内容正文:
专题三 工艺流程题
考点精练
1.BD
2.(1)+3 (2)FeCl2 (3)漏斗 (4)B
(5)2FeO(OH)Fe2O3+H2O
3.(1)CaO+H2O═Ca(OH)2 (2)过滤 (3)Na2C2O4
(4)复分解反应 (5)CaO(或H2O)
4.(1)①沸点 ②AB
(2)①D ② 氯化钡溶液和酚酞溶液 ③富集、提纯MgCl2 ④MgCl2Mg+Cl2↑
5.(1)36.0 (2)试管 产生氨气,防止倒吸 (3)NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑ (4)先打开装置D分液漏斗活塞,再打开装置A分液漏斗活塞 (5)室温下,生成的NaHCO3的溶解度比NH4Cl的小,以晶体形式析出 (6)增大Cl-浓度,生成更多氯化铵,所以氯化铵结晶析出
6.(1)FeSO4 (2)CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
(3)漏斗 (4)铁
7.(1)S+O2SO2 (2)分解反应 (3)H2SO4、I2
(4)H2S═H2+S
8.(1)过滤 (2)玻璃棒 (3)CaO+H2O═Ca(OH)2
化合反应 (4)碳酸钙 水
9.(1)①He ②2N ③SO2-4 ④三个镁离子
(2)①过滤 ②硫酸 ③2Al(OH)3≜Al2O3+3H2O
10.(1)生石灰 (2)Ca(OH)2 (3)Ca(OH)2+K2CO3═CaCO3↓+2KOH (4)CaCO3
11.(1)氢氧化钡溶液
(2)2HCl+Mg(OH)2═MgCl2+2H2O (3)母液中氯化镁的浓度高 (4)氨气极易溶于水,且氨气溶于水形成碱性溶液,更易吸收二氧化碳 (5)氨气(或NH3)
12.(1)①a ②ac ③获得等量CaO固体,方法二产生的气体比方法一的多,使生成的CaO更疏松多孔
(2)解:设28 g CaO最多能捕集CO2的质量为x。
CaO+CO2CaCO3
56 44
28 g x
= x=22 g
答:28 g CaO最多能捕集22 g CO2。
(3)①CH4 ②6
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专题三 工艺流程题
1.(2024·青岛胶州一模)废旧手机中含有贵金属金(Au),回收金的简略流程图如下,下列说法错误的是( )。
A.粉碎可以增大反应物的接触面积,加快反应速率
B.滤液a中的阳离子是Fe2+和Zn2+
C.在滤液b中加入过量的氢氧化钠溶液,会产生蓝色沉淀
D.根据上述过程可验证出,Fe、Zn、Cu三种金属的活动性顺序为Zn>Fe>Au
2.(2024·四川广安)铁红(Fe2O3)可用于制备红色颜料,以菱铁矿(主要成分为FeCO3)为原料制备铁红的一种流程如下图所示:
已知:流程中“沉淀”时主要反应为2FeCl2+H2O2+2H2O═2FeO(OH)↓+4HCl。
回答下列问题:
(1)FeO(OH)中Fe的化合价为 。
(2)“酸浸”时,FeCO3与盐酸反应生成的盐为 (填化学式)。
(3)“过滤”时,会用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 。
(4)“沉淀”过程中,应始终保持溶液的pH为3.0~4.5,需加入物质X消耗H+。物质X可能是 (填字母序号)。
A.NaCl B.NaOH C.Cu
(5)高温下,“煅烧”只生成两种氧化物,该反应的化学方程式为 。
3.(2024·安徽)碳酸锂(Li2CO3)是制备新能源汽车电池的重要原料。我国盐湖卤水中主要含有氯化锂、氯化钠、硫酸镁等溶质,一种以化学沉淀法从卤水中生产碳酸锂的工艺如图所示:
回答下列问题:
(1)步骤①发生反应的化学方程式为 。
(2)步骤②操作a的名称是 。
(3)步骤③中加入草酸钠,其中草酸根(C2O2-4)的化合价是-2,则草酸钠的化学式为 。
(4)滤液2中含有LiCl,步骤④中生成Li2CO3的反应类型是 。
(5)该工艺中用到的氧化物有 (写一种即可,填化学式)。
4.海水中蕴含着丰富的化学资源,我们应予以合理开发及综合利用。
(1)海水淡化
①蒸馏法是常用的海水淡化方法,该方法是利用混合体系中各物质的 不同,将物质进行分离。
②膜分离法淡化海水,水分子可以通过淡化膜进入左侧的淡水池,从而得到淡水。下列说法正确的是 (填字母)。
A.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似
B.膜分离法还可以浓缩海水中的盐类物质
C.该膜分离法的目的是除去海水中的不溶物
(2)海水提镁、制“碱”
①提纯物质常用转化的方法,就是将杂质转化为沉淀或气体而除去。粗盐中含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质,通过步骤Ⅰ,再利用过滤操作进行除杂。步骤Ⅰ加入下列三种溶液的先后顺序正确的是 (填字母序号)。
a.稍过量的Na2CO3溶液
b.稍过量的BaCl2溶液
c.稍过量的NaOH溶液
A.acb B.abc C.cab D.cba
②请在如图虚线框内,将经过步骤Ⅰ后获得的精盐水中的微粒补画完整(只画出种类,不考虑个数),若要实验验证精盐水中所含有的杂质,需要用到的试剂有 。
③母液中有MgCl2却经历了步骤Ⅳ、Ⅴ的转化过程,其目的是 。
④步骤Ⅵ反应的化学方程式:
。
5.(2024·安徽)我国化学家侯德榜发明的侯氏制碱法,开创了世界制碱工业的新纪元。制碱工艺中的关键反应为NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl。室温(20 ℃)下,某兴趣小组在实验室利用如图装置模拟该反应。
已知:
①20 ℃时,几种盐的溶解度如表:
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/g
36.0
9.6
37.2
②氨气极易溶于饱和食盐水,形成的溶液呈碱性。
(1)为配制饱和食盐水,应向100 g水中至少加入 g NaCl固体。
(2)仪器a的名称是 ,装置D的作用是 。
(3)装置A制取的CO2中会混有HCl,用饱和碳酸氢钠溶液吸收HCl的化学方程式为 。
(4)为使CO2在装置C中能被充分吸收,可采取的措施是 。
充分反应后,装置C中有晶体析出。为分析晶体产生的原因,兴趣小组继续开展探究。
查阅资料:一定条件下,可溶性物质的溶解存在限度,当相应离子浓度过大时,可溶性物质会部分结晶析出。
(5)装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl,原因是 。
(6)装置C中的物质过滤后得到的滤液在工业上称为母液。侯氏制碱法通过向母液中加入食盐,使NH4Cl结晶析出,析出晶体的原因是 。
6.(2023·山东济宁)某工厂的金属废料中含有铜、铁、金等金属单质,为回收铜和金并得到氧化铁。工作人员设计了如图所示的工艺流程。
请回答:
(1)滤液A的溶质为 (写化学式)。
(2)固体A与空气加热发生化学反应,写出反应后的生成物与适量稀硫酸反应的化学方程式: 。
(3)操作1和操作2为同一操作,两操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。
(4)往滤液B中加入的物质X是 。
7.(2023·重庆)氢气是重要的化工原料。下图是通过热化学循环用硫化氢气体(H2S)制备氢气的模拟工艺流程。
(1)吸收室中生成的S可进一步燃烧为反应室提供SO2,写出该反应的化学方程式: 。
(2)HI进入产品室中发生的反应属于 (填基本反应类型)。
(3)写出一种上述流程中可以循环利用的物质: 。
(4)硫化氢气体制备氢气时生成两种单质,写出化学方程式: 。
8.早在战国时期,《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取KOH以漂洗丝帛的工艺,大意是先将干燥的木头烧成灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。如图为模拟该法制取KOH的工艺流程,请回答有关问题。
(1)操作①②的名称是 。
(2)实验室里进行操作②、操作③均用到的玻璃仪器是 。
(3)“制浆”中发生主要反应的化学方程式是 ,其基本反应类型是 。
(4)流程中可循环使用的物质是 、 (填物质名称)。
9.根据要求完成下列各题。
(1)化学用语是学习化学的重要工具,是国际通用的化学语言。用化学用语填空:
①氦气: ;
②2个氮原子: ;
③硫酸根离子: ;
④3Mg2+表示: 。
(2)粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,通常含有较多的氧化铝(Al2O3)。从粉煤灰中提取氧化铝能变废为宝,如图是一种常用的提取方法的工艺流程:
①操作a的名称是 。
②“酸浸”中使用的酸是 。
③“加热”过程发生反应的化学方程式为 。
10.(2023·四川宜宾)某小组同学以贝壳(主要成分为CaCO3)、草木灰(含K2CO3)和油脂为原料,模拟古法制肥皂,实验室操作流程如下图:
已知:油脂密度小于水,难溶于水;在碱性、加热条件下生成的物质可溶于水。
回答下列问题:
(1)“煅烧”生成的固体产物俗称 。
(2)“溶解”后,溶液中的溶质是 (填化学式)。
(3)“沉淀”时,发生反应的化学方程式是
。
(4)流程中可以循环利用的物质是 (填化学式)。
11.(2022·青岛)海水是一种重要的自然资源,以下是对海水资源的部分利用。
(一)粗盐精制
(1)从海水制取的粗盐中通常含有泥沙等难溶性杂质和Ca2+、Mg2+、SO2-4等可溶性杂质离子。为除去上述难溶性杂质和可溶性杂质离子,可将粗盐溶解并依次加入:过量的 (只填一种试剂)、过量的碳酸钠溶液,然后过滤,再向滤液中加适量的稀盐酸。
(二)海水制镁
海水母液氢氧化镁氯化镁镁
(2)海水制镁的工艺流程如上图,其中发生的中和反应的化学方程式为
。
(3)步骤①中选择向母液中加入石灰乳,而不是向海水中直接加入,原因是
。
(三)海水制碱
如图是海水“制碱”的部分简单流程。
(4)制氨盐水的过程中要先通入氨气,再通入二氧化碳,如果反过来,二氧化碳的吸收率会降低,这是因为
。
(5)向滤出碳酸氢钠晶体后的溶液中加入熟石灰,可以回收 以循环使用。
12.(2024·江苏连云港)CO2的捕集与资源化利用是实现“双碳”目标的重要手段。利用CaO高温捕集CO2是目前很有前景的技术之一。
(1)制备CaO。以蛋壳(主要成分为CaCO3,还有少量有机物等杂质)为原料可采用两种方法制备CaO:
方法一:将蛋壳粉碎后,800 ℃煅烧,得到CaO。
方法二:将蛋壳粉碎后,用醋酸(CH3COOH)将蛋壳中的碳酸钙转化为醋酸钙[Ca(CH3COO)2]后,800 ℃煅烧,得到CaO。
已知:
a.醋酸钙在空气中800 ℃煅烧时,发生反应的化学方程式为Ca(CH3COO)2+4O2CaO+4CO2+3H2O
b.制得的CaO固体越疏松多孔,捕集CO2的效果越好。
①方法一煅烧过程中有烧焦羽毛的气味,说明蛋壳中含有 (填字母序号)。
a.蛋白质 b.糖类 c.油脂
②含有Ca2+的盐称为钙盐。下列关于方法二中醋酸与碳酸钙的反应,说法正确的是 (填字母序号)。
a.CaCO3和Ca(CH3COO)2均属于钙盐
b.无色酚酞溶液遇醋酸溶液显红色
c.醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙的同时,有CO2气体生成
③研究表明:方法二制得的CaO捕集CO2的效果比方法一的更好,原因是 。
(2)捕集CO2。640 ℃时CaO能与CO2反应生成CaCO3,固定封存CO2。28 g CaO最多能捕集CO2的质量是多少?(写出计算过程,否则不得分)
(3)CO2的资源化利用。光照条件下,将捕集的CO2催化转化为高价值燃料的反应过程如下图所示。该转化过程分两步进行:
第一步:光照时,H2在催化剂表面失去e-转化为H+。
第二步:CO2在催化剂表面获得不同数目的e-和H+,分别转化为甲、乙、丙等含一个碳原子的分子。
①图中产物甲的化学式为 。
②已知生成1个乙分子时有2e-参加反应,则生成一个丙分子时,需要有 e-参加反应。
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