中考化学工业流程题复习专题.docx

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中考化学工业流程题复习专题

初三中考工业流程题练习

1、从题干中获取有用信息，了解生产的产品

2、分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：

A.反应物是什么B.发生了什么反应

C.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。

抓住一个关键点：

一切反应或操作都是为获得产品而服务。

3、从问题中获取信息，帮助解题。

多数试题重点考查利用题干中的信息解决问题的能力以及物质的制备，考查有关化学实验操作，同时考查方程式的书写技能。

关键——实验原理、装置原理、操作原理三结合（抓住一个关键点：

一切反应或操作都是为获得产品而服务。

）

解此类题的注意事项

1、从绿色化学方面作答：

对综合生产效益有何影响？

如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护。

2、常见文字叙述套路

（1）从溶液中得到晶体：

蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-（洗涤）。

（2）在写某一步骤是为了除杂是，应该注明“是为了除去某某杂质”，只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。

与初中内容有关的化学工业

1、候氏制碱法　

2、氯碱工业　　　

3、合成氨工业　　

4、金属的冶炼：

Mg、Fe、Cu等　　　

5、海水资源的开发和利用（如从海水中提取氯化钠和氯化镁等）

一、海水资源的多重利用

1.制盐工业：

通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。

以下是制备精盐的实验方案，各步操作流程如下：

（1）在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌，作用是。

（2）第②步操作的目的是除去粗盐中的（填化学式，下同），第⑥步操作的目的是除去滤液中。

（3）第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有：

泥沙、BaSO4、Mg（OH）2、（填化学式）。

（4）在第③步操作中，选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH，理由是

。

（5）在制备精盐的过程中，氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序是否可以颠倒________，理由是_____________________________________________________________________；

（6）在利用粗盐制备精盐过程的第⑥步操作中，加入适量盐酸的目的是___________。

答案：

（1）加快粗盐溶解

（2）Na2SO4NaOH、Na2CO3（3）CaCO3、BaCO3

（4）会引进新的杂质KCl（5）不可以。

碳酸钠作用是既除去Ca2+，又除去多余的氯化钡

（6）除去多余的氢氧化钠和碳酸钠

2.金属镁的冶炼

海水中含有丰富的氯化镁。

下图是从海水中提取镁的简单流程。

上述提取Mg的过程中，试剂A最好选用（从我市有丰富的石灰石资源考虑）。

沉淀B与试剂C发生的是中和反应，则沉淀B的化学式为　　　　　　，由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

电解无水MgCl2的过程中能转化为能。

海水本身就是含有MgCl2的溶液，它与通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

2、Mg（OH）2MgCl2通电Mg+Cl2↑后者是经过富集和分离后的溶液（或海水中含有氯化钠等多种溶质，氯化镁的浓度很低）

3.氨碱工业

海水“制碱”。

下图是海水“制碱”的部分简单流程。

步骤Ⅲ、步骤Ⅳ反应的化学方程式为：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　、

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳。

如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低。

这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（拓展）

△

已知有关物质重要反应的化学方程式如下：

2NH4Cl+X====2NH3↑+CaCl2+2H2ONH4Cl====NH3↑+HCl↑

根据以上信息回答下列问题。

（1）盐水精制的过程是除去溶液中各种杂质的过程。

为将盐水中含有的Ca2+、Mg2+等沉积，可以向其一和加入过量纯碱．此时将混合液中不溶物除去的方法是；溶液中多余的纯碱可以加试剂来除去。

（2）氨碱工业最关键的一步是：

在加压的条件下不断向饱和的氨盐水中通人二氧化碳气体，溶液中会有碳酸氢钠晶体析出。

试分析该流程需要加压条件的原因是：

_______________。

（3）在氨碱工业的历史上．如何处理流程中剩余的氯化铵溶液，出现了两种工艺：

一是“索尔维法”．即在氯化镀溶液中加入物质X（填化学式），产生了可循环使用的氢气和大量固体废弃物氯化钙；二是我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”，即在氯化铵溶液中加入适量氯化钠晶体．降低了氯化氨的，使氯化铵晶体单独析出得到另一种产品——氮肥．氯化钠溶液则可以循环利用。

（4）在氨碱工业处理剩余的氯化铵溶液时．为何不直接蒸发结晶析出氯化铵固体?

答：

。

3、NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑氨气溶于水形成碱性溶液，更易于吸收二氧化碳

（拓展）

（1）过滤盐酸

（2）促进更多CO2溶解反应充分（3）Ca（OH）2溶解度（4）氯化铵受热易分解

4侯氏制碱工艺

例3（2008年镇江）某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。

【产品与原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱（Na2CO3）和化肥NH4Cl。

生产原理是：

将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物，

反应为：

NaCl（饱和）+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；分离出NaHCO3，加热制得纯碱。

【生产流程】

△

【相关资料】

⑴NH4Cl==NH3↑+HCl↑

⑵已知20℃时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）

物质

NaCl

NaHCO3

NH4Cl

NH3

CO2

溶解度

36.0g

9.6g

37.2g

710

0.9

【问题讨论】：

⑴氨碱工业最关键的一步是：

在加压的条件下不断向饱和的氨盐水中通入二氧化碳气体，溶液中会有碳酸氢钠

晶体析出。

试分析该流程需要加压条件的原因是：

。

⑵反应①中发生了两个反应，写出其中的一个化学方程式：

。

⑶反应③中得到纯碱的化学方程式为：

。

⑷溶液B中的溶质有（至少写出两种）。

⑸上述生产流程中可循环使用的是（填序号）。

A.挥发性气体CB.溶液DC.氢氧化镁D.化肥NH4Cl

1）过滤

（2）NaOH+HCl==NaCl+H2O或

Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑

△

（3）2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑

（4）NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3四种中的任意两种。

（5）A、B

（6）在氨碱工业处理剩余的氯化铵溶液时．为何不直接蒸发结晶析出氯化铵固体?

答：

。

【组成确定】

⑴称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；

⑵另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色

沉淀。

由上述实验可确定纯碱样品含有杂质（写化学式）。

（3）某研究性学习小组对刚生产出的纯碱产品进行检测。

取22克该样品于烧杯中，加水将其溶解，然后逐滴加入溶

质质量分数为14.6%的稀盐酸并不断振荡。

首先发生的反应是：

Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl；

然后发生的反应是：

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；

在上述过程中烧杯中溶液质量与加入稀盐酸质量的关系如图甲所示。

①请你根据图甲提供的信息，在图乙的坐标系中画出检测过程中产生CO2的质量随滴加盐酸质量的变化曲

线。

（标明二氧化碳质量的相应数值）

②计算该样品中纯碱的质量分数。

（计算结果用百分数表示,保留到小数点后一位）

二、传统能源工业（化石燃料的利用、及合成氨工业等）

1、煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

请回答下列问题：

（1）下列说法正确的是　　。

A．煤是复杂的混合物，主要含碳元素

B．由煤加工成焦炭发生的是物理变化

C．家用“液化石油气”就是煤隔绝空气加热得到的产品

D．煤燃烧排放的二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要物质

（2）煤的加工产品有很多用途，其中焦炭广泛应用于炼铁。

右图是高炉炼铁的示意图。

请根据图例回答：

①焦炭在炼铁过程中的主要作用是　　；

②请用化学方程式表示炼铁的原理　　；

③高炉炼铁会产生大量的高炉气体，其主要成分是高浓度的CO和氧化铁尘粒。

请你对高炉气体的处理提出合理化的建议　　。

（3）化肥厂生产合成氨的原料是煤、空气、水。

生产简要流程如下：

煤气发生炉中主要反应：

①C+O2=CO2；②C+H2O=CO+H2。

两个反应必须进行调控才能保持一定的炉温。

判断：

反应②　　（填“放出”或“吸收”）热量。

将合成的氨气部分通入碳化塔，既除去了二氧化碳又得到了化肥NH4HCO3，试写出该反应的化学方程式　　。

（1）AD

（2）①制取CO、提供热量②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2③回收利用

（3）吸收CO2+NH3+H2O＝NH4HCO3

三、石灰石工业

1、用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙可以用矿石A来制备，某化学兴趣小组设计了2种转化流程，如下图所示。

已知：

a．二氧化碳持续通入氢氧化钙溶液发生如下反应：

CO2+Ca（OH）2===CaCO3↓+H2O，CaCO3+H2O+CO2===Ca（HCO3）2；

微热

b．碳酸氢钙微溶于水，微热易分解：

Ca（HCO3）2=====CaCO3↓+H2O+CO2↑；

c．生石灰与水充分反应后可得到颗粒非常细小的熟石灰浆。

（1）小王主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计，认为其工艺简单。

请写出反应①和④的化学方程式：

①；④；

操作Ⅱ包括等工序。

（2）制轻质碳酸钙时，D为（选填“悬浊液”或“溶液”或“乳浊液”），

理由是：

．

（3）小李认为流程①、②、③和操作I比小王的主张更好，其理由是：

_______________

；操作I包括搅拌和微热等工序。

四、污水处理工业

1、有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥。

某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体。

方案流程如下：

回答下列问题：

（1）步骤②中：

需加入的物质是，分离所得混合物的方法是。

（2）步骤③中：

需加入的物质是，发生反应的化学方程式是。

（3）某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤③，你认为是否合理？

，理由是.

（4）步骤④的操作是，溶液2和溶液3为什么要混合？

.

（1）.Fe过滤

（2）.稀硫酸Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

（3）.不合理因为要使Ag+完全置换出来,必须加入过量的铁

（4）.两种滤液中都含有硫酸亚铁,可得到更多的硫酸亚铁,综合利用

（其他合理答案也可）

（六）、自来水生产工艺

例6、（2008年无锡）（4分）人类的生活和工农业生产都离不开水。

下图是自来水厂净水过程示意图。

加絮凝剂

投药消毒

过滤池

取水口

清水池

活性炭吸附池

反应沉

淀池

用户

配水泵

请根据图示回答下列问题：

⑴自来水厂生产自来水时，使用的净水方法有___________________；

A．沉淀B．过滤C．煮沸D．蒸馏E．吸附

⑵取水后加入絮凝剂（明矾）的作用是________________________________________；

⑶自来水厂常用二氧化氯进行投药消毒，二氧化氯的化学式为_________；漂白粉（有效成分为次氯酸钙）也可用

为饮水消毒剂，次氯酸钙[Ca（ClO）2]中氯元素的化合价为_______。

五、金属回收工业

1、坐落于常熟的江苏常福电缆厂是一家以生产电缆类产品为主的企业．在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：

零碎电缆）．某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后，围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法．

甲同学根据已学知识，提出了一套回收方案：

乙同学在查阅资料后得知：

在通入空气并加热的务件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反应（方程式为：

2Cu+2H2SO4+O2

2CuSO4+2H2O），于是他提出了另一套方案：

（1）甲方案的②③三个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：

②；③．

（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为（选填“甲”或“乙”）的方案更合理．理由是：

．

（3）丙认为，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑．你认为丙这么说的道理是：

．

丁又提出了疑问：

“如果铁过量，剩余的铁会混在红色粉末中，该用什么化学方法

处理?

”．请提出你的想法：

．

（4）最后，老师肯定了同学们的积极思考，但同时指出：

方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后，会得到一种俗称“绿矾”的工业产品，可增加经济效益．请写出使“绿矾”结晶的两种可能方法：

、（“绿矾”溶解度随温度升高而增大）．

（五）、钢铁生产工艺

【例】（2008年常州）（8分）联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下：

请回答下列问题：

（1）写出设备A的名称：

；

（2）写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式：

；

（3）应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是：

；

（1）铁粉与生石灰都是常用的干燥剂，现欲用化学方法检验某食品袋中的干燥剂究竟是其中的哪一种？

（2）请你简述方法和现象：

。

（3）生产上要配制1200g溶质质量分数为10%的盐酸来测定钢坯中铁的含量，则约需溶质质量分数为40％的

（4）浓盐酸（密度以1.2g/mL计）多少毫升？

（同步练习）

1、（2008年南通）（10分）“嫦娥一号”卫星发射成功，标志月球探测成为中国航天的现实。

（1）“嫦娥一号”使用的燃料是液氢，助燃剂是液氧。

氧气从淡蓝色液体变成无色气体发生了_______变化，

氢气燃烧的化学方程式为___________。

液态氢作燃料除燃烧时产生较大的推动力外，另一个优点是_____________。

对于目前全世界出现能源危机，以及燃烧对环境的影响，我们应该合理开发利用的新能源

有（至少填两种）__________________。

（2）月球上的3He（3表示相对原子质量）蕴藏量巨大，探月的目标之一是探测核聚变燃料3He的分布。

地球上的氦元素

主要以4He形式存在。

从原子的构成来看，3He、4He两种原子的_______数不同，化学性质____________。

（3）“嫦娥一号”另一个目标是探测下列14种元素的含量和分布：

K、Th（钍）、U（铀）、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、

Ti（钛）、Na、Mn、Cr（铬）、Gd（钆）。

其中属于金属元素的有种。

（4）月球表面富含钛铁矿，钛因其硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”。

我国四川省有大型钒钛磁铁矿，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下：

①钛铁矿的主要成分是FeTiO3（钛酸亚铁），其中钛的化合价为价。

②TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti，该反应属于_____________（填反应类型）。

③上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，可加入_________________除去。

2.（08宿迁）有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥。

某同学设计了

一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体。

方案流程如下：

回答下列问题：

（1）步骤②中：

需加入的物质是，分离所得混合物的方法是。

（2）步骤③中：

需加入的物质是，发生反应的化学方程式是。

（3）某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤③，你认为是否合理？

，理

由是.

（4）步骤④的操作是，溶液2和溶液3为什么要混合？

.

（一）、印刷材料工艺

例1、（2009年扬）（8分）下图是氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图，根据要求回答问题。

（1）铁的另两种常见氧化物的化学式是、。

（2）加水溶解过程中，在实验室里通常要使用的玻璃仪器有烧杯和，操作A的名称是。

（3）副产品P是，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→→→d。

a．过滤b．加热浓缩c．冷却结晶d．晶体加热至完全失去结晶水

△

（4）通空气时的化学方程式是4Fe（OH）2+2H2O+O2===4Fe（OH）3，由沉淀M获得Fe3O4的过程中发生的反应为

Fe（OH）2+2Fe（OH）3===Fe3O4+4H2O，控制“一定量空气”的目的

是，沉淀M中Fe（OH）2和

Fe（OH）3的最佳质量比为。

（相对分子质量：

Fe（OH）2—90，Fe（OH）3—107）

（同步练习）1、（2008年广东省）氯化铁能腐蚀铜，工业上常用此原理生产印刷线路板。

以下是印刷线路板的生产及废液

的处理过程：

请回答下列问题：

（1）步骤②中发生了两个反应：

2FeCl3+Fe=3FeCl2和

（2）滤渣的成份有，步骤③中发生反应的化学方程式是

（3）该流程中可以循环、回收利用的物质是：

。

（二）、化肥生产工艺

例2、（2009镇江）（15分）某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的化肥厂联合设计了制备

（NH4）2SO4的工艺流程。

【工艺流程及原理】

沉淀池中发生的主要化学反应为：

CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4

【讨论交流】

（1）操作a的名称是，若在实验室进行此操作，用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需

要。

请说出该仪器的另外一种用途。

（2）经操作a后得到的固体物质在煅烧炉中高温分解生成X和Y两种物质，该工艺中，Y被作为原料之一

循环利用。

Y的化学式为。

（3）沉淀池中也可能生成少量NH4HCO3，该反应的化学方程式为。

【硫酸铵化肥等级测定】

（1）判断（NH4）2SO4化肥中有无NH4HCO3：

取少量试样溶于水，滴加足量的，无气泡产生，则可判断该化肥中不存在NH4HCO3。

（2）化肥中氮元素含量的测定（已确定该化肥中不存在NH4HCO3杂质）：

查阅资料：

①已知：

（NH4）2SO4+2NaOH

Na2SO4+2NH3↑+2H2O

氨气极易溶于水，其水溶液为氨水。

氨水呈碱性，不稳定，易挥发。

②工业判断硫酸铵化肥等级指标如下：

指标

项目

优等品

合格品

氮（N）含量

≥21.0％

≥20.5％

实验设计：

按右图所示装置进行实验。

（1）实验过程中，往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液，并加热使硫

酸铵充分反应完全转化为NH3。

（2）烧杯中的试剂是为了吸收产生的氨气，下列最适宜的试剂是

（填序号）；

①水②浓HCl③稀H2SO4④NaOH溶液

烧杯中干燥管的作用是。

交流讨论：

实验小组的同学认为，用上述实验装置测得的结果可能会出现

下列情况。

（1）甲同学认为：

应在实验装置A、B之间增加一个装有（填“浓硫酸"或“碱石灰”）的干燥装

置，否则实验测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏高。

（2）乙同学认为：

在实验装置A、B之间增加正确的干燥装置后进行实验，测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏低，

理由是。

实验测定：

经讨论后，他们改进了实验装置，排除了可能产生误差的因素，重新进行

实验。

取硫酸铵化肥样品13.5g进行实验，测得B装置增重与反应时间的关系

如右图所示。

请通过计算判断该化肥的等级。

计算过程：

该化肥的等级为品。

（同步练习）

2．（08扬州）某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4，

与相邻的化肥厂联合设计了以下制备（NH4）2SO4的工艺流程：

（5）上述流程中，沉淀池中发生的主要化学反应为：

CO2＋2NH3＋CaSO4＋H2O＝CaCO3↓＋（NH4）2SO4，煅烧炉

（6）中发生的化学反应方程式为。

该工艺中可循环使用的X为（填化学式，下同），副产品Y为。

（2）操作b的过程是、冷却结晶、。