内容正文:
题型八工艺流程
。。◆核心分析◆。。
工艺流程题一般以工艺流程图或设备流程图的形式出现,用于制备、检验和提纯物质等。根据
整个流程中涉及的仪器、设备、原理及延伸知识进行设问。详见下图:
预处理的方法:
(1)搅拌、粉碎、研磨、喷
淋:增大反应物的接触面
积,加快反应速率,使物
依据流程图确定反应
质得到充分反应。
物和生成物,图中常
(2)燃烧、焙烧、灼烧:使
省略部分生成物,需
固体高温分解,转化或除
原料预处理化学方程式的书写引产物分离提纯
要根据质量守恒定律
去杂质。
补足。
3)酸浸、碱浸:①酸浸:
原料
核心反应
目标产物
溶解金属、金属氧化物
难溶性碱或碳酸盐等。
反应条件的控制原料的循环利用人产物无害化处理产率计算
常见分离与提纯主要
②碱浸:除油。
绿色化学
操作:
图1:箭头进入的是反应
1)过滤:过滤的目的
物,箭头出去的是生成物
是将不溶性物质与可
(产物、副产物)。
溶性物质分离。
图2:箭头表示反应物分
(2蒸发:蒸发的目的
步加入和生成物出来。
是除去溶液中的溶剂
图3:返回的箭头一般是
图1
图2
图3
得到可溶性的固态溶
“可循环利用”的物质
质。
。。◆
典例详解
◆。
例硫酸锌在防腐、医疗等方面用途广泛。一种由菱锌矿(主
酸浸中的反应
要成分是ZnCO3,含有少量的Fe2O3和SiO2等)制备硫酸锌
ZnCO3+H2SO4—ZnSO4+
的工艺流程如图所示。
H2O+CO2个
Fe2O3+3H2SO=Fez (SO)3+
足量锌粉
稀硫酸
→固体B
3H2O
操作Ⅱ
·溶液A
转化
预处理
操作I
转化中反应
菱锌矿
酸浸
溶液B→
·固体A
ZnS04·7H,0
①锌与硫酸铁
主要反应
②锌与硫酸亚铁」
已知:SO2不溶于水,与硫酸、盐酸等酸均不反应。
③锌与硫酸
(1)菱锌矿预先粉碎处理,主要目的是
0
(2)实验室中进行“操作I”用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和
【易错警示】
为了使铁、锌离子全部浸出,在酸
(3)溶液A中含有的金属阳离子是
(用化学符号
浸过程中所加稀硫酸稍过量,因
表示)。
此溶液A中的阳离子除了金属
(4)“转化”过程发生的主要反应如下,请将化学方程式补充
离子,还含有氢离子(H+)
完整。
【知识链接】
Zn+
金属活动性顺序
Zn+FeSO-ZnSOFe
LHDCCA HA Sa P
金属活动性由强逐渐减弱
47
(5)其他条件相同时,不同温度下硫酸锌溶液结晶析出产物
如图所示。溶液B经过蒸发浓缩、
、过滤、洗涤得到
ZnSO4·7H2O。
ZnS04·H,0
ZnS0.·6H0
ZnS0,·7H,0
0
20396080100温度/℃
【详解】(1)将菱锌矿预先粉碎可以增大固体与酸的接触
【知识拓展】
面积,加快反应速率,使酸浸更充分。(2)操作I的名称
含Fe3+的溶液有强氧化性,能与
是过滤,过滤操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、
在金属活动性顺序中排在铁后面
玻璃棒。(3)溶液A是菱锌矿酸浸后过滤出的滤液,菱锌
的某些金属反应,如硫酸铁(或氯
矿的主要成分是ZnCO3,其中含有少量的Fe2O3和SiO2,
化铁)能与铜反应生疏酸铜和硫
碳酸锌和硫酸反应生成硫酸锌、二氧化碳和水,氧化铁和
酸亚铁(或氯化铜和氯化亚铁)。
硫酸反应生成硫酸铁和水,二氧化硅不与硫酸反应,则溶
液A中的金属阳离子有Zn2+、Fe3+。(4)向溶液A中加入
足量锌粉,在“转化”过程中锌与硫酸铁反应生成硫酸锌
和硫酸亚铁,锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,反应的
化学方程式为Zn十Fe2(SO)3一ZnSO4十2FeSO4;
Zn十FeSO4—ZnSO十Fe。(5)溶液B中的溶质为硫酸
锌,可通过蒸发浓缩、冷却到39℃以下结晶、过滤、洗涤
得到ZnSO4·7H2O。
专题精练◆··
A基础过关
1.CaCl2·2H2O(二水合氯化钙)可用于食品加工、制药等领域。工业上生产CaCl2·2H2O的主要
流程示意图如图所示。
石灰石
稀盐酸
过滤器
粉碎机
反应器
蒸发CaCl2H,0
【查阅资料】CaC2·2H2O受热(温度超过160℃)易分解。
(1)上述设备中,能将固体与液体进行分离的设备是
(2)流程中粉碎机和搅拌器所起的作用是
(3)反应器中发生反应的化学方程式为
(4)蒸发时温度不易过高的原因是
(5)无水氯化钙具有吸水性,可用作
48
2.在牙膏中,常用轻质碳酸钙粉末作摩擦剂。利用碳化法生产轻质碳酸钙的主要流程如图,回答下
列问题。
石灰石
雾气
净化器
生石灰等
习轻质碳酸钙
空气力石灰金
浆池
残渣
碳化塔
(1)向石灰窑中鼓入空气的目的是
(2)浆池中的反应属于
(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)碳化塔中发生反应的化学方程式为
(4)轻质碳酸钙与石灰石相比,粒径较
(填“大”或“小”)。
3.过氧化钙(CaO2)能杀菌消毒,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等领域。CO2可由石灰石
(含90%CaCO3)为原料,按以下流程制得
过滤
石灰石煅烧氧化钙水
石灰浆
H,02
CaO,
分离
干燥产品
CaCO,
Ca0反应①Ca(OH),反应②浆料
CaO,
【查阅资料】CaO2在潮湿空气及水中会缓慢放出O2,温度较高时会分解生成CaO和O2。
(1)碳酸钙属于
(填“有机物”或“无机物”)。
(2)CaO2在温度较高时会分解生成CaO和O2,化学方程式为
(3)反应②的化学方程式为Ca(OH)2十H2O2=CaO2十2X,X的化学式为
(4)过滤Ca○2浆料时,玻璃棒的作用是
.0
(5)CaO2在保存时应注意
4.我国承诺于2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,体现了大国的责任与担当。请回
答下列问题
(1)走进“碳村庄”。“碳村庄”的格局如图1。
co
图1
ⅰ.“碳村庄”的居民中,属于单质的是
,“碳达峰”与“碳中和”的“碳”是指
.“碳村庄”中的部分居民可以相互转化,请写出一条符合转化③的化学方程式:
。除了上述途径产生CO2,调查发现,CO2的产生的主要
途径是化石燃料的燃烧以及人和动植物的
作用。
(2)新兴技术捕集是利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2,其工艺流程如图2所示:
C0,含量
NaOH溶液的
NaOH溶液
高的空气
喷淋捕捉室
·X溶液
操作I厂
C0,存储利用
石灰乳一
①
CaCo,
CaO
图2
49
ⅰ.操作工的名称是
i.捕捉室中发生反应的化学方程式为CO2十2NaOH一Na2CO3十Y,则Y为
(填
化学式);将NaOH溶液喷淋的目的是
,上述流
程中可以循环利用的物质有
(写一种即可)。
5.《梦溪笔谈》记有从“苦泉水”中获得硫酸铜的方法:“挹其水熬之,则成胆矾。”胆矾是硫酸铜晶体
(CuSO4·5H2O)。化学兴趣小组利用炭粉与氧化铜反应后的剩余固体(含Cu、Cu2O、CuO和C)
为原料制备胆矾,操作流程如图所示。
【查阅资料】I.Cu2O+H2SO4一CuSO4十Cu十H2O;
II.Cu+H2O2+H2SO=CuSO+2H2O
Ⅲ.CuSO4·5H2O受热易分解,完全失去结晶水变成白色粉末状固体。
过量H,O,溶液
固体N
适量
一系列
过量
和过量稀硫酸
固体Mh
物质溶液丁「
硫酸铜操作
剩余稀硫酸
操作2
过量
丙
④
溶液
溶液氢氧化钠溶液
矾
固体操作1
⑦
甲
③
溶液乙
(1)农业上常用硫酸铜和
(填俗称)来配制农药波尔多液。
(2)操作1的名称是
(3)固体N的成分是
(填化学式)。
(4)步骤③中加入过量氢氧化钠溶液的目的是
,写
出其中有沉淀生成的化学方程式:
(5)溶液乙中存在的离子有
(6)从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体不宜采用加热蒸发结晶法,原因是
B能力提升
6.电动汽车的兴起对金属镁和碳酸锂(Li2CO3)的需求增大。以盐湖卤水(主要成分是MgC2、
NaCI、LiCI)为原料,制备金属镁和碳酸锂的主要物质转化流程如图所示。
Mg(OH).
加稀盐酸
MgCl,溶液
MgCl,
通电马
盐湖加适量X
卤水过程1
富锂溶液
加Na,CO,溶液
i,C0,固体
滤液1
过程Ⅲ
过程Ⅱ
NaCl晶体
【查阅资料】①碳酸钠能与氯化镁发生复分解反应;②部分物质的溶解度见表。
物质
LizCOg
MgCO
LiOH
LiCl
MgCl2
Mg(OH)2
20℃时的溶解度/g
1.32
0.039
12.8
77
54.8
难溶
(1)为避免引入新杂质,过程I中加入的适量物质X是
(2)制镁过程中发生中和反应的化学方程式为
50
(3)过程Ⅱ的目的是浓缩含锂溶液。这个过程中,氯化钠的结晶方法是
(填“蒸发结晶”
或“降温结晶”)。
(4)过程Ⅲ发生了复分解反应,其反应的化学方程式为
(5)用盐湖卤水制取碳酸锂,要先除去卤水中的氯化镁,其原因是
7.稀土被称为“工业维生素”,我国科学家徐光宪提出了稀土分离技术,帮助国家在国际贸易争端中
取得主导地位。稀土包括镧(L)、钇等元素,是国防、高科技发展的关键支撑。能显著提升建造
航母及舰载机的材料性能,含有稀土元素钇的氧化钇(Y2O3)被广泛应用于航空航天涂层材料。
以富钇稀土矿(主要成分为Y2O3,含有少量的F2O3、CuO、SiO2等杂质)生产氧化钇的工艺流程
如图,回答下列问题。
富钇
盐酸
气体X
NHHCO CO.
稀土矿
熟石灰
沉钇
滤液Ⅲ
研磨
馨
操作滤液I
调节
操作
滤液Ⅱ
操作
粉碎
PH
(NH,CI)
(含YCl,等)
反应釜3
-CO.
沉淀I(SiO)
沉淀Ⅱ
焙
粉碎机
反应釜1
反应釜2
沉淀池
焙烧炉
(1)富钇稀土矿酸洗前要研磨粉碎,目的是
操作
工的名称是
(2)“酸溶”过程中,Y2O3发生反应的化学方程式为
(3)流程中可循环使用的物质为
。
反应釜3发生的基本反应类型为
(4)反应釜2中通气体X调节溶液的pH,将滤液I中杂质转化为沉淀Ⅱ,沉淀Ⅱ的主要成分是
(填化学式).
(5)写出焙烧炉中高温生成Y2O3的化学方程式:
0
8.纳米氧化锌是一种新型高功能材料。工业上利用锌浸出液(主要含ZSO4、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1所示。
锌粉
NaOH溶液
锌浸
ZnSO,
洗涤
出液
溶液
合
纳米
氧化锌
滤液
反应器1
过滤器
反应器2
干燥器
图1
回答下列问题:
(1)锌浸出液需先加酸调节pH,需加入的酸是
(填“稀硫酸”或“稀盐酸”)。
锌粉除铜、镉的实验结果如图2所示。
(2)由图2可知,Zn、Cu、Cd三种金属的活动性由强到弱的排序为
除铜反应中化合价发生变化的元素是
(填元素符号)。
51
(3)根据图2推测,反应器1中除铜、镉离子
(填“是”或“不是”)同步进行的。
100%
离手
80%
铜离子
含量
60%
40%
20%
00.40.81.21.62.02.4
锌粉用量/倍
图2
(4)反应器2中Zn(OH)2在热水中分解生成产品的化学方程式为
0
(⑤)理论上产品纳米氧化锌中锌元素
(填“大于”“小于”或“等于”)原料锌浸出液中锌元
素质量。
9.MgO在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿(主要成分MgCO3,含少量FCO3)为原料制备高
纯MgO的实验流程如下。
稀硫酸
H,0,溶液
氨水
菱镁矿一
浸取、过滤
氧化
调节pH、过滤
...-MgSO-MgO
滤渣
Fe(OH)
I.制备MgSO
(1)“浸取”时,加入过量稀硫酸的目的是
(2)“氧化”时发生的反应为2FeSO4十H2O2十H2SO4一Fe2(SO4)3十2H2O。为加快反应速率可
适当升高温度,但温度不宜过高的原因是
Ⅱ.制备MgO
(3)①传统工艺:在1200℃时MgSO4分解为MgO、SO2和O2,反应的化学方程式为
100℃
②现代工艺:CO十MgSO
MgO十CO2+SO2。对比两种工艺,现代工艺的优点有
(4)脱硫:用(NH)2S○3溶液吸收产生的SO2。脱硫时,氨气逃逸量、脱硫效率随pH变化曲线如
图所示,吸收过程中控制溶液pH不宜超过6.3的原因是
日70F
60
。一脱硫效率
98
+一氨气逃逸量
97
40
96
130H
95
,20
104
94
04
J93
5.56.06.36.57.07.5
10.造纸术是中国古代四大发明之一,造纸方法有多种。化学兴趣小组的同学对造纸原料、造纸工
艺、废水成分及处理产生了兴趣,作如下探究。
52
(1)图1为一种植物纤维造纸流程。
纸浆
(固体糊状物
加工,纸
原料:
加生石灰、纯碱捣碎操作a
树、竹、草
废液
图1
①流程中捣碎的目的是
;操作a的原理类似化
学实验中的
操作。
②加生石灰与草木灰(主要成分为KCO3)的目的是生成氢氧化钾以更好地提炼原材料中的
纤维,过程中涉及两步反应:一是生石灰与水作用产生熟石灰;第二步反应的化学方程式
为
(2)图2为一种方解石造纸流程,将方解石粉碎成超细粉末。
15%聚乙烯塑料粉末
5%粘合剂
方解石
纳米级
高强度烧压
超细粉末
成品
球磨机
分级机
成膜机
混合器
图2
【查阅资料】
I.方解石(主要成分为CaCO3,还含有少量MgO、Fe2O3、SiO2等杂质);
Ⅱ.SiO2、聚乙烯塑料、粘合剂均难溶于水,且不与盐酸反应。
①石头纸不易撕破,根据流程图,混合器中搅拌的作用是
②所制的成品纸张在使用、保存过程中应避免与酸性溶液接触,否则可能发生反应的化学方
程式为
(以稀盐酸为例)。
(3)同学们通过走访,咨询专家,了解到图1中经过操作a产生的“废液”是主要污染源。一般处
理的流程如图3所示。
生石灰
·“白泥”
废液浓缩
喷淋
燃烧护构烧,纯碱加水苛化池
“白液”
图3
苛化后澄清的液体称为“白液”,而苛化产生的“白泥”则进一步高温煅烧。
①加入生石灰,与水反应
(填“吸收”或“放出”)热量。
②煅烧“白泥”的目的是
③“白液”中溶质成分有三种可能:I.氢氧化钠;Ⅱ.氢氧化钠和氢氧化钙;Ⅲ.氢氧化钠和碳
酸钠。为确定“白液”中溶质成分,请设计实验方案:取少量“白液”于试管中,
(填操作和现象,可供选择的试剂:酚酞、稀
盐酸、碳酸钠溶液)。结论:只有I正确。
53
(4)成果展示。通过探究,同学们了解了造纸原料和工艺,也知道了造纸产生的废液会对环境造
成影响,深刻认识到节约纸张的必要性。同学们提出了很多节约用纸的建议,请你与他们一
起完成节约用纸的海报。
节约用纸从我做起
1.纸张正反两面用。
2.将草稿纸写满。
3.
0
⊙拓展探究
11.轻质氧化镁(MgO)在橡胶工业上有重要用途。兴趣小组的同学在实验室用工业炉渣废
料(主要成分是MgO、CaO,含少量杂质SiO2)来制取轻质氧化镁。实验流程如图1所示。
CO.
碳酸氢镁溶液
加热
MeCO,和Mg(OH,)的混合物X煅烧轻质氧化镁
炉渣废料
①
②
研磨
粉末
固体残渣
HO
图1
【查阅资料】Mg(OH)2、MgCO3受热易分解,分解温度不同,各生成对应的两种氧化物。请根
据流程图回答下列问题:
(1)步骤①中的变化为
(填“物理”或“化学”)。
(2)写出粉末中MgO发生反应的化学方程式:
(3)小组的同学用热分析仪对固体混合物X进行热分解,获得相关数据,绘成固体质量变化与分
解温度的关系如图2所示。
固体的↑
质量/g
31.6
24.4
、D
20.0
340
520温度/元
图2
①BC段的固体成分是
(填化学式)。
②写出CD段中固体发生反应的化学方程式:
③若混合物X用aMgCO3·bMg(OH)2表示,a:b=
(4)若生成292gMg(HCO3)2,需要氧化镁的质量是多少克?(写出计算过程)
54(3)2H,0通电2H,◆+0,+(4)低
4.(1)a(2)强度大(合理即可)降低
(3)2A1,0,,通电4A1+30,+4b
冰晶石
5.(1)压强(2)抗压
(3)物理制作霓虹灯(合理即可)
(4)没有化疗和放疗带来的副作用(合理即可)
6.(1)Si、O(2)物理变化(3)地球上由于有充足
的水和氧气,铁极易被氧化而难以以单质形式存
在;而月球表面干燥、氧气稀少,铁不易被氧化,因
而存在天然的铁单质(4)2(5)+4
(6)水分子
7.(1)分子筛吸附
(2)2LiOH+CO=Liz CO+H2O
(3)温度相同时,CO2分压在0~2kPa范围内,
CO2的吸附量随CO2分压的增大而增大
(4)温度和干燥时间相同时,沸石A比沸石B的
CO2吸附量大
8.(1)稍有甜味CHe0。十60,酶6C0,十6H,0
(2)GdL(3)在一定范围内,随着MgC2添加量
的增加,豆腐产率逐渐升高;当MgC2添加量超过
一定值后,随着MgC2添加量的增加,豆腐产率逐
渐降低(4)佝偻病(5)B
解析(5)由图2可知,MgCl2添加量超过一定值
后,豆腐的保水性会下降,A错误;豆腐中蛋白质
题型八
典例详解
(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率(2)玻
璃棒(3)Zn2+、Fe3+(4)Fe2(SO4)32FeS04
(5)冷却至39℃以下结晶
专题精练
1.(1)过滤器
(2)增大反应物的接触面积,使反应更快更充分
(3)CaCO+2HCI=CaCl2+H2O++CO2
(4)防止CaCl2·2H2O受热分解
(5)干燥剂
2.(1)使燃料充分燃烧
进入人体后会在蛋白酶的作用下水解生成氨基酸
被人体吸收,B正确;文中提到“过量食用,会阻碍
人体对铁的吸收,而且容易出现腹胀、腹泻等症
状”,说明豆腐并非多吃对身体无害,C错误。
9.(1)白色粉末(或易潮解)(2)1个木糖醇分子中
含有12个氢原子(3)CD(4)压强为1.2MPa、
水量为10%(5)无水条件下,当机内压强≥
1.4MPa时,膨化机内温度较高,甚至能达到玉米
芯的着火点,玉米芯燃烧(或发生其他反应),导致
木聚糖产率降低
解析(3)木糖醇易潮解,所以需要密封保存,A正
确;文中提到“木糖醇是一种低热量、可以替代蔗
糖等糖类的非营养性甜味剂”,B正确;人体需要
摄入一定量糖类维持葡萄糖正常浓度,木糖醇是
一种低热量、可以替代蔗糖等糖类的非营养性甜
味剂,不能完全替代糖类,C错误;由实验①数据
图可知,木聚糖产率随水量的增加先增大后减小,
不是水量越多木聚糖产率越高,D错误。(4)由实
验①数据图,压强1.4MPa、水量10%时木聚糖产
率最高;实验②中压强1.2MPa时产率最高,所以
最佳条件是压强为1.2MPa、水量为10%。(5)根
据查阅资料,无水条件下,压强≥1.4MPa时,膨
化机内温度高,达到玉米芯着火点,玉米芯燃烧
(或发生其他反应),使木聚糖产率降低。
工艺流程
(2)放热
(3)Ca(OH)2+CO2 -CaCO+H2O
(4)小
3.(1)无机物
(22Ca0,商温2Ca0+0,↑(3)H,0
(4)引流(或引流,防止液体洒出等)
(5)密封保存于阴凉、干燥处
4.(1)CC02(或二氧化碳)C0十Cu0△
C0,+Cu(或2C0+0,点燃2C0,合理即可)呼
吸(2)i.过滤ⅱ.H2O增大接触面积,快
速、完全吸收CO2NaOH(或CaO)
5.(1)熟石灰(或消石灰或石灰乳)(2)过滤(3)C
(4)除去过量稀硫酸并将硫酸铜完全转化为氢氧
化铜[或将CuSO4完全转化为Cu(OH)2]
2NaOH+CuSO=Cu(OH)2+Na2 SO
(5)Na+、OH、SO(6)硫酸铜晶体受热易失
去结晶水
解析(4)加入过量氢氧化钠溶液,可以除去溶液甲
中过量的稀硫酸,使溶液甲中的硫酸铜完全转化为
氢氧化铜沉淀,从而得到纯净的物质丙;氢氧化钠
与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,化
学方程式为2NaOH+CuSO4一Cu(OH)2V+
Na2SO4。(5)溶液甲中含硫酸铜、硫酸等物质,加
入过量氢氧化钠溶液后,发生反应2NaOH十
H2 SO=Na2 SO+2H2O,2NaOH+CuSO
-Cu(OH)2V十Na2SO4,氢氧化钠过量,所以溶
液乙中存在的离子有Na+、OH、SO。(6)由资
料Ⅲ可知,硫酸铜晶体受热易分解失去结晶水,
采用加热蒸发结晶法会导致其分解,不能得到硫
酸铜晶体,所以不宜采用。
6.(1)氢氧化钠溶液
(2)Mg(OH)2+2HCI=MgCl2+2H2O
(3)蒸发结晶
(4)2LiCl+Na2 CO3=Liz CO3+2NaCl
(5)防止MgC2与NaCO反应生成MgCO3沉淀,
导致Li2C03不纯
解析根据流程,为避免引入新杂质,过程I中加入
的适量物质X是氢氧化钠溶液,氢氧化钠和氯化
镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氯化钠是已
有物质,不是新的杂质;制镁过程中,氢氧化镁和
盐酸反应生成氯化镁和水,该反应是酸和碱反应
生成盐和水,属于中和反应;氯化钠的溶解度受温
度变化影响较小,氯化钠的结晶方法是蒸发结晶;
过程Ⅲ中氯化锂和碳酸钠相互交换成分(复分解
反应)生成碳酸锂沉淀和氯化钠;用盐湖卤水制取
碳酸锂,要先除去卤水中的氯化镁,防止MgCl2与
Na2CO3反应生成MgCO3沉淀,导致Li2CO3
不纯。
7.(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更快、更
成分过滤
(2)Y2O3+6HCl=2YC13+3H2O
(3)NH3复分解反应(4)Fe(OH)3、Cu(OH)2
(5)Y,(C0)3高温y,0,十3C0,+
解析(4)反应釜1中氧化铁和盐酸反应生成氯化
铁和水,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,所以
向反应釜2中通入气体X使溶液呈碱性,调节溶
液的pH是为了除去滤液I中的铁离子和铜离
子,将其转化为氢氧化铁沉淀和氢氧化铜沉淀,故
沉淀Ⅱ的主要成分是氢氧化铁、氢氧化铜,化学式
为Fe(OH)3、Cu(OH)2。(5)焙烧炉中Y2(CO3)3
高温条件下生成Y2O3和CO2,化学方程式为
Y2(C0),高温Y,0十3C0个。
8.(1)稀硫酸
(2)Zn>Cd>CuZn、Cu
(3)不是(4)Zn(OH)2△Zn0+H,0
(5)大于
解析(4)氢氧化锌在热水作用下生成产品(氧化
锌),相当于氢氧化锌加热分解为氧化锌和水。
(5)反应器1中有锌参与反应,最终进入了产品
中,则产品中锌元素的含量大于原料中锌元素的
含量。
9.(1)使菱镁矿中的碳酸镁以及少量的碳酸亚铁充
分反应(2)防止过氧化氢受热分解
(3O2MgS0,1200t2Mg0+2S0,++0,+
②反应温度低,节约能源(合理即可)(4)pH超
过6.3时,氨气逃逸量增大,增大脱硫难度且污染
环境
解析(3)①在1200℃时硫酸镁分解为氧化镁、二
氧化硫和氧气,反应的化学方程式为2MgSO4
1200℃2Mg0+2S0,个+0,个。②现代工艺反
应温度为100℃,相比传统工艺的1200℃,反应
温度低,节约能源。(4)由脱硫时氨气逃逸量、脱
硫效率随pH变化曲线可知,当pH超过6.3时,
氨气逃逸量增大,会造成氨气的浪费,同时可能污
染环境。
10.(1)①增加反应物的接触面积,使反应更快、更充
分过滤②Ca(OHD2+Na2CO,—CaCO3¥+
2NaOH
(2)①使方解石粉末与聚乙烯塑料粉末、粘合剂
充分混合均匀②CaCO3+2HCl一CaCl2+
H2O+CO2A(或Fe2O3+6HCI一2FeCl3+
3H2OMgO++2HCI=MgCl2+H2O)
(3)①放热②将碳酸钙分解生成氧化钙,实现
氧化钙的循环利用③加入过量的稀盐酸,无明
显现象,再加入碳酸钠溶液,无明显现象
(4)回收利用废纸(合理即可)
解析(2)②方解石主要成分为CaCO3,还含有少
量MgO、Fe2O3、SiO2等杂质,SiO2、聚乙烯塑料、
粘合剂均难溶于水且不与盐酸反应。所制的成
品纸张在使用、保存过程中应避免与酸性溶液接
触,以稀盐酸为例,碳酸钙能和盐酸反应生成氯
化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为
CaCO3+2HCl-CaCl2+H2O+CO2个;氧化
铁能与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方
程式为Fe2O3+6HCI一2FeC3+3H2O;氧化
镁能与盐酸反应生成氯化镁和水,反应的化学方
程式为MgO+2HCl一MgC2+H2O。
(3)②由题意可知,苛化产生的“白泥”主要成分
是碳酸钙,高温煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化
碳,煅烧“白泥”的目的是将碳酸钙分解生成氧化
钙,氧化钙可以循环利用,用于前面与水反应等
流程中。③要确定只有猜想I正确,即溶质只有
氢氧化钠,需要排除氢氧化钙和碳酸钠的存在。
碳酸钠能与稀盐酸反应产生二氧化碳气体,氢氧
化钙能与碳酸钠溶液反应产生白色沉淀。取少
量“白液”于试管中,加入过量的稀盐酸,无明显
现象,说明不存在碳酸钠;再加入碳酸钠溶液,无
明显现象,说明不存在氢氧化钙。
11.(1)物理
(2)MgO+2CO2+H2O=Mg(HCO3)2
(3)①MgCO和MgO0②MgCO,△MgO+
C02↑③1:4
(4)解:设需要氧化镁的质量为x。
9
MgO+2CO2+H2O-Mg(HCO3)2
40
146
x
292g
40
146-292g
x=80g
答:需要氧化镁的质量是80g。
解析(3)①碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化
碳,氢氧化镁受热分解生成氧化镁和水,AB段减
小的质量为31.6g一24.4g=7.2g,CD段减小
的质量为24.4g一20.0g=4.4g,假设生成水的
质量为7.2g,生成二氧化碳的质量为4.4g,设
氢氧化镁、碳酸镁的质量分别为x、y,则:
Mg(OHD2△MgO+H,O
58
18
x
7.2g
MgCO,△MgO+CO,
84
44
y
4.4g
5
x
84
y
187.2g444.4g
解得x=23.2g、y=8.4g
则固体混合物质量为23.2g十8.4g=31.6g,符
合图像。
若假设生成二氧化碳的质量为7.2g,生成水的
质量为4.4g,设氢氧化镁、碳酸镁的质量分别为
a、b,则:
Mg(OH)2△MgO+H,O
58
18
a
4.4g
MgCO,△MgO+CO,
84
44
b
7.2g
58a
84b
184.4g447.2g
解得a≈14.2g、b≈13.7g
则固体混合物质量为14.2g十13.7g=27.8g,
不符合图像。
所以AB段发生的反应是氢氧化镁受热分解为
氧化镁和水,BC段固体成分是氢氧化镁分解生
100%=0.8g;生成二氧化碳的质量为4.4g,其
成的氧化镁和剩余的碳酸镁。②由①的分析可
中废元素的质量为44g×指×100%-1.2g,则
知,CD段反应的化学方程式为MgCO,△
MgO十CO2个。③由①的分析可知,生成水的质
12a=1.2g,a:b=1:4。
2b0.8g’
量为7.28,共中氢元素的质量为?2g×品×
题型九
定量分析与计算
典例详解
答:至少需要F2的质量为228g。
例1C例2(1)+4(2)14.6%
8.B解析由题图可知,每片钙片含钙500mg,即
专题精练
0.5g,则每片该钙片中含碳酸钙的质量为0.5g÷
1.B2.C3.D
(40+12+16×3×100%)=1.25g,B错误。
40
4.(1)4(2)1:4:2:1(3)56
9.(1)226.8
5.4A1+302—2A20334.2
(2)解:根据质量守恒定律,m(CO2)=40g十
解析铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气,氧化铝与
50g+50g+50g-176.8g=13.2g,设40g鸡蛋
硫酸反应生成硫酸铝和水,化学方程式分别为
壳中碳酸钙的质量为x。
2A1+3H2SO4—Al2(SO4)3+3H2↑、Al2O3+
CaCO3 +2HCI-CaCl2+H2O+COz
3H2S04—Al2(S04)3+3H20,150g19.6%的
100
44
稀硫酸中硫酸的质量为150g×19.6%=29.4g。
x
13.2g
因恰好完全反应,根据质量守恒定律,硫酸中硫酸
100
根的质量等于反应后硫酸铝中硫酸根的质量,则
44-13.2g
x=30g
硫酸铝的质量为29.4g×(贺×100%)÷
答:40g鸡蛋壳中碳酸钙的质量为30g。
10.(1)39:55
(2923×109%)-312g-
(2)解:设制取0.64g氧气需要高锰酸钾的质量
6.(1)6:1
为x
(2)解:设至少需要甲烷的质量为x。
2KMnO.-A-K:MnO.+MnO:+2
2CH
催化剂C,H+2H
316
32
32
28
2
0.64g
316
x
x
14t
320.64g
x=6.32g
32
x=16t
两药匙高锰酸钾的质量为3g×2=6g,6g<6.32g
2814t
答:制得的氧气不足以满足实验所需。
答:至少需要甲烷的质量为16t。
11.(1)刚刚开始加热未达到高锰酸钾的分解温度
7.(1)10.8%
(2)解:由质量守恒定律可知,反应中产生氧气的
(2)解:设需要F2的质量为x。
质量为39.5g一36.3g=3.2g。设样品中高锰
4NH3 +3F2-NF+3NHF
酸钾的质量为x。
114
71
x
142g
2KMn0,△K2Mn0,+MnO2+02个
316
32
114_x
71-142g
x=228g
2
3.2g
10