中考化学一轮复习专题练习四工艺流程含答案

专题四工艺流程一、工艺流程的一般路线图特别提醒：特别提醒：关注流程图中的“三线”（出线和进线均表示物料流向或操作流程，逆向线表示物质可循环利用）和“核心”（核心化学反应）。二、工艺流程题中的常见考点1．对原料进行预处理的方法及其目的方法目的粉碎（或研磨、喷淋、雾化、搅拌）酸（或碱、水）浸ⅰ.使固体充分反应（或溶解）；ⅱ.将杂质除去灼烧（或煅烧、焙烧）使固体在高温下分解（或反应）打磨金属除去金属表面的氧化物（或杂质）注：加快反应速率的方法有____________、搅拌、增大浸取酸或碱的浓度、升高温度等。2．生产过程中的常见操作序号操作目的说明（1）图1操作a：________使固液分离所需仪器：__________、__________、玻璃棒、铁架台（带铁圈）。其中玻璃棒的作用是__________（2）图1操作b（结合图2分析）：①_______结晶（如提纯NaCl）；②蒸发浓缩、_______结晶（如提纯KNO3）使溶液中的溶质析出所需仪器：__________、玻璃棒、__________、铁架台（带铁圈）、坩埚钳。其中玻璃棒的作用是___________________________________________（3）图1操作b中晶体洗涤除去固体表面的可溶性杂质，提高产品纯度洗涤方法：难溶性固体可用蒸馏水洗涤；可溶性固体一般用其饱和溶液（或冰水）洗涤。检验是否已洗涤干净的方法：取最后一次洗涤液于试管中，加入某试剂（能与杂质产生明显现象），若无明显现象，则已洗涤干净3．有关化学方程式的考查（1）化学方程式的书写右图流程中反应的化学方程式为__________________________________。【拓展】若化学方程式无法配平：①反应在溶液中进行时，需考虑________是否参与反应；②反应在空气中进行时，需考虑空气成分（如________）是否参与反应。（2）反应类型的判断四大基本反应类型：______________、______________、____________、______________。4．物质成分的分析（如除去粗盐中的泥沙和可溶性杂质Na2SO4）固体甲中含有__________（原有的）、__________（生成的）；溶液乙中的溶质有__________（原有的及生成的）、__________（过量的）。5．控制反应条件的方法及其目的（1）控制温度（温度不宜过高）：防止某物质因温度过高而分解（或挥发）。（2）调节pH：除去杂质（或防止某反应发生）。（3）通入保护气（氮气或氩气）或无氧环境：隔绝空气（或氧气），防止某物质被氧化（或防止发生爆炸）。（4）加入过量试剂：使某物质完全反应（或完全除去某物质）。6．判断可回收利用或循环利用的物质（1）回收利用：除主产物以外的副产物。（2）循环利用：某一步的产物可作为前面某一步的反应物（如下图物质A、B）。物质循环利用的目的：________________________________________；防止污染环境。7．工艺流程的评价（1）科学性：原理是否正确，目的能否达到，杂质是否完全除去等。（2）安全性和节能性：尽量选用较温和的反应条件，避免高温、高压条件及易燃、易爆的反应。（3）环保性：是否符合绿色化学理念（原料或副产品无毒无害、无废弃物排放）。（4）经济性：原料来源丰富、价格低廉，原料利用率高。三、工艺流程题的一般解题思路类型物质的制备1．（2025广州）碳酸钡（BaCO3）广泛用于制造光学玻璃、陶瓷、搪瓷、颜料等，工业上用重晶石（BaSO4）碳化法生产碳酸钡的流程如下：（1）煅烧炉得到的副产品是__________（填化学式）。（2）粗BaS中的杂质不参与反应，反应器中生成的Ba（OH）2和Ba（HS）2均进入溶液A，在碳化塔中与CO2反应完全转化为BaCO3沉淀。①BaS与H2O反应的化学方程式是_______________________________________________。②※※如果参加反应的BaS质量是338kg，理论上碳化塔中参加反应的CO2质量是______kg。（相对分子质量：BaS169CO244）（3）结合上述工艺，设计吸收碳化塔产生的酸性气体H2S的合理方案：__________________________________________。（4）BaCO3可用于制备其他钡的化合物。已知BaCl2、Ba（OH）2的溶解度如表：温度/℃020406080溶解度/gBaCl231.635.740.746.452.4Ba（OH）21.73.98.220.9101.4①描述两种物质的溶解度特点：BaCl2：0～80℃范围内溶解度均较大，随温度升高而增大。Ba（OH）2：__________________________________________________________________________。②以BaCO3为原料制备Ba（OH）2固体，简述操作过程：在加热条件下，将BaCO3固体溶于浓盐酸，__________________________________________________________。2．（eq\a\vs4\al(2024广州)）碳酸锂（Li2CO3）广泛应用于电池、陶瓷和医药等领域。利用浓缩后的盐湖卤水（含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2）制备Li2CO3的工艺流程如下。（1）浓缩后的盐湖卤水中含有的金属阳离子除Li＋外，还有____________（填离子符号）。（2）“除杂1”所得滤渣的主要成分除CaSO4外，还有____________。（3）“除杂2”中加入Na2CO3溶液的目的是______________________________________________。（4）“滤液2”显________性（填“酸”“中”或“碱”）。（5）结合右图分析：①“调pH”至溶液显中性，“操作1”为_________________________。②若未加盐酸“调pH”而直接进行“操作1”，析出的NaCl固体中可能含有LiOH，原因是______________________________________________________________________________。（6）“滤液3”一定是__________（填化学式）的饱和溶液。（7）“沉锂”时发生反应的化学方程式为______________________________________。3．（2025苏州）用闪锌矿[主要成分为ZnS，含少量FeS、CdS（硫化镉）]制备硫酸锌的流程如图1：（1）“焙烧”时，金属硫化物（ZnS、FeS和CdS）与氧气反应均转化为对应的金属氧化物和SO2。写出ZnS与O2在高温下反应的化学方程式：____________________________。（2）“酸浸过滤”所得滤液中的阳离子有Cd2＋、Fe2＋、Fe3＋和____________（填离子符号）。（3）“除铁”时发生反应：Ⅰ.4FeSO4＋O2＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(170℃))2Fe2O3↓＋4H2SO4；Ⅱ.Fe2（SO4）3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(170℃))Fe2O3↓＋3H2SO4。①“除铁过滤”所得“滤渣2”的用途有__________________（写一种）。②铁元素化合价在反应Ⅰ和反应Ⅱ前后的变化情况分别为________（填标号）。A．升高、降低 B．升高、不变 C．不变、降低 D．降低、升高（4）“除镉过滤”前需测定溶液中CdSO4的浓度，计算所需锌粉质量的理论值[m理论（Zn）]。实际参加反应的锌的质量与理论值之比eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(m实际（Zn）,m理论（Zn）)))分别为1.2和1.0时，除镉率的变化如图2。①判断金属活动性强弱：Zn________Cd（填“＞”或“＜”）。②除镉率接近100%时，eq\f(m实际（Zn）,m理论（Zn）)>1的原因是______________________________________。4．（2025增城区一模）二水合氯化钙（CaCl2·2H2O）常用于食品加工、制药等领域。工业上以石灰石（含Fe2O3、MgO、SiO2等杂质）为原料生产CaCl2·2H2O晶体的工艺流程如下：已知：①SiO2不溶于水，也不与稀盐酸反应。②CaCl2的溶解度随温度升高而增大。③CaCl2的水合物形式随温度变化的情况如表：温度/℃＜29.829.8～4545～175＞175CaCl2的水合物形式CaCl2·6H2OCaCl2·4H2OCaCl2·2H2OCaCl2（1）用粉碎机对石灰石进行预处理的目的是______________________________________________。（2）滤液1中含有的阳离子除Ca2＋、Mg2＋外，还有____________（填离子符号）。（3）滤渣2中红褐色固体生成的化学方程式为____________________________________________。（4）上述流程中不能用NaOH代替熟石灰的原因是__________________________。（5）从滤液2中获得CaCl2·2H2O晶体的具体操作是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。类型工业三废的处理、碳中和5．（eq\a\vs4\al(2022广州)）二甲基亚砜（DMSO）工业废渣含NaNO3及少量有毒的NaNO2，以该废渣为原料制备农用KNO3，既实现资源回收利用又保护了环境。工艺流程如下：（1）农用KNO3为农作物提供的营养元素有____________。（2）步骤1的作用是除去NaNO2，NaNO2中氮元素的化合价为________。（3）结合溶解度曲线分析，步骤3“加热蒸发”时可控制只析出NaCl固体，原因是___________________________________________________。（4）步骤4的操作是______________、过滤。（5）KCl用量的估算依据是KCl与NaNO3________（填标号）。A．粒子个数比为1∶1 B．质量比为1∶1C．在溶液中的质量分数之比为1∶1（6）※※该工艺所得农用KNO3中混有NaCl。取25g样品加足量水溶解，向溶液中加入足量AgNO3溶液，生成沉淀的质量为14.35g，则样品中NaCl的质量是________g，样品含KNO3________%（质量分数）。（相对分子质量：KNO3101NaCl58.5AgNO3170AgCl143.5）6．（eq\a\vs4\al(2021广州)）我国将力争2060年前实现碳中和。CO2的捕捉是减少碳排放的措施之一。（1）一种利用NaOH溶液捕捉回收CO2的过程如图1。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的化学方程式是_____________________________________。③“反应分离”环节分离物质采用的方法是________。④CO2用途广泛，写出一种用途：____________________。（2）※※CaO也可以捕捉回收CO2。CaC2O4·H2O（相对分子质量为146）热分解制得的CaO疏松多孔，有良好的CO2捕捉性能。取1.46gCaC2O4·H2O进行加热，固体质量随温度变化如图2。①写出400～600℃范围内分解反应的化学方程式：____________________________________________。②据图分析，CaO捕捉CO2的反应温度应________（填“高于”或“低于”）800℃。7．CoCO3可用作选矿剂、催化剂以及伪装涂料的颜料等。以含钴废渣（主要成分为CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质）为原料制备CoCO3的一种工艺流程如图：（1）写出提高“酸浸”速率的一种措施：________________________。（2）“酸浸”时Co2O3反应的化学方程式为Co2O3＋H2SO4＋SO2=2CoSO4＋X，则X的化学式为________。“酸浸”后的溶液中含有的阳离子有_________________（填离子符号）。（3）部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如表。“除铝”过程只需使Al3＋沉淀，此时溶液的pH应控制在________（填标号）范围内。Co2＋Al3＋Zn2＋开始沉淀pH7.63.05.4完全沉淀pH9.45.08.0A．pH≤3.0 B．3.0≤pH＜9.4 C．5.0≤pH＜5.4 D．pH＞5.0（4）“沉钴”过程中发生复分解反应，化学方程式为__________________________________________。（5）已知Co的金属活动性与Fe相似，且与酸反应生成Co2＋；Co（OH）2难溶于水。设计一种由Co制备Co（OH）2的方案：____________________________________________________________________。8．（2025佛山模拟）一种利用飞灰（主要含CaO、SiO2及C）和赤泥（主要含Fe2O3及Zn、Pb、Cu、Ni、Cr等重金属化合物）共处理回收金属的工序如图1。（1）根据赤泥的成分，推测赤泥可能呈________（填标号）。A．黑色B．砖红色C．银白色（2）“马弗炉”中，C还原Fe2O3的化学方程式是_____________________________________。（3）“高温还原”时，部分金属汽化后与氯结合形成“二次飞灰”，从而实现与“熔融混合物”分离，由此可知Zn的沸点比Cu的________（填“高”或“低”）。（4）“磁选分离”利用了铁合金的________性质（填“物理”或“化学”），得到的铁合金的硬度比纯铁的________（填“大”或“小”）。（5）飞灰用量与铁回收率、铁合金中的铁含量的关系如图2。增加飞灰用量，铁回收率增大的原因是_____________________________________________________；飞灰用量大于30%时，继续增加飞灰用量，铁合金中的铁含量降低的原因是_______________________________________________________________。（6）与传统飞灰填埋处理相比，该工艺的优势有____________________（写一点）。类型物质的分离提纯9．（2025福州模拟改编）有“矾”而不平凡——绿矾（FeSO4·7H2O）可入药。如图1是一种绿矾[含FeSO4和少量CuSO4、Al2（SO4）3等]提纯的工艺流程。资料：①＋2价的铁元素易被氧气氧化为＋3价；②Fe（OH）2＋2Fe（OH）3eq\o(=,\s\up7(80℃))Fe3O4＋4H2O。（1）步骤Ⅰ中加热的目的是____________。（2）步骤Ⅱ中加入过量铁粉的目的是____________________。（3）步骤Ⅲ生成氢氧化铝沉淀的化学方程式为_______________________________________________。（4）溶液1经____________、降温结晶、过滤、洗涤、干燥操作可得到FeSO4·7H2O晶体。溶液2中一定含有的溶质有________________。（5）※※以FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O为原料用共沉淀法制备纳米Fe3O4的方法如图2。为使产物纳米Fe3O4的纯度最高，理论上起始所用的FeSO4·7H2O（相对分子质量为278）和FeCl3·6H2O（相对分子质量为270.5）的质量比应为____________。而实际生产中为提高产率，使用的FeSO4·7H2O往往会偏多，原因是_________________________________________________________________。10．（2025兰州改编）碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]可用来作颜料、制造烟火。从孔雀石中提纯该物质的流程如图（假设孔雀石中其他物质不溶于水，也不与酸反应）：资料：孔雀石的主要成分碱式碳酸铜能与稀硫酸反应，生成硫酸铜和两种常见的氧化物；碱式碳酸铜加热到220℃会分解成其他物质。（1）“粉碎机”粉碎孔雀石的目的是____________________________________________________。（2）“酸浸”过程中发生反应的化学方程式为____________________________________________。（3）“沉淀池”中发生反应：2CuSO4＋2Na2CO3＋X=Cu2（OH）2CO3↓＋2Na2SO4＋CO2↑，则X的化学式为__________。（4）实验室模拟“沉淀池”中的反应，取10mL8%的CuSO4溶液，加入不同体积5%的Na2CO3溶液，在不同温度下反应一段时间，相关数据如下：序号①②③④⑤⑥温度/℃202020204060Na2CO3溶液体积/mL81012121212反应时间/min111333Cu2（OH）2CO3产率/%63.569.173.374.680.386.8通过实验①②③可探究__________________对Cu2（OH）2CO3产率的影响。由实验④⑤⑥可得到的结论是______________________________________________________________________________。（5）“洗涤”时，取最后一次洗涤液于试管中，___________________________________________（填操作和现象），说明沉淀已洗涤干净。（6）为了不影响产率，在“烘干池”中应注意____________________。11．以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含少量FeS2等）为原料生产Al2O3的流程如图1：已知：①2CaO＋2SO2＋O2=2CaSO4；②Fe2O3不溶于碱溶液。（1）“焙烧1”过程中产生的SO2可选用________________（填一种试剂）吸收。（2）分别焙烧添加1%CaO和不添加CaO的矿粉，硫去除率随温度的变化如图2。焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的________（填“高”或“低”），主要原因是______________________________________________________。（3）“碱浸”过程中Al2O3与NaOH反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和水，反应的化学方程式为_____________________________________。（4）实验室中进行“过滤”操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________。（5）“沉铝”时发生反应CO2＋2NaAlO2＋3H2O=2Al（OH）3↓＋Na2CO3，该反应前后铝元素的化合价________（填“升高”“不变”或“降低”）。（6）向“沉铝”后所得滤液中加入CaO，放出大量的热，原因是____________________________（用化学方程式表示）。（7）上述流程中可循环利用的物质是____________（填化学式）。

参考答案归纳题型解法二、1．粉碎（或研磨等）2．（1）过滤烧杯漏斗引流（2）蒸发降温蒸发皿酒精灯搅拌，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅3．（1）SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高温))Si＋4HCl①水②氧气（2）化合反应分解反应置换反应复分解反应4．泥沙BaSO4NaClBaCl26．提高原料利用率，减少资源浪费，节约成本分类综合训练1．（1）CaO（2）①2BaS＋2H2O=Ba(OH)2＋Ba（HS）2②88（3）用副产品CaO制成石灰乳吸收（或用副产品CaO吸收）（4）①0～40℃范围内溶解度较小，60～80℃范围内溶解度较大，0～80℃范围内溶解度随温度升高而增大②加入浓的NaOH溶液，蒸发浓缩，降温结晶，过滤、洗涤、干燥【解析】（2）②由反应器和碳化塔中发生的反应可得出反应关系：BaS～CO2～BaCO3。设理论上碳化塔中参加反应的CO2质量为x。BaS～CO2～BaCO316944338kgxeq\f(169,44)＝eq\f(338kg,x)，x＝88kg即理论上碳化塔中参加反应的CO2质量是88kg。2．（1）Na＋、Mg2＋（2）Mg(OH)2（3）除去过量的Ca(OH)2和生成的CaCl2（或除去Ca2＋）（4）碱（5）①蒸发结晶、趁热过滤②LiOH的溶解度在0～100℃范围内的各个温度下都小于NaCl（6）NaCl（7）2LiCl＋Na2CO3=Li2CO3↓＋2NaCl3．（1）2ZnS＋3O2eq\o(=,\s\up7(高温))2ZnO＋2SO2（2）H＋、Zn2＋（3）①作炼铁原料（或作红色颜料等）②B（4）①＞②溶液中的硫酸会消耗一部分锌粉4．（1）增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分（2）H＋、Fe3＋（3）2FeCl3＋3Ca(OH)2=3CaCl2＋2Fe(OH)3↓（4）会引入Na＋导致产品不纯（5）将滤液2蒸发浓缩，然后降温至29.8～45℃之间，过滤得到CaCl2·4H2O晶体；再将CaCl2·4H2O晶体升温至45～175℃之间，使其失去部分结晶水转化为CaCl2·2H2O晶体（合理即可）5．（1）K、N（2）＋3（3）较高温度下四种物质中NaCl的溶解度最小（4）冷却结晶（或降温结晶）（5）A（6）5.8576.6【解析】（6）设样品中NaCl的质量为x。NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO358.5143.5x14.35geq\f(58.5,143.5)＝eq\f(x,14.35g)，x＝5.85g样品中KNO3质量分数＝eq\f(25g－5.86g,25g)×100%＝76.6%。6．（1）①增大接触面积，使CO2充分吸收（提高CO2捕捉效率）②Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH③过滤④灭火（或作气体肥料等）（2）①CaC2O4eq\o(=,\s\up7(400～600℃))CaCO3＋CO↑②低于【解析】（2）1.46gCaC2O4·H2O中结晶水的质量为1.46g×eq\f(