2021-2023三年中考化学模拟题知识点汇编专项练习（常州专用）-27流程题②

2021-2023三年中考化学模拟题知识点汇编专项练习（常州专用）-27流程题②

 

一、流程题

1．（2023·江苏常州·统考二模）磁铁氧体是用量很大的一种磁性材料，也是电子信息和家电工业等的重要基础功能性材料，Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料，实验室以SO2气体制备少量纯净的Mn3O4。

【资料】亚硫酸(H2SO3)在Mn2+催化作用下被O2氧化为硫酸，硫酸与MnO2在常温下不易发生反应。

【步骤Ⅰ】制备MnSO4溶液

在三颈烧瓶中(装置见图1)加入一定量MnO2搅拌和水，先通氮气，再通入SO2和N2混合气体，

搅拌反应3小时，停止通SO2，继续反应片刻后过滤得MnSO4溶液。

  

(1)烧杯中石灰乳的作用为         。

(2)三颈烧瓶中生成MnSO4的反应化学方程式为         。

(3)步骤Ⅰ中，先通入氮气的目的是        ，为使SO2尽可能转化完全，在不改变固液投料比，且通入的SO2和N2比例一定的条件下，可采取的合理措施有:水浴加热、       (任写一条)。

【步骤Ⅱ】制备MnSO4·H2O晶体

(4)利用硫酸锰的溶解度在100°C以上随温度升高而急剧降低的原理，用压力釜加压，       ，过滤、洗涤、低温干燥，得纯净的MnSO4·H2O晶体。

【步骤Ⅲ】制备Mn3O4

准确称取101.4mg MnSO4·H2O，将MnSO4·H2O晶体在空气中高温煅烧，图2是用热重分析仪测定煅烧时温度与剩余固体质量变化曲线。

(5)试通过计算确定反应至图2中C点时所对应的剩余固体成分的化学式        。

(6)制备Mn3O4固体时温度不宜超过      ，原因           (用化学方程式表示)。

2．（2023·江苏常州·统考二模）高纯碳酸锂(Li2CO3)是制造电动汽车电池的原料之一。

(1)电池中存在LiMnO2，已知锂元素显+1价，则锰元素的化合价为     ；锂电池充电时是将电能转化为       (填字母)。

A．机械能         B．化学能          C． 热能

(2)粗碳酸锂(含有Na+、K+、Ca2+等杂质离子)，制备高纯碳酸锂的工艺流程如图：

  

  

查阅资料：碳酸锂能与水、二氧化碳反应生成碳酸氢锂(LiHCO3)，碳酸氢锂易溶干水，加热会分解为碳酸锂。

①浆料“酸化”时主要反应的化学方程式为      。“酸化”时温度不宜过高的原因可能是       

，判断酸化过程已经结束的明显现象为       。

②已知在不同温度下“蒸发”时碳酸锂的产率与溶解度关系如图2，据图可知，90°C以下随着反应温度升高，碳酸锂产率明显增加，其原因可能是          。

③母液循环次数对纯度、产率的影响如图3所示，据图可知，循环不宜超过         次,其原因是      。

④为了获得较多高纯Li2CO3，过滤Ⅱ后应选用        (填“热水”或“冷水”)洗涤沉淀2~3次。

3．（2023·江苏常州·模拟预测）碱式碳酸铜在催化剂、防腐剂领域有诸多用途，其分解温度为220℃，分解产物为三种常见的氧化物。碱式碳酸铜存在Cu（OH）2·CuCO3和Cu（OH）2·2CuCO3两种晶型。某工厂利用氯化铜蚀刻废液（含有CuCl2和HCl）制备碱式碳酸铜的流程如图1所示。

  

(1)操作1的名称是      。

(2)向溶液A中加入碳酸钠固体反应时溶液pH      （填“升高”“降低”或“无明显变化”），碳酸钠固体与废液中所含酸的反应方程式为      。

(3)干燥固体C时较为适合的温度为      （填序号）。

a．20℃        b．55℃        c．105℃        d．230℃

(4)该流程获得的碱式碳酸铜中会含有一定量的Cl-而影响产品纯度，反应的pH和反应时间对产品中ω（C1-）、ω（Cu2+）的影响如图2、图3所示。根据图像分析可知要获得较高纯度的产品，适宜的pH为      ，反应时间为      。