专题1环境保护类工艺流程题-中考化学热点预测工艺流程题微专题（全国通用）

中考化学热点预测工艺流程题微专题

专题1 环境保护类

1.（2021江苏镇江）如图为一种烟气脱硫的流程。下列说法不正确的是（　　）

A．烟气脱硫能减少酸雨的形成 

B．脱硫塔中发生的主要反应为CaS+SO2+O2CaSO4+S 

C．理论上，生产过程中无需补充CaS 

D．理论上每处理64.0g SO2，可回收32.0g S粉，同时排放出44.0g CO2

【答案】D

【解析】烟气脱硫后，能够减少排入大气中的二氧化硫，能减少酸雨的形成，A正确；脱硫塔中发生的主要反应为：硫化钙、二氧化硫、氧气反应生成硫酸钙和硫，反应的化学方程式：CaS+SO2+O2CaSO4+S，B正确；脱硫塔中消耗硫化钙，再生塔中生成硫化钙，理论上，生产过程中无需补充CaS，C正确；再生塔中反应的化学方程式：CaSO4+2CCaS+2CO2↑，结合脱硫塔中的反应可知，SO2﹣S﹣2CO2，因此理论上每处理64.0gSO2，可回收32.0gS粉，同时排放出88.0gCO2，D不正确。

2．（2021广东广州）我国将力争2060年前实现碳中和。CO2的捕捉是减少碳排放的措施之一。

（1）一种利用NaOH溶液捕捉回收CO2的过程如图所示。

①捕捉室中NaOH溶液常喷成雾状，优点是                                        。

②“反应分离”环节发生的复分解反应是                                （写化学方程式）。

③“反应分离”环节分离物质采用的方法是                。

④CO2用途广泛，写出一种用途：                                。

（2）CaO固体也可以捕捉回收CO2．研究表明CaC2O4·H2O热分解制得的CaO疏松多孔，具有良好的CO2捕捉性能。取1.46 g CaC2O4·H2O进行加热，固体质量随温度变化如下图。

①写出400～600℃范围内分解反应的化学方程式：                                。（CaC2O4·H2O的相对分子质量：146）

②据图分析，CaO捕捉CO2反应温度应        （填“高于”或“低于”）800℃。

【答案】  

（1）①增大NaOH溶液与CO2气体的接触面积，使吸收CO2更充分、更快速   

②    ③过滤    ④气体肥料/人工降雨   

（2）①    ②低于

【解析】

（1）①喷成雾状，主要是为增大反应物之间的接触面积，加快反应的速度。

② “反应分离”中发生的反应有：CaO + H2O ==Ca(OH)2  和  Na2CO3 + Ca(OH)2 === CaCO3↓ + 2NaOH，其中属于复分解反应的为Na2CO3 + Ca(OH)2 === CaCO3↓ + 2NaOH；

③“反应分离”中将CaCO3分离出来，这是固液分离，即进行过滤；

④二氧化碳的用途比较多，如灭火、气体肥料和制备碳酸饮料等；

（2）①固体物质从1.46克变为1.28克，即减少了0.18克，为水的相对分子质量18的0.1位数，即在这区间温度下，CaC2O4·H2O发生了脱水反应，生成了CaC2O4（相对分子质量为128）；固体质量从1.28克降到1.00克时，即CaC2O4分解了CaCO3（相对分子量为100），故在这区间温度下，发生反应的化学方程式为CaC2O4   CaCO3 + CO↑；

②固体质量从1.00克降到0.56克时，即发生了CaCO3  CaO + CO2↑，说明温度高于800℃时有利于CaCO3的分解，而不利于CaO吸收 CO2 ；而温度低于800℃时，则有利于CaO吸收 CO2，反应的化学方程式为CaO + CO2== CaCO3。

3．（2021江苏镇江）（2分）如图表示工业生产中吸收SO2和NO2的原理。

（1）脱硫中，溶液的pH 　            　（填“变大”“不变”或“变小”）。

（2）脱硝时，反应的化学方程式为 　                         　。

【答案】（1）变小  

（2）4（NH4）2SO3+2NO2＝4（NH4）2SO4+N2  

【解析】（1）脱硫中，氨水不断减少，碱性减弱，溶液的pH变小。

（2）脱硝时，亚硫酸铵和二氧化氮反应生成硫酸铵和氮气，反应的化学方程式为：4（NH4）2SO3+2NO2＝4（NH4）2SO4+N2。

4．（2021江苏镇江）（6分）我国力争在2060年前实现碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。碳中和，即通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的CO2排放，实现CO2“零排放”。

（1）“碳”排放

①化石燃料的燃烧是CO2排放的主要因素。化石燃料主要包括煤炭、　    　和天然气。

②下列对节能减排的建议可行的是 　      　（填字母）。

a．停止使用化石燃料

b．推广使用光伏发电

c．鼓励民众公交出行

d．生活垃圾集中焚烧

（2）“碳”吸收。自然界有多种途径吸收CO2。

①绿色植物通过 　                   　吸收CO2。

②风化的岩石如CaCO3粉末可吸收空气中的CO2和H2O转化为Ca（HCO3）2，反应的化学方程式为 　                                            　。

（3）“碳”捕捉。利用NaOH捕捉CO2，得到高纯度CO2的流程如图。

转化中可循环使用的物质有CaO和X，则X的化学式为 　        　。

（4）“碳”利用。将CO2作为资源是实现碳中和的有效方法。以CO2和H2为原料，在一定条件可合成C2H6O，参加反应的CO2和H2的质量比为 　           　。

【答案】（1）①石油   ②bc  （2）①光合作用   ② CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2  

（3）NaOH   （4）22∶3  

【解析】（1）①煤、石油、天然气是三大化石燃料；

②目前化石燃料仍然在能源结构中占主导地位，停止使用不现实；生活垃圾集中焚烧会造成空气污染，不可行；

（2）①光合作用吸收二氧化碳放出氧气，是绿色植物赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介；

②风化的岩石如CaCO3粉末可吸收空气中的CO2和H2O转化为Ca（HCO3）2，是碳酸钙和二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙的过程，反应的方程式为：CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2；

（3）氢氧化钠在捕捉室中用于吸收二氧化碳，在转化室中，CaO 与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，所以X是氢氧化钠，化学式为NaOH；

（4）合成C2H6O的反应为2CO2+6H2C2H6O+3H2O，CO2和H2的质量比为88∶12＝22∶3。

5．（2021湖南怀化）在实际生产中，常采用足量NaOH溶液来“捕捉”（吸收）CO2，部分流程图如下。

（1）大量CO2直接排放到空气中会导致______的加剧，破坏人类生存的环境。捕捉室内反应的化学方程式为______。

（2）操作①的名称______，所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。

（3）往纯碱溶液中加入X溶液，得到NaOH溶液和CaCO3，X的化学式是______。

（4）整个流程中可以循环使用的物质是______。

（5）若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低，先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体，接下来的实验操作是______。

【答案】  （1）温室效应      （2）过滤    漏斗    （3）Ca(OH)2    （4）氢氧化钠、氧化钙    （5）加入等量澄清石灰水，观察变浑浊情况

【解析】（1）大量CO2直接排放到空气中会导致温室效应的加剧，破坏人类生存的环境。由流程可知，捕捉室内反应为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水：。

（2）操作①为分离固液的操作，名称为过滤；所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。

（3）反应前后元素种类不变，往纯碱溶液中加入X溶液，得到NaOH溶液和CaCO3，则X为氢氧化钙Ca(OH)2。

（4）整个流程中氢氧化钠、氧化钙既是反应物也是生成物，故可以循环使用的物质是氢氧化钠、氧化钙。

（5）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低，先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体，加入等量澄清石灰水，观察变浑浊情况。

6．（2021湖南永州）为防止全球变暖，我国承诺在2060年要实现“碳中和”。减少化石燃料的使用，开发利用氢能，下图是利用太阳能制氢的示意图

（1）上图实现了能量之间的相互转化，其中电解水的过程是由电能转化为_______(填“化学能”或“热能”)。

（2）从微观的角度讲，每2个水分子分解，会产生_______个氢气分子。

（3）H2与CO2在一定条件下反应，生成CH3OH(甲醇)和H2O，该反应_______(填“属于”或“不属于”)置换反应。

（4）上图中能够循环使用的物质是_______(填化学式)。

【答案】   （1）化学能   （2）2    （3）不属于   （4）H2

【解析】（1）电解水的过程是电能转化为化学能，因为水分解成氢气和氧气是非自发过程，需要外界补充能量，即电能，这部分能量主要储存在产物——氢气和氧气中，即它们的化学能；

（2）从微观上讲，水通电时，每2个水分子可分解为2个氢气分子；

（3）H2与CO2在一定条件下反应，生成CH3OH(甲醇)和H2O，置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，该反应不属于置换反应；

（4）上图中能够循环使用的物质是H2。

7．（2021内蒙古赤峰）工业上可以通过如下工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气，并获得硫酸和氢气。

主反应器中发生反应的化学方程式为：

请回答下列问题：

（1）该反应的物质中属于氧化物的有_______。

（2）该反应前后，化合价发生变化的元素有碘和_______。

（3）尾气中SO2的质量分数为10%，若吸收该尾气80t，理论上能够生产硫酸的质量为_______t。

（4）在整个工艺流程中，能被循环利用的物质是_______。

【答案】    （1）SO2、H2O    （2）硫    （3）12.25t

解：生成硫酸纸两位x。

x=12.25t

答：生成硫酸12.25t。   

（4）I2

【解析】（1）二氧化硫和水都由两种元素组成，且含有氧元素，属于氧化物，故填：SO2、H2O。

（2）氧元素－2价，根据化合价代数和为零二氧化硫中硫元素+4价，硫酸中硫元素+6价，该反应前后，化合价发生变化的元素有碘和硫，故填：硫。

（3）见答案。

（4）由流程图可知，膜反应器生成碘，在主反应器反应掉，能被循环利用，故填：I2。

8．（2021浙江嘉兴）日前，全球平均气温较工业化前已上升了1.1℃，其主要原因是自然界中的碳平衡被破坏。2020年9月22日，我国政府承诺：中国将力争于2030年前实现CO2排放达到峰值，2060年前实现碳中和，即通过各种方式抵消排放的CO2量，重新实现碳平衡。如图是碳循环和碳中和策略的示意图。

（1）人类进入工业化社会后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破坏的主要原因之一，对此可采取的碳中和策略②有______。

（2）要实现我国政府提出的目标，除图中策略外，还可用化学方法人工捕获，如将空气通入氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和水。写出用氢氧化钾捕获CO2的化学方程式_________。

（3）2020年12月下句，我国部分地区出现多年未遇的极寒天气，因此有人质疑：今年天气这么冷，地球气温真的在上升吗？对于这样的质疑，你是否认同？并说明理由______。

【答案】 （1）开发新能源、减少化石燃料的使用    （2）    （3）不认同，因为全球变暖是全球性的气候变化，是大趋势，极寒天气的出现，可能只是偶然性的天气现象。

【解析】（1）化石燃料的大量使用是碳平衡被破坏的主要原因之一，对此可减少化石燃料的使用，如开发新能源；

（2）氢氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和水，该反应的化学方程式为：；

（3）不认同，因为全球变暖是全球性的气候变化，是大趋势，极寒天气的出现，可能只是偶然性的天气现象。

9.（云南昭通市昭阳区2021年第一学期期末）我市煤资源非富，由于煤炭含硫。燃烧烟气大量排放对大气环境带来较大影响。某烟气脱硫的工艺不仅能消除SO2，还能将其转化为石膏(CaSO4·2H2O)等产品，实现“变废为宝”。主要物质转化关系如下：

（1）设备1中，通过喷淋水脱去烟气中的__________________；

（2）设备3中通入O2的目的是__________________________________，设备3中反应前后化合价发生改变的元素是____；

（3）煤电工业的发展为工农业生产和人们生活提供了保障，但是大气污染物的排放又严重影响若大气环境质量。请你从能源开发和利用的角度，提出一项合理建议：_______________。

【答案】（1）SO2    （2）    ①. 使CaSO3转化为CaSO4，获得石膏    ②. O和S   

（3）开发太阳能、风能等清洁能源或加强对燃煤脱硫处理等

【解析】（1）设备1的作用是通过喷淋水脱去烟气中的SO2

（2）设备3中通入O2后亚硫酸钙与氧气反应生成硫酸钙，此时可以看到氧元素从0价变为-2价，硫元素从+4价变为+6价，所以发生变化的是氧元素和硫元素；故填①使CaSO3转化为CaSO4，获得石膏②O和S；
（3）为了减少大气的污染，提出的合理化建议是开发太阳能、风能等清洁能源或加强对燃煤脱硫处理等；

10.（2021年湖南长沙市岳麓区师大附中博才实验中学三模）打赢“蓝天保卫战”是创造良好生态环境的必要之举。工业废气中SO2浓度低但废气量大，污染严重，所以应该妥善处理。下图是一种处理工业废气中SO2的工艺流程示意图：

(1)SO2中S的化合价是________。

(2)吸收采用逆流操作，废气由下而上，Na2SO3溶液由上而下喷入，这样操作的目的是_____________________________________。

(3)该处理过程中，可循环使用的物质除水外，还有________。

(4)通过此工艺处理后，不仅可以消除废气中的SO2以免污染空气，还可以________。

【答案】    ①. +4    ②. 增大反应物的接触面积，使废气中的SO2被充分吸收    ③. Na2SO3    ④. 将废气中的SO2转化为生产硫酸的原料，变废为宝

【解析】(1)SO2中氧元素化合价为-2，化合物中正负化合价代数和为零，则S化合价是+4。

(2)吸收采用逆流操作，废气由下而上，Na2SO3溶液由上而下喷入，这样操作的目的是增大反应物的接触面积，使废气中的SO2被充分吸收。

(3)由流程可知，Na2SO3既是反应物也是生成物，故该处理过程中，可循环使用的物质除水外，还有Na2SO3。

(4)通过此工艺处理后，不仅可以消除废气中的SO2以免污染空气，还可以将废气中的SO2转化为生产硫酸的原料，变废为宝充分利于资源。