内容正文:
题型四
工艺流程图
[答案33]
⊙类型一物质的制备
1.(2024·株洲模拟)某化工公司用硫酸钙(CS04)、NH3、H20、C02制备化肥硫酸铵[(NH4)2S04],其
工艺流程如图。
已知:NH3是一种极易溶于水且能与水反应的气体;2NH
(NH)SO
+H20+C02=(NH4)2C03。
足量
适量
请回答下列问题:
Cas04
NH
过滤厂滤液提纯
悬浊液D甲2乙间】
(1)(NH4)2S04是一种
(填“氨肥”“磷肥”“钾
CaCO3
烧生石灰
⑤
肥”或“复合肥”)。
1题图
(2)第③步的操作中,要用到的玻璃仪器有漏斗、
等。
(3)第⑤步的化学方程式为
(4)上述流程中,能循环使用的物质是
(5)长期施用硫酸铵化肥,会使土壤酸化、板结,不利于农作物生长,我们可以将适量的
加入
土壤,以中和其酸性。
2.(2024·湖北)某工厂在粗盐的提纯过程中产生了大量的“盐泥”[主要成分为Mg(OH),、BaS04和
NCl]。利用“盐泥”制备硫酸镁晶体的工艺流程如下图所示。已知:两种物质在不同温度时的溶解
度如下表。
盐泥
稀硫酸
搅拌
滤渣MgsO和
洗涤
温度/℃
0
20
40
60
80
器
NaCl的混
合溶液
硫酸镁
NaCl溶解度/g
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
①
过滤晶体
反应器过滤器1
MgS0,溶解度/g
22.0
33.7
44.5
54.6
55.8
蒸发。结晶槽器2
浓缩器
2题图
(1)20℃时,NaCl的溶獬度为
go
(2)“反应器”中反应的化学方程式为
(3)“过滤器1”产生的“滤渣”为
(4)“结晶槽”中获得硫酸镁晶体的方法是
结晶。
(5)从结晶槽中获得的硫酸镁晶体表面附着有杂质,需用试剂洗去。为避免晶体损失,最适宜的洗涤
试剂是
⊙类型二物质的鉴定与提纯
3.(2024·宁阳县一模)有一包固体样品,可能由氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或
几种物质组成。为确定该样品的组成,某兴趣小组同学取适量样品进行探究。探究过程如下:
加入过量
稀硝酸
加入足量的
2g白色沉淀A
充分反应沉淀全部溶解,
水使其充分
(已洗涤、干燥)
②
生成0.44g气体
固体溶解,过滤
加入过量
样品①
氢氧化钡
加入过量
无色溶液溶液白色沉淀B
稀硝酸。只有部分
③
④
沉淀溶解
根据以上信息判断,下列说法不正确的是
A.该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙,一定不存在硝酸铜
-134
第二部分大庆市重点题型专练
B.该样品中一定存在硫酸钠、碳酸钙、硝酸镁,一定不存在硝酸铜和氢氧化钠
C.白色沉淀A的成分是碳酸钙和氢氧化镁
D.若步骤①②保持不变,用硝酸钡溶液代替步骤③中的氢氧化钡溶液,则不需要进行步骤④的探究,
也能确定该样品的组成
4.(2024·达州)海水中含有丰富的化学资源,可提取食盐。下图是粗盐提纯的部分流程,粗盐中的杂
质有泥沙、氯化钙、氯化镁,回答下列问题。
足量过量
过量
适量盐酸
水NaOH溶液Na,CO,溶液
NaCl
滤液
蒸发
晶体
粗盟溶解
过滤
滤渣
(1)粗盐溶解时,玻璃棒的作用是
(2)过滤后,滤渣中除泥沙外,还含有
(填化学式);若滤液仍然浑浊,原因可能是
(任写一条即可)。
(3)蒸发时,当蒸发皿中出现
时即停止加热。
⊙类型三海水资源的利用
5.(2024·滨州一模)海水是一种重要的自然资源,镁被誉为海洋里宝贵的“国防元素”。从海水或卤水
(含氯化镁)中提取镁的主要步骤如下:
海水或
卤水
操作A
溶液
试剂B
石灰乳
①
氢氧
②
通电镁
化镁
下列有关说法不正确的是
A.步骤①→步骤②是为了将氯化镁聚集起来,获得比较纯净的氯化镁
B.操作A的名称是过滤
C.步骤③发生的化学反应基本类型属于复分解反应
D.加人的试剂B是盐酸
6.(2024·泸州)化工生产进行综合开发具有更高的经济与社会效益,下面是一种海水资源综合开发的
工艺流程示意图(过程②④⑤的部分产物省略)。回答相关问题:
②
③
系
熔融
粗盐除杂纯氯电解广Na
化钠
海水晒盐
LCL
石灰乳
⑤
-舌肉术@商温氧化镜岛温
X
气体Y
(1)过程①“晒盐”增加冷凝回收装置,可获得
(填物质名称)资源。
(2)粗盐中含有MgCL2、Na2S04等可溶性杂质,过程②系列除杂所用试剂有NaOH、Na,CO3、BaCl2的
溶液,NaOH溶液可以除去
;用Na2CO3溶液与BaCl2溶液除杂时,应先加入的试剂
是
(3)过程③④⑤对应的反应中,属于复分解反应的是
(选填编号)。固体X的化学式为
—135
化学·精练本
(4)若过程③需要Cl214.2吨,则过程③理论上需要电解消耗氯化钠
吨。
(5)过程⑥反应产生的Y是一种常见的有毒气体,则该反应的化学方程式为
⊙类型四废物利用与回收
7.(2024·连云港)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、Zn0、Cu0)为原料获取Cu和ZnS04溶液的实验流程如下。
下列说法正确的是
()
含CuSO、
过量Zn→ZnS0,溶液
黄铜渣稀H,So,ZnSo,.的溶液过滤→Cu、
过滤L→Cu
A.加入稀H2S0,生成H2的化学方程式为Cu+H,S04一CuS0,+H2↑
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Z已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
8.(2024·烟台)C02“捕集”技术为实现C02的资源化利用提供支持。图1为“氨法”捕集C02生产甲
醇(CH,O)的流程图。
H
H,O NH.
甲醇合成室
富含
气体C0
60℃
分离
甲醛、
净
H,02
CO.
废
除尘气体
吸收室NH,HCO3
-H0
反应I
反应Ⅱ
C0,含量低的气体
甲醇
0,1
→H,0
图1
图2
资料:①氨气极易溶于水,水溶液呈碱性;
②NH,HCO3受热分解为NH3、H20和CO2o
(1)“吸收室”中为了提高C0,的吸收率,应该先通入的是
(填“NH”或“C02”)。
(2)“合成室”中除了生成甲醇外,还生成水。该反应的化学方程式是
(3)甲醇可进一步转化为甲醛(CH0),其中一种转化方法如图2所示,为使甲醇持续转化为甲醛,反
应Ⅱ需补充H02,理论上需补充的H02与反应I中生成的H,0,的分子个数比是:n(需补充
H202):n(反应I生成H02)=
9.(2024·荆州)从废旧电脑的某些零部件中回收金属银,设计流程如图所示:
适量
AgNO3
废
金属银
足量
溶液
固体
零
预处理粗产品
稀H,S04
步骤
含Cu、
溶液X
件
Ag、A1
步骤I
溶液
(1)步骤I和步骤Ⅱ都涉及的实验操作是
(2)步骤I中加入足量稀硫酸后发生反应的化学方程式为
(3)溶液X中只含有一种溶质,该溶质的化学式为
(4)据此判断,铜、银、铝的金属活动性由强到弱的顺序是
(填元素符号)。
—136—白色沉淀C,可知白色沉淀C是Mg(OH)2,则样品
中一定含MgCl2。
综上分析:固体样品中除氯化钠外,还一定存在
CaC03、Na2S04、MgCl2o
(4)2g白色沉淀A是CaC0,,2.33g白色沉淀B
是BaS04,5.8g白色沉淀C是Mg(OH)2,设样品
中Na2S04、MgCl2的质量分别为x、y,则有:
BaCl2 Na2SO,=2NaCl BaS0
142
233
2.33g
142
2332.33g
x=1.42g
2Na0H+MgCl2—Mg(OH)2↓+2NaCl
95
58
y
5.8g
95y
58-5.8gy=9.58
样品中氨化钠的质量分数为:
40g-2g-1.42g-9.5g×100%=67.7%。
40g
14.(1)碳酸钙、氢氧化镁(2)CuS04
(3)Na2 SO+BaCl2 =BaSO+2NaCl
「解析硫酸铜溶液为蓝色,铜离子和氢氧根离子
反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,碳酸钙难溶于水,
会与酸反应生成二氧化碳气体,镁离子和氢氧根
离子反应生成氢氧化镁沉淀,硫酸根离子和钡离
子反应生成硫酸钡沉淀。12g固体样品加入足量
的水溶解得到4.9g的白色固体a和无色溶液,所
以样品中一定不含硫酸铜,白色固体a中加入足
量的稀盐酸,生成0.88g的气体,所以样品中一定
含有碳酸钙,设碳酸钙的质量为x。
CaCO +2HCI=CaCl +H,O+CO2
100
44
0.88g
x=2g<4.9g,所以白色沉淀中一定含有氢氧化
镁沉淀,样品中一定含有硫酸镁和氢氧化钠,无色
溶液中加入氯化钡会生成白色沉淀,无色溶液中
一定有硫酸镁和氢氧化钠反应生成的硫酸钠,硫
酸钠和氯化钡会生成硫酸钡沉淀,样品中可能含
-3
有硫酸钾。(1)白色固体a的成分是碳酸钙、氢氧
化镁;(2)固体样品中一定没有CuS04;(3)生成白
色沉淀b的反应是硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸
钡沉淀和氯化钠,化学方程式为Na,S0,+BaCl
=BaS04↓+2NaCl。
题型四工艺流程图
1.(1)氮肥(2)烧杯、玻璃棒
(3)Cac0,高温ca0+c0,↑
(4)二氧化碳(5)熟石灰
2.(1)36.0
(2)Mg(0H)2+H2S04=Mgs04+2H20
(3)BaSO4(或硫酸钡)
(4)冷却(或降温)
(5)饱和硫酸镁溶液(或饱和MgS04溶液)
3.B[解析]硝酸铜溶液显蓝色,固体样品溶于水得
无色溶液和白色沉淀,说明样品中一定不含硝酸
铜。碳酸钙难溶于水,氢氧化钠和硝酸镁反应会生
成氢氧化镁沉淀,则2g白色沉淀A中可能含有碳
酸钙和氢氧化镁。白色沉淀A中加入过量稀硝酸,
碳酸钙能和稀硝酸反应产生硝酸钙和水和二氧化
碳气体,氢氧化镁与稀硝酸反应硝酸镁和水,则产
生的0.44g气体是二氧化碳,设产生0.44g二氧化
碳需要碳酸钙的质量为x。
CaC0,+2HN03=Ca(N03)2+H20+C02↑
100
44
X
0.44g
100
次
440.44g
x=1g
产生0.44g二氧化碳需要碳酸钙的质量为1g,则
2g白色沉淀A中还含有1g氢氧化镁,说明固体样
品中一定含有碳酸钙、氢氧化钠和硝酸镁;无色溶
液中加入过量的氢氧化钡溶液,氢氧化钡能和硫酸
钠反应产生硫酸钡白色沉淀,能和硝酸镁反应生成
氢氧化镁白色沉淀,硫酸钡不溶于稀硝酸,加入过
量稀硝酸后沉淀部分溶解,说明白色沉淀B是硫酸
钡和氢氧化镁的混合物,则固体样品中一定含有硫
酸钠。综上所述,固体样品中一定存在氢氧化钠、
硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙,一定不存在硝酸铜。A.由
3
分析可知,该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、硫
酸钠、碳酸钙,一定不存在硝酸铜,故选项说法正
确,不符合题意。B.由分析可知,该样品中一定存
在氢氧化钠、硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙,一定不存在
硝酸铜,故选项说法错误,符合题意。C.由分析可
知,白色沉淀A的成分是碳酸钙和氢氧化镁,故选
项说法正确,不符合题意。D.若步骤①②保持不
变,用硝酸钡溶液代替步骤③中的氢氧化钡溶液,
硝酸盐都是可溶的,溶液中无碳酸根离子,则有沉
淀生成说明一定是钡离子和硫酸根离子生成的硫
酸钡沉淀,说明有硫酸根离子,所以固体样品中一
定有硫酸钠,则不需要进行步骤④的探究,也能确
定该样品的组成,故选项说法正确,不符合题意。
故选B。
4.(1)加快溶解速率
(2)Mg(OH)2、CaC03滤纸破损(合理即可)
(3)较多固体
5.C[解析]步骤①→步骤②是为了将氯化镁聚集
起来,获得比较纯净的氯化镁,A正确;将溶液与固
体分离的操作是过滤,B正确:步骤③发生的化学
反应是MgC,通电Mg+Cl,↑,反应基本类型为分
解反应,C错误;氢氧化镁中加入试剂B后得到氯
化镁,可推断加入的试剂是盐酸,D正确。
6.(1)淡水(2)MgCl2BaCl2溶液
(3)④Mg(0H)2(4)23.4
(5)C+C,+Mg0高温MgC,+C0
[解析](1)过程①“晒盐”增加冷凝回收装置,得到
蒸馏水,可获得淡水资源。(2)NaOH溶液与MgCl2
溶液反应生成Mg(OH)2沉淀和NaCl,故NaOH溶
液可以除去MgCL2;用Na2CO3溶液与BaCL2溶液除
杂时,应先加入BaCL2溶液,后加入Na2C03溶液,后
加入的Na,C03溶液可将过量的Ba2+转化为BaCO3
沉淀而除去;若先加入Na2CO3溶液,后加入BaCl2
溶液,则会引入新杂质BaCl2。(3)过程③电解熔融
NaCl得到Na和Cl2,属于分解反应(“一变多”);过
程④MgCL2与Ca(OH)2反应生成Mg(OH)2沉淀和
CaCl2,属于复分解反应(“双交换、价不变”);过程
39
⑤Mg(OH)2高温分解生成Mg0和H0,属于分解
反应(“一变多”)。(4)过程③需要CL214.2吨,设
理论上需要电解消耗氯化钠的质量为x,则有:
2NaCl通电C,↑+2Na
117
71
14.2t
117
7114.2tx=23.4t
故过程③理论上需要电解消耗氯化钠的质量为23.4t。
(5)过程⑥发生反应的反应物为C、CL2、Mg0,生成
物为MgCL2和有毒气体Y,根据化学反应前后元素
种类不变,可知Y是C0,然后书写反应的化学方
程式。
7.B[解析]A.铜是氢后金属,不能与稀HS04反应,A
错误。B.锌能与硫酸铜反应,可以判断Z的金属
活动性比Cu的强,B正确。C.判断加入的Zn已过
量的依据是溶液由蓝色变为无色(不含Cu+),C错
误。D.上述流程中锌与稀硫酸、硫酸铜溶液反应为
置换反应,氧化锌、氧化铜与稀硫酸的反应为复分
解反应,D错误。
8.(1)NH
(2)C0,+3H,一定条件CH,0+H,0
(3)1:1(或1)
[解析](1)首先通入氨气,使溶液显碱性,可提高
二氧化碳的吸收率。(2)分析题干信息以及图示信
息,可知合成室内二氧化碳与氢气在一定条件下反
应生成甲醇和水。(3)反应I由甲醇(CH,0)、02
反应生成甲醛(CH20)、H202,化学方程式为CH,0
+02=CH20+H202。反应Ⅱ由H202反应生成
02、H20,化学方程式为2H202=02↑+2H20,根
据这两个化学方程式,总反应方程式为CH40+
H202一CH20+2H20。所以理论上需补充的
H02与反应I生成的H202的分子个数比是:n(需
补充H202):n(反应I生成H202)=1:1。
9.(1)过滤
(2)2A1+3H2S04—AL2(S04)3+3H2↑
(3)Cu(NO3)2
(4)A1>Cu>Ag(或Al、Cu、Ag)