内容正文:
工艺流程题
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类型1生产制备流程(5年4考)
1.工业上用铝土矿(含有Al2O3、SiO2,不考虑其他杂质)制取金属铝的基本流程如图所示:
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(1)铝土矿属于 混合物 (填物质分类),实验室完成操作I、操作Ⅱ除了用到铁架台、玻璃仪器外,还要用到的实验用品是 滤纸 。
解析:(1)①铝土矿中含有Al2O3、SiO2等,故其为多种物质组成的物质,属于混合物;
②操作Ⅰ、操作Ⅱ属于固液分离的操作,故为过滤操作,故除了用到铁架台、玻璃仪器外,还要用到的实验用品是滤纸。
混合物
滤纸
(2)向铝土矿加入稀硫酸,发生反应的化学方程式是 Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O 。
解析:(2)向铝土矿加入稀硫酸,二氧化硅与稀硫酸不反应,而氧化铝是金属氧化物,可以与稀硫酸反应生成硫酸铝和水,故反应的化学方程式为:Al2O3+ 3H2SO4Al2(SO4)3+ 3H2O。
Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O
(3)滤液I中含有的阳离子是 H+、Al3+ (写离子符号)。
H+、Al3+
解析:(3)滤液I为向铝土矿加入稀硫酸后过滤得到的滤液,铝土矿中不考虑其他杂质,只有氧化铝和二氧化硅,二氧化硅与稀硫酸不反应,氧化铝可以与稀硫酸反应生成硫酸铝和水,故滤液Ⅰ中的溶质为生成的硫酸铝以及过量的硫酸,故滤液I中含有的阳离子是H+和Al3+。
(4)将熔融状态的氧化铝通电,得到铝单质和另一种单质,该反应的化学方程式是 2Al2O34Al+3O2↑ ,基本反应类型是 分解反应 。
2Al2O34Al
+3O2↑
分解反应
解析:(4)①将熔融状态的氧化铝通电,得到铝单质和另一种单质,根据反应前后元素种类不变,反应前为铝元素和氧元素,反应后也应该为这两种元素,故氧化铝通电应该得到铝和氧气,故反应的化学方程式为:2Al2O34Al+3O2↑;该反应为一种物质生成多种物质的反应,故该反应的基本反应类型为分解反应。
(5)写出金属铝的一种用途: 作导线(或“作铝锅”等,合理即可) 。
解析:(5)铝具有金属的一般性质,可以导电、导热,故用途可以作导线,作铝锅等,答案合理即可。
作导线(或“作铝
锅”等,合理即可)
2.(2023·深圳二模)活性氧化锌是重要的工业添加剂。某工厂利用硫酸与氧化铜锌矿(主要成分是ZnO、CuO,还含有少量SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制取活性氧化锌,流程如下:
【查阅资料】过氧化氢在60 ℃时的分解率为50%,90~100 ℃时分解率达90%。
(1)为提高“酸浸”的速率,可采取的措施有 将氧化铜锌矿粉碎成细颗粒 (任写一条)。
(2)“除铜”时,加入过量铁粉反应的化学方程式为 Fe+CuSO4FeSO4+Cu( 或Fe+H2SO4Fe (任写一个),该反应属于 换反应 (填基本反应类型)。
将
氧化铜锌矿粉碎成细颗粒
Fe+CuSO4FeSO4+Cu(或Fe+ H2SO4
FeSO4+H2↑)
置换反应
(3)“氧化”时,反应温度不能过高的原因是 过氧化氢在60 ℃时的分解率为50%,90~100 ℃时分解率达90% 。
(4)“操作Ⅰ”的名称是 过滤 。
过
氧化氢在60 ℃时的分解率为50%,90~100 ℃时分
解率达90%
过滤
(5)氨水除用于工业生产外,还在生活、农业、医疗等领域有广泛用途,请试举一例 生产化肥(合理即可) 。
(6)Zn2(OH)2CO3“焙烧”除得到产品外,还生成H2O和CO2,请写出该反应的化学方程式 Zn2(OH)2CO32ZnO+H2O+CO2↑ 。
生产化肥(合
理即可)
Zn2
(OH)2CO32ZnO+H2O+CO2↑
3.(2023·珠海二模)普通粉笔主要成分为CaSO4和少量CaO。教师使用粉笔后,皮肤容易开裂,原因是粉笔中某成分与汗液中的水反应,生成有腐蚀性的物质,该反应的化学方程式为CaO+H2OCa(OH)2,环保粉笔只含生石膏(CaSO4·2H2O,相对分子质量为172)。兴趣小组尝试将普通粉笔制成环保粉笔,操作流程如图所示:
(1)研磨的目的是 使反应更充分 。
使反应更充分
(2)加入稀硫酸的目的是 将氧化钙变为硫酸钙 ,充分反应后,烧杯内上层清液中的微观粒子有 Ca2+、S (填化学符号)。
(3)生石膏可作防火材料。遇火灾时,生石膏分解失去结晶水,吸收热量,使可燃物的 温度低于着火点 (从燃烧条件的角度分析),起到防火作用。生石膏分解的化学方程式为 CaSO4·2H