专题21工艺流程题-5年(2017-2021)中考1年模拟化学(福建专用)

热点题型专题21工艺流程题1．（2018·福建）以某矿山酸性废水(主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等)为原料，通过下述流程可将废水中的铁、铜和锌分步沉淀，实现回收利用。(1)步骤①中，加入Ca(OH)2有两个作用。一是中和废水中的硫酸，该反应的化学方程式为___________________________；二是将硫酸铁转化为Fe(OH)3，该反应属于______________________(填基本反应类型)。(2)步骤③中，锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为___________________；(3)为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质，只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即可。该步骤和应加入的试剂分别是____________。【答案】Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O复分解反应Zn(OH)2步骤②锌【详解】(1)根据氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水解答；根据两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物且生成物中有气体、沉淀或水生成解答；(2)根据硫酸锌与氢氧化钙反应生成氢氧化锌解答；(3)根据锌能置换出硫酸铜溶液中的铜解答。(1)氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水，反应的化学方程式为Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O；由反应的化学方程式3Ca(OH)2+Fe2(SO4)3=3CaSO4+2Fe(OH)3↓可知，该反应属于复分解反应；(2)硫酸锌与氢氧化钙反应生成氢氧化锌，故锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为Zn(OH)2；(3)锌能置换出硫酸铜溶液中的铜，故在步骤②中加入锌即可。1．（2021·宁德二模）舌尖上的宁德——古田平湖豆腐。以下为豆腐的主要制作流程：下列说法错误的是A．豆制品富含蛋白质等营养素B．过滤操作可将“豆渣”分离出去C．在豆腐的制作过程中，“压制”属于化学变化D．豆制品中含有钙、铁等矿物质，这里的“钙、铁”指的是元素【答案】C【详解】A.豆制品富含蛋白质等营养素，此选项表述正确；B.过滤操作可将不溶性固体物质与液体进行分离，此选项表述正确；C.在豆腐的制作过程中，“压制”过程中只是压出其中的水分，并无新物质生成，属于物理变化，此选项表述不正确；D.豆制品中含有钙、铁等矿物质，这里的“钙、铁”指的是元素，此选项表述正确。故选C。2．（2021·莆田模拟）中央处理器（CPU）是电子计算机的主要设备之一。下图是回收废旧CPU中的金属单质Au（金）、Ag、Cu的部分工艺流程。（1）操作Ⅰ的名称______。（2）物质D的化学式______。（3）往溶液A中加Fe粉，需过量的目的是______。（4）通过反应④，可以判断Fe的金属活动性比Cu的______（填“强”或“弱”），其发生反应的化学方程式______，基本反应类型是______。【答案】过滤AgCl将Cu(NO3)2中的Cu完全置换出来（答案合理即可）强置换反应【详解】（1）操作Ⅰ是将固体和液体分离的过程，故操作的名称是过滤；故填：过滤。（2）反应②中，向硝酸铜和硝酸银溶液中加入氯化钠溶液，硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，然后过滤可得氯化银固体，即物质D是氯化银，其化学式为：AgCl；故填：AgCl。（3）反应③中加入过量的Fe粉，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，该反应是铁将溶液中的铜置换出来，所以，Fe粉需过量的目的是将Cu(NO3)2中的Cu完全置换出来；故填：将Cu(NO3)2中的Cu完全置换出来（答案合理即可）。（4）反应④中，向铁和铜的混合物中加入盐酸后，得到铜和溶液C，即铁与盐酸能反应，铜不与盐酸反应，可以判断Fe的金属活动性比Cu的强；铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：；该反应符合“一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的特征，故属于置换反应。故分别填：强；；置换反应。3．（2021·泉州实验模拟）金属镍可用于制造货币、不锈钢、混合动力汽车电池等，粗氧化镍主要含氧化镍（NiO），以及少量氧化钴（CoO）和氧化铁，以粗氧化镍为原料制备纯镍的流程如图：查阅资料，获知部分物质的沸点：物质Ni（CO）4Fe（CO）5CO2（CO）8沸点/℃4310652（1）反应①中，黑色单质x的化学式是___________。（2）反应③开始前用氮气充分吹扫设备内部，其目的是___________，该反应中氧化镍转化为金属镍的化学方程式是___________。（3）从Ni（CO）4.Fe（CO）5和Co2（CO）8的混合物中用蒸馏的方法提取Ni（CO）4应选择的温度（T）范围是___________。（4）以上生产流程中循环使用CO的目的是___________。（5）若将制得的Ni放入FeSO4溶液中，没有观察到明显现象，其本质原因是___________。【答案】C排尽装置内原有的空气，防止爆炸NiO+H2Ni+H2O43℃≤t＜52℃防止CO污染空气，节约能源Ni的活动性弱于铁【详解】（1）高温条件下，碳和二氧化碳反应生成一氧化碳。反应①中二氧化碳转化为一氧化碳，因此黑色单质X的化学式是C；（2）反应③是用氢气加热条件下，还原粗氧化镍，开始前“用氮气充分吹扫设备内部”的目的是排尽装置内原有的空气，防止爆炸；加热条件下，氢气与氧化镍反应生成镍和水，反应的化学方程式为：NiO+H2Ni+H2O。（3）根据表中提供信息可知，从Ni（CO）4.Fe（CO）5和Co2（CO）8的混合物中用蒸馏的方法提取Ni（CO）4应选择的温度（T）范围是43℃≤t＜52℃；（4）在以上生产流程中循环使用CO的目的是防止CO污染空气，节约能源；（5）在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。若将制得的Ni放入FeSO4溶液中，没有观察到明显现象，其本质原因是Ni的活动性弱于铁。4．（2021·泉州五中二模）海水素有“液体工业原料”之美誉。工业“从海水中提取镁”的主要流程如图：（1）牡蛎壳的主要成分是___________（填化学式）。（2）反应沉淀池中，Ca（OH）2和MgSO4反应的化学方程式为___________。（3）操作Ⅰ为___________，若在实验室中进行操作Ⅰ需要的玻璃仪器有烧杯、___________、玻璃棒。（4）加入中和器的酸溶液X是___________。【答案】（1）CaCO3（2）（3）过滤漏斗（4）稀盐酸【分析】（1）牡蛎壳的主要成分是CaCO3。（2）反应沉淀池中，Ca（OH）2和MgSO4反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钙，反应的化学方程式为：。（3）操作Ⅰ为过滤，若在实验室中进行操作Ⅰ需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。（4）加入中和器的酸溶液X是稀盐酸，是因为稀盐酸和氢氧化镁反应生成氯化镁和水。5．（2021·泉州二模）铜是人类最早使用的金属之一，炼铜工艺的发展史如图所示。（1）火法炼铜涉及的化学反应之一为，请将该化学方程式补充完整________。（2）湿法炼铜记载于西汉时期《淮南万毕术》：曾青得铁则化为铜。说明铁的金属活动性比铜___________（填“强”或“弱”）。（3）生物炼铜是先将硫化铜（CuS）在硫杆菌的作用下与空气中的氧气化合生成硫酸铜，该反应的化学反应方程式为___________；硫酸铜再转化为铜。（4）电解精炼铜过程中，能量的主要转化方式是___________。（5）与“火法炼铜”相比，“生物炼铜”的优点是___________。【答案】2CuO强电能转化为化学能节约能源、减少污染【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中Cu、O、H、C的个数分别是2.5.2.1，生成物中含Cu、O、H、C的个数分别是0、3.2.1，故生成物中还应含2个Cu、2个O，故该化学方程式补充完整：2CuO；（2）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的金属活动性比铜强；（3）硫化铜（CuS）在硫杆菌的作用下与空气中的氧气化合生成硫酸铜，该反应的化学方程式为：；（4）电解精炼铜过程中，能量的主要转化方式是：电能转化为化学能；（5）与“火法炼铜”相比，“生物炼铜”无需燃烧，节约能源，减少污染。6．（2021·宁德一模）CuCl2是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。工业上以辉铜矿(主要含有Cu2S、Fe2O3及一些不溶性杂质)为原料制备CuCl2•2H2O晶体的工艺流程如图1：请回答下列问题：（1）为加快反应速率，以下措施能达到目的的是A．延长酸浸时间B．将辉铜矿粉碎C．适当增加盐酸浓度D．适当提高酸液温度（2）“酸浸”时发生的化学方程式为_______(写出一种即可)，加入氨水的作用是①调节pH，中和过量盐酸，②_______。（3）欲获得CuCl2•2H2O晶体具体操作是蒸发浓缩、冷却结晶、_______、洗涤、烘干。（4）色光度是产品质量指标之一，合格CuCl2•2H2O晶体的色光度范围为﹣0.5～0.5，反应过程溶液pH对产率、色光度的影响如图2所示，综合考虑制备时应控制pH的较合理范围是_______。【答案】（1）BCD（2）(或)除去氯化铁（3）过滤（4）3.4﹣4.0【分析】（1）A.延长酸浸时间，与反应速率无关；故A错误B.将辉铜矿粉碎，增大反应物接触面积，加快反应速率；故B正确；C.适当增加盐酸浓度，增大了反应物接触的机会，加快反应速率；故C正确；D.适当提高酸液温度，分子运动加快，反应速率加快；故D正确故选：BCD；（2）酸浸时，氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为：，；盐酸和氧化铁生成的氯化铁对于氯化铜也是杂质，所以氨水的作用是：①调节溶液酸碱度，中和过量的盐酸；②除去氯化铁；（3）欲获得CuCl2•2H2O晶体具体操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干；（4）色光度是产品质量指标之一，合格CuCl2•2H2O晶体的色光度范围为﹣0.5～0.5，根据反应过程溶液pH对产率、色光度的影响图所示，综合考虑制备时应控制pH的较合理范围是3.4﹣4.0。7．（2021·福州市闽侯县六校联考）金属材料是重要的自然资源，金属的利用和回收至关重要。（1）为了达到收旧利废、节能减排的目的，从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属，实验过程如图：请回答：①金属A是______（填化学符号）；金属B是______（填化学符号）；②操作a的名称是______：在该过程中需要使用玻璃棒，其作用是______。③写出步骤②所涉及的化学反应方程式：______，该反应的基本反应类型是______。④实验步骤②中除了加入稀硫酸外，还可选用下列试剂______（填标号）。a．硫酸铜溶液b．氯化钠溶液c．硝酸银溶液（2）用来制造钥匙的黄铜属于锌、铜合金，使用合金而不使用纯金属的原因是______。【答案】FeCu过滤引流置换反应a合金较纯金属硬度大、耐腐蚀【详解】（1）①铁能够被磁铁吸引，因此A是铁；镁和铜的混合物中，加入适量的稀硫酸，镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铜不反应，因此过滤可以得到B，即金属铜；②加入适量的稀硫酸，镁与硫酸反应，铜不反应，因此过滤可以得到B，即金属铜；所以操作a为过滤；③在步骤②中镁与稀硫酸反应生成了硫酸镁和氢气，化学反应方程式：Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑，该反应由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，基本反应类型是置换反应；④分析所给的选项结合可以知道，镁的活动性比铜强，所以可以用硫酸铜来代替稀硫酸完成该实验，故选a；（2）用来制造钥匙的黄铜属于锌、铜合金，使用合金而不使用纯金属的原因是合金较纯金属硬度大、耐腐蚀。8．（2021·厦门外国语学校三模）芯片的制造代表一个国家的科技水平，我国华为公司在5G及芯片的开发上正在努力开拓，其中5G技术领先全球2~3年。芯片的主要成分是高纯硅。如图是工业上以某种石英砂(主要成分：SiO2.Li2O、Fe2O3.Al2O3，其中SiO2质量分数为75%)为主要原料制取纯硅和金属锂的一种方法。请回答以下问题。查阅资料知：Ⅰ.LiCl的熔点是605℃、沸点是1350℃；Ⅱ.NH4Cl在100℃开始分解，337.8℃分解完全，NH3和HCl在常温下又能反应生成NH4Cl固体；Ⅲ.当溶液pH=5时，Fe3+和Al3+已沉淀完全。（1）“酸浸”的稀盐酸要过量，其目的是_______。（2）操作a的名称是_______，反应①属于_______(填基本反应类型)反应。（3）反应②除了生成Si外，还生成一种常见的化合物，该物质溶于水呈酸性，请写出反应②的化学方程式_______，该反应需要在无氧气环境中进行，原因是_______(答出一种