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題型突破(四)　生產(chǎn)實(shí)際分析 題型分類突破 類型一　流程類 1.[xx海淀一模節(jié)選] NSR技術(shù)通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)NOx(氮氧化物)的儲(chǔ)存和還原,能有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣過量條件下的NOx排放。其工作原理如圖T4-1所示。 圖T4-1 (1)儲(chǔ)存時(shí),部分NO和O2在一定條件下發(fā)生化合反應(yīng)生成NO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　;吸收NOx(如NO、NO2)的物質(zhì)是　　　　　　　　。 (2)還原時(shí),存在如下反應(yīng): 5CO+Ba(NO3)2N2+BaO+5CO2 若有28 g CO參與反應(yīng),則生成CO2的質(zhì)量為　　　　g。 2.[xx石景山一模]氯化鈣應(yīng)用廣泛,以石灰石(雜質(zhì)主要是Fe2O3、MgSO4)為原料生產(chǎn)氯化鈣的流程如下。 圖T4-2 已知:BaCl2+MgSO4BaSO4↓+MgCl2 Ca(OH)2+MgCl2Mg(OH)2↓+CaCl2 3Ca(OH)2+2FeCl32Fe(OH)3↓+3CaCl2 (1)氧化鐵與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　。 (2)濾液1中的溶質(zhì)有HCl、FeCl3、MgSO4和　　　　　　　　　。 (3)濾液2中加入Ca(OH)2是為了除去　　　　(填序號(hào),下同)。 A.MgCl2　　　 B.FeCl3　　　 C.HCl (4)濾液3呈堿性,為使溶液pH降低,可加入適量的　　　　。 A.NaCl B.NaOH C.鹽酸 3.[xx東城二模]最近科學(xué)家提出了一種“綠色自由”構(gòu)想,先把空氣吹入碳酸鉀溶液中,再把二氧化碳從溶液中提取出來(lái),在合成塔中轉(zhuǎn)化為甲醇(CH3OH)。具體流程如下: (已知:CO2+K2CO3+H2O2KHCO3) 圖T4-3 (1)吸收池的作用是　　　　。 (2)碳酸氫鉀(KHCO3)在分解池中發(fā)生分解反應(yīng),其反應(yīng)條件是　　　　。 (3)合成塔中反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)如果空氣不經(jīng)過吸收池和分解池,直接通入合成塔,從安全的角度考慮不可行,理由是　　　　　　　　　　　　　。 4.[xx石景山二模]復(fù)印用的墨粉中含有Fe3O4粉末。制備Fe3O4的主要流程如下。 圖T4-4 (1)①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　。 (2)試劑X為　　　　　。 (3)操作Y為　　　　　。 (4)流程③反應(yīng)前后,各物質(zhì)中元素化合價(jià)發(fā)生改變的是　　　　　(填元素符號(hào))。 5.[xx順義二模]酒石酸氫鉀(KC4H5O6)是釀葡萄酒時(shí)的副產(chǎn)品,被食品工業(yè)稱作塔塔粉。用作添加劑、膨松劑。其生產(chǎn)過程如圖T4-5所示: 圖T4-5 回答下列問題: (1)酒石酸氫鉀(KC4H5O6)中含有的金屬元素是　　　　　　　。 (2)葡萄汁發(fā)酵屬于　　　　　　　變化。 (3)步驟Ⅱ中過濾的目的是　　　　　　　。 (4)理論上,500 t的酒石至少能提取　　　　　t酒石酸氫鉀。 (5)步驟Ⅲ中一定發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。 6.[xx昌平二模]中國(guó)首款完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)民用客機(jī)C919飛機(jī)的鈦合金用量達(dá)9.3%。工業(yè)上利用鈦白粉制備海綿鈦的工藝流程如下: 圖T4-6 (1)鈦白粉主要成分為TiO2,TiO2中鈦元素的化合價(jià)為　　　　　。TiO2屬于　　　　(填物質(zhì)類別)。 (2)反應(yīng)Ⅱ可獲得海綿鈦,該反應(yīng)在高溫下進(jìn)行,其化學(xué)方程式為　。 (3)反應(yīng)Ⅲ屬于基本反應(yīng)類型中的　　　　反應(yīng)。 7.[xx房山二模]海水素有“液體工業(yè)原料”之美譽(yù)。工業(yè)“從海水中提取鎂”的主要流程如下: 圖T4-7 (1)煅燒爐中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3CaO+CO2↑,此反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的　　　　　　　反應(yīng)。 (2)反應(yīng)沉淀池中發(fā)生如下反應(yīng): ①CaO+H2OCa(OH)2; ②Ca(OH)2+MgSO4CaSO4+Mg(OH)2↓, 操作Ⅰ為　　　　　　　。 (3)電解槽中,能生成鎂的反應(yīng)物為　　　　　。 (4)從海水中提取鎂的過程中,鎂元素的化合價(jià)變化為　　　　　　　　　。 8.[xx朝陽(yáng)一模]高純度的氧化銅可用作顏料、有機(jī)合成催化劑等,圖T4-8是工業(yè)用粗銅粉氧化法獲取高純度氧化銅的流程圖。 圖T4-8 (1)②中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________　。 (2)洗滌固體B所用的試劑為　　　　　　。 9.[xx海淀一模]礦山廢水中含有大量的H2SO4和CuSO4,直接排放會(huì)影響水體酸堿性,并造成重金屬污染。通過處理可以回收金屬銅,并使廢水pH和重金屬含量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 圖T4-9 已知:步驟Ⅰ無(wú)藍(lán)色沉淀生成。 (1)步驟Ⅱ和步驟Ⅲ都需進(jìn)行的操作是　　　。 (2)步驟Ⅱ得到金屬銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為　　　　　　　　　　　　　。 (3)加入Ca(OH)2可以降低鐵屑的消耗量,原因是　　　　　　　　　(請(qǐng)用文字并結(jié)合化學(xué)方程式解釋)。 (4)步驟Ⅲ需加入Na2S才能使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),由此推測(cè)廢水③不達(dá)標(biāo)的主要原因是其中含有　　　　　　　　　　　。 10.[xx石景山一模]乙炔(C2H2)是一種極易燃的氣體,是生產(chǎn)聚氯乙烯的重要原料。工業(yè)上用電石(主要成分為CaC2)制取乙炔的流程如下。 圖T4-10 (1)C2H2中碳、氫元素的質(zhì)量比為　　　　。 (2)電石渣可以處理含硫酸的廢水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)根據(jù)上述生產(chǎn)流程分析,下列說(shuō)法正確的是　　　(填序號(hào))。 ①盛放電石的倉(cāng)庫(kù)著火,可用水滅火 ②電石生產(chǎn)乙炔反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaC2+H2OCa(OH)2+C2H2↑ ③若將電石長(zhǎng)期露置于空氣中,可能會(huì)有碳酸鈣生成 11.[xx豐臺(tái)一模]六水合硫酸鎳(NiSO46H2O)是一種綠色易溶于水的晶體,是一種重要的工業(yè)原料?？捎珊?、銅、鐵的電鍍廢渣為原料獲得。主要流程如下: 圖T4-11 (1)分離出銅和其他雜質(zhì)的操作是　。 (2)電鍍廢渣中Fe與物質(zhì)A發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　。 (3)NiCO3沉淀轉(zhuǎn)化為NiSO4溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 類型二　設(shè)備類 12.[xx北京]為保護(hù)綠水青山,可將工業(yè)殘留的鋇渣[主要成分為碳酸鋇(BaCO3)]進(jìn)行無(wú)害化處理,制取化工原料硫酸鋇(BaSO4)。主要流程如下: 圖T4-12 已知:BaSO4難溶于水,氯化鋇(BaCl2)可溶于水。 (1)粉碎鋇渣的目的是　　　　　　　。 (2)反應(yīng)釜1中的氣體X為　　　　　。 (3)反應(yīng)釜2中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　。 13.[xx西城一模]工業(yè)上制造高純度CaO的主要流程示意圖如下: 圖T4-13 (1)CaCO3中碳元素的化合價(jià)是　　　　。 (2)反應(yīng)釜中發(fā)生的反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng),其化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　。 (3)焙燒爐中,CaCO3在1 000 ℃可分解得到高純度CaO。理論上5 t CaCO3制出CaO的質(zhì)量是　　　　t。稍冷后,取出CaO立即放入干燥器,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用化學(xué)方程式表示)。 14.[xx東城一模]由煤制氫氣的技術(shù)發(fā)展已有200年歷史。某實(shí)驗(yàn)室提出了一種煤制氫技術(shù)。其流程如圖T4-14所示。 圖T4-14 (1)水煤漿是由煤(主要含碳)與水混合而成,經(jīng)過氣化器后轉(zhuǎn)化為CO2和H2。在氣化器中發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)(反應(yīng)條件已省略):①C+H2OCO+H2;②□+□CO2+H2。 ①的基本反應(yīng)類型是　　　　　　; ②的化學(xué)方程式是　。 (2)重整器的作用是　　　　　　　　　　。 (3)燃料電池里發(fā)生的反應(yīng)為2H2+O22H2O,為了維護(hù)電池的正常工作,需要定期排放所生成的水。100 kg氫氣通入燃料電池,理論上可生成水　　　　kg。 15.[xx朝陽(yáng)一模節(jié)選]某化肥廠以煤、空氣、水為原料合成氨,生產(chǎn)流程如下: 圖T4-15 (1)設(shè)備2中參加反應(yīng)的物質(zhì)有　　　　　。 (2)設(shè)備3中發(fā)生的反應(yīng),屬于基本反應(yīng)類型中　　　　　　　　　反應(yīng)。 (3)該生產(chǎn)流程中含氮元素的物質(zhì)有　。 16.[xx豐臺(tái)一模]硫酸是用途廣泛的化工原料,圖T4-16為硫酸工業(yè)的主要流程。 圖T4-16 請(qǐng)回答下列問題。 (1)沸騰爐中,發(fā)生反應(yīng)的方程式為:4FeS2+□2Fe2O3+8SO2 (2)在接觸室發(fā)生的反應(yīng)中,化合價(jià)發(fā)生改變的元素有　　　　　。 (3)吸收塔中常用98.3%的硫酸吸收SO3,主要反應(yīng)為SO3+H2OH2SO4,則所得產(chǎn)品中硫酸的濃度　　　　(填“>”“<”或“=”) 98.3%。 17.[xx朝陽(yáng)二模節(jié)選] MnCO3用作涂料和清漆的顏料。MnCO3不溶于水,100 ℃時(shí)開始分解。以軟錳礦(主要成分MnO2)為原料制備高純MnCO3的流程如下: 圖T4-17 (1)洗滌塔中噴水的目的是　　　　　　。 (2)烘干塔中需選擇“低溫”干燥的原因是　　　　　　　　。 (3)上述流程中的產(chǎn)品除高純MnCO3外,還有　　　　　　　　。 18.[xx豐臺(tái)二模]高錳酸鉀的一種工業(yè)生產(chǎn)簡(jiǎn)圖如圖T4-18所示。 圖T4-18 (1)上述含錳元素的物質(zhì)中,屬于氧化物的是　　　　　　。 (2)氧化反應(yīng)器中,發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是　　　　。 (3)電解槽中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2K2MnO4+2H2O 2KMnO4+2KOH+H2↑。該反應(yīng)前后化合價(jià)發(fā)生改變的元素有Mn和　　　　。 19.[xx懷柔二模]以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下, 請(qǐng)回答下列問題。 圖T4-19 (1)在SO2、SO3、O2、H2SO4四種物質(zhì)中屬于氧化物的是　　　　　。 (2)在沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 4　　　+11O22Fe2O3+8SO2 (3)在接觸室內(nèi)化合價(jià)發(fā)生變化的元素是　　　　　　　。 (4)若有2 000 kg SO3進(jìn)入到吸收塔中,且完全被吸收,則所得硫酸的質(zhì)量是　　　　　　　。 (已知:吸收塔內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是SO3+H2OH2SO4) 20.[xx門頭溝一模]尿素[CO(NH2)2]是一種常用化肥。圖T4-20為利用天然氣制尿素的主要流程。 圖T4-20 (1)設(shè)備Ⅰ內(nèi)發(fā)生的變化是　　　　　　(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。 (2)設(shè)備Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)所屬的基本反應(yīng)類型是　　　　　　。 (3)設(shè)備Ⅲ中產(chǎn)生并分離出CO2和H2兩種物質(zhì),依據(jù)流程圖判斷進(jìn)入設(shè)備Ⅳ的是H2,理由是　。 (4)設(shè)備Ⅴ中發(fā)生反應(yīng):2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O,若生產(chǎn)60 t尿素,需要NH3的質(zhì)量為　　　　　t。 21.[xx房山一模]國(guó)家能源局指出:到2020年,將在全國(guó)范圍內(nèi)推廣使用車用乙醇汽油。利用農(nóng)作物秸稈可生產(chǎn)乙醇(C2H5OH),主要流程如圖T4-21所示: 圖T4-21 (1)乙醇中含有　　　　　種元素。 (2)發(fā)酵罐中,葡萄糖(C6H12O6)在酒化酶的催化作用下發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為:C6H12O62C2H5OH+2X↑,則X的化學(xué)式為　　　　。 (3)蒸餾塔中發(fā)生的是　　　　　　(填“物理”或“化學(xué)”)變化。 (4)分子篩的作用是吸附小于篩孔直徑的　　　　　　　　(填“水分子”或“乙醇分子”)。 22.[xx延慶一模]某化工廠用廢硫酸制備硫酸鉀的流程如下,請(qǐng)回答下列問題。 圖T4-22 (1)“設(shè)備Ⅰ”中將碳酸鈣研成粉末的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)“設(shè)備Ⅲ”中的反應(yīng)物之一硫酸銨[(NH4)2SO4)]中氮元素的化合價(jià)為　。 (3)上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)除水外,還有　　　　　　　　　　(填化學(xué)式)。 23.[xx西城一模]氧化鋅是一種常用的化學(xué)添加劑,廣泛應(yīng)用于藥膏、阻燃劑等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。由鋅灰(主要成分是Zn)生產(chǎn)活性ZnO的部分生產(chǎn)流程如下: 圖T4-23 (1)酸浸槽中,Zn與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)混合溶液A中一定含有的溶質(zhì)是　　　　　　　　　　　。 (3)固體B的成分可能是　　　　　　　　　。 24.[xx北京]工業(yè)上用硫鐵礦燒渣(主要成分是Fe3O4、Fe2O3等)、煤粉作原料制備FeCO3的主要流程如下: 圖T4-24 (1)焙燒爐中,發(fā)生的主要反應(yīng)為: ①3C+2O22CO+CO2; ②Fe2O3+CO2FeO+CO2; ③Fe3O4+CO3FeO+CO2。 上述反應(yīng)中的各物質(zhì),碳元素呈現(xiàn)　種化合價(jià)。 (2)酸浸槽中,FeO轉(zhuǎn)化為FeSO4,加入的物質(zhì)X是　　　　。 (3)主反應(yīng)器中,生成FeCO3的反應(yīng)物為　　　　　　　　　　。 25.[xx西城二模]侯氏制堿法又稱聯(lián)合制堿法,是我國(guó)化學(xué)工程專家侯德榜于1943年發(fā)明的,此法可以同時(shí)生產(chǎn)純堿和氯化銨兩種產(chǎn)品。 圖T4-25 (1)設(shè)備1中分離操作的名稱是　　　　。 (2)煅燒爐中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),屬于基本反應(yīng)類型中的　　　　　反應(yīng)。 (3)以上流程中,可循環(huán)使用的物質(zhì)有　　　　　　　　　　　　。  參考答案 類型一 1.(1)2NO+O22NO2　BaO　(2) 44 2.(1)Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O (2)CaCl2　(3)ABC　(4)C 3.(1)吸收空氣中的二氧化碳　(2)高溫　 (3)CO2+3H2CH3OH+H2O (4)在300 ℃條件下,氫氣與氧氣接觸可能會(huì)發(fā)生爆炸 4.(1)Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ (2)NaOH　(3)過濾　(4)Fe和O 5.(1)K　(2)化學(xué)　(3)除去酒石中不溶于稀鹽酸的固體　(4)250　(5)Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑ 6.(1)+4　氧化物 (2)2Mg+TiCl4 Ti +2MgCl2 (3)分解 7.(1)分解　(2)過濾　(3)MgCl2(或氯化鎂) (4)+2變?yōu)? 8.(1)Fe+H2SO4FeSO4+H2↑、Fe+CuSO4FeSO4+Cu　 (2)稀硫酸 9.(1)過濾　(2)Fe+CuSO4Cu+FeSO4 (3)Ca(OH)2會(huì)與廢水中的硫酸發(fā)生反應(yīng):Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O,消耗了廢水中的硫酸,減少了鐵屑與硫酸的反應(yīng):Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ (4)CuSO4(或Cu2+) 10.(1)12∶1　(2)Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O　(3)③ 11.(1)過濾　 (2)H2SO4+Fe FeSO4+H2↑　 (3)NiCO3+H2SO4 NiSO4+CO2↑+H2O 類型二 12.(1)增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率,使其充分反應(yīng)(答案合理即可) (2)CO2 (3)BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl [解析] 本題考查鹽的性質(zhì)和化學(xué)方程式的書寫。(1)“粉碎”“破碎”“研磨”固體,其作用大多是增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率,使其充分反應(yīng)。(2)鋇渣的主要成分是碳酸鋇(BaCO3),加入鹽酸后反應(yīng)的化學(xué)方程式為BaCO3+2HCl BaCl2+H2O+CO2↑,反應(yīng)釜1中的氣體X為CO2。(3)反應(yīng)釜2中發(fā)生的反應(yīng)為氯化鋇溶液與硫酸反應(yīng),其反應(yīng)方程式為BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl。 13.(1)+4　 (2)Ca(NO3)2+(NH4)2CO32NH4NO3+CaCO3↓ (3)2.8　CaO+H2OCa(OH)2 14.(1)①置換反應(yīng)?、贑O+H2OCO2+H2 (2) 分離CO2和H2(除去氫氣中混有的二氧化碳)　(3)900 15.(1)NH3、H2O、CO2　(2)化合　 (3)空氣、N2、NH3、NH4HCO3 16.(1)11 O2　(2)S、O　(3)> 17.(1)除去粗產(chǎn)品MnCO3中的(NH4)2SO4　 (2)防止MnCO3高溫分解 (3)(NH4)2SO4溶液、CO2 18.(1)MnO2　(2)MnO2、KOH、O2　(3)H 19.(1)SO2、SO3　(2)FeS2　(3)S和O　 (4)2 450 kg 20.(1)物理變化　(2)置換反應(yīng)　(3)產(chǎn)物是NH3,反應(yīng)物有氮?dú)?另一反應(yīng)物應(yīng)含氫元素(或其他含有元素守恒意思的表述)　(4)34 21.(1)3　(2)CO2　(3)物理　(4)水分子 22.(1)增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng),使反應(yīng)充分 (2)-3 (3)CaCO3、NH3 23.(1)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑　 (2)ZnSO4、H2SO4　(3)Na2CO3 24.(1)3　(2)硫酸　(3)FeSO4和NH4HCO3 25.(1)過濾　(2)分解　(3)NaCl、CO2