中考新亮点化学工艺流程题

中考新亮点——化学工艺流程题四川省简阳市石板凳镇莲花九义学校邓发其641426关注社会，贴近生活，联系实际，灵活运用题给信息和化学知识解决生活、生产中的新问题、实际问题是新课程改革的出发点和着力点，也是新课标中考命题的必然趋势。近年来，中考化学命题不断推陈出新，在注重“双基”考查的基础上，在各地中考试题中出现了不少创新试题。化学工艺流程题就是其中的一类，这类试题取材广泛，构思独特新颖，有机地融入了实际工业生产和现代科技工业中的新知识，内容呈现探究性、应用性与创新性的特点，较好的考查了学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，充分体现了课改和素质教育的要求，现已成为中考命题的新亮点，备受中考命题者的青睐。下面以2010年全国各地部分中考试题为例分析如下：一、天然气合成氨的工艺流程例1.(2010年·扬州中考题)能源“非石油化”是战略目标，发展以CH4、CO2等为原料的“C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常天然气中含有H2S等有毒气体，下图为天然气合成氨的工艺流程。(1)甲烷----氧气燃料电池是将______能转化为______能的装置。CH4在空气中燃烧时，将干冷的小烧杯罩在火焰上方，可观察到烧杯内壁有______。(2)CH4可合成多种无机物和有机物。研究CH4和CO2反应生成CO和H2，重大意义在于______；我国科研人员首先发现CH4可直接分解获得C6H6和H2，化学方程式为__________。(3)①中CH4与H2O(气)反应生成CO2、H2，化学方程式是______。②中一般加人K2CO3溶液吸收CO2，此反应表示为K2CO3＋CO2＋H2O=2_________，N2与H2按照分子数1：____反应生成NH3。(4)使用Fe2O3·H2O除去H2S,生成物中含硫元素的物质有______种。流程中参与循环的物质是_______（填化学式）。解析本题是一道以工业合成氨的化学反应原理为背景的流程题，重点考查根据信息书写化学方程式的能力。（4）从生产流程可知，开始加入Fe2O3·H2O除去H2S可得到FeS和S两种含有硫元素的物质。生产流程③中通入氧气又得到Fe2O3·H2O，故Fe2O3·H2O为参与循环的物质。答案：（1）化学电能小水珠（2）转化二氧化碳或控制温室效应6CH4==C6H6+9H2（3）CH4＋2H2O催化剂CO2＋4H2KHCO33（4）2Fe2O3·H2O二、制取高纯硅的工艺流程例2.（2010·连云港中考题）在上海世博园江苏馆的“春华秋实”展区，用我市东海水晶雕出的作品《寄畅园之冬》吸引了众多参观者的眼球。东海县石国家火炬计划硅胶材料产业化基地，产品由晶莹剔透的成分为SiO2，是制取高纯硅的主要原料，高纯硅又是制造计算机芯片的主要原料。①SiO2+C3000℃Si（粗）+CO↑②Si（粗）+2Cl2450～500℃SiCl4③SiCl4+2H2高温Si（纯）+4HCl其生产过程示意图如下：请你自学上述资料后，回答下列问题（1）由石英砂制得高纯硅的反应原理中，属于化合反应的是填数字代号，下同），属于置换反应的是。（2）粗硅提纯必须在无氧的氛围中进行，除了考虑到硅易被氧化成二氧化硅外，还有一个原因是。（3）生产过程示意图中的“物质A”用水吸收，可得副产品（一种常见的酸）的名称是。（4）作为电器、电子、光纤等行业原料的石英砂纯度要求高，需要对普通石英砂（含有少量的CaCO3、Fe2O3）进行提纯，其中酸洗（用盐酸）和高纯水洗是两个最重要的步骤。请写出酸洗步骤中的一个反应的化学方程式（任写一个）；判断高纯水洗是否洗净的方法是：取少量最后的洗涤液于试管中，向其中滴加AgNO3溶液，若无现象，则表明残留物已洗净；否则，表明残留物未洗净。解析本题以高纯硅的制取的高新科技成果为背景，起点高、落点低，考查了学生灵活应用所学知识解决实际问题的能力。通过本题旨在引导学生充分认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用，关注与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。答案：（1）②，①③（2）防止氧气进去与氢气混合引起爆炸（3）盐酸（4）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（或Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O）白色沉淀产生三、工业生产电路板的工艺流程例3.（2010年·厦门中考题）工业上生产电路板及处理废液的工艺流程如下：（1）由步骤①可判断FeCl3与铜反应生成的两种产物是和。（2）步骤②加入过量的铁粉，除能与废液中的FeCl3反应外，还可以发生反应的化学方程式为。（3）步骤③加入盐酸，充分搅拌，当观察到现象时，说明滤渣只剩铜。（4）步骤②③所得FeCl2可与一种单质发生化合反应生成FeCl3，实现循环利用。根据质量守恒定律可推测该单质的化学式为。解析本题以工业生产电路板中废液的处理为背景，考查了考查金属活动性及质量守恒定律的的相关知识，有利于培养学生树立节约资源和保护环境的意识，也是化学学科义不容辞的责任。答案：（1）FeCl2CuCl2（2）Fe+CuCl2==FeCl2+Cu（3）不再有气泡产生（4）Cl2四、从海水中提取金属镁的工艺流程例4．（2010年·肇庆中考题）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：①②③④海水(含有NaCl、MgCl2等)溶液CaO贝壳石灰乳Mg(OH)2沉淀MgCl2Mg操作a煅烧电解石英砂粗硅四氯化硅纯四氯化硅高纯硅物质A450～500℃氢气精馏氯气焦炭3000℃高温FeCl3溶液镀铜电路板滤液：FeCl3CuCl2、FeCl2金属铜过量稀盐酸过量铁粉FeCl3溶液①滤渣②③（1）贝壳主要成分的化学式是。（2）操作a的名称是，在实验室中进行此项操作，需要的玻璃仪器．．．．有烧杯、玻璃棒、。（3）工业冶炼镁常用电解MgCl2的方法，反应为：MgCl2电解Mg+。（4）写出第②、③两步反应的化学方程式：②，③。解析本题以海水的开发和利用为背景，结合海水制备金属镁的工艺流程，综合考查了化学方程式的书写、过滤操作及物质间的反应规律。石灰乳的成分是氢氧化钙，与海水中的氯化镁作用可生成Mg(OH)2与氯化钠，通过过滤操作便可得将二者分离。答案：（1）CaCO3（2）过滤漏斗（3）Cl2（4）②CaO+H2O=Ca(OH)2③Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O五、生产牙膏摩擦剂的工艺流程例5．(2010年·苏州中考题)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，如图所示。已知：a．二氧化碳持续通入氢氧化钙溶液发生如下反应：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O，CaCO3+H2O+CO2==Ca(HCO3)2；b．碳酸氢钙微溶于水，微热易分解：Ca(HCO3)2微热CaCO3↓+H2O+CO2↑；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。试填空。(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”或“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：____________；操作I包括搅拌和微热等工序。解析本题为联系生活实际的应用性问题，它是以碳及其化合物的性质为载体，考查了学生分析流程图，解决实际问题的能力。通过解题，要使学生更进一步认识化学与社会、生活的密切联系，增强学习的自觉性和主动性。（2）由于氧化钙与水反应生成大量的氢氧化钙，而氢氧化钙在常温下溶解度很小，故形成石灰浆。第（3）问应该从生产流程的循环性分析生产成本。答案：（1）①CaCO3高温CaO+CO2↑④Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH搅拌、过滤（2）悬浊液澄清石灰水中氢氧化钙浓度太小，生产效率很低（3）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，若产生的二氧化碳不回收直接排放，不利于节能减排。六、生产融雪剂的工艺流程例6．(2010年·潍坊中考题)冬季，大雪覆盖路面，给交通造成很多麻烦，散撒融雪剂可以使雪很快融化，有效地清除交通雪障。请回答：(1)除使用融雪剂外，常使用铲雪车铲雪，铲雪车的铲斗是用锰钢制造的，锰钢属于(填写序号字母)。A．合成材料B．合金C．金属材料D．化合物(2)氯化钙是常用的融雪剂。工业上以碳酸钙(含有少量Na+、A13+、Fe3+等杂质)生产氯化钙的主要流程如下：①滤渣的主要成分是(填化学式)；②加盐酸酸化，其目的之一是除去未反应的氢氧化钙，写出反应的化学方程式。(3)已知盐酸盐(金属氯化物)跟AgNO3溶液反应生成白色沉淀。某公司生产的融雪剂由NaCl、NaNO3、MgCl2、CuSO4中的两种物质组成。小明为探究其成分，设计并完成下列实验：请你推断：融雪剂中一定不含的物质是（填写名称），融雪剂中一定含有的物质是(填化学式)。解析本题以公路融雪为背景，综合考查了物质的分类、除杂的过程、物质的推断。第（3）问，加水后得无色溶液，说明融雪剂中一定没有CuSO4，否则溶液呈现蓝色。加氢氧化钠后产生白色沉淀，说明融雪剂中一定含有MgCl2，因MgCl2中含有Cl-，与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，因此不能确定融雪剂中是否含有NaCl。答案：(1)BC(2)①Al(OH)3Fc(OH)3②Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O(3)硫酸铜MgCl2