专练19（工业流程题20题）-2022年中考化学常考点专题必杀集训（人教版）

这是一份专练19（工业流程题20题）-2022年中考化学常考点专题必杀集训（人教版），文件包含专练19工业流程题20题-2022年中考化学常考点专题必杀集训人教版原卷版doc、专练19工业流程题20题-2022年中考化学常考点专题必杀集训人教版解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共35页， 欢迎下载使用。
1．氧化铁是一种重要的化工颜料，利用废铁屑(其中的杂质不溶于水，且不与酸发生反应)制备氧化铁的流程如下：
(1)操作I、Ⅱ的名称是___________。
(2)碳酸氢铵(NH4HCO3)属于___________。
(3)向废铁屑中加入的稀硫酸需过量，其目的是___________。
(4)高温条件下，FeCO3与通入的O2发生反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)过滤 (2)盐 (3)充分利用废铁屑，使其与稀硫酸充分反应 (4)
【解析】(1)操作Ⅰ、Ⅱ分离开了滤渣和滤液，所以是过滤操作，故填：过滤；
(2)碳酸氢铵是由铵根离子和碳酸氢根离子构成的，属于盐；
(3)向废铁屑中加入的稀硫酸需过量，其目的是充分利用废铁屑，使其与稀硫酸充分反应，故填：充分利用废铁屑，使其与稀硫酸充分反应；
(4)此过程是制备氧化铁，因此最后的产品是氧化铁，该反应是由碳酸亚铁与氧气在高温的条件下反应生成氧化铁和二氧化碳，反应的化学方程式为。
2．海洋中有丰富的水生生物和化学资源。海水晒盐能得到粗盐和苦卤，粗盐中含有多种可溶性杂质(硫酸钠、氯化镁、氯化钙等)和不溶性杂质(泥沙等)。现以粗盐为原料制取精盐，生产过程如图所示。请回答下列问题：
(1)为加快粗盐的溶解，可采取的措施有______(只写一点)；操作Ⅰ和操作Ⅱ的名称是__________。
(2)加入BaCl2溶液后发生反应的化学方程式为___________。
(3)向操作Ⅱ后所得溶液中加入过量盐酸，其目的是_____，最后通过蒸发结晶得到较为纯净的氯化钠。
(4)蒸发操作中，待蒸发皿中________，停止加热。
【答案】(1)搅拌（合理即可） 过滤
(2)BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
(3)除去过量的氢氧化钠和碳酸钠
(4)出现较多固体
【解析】(1)加速粗盐溶解，可采用的方法有升高温度、搅拌、将粗盐研磨为颗粒更小的粉末等，故填搅拌（合理即可）；操作Ⅰ时将泥沙和液体分离，操作Ⅱ是将沉淀和液体分离，故操作Ⅰ、Ⅱ是过滤，故填过滤；
(2)加入氯化钡的目的是除去硫酸钠，氯化钡和硫酸钠反应生成氯化钠和硫酸钡沉淀，故方程式为；
(3)为了除去氯化镁，溶液中加入了过量的氢氧化钠；为了除去氯化钡和氯化钙，加入了过量的碳酸钠。氢氧化钠和碳酸钠对于氯化钠来说是杂质需要除去，加入稀盐酸的目的是为了除去过量的碳酸钠和氢氧化钠，故填除去过量的氢氧化钠和碳酸钠；
(4)蒸发操作中，当蒸发皿中出现较多固体时就停止加热，用余热将剩余液体蒸干，防止固体溅出烫伤别人，故填出现较多固体时。
3．实验室以一种工业废渣（主要成分是MgCO3、MgO和BaSO4）为原料制备MgCO3·3H2O，其主要实验步骤如下。
(1)“酸溶”时发生化学反应的方程式为______和______。
(2)“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有______（填离子符号）。
(3)实验步骤中前后均有过滤，______（填“可”或“不可”）省去“过滤Ⅰ”只保留“过滤Ⅱ”，其理由是______。
【答案】(1)MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑
(2)Na+、、
(3)不可 否则产品中会混有BaSO4杂质（合理即可）
【解析】(1)硫酸可以和废渣中的碳酸镁反应生成硫酸镁、水和二氧化碳，可以和氧化镁反应生成硫酸镁和水。化学方程式是MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑和MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O。
(2)过滤Ⅰ将不与酸反应也不溶于水的硫酸钡除去。碳酸钠和硫酸镁反应会生成微溶于水的碳酸镁和硫酸钠，因碳酸钠过量，所以滤液中有硫酸钠和碳酸钠，所以“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有Na+、 、。
(3)如省略过滤Ⅰ，不溶于水的硫酸钡会进入到滤渣中，与碳酸镁混合，所以不可省去“过滤Ⅰ”只保留“过滤Ⅱ”，其理由是否则产品中会混有BaSO4杂质。
4．取自青海湖的矿物质含有丰富的KCl及少量的MgSO4、CaCl2和不溶性杂质SiO2，现按下图所示流程从该矿物质中提取KCl。
（注：若向滤渣Ⅰ中滴加过量的盐酸，滤渣只是部分溶解）
(1)Y溶液的溶质是______（填化学式，后同），滤渣Ⅰ中溶于盐酸的成分是______。
(2)Z溶液的溶质是______（填化学式，后同），滤液Ⅱ中与盐酸反应的碱是______。
(3)整个提取流程中有气体产生的反应方程式为______。
【答案】(1) Ba(OH)2 Mg(OH)2
(2) K2CO3 KOH
(3)
【解析】(1)青海湖的矿物质含有丰富的KCl及少量的硫酸镁、氯化钙和二氧化硅，将矿物质加水溶解、过滤，除去二氧化硅，硫酸镁能与氢氧化钡反应生成氢氧化镁和硫酸钡，可加入过量的氢氧化钡除去硫酸镁，氯化钙能与碳酸钾反应生成碳酸钙和氯化钾，氢氧化钡能与碳酸钾反应生成碳酸钡和氢氧化钾，可用过量的碳酸钾除去氯化钙和过量的氢氧化钡，应先加入氢氧化钡，后加入碳酸钾，才能将过量的氢氧化钡除去，故Y溶液的溶质是：Ba(OH)2；滤渣Ⅰ为氢氧化钡和硫酸镁反应生成的氢氧化镁和硫酸钡，硫酸钡和稀盐酸不反应，氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，故滤渣Ⅰ中溶于盐酸的成分是Mg(OH)2；
(2)由（1）的分析可知，Z溶液的溶质是K2CO3；滤液Ⅱ中含有氢氧化钾和碳酸钾杂质，氢氧化钾是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物，属于碱，故与盐酸反应的碱是KOH；
(3)整个提取流程中有气体产生的反应为碳酸钾和稀盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：。
5．硫铁矿是一种不可再生的宝贵资源，主要成分为二硫化亚铁（FeS2），假设其他成分不含铁和硫元素，化工生产中常用其来制备氯化铁和硫酸，工艺流程如图所示。
(1)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为______，观察到的现象是______。
(2)在实验室，蒸发结晶中玻璃棒的作用是______。
(3)上述流程含硫元素的物质中，硫元素的化合价从最低到最高共计上升了______价。
【答案】(1) 矿渣大部分溶解，溶液呈黄色
(2)搅拌，防止局部温度过高液滴飞溅
(3)7
【解析】硫铁矿和空气高温加热生成二氧化硫和含氧化铁的矿渣，二氧化硫和氧气生成三氧化硫，三氧化硫和水生成硫酸；矿渣加入过量稀盐酸，盐酸和氧化铁生成氯化铁溶液甲，蒸发结晶得到氯化铁。(1)步骤Ⅱ中发生反应为氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为：；氯化铁溶液显黄色，故观察到的现象是矿渣大部分溶解，溶液呈黄色；
(2)蒸发结晶中玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高液滴飞溅。
(3)化合物中正负化合价代数和为零，FeS2中铁元素化合价为+2价，则硫元素化合价为-1；同理二氧化硫、三氧化硫、硫酸中硫元素化合价分别为+4、+6、+6，故硫元素的化合价从最低到最高共计上升7价。
6．兴趣小组的同学在开展“废物利用、减少污染”的活动中，取某工厂合金废料（含铝、铁、铜）进行如图实验：
(1)操作Ⅰ的名称是______；该操作需用到的铁制仪器为______。
(2)固体A的成分是______；操作Ⅱ反应的化学方程式为______。
(3)黑色固体C加适量稀硫酸反应的方程式为______。
【答案】(1)过滤 铁架台（带铁圈）或三角架
(2)铁和铜（或Fe、Cu） Fe+H2SO4 ＝FeSO4+H2↑
(3)CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O
【解析】由转化情况分析可知废料中的铝能和氢氧化钠反应生成含铝的钠盐，所以固体A中一定含有铁与铜，其中铁与稀硫酸可反应生成氢气，铜不反应，则固体B为铜，铜灼烧会生成黑色的氧化铜C，氧化铜与稀硫酸反应会生成硫酸铜的蓝色溶液；途径I中没有去除钠盐的成分，而途径II则是让铝转化成了沉淀氢氧化铝，去除了钠盐，氢氧化铝与盐酸发生中和反应生成的氯化铝更纯净一些。(1)操作I是分离固体与液体的操作应该是过滤，所用到的铁制仪器有铁架台，三角架等。
(2)由转化情况分析可知废料中的铝能和氢氧化钠反应生成含铝的钠盐，所以固体A中一定含有铁与铜，因为金属活动性铁>氢>铜，所以操作Ⅱ应是铁与稀硫酸在常温下反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为Fe+H2SO4 ＝FeSO4+H2↑。
(3)由分析可知，B为铜，C为氧化铜，那么黑色固体C加适量稀硫酸反应为氧化铜和稀硫酸在常温下反应生成硫酸铜和水，化学方程式为CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O。
7．某工厂的废气含有N2、CO、NO、CO2、SO2及粉尘，化学兴趣小组设计如下流程处理该废气（假设流程中每一步均完全反应）。
查阅资料：①石灰浆为氢氧化钙的悬浊液；
②SO2的化学性质与CO2相似。
(1)沸腾炉中Fe2O3转化为Fe的反应______（填“属于”或“不属于”）置换反应。
(2)沉淀室吸收的气体是______。
(3)吸收塔中，水从顶端喷淋注入，喷淋的目的是______。若吸收塔内发生化合反应，则该反应的化学方程式为______。
【答案】(1)不属于
(2)二氧化碳、二氧化硫
(3)增加反应物的接触面积 3O2+4NO+2H2O=4HNO3
【解析】由流程可知，废气中一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，二氧化碳、二氧化硫通过石灰浆被吸收，一氧化氮和氧气在吸收塔中生成硝酸，最后排出剩余的氮气。
(1)置换反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应，沸腾炉中Fe2O3转化为Fe的反应中反应物为两种化合物，不属于置换反应。
(2)已知，①石灰浆为氢氧化钙的悬浊液；②SO2的化学性质与CO2相似。沉淀室反应为二氧化硫及生成二氧化碳和氢氧化钙反应生成CaCO3、CaSO3，吸收的气体是二氧化碳、二氧化硫。
(3)吸收塔中，水从顶端喷淋注入，喷淋的目的是增加反应物的接触面积，促进反应充分进行。若吸收塔内发生化合反应，则该反应为氧气、一氧化氮、水生成硝酸的反应，化学方程式为3O2+4NO+2H2O=4HNO3。
8．海水中可制备纯碱和金属镁，其流程如图所示。
(1)粗盐提纯时，每步操作都会用到的一种玻璃仪器是_________（填仪器名称）。
(2)粗盐水中主要含有CaCl2、MgSO4等可溶性杂质，可加入下列物质：a.适量的盐酸；b.稍过量的Na2CO3溶液；c. 稍过量的Ba(OH)2溶液，利用过滤等操作进行除杂，加入这三种物质的先后顺序为___________（填字母序号）。
(3)在流程Ⅱ中，向饱和精盐水中通入氨气和二氧化碳，如果加入氨气不是为了生产氯化铵，那么氨气在制碱过程中的作用是__________。
(4)第V步反应中应加入适量的_________（填物质名称），请写出第Ⅵ步反应的化学方程式_________。
(5)将盛有等质量、等质量分数的稀盐酸的两只烧杯，放在托盘天平的左右两盘，天平平衡。在左盘烧杯中加入10g碳酸钙，恰好完全反应，若要使天平重新平衡，则右盘烧杯中应加入的物质可能是 。
A．10g碳酸钠B．10g碳酸镁C．5.6g氧化镁D．10g镁粉
【答案】(1)玻璃棒
(2)cba
(3)使溶液显碱性，有利于吸收二氧化碳
(4)稀盐酸
(5)BC
【解析】(1)粗盐提纯时的步骤为溶解、过滤、蒸发，都会用到的一种玻璃仪器是玻璃棒。
(2)粗盐水中主要含有CaCl2、MgSO4等可溶性杂质，除杂的试剂不能成为新的不好处理的杂质，故先添加稍过量的Ba(OH)2溶液除去MgSO4，再添加稍过量的Na2CO3溶液除去多余的Ba(OH)2及CaCl2，过滤沉淀后，向滤液中加入适量的盐酸，除去多余的Na2CO3和NaOH,在蒸发结晶过程中HCl会挥发，得到氯化钠固体。
(3)在流程Ⅱ中，向饱和精盐水中通入氨气和二氧化碳，如果加入氨气不是为了生产氯化铵，那么依据氨气的性质：易溶于水，形成碱性溶液，有利于二氧化碳的吸收。
(4)第V步反应中为了将沉淀氢氧化镁变成氯化镁，可以加入稀盐酸，盐酸和氢氧化镁反应生成氯化镁和水；依据质量守恒定律，第Ⅵ步反应的化学方程式为
(5)将盛有等质量、等质量分数的稀盐酸的两只烧杯，放在托盘天平的左右两盘，天平平衡。在左盘烧杯中加入10g碳酸钙，恰好完全反应，依据反应方程式则左盘烧杯的固体质量增加量为5.6g，若保持天平平衡右盘也应保持5.6g的质量增加了A、10g碳酸钠与等量盐酸反应时，盐酸过量，即产生的二氧化碳质量低于4.4g，故最终质量增加量大于5.6g，错误；
B、10g碳酸镁与等量盐酸反应时，碳酸镁过量，产生的二氧化碳的量与碳酸钙的一样，故最终质量增加量等于5.6g，正确；C、5.6g氧化镁与等量盐酸反应时，不产生气体，固体质量的增加量为加入固体的质量，故最终质量增加量等于5.6g，正确；D、10g镁粉与盐酸反应时，盐酸过量，产生氢气的量有镁的质量决定，故最终质量增加量大于5.6g，错误；故：选BC。
9．海洋是巨大的资源宝库。“筑梦”学习小组模拟化工厂生产流程，利用海水制取纯碱和金属镁，设计方案如下图所示。请回答下列问题。
(1)流程Ⅰ为海水“晒盐”。由海水获得粗盐的结晶方法是____________。
(2)流程Ⅱ为粗盐精制。粗盐中通常含有泥沙等难溶性杂质和Ca2+、Mg2+、等可溶性杂质离子。为除去上述可溶性杂质离子，将粗盐溶解并依次加入下列试剂：过量氢氧化钠溶液→过量氯化钡溶液→a→适量稀盐酸。
①上述除杂过程中，a是____________。
②有同学认为，用一种试剂代替氢氧化钠和氯化钡两种试剂也能达成实验目的，该试剂是____________。
③加入稀盐酸之前应进行的操作是____________。
(3)流程Ⅲ为海水“制碱”。滤液A中碳酸氢钠是否饱和？__________（填“是”或“否”）；流程Ⅲ中循环利用的物质是____________（填写化学式）。
(4)流程Ⅳ为海水提镁。氢氧化镁和盐酸反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)蒸发结晶
(2)碳酸钠溶液 氢氧化钡溶液 过滤
(3)是 CO2
(4)
【解析】(1)流程Ⅰ为海水“晒盐”，将水分蒸发，得到粗盐，则由海水获得粗盐的结晶方法是蒸发结晶。
(2)①加入过量氢氧化钠溶液，可以除去Mg2+，加入过量氯化钡溶液，可以除去，再加入碳酸钠溶液，可以除去Ca2+及剩余的Ba2+及，最后加入稀盐酸，除去氢氧根离子和碳酸根离子，故上述除杂过程中，a是碳酸钠溶液。②氢氧化钠除去Mg2+，氯化钡除去，氢氧化钡溶液中含有氢氧根离子和钡离子，可以除去Mg2+、，故用一种试剂代替氢氧化钠和氯化钡两种试剂也能达成实验目的，该试剂是氢氧化钡溶液。③除杂生成的氢氧化镁、碳酸钙均和稀盐酸反应，则加入稀盐酸之前要将沉淀过滤掉，故加入稀盐酸之前应进行的操作是过滤。
(3)饱和食盐水和氨气和气体X生成碳酸氢钠的饱和溶液，由于有小苏打，说明碳酸氢钠溶液是饱和溶液，故滤液A中碳酸氢钠是饱和的；小苏打灼烧生成碳酸钠和二氧化碳，则气体X是二氧化碳，气体X参与碳酸氢钠溶液，故生成流程Ⅲ中循环利用的物质是二氧化碳，化学式为CO2。
(4)氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，则反应的化学方程式为。
10．二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。某品牌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等物质)。以此粉末为原料进行资源回收，其工艺流程如图所示。
已知：2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3溶于水。
(1)第①步操作的名称是___________。
(2)写出第②步反应的化学方程式___________。
(3)洗涤滤渣B是为了除去___________(填离子符号)，提高产品的纯度。
(4)请补充完整第⑤步反应的化学方程式：4Ce(OH)3＋O2＋___________=4Ce(OH)4。
(5)第⑦步操作是把FeSO4溶液经蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥等步骤得到绿矾晶体(FeSO4·7H2O)。
【答案】(1)过滤 (2)Fe2O3＋3H2SO4= Fe2(SO4)3＋3H2O (3)Fe3＋ (4)2H2O (5)冷却结晶
【解析】(1)第①步操将固体与液体分离，是过滤操作。
(2)氢氧化钠与二氧化硅反应，不与氧化铁、二氧化铈反应，所以滤渣A中含有氧化铁、二氧化铈，从反应后滤渣为二氧化铈可知二氧化铈与硫酸不反应。步骤②发生的反应是氧化铁和硫酸的反应，化学方程式为。
(3)滤渣B表面可能有硫酸铁和硫酸，步骤③加入稀硫酸，所以洗涤滤渣B是为了除去铁离子，符号为Fe3+。
(4)化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有4Ce、14O、12H，反应后为4Ce，16O，16H，所以反应前有2O、4H，结合第⑤步前后物质，故填2H2O。
(5)绿矾晶体带有结晶水，所以使用的应该是降温结晶的方法。步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。
11．黄铁矿（主要成分为二硫化亚铁[FeS2]）直接用于炼铁会产生有害气体二氧化硫。为了使黄铁矿得到综合有效利用、减少污染物排放，将黄铁矿用于炼铁的同时可生产硫酸，其工艺流程如下图所示。
请依据工艺流程信息回答下列问题：
(1)黄铁矿的主要成分中硫元素的化合价为_____。
(2)补充完整“沸腾炉”内发生的主要反应：4FeS2+11O2 2_____+8SO2
(3)写出“接触室”内发生反应的化学方程式_____。
【答案】(1)-1
(2)Fe2O3
(3)2SO2+O2 2SO3
【解析】(1)二硫化亚铁FeS2中铁元素化合价为正二价，设硫元素化合价为x，化合物中正负化合价代数和为零；则(+2)+2x =0，x=-1；
(2)化学反应前后原子种类数目相等；反应前铁、硫、氧原子数目分别为4、8、22，反应后铁、硫、氧原子数目分别为0、8、16，故缺少的物质化学式为Fe2O3；
(3)由流程可知，“接触室”内发生反应为二氧化硫和氧气在催化剂的作用下生成三氧化硫，化学方程式：2SO2+O2 2SO3。
12．某工厂生产硫酸的过程中产生的炉渣，其主要成分为Fe2O3、SiO2、FeO和锰的氧化物等。现以该炉渣为原料制备铁红（Fe2O3）的生产流程如图所示：
【已知：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应】
(1)操作1的名称是______，滤渣a的主要成分是______。
(2)步骤①中，硫酸与Fe2O3反应的化学方程式为______；若在实验室中用98%的浓硫酸配制30%的稀硫酸，则需要的玻璃仪器有量筒、胶头滴管、______、玻璃棒、试剂瓶；
(3)步骤②中，使用足量H2O2的目的是______。
(4)步骤③中，几种金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示：
要使Fe3+完全沉淀为Fe（OH）3从而与Mn2+分离，则调pH的最大范围是：______≤pH