初中化学《以化工生产为背景的中考命题》有答案.docx

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初中化学《以化工生产为背景的中考命题》有答案

《以化工生产为情景的中考命题》有答案

一、中考流程图题命题问题情境归纳整理

按资源背景分类

举例

（海）水资源

海水制盐、氯碱工业、海水提镁等

空气资源

合成氨工艺流程

矿产资源

冶铁炼钢

化石燃料

有机合成工艺

化工（实验）废液

提取金属或盐

实质：

考查学生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。

二、中考流程图题命题考查内容和特点

1．考查内容：

（1）化学反应原理。

（2）元素化合物知识。

（3）实验操作及名称。

（4）物质除杂、分离。

（5）流程中的物质转化和循环。

2．特点：

（1）情境真实。

（2）框图信息新颖。

（3）问题设计广泛。

（4）综合性强。

（5）思维容量大。

三、化工流程图题型的结构、解题方法和思路

1．化工流程图题型的结构：

题头（引入信息）→题干（提取信息，应用解题）→题尾（得出结论或产品）。

2．解题方法和思路：

3．具体操作：

（1）关注“箭头”：

箭头进入的是投料（即反应物），出去的是生成物（包括主产物和副产物）。

（2）关注方框内所指。

（3）关注流程“三线”和“核心”（如下图）:

三线：

出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环使用。

典例解析

一、海水资源的利用

[解题指引]实质是考查混合物的除杂、分离、提纯的有关实验基础知识、基本操作和技能。

当遇到这类题目时，要求考生一定要认真在流程（图）中找出得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些；认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。

只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。

1．制盐工业

[例1]（2012年广东梅州）粗盐中含有2、2等杂质，工业提纯粗盐的工艺流程如下图所示。

（1）（）2溶液的7（填“＞”、“＝”或“＜”）。

步骤①反应的化学方程式为：

。

（2）步骤③操作a的名称是。

步骤④加入适量盐酸的目的是除去滤液中的23和。

（3）若步骤①和步骤②的顺序颠倒，则最后所得的精盐水中还含有。

思维点拨：

加入（）2溶液的目的是除去2杂质，加入23溶液的目的是除去2杂质和将过量的（）2转化为，但要留心它们加入的量均“过量”。

因此，过滤后加入适量的盐酸，是为了除去它们以得到纯净的精盐水。

答案：

（1）＞2＋（）2（）2↓＋2

（2）过滤（3）2

2．海水提取金属镁

[例2]（2010年广东肇庆）海水中有大量可以利用的化学资源，例如氯化镁、氯化钠、溴化钾等。

综合利用海水制备金属镁的流程如下图所示：

（1）贝壳主要成分的化学式是。

电解

（2）操作a的名称是，在实验室中进行此项操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、。

（3）工业冶炼镁常用电解2的方法，反应为：

2＋。

（4）写出第②、③两步反应的化学方程式：

②；

③

思维点拨：

海水提取金属镁，与海水制盐相类似，都要经过沉淀、过滤、结晶等几个关键的主要步骤。

熟悉海水提取镁工业流程，故很易得知操作a是什么。

答案：

（1）3

（2）过滤漏斗（3）2↑（4）②＋H2（）2③（）2＋22＋2H2O

二、空气资源与合成氨工艺流程

[例3]（2012年广东佛山）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，对社会发展与进步做出了巨大贡献。

合成氨的工艺流程图如下：

高温

（1）合成氨需要的氮气来自空气，空气中氮气的体积分数约为。

（2）制取氢气的反应过程为：

C＋H2＋H2，＋H22＋H2。

上述两个化学方程式中表现氧化性的物质是（填化学式）。

（3）原料中N2、H2中常含有2和水蒸气，反应前要净化。

净化的过程是_

（4）写出N2、H2反应生成3的化学方程式：

。

（5）将沸点不同的气体分离开来，常采用液化分离法。

如控制温度在－183℃时，可将空气中N2与O2分离。

根据下表中物质的沸点判断，要将产物3与N2、H2分离开来，最适宜的温度应该控制在℃。

物质

H2

N2

O2

3

沸点/℃

－252

－195.8

－183

－33.35

思维点拨：

本题虽然是工业流程图题，但是利用流程图中的信息不多，甚至不借助流程图也可直接解题。

更多的是考查对各部分基础知识的掌握及综合运用。

这也是工业流程图题的一种类型。

答案：

（1）78%

（2）H2O（3）先把原料气通过溶液，再通过浓硫酸（或通过碱石灰等干燥剂）

（4）N2＋3H223（5）－33.35

三、石灰石工业

[解题指引]首先从石灰石作为原料，获取要制备的物质，写出主要的化学方程式或制备原理，观察有没有副产物，如果有，则剩余的步骤就是分离和提纯操作了。

[例4]（2012年广东）下面是某工厂苛化法生产烧碱的示意图。

请回答下列问题：

（1）X的化学式：

。

（2）生石灰可以由（填名称）高温煅烧而得，其反应的化学方程式为：

（3）操作②的名称是；结晶得到的固体烧碱中可能含有少量的（写化学式）；烧碱有强烈的腐蚀性，如果不慎将碱液沾到皮肤上，可先用较多的水冲洗，再涂上稀溶液。

（4）滤液C可加入反应池循环再利用，目的是降低生产成本和防止。

高温

思维点拨：

石灰石经过高温煅烧可得生石灰，生石灰与水反应可得氢氧化钙（石灰乳），而石灰乳的作用是和纯碱反应制得氢氧化钠，但要考虑氢氧化钙过量带来除杂问题。

答案：

（1）H2O

（2）碳酸钙（合理即可）3＋2↑（3）蒸发浓缩（）2硼酸

（4）污染环境（合理均可）

四、化工实验产生的废液

[解题指引]这类实验题主要包括污水处理工业、金属回收工业、新产品的制取等，综合性很强，常常通过物质的制备，混合物的分离、提纯，物质的回收利用，流程设计是否合理等方面设计试题。

这类综合实验题，通过认真分析，可以化解为几个相对独立又相互联系的小实验、小操作来进行解答。

由各个小实验确定各步操作方法，又由各个小实验之间的关系确定操作的先后顺序。

[例5]（2010年广东）硫酸铜晶体常用作农业和渔业的杀虫剂、杀菌剂。

以下是由废铜料（含铁）生产硫酸铜晶体的流程。

（1）B的化学式为，操作a的名称是。

（2）②的反应基本类型为；反应①、③的化学方程式分别为①；③

（3）已知：

＋2H24（浓）4＋2↑＋2H2O。

从环保和经济的角度分析，对比途径Ⅰ、Ⅱ，途径Ⅰ的优点有不产生有害气体和。

思维点拨：

本题是由废铜料制取硫酸铜晶体，废铜料中除了铜外，还含有铁杂质，故需要先除去铁，再由纯净的铜经过反应制得硫酸铜。

其中，试剂X在途径Ⅰ的生产流程中出现了两次。

答案：

（1）过滤

（2）化合反应＋H244＋H2↑＋H244＋H2O

（3）硫酸的利用率高（合理均可）

分类练习

类型一、海水资源的利用

1．（2012年广东肇庆）某食盐样品中含有少量沙土、氯化钙和氯化镁。

以下是除去食盐样品中沙土、氯化钙和氯化镁的实验流程。

根据流程图回答：

（1）操作Ⅰ的名称是，加入的试剂A是，沉淀是。

（2）写出与杂质反应的化学方程式：

；

（3）加入试剂B的目的是；

（4）蒸发结晶时用到玻璃棒的作用是：

。

答案：

⑴过滤碳酸钠（或23）碳酸钙（或3）⑵2＋2（）2↓＋2

⑶除去和23⑷搅拌，防溅

2．海水中含有丰富的氯化镁。

下图是从海水中提取镁的简单流程。

上述提取的过程中，试剂A最好选用（从利用丰富的石灰石资源考虑）。

沉淀B与试剂C发生的是中和反应，则沉淀B的化学式为，由无水2制取的化学方程式为：

。

电解无水2的过程中，能转化为能。

海水本身就是含有2的溶液，它与通过步骤①、②到的2溶液有何不同：

通电

。

答案：

熟石灰（或生石灰）（）22＋2↑电化学后者是经过富集和分离后的溶液（或海水中含有氯化钠等多种溶质，氯化镁的浓度很低）

类型二、石灰石工业

3．（2011年广东肇庆）氯化钙是多用途的干燥剂和建筑防冻剂。

实验室里用石灰石和盐酸制备二氧化碳的含酸废液（含有2、3等）通过以下途径制得无水氯化钙。

（1）操作Ⅰ的名称为，操作Ⅱ的名称为滤渣的化学成分有。

（2）石灰乳的作用：

①；②。

写出其中一个反应的化学方程式：

。

答案：

⑴过滤冷却结晶（或结晶）（）2、（）3⑵中和废液中的酸使废液中的镁、铁充分沉淀2＋（）22＋2H2O

4．（2011年广东广州）氯化钙在生活中常用作干燥剂、融雪剂，在工业上可用于制造防冻液等。

某工厂以石灰石为原料生产二水氯化钙（2·2H2O）的流程如下。

原料石灰石中含有的杂质主要是3、4和2O3。

（1）石灰石粉溶解时，2O3发生反应的化学方程式为：

。

（2）加入2除去的杂质离子是；加入（）2除去的杂质离子是。

（3）检验“滤液”酸碱性，如果显碱性，还需加入适量的（填化学式）提高产品纯度。

答案：

（1）2O3＋623＋3H2O

（2）42－2＋（3）

类型三、化工实验废液

5．兴趣小组的同学在开展“废物利用、减少污染”的活动中，取某工厂合金废料（含铝、铁、铜）进行如下实验：

（1）操作Ⅰ的名称是；该操作需用到的铁制仪器为。

（2）固体A的成分是；操作Ⅱ反应的化学方程式为：

（3）黑色固体C加适量稀硫酸反应的化学方程式为：

。

（4）图中由含铝的钠盐制备氯化铝有两种途径，你认为合理的途径是（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），理由是。

答案：

⑴过滤铁架台（带铁圈）⑵铁、铜（或、）＋H244＋H2↑⑶＋H244＋H2O⑷Ⅱ途径Ⅱ没有引入新的杂质，得到的是纯净的氯化铝溶液（合理均可）

类型四、化石燃料——有机合成工艺

6．（2011年广东佛山）煤是社会生产、生活中最重要的能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，使煤变成清洁能源。

煤气化和液化流程示意图如下图所示：

（1）第①步操作发生的是变化（填“物理”或“化学”）。

（2）第②步是精炼煤与水蒸气的反应，化学方程式为：

。

（3）第③步反应的基本类型属于。

（4）含硫化合物洗液经过提炼后，可用来制硫酸，过程是含硫化合物氧化得到2，2进一步氧化得到X，X与水反应得到H24，则X的化学式为。

（5）从“绿色化学”的角度分析，“煤的气化和煤的液化”生产流程的优点：

高温

。

答案：

⑴物理⑵C＋H2O（气）＋H2⑶化合反应⑷3⑸原料全部转化为产品（或原料利用率100%等），实现“零排放”（或不对环境造成污染等）

强化练习

1．（2012年江苏苏州）同学们称取了5.0g粗盐，在老师的指导下经过提纯操作，得到了较纯的精盐。

请回答下列问题。

（1）在除去不溶性杂质实验中用得最多的仪器是。

（2）除去泥沙等不溶性杂质后，粗盐中还含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等可溶性杂质。

将这些可溶性杂质除去的实验方案如下（所加试剂均稍过量）：

①加入23溶液发生的化学反应用化学方程式可表示为：

_。

②过滤后得到的沉淀除有氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钡外，还有；所得滤液中的溶质除外，还有23和，在蒸发食盐水时为防止液滴飞溅，操作时应连续搅拌，还应

。

答案:

（1）玻璃棒

（2）①23＋23↓＋223＋23↓＋2

②3在出现较多晶体时停止加热

2．用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙可以用矿石A来制备，某化学兴趣小组设计了2种转化流程，如下图所示。

微热

已知：

a．二氧化碳持续通入氢氧化钙溶液发生如下反应：

2＋（）23↓＋H2O，3＋H2O＋2（3）2；

b．碳酸氢钙可溶于水，微热易分解：

（3）23↓＋H2O＋2↑；

c．生石灰与水充分反应后可得到颗粒非常细小的熟石灰浆。

（1）小王主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计，认为其工艺简单。

请写出反应①和④的化学方程式：

①；④；操作Ⅱ包括

等工序。

（2）制轻质碳酸钙时，D为（选填“悬浊液”、“溶液”或“乳浊液”），理由是

。

（3）小李认为流程①、②、③和操作Ⅰ比小王的主张更好，其理由是

高温

；操作Ⅰ包括搅拌和微热等工序。

答案：

⑴3＋2↑23＋（）23↓＋2搅拌、过滤⑵悬浊液

澄清石灰水中氢氧化钙的浓度太小，生产效率很低⑶利用产生的二氧化碳比另加碳酸钠溶液更经济，生产成本更低

3．近年来有人提出了利用海水（含氯化钠）处理含二氧化硫的废气，该方法的流程如下：

（1）上图中从海水最终得到“（产品）”的过程属于（填“物理变化”或“化学变化”）。

（2）图中反应①、③、④属于化合反应的是（填序号）。

（3）①中的反应物是氯化钠和，该反应的化学方程式为：

通电

（4）反应④的化学方程式为：

。

答案：

⑴化学变化⑵③⑶水（或H2O）2＋2H2O2＋2↑＋H2↑⑷3＋＋2↑＋H2O

4．（2010年广东佛山）作为推行“低碳经济”的重要科技进步，太阳能光伏发电成为2010年上海世博会的“亮点”。

太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅。

三氯甲硅烷（3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法。

生产流程示意图如下：

（1）三氯甲硅烷（3）是由种元素组成的化合物。

（2）“精馏”也是蒸馏的一种形式。

通过蒸馏可把液体混合物分离开，原理是利用混合物各成分的（填“熔点”或“沸点”）不同。

（3）写出从粗硅到3（粗）的化学方程式：

。

（4）为了达到绿色化学和资源综合利用的目的，上述生产流程中某些物质可循环使用，这些物质是（填化学式）。

300℃以上

（5）石英沙的主要成分是2，含有少量2O3。

若要除去石英沙中少量的杂质，可选用的试剂是（填化学式）。

答案：

⑴3⑵沸点⑶＋33＋H2⑷H2、⑸（或3，或H24）

5．高纯度的氧化铜可用作颜料、有机合成催化剂等，以下是用粗铜粉氧化法获取高纯度氧化铜的流程图。

回答下列问题：

（1）1∶1的硫酸溶液是用1体积98%的浓硫酸与1体积水混合而成，配制该硫酸溶液时，一定要把慢慢注入，并不断搅拌。

（2）写出硫酸与氧化铜反应的化学方程式：

。

（3）写出固体B所含的物质：

（4）洗涤固体B应使用的试剂是。

答案：

（1）浓硫酸水

（2）＋H244＋H2O（3）、（4）稀硫酸

6．（2012年江苏泰州）下图是用绿色粉末A制取红色金属H的两种流程，其中白色固体F是一种常见的建筑材料，固体乙是目前用途最广、产量最高的金属。

请回答下列问题：

（1）写出有关物质的化学式：

；乙。

（2）写出转化①的化学方程式：

，F的其他用途有

。

（3）转化②的过程中生成红色固体H的化学方程式为：

；如果在转化②中同时产生气体，则原因是（用化学方程式说明）。

（4）转化③发生的反应方程式为：

。

（5）如果在实验室中由物质A制取H，上述两种流程中，操作比较简便的是流程。

答案：

（1）

（2）3＋2↑干燥剂（3）＋2＋2

＋22↑＋2（4）＋＋2（5）流程一

7．实验结束时，同学们将含有4、4、4的废液倒在废液缸里，如果将废液直接排放就会造成水污染。

于是几位同学利用课余处理废液，回收工业重要原料硫酸锌和有关金属。

实验过程如下：

请回答：

（1）滤液A和滤液B含有相同的溶质，其名称是；固体B的化学式为。

（2）写出步骤①其中一个反应的化学方程式：

；步骤④发生反应的化学方程式为：

。

（3）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法

答案：

（1）硫酸锌

（2）＋44＋＋H244＋H2↑（3）取步骤④的滤渣于试管中，加入少量稀硫酸，若有气泡产生则说明酸不足（或若无气泡产生，则说明酸足量）。

8．某校课题研究小组到电镀厂考察，了解到铁件镀铜的主要工艺流程如下：

结合流程中提供的信息回答：

（1）流程Ⅱ废水中含有的物质有。

（2）经测定：

流程Ⅳ中废水的为4，废水中一定没有。

（3）流程Ⅳ废水中除流程Ⅰ、Ⅱ引入的物质外，还含有；请设计简单方案来证明你的推断：

。

答案：

（1）H24、2（4）3、4

（2）（3）4取少量废水，插入一打磨光亮的铁片，一段时间后取出观察，铁片上有红色的铜，说明废水中含有4

9．（2012年上海）某氯化钾样品含有杂质氯化钙和氯化镁，实验室提纯流程如下：

（1）操作A的目的是使，X溶液中溶质是。

（2）过滤时用到的玻璃仪器有漏斗、、。

实验过程中发现过滤速度较慢，可能的原因是固体颗粒阻碍了液体通过滤纸孔隙，还可能是。

（3）本实验中蒸发是为了除去（填化学式）。

（4）若样品中含80g，理论上最终所得固体的质量（填编号）。

A．大于80gB．等于80gC．小于80gD．无法确定

答案：

（1）样品充分溶解碳酸钾（或K23）

（2）烧杯玻璃棒滤纸没紧贴漏斗内壁，中间留有气泡（合理均可）（3）、H2O（4）A

10.（2012•扬州）某化工厂为综合利用4，设计了以下工艺流程：

煅烧炉1中发生的部分化学反应有：

3+2↑C+22

（1）煤粉、H2既是重要的化工原料又是重要的能源，氢氧燃料电池可以将2能转化为电能，煤燃烧主要讲化学能转化为能。

（2）煅烧炉1中还会发生和反应，其方程式为

，

X气体的化学式是；循环利用X的优点是。

（3）下列金属能从4溶液中置换出的是（填字母）

a、b、c、

（4）实验室模拟操作a的过程是蒸发浓缩、、过滤干燥。

（5）请设计实验证明（4）4是铵态氮肥

实验步骤

实验现象

实验结论

样品为铵态氮肥

高温

答案：

（1）化学,热。

（2）++2，2,减少温室气体排放（或降低生产成本）（3）a（4）降温结晶（5）实验步骤：

把一定量（4）4溶解与试管中，滴入溶液后，加热溶液，然后将产生的气体通入酚酞试液。

现象：

酚酞试液变红。

或者实验步骤：

取少量（4）4样品放入坩埚中，加入消石灰与其混合后，用研杵研磨。

现象：

闻到刺激性气味。