2022 年广州中考之工业流程题专练 1．铁红(Fe2O3)是一种红棕色难溶于水的粉末，广泛应用于制造油漆、油墨、橡胶等。利用硫铁矿烧渣(主要成分 Fe2O3、Fe3O4 等)制备铁红的一种工艺如下： (1)“焙烧”过程中，铁元素的化合价_______(填“升高”或“降低”或“不变”)；气体 a 的主要成分能够燃烧，它的相对分 子质量为_________。 (2)“酸溶”过程中加入酸的溶质是_______(填化学式)，气体 b 的化学式为_______。 (3)“操作 A”的名称是____________，需要用到的铁制仪器为________________。 (4)“沉铁”过程中除生成(NH4)2SO4 外，还生成_______气体(填化学式)。 高温 (5)补充完整“煅烧”过程中的化学方程式：4 FeCO3 + ____ ______ + 4 CO2。 (6)组成铁红的非金属元素和金属元素的质量之比为________________________。 【答案】 降低 28 H2SO4 H2 过滤 铁架台 CO2 O2 2 Fe2O3 (16×3)∶(56×2)或 48∶112 或 3∶7 2．铁矿和铜矿都有多个种类，矿业上常用俗称，例如主要成分为 Cu2S（含少量 Fe2O3、SiO2 等杂质）的铜矿俗称 辉铜矿。一种用辉铜矿冶炼铜的主要工艺流程如下： （1）主要成分是 Fe2O3 的铁矿俗称为_____，是一种炼铁的原料。 （2）上述流程中，将辉铜矿“磨细”的目的是_____。 （3）“高温脱硫”阶段，主要反应的化学方程式为： 2Cu 2S+3O 2 高温 2Cu 2 O+2X ，则 X 的化学式为_____，若直接 将大量 X 气体排放到空气中，则可能会形成_____，造成建筑雕像腐蚀、森林破坏等环境污染问题。 （4）“金属还原”阶段，焦炭的作用是_____和生成还原剂 CO，还原生成铜的化学方程式为_____。 （5）“吹炼”的目的是将粗铜中所含易被氧化的杂质_____（填名称）氧化，使其易结合成炉渣。在吹炼时也有少部 分铜被氧化，但停止吹入富氧空气后它会与杂质反应重新变成铜。请完成铜的氧化物与杂质反应的化学方程式：_ ____ +Fe+SiO 2 【答案】 Cu 2 O +CO 高温 2Cu+ 赤铁矿 Δ _____。 增大反应物与空气（或氧气）的接触面积 2Cu + CO 2 铁 Cu2O SO2 酸雨 燃烧提供热量 FeSiO3 3．生铁用途十分广泛。下图是工业上利用赤铁矿（主要成分是 Fe2O3，还含少量 SiO2 等杂质）冶炼生铁的过程示 意图。 回答下列问题： (1)① 生铁是常用的合金，生铁属于___________（填“纯净物”或“混合物”）。 ② “高炉气体”中的___________（填化学式）会导致酸雨。 ③ 炉渣的主要成分是 CaSiO3，其中硅元素的化合价为__________。 (2)① 利用下图所示实验装置可模拟工业炼铁。下列说法正确的是_________(填标号) A 实验时应先点燃酒精灯后通 CO B 充分加热，a 处固体由黑色变为红棕色 Cb 处可用澄清石灰水检验生成的 CO2 D 可用 NaOH 溶液吸收尾气中的 CO ② 用化学方程式表示利用 CO 炼铁的原理________________________。 (3) 生活中铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。下列措施能防止铁制 品锈蚀的是_________（填标号）。 A 涂油、喷漆 B 镀耐腐蚀的铬层 C 用盐水清洗 D 久置于酸性环境 高温 【答案】 混合物 SO2 +4 C 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 AB 4．氨是一种重要的化学物质，可用于制造硝酸和氮肥，氨主要来自人工合成。工业合成氨的流程如图 1 所示。在 高温、高压、铁触媒作用下，用体积比为 1：3 的氮气和氢气合成氨，当容器中氨的含量不再发生变化时（平衡 时），测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图 2 所示。（查阅资料：浓硫酸具有吸水性。） (1)制取氮气：工业上可用___________方法获得合成氨的原料 N2。 (2)制取氢气的途径Ⅰ： C+H 2O 高温 CO+H 2 ， CO+H 2O 高温 CO 2 +H 2 。上述两个化学方程式中表现氧化性的物质是 ___________（填化学式）。 (3)制取氢气的途径Ⅱ：甲烷和水高温下反应得到 CO 和原料气 H2，该反应的方程式为___________。 (4)从“合成塔”中出来的气体是___________（选填“纯净物”或“混合物”）。 (5)写出 N2、H2 反应生成 NH3 的化学方程式___________。 (6)原料中 N2、H2 中常含有 CO2 和水蒸气，反应前要净化。在实验室中常采用的净化方法是________。 (7)按下列条件进行合成氨反应，平衡时氨的含量最高的是___________（选填字母）。 A 200 大气压、300℃ B 200 大气压、500℃ C 400 大气压、300℃ D 400 大气压，500℃ 【答案】 分离液态空气 H2 O CH 4 +H 2O 氢氧化钠溶液，再通过足量浓硫酸 高温 CO+3H 2 混合物 N 2 +3H 2 高温、高压 催化剂 2NH3 气体通过足量 C 5.目前，我国钢铁产量居世界第一，为国民经济的发展莫定了坚实的基础。 （一）铁的广泛应用 （1）我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说，用化学方程式表示其原理_______________________。 （2）铁与铬（Cr）、镍（Ni）等金属熔合可形成“不锈钢”，用不锈钢丝和聚乙烯纤维为原料可制作耐酸防护服材 料。以上叙述中不涉及___________。（选填序号） A 合金 B 无机非金属材料 C 合成材料 D 复合材料 （3）某品牌的麦片中含微量铁粉，食用后可在胃酸的作用下转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为__ ___________________________________________________________________________。 （二）铁锈成分的探究 （1）下图为某兴趣小组探究铁生锈的三个实验，最先观察到铁锈的是___________（选填序号）。 （2）铁生锈的主要过程为： O2 ,H 2 O O 2 ,H 2 O 风吹日晒 Fe ���� Fe  OH  2 ���� Fe  OH  3 ���� � Fe 2O3 � xH 2 O 次要过程为： 写出 O2 ,CO2，H 2 O Fe ����� � FeCO3 Fe �� � Fe  OH  2 反应的化学方程式为____________________________________________。 （3）铁锈成分的确定 某铁锈成分为 Fe2 O3 gxH 2O FeCO3 和 。为确定其组成，兴趣小组称取此铁锈样品 25.4g，在科研人员的指导下用如 下图所示装置进行实验。 【查阅资料】① Fe 2O3 gxH 2O 失去结晶水的温度为 110℃， FeCO3 在 282℃分解为 FeO 和 CO 2 ；②温度高于 500℃ 时铁的氧化物才能被 CO 还原。 ① 装配好实验装置后，首先要________________。 ② 装置 A 中的反应为： H 2SO 4 H 2 C 2O（草酸） �浓� �� � CO � CO2 � H 2O 4 △ ，通过 B、C 装置可得到干燥、纯净的 CO 气 体，洗气瓶 B 中应盛放___________（选填序号）。 a.浓硫酸 b.澄清的石灰水 c.氢氧化钠溶液 ③ 现控制 D 装置中的温度为 300℃对铁锈进行热分解，直至 D 装置中剩余固体质量不再变化为止，冷却后装置 E 增重 3.6g，装置 F 增重 2.2g，则样品中 ④ 若缺少 G 装置，测得的 m  FeCO3  FeCO3 的质量 m  FeCO3  = __________g， x  _________。 _________（选填“偏大”“偏小”或“不变”，下同），x 的值会_________。 （三）炼铁过程的探究 （1）工业上用赤铁矿（主要成分 Fe2 O3 ）炼铁，实验室模拟这个炼铁实验的现象是___________________________ ___________________。 【查阅资料】用 CO 还原 Fe 2 O3 炼铁的过程大致分为三个阶段： 阶段 1： 阶段 2： 阶段 3： 3Fe2 O3  CO Fe3O 4  CO FeO  CO 500 ~ 600℃ 2Fe3O 4  CO2 600 ~ 700℃ 3FeO  CO 2  700℃ Fe  CO 2 （2）将上述 300℃热分解后的 D 装置中剩余固体继续分阶段升温，进行 CO 还原铁的氧化物炼铁过程的探究。加 热时测定 D 中剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示。图中 M 点对应的 a＝___________。 （3）请根据“绿色化学”“零排放”“低碳生活”和“节能减排”的理念，对工业炼铁提出一条合理化建议：_____________ ______________________________________________________________________________。 【答案】 Fe  CuSO4 的气密性 c 5.8 2 FeSO4  Cu 偏大 偏大 B Fe  2HCl FeCl2  H 2 � 红棕色的固体变成黑色粉末 C 18 2Fe  O2  2H 2O 2Fe  OH  2 将炼铁尾气中的 CO 2 检查装置 和 CO 收集、 分离、再利用（合理均可） 6．材料是人类赖以生存和发展的重要物质，目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁。 （一）生铁和钢的鉴别 （1）铁碳合金分为生铁和钢，初步鉴别两者的单方法是_________________________________。 （2）按含碳量多少钢又可分为：①低碳钢：含碳量小于 0.25%。性软韧，建筑上应用很广；②中碳钢，含碳量为 0.25%~0.6%，质较硬，多用以制造钢轨和机械等；③高碳钢：含碳量超过 0.6%，质硬而脆。一般用以制造工具。 取某钢样粉末 28.12g，