中考化学二轮复习题型归纳与变式演练 专题11  工业流程题（2份，原卷版+解析版）

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►题型二 废物的处理和回收
►题型三 核心反应分析和流程评价
►题型一 物质制备类
【真题1】（2023·江苏无锡·中考真题）由菱铁矿(主要成分为，含少量等杂质)制备铁粉的一种流程如下：

(1)碳酸亚铁()中铁元素的化合价为 。
(2)“酸浸”时，为使反应充分，可采取的一种措施是 。“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有：和 。
(3)“沉铁”时，转化为沉淀，该反应的基本类型是 。“焙烧”时，在高温条件下，与反应生成与的化学方程式为 。
(4)“还原”时，在高温条件下，利用炭粉可将铁从氧化铁中还原出来；若向氧化铁与炭粉的混合物中添加适量的，更利于还原氧化铁，其原因是 。
一、原料预处理的方法及目的
1.粉碎或研磨：目的是增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。
2.煅烧或灼烧：目的是不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质
3.酸浸：目的是溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）
4.碱溶：目的是去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀）
5.加入氧化剂：转化为易于被除去（沉淀）的离子。
6.煮沸：除去溶解在溶液中的气体，如氧气
二、控制反应条件的方法
1.温度的控制
（1）加热：加快反应速率或溶解速率；除杂，除去热不稳定的杂质，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质；使沸点相对较低或易升华的原料气化。但要注意避免反应物或生成物的过热分解。
（2）降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；降低晶体的溶解度，减少损失。
（3）控温：（用水浴带温度计便于控温且受热均匀）防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质达到沸点挥发出来；使催化剂的活性达到最好；防止副反应的发生。
（4）降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。
2.调节溶液的pH
（1）目的：使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀而除去
（2）需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使pH增大的物质如用MgO、Mg（OH）2等等。
（3）原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大pH
（4）pH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的pH
3.使用催化剂目的是：提高反应速率，但使用时必须注意其活性温度范围。
三、产品的分离提纯
1.纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶（NaCl型）或蒸发浓缩（至有晶体出现为止），冷却结晶（KNO3型和含有结晶水的晶体）
2.混合溶液（分离A和B）：蒸发结晶，趁热过滤（得NaCl型），将滤液冷却结晶，过滤（得KNO3型）
模板：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥
3.沉淀洗涤
(1)沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。
(2)洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2～3次。
(3)误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。
(4)沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板
取最后一次洗涤液，滴加……（试剂），若没有……现象，证明沉淀已洗净
(5)趁热过滤：减少结晶损失；提高晶体纯度
4.工业流程的主要操作：结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。
【变式1-1】（2023·四川·中考真题）2022年春节联欢晚会中《只此青绿》呈现了宋代《千里江山图》，让我们仿佛置身于宋代的青山绿水之中、《千里江山图》里的绿色来自孔雀石，其主要成分为CuCO3·Cu（OH）2，含有FeCO3、SiO2杂质。工业上以孔雀石为原料制备重要化工原料胆矾（CuSO4•5H2O）的流程如图。

回答相关问题：
(1)《千里江山图》色彩依旧，说明常温下绿色颜料孔雀石的性质 。
(2)“酸浸”发生的反应属于四大基本反应类型中的 ，溶液1中含的金属阳离子有 。
(3)“氧化”过程中发生反应的化学方程式为：2FeSO4+H2O2+H2SO4═ +2H2O （请补充完该方程式）。
(4)“沉淀铁”不能将CuCO3•Cu（OH）2替换为NaOH，其原因是 （任答1点）。
(5)系列操作有蒸发、结晶、 、洗涤、干燥。
(6)加热500g胆矾至全部变成白色无水CuSO4，固体质量减轻了 g（不需要写出计算过程）。
【变式1-2】（2023·湖北襄阳·中考真题）农业上常用波尔多液做杀菌剂，它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。襄阳某化工厂以稀硫酸、氧化铁、铜粉为原料制备硫酸铜，其工艺流程如下：

已知：Cu+Fe2（SO4）3＝CuSO4+2FeSO4；Fe2+易被氧化成Fe3+。
(1)操作Ⅰ的名称是 。
(2)该工艺流程中可以循环利用的物质是 （填化学式）。
(3)稀硫酸和氧化铁反应的化学方程式是 。
►题型二 废物的处理和回收
【真题2】（2023·四川绵阳·中考真题）某油脂厂废弃的催化剂含金属Ni、Al、Fe及其氧化物。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体：
回答下列问题：
(1)滤饼是 (填“纯净物”或“混合物”)；的名称为偏铝酸钠，它所属物质类别是 。
(2)步骤③中的作用是将转化为 。
(3)步骤④生成的化学方程式为 ，所属基本反应类型为 。
(4)步骤⑤需要进行的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、 、洗涤。所得硫酸镍晶体是含结晶水的化合物，化学式为，其中结晶水的质量分数是 (计算结果精确到0.1%)。
(5)已知铁能与硫酸镍溶液发生置换反应，则Ni、Al、Fe三种金属在溶液中的活动性由强到弱的顺序为 。
【变式2-1】（2023·四川巴中·中考真题）某工厂秉承“绿水青山就是金山银山”的发展理念，将工厂排放的污水（含有硫酸亚铁、硫酸铜和少量硫酸）进行一系列的处理，从而回收其中的某种重金属，并制得四氧化三铁，达到污水排放标准。其设计工艺流程如下，请回答下列问题。
(1)操作Ⅱ的名称是 ，在实验室进行该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(2)由FeOOH制备四氧化三铁的反应方程式为，则X的化学式为 ，FeOOH中铁元素的化合价为 。
(3)在固体A中加入过量稀硫酸的目的是 ，溶液B中的溶质为 ，固体C是回收的重金属，其成分是 。
【变式2-2】（2023·四川乐山·中考真题）保护环境，实现“绿水青山”目标，要对工厂尾气进行无害化处理。某氮肥厂和炼铁厂联合处理尾气的工艺流程如图所示。
已知饱和食盐水处发生的反应为：。
回答下列问题：
(1)饱和食盐水是 （选填“纯净物”或“混合物”）。
(2)流程中“操作Ⅰ”的名称为 。
(3)根据信息写出加热固体发生反应的化学方程式 。
(4)流程中，可循环使用的物质是 。
【变式2-3】（2023·山东青岛·中考真题）自然界中的铝元素以化合物的形式存在于各种矿石中、某铝土矿的主要成分是，含少量等杂质。从该铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程（不考虑其它杂质参与反应）：
已知：不溶于水且不与盐酸反应；能与溶液反应，生成可溶性盐。
请回答下列问题。
(1)步骤①加盐酸前先将铝土矿粉碎的目的是 ；所得滤液A中的溶质有 种。
(2)步骤②中所加溶液须过量的目的是 。
(3)步骤③加热分解生成两种氧化物，请写出该反应的化学方程式 。
(4)步骤④是通过电解熔融状态的制备铝。的熔点是，很难达到熔融状态，工业上通过加入冰晶石使其在左右熔化，请写出这一做法的意义 。
►题型三 核心反应分析和流程评价
【真题3】（2023·山东潍坊·中考真题）氢能助力“神舟十六”邀游太空，氢氧燃料电池技术在航海、航空航天等方面发展迅速，图1是氢气的制取、储存、释放和应用的流程图。


请回答下列问题：
(1)利用太阳光和催化剂可实现水的高效分解。图2为光解制氢的微观模型图，写出反应Ⅰ的化学方程式 。
(2)气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，请从微观角度分析氢气能被压缩的原因 。
(3)固态储氢是通过合金材料在一定条件下的化学吸附储氢。图1利用镁镍合金（）存储氢气，该储氢反应的化学方程式为 。在熔炼镁镍合金时，需要通入氩气作保护气，目的是 。
(4)氢氧燃料电池的总反应可表示为，工作过程中的能量转化形式是 。
【变式3-1】（2023·湖南长沙·中考真题）为解决温室效应加剧问题，科学家正在研究如图所示的二氧化碳新的循环体系。

(1)罐装液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，请你从分子的角度分析并解释 ；
(2)使用汽油为燃料时，机动车尾气中可能含有的污染空气的物质是 ；
(3)若将 36g 水完全分解最多能产生氢气的质量是 g；
(4)转化大气中的二氧化碳也能缓解温室效应，转化途径有自然界转化和人为转化。下列属于自然界转化的是_________。
A．光合作用B．海洋吸收C．工业利用
【变式3-2】（2023·广西·中考真题）我国科学家利用太阳光在某种新型催化剂表面高效分解水后，再利用某种高效催化剂将二氧化碳转化成有机物X。反应过程如图所示，回答下列问题：

(1)反应①、②使用的催化剂在反应前后的 和化学性质都没有发生变化。
(2)反应①的能量转化形式中存在光能转化为 能 ，产生的H2、O2的体积比约为 。
(3)反应②的化学方程式：，则X的化学式为 ；可用 （填试剂名称）检验反应后的气体中是否还含有CO2。
(4)反应②生成的水全部循环利用，为使该过程持续发生，反应①需要不断补充水，其原因是 。
1．（2023·湖北十堰·中考真题）工业上从铝土矿（主要成分为，还含有等）中提取的主要流程如下：
已知：①SiO2难溶于水，不与盐酸反应。
②当时，完全转化为沉淀。
(1)操作1的名称是 。
(2)在“盐酸浸取”前需将铝土矿粉碎，其目的是 。
(3)“煅烧”过程中反应的化学方程式是，的化学式是 。
(4)向溶液2中加入过量稀氨水，生成沉淀的化学方程式为 。
2．（2023·江苏南通·中考真题）实验室以软锰矿（主要含的矿石）为原料制备的流程如下：

(1)催化分解的化学反应方程式为 。
(2)“酸浸”时，为使软锰矿充分反应，可采取的措施有 （写一条）。
(3)“沉锰”反应为。加热温度不能过高的原因是 。
(4)在空气中“煅烧”会生成不同的锰氧化物，各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图所示。

①370~410℃发生主要反应为。该反应属于基本反应类型中的 反应。
②已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的，与混合均匀，充分加热后冷却，溶解、过滤、洗涤、烘干后称量，发现固体质量减少。质量减少的主要原因是 。
3．（2023·湖南常德·中考真题）海水化学资源利用已成为各沿海国家促进经济发展的重要手段，我国在氯碱工业技术上有长足的发展。如图是氯碱工业流程图。请回答相关问题：

(1)“操作1”为 ，过滤操作中玻璃棒的作用是 。
(2)在实验室用托盘天平称量烧碱固体时，应用 盛装烧碱。
(3)请写出反应①的化学方程式 ，反应②属于四个基本反应类型中的 反应。
(4)氯气与烧碱制备漂白剂的原理为：，由此可推测产物中可起漂白作用的物质为 (填化学式)。
4．（2023·山东泰安·中考真题）以绿矾（主要成分为原料生产铁红）的工艺流程如下：

(1)“溶解”时能加块溶解的方法有 （写一种即可）。
(2)光成“沉淀”时的主要反应： 。
(3)“过滤”后需对固体进行洗涤、干燥。实验室中进行过滤操作时用到玻璃棒，其作用是 。
(4)“煅烧”时反应的化学方程式为 ；在其他条件相同时，不同煅烧温度对产品中质量分数的影响如图所示，则最适宜的煅烧温度为 ℃。

5．（2023·四川德阳·中考真题）芯片是电脑、手机、智能家电等的核心部件，是用纯度极高的单质硅制成的。目前，普遍利用石英砂（主要成分是作原料，采用“三氯硅烷（还原法”制备高纯硅，其生产流程如图所示。
回答下列问题：
(1)中的化合价为 。
(2)粗硅的主要成分是，杂质不参与反应，反应Ⅱ的化学方程式为 。
(3)生产流程中可以被循环利用的物质是 。
6．（2023·北京·中考真题）氧化亚铜()可用于电镀工业。干法生产粉末的主要工艺流程如下：

(1)粉碎机中，发生的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)时，煅烧炉中发生化合反应，该反应的化学方程式为 。
7．（2023·山东潍坊·中考真题）稀土被称为“工业维生素”，能显著提升建造航母及舰载机的材料性能，含有稀土元素钇的氧化钇（）被广泛应用于航空航天涂层材料。以富钇稀土矿（主要成分为，含有少量的等杂质）生产氧化钇的工艺流程如下，回答下列问题：

(1)在粉碎机中研磨粉碎的目的是 。
(2)操作Ⅰ的名称是 ，“酸溶”过程中，发生反应的化学方程式为 。
(3)向反应釜2中通入气体X使溶液呈碱性，调节溶液的pH除去滤液Ⅰ中杂质，沉淀Ⅱ的主要成分是 （填化学式）。
(4)沉淀池中“沉钇”过程有等物质产生，“沉钇”的化学方程式为 。
(5)流程中可循环使用的物质为 （填化学式）。
8．（2023·黑龙江牡丹江·中考真题）兴趣小组在实验室用某石灰石（含少量Fe2O3）为原料制备高纯CaCO3的流程如图所示，请回答下列问题：

(1)“酸溶”前为使反应物接触更充分，应对石灰石进行的操作是 。
(2)“沉钙”时发生反应的化学方程式为：，X的化学式为 。
(3)“沉钙”中，其他条件相同，当温度高于35℃时CaCO3产率会明显下降，其主要原因：一是氨水挥发和分解速率加快，二是 。
(4)流程中可循环利用的物质有 （写一种）。
9．（2023·内蒙古通辽·中考真题）下图是用粗硅原料（含氧化镁杂质，不考虑其他杂质与酸反应）制备高纯硅和金属镁的流程。

已知：硅不与稀盐酸反应。请回答下列问题。
(1)操作1的名称是 。
(2)上述流程中，可循环利用的物质是 。
(3)滤液中含有的阳离子为 。
(4)MgCl2制备Mg的化学方程式为 。
10．（2023·内蒙古赤峰·中考真题）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。大意是：先将干燥的木头烧成灰（含K2CO3），用其灰汁浸泡丝帛，再加入石灰即可。其反应过程如下：

完成下列问题：
(1)操作a的名称 。
(2)反应I （填“吸收”或“放出”）热量。
(3)整个过程中能够循环利用的物质是 。
(4)写出该过程中任意一个反应的化学方程式 。
11．（2023·广东深圳·中考真题）某同学以金泥（含有Au、CuS、ZnS等）为原料制备（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)“系列进程”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，该反应生成偏锌酸钠（Na2ZnO2）和H2O的化学方程式为 。
12．（2023·湖北咸宁·中考真题）兴趣小组的同学利用某废镍材料（含有金属Ni及少量Fe、Cu）回收镍，设计流程如下图所示（部分产物略去）。

请根据上述流程回答下列问题：
(1)过滤时，玻璃棒的作用是 ；
(2)写出“酸浸”时发生反应的化学方程式 （任写一个）。
(3)过氧化氢具有氧化性，“氧化”时发生反应的化学方程式为 ，则X的化学式是 。
(4)Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为 。
(5)已知Fe3+和Ni2+开始沉淀和完全沉淀时的pH如表。“除铁”过程中加入NaOH溶液的目的是通过调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀，则pH的范围是______（填字母序号）。
A．2.7≤pH