内容正文:
专题10 工业流程题
►题型一 以矿石为原料制备物质
►题型二 以废弃物为原料制备物质
►题型三 以蛋壳为原料制备补钙剂
►题型四 海水资源利用和纯碱的制备
►题型五 某些领域重要材料的制备
►题型六 生产生活中其他常见物质的制备
►题型一 以矿石为原料制备物质
【真题1】(2023·江苏南通)实验室以软锰矿(主要含的矿石)为原料制备的流程如下:
(1)催化分解的化学反应方程式为 。
(2)“酸浸”时,为使软锰矿充分反应,可采取的措施有 (写一条)。
(3)“沉锰”反应为。加热温度不能过高的原因是 。
(4)在空气中“煅烧”会生成不同的锰氧化物,各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图所示。
①370~410℃发生主要反应为。该反应属于基本反应类型中的 反应。
②已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的,与混合均匀,充分加热后冷却,溶解、过滤、洗涤、烘干后称量,发现固体质量减少。质量减少的主要原因是 。
【真题2】(2023·江苏无锡)由菱铁矿(主要成分为,含少量等杂质)制备铁粉的一种流程如下:
(1)碳酸亚铁()中铁元素的化合价为 。
(2)“酸浸”时,为使反应充分,可采取的一种措施是 。“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有:和 。
(3)“沉铁”时,转化为沉淀,该反应的基本类型是 。“焙烧”时,在高温条件下,与反应生成与的化学方程式为 。
(4)“还原”时,在高温条件下,利用炭粉可将铁从氧化铁中还原出来;若向氧化铁与炭粉的混合物中添加适量的,更利于还原氧化铁,其原因是 。
“酸浸”是金属氧化物(或金属)与酸反应,使反应充分进行的措施有:将矿石粉碎、搅拌、适当提高酸的浓度、适当提高反应温度等。
【变式1-1】(2021·江苏扬州)以某菱镁矿石(主要成分是MgCO3,含少量MnCO3、SiO2)制取MgSO4·7H2O,流程如下:
(1)“酸浸”时,为了提高浸取率,除了搅拌、提高硫酸浓度外,还可采取的措施有 (写出一种)。此时,MnCO3发生反应的化学方程式是 。
(2)“转化”时主要反应是,氯元素反应前后化合价变化情况是 (填“升高”或“降低”)。
(3)硫酸镁溶液在不同温度下进行浓缩结晶,可得到不同的晶体:
温度/℃
-3.9-1.8
1.8-48.1
48.1-67.5
67.5-200
析出晶体
MgSO4·12H2O
MgSO4·7H2O
MgSO4·6H2O
MgSO4·H2O等
①“操作1”的具体操作是:蒸发浓缩滤液至表面有晶膜出现(此时MgSO4溶液已饱和)、 、过滤、洗涤、低温干燥。
②“操作1”所得滤液中能分离出一种可循环使用的物质,该物质是 (填化学式)。循环使用的目的是 。
(4)已知:MgSO4·7H2O中镁元素质量分数为9.76%,采用热分析法测定所得MgSO4·7H2O样品中镁元素质量分数:
①未加热前,测得样品中镁元素质量分数略大于9.76%,可能的原因是 。
②高于900℃后,测得剩余固体中镁元素质量分数大于20%,可能的原因是 。
(5)若用100t菱镁矿石可制得246 t MgSO4·7H2O产品,忽略反应过程中镁元素损失,求该菱镁矿石中MgCO3的质量分数。(写出计算过程) 。
【变式1-2】(2023·江苏南通·模拟预测)利用高铝铁矿石(成分为Al2O3、FeO、Fe2O3)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]及副产品铁红(Fe2O3)的一种工艺如下。
(1)据流程分析开始加入的酸最佳为 (填化学式)。
(2)“酸溶”过程中Fe2O3与酸反应的方程式为 。
(3)“氧化”前溶液中的阳离子有 ;被氧化的离子是 (填离子名称)。
(4)调节pH时需严格控制加入的碱性溶液的用量,其目的是 。
(5)“操作Ⅰ”的名称为 ,“操作Ⅱ”包括“洗涤、加热”,“洗涤”时,证明滤渣Fe(OH)3已洗涤干净的方法:取最后一次洗涤液,向其中滴加 (填化学式),无沉淀。
►题型二 以废弃物为原料制备物质
【真题3】(2023·江苏镇江)实验室利用废镍催化剂(主要成分为Ni,还含少量Fe及铁的氧化物)制备NiCO3的实验流程如图。
(1)为加快“酸溶”的反应速率,可采取的措施有 (写一种)。
(2)“除铁”和“沉镍”中分离的操作名称为 。
(3)