内容正文:
专题15 流程图题
1.(2024·吉林省卷)食品加工、制药等领域广泛使用二水合氯化钙()。工业上生产的主要流程如如图所示,下列说法正确的是
A.石灰石的主要成分是
B.粉碎可以增大反应物间的接触面积
C.搅拌可以提高的产量
D.反应器中生成的气体具有可燃性
【答案】B
【解析】A、石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO3),不是CaCl2,错误;
B、粉碎可以增大反应物间的接触面积,从而加快反应速率,正确;
C、搅拌可以使反应更充分,加快反应速率,但不能提高CaCl2⋅2H2O的产量,产量取决于反应物的量,错误;
D、反应器中发生的反应是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,生成的气体是二氧化碳,二氧化碳不可燃,错误。
故选B。
2.(2021·长春卷)我国著名的化学家侯德榜发明了制纯碱的方法被称为侯氏制碱法,其部分流程如下:
(1)NH3中氮元素的化合价为 价;
(2)通入CO2发生反应的化学方程式为NH3+CO2+NaCl+X=NaHCO3↓+NH4Cl,其中X的化学式为 ;
(3)在制纯碱过程中得到的NH4Cl常用来作化肥,该化肥属于 ;
A.氮肥 B.磷肥 C.钾肥 D.复合肥
(4)将碳酸氢钠固体加热分解,生成纯碱、二氧化碳和水,写出该反应方程式 。
【答案】 -3 H2O A
【解析】(1)氨气中氢元素显+1价,设氮元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:x+(+1)×3=0,x=-3;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含N、H、O、C、Na、Cl的个数分别是1、3、2、1、1、1,生成物中含N、H、O、C、Na、Cl的个数分别是1、5、3、1、1、1,故反应物中还应含2个H、1个O,故X的化学式为:H2O;
(3)氯化铵含氮一种营养元素,属于氮肥。
故选A;
(4)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:。
3.(2020·长春卷)粗盐中除了含有NaCl外,还含有少量Na2SO4、CaCl2、MgCl2及泥沙等杂质。下图是常用的粗盐精制操作流程:
回答下列问题:
(1)操作1相当于实验室中的 操作;
(2)沉淀1的化学式为 ;
(3)加入过量试剂1的目的是 ;
(4)滤液4中含有的阴离子是 (填离子符号)。
【答案】 过滤 Mg(OH)2 除尽Na2SO4 OH- 、 CO、Cl-
【解析】(1)操作1用来分离固体泥沙和液体滤液Ⅰ,因此相当于实验室中的过滤;
(2)粗盐中含有少量Na2SO4、CaCl2、MgCl2,加入氢氧化钠溶液后,只有镁离子和氢氧根结合生成氢氧化镁白色沉淀,因此沉淀1为氢氧化镁,其化学式为Mg(OH)2;
(3)除去了镁离子后溶液中含有Na2SO4、CaCl2和NaCl,剩余的氢氧化钠,接下来就是用氯化钡除去硫酸根离子,因此加入过量的试剂1就是为了除尽Na2SO4。
(4)滤液3中有氯化钙一种杂质,因此通过加入过量的碳酸钠除去氯化钙,滤液4中含有过量的碳酸钠溶液显碱性,因此滤液4中含有的阴离子是OH-、 CO、Cl-
4.(2020·长春卷)接触法生产硫酸的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)第1步反应中将液态硫喷入反应器的目的是 。
(2)写出第4步化学反应方程式 。
(3)第1步至第4步流程中涉及到的物质,属于氧化物的有 (用化学式表示);
(4)若用3.2吨硫为原料,则理论上能产出98%的浓硫酸 吨。
【答案】 增大接触面积,加速反应 SO2 、SO3、H2O 10
【解析】(1)熔融状态的硫经过喷射进入反应器后,增加了表面积,使氧气与硫接触面积增大,加快反应速率;
故答案为:增大接触面积,加速反应。
(2)反应物为H2O和H2S2O7,生成物为H2SO4,据此书写化学方程式,注意配平,所以化学方程式为;
故答案为:。
(3)氧化物是由两种元素构成,且一种元素为氧元素,符合此要求的有二氧化硫、三氧化硫和水;
故答案为:SO2 、SO3、H2O。
(4)设能产出98%浓硫酸的质量为m,根据硫元素质量守恒,,m=10t;
故答案为:10。
1.(2024·吉林长春·二模)高铁列车的某些部件是钛合金(Ti)制成的,由钛铁矿(主要成分FcTiO3)制备钛的流程如图,下列说法不正确的是
A.制钛厂由TiCl4制备Ti的反应中氩气起催化作用
B.“氯化”过程中焦炭的化合价升高
C.氯碱厂产生氯气的化学方程式为:2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑
D.理论上84t一氧化碳可以合成96t甲醇
【答案】AC
【解析】A、氩气化学性质稳定,可作保护气,故制钛厂由TiCl4制备Ti的反应中氩气的作用是防止金属在高温条件下被氧化,不是起催化作用,说法错误,符合题意;
B、由流程图可知,“氯化”过程中焦炭转化为一氧化碳,化合价由0价升高到+2价,说法正确,不符合题意;
C、由流程图可知,氯化钠与水在通电的条件下反应生成氢氧化钠、氢气和氯气,化学方程式为,说法错误,符合题意;
D、由流程图可知,一氧化碳与氢气反应生成甲醇,设理论上84t一氧化碳可以合成甲醇的质量为x,
故理论上84t一氧化碳可以合成96t甲醇,说法正确,不符合题意。
故选:AC。
2.(2024·吉林长春·三模)某KCl固体样品中含有少量杂质。实验室提纯氯化钾的流程如下(氯化钾的溶解度受温度影响较小):
(1)沉淀a是 。
(2)操作Ⅰ是 。
①冷却热饱和溶液 ②蒸发结晶
(3)若KCl固体样品中还含有少量杂质,小科认为提纯该样品只要在上述方案基础上增加一步实验:在“加过量溶液”与“过滤”操作之间,加过量的硝酸钡溶液。小江认为这种方案不合理,会导致所得KCl固体中含有新的杂质,新杂质是 。
【答案】(1)碳酸钙/CaCO3
(2)②
(3)硝酸钾、硝酸钡
【解析】(1)碳酸钾能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,则沉淀a为碳酸钙。
(2)操作Ⅰ是将溶液变为氯化钾固体,且氯化钾的溶解度受温度影响比较小,则操作Ⅰ为蒸发结晶,故选②。
(3)
(4)硝酸钡能和硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,而碳酸钾、盐酸均不能除去硝酸钾,则新杂质为硝酸钾、硝酸钡。
3.(2024·吉林·模拟预测)为助力我国在2060年前实现“碳中和”,某化学科研小组为一工厂设计了一种捕集烟气中CO2并转化利用的装置,其流程如图所示。
(1)吸收塔中发生反应的化学方程式是 。
(2)流程中固体A的化学式为 。
(3)流程中气体转化成固体B的过程中,分子间的间隔 (填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)
(2)CaO
(3)减小
【解析】(1)工厂废气中含有二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,所以吸收塔中发生反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)碳酸钙在高温条件下生成氧化钙和二氧化碳,所以固体A为氧化钙,其化学式为:CaO;
(3)流程中气体转化成固体B的过程中,分子间的间隔减小。
4.(2024·吉林·三模)某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本,从排放的废液(主要含,和)中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌,设计了如图所示的工艺流程,请据图回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作名称是 ;
(2)请写出步骤Ⅰ中一个反应的化学反应方程式: ;
(3)试剂Y溶质的化学式为 ;
(4)请写一条保护金属资源的有效途径: 。
(5)同学们结合工艺流程图,动手设计了实验室中除去铜粉中的铁粉方案如下:
方案一:用磁铁吸引;
方案二:加入过量稀盐酸,充分反应后,过滤;
方案三:加入过量硫酸铜溶液,充分反应后,过滤。
请你选出一种你认为的优秀方案并从利用的物质性质、方案优点等角度阐述你选择这一方案的理由
【答案】(1)过滤
(2)/
(3)H2SO4
(4)回收利用废旧金属(合理即可)
(5)方案一更佳,因为用物理的方法就除去了铁粉,更简单方便。
【分析】废液中含硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸铜,要从废液中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌,则X为锌,锌和硫酸铜生成硫酸锌和铜,锌和硫酸亚铁生成硫酸锌和铁,则固体A为铜、铁和过量的锌,溶液C为硫酸锌,Y为硫酸溶液,稀硫酸和锌、铁分别生成硫酸锌和硫酸亚铁,则溶液B为硫酸锌、硫酸亚铁及过量的硫酸,向B中加入适量锌,锌和硫酸亚铁生成铁和硫酸锌,C结晶得到硫酸锌晶体。
【解析】(1)步骤Ⅰ将固液分离,为过滤操作;
(2)步骤Ⅰ中锌和硫酸铜生成硫酸锌和铜,化学方程式为:、锌和硫酸亚铁生成硫酸锌和铁,化学方程式为:;
(3)以上分析知,物质Y为硫酸溶液,溶质为硫酸,化学式为H2SO4;
(4)保护金属资源的有效途径有:防止金属的锈蚀,回收利用废旧金属,有计划、合理地开采矿物,寻找金属的代用品等;
(5)方案一:磁铁只能吸铁,能除去铁粉,方案正确;
方案二:稀盐酸能与铁反应,不能与铜反应,充分反应后过滤,也可以得到铜,方案正确;
方案三:硫酸铜能与铁反应,不能与铜反应,充分反应后过滤,也可以得到铜,方案正确。
综上所述,3个方案均正确,单质比较而言,方案一用物理的方法就除去了铁粉,更简单方便。
5.(2024·吉林长春·一模)感知宇宙奥秘,激发航天梦想。中国空间站“天宫课堂”引发了同学们的思考:在空间站里氧气和二氧化碳是如何持续转化的呢?查阅资料得知,空间站中的水气整合循环系统的工作流程如下图所示。
(1)通过氧气生成系统得到的氢气可作航空燃料。实验室中点燃氢气前需进行的操作是 。
(2)在氧气生成系统中,运用电解水的方法制取氧气,反应的化学方程式为 。
(3)以上流程中,可循环使用的物质是 。
【答案】(1)检验氢气的纯度(或验纯)
(2)2H2O2H2↑+O2↑
(3)H2O/水
【解析】(1)氢气具有可燃性,与空气或氧气混合点燃可能发生爆炸,因此实验室中点燃氢气前先要检验氢气的纯度;
(2)电解水生成氢气和氧气,方程式为:;
(3)以上系统中,向内箭头表示反应物,向外箭头是生成物。有水参与反应又有水生成。故可循环使用的物质是:水。
6.(2024·吉林长春·二模)铜被大量应用于电气、轻工、机械制造等领域。根据所学知识回答问题:
(1)在电子产品的电路板中,铜常用来制成导线,利用铜具有延展性和良好的 性;
(2)电路板元器件中铜表面的氧化物会导致焊接不牢固,常用松香(主要成分是树脂酸)作为助焊剂。松香熔化后覆盖在焊接处,既能使铜与氧气隔绝,又能 ,使焊接更牢固;
(3)某废旧电子元器件中含有锌、铜、镍(Ni)三种金属,化学兴趣小组利用该电子元器件设计如下实验流程:
①固体 A的成分为 ;
②步骤②中锌与稀硫酸反应的化学方程式为 ;
③由上述流程可知锌、铜、镍三种金属的活动性顺序由强到弱为 。
【答案】(1)导电
(2)去除氧化物(合理即可)
(3) /
【解析】(1)用铜作导线,利用了铜的延展性和导电性。
(2)铜表面的氧化物会导致焊接不牢固,而松香的主要成分是树脂酸会与表面的氧化物反应,则松香熔化后覆盖在焊接处,既能使铜与氧气隔绝,又能去除氧化物,使焊接更牢固。
(3)①根据流程可知,步骤③中,最终溶液中只剩余硫酸锌,则说明锌将Ni从NiSO4中置换出来,则固体A中的成分为镍和过量的锌。
②锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为:。
③镍、锌能和硫酸反应,但铜不能和硫酸反应,则说明三种金属中,铜最不活泼,锌能将镍置换出来,则说明锌比镍活泼,则可知锌、铜、镍三种金属的活动性顺序由强到弱为:Zn>Ni>Cu。
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专题15 流程图题
1.(2024·吉林省卷)食品加工、制药等领域广泛使用二水合氯化钙()。工业上生产的主要流程如如图所示,下列说法正确的是
A.石灰石的主要成分是
B.粉碎可以增大反应物间的接触面积
C.搅拌可以提高的产量
D.反应器中生成的气体具有可燃性
2.(2021·长春卷)我国著名的化学家侯德榜发明了制纯碱的方法被称为侯氏制碱法,其部分流程如下:
(1)NH3中氮元素的化合价为 价;
(2)通入CO2发生反应的化学方程式为NH3+CO2+NaCl+X=NaHCO3↓+NH4Cl,其中X的化学式为 ;
(3)在制纯碱过程中得到的NH4Cl常用来作化肥,该化肥属于 ;
A.氮肥 B.磷肥 C.钾肥 D.复合肥
(4)将碳酸氢钠固体加热分解,生成纯碱、二氧化碳和水,写出该反应方程式 。
3.(2020·长春卷)粗盐中除了含有NaCl外,还含有少量Na2SO4、CaCl2、MgCl2及泥沙等杂质。下图是常用的粗盐精制操作流程:
回答下列问题:
(1)操作1相当于实验室中的 操作;
(2)沉淀1的化学式为 ;
(3)加入过量试剂1的目的是 ;
(4)滤液4中含有的阴离子是 (填离子符号)。
4.(2020·长春卷)接触法生产硫酸的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)第1步反应中将液态硫喷入反应器的目的是 。
(2)写出第4步化学反应方程式 。
(3)第1步至第4步流程中涉及到的物质,属于氧化物的有 (用化学式表示);
(4)若用3.2吨硫为原料,则理论上能产出98%的浓硫酸 吨。
1.(2024·吉林长春·二模)高铁列车的某些部件是钛合金(Ti)制成的,由钛铁矿(主要成分FcTiO3)制备钛的流程如图,下列说法不正确的是
A.制钛厂由TiCl4制备Ti的反应中氩气起催化作用
B.“氯化”过程中焦炭的化合价升高
C.氯碱厂产生氯气的化学方程式为:2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑
D.理论上84t一氧化碳可以合成96t甲醇
2.(2024·吉林长春·三模)某KCl固体样品中含有少量杂质。实验室提纯氯化钾的流程如下(氯化钾的溶解度受温度影响较小):
(1)沉淀a是 。
(2)操作Ⅰ是 。
①冷却热饱和溶液 ②蒸发结晶
(3)若KCl固体样品中还含有少量杂质,小科认为提纯该样品只要在上述方案基础上增加一步实验:在“加过量溶液”与“过滤”操作之间,加过量的硝酸钡溶液。小江认为这种方案不合理,会导致所得KCl固体中含有新的杂质,新杂质是 。
3.(2024·吉林·模拟预测)为助力我国在2060年前实现“碳中和”,某化学科研小组为一工厂设计了一种捕集烟气中CO2并转化利用的装置,其流程如图所示。
(1)吸收塔中发生反应的化学方程式是 。
(2)流程中固体A的化学式为 。
(3)流程中气体转化成固体B的过程中,分子间的间隔 (填“增大”或“减小”)。
4.(2024·吉林·三模)某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本,从排放的废液(主要含,和)中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌,设计了如图所示的工艺流程,请据图回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作名称是 ;
(2)请写出步骤Ⅰ中一个反应的化学反应方程式: ;
(3)试剂Y溶质的化学式为 ;
(4)请写一条保护金属资源的有效途径: 。
(5)同学们结合工艺流程图,动手设计了实验室中除去铜粉中的铁粉方案如下:
方案一:用磁铁吸引;
方案二:加入过量稀盐酸,充分反应后,过滤;
方案三:加入过量硫酸铜溶液,充分反应后,过滤。
请你选出一种你认为的优秀方案并从利用的物质性质、方案优点等角度阐述你选择这一方案的理由
5.(2024·吉林长春·一模)感知宇宙奥秘,激发航天梦想。中国空间站“天宫课堂”引发了同学们的思考:在空间站里氧气和二氧化碳是如何持续转化的呢?查阅资料得知,空间站中的水气整合循环系统的工作流程如下图所示。
(1)通过氧气生成系统得到的氢气可作航空燃料。实验室中点燃氢气前需进行的操作是 。
(2)在氧气生成系统中,运用电解水的方法制取氧气,反应的化学方程式为 。
(3)以上流程中,可循环使用的物质是 。
6.(2024·吉林长春·二模)铜被大量应用于电气、轻工、机械制造等领域。根据所学知识回答问题:
(1)在电子产品的电路板中,铜常用来制成导线,利用铜具有延展性和良好的 性;
(2)电路板元器件中铜表面的氧化物会导致焊接不牢固,常用松香(主要成分是树脂酸)作为助焊剂。松香熔化后覆盖在焊接处,既能使铜与氧气隔绝,又能 ,使焊接更牢固;
(3)某废旧电子元器件中含有锌、铜、镍(Ni)三种金属,化学兴趣小组利用该电子元器件设计如下实验流程:
①固体 A的成分为 ;
②步骤②中锌与稀硫酸反应的化学方程式为 ;
③由上述流程可知锌、铜、镍三种金属的活动性顺序由强到弱为 。
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