专题2工业产品提纯制备类工艺流程题-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2 工业产品提纯制备类

1.（江苏苏州市吴中吴江相城区2021二模）医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量其他杂质）生产医药级二水合氯化钙的主要流程如图：

下列说法不正确的是（ ）
A. “酸溶”时需要进行搅拌以加快反应速率
B. “酸溶”时会有大量气泡产生
C. “酸化”的目的之一是将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2
D. 实验室进行“蒸发结晶”所需的主要仪器是坩埚、玻璃棒、酒精灯
【答案】D
【解析】A、“酸溶”时需要进行搅拌，使碳酸钙与稀盐酸充分接触，以加快反应速率，说法正确；
B、“酸溶”时碳酸钙与稀盐酸反应会生成二氧化碳，会有大量气泡产生，说法正确；
C、氢氧化钙与稀盐酸反应能生成氯化钙和水，“酸化”的目的之一是将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2，说法正确；
D、实验室进行“蒸发结晶”所需的主要仪器是蒸发皿、玻璃棒、酒精灯，说法错误。
故选：D。
2.（江苏无锡锡山区2021年东北塘中学中考三模）工业上可用二氧化硫制取氢气，流程如下图。下列有关说法不正确的是（ ）

A. 反应器中硫元素的化合价升高 B. 分离器中分离出的副产品是硫酸
C. 膜反应器中反应为 D. 生产流程中能被循环利用的物质是H2
【答案】D
【解析】A、反应器中，二氧化硫和水、碘反应生成硫酸和碘化氢，二氧化硫中硫元素显+4价，硫酸中硫元素显+6价，故反应器中硫元素的化合价升高，不符合题意；
B、由图可知，分离器中分离出的副产品是硫酸，不符合题意；
C、由图可知，膜反应器中的反应是HI在500℃条件下反应生成氢气和碘，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
D、由图可知，碘既是反应物，又是生成物，可以循环利用，不是氢气，符合题意。
故选D。
3.（宁夏中卫市中宁县2021届九年级第五次联考）工业上利用赤铁矿石（主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质）冶炼生铁的过程如图所示，下列说法不正确的是（ ）

A. CaSiO3中硅元素显+4价
B. 高炉气体中SO2会形成酸雨，不能直接排放到空气中
C. 原料中焦炭的作用之一是生成具有还原性的物质CO
D. 高炉炼铁的原理是，该反应属于置换反应
【答案】D
【解析】A、根据化学式化合价代数和为0，钙显+2价，氧显-2价，综合得到硅显+4价，A选项不合题意；
B、二氧化硫会和空气中的氧气和水反应生成硫酸，硫酸形成酸雨，因此二氧化硫不能直接排放，B选项不合题意；
C、焦炭可以直接与铁矿石反应，也可跟碳酸钙分解的二氧化碳反应生成一氧化碳，C选项不合题意；
D、该反应的两种反应物均为化合物，不符合置换反应的“单质与化合物反应生成另一种单质与另一种化合物”的定义，因此D选项错误，符合题意；
故选D。
4.（呼和浩特市新城区2021年新城区中考二模）氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂。工业上用含FeCl3、CuCl2、FeCl2的废液生产CuCl并制得FeCl3蚀刻液的流程如图。已知。

（1）废液中加入铁粉，发生的化学反应基本类型为化合反应和___________反应。
（2）操作1可以把固体和液体分离，该操作名称是_____，其中玻璃棒的作用是__________。
（3）滤液中的溶质是___________。
（4）滤渣中加入硫酸时，发生反应的化学方程式为___________________________。
【答案】（1）置换 （2） ①. 过滤 ②. 引流
（3）FeCl2，HCl（或氯化亚铁、氯化氢） （4）Cu＋2H2SO4=== CuSO4＋2H2O＋SO2↑
【解析】（1）废液中含氯化铁、氯化铜，氯化亚铁，加入铁粉，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，该反应符合“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”的反应，属于置换反应，故填：置换。
（2）过滤是将不溶于液体的固体和液体分离的一种操作，操作1实现了固液分离，是过滤；其中玻璃棒的作用是引流，故填：过滤；引流。
（3）废液中含氯化铁、氯化铜，氯化亚铁，加入铁粉，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，加入过量盐酸，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，滤液中含氯化亚铁和氯化氢，故填：FeCl2，HCl（或氯化亚铁、氯化氢）。
（4）由图可知，滤渣为铜，滤渣中加入浓硫酸，加热，生成硫酸铜、二氧化硫，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含Cu、H、S、O，生成物中含S、O、Cu，还应含H，所以还有H2O生成，该反应是氧化铜和硫酸在加热的条件下，生成硫酸铜、水和二氧化硫，该反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4=== CuSO4＋2H2O＋SO2↑，故填：Cu＋2H2SO4=== CuSO4＋2H2O＋SO2↑
5．（2021安徽省卷）某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图。

（1）“酸浸”中使用的酸是______（填字母序号）。
A．HCl B．H2SO4 C．Na2SO4
（2）流程中涉及到的氧化物有______（写出1种即可）。
（3）“煅烧”过程发生反应的化学方程式为______，反应类型是______。
（4）该工艺的价值在于______。
【答案】（1）B （2）A12O3（或H2O） （3）2Al(OH)3 Al2O3+3H2O↑ 分解反应
（4）废物再利用（其他合理答案均可）
【解析】（1）由于“酸浸”后生成了硫酸铝，所以使用的酸是硫酸；
（2）从流程中的物质可以看出，属于氧化物的有氧化铝或水；
（3）煅烧的反应条件是高温，氢氧化铝生成了氧化铝和水，水在高温条件下是气体，要标气体符号，化学方程式为：2Al(OH)3 Al2O3+3H2O↑，一种物质生成了两种，属于分解反应；
（4）该工艺的价值在于废物再利用或有利于保护金属资源等合理均可。
6. 以菱锌矿（主要成分是 ZnCO3，杂质为 Fe2O3、FeO、CuO）为原料制备七水硫酸锌（ZnSO4•7H2O），同时得到铁红副产品，其工艺流程如图，回答下列问题：

（1）若实验室用质量分数为 98%的硫酸配制 200g 质量分数为 24.5%的稀硫酸，需要水（ 密度 1g/mL）的体积为______mL，需要用到的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒、烧杯和 ______。
（2） 物质 X 是______ 确定除铜完成的实验现象是__________________________。
（3）“氧化”中加入 H2O2的目的是在硫酸的作用下将溶液中的 FeSO4转化成 Fe2(SO4)3， 反应的化学方程式__________________________。
（4）除铁过程中，反应温度、溶液 pH 对除铁效果均有影响，为探究除铁的最佳效果，某同学做了以下的实验并记录了相关数据，请回答问题：
编号
反应温度/℃
溶液 pH
除铁率/%
a
30
2
91.5
b
30
2.5
93.3
c
40
2.5
95.1
d
40
3.1
Y
e
50
3.1
99.5
①实验______对比，得到的结论为其他条件不变时，反应温度增大，除铁率提高。
②实验 a 和实验 b 对比，得到结论是__________________________。
③最佳的除铁条件为反应温度______℃，溶液 pH______。
（5）流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是______ 、冷却结晶、过滤、洗涤和低温烘干；洗涤经常选用 95%的乙醇，优点是__________________________（填一个答案）；烘干操作需在低温条件下进行，其原因是__________________________。
（6）取 28.70g ZnSO4•7H2O 加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示。

ZnSO4•7H2O 加热到 100℃时所得固体的化学式为是________________（写出计算过程）。
【答案】 ①. 150mL ②. 量筒 ③. 锌 ④. 溶液由蓝色变成无色 ⑤. ⑥. bc ⑦. 其他条件不变时，溶液pH越大，除铁率越高 ⑧. 50℃ ⑨. 3.1 ⑩. 蒸发浓缩 ⑪. 便于干燥或减少晶体溶解损失 ⑫. 防止晶体失去结晶水或防止晶体受热分解 ⑬.

所以化学式为：ZnSO4•H2O
【解析】
（1）设需要水的质量为x，， x=150g，体积，需要用到的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒、烧杯和量筒，故填：150mL；量筒。
（2）加入x最终生成了硫酸锌水合物，故X为锌，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，溶液由蓝色变成无色，故填：锌；溶液由蓝色变成无色。
（3）加入 H2O2 的目的是在硫酸的作用下将溶液中的 FeSO4 转化成 Fe2(SO4)3，化学方程式2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O，故填：2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O。
（4）①实验bc温度不同，除铁率不同，bc对比，得到的结论为其他条件不变时，反应温度增大，除铁率提高，故填：bc。
②acpH不同其它条件相同，实验 a 和实验 b 对比，得到结论是其他条件不变时，溶液pH越大，除铁率越高，故填：其他条件不变时，溶液pH越大，除铁率越高。
③温度越高、pH越大除铁率越高，最佳的除铁条件为反应温度50℃，溶液 pH=3.1，故填：50；3.1。
（5）流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是蒸发浓缩 、冷却结晶、过滤、洗涤和低温烘干；洗涤经常选用 95%的乙醇，优点是便于干燥或减少晶体溶解损失；烘干操作需在低温条件下进行，其原因是防止晶体失去结晶水或防止晶体受热分解，故填：蒸发浓缩；便于干燥或减少晶体溶解损失；防止晶体失去结晶水或防止晶体受热分解。
（6）见答案。
7．（2021山东枣庄）（4分）二氧化碲（TeO2）是性能优良的声光晶体材料。用某工业废渣（主要含有TeO2，还有少量Cu、Ag）为原料制备纯净的TeO2的一种工艺流程如图：
已知：TeO2微溶于水，能与NaOH发生反应。回答下列问题：
（1） 粉碎的目的是 。
（2） 类比CO2和NaOH反应，写出“碱浸”时发生反应的化学方程式： 。
（3） “碱浸”后过滤，此时滤渣成分为 。
（4） “沉碲”时，加入硫酸的作用为 。
【答案】（1）增大接触面积，使其充分反应（2）TeO2 + 2NaOH= Na2TeO3 + H2O
（3）Cu、Ag（4）与 Na2TeO3 反应生成微溶于水的TeO2
【解析】
（1）废渣粉碎增大与氢氧化钠溶液的接触面积，使氢氧化钠与废渣中TeO2 充分反应。
（2）CO2和NaOH反应为：CO2 + 2NaOH= Na2CO3 + H2O，作类比，TeO2与NaOH发生反应化学方程式应为：TeO2 + 2NaOH= Na2TeO3 + H2O 。
（3）氢氧化钠与废渣中TeO2 反应，与废渣中的银、铜不反应，通过过滤方法把不溶性银、铜的分离出来，故“碱浸”后过滤，此时滤渣成分为Cu、Ag 。
（4）“沉碲”顾名思义就是把Te以某种沉淀物的形式析出，根据题意加酸的目的，就是把上一步生成的 Na2TeO3 与硫酸反应，再生成TeO2（微溶于水），然后在进行过滤，得到较纯的TeO2。
8.（江苏无锡锡山区2021年东北塘中学中考三模）工业上采用硫铁矿(主要成分FeS2)在空气中焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3，FeO，SiO2，Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁FeSO4•7H2O流程如图所示：

已知：①焙烧过程主要反应为：4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
②Fe3+、Al3+、Fe2+在溶液中开始沉淀至沉淀究全的pH值如下表：
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
开始沉淀的pH
1.1
3.5
6.5
沉淀完全的pH
3.2
4.7
9.7
（1）“浸取”时生成Fe3+的化学方程式为_________________________________。能提高烧渣浸取速率的措施有_____(填字母)
A 将烧渣粉碎 B 降低硫酸的浓度 C 快速搅拌
（2）“还原”的目的是将溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+。若还原剂X是铁粉，反应化学方程式为__；若还原剂X是SO2，反应方程式为Fe2(SO4)3 +SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4，采用SO2作还原剂的优点是____________________________
（3）“调节pH时”，pH的最佳范围是_____________________
（4）过滤II后，经蒸发浓缩，________________________，过滤、少量冰水洗涤、低温干燥等步骤可得到FeSO4•7H2O晶体。
【答案】（1）①. ②. AC
（2）①. ②. 利用硫铁矿在空气中焙烧产生的二氧化硫，防止污染空气 （3）4.7≤pH