2021年安徽中考化学复习练习课件：17专题十七　工艺流程题.pptx

1、中考化学 （安徽专用） 第六部分 热点题型 专题十七 工艺流程题 1.(2020安徽,15,5分)硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应,因铁屑中 含有硫、磷等杂质,与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液 反应制备硫酸亚铁晶体,流程如下: (1)步骤中反应的化学方程式为 。 (2)操作的名称是 。步骤涉及蒸发,蒸发时必需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃 棒、 。 (3)用硫酸铜溶液代替稀硫酸制备硫酸亚铁晶体,优点是 。 答案答案 (5分,化学方程式2分,其余每空1分) (1)Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 (2)过滤 蒸发皿 (

2、3)避免有毒气体的产生(其他合理答案均可) 解析解析 (1)步骤发生的是铁与硫酸铜的反应,化学方程式为Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。(2)将固体和液 体分开的操作是过滤;步骤是从FeSO4溶液中得到硫酸亚铁晶体,其操作为蒸发,蒸发时必须用到的仪 器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃棒和蒸发皿。(3)由于铁屑中含有硫、磷等杂质,与稀硫酸反应会 产生刺鼻、呛人的有毒气体,用硫酸铜溶液代替稀硫酸可避免有毒气体的产生。 解题关键解题关键 了解固液混合物的分离方法过滤。从溶液中得到晶体的方法蒸发以及操作中用到 的仪器,是解答本题的关键。 2.(2019安徽,13,7分)Ba(NO3)2可用于生产信号

3、弹、炸药等。利用钡泥(主要含有BaCO3、BaSO3、Fe2O3) 可制取Ba(NO3)2,其部分流程如下: (1)Ba(NO3)2中钡元素的化合价为 ;流程中所涉及的氧化物是 (填1种即可)。 (2)BaCO3与稀HNO3反应的反应类型是 ;写出Fe2O3与稀HNO3反应的化学方程式: 。 (3)试剂Y为 (填序号)。 BaCl2溶液 Ba(OH)2溶液 NaOH溶液 (4)从Ba(NO3)2溶液中析出Ba(NO3)2晶体的方法是 。 答案答案 (7分)(1)+2 Fe2O3(合理即可) (2)复分解反应 Fe2O3+6HNO32Fe(NO3)3+3H2O (3) (4)蒸发溶剂(合理即可)

4、 解析解析 (1)Ba(NO3)2中钡元素的化合价为+2;流程中所涉及的氧化物有氧化铁、二氧化碳、水等。(2) BaCO3与HNO3反应生成Ba(NO3)2、CO2和H2O,属于复分解反应;Fe2O3与HNO3反应的化学方程式为Fe2O3 +6HNO32Fe(NO3)3+3H2O。(3)根据反应物和生成物推出试剂Y是Ba(OH)2溶液。(4)从Ba(NO3)2溶液 中析出Ba(NO3)2晶体的方法是蒸发溶剂。 解题关键解题关键 熟记常见元素的化合价,理解氧化物、复分解反应的概念是解答本题的关键。 3.(2017安徽,13,7分)五氧化二钒(V2O5)是一种工业催化剂,下图是制取V2O5的工艺流

5、程。 (1)写出反应的化学方程式: 。 (2)操作a的名称是 ,实验室进行该操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。 (3)反应的反应类型是 ,物质X中一定含有的元素是 。 (4)写出副产物KCl的一种用途 。 答案答案 (7分)(1)KVO3+NH4Cl NH4VO3+KCl(2分) (2)过滤(1分) 漏斗(1分) (3)分解反应(1分) N和H(或N)(1分) (4)可用作化肥(其他合理答案均可)(1分) 解析解析 (1)根据工艺流程可知,反应的化学方程式为KVO3+NH4Cl KCl+NH4VO3。(2)操作a是把 NH4VO3沉淀和KCl溶液分开,所以该操作为过滤;过滤需要的玻璃仪器有

6、烧杯、漏斗、玻璃棒。(3)根据工 艺流程可知,反应是一种物质生成三种物质,所以是分解反应,根据反应前后元素的种类不变可知,物质 X中一定含有N元素。(4)氯化钾可用作钾肥。 4.(2016安徽,13,7分)高纯氧化锌广泛应用于电子工业,某研究小组设计如下流程制备高纯氧化锌。 (1)反应的化学方程式为 。 (2)反应的基本反应类型是 。 (3)反应后进行的分离操作名称是 ,若得到的NH4Cl溶液有浑浊,原因可能是 (写出一种即可)。 (4)反应属于分解反应,除得到氧化锌外还生成2种常见气体,其化学式为 、 。 答案答案 (7分)(1)Zn+2HCl ZnCl2+H2(2分) (2)复分解反应(1

7、分) (3)过滤(1分) 滤纸破损(1分,其他合理答案均给分) (4)CO2(1分) CO(1分) 解析解析 (1)锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为 Zn+2HCl ZnCl2+H2。(2)氯化 锌与(NH4)2C2O4反应生成NH4Cl和ZnC2O4沉淀,该反应属于复分解反应。(3)反应后需将固体与液体分 离,故操作名称为过滤;得到的滤液浑浊,原因可能是滤纸破损或液面超过滤纸边缘等。(4)反应物为 ZnC2O4,反应为分解反应,根据质量守恒定律,可知生成的气体为CO和CO2。 5.(2020新疆,14,5分)从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属,并得到硫酸铜溶液。其工艺流程如

8、图所示: (1)图中“操作”的名称是 。 (2)写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式 。 (3)写出中发生的化学反应方程式 (任写一种);该反应的基本类 型为 。 (4)写出中发生的化学反应方程式 。 答案答案 (1)过滤 (2)Au(或Pt) (3)2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2(或Fe+H2SO4FeSO4+H2) 置换反应 (4)2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O 解析解析 (1)题图中“操作”的名称是过滤,通过过滤能够将固体和液体分离。(2)粗铜中加入稀硫酸,反应 后过滤得到的金属混合物是不溶于酸的铜、金、铂,再次加入稀硫酸,加热并通入氧气,铜会反应生成

9、 CuSO4,所得贵重金属是金、铂,化学式分别是Au、Pt。(3)中稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,稀 硫酸和铝反应生成硫酸铝和氢气,发生反应的化学方程式分别为Fe+H2SO4 FeSO4+H2、2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2,都是置换反应。(4)中加热条件下稀硫酸和铜、氧气反应生成硫酸铜和水, 发生的反应化学方程式为2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O。 6.(2020云南昆明,25,6分)工业上利用氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)提取CeCl3的一种工艺流程如下: (1)流程中Ce(BF4)3转化成KBF4的基本反应类型是 。 (2)在足量氧气中高温焙烧

10、CeFCO3,化学方程式为 。 (3)流程涉及的化合物中,铈元素的化合价为 价。 (4)酸浸过程中,CeO2与盐酸反应有刺激性气味的气体单质生成,且化学方程式中CeO2与盐酸的化学计量 数之比为14,则化学方程式为 。 答案答案 (1)复分解反应 (2)4CeFCO3+O2 3CeO2+CeF4+4CO2 (3)+3、+4 (4)2CeO2+8HCl 2CeCl3+Cl2+4H2O 解析解析 (1)流程图中,Ce(BF4)3转化成KBF4的化学方程式为Ce(BF4)3+3KCl 3KBF4+ CeCl3,该反应属于 复分解反应;(2)根据质量守恒定律,在氧气中高温焙烧CeFCO3时,除了生成C

11、eO2和CeF4外,还有二氧化碳 气体生成;(3)CeO2和CeF4中铈元素的化合价均为+4,CeFCO3和CeCl3中铈元素的化合价均为+3;(4)根据质 量守恒定律,CeO2和盐酸反应生成的刺激性气味的气体单质是氯气,且CeO2和盐酸的化学计量数之比是 14,则反应的化学方程式为2CeO2+8HCl 2CeCl3+4H2O+Cl2。 易错警示易错警示 第(2)和(4)问在解答时一定要将流程图和质量守恒定律相结合判断生成物,否则会漏写或错 写某种生成物。 7.(2020江苏苏州,26,8分)硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如下: 已知:硝酸会挥发、受热会分解。 (1

12、)气体X为 (填化学式)。 (2)“制浆”所得的混合物属于 (填字母)。 a.溶液 b.悬浊液 c.乳浊液 (3)写出“中和”步骤主要反应的化学方程式: 。 (4)工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:容器内混合物基本变澄清和 。 (5)“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难;加入水量太多会导致 。 (6)若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低,同时会产生污染气体NOx。产生NOx的 原因是 。 答案答案 (1)CO2 (2)b (3)Ca(OH)2+2HNO3 Ca(NO3)2+2H2O (4)溶液的pH等于7(或溶液的pH略小于7) (5)结晶步

13、骤能耗过多 (6)CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产生NOx 解析解析 (1)煅烧石灰石生成二氧化碳和氧化钙,所以X是CO2。(2)向氧化钙中加水后得到的是氢氧化钙, 氢氧化钙微溶于水,因为反应生成的氢氧化钙部分溶于水,部分悬浮于液体中,所以“制浆”所得的混合 物属于悬浊液。(3)“中和”步骤主要反应是硝酸与氢氧化钙反应生成硝酸钙和水,化学方程式为 Ca(OH)2+2HNO3 Ca(NO3)2+2H2O。(4)因为氢氧化钙微溶于水,如果氢氧化钙没有完全反应,液体中就 有悬浮的颗粒物;另外氢氧化钙溶液呈碱性,如果氢氧化钙完全反应,溶液应该呈中性,pH=7,所以工业生 产常根据容器

14、内混合物基本变澄清和溶液的pH等于7或略小于7两项指标判断“中和”反应完全发 生。(5)“制浆”时须控制好加入水的量。因为氢氧化钙微溶于水,加入水量太少会导致制浆困难;而如 果加入水量太多会使结晶时消耗过多能量来蒸发浓缩。(6)根据题中提供的信息可知硝酸受热会分解, 而氧化钙和硝酸反应放热,故此过程中产生NOx的原因是CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产 生NOx。 疑难突破疑难突破 题中流程的基本原理是利用碳酸钙受热分解生成氧化钙,再将氧化钙制成氢氧化钙的悬浊 液,然后加入稀硝酸中和得到硝酸钙。不直接利用氧化钙与稀硝酸进行反应,是因为氧化钙与硝酸溶液 反应时会放热,使得硝酸分解

15、产生有害气体NOx,同时使HNO3利用率降低。 8.(2020广西北部湾经济区,27,6分)广西蕴藏丰富的铝土资源,铝工业是广西传统优势产业。某工厂用铝 土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2等)提取Al2O3,提取流程如下图所示: 已知:.NaOH+Al(OH)3 NaAlO2+2H2O .NaAlO2+ CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO3 (1)“酸浸”前,通常将铝土矿进行粉碎处理,“粉碎”的主要目的是 。 (2)经检验,滤渣的主要成分是SiO2。由此可推知SiO2的性质有 (填序号)。 A.难溶于水 B.化学性质很活泼 C.不能与盐酸反应 D.不能与NaOH溶液反应

16、 (3)滤液中含有的溶质是 (用化学式表示)。 (4)滤渣加热时,生成Al2O3和一种常见的氧化物,请写出反应的化学方程式 , 该反应属于 反应(填基本反应类型)。 答案答案 (1)增大反应物的接触面积,使反应更充分(或加快反应速率,合理即可) (2)A、C (3)NaOH、NaAlO2、NaCl(缺一不可) (4)2Al(OH)3 Al2O3+3H2O 分解 解析解析 (1)将铝土矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应进行得更充分。(2)“酸 浸”步骤中加入了过量的盐酸,滤渣中含有SiO2,说明SiO2不能与盐酸反应,并且难溶于水,故选AC。 (3)“酸浸”步骤中加入了过量

17、的盐酸,Al2O3与盐酸反应生成AlCl3和水,Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和水, 且盐酸过量,则滤液中含有的溶质为AlCl3、FeCl3、HCl;在滤液中加入过量的NaOH溶液,发生反应: HCl+NaOH NaCl+H2O、3NaOH+FeCl3 Fe(OH)3+3NaCl、3NaOH+AlCl3 Al(OH)3+3NaCl、 NaOH+Al(OH)3 NaAlO2+2H2O,所以滤液中的溶质是NaCl、NaAlO2、NaOH。(4)由已知 可知,二氧化碳与滤液中的NaAlO2反应会生成Al(OH)3沉淀,所以滤渣为Al(OH)3,根据质量守恒定律 可知,Al(OH)3受热分解生成的

18、另一种常见的氧化物为H2O,反应的化学方程式为2Al(OH)3 Al2O3+ 3H2O,该反应属于分解反应。 解题技巧解题技巧 解答(4)题时可根据已知、在滤液中通入过量二氧化碳,并结合滤渣受热分解得到 Al2O3,推知滤渣为Al(OH)3。 9.(2020山东青岛,29,6分)回收利用废旧金属具有重要意义。某机械厂金属废料的成分是Zn、Cu、ZnO 和CuO,某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题。 【活动一】回收铜并制取氧化锌,实验方案如下: (1)步骤所得滤液a中溶质的成分是 (填写化学式)。 (2)步骤加入试剂甲的名称是 。 (3)步骤加入适量NaOH溶液的

19、目的是 。 【活动二】利用活动一回收的铜制取硫酸铜,设计方案如下: 方案A:Cu CuO CuSO4 方案B:Cu CuSO4 【信息】Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O (4)方案A中氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为 。 (5)小组同学从绿色化学的视角分析方案B不合理,理由是 (写出一条即可)。 答案答案 (1)ZnSO4、CuSO4、H2SO4 (2)稀硫酸 (3)除去过量的稀硫酸,把硫酸锌转化为氢氧化锌 (4)CuO+H2SO4 CuSO4+H2O (5)反应生成二氧化硫,污染空气 解析解析 (1)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化

20、铜和稀硫酸反 应生成硫酸铜和水,还有过量的稀硫酸,所以滤液a中的溶质是ZnSO4、CuSO4、H2SO4。 (2)从题图可知,滤液b的溶质是硫酸锌,滤渣是锌和铜,滤液b和滤液c中加入氢氧化钠溶液反应得到氢氧 化锌沉淀和硫酸钠溶液,说明滤液c的溶质含有硫酸锌,所以试剂甲是稀硫酸。 (3)加入适量NaOH溶液的目的是除去过量的稀硫酸,把硫酸锌转化为氢氧化锌沉淀,用来制取氧化锌。 (4)氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为CuO+H2SO4 CuSO4+H2O。 (5)铜和浓硫酸反应生成的二氧化硫会污染空气。 10.(2019广东,21,8分)某合金主要成分为Zn、Fe、Cu及这三种金属的

21、少量氧化物。利用该合金制成的 机械零件废弃物制取高纯度ZnO,其部分工艺流程如图所示。请回答: 已知:Zn(OH)2溶于强碱形成可溶性盐。 (1)滤渣中一定有 。 (2)加酸溶解废弃物时,需要通风并远离火源,其原因是 。此过程中Zn还能起到 除铜作用,除铜的化学方程式为 ,此反应属 (填基本反应类型)。 (3)调节pH可用NaOH,但不能过量,其原因是 。 (4)焙烧Zn(OH)2发生分解反应的化学方程式为 。 答案答案 (8分)(1)铜(或Cu)(1分) (2)产生氢气容易引起爆炸(1分) Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu(2分) 置换反应(1分) (3)Zn(OH)2与NaOH反应生成可

22、溶性盐,导致产率降低(1分) (4)Zn(OH)2 ZnO+H2O(2分) 解析解析 (1)合金中的Cu不与稀硫酸反应,故加入稀硫酸过滤后,滤渣中一定有Cu。(2)Zn、Fe均能与稀 硫酸反应产生氢气,氢气为易燃气体,故必须通风且远离火源,防止氢气浓度达到爆炸极限并遇到明火而 引起爆炸;合金中的CuO能与稀硫酸反应生成CuSO4,Zn的金属活动性比Cu强,能置换出CuSO4中的Cu。 (3)根据题给信息可知NaOH过量会导致产物Zn(OH)2溶解。(4)由题给流程图可知,Zn(OH)2分解可得氧 化物ZnO和水。 11.(2019内蒙古呼和浩特,14,4分)下图是实验室模拟工业上用大理石(含少

23、量Fe2O3和SiO2)为原料提纯碳 酸钙的实验流程。请回答下列问题: 已知:SiO2不溶于水也不溶于酸 氨水呈碱性,与盐酸反应的化学方程式为:NH3 H2O+HClNH4Cl+H2O (1)稀盐酸不能用稀硫酸代替,原因是 。 (2)操作a中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。 (3)写出滤液A中加氨水生成Fe(OH)3的化学方程式 。 (4)滤液B中加入试剂X,恰好完全反应。若滤液C中只含有两种溶质,则试剂X的化学式为 。 答案答案 (1)硫酸与碳酸钙反应,生成微溶的硫酸钙,阻止反应继续进行(1分,合理即可) (2)漏斗(1分) (3)3NH3 H2O+FeCl3 Fe(OH)3+3NH4

24、Cl(1分) (4)(NH4)2CO3(1分) 解析解析 (1)稀盐酸不能用稀硫酸代替,原因是大理石主要成分是碳酸钙,硫酸与碳酸钙反应,生成微溶的硫 酸钙,阻止反应继续进行。(2)大理石成分中,有不溶于水也不溶于酸的SiO2,加入过量盐酸时,一部分溶于 酸,一部分不溶,故操作a是过滤。过滤中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。 (3)滤液A的溶 质有FeCl3、CaCl2、HCl,加氨水生成Fe(OH)3。依据元素守恒,应该是氯化铁和氨水反应,化学方程式为 FeCl3+3NH3 H2O Fe(OH)3+3NH4Cl。(4)滤液B的溶质有CaCl2、NH3 H2O、NH4Cl,加入试剂X恰好

25、 完全反应。若滤液C中只含有两种溶质,且其中一种产物是NH4Cl。依据元素守恒,则试剂X是(NH4)2CO3。 12.(2018福建,14,6分)以某矿山酸性废水(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。 (1)步骤中,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

26、的试剂分别是 。 答案答案 (1)H2SO4+Ca(OH)2 CaSO4+2H2O 复分解反应 (2)Zn(OH)2 (3)步骤、锌(或其他合理答案) 解析解析 (1)加入氢氧化钙的作用:一是中和废水中的硫酸生成硫酸钙和水,该反应的化学方程式为H2SO4+ Ca(OH)2 CaSO4+2H2O;二是与硫酸铁反应使其转化为氢氧化铁,该反应是两种化合物相互交换成分 生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应。(2)溶液2的主要成分是硫酸锌,加入氢氧化钙后,硫酸锌 与氢氧化钙反应生成氢氧化锌沉淀和硫酸钙,故锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为Zn(OH)2。(3)只 需改变步骤,将Na2S换成锌,即可直

27、接得到铜单质。 13.(2018新疆乌鲁木齐,13,6分)CaCl2应用广泛,以石灰石(杂质主要是Fe2O3、MgSO4)为原料生产CaCl2的 流程如下: 石灰石粉末滤液1滤液2滤液3产品 (1)氧化铁和盐酸反应的化学方程式为 。 (2)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。 (3)滤液1中的溶质有HCl、FeCl3、MgSO4和 。 (4)写出滤液1中加入BaCl2发生反应的化学方程式: 。 (5)滤液2中加入Ca(OH)2可以除去HCl、MgCl2和 。 (6)滤液3呈碱性,为使溶液pH降低,可加入适量的 。 答案答案 (6分)(1)Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O (

28、2)漏斗 (3)CaCl2 (4)BaCl2+MgSO4 BaSO4+MgCl2 (5)FeCl3 (6)HCl 解析解析 (1)氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O。(2)过滤时 用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(3)石灰石粉末中含有Fe2O3和MgSO4杂质,加入过量的稀盐酸 后过滤,滤液1中的溶质有CaCl2、FeCl3、MgSO4和HCl。(4)滤液1中的MgSO4可与BaCl2反应,生成硫酸钡 沉淀和MgCl2,过滤后得到的滤液2中含有的溶质是HCl、FeCl3、MgCl2、CaCl2。(5)滤液2中加入过量的 Ca(OH)2可

29、除去HCl、MgCl2和FeCl3。(6)由于加入的Ca(OH)2过量,因此滤液3呈碱性,为了使溶液的pH降 低,可加入适量的稀盐酸进行中和。 审题技巧审题技巧 读懂流程图,根据金属氧化物、酸、碱、盐间反应的规律,联想有关反应的化学方程式;关注 加入的试剂是否过量或足量,根据反应情况,判断反应后滤液中含有的溶质。 教师专用题组 1.(2020广东广州,25,8分)某工厂生产硼砂产生的固体废料,主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2 O3等,其中MgCO3质量分数为63%。回收镁的工艺流程如下: (1)“酸浸”时MgCO3发生反应的化学方程式为 。 (2)“调pH”前滤液的

30、pH 7(填“”或“”)。 (3)滤液中可回收的主要物质是 (填化学式)。 (4)已知固体废料质量为m,理论上可生产Mg(OH)2的质量为 。 (5)某BaCO3中混有SiO2杂质,简述提纯该BaCO3的实验操作: 。 答案答案 (1)MgCO3+H2SO4 MgSO4+H2O+CO2 (2) (3)Na2SO4 (4)0.435m (5)取固体于试管中, 加入足量稀盐酸,过滤,取滤液于另一试管中,加入足量Na2CO3溶液,过滤,取滤渣,洗涤,干燥 解析解析 (2)调pH前,加入的硫酸使溶液pH小于7;(3)沉镁时,发生的反应为2NaOH+MgSO4 Mg(OH)2 +Na2SO4,滤液中可回

31、收的主要溶质为Na2SO4;(4)根据质量守恒,可得关系式:MgCO3Mg(OH)2,设理论上 可生产Mg(OH)2的质量为x,得 MgCO3Mg(OH)2 84 58 63%m x =,解得x=0.435m。 (5)由题目流程可知SiO2不溶于酸,故可先采用酸溶法将碳酸钡溶解,过滤后再往滤液中加入可溶性碳酸 盐,得到碳酸钡沉淀,再过滤,洗涤沉淀,干燥。 84 58 63%m x 方法技巧方法技巧 MgCO3先转化为MgSO4再转化为Mg(OH)2,其过程中Mg守恒,故可抓住此关系进行计算。 误区警示误区警示 第(5)问,酸溶时,切勿加入稀硫酸,这样最终无法将硫酸钡重新转化为碳酸钡。 2.(2

32、020内蒙古呼和浩特,14,5分)在抗击“新冠肺炎病毒”期间,消毒剂在公共场所进行卫生防疫时发挥 着重要作用,二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂。以粗盐水(含可溶性杂质MgSO4、 CaCl2)为原料,制取ClO2的工艺流程如下: (1)试剂A为 。 (2)加入过量Na2CO3溶液的作用是 。 (3)步骤中发生反应的化学方程式为 。 (4)步骤涉及的物质中含氯元素化合价最高的物质是 。 (5)上述流程中可循环利用的物质有 。 答案答案 (1)Ba(OH)2或Ba(OH)2溶液 (2)除去CaCl2和过量的Ba(OH)2 (3)NaCl+3H2O NaClO3+3H2 (4)

33、NaClO3 (5)Cl2和NaCl 解析解析 (1)MgSO4可与Ba(OH)2反应生成BaSO4和Mg(OH)2沉淀,故试剂A是Ba(OH)2溶液;(2)加入过量 Na2CO3溶液的作用除了除去杂质CaCl2,还有除去过量的Ba(OH)2;(3)NaCl和H2O在通电的条件下,生成 NaClO3和H2,据此书写化学方程式;(4)步骤涉及的含氯物质有NaClO3、HCl、NaCl、ClO2、Cl2,其中 氯元素化合价分别为+5、-1、-1、+4、0,故含氯元素化合价最高的物质是NaClO3;(5)根据流程图知,可 循环利用的物质为NaCl和Cl2。 3.(2020广东,20,10分)某废酸液

34、主要含H2SO4和FeSO4,研究人员利用CaCO3消耗部分酸,再加入廉价的电 石渣(主要成分为CaO),通过一系列操作可得到磁性铁,成本较低且有利于保护环境。工艺流程如下: (1)该废酸液的pH 7(填“”)。操作的名称为 。 (2)电石渣转化为石灰乳的过程会 (填“吸收”或“放出”)热量。 (3)“沉铁”过程中,溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应,生成的产物是 和 (填化学式)。 (4)磁性铁是铁的一种氧化物,且为磁铁矿的主要成分,其化学式为 。 (5)研究发现,“沉铁”后,溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率,最适宜的pH为 。pH较低时产率较低的主

35、要原因是 。 溶液的pH 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 9.0 产物颜色 黄褐色 黄褐色 较黑 很黑 很黑 灰黑色 产率(%) 43.9 50.6 86.2 93.0 92.3 91.6 答案答案 (1)(1分) 过滤(1分) (2)放出(1分) (3)CaSO4(1分) Fe(OH)2(两化学式的顺序可互换)(1分) (4)Fe3O4(2分) (5)7.5(1分) pH较低时,Fe(OH)2不易生成(2分) 解析解析 (1)因为该废液中含有硫酸,所以废酸液的pH小于7,操作将溶液与滤渣分离,因此该操作是过 滤。(2)电石渣的主要成分是氧化钙,转化为石灰乳的过程中与水反应放出热量。(

36、3)硫酸亚铁和氢氧化 钙反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸钙。(4)磁性铁是铁的一种氧化物,且为磁铁矿的主要成分,其化学式 为Fe3O4。(5)分析表格数据可知,欲获得高的产率,最适宜的pH为7.5;pH较低时产率较低的主要原因是 pH较低时,Fe(OH)2不易生成。 4.(2020山东潍坊,24,8分)航空航天技术是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。南京理工大学 陈光教授团队研究成功的“PST高温TiAl合金单晶”大幅度提高了耐高温性能,显著改善了材料塑性, 对于新型轻质高温结构材料的发展和应用具有非常重要的意义。“PST TiAl单晶”实现了高强高塑的 优异结合,持久寿命优于已经成功应用于

37、GEnx发动机的4822合金12个数量级,有望将目前TiAl合金的 使用温度从650750 提高到900 以上,其抗压能力是第四代单晶合金的3倍,有了这种材料技术,中国 也能够制造出世界一流的航空发动机。 (1)关于TiAl合金单晶的说法错误的是 。 A.TiAl合金属于单质 B.“PST TiAl单晶”密度小、耐高温、强度大、可塑性强 C.“PST TiAl单晶”持久寿命明显优于4822合金 D.钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,医疗上可用来制造人造骨等 (2)工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝,工艺流程如下。请回答下列问题。 已知:氧化铝与酸、碱

38、都能发生反应; 氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O。 试剂X是 (填“氢氧化钠溶液”或“盐酸”),反应后过滤所得的沉淀是 ; 中反应的化学方程式是 ; 列举产物NaHCO3的一种用途 ; 电解氧化铝的化学方程式是 。 答案答案 (化学方程式每个2分,其余每空1分,共8分)(1)A (2)氢氧化钠溶液 Fe2O3(或氧化铁) NaA-lO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3 焙制糕点(或治疗胃酸过多) 2Al2O34Al+3O2 解析解析 (1)TiAl合金属于混合物,故A错误;由题干信息可知,“PST TiAl单晶”是一种新型轻质高

39、温结构 材料,具有高强高塑的特点,持久寿命明显优于4822合金,故B、C正确;钛和钛合金被认为是21世纪的重 要金属材料,医疗上可用来制造人造骨等,故D正确。(2)由题干信息可知,铝土矿中的Al2O3和氢氧化钠 溶液能发生反应,氧化铁和氢氧化钠溶液不反应,故试剂X是氢氧化钠溶液,反应后过滤所得的沉淀为 氧化铁。NaAlO2溶液中通入过量的二氧化碳,反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,化学方程式为NaAlO2 +CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO3。碳酸氢钠可用来治疗胃酸过多或用于发酵。电解氧化铝 生成铝和氧气,化学方程式为2Al2O34Al+3O2。 采分要点采分要点 本题得分的要点在于熟

40、悉每一步反应的反应物和生成物,并且能够正确书写反应的化学方 程式。 易错警示易错警示 本题易错在(2)题,NaAlO2溶液中通入过量的二氧化碳,书写方程式时因为疏忽或不能够判 断水参加反应导致出错。 5.(2019山东青岛,29,6分)氯化钡是一种可溶性重金属盐,广泛应用于化工领域,其水溶液呈中性。工业上 用毒重石(主要成分是BaCO3)制备氯化钡晶体。某实验小组模拟工业上制备氯化钡晶体的流程,设计了 实验室中制备氯化钡晶体的方案,实验流程如下图所示。(该毒重石样品所含杂质难溶于水,不与酸反 应) 请回答下列问题。 (1)步骤中发生反应的化学方程式为 。 (2)滤液是30 时氯化钡的 溶液(选

41、填“饱和”或“不饱和”)。 (3)关于上述实验方案的相关内容,下列说法不正确的是 (选填字母序号)。 A.氯化钡是一种有毒的物质,使用时应注意安全 B.该实验流程中得到的副产品二氧化碳是重要的化工原料 C.可用重晶石(主要成分是硫酸钡)代替该实验流程中的毒重石,制备氯化钡晶体 D.步骤将滤渣进行水洗,既能提高氯化钡晶体的产率,又能减少Ba2+对环境的污染 (4)某同学提出,步骤将滤液浓缩时会产生气体污染物,其化学式为 。为防止污染,需要对滤液 处理后再浓缩。简述处理滤液的方法: 。 答案答案 (1)BaCO3+2HClBaCl2+H2O+CO2 (2)饱和 (3)C (4)HCl 加适量碳酸钡

42、 解析解析 (1)碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,化学方程式为BaCO3+2HClBaCl2+H2O+ CO2。(2)滤液是析出晶体以后的溶液,故是饱和溶液。(3)氯化钡有毒,使用时要注意安全,故A正确; 二氧化碳是一种重要的化工原料,故B正确;硫酸钡和稀盐酸不反应,故C错误;滤渣表面还有附着的氯化 钡溶液,水洗既可以增加产量、提高产率,又能减少钡离子对环境的污染,故D正确。(4)滤液中有过量 的稀盐酸,浓缩时会产生HCl气体,污染环境,可以先向滤液中加入适量的碳酸钡把稀盐酸反应掉,再浓 缩。 6.(2018江西,19,5分)分子筛(又称为沸石,主要成分为水合硅铝酸钠)可作为催化剂

43、或吸附剂等。以高岭 土主要成分为Al2(Si2O5)(OH)4、烧碱等为主要原料生产分子筛的工艺流程如下: (1)步骤所得烧渣中主要含有两种固体氧化物,分别为SiO2和 (写化学式)。 (2)步骤加入NaOH溶液前需将烧渣粉碎,其目的是 。 (3)步骤发生的反应之一是Na2SiO3溶液和通入的CO2气体反应生成偏硅酸(H2SiO3)沉淀和碳酸氢钠,该 反应的化学方程式为 。 (4)上述流程中可以循环利用的物质(水除外)是 。 答案答案 (1)Al2O3 (2)增大反应物间的接触面积,使其充分反应(或增大反应物间的接触面积,加快反应速率) (3)Na2SiO3+2H2O+2CO2 H2SiO3+

44、2NaHCO3 (4)二氧化碳(或CO2) 解析解析 (1)根据高岭土的主要成分中的组成元素可推知,另一种氧化物为氧化铝,其化学式为Al2O3。(2) 反应物的接触面积越大,反应速率越快,反应越充分,因此加入氢氧化钠溶液前将烧渣粉碎,目的是增大反 应物间的接触面积,从而增大反应速率,并使其充分反应。(3)步骤中发生的反应是Na2SiO3溶液与二氧 化碳反应生成偏硅酸沉淀和碳酸氢钠,反应的化学方程式为Na2SiO3+2H2O+2CO2 H2SiO3+2NaHCO3。 (4)由题中流程可知,可以循环利用的物质是二氧化碳。 7.(2018广东广州,25,7分)氧化锌(ZnO)可作为紫外线吸收剂应用于

45、化妆品中,其一种生产工艺如下: (1)推测草酸的化学式是 。 (2)“沉锌”过程中发生复分解反应,反应的化学方程式是 。 (3)“操作A”的名称是 ;实验室常用的研磨仪器是 。 (4)“高温灼烧”时草酸锌分解,反应的化学方程式是 。 答案答案 (1)H2C2O4 (2)ZnCl2+(NH4)2C2O4 ZnC2O4+2NH4Cl (3)过滤 研钵 (4)ZnC2O4 ZnO+CO+CO2 解析解析 (1)草酸的化学式是H2C2O4。(2)“沉锌”过程是ZnCl2与(NH4)2C2O4发生复分解反应生成草酸锌和 氯化铵,反应的化学方程式是ZnCl2+(NH4)2C2O4 ZnC2O4+2NH4C

46、l。(3)“操作A”是将溶液与难溶 性固体分离,故该操作为过滤;实验室常用的研磨仪器是研钵。(4)“高温灼烧”时草酸锌分解得气体混 合物,根据原子守恒,可推知气体混合物中含有一氧化碳和二氧化碳,反应的化学方程式是ZnC2O4 ZnO+CO+CO2。 8.(2017湖南娄底,43,8分)碳酸亚铁(FeCO3)可用于制作补铁药物,以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O 3、SiO2等)为原料制备碳酸亚铁的生产流程示意图: 【资料】40 以上时,(NH4)2CO3易分解。 (1)操作的名称为 。 (2)写出向固体A中加入稀硫酸后发生反应的化学方程式: 。 (3)加入(NH4)2CO3后,该反应必须控

47、制的条件是 。 (4)从溶液C中可回收一种化工产品,请写出它的一种用途: 。 答案答案 (1)过滤 (2)Fe+H2SO4 FeSO4+H2 (3)反应温度需控制在40 以下 (4)用作氮肥 解析解析 (1)操作是将固体与液体分离,故操作的名称为过滤。(2)硫铁矿烧渣中含有氧化铁,氧化铁 与一氧化碳在高温下反应生成的固体为铁,故固体A中含有铁、二氧化硅等,固体A中加入稀硫酸,稀硫 酸只与铁反应,反应的化学方程式为Fe+H2SO4FeSO4+H2。(3)因为碳酸铵在温度超过40 时易分 解,所以反应温度需控制在40 以下。(4)根据生产流程可知,从溶液C中可回收硫酸铵,硫酸铵可作氮 肥。 9.(2016广东茂名,26,7分)碳酸亚铁(FeCO3)是生产补血剂的原料。以下是某同学设计的利用铁