山西专版中考化学复习方案题型突破05生产实际分析题试题.docx

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山西专版中考化学复习方案题型突破05生产实际分析题试题

题型突破（五）　生产实际分析题

类型一　有关金属的冶炼和回收利用的工艺流程

1.[2018·山西]科学精神与社会责任是化学学科素养更高层面的价值追求。

在一次实践活动中,小红和同学们一起参观了某钢铁公司。

大家对矿石选取、冶铁和炼钢的工艺流程（如图T5-1）、生铁和钢的区别等,有了全新的认识。

图T5-1

（1）用赤铁矿石冶铁的反应原理是 　（用化学方程式表示）。

（2）分析工艺流程,三脱装置中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　（写一个）。

（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动,各成分均匀混合,相当于化学实验中　　　　（填一种仪器的名称）的作用。

（4）在钢水铸件机中,高温钢加工成钢制零件时,充入氮气的作用是　。

2.[2018·山西适应性训练]我国每年报废的手机超过1亿部。

废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,随意丢弃既会造成资源浪费,也会污染土壤和水体。

化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验。

已知:

Cu+H2O2+H2SO4

CuSO4+2H2O;不考虑金、银发生类似反应。

图T5-2

（1）进行过滤操作时应注意　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（写出一种即可）。

（2）滤液A中的阳离子有　　　　　　　　　　（填离子符号）。

（3）写出步骤①中发生反应的化学方程式:

　　　　　　　　　　　　　　　　　（写一个）,基本反应类型为　　　　　　。

（4）除去粗铜中的杂质,可选用　　　　（填序号）。

a.磁铁b.稀盐酸

c.蒸馏水d.氯化铜溶液

3.[2018·太原一模]图T5-3是某炼铁厂高炉炼铁的工艺流程图。

请根据流程及所学内容回答下列问题。

图T5-3

（1）炼铁时将煤块粉碎后再使用的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）用赤铁矿石炼铁时,高炉中发生的主要反应是还原氧化铁,请写出该反应的化学方程式:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）煤气燃烧过程中将化学能主要转化为　　　　能,并进而用于发电。

（4）铸铁属于生铁,铸铁和钢的本质区别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

4.[2019·山西百校联考二]钛和钛的合金被认为是21世纪的重要金属材料,它具有许多优良的性能和广泛的用途。

工业上生产金属钛的方法很多。

以钛铁矿（主要成分:

钛酸亚铁,化学式:

FeTiO3）为主要原料冶炼金属钛,生产的工艺流程图如图T5-4所示:

图T5-4

请回答下列问题。

（1）上述流程中多次用到过滤,在实验室进行过滤操作时用到的玻璃仪器有　。

（2）钛铁矿与浓硫酸反应的化学方程式为FeTiO3+2H2SO4（浓）

TiOSO4+FeSO4+2X,X的化学式为　　　　,钛酸亚铁中钛元素的化合价为　　　　。

（3）TiCl4+2Mg

2MgCl2+Ti,由此推测钛、镁金属活动性的强弱顺序为　　　　　　　,此反应用到稀有气体,其作用是　　　　　　　。

（4）写出钛合金的一种用途:

　。

5.[2019·太原二模]Fe2O3是一种红棕色固体,在生活、生产中有重要用途。

利用废铁屑（其中杂质不溶于水,也不与酸发生反应）制备Fe2O3的流程如下:

图T5-5

请回答下列问题。

（1）废铁屑与稀硫酸反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）①②中未涉及的化学反应基本类型是　　　　　　。

（3）Na2CO3溶液的pH　　（填“>”“<”或“=”）7,用它除油污与用洗涤剂除油污,二者在原理上的区别是　  

　。

6.[2018·山西百校联考二]锌锰干电池所含的汞、酸或碱等,废弃后对环境造成严重危害。

某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。

图T5-6

（1）操作A的名称为　　　　。

（2）加入30%的H2O2溶液后,发生的反应为Cu+H2O2+H2SO4

CuSO4+2H2O,反应中化合价升高的元素是　　　　。

（3）上述溶液X中的溶质一定有　。

（4）将锌筒放入溶液X中后,使溶液由蓝色变为无色的化学方程式为　。

类型二　有关溶解度和复分解反应的工艺流程

7.[2018·太原二模]工业上可通过如下方法制取氯酸钾。

图T5-7

（1）反应一的化学方程式是NaCl+3X

NaClO3+3H2↑,其中X的化学式是　　　　。

（2）如图T5-8是四种物质的溶解度曲线图。

图T5-8

①60℃时,四种物质的溶解度大小关系是:

NaClO3>　。

②反应二中,低温有利于析出KClO3晶体,原因是　。

（3）该工业生产中可以循环利用的物质是　　　　。

8.[2019·山西]工业上常采用“盐硝联产工艺”生产高纯度食盐,还可制得硫酸钠。

卤水中主要含有NaCl,还含有少量Na2SO4、CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、FeCl3。

用火碱和烟道气中的CO2为原料净化卤水,符合低碳经济发展要求,分析流程,回答问题。

图T5-9

（1）反应器1中主要除去的离子是　　　　（填符号）。

（2）烟道气通入反应器2前要脱硫,是为了除去有害气体　　　　（填化学式）。

反应器2中生成沉淀的化学方程式是　 　　　　　　　　　　。

（3）下表为NaCl和Na2SO4在不同温度时的溶解度:

温度/℃

溶解度/g

NaCl

Na2SO4

0

35.7

4.9

10

35.8

9.1

20

36.0

19.5

30

36.3

40.8

32.4

36.4

52.0

40

36.6

48.8

50

37.0

46.2

60

37.3

45.3

70

37.8

44.3

80

38.4

43.7

90

39.0

42.7

100

39.8

42.5

从析盐罐中排除的溶液a,在温度不变的条件下,每10g水中含有NaCl约　　　　g。

为提高Na2SO4纯度,析硝罐中析出的Na2SO4需采用　　　　（填“升温”或“降温”）结晶方法。

9.[2017·太原二模]我国化学家侯德榜改革了国外的纯碱生产工艺,发明了联合制碱法,其生产流程可简要表示如下:

图T5-10

已知NH4Cl受热易分解,请回答下列问题。

（1）上述流程中可循环利用的物质是　　　　（写一种）。

（2）反应②的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）下表是几种物质在不同温度下的溶解度。

温度/℃

溶解度/g

NaCl

NH4HCO3

NaHCO3

NH4Cl

0

35.7

11.9

6.9

29.4

10

35.8

15.8

8.2

33.3

20

36.0

21.0

9.6

37.2

30

36.3

27.0

11.1

41.4

40

36.6

—

12.7

45.8

50

37.0

—

14.5

50.4

60

37.3

—

16.4

55.5

100

39.8

—

—

77.3

分析表中数据可知,反应①中NaHCO3作为固体析出的原因是　　　　　　　　　　　　　　。

上述流程中得到的NH4Cl溶液中一定有　　　　　　杂质,经一系列操作后,从NH4Cl溶液中获得NH4Cl晶体的方法是　　　　　。

10.[2019·荆门]氯碱工业以粗盐（主要成分是NaCl,含少量的泥沙、CaCl2、MgCl2）为原料,生产氯气和氢氧化钠。

模拟流程如下:

图T5-11

（1）试剂A和试剂B的组合为　　　（填序号）。

①KOH　②NaOH　③K2CO3　④Na2CO3

（2）操作A需要使用玻璃棒,玻璃棒的作用是　　　　。

（3）流程中Mg元素必须转化成　　　　（填化学式）才能完全除去。

（4）写出电解NaCl溶液的化学方程式:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）该工业副产品H2目前还不能作为燃料被广泛应用,其理由是　　　　　　　　　　　　（答一条即可）。

11.[2019·威海]苦卤中提取氯化钾。

氯化钾是低钠盐的主要添加剂,从海水晒盐后的苦卤中可以提取氯化钾。

（1）物理方法提取

图T5-12

苦卤的主要成分是氯化镁和氯化钠,其次是硫酸镁和氯化钾。

它们的溶解度曲线如图T5-12所示。

提取过程

如下:

①将苦卤在较高温度下　　　　（填操作名称）,析出氯化钠和硫酸镁; 

②将①中所得混合物进行　　　　操作得到母液; 

③将母液降温,氯化钾和氯化镁析出,在较低温度下用水洗涤,即可获得较纯净的氯化钾。

（2）化学方法提纯

工业生产的氯化钾中含有少量硫酸镁杂质,不能满足科研的需要,实验室提纯过程如下:

图T5-13

①提纯过程所用试剂X、Y分别是　　　　、　　　　（写溶质化学式）,所加试剂均稍过量的目的是　。

②写出提纯过程中发生反应的化学方程式:

   　。

③步骤Ⅲ中实际参加反应的离子有　　　　　　　　（写符号）。

12.[2019·兰州]已知某水泥样品的主要成分是氧化钙、二氧化硅,并含有一定量的氧化铝、氧化镁等金属氧化物。

国家标准实验中测定水泥中钙含量的方法之一是通过高锰酸钾对CaC2O4进行滴定。

其流程如下:

图T5-14

已知:

①二氧化硅既不溶于水也不与酸反应。

②氨水显碱性,化学性质与氢氧化钠相似。

（1）pH=5.5的溶液显　　　　（填“酸”“碱”或“中”）性。

（2）水泥样品中加入盐酸的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）步骤Ⅰ与步骤Ⅱ中涉及的操作名称是　　　　　　　,固体A的化学式为　　　　,固体B中含有物质的化学式为　　　　　（任写一个）。

（4）步骤Ⅲ中生成CaC2O4的化学方程式为 　。

13.[2019·咸宁]无水氯化钙的用途广泛。

以石灰石矿粉（含有MgSO4、Fe2O3、SiO2等杂质）为原料,生产无水氯化钙的流程如下:

图T5-15

（1）写出过滤操作中用到的任意一种玻璃仪器的名称　　　　。

（2）写出滤液1中含有的所有金属阳离子的符号　　　　　　　　。

（3）滤渣3中的固体除有Ca（OH）2外,还有　　　　　　　　（写化学式）。

（4）对滤液3调节pH时,发生反应的化学方程式为　。

类型三　综合工艺流程题

14.[2018·太原二模]普通干电池在生活中用途很广,但其使用后不能随意丢弃,必须回收。

如图T5-16甲是普通干电池构造示意图,请回答下列问题。

图T5-16

（1）石墨用于普通干电池是利用了其优良的　　　　性。

（2）如图乙是回收利用普通干电池的一种工艺流程（不考虑普通干电池中的少量其他物质）。

滤液中的溶质是　　　　　　　　,滤渣灼烧时发生反应的化学方程式是　。

15.[2019·山西适应性训练]工业制取硝酸的流程如下:

图T5-17

（1）步骤①反应属于分解反应,其微观实质是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;步骤②是利用液态氮与液态氧的　　　　不同。

（2）步骤③中催化剂所起的作用是　　　　,相应的化学方程式为　。

（3）步骤④的化学方程式是4NH3+5O2

4NO+6X,则X的化学式为　　　　。

（4）流程中循环使用的物质是　　　　　（写化学式）。

16.[2018·山西百校联考一]“山西骄傲!

太钢造出了总理念念不忘的‘中国笔头’”。

2017年1月11日,中国财经报以这样的标题报道了这则新闻。

笔头用钢分为笔尖球珠和球座体两个部分。

其中,笔尖球珠为碳化钨材料,不仅可以满足国内生产需要,还可大量出口。

生产球座体用钢的技术,长期以来都掌握在外国人手中,太钢的成功研发,打破了圆珠笔头原材料对进口的依赖。

以金属钨（W）和炭黑等为原料,生产碳化钨（C+W

WC）的流程如图T5-18所示:

图T5-18

（1）太钢研发成功的球座体用钢属于　　　　（填“金属”或“合成”）材料。

（2）球磨机中把原料磨成平均粒径为3~5μm,目的是　　　　　　　　　　　　　。

（3）在加压机中加压成型属于　　　　　　　变化。

（4）生产中氢气作为保护气防止原料被氧化。

写出原料中的物质与氧气发生反应的一个化学方程式:

　　　　　　　　　　　　　　　　　。

17.[2019·常州改编]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:

图T5-19

（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）水煤气在铜催化下实现CO的转化:

CO+H2O

CO2+X,其中X的化学式为　　　　。

（4）上述流程中合成尿素的同时还有水生成,该反应的化学方程式为　。

（5）实际生产中,N2和H2不可能全部化为NH3。

上述流程中可以循环利用的物质有　　　　　　　　。

18.[2019·贵港]氢能是最理想的能源。

图T5-20是制取与贮存氢气的一种方法。

请回答下列问题。

图T5-20

（1）ZnFe2O4在循环制氢体系的总反应中起　　　　作用,其中铁元素的化合价为　　　　。

（2）反应③的化学方程式为 　　　　　　　　　　。

19.[2019·长春]研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如图T5-21所示）。

图T5-21

回答下列问题。

（1）SO3和H2SO4中,硫元素的化合价均为　　　　　　。

（2）反应④为化合反应,该反应的化学方程式为　。

（3）根据图示判断,下列说法正确的是　　　　。

A.雾霾的形成只与燃料燃烧直接产生的颗粒物有关

B.使用清洁燃料,减少SO2和NOx的排放,有利于减少雾霾的产生

【参考答案】

类型一

1.

（1）3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

（2）S+O2

SO2（或4P+5O2

2P2O5或Si+O2

SiO2）

（3）玻璃棒

（4）作保护气

[解析]

（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁,用赤铁矿炼铁的原理:

在高温条件下,用还原剂一氧化碳将铁从氧化铁中还原出来,反应的化学方程式为3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2。

（2）三脱装置中通入氧气的目的是将生铁中的S、P、Si三种元素氧化除去。

（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动,各成分均匀混合,相当于化学实验中用玻璃棒对反应物进行搅拌,使反应物充分接触。

（4）铁在高温下能与氧气反应生成铁的氧化物,氮气化学性质稳定,与铁不反应,因此,高温钢加工成钢制零件时,充入氮气的目的是隔绝空气与钢的接触,作用是作保护气。

2.

（1）滤纸边缘低于漏斗边缘（合理即可）　

（2）Al3+、Fe2+、H+

（3）Fe+H2SO4

FeSO4+H2↑[或2Al+3H2SO4

Al2（SO4）3+3H2↑]　置换反应

（4）abd

3.

（1）增大煤与氧气的接触面积,使煤燃烧更充分

（2）Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2

（3）热

（4）二者含碳量不同

4.

（1）烧杯、漏斗、玻璃棒　

（2）H2O　+4

（3）Mg>Ti　作保护气

（4）制造人造骨（合理即可）

5.

（1）Fe+H2SO4

FeSO4+H2↑

（2）化合反应

（3）>　碳酸钠溶液除油污是因为碳酸钠和油污反应,用洗涤剂除油污是利用洗涤剂的乳化作用,前者发生的化学变化,后者发生的物理变化

6.

（1）过滤　

（2）Cu　（3）硫酸铜和硫酸

（4）Zn+CuSO4

ZnSO4+Cu

类型二

7.

（1）H2O

（2）①KCl>NaCl>KClO3　②低温时,四种物质中氯酸钾的溶解度最小,最容易达到饱和

（3）NaCl

8.

（1）Mg2+、Fe3+

（2）SO2　CaCl2+Na2CO3

2NaCl+CaCO3↓（或CaSO4+Na2CO3

Na2SO4+CaCO3↓）

（3）3.64　升温

[解析]

（1）火碱是氢氧化钠的俗称,能和卤水中的氯化镁、硫酸镁和氯化铁反应生成氢氧化镁、氢氧化铁沉淀,从而使镁离子和铁离子从卤水中沉淀出来。

（2）烟道气通入反应器2前要脱硫,脱硫主要是为了除去有害气体SO2。

反应器2中的二氧化碳与反应器1中的过量的氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠分别与氯化钙、硫酸钙反应生成碳酸钙沉淀,从而除去卤水中的钙离子。

（3）在温度不变的条件下,32.4℃时,氯化钠的溶解度是36.4g,则每10g水中含有NaCl约3.64g;32.4℃时,硫酸钠的溶解度最大,降温氯化钠的溶解度减小,氯化钠晶体可能析出,升温氯化钠的溶解度增大,不会析出,而硫酸钠会结晶析出,所以为提高Na2SO4纯度,析硝罐中析出的Na2SO4需采用升温的方法进行结晶。

9.

（1）二氧化碳

（2）2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑

（3）在30~35℃时,碳酸氢钠的溶解度最小

碳酸氢钠　降温结晶

10.

（1）②④　

（2）引流

（3）Mg（OH）2

（4）2NaCl+2H2O

H2↑+Cl2↑+2NaOH

（5）H2不易储存和运输（或生产H2的成本高,合理即可）

[解析]

（1）除杂的原理是除去杂质,且不引入新的杂质,试剂A和试剂B的作用是除去杂质CaCl2、MgCl2,根据复分解反应原理,需要加入氢氧化钠和碳酸钠。

（2）操作A是过滤,过滤时玻璃棒的作用是引流。

（3）Mg元素要以沉淀的形式除去,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀,化学式为Mg（OH）2。

（4）氯碱工业以粗盐为原料,生产氯气和氢氧化钠,电解NaCl溶液,即反应物是氯化钠和水,产物是氯气和氢氧化钠、氢气,可知化学方程式为:

2NaCl+2H2O

H2↑+Cl2↑+2NaOH。

（5）H2目前还不能作为燃料被广泛应用的理由是H2不易储存和运输、生产H2的成本高等。

11.

（1）①蒸发（或蒸发结晶）

②过滤

（2）①K2CO3

HCl　确保杂质完全反应

②Ba（OH）2+MgSO4

BaSO4↓+Mg（OH）2↓、

K2CO3+Ba（OH）2

BaCO3↓+2KOH、

KOH+HCl

KCl+H2O、K2CO3+2HCl

2KCl+H2O+CO2↑

③Ba2+、C

12.

（1）酸

（2）将样品中不溶性的金属氧化物转化为可溶性金属氯化物,除去二氧化硅

（3）过滤　SiO2　Mg（OH）2[或Al（OH）3]

（4）CaCl2+Na2C2O4

CaC2O4↓+2NaCl

[解析]

（1）酸性溶液的pH<7,所以pH=5.5的溶液显酸性。

（2）金属氧化物不溶于水,但能与稀盐酸反应生成可溶性的盐和水,且二氧化硅既不溶于水也不与酸反应,因此,向水泥样品中加入足量稀盐酸的目的是将样品中的氧化钙、氧化镁、氧化铝转化为可溶性的氯化钙、氯化镁、氯化铝,除去二氧化硅。

（3）步骤Ⅰ、Ⅱ都是将固体和液体分离,其操作是过滤;固体A是不溶于水也不和稀盐酸反应的二氧化硅（SiO2）;加入氨水调pH至5.5后,氯化镁、氯化铝能分别转化为氢氧化镁沉淀、氢氧化铝沉淀,可知固体B中含有的物质有氢氧化镁[Mg（OH）2]和氢氧化铝[Al（OH）3]。

（4）溶液B中的氯化钙和草酸钠反应生成草酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为CaCl2+Na2C2O4

CaC2O4↓+2NaCl。

13.

（1）烧杯（或漏斗或玻璃棒）

（2）Ca2+、Fe3+、Mg2+　（3）Fe（OH）3、Mg（OH）2

（4）Ca（OH）2+2HCl

CaCl2+2H2O

[解析]

（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。

（2）石灰石矿粉中的碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁,硫酸镁不反应,可知滤液1中的金属阳离子有Ca2+、Fe3+、Mg2+。

（3）滤液1中加入适量氯化钡,氯化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化镁,则滤液2中的溶质有氯化镁、氯化铁、氯化钙,加入石灰乳时,氢氧化钙和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,因此,滤渣3中的固体有氢氧化铁[Fe（OH）3]、氢氧化镁[Mg（OH）2]以及过量的氢氧化钙。

（4）滤液3中含有氢氧化钙,加入适量的稀盐酸与其发生中和反应,可调节溶液为中性,发生的反应是盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,反应的化学方程式为Ca（OH）2+2HCl

CaCl2+2H2O。

类型三

14.

（1）导电　

（2）氯化铵、氯化锌　C+O2

CO2

15.

（1）水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子结合成氢分子,氧原子结合成氧分子　沸点

（2）催化作用　3H2+N2

2NH3

（3）H2O　（4）NO

16.

（1）金属　

（2）增大反应物的接触面积　（3）物理

（4）C+O2

CO2（或2C+O2

2CO或2W+3O2

2WO3）

17.

（1）物理

（2）增大与水蒸气的接触面积,使反应更快、更充分

（3）H2　（4）CO2+2NH3

CO（NH2）2+H2O

（5）H2O、N2、H2

[解析]

（1）若先将空气液化,然后从中分离出氮气,过程中没有新物质生成,属于物理变化。

（2）将煤块粉碎成煤粉,其目的是增大与水蒸气的接触面积,使反应更快、更充分。

（3）由质量守恒定律,反应前后,原子种类、数目均不变可知,物质X为氢气,其化学式为H2。

（4）从流程图中可以看出二氧化碳和氨气在一定条件下能生成尿素和水,反应的化学方程式为CO2+2NH3

CO（NH2）2+H2O。

（5）从流程图中可以看出整个过程中H2O、N2、H2三种物质既参与反应又能不断的生成,故可以循环使用。

18.

（1）催化　+3

（2）3H2+2Mg2Cu

3MgH2+MgCu2

[解析]

（1）ZnFe2O4在循环制氢体系中,质量和化学性质没有改变,起催化作用;ZnFe2O4中锌元素为+2价,氧元素为-2价,根据化合物中元素化合价的代数和为零,设铁元素化合价为x,则（+2）+2x+（-2）×4=0,x=+3。

（2）从图中可看出,氢气和Mg2Cu反应生成MgH2和MgCu2,化学方程式为3H2+2Mg2Cu

3MgH2+MgCu2。

19.

（1）+6

（2）H2SO4+2NH3

（NH4）2SO4　（3）B

[解析]

（2）反应④为化合反应,该反应的化学方程式为H2SO4+2NH3

（NH4）2SO4。

（3）根据图示判断,颗粒物除燃料燃烧直接产生外,还有无机颗粒物;减少二氧化硫和氮氧化物的排放,有利于减少无机颗粒物产生。