2024年中考化学题型突破三工艺流程图题

题型突破三

化学中考总复习工艺流程图题题型特点：工艺流程图题的命题背景新颖，一般是以化学实验或化工生产的某个流程为载体，把生产流程用框图的形式表示出来，考查生产流程中有关的化学知识，涉及的知识点多、知识面广。主要考查学生的阅读、分析、观察、推理能力以及提取信息、运用信息的能力，尤其注重考查学生的综合思维能力。题型解读题目的结构分题头、题干(流程图)和题尾(问题)三部分：题头，提供情景和必要的信息，简单介绍工艺生产的原料和需要得到的产品；题干，用框图和箭头呈现主要生产工艺流程；题尾，就生产过程中涉及的化学知识设置成系列问题，构成一道完整试题。解题策略：(1)阅读题头，明确目的，提取有用信息：了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息等。很多流程题都以“查阅资料”等形式提供信息，这些信息，有的可以直接用，有的需要与所学知识结合起来。(2)阅读题干，分析流程，弄清各步作用：流程中的每一个“方框”表示一个生产环节，以“方框”为目标，关注“方框”内所发生的核心化学反应，箭头进入的是原料(即反应物)，箭头出去的是产品(即生成物)；关注实验操作，在生产流程中，经常会用到溶解、过滤、蒸发等操作，一定要根据情景判断是何种操作；关注所加试剂的量，如果所加试剂是过量的，则产物中含有反应物的剩余部分。(3)阅读题尾，分析问题，明确题目所求：带着问题再次仔细阅读流程，从流程中找出问题的答案，根据题目要求，准确描述答案。类型一物质的制备、生产1.(2023·广东，20)电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力“碳中和”，该新方法的示意图如图1所示。(1)传统方法：CaCO3在900℃以上完全分解生成CaO和_______(填化学式)。(2)新方法：ⅰ.电解水属于______(填基本反应类型)反应，反应前后氢元素的化合价_____(填“升高”“降低”或“不变”)。CO2分解降低电解水时，水在通电的条件下生成氢气和氧气，由一种物质生成了两种物质，所以属于分解反应；氢元素的化合价由反应前水中的＋1价变为氢气中的0价，反应前后氢元素的化合价降低。ⅱ.反应器1：一定的H2环境及较低温度下，CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O，CO与H2O的分子个数比为_____。CaCO3还可以直接分解。反应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如图2所示，____℃时，抑制CO2生成的效果最好。1∶1750根据CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O：CaCO3＋H2===CaO＋CO＋H2O，所以CO与H2O的分子个数比为1∶1；反应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如图2所示，750℃时，CO的含量最高，所以抑制CO2生成的效果最好。ⅲ.反应器2：一定条件下，CO与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH)，化学方程式为________________________。(3)与传统方法相比，新方法的优点有______________________________________________________(写两条)。节约能源；减少二氧化碳的排放，缓解温室效应等(合理即可)2.(2021·广东，20)牙膏中常用碳酸钙粉末做摩擦剂，利用石灰石(杂质不溶于水和酸)制备纯净碳酸钙的一种方法如图。(1)反应①的化学方程式为_______________________，操作Ⅰ的名称是_____。(2)反应②的化学方程式为_________________________________，该反应属于________(填基本反应类型)反应。过滤Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl复分解固体A是氧化钙和杂质，加入稀盐酸后生成氯化钙和水，溶液B是氯化钙溶液；氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，溶液C是碳酸钠溶液，化学方程式：Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl，属于复分解反应。(3)该方法中，用稀硫酸代替稀盐酸对制备碳酸钙是否有影响？判断并简述理由：____________________________________________________________________________。(4)大气中CO2含量不断上升，会导致__________。我国在联合国大会上提出：努力争取在2060年前实现“碳中和”。请提出一条实现“碳中和”的措施：__________________。

有影响，CaO与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会附着在固体表面阻止反应进行温室效应植树造林(合理即可)3.(2020·深圳)如图所示流程可用于制备硫酸铵。Ⅰ.制硫酸(1)反应①的化学方程式为_______________。(2)反应②为SO3＋H2O===H2SO4，该反应属于____(填基本反应类型)反应。化合Ⅱ.合成氨(3)“原料气”中N2的制备：N2约占空气体积的五分之____，可通过分离液态空气的方法得到。(4)“原料气”中H2的制备：高温时，CH4和水蒸气在催化剂作用下反应得到H2和CO2，该反应的化学方程式为____________________________。(5)NH3溶于水时形成氨水。室温下，氨水的pH___(填“＞”或“＜”)7。四＞Ⅲ.制备硫酸铵(6)将NH3通入稀释后的硫酸溶液中，得到硫酸铵。用水稀释浓硫酸时，需将________缓慢地加入___中，并不断搅拌。(7)(NH4)2SO4在农业生产中常被用作__(填字母)。A.氮肥 B.磷肥 C.钾肥浓硫酸水A4.(2023·深圳)某同学以金泥(含有Au、CuS、ZnS等)为原料制备Au和Cu的流程如图所示：某同学查阅资料得知：①预处理的主要目的是将含硫化合物转化为氧化物。②热空气流充分加热的目的是将Cu、Zn转化为氧化物，并完全分离出ZnO烟尘。(1)“预处理”中会产生SO2，若SO2直接排放会导致________。空气污染由于二氧化硫属于空气污染物，所以若SO2直接排放会导致空气污染。(2)“过程Ⅱ”产生的固体a中，除CuO外一定还含有的物质是____。Au“过程Ⅱ”在空气中加热将部分金属元素转化为氧化物，由于金的化学性质稳定，不会与氧气反应，所以产生的固体a中，除CuO外一定还含有的物质是Au。(3)“过程Ⅲ”分离Au的操作是_____，加入过量稀硫酸的目的是__________________________。过滤铜完全转化为硫酸铜将氧化“过程Ⅲ”分离Au的操作实现了固液分离，所以为过滤；氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，加入过量稀硫酸的目的是将氧化铜完全转化为硫酸铜。(4)“系列过程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉，这一步生成气体的化学方程式为________________________，该反应属于______(填基本反应类型)反应。Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑置换“过程Ⅲ”加入过量稀硫酸后，所得滤液中含有硫酸铜和硫酸，“系列过程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉，这一步生成气体的反应为铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，该反应属于置换反应。(5)ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收，该反应生成偏锌酸钠(Na2ZnO2)和H2O的化学方程式为______________________________。ZnO＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2O类型二环保与资源回收利用流程5.(2020·广东，20)某废酸液主要含H2SO4和FeSO4，研究人员利用CaCO3消耗部分酸，再加入廉价的电石渣(主要成分为CaO)，通过一系列操作可得到磁性铁，成本较低且有利于保护环境。工艺流程如下：(1)该废酸液的pH___(填“<”或“>”)7。操作Ⅰ的名称为_____。＜过滤该废酸液含有硫酸，所以pH＜7；操作Ⅰ将溶液和滤渣分离开，故操作Ⅰ为过滤。(2)电石渣转化为石灰乳的过程会______(填“吸收”或“放出”)热量。放出电石渣中的主要成分为氧化钙，转化为石灰乳的过程为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该过程放出热量。(3)“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应，生成的产物是______和________(填化学式)。(4)磁性铁是铁的一种氧化物，且为磁铁矿的主要成分，其化学式为______。CaSO4Fe(OH)2Fe3O4(5)研究发现，“沉铁”后，溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率，最适宜的pH为______。pH较低时产率较低的主要原因是__________________________。溶液的pH6.06.57.07.58.09.0产物颜色黄褐色黄褐色较黑很黑很黑灰黑色产率/%43.950.686.293.092.391.67.5pH较低时，Fe(OH)2不易生成6.(2021·深圳)某科学兴趣小组，用废渣(主要为CaCO3，还含有C、Fe2O3、MgO等少量杂质)制备CaCl2，反应过程如图所示。(1)Ⅰ过程中加过量稀盐酸的目的是_______________________________________。(2)Ⅰ过程中MgO发生反应的化学方程式：__________________________，此反应为________(填基本反应类型)反应。使废渣中的CaCO3、Fe2O3、MgO完全反应MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O复分解(3)滤渣一的成分为___(填化学式，下同)。(4)X溶液为______。(5)NaCl在生活中的用处：___________________(写一例)。CNaOH作调味品(合理即可)(6)已知CaCl2与焦炭、BaSO4在高温下反应生成BaCl2、CO和CaS，写出该反应的化学方程式：_________________________________________。7.(2023·惠州惠城区一模)垃圾分类回收，不仅可以避免污染环境，还可以充分利用资源。以普通锌锰电池的锌皮(主要成分是Zn和少量FeO)为原料制备纳米氧化锌，可用于催化材料、光化学半导体材料等。具体流程如图所示：(1)操作1的名称是_____，滤渣A的成分是________。(2)请写出浸出液与锌反应的化学方程式：_________________________，该反应属于_____(填基本反应类型)反应。过滤Zn、FeFeSO4＋Zn===Fe＋ZnSO4置换(3)请写出Zn2(OH)2CO3分解的化学方程式：_____________________________________。CO2↑＋H2O锌皮加适量稀硫酸，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和水，则浸出液中含有硫酸锌和硫酸亚铁；浸出液中加入过量锌，锌和硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，则滤液A中含有硫酸锌，滤渣A中有铁和过量的锌。根据质量守恒定律，Zn2(OH)2CO3在200℃时分解生成氧化锌、二氧化碳和水。(4)酸浸过程中，要注意通风、严禁明火的原因是___________________________。酸与锌反应生成氢气且放热酸浸过程中，锌和硫酸反应生成氢气，反应会放出热量，氢气易燃易爆，所以要注意通风、严禁明火。(5)写出滤液B的一种用途：________________。作化肥(合理即可)滤液A中含有硫酸锌，加入碳酸铵反应生成Zn2(OH)2CO3，根据质量守恒定律，滤液B中含有氮元素，故滤液B可作化肥。8.(2023·广州模拟)对废锌渣[主要成分是ZnO(质量分数67%)、杂质为Fe2O3(质量分数15%)、FeO(质量分数8%)、CuO(质量分数10%)]进行适当处理可得七水硫酸锌(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)为加快“堆浸”中化学反应的速率，应采取的措施是____________。将废锌渣粉碎根据影响反应速率的因素进行分析，为加快“堆浸”中化学反应的速率，应采取的措施是将废锌渣粉碎，增大反应物之间的接触面积。(2)若实验室用质量分数为98%的浓硫酸配制490g质量分数为50%的稀硫酸，需要加入蒸馏水的质量为____g。240设需加水的质量为x，根据稀释前后溶质的质量不变可得：490g×50%＝(490g－x)×98%，x＝240g。(3)检验物质X已过量的方法是________________________________________________________(写出实验操作、现象和结论)。

取少量滤渣于试管中，加入稀硫酸，有气泡产生，说明锌过量废锌渣中含氧化锌、氧化铁、氧化亚铁、氧化铜，加入过量硫酸，氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水，氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和水，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，加入过氧化氢，将亚铁离子氧化为铁离子，加入氨水，除去铁离子，此时溶液中含硫酸铜、硫酸锌，要想除去硫酸铜，可加入锌，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，故物质X为锌，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故可取少量滤渣于试管中，加入稀硫酸，有气泡产生，说明锌过量。(4)“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：________________________________________。2FeSO4＋H2O2＋H2SO4===Fe2(SO4)3＋2H2O“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，同时还应有水生成。(5)流程中获得七水硫酸锌(ZnSO4·7H2O)前省略的操作是蒸发浓缩、________、过滤、洗涤和低温烘干。降温结晶(6)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/%a30291.5b302.593.3c402.595.1d403.1Ye503.199.5①表中Y的值可能为___(填字母)。A.93.4 B.94.1 C.97.8 D.99.6C由表中数据可知，在pH相同条件下，温度越高，除铁率越高；温度相同条件下，pH越大，除铁率越高。与实验c相比，实验d的pH大，温度相同，故Y>95.1，与实验e相比，实验d中温度低，pH相同，故Y<99.5，故95.1<Y<99.5。编号反应温度/℃溶液pH除铁率/%a30291.5b302.593.3c402.595.1d403.1Ye503.199.5②根据以上数据，最佳的除铁条件为___________________。(7)取14.35gZnSO4·7H2O加热分解，加热过程中，固体质量随温度的变化如图所示。写出从60℃到80℃时发生的反应：____________________________________(用化学方程式表示)。温度为50℃、ZnSO4·H2O＋5H2OpH为3.114.35gZnSO4·7H2O中硫酸锌的质量为14.35g××100%＝8.05g，水的质量为14.35g－8.05g＝6.3g,60℃时，固体的质量为13.45g，质量减少量为14.35g－13.45g＝0.9g，故60℃时所得固体为ZnSO4·6H2O,80℃时，固体的质量为8.95g，质量减少量为13.45g－8.95g＝4.5g，得到固体为ZnSO4·H2O，故60℃到80℃时反应的化学方程式为ZnSO4·6H2OZnSO4·H2O＋5H2O。类型三分离、提纯流程9.(2023·广州)制盐在我国有着悠久的历史。某盐湖水样品含有NaCl、Na2SO4及少量MgSO4和CaSO4，某小组从中获取NaCl和Na2SO4的主要过程如图1：(1)“除杂1”应依次加入的两种试剂是_________、_______，“除杂2”应加入的试剂是_____。[除杂限选试剂：HCl、HNO3、Na2CO3、Ca(OH)2]Ca(OH)2Na2CO3HCl样品中含有的杂质是硫酸镁和硫酸钙，根据所给药品，可以先加入过量氢氧化钙，氢氧化钙和硫酸镁反应生成硫酸钙和氢氧化镁沉淀，之后加入碳酸钠，碳酸钠和硫酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硫酸钠，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠；滤液中有氯化钠、硫酸钠、碳酸钠和氢氧化钠，杂质碳酸钠、氢氧化钠可以加入盐酸转化为氯化钠，盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水。(2)将“溶液A”在80℃蒸发浓缩，至有少量固体析出。①该小组分析溶解度曲线(如图2)，推测析出的少量固体是NaCl，但检验后却发现是Na2SO4。请作出合理解释：___________________________________________________________________________________________________________。②该小组停止蒸发浓缩，经__________、过滤得到大量Na2SO4固体及母液；将母液中的NaCl分离出来，操作是_____________________________________________________。80℃时，Na2SO4的溶解度与NaCl的相近，溶液中硫酸钠的含量比氯化钠高，蒸发浓缩时硫酸钠先达到饱和状态而析出降温结晶

加热蒸发溶剂至有较多晶体析出，趁热过滤，洗涤，干燥(3)设计由硫黄(单质硫)生产Na2SO4的转化路径，依次写出反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________。(提示：常见＋4价硫的化合物可与O2化合为＋6价硫的化合物)S＋O2SO2、SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O、2Na2SO3＋O2===2Na2SO4(合理即可)使用硫单质生产硫酸钠，常见的硫单质的反应是硫和氧气点燃生成二氧化硫，化学方程式为S＋O2SO2；根据碱的通性，氢氧化钠可以和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，化学方程式为SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O；根据提示常见＋4价硫的化合物可与O2化合为＋6价硫的化合物，则亚硫酸钠和氧气反应可生成硫酸钠：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4，其他路径合理即可。10.(2023·深圳模拟)某工厂的酸性废水中含有MgSO4和FeCl3，技术人员逐渐加入NaOH溶液调节废水的pH，先后分离出两种沉淀，并通过处理得到有价值的产品。操作流程如图所示：(1)操作①的名称是_____。过滤(2)常温下，已知两种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：物质Mg(OH)2Fe(OH)3开始沉淀的pH9.32.7完全沉淀的pH10.83.7逐渐加入NaOH溶液的过程中，首先生成的沉淀是_______(填“固体A”或“固体B”)，对应的化学方程式为_____________________________________，基本反应类型为____________。固体B3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl复分解反应由于氢氧化铁开始沉淀的pH较小，则首先生成的沉淀为氢氧化铁，再结合流程可知，固体B中一定含有铁元素，为氢氧化铁沉淀，则首先生成的沉淀是固体B。(3)在固体A中加入某酸溶液时，发生反应的化学方程式为_______________________________________，进行操作②时，玻璃棒的作用是__________________________________________。Mg(OH)2===MgSO4＋2H2OH2SO4＋防止因局部温度过高，而引起液滴飞溅搅拌，由流程图可知，固体A为氢氧化镁，又由于最终得到的物质为硫酸镁，则说明加入的酸为硫酸，硫酸与氢氧化镁反应的化学方程式为H2SO4＋Mg(OH)2===MgSO4＋2H2O；操作②是将溶液变为固体，则为蒸发操作。(4)若最终加入的NaOH溶液过量，则溶液a中存在的阴离子除了OH－，还有__________(填离子符号)。1