廣東省2022年中考化學(xué)總復(fù)習(xí)學(xué)案-第六部分五、化工流程題

五、化工流程題命題規(guī)律與考查內(nèi)容化工流程題是近幾年廣東省中考化學(xué)的熱點(diǎn)題型。此類型將工業(yè)生產(chǎn)與課本化學(xué)知識(shí)有機(jī)融合起來，實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用，有非常強(qiáng)的實(shí)用性，通?？挤ㄊ抢眯虑榫?，通過工藝流程來進(jìn)行物質(zhì)的制備。它涉及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、操作名稱、化學(xué)方程式、不同工藝流程的評(píng)價(jià)以及流程中是否符合綠色化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)、可循環(huán)再利用的物質(zhì)等。工藝流程題成為考生中考能否奪取高分的關(guān)鍵，也是對(duì)考生綜合化學(xué)思維能力的考查。年份試題類型知識(shí)點(diǎn)分值2017解答題氫氧化鈣與二氧化硫反應(yīng)，硫酸的化學(xué)性質(zhì)，保護(hù)環(huán)境9分2018解答題堿式碳酸銅和硫酸的性質(zhì)，質(zhì)量守恒定律8分2019解答題金屬的化學(xué)性質(zhì)，物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化8分2020解答題pH，酸堿反應(yīng)，外界因素對(duì)反應(yīng)的影響10分2021非選擇題碳酸鈣的性質(zhì)、碳酸鈉的性質(zhì)，保護(hù)環(huán)境10分1．(2020·廣東中考)某廢酸液主要含H2SO4和FeSO4，研究人員利用CaCO3消耗部分酸，再加入廉價(jià)的電石渣(主要成分為CaO)，通過一系列操作可得到磁性鐵，成本較低且有利于保護(hù)環(huán)境。工藝流程如下：(1)該廢酸液的pH__＜__7(填“<”或“>”)。操作Ⅰ的名稱為__過濾__。(2)電石渣轉(zhuǎn)化為石灰乳的過程會(huì)__放出__(填“吸收”或“放出”)熱量。(3)“沉鐵”過程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成的產(chǎn)物是__CaSO4__和__Fe(OH)2__(填化學(xué)式)。(4)磁性鐵是鐵的一種氧化物，且為磁鐵礦的主要成分，其化學(xué)式為__Fe3O4__。(5)研究發(fā)現(xiàn)，“沉鐵”后，溶液的pH對(duì)磁性鐵產(chǎn)率的影響如下表。欲獲得高的產(chǎn)率，最適宜的pH為__7.5__。pH較低時(shí)產(chǎn)率較低的主要原因是__pH較低時(shí)，磁性鐵會(huì)與酸反應(yīng)被消耗，產(chǎn)率較低__。溶液的pH6.06.57.07.58.09.0產(chǎn)物顏色黃褐色黃褐色較黑很黑很黑灰黑色產(chǎn)率(%)43.950.686.293.092.391.62.(2019·廣東中考)某合金主要成分為Zn、Fe、Cu及這三種金屬的少量氧化物。利用該合金制成的機(jī)械零件廢棄物制取高純度ZnO，其部分工藝流程如圖所示。請(qǐng)回答：已知：Zn(OH)2溶于強(qiáng)堿形成可溶性鹽。(1)濾渣Ⅰ中一定有__銅__。(2)加酸溶解廢棄物時(shí)，需要通風(fēng)并遠(yuǎn)離火源，其原因是__生成的氫氣具有可燃性__。此過程中Zn還能起到除銅作用，除銅的化學(xué)方程式為__Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu__，此反應(yīng)屬于__置換反應(yīng)__(填基本反應(yīng)類型)。(3)調(diào)節(jié)pH可用NaOH，但不能過量，其原因是__Zn(OH)2溶于強(qiáng)堿形成可溶性鹽__。(4)焙燒Zn(OH)2發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為__Zn(OH)2eq\o(=,\s\up7(高溫))ZnO＋H2O__。3．(2018·廣東中考)孔雀石主要成分為Cu2(OH)2CO3(難溶于水)，還含有少量SiO2(難溶于水、不與稀硫酸反應(yīng))、Fe2O3等雜質(zhì)?，F(xiàn)以孔雀石為原料制取膽礬(CuSO4·5H2O)的部分工藝流程如圖。請(qǐng)回答：(1)濾渣b的化學(xué)式為__SiO2__。(2)溶液c中的溶質(zhì)有(寫化學(xué)式)：H2SO4、__CuSO4、Fe2(SO4)3__。(3)鹽溶液d的顏色為__藍(lán)色__；實(shí)驗(yàn)室蒸發(fā)溶液時(shí)用到的玻璃儀器有__玻璃棒(合理即可)__(寫1種)。(4)在氣體a生成CaCO3的過程中，發(fā)生反應(yīng)：CO2＋CaCl2＋2NH3＋H2O=CaCO3↓＋2X，X的名稱為__氯化銨__；孔雀石與稀硫酸反應(yīng)生成氣體a的化學(xué)方程式為__Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4=2CuSO4＋3H2O＋CO2↑__。一、流程線路示意圖解讀箭頭：箭頭進(jìn)入的是投料(即反應(yīng)物)、出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。三線：出線和進(jìn)線均表示物料流向或操作流程，可逆線表示物質(zhì)循環(huán)使用。①關(guān)注“箭頭”；②關(guān)注所指方框內(nèi)；③關(guān)注流程“三線”和“核心”。后面將結(jié)合具體題目進(jìn)行解析，幫助同學(xué)們?cè)谥锌紡?fù)習(xí)中將此類問題一網(wǎng)打盡。二、工藝流程常考查內(nèi)容(1)原料到產(chǎn)品的生產(chǎn)原理：理解反應(yīng)過程中涉及的化學(xué)方程式，判斷反應(yīng)物與生成物。(2)除雜原理的應(yīng)用：判斷除雜試劑的選取，用量的多少等。(3)實(shí)驗(yàn)操作：粉碎研磨的作用、溶解、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、蒸餾方法的選取，洗滌、干燥等。(4)對(duì)生產(chǎn)工藝的評(píng)價(jià)：是否環(huán)保(對(duì)環(huán)境的影響)、生產(chǎn)成本高低的判斷、原料獲取的難易程度、能耗的高低、反應(yīng)條件的控制、原料利用率的高低、循環(huán)物質(zhì)的判斷、廢液處理等。三、解題步驟第一步：理解題意，明確目的。認(rèn)真審題，把握化工生產(chǎn)目的，整體領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)思路。第二步：抓關(guān)鍵點(diǎn)，找突破口。審題過程中把關(guān)鍵信息在題目中圈出，把名稱改寫為化學(xué)式。第三步：以點(diǎn)帶面，分析推理。圍繞突破口逐一破解，必要時(shí)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，注意物質(zhì)是否過量，全面理解流程圖每一步的機(jī)理，如何實(shí)現(xiàn)流程目的。第四步：細(xì)心審題，規(guī)范作答。審清題目的要求，如要求寫名稱還是化學(xué)式等，切勿牛頭不對(duì)馬嘴；要做到規(guī)范作答，答案簡潔明了?！纠}1】(2021·廣東中考)牙膏中常用碳酸鈣粉末作摩擦劑。利用石灰石(雜質(zhì)不溶于水和酸)制備純凈碳酸鈣的一種方法如圖。(1)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為__CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑__；操作Ⅰ的名稱是__過濾__。(2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為__Na2CO3＋CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl__，該反應(yīng)屬于__復(fù)分解__反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。(3)該方法中，用稀硫酸代替稀鹽酸對(duì)制備碳酸鈣是否有影響？判斷并簡述理由__有影響，硫酸鈣微溶于水，會(huì)附著在固體表面阻止反應(yīng)進(jìn)行__。(4)大氣中CO2含量不斷上升，會(huì)導(dǎo)致__溫室效應(yīng)__。我國在聯(lián)合國大會(huì)上提出：努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”，請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l實(shí)現(xiàn)“碳中和”的措施__植樹造林__。【例題2】(2019·廣州中考)稀土金屬因其獨(dú)特的性能而被譽(yù)為“新材料之母”。稀土金屬釔的氧化物(Y2O3)廣泛應(yīng)用于航空航天涂層材料，其顆粒大小決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。利用富釔稀土(含Y2O3約70%，含F(xiàn)e2O3、CuO、SiO2等約30%)生產(chǎn)大顆粒氧化釔的一種工藝如圖：(1)氧化釔(Y2O3)中，Y元素的化合價(jià)為__＋3__。(2)“酸溶”過程中，氧化釔與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是__Y2O3＋6HCl=2YCl3＋3H2O__。(3)“分離提純”是為了除去濾液1中的__FeCl3、CuCl2__(填化學(xué)式)。(4)“調(diào)pH”時(shí)加入堿液使溶液的pH__增大__(填“增大”或“減小”)。(5)碳酸釔灼燒分解的化學(xué)方程式是__Y2(CO3)3eq\o(=,\s\up7(高溫))Y2O3＋3CO2↑__。(6)為了獲得大顆粒氧化釔，某小組研究了條件對(duì)產(chǎn)品直徑的影響，相關(guān)數(shù)據(jù)如下(D50表示顆粒直徑)：實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②③④⑤⑥沉淀反應(yīng)溫度/℃608085939393料液濃度/(g·L－1)303030304040灼燒溫度/℃110011001100110011001400氧化釔D50/μm6.0021.6535.9938.5635.9961.54分析上表數(shù)據(jù)，其他條件不變時(shí)，若將灼燒溫度均升高至1400℃，預(yù)期所得氧化釔D50最大的是__④__(填實(shí)驗(yàn)編號(hào))。(1)提純回收類：解題思路：這類試題最常見的情境是粗鹽提純和從冶煉工業(yè)的廢渣中提取某種金屬或鹽。實(shí)質(zhì)是考查與混合物的除雜、分離有關(guān)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本操作和技能。解答時(shí)，一定要認(rèn)真閱讀流程(圖)，從中找出得到的主要物質(zhì)是什么，混有哪些雜質(zhì)；分析當(dāng)加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去，明白每一步所加試劑或操作的目的。(2)物質(zhì)制備類：解題思路：這類試題主要以制堿與石灰石工業(yè)、合成氨、冶煉鋼鐵、有機(jī)合成工藝等為背景，考查物質(zhì)制備的原理及相關(guān)操作。解答時(shí)，要確定制備什么物質(zhì)，從題干或問題中能獲取什么信息，產(chǎn)品有什么性質(zhì)(具有某些特殊性質(zhì)的產(chǎn)物，要采取必要的措施來避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生其他雜質(zhì))；其次分析流程中的每一個(gè)步驟，如反應(yīng)物是什么，反應(yīng)的化學(xué)方程式是什么，該反應(yīng)產(chǎn)品有什么作用。1．(2020·新疆中考)從某廢舊電子產(chǎn)品中可以提煉貴重金屬，并得到硫酸銅溶液。其工藝流程如圖所示：(1)圖中“操作”的名稱是__過濾__。(2)寫出所得貴重金屬中任意一種成分的化學(xué)式__Au(或Pt)__。(3)寫出①中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式__Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑(或2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑)__(任寫一種)；該反應(yīng)的基本類型為__置換反應(yīng)_。(4)寫出②中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式__2Cu＋2H2SO4＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuSO4＋2H2O。2．(2021·蘇州中考)碳酸氫銨是一種常用的化學(xué)肥料。工業(yè)生產(chǎn)碳酸氫銨的一種流程如圖所示：已知：“合成”步驟中發(fā)生的反應(yīng)為N2＋3H2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫高壓))2NH3。(1)碳酸氫銨屬于化肥中的__氮__肥。(2)“造氣”步驟中為加快反應(yīng)速率，可采取的具體措施有_將煤粉碎(或升高溫度或加入催化劑)_(寫一條即可)。(3)“碳酸化”步驟的化學(xué)方程式為__NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3__。該步驟在較低溫度下進(jìn)行的原因是__防止碳酸氫銨分解，減少氨水的揮發(fā)__。(4)“碳酸化”步驟的作用是制取碳酸氫銨和吸收二氧化碳，分離出氮?dú)夂蜌錃狻?5)“循環(huán)”的目的是__提高氮?dú)?、氫氣的利用率，?jié)約資源__。3．(2021·懷化中考)在實(shí)際生產(chǎn)中，常采用足量NaOH溶液來“捕捉”(吸收)CO2，部分流程圖如下。(1)大量CO2直接排放到空氣中會(huì)導(dǎo)致__溫室效應(yīng)__的加劇，破壞人類生存的環(huán)境。捕捉室內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式為__2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O__。(2)操作①的名稱__過濾__，所用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和__漏斗__。(3)往純堿溶液中加入X溶液，得到NaOH溶液和CaCO3，X的化學(xué)式是__Ca(OH)2__。(4)整個(gè)流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是__氫氧化鈉、氧化鈣__。(5)若要確認(rèn)“捕捉”后的氣體中CO2含量已經(jīng)降得很低，先分別取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的氣體，接下來的實(shí)驗(yàn)操作是__加入等量澄清石灰水，觀察變渾濁情況__。4．(2019·攀枝花中考)從鹽湖中提取的某種礦物主要含有氯化鉀，還有少量硫酸鎂、氯化鈣及不溶性雜質(zhì)SiO2，從該礦物中提取氯化鉀的流程如下圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)濾渣Ⅰ的主要成分是__硫酸鋇、氫氧化鎂__。(2)Y溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為__K2CO3__。(3)向?yàn)V液Ⅱ中加入過量鹽酸的目的是__除去溶液中的氫氧化鉀和碳酸鉀__。(4)蒸發(fā)溶液得到氯化鉀固體的過程中，要用玻璃棒不斷攪拌，目的是__防止因局部溫度過高，造成液體飛濺__。5．(2021·深圳中考)某科學(xué)興趣小組，用廢渣(主要為CaCO3，還含有C、Fe2O3、MgO等少量雜質(zhì))去制作CaCl2，反應(yīng)過程如圖所示。(1)Ⅰ過程中加過量稀鹽酸溶液的目的是使碳酸鈣、氧化鐵、氧化鎂完全反應(yīng)。(2)Ⅰ過程中MgO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為__MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O__，此反應(yīng)為__復(fù)分解__反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。(3)濾渣一的成分為__C__(填化學(xué)式)。(4)X溶液為__NaOH__(填化學(xué)式)。(5)NaCl在生活中的用處：__用作調(diào)味品__(寫一例)。(6)已知CaCl2與焦炭、BaSO4在高溫下生成BaCl2、CO和CaS，寫出該反應(yīng)的方程式：__CaCl2＋4C＋BaSO4eq\o(=,\s\up7(高溫))BaCl2＋4CO↑＋CaS__。6．(2021·泰安中考)某工廠廢液中含有氯化鈉、氯化銅和氯化亞鐵。某課外小組要從廢液中回收銅并得到鐵紅(主要成分Fe2O3)，要求全過程不引入其他金屬元素。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如圖所示：請(qǐng)回答下列問題：(1)工廠廢液中加入過量A反應(yīng)的化學(xué)方程式為__Fe＋CuCl2=FeCl2＋Cu__。(2)用化學(xué)式表示固體甲的成分__Fe、Cu__。(3)溶液甲中的金屬離子是__Na＋、Fe2＋__(用離子符號(hào)表示)。(4)完成步驟④的化學(xué)方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2__H2O__=4Fe(OH)3。7．(2020·汕頭模擬)南洋電纜是汕頭市一家以生產(chǎn)電纜類產(chǎn)品為主的上市公司。在電纜生產(chǎn)過程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生一定量的含銅廢料(如：零碎電纜)。金山中學(xué)化學(xué)興趣小組的四位同學(xué)得知這一情況后，圍繞“從含銅廢料中回收銅”提出了各自的看法。甲、乙同學(xué)根據(jù)已學(xué)知識(shí)，提出了兩種途徑：(1)A的化學(xué)式為__CuO__，操作a的名稱是__過濾__。(2)①的反應(yīng)基本類型為__化合反應(yīng)__；反應(yīng)②、③的化學(xué)反應(yīng)方程式分別是：②__CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O__；③__Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu__。(3)已知：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。從環(huán)保角度對(duì)兩種途徑的不同部分進(jìn)行比較，你認(rèn)為__Ⅰ__(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的方案更合理。理由是__乙同學(xué)的方案會(huì)產(chǎn)生污染空氣的SO2氣體__。(4)丙認(rèn)為，無論是甲還是乙的方案，在“加鐵屑”這一步時(shí)，應(yīng)加入略過量的鐵屑。丁又提出了疑問：“如果鐵過量，剩余的鐵會(huì)混在紅色粉末中，該怎么處理呢？”請(qǐng)?zhí)岢?/p>