题型12工艺流程题之生产制备流程-2022年中考化学二轮复习题型专练（原卷版）

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。【专题训练】1.今年国庆假期，小兵从旅游地带回一瓶浑浊的山泉水，他在化学实验室模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水，流程如图所示；（1）操作①的名称是_________。（2）操作②主要是除去一些异味和色素，应选用的物质是_________。（3）取少量液体D于试管中，加入少量_________，振荡，发现有较多浮渣产生，说明液体D是硬水，日常生活常用_________法降低水的硬度。2.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_____________。3．五氧化二钒(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______________。4.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5.金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三种金属”，它是航海、化工、医疗上不可缺少的材料。工业上用钛铁矿（主要成分FeTiO3）制备金属钛的一种工艺流程如图所示。（1）操作Ⅰ的名称是；（2）向钛铁矿中加入的稀盐酸需过量，目的是；（3）高温条件下，二氧化钛固体，单质碳和通入的Cl2发生反应的化学方程式为；（4）在流程中，可用Na代替Mg制取Ti，其原因是。6.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)。7.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_________________。8．以工业CuO(含少量FeO)、工业盐酸(含少量稀硫酸)为原料，生产CuCl2·2H2O工艺流程如下。(1)反应Ⅰ中发生了金属氧化物与酸的反应，化学方程式为_____________________________________________(写一个即可)。(2)为了加快反应Ⅰ中的反应速度，可以适当加热，但是温度不能过高，原因是______________。(3)反应Ⅱ中发生的3个反应为：①FeSO4+BaCl2=BaSO4↓+FeCl2；②CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2；③2FeCl2+H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4HCl，其中属于复分解反应的是____(填序号)。9.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______________________________。10.硫酸是重要的化工原料。以火山喷发产生的硫磺（主要成分为S）作为原料生产硫酸的主要流程如下:（1）接触室中，在催化加热条件下发生反应的化学方程式为_______________________________。（2）上述流程中，涉及到的含硫物质有S、____________和H2SO4。（3）上述各物质中，硫元素呈现_______________种化合价。11.炼铁产生的废渣中含有大量CuS及少量铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2的流程图如下：(1)操作1：粉碎。粉碎的目的是_____________________________。(2)操作2：焙烧。高温条件下，通入空气，CuS和NaCl反应生成了CuCl2和Na2SO4，化学方程式为_______________________________________________。(3)操作3：__________(填操作名称)。(4)流程图中能循环利用的物质是____________________。12.金属钛广泛用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取钛并获得副产品A的主要工艺流程如图1所示，请回答下列问题。（1）构成金属钛的微粒是_____（填“分子”“原子”或“离子”），标出H2TiO3中钛元素的化合价_____。（2）反应②需持续通入氬气，氩气的作用是_____。（3）反应③的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体，则该反应的化学方程式为_____；（4）对反应③进行改进，可直接生产锂离子电池的电极材料LiFePO4，工艺流程如图2所示：写出“高温煅烧”由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_____（其中一种产物能造成温室效应）。13.我国炼铁始于春秋时代，随后炼铁规模和技术不断发展。近年来，我国钢铁工业持续快速发展，建成了门类齐全，独立完整的产业体系。联合钢铁工业的基本生产流程如图。请回答下列问题：（1）写出高炉中以赤铁矿（主要成分是Fe2O3）为原料炼铁的化学方程式。（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是；焦炭在炼铁过程中的主要作用是。（3）工业炼钢时，用纯氧的目是，与纯铁相比，钢坯（填字母）。a．熔点变高b．硬度变大c．抗腐蚀性增强14.某化学课外兴趣小组设计将含有硫酸铜和硫酸亚铁的废水经过以下流程，提取铜和副产品硫酸亚铁晶体，实验流程如图所示。请回答下列问题：(1)试剂A的名称是_________，加入A的反应现象为__________________________________________________________________________________________。(2)操作1的名称是_________。(3)固体B含有的物质是_________，加入足量的稀硫酸的目的是_______________________________。(用化学方程式表示)15.制造芯片的基材主要是高纯硅。如图是制备高纯硅的一种工艺流程：回答下列问题：(1)反应I的化学方程式是______________________________________________________。(2)过滤所得粗硅应充分洗涤，以除去表面可能吸附的HC1和______（填化学式）。(3)反应Ⅱ要在无氧气环境中进行，原因是____________________________________（答出一种即可）。(4)上述生产流程中，可