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专题18 工艺流程图题(考点专练)-备战2021年中考化学考点微专题(解析版)
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这是一份专题18 工艺流程图题(考点专练)-备战2021年中考化学考点微专题(解析版),共23页。试卷主要包含了硝酸钙可用于无土栽培等,回收利用废旧金属具有重要意义,,实验过程如图所示等内容,欢迎下载使用。
专题18 工艺流程图题
制备与生成流程
1.(2020山西省卷)“庄稼一枝花,全靠肥当家”。近年来,随着农业生产的不断发展,对硫酸镁(MgSO4)肥料的需求量逐年上升。以氧化镁矿粉(主要成分氧化镁,还含有少量氧化铁、烧碱等杂质)和浓硫酸为原料,生产MgSO4的部分生产流程如图1所示。已知氧化镁与硫酸发生反应的化学方程式为:。分析制备过程,回答下列问题:
(1)图1中,石墨配酸塔由石墨制成,说明石墨具有的性质是_____________(合理即可)。
(2)生产中,稀硫酸与杂质发生反应的化学方程式为:_____________。
(3)回转化成室中发生的化学反应会___________(填“吸收热量”或“放出热量”)。
(4)分析图2,使用硫酸的最佳浓度为_____________。
(5)生产过程无废物排放,符合绿色化学要求,其中可循环利用的物质是____________。
【答案】(1)耐腐蚀/不与酸反应(合理即可);(2)/(写一个) ;(3)放出热量;(4)66% ;(5)酸雾和水蒸气/稀硫酸
【解析】(1)石墨配酸塔由石墨制成,说明石墨具有的性质是耐腐蚀或不与酸反应(合理即可);(2)稀硫酸氧化铁反应生成硫酸铁和水,和烧碱反应生成硫酸钠和水,发生反应的化学方程式分别为:;(任写一个即可);(3)根据题意可知回转化成室中发生的化学反应有,,中和反应放出热量;(4)分析图2,使用硫酸的最佳浓度为66%,此时硫酸镁的质量分数达到最大值;(5)生产过程无废物排放,符合绿色化学要求,根据流程图中回转化成室中产生的酸雾和水蒸气通过水吸收循环系统又进入石墨配酸塔,可循环利用的物质是酸雾和水蒸气(或稀硫酸)。
2.(2020山东泰安)无水氯化钙在工业上有广泛的用途。以石灰石矿粉(含有SiO2、Fe2O3、MgSO4等杂质)为原料,生产无水氯化钙的流程如下图:
回答下列问题:
(1)从流程图中推知:SiO2具有的化学性质是__________。
(2)氧化铁与盐酸反应的化学方程式为_________________。
(3)滤渣3中除有Ca(OH)2外,还有_________(填化学式,下同)。
(4)产品中的杂质除极少量H2O外,最有可能含的是__________。
【答案】(1)不能与盐酸反应 ;(2) ;(3)Mg(OH)2、Fe(OH)3 ;(4)BaCl2
【解析】(1)从流程图中可以看出,在加入盐酸之后能够将二氧化硅过滤出来,也就是此时的二氧化硅没有和盐酸反应,因此SiO2具有的化学性质是不能与盐酸反应;(2)氧化铁与盐酸反应的化学方程式为;(3)酸溶后过滤,能将二氧化硅过滤,溶液中有氯离子,铁离子,镁离子,硫酸根离子,加入氯化钡后,硫酸根离子沉淀,过滤后溶液中有氯离子,铁离子和镁离子,加入石灰乳(氢氧化钙)后,会生成氢氧化镁和氢氧化铁沉淀,因此滤渣中还有。(4)再加入氯化钡时可能会过量,而后面没有能除去钡离子的操作,因此有可能含的杂质是BaCl2。
3.(2020江苏苏州)硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如下:
已知:硝酸会挥发、受热会分解。
(1)气体X为_______(填化学式)。
(2)“制浆”所得的混合物属于_______(填字母)。
a. 溶液 b. 悬浊液 c. 乳浊液
(3)写出“中和”步骤主要反应的化学方程式:________。
(4)工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:容器内混合物基本变澄清和_____。
(5)“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难;加入水量太多会导致_。
(6)若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低、同时会产生污染气体NOx。产生NOx的原因是______。
【答案】(1) CO2 ;(2) b ;(3);(4)溶液的pH等于7 ;(5) 结晶步骤能耗过多 ;(6)CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产生NOx
【解析】(1)煅烧石灰石会使碳酸钙在高温下分解成二氧化碳和氧化钙,所以X是二氧化碳,其化学式是:CO2。(2)氧化钙中加水后得到的是氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,因为反应生成的氢氧化钙部分溶于水,部分悬浮于液体中,所以“制浆”所得的混合物属于悬浊液,故填:b。(3)“中和”步骤主要反应是硝酸与氢氧化钙生成硝酸钙和水,化学方程式为:。(4)因为氢氧化钙微溶于水,如果氢氧化钙没有完全反应,液体中就有悬浮的颗粒物,另外氢氧化钙溶液呈碱性,如果氢氧化钙完全反应,溶液应该呈中性,pH=7,所以工业生产常根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:容器内混合物基本变澄清和溶液的pH等于7。(5)“制浆”时须控制好加入水的量。因为氢氧化钙微溶于水,加入水量太少会导致制浆困难;而如果加入水量太多会导致溶液中水分太多,蒸发浓缩时消耗的能量过多,故填:结晶步骤能耗过多;(6)根据题中提供的信息:硝酸受热会分解,而氧化钙和硝酸反应放热,故此法过程中产生NOx的原因是:CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产生NOx。
4.(2020四川雅安)高锰酸钾是一种重要的化工产品,在化学、生产、生活等场境中都有重要的用途。某工厂生产高锰酸钾的流程如下图所示。
请回答下列问题:
(1)写出高锰酸钾的一种用途___________。
(2)“I混合加热”发生的主要是___________(填“物理”或“化学”)变化。
(3)请将“Ⅱ氧化反应”发生反应的化学方程式补充完整(在横线上填化学式)。
_______+2MnO2+4KOH2K2MnO4+2____
(4)“Ⅲ电解”反应中,反应前后化合价发生变化的元素有____________(写元素符号)。
(5)生产流程中可循环利用的物质是___________(写化学式)。
【答案】(1)实验室制氧气(或医疗上可用作消毒、杀菌剂等);(2)物理 ;(3)O2 ; H2O ;(4)Mn、H ;(5) KOH
【解析】根据实验室常用高锰酸钾制氧气、医疗上可用作消毒、杀菌剂;物理变化没有产生新物质;质量守恒定律反应前后原子的数目种类不变、利用化学式计算化合价等分析作答。(1)高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂,医疗上可用作消毒、杀菌剂,实验室制氧气等;(2)“I混合加热”开始时是MnO2、KOH的固体混合物,加热后是MnO2、KOH的融化的混合物,没有新物质产生,发生的主要是物理变化;(3)根据“Ⅱ氧化反应”反应物是MnO2、KOH和通入的空气,从图知道最后排出的气体是氮气等,生成了K2MnO4和H2O,所以参加反应的还有O2;反应物中有Mn、O、K、H四种元素,而生成物只有Mn、O、K三种元素,所以生成物中还有含有H元素的物质,反应前后Mn、K原子的数目相等,反应前有4个H原子,反应后也有4个H原子,含在2个未知分子中,所以每个未知分子含有2个H原子,O原子反应前有10个,反应后2个K2MnO4中含有8个氧原子,还有2个氧原子含在2个未知分子中,所以每个未知分子含有1个氧原子,则生成物补充H2O;(4)“Ⅲ电解”反应中,反应物是K2MnO4和H2O,各元素的化合价是K:+1价,Mn:+6价,O:-2价,H:+1价;生成物是KMnO4、KOH和 H2,各元素的化合价是K:+1价,Mn:+7价,O:-2价,KOH中的H:+1价,H2中的H:0价;反应前后化合价发生变化的元素有Mn、H;(5)根据生产高锰酸钾的流程图,流程中可循环利用的物质是KOH。
回收与利用流程
5.(2020湖南株洲)覆铜板是制作印刷线路板的基本材料。
覆铜板中的金属Sn占2-10%,Cu占90-98%。简易工艺流程如
(1)将废旧镀锡覆铜板粉碎后,通过步骤②可将其分离为有机树脂材料(固体)和铜锡粉。根据化学常识回答,此工艺利用的是 ______________ 的性质(填字母代号)。
a. 溶解性不同 b. 密度不同 c. 沸点不同
(2)步骤④中涉及的分离操作是 _______________(填操作名称)。
(3)通过步骤⑤和⑥所得洗涤液的pH ____________7(填“>”、“
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