专项09 工艺流程题20题（原卷版+解析版）

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【全国版】2024年中考化学压轴必刷题
专项09 工艺流程题（20题）
1．在进行“垃圾的分类与回收利用”的跨学科实践活动时，兴趣小组对金属垃圾(主要成分是铁、铜、氧化铁和二氧化硅)的处理及综合利用的部分工艺如图所示。请回答下列问题：
(1)操作Ⅰ、Ⅱ的名称为 。由此流程可推知SiO2的性质有 (填字母)。
A．难溶于水 B．化学性质很活泼 C．不能与稀硫酸反应
(2)步骤③发生反应的基本反应类型是 。
(3)请写出步骤②所发生反应的化学方程式： 。
(4)倡导金属垃圾回收利用的意义是 。
【答案】(1) 过滤 AC/CA
(2)复分解反应
(3)O
(4)节约金属资源，减少环境污染
【详解】（1）根据题目给出的流程图和信息：I、II均将固液分离，为过滤操作；由流程中加入稀硫酸后，二氧化硅为固体形式未变，可知二氧化硅难溶于水、不能与稀硫酸反应，不能得出化学性质很活泼的结论。故选AC；
（2）步骤③中，硫酸铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁和硫酸钠，该反应是由两种化合物相互交换成分生成两种化合物的反应，属于复分解反应；
（3）步骤②中，氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，
化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；
（4）倡导金属垃圾回收利用既可以减少环境的污染，又可以节约资源和能源。
2．我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇(CH3OH)的工艺流程图。
已知：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点-97.8℃，沸点64.7℃。
(1)实验室过滤操作中用到的玻璃棒，起 作用。
(2)合成的化学方程式：，该反应使用氢气过量的原因是 。
(3)流程中“分离出的操作方法是 。
(4)流程中的铁粉能转为多种铁的化合物，下图为铁元素的价类转化二维图：
D点物质对应的化学式是 。
【答案】(1)引流
(2)使二氧化碳充分反应
(3)蒸馏
(4)Fe2O3
【详解】（1）过滤时玻璃棒的作用为引流，防止液体溅出；
（2）该流程是利用二氧化碳合成甲醇，反应时使用过量H2能使二氧化碳完全反应，增加甲醇的产量；
（3）由信息可指，CH3OH比水的沸点低，则可利用蒸馏的方法分离出CH3OH；
（4）D为氧化物，且铁元素的化合价为+3价，而氧元素的化合价为-2价，根据正价在左负价在右，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角，则其化学式为Fe2O3。
3．近年来新能源汽车使用量的剧增，加速了废旧电池的处理需求。下面是某废旧锂电池回收工艺的部分流程图。
(1)前期处理中的“拆解、破碎”属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)图中操作a的名称 ，甲溶液是 。
(3)流程图中MnO，Mn的化合价是 。
(4)在硫酸镍溶液中加入铁即可回收镍(Ni)，得出镍的金属活动性比铁 (填“强”或“弱”)，该反应的化学方程式为 ，属于 反应(填基本反应类型)。
【答案】(1)物理
(2) 过滤 稀硫酸
(3)+2价
(4) 弱 置换
【详解】（1）前期处理中的“拆解、破碎”，该过程中没有新物质生成，故属于物理变化；
（2）分离固液的操作是过滤，故图中操作a的名称为过滤；由流程图可知，往的混合物中加入甲溶液得到，说明该过程中发生的反应为酸与金属、金属氧化物反应生成盐，根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变可知，甲溶液为稀硫酸；
（3）MnO中氧元素的化合价为-2价，根据在化合物中各元素化合价代数和为零可得Mn的化合价为+2价；
（4）在硫酸镍溶液中加入铁即可回收镍(Ni)，说明镍的金属活动性比铁弱；硫酸镍与铁反应生成镍与硫酸亚铁，该反应的化学方程式为；该反应为一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。
4．“5G”改变生活，“中国芯”彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅，下图是一种制备高纯硅的工艺流程图：
(1)反应I：这里体现了镁的 （选填“氧化性”和“还原性”）。
(2)操作I：此操作的名称是 ，此操作中玻璃棒的作用是 。
(3)反应Ⅱ：已知此反应为化合反应，则该化学方程式为 。
(4)上述已知生产流程中，可以循环利用的物质是 。
【答案】(1)还原性
(2) 过滤 引流（或防止液体洒出等）
(3)
(4)氯化氢/HCl
【详解】（1）反应I为镁和二氧化硅在高温下反应生成氧化镁和硅，在该反应中，镁得到氧，属于还原剂，体现了镁的还原性；
（2）操作I实现了固液分离，名称是过滤；
过滤时，玻璃棒的作用是：引流；
（3）反应Ⅱ为化合反应，则反应Ⅱ为硅和氯气在高温下反应生成四氯化硅，该反应的化学方程式为：；
（4）由图可知，上述流程中，HCl既是反应物，又是生成物，可以循环利用。
5．细菌冶金是近年来新兴的绿色冶金工艺，是最大限度利用矿藏的一种冶金方法。如图是利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)进行细菌冶铜的部分生产流程：
资料：a．Fe2(SO4)3能与铁反应转化为FeSO4；b．绿矾的化学式为FeSO4·7H2O
(1)为了使黄铜矿反应更充分，可以采取的措施是 。
(2)步骤②操作的名称为 。为了将步骤②所得到的粗铜进一步提纯，你采用的一种化学方法是 。
(3)流程中发生的置换反应化学方程式为 。
(4)化学反应中若物质中元素化合价升高，该物质发生氧化反应：若物质中元素化合价降低，该物质发生还原反应。向CuSO4和Fe2(SO4)3混合溶液中加入铁屑后发生氧化反应的物质为 。
【答案】(1)将黄铜矿粉碎
(2) 过滤 将粗铜放入烧杯中，加入足量的稀硫酸(或硫酸铜溶液)，充分反应后过滤、洗涤、干燥
(3)
(4)Fe /铁
【详解】（1）将黄铜矿粉碎能增大反应物的接触面积，加快反应的速率；
（2）过滤可分离固体和液体，则分离得到FeSO4溶液和粗铜的操作是过滤；
因为铜的金属活动性弱于氢和铁，故加入过量铁屑后，铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁，故粗铜中含有未反应完的过量铁粉，铁粉可溶于酸或铜盐溶液，故可将粗铜放入烧杯中，加入足量的稀硫酸或硫酸铜溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥；
（3）置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应，流程中发生的置换反应是铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe + CuSO4= Cu + FeSO4；
（4）向CuSO4、Fe2（SO4）3溶液中加入铁屑后生成FeSO4和Cu，可知铁与CuSO4反应生成FeSO4和铜，铁与Fe2（SO4）3反应生成FeSO4，在两个反应中，单质铁的化合价升高，则铁发生氧化反应；故填：铁或Fe。
6．氢能是全球最具发展潜力的清洁能源之一，是国家推进能源革命的重点方向。某实验室提出一种煤制氢技术，其流程如图所示（其流程中得到的可用于其它工艺）：
资料1：水煤浆是由煤与水混合而成，经过气化器后转化为和。
资料2：在气化器中发生了两个反应：，。
(1)煤在进入气化器之前，需要将其粉碎与水充分混合成水煤浆，粉碎的目的是 。
(2)重整器的作用是 。
(3)煅烧炉中发生反应的化学方程式为 。
(4)该生产流程中可循环利用的物质 。
【答案】(1)增大接煤与水触面，使反应更充分
(2)除去H2中的CO2和H2O
(3)
(4)氧化钙/CaO
【详解】（1）为增大煤与水接触面，使反应更充分，煤在进入气化器之前，需要将其粉碎与水充分混合成水煤浆。故填：增大煤与水接触面，使反应更充分。
（2）据流程图可知，重整器的作用是除去H2中的CO2和H2O。故填：除去H2中的CO2和H2O。
（3）据流程图可知，煅烧炉中发生的反应是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式。故填：。
（4）可循环利用的物质既是反应物，也是生成物，氧化钙既是重整器中的反应物，又是煅烧炉中的生成物，所以该生产流程中可循环利用的物质是氧化钙。故填：氧化钙或CaO 。
7．工业上以空气、水等自然资源为原料合成碳酸氢铵的工艺流程图如图所示：
(1)步骤1是利用各成分的 不同，通过冷却、加压、蒸馏将其分离。
(2)实验室中完成步骤④，玻璃棒作用是 。
(3)步骤②涉及的化学反应基本类型为 。
(4)写出合成碳酸氢铵NH4HCO3的化学方程式 。
【答案】(1)沸点
(2)引流
(3)化合反应
(4)
【详解】（1）工业上，利用空气中各成分的沸点不同，通过冷却、加压、蒸馏将其分离。
（2）过滤时，玻璃棒的作用为引流。
（3）由流程可知，步骤②为氮气和氢气在一定条件下生成氨气，该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应。
（4）由流程可知，氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸氢铵，反应的化学方程式为：。
8．“5G”改变了人们的生活，中国芯彰显了中国“智”造。制作芯片的基材主要是高纯硅，硅在常温下与稀盐酸不反应，加热条件下易与Cl2、O2等较活泼的非金属单质反应。如图是一种制备高纯硅的工艺流程图：
(1)操作I的名称是 。
(2)加入过量稀盐酸的目的是 ；并写出该步骤所发生反应的化学方程式 。
(3)反应Ⅱ的化学方程式是 。
(4)上述流程中，可以循环利用的物质是 (填物质名称)。
【答案】(1)过滤
(2) 将粗硅中的氧化镁充分消耗
(3)
(4)氯化氢
【详解】（1）操作Ⅰ用来分离难溶于水的粗硅和滤液，名称为过滤；
（2）氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水，加入过量稀盐酸的目的是将粗硅中的氧化镁充分消耗；化学方程式为：；
（3）应Ⅱ是H2和SiCl4在高温下生成Si和HCl，化学方程式为：；
（4）由图示可知反应前需要加入盐酸，反应后生成氯化氢气体，氯化氢气体溶于水形成盐酸，因此可以循环利用的物质是氯化氢。
9．某电镀厂排放的污水中主要含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4，从污水中回收ZnSO4及有关金属的流程如图。
(1)操作①的名称是 ，进行该操作所需的铁制仪器是 。
(2)写出固体A中加入过量乙溶液时发生反应的化学方程式： （写出1个即可）。
(3)滤液C中所含的溶质有 （填化学式）。
(4)该工艺的价值在于 （写出1点即可）。
【答案】(1) 过滤 铁架台
(2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑（或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑）
(3)ZnSO4、FeSO4、H2SO4
(4)减少水污染（或节约成本，合理即可）
【详解】（1）操作①是将固液进行分离，应是过滤操作，所需的铁制仪器是铁架台；
（2）污水中加入过量甲后得到ZnSO4溶液和固体A，由此可知，甲应为Zn，固体A中含Fe、Cu和过量的Zn，要想得到Cu，应加入过量稀硫酸，Fe和稀硫酸反应生成FeSO4和H2，Zn和稀硫酸反应生成ZnSO4和H2，Cu和稀硫酸不反应，因此发生反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑和Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
（3）根据（2）中反应可知，滤液C中所含溶质有ZnSO4、FeSO4和H2SO4；
（4）该工艺的价值在于减少水污染（或节约成本，合理即可）。
10．碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示：

资料：“合成”步骤中发生的反应为，氨气极易溶于水，易挥发。
(1)标出氨气中氮元素的化合价 。
(2)“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有 （写一条即可）。
(3)“碳酸化”步骤的化学方程式为 ，该步骤在较低温度下进行的原因是 （写一条即可）。
(4)“循环”的目的是 。
【答案】(1)
(2)将煤粉碎（合理即可）
(3) 碳酸氢铵受热易分解，减少氨水的挥发等
(4)提高氮气、氢气的利用率，节约资源
【详解】（1）氨气中氢元素的化合价为+1价，设氮元素的化合价为x，化合物中各元素的正负化合价代数和零，则，，由化合价的表示方法，在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，故氨气中氮元素的化合价表示为。
（2）为了加快反应速率，可以增大反应物的接触面积，将反应物粉碎等，也可以加入催化剂、加热等，故“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有将煤粉碎（合理即可）。
（3）“碳酸化”步骤的反应为氨气和二氧化碳和水生成碳酸氢铵，故反应的化学方程式为，碳酸氢铵受热易分解，且氨水易挥发，反应需要在较低温度下进行，故该步骤在较低温度下进行的原因是碳酸氢铵受热易分解，减少氨水的挥发等。
（4）流程中将未反应的氮气、氢气分离出来，循环使用，以提高原料的利用率，节约资源，故“循环”的目的是提高氮气、氢气的利用率，节约资源。
11．CO2是最主要的温室气体，也是巨大的碳资源，CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。
I.以CO2为原料制取炭黑的太阳能工艺如图所示。
(1)反应1的基本类型为 。
(2)反应2中碳元素的化合价 （填“升高”、“不变或降低”）。
Ⅱ.利用NaOH溶液吸收CO2，部分转化关系如图。
(3)反应②的化学方程式为 ，该转化中循环使用的物质是 。
Ⅲ.“碳”吸收。
(4)自然界有多种途径吸收CO2，绿色植物通过 吸收CO2。
(5)工业上利用CO2和H2在一定条件下可制得工业原料甲醇（CH4O），该反应中所需CO2和H2的质量之比为 。
【答案】(1)分解反应
(2)降低
(3) Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 氢氧化钠/NaOH
(4)光合作用
(5)22:3
【详解】（1）由图可知，反应1是Fe3O4分解生成FeO和O2，化学方程式为，符合一变多的特点，属于分解反应；
（2）由图可知，反应2是FeO和CO2反应生成Fe3O4和C，化学方程式为，反应前二氧化碳中碳元素的化合价为+4价，反应后碳中碳元素化合价为0，所以反应2中碳元素的化合价降低；
（3）反应②是碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，化学反应方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH；
反应①是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应②是碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，该转化中循环使用的物质是氢氧化钠；
（4）绿色植物通过光合作用吸收CO2；
（5）CO2和H2在一定条件下反应生成CH4O和H2O，化学方程式为，则该反应中所需CO2和H2的质量之比为44：（2×3）=22:3。
12．下图是制取氯化铵的工艺流程图。请回答下列问题。
(1)饱和氨水的 7(选填“”“”或“”)。
(2)操作Ⅱ的名称是 ，其中玻璃棒的作用是 。
(3)步骤②中是氨气和水、二氧化碳化合反应生成(的过程，其反应的化学方程式是 。
(4)步骤③发生的反应属于 反应(填基本反应类型)。
【答案】(1)＞
(2) 蒸发 搅拌，防止局部温度过高，造成液体飞溅
(3)
(4)复分解
【详解】（1）饱和氨水显碱性， pH＞7；
（2）操作Ⅱ为溶液蒸发得到固体，名称是蒸发；其中玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高，造成液体飞溅；
（3）步骤②中是氨气和水、二氧化碳化合反应生成( (NH4)2CO3 的过程，其反应的化学方程式是：；　　　
（4）步骤③碳酸铵和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵，该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应。
13．早在战国时期，《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛的工艺，还可以以它继续制作肥皂。大意是：先将干燥的木头烧成灰(含)，用其灰汁浸泡丝帛，再加入熟石灰，即可制取氢氧化钾；最后加入油脂，经过系列反应，可制作肥皂。其反应过程如下：
已知：油脂密度小于水，难溶于水；在碱性、加热条件下生成的物质可溶于水。
回答下列问题：
(1)操作的名称 。
(2)反应I 热量(填“吸收”或“放出”)。
(3)整个过程中能够循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)写出反应Ⅱ的化学方程式 。
(5)判断油脂完全反应的现象是 (填“溶液分层”或“溶液不分层”)。
【答案】(1)过滤
(2)放出
(3)CaCO3
(4)
(5)溶液不分层
【详解】（1）操作a是将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种方法，操作a的名称是过滤；
（2）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应是放热反应；
（3）由流程图可知，碳酸钙既是流程的反应物，又是流程的生成物，碳酸钙能够循环利用；
（4）向氢氧化钙溶液中加入草木灰（含碳酸钾），碳酸钾与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，该反应的化学方程式为：；
（5）油脂密度小于水，难溶于水；在碱性、加热条件下生成的物质可溶于水，所以判断油脂完全反应的现象是溶液完全互溶，溶液中没有分层现象。
14．举世瞩目的第19届亚洲运动会开幕式在杭州盛大开幕。开幕式上数实融合点燃主火炬的一幕令人印象深刻。火炬的名字为“薪火”，喻意着中华文明薪火相传。
(1)火炬炬身金属部分采用铝合金旋压成型工艺，主要是考虑该材料具有抗腐蚀性强等突出的优良性能。铝具有良好的抗腐蚀性的原因表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜的化学式为 。
(2)火炬整体庄重大气、方圆融合的造型和丹桂金与虹韵紫的渐变配色。其表面先后经历多道工序，其中就包含腐蚀雕刻。该工艺通过腐蚀前的遮蔽后，将铝材用盐酸腐蚀。其发生反应的化学方程式表示为 ，该反应的基本反应类型为 。
(3)科研团队利用催化剂MoS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制备该“零碳甲醇”的工艺。如图所示。
①下列有关说法正确的是 (填字母)。
A．电解水将化学能转化为电能
B．该“零碳甲醇”的工艺可有效降低碳排放
C．积极鼓励植树造林，降低空气中CO2含量
②工艺生产过程中反应Ⅱ的化学方程式为 。
【答案】(1)Al2O3
(2) 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 置换反应
(3) BC
【详解】（1）铝具有良好的抗腐蚀性是因为铝在空气中能与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3；
（2）铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，该反应中反应物和生成物均为单质和化合物，属于置换反应；
（3）①A、电解水的过程，将电能转化为化学能，故说法错误；
B、由图可知，该“零碳甲醇”的工艺可有效降低碳排放，保护环境，故说法正确；
C、植物光合作用可以吸收二氧化碳，积极鼓励植树造林，可以降低空气中CO2含量，故说法正确；
故选BC；
②工艺生产过程中反应Ⅱ为氢气和二氧化碳在催化剂MoS2的作用下反应生成水和CH3OH，反应的化学方程式为。
15．金属钛是重要的航天、航海材料。钛因其硬度大、熔点高，常温下不和非金属、强酸反应，与人体有很好的“相容性”，耐腐蚀性很强等优良性能，被誉为“未来金属”。由钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）、焦炭、氧气等为原料，提取金属钛的主要工艺过程一般需要经过三个阶段：
(1)钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素为 价，铁元素 （填“属于”或“不属于”）人体中必须的微量元素。
(2)下列用途与钛的性能相符的是______（填字母）。
A．人造关节 B．保险丝 C．“奋斗者”号深海潜航器
(3)反应①所得到的生铁属于______（填字母）。
A．纯净物 B．混合物 C．合金
(4)反应②中TiO2与C、Cl2在高温下反应，生成TiCl4和一种有毒气体，该气体是一种氧化物，其反应的化学方程式为 。
(5)高温条件下，镁可以与 TiCl4发生置换反应制得金属钛，请写出此反应的化学方程式 。
(6)从反应③后的固体中获得纯净的金属钛：向固体中加入足量的 （填药品名称）。
【答案】(1) +4 属于
(2)AC
(3)BC
(4)
(5)
(6)稀盐酸/稀硫酸
【详解】（1）钛酸亚铁（FeTiO3）中铁元素显+2价，氧元素显-2价，设钛元素的化合价为x，根据在化合物中各元素的正负化合价代数和为0，则有（+2）+x+（-2）×3=0，解得x=+4；
铁元素属于人体中必须的微量元素；
（2）A、钛与人体有很好的“相容性”，可用于人造骨，故A符合题意；
B、钛熔点高，不能用作保险丝，故B不符合题意；
C、钛硬度大，耐腐蚀性很强，则可以制作“奋斗者”号潜航器，故C符合题意；
故选：AC；
（3）生铁是铁的合金，属于合金，生铁由铁和碳等组成，属于混合物，故选：BC；
（4）反应②中TiO2与C、Cl2在高温下反应，生成TiCl4和一种有毒气体，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应前有钛、氧、碳、氯元素，反应后TiCl4中只含有钛、氯元素，则该有毒气体中一定含有碳元素和氧元素，该气体是一种氧化物（氧化物是指由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物），即为一氧化碳，故反应的化学方程式为：；
（5）高温条件下，镁可以与 TiCl4发生置换反应制得金属钛和氯化镁，故反应的化学方程式为：；
（6）反应③后的固体中含有钛和过量的镁，镁能和稀酸反应，钛常温下不和非金属、强酸反应，为了获得纯净的金属钛，故填稀盐酸或稀硫酸。
16．中国古代典籍中记录了很多化学知识，展示了我国古代人民的智慧。
(1)《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。主要流程如图所示：
①方案一中“烹”的过程中，胆矾（CuSO4 5H2O）首先转变成水和无水硫酸铜，该反应的基本反应类型是 反应。
②写出“铁釜”中发生反应的化学方程式 。
(2)《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程图如下所示：
①熔炼过程中，氧化铁与一氧化碳在高温下反应的化学方程式为 。
②搅拌过程中，向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量，此过程体现氧气的 （填“氧化性”或“还原性”）。
(3)宋代《开宝本草》中记载了KNO3的提纯方法：“……所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁后，乃煎炼而成”。提纯中不涉及到的实验方法是 （填序号）
A．溶解 B．蒸发 C．结晶 D．吸附
【答案】(1) 分解
(2) 氧化性
(3)D
【详解】（1）①胆矾转变成水和无水硫酸铜，是一种物质分解产生多种物质的反应，属于分解反应； ②“铁釜”中铁和硫酸铜溶液反应产生硫酸亚铁和铜，反应的方程式是；
（2）①氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
②搅拌过程中，向生铁中“充氧”，氧气与生铁中的碳反应生成二氧化碳，从而降低生铁的含碳量，此过程体现氧气的氧化性。
（3）“扫取以水淋汁”涉及到溶解，“乃煎炼而成”涉及到蒸发结晶，没有涉及吸附；故选D。
17．《天工开物》记载古法炼锡工艺：“凡炼煎亦用洪炉，人砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲熔化。…售者杂铅太多，欲取净则熔化，入醋淬八九度，铅尽化灰而去。”
I.古法炼锡的工艺流程图：
Ⅱ.现代炼锡工艺流程图：
已知：
①锡砂、锡石的主要成分是SnO2，还含有FeS、CuS、PbS等杂质；
②SnO2不溶于水，也不溶于酸或碱的水溶液；
③鼓鞲：鼓入空气。硬头是含铁和锡的炉渣。
(1)现代炼锡与古法比较，增加了炼前处理如粉碎锡石，目的是 。
(2)洪炉熔炼因 易生成无色有毒气体CO，则碳与锡砂主要反应化学方程式： 。
(3)“售者杂铅太多，欲取净则熔化，入醋淬八九度”。Pb接触O2生成的氧化物可溶于醋酸（CH3COOH）反应生成醋酸铅【（CH3COO）2Pb】和水，其化学方程式为 。
(4)鼓鞲时锡砂、锡石的杂质也会与空气中的氧气反应，会造成 等环境问题，在实验室中可利用 对气体进行吸收处理。
(5)硬头返回熔炼的目的是 。
【答案】(1)增大接触面积，除去部分杂质，加快反应速率
(2) 氧气含量不足（或木炭、焦炭过量）
(3)
(4) 酸雨 氢氧化钠溶液
(5)提高原料的利用率，提高产率
【详解】（1）粉碎锡石目的是增大接触面积，除去部分杂质，加快反应速率；
（2）洪炉熔炼因氧气含量不足（或木炭、焦炭过量）易生成无色有毒气体CO，所以碳与锡砂高温生成锡单质和一氧化碳，化学方程式为：；
（3）氧化铅和醋酸反应生成醋酸铅和水，化学方程式为：；
（4）锡砂、锡石的杂质中含有FeS、CuS、PbS等杂质，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不发生变化，硫元素和氧气充分反应后容易生成硫氧化物，会造成酸雨等环境问题，在实验室中可利用碱性溶液，比如氢氧化钠溶液对气体进行吸收处理；
（5）硬头熔炼一次不易提炼完全，所以返回熔炼的目的是提高原料的利用率，提高产率。
18．我国科学家研制出全球首套捕集二氧化碳合成甲醇（CH3OH）的装置，有利于实现“碳中和”。如图是将二氧化碳在一定条件下转化成 CH3OH的工艺流程图。
查阅资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点-97.8℃，沸点 64.7℃。
(1)操作1的名称是 ， 其中玻璃棒起到 作用。
(2)铁和水蒸气高温条件下反应生成 H2和Fe3O4，该反应属于 （填基本反应类型），反应中 Fe 与 H2O的个数比为： 。
(3)CO 合成 CH OH 反应为： 使用 H2需过量，原因是 。
(4)操作2能够将甲醇与水分离，是利用CH3OH 和 H2O的 不同将他们分离。
(5)流程中的铁粉能转化为多种铁的化合物，如图为铁元素的价类转化二维图。
①a点对应物质制作成炒锅，主要利用其具有 性。
②e点对应物质的化学式为 。
③利用一氧化碳使c转化为 a， 当中发生还原反应的物质是 （写名称）。
【答案】(1) 过滤 引流
(2) 置换反应 3:4
(3)使二氧化碳完全反应，增加甲醇的产量
(4)沸点
(5) 导热 FeCl2 氧化铁
【详解】（1）操作1使固液分离，故操作1是过滤，实验室过滤操作中用到的玻璃棒，起引流作用；
（2）铁和水蒸气高温条件下反应生成 H2和Fe3O4，该反应符合单质和化合物生成新单质和新化合物，属于置换反应，化学方程式为：，所以反应中 Fe 与 H2O的个数比为3:4；
（3）该流程是利用二氧化碳合成甲醇，反应时使用过量H2能使二氧化碳完全反应，增加甲醇的产量；
（4）根据资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点-97.8℃，沸点64.7℃，水的沸点是100℃，可利用水和甲醇的沸点不同进行分离；
（5）①a点物质为铁单质，做成炒锅，主要利用其具有导热性；
②e点是金属氯化物，且化合价为+2，所以e点对应物质是氯化亚铁，化学式为：FeCl2；
③c是氧化铁，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，氧化铁中的氧元素被一氧化碳夺走，发生还原反应。故发生还原反应的是氧化铁。
19．镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途，某地的菱镁矿中主要含及少量和，以菱镁矿等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图，请回答下列问题：
(1)在反应①中，为了加快反应速率，选用 （填“块状”或“粉末状”）菱镁矿；写出菱镁矿中碳酸镁与盐酸反应的化学方程式 ；
(2)向饱和食盐水中通入气体时，需加压通入的气体是 ；写出反应②的化学方程式 ，写出反应③的中化学方程式 ；
(3)此工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示：
金属离子
开始沉淀的pH 8.9 3.4 1.5
沉淀完全的pH 10.9 4.7 2.8
向a溶液中通入足量空气后，溶液中 元素化合价发生了改变；向b溶液中加MgO调节溶液、pH，调pH范围为 。
【答案】(1) 粉末状
(2) CO2
(3) 铁 4.7≤pH<8.9
【详解】（1）在反应①中，为了加快反应速率，选用粉末状菱镁矿，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
（2）氨气极易溶于水，常温、常压下，二氧化碳在水中的溶解度较小，故需要加压通入的气体是二氧化碳，压强增大，二氧化碳的溶解度增大；
反应②为碳酸氢钠分解产生碳酸钠、水和二氧化碳，方程式为：；
反应③为氯化镁在通电条件下反应生成镁和氯气，方程式为：；
（3）a溶液中含镁离子、亚铁离子、铝离子，通入足量空气，调pH，得到氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀和氯化镁溶液，说明通入足量空气后，溶液中铁元素化合价发生了改变，由+2价变为+3价；
向b溶液中加MgO调节溶液pH，目的是使铝离子和铁离子形成沉淀，而镁离子不能形成沉淀，故pH范围为：4.7≤pH<8.9。
20．工业上利用电解废液处理转炉烟尘（主要含CuO、ZnO、SiO2等），制备硫酸锌和铜的工艺如下图所示。
已知：SiO2难溶于水，且不与硫酸反应。
回答下列问题：
(1)“滤渣Ⅰ”的主要成分为 （填名称）。
(2)过程Ⅱ生成海绵铜（铜单质）的反应方程式为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。
(3)过程Ⅲ中通入O2，可将FeSO4转化为Fe2（SO4）3，Fe2（SO4）3再与石灰乳反应的化学方程式为 。“滤渣3”还含有FeAsO4等杂质，FeAsO4中铁元素显+3价，则砷（As）显 价。
(4)ZnSO4的溶解度随温度升高而增大，过程Ⅳ的操作为蒸发浓缩，降温结晶， ，洗涤，干燥。
(5)过程Ⅰ可用含硫酸的电解废液使烟尘中的铜、锌元素浸出。结合如图从浸出率考虑，电解废液的最佳用量为 mL/g。
【答案】(1)二氧化硅
(2) CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 置换反应
(3) Fe2（SO4）3+3Ca（OH）2=2Fe（OH）3↓+3CaSO4 +5
(4)过滤
(5)2.5（或2.5左右均可）
【详解】（1）转炉烟尘中的氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，氧化锌与硫酸反应生成硫酸锌和水，二氧化硅难溶于水，且不与硫酸反应，所以“滤渣Ⅰ”的主要成分为二氧化硅；
（2）过程Ⅱ中硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4；该反应符合“一换一”的特征，属于置换反应；
（3）FeAsO4中铁元素显+3价，氧元素显-2价，设砷元素的化合价为，在化合物中各元素正负化合价代数和为零，则，解得；
（4）ZnSO4的溶解度随温度升高而增大，过程Ⅳ的操作为蒸发浓缩，降温结晶，过滤，洗涤，干燥；
（5）由图可知，电解废液为2.5mL/g时，烟尘中的铜、锌元素浸出率最高，所以电解废液的最佳用量为2.5mL/g。
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【全国版】2024年中考化学压轴必刷题
专项09 工艺流程题（20题）
1．在进行“垃圾的分类与回收利用”的跨学科实践活动时，兴趣小组对金属垃圾(主要成分是铁、铜、氧化铁和二氧化硅)的处理及综合利用的部分工艺如图所示。请回答下列问题：
(1)操作Ⅰ、Ⅱ的名称为 。由此流程可推知SiO2的性质有 (填字母)。
A．难溶于水 B．化学性质很活泼 C．不能与稀硫酸反应
(2)步骤③发生反应的基本反应类型是 。
(3)请写出步骤②所发生反应的化学方程式： 。
(4)倡导金属垃圾回收利用的意义是 。
2．我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇(CH3OH)的工艺流程图。
已知：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点-97.8℃，沸点64.7℃。
(1)实验室过滤操作中用到的玻璃棒，起 作用。
(2)合成的化学方程式：，该反应使用氢气过量的原因是 。
(3)流程中“分离出的操作方法是 。
(4)流程中的铁粉能转为多种铁的化合物，下图为铁元素的价类转化二维图：
D点物质对应的化学式是 。
3．近年来新能源汽车使用量的剧增，加速了废旧电池的处理需求。下面是某废旧锂电池回收工艺的部分流程图。
(1)前期处理中的“拆解、破碎”属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)图中操作a的名称 ，甲溶液是 。
(3)流程图中MnO，Mn的化合价是 。
(4)在硫酸镍溶液中加入铁即可回收镍(Ni)，得出镍的金属活动性比铁 (填“强”或“弱”)，该反应的化学方程式为 ，属于 反应(填基本反应类型)。
4．“5G”改变生活，“中国芯”彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅，下图是一种制备高纯硅的工艺流程图：
(1)反应I：这里体现了镁的 （选填“氧化性”和“还原性”）。
(2)操作I：此操作的名称是 ，此操作中玻璃棒的作用是 。
(3)反应Ⅱ：已知此反应为化合反应，则该化学方程式为 。
(4)上述已知生产流程中，可以循环利用的物质是 。
5．细菌冶金是近年来新兴的绿色冶金工艺，是最大限度利用矿藏的一种冶金方法。如图是利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)进行细菌冶铜的部分生产流程：
资料：a．Fe2(SO4)3能与铁反应转化为FeSO4；b．绿矾的化学式为FeSO4·7H2O
(1)为了使黄铜矿反应更充分，可以采取的措施是 。
(2)步骤②操作的名称为 。为了将步骤②所得到的粗铜进一步提纯，你采用的一种化学方法是 。
(3)流程中发生的置换反应化学方程式为 。
(4)化学反应中若物质中元素化合价升高，该物质发生氧化反应：若物质中元素化合价降低，该物质发生还原反应。向CuSO4和Fe2(SO4)3混合溶液中加入铁屑后发生氧化反应的物质为 。
6．氢能是全球最具发展潜力的清洁能源之一，是国家推进能源革命的重点方向。某实验室提出一种煤制氢技术，其流程如图所示（其流程中得到的可用于其它工艺）：
资料1：水煤浆是由煤与水混合而成，经过气化器后转化为和。
资料2：在气化器中发生了两个反应：，。
(1)煤在进入气化器之前，需要将其粉碎与水充分混合成水煤浆，粉碎的目的是 。
(2)重整器的作用是 。
(3)煅烧炉中发生反应的化学方程式为 。
(4)该生产流程中可循环利用的物质 。
7．工业上以空气、水等自然资源为原料合成碳酸氢铵的工艺流程图如图所示：
(1)步骤1是利用各成分的 不同，通过冷却、加压、蒸馏将其分离。
(2)实验室中完成步骤④，玻璃棒作用是 。
(3)步骤②涉及的化学反应基本类型为 。
(4)写出合成碳酸氢铵NH4HCO3的化学方程式 。
8．“5G”改变了人们的生活，中国芯彰显了中国“智”造。制作芯片的基材主要是高纯硅，硅在常温下与稀盐酸不反应，加热条件下易与Cl2、O2等较活泼的非金属单质反应。如图是一种制备高纯硅的工艺流程图：
(1)操作I的名称是 。
(2)加入过量稀盐酸的目的是 ；并写出该步骤所发生反应的化学方程式 。
(3)反应Ⅱ的化学方程式是 。
(4)上述流程中，可以循环利用的物质是 (填物质名称)。
9．某电镀厂排放的污水中主要含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4，从污水中回收ZnSO4及有关金属的流程如图。
(1)操作①的名称是 ，进行该操作所需的铁制仪器是 。
(2)写出固体A中加入过量乙溶液时发生反应的化学方程式： （写出1个即可）。
(3)滤液C中所含的溶质有 （填化学式）。
(4)该工艺的价值在于 （写出1点即可）。
10．碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示：
资料：“合成”步骤中发生的反应为，氨气极易溶于水，易挥发。
(1)标出氨气中氮元素的化合价 。
(2)“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有 （写一条即可）。
(3)“碳酸化”步骤的化学方程式为 ，该步骤在较低温度下进行的原因是 （写一条即可）。
(4)“循环”的目的是 。
11．CO2是最主要的温室气体，也是巨大的碳资源，CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。
I.以CO2为原料制取炭黑的太阳能工艺如图所示。
(1)反应1的基本类型为 。
(2)反应2中碳元素的化合价 （填“升高”、“不变或降低”）。
Ⅱ.利用NaOH溶液吸收CO2，部分转化关系如图。
(3)反应②的化学方程式为 ，该转化中循环使用的物质是 。
Ⅲ.“碳”吸收。
(4)自然界有多种途径吸收CO2，绿色植物通过 吸收CO2。
(5)工业上利用CO2和H2在一定条件下可制得工业原料甲醇（CH4O），该反应中所需CO2和H2的质量之比为 。
12．下图是制取氯化铵的工艺流程图。请回答下列问题。
(1)饱和氨水的 7(选填“”“”或“”)。
(2)操作Ⅱ的名称是 ，其中玻璃棒的作用是 。
(3)步骤②中是氨气和水、二氧化碳化合反应生成(的过程，其反应的化学方程式是 。
(4)步骤③发生的反应属于 反应(填基本反应类型)。
13．早在战国时期，《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛的工艺，还可以以它继续制作肥皂。大意是：先将干燥的木头烧成灰(含)，用其灰汁浸泡丝帛，再加入熟石灰，即可制取氢氧化钾；最后加入油脂，经过系列反应，可制作肥皂。其反应过程如下：
已知：油脂密度小于水，难溶于水；在碱性、加热条件下生成的物质可溶于水。
回答下列问题：
(1)操作的名称 。
(2)反应I 热量(填“吸收”或“放出”)。
(3)整个过程中能够循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)写出反应Ⅱ的化学方程式 。
(5)判断油脂完全反应的现象是 (填“溶液分层”或“溶液不分层”)。
14．举世瞩目的第19届亚洲运动会开幕式在杭州盛大开幕。开幕式上数实融合点燃主火炬的一幕令人印象深刻。火炬的名字为“薪火”，喻意着中华文明薪火相传。
(1)火炬炬身金属部分采用铝合金旋压成型工艺，主要是考虑该材料具有抗腐蚀性强等突出的优良性能。铝具有良好的抗腐蚀性的原因表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜的化学式为 。
(2)火炬整体庄重大气、方圆融合的造型和丹桂金与虹韵紫的渐变配色。其表面先后经历多道工序，其中就包含腐蚀雕刻。该工艺通过腐蚀前的遮蔽后，将铝材用盐酸腐蚀。其发生反应的化学方程式表示为 ，该反应的基本反应类型为 。
(3)科研团队利用催化剂MoS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制备该“零碳甲醇”的工艺。如图所示。
①下列有关说法正确的是 (填字母)。
A．电解水将化学能转化为电能
B．该“零碳甲醇”的工艺可有效降低碳排放
C．积极鼓励植树造林，降低空气中CO2含量
②工艺生产过程中反应Ⅱ的化学方程式为 。
15．金属钛是重要的航天、航海材料。钛因其硬度大、熔点高，常温下不和非金属、强酸反应，与人体有很好的“相容性”，耐腐蚀性很强等优良性能，被誉为“未来金属”。由钛铁矿（主要成分为钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）、焦炭、氧气等为原料，提取金属钛的主要工艺过程一般需要经过三个阶段：
(1)钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素为 价，铁元素 （填“属于”或“不属于”）人体中必须的微量元素。
(2)下列用途与钛的性能相符的是______（填字母）。
A．人造关节 B．保险丝 C．“奋斗者”号深海潜航器
(3)反应①所得到的生铁属于______（填字母）。
A．纯净物 B．混合物 C．合金
(4)反应②中TiO2与C、Cl2在高温下反应，生成TiCl4和一种有毒气体，该气体是一种氧化物，其反应的化学方程式为 。
(5)高温条件下，镁可以与 TiCl4发生置换反应制得金属钛，请写出此反应的化学方程式 。
(6)从反应③后的固体中获得纯净的金属钛：向固体中加入足量的 （填药品名称）。
16．中国古代典籍中记录了很多化学知识，展示了我国古代人民的智慧。
(1)《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。主要流程如图所示：
①方案一中“烹”的过程中，胆矾（CuSO4 5H2O）首先转变成水和无水硫酸铜，该反应的基本反应类型是 反应。
②写出“铁釜”中发生反应的化学方程式 。
(2)《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。其流程图如下所示：
①熔炼过程中，氧化铁与一氧化碳在高温下反应的化学方程式为 。
②搅拌过程中，向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量，此过程体现氧气的 （填“氧化性”或“还原性”）。
(3)宋代《开宝本草》中记载了KNO3的提纯方法：“……所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁后，乃煎炼而成”。提纯中不涉及到的实验方法是 （填序号）
A．溶解 B．蒸发 C．结晶 D．吸附
17．《天工开物》记载古法炼锡工艺：“凡炼煎亦用洪炉，人砂数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲熔化。…售者杂铅太多，欲取净则熔化，入醋淬八九度，铅尽化灰而去。”
I.古法炼锡的工艺流程图：
Ⅱ.现代炼锡工艺流程图：
已知：
①锡砂、锡石的主要成分是SnO2，还含有FeS、CuS、PbS等杂质；
②SnO2不溶于水，也不溶于酸或碱的水溶液；
③鼓鞲：鼓入空气。硬头是含铁和锡的炉渣。
(1)现代炼锡与古法比较，增加了炼前处理如粉碎锡石，目的是 。
(2)洪炉熔炼因 易生成无色有毒气体CO，则碳与锡砂主要反应化学方程式： 。
(3)“售者杂铅太多，欲取净则熔化，入醋淬八九度”。Pb接触O2生成的氧化物可溶于醋酸（CH3COOH）反应生成醋酸铅【（CH3COO）2Pb】和水，其化学方程式为 。
(4)鼓鞲时锡砂、锡石的杂质也会与空气中的氧气反应，会造成 等环境问题，在实验室中可利用 对气体进行吸收处理。
(5)硬头返回熔炼的目的是 。
18．我国科学家研制出全球首套捕集二氧化碳合成甲醇（CH3OH）的装置，有利于实现“碳中和”。如图是将二氧化碳在一定条件下转化成 CH3OH的工艺流程图。
查阅资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点-97.8℃，沸点 64.7℃。
(1)操作1的名称是 ， 其中玻璃棒起到 作用。
(2)铁和水蒸气高温条件下反应生成 H2和Fe3O4，该反应属于 （填基本反应类型），反应中 Fe 与 H2O的个数比为： 。
(3)CO 合成 CH OH 反应为： 使用 H2需过量，原因是 。
(4)操作2能够将甲醇与水分离，是利用CH3OH 和 H2O的 不同将他们分离。
(5)流程中的铁粉能转化为多种铁的化合物，如图为铁元素的价类转化二维图。
①a点对应物质制作成炒锅，主要利用其具有 性。
②e点对应物质的化学式为 。
③利用一氧化碳使c转化为 a， 当中发生还原反应的物质是 （写名称）。
19．镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途，某地的菱镁矿中主要含及少量和，以菱镁矿等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图，请回答下列问题：
(1)在反应①中，为了加快反应速率，选用 （填“块状”或“粉末状”）菱镁矿；写出菱镁矿中碳酸镁与盐酸反应的化学方程式 ；
(2)向饱和食盐水中通入气体时，需加压通入的气体是 ；写出反应②的化学方程式 ，写出反应③的中化学方程式 ；
(3)此工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示：
金属离子
开始沉淀的pH 8.9 3.4 1.5
沉淀完全的pH 10.9 4.7 2.8
向a溶液中通入足量空气后，溶液中 元素化合价发生了改变；向b溶液中加MgO调节溶液、pH，调pH范围为 。
20．工业上利用电解废液处理转炉烟尘（主要含CuO、ZnO、SiO2等），制备硫酸锌和铜的工艺如下图所示。
已知：SiO2难溶于水，且不与硫酸反应。
回答下列问题：
(1)“滤渣Ⅰ”的主要成分为 （填名称）。
(2)过程Ⅱ生成海绵铜（铜单质）的反应方程式为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。
(3)过程Ⅲ中通入O2，可将FeSO4转化为Fe2（SO4）3，Fe2（SO4）3再与石灰乳反应的化学方程式为 。“滤渣3”还含有FeAsO4等杂质，FeAsO4中铁元素显+3价，则砷（As）显 价。
(4)ZnSO4的溶解度随温度升高而增大，过程Ⅳ的操作为蒸发浓缩，降温结晶， ，洗涤，干燥。
(5)过程Ⅰ可用含硫酸的电解废液使烟尘中的铜、锌元素浸出。结合如图从浸出率考虑，电解废液的最佳用量为 mL/g。
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