2022年中考专题工业流程题专练

这是一份2022年中考专题工业流程题专练，共11页。试卷主要包含了规律，核心考点，原料预处理等内容，欢迎下载使用。
工业流程题目在流程上一般分为三个过程：原料处理→分离提纯→获得产品

要点解释
1、规律：主线主产品，分支副产品，回头为循环。
2、核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生成条件的控制等。
3、原料预处理（初步分离）
（1）工业流程常见的操作与名词：
①研磨：增大接触面积，使反应充分，提高反应速率
②溶解：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸等。
水浸：与水接触反应或溶解。
浸出：固体加水(酸)溶解得到离子浸出。
浸出率：固体溶解后离子在溶液中的含量的多少(更多转化) 。
酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。
③焙烧、灼烧或煅烧（结构改变更易溶解浸出；使一些杂质高温下氧化、分解）
吹出（利用空气吹出溶液中的气体）
④调pH值除杂：控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
②加热的目的：加快反应速率；
③降温的目的：防止某些物质在高温时会分解；
④趁热过滤：防止某些物质降温时会结晶析出；
（3）混合物分离、提纯的操作及所需仪器的判断。
①固体和液体混合物的分离：过滤。其所需的仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸。
②从物质的溶液中得到该物质的晶体常用的方法：
A．蒸发结晶，具体操作见粗盐的提纯。
B．降温结晶，操作过程：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
题型一 工业废水废液处理
例1．某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下实验方案。结合实验方案回答下列问题：
(1)步骤①中，金属X是 ，该反应的化学方程式为 ；
(2)步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是 ；
(3)从滤液中获得硫酸亚铁晶体的操作是蒸发浓缩、____________、过滤
例2、某工厂的废水中含有MgSO4和FeCl3，技术人员逐渐加入NaOH溶液调节废水的pH，先后分离出两种沉淀，并通过系列处理得到有价值的产品。操作流程如下图所示。
（1）固体A与某酸反应的化学方程式为 。操作②时，当 即可停止加热。
（2）固体B加热的产物是两种常见氧化物，则另一种氧化物的化学式为 。
（3）溶液a除了可能含有NaOH外，还一定含有的溶质是 （填化学式）。
变式1．我国古代将炉甘石（主要成分：ZnCO3）、赤铜矿（主要成分：Cu2O）和木炭粉为原料值得来黄铜（铜和锌的合金，外观似黄金），其生产流程如下：
回答下列问题：
（1）赤铜中铜元素的化合价 。
（2）黄铜的硬度比铜和锌都 （填“大”或“小”）。
（3）操作X的名称是 。
（4）加热时，发生的主要反应化学方程式为：
①ZnCO3ZnO+CO2↑；②2ZnO+C2Zn+CO2↑；③ （赤铜和木炭粉反应）。
（5）气体A中，除二氧化碳外还有另一种生成气体，它的化学式是 ，该气体的用途是 （写一条）。
（6）鉴别黄铜和黄金有多种方法，用灼烧法鉴别产生的现象及结论是 。
小结：
题型二 金属回收工业
例1、以某矿山酸性废水（主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等）为原料，通过下述流程可将废水中的铁、铜和锌分步沉淀，实现回收利用。
（1）步骤①中，加入Ca（OH）2有两个作用。
一是中和废水中的硫酸，该反应的化学方程式为 ；
二是将硫酸铁转化为Fe（OH）3，该反应属于 （填基本反应类型）。
（2）步骤③中，锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为 ；
（3）为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质，只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即可。该步骤和应加入的试剂分别是 。
例2、某种手机电路板中含有Fe、Cu、Au、Ag、Ni(镍，银白色金属)等金属，如下是某工厂回收部分金属的流程图。已知：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O
（1）操作①的名称是____________________。
（2）写出滤液②中金属阳离子符号____________________。
（3）写出滤液③和铁粉发生反应的一个化学方程式____________________________。
（4）Cu、Ag、Ni在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是____________________。
变式1、黄铜矿（主要成分CuFeS2）经初步处理后，所得溶液甲中的溶质为Fe2(SO4)3、CuSO4及H2SO4。某同学通过废铁屑与溶液甲反应，制取补血剂原料碳酸亚铁并回收铜。主要步骤如图7所示：
步骤Ⅰ：加入过量的废铁屑
充分反应，过滤
步骤Ⅲ
步骤Ⅱ
铜
FeCO3沉淀
不溶物
FeSO4溶液
溶液甲
（1）Fe2(SO4)3与铁反应的化学方程式： x Fe2(SO4)3+ y Fe= z FeSO4，其中x、y、z为化学计量数，z的值为_____________。
（2）步骤Ⅰ中，生成铜的化学方程式：__________________________。
（3）步骤Ⅰ中，废铁屑含有少量铁锈，对产物的成分没有影响，原因是__________________
__________________________________。
（4）步骤Ⅱ中加入一种可溶性试剂可实现其转化，从复分解反应发生的条件分析，该试剂可以是_____________（填化学式）。
（5）步骤Ⅲ回收铜的方法为_______________________________________。
变式2、 工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图
已知生铁的含量含碳量为 2%-4.3%钢的含碳量为 0.03%-2%。
（1）反应：①Fe2O3+CO 2Fe+3CO，②Fe2O3+C2Fe+3CO。属于置换反应的是 ，用于高炉炼铁的原理是 （填序号）
（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 。
（3）热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是 。 炉渣中含有硅酸钙（CaSiO3),其中硅元素的化合价是 。
（4）炼钢炉中，通入纯氧的目的是 。将钢锭轧成钢板，体现了 金属的 性。
（5）钢铁制品可能会生锈，写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式 。
小结：
题型三 除杂提纯
例1．（2016•天河区一模）氯化钾（KCl）是一种常用试剂，其水溶液呈中性．某KCl 样品中含有杂质CaCl2 和MgCl2，设计提纯的流程图如图所示：
请认真分析流程中各步骤的信息作答：
（1）溶剂X 是水；则Y 溶液中溶质的化学式为 ，加入Y 溶液后发生的化学反应方程式为 ．
（2）加入过量KOH 溶液的目的是 ；KOH 溶液还可以用 代替（填字母）
A．NaOH 溶液 B．Ca（OH）2 溶液 C．Ba（OH）2 溶液
（3）本实验中蒸发是为了除去溶液中的 （填化学式）
例2、（8分）（2013•天河区一模）为了将混有硫酸钠、碳酸氢铵（不稳定，受热易分解生成氨气、二氧化碳和水）的氯化钠提纯，某同学设计的实验流程如图：
：
试回答下列问题：
（1）操作①的目的是 ．操作②能否用硝酸钡溶液？ （填“能”或“否”）．
（2）进行操作②后，如何判断已除尽，方法是 ．
（3）写出操作③有关的化学反应方程式 ．操作④的名称是 ．
（4）此设计方案是否严密，说明理由 ．
（5）原固体样品中含NaCl m1g，最后得到的NaCl固体m2g，则m1 m2（填“＞”、“＜”或“﹦”）
例3、工业上利用锌焙砂（主要成分是ZnO，还含有SiO2、Fe2O3、CuO等）生产碱式碳酸锌[Zn2（OH）2CO3]的工艺流程如下：
己知：①SiO2不溶于水也不与稀硫酸反应。②Fe2（SO4）3+Zn=2FeSO4+ZnSO4
请回答下列问题：
（1）“酸溶”过程中，Fe2O3发生的化学反应方程式为 。
（2）“过滤”操作在实验室进行时，过滤器常由漏斗和 组成。
（3）“转化”时产生的少量气体是（写化学式，下同） 。滤渣Ⅱ的成分为 。
（4）“合成”过程中同时生CO2和Na2SO4，请写出合成过程的反应方程式
变式1、物质除杂是化学实验中经常遇到的问题，氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。
操作a、b的名称是 ，该操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
（2）步骤①中反应的化学方程式是 ，滤液B中一定含有的溶质是 。
（3）步骤②中加入的甲溶液是 （填化学式）溶液。
（4）步骤③入过量的盐酸不会影响氯化镁的纯度，理由是 。
请描述操作流程图的思路，写出相应的步骤以及该步骤的目的，然后经过哪些操作后得到你想要的
产物。你的思路是：
题型四、石灰石工业
例1. 氯化钙在生活中常用作干燥剂、融雪剂，在工业上可用于制造防冻液等。某工厂以石灰石为原料生产二水合氯化钙（CaCl2·2H2O）流程如下。原料石灰石中含有的杂质主要是MgCO3、SiO2和Fe2O3。
第①步酸洗所用的酸是____________（填编号）。
稀盐酸B．稀硫酸C．浓硫酸D．稀硝酸
酸洗时酸与Fe2O3反应的化学方程式是_____________________________。
（3）固体1的名称是__________。
（4）实验室中操作Ⅰ所用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、__________。
（5）操作Ⅱ的名称是：蒸发浓缩、__________、__________。
例2、在牙膏中常用轻质碳酸钙粉末作摩擦剂。小李在实验室以石灰石（杂质不反应也不溶于水）为原料制取轻质碳酸钙和氢氧化钠。
（1）操作②的名称是_________。
（2）该流程中有两个反应，产物中均出现碳酸钙，这两个反应的化学方程式分别为______________、______________。
（3）为了验证加入Na2CO3溶液后，溶液M 中的溶质是否反应完全，可取上层清液加入______（填序号）进行检验。A．碳酸钠溶液 B．铁粉 C．无色酚酞
以矿石为原料的化工生产流程
例1、某种矿石由氧化镁、氧化铁、氧化铜和二氧化硅组成，用它制备氢氧化镁的流程示意图如图所示（已知：二氧化硅不溶于水也不与稀盐酸反应）。
请回答下列问题：
（1）溶液A中共含有 种阳离子；写出矿石中的任意一种金属氧化物与稀盐酸反应的化学方程式 、 、
、
（2）在溶液A中加入熟石灰调节溶液的pH，可以使溶液中的金属阳离子转化为沉淀，该实验条件下，使金属阳离子沉淀的相关pH数据见表。为保证产品纯度、减少产品损失，并便于操作，溶液B的pH可允许的范围为是 ；
（3）写出溶液B中加入熟石灰发生的化学反应方程式 。
（4）若产品洗涤不干净，应该进行的操作是： ；证明产品洗涤干净的方法是； ；
例2、氢氧化镁是一种重要的化工原料，某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2组成。用它制备氢氧化镁的流程示意图如下：
部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：
(1)熟石灰主要成分的化学式是____________。
(2)溶液A中的阳离子是___________________(填离子符号)。
(3)沉淀C的成分是_____________________。
(4)溶液B与熟石灰反应的化学方程式是____________________________________。
【练一练】
1．（2018•广州）氧化锌（ZnO）可作为紫外线吸收剂应用于化妆品中，其一种生产工艺如下
（1）推测草酸的化学式是 ；
（2）“沉锌”过程中发生复分解反应，反应的化学方程式是
（3）“操作A”的名称是 ； 实验室常用的研磨仪器是 ；
（4）“高温灼烧”时草酸锌分解，反应的化学方程式是 。
2．（17年）氯化亚铜（CuCl）广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。已知CuCl难溶于水和乙醇，在潮湿空气中易变质。CuCl的制备流程如下：
（1）“滤液1”中除了Na+、SO42—外，还存在较多的离子是 、 。（写离子符号）
（2）“反应”中发生的化学反应是2CuCl2+Na2SO3=2CuCl↓+2NaCl+SO3，产生的SO3迅速与水化合生成一种酸，该反应的化学方程式为______________ ______。
（3）“操作a”的名称是 。本流程中可循环利用的物质(水除外)是 。（写化学式）
（4）可用“水洗”的原因是 ，“醇洗”的目的是 。
（5）160g CuSO4与足量NaCl经上述制备流程，可生成的CuCl最多是 g。
3．（16年8分）保险粉（化学式为Na2S2O4）在工农业生产中有广泛的用途。Na2S2O4在碱性溶液中稳定，在中性和酸性水溶液中极不稳定；在NaCl存在下，Na2S2O4在水中溶解度显著下降。Na2S2O4制备流程如下：

(1）反应Ⅰ的原理为：Zn +2SO2= ZnS2O4，该反应类型为 。
(3)反应Ⅱ为复分解反应，该反应的化学方程式为 。
(4)操作a的名称为 。
(5)滤液中含有Na2S2O4。为使Na2S2O4结晶析出还需要加入少量NaOH的是 ，
加入NaCl的原因是____________。
(5) 198g Zn(OH)2理论上能得到Zn的质量为 g。
4.钛酸锂Li4Ti5O12是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程图如下（已知氨水是氨气的水溶液，受热时会加快氨气的挥发）：

（1）在“酸浸”实验中，除了发生反应FeTiO3 + 4HCl = FeTiOCl4 + H2O，还存在另一个化学反应，其反应方程式为______________________________。
（2）在“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如图所示。
①由图分析可知，温度对浸出率的影响情况为：其它条件相同时，_______________________。
②当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为______℃、_____h。
（3）TiO2沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如右上表所示：分析数据可知：当温度高于40℃时，TiO2转化率________（填“变大”或“变小”），请推测出现此变化的原因可能是__________。
（4）当加入氢氧化锂溶液时，发生了复分解反应，该反应的化学方程式为___________。
（5）用含76kg FeTiO3的钛铁矿，理论上可以制备Li4Ti5O12的质量为________kg。
5. 某化工厂用废硫酸制备K2SO4的流程如下：
(1)生产上将CaCO3研成粉末的目的是________________________________________。
(2)上述流程中，除可综合利用CO2外，还可循环使用的物质是___________(填写化学式)；
(3)写出反应Ⅲ的化学方程式：_____________________；你认为反应Ⅲ在常温下能实现的原因是______________________。
(4)洗涤反应Ⅲ所得晶体最好用下列__________(填序号)，选择该试剂的原因是______________。
a.BaCl2溶液 b.饱和NH4Cl溶液 c.冷水 d.饱和K2SO4溶液
【综合过关】
1、黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁（FeS2），工业上可利用黄铁矿煅烧的产物冶炼铁和生产浓硫酸，其工业流程如图：

下列说法错误的是（ ）
A．反应②不是置换反应，反应③④为化合反应
B．反应①中各元素的化合价均发生了改变
C．该工业生产过程产生的废气中的SO2可以用熟石灰溶液吸收
D．向制得的100克98%的浓硫酸中加入100克蒸馏水，配制49%的稀硫酸
2．含硫煤燃烧会产生大气污染。为防治该污染，某工厂设计的新的治污方法不仅吸收了SO2，同时还得到了某种化工产品。该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是( )。
A．该流程中可得到化工产品H2SO4
B．图中FeSO4→Fe2(SO4)3的反应类型是复分解反应
C．该流程中化合价发生改变的元素为Fe、S和O
D．图中吸收SO2的化学方程式为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4
3. 金属钨（W）可做白炽灯泡的灯丝。用黑钨矿［主要含有FeWO4（钨酸亚铁）］制得金属钨（W）的工艺流程如下图所示:

其主要反应原理如下：
①4FeWO4＋4Na2CO3＋O24Na2WO4＋2Fe2O3＋4CO2 ②Na2WO4＋2HCl（热浓）＝H2WO4＋2NaCl
③H2WO4H2O＋WO3 ④3H2＋WO3 W＋3H2O
下列说法不正确的是（ ）
A. 反应③属于分解反应 B. 反应①②③④的产物都有氧化物
C. 反应①④中有元素的化合价发生改变 D. 为加快反应的速率，可将黑钨矿石碾成粉末
氢氧化物
Fe（OH）3
Cu（OH）2
Mg（OH）2
开始沉淀的pH
1.5
4.2
8.6
完全沉淀的pH
3.2
6.7
11.1
沉淀物
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀
1.9
4.2
9.1
完全沉淀
3.2
6.7
11.1
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2 转化率/%
92
95
97
93
88
物质
KCl
K2SO4
NH4Cl
(NH4)2SO4
溶解度/g(20℃)
34.2
11.1
37.2
75.4