内容正文:
题型四 工艺流程题
类型1 制备与生产流程
考向1 金属及金属氧化物的制备流程
1.(2023·广安中考)我国古代典籍中记录了很多化学知识,展示了我国古代人民的智慧。《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法:“挹其水熬之,则成胆矾,烹胆矾则成铜;熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。”主要流程如图所示。
(1)“熬”的过程类似于下列粗盐提纯实验中的 C (填序号)操作。
A.溶解 B.过滤 C.蒸发
(2)“烹”的过程中,胆矾(CuSO4·5H2O)首先转变成水和无水硫酸铜,该反应的基本反应类型是 分解 反应。
C
分解
(3)写出“铁釜”中发生反应的化学方程式: Fe+CuSO4FeSO4+Cu 。
(4)铁釜外侧容易生锈,是因为铁与空气中的 水蒸气、氧气 发生反应。
Fe+CuSO4FeSO4+Cu
水蒸气、氧气
2.(2023·眉山中考)钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能,被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛,储量丰富,由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下:
回答下列问题。
(1)钛铁矿需要粉碎,其目的是 增大反应物的接触面积,加快化学反应的速率 。
(2)钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),其中钛元素的化合价为 +4 。
增大反应物的接触面积,加快化学反应的速
率
+4
(3)TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属钛,该反应的化学方程式为 2Mg+TiCl42MgCl2+Ti 。
(4)金属矿物不能再生。下列能有效保护钛金属资源的措施是 AD (填序号)。
A.回收利用废旧钛金属制品
B.任意开采钛金属矿石
C.钛金属抗腐蚀性能好,可随意堆放储存
D.寻找、开发钛金属的代替品
2Mg+
TiCl42MgCl2+Ti
AD
3.(2023·安徽中考)活性氧化铜用于印刷电路板制造,由普通氧化铜制备活性氧化铜的工艺流程如下:
回答下列问题。
(1)步骤①发生反应的化学方程式是 CuO+2HClCuCl2+H2O 。
CuO+2HClCuCl2+H2O
(2)下列说法正确的是 BD (填序号)。
A.过滤时用玻璃棒在漏斗中不断搅拌
B.步骤②溶液中的水参加了反应
C.Cu2(OH)2CO3易溶于水
D.Na2CO3的俗名是纯碱
(3)步骤②将Na2CO3加入溶液时有气泡产生,原因是 碳酸钠与过量的盐酸反应生成了二氧化碳气体 。
(4)步骤③发生反应的基本反应类型是 分解反应 。
BD
碳酸钠与过量的盐酸反应
生成了二氧化碳气体
分解反应
4.(2023·广东中考)电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙,能减少碳排放,助力“碳中和”。该新方法的示意图如图1所示。
(1)传统方法:CaCO3在900℃以上完全分解生成CaO和 CO2 (填化学式)。
CO2
Ⅰ.电解水属于 分解 (填基本反应类型)反应,反应前后氢元素的化合价 降低 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
Ⅱ.反应器1:一定的H2环境及较低温度下CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O。CO与H2O的分子个数比为 1∶1 。
CaCO3还可以直接分解。反应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如图2所示, 750 ℃时,抑制CO2生成的效果最好。
分解
降
低
1∶1
750
(2)新方法:
Ⅲ.反应器2:一定条件下,CO与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH),化学方程式为 CO+2H2CH3OH 。
CO+2H2CH3OH
(3)与传统方法相比,新方法的优点有 减少二氧化碳排放,缓解温室效应;节约能源(合理即可) (写两条)。
减少二氧化碳排放,缓解温室效应;节约
能源(合理即可)
5.(2023·潍坊中考)稀土被称为“工业维生素”,能显著提升建造航母及舰载机的材料性能。含有稀土元素钇的氧化钇(Y2O3)被广泛应用于航空航天涂层材料。以富钇稀土矿(主要成分为Y2O3,含有少量的Fe2O3、CuO、SiO2等杂质)生产氧化钇的工艺流程如下,回答下列问题。
(1)在粉碎机中研磨粉碎的目的是 增大接触面积,有利于反应的充分进行 。
增大接触面积,有利于反应的充分进行
(2)操作Ⅰ的名称是 过滤 ,“酸溶”过程中,Y2O3发生反应的化学方程式为 Y2O3+6HCl2YCl3+3H2O 。
(3)向反应釜2中通入气体X使溶液呈碱性,调节溶液的pH除去滤液Ⅰ中杂质,沉淀Ⅱ的主要成分是 Fe(OH)3、Cu(OH)2 (填化学式)。
(4)沉淀池中“沉钇”过程有H2O等物质产生,“沉钇”的化学方程式为 6NH4HCO3+2YCl3Y2(CO3)3↓+3CO2↑+6NH4Cl+3H2O 。
(5)流程中可循环使用的物