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专题五 工艺流程题
类型一 物质的制备
1.(2017·江西)碱式碳酸镁是一种新型阻燃剂,其工业制备流程如下:
第 1 题图
(1)常温下向某溶液中加入少量的 NH4HCO3 固体,固体不能溶解,则该溶液为 NH4HCO3 的________(填“饱和
”或“ 不饱和”)溶液。
(2)操作 1 的名称是________,“一系列操作”中包括蒸发,实验室中蒸发溶液时用玻璃棒搅拌的作用是
____________________________________________。
(3) 副 产 品 氯 化 铵 与 氢 氧 化 钠 反 应 , 生 成 的 一 种 可 直 接 进 入 上 述 流 程 循 环 利 用 的 物 质 是
____________________________________________________。
2.(2016·江西)高锰酸钾是常用的氧化剂。如图是实验室模拟工业上制备高锰酸钾晶体的操作流程:
第 2 题图
(1)完成操作③所需要的玻璃仪器是__________________________________
(填一种即可);实验中通过操作②所析出高锰酸钾晶体,说明高锰酸钾的溶解度随温度升高而__________
。
(2)操作流程中可循环利用的物质是__________________________。
(3) 氢 氧 化 钾 、 二 氧 化 锰 和 氧 气 在 高 温 条 件 下 煅 烧 , 生 成 锰 酸 钾 和 水 , 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为
_________________________________________________。
3.超细碳酸钙可用于生产钙片、牙膏等产 品。利用碳化法生产超细碳酸钙的主要流程如下:2
第 3 题图
(1)石灰石主要成分的化学式为______________。
(2)乳化池中,生石灰与水发生反应,其化学方程式为________________
________________________。
(3)过筛的目的是拦截________(填“大于”或“小于”)筛孔直径的颗粒。
(4)碳化塔中反应的化学方程式为____________________________________。
4.(2018·宜春模拟)MnO2 是一种既不溶于水也不溶于稀硫酸的重要无机功能材料,粗 MnO2(含有较多的
MnO2 和 MnCO3)的提纯是工业生产的重要环节。下图是某研究性学习小组在实 验室中模拟工业上粗 MnO2 转
化为纯 MnO2 的工艺流程。
第 4 题图
请回答下列问题:
(1)操作 A 的名称是________;蒸发操作中玻璃棒的作用是_______________。
(2)NaClO3 中氯元素的化合价为________价。
(3)写出粗 Mn O2 样品加稀 H2SO4 时产生 CO2 的化学方程式____________________
___ ___________________________________________________________。
(4)该流程中可以循环利用的物质是 H2SO4 和______________。
5.南海、钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土,蕴藏着丰富的海洋资源,我国制碱工业先驱侯德榜发明
了“侯氏制碱法”,在充分利用海洋资源的基础上,结合“侯氏制碱法”的基本原理,可模拟实现工业生
产纯碱的过程如下(某些反应产物已略去)。3
第 5 题图
请回答下列问题:
(1)操作 a 的名称是________。
(2)反应③的化学方程式是__________________________________________;反应②为________(填“吸热
”或“放热”)反应。
(3)向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序为:先通氨气形成饱和铵盐水,然后在加压的条件下通入二
氧化碳,这样操作的目的是________________
________________________________。
(4)该流程中可以循环利用的物质是二氧化碳和__________________。
6.(2018·赣州六校联考)硅酸钠(Na2SiO3)是我国优先发展的精细化学产品。用某种石英砂矿石(主要成分
是 SiO2,还含有少量的 CuO、Na2SO4、Na2CO3)。工业上制备硅酸钠晶体的流程如下:查阅资料:SiO2 既不
溶于水,也不与盐酸反应;Na2SO4、Na2CO3 均易溶于水。请问答:
第 6 题图
(1)“研磨”的目的是______________________________________________。
(2)实验室的过滤操作中必须用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、__________,过滤时发现过滤速率缓慢,
可能原因是_______________________________。
(3)“酸浸”过程中发生反应的化学方程式为___________________________
________________________。
(4)“碱浸”时加入的碱液应选用____________(填化学式)溶液。
7.(2018·扬州)空气是宝贵的自然资源,如图是以空气等为原料合成尿素[CO(NH2)2]的流程。请按要求回4
答相关问题:
第 7 题图
(1)空气属于__________(填“纯净物”或“混合物”),X 是空气中含量最多的气体,其分子式为________
。
(2)图中分离空气的过程属于________变化(填“物理”或“化学”)。
(3)空气中含有的少量稀有气体的化学性质________(填“活泼”或“稳定”)。
(4)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学反应方程式为_________
_______________________________________________________________;
二氧化碳的密度比空气______(填“大”或“小”)。
(5)①天然气的主要成分是 CH4,天然气属于________再生资源(填“可”或“不可”)。
②点燃 CH4 之前应____________。8gCH4 完全燃烧消耗 32 gO2,生成 a gCO2 和 18 gH2O,则 a=________。
③由 CH4 在该流程中的作用表明:化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有________变化(填“能量”或“
原子个数”)。
(6) 尿素属于________( 填“ 氮肥”“ 磷肥” 或“ 钾肥”) ;写出 NH 3 合成尿素的化学反应方程式
______________________________________________。
类型二 物质的回收利用
1.(2015·江西)炼铁产生的废渣中含有大量 CuS 及少量铁和铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产
CuCl2 的流程图如下:
第 1 题图
(1)操作 1:粉碎。粉碎的目的是________________________。
(2) 操作 2 :焙烧。高温条件下,通入空气,CuS 和 Na Cl 反应生成了 CuCl2 和 Na2SO4 ,化学方程式为5
_____________________________________________。
(3)操作 3:________(填操作名称)。
(4)流程图中能循环利用的物质是____________。
2.(2018·吉安一模)某工厂产生的烧渣(主要含 FeO、Fe 2O3,还有一定量的 SiO2)可用于制备七水合硫酸
亚铁晶体(FeSO4·7H2O),其工艺流程如下:
第 2 题图
查阅资料 SiO2 不溶于水,也不与稀硫酸反应。
(1)“浸取”步骤中,FeO、Fe 2O3 和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为 FeO+H 2SO4=== FeSO4 +H2O、
_____________________________________________。
(2)为提高“浸取”步骤的反应速率,可采取的具体措施有_______________
_____________________________________。
(3)“还原”步骤的目的是将 Fe3+转化为 Fe2+,试剂 X 可用 SO2 或 Fe。
①若试剂 X 是 SO2,转化原理为 SO2+Fe2(SO4)3+2Y=== 2FeSO4+2H2SO4,则 Y 的化学式是 ______________。
②若试剂 X 是 Fe,转化原理为 Fe+Fe2(SO4)3=== 3FeSO4。测得“还原”后溶液的 pH 明显增大,其原因是
_____________________________________________。
3.(2018·安徽)废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等,为实现对其中锡的绿色回收,某工艺流程
如下。
第 3 题图
已知:Sn+SnCl4=== 2SnCl2
(1)SnCl4 中锡元素的化合价是________。
(2)铜的金属活动性比锡的______(填“强”或“弱”),固体 A 中一定含有的金属元素是________。
(3)写出步骤②发生反应的化学方程式_______________________________。
(4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺的主要优点是__________6
______________________________________________________________(回答一点即可)。
4.(2018·福建)某矿山酸性废水(主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等)为原料,通过下述流程可将
废水中的铁、铜和锌分步沉淀,实现回收利用。
第 4 题图
(1)步骤①中,加入 Ca(OH)2 有两个作用。
一是中和废水中的硫酸,该反应的化学方程式为_________________________
______________________________________。
二是将硫酸铁转化为 Fe(OH)3,该反应属于__________ ____(填基本反应类型)。
(2)步骤③中,锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为__________________。
(3)为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质,只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即可。
该步骤和应加入的试剂分别是______________。
5.(2018·重庆 A)某工厂的废水中含有 MgSO4 和 FeCl3,技术人员逐渐加入 NaOH 溶液调节废水的 pH,先后
分离出两种沉淀,并通过系列处理得到有价值的产品。操作流程如下图所示。
第 5 题图
(1)固体 A 与某酸反应的化学方程式为__________ _______________________
___________________。操作②时,当______________________即可停止加热。
(2)固体 B 加热的产物是两种常见氧化物,则另一种氧化物的化学式为______。
(3)溶液 a 除了可能含有 NaOH 外,还一定含有的溶质是__________________(填化学式)。
类型三 物质的分离与提纯
1.(2018·江西样卷)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:7
第 1 题图
(1)操作 A 的目的是使样品____________,X 溶液中溶质是________________。
(2)过滤时用到的玻璃仪器有__________________________________________
(填一种仪器名称)。
(3)本实验中蒸发是为了除去______________________和 H2O(填化学式)。
(4)若样品中含有 80 gKCl,理论上最终所得 KCl 固体的质量______(填编号)。
A.大于 80 g B.等于 80 g
C.小于 80 g D.无法确定
2.(2018·宿迁)海洋是人类巨大的资源宝库,如图为从海水中提取金属镁的简易流程图。
第 2 题图
(1)海洋中含量最多的物质是______。
(2)实验室中进行操作 1 时,玻璃棒的作用是________。
(3)生石灰转化为石灰乳的过程是________反应(选填“吸热”或“放热”)。
(4)上述流程中未涉及到的基本反应类型是________反应。
3.(2018·济宁)海水晒制粗盐的主要成分为 NaCl,还含有少量的 MgCl2、CaCl2、MgSO4、泥沙等杂质。下
面是由粗盐获取较纯净精盐的一种方法:
第 3 题图
请分析上面流程图示,回答:
(1)为除去 MgCl2、CaCl2、MgSO4 可溶性杂质,操作Ⅰ中依次加入的物质(过量)和顺序,合理的是________8
。
A.NaOH、BaCl2、Na2CO3
B.Ba(NO3)2、Na2CO3、NaOH
C.Na2CO3、BaCl2、NaOH
D.BaCl2、NaOH、Na2CO3
(2)操作Ⅰ过量加入各物质的目的是__________ ____________________。
(3)为获取较纯净精盐,操作Ⅱ的具体方法是_________________________。
参考答案
类型一
1.(1)饱和 (2)过滤 使液体受热均匀,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅 (3)氨气(或 NH3)
2.(1)烧杯(或漏斗或玻璃棒) 增大 (2)二氧化锰(或 MnO2) (3)4KOH+2MnO2+O2 =====高温
2K2MnO4+2H2O
3.(1)CaCO3 (2)CaO+H2O===Ca(OH)2 (3)大于
(4)Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
4.(1)过滤 防止液体受热不均而引起飞溅 (2)+5
(3)MnCO3+H2SO4===MnSO4+H2O+CO2↑
(4)NaClO3
5.(1)过滤 (2)2NH4Cl+Ca(OH)2 =====△
CaCl2+2NH3↑+2H2O 放热(3)饱和铵盐水呈碱性,有助于增大
二氧化碳的吸收量 (4)NH4Cl(或氯化铵)
6.(1)加速溶解(或加大反应物之间的接触面积或加快反应速率) (2)玻璃棒 滤纸没有紧贴漏斗内壁
(3)CuO+2HCl===CuCl2+H2O (4)NaOH
7.(1)混合物 N2 (2)物理 (3)稳定 (4)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 大 (5)①不可 ②检验
纯度 22
③能量 (6)氮肥 CO2+2NH3 CO(NH2)2+H2O
类型二
1.(1)增大反应物的接触面积 (2)CuS+2NaCl+2O2 =====高温
CuCl2+Na2SO4 (3)过滤 (4)NaCl9
2.(1)Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O (2)将烧渣研碎(或提高稀 H2SO4 的浓度等合理即可) (3)①H2O
②原溶液中 H2SO4 过量,Fe 与过量 H2SO4 反应使酸性减弱
3.(1)+4 (2)弱 Cu (3)2SnCl2 =====通电
Sn+SnCl4 (4)避免焚烧塑料产生污染,更加环保
4.(1)Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O 复分解反应 (2)Zn(OH)2 (3)步骤② 和锌
5.(1)Mg(OH)2+H2SO4===MgSO4+2H2O 蒸发皿中出现较多固体时 (2)H2O (3)Na2SO4、NaCl
类型三
1.(1)充分溶解 碳酸钾(或 K2CO3) (2)漏斗(或玻璃棒或烧杯) (3)HCl (4)A
2.(1)水 (2)引流 (3)放热 (4)置换
3.(1)AD (2)使混合物中杂质离子完全去除 (3)在滤液中加入过量的稀盐酸