题型12 工艺流程题之生产、制备流程-中考化学二轮复习题型专练（解析版）

题型12工艺流程题之生产、制备流程【要点提炼】1.对原料进行预处理的常用方法及其目的：(1)粉碎(研磨)的目的：增大反应物间的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。(2)搅拌的目的：使反应物充分接触，反应更充分，加快反应速率。(3)水浸的目的：通过加水，使可溶物溶解，与不溶物分离。(4)酸或碱浸的目的：使与酸或碱反应的物质溶解，与不溶物分离。(5)灼烧(煅烧)的目的：使固体或杂质在高温条件下分解，使反应充分进行或增大转化率。2.流程中反应条件的控制：(1)调节pH的目的：使反应发生或者避免某反应的发生。(2)控制温度的目的：防止某种物质温度过高时分解。(3)加入过量试剂的目的：①完全除去某物质(非目标产物)；②使某物质完全转化为目标产物。(4)通入保护气(如氩气)的作用：防止主物质与氧气等发生反应。3.混合物分离、提纯的操作及所需仪器的判断：(1)过滤：实验操作后得到的物质分别为固体和液体，实验室过滤操作所用仪器：玻璃棒、烧杯和漏斗，铁架台(带铁圈)。(2)蒸发结晶：使溶液中的溶质析出，获取该物质固体的过程，实验室蒸发结晶操作所用仪器：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳、铁架台(带铁圈)。①当溶液中只含有一种溶质时：a．最后所得晶体不带结晶水(如NaCl、KNO3)：蒸发结晶；b．最后所得晶体带结晶水(如CuSO4·5H2O)：蒸发浓缩、冷却结晶。②当溶液中有两种或两种以上溶质时：根据两种物质溶解度随温度的变化趋势确定提纯方法。4.物质成分的分析(物质化学式的推断及书写)：(1)判断所加试剂：从加入试剂的目的、反应的产物入手进行分析，但一定要考虑是否会引入新的杂质。(2)判断物质成分：从上一步操作中反应物可能发生的反应或题干所给信息入手进行分析。反应的生成物一定有，同时需注意所加试剂是否过量，过量试剂在流程图的物质滤液中一定含有。5.化学方程式的书写及反应类型的判断(含陌生化学方程式)：根据流程图中线的走向，找出反应物和生成物，然后根据化学反应前后元素种类不变，书写化学方程式；若从已知信息中找到的反应物和生成物不满足质量守恒定律，需确认反应中是否有水参与或生成；若在空气中燃烧或通入空气，则需考虑空气中的氧气或CO2是否参加反应，再根据题意写出反应条件并配平，最后结合化学方程式判断基本反应类型。6.对流程进行评价：(1)科学性：是否能达到实验目的，是否引入新的杂质，杂质是否完全除去等。(2)安全性和简便性：若反应中会产生可燃性物质，应注意做好防护措施，如通风和远离火源；尽量选用较温和的反应条件，避免高温高压等复杂条件。(3)环保性：是否符合“绿色化学”理念，是否产生有毒物质等，环保、低碳方案优先。(4)经济实用性：应遵循原料廉价易得，反应能耗低，产率或原料的利用率高等原则。【典例精讲】1.以空气等为原料可合成氨尿素【CO（NH2）2】，其部分流程如下：（1）空气分离时依据氮气和氧气的_____________（填“沸点”或“熔点”）不同进行分离。（2）写出合成塔①中发生反应的化学方程式_____________________________________，其基本反应类型是_____________。（3）合成塔②中发生反应的化学方程式为（反应条件省略），则加入的X物质是_____________（写化学式）。（4）写出产品尿素的一种用途_____________。【答案】

沸点

化合反应

CO2

用作氮肥【解析】（1）氮气和氧气的沸点不同，据此可以将两者分离，答案：沸点（2）合成塔①中氮气和氢气发生反应生成一种物质氨气，是化合反应，答案：；化合反应（3）合成塔②中发生反应的化学方程式为（反应条件省略），根据质量守恒定律，反应前后原子种类数目不发生改变。反应前后氮原子和氢原子数目相等；反应前没有氧原子和碳原子，反应后有一个碳原子和两个氧原子，并且这一个碳原子和两个氧原子都由X提供，所以答案为：CO2（4）尿素中含有氮元素是一种常用的氮肥，答案：用作氮肥2．五氧化二钒(V2O5)是一种工业催化剂，下图是制取V2O5的工艺流程。（1）操作a的名称是_______________，实验室进行该操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______________。（2）反应②的反应类型是__________，物质X中一定含有的元素是______________。【答案】

过滤

漏斗

分解反应

N(或氮元素)【解析】（1）由流程图可知，得到了NH4VO3沉淀和KCl溶液，分离固体和液体的操作是过滤；过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。（2）由流程图知，该反应由一种物质反应生成多种物质，故为分解反应；根据质量守恒定律得，反应前后元素种类不变，故物质X中一定含有的元素是氮元素。3.用废弃的金属镁、铁、铜制取重要化工原料MgSO4的实验过程如下：请回答：（1）操作①中被磁铁吸引的金属A是；金属B是。（2）操作a的名称是；在操作a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：。（4）实验步骤②中除选用稀硫酸外，还可选用下列试剂（填序号）。A．硫酸铜溶液B．氯化钠溶液C．硝酸银溶液（5）小红要探究镁和铁与稀硫酸反应的快慢，不需要控制的量是（填序号）。A．两种金属的形状B．硫酸的质量分数C．反应容器的大小D．反应的初始温度【答案】（1）铁；铜；（2）过滤；引流；（3）Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑；（4）A；（5）C。【解析】（1）操作①中被磁铁吸引的金属A是铁；金属B是铜。（2）操作a的名称是过滤；在过滤中需要使用玻璃棒，其作用是引流。（3）步骤②中，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应的化学反应方程式：Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑。（4）实验步骤②中除选用稀硫酸外，还可选用硫酸铜溶液，这是因为硫酸铜和镁反应生成硫酸镁和铜。（5）小红要探究镁和铁与稀硫酸反应的快慢，需要控制的量是种金属的形状，硫酸的质量分数，反应的初始温度，不需要控制的量是反应容器的大小。4.工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱的简要工艺流程如图所示，请回答。(1)石灰石、生石灰、熟石灰均能与下列________(填字母)发生化学反应。A.水B.盐酸C.二氧化碳(2)步骤④发生反应的化学方程式是______________________(3)某研究性学习小组的同学想检验上述工艺中的烧碱溶液里是否含有纯碱，甲同学选择了一种酸溶液，乙同学选择了一种碱溶液，丙同学也选择了一种溶液，该溶液中溶质与甲、乙同学所用溶液中溶质的物质类别不同，他们都能达到检验目的，你认为丙同学所选溶液中的溶质可能是___________(填一种物质的化学式)。【答案】(1)B；(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH；(3)CaCl2或Ca(NO3)2或BaCl2或Ba(NO3)2。【解析】本题主要考查工业上生产烧碱的工艺流程。(1)由石灰石、生石灰、熟石灰的性质可知，三者都能与盐酸反应。(2)由题干可知，步骤④发生反应是氢氧化钙与碳酸钠反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠。(3)由于碳酸钠能与可溶性的钙盐、钡盐反应，丙同学所选溶液中的溶质可能是CaCl2或Ca(NO3)2或BaCl2或Ba(NO3)2等。5.我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外，更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素［CO(NH2)2]的一种流程如下：（1）从液态空气中分离出N2的过程属于____________（填“物理”或“化学”）变化。（2）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是____________________________________________________________________________。（3）上述流程中合成尿素的同时还有水生成，该反应的符号表达式式为_______________________。（4）实际生产中，N2和H2不可能全部化为NH3。上述流程中可以环利用的物质有_________________。【答案】

物理

增大煤与水的接触面积，使反应更快更充分

CO2+NH3CO（NH2）2+H2O

H2O、N2、H2【解析】（1）从液态空气中分离出N2的过程中没有新物质生成，属于物理变化；（2）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是：增大煤与水的接触面积，使反应更快更充分；（3）二氧化碳和氨气反应生成尿素和水，反应的符号表达式为：CO2+NH3CO（NH2）2+H2O；（4）既是反应物也是生成物的物质可以循环使用，所以上述流程中可以环利用的物质有：H2O、N2、H2。6.生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在65~80℃酸性水溶液及氧气存在下，能氧化黄铜矿(主要成分CuFeS2)产生硫酸盐，进而生产铜和绿矾，主要流程如下：(1)分离出矿渣的操作是___________。(2)若试剂b为Fe粉，反应①的化学方程式为__________________________________________。(3)氢氧化铁与试剂a发生中和反应，反应②的化学方程式为______________________________。【答案】(1)过滤；(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；(3)2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O。【解析】本题主要考查工业上生产绿矾的工艺流程。(1)根据图示可知，在分离出矿渣的同时得到了含硫酸铜和硫酸铁的溶液，因此该操作是过滤。(2)若试剂b为Fe粉，铁的金属活动性比铜强，能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜。(3)中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应。氢氧化铁与试剂a发生中和反应，生成了硫酸铁溶液，因此试剂a为硫酸。【模考精练】2022年北京冬奥会如期举行，绿色环保是本次“科技冬奥”的主要看点之一，氢能源汽车的投放使用、场馆100%“绿电”供能、通过环保冷媒CO2制冷技术及制冷方式等。其中氢气的制备和应用的过程如图所示。请回答下列问题：(1)写出装置1的化学方程式：______，该反应类型：______。(2)H2是理想的清洁能源，理由是：______。(3)CO2制冷的原理是：将CO2压缩，然后冷却为临界温度成为液态，再通过节流阀膨胀后，其温度大幅度降低达到-20℃，液态低温二氧化碳经过液体循环泵被均匀输送到埋设在场馆冰面之下的蒸发盘管中，给冰面提供所需的低温。蒸发后的二氧化碳再进入压缩机中进行下一次循环。固态的二氧化碳叫做______，临界温度的CO2通过节流阀膨胀时______（选填“吸收”或“放出”）大量的热。(4)下列获取电能的方式符合绿色电力技术的是______。A．风力发电 B．火力发电 C．太阳能光伏发电 D．核能发电【答案】(1)分解反应(2)产物只有水，不污染空气(3)干冰吸收(4)AC【解析】(1)从图中可看出，装置1的反应是水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为：；该反应符合“一变多”，属于分解反应；(2)氢气燃烧生成水，不会污染空气；(3)固态的二氧化碳叫做干冰；临界温度的CO2通过节流阀膨胀后，其温度大幅度降低达到-20℃，吸收了大量的热；(4)“绿色电力”是指在发电过程中不产生或很少产生对环境有害的排放物，如风能、太阳能；火力发电是利用煤燃烧发电，产生的害物质比较多，核能发电后的废弃物是有害物质，故选AC。2．新中国成立70周年以来，我国煤炭、石油化学工业得到长足的发展。(1)乙烯的产量常用于衡量一个国家石油化工发展水平，乙烯可以水化法制乙醇，还可以形成聚合物，生活中使用的食品袋大部分是由聚乙烯塑料制成的，聚乙烯塑料属于______材料。(2)我国的煤炭资源丰富，但液体燃料短缺。通过“煤液化”技术，用煤炭（煤炭的主要成分是炭）和水制取甲醇对我国具有重要意义、主要流程如图：①汽化炉中发生了置换反应，化学方程式是______。②合成塔中以CO和H2为原料生产甲醇（CH3OH）时，按照“绿色化学”原则，应调节原料中CO和H2的分子个数比是______。(3)化学链燃烧是一种绿色的、高效的燃烧方式，燃料不直接与空气接触。下图是利用金属镍（Ni）进行化学链燃烧的流程图：燃料反应器中发生的部分化学反应如下：Ⅰ、H2+NiONi+H2OⅡ、CO+NiONi+CO2其中发生还原反应的物质是______（填化学式）。(4)新能源的开发和使用。氢气是目前最理想的能源，在氢能源的开发和利用中，ZnFe2O4可用于循环分解水制氢气，其反应可以表示为：6ZnFe2O4=6ZnO+4Fe3O4+O2↑3ZnO+2Fe3O4+H2O=3ZnFe2O4+H2↑。该循环制氢中不断消耗的物质是______（填化学式），H2目前还不能作为燃料被广泛应用，其理由______（答一条即可）。【答案】(1)有机高分子(2)C+H2OCO+H21：2(3)NiO(4)H2O不易储存【分析】本题考查燃料相关知识。(1)聚乙烯属于有机高分子材料；(2)①置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物，因此该反应是碳和水生成一氧化碳和氢气：C+H2OCO+H2；②绿色化学要求原子利用率最大化，因此当一氧化碳和氢气的个数比为1:2时，刚好可以实现生成甲醇（CH3OH可看为CO·2H2）；(3)氧化剂是失去氧的物质，被还原，发生的是还原反应。因此发生还原反应的物质是NiO；(4)根据化学式分析，这个过程中不断消耗的是水，化学式H2O；氢气因为不易储存，因此不能被广泛使用。【点睛】本题难度不大，结合化学反应进行分析即可。3．明代诗大于谦的“石灰吟”中蕴含丰富的化学知识。诗中描绘的烧制熟右灰过程如下图所示：(1)反应中循环出现的金属元素为______。(2)煅烧前第①步对石灰石进行破碎，该操作的目的是______。(3)步骤③中发生的化学反应方程式为______。【答案】(1)Ca/钙(2)增大反应物的接触面积，加快反应速率(3)CaO+H2O=Ca（OH）2【分析】石灰石的主要成分为CaCO3，高温煅烧石灰石会生成氧化钙和二氧化碳，图中A物质为氧化钙，氧化钙和水反应生成熟石灰，也就是氢氧化钙。【详解】（1）石灰石的主要成分为CaCO3，含有的金属元素为钙元素，A物质氧化钙中含有的金属元素也是钙元素，熟石灰中含有的金属元素也是钙元素，故反应中循环出现的金属元素为Ca；（2）碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，煅烧前第①步对石灰石进行破碎，该操作的目的是：增大反应物的接触面积，加快反应速率；（3）有分析可知：步骤③中发生的化学反应是氧化钙和水反应生成熟石灰，故化学反应方程式为：CaO+H2O=Ca（OH）2。【点睛】本题考查烧制熟右灰过程，根据流程图和所学知识认真分析，即可解决问题。4．我国海域辽阔。海水可以晒盐，海水中也含有较多的镁元素，利用海水晒盐中的母液(含MgCl2)可以提取金属镁。下图是工业上利用海水提取镁的部分流程，请你回答。(1)第①步反应后进行分离操作的名称是_______。(2)写出第②步反应的化学方程式：_______。(3)滤液A中的主要溶质在生活中的一种用途_______。(4)步骤③的反应是对熔融状态的MgCl2进行通电分解，反应时需要在一种特殊真空或有保护气的情况进行，可能原因是____。【答案】过滤做调味剂防止生成的镁高温下遇空气被氧化【详解】（1）第①步反应后进行分离操作得到的是固体和液体，故是过滤操作；（2）第②步是氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，反应的化学方程式为；（3）滤液A中主要含有氯化钠，在生活中常用做调味剂；（4）步骤③的反应中是对熔融状态的MgCl2进行通电分解，生成镁和氯气，镁的化学性质较活泼，反应时需要在一种特殊真空或有保护气的情况进行，是为了防止生成的镁在高温时遇空气氧化。5．纳米二氧化硅（SiO2）是极其重要的高科技超微细材料之一，在诸多领域有广泛应用。其制备的主要流程如下图。已知：H4SiO4难溶于水。(1)沉淀槽分离出的滤液中含有氯化钠，从元素守恒的角度说明理由：______。(2)上述流程中，用于分离提纯的设备除了有沉淀槽外，还有______。【答案】(1)反应物中含有钠元素、氯元素，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变可知，反应后的生成物中也含有钠元素、氯元素，故生成物中有氯化钠(2)洗涤池、干燥器【详解】（1）因为反应物中含有钠元素、氯元素，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变可知，反应后的生成物中也含有钠元素、氯元素，故生成物中有氯化钠，沉淀槽分离出的滤液中含有氯化钠；（2）由流程图可知，洗涤池可以除去可溶性杂质，干燥器可以除去水分，故用于分离提纯的设备除了有沉淀槽外，还有洗涤池、干燥器。6．以空气等为原料可合成氨尿素【CO（NH2）2】，其部分流程如下：（1）空气分离时依据氮气和氧气的_____________（填“沸点”或“熔点”）不同进行分离。（2）写出合成塔①中发生反应的化学方程式_____________，其基本反应类型是_____________。（3）合成塔②中发生反应的化学方程式为（反应条件省略），则加入的X物质是_____________（写化学式）。（4）写出产品尿素的一种用途_____________。【答案】沸点化合反应CO2用作氮肥【详解】（1）氮气和氧气的沸点不同，据此可以将两者分离答案：沸点（2）合成塔①中氮气和氢气发生反应生成一种物质氨气，是化合反应答案：；化合反应（3）合成塔②中发生反应的化学方程式为（反应条件省略），根据质量守恒定律，反应前后原子种类数目不发生改变。反应前后氮原子和氢原子数目相等；反应前没有氧原子和碳原子，反应后有一个碳原子和两个氧原子，并且这一个碳原子和两个氧原子都由X提供，所以答案为：CO2（4）尿素中含有氮元素是一种常用的氮肥答案：用作氮肥7．我国煤炭资源丰富。某实验室设计的利用水煤浆（由煤和水混合而成）制备氢气的生产工艺如图流程一所示。【流程一】制备氢气。（1）气化器中发生的主要反应为：Ⅰ、H2O+CCO+H2；Ⅱ、CO+H2OCO2+H2，其中属于置换反应的是______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），反应Ⅱ中发生还原反应的物质是______。（2）重整器的作用是______。重整器中发生反应的化学方程式是______。（3）该流程中可以循环使用的物质是______。【流程二】为充分利用流程一产生的高纯度二氧化碳，该实验室又设计了如图中流程二所示的两种工艺分别制备尿素和乙二醇。（4）在高温高压下，CO2和NH3可以合成尿素[CO（NH2）2]，同时生成水，该反应的化学方程式为______。（5）以CO和H2为原料生产乙二醇（C2H6O2）时，按照“绿色化学”原则，应调节原料中CO和H2的分子个数比为______。【答案】IH2O分离CO2和H2Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O氧化钙CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O2：3【详解】流程一：（1)置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，故属于置换反应的是1，反应I中发生还原反应的物质是H2O；（2)重整器的作用是分离CO2和H2，重整器中发生的反应是氢氧化钙和二氧化碳的反应，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；（3)既是反应物也是生成物的物质可以循环使用，所以该流程中可以循环使用的物质是氧化钙；流程二：（1)二氧化碳和氨气在高温高压的条件下生成尿素和水，反应的化学方程式为：CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O；（2)CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应，可假定反应时的化学计量数之比为m:n，则只要化学式能化为形式（CO)m(H2)n，是正确的，乙二醇（C2H6O2)可变为（CO)2(H2)3，应调节原料中CO和H2的分子个数比为2:3。8．碳酸锂（Li2CO3）是制备锂电池的重要原料。图为工业上以锂辉石精矿（主要成分为Li2O）为原料制取碳酸锂的主要工艺流程。资料：表为碳酸锂在不同温度下的溶解度。温度（℃）01030507090溶解度（g）1.541.431.251.080.910.83(1)酸浸前将锂辉石粉碎的优点是_______。(2)实际工业生产会采用热酸浸的方法以提高锂元素的浸出率。为探究热酸浸的最佳条件，技术人员取6份样品实施实验，相关数据见下表。（酸浸时间4h）序号矿酸比硫酸浓度（%）硫酸镁用量（g）温度（℃）锂元素浸出率（%）11:1900.0010070.3421:1980.0010073.8931:1980.0015078.2441:3980.0020085.5351:3981.2525090.2661:3982.5025095.88①本实验中__________和_________两组实验对比能说明温度对锂元素的浸出率存在有影响。②根据上表数据，硫酸镁用量对锂元素浸出率的影响是_____________。③为降低生产成本，可适当减少硫酸的配量与能源消耗。下列条件中最为合适的是___________。a.矿酸比1:2、硫酸浓度98%，硫酸镁用量0.00g，温度250℃b.矿酸比1:2、硫酸浓度98%，硫酸镁用量1.25g，温度200℃c.矿酸比1:2、硫酸浓度98%，硫酸镁用量2.50g，温度200℃d.矿酸比1:2、硫酸浓度98%，硫酸镁用量2.50g，温度250℃(3)反应器中选用饱和的Na2CO3溶液的目的是________，请写出反应的化学方程式_________。(4)洗涤槽中洗涤的目的______，判断洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液少许于试管中，向其中滴加____________溶液，无白色沉淀产生，则证明已洗涤干净；洗涤产品时常选用热水，其原因是________。(5)某工厂用锂辉石精矿（含Li2O8%）18.75t，制得Li2CO3产品3.3t，求所得产品的产率______（已知：产品的产率=，请写出计算过程）；若最终所得产品的产率大于理论值其原因可能为__________。【答案】(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率(2)23随着硫酸镁用量增加，锂元素浸出率也增加c(3)提高反应物浓度，利于Li2SO4转化为Li2CO3Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3+Na2SO4(4)除去碳酸锂沉淀表面的残液稀盐酸和氯化钡减小了碳酸锂在洗涤过程的损失(5)锂辉石精矿（含Li2O8%）18.75t，理论上可制得Li2CO3产品，则所得产品的产率锂辉石精矿中其它物质以沉淀形式混入到碳酸锂产品中【分析】锂辉石精矿加入硫酸酸浸将锂元素转化为盐溶液，除杂后加入饱和碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀，洗涤后得到碳酸锂。【详解】（1）酸浸前将锂辉石粉碎的优点是增大反应物的接触面积，加快反应速率；（2）①实验2、3的变量为温度，该两组实验对比能说明温度对锂元素的浸出率存在有影响；②实验4、5、6的变量为硫酸镁用量，根据上表数据，硫酸镁用量对锂元素浸出率的影响是随着硫酸镁用量增加，锂元素浸出率也增加；③由表格数据可知，增加硫酸镁用量可提高锂元素浸出率，降低温度可以减少能源消耗，故可适当减低矿酸比，降低温度，保持温度为200℃，故为降低生产成本，下列条件中最为合适的是C；（3）反应器中选用饱和的Na2CO3溶液的目的是提高反应物浓度，利于Li2SO4转化为Li2CO3，反应生成Li2CO3和Na2SO4，化学方程式Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3+Na2SO4；（4）洗涤槽中洗涤的目的除去碳酸锂沉淀表面的残液，硫酸根离子和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，判断洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液少许于试管中，向其中滴加稀盐酸和氯化钡溶液，无白色沉淀产生，则证明已洗涤干净；碳酸锂的溶解度随温度的升高而减小，洗涤产品时常选用热水，其原因是减小了碳酸锂在洗涤过程的损失；（5）化学反应前后元素种类质量不变；用锂辉石精矿（含Li2O8%）18.75t，理论上可制得Li2CO3产品，则所得产品的产率；若最终所得产品的产率大于理论值其原因可能为锂辉石精矿中其它物质以沉淀形式混入到碳酸锂产品中（合理即可）。9．我国计划在2030年前实现“碳达峰”，在2060年前实现“碳中和”。下图是一种实现二氧化碳转化为重要原料二甲醚（化学式为C2H6O）的途径。(1)转化①是二氧化碳与一种常见的单质反应生成甲醇和水，这种单质的名称为_______；实验室制取该单质的化学方程式为________。(2)转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水，其中两种生成物的分子个数之比为______。【答案】(1)氢气(2)1:1【解析】(1)根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类、原子的种类和数目不变，可知加入的单质是氢气，实验室用锌和稀硫酸制取氢气，化学方程式为。(2)根据化学方程式，可知反应中生成的二甲醚和水的分子个数比为1:1。10．生活中的食盐，海水晾晒可得粗盐，粗盐中除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。为了得到纯净的氯化钠，实验操作流程如下：操作②中，选择除杂试剂时，不能用KOH代替NaOH的理由是________________。操作④方框内加入试剂的目的是________________。【答案】生成新杂质KCl除去滤液中的NaOH和Na2CO3【分析】本题考查粗盐的提纯和相关的实验操作。【详解】粗盐中含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，加水后得到MgCl2、CaCl2、Na2SO4溶液，加入过量BaCl2可以除掉Na2SO4，加入过量NaOH除掉MgCl2，加入Na2CO3除掉CaCl2和前一步剩余的BaCl2，再加入适量盐酸除去过量的NaOH和Na2CO3，最后蒸发结晶烘干就可以得到NaCl晶体。如果用KOH代替NaOH，后导致产物有KCl新杂质生成。操作④方框内加入试剂是稀盐酸，目的是：除去过量的碳酸钠和氢氧化钠。【点睛】粗盐的提纯需要注意：除去离子的先后顺序，尽可能保证过量引入的物质容易被除去。所以把NaOH和Na2CO3放在最后，这样即便最后两者剩余，可以轻松地通过加入盐酸来达到去除的目的。11．空气是宝贵的自然资源，如图是工业上以空气和煤(主要成分是炭)为原料生产尿素【CO(NH2)2】的流程。请回答：(1)步骤①分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的_______不同；(2)步骤②、④都用到了催化剂，催化剂在反应前后质量和_______都不变；(3)写出步骤④中发生的化学方程式：_______。【答案】(1)沸点(2)化学性质(3)【分析】根据物质的性质及流程图进行分析。(1)液氮的沸点是-196℃，液氧的沸点是-183℃。故分离液态空气的原理是利用液氧和液氮的沸点的不同；(2)在化学反应里能改变反应物的化学反应速率，其本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂，故催化剂在反应前后质量和化学性质都不变；(3)步骤④是NH3与CO2在低温、加压、催化剂的条件下反应生成尿素和水，故发生的化学方程式为：2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。【点睛】本题考查物质的性质，解答时要根据物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确结论。12．我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”，其模拟流程如下：(1)反应②的化学方程式___________。(2)操作a的名称是___________，实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________；(3)写出NH4C1的一种用途___________。【答案】(1)(2)过滤漏斗(3)作肥料【分析】(1)由流程可知，反应②为碳酸氢钠受热生成碳酸钠和水和二氧化碳，。(2)操作a的名称是过滤，通过过滤把碳酸氢钠从溶液中分离出来；实验室进行此操作时所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。(3)NH4Cl中含有氮元素，在农业上可以用作氮肥。13．真空热还原法生产钙的主要转化过程如下：（1）石灰石的主要成分是______。（2）Ⅱ中反应有两种产物，固体X一定含有氧元素和铝元素，从元素守恒角度说明理由______。（3）Ⅲ中发生的是______（填“物理”或“化学”）变化。【答案】碳酸钙反应前有钙元素、氧元素和铝元素，产生了钙，所以固体X中一定有氧元素和铝元素物理【分析】本题考查工业流程。【详解】（1）石灰石的主要成分是碳酸钙；（2）根据质量守恒，元素不可能凭空产生，也不能凭空消失，反应前有钙元素、氧元素和铝元素，所以固体X中一定有氧元素和铝元素；（3）Ⅲ中发生的是结晶过程，属于物理变化。【点睛】本题难度不大，结合常见物质的性质进行分析即可。14．下图是工业制备硝酸的生产过程示意图。(1)步骤①发生的反应属于基本反应类型中的______反应。(2)步骤④中发生反应的化学方程式为__________。(3)制取硝酸过程中可循环使用的物质是______。【答案】(1)分解(2)(3)NO/一氧化氮【解析】(1)步骤①是水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑，符合“一变多”的特征，属于分解反应；(2)由题中信息可知道反应生成了NO，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成物还应该有水，所以写出反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O(3)制取硝酸过程中一氧化氮在尾气中含有，而该物质是有毒气体，容易污染大气，该物质在前面过程中可以做反应物，故可循环使用的物质是NO。15．硫铁矿[主要成分是二硫化亚铁(FeS2)]是一种重要的化工原料，常用来制备硫酸和氯化铁，工业生产流程如图所示。(1)步骤Ⅱ中主要反应的化学方程式为________________________，过滤和蒸发结晶中都需要的仪器包括：铁架台、________。(2)上述流程中所涉及的含硫的物质中，硫元素的化合价共有________种。(3)若硫铁矿中的硫元素可完全转化为硫酸，则150t含80%的硫铁矿可制得硫酸的质量为________吨。【答案】Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O玻璃棒3196【详解】（1）步骤Ⅱ中氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式是：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；过滤和蒸发结晶中都需要的仪器包括：铁架台、玻璃棒；（2）上述流程所涉及的物质中含硫的物质分别是FeS2、SO3、SO2，在二硫化亚铁中铁元素是+2价，根据在化合物中正负化合价代数和为零，求得硫元素化合价是-1价；在SO3中氧元素是-2价，所以硫元素是+6价，在SO2中氧元素显-2价，所以硫元素显+4价，H2SO4中氢元素显+1价，氧元素显-2价，其中的硫元素显+6价。二氧化硫、三氧化硫、硫酸中硫元素的化合价分别是-1价、+4价、+6价、+6价，硫元素的化合价共有三种；（3）若硫铁矿中的硫元素可完全转化为硫酸，则150t含80%的硫铁矿可制得硫酸的质量为150t×80%×（×100%）÷（×100%）=196t。16．某化工厂使用食盐和其他原料，采用侯氏制碱法生产纯碱，其主要化工流程如图所示。(