专题03 工艺流程题-备战2026年中考化学【二轮·突破抢分】复习讲义(全国通用)
2026-03-26
|
2份
|
35页
|
1274人阅读
|
16人下载
普通
内容正文:
本讲义包含:考点解析→题型演练
专题03 工艺流程题
本讲义包含:
考点解析→题型演练(20题)
考点解析
1、原料的预处理
粉碎、研磨、打浆或喷淋
目的是增大固液(或固气或液气)的接触面积,加快反应(或溶解)速率,使反应(或溶解)更充分。并增大原料的转化率(或浸取率)。
灼烧
将固体样品中某些杂质转化为气体除去,或将某些金属转化为金属氧化物,便于后续反应的进行;
浸取(如酸浸)
利用酸与金属以及不溶性的金属氧化物、不溶性的碱、不溶性的碳酸盐反应使之转化为可溶性盐,从而达到与不溶物的分离,以及便于后续反应的进行。
浸取时,为提高浸出率,可采取的措施
①研磨或粉碎;②搅拌;③适当提高反应温度;④适当提高反应物溶液的浓度;
加快反应速率的因素
反应物的接触面积、反应物的浓度、温度、使用催化剂。
2、可循环利用物质的判断
(1)可逆线表示可循环利用的物质。如图,物质A为可循环利用的物质。
(2)某设备或流程的生成物,为另一设备或流程的反应物,则该物质为可循环利用的物质。如图,物质B为可循环利用的物质。
3、流程中的操作及仪器选择
溶解
(1)加速溶解的方法:固体粉碎或研磨、搅拌、适当提高溶液温度。
(2)溶解时玻璃棒的作用:搅拌,加速溶解。
过滤
(1)实验用品:铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸(五种用品、四种仪器、三种玻璃仪器)
(2)操作要点:“一贴二低三靠”
“一贴”:滤纸紧贴漏斗的内壁(加快过滤速度)
“二低”:①滤纸的边缘低于漏斗口、②漏斗内的液面低于滤纸的边缘
“三靠”:①烧杯口紧靠玻璃棒、②玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边、③漏斗尖端的紧靠烧杯内壁
(3)玻璃棒的作用:引流
(4)过滤后,滤液仍然浑浊,可能原因有:①倾倒液体时液面高于滤纸边缘、②滤纸破损、③承接滤液的烧杯不干净
采取的措施(下一步操作):查找原因,更换滤纸,重新过滤
(5)过滤时,将待过滤的液体静置片刻,沿玻璃棒先倒上层清液,再将沉淀倒入过滤器;若搅匀了向过滤器中倒,过滤速度会较慢。
蒸发
(1)仪器:蒸发皿、玻璃棒、铁架台
(2)加热过程中用玻璃棒不断搅拌。
玻璃棒的作用:搅拌使受热均匀,防止局部温度过高液体飞溅。
(3)当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,用余热把滤液蒸干。
洗涤晶体
(1)用冰水洗涤:KNO3型(尽量减少晶体损耗)
(2)用同溶质的饱和溶液洗涤:无损耗
4、产品的分离、提纯
纯物质溶液得到晶体:
(1)蒸发结晶:NaCl型(溶解度随温度的升高变化不大)
(2)冷却结晶:KNO3型(溶解度随温度的升高而增大)
混合溶液(分离A和B ):
(1)蒸发结晶,趁热过滤(得NaCl型),
(2)冷却结晶,过滤(得KNO3型)
(3)模板:加热浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥
5、反应条件的控制
(1)调节溶液的pH
目的:使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物沉淀而除去。
pH控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的pH。
某些情况下:通过调节pH达到合适的反应条件。
(2)温度的控制
加热:①加快反应速率或溶解速率;②除杂,除去热不稳定的杂质,如NaHCO3、NH4Cl等物质;
加热时要注意避免反应物或生成物的过热分解(如:H2O2、NH3∙H2O)以及气体的溶解度随温度的变化的影响。
降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解);降低晶体的溶解度,减少损失。
控温:(用水浴带温度计便于控温且受热均匀)防止某种物质温度过高时会分解或挥发;为了使某物质达到沸点挥发出来;使催化剂的活性达到最好;防止副反应的发生;防止有晶体析出或晶体溶解。
降温或减压还可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。
题型演练
1.(2026·安徽阜阳·一模)铝合金被广泛应用于航空航天领域。下图是工业上用铝土矿(主要成分为,含杂质)为原料冶炼铝的流程,请完成下列题目。
(1)试剂X是___________(填“氢氧化钠溶液”或“盐酸”)。
(2)操作a过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
(3)写出步骤III发生反应的化学方程式___________。
(4)步骤IV反应过程中还生成了一种常见气体,该反应的基本类型是___________。
2.(2026·安徽·一模)锂辉石精矿(主要成分是)为原料制取碳酸锂(Li2CO3)的工艺流程如图:
(1)不改变X溶液浓度,为提高“酸浸”的效率,可采取的措施是__________。(写一种方法)
(2)流程中“操作”的名称是__________。
(3)加入的X溶液是__________。
a.稀盐酸 b.稀硫酸 c.稀硝酸
(4)“热水洗”能减少晶体损耗,说明的溶解度随温度的升高而__________(填“增大”、“减小”)。
(5)已知:碳酸锂与碳酸钙化学性质相似。请推测碳酸锂的一个化学性质(用化学方程式表示):________。
3.(2026·广西南宁·一模)纳米氧化锌因独特的纳米特性,在传感器、抗菌涂层、光催化材料等科技领域应用广泛。工业上利用锌浸出液(主要含ZnSO4、CuSO4和CdSO4等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如图:
已知:
①金属活动性顺序为Zn>Cd(镉)>Cu。
②氢氧化钡虽为可溶性碱,但在水中溶解度较小(微溶),在低浓度的检验实验中,易形成白色浑浊,对硫酸根离子的检验产生干扰。
回答下列问题:
(1)锌浸出液需先加酸调节pH至酸性,适宜加入的酸是______(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。
(2)锌粉除铜、镉比碎粒效果好的原因是______。
(3)反应器1中发生的反应有多个,写出其中除镉反应的化学方程式为______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(4)锌粉除铜、镉的实验结果如图所示。结合图像分析:增加锌粉用量,铜的去除率始终接近100%且不变的原因是______。
(5)反应器2中生成的氢氧化锌沉淀经过过滤后,检验是否洗涤干净的操作是:取最后一次洗涤液于试管中,______(写出实验步骤、现象和结论)。
4.(2025·山西忻州·模拟预测)氢氧化钾是我国古代纺织业常用的洗涤剂。《周礼·考工记》中记载:“练帛,以楝为灰,渥淳其帛,实诸泽器,淫之以蜃,清其灰而盝之……”。以草木灰(主要成分)和生石灰“练帛”过程如下图所示。请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)浸润前,将楝木烧成灰,制取草木灰的过程属于________变化。
(2)浸渍时,发生反应的一个化学方程式为________。
(3)清灰步骤中,清除出的灰渣中一定含有的物质为________(填化学式)。
(4)过滤的目的是________。
(5)氢氧化钾与氢氧化钠的除污原理相似,其原理是________。
5.(2026·甘肃兰州·模拟预测)“5G”改变了人们的生活,中国芯彰显了中国“智”造。制作芯片的基材主要是高纯硅,如图是一种制备高纯硅的工艺流程图。
(1)原料石英砂在投入使用前可进行粉碎预处理的目的是_______。
(2)请写出反应Ⅱ的反应方程式_______。
(3)工艺流程过程中循环使用的物质是_______。
(4)操作Ⅰ得到的粗硅要进行洗涤,目的是除去粗硅表面的_______(填化学式)。
6.(2026·安徽蚌埠·一模)一种用炼铜烟灰(主要含CuO、ZnO)制备 Cu和 晶体的流程如图。
(1)溶液X应选用___________(选填序号)。
A.稀盐酸 B.稀H2SO4 C.稀
(2)写出一个“酸溶”时发生反应的化学方程式:___________。
(3)理论上,过滤后所得滤液的质量___________(填“大于”或“小于”)置换前溶液的质量。
(4)“过滤”后的系列操作包括将滤液蒸发浓缩、___________(填操作名称)、过滤、洗涤并干燥。
7.(2026·山西吕梁·一模)金属镓在半导体行业应用广泛,我国从铝土矿制铝产业链中提炼金属镓的工艺流程如下。请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)多孔树脂疏松多孔,铝土矿分解母液通过多孔树脂可实现对镓的分离。据此推测图中横线部分所用塔的名称是___________塔。
(2)淋洗液通过喷淋的方式对树脂上吸附的成分进行溶解或洗脱,从而获得电解液用于制备金属镓。淋洗时采用喷淋的目的是___________;淋洗塔中发生的变化属于___________。
(3)已知固态镓的密度为,而液态镓的密度为,熔点为29.76℃。用塑料瓶存放液态镓时不能盛满,其微观解释为___________。
(4)工业上利用固态镓和在一定条件下反应制备半导体材料GaN和,发生反应的化学方程式为___________。
8.(2026·安徽滁州·一模)碳酸镁是重要的化工原料。实验室以工业废渣(含、MgO、)为原料制备的主要流程如下:
已知:能与酸反应;不溶于水且流程中不参与反应。
(1)工业废渣中加入过量稀硫酸的目的是________。
(2)操作1和操作2的名称都是________,该操作所用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和________。
(3)滤渣的成分是________。
(4)上述流程中加入过量碳酸钠溶液后生成碳酸镁的化学方程式为________。
9.(2026·福建泉州·一模)早在战国时期,《周礼•考工记》就记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛的工艺。其工艺过程大致为:先将干燥的木头烧成灰(含),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。其反应过程如下:
(1)操作a的名称是_______。
(2)反应Ⅱ的化学方程式为_______。
(3)整个过程中可循环利用的物质是_______。
(4)以上过程未涉及的基本反应类型是_______。
(5)下列说法正确的是_______(填字母序号)。
A.反应Ⅰ过程放出热量
B.氢氧化钙对皮肤和衣服有腐蚀作用
C.为了提高肥效,将草木灰(主要成分,呈碱性)和氯化铵混合使用
10.(2026·河北石家庄·一模)工业烟道气是全球碳排放的主要来源,一种以氢氧化钠溶液捕集二氧化碳的工艺如图所示。
(1)自然界中吸收的主要途径是________。
(2)“捕捉室”氢氧化钠溶液采用喷淋,主要目的是________。
(3)写出在“反应分离器”中生成碳酸钙的化学方程式________________。
(4)从“煅烧炉”到“封存室”能封存气体,从微观角度解释原因:________________。
(5)流程中可循环利用的物质有________。
11.(2026·河北·一模)某机械厂金属废料的成分是Zn、Cu、ZnO和CuO,某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题。
(活动一)回收铜并制取氧化锌,实验方案如下:
(1)步骤Ⅰ过滤时需要的玻璃仪器有_______。所得滤液a中含有的阳离子是______(填写化学式)。
(2)步骤Ⅲ加入试剂甲的名称是______。
(3)写出“焙烧”氢氧化锌的化学方程式______。
(活动二)利用活动一回收的铜制取硫酸铜,设计方案如下:
方案A:CuCuSO4
方案B:CuCuSO4;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(4)小组同学从绿色化学的视角分析方案B不合理,理由是______(写出一条即可)。
12.(2026·广东广州·一模)碳化硅(SiC)晶体衬片具有独特性能,多应用于雷达元件。以石英砂(主要成分、少量杂质)和焦炭为主要原料制备SiC晶体衬片的工艺如题-1图。(已知:①,溶于水;②不与硫酸反应,且不溶于水和硫酸)
(1)酸浸及粉碎。酸浸可除去_______(填物质名称),操作Ⅰ可实现固液分离,名称是_______。物料在粉碎机内粉碎混合的目的是_______。
(2)反应。电阻炉中焦炭与在高温下生成SiC和一种有毒气体,化学方程式为_______。下列说法正确的有_______。(填序号)
a.反应后固体减少的质量等于生成气体的质量
b.反应前后元素化合价均改变
c.产物中的氧化物可用于冶金工业
(3)长(zhǎng)晶。如题-2图,从长晶炉中获得平均粒径为1 mm SiC晶体应选择温度_______℃,该温度下生长速率为_______g/h。
(4)评价。从安全角度考虑,反应前向电阻炉通入氩气,目的是排尽空气,防止_______。
13.(2026·江苏徐州·一模)过氧化钙(),在常温下稳定,在潮湿空气及水中缓慢反应放出氧气,因而在水产养殖中常用作供氧剂。是一种白色固体,难溶于水、乙醇,在0℃时稳定,130℃时逐渐变为无水,实验室可用氯化钙制取,再经脱水制得,其制备流程如图所示:
【查阅资料】
①浓氨水具有挥发性,能与酸发生反应;
②乙醇与不发生化学反应;
③反应Ⅱ化学方程式为:
(1)反应Ⅰ中稀盐酸不应过量,原因是_______。
(2)Ⅱ需要在低温环境下进行,主要原因是防止受热分解和_______。
(3)固体水洗的目的是_______。
(4)过氧化钙供氧时还会生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为_______。
14.(2026·江苏南京·一模)废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验。
已知:;不考虑金、银发生类似反应。
(1)步骤①所得滤液中的溶质除硫酸外,还有__________________________。
(2)步骤②中的实验现象____________。反应温度不宜太高,原因是___________。
(3)步骤③中反应的化学方程式是 ________________。
(4)步骤④中加过量稀硫酸的原因是 ________________。
15.(2026·重庆·一模)新型发光陶瓷是将高科技蓄光材料融入传统瓷釉料中,在空气中经高温烧制而成,吸蓄光能后,可在阴暗环境中自行发光,下图为部分流程。
(1)发光陶瓷属于_______材料(填“合成”或“复合”),研磨的目的是_______。
(2)已知坯料主要含石英砂、高岭土(主要成分为Al2O3和SiO2),不能通过加盐酸的方式除去坯料中的铁单质,其原因是_______(用方程式表示)。
(3)生产蓄光材料需要在稀有气体环境中进行,利用稀有气体的_______性质(填“物理”或“化学”)。
(4)在烧制陶瓷的过程中,陶瓷中的氢氧化铝会受热生成氧化铝和一种常见的液体,该反应的化学方程式为_______。
16.(2026·湖北·一模)《周礼·考工记》中记载,古人曾在草木灰(含有K2CO3)的水溶液中加入贝壳烧成的灰(主要成分为CaO),利用生成物中能够去污的成分来清洗丝帛。制备具有该成分去污液的工艺流程如图所示。
(1)写出使煅烧室反应更快更充分的一种方法________。
(2)“反应池”中发生的化学反应有:①CaO+H2O=Ca(OH)2;②___________。
(3)该流程中没有涉及的基本反应类型是___________。
(4)该流程中可循环使用的物质是__________(写化学式)。
(5)请你根据流程推测,该去污液中所含溶质的可能组成为:猜想一:_____ ;猜想二:KOH和Ca(OH)2;猜想三:KOH和K2CO3。
17.(2026·福建·一模)目前世界上80%的原生铜是使用火法冶炼生产。以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料,炼铜的主要流程如图所示:
(1)粉碎辉铜矿的目的是______。
(2)吹炼炉中发生反应的化学方程式为______。
(3)若SO2没有转化为硫酸,而是直接排放到大气中,可能引起的环境问题是______。
(4)随着科学技术的发展及环境保护意识的提升,“生物炼铜”技术逐渐兴起。原理之一为Cu2S+O2+2H2SO42CuSO4+S+2X,其中X的化学式为______。
(5)“火法炼铜”和“生物炼铜”环境负荷对比数据如表所示,由表中信息可知,“生物炼铜”的优点有______。(任写一点即可)。
冶炼方法
能耗
温室效应CO2/kg
酸化效应SO2/kg
电力/k•Wh
煤/kg
火法炼铜
8706.90
3656.24
10909.29
79.04
生物炼铜
3915.14
1402.22
4090.57
11.93
18.(2026·湖北·一模)燃煤烟气中含,一种用石灰石“湿法脱硫”并制备石膏()的主要流程如图,回答问题:
信息:
①;
②工业上,价格为2500~4800元/吨,石灰石价格为200~400元/吨。
(1)吸收塔内含烟气从塔底鼓入,石灰石浆液从塔顶部喷淋,此操作的目的是___________。
(2)吸收塔内的反应生成CO2和CaSO4。研究人员探究吸收塔内反应的脱硫率与温度、烟气中浓度的关系,结果如下:
实验序号
温度/℃
烟气中浓度/
脱硫率
I
23
2.5
99.5%
Ⅱ
23
3.2
97.1%
Ⅲ
40
2.5
94.3%
①分析表中数据,得出的结论有____________________(写一条)。
②反应时,含烟气温度过高会导致脱硫率下降,从气体溶解度的角度分析,其原因是___________。
(3)传统“工业碱法脱硫”是用溶液吸收,使其转化为亚硫酸钠()和水,反应的化学方程式是________。与传统“工业碱法脱硫”相比,用石灰石“湿法脱硫”的优点有____________________(写一条)。
19.(2026·新疆·一模)燃煤烟气中含二氧化硫,石灰石湿法脱硫制备石膏能将二氧化硫变废为宝。其主要流程如下图。
(1)【查阅资料】:
a.当压强不变时,随着温度升高,气体的溶解度___________。
b.脱硫过程中,其他条件相同时,随着浆液酸性增强,溶解的质量增加;随着浆液酸性增强,吸收的质量减小。
(2)大气中二氧化硫含量过高会导致的环境问题是___________。
(3)“吸收—氧化”过程包括:①吸收反应生成;②被氧化转化为。该过程中反应产物无污染,其总反应化学方程式为:,X的化学式为___________。
(4)“吸收—氧化”的脱硫率()受多种因素影响。
①吸收塔内采用气液逆流接触吸收的方式(如图-1所示)。含烟气从吸收塔底部鼓入,浆液从吸收塔顶部喷淋,其目的是___________。鼓入的含烟气温度过高,会导致脱硫率下降,原因是___________。
②其他条件相同,脱硫率受浆液pH的影响如图-2所示。浆液pH高于5.6时,脱硫率随pH升高而下降,其原因是___________。
20.(2026·河北石家庄·一模)铁红()是一种非常重要的工业产品,广泛应用于建材、涂料、造纸等领域。如图所示为小组同学利用高铁粉煤灰(含、、,其余成分不考虑)制取铁红的实验方案。
(1)为使高铁粉煤灰充分反应,可采取的措施是______。
(2)步骤①中反应的化学方程式为______(写一个即可)。
(3)由“步骤①”过程可推知的性质有______(填字母)。
A.难溶于水 B.化学性质很活泼 C.不能与稀硫酸反应
(4)步骤③的基本反应类型是_____。
(5)一定条件下,溶液的pH对氢氧化铁、氢氧化铝沉淀的影响如表所示。若步骤②中溶液的,导致的后果是_____。
开始沉淀时的pH
2.3
3.4
完全沉淀时的pH
3.2
4.4
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$
本讲义包含:考点解析→题型演练
专题03 工艺流程题
本讲义包含:
考点解析→题型演练(20题)
考点解析
1、原料的预处理
粉碎、研磨、打浆或喷淋
目的是增大固液(或固气或液气)的接触面积,加快反应(或溶解)速率,使反应(或溶解)更充分。并增大原料的转化率(或浸取率)。
灼烧
将固体样品中某些杂质转化为气体除去,或将某些金属转化为金属氧化物,便于后续反应的进行;
浸取(如酸浸)
利用酸与金属以及不溶性的金属氧化物、不溶性的碱、不溶性的碳酸盐反应使之转化为可溶性盐,从而达到与不溶物的分离,以及便于后续反应的进行。
浸取时,为提高浸出率,可采取的措施
①研磨或粉碎;②搅拌;③适当提高反应温度;④适当提高反应物溶液的浓度;
加快反应速率的因素
反应物的接触面积、反应物的浓度、温度、使用催化剂。
2、可循环利用物质的判断
(1)可逆线表示可循环利用的物质。如图,物质A为可循环利用的物质。
(2)某设备或流程的生成物,为另一设备或流程的反应物,则该物质为可循环利用的物质。如图,物质B为可循环利用的物质。
3、流程中的操作及仪器选择
溶解
(1)加速溶解的方法:固体粉碎或研磨、搅拌、适当提高溶液温度。
(2)溶解时玻璃棒的作用:搅拌,加速溶解。
过滤
(1)实验用品:铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸(五种用品、四种仪器、三种玻璃仪器)
(2)操作要点:“一贴二低三靠”
“一贴”:滤纸紧贴漏斗的内壁(加快过滤速度)
“二低”:①滤纸的边缘低于漏斗口、②漏斗内的液面低于滤纸的边缘
“三靠”:①烧杯口紧靠玻璃棒、②玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边、③漏斗尖端的紧靠烧杯内壁
(3)玻璃棒的作用:引流
(4)过滤后,滤液仍然浑浊,可能原因有:①倾倒液体时液面高于滤纸边缘、②滤纸破损、③承接滤液的烧杯不干净
采取的措施(下一步操作):查找原因,更换滤纸,重新过滤
(5)过滤时,将待过滤的液体静置片刻,沿玻璃棒先倒上层清液,再将沉淀倒入过滤器;若搅匀了向过滤器中倒,过滤速度会较慢。
蒸发
(1)仪器:蒸发皿、玻璃棒、铁架台
(2)加热过程中用玻璃棒不断搅拌。
玻璃棒的作用:搅拌使受热均匀,防止局部温度过高液体飞溅。
(3)当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,用余热把滤液蒸干。
洗涤晶体
(1)用冰水洗涤:KNO3型(尽量减少晶体损耗)
(2)用同溶质的饱和溶液洗涤:无损耗
4、产品的分离、提纯
纯物质溶液得到晶体:
(1)蒸发结晶:NaCl型(溶解度随温度的升高变化不大)
(2)冷却结晶:KNO3型(溶解度随温度的升高而增大)
混合溶液(分离A和B ):
(1)蒸发结晶,趁热过滤(得NaCl型),
(2)冷却结晶,过滤(得KNO3型)
(3)模板:加热浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥
5、反应条件的控制
(1)调节溶液的pH
目的:使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物沉淀而除去。
pH控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的pH。
某些情况下:通过调节pH达到合适的反应条件。
(2)温度的控制
加热:①加快反应速率或溶解速率;②除杂,除去热不稳定的杂质,如NaHCO3、NH4Cl等物质;
加热时要注意避免反应物或生成物的过热分解(如:H2O2、NH3∙H2O)以及气体的溶解度随温度的变化的影响。
降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解);降低晶体的溶解度,减少损失。
控温:(用水浴带温度计便于控温且受热均匀)防止某种物质温度过高时会分解或挥发;为了使某物质达到沸点挥发出来;使催化剂的活性达到最好;防止副反应的发生;防止有晶体析出或晶体溶解。
降温或减压还可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。
题型演练
1.(2026·安徽阜阳·一模)铝合金被广泛应用于航空航天领域。下图是工业上用铝土矿(主要成分为,含杂质)为原料冶炼铝的流程,请完成下列题目。
(1)试剂X是___________(填“氢氧化钠溶液”或“盐酸”)。
(2)操作a过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
(3)写出步骤III发生反应的化学方程式___________。
(4)步骤IV反应过程中还生成了一种常见气体,该反应的基本类型是___________。
【答案】
(1)氢氧化钠溶液
(2)漏斗
(3)
(4)分解反应
【详解】(1)根据流程图可知,铝土矿中加入试剂X,得到沉淀和Na[Al(OH)4],则试剂X是一种碱溶液,根据质量守恒定律和碱的概念可知,该碱溶液是氢氧化钠溶液;
(2)过滤可将不溶性固体与液体分离,步骤I中分离沉淀和Na[Al(OH)4]溶液的操作是过滤;过滤操作所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(3)步骤III发生的反应是Al(OH)3受热分解生成Al2O3和H2O,反应的化学方程式是;
(4)步骤IV发生的反应是氧化铝通电分解生成铝和氧气,该一种物质分解生成两种物质,属于分解反应。
2.(2026·安徽·一模)锂辉石精矿(主要成分是)为原料制取碳酸锂(Li2CO3)的工艺流程如图:
(1)不改变X溶液浓度,为提高“酸浸”的效率,可采取的措施是__________。(写一种方法)
(2)流程中“操作”的名称是__________。
(3)加入的X溶液是__________。
a.稀盐酸 b.稀硫酸 c.稀硝酸
(4)“热水洗”能减少晶体损耗,说明的溶解度随温度的升高而__________(填“增大”、“减小”)。
(5)已知:碳酸锂与碳酸钙化学性质相似。请推测碳酸锂的一个化学性质(用化学方程式表示):________。
【答案】
(1)将锂辉石粉碎(合理即可)
(2)过滤
(3)b
(4)减小
(5)(合理即可)
【详解】(1)增大反应物的浓度或增大反应物的接触面积,升高温度,都能增大反应速率。不改变X溶液浓度,为提高“酸浸”的效率,可采取的措施是:可将锂辉石粉碎或升温或搅拌。
(2)流程中“操作”的名称是将固体和液体分离,名称为:过滤。
(3)由工艺流程图可知,经过酸浸槽后得到Li2SO4溶液,根据化学反应前后元素种类不变,要得到含硫酸根的锂盐溶液,加入的酸X应是H2SO4,故选b。
(4)“热水洗”能减少晶体损耗,说明的溶解度随温度的升高而减小。
(5)碳酸锂与碳酸钙化学性质相似(高温条件下,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳)。碳酸锂的一个化学性质:高温条件下,碳酸锂分解生成氧化锂和二氧化碳,反应的化学方程式是:。
3.(2026·广西南宁·一模)纳米氧化锌因独特的纳米特性,在传感器、抗菌涂层、光催化材料等科技领域应用广泛。工业上利用锌浸出液(主要含ZnSO4、CuSO4和CdSO4等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如图:
已知:
①金属活动性顺序为Zn>Cd(镉)>Cu。
②氢氧化钡虽为可溶性碱,但在水中溶解度较小(微溶),在低浓度的检验实验中,易形成白色浑浊,对硫酸根离子的检验产生干扰。
回答下列问题:
(1)锌浸出液需先加酸调节pH至酸性,适宜加入的酸是______(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。
(2)锌粉除铜、镉比碎粒效果好的原因是______。
(3)反应器1中发生的反应有多个,写出其中除镉反应的化学方程式为______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(4)锌粉除铜、镉的实验结果如图所示。结合图像分析:增加锌粉用量,铜的去除率始终接近100%且不变的原因是______。
(5)反应器2中生成的氢氧化锌沉淀经过过滤后,检验是否洗涤干净的操作是:取最后一次洗涤液于试管中,______(写出实验步骤、现象和结论)。
【答案】
(1)稀硫酸
(2)锌粉的接触面积更大,反应更充分
(3) 置换反应
(4)铜的金属活动性远弱于锌,锌粉用量较少时铜离子就已经被完全置换
(5)滴加稀硝酸酸化后,再滴加氯化钡溶液,若无明显现象,则洗涤干净
【详解】(1)由流程图看出,反应后为硫酸锌,锌浸出液需先加酸调节pH,适宜加入的酸是稀硫酸。
(2)锌粉除铜、镉比锌粒效果好的原因是锌粉的接触面积更大,反应更充分。
(3)根据金属活动性顺序Zn>Cd(镉)>Cu,锌可以置换出中的镉,生成硫酸锌和镉,化学方程式为:Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd;该反应符合“单换单”,属于置换反应。
(4)增加锌粉用量,铜的去除率始终接近100%且不变的原因是:铜的金属活动性远弱于锌,锌粉用量较少时铜离子就已经被完全置换。
(5)氢氧化锌沉淀表面会吸附含硫酸根的可溶性杂质,因此检验最后一次洗涤液中是否含硫酸根即可判断洗涤是否干净;根据题给信息,氢氧化钡会干扰硫酸根检验,因此选择稀硝酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若无明显现象,说明没有硫酸根,则说明已经洗涤干净。
4.(2025·山西忻州·模拟预测)氢氧化钾是我国古代纺织业常用的洗涤剂。《周礼·考工记》中记载:“练帛,以楝为灰,渥淳其帛,实诸泽器,淫之以蜃,清其灰而盝之……”。以草木灰(主要成分)和生石灰“练帛”过程如下图所示。请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)浸润前,将楝木烧成灰,制取草木灰的过程属于________变化。
(2)浸渍时,发生反应的一个化学方程式为________。
(3)清灰步骤中,清除出的灰渣中一定含有的物质为________(填化学式)。
(4)过滤的目的是________。
(5)氢氧化钾与氢氧化钠的除污原理相似,其原理是________。
【答案】
(1)化学
(2)/
(3)
(4)将帛分离出来
(5)与油污发生化学反应
【详解】(1)浸润前,将楝木烧成灰,该过程涉及燃烧,有新物质生成,因此制取草木灰的过程属于化学变化;
(2)浸渍时,生石灰即氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙再与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,化学方程式为、;
(3)由第(2)小问分析可知,浸渍时发生的反应为氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,则清灰步骤中,清除出的灰渣中一定含有的物质为碳酸钙,其化学式为;
(4)由流程图可知,过滤的目的是将帛分离出来;
(5)氢氧化钾与氢氧化钠的除污原理相似,其原理是与油污发生化学反应。
5.(2026·甘肃兰州·模拟预测)“5G”改变了人们的生活,中国芯彰显了中国“智”造。制作芯片的基材主要是高纯硅,如图是一种制备高纯硅的工艺流程图。
(1)原料石英砂在投入使用前可进行粉碎预处理的目的是_______。
(2)请写出反应Ⅱ的反应方程式_______。
(3)工艺流程过程中循环使用的物质是_______。
(4)操作Ⅰ得到的粗硅要进行洗涤,目的是除去粗硅表面的_______(填化学式)。
【答案】
(1)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(2)
(3)稀盐酸
(4)、HCl
【详解】(1)原料石英砂在投入使用前进行粉碎预处理的目的是:增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(2)由流程图可知,反应Ⅱ是四氯化硅与氢气在高温条件下反应生成硅和氯化氢,化学方程式为SiCl4+2H24HCl+Si;
(3)由流程图可知,该工艺流程过程中粗硅(含MgO)中需加入过量稀盐酸,流程末生成稀盐酸,故可循环使用的物质是稀盐酸;
(4)由流程图可知,粗硅中含氧化镁,加入过量稀盐酸,氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,故操作Ⅰ得到的粗硅要进行洗涤,目的是除去粗硅表面的MgCl2、HCl。
6.(2026·安徽蚌埠·一模)一种用炼铜烟灰(主要含CuO、ZnO)制备 Cu和 晶体的流程如图。
(1)溶液X应选用___________(选填序号)。
A.稀盐酸 B.稀H2SO4 C.稀
(2)写出一个“酸溶”时发生反应的化学方程式:___________。
(3)理论上,过滤后所得滤液的质量___________(填“大于”或“小于”)置换前溶液的质量。
(4)“过滤”后的系列操作包括将滤液蒸发浓缩、___________(填操作名称)、过滤、洗涤并干燥。
【答案】
(1)B
(2)或
(3)大于
(4)降温结晶
【详解】(1)最终产物是硫酸锌晶体,为了不引入新杂质,酸溶步骤需要选择稀硫酸:稀盐酸会引入氯离子、稀硝酸会引入硝酸根,都无法得到纯净的硫酸锌,因此选B。
(2)酸溶时,烟灰中的CuO、ZnO都能和稀硫酸发生复分解反应。氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为;氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水,化学方程式为。
(3)置换步骤发生反应:,锌的相对原子质量(65)大于铜的相对原子质量(64),每65份质量的锌进入溶液,只析出64份质量的铜,因此反应后溶液质量比置换前增大,故滤液质量大于置换前溶液质量。
(4)要从溶液中得到带结晶水的ZnSO4⋅7H2O,操作流程为:蒸发浓缩、冷却结晶(降温结晶)、过滤、洗涤干燥,因此填冷却结晶(或降温结晶)。
7.(2026·山西吕梁·一模)金属镓在半导体行业应用广泛,我国从铝土矿制铝产业链中提炼金属镓的工艺流程如下。请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)多孔树脂疏松多孔,铝土矿分解母液通过多孔树脂可实现对镓的分离。据此推测图中横线部分所用塔的名称是___________塔。
(2)淋洗液通过喷淋的方式对树脂上吸附的成分进行溶解或洗脱,从而获得电解液用于制备金属镓。淋洗时采用喷淋的目的是___________;淋洗塔中发生的变化属于___________。
(3)已知固态镓的密度为,而液态镓的密度为,熔点为29.76℃。用塑料瓶存放液态镓时不能盛满,其微观解释为___________。
(4)工业上利用固态镓和在一定条件下反应制备半导体材料GaN和,发生反应的化学方程式为___________。
【答案】
(1)吸附
(2)增大接触面积,使洗脱更充分 物理变化
(3)当镓由液态变为固态时,镓原子间的间隔增大,体积变大,防止塑料瓶破裂
(4)
【详解】(1)多孔树脂疏松多孔,铝土矿分解母液通过多孔树脂可实现对镓的分离,可推测该塔利用吸附原理,所以命名为吸附塔;
(2)淋洗时采用喷淋的目的是增大接触面积,使树脂吸附的物质更充分地被溶解洗脱;淋洗过程中仅为镓从树脂到淋洗液的转移,无新物质生成,属于物理变化;
(3)由密度公式可知,在质量不变时,密度越小则体积增大,因此当镓由液态变为固态时,镓原子间的间隔增大,体积变大,防止塑料瓶破裂,所以用塑料瓶存放液态镓时不能盛满;
(4)和在一定条件下反应制备半导体材料和,其化学方程式为。
8.(2026·安徽滁州·一模)碳酸镁是重要的化工原料。实验室以工业废渣(含、MgO、)为原料制备的主要流程如下:
已知:能与酸反应;不溶于水且流程中不参与反应。
(1)工业废渣中加入过量稀硫酸的目的是________。
(2)操作1和操作2的名称都是________,该操作所用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和________。
(3)滤渣的成分是________。
(4)上述流程中加入过量碳酸钠溶液后生成碳酸镁的化学方程式为________。
【答案】
(1)使废渣中的碳酸镁和氧化镁完全反应(合理即可)
(2)过滤 玻璃棒
(3)二氧化硅/
(4)
【详解】(1)工业废渣中的碳酸镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水,氧化镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和水,二氧化硅和稀硫酸不反应,故工业废渣中加入过量稀硫酸的目的是:使废渣中的碳酸镁和氧化镁完全反应;
(2)操作1和操作2均实现了固液分离,名称都是过滤;
过滤所需的玻璃仪器是:烧杯、漏斗和玻璃棒;
(3)工业废渣中含碳酸镁、氧化镁和二氧化硅,加入过量稀硫酸,碳酸镁与稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水,氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水,二氧化硅和稀硫酸不反应,故滤渣的成分是二氧化硅;
(4)上述流程中加入过量碳酸钠溶液后生成碳酸镁的反应为碳酸钠和硫酸镁反应生成碳酸镁和硫酸钠,该反应的化学方程式为:。
9.(2026·福建泉州·一模)早在战国时期,《周礼•考工记》就记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛的工艺。其工艺过程大致为:先将干燥的木头烧成灰(含),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。其反应过程如下:
(1)操作a的名称是_______。
(2)反应Ⅱ的化学方程式为_______。
(3)整个过程中可循环利用的物质是_______。
(4)以上过程未涉及的基本反应类型是_______。
(5)下列说法正确的是_______(填字母序号)。
A.反应Ⅰ过程放出热量
B.氢氧化钙对皮肤和衣服有腐蚀作用
C.为了提高肥效,将草木灰(主要成分,呈碱性)和氯化铵混合使用
【答案】
(1)过滤
(2)
(3)碳酸钙/
(4)置换反应
(5)AB
【详解】(1)操作a可以将固体和液体分离,其操作名称是过滤;故填:过滤。
(2)由流程图可知,反应Ⅱ为氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,反应的化学方程式为;故填:。
(3)由流程图可知,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,反应Ⅱ氢氧化钙与碳酸钾反应又生成碳酸钙沉淀,因此整个过程中可循环利用的物质是碳酸钙;故填:碳酸钙或。
(4)由流程图可知,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,属于化合反应,氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,属于复分解反应,因此以上过程未涉及的基本反应类型是置换反应;故填:置换反应。
(5)A、反应Ⅰ氧化钙与水反应生成氢氧化钙,此过程中放出热量,故选项说法正确。
B、氢氧化钙是强碱,对皮肤和衣服有腐蚀作用,故选项说法正确。
C、草木灰呈碱性,氯化铵属于铵态氮肥,铵态氮肥与碱性物质混合会释放出氨气,降低肥效,因此铵态氮肥不能与碱性物质混用,故选项说法不正确。
故选AB。
10.(2026·河北石家庄·一模)工业烟道气是全球碳排放的主要来源,一种以氢氧化钠溶液捕集二氧化碳的工艺如图所示。
(1)自然界中吸收的主要途径是________。
(2)“捕捉室”氢氧化钠溶液采用喷淋,主要目的是________。
(3)写出在“反应分离器”中生成碳酸钙的化学方程式________________。
(4)从“煅烧炉”到“封存室”能封存气体,从微观角度解释原因:________________。
(5)流程中可循环利用的物质有________。
【答案】
(1)植物的光合作用
(2)增大氢氧化钠溶液和气体的接触面积,充分吸收
(3)
(4)分子间有间隔
(5)
【详解】(1)自然界中植物通过光合作用吸收二氧化碳,将其转化为有机物并释放氧气,故植物的光合作用是吸收二氧化碳的主要途径;
(2)“捕捉室”氢氧化钠溶液采用喷淋,主要目的是增大氢氧化钠溶液和气体的接触面积,充分吸收;
(3)由流程图可知,在“反应分离器”中碳酸钠与氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,其化学方程式为;
(4)从微观角度,三态变化的本质是分子间间隔的改变:二氧化碳分子本身不变,加压后分子间间隔减小,气体就变为液态,可以封存。故填:分子间有间隔;
(5)由流程图可知,氢氧化钠溶液参与捕集二氧化碳后生成碳酸钠,反应分离器中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,碳酸钠再与氢氧化钙反应可重新生成氢氧化钠,氧化钙参与反应后,在煅烧炉中碳酸钙煅烧又会生成氧化钙,因此流程中可循环利用的物质有。
11.(2026·河北·一模)某机械厂金属废料的成分是Zn、Cu、ZnO和CuO,某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题。
(活动一)回收铜并制取氧化锌,实验方案如下:
(1)步骤Ⅰ过滤时需要的玻璃仪器有_______。所得滤液a中含有的阳离子是______(填写化学式)。
(2)步骤Ⅲ加入试剂甲的名称是______。
(3)写出“焙烧”氢氧化锌的化学方程式______。
(活动二)利用活动一回收的铜制取硫酸铜,设计方案如下:
方案A:CuCuSO4
方案B:CuCuSO4;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(4)小组同学从绿色化学的视角分析方案B不合理,理由是______(写出一条即可)。
【答案】
(1)烧杯、漏斗、玻璃棒
(2)稀硫酸
(3)
(4)生成的污染环境
【详解】(1)步骤Ⅰ过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。金属废料的成分是,加入过量稀硫酸,铜不反应,锌、氧化锌、氧化铜均与稀硫酸反应,生成硫酸锌和硫酸铜,稀硫酸有剩余,故所得滤液a中含有的阳离子是。
(2)滤液a含硫酸铜、硫酸锌和稀硫酸,加过量锌粉,锌和剩余硫酸和硫酸铜反应,、,过滤后滤液b为硫酸锌,滤渣为铜和锌,经步骤Ⅲ得铜和滤液c,则试剂甲为硫酸,硫酸和铜不反应,能与锌生成硫酸锌,滤液c为硫酸锌和剩余硫酸。
(3)根据图和质量守恒定律知,“焙烧”氢氧化锌的反应为氢氧化锌高温生成氧化锌和水,化学方程式为。
(4)方案B不合理,因为生成的有毒,污染环境。
12.(2026·广东广州·一模)碳化硅(SiC)晶体衬片具有独特性能,多应用于雷达元件。以石英砂(主要成分、少量杂质)和焦炭为主要原料制备SiC晶体衬片的工艺如题-1图。(已知:①,溶于水;②不与硫酸反应,且不溶于水和硫酸)
(1)酸浸及粉碎。酸浸可除去_______(填物质名称),操作Ⅰ可实现固液分离,名称是_______。物料在粉碎机内粉碎混合的目的是_______。
(2)反应。电阻炉中焦炭与在高温下生成SiC和一种有毒气体,化学方程式为_______。下列说法正确的有_______。(填序号)
a.反应后固体减少的质量等于生成气体的质量
b.反应前后元素化合价均改变
c.产物中的氧化物可用于冶金工业
(3)长(zhǎng)晶。如题-2图,从长晶炉中获得平均粒径为1 mm SiC晶体应选择温度_______℃,该温度下生长速率为_______g/h。
(4)评价。从安全角度考虑,反应前向电阻炉通入氩气,目的是排尽空气,防止_______。
【答案】
(1)氧化铁 过滤 增大反应物接触面积,使反应更充分
(2) ac
(3)2200 12.34
(4)产生的CO与空气混合遇明火爆炸
【详解】(1)酸浸时,Fe2O3能与硫酸反应,而SiO2不与硫酸反应,所以酸浸可除去氧化铁;
操作 Ⅰ 实现固液分离,该操作名称是过滤;
物料在粉碎机内粉碎混合的目的是增大反应物的接触面积,使反应更充分。
(2)焦炭与SiO2在高温下生成SiC和一种有毒气体,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,该有毒气体为一氧化碳,化学方程式为。
a.根据质量守恒定律,参加反应的SiO2和C的质量总和等于生成的SiC和CO的质量总和,而生成的SiC仍为固体,所以反应后固体减少的质量等于生成气体的质量,正确;
b.SiO2和CO中氧元素均为-2价,则反应前后化合价不变,错误;
c.产物中的氧化物是一氧化碳,一氧化碳可用于冶金工业,还原金属氧化物,正确。
故选 ac。
(3)从长晶炉中获得平均粒径为1mm SiC晶体应选择温度2200℃。该温度下生长速率为12.34g/h。
(4)反应前向电阻炉通入氩气,目的是排尽空气,防止生成的一氧化碳与空气混合发生爆炸等。
13.(2026·江苏徐州·一模)过氧化钙(),在常温下稳定,在潮湿空气及水中缓慢反应放出氧气,因而在水产养殖中常用作供氧剂。是一种白色固体,难溶于水、乙醇,在0℃时稳定,130℃时逐渐变为无水,实验室可用氯化钙制取,再经脱水制得,其制备流程如图所示:
【查阅资料】
①浓氨水具有挥发性,能与酸发生反应;
②乙醇与不发生化学反应;
③反应Ⅱ化学方程式为:
(1)反应Ⅰ中稀盐酸不应过量,原因是_______。
(2)Ⅱ需要在低温环境下进行,主要原因是防止受热分解和_______。
(3)固体水洗的目的是_______。
(4)过氧化钙供氧时还会生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为_______。
【答案】
(1)稀盐酸会与后续加入的浓氨水反应,消耗浓氨水
(2)防止浓氨水挥发
(3)除去固体表面附着的氯化铵等可溶性杂质
(4)
【详解】(1)反应的化学方程式为。若稀盐酸过量,过量的盐酸会在后续反应中与加入的浓氨水发生中和反应,其反应的化学方程式为,消耗反应 II 所需的反应物,会降低的产率,因此稀盐酸不应过量。
故填:稀盐酸会与后续加入的浓氨水反应,消耗浓氨水。
(2)反应需要低温的原因有:防止受热分解(资料显示其在稳定,高温下会脱水分解);
防止浓氨水挥发(或防止分解或挥发),浓氨水具有挥发性,温度越高挥发越快,会导致反应物减少,影响反应进行。
故填:防止浓氨水挥发。
(3)反应得到的固体表面会附着可溶性杂质(如、未反应的等),水洗的目的是洗去固体表面附着的可溶性杂质,提高产物纯度。
故填:除去固体表面附着的氯化铵等可溶性杂质。
(4)过氧化钙()与水反应,生成氢氧化钙和氧气,其反应的化学方程式为。
故填:。
14.(2026·江苏南京·一模)废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验。
已知:;不考虑金、银发生类似反应。
(1)步骤①所得滤液中的溶质除硫酸外,还有__________________________。
(2)步骤②中的实验现象____________。反应温度不宜太高,原因是___________。
(3)步骤③中反应的化学方程式是 ________________。
(4)步骤④中加过量稀硫酸的原因是 ________________。
【答案】
(1)FeSO4和Al2(SO4)3
(2)部分固体溶解,溶液由无色变蓝色 过氧化氢在较高温度下容易分解
(3)
(4)使铁完全反应
【详解】(1)步骤①加过量稀硫酸,氢前金属铝、铁分别与稀硫酸反应生成硫酸铝、硫酸亚铁,铜、银、金不反应留在滤渣中,因此溶质除硫酸外还有硫酸铝、硫酸亚铁;
(2)步骤②中铜和稀硫酸、过氧化氢反应生成蓝色硫酸铜溶液,银、金不参与反应,因此观察到固体部分溶解、溶液由无色变蓝色;过氧化氢在较高温度下容易分解,降低反应效率;
(3)步骤②的滤液中含有生成的硫酸铜,加入过量铁粉后,步骤③中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:;
(4)步骤③加入了过量铁粉,所得滤渣是铜和铁的混合物,加过量稀硫酸是为了使铁完全反应,过滤后得到纯净的铜。
15.(2026·重庆·一模)新型发光陶瓷是将高科技蓄光材料融入传统瓷釉料中,在空气中经高温烧制而成,吸蓄光能后,可在阴暗环境中自行发光,下图为部分流程。
(1)发光陶瓷属于_______材料(填“合成”或“复合”),研磨的目的是_______。
(2)已知坯料主要含石英砂、高岭土(主要成分为Al2O3和SiO2),不能通过加盐酸的方式除去坯料中的铁单质,其原因是_______(用方程式表示)。
(3)生产蓄光材料需要在稀有气体环境中进行,利用稀有气体的_______性质(填“物理”或“化学”)。
(4)在烧制陶瓷的过程中,陶瓷中的氢氧化铝会受热生成氧化铝和一种常见的液体,该反应的化学方程式为_______。
【答案】
(1)复合 增大反应物接触面积加快反应速率,充分反应
(2)Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
(3)化学
(4)
【详解】(1)发光陶瓷由蓄光材料和传统瓷釉料两种不同性能的材料组成,属于复合材料;研磨可以减小固体颗粒粒径,增大反应物接触面积加快反应速率,充分反应;
(2)坯料的主要成分氧化铝,氧化铝能和盐酸反应,若加盐酸除铁,会同时消耗有效成分氧化铝,因此不能用该方法除铁,稀盐酸和氧化铝反应生成氯化铝和水,反应的化学方程式为:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;
(3)稀有气体作保护气是利用其化学性质稳定、不易和其他物质反应的特点,这属于化学性质;
(4)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,常见液体是水,可知氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水,反应的化学方程式为:。
16.(2026·湖北·一模)《周礼·考工记》中记载,古人曾在草木灰(含有K2CO3)的水溶液中加入贝壳烧成的灰(主要成分为CaO),利用生成物中能够去污的成分来清洗丝帛。制备具有该成分去污液的工艺流程如图所示。
(1)写出使煅烧室反应更快更充分的一种方法________。
(2)“反应池”中发生的化学反应有:①CaO+H2O=Ca(OH)2;②___________。
(3)该流程中没有涉及的基本反应类型是___________。
(4)该流程中可循环使用的物质是__________(写化学式)。
(5)请你根据流程推测,该去污液中所含溶质的可能组成为:猜想一:_____ ;猜想二:KOH和Ca(OH)2;猜想三:KOH和K2CO3。
【答案】
(1)粉碎
(2)
(3)置换反应
(4)
(5)
【详解】(1)将固体反应物粉碎可增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分。
(2)氢氧化钙会与草木灰中的碳酸钾发生复分解反应,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,据此可以写出化学方程式:。
(3)流程中涉及的反应:煅烧碳酸钙属于分解反应,氧化钙和水反应属于化合反应,氢氧化钙和碳酸钾反应属于复分解反应,四大基本反应类型中未涉及置换反应。
(4)操作I得到的滤渣为碳酸钙,可送入煅烧室作为反应物再次分解利用,因此可以循环使用。
(5)当碳酸钾和氢氧化钙恰好完全反应时,溶液中溶质只有反应生成的氢氧化钾,对应猜想一。
17.(2026·福建·一模)目前世界上80%的原生铜是使用火法冶炼生产。以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料,炼铜的主要流程如图所示:
(1)粉碎辉铜矿的目的是______。
(2)吹炼炉中发生反应的化学方程式为______。
(3)若SO2没有转化为硫酸,而是直接排放到大气中,可能引起的环境问题是______。
(4)随着科学技术的发展及环境保护意识的提升,“生物炼铜”技术逐渐兴起。原理之一为Cu2S+O2+2H2SO42CuSO4+S+2X,其中X的化学式为______。
(5)“火法炼铜”和“生物炼铜”环境负荷对比数据如表所示,由表中信息可知,“生物炼铜”的优点有______。(任写一点即可)。
冶炼方法
能耗
温室效应CO2/kg
酸化效应SO2/kg
电力/k•Wh
煤/kg
火法炼铜
8706.90
3656.24
10909.29
79.04
生物炼铜
3915.14
1402.22
4090.57
11.93
【答案】
(1)增大反应物之间的接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)Cu2S+O22Cu+SO2
(3)酸雨
(4)H2O
(5)能耗较低(或比较环保)
【详解】(1)固体矿石粉碎后可增大反应物接触面积,既可以加快反应速率,也能让反应进行得更充分。
(2)由流程可知,吹炼炉中Cu2S和O2在高温条件下反应生成Cu和SO2,该反应的化学方程式为Cu2S+O22Cu+SO2。
(3)SO2排放到大气中,会和水、氧气反应生成酸性物质,最终引发酸雨。
(4)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应前有2个铜原子、3个硫原子、10个氧原子、4个氢原子,反应后已有2个铜原子、3个硫原子、8个氧原子,由此可知2个X分子共含4个氢原子、2个氧原子,则X的化学式为H2O。
(5)对比表格数据可知,生物炼铜消耗的电力、煤炭比火法炼铜更少,能耗更低;同时排放的CO2、SO2更少,环境负荷更小、更环保,任写一点合理即可。
18.(2026·湖北·一模)燃煤烟气中含,一种用石灰石“湿法脱硫”并制备石膏()的主要流程如图,回答问题:
信息:
①;
②工业上,价格为2500~4800元/吨,石灰石价格为200~400元/吨。
(1)吸收塔内含烟气从塔底鼓入,石灰石浆液从塔顶部喷淋,此操作的目的是___________。
(2)吸收塔内的反应生成CO2和CaSO4。研究人员探究吸收塔内反应的脱硫率与温度、烟气中浓度的关系,结果如下:
实验序号
温度/℃
烟气中浓度/
脱硫率
I
23
2.5
99.5%
Ⅱ
23
3.2
97.1%
Ⅲ
40
2.5
94.3%
①分析表中数据,得出的结论有____________________(写一条)。
②反应时,含烟气温度过高会导致脱硫率下降,从气体溶解度的角度分析,其原因是___________。
(3)传统“工业碱法脱硫”是用溶液吸收,使其转化为亚硫酸钠()和水,反应的化学方程式是________。与传统“工业碱法脱硫”相比,用石灰石“湿法脱硫”的优点有____________________(写一条)。
【答案】
(1)增大石灰石浆液与烟气的接触面积,使反应更充分
(2)相同条件下,温度越高,脱硫率越低(或相同条件下,烟气中浓度越大,脱硫率越低,合理即可) 相同条件下,温度越高,气体的溶解度越小,参加反应的越少
(3) 原料易得,价格便宜(合理即可)
【详解】(1)吸收塔内含烟气从塔底鼓入,石灰石浆液从塔顶部喷淋,可增大石灰石浆液与的接触面积,使反应更充分。
(2)①分析表中数据,对比实验I、Ⅱ可知,相同条件下,烟气中浓度越大,脱硫率越低,对比实验I、Ⅲ可知,相同条件下,温度越高,脱硫率越低。
②反应时,含烟气温度过高会导致脱硫率下降,是由于相同条件下,温度越高,气体的溶解度越小,参加反应的越少。
(3)由题中信息可知,和反应生成亚硫酸钠()和水,则反应的化学方程式是;
工业上,价格为2500~4800元/吨,石灰石价格为200~400元/吨。与传统“工业碱法脱硫”相比,用石灰石“湿法脱硫”的优点有原料易得,价格便宜。
19.(2026·新疆·一模)燃煤烟气中含二氧化硫,石灰石湿法脱硫制备石膏能将二氧化硫变废为宝。其主要流程如下图。
(1)【查阅资料】:
a.当压强不变时,随着温度升高,气体的溶解度___________。
b.脱硫过程中,其他条件相同时,随着浆液酸性增强,溶解的质量增加;随着浆液酸性增强,吸收的质量减小。
(2)大气中二氧化硫含量过高会导致的环境问题是___________。
(3)“吸收—氧化”过程包括:①吸收反应生成;②被氧化转化为。该过程中反应产物无污染,其总反应化学方程式为:,X的化学式为___________。
(4)“吸收—氧化”的脱硫率()受多种因素影响。
①吸收塔内采用气液逆流接触吸收的方式(如图-1所示)。含烟气从吸收塔底部鼓入,浆液从吸收塔顶部喷淋,其目的是___________。鼓入的含烟气温度过高,会导致脱硫率下降,原因是___________。
②其他条件相同,脱硫率受浆液pH的影响如图-2所示。浆液pH高于5.6时,脱硫率随pH升高而下降,其原因是___________。
【答案】
(1)减小
(2)酸雨
(3)CO2
(4)增大SO2与浆液接触面积 温度过高,SO2溶解度降低 随pH升高,浆液酸性减弱,CaCO3溶解质量减少,导致脱硫率下降;SO2吸收质量增大,导致脱硫率上升,前者的程度大于后者的程度(合理即可)
【详解】(1)压强不变时,气体溶解度随温度升高而减小;
(2)二氧化硫能和水反应生成亚硫酸。大气中二氧化硫含量过高会导致的环境问题是酸雨;
(3)根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变:反应前共有2个Ca、2个C、2个S、12个O,反应后2个中已有2个Ca、2个S、8个O,因此2个X共含2个C、4个O,即X为;
(4)① 吸收塔内采用气液逆流接触吸收的方式(如图1所示)。含SO2烟气从吸收塔底部鼓入,浆液从吸收塔顶部喷淋,其目的是增大SO2与浆液接触面积。鼓入的含SO2烟气温度过高,会导致脱硫率下降,原因是温度过高,SO2溶解度降低;
②其他条件相同,脱硫率受浆液pH的影响如图2所示。浆液pH高于5.6时,脱硫率随pH升高而下降,其原因是随pH升高,浆液酸性减弱,CaCO3溶解质量减少,导致脱硫率下降;SO2吸收质量增大,导致脱硫率上升,前者的程度大于后者的程度。
20.(2026·河北石家庄·一模)铁红()是一种非常重要的工业产品,广泛应用于建材、涂料、造纸等领域。如图所示为小组同学利用高铁粉煤灰(含、、,其余成分不考虑)制取铁红的实验方案。
(1)为使高铁粉煤灰充分反应,可采取的措施是______。
(2)步骤①中反应的化学方程式为______(写一个即可)。
(3)由“步骤①”过程可推知的性质有______(填字母)。
A.难溶于水 B.化学性质很活泼 C.不能与稀硫酸反应
(4)步骤③的基本反应类型是_____。
(5)一定条件下,溶液的pH对氢氧化铁、氢氧化铝沉淀的影响如表所示。若步骤②中溶液的,导致的后果是_____。
开始沉淀时的pH
2.3
3.4
完全沉淀时的pH
3.2
4.4
【答案】
(1)将固体粉碎以增大接触面积/搅拌使反应物混合均匀
(2)Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O/Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O
(3)AC
(4)分解反应
(5)中混入 杂质/最终制得的 不纯
【详解】(1)为提高高铁粉煤灰与稀硫酸的反应效率,可采取将固体粉碎以增大接触面积或搅拌使反应物混合均匀。
(2)酸浸过程中,加入稀硫酸,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O,氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水,化学方程式为Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O。
(3)过滤1得到二氧化硅滤渣,说明二氧化硅难溶于水,酸浸时加入稀硫酸,二氧化硅未反应,说明二氧化硅不能与稀硫酸反应,化学性质不是很活泼。故选AC。
(4)步骤②洗净烘干后所得的固体是氢氧化铁,氢氧化铁在高温的条件下分解生成氧化铁和水,该反应是由一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应。
(5)根据沉淀pH数据: 在 pH ≥ 3.2 时已完全沉淀; 在 pH 为3.4 ~4.4 时形成沉淀。当 pH = 4 ,存在 沉淀;Al3+尚未完全沉淀(部分形成 沉淀)。因此:若步骤②中溶液的,导致的后果是中混入 杂质(最终制得的 不纯) 。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。