热点突破02 工业流程题-2022年中考化学热点题型专项突破（通用版）

这是一份热点突破02 工业流程题-2022年中考化学热点题型专项突破（通用版），共12页。试卷主要包含了金属的回收与制备，化合物的制备，能源，海水资源的综合利用等内容，欢迎下载使用。

专项02 工业流程题
一、金属的回收与制备
1.从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属，并得到硫酸铜溶液，其工艺流程如图所示：
(1)图中“操作”的名称是________________。
(2)写出最后所得的贵重金属中任意一种成分的化学式：________________。
(3)写出①中发生反应的化学方程式：________________________(任写一种)；该反应的基本类型为________________。
(4)写出②中发生反应的化学方程式：________________________________。
2.钛合金具有强度大、耐腐蚀等特性，是国防等工业的重要材料。以钛铁矿[主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁)，同时含有少量的Fe2O3、FeO等]为原料先制备TiO2,再由TiO2制金属Ti的工艺流程如图所示：
【查阅资料】钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳
等反应。
(1)FeTiO3中钛元素的化合价为________,操作2的名称是________
(2)写出工艺流程中生成硫酸铁的化学方程式：________________________________。该反应的基本类型是
____________________反应。
(3)工艺流程中，水解属于________变化。
(4)工业上常在高温和氩气氛围中，用金属镁与TCl4反应的方法制备，氩气的作用是________________________。镁最终成为________(填化学式)。
3.一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示：
(1)高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为________________________________________。
(2)跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有________________________________________。
(3)从物质组成的角度说明向炼钢炉中加入废钢的目的：________________________________________。
二、化合物的制备
4.Fe(OH)3可用于制造医药、颜料等，其胶体可用于净水。化学兴趣小组利用废铁屑来制备Fe(OH)3粉末的流程如图所示：
提示：
①废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁。
②Fe(OH)3难溶于水，加热时会分解生成氧化铁和水。
③H2O2溶液能将FeSO4氧化成Fe2(SO4)3。
(1)将废铁屑粉碎的目的是________________________________________,操作a的名称为________。
(2)滤液I中溶质除了FeSO4外，还有________________(填化学式)。
(3)反应Ⅲ中生成Fe(OH)3的化学方程式是________________________,该反应的基本类型是________________。
(4)操作b后对Fe(OH)3进行洗涤。①确认是否洗涤干净的操作：________________________________________
____________________________________________________________。②现象及结论：________________________
________________________________________________________________________________。
(5)得到的Fe(OH)3经洗涤后只能放在阴凉处晾干，而不能用酒精灯烘干，否则会变质，原因是________________
________________________________(用化学方程式表示)。
5.高纯度氧化钙的用途非常广泛。工业制造高纯度氧化钙(CaO)的流程如图所示：
(1)反应器1中先加入一定量水。气体从底部缓慢通入的原因是________________________________________。
(2)反应器2中发生复分解反应的化学方程式为________________________________________________________。
(3)过滤器中分离出的固体是；检验该固体________；已洗净的方法(写出操作、现象及结论)：____________
________________________________________________________________________________。
(4)上述流程中可循环利用的物质是__________。
6.碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示：
已知：“合成”步骤中发生的反应为N2+3H2eq \(\s\up8(催化剂),\s\d0(＝),\s\d7(高温高压))2NH3
(1)碳酸氢铵属于化肥中的________肥。
(2)“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有________________________________(写一条即可)。
(3)“碳酸化”步骤的化学方程式为_________________________,该步骤在较低温度下进行的原因是________________________________
(4)“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和________.
(5)“循环”的目的是________________________________________________________。
7.某工厂生产高锰酸钾的流程如图所示，请据图回答相关问题。
(1)“混合加热室”发生的主要是________________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)“电解室”反应中，反应前后化合价发生变化的元素有________(填元素符号)。
(3)生产流程中可循环利用的物质是________(填化学式)。
8.硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示：碳酸钠溶液稀硫酸
已知：铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3＝3FeSO4
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡，过滤，再用蒸馏水洗涤2～3次。取最后一次洗涤液，测其pH,若pH=________,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式：________________________。
②所用硫酸溶液浓度不能太低，原因是__________________________________________________________。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理，原因是________________________________________。
(3)“结晶”的相关操作依次为蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是____________________________
________________________________________,便于结晶。
三、能源、环境保护类
9.为解决能源与环境问题，有学者提出如图甲所示的含碳物质转化的技术路线。
(1)“可燃冰”中甲烷完全燃烧的化学方程式为________________________________________。
(2)反应②属于__________________(填基本反应类型)。
(3)反应④中，参加反应的CO2和生成的CH4的分子数目之比为________。
(4)我国学者开发促进反应③的一种新型催化剂，催化过程的微观示意图如图乙所示。该过程的中间产物________(填化学式)、氧和氢进一步作用生成甲醇(CH3OH)和水。
(5)该技术路线有利用于实现________(填字母序号)。
A.碳循环利用B.减少碳排放C.减少“白色污染”
10.烟气脱硫是目前控制SO2污染的重要手段。如图为氧化镁湿法脱硫的主要工艺流程。
(1)若工业烟气没经处理直接排放到空气中，易对空气造成的环境问题是____________________________
________________________________________________________________________________。
(2)吸收塔内发生反应的化学方程式为________________________________________。
(3)氧化槽中，通入空气的目的是____________________________________________________________。
(4)该生产流程中，为增大反应物的接触面积，使反应更充分，所采取的措施有_____________________________
____________________________________________________________(写出一点即可)。
11.“绿色化学”是化工生产中的重要理念。如图为利用尿素工厂废气和磷肥工厂废渣(液)联合生产硫酸铵的工艺流程。
(1)副产品的化学式为____________________。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式为________________________________________。
(3)工艺流程中体现“绿色化学”理念的设计有________________________________________(答一点即可)。
12.我国将力争在2060年前实现碳中和。CO2的捕捉是减少碳排放的措施之一。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________________________________________________________。
(4)CO2用途广泛，写出一种用途：____________________________________________________________。
13.二氧化碲(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所示：
已知：TeO2微溶于水，能与NaOH发生反应生成亚碲酸钠(Na2TeO3)；亚碲酸脱水形成二氧化碲。
(1)粉碎的目的是________________________________________________________________________________。
(2)类比CO2与NaOH的反应，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________________________________________。
四、海水资源的综合利用
14.从天然盐井中获取的粗盐中含泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，为了除去以上杂质得到精盐，小明设
计了如下实验：
提示：杂质含量较少，不考虑微溶物形成沉淀。
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________________。
(2)沉淀b所含物质为Mg(OH)2和________________。
(3)物质X是________。
(4)滤液c中加入稀盐酸后发生中和反应的化学方程式为________________________________________。
(5)为了证明滴加的Ba(OH)2溶液已过量，取少许上层清液于试管中加入一种试剂即可。下列物质的溶液能达到实验目的的有________(填字母序号)。
A.Ba(OH)2B.K2CO3C.Na2SO4D.KCl
15.海洋是人类宝贵的自然资源，海水“晒盐”和海水“制碱”体现了人类利用和改造自然的智慧。请根据粗盐“制碱”的流程图(如图)回答问题。
(1)步骤I除杂中，常见的方法有两种：一是物理方法，即用NaCl溶液浸洗粗盐，溶解除去其中的______________
________________,则浸洗溶液应选用NaCl的________(填“饱和”或“不饱和”)溶液；二是化学方法，操作步骤依次为加水溶解→加过量试剂①→加过量试剂②→过滤→加适量盐酸，以下试剂①②组合选用合理的是________(填字母序号)。
A.①Ca(OH)2 ②Na2CO3B.①Na2CO3 ②Ca(OH)2C.①KOH ②Na2CO3D.①NaOH ②Na2CO3
(2)步骤Ⅲ先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳，这样做的目的是________________________________
,写出步骤Ⅲ反应的化学方程式：________________________________________。
(3)步骤IV发生的反应属于________________(填基本反应类型)。
《参考答案及解析》
专项二 工业流程题
1.(1)过滤
(2)Au或Pt
(3)Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑或2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 置换反应
(4)2Cu+2H2SO4+O2 eq \(\s\up5(△),\s\d3(＝)) 2CuSO4+2H2O
[解析]
(1)图中“操作”的名称是过滤，通过过滤将固体与液体分离。
(2)金、铂是贵重金属，化学性质稳定，不参加化学反应，化学式分别是Au、Pt。
(3)①中稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，与铝反应生成硫酸铝和氢气，都是置换反应。
(4)②中，加热条件下稀硫酸与铜、氧气反应生成硫酸铜和水。
2.(1)+4 过滤
(2)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 复分解
(3)化学
(4)防止钛、镁在高温时被氧化 MgCl2
[解析]
(1)FeTiO3中氧元素为-2价，铁元素为+2价，设钛元素的化合价为x,则+2+x+(-2)×3=0,x=+4；操作2为过滤，将FeSO4晶体与TiOSO4溶液分离。
(2)钛铁矿中的氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应是由两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物，属于复分解反应。
(3)水解过程中有新物质生成，属于化学变化。
(4)氩气是一种稀有气体，化学性质稳定，该反应在氩气的环境中进行，能防止钛、镁在高温时被氧化。镁与氯化钛反应生成氯化镁和钛，所以镁最终生成氯化镁。
3.(1)3H2+Fe2O3 eq \(\s\up5(高温),\s\d3(＝)) 2Fe+3H2O
(2)不排放二氧化碳，无污染(合理即可)
(3)调节钢中的含碳量
[解析]
(1)由流程图中箭头指向可知，炼铁时，反应物为H2、Fe2O3,生成物为H2O、Fe。
(2)跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的产物是H2O,对环境无污染。
(3)钢的含碳量为0.03%～2%,向炼钢炉中加入废钢是为了调节钢中的含碳量。
4.(1)增大接触面积，加快反应速率，使反应充分进行 过滤
(2)Fe2(SO4)3、H2SO4
(3)Fe2(SO4)3+6NaOH＝2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 复分解反应
(4)①取最后一次洗涤液适量于试管内，加入无色酚酞溶液和氯化钡溶液②溶液不变色，且没有白色沉淀生成，说明氢氧化铁已洗涤干净
(5)2Fe(OH)3 eq \(\s\up5(△),\s\d3(＝)) Fe2O3+3H2O
[解析]
(1)废铁屑粉碎后，增大了与硫酸的接触面积，加快了反应速率，有利于反应充分进行；经过操作a实现了固液分离，为过滤操作。
(2)铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁锈的主要成分为氧化铁，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，且硫酸过量，所以滤液I中含有硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸。
(3)经过反应Ⅱ之后，硫酸亚铁被氧化为硫酸铁，因此反应Ⅲ为硫酸铁与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铁，书写化学方程式时注意配平及沉淀符号；反应物互相交换成分，并有沉淀生成，所以属于复分解反应。
(4)沉淀表面沾有氢氧化钠和硫酸钠溶液，氢氧化钠可以使无色酚酞变红，硫酸钠可与氯化钡反应生成硫酸钡和氯化钠，有白色沉淀生成。
(5)氢氧化铁受热易分解生成氧化铁和水，因此不能用酒精灯加热烘干。
5.(1)气体和水充分混合，使反应更快、更充分，
(2)(NH4)2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NH4Cl
(3)碳酸钙取最后一次洗涤液适量于试管中，滴加硝酸银溶液，若不产生沉淀，说明该固体已洗涤干净
(4)CO2(或二氧化碳)
[解析]
(3)反应器2中，碳酸铵与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵，过滤器中分离出的固体是碳酸钙。碳酸钙固体表面沾有氯化铵溶液，根据氯离子的化学性质检验该固体是否洗净。
(4)焙烧炉中产生的二氧化碳可通入反应器1中参加反应，所以为可循环利用的物质。
6.(1)氮
(2)将煤粉碎(或升高温度或加入催化剂)
(3)NH3+CO2+H2O＝NH4HCO3 防止碳酸氢铵分解，减少氨水的挥发
(4)吸收二氧化碳，分离出氮气和氢气
(5)提高氮气、氢气的利用率，节约资源
[解析]
(1)碳酸氢铵中含有农作物所需的氮元素，属于氮肥。
(2)将煤粉碎增大反应物的接触面积，升高温度或加入催化剂都可以加快反应速率。
(3)由流程图可知，“碳酸化”步骤的反应物是氨气、水和二氧化碳，生成物是碳酸氢铵。碳酸氢铵受热易分解生成氨气、水和二氧化碳，且较高温度下气体易挥发，所以在较低温度下进行。
7.(1)物理变化 (2)Mn、H (3)KOH
[解析]
(1)“混合加热室”中二氧化锰和氢氧化钾变为熔融物，没有新物质生成，发生的主要是物理变化。
(2)“电解室”中反应前后化合价发生变化的元素有Mn和H,K2MnO4中Mn的化合价为+6，生成的KMnO4中Mn的化合价为+7，H2O中H的化合价为+1，生成的H2中H的化合价为0。
(3)“电解室”中生成的氢氧化钾能作为“氧化室”中反应的反应物。
8.(1)7
(2)①Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ ②反应速率太慢，结晶步骤能耗过多
③氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁
(3)形成热的饱和溶液
[解析]
(1)碳酸钠溶液呈碱性，取最后一次洗涤液，测其pH,若pH=7,说明洗涤液中已无碳酸钠。
(2)①铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。②硫酸溶液的浓度影响化学反应的速率，为了加快反应速率，且结晶时蒸发的水过多会浪费能源，因此所用硫酸的浓度不能过低。③已知氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁，因此当废铁屑中含有少量氧化铁时，不需要进行除杂处理。
(3)蒸发浓缩过程是先蒸发使溶液由不饱和变成热的饱和溶液，然后再降温，更有利于硫酸亚铁结晶析出。
9.(1)CH4+202 eq \(\s\up5(点燃),\s\d3(＝)) CO2+2H2O (2)分解反应 (3)1:1 (4)CO (5)AB
[解析]
(1)“可燃冰”中甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳。
(2)反应②是KHCO3分解生成K2CO3、CO2和H2O,由一种物质生成三种物质，属于分解反应。
(3)反应④的化学方程式为CO2+4H2 eq \(\s\up5(催化剂),\s\d3(＝)) CH4+2H2O,参加反应的CO2和生成的CH4的分子数目之比为1∶1
(4)图中“”表示CO。
(5)该技术路线有利用于实现碳循环利用、减少碳排放。“白色污染”是由废弃塑料造成的。
10.(1)酸雨
(2)SO2+Mg(OH)2=MgSO3+H2O
(3)把亚硫酸镁氧化成硫酸镁
(4)粉碎[或搅拌或喷淋或浊液(或浆液)从上口进入或气体从下口通入等]
[解析]
(1)二氧化硫在空气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。
(2)由吸收塔内进、出的物质可知，反应物是SO2、Mg(OH)2,生成物是MgSO3,由质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变可知，生成物中含有H2O。
(3)氧气具有氧化性，能将MgSO3氧化成MgSO4
11.(1)CaO
(2)2NH3+CO2+H2O+CaSO4＝CaCO3↓+(NH4)2SO4
(3)尿素工厂废气再利用[或磷肥工厂废渣(液)再利用或煅烧炉生成的二氧化碳再利用等]
[解析]
(1)碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳。
(2)沉淀池中，氨气、二氧化碳、水、硫酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硫酸铵。
(3)尿素工厂废气再利用、磷肥工厂废渣(液)再利用，保护环境；煅烧炉生成的二氧化碳再利用，节约资源。
12.(1)增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分
(2)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(3)过滤
(4)用于人工降雨(合理即可)
[解析]
(2)“反应、分离”环节发生的反应：氧化钙与水反应生成氢氧化钙(化合反应)，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠(复分解反应)。
(3)分离固体和液体用过滤操作。
(4)CO2用途广泛，可以用于光合作用、灭火，可作用化工产品的原料、气体肥料，干冰(固态二氧化碳)可用于人工降雨。
13.(1)增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分
(2)2NaOH+TeO2=Na2TeO3+H2O
(3)Cu、Ag
(4)使亚碲酸钠转化为亚碲酸沉淀，然后亚碲酸脱水，形成二氧化碲
[解析]
(3)废渣中Cu、Ag不与NaOH反应，所以“碱浸”后过滤，滤渣成分为Cu、Ag
14.(1)漏斗 (2)BaSO4 (3)Na2CO3 (4)NaOH+HCl＝NaCl+H2O (5)C
[解析]
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯(承接滤液)、玻璃棒(引流)和漏斗(过滤)。
(2)氢氧化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，氢氧化钡与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡，所以沉淀b所含物质为Mg(OH)2和BaSO4。
(3)碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，碳酸钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，所以除去氯化钙、氯化钡及氢氧化钡，需要加入的试剂为碳酸钠。
(4)滤液c中加入过量稀盐酸，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水(中和反应)，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
(5)选项中与Ba(OH)2反应的物质有K2CO3、Na2SO4。Na2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀。K2CO3既与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀，也会与CaCl2反应生成CaCO3沉淀，对Ba(OH)2的检验造成干扰.故选C。
15.(1)可溶性杂质 饱和 AD
(2)有利于吸收二氧化碳或吸收尽可能多的二氧化碳(合理即可) NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
(3)分解反应
[解析]
(1)温度不变的条件下，饱和溶液不能再溶解同种溶质，用NaCl溶液浸洗粗盐时，目的是溶解除去其中的可溶性杂质，但氯化钠不能溶解，因此浸洗溶液应选用NaCl的饱和溶液。利用化学方法除去杂质氯化钙和氯化镁两种杂质，从实验的流程分析，试剂①②均过量。A.先加入过量的Ca(OH)2除去Mg2+,再加入过量的Na2CO3除去原有的和新引入的Ca2+,充分反应后过滤，最后加入适量稀盐酸除去过量的OH－和CO32－,故正确；B.先加入过量的Na2CO3除去Ca2+和Mg2+,再加入过量的Ca(OH)2反而引入新杂质，故错误；C.先加入过量的KOH除去Mg2+,再加入过量的Na2CO3除去Ca2+,充分反应后过滤，最后加入适量稀盐酸除去过量的OH－和CO32－,但引入新杂质K+,故错误；D.先加入过量的NaOH除去Mg2+,再加入过量的Na2CO3除去Ca2+,充分反应后过滤，最后加入适量稀盐酸除去过量的OH和CO3,故正确。
(2)饱和食盐水呈中性，二氧化碳在水中的溶解度较小，氨气极易溶于水，所以先通氨气使溶液呈碱性，有利于吸收二氧化碳。
(3)步骤Ⅳ发生的反应是碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、水和二氧化碳，反应的特点是“一变多”，属于分解反应。