2024中考 化学 重难点突破 专题三　工艺流程图题（含答案）

专题三　工艺流程图题
[专题突破]
例　某废酸液主要含H2SO4和FeSO4，研究人员利用CaCO3消耗部分酸，再加入廉价的电石渣(主要成分为CaO)，通过一系列操作可得到磁性铁，成本较低且有利于保护环境。工艺流程如下：
(1)操作Ⅰ的名称为________。[2]
(2)“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应，生成的产物是______和______(填化学式)。[3]
(3)向废酸液中加入CaCO3时与H2SO4发生反应的化学方程式为______，[4]所属基本反应类型是__________。
(4)研究发现，“沉铁”后，溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率，最适宜的pH为__________。[5]pH较低时，产率较低的主要原因是__________。
溶液的pH 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 9.0
产物颜色 黄褐色 黄褐色 较黑 很黑 很黑 灰黑色
产率(%) 43.9 50.6 86.2 93.0 92.3 91.6
(5)从成本的角度分析该流程中用电石渣制得的石灰乳作反应物，而不是直接用氢氧化钠做反应物的原因是　　　　　　　　　　　　　　　__________________[6]。
方法指导 [1]流程结构 [2]判断操作 过滤(如操作a)： 蒸发(如操作b)： [3]判断未知产物：根据流程中的反应物判断发生的反应，再结合已知生成物及质量守恒定律分析未知产物。如例题中：已知反应物是FeSO4、Ca(OH)2，根据复分解反应“双交换”的规律，推得生成物为Fe(OH)2、CaSO4。 [4]化学方程式的书写：找到反应物、生成物配平即可，不能忽略题干中反应条件的信息。 [5]分析材料数据：如分析例题中表格数据可知pH为7.5时磁性铁的产率最高，由此判断最适宜的pH。 [6]流程评价：从绿色化学方面作答，如原料来源广泛、可再生或有利于环保等。
[专题分类突破]
类型1　物质制备类
1.孔雀石主要成分为Cu2(OH)2CO3(难溶于水)，还含有少量SiO2(难溶于水，不与稀硫酸反应)、Fe2O3等杂质。现以孔雀石为原料制取胆矾(CuSO4·5H2O)的部分工艺流程如图。
请回答：
(1)滤渣b的化学式为__________。
(2)溶液c中的溶质有(写化学式)：H2SO4、__________、__________。
(3)盐溶液d的颜色为__________；实验室蒸发溶液时用到的玻璃仪器有__________(写1种)。
(4)在气体a生成CaCO3的过程中，发生反应：CO2＋CaCl2＋2NH3＋H2O=== CaCO3↓＋2X，X的名称为__________；孔雀石与稀硫酸反应生成气体a的化学方程式为_______________。
2. 纯碱是一种重要的无机化工原料，主要用于玻璃制品和陶瓷釉的生产。如图是用氯化钠实现纯碱联产的主要工艺流程。回答下列问题：
(1)化盐桶中需加快循环速度的目的是__________。
(2)写出反应釜中发生反应的化学方程式__________。
(3)过滤器中能将母液与碳酸氢钠固体分离的原因是__________不同，该过程中发生的是__________　　　　　　　　(填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)煅烧炉中发生的反应属于基本反应类型中的__________。
3.烧碱—纯碱法净化卤水过程产生的盐泥中主要含有CaCO3及少量的Mg(OH)2和NaCl。如图是实验室模拟工业上以该盐泥为原料制备CaCl2的操作流程：
(1)步骤①中操作a的名称是__________。
(2)步骤②中可观察到的现象是__________，发生中和反应的化学方程式为__________。
(3)步骤③中的试剂X应选下列物质中的__________(填序号)。
A.KOH溶液 B.Ca(OH)2溶液 C.Na2SO4溶液 D.Ca(NO3)2溶液
(4)步骤④中“一系列操作”包括降温结晶，说明CaCl2的溶解度随温度的降低而__________。
4.某合金主要成分为Zn、Fe、Cu及这三种金属的少量氧化物。利用该合金制成的机械零件废弃物制取高纯度ZnO，其部分工艺流程如图所示。请回答：
已知：Zn(OH)2溶于强碱形成可溶性盐。
(1)滤渣Ⅰ中一定有__________。
(2)加酸溶解废弃物时，需要通风并远离火源，其原因是__________。此过程中Zn还能起到除铜作用，除铜的化学方程式为__________，此反应属于__________(填基本反应类型)。
(3)调节pH可用NaOH，但不能过量，其原因是_____________________。
(4)焙烧Zn(OH)2发生分解反应的化学方程式为__________。
5.琴琴同学以金泥(含有Au、CuS、ZnS 等)为原料制备金(Au)和Cu的流程如图所示：
琴琴同学查阅资料已知：
①预处理的主要目的是将含硫化合物转化为氧化物。
②热空气流充分加热的目的是将Cu、Zn转化为氧化物，并完全分离出ZnO烟尘。
(1)“预处理”中会产生SO2，若SO2直接排放会导致__________。
(2)“过程Ⅱ” 产生的固体a中，除CuO外一定还有的物质是__________。
(3) “过程Ⅲ”分离Au的操作是__________，加入过量稀硫酸的目的是__________。
(4)“系列过程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉，这一步生成气体的化学方程式为__________，该反应属于__________反应(填写基本反应类型)。
(5)ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收，该反应生成锌酸钠(Na2ZnO2)和H2O，反应的化学方程式为__________。
6.电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力碳中和。该新方法的示意图如图1所示。
图1
(1)传统方法：CaCO3在900 ℃以上完全分解生成CaO和__________(填化学式)。
(2)新方法：
i.电解水属于__________(填基本反应类型)反应，反应前后氢元素的化合价__________(填 “升高”“降低”或“不变”)。
ii.反应器1：一定的H2环境及较低温度下，CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O，CO与H2O的分子个数比为__________。CaCO3还可以直接分解。反应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如图2所示，__________℃时， 抑制CO2生成的效果最好。
图2
iii.反应器2：一定条件下，CO与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH)，化学方程式为__________。
(3)与传统方法相比，新方法的优点有__________(写两条)。
类型2　“三废”处理
7.某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如图：
资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2等有害气体。
资料2：FeSO4容易被空气中的O2氧化。
回答下列问题：
(1)石灰浆吸收SO2(性质与CO2相似)的化学反应方程式为__________。
(2)溶解步骤中同时发生的三个化学反应方程式为：Fe＋Fe2(SO4)3 === 3FeSO4、__________、__________。
(3)将所得FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、_______、过滤，得到FeSO4晶体，其中氮气的作用是__________。
(4)政府倡导垃圾分类，其好处是(写一点)：________________________。
8.某工厂废气中含有大量二氧化碳，其主要的处理流程如图，请回答相关问题：
(1)为了降低“碳排放” ，下列建议可行的是__________(填空母)。
A.随手关灯
B.全面禁止燃烧煤和汽油
C.大力发展火力发电
D.纸张双面打印
(2)常温下，氨水的pH__________(填“>”“＝”或“<”)7。
(3)工业上用氨水喷淋吸收废气中的CO2 ，采用“喷淋”的原因是__________________。
(4)反应①的化学方程式是__________，该反应的温度不宜过高，原因是____________。
(5)上述流程中，可循环利用的物质是__________。
(6)CO2的后续处理包括利用、封存等。写出CO2的一种用途__________。CO2被封存在含氢氧化钙的地下水层后可慢慢转化为固态碳酸盐，该碳酸盐的化学式是__________。
类型3　分离提纯类
9.牙膏中常用碳酸钙粉末做摩擦剂，利用石灰石(杂质不溶于水和酸)制备纯净碳酸钙的一种方法如图。
(1)反应①的化学方程式为__________；操作Ⅰ的名称是__________。
(2)反应②的化学方程式为__________，该反应属于__________反应(填基本反应类型)。
(3)该方法中，用稀硫酸代替稀盐酸对制备碳酸钙是否有影响？判断并简述理由___________________。
(4)大气中 CO2 含量不断上升，会导致__________。我国在联合国大会上提出：努力争取2060年前实现碳中和。请提出一条实现碳中和的措施______________________________。
10.我国将从2023年7月1日起禁止销售未达“国六B”标准的燃油车。碳酸锂(Li2CO3)是制备新能源汽车电池的重要原料。如图是一种模拟提纯碳酸锂的工艺，根据要求回答问题。
【查阅资料】
Ⅰ.锂辉矿主要成分为Li2CO3，含泥沙等杂质。
Ⅱ.Li2CO3(化学性质与Na2CO3类似)为无色晶体，微溶于水，在冷水中的溶解度比热水中大。
(1)X是一种酸，其溶质化学式为__________，常用__________(填试剂名称)检验气体Y。
(2)②中发生中和反应的化学方程式为__________。
(3)有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液，③中你选择的是__________(填序号)。
A.0 ℃ B.25 ℃ C.80 ℃
(4)将滤液2蒸发，当有__________时(填现象)，停止加热，可得到其他化工产品。
专题三
专题突破
例　(1)过滤　(2)CaSO4　Fe(OH)2(可与前一空互换)
(3)H2SO4＋CaCO3 === CaSO4＋H2O＋CO2↑　复分解反应　(4)7.5　pH较低时，不易生成Fe(OH)2
(5)成本低(或氢氧化钠的价格较高等，合理即可)
专题分类突破
1.(1)SiO2　(2)Fe2(SO4)3　CuSO4(可与前一空互换)
(3)蓝色　玻璃棒(或酒精灯)　(4)氯化铵　Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4=== 2CuSO4＋CO2↑＋3H2O
2.(1)加快氯化钠的溶解速率　(2)NaCl＋NH4HCO3=== NaHCO3↓＋NH4Cl　(3)母液与碳酸氢钠固体的状态
物理变化　(4)分解反应
3.(1)过滤　(2)固体逐渐溶解，有气泡产生　Mg(OH)2＋2HCl=== MgCl2＋2H2O　(3)B　(4)减小
4.(1)Cu(或铜)　(2)溶解过程会产生氢气，氢气不纯遇明火会爆炸　CuSO4＋Zn === Cu＋ZnSO4　置换反应
(3)过量的NaOH会使生成的Zn(OH)2沉淀溶解
(4)Zn(OH)2 ZnO＋H2O
5.(1)空气污染(或酸雨)　(2)金(或Au)　(3)过滤　将CuO完全转化为Cu2＋　
(4)Fe＋H2SO4 === FeSO4＋H2↑　置换
(5)ZnO＋2NaOH === Na2ZnO2＋H2O
6.(1)CO2　(2)i.分解　降低　ii.1∶1　750
iii.CO＋2H2 CH3OH　(3)降低了反应温度、减少了CO2的生成
7.(1)SO2＋Ca(OH)2=== CaSO3↓＋H2O
(2)Fe＋H2SO4=== FeSO4＋H2↑　
Fe2O3＋3H2SO4=== Fe2(SO4)3＋3H2O(可与前一空互换)
(3)结晶(或冷却结晶)　起保护气作用，防止在加热过程中硫酸亚铁被氧化，提高转化率　(4)减少环境污染(或变废为宝，减少资源浪费或便于回收利用等，合理即可)
8.(1)AD　(2)>　(3)增大氨水与二氧化碳的接触面积，使二氧化碳吸收更充分　(4)NH3·H2O＋CO2 === NH4HCO3　碳酸氢铵在较高温度下容易分解(或减少氨水的挥发)　(5)NH3·H2O　(6)灭火(或作制冷剂等，合理即可)　CaCO3
9.(1)CaCO3 CaO＋CO2↑　过滤　　(2)Na2CO3＋CaCl2 === CaCO3↓＋2NaCl　复分解　
(3)有影响，稀硫酸与氧化钙反应生成的硫酸钙是微溶物，会降低碳酸钙的产率　
(4)温室效应加剧　开发新能源(合理即可)
10.(1)H2SO4　澄清石灰水　(2)H2SO4＋2NaOH === Na2SO4＋2H2O　(3)C　(4)较多固体析出