重难点12 工业流程题-2023年中考化学【热点•重点•难点】专练（原卷版）1

这是一份重难点12 工业流程题-2023年中考化学【热点•重点•难点】专练（原卷版）1，共12页。试卷主要包含了关注“箭头”，关注流程“三线”和“核心”，关注方框内所指，工艺流程的评价，煮沸，制备Mn3O4的流程如下，的流程如图所示等内容，欢迎下载使用。
工业流程题是各省市几乎必考的压轴题型，考查知识点多，联系生产实际，能综合考查学生分析问题、运用和迁移知识的能力。考查方向主要有相关方程式的书写和判断反应类型，判断流程中操作名称、操作方法，使用的仪器，判断所加试剂、判断产物、物质的用途与分类，相关化合价计算，流程的评价及原料预处理等。答题时要充分利用题给材料，结合所学相关知识进行分析解答。
解题思路和方法
分析流程图
1.关注“箭头”：箭头进入的是投料（即反应物）；出去的是生成物（包括主产物和副产物）；（回头的箭头）表示循环利用的物质
2.关注流程“三线”和“核心”（如下图）
3.关注方框内所指
4.工艺流程的评价
①设计方案的科学性:能否达到实验目的，杂质是否完全除去，是否引入新的杂质等。
②安全性和简便性:尽量选用较温和的反应条件，避免高温、高压条件。
③对环境的影响:是否符合绿色化学理念，是否产生有毒气体等。
④节约性:原料利用率要尽量高。
5.书写相关方程式、判断可循环利用的物质、对流程评价或改进等
原料预处理的方法
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
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。
提纯分离的方法
1.结晶法：
（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）
主要过程：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥
2.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
3.工业流程的主要操作：结晶（或重结晶）、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。
考点1 原料预处理的方法及作用
例1.（2022山东枣庄中考）（5分）回收含铜废料（主要成分为Cu）中的铜，部分实验流程如下：
注：灼烧后得到黑色固体和残留物，残留物不溶于水和稀硫酸。
回答下列问题：
（1）“灼烧”的主要目的是 。
（2）“酸溶”发生反应的化学方程式为 ，反应类型为
。
（3）“转化”生成气体X的成分为 。
考点2 控制反应条件的方法
例2．（2022山东东营中考）（7分）海洋是人类巨大的资源宝库，如图为某课题小组模拟从海水中提取金属镁的简易流程图。
某品牌不同碱的价格
请分析：
（1）海水和母液都可以作为制取氯化镁的原料，小真同学提出选择母液更好，小组同学一致同意他的观点，理由是 。
（2）在工业生产中为了降低成本，步骤Ⅰ中的试剂①最好选择表格中的 。
（3）步骤Ⅱ由氢氧化镁制得氯化镁反应的化学方程式为 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。
（4）在步骤Ⅳ的反应中 能转变成了 能。
考点3 物质分离、提纯
例3. （2022广西梧州中考）二氧化氯(ClO2)是一种常用的消毒剂，工业以粗盐水(含少量Ca2+、Mg2+、等杂质离子)为原料生产ClO2，工艺流程如图8所示。
（1）除去粗盐中的难溶性杂质的步骤是溶解、________。
（2）“精制”中，用下列药品除去杂质离子，请写出一组合理的添加顺序____ (填序号)。
①Na2CO3②BaCl2③NaOH
（3）“精制”最后应加入适量盐酸，其目的是除去溶液中的______ (填离子符号)。
（4）电解池中发生的主要化学反应方程式为_________________。
（5）生产过程中能循环利用的物质X是________(填化学式)。
考点4 分析流程图
例4．（2022年四川省德阳市中考）碘（I2）及其化合物广泛应用于医药、染料等方面。I2的一种制备方法如下图所示：
说明：图中的“置换”指发生置换反应。
回答下列问题：
(1)“过滤”操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______（填仪器名称）。
(2)在此制备流程中循环使用的物质是______（填化学式）。
(3)溶液B中主要溶质可能是______（填化学式）。
(4)“置换①”中的化学方程式为______。
1．（2022山东威海中考）某工厂生产高锰酸钾（KMnO4）的流程如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．混合加热室中发生物理变化
B．氧化室中一定有O2参与反应
C．电解室中K2MnO4发生分解反应
D．该过程中可循环利用的物质是KOH
2. （2022北京中考）硼(B)是制造火箭耐热合金的原料。镁还原法生产硼的主要工艺流程如下图。
（1）脱水炉中，硼酸发生分解反应，配平该反应的化学方程式H3BO3B2O3+H2O：__________。
（2）还原炉中，发生反应的基本反应类型为_______________。
（3）酸煮罐中，加入盐酸的目的是_______________。
3.（2022湖南常德中考）某火力发电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝（Al2O3）。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图，请回答下列问题：
（1）“操作 a”的名称_______；
（2）加足量氨水能将Al3+全部转化成Al（OH）3，写出氨水的化学式_______；
（3）“酸浸”时发生的主要反应的化学方程式为_______；
（4）写出“煅烧”时涉及的主要反应的化学方程式_______。
4.（2022广西贺州中考）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下。
（1）“酸浸”中使用的酸是______（填字母序号）。
A. HClB. H2SO4C. HNO3
（2）“煅烧”后产物X的化学式为______，写出“煅烧”过程发生的化学方程式：______。
（3）该工艺的价值在于______。
5. （2022贵州铜仁中考）1921年，正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业毅然回国，在当时艰苦的条件下，成功摸索和改进了西方的制碱方法，发明了联合制碱法（又称侯氏制碱法），其主要制备流程如下
（1）上述流程中氨气可用氢气和氮气合成，工业上获得氮气的方法______。
（2）操作①的名称______。
（3）写出反应Ⅰ的化学方程式______。
（4）写出工业上用纯碱制烧碱的化学方程式______。
6.（2022山东临沂中考）芯片、光导纤维在现代科技发展中有者十分重要的作用，制造芯片要用到高纯硅，制造光导纤维要用到高纯二氧化硅，利用石英砂（主要成分是二氧化硅）通过如下工艺流程可以分别制备高纯硅和商纯二氧化硅（反应中部分生成物已略去）。
（1）硅是地壳中元素含量居第二位的______（填“金属”或“非金属”）元素。
（2）反应①的化学方程式：，其中SiO2发生了______。（填“氧化”或“还原”）反应。
（3）反应②和反应③都属于置换反应。工艺流程Ⅰ中可以循环利用的物质是_______（填化学式）：工艺流程Ⅱ中反应③的化学方程式是_______。
7.（2022江苏苏州中考）锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物，其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰（MnSO4）制备Mn3O4的流程如下：
（1）“沉淀”反应是。该反应的基本类型为___________。
（2）写出“过滤”所得滤液的一种用途：___________。
（3）将Mn（OH）2加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是___________。
（4）“氧化”时，Mn（OH）2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4，该反应的化学方程式为___________。
（5）通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。
①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为Mn3O4推出该结论的依据是___________。
②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是___________。
8. （2022内蒙古通辽中考）我国化学家侯德榜所创立的侯氏联合制碱法，既提高了原料利用率，又“变废为宝”，降低了生产成本，促进了世界制碱技术的发展。侯氏联合制碱法的部分工艺流程如下：
已知：①；②
（1）粗盐水中主要含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2三种可溶性杂质，工业上常用加入稍过量的_____溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液及适量的盐酸等除杂、精制。
（2）Ⅱ中发生反应的化学方程式为______。
（3）氯化铵属于化肥中的______，不采用蒸发结晶的方法得到氯化铵晶体的原因是______。
（4）该流程中可循环利用的物质是水、__________。
9.（2022四川内江中考）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。提纯工业级粗氧化锌（含有FeO、MnO、NiO等杂质）的流程如图所示：
（已知：在反应①中，金属氧化物与硫酸反应生成盐和水。）
请回答下列问题：
（1）将反应⑤中的化学方程式补充完整： ______。若在实验室中进行此反应，Zn2（OH）2CO3固体应放在______（选填“坩埚”或“蒸发皿”）中高温加热。
（2）反应①中，FeO与稀硫酸反应的化学方程式为_______；反应③的化学反应基本类型为___________反应。
（3）反应②中除掉的杂质离子是___________；反应④所得滤液中，溶质的主要成分是_______。
10.（2022四川乐山中考）垃圾分类有利于保护环境，充分利用资源。某厂从废旧电子产品中回收贵重金属同时制备CuSO4·5H2O的工艺流程如下：
已知：步骤3中发生反应的化学方程式为： 。
回答下列问题：
（1）从垃圾分类的角度，该厂加工的废旧电子产品属于 。
A. 有害垃圾 B. 可回收垃圾 C. 厨余垃圾 D. 其他垃圾
（2）流程中步骤③回收的贵重金属为_______。
（3）流程中操作a表示一系列的操作，包括：蒸发浓缩、_______、过滤、洗涤、干燥等。
（4）步骤②中发生反应的化学方程式为_______。
11.（2022山西中考）新型发光陶瓷是将高科技蓄光材料融人传统陶瓷釉料中，经高温烧制而成。它吸蓄光能后，可在水阴暗环境中自行发光，以下是其部分生产流程。分析流程，回答问题：
（1）上述设备中，有化学变化发生的是______。
（2）练泥机将水和坏料充分调和，其作用相当于实验操作中的______。
（3）施釉机先将蓄光釉料印刷在坯体上，再涂抹一层透明釉料的作用是______（合理即可）。
（4）生产蓄光材料需要在稀有气体环境中进行，利用稀有气体的性质是______。
（5）若坯料中铁粉未被除去，则烧制的陶瓷会出现黑点，其原因是______（用化学方程式解释）。
12.（2022湖南岳阳中考）《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”。此文记录了两种冶铜工艺，主要流程如图所示。
资料：“熬成胆矾”是将硫酸铜溶液蒸发制得硫酸铜晶体，该化学反应为：。
（1）写出“铁釜”中发生反应的化学方程式______；
（2）上述生产过程中，没有涉及到的化学反应类型是______（填字母）；
A. 化合反应B. 分解反应C. 置换反应D. 复分解反应
（3）实验室从硫酸铜溶液中分离出硫酸铜品体的操作过程为：
①加热蒸发到饱和：
②降温析出晶体：
③______（填操作名称）；
（4）生产生活中铁釜（铁锅）易锈蚀，请写出一种金属防锈的方法______。
13.（2022湖北黄石中考）二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质）。某学习组以此粉末为原料，设计以下工艺流程对资源进行回收，得到纯净的CeO2和硫酸铁铵晶体[NH4Fe（SO4）2·xH2O]。
已知：①CeO2不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液；②SiO2不溶于酸（氢氟酸除外）。
回答下列问题：
（1）稀酸A是______；
（2）操作①的名称为______；
（3）滤渣2是______（填化学式）；
（4）滤液2中发生反应的化学方程式为：2Ce2（SO4）3+12NaOH+O2+2甲=4Ce（OH）4↓+6Na2SO4，甲的化学式是______；
（5）硫酸铁铵[NH4Fe（SO4）2]中Fe元素的化合价为______价。
试剂
NaOH
Ca（OH）2
KOH
价格（元/吨）
3100
670
7000