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专题12 工艺流程题-物质制备
1.(2021·泸州)孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,还含有Fe2O3、Al2O3、SiO2杂质,用该矿石制备Cu的流程如图所示(部分产物略去):
(1)过程①中,操作a是溶解和 ,还有一种气体产物是 ,滤液X中含有的金属阳离子为 。
(2)过程①中硫酸略过量,则过程②调pH除杂的最佳试剂是 (选填“CuO”或“Na2CO3”)。
(3)下列关于制取铜的两种方案的说法,正确的是 。
A.“方案一”得到的铜产品更纯 B.“方案一”不存在消耗能量的问题
C.“方案二”需考虑废气污染的问题 D.“方案二”得到纯铜的产率更高
(4)过程③发生的反应:2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+ ▲ (补充完方程式),当收集到800t氧气时,产生Cu的质量是多少?(写出必要的计算过程)
2.(2021·青岛)海洋是巨大的资源宝库。“筑梦”学习小组模拟化工厂生产流程,利用海水制取纯碱和金属镁,设计方案如下图所示。请回答下列问题。
(1)流程Ⅰ为海水“晒盐”。由海水获得粗盐的结晶方法是 。
(2)流程Ⅱ为粗盐精制。粗盐中通常含有泥沙等难溶性杂质和Ca2+、Mg2+、等可溶性杂质离子。为除去上述可溶性杂质离子,将粗盐溶解并依次加入下列试剂:过量氢氧化钠溶液→过量氯化钡溶液→a→适量稀盐酸。
①上述除杂过程中,a是 。
②有同学认为,用一种试剂代替氢氧化钠和氯化钡两种试剂也能达成实验目的,该试剂是 。
③加入稀盐酸之前应进行的操作是 。
(3)流程Ⅲ为海水“制碱”。滤液A中碳酸氢钠是否饱和? (填“是”或“否”);流程Ⅲ中循环利用的物质是 (填写化学式)。
(4)流程Ⅳ为海水提镁。氢氧化镁和盐酸反应的化学方程式为 。
3.(2021·内江)某工厂生产硫酸的过程中产生的炉渣,其主要成分为Fe2O3、SiO2、FeO和锰的氧化物等。现以该炉渣为原料制备铁红(Fe2O3)的生产流程如图所示:
【已知:SiO2不溶于水,也不与稀硫酸反应】
(1)操作1的名称是 ,滤渣a的主要成分是 。
(2)步骤①中,硫酸与Fe2O3反应的化学方程式为 ;若在实验室中用98%的浓硫酸配制30%的稀硫酸,则需要的玻璃仪器有量筒、胶头滴管、 、玻璃棒、试剂瓶;
(3)步骤②中,使用足量H2O2的目的是 。
(4)步骤③中,几种金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
要使Fe3+完全沉淀为Fe(OH)3从而与Mn2+分离,则调pH的最大范围是: ≤pH<8.1。
4.(2021·宿迁)海洋是一个巨大的资源宝库。海水资源综合利用的部分途径如下图。
已知:粗盐中的杂质有泥沙、MgCl2、CaCl2,流程中部分操作及试剂已省略。
(1)试剂X的作用是除去粗盐中的Ca2+,则试剂X为 (填化学式)。
(2)“操作1”中玻璃棒的作用是 ,“操作2”的名称为 。
(3)滤渣中除泥沙外,还含有 。
(4)实际生产中,步骤1常选用 作为沉淀剂。
(5)步骤2需电解 状态的MgCl2以获得金属镁。
5.(2021·广安)工业上处理黄铜渣(含Cu、Zn、CuO、ZnO和杂质)废料时,通常将其转化为硫酸锌并回收铜(黄铜渣中的杂质不溶于水,也不参与反应)。其主要流程如图所示:
查阅资料: , ,
(1)黄铜的熔点比铜的熔点 (填“高”或“低”);
(2)过程Ⅱ中分离操作的名称是 ,该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 (填仪器名称);
(3)过程Ⅲ中有气体产生,该反应的化学方程式是 ,该反应的基本类型为 反应。
6.(2021·重庆)某兴趣小组利用废镍材料(含有金属Ni及少量Fe、Ag)探究相关物质的性质并回收镍,设计流程如图(小部分产物略去)。
查阅资料:a.H2O2溶液可将Fe2+转化为Fe3+。
b.Fe