内容正文:
专项突破三
化学工艺流程
类型一
晒盐、制镁、制碱流程
1.2022年4月16日,“神舟十三号”三位航天员“太空出差”顺利归来,彰显了我国在航天领域的科技
实力。制造载人飞船和太空舱使用了镁合金和钛合金,工业上可用下图所示流程制备镁和钛。下列
说法不正确的是
(
钛(T)
③
④TiCl4
海水
化镁
氯化镁
通电
镁
高温、氩气
氯化镁
p
A.步骤①中可以加入石灰乳
B.步骤②和步骤④中发生的反应都是复分解反应
C.该流程中氯化镁可以循环利用
D.步骤④中氩气作为保护气是因为其化学性质稳定
2.海洋是一个巨大的资源宝库,可以从海水中制得粗盐,以粗盐水为原料综合利用的部分途径如下图
所示:
母液B
调pH至中性
NH3、CO2
滤液A
蒸发浓缩
饱和食盐水
结晶、过滤
粗盐水3种试剂
加热
NaHCO,晶体
过滤
NazCO3
滤渣
(1)为除去粗盐水中的CaCL2、MgCl2和Na2S04杂质,加入下列3种过量试剂的顺序依次可以是
(填字母)。
A.Na2C03、NaOH、BaCl2B.BaCl2、Na2C03、NaOH
C.Na0H、BaCl2、Na2C03
(2)按加入试剂的正确顺序,过滤后的滤液A中溶质有
(填化学式)。
(3)若向分离出NaHCO3晶体后的母液B(含有NH,Cl)中加入过量Ca(OH)2,则可获得一种可以循
环使用的物质,其化学式是
3.海洋是人类巨大的资源宝库,如图为某课题小组模拟从海水中提取金属镁的简易流程图。
粗盐
海水
试剂①
试剂②
一系列操作
通电
量
母液
Mg(OH),
MgCL,溶液
MgCL2固体
Mg
Ⅲ
【信息】某品牌不同碱的价格
试剂
NaOH
Ca(OH)2
KOH
价格/(元/吨)》
3100
670
7000
请分析:
(1)海水和母液都可以作为制取氯化镁的原料,小真同学提出选择母液更好,小组同学一致同意他的
观点,理由是
(2)在工业生产中为了降低成本,步骤I中的试剂①最好选择表格中的
(3)步骤Ⅱ由氢氧化镁制得氯化镁反应的化学方程式为
该反应
属于
(填基本反应类型)反应。
(4)在步骤V的反应中
能转变成了
能。
4.我国化学家侯德榜先生创立的联合制碱法,将碱厂与氨厂联合,既提高效益,又减少污染,促进了世
界制碱工业的发展。联合制碱法的模拟流程如图1所示。
解度g
000
NH.CI
氨几
饱和食盐水
碱
40
NaCl
C02
NaHCO,
加热
吸氨
晶体
纯碱
2
碳化
NaHCO
一定
10
塔
母液
」操作
NHCI固体
0
20
40
60
80
100温度/℃
图1
图2
三种盐的溶解度随温度变化的曲线如图2所示。吸氨碳化塔中温度控制在30~35℃,其中主要发
生的反应是NH,+CO2+H,0+NaCl=NaHCO,↓+NH,Cl。
(1)氨厂的原料N2来自空气。分离液态空气是利用空气中各成分的
不同
(2)通常状况下,NH3的溶解度远大于C02。为了提高产率,吸氨碳化塔中应该先通人的是
(填“NH3”或“C02”)。
(3)加热NaHCO,制得纯碱的化学方程式是
(4)结合图2分析,吸氨碳化塔中析出NaHC03固体的主要原因是
(填序号)。
①溶剂质量减少②NaHCO,难溶于水③30~35℃时,NaCl、NaHCO3、NH4Cl的溶獬度相比
较,NaHCO3的溶解度最小,易达到饱和而析出
(5)氨厂生产的NH溶于水后得到的氨水可以作
(填化肥类别)肥。碱厂与氨厂联合后,
用NH,Cl代替氨水作化肥,其优势是
(答一点即可)。
类型二金属冶炼流程
5.娄底市是湖南省最大的钢铁生产基地,某钢铁厂采用赤铁矿冶炼钢铁,其主要工艺流程如下,请回答
下列问题:
赤铁矿
粉碎
【查阅资料】
焦炭
高炉气体
发电厂
①
石灰石
I.赤铁矿的主要成分是Fe203和Si02。
高温
滤渣
水泥厂
Ⅱ.石灰石的主要作用是将矿石中的S02转变为炉
②
渣(主要成分是CaSi03)和一种氧化物。
空气
生铁氧气,氨气钢
③
④
(1)在步骤①中将固体反应物粉碎的目的是
(2)高炉气体中除S02、C0外,主要成分还有
(填化学式)。
(3)在步骤②生成炉渣的反应中没有化合价的改变,请写出生成炉渣的化学方程式:
(4)在步骤④中吹入氩气,使钢水循环流动,使各部分均匀混合,相当于化学实验中
(填
种仪器名称)的作用。
6.《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。”此文记录了两种冶铜工艺,主要流程如图所示。
方案一
铜
苦泉水
熬
胆矾
烹(加热)
(加热)
(硫酸铜晶体)
方案二
铁釜(铁锅)
加水溶解
硫酸铜溶液
铜
资料:“熬成胆矾”是将硫酸铜溶液蒸发制得硫酸铜晶体,该化学反应为CS04+5H,0△
CuS04·5H20。
(1)写出“铁釜”中发生反应的化学方程式:
(2)上述生产过程中,没有涉及的化学反应类型是
(填字母)。
A.化合反应
B.分解反应
C.置换反应
D.复分解反应
(3)实验室从硫酸铜溶液中分离出硫酸铜晶体的操作过程如下:
①加热蒸发到饱和;②降温析出晶体;③
(填操作名称)。
(4)生产、生活中铁釜(铁锅)易锈蚀,请写出一种金属防锈的方法:
0
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·37.
7.化工工艺流程一般为原料→预处理→核心反应→分离提纯→目标产物。某铝业集团利用铝土矿(主
要成分为A1203,杂质不溶于水,也不参与反应)冶炼金属铝的流程如下图所示:
铝士可]过量稀盐酸
粉碎
叫滤渣
操作I
滤液A过量氢水滤液B
操作Ⅱ
A1(OH)3 Al,03→A
查阅资料:①氨水(NH,·H,0)为弱碱,可沉淀溶液中的Cu+、Zn+、A13+等离子;②溶液中A13+遇强
碱会发生分步反应[以Al(NO3)3溶液和NaOH溶液为例]:Al(NO3)3+3NaOH=Al(OH)3↓+
3NaNO3,Al(OH)3+NaOH=NaA1O2 +2H2O
回答下列问题:
(1)原料预处理过程中将矿石粉碎的目的是
(2)操作I、Ⅱ的名称是
(3)滤液A中的溶质是
(填化学式)。
(4)补充该流程核心反应的化学方程式:2L,0,酒电4A1+
(5)此工艺流程中不能用“过量NaOH溶液”代替“过量氨水”的原因是
(文字表述)。
8.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
足量
AgNO,
金属银
含HS0,
溶液
废旧
预处理
粗产品
溶液
固体
步骤Ⅱ
零部件
溶液X
含Cu、Ag、Al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)。
类型三综合应用
9.某工厂生产高锰酸钾(KM04)的流程如图所示。下列说法不正确的是
(
↑N,等
MnO2
混
MnO,和KOH
K,MnO,等
电
氧化室
+H2、KOH、KMnOa
熔融物
KOH
热
室
空气
A.混合加热室中发生物理变化
B.氧化室中一定有02参与反应
C.电解室中K2MnO4发生分解反应
D.该过程中可循环利用的物质是KOH
10.实验室有一包铜和铁的混合粉末。某学习小组为测定其中铁的含量,并制取硫酸亚铁溶液和硫酸
铜溶液,进行了如图所示的实验探究。下列说法不正确的是
()
加过量
硫酸亚铁溶液
固体Y
加过量
溶液X
过滤
混合粉末
稀硫酸
固体Y
20.0g
过滤
洗涤
在空气中
加过量
干燥,固体M充分灼烧固体稀硫藏硫酸铜溶液
16.0g
A.溶液X呈黄色,其中含有两种溶质
B.固体Y只能是铁
C.固体N的质量为20.0g
D.混合粉末中铁的质量分数为20%
11.化学通过帮助我们认识和改造物质世界,为我们解决能源、材料和环境等重大问题,从而促进社会
和谐发展。硫元素和人类的生存与发展联系密切,主要用于肥料、火药、润滑剂、杀虫剂和抗真菌剂
·38
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生产。如图所示是硫及其化合物的转化流程:
氧气、点燃
S(单质)
步骤I
个略可本可
步骤Ⅱ
(1)上述反应中步骤I属于
(填“氧化”“置换”或“复分解”)反应。
(2)主要由S02引起的酸雨通常称为“硫酸型酸雨”,请写出S02转化为S03的化学方程
式:
(3)土壤中含有少量硫酸可用熟石灰治理,相关反应的化学方程式为
(4)绿色化学就是利用化学反应原理,实现从生产源头减少或消除对环境的污染。某化学小组的同
学欲利用单质铜制备硫酸铜,设计了如下甲、乙两个制备实验方案:
甲:u公c0tcus0,
△
乙:Cu浓硫酸CuS0.[已知:Cu+2H,S0.(浓)△CuS0,+S0,↑+2H,0]
在上述两种方案中,更符合绿色化学观念的是
(填“甲”或“乙”)。若取相同质量的
单质铜,分别用上述两种方案制备硫酸铜,将两者理论上最多可制备硫酸铜的质量进行比较,结
果为
(填字母)。
A.甲方案较多
B.乙方案较多
C.二者相等
12.铜矿冶炼铜时,得到一种黑色固体化合物A,现设计以下流程对其进行探究。已知:B为化合物,能
使澄清石灰水变浑浊;C为单质。回答下列问题:
无色气体B
黑色固体X
高温①
红色固体C
黑色固体A
溶液E
过量稀硫酸
蓝色溶液D
氢氧化钠溶液
②
蓝色沉淀F
(1)反应①的化学方程式为
,所属基本反应类型为
(2)用一种无色气体Y代替黑色固体X,也能在加热条件下与A反应生成B和C,则Y的化学式为
(3)若③中逐滴加入NaOH溶液,则蓝色溶液D中首先与NaOH发生反应的物质的化学式为
;反应③中生成蓝色沉淀F的化学方程式为
13.芯片、光导纤维在现代科技发展中有着十分重要的作用,制造芯片要用到高纯硅,制造光导纤维要
用到高纯二氧化硅,利用石英砂(主要成分是二氧化硅)通过如下工艺流程可以分别制备高纯硅和
高纯二氧化硅(反应中部分生成物已略去)。
气体A
工艺流程I
气体A
H2
一定条件
SiHCla
高温反应②
高纯硅
石英砂焦炭粗硅
高温
高纯二氧化硅
反应①
一定条件siC
02
工艺流程Ⅱ气体B
高温反应③
气体B
(1)硅是地壳中元素含量居第二位的
(填“金属”或“非金属”)元素。
(2)反应①的化学方程式:Si0,+2C商逼s1+2C0↑,其中S10,发生了
(填“氧化”或
“还原”)反应。
(3)反应②和反应③都属于置换反应。工艺流程I中可以循环利用的物质是
(填
化学式);工艺流程Ⅱ中反应③的化学方程式是质量分数是:8吕×100%=85%。(2)根据第一次10g
硫酸一定存在
8 g
(5)ABD(6)反应物是否有剩余
稀盐酸消耗碳酸钙的质量为2.5g,第三次剩余固体的
专项突破三化学工艺流程
质量为1.2g,说明第一次反应后还有碳酸钙,也就是
1.B
说10g稀盐酸已经全部反应,只能消耗2.5g碳酸钙,
2.(1)BC(2)NaCl、Na2C03、NaOH(3)NH
再加10g稀盐酸,还能消耗2.5g碳酸钙,所以第二次
3.(1)母液中氯化镁的浓度更高(2)Ca(0H),
反应后剩余固体的质量:5.5g-2.5g=3g,所以m
(3)Mg(OH)2+2HCl—MgCL2+2H20复分解
为3。
(4)电化学
专项突破二科学探究与化学实验
4.(1)沸点(2)NH
1.C2.B
(3)2NaHC0,△Na,C0,+H,0+C0,↑
3.(1)HCl+NaOH=NaCl+H,0小气球逐渐变大
(2)碱Ca(0H)2一四
(4)③(5)氮肥效高(合理即可)
【解析】(1)分离液态空气是利用空气中各组分的沸点
4.D5.C
6.(3)①溶液变红②有气泡产生
不同,控制温度,使其分离。(2)氨气的溶解度远大于二
(4)①溶液变红②红色固体减少,得到黄色溶液
氧化碳,且氨气和水反应生成氨水,使溶液显碱性,更容
Fe2O3+6HCl-2FeCla+3H,O
易吸收二氧化碳。(3)碳酸氢钠加热生成碳酸钠、二氧
(5)①改良酸性土壤(合理即可)
化碳和水。(4)分析图2中三种物质的溶解度曲线图可
②Ca(0H)2+C02=CaC03↓+H,0密封
知,在30~35℃时,NaHC03的溶解度最小,易达到饱和
7.【提出猜想】(NH4)2S04
而析出。(5)氨气和水反应生成氨水,含有氨元素,因此
【进行实验】四
可作氨肥;碱厂与氨厂联合后,用NHCl代替氨水作化
二无明显现象
【得出结论】2NH,Cl+Ca(OH)2=CaCL2+2NH3↑+
肥,其优势是肥效高等,因为氨水具有挥发性,不稳定。
5.(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更充分
2H0
【反思交流】热稳定性差(或易溶于水)AD
(2)C02N,(3)CaC0,+Si0,高温CaSi0,+C0,↑
8.C
(4)玻璃棒
9.(1)bd
6.(1)Fe+CuSO=FeSO+Cu (2)D
(2)①Cu0+C0△Cu+C0,
(3)过滤(4)刷油漆(或制成合金、涂油等,合理即可)
②固体部分溶解,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
7.(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更充分
③方案二,操作简单,不需要加热
(2)过滤(3)A1CL3、HCI(4)302↑
(3)①Cu、Cu20②取样于试管中,加入氨水振荡,红色
(5)防止反应生成的氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液中,影
响产率
固体部分溶解,得到蓝色溶液
8.(1)过滤(2)2A1+3H2S04—AL,(S04)3+3H2↑
10.ABC【解析】由金属活动性可知,加入的铁粉只与硝
酸银溶液反应,置换出性质较为稳定的金属银单质,同
(3)Cu(N03)2(4)A1>Cu>Ag
时得到浅绿色的硝酸亚铁溶液,所以得到的滤渣中一
9.C10.A
定有银,滤液中一定有硝酸镁和硝酸亚铁。滤液中加11.(1)氧化(2)2S02+0,催化剂
2S03
入稀盐酸有白色沉淀产生,说明滤液中还有未反应完
(3)H2S04+Ca(0H)2-Cas04+2H20(4)甲C
的硝酸银,与盐酸生成了氯化银沉淀,滤渣中不可能有
铁剩余,所以滤液中一定有Ag、Mg2+和Fe2+,故A正
12.(1)2Gu0+c高温20u+C0,↑置换反应(2)C0
确;该实验中一定会发生铁与硝酸银的反应,即溶液中
(3)H2SO CuS0a +2NaOH=Na2S0 +Cu(OH)2
一定存在硝酸亚铁,因此滤液一定为浅绿色,故B正
【解析】铜矿冶炼铜时,得到一种黑色固体化合物A,能
确;由化学方程式Fe+2AgNO3一2Ag+Fe(NO3)2
与黑色固体X高温下反应生成红色固体C和无色气体
可知,每56份质量的铁能置换出216份质量的银,所
B,B能使澄清石灰水变浑浊,故A是氧化铜,B是二氧
以滤渣质量一定大于ag,故C正确;由以上分析可知,
化碳,C是铜,氧化铜和过量稀硫酸反应生成蓝色溶液
滤液中一定存在硝酸银,说明加入αg铁粉时,铁没有
D,故D是硫酸铜和稀硫酸的混合物,硫酸铜能与氢氧
完全置换出硝酸银中的银,因此滤渣中只有银,银的活
化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,代入框图,推断
动性排在氢后,加入稀盐酸没有气泡产生,故D错误。
合理。(1)反应①是氧化铜和碳高温下反应生成铜和
故选ABC。
二氧化碳,化学方程式为2Cu0+C高温2Cu+C0,↑,
11.(1)a(2)放热氢氧化钾和稀硫酸恰好完全反应
属于置换反应。(2)用一种无色气体Y代替黑色固体
(3)2K0H+H2S04一KS04+2H,0固体粉末逐渐
X,也能在加热条件下与A反应生成B和C,则Y是一
减少(或消失),溶液变为黄色
氧化碳,其化学式为C0。(3)D是硫酸铜和稀硫酸的
(4)硫酸钾和氯化钡反应也能产生白色沉淀,无法证明
混合物,若③中逐滴加入NaOH溶液,则蓝色溶液D中
首先与NaOH发生反应的物质的化学式为H2S04;反应Mg2+、Ba+,可能含有Cl,故D错误。故选C。
③中生成的蓝色沉淀F是氢氧化铜,氢氧化钠和硫酸铜反20.(1)①C(0H)2②C
应的化学方程式为2NaOH+CuS04一Cu(OH)2↓+
(2)①NH3②C02③BaS0,
Na2S040
④CuS04CaC0,、(NH4)2S04
13.(1)非金属(2)还原
21.(1)HCI Fe Na CO3
(3)HCI SiCI,+0,高温s0,+2CL,
(2)Ca(OH)2 +Na2 CO3=CaCO3+2NaOH
【解析】(1)硅元素的名称带“”字旁,属于非金属元
CuS04+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaSO4↓
素。(2)二氧化硅在反应中失去了氧,发生的是还原反
22.(1)干冰Ca(0H)2(2)酸
应。(3)既有投入,又有产出的物质可以循环利用。从
(3)C02+H20—H2C03(4)置换反应
流程中气体A和气体B既是原料,又是产物,可循环利23.A
用,化学反应前后元素的种类不变,粗硅与气体A反应
24.BD【解析】根据微观示意图可知,C02和H2在一定
生成SiHCI3,SiHCI,.与氢气发生置换反应生成Si和气
条件下转化为甲醇和水,该反应的化学方程式为C02
体A,所以A是化合物,含有氢、氯元素,是HCl。气体
+3H,一定条件CH,0H+H,0。由物质的组成可知,
B和Si反应生成SiCl4,SiCl4和氧气发生置换反应生成
该反应体系中只有氢气一种单质,故A错误;由质量守
二氧化硅和气体B,所以气体B是单质,含有氯元素,
恒定律可知,该反应前后原子的种类和数目都没有改
是Cl2。工艺流程Ⅱ中反应③是SiCl4和02反应生成
变,故B正确;由化学方程式可知,参加反应的甲和乙
Si02和Cl2。
的分子个数比为1:3,故C错误;由物质的变化可知,
专项突破四科学思维方法
该反应体现了无机物在一定条件下可以转化为有机
1.D2.C3.C4.B5.C
物,故D正确。故选BD。
6.A【解析】海水淡化是利用物质的沸点不同进行蒸馏25.C
分离,与溶解度无关,故A错误,符合题意。故选A。
26.(1)A1CH4Fe2+H+与0H结合生成H20
7.A8.AD9.C
(2)①2F2+2H20=4HF+02
10.(1)H+(2)吸水性
②原子种类、数目(或元素种类)
11.(1)H2(2)红色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色
专项突破五核心素养专练
(3)有机物(4)Ca(0H)2+C02=CaC03↓+H20
1.B
12.(1)H2S04(或HCl)Fe203(2)碱
2.(1)②(2)③(3)①(4)④
(3)3C+2Fe,0,高温4Fe+3C0,↑(4)分解反应
3.(1)氧化(2)升高(3)置换(4)ABD
13.(1)C0
【解析】(1)根据得失氧说,在H,+C0△Cu+H,0
(2)C02+2Na0H=Na2C03+H20(合理即可)
化学变化中,H2跟氧发生的反应为氧化反应。(2)失电
(3)ABCD
子的反应叫氧化反应,化合价升高的反应叫氧化反应,
14.CD15.C16.C17.BCD
可见,元素的原子失去电子后,其化合价会升高。(3)因
18.B【解析】根据金属活动性顺序,加入的锌粉先与硝
为氧化还原反应在反应前后有元素化合价发生变化,置
酸银反应,再与硝酸铜反应。若滤液为无色,说明银和
换反应有单质参与和单质生成,所以一定有化合价变
铜已都被锌置换出来,滤渣中一定有银和铜,故A错
化。((4)失电子的反应叫氧化反应,得电子的反应叫还
误;若滤液为蓝色,说明铜离子没有被置换完,银离子
原反应,可见,氧化和还原是相互对立,又辩证统一的关
也可能没有反应完,故B正确:若向滤渣中加入稀盐酸
系,故A正确;电子转移说是从电子得失(微观)视角来
有气泡产生,说明锌有剩余,银和铜已都被锌置换出
探析和建构氧化还原反应的概念,故B正确;自然界中
来,故C错误;若向滤液中加入稀盐酸有白色沉淀产
发生的氧化还原反应对人类的生活和生产不一定是有
生,说明硝酸银没有反应完,滤渣中只有银,故D错误。
利的,例如金属的锈蚀等,故C错误;由题干信息可知,
故选B。
人类对氧化还原反应的认识过程是一个逐步发展、延伸
19.C【解析】Fe3+、Mg2+均能与OH结合生成沉淀,Ba2+
和完善的过程,故D正确。故选ABD。
与S0可以结合生成沉淀,则溶液中可能含有F3+、
Mg、Na、、S0,溶液中可能春在5种离子,故A4.(1)2H,+0,点槛2H,0氢气无毒,且燃烧产物是水,
错误;若溶液的pH>7,溶液一定显碱性,含有0H,可
无污染
能含有Na或Ba2+,故B错误;若溶液有颜色,则溶液
(2)①金属强度和硬度更高,抗腐蚀性能更好
中一定含有Fe3+,Fe3+能与OH结合生成沉淀,则溶
②3C0+Fe,0,高温2Fe+3C0,
液中一定没有OH,故C正确;Fe3+、Mg2+均能与OH
(3)有机合成6:1(4)CD
结合生成沉淀,Ba2+与S0可以结合生成沉淀,若溶5.(1)Mg2+(2)改良土壤的酸碱性(3)Mg0(4)红
液中同时含有OH和S0?,则溶液中一定没有Fe3+、
(5)NH,Cl(合理即可)
★全程复习大考卷·化学·九年级全一册
·53.