专题12工艺流程题-物质制备-【赢在2022】2021年中考化学真题重点题型分类—主观题精选精练.docx

专题12工艺流程题-物质制备1．（2021·泸州）孔雀石的主要成分是Cu2（OH）2CO3，还含有Fe2O3、Al2O3、SiO2杂质，用该矿石制备Cu的流程如图所示（部分产物略去）：（1）过程①中，操作a是溶解和　　，还有一种气体产物是　　，滤液X中含有的金属阳离子为　　2）过程①中硫酸略过量，则过程②调pH除杂的最佳试剂是　　（选填“CuO”或“Na2CO3”）3）下列关于制取铜的两种方案的说法，正确的是　　A．“方案一”得到的铜产品更纯B．“方案一”不存在消耗能量的问题C．“方案二”需考虑废气污染的问题D．“方案二”得到纯铜的产率更高（4）过程③发生的反应：2CuSO4+2H2O 通电__ 2Cu+O2↑+　▲ 　（补充完方程式），当收集到800t氧气时，产生Cu的质量是多少？（写出必要的计算过程）【答案】（1）过滤；二氧化碳（或CO2）；铜离子、铁离子、铝离子（或Cu2+、Fe3+、Al3+）（2）CuO（3）A；C（4）2H2SO4；解：设当收集到800t氧气时，产生Cu的质量为x 2CuSO4+2H2O 通电__2Cu+O2↑+2H2SO4　12864　x800t128x=32800tx＝3200t答：产生Cu的质量为3200t。

解析】【解答】解：（1）从流程图可看出经过操作a得到了滤液和二氧化硅固体，因此操作为过滤；Cu2（OH）2CO3与硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水，二氧化硅与硫酸不反应，因此还有一种气体产物是二氧化碳，滤液X中含有的金属阳离子为铜离子、铁离子、铝离子（或Cu2+、Fe3+、Al3+）；故填：二氧化碳（或CO2）；铜离子、铁离子、铝离子（或Cu2+、Fe3+、Al3+）；（2）除杂的原则是不引入新杂质，因此过程①中硫酸略过量，则过程②调pH除杂的最佳试剂是氧化铜；故填：CuO；（3）A、从图中可以看出“方案一”得到的铜是纯铜，“方案二”得到的粗铜，因此“方案一”得到的铜产品更纯；正确；B、“方案一”③是电解，“方案一”存在消耗能量的问题；错误；C、“方案二”是焦炭作还原剂，会生成一氧化碳，一氧化碳有毒，因此“方案二”需考虑废气污染的问题；正确；D、根据质量守恒定律，化学变化前后元素的质量不变，因此“方案一”、“方案二”得到纯铜的产率相同，错误；故选：AC；（4）根据质量守恒定律，化学变化前后原子的个数不变，反应前铜原子2个，硫原子2个，氢原子4个，氧原子10个，反应后铜原子2个，氧原子2个，因此还少4个氢原子，2个硫原子，8个氧原子，故补充为：2H2SO4；故填：2H2SO4；2．（2021·青岛）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+、SO42-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）Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O【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SO42-，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SO42-，氢氧化钡溶液中含有氢氧根离子和钡离子，可以除去Mg2+、SO42-，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CO24)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Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O3．（2021·内江）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：金属离子Mn2+Fe2+Fe3+开始沉淀的pH8.16.31.5沉淀完全的pH10.18.32.8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<8.1答案】（1）过滤；二氧化硅或SiO2（2）Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；烧杯（3）将硫酸亚铁转化为硫酸铁（4）2.8【解析】(1)操作1为分离固液的操作，名称是过滤；炉渣，其主要成分为Fe2O3、SiO2、FeO和锰的氧化物等，金属氧化物可以和酸反应，SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应，故滤渣a的主要成分是二氧化硅2)步骤①中，氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；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、烧杯、玻璃棒、试剂瓶；(3)由流程可知，加入过氧化氢后二价铁转化为三价铁，故使用足量H2O2的目的是将硫酸亚铁转化为硫酸铁4)由表格可知，pH为2.8时，铁离子已经沉淀完全，故要使Fe3+完全沉淀为Fe（OH）3从而实现与Mn2+分离，则调pH的最大范围是：2.8≤pH<8.1。

4．（2021·宿迁）海洋是一个巨大的资源宝库海水资源综合利用的部分途径如下图已知：粗盐中的杂质有泥沙、MgCl2、CaCl2，流程中部分操作及试剂已省略1）试剂X的作用是除去粗盐中的Ca2+，则试剂X为　　(填化学式)2）“操作1”中玻璃棒的作用是　　，“操作2”的名称为　　3）滤渣中除泥沙外，还含有　　4）实际生产中，步骤1常选用　　作为沉淀剂5）步骤2需电解　　状态的MgCl2以获得金属镁答案】（1）Na2CO3（2）引流；蒸发结晶(或蒸发)（3）Mg(OH)2、CaCO3（4）石灰乳(或熟石灰或Ca(OH)2)（5）熔融【解析】【解答】（1）加入氢氧化钠，氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠，可除去氯化镁，加入试剂X，可除去氯化钙，氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，故试剂X为Na2CO3；（2）操作1实现了固液分离，名称是过滤，过滤中，玻璃棒的作用是引流；氯化钠溶液经过操作2变为氯化钠晶体，故操作2是蒸发；（3）氢氧化钠和氯化镁反应生成了氢氧化镁和氯化钠，氯化钙和碳酸钠反应生成了碳酸钙和氯化钠，故滤渣中除泥沙外，还含氢氧化镁和碳酸钙；（4）实际生产中，步骤1常选用氢氧化钙作为沉淀剂，氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁，且价格低廉；（5）步骤2需要电解熔融状态的氯化镁获得金属镁。

5．（2021·广安）工业上处理黄铜渣(含Cu、Zn、CuO、ZnO和杂质)废料时，通常将其转化为硫酸锌并回收铜(黄铜渣中的杂质不溶于水，也不参与反应)其主要流程如图所示：查阅资料：2Cu+2H2SO4+O2Δ __2CuSO4+ 2H2O，CuO+H2SO4Δ__CuSO4+H2O，ZnO+ H2SO4Δ __ZnSO4+ H2O（1）黄铜的熔点比铜的熔点　　(填“高”或“低”)；（2）过程Ⅱ中分离操作的名称是　　，该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和　　(填仪器名称)；（3）过程Ⅲ中有气体产生，该反应的化学方程式是　　，该反应的基本类型为　　反应答案】（1）低（2）过滤；漏斗（3）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；置换【解析】(1)合金比成分金属硬度大、熔点低；黄铜的熔点比铜的熔点低2)过程Ⅱ是分离固液的操作，操作的名称是过滤，该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗3)过程Ⅲ中有气体产生，该反应的化学方程式是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，该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，属于置换反应6．（2021·重庆）某兴趣小组利用废镍材料（含有金属Ni及少量Fe、Ag）探究相关物质的性质并回收镍，设计流程如图（小部分产物略去）。

查阅资料：a．H2O2溶液可将Fe2+转化为Fe3+b．Fe3+ 、Ni2+转化为对应的氢氧化物沉淀时，溶液pH如图（1）步骤Ⅰ的操作为　　2）滤渣①的成分为　　3）单质Fe参与反应的化学方程式为　　任写一个）（4）滤液②中有Ni2+、无Fe3+，则滤液②pH可能为______ （填序号）A．pH=1 B．pH=2 C．pH=6 D．pH=10（5）Ni、Fe、Ag三种金属的活动性由强到弱的顺序为　　答案】（1）过滤（2）Ag（3）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑（4）C（5）Fe>Ni>Ag【解析】（1）步骤Ⅰ将溶液和固体沉淀分离，操作为过滤2）根据上述分析，滤渣①的成分为Ag3）Fe参与的反应为步骤①中Fe与稀硫酸的反应，生成硫酸亚铁和氢气，反应方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑4）滤液②中有Ni2+、无Fe3+，NaOH只将Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3沉淀，Ni2+不会沉淀，故pH范围应使Fe3+完全沉淀，且Ni2+不会沉淀，由查阅资料可得，pH的取值范围为3.2-7.2，故答案为：C5）Ni、Fe、Ag中Ag最不活泼向滤液②中加入铁粉即可回收镍，可知铁与NiSO4可发生置换反应，故活泼性为Fe＞Ni＞Ag。

7．（2021·玉林）医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，利用工业碳酸钙（含少量铁、铝、钠等元素的金属矿物杂质）生产医用二水合氯化钙（CaCl2•2H2O），工艺流程如图所示：已知：FeCl3能与KSCN溶液反应，使溶液变成血红色1）写出碳酸钙与盐酸反应的化学方程式　　2）操作a的名称是　　，试剂甲是　　（填化学式）3）检验Fe（OH）3沉淀完全的实验操作是　　4）按此流程获得CaCl2•2H2O的产率偏高（忽略实验操作误差），可能的原因是　　答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+。