
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文檔簡(jiǎn)介
題型三工藝流程題
目錄
類型三能源、環(huán)境等類的流程11
【核心提煉?考向探究】13
知識(shí)點(diǎn)一原料預(yù)處理的方法及目的13
【真題研析?規(guī)律探尋】2
知識(shí)點(diǎn)二控制反應(yīng)條件的方法13
類型一金屬制取與回收流程2
知識(shí)點(diǎn)三產(chǎn)品的分離、提純14
考法01金屬的提純與回收2
考法02金屬的制備類5知識(shí)點(diǎn)四??紗栴}的解題思路14
類型二酸堿鹽的處理與制取流程7
【題型歸納?命題預(yù)測(cè)】15
考法01海水制堿、制鎂、粗鹽提純類7
考法02其他酸堿鹽處理和制備類9
工藝流程題是將完整的化工生產(chǎn)過程或其中的一部分用框圖的形式表示出來,工藝流程題主要是物質(zhì)
的生產(chǎn)和除雜,工藝流程一般為原料一一生產(chǎn)(除雜)產(chǎn)品。工藝流程題的素材多樣,充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科知識(shí)
的實(shí)用性。這類題目的綜合性強(qiáng),要求考生既要熟知常用的化學(xué)反應(yīng)原理,常見化合物的性質(zhì),實(shí)驗(yàn)基本
操作及名稱,物質(zhì)的除雜與分離,以及物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和循環(huán)等內(nèi)容,又要對(duì)流程圖中所給出的信息進(jìn)行提取、
篩選,對(duì)考生的學(xué)科能力要求較高。
金屬的提純與回收類
金屬制取與回收流程
金屬的制備類
類
型海水制堿、制鎂、粗鹽提純類
酸堿鹽的處理與制取流程
其他酸堿鹽處理和制備類
能源、環(huán)境等類的流程
工
藝
流
程
題原料預(yù)處理的方法及目的:1.粉碎或研磨;2.燃燒或灼燒;3.酸浸;4.堿溶;5,加入氧化劑;6.煮沸:
溫度的控制:加熱;降溫;控溫
必控制反應(yīng)條件的方法(1)目的:使溶液中的金屬陽(yáng)離子形成氫氧化
備調(diào)節(jié)溶液的pH:
物完全沉淀而除去
知
(2)需要的物質(zhì):含主要陽(yáng)離子的難溶性氧化
識(shí)
催化劑:物或氫氧化物或碳酸鹽,即能與H+反應(yīng),使pH增
大的物質(zhì)如用MgO、Mg(OH)2等等。
(3)原理:加入的物質(zhì)能與溶液中的H+反應(yīng),
[產(chǎn)品的分離提純
L降低了的濃度,增大pH
(4)pH控制的范圍:大于除去離子的完全沉淀
值,小于主要離子的開始沉淀的pH
真題研析-規(guī)律探尋
類型一金屬制取與回收流程
考法01金屬的提純與回收
1.(2023?內(nèi)蒙古興安盟)回收利用廢舊金屬具有重要意義。某金屬?gòu)U料的成分是Zn、Cu和CuO,利用該
金屬?gòu)U料回收銅。請(qǐng)回答下列問題。
適量Zn濾液n
過量的稀H2sol-濾液I
金屬?gòu)U料步驟口
Cu
步驟I.-固體
(1)步驟I和步驟II的操作名稱是.
⑵加入過量稀H2s的目的是
(3)濾液I與Zn反應(yīng)生成Cu的化學(xué)方程式為
【答案】(1)過濾
(2)使鋅和氧化銅充分反應(yīng)(合理即可)
(3)Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4
【解析】(i)步驟i和步驟n均能實(shí)現(xiàn)固體和液體的分離,其操作名稱是過濾;
(2)金屬?gòu)U料的成分是Zn、Cu和CuO,加入過量稀硫酸,鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,氧化銅和
稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,銅和稀硫酸不反應(yīng),稀硫酸過量,目的是使鋅和氧化銅充分反應(yīng)(合理即可);
(3)金屬?gòu)U料的成分是Zn、Cu和CuO,加入過量稀硫酸,鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,氧化銅和
稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,銅和稀硫酸不反應(yīng),稀硫酸過量,故步驟I所得濾液I中溶質(zhì)的成分是:CuSO4、
ZnSOcH2so4;向?yàn)V液I中加入適量Zn,鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,鋅和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋅和
銅,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4a
2.(2023?湖北咸寧)興趣小組的同學(xué)利用某廢鎂材料(含有金屬Ni及少量Fe、Cu)回收保,設(shè)計(jì)流程如
下圖所示(部分產(chǎn)物略去)。
NaOH溶液
過量稀硫酸氏。2溶液(調(diào)節(jié)pH)適量鐵粉
過濾一一L”過濾
廢銀
除鐵濾液
材料II-------銀-
濾渣Fe(OH)3
請(qǐng)根據(jù)上述流程回答下列問題:
(1)過濾時(shí),玻璃棒的作用是
⑵寫出“酸浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(任寫一個(gè))。
(3)過氧化氫具有氧化性,“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeSO4+H2SO'+H2O2=Fe2(SOJ+2X,則X
的化學(xué)式是o
(4)Ni、Fe、Cu的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椤?/p>
(5)已知Fe3+和Ni?+開始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH如表?!俺F”過程中加入NaOH溶液的目的是通過調(diào)節(jié)溶液
的pH使Fe3+完全沉淀而Ni?+不沉淀,則pH的范圍是(填字母序號(hào))。
開始沉淀時(shí)的pH完全沉淀時(shí)的pH
Fe3+2.73.2
Ni2+7.28.7
A.2.7<pH<3.2B.3.2<pH<7.2C.7.2<pH<8.7
【答案】⑴引流
(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2T/M+H2SO4=NiSO4+H2?
(3)H2O
(4)Fe、Ni、Cu(合理表述即可)
(5)B
【解析】(1)過濾時(shí),玻璃棒的作用為引流。
(2)在金屬活動(dòng)性順序中,鐵>氫>銅,則鐵能與鹽酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,又由于濾液I中含有保離
子,則說明保能與鹽酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+為SO廣FeSOjH2T或
Ni+H2SO4=NiSO4+H2T0
(3)反應(yīng)前后,原子的種類和個(gè)數(shù)不變,等號(hào)左邊有2Fe、3S、4H和140,等號(hào)右邊除2X外,有2Fe、
3S和120,則2X中含有4H和20,則X的化學(xué)式為H2Oo
(4)結(jié)合流程可知,加入向?yàn)V液II加入鐵粉能置換出銀,則說明鐵比?;顫?,則金屬活動(dòng)性順序鐵>銀>銅。
(5)由于Fe3+完全沉淀時(shí)pH為3.2,而Ni?+開始沉淀時(shí)的pH為7.2,則若想使Fe?+完全沉淀而Ni?+不沉淀,
pH的范圍為3.2~7.2,故選B。
3.(2023?山東濟(jì)寧)某一工廠的金屬?gòu)U料中含有銅、鐵、金等金屬單質(zhì),為回收銅和金并得到氧化鐵。工
作人員設(shè)計(jì)了如圖所示的工藝流程。
請(qǐng)回答:
(1)濾液A的溶質(zhì)為—o(寫化學(xué)式)
(2)固體A與空氣加熱發(fā)生化學(xué)反應(yīng),寫出反應(yīng)后的生成物與適量稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式—;
(3)操作1和操作2為同一操作,兩操作中用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和。
(4)往濾液B中加入的物質(zhì)X是o
【答案】(DFeSCU
(2)CUO+H2SO4=CUSO4+H2O
(3)漏斗
(4)鐵/Fe
【解析】金屬?gòu)U料中含有銅、鐵、金等金屬單質(zhì),加入適量稀硫酸,銅、金和稀硫酸不反應(yīng),鐵和稀硫酸
反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,操作1是過濾,實(shí)現(xiàn)固液分離,則濾液A是硫酸亞鐵溶液,氣體A是氫氣,固
體A是銅、金,固體A在空氣中加熱,金不反應(yīng),銅與氧氣加熱生成氧化銅,加入適量稀硫酸,氧化銅與
稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,操作2是過濾,固體B是金,濾液B是硫酸銅溶液,濾液B加入X,通過操
作3過濾,得到銅和硫酸亞鐵,則X是鐵,濾液A經(jīng)過一系列反應(yīng)得到氧化鐵。
(1)濾液A的溶質(zhì)是硫酸亞鐵,化學(xué)式:FeSCU;
(2)固體A是銅和鐵,氧氣與銅在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅,氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,該
反應(yīng)化學(xué)方程式:CUO+H2SO4=CUSO4+H2O;
(3)操作1和操作2為過濾,兩操作中用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和漏斗;
(4)往濾液B中加入的物質(zhì)X是鐵。
考法02金屬的制備類
4.(2023?江蘇無(wú)錫)由菱鐵礦(主要成分為FeCOj,含少量SiO?等雜質(zhì))制備鐵粉的一種流程如下:
過量稀硫酸Na2cO3溶液空氣炭粉
(JJI
菱鐵礦-u過濾|~u沉鐵|-H過濾|-H焙燒|H還原卜鐵粉
Si。2等
⑴碳酸亞鐵(Fee。?)中鐵元素的化合價(jià)為—o
⑵“酸浸”時(shí),為使反應(yīng)充分,可采取的一種措施是—?!八峤焙笏萌芤褐泻械娜苜|(zhì)有:FeSO,和-0
(3)“沉鐵”時(shí),F(xiàn)es。,轉(zhuǎn)化為FeCC)3沉淀,該反應(yīng)的基本類型是—?!氨簾睍r(shí),在高溫條件下,F(xiàn)eCC)3與。2
反應(yīng)生成Fe2O3與C02的化學(xué)方程式為—。
(4)“還原”時(shí),在高溫條件下,利用炭粉可將鐵從氧化鐵中還原出來;若向氧化鐵與炭粉的混合物中添加適
量的CaCOs,更利于還原氧化鐵,其原因是—?
【答案】(1)+2
(2)將菱鐵礦粉碎硫酸/H2s04
高溫
(3)復(fù)分解反應(yīng)AFeCO3+O22Fe2O3+4cQ
(4)碳酸鈣高溫分解二氧化碳,二氧化碳能與碳反應(yīng)生成一氧化碳,一氧化碳也能還原氧化鐵
【解析】(1)“亞鐵”的化合價(jià)為+2價(jià)。
(2)增大接觸面積,能使反應(yīng)更充分,則可將菱鐵礦粉碎;
碳酸亞鐵能與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵、二氧化碳和水,由于加入的硫酸過量,貝「酸浸”后所得溶液中含有的
溶質(zhì)有硫酸亞鐵和硫酸。
(3)硫酸亞鐵和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸亞鐵和硫酸鈉,該反應(yīng)為兩種化合物互相交換成分生成另兩種化合物
的反應(yīng),屬于復(fù)分解反應(yīng);
碳酸亞鐵和氧氣在高溫條件下生成氧化鐵和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
高溫
4FeCO3+O2-2Fe2O3+4C(?2。
(4)由于碳酸鈣高溫分解生成二氧化碳,而二氧化碳能與碳反應(yīng)生成一氧化碳,一氧化碳也能將鐵從氧化
鐵中還原出來,則加入適量的碳酸鈣,更利用還原氧化鐵。
5.(2023?湖北恩施)《夢(mèng)溪筆談》中記載了“苦泉水”制取銅的方法“抱其水熬之,則成膽磯,烹膽研則成
銅;熬膽研鐵釜,久之亦化為銅”,文中描述的制鋼工藝如圖。
(1)步驟①的操作名稱是。
(2)“熬膽磯鐵釜,久之亦化為銅”,其中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的基本類型是o
(3)步驟②中存在硫酸銅在高溫條件下分解生成氧化銅、二氧化硫和一種氣體單質(zhì),請(qǐng)你寫出該反應(yīng)的化學(xué)
方程式o
【答案】(1)蒸發(fā)結(jié)晶
(2)置換反應(yīng)
高溫A
(3)2CUSO42CUO+2SO2T+02T
【解析】(1)操作①是硫酸銅溶液通過蒸發(fā)得到硫酸銅結(jié)晶,其操作名稱是蒸發(fā)結(jié)晶;
(2)鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,置換反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另
一種化合物的化學(xué)反應(yīng),該反應(yīng)屬于置換反應(yīng);
(3)反應(yīng)物中硫酸銅中含有Cu、S、。三種元素,生成物中有一種氣體單質(zhì),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,單質(zhì)必
定含有Cu、S、O三種元素的一種,其是氣體,故其是氧氣,則硫酸銅在高溫條件下分解生成氧化銅、二
氧化硫和氧氣,化學(xué)方程式為2CUSO4-2CUO+2SO2T+O2TO
6.(2023?湖南衡陽(yáng))黃銅(鋅和銅的合金)在古代應(yīng)用非常廣泛,古人用爐甘石(ZnCOs),赤銅(C“0)和木
炭制備黃銅,其中一種流程如下:
反應(yīng)n
(1)黃銅和純銅相比較,硬度更大的是.
(2)反應(yīng)H中赤銅與木炭反應(yīng)生成銅和二氧化碳,請(qǐng)寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式
(3)黃銅與黃金外觀上非常相似,請(qǐng)用一種方法對(duì)兩者進(jìn)行區(qū)分.
【答案】(1)黃銅
1100℃~1300℃
UT
(2)2CU2O+C4C+CO2
(3)取少量?jī)烧咧糜谠嚬苤?,向試管中加入適量稀鹽酸,有氣泡生成的是黃銅,無(wú)明顯現(xiàn)象的是黃金
【解析】(1)合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它們的純金屬更高,抗腐蝕性也更好,黃銅是鋅和銅的合金,
故硬度更大的是黃銅;
(2)反應(yīng)H中赤銅與木炭在1100℃~1300℃時(shí)反應(yīng)生成銅和二氧化碳?xì)怏w,化學(xué)方程式為
1100℃~1300℃
2CU2O+C4CU+CO2T;
(3)黃銅是鋅和銅的合金,鋅可以與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣和氯化鋅,而黃金化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不與稀鹽酸反
應(yīng),故區(qū)分方法是:取少量?jī)烧咧糜谠嚬苤校蛟嚬苤屑尤脒m量稀鹽酸,有氣泡生成的是黃銅,無(wú)明顯現(xiàn)
象的是黃金。
類型二酸堿鹽的處理與制取流程
考法01海水制堿、制鎂、粗鹽提純類
1.(2023?湖南常德)海水化學(xué)資源利用已成為各沿海國(guó)家促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段,我國(guó)在氯堿工業(yè)技術(shù)上
有長(zhǎng)足的發(fā)展。如圖是氯堿工業(yè)流程圖。請(qǐng)回答相關(guān)問題:
(1)“操作1”為,過濾操作中玻璃棒的作用是。
(2)在實(shí)驗(yàn)室用托盤天平稱量燒堿固體時(shí),應(yīng)用_______盛裝燒堿。
(3)請(qǐng)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式____,反應(yīng)②屬于四個(gè)基本反應(yīng)類型中的反應(yīng)。
(4)氯氣與燒堿制備漂白劑的原理為:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,由此可推測(cè)產(chǎn)物中可起漂白作用的
物質(zhì)為(填化學(xué)式)。
【答案】⑴蒸發(fā)引流
(2)燒杯或玻璃器皿
通電..
⑶2NaCl+2H2NaOH+H2T+C12T化合
(4)NaC10
【解析】(1)“操作1”為蒸發(fā),過濾操作中玻璃棒的作用是引流;
(2)氫氧化鈉具有強(qiáng)烈的的腐蝕性,在實(shí)驗(yàn)室用托盤天平稱量燒堿固體時(shí),應(yīng)用燒杯或玻璃器皿盛裝燒堿;
(3)反應(yīng)①是氯化鈉和水在通電的條件下生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣,化學(xué)方程式為:
通電小小
2NaCl+2H2O-2NaOH+H2T+C12T,反應(yīng)②是氫氣和氯氣在點(diǎn)燃的條件下生成氯化氫,化合反應(yīng)是由兩
種或兩種以上的物質(zhì)生成一種物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),特征是:多變一,該反應(yīng)屬于四個(gè)基本反應(yīng)類型中的化合
反應(yīng);
(4)氯氣與燒堿制備漂白劑的原理為:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,氯化鈉、水均是生活中常見的物
質(zhì),其不具有漂白性,由此可推測(cè)產(chǎn)物中可起漂白作用的物質(zhì)為NaClO。
2.(2023?山東莉澤)我國(guó)制堿先驅(qū)侯德榜為純堿和氮肥工業(yè)技術(shù)的發(fā)展做出了杰出貢獻(xiàn),某企業(yè)把海水的
綜合開發(fā)和利用與侯氏制堿法結(jié)合,實(shí)現(xiàn)資源利用最大化,請(qǐng)根據(jù)圖示完成下列問題。
(1)①中用石灰乳而不選用氫氧化鈉的原因是—;請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式—。
(2)已知在溶液中溫度高于35℃,NH4HCO3會(huì)有分解。吸氨碳化塔內(nèi)發(fā)生的反應(yīng):I:
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3;II:NH4HCO3+NaCl=NaHCO3i+NH4Cl?
請(qǐng)結(jié)合如圖分析反應(yīng)H能進(jìn)行的原因—o實(shí)際生產(chǎn)時(shí),吸氨碳化塔內(nèi)溫度通??刂圃诓坏陀?0℃,不高
【答案】⑴石灰乳更加廉價(jià)易得Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2;+CaC12
(2)碳酸氫鈉的溶解度相對(duì)較小,在溶液中首先結(jié)晶析出溫度高于35℃,NH4HCO3會(huì)有分解
【解析】(1)①石灰乳中的氫氧化鈣和氫氧化鈉都能和海水中的鎂離子結(jié)合生成氫氧化鎂,在工業(yè)生產(chǎn)中
常需要考慮原料的價(jià)格,石灰乳更加廉價(jià)易得,所以使用石灰乳而不使用氫氧化鈉。
氫氧化鈣和海水中的氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Ca(OH)2+MgC12=Mg(OH)2J+CaCL。
(2)由溶解度曲線圖可知,碳酸氫鈉的溶解度相對(duì)較小,碳酸氫鏤與飽和食鹽水反應(yīng),能析出碳酸氫鈉晶
體,反應(yīng)n能進(jìn)行的原因是碳酸氫鈉的溶解度相對(duì)較小,在溶液中首先結(jié)晶析出。
從溶解度曲線可知,40℃后無(wú)碳酸氫錢的溶解度曲線,根據(jù)學(xué)習(xí)過的知識(shí)可知碳酸氫鍍常溫下就能分解。
所以實(shí)際生產(chǎn)時(shí),吸氨碳化塔內(nèi)溫度通??刂圃诓坏陀?0℃,不高于35℃,是因?yàn)闇囟雀哂?5℃,NH4HCO3
會(huì)有分解。
3.(2023?山東煙臺(tái))海洋是巨大的資源寶庫(kù),人類應(yīng)合理開發(fā)利用。以下是煙臺(tái)市對(duì)海水綜合利用的部分
工藝流程圖(部分過程和產(chǎn)物略),據(jù)圖回答問題。
淡水
(1)海水淡化:蒸儲(chǔ)法淡化海水是利用海水中各成分不同進(jìn)行分離的。
(2)海水曬鹽:曬鹽時(shí),采用的結(jié)晶方法是;海水曬鹽后得到的鹵水是氯化鈉的(填“飽和”或
“不飽和”)溶液。
(3)海水制鎂:在用鹵水制鎂的過程中發(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式是。
(4)海水制“堿”:在用粗鹽(含MgCL、Ca”雜質(zhì))制純堿過程中,除雜時(shí),先后加入過量的NaOH溶液和
Na2cO3溶液產(chǎn)生的沉淀是,由氯化鈉制取純堿,從元素守恒的角度看,還需要含有元素的
物質(zhì)參加反應(yīng)。
【答案】⑴沸點(diǎn)
⑵蒸發(fā)結(jié)晶飽和
(3)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
(4)氫氧化鎂、碳酸鈣碳、氧
【解析】(1)蒸儲(chǔ)法淡化海水是利用海水中各成分沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離的;
(2)氯化鈉的溶解度隨溫度的變化不大,所以曬鹽時(shí),采用的結(jié)晶方法是蒸發(fā)結(jié)晶;海水曬鹽后得到的鹵
水不能再繼續(xù)溶解氯化鈉,故是氯化鈉的飽和溶液;
(3)在用鹵水制鎂的過程中發(fā)生中和反應(yīng)是氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水,化學(xué)方程式是:
Mg(OH)2+2HCl=MgCh+2H2O;
(4)在用粗鹽(含MgCb、CaCl2雜質(zhì))制純堿過程中,除雜時(shí),先后加入過量的NaOH溶液和Na2cCh
溶液,氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉,氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,
產(chǎn)生的沉淀是:氫氧化鎂、碳酸鈣,由氯化鈉制取純堿,氯化鈉中含有鈉元素和氯元素,純堿碳酸鈉中含
有鈉元素、碳元素和氧元素,所以從元素守恒的角度看,還需要含有碳、氧元素的物質(zhì)參加反應(yīng)。
考法02其他酸堿鹽處理和制備類
4.(2023?山東臨沂)造紙術(shù)是中國(guó)古代四大發(fā)明之一,氫氧化鉀是造紙的重要原料。我國(guó)古代制造氫氧化
鉀的主要流程如圖所示,其原理是將干燥的木料燒成灰(含K2co力,再向灰汁中加入石灰漿,充分反應(yīng)后,
進(jìn)一步提純得到氫氧化鉀。
石灰石一?石灰窯一?制漿池-----———?濾渣
空氣H20
1--------1-------1-------1------1操件②,,-----------
木料一燃燒窯-A|溶解池F反應(yīng)池?一?KOH
廢氣濾渣
⑴操作①的名稱是O
(2)“制漿池”中發(fā)生反應(yīng)的基本類型是—,從能量變化的角度分析該反應(yīng)為—(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
(3)“反應(yīng)池”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是—o
【答案】⑴過濾
(2)化合反應(yīng)放熱
(3)Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3J+2KOH
【解析】(1)由圖可知,通過操作①可將固體和液體分離,則其名稱為過濾。
(2)由于石灰石中的碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳,貝『'制漿池”中發(fā)生的反應(yīng)為氧化鈣和水反應(yīng)
生成氫氧化鈣,該反應(yīng)為多種物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng),則基本反應(yīng)類型為化合反應(yīng);
該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(3)結(jié)合前面分析,“反應(yīng)池”中碳酸鉀和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鉀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3J+2KOH。
5.(2023?黑龍江牡丹江)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用某石灰石(含少量FezCh)為原料制備高純CaCCh的流程如
圖所示,請(qǐng)回答下列問題:
稍過量鹽酸氨水適量Ca(OH),NH,
Ca(OH)2
(1)“酸溶”前為使反應(yīng)物接觸更充分,應(yīng)對(duì)石灰石進(jìn)行的操作是=
(2)“沉鈣”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CaCl2+2NH3+CO2+X=2NH4Cl+CaCO3J,X的化學(xué)式為。
(3)“沉鈣”中,其他條件相同,當(dāng)溫度高于35℃時(shí)CaCCh產(chǎn)率會(huì)明顯下降,其主要原因:一是氨水揮發(fā)和分
解速率加快,二是。
(4)流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有(寫一種)。
【答案】⑴粉碎
(2)H2O
(3)CO2溶解度隨溫度升高而減小
(4)NH3(或“H2O”)
【解析】(1)為了使石灰石和鹽酸接觸更充分,可以對(duì)石灰石進(jìn)行粉碎。
(2)在化學(xué)反應(yīng)過程中,原子的種類和數(shù)目不變,反應(yīng)前有一個(gè)鈣原子,兩個(gè)氯原子,兩個(gè)氮原子,六個(gè)
氫原子,一個(gè)碳原子,兩個(gè)氧原子;反應(yīng)后有一個(gè)鈣原子,兩個(gè)氯原子,兩個(gè)氮原子,八個(gè)氫原子,一個(gè)
碳原子,三個(gè)氧原子;故可得出X中含有二個(gè)氫原子,一個(gè)氧原子,即X的化學(xué)式為H2O。
(3)CO2隨著溫度升高,在液體中溶解度不斷減小,造成CaCCh產(chǎn)率明顯下降。
(4)由流程圖中可得,開始有投入,后續(xù)有產(chǎn)出的非產(chǎn)品的物質(zhì)可循環(huán)利用,循環(huán)利用的物質(zhì)有NH3、H2O。
類型三能源、環(huán)境等類的流程
1.(2023?內(nèi)蒙古呼和浩特)為了實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo),許多國(guó)家都在研究二氧化碳的減排措施,其中“碳捕捉和
封存”技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑之一。工業(yè)流程如圖所示:
高純度rzzzzzj
CO2氣體,液態(tài)
co2
封存室
捕捉室
請(qǐng)回答以下有關(guān)問題:
(1)“捕捉室”中氫氧化鈉溶液常噴成霧狀,主要目的是。
(2)“反應(yīng)分離器”中涉及的化合反應(yīng)的方程式為。
(3)“封存室"內(nèi)二氧化碳由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),從微觀角度解釋變化的原因是
(4)整個(gè)過程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)除水之外,還有(填化學(xué)式)。
【答案】(1)增大反應(yīng)物接觸面接,使反應(yīng)更充分
(2)CaO+H2O=Ca(OH)2
(3)分子間的間隔減小
(4)CaO、NaOH
【解析】(1)將氫氧化鈉溶液噴成霧狀,能增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更充分。
(2)煨燒爐中碳酸鈣高溫分解為氧化鈣和二氧化碳,則物質(zhì)A為氧化鈣,氧化鈣能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,
而氫氧化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,貝IJ“反應(yīng)分離器”中涉及的化合反應(yīng)的方程式為:
CaO+H2O=Ca(OH)9。
(3)二氧化碳由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),分子間的間隔改變。
(4)由流程可知,反應(yīng)過程中除水之外,既有氧化鈣和氫氧化鈉生成,又需要氧化鈣和氫氧化鈉參與,則
可循環(huán)利用的物質(zhì)還有氧化鈣和氫氧化鈉。
2.(2023?四川樂山)保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)“綠水青山”目標(biāo),要對(duì)工廠尾氣進(jìn)行無(wú)害化處理。某氮肥廠和煉鐵廠
聯(lián)合處理尾氣的工藝流程如圖所示。
fNH£1溶液fNHQ(氮肥)
氮肥廠尾氣除塵凈化>NH3
飽和食鹽水
煉鐵廠尾氣除塵凈化>co2加熱—Na2c(純堿)
fNaHCO同體^1
AHQ+CO?
已知飽和食鹽水處發(fā)生的反應(yīng)為:NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4C1o
回答下列問題:
(1)飽和食鹽水是(選填“純凈物”或“混合物”)。
⑵流程中“操作I”的名稱為o
(3)根據(jù)信息寫出加熱NaHCOs固體發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
(4)流程中,可循環(huán)使用的物質(zhì)是0
【答案】(1)混合物
⑵過濾
A-
⑶2NaHCC)3=Na2CO3+CO2T+H2O
(4)二氧化碳/CO2
【解析】(1)飽和食鹽水是飽和的氯化鈉的水溶液,由水和氯化鈉兩種物質(zhì)組成,屬于混合物;
(2)“操作I”后得到液體和固體,操作名稱為過濾;
(3)根據(jù)信息NaHCOj固體加熱生成Na2c03(純堿)、IhO和CCh,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
A人
2NaHCO3=Na2cO3+CO2T+H2O;
(4)由流程圖可知,可循環(huán)使用的物質(zhì)是二氧化碳(或CO2)。
3.(2023?山西)制作豆腐過程中用到了鹽鹵。鹽鹵是我國(guó)數(shù)千年來豆腐制作的傳統(tǒng)凝固劑,有較好的溶解
性和凝固性,主要成分為氯化鈉(含量約2%~6%)和氯化鉀(含量約2%~4%)等。豆腐的制作流程如下,請(qǐng)結(jié)
合圖文信息、分析思考,解決問題:
研磨機(jī)煮漿器混合器成品器
(1)研磨機(jī)將豆子研碎、研細(xì)的目的是o
(2)煮漿器內(nèi)在煮沸過程中,可將有毒豆?jié){轉(zhuǎn)化為無(wú)毒豆?jié){,發(fā)生的主要變化是
(3)為加快凝固速度,當(dāng)把鹽鹵慢慢加入混合器時(shí),需進(jìn)行的操作是o
(4)向鹽鹵中滴加AgNCh溶液,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為(寫1個(gè))。
(5)“花開富貴”是一道吃出咸辣味、品出世間美的豆腐制品,它有強(qiáng)筋骨、防貧血等功效由此推知,這種食
物含有的微量元素是o
【答案】(1)使豆子得到充分利用(合理即可)
(2)化學(xué)變化
(3)攪拌
(4)AgNO3+NaCl=AgClJ+NaNO3/AgNO3+KCl=AgClJ+KNO3
(5)Fe/鐵元素
【解析】(1)研磨機(jī)將豆子研碎、研細(xì)的目的是使豆子得到充分利用或得到更多的豆?jié){;
(2)煮漿器內(nèi)在煮沸過程中,可將有毒豆?jié){轉(zhuǎn)化為無(wú)毒豆?jié){,會(huì)殺死一部分細(xì)菌,有新物質(zhì)生成,屬于化
學(xué)變化;
(3)當(dāng)把鹽鹵慢慢加入混合器時(shí),攪拌可以增大鹽鹵和蛋白質(zhì)的接觸面積,加快凝固速度;
(4)氯化鈉和硝酸銀溶液反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸鈉,氯化鉀和硝酸銀溶液反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸
鉀,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:AgNO3+NaCl=AgCl+NaNO3B£AgNO3+KCl=AgCl+KNO3;
(5)鐵元素能預(yù)防貧血。
核心提煉?考向探究
知識(shí)點(diǎn)一原料預(yù)處理的方法及目的
1.粉碎或研磨:目的是增大固液(或固氣或固固)接觸面積,加快反應(yīng)(溶解)速率,增大原料的轉(zhuǎn)化率(或
浸取率)
2.煨燒或灼燒:目的是不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)為容易提取的物質(zhì);其他礦轉(zhuǎn)化為氧化物;除去有機(jī)物;除去熱不
穩(wěn)定的雜質(zhì)
3.酸浸:目的是溶解、去氧化物(膜)、調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解(沉淀)
4.堿溶:目的是去油污,去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅,調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解(沉淀)
5.加入氧化劑:轉(zhuǎn)化為易于被除去(沉淀)的離子
6.煮沸:除去溶解在溶液中的氣體,如氧氣
知識(shí)點(diǎn)二控制反應(yīng)條件的方法
1.溫度的控制
(1)加熱:加快反應(yīng)速率或溶解速率;除雜,除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì),如NaHCCh、Ca(HCO3)2、KMnCU、卜、
NH4cl等物質(zhì);使沸點(diǎn)相對(duì)較低或易升華的原料氣化。但要注意避免反應(yīng)物或生成物的過熱分解。
(2)降溫:防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解(或分解);使某個(gè)沸點(diǎn)較高的產(chǎn)物液化,使其與其他物質(zhì)分離;降
低晶體的溶解度,減少損失。
(3)控溫:(用水浴帶溫度計(jì)便于控溫且受熱均勻)防止某種物質(zhì)溫度過高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā);為了使某物
質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來;使催化劑的活性達(dá)到最好;防止副反應(yīng)的發(fā)生。
(4)降溫或減壓可以減少能源成本,降低對(duì)設(shè)備的要求,達(dá)到綠色化學(xué)的要求。
2.調(diào)節(jié)溶液的pH
(1)目的:使溶液中的金屬陽(yáng)離子形成氫氧化物完全沉淀而除去
(2)需要的物質(zhì):含主要陽(yáng)離子的難溶性氧化物或氫氧化物或碳酸鹽,即能與H+反應(yīng),使pH增大的物質(zhì)
如用MgO、Mg(OH)2等等。
(3)原理:加入的物質(zhì)能與溶液中的H+反應(yīng),降低了的濃度,增大pH
(4)pH控制的范圍:大于除去離子的完全沉淀值,小于主要離子的開始沉淀的pH
3.使用催化劑目的:提高反應(yīng)速率,但使用時(shí)必須注意其活性溫度范圍。
知識(shí)點(diǎn)三產(chǎn)品的分離、提純
1.純物質(zhì)溶液得到晶體:蒸發(fā)結(jié)晶(NaCl型)或蒸發(fā)濃縮(至有晶體出現(xiàn)為止),冷卻結(jié)晶(KNO3型和含
有結(jié)晶水的晶體)
2.混合溶液(分離A和B):蒸發(fā)結(jié)晶,趁熱過濾(得NaCl型),將濾液冷卻結(jié)晶,過濾(得KNCh型)
模板:加熱濃縮一冷卻結(jié)晶一過濾-洗滌一干燥
3.沉淀洗滌
(1)沉淀洗滌的目的:除去沉淀表面附著或沉淀中包夾的可溶性離子。
(2)洗滌方法:向漏斗內(nèi)加蒸儲(chǔ)水至浸沒沉淀,待水自然流出后,重復(fù)操作2?3次。
(3)誤差分析:若沉淀不洗滌或洗滌不干凈,則使沉淀的質(zhì)量偏高。若沉淀洗滌次數(shù)過多,則會(huì)使部分沉淀
溶解而使其質(zhì)量偏低。
(4)沉淀是否洗滌干凈的判斷方法答題模板
取最后一次洗滌液,滴加……(試劑),若沒有……現(xiàn)象,證明沉淀已洗凈
(5)趁熱過濾:減少結(jié)晶損失;提高晶體純度
4.工業(yè)流程的主要操作:結(jié)晶、洗滌、干燥、灼燒、分液、重復(fù)操作2-3次等。
知識(shí)點(diǎn)四??紗栴}的解題思路
1.流程中涉及的主要操作
(1)粉碎或研磨:目的是增大反應(yīng)物間的接觸面積,加快反應(yīng)(或溶解)速率。
⑵溶解
混合物
溶液/濾液
(4)結(jié)晶(蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶)
操作③
溶液/濾液晶體/固體
2.加入試劑的選擇或加入某試劑的目的
(1)加入試劑的選擇:從所得反應(yīng)的產(chǎn)物分析判斷。
(2)加入某試劑的作用:多為除去某過量物質(zhì)或者反應(yīng)副產(chǎn)物。
(3)通入稀有氣體(氤氣)或氮?dú)獾淖饔茫合∮袣怏w、氮?dú)獾刃再|(zhì)穩(wěn)定,可以用作保護(hù)氣,隔絕空氣,防止生成
物被氧化。
3.判斷可循環(huán)利用的物質(zhì)
(1)可逆線表示可循環(huán)利用的物質(zhì)。如圖,物質(zhì)A為可循環(huán)利用的物質(zhì)。
物質(zhì)A
(2)某設(shè)備或流程的生成物,為另一設(shè)備或流程的反應(yīng)物,則該物質(zhì)為可循環(huán)利用的物質(zhì)。如圖,物質(zhì)B為
可循環(huán)利用的物質(zhì)。
物質(zhì)B
物質(zhì)B
其他產(chǎn)物
4.陌生化學(xué)方程式的書寫
(1)熟悉化學(xué)方程式的書寫:根據(jù)題目要求在流程圖中找到反應(yīng)物、生成物,根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷其可能發(fā)生
的反應(yīng),寫出化學(xué)方程式。
(2)陌生化學(xué)方程式的書寫:根據(jù)箭頭方向,箭頭進(jìn)入的是反應(yīng)物,出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。
若從已知信息中找到的反應(yīng)物和生成物不滿足質(zhì)量守恒定律,可在反應(yīng)物或生成物中加入水,然后進(jìn)行配
平,還應(yīng)注意反應(yīng)條件的有關(guān)信息,如在空氣中煨燒或通入空氣,則還需考慮空氣中的氧氣是否參與反應(yīng)。
5.對(duì)流程進(jìn)行評(píng)價(jià)
(1)安全性和簡(jiǎn)便性:若反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生可燃性物質(zhì),應(yīng)注意做好防護(hù)措施,如通風(fēng)和遠(yuǎn)離火源;盡量選用較
溫和的反應(yīng)條件,避免高溫、高壓等復(fù)雜條件。
(2)環(huán)保性:是否符合“綠色化學(xué)”理念,環(huán)保、低碳方案優(yōu)先。
(3)經(jīng)濟(jì)實(shí)用性:應(yīng)遵循原料廉價(jià)易得、反應(yīng)能耗低、產(chǎn)率或原料的利用率高等原則。
?題型特訓(xùn)-命題預(yù)測(cè)
類型一金屬制取與回收流程
1.(2023?廣東深圳)某同學(xué)以金泥(含有Au、CuS、ZnS等)為原料制備(Au)和Cu的流程如圖所示:
琴琴同學(xué)查閱資料已知:
①預(yù)處理的主要目的是將含硫化合物轉(zhuǎn)化為氧化物。
②熱空氣流充分加熱的目的是將Cu、Zn轉(zhuǎn)化為氧化物,并完全分離出ZnO煙塵。
(1)“預(yù)處理”中會(huì)產(chǎn)生SO2,若SO2直接排放會(huì)導(dǎo)致o
⑵“過程II”產(chǎn)生的固體a中,除CuO外一定還有的物質(zhì)是。
(3)“過程III”分離Au的操作是,加入過量稀硫酸的目的是o
(4)“系列進(jìn)程”中有一步是向?yàn)V液中加入過量鐵粉,這一步生成氣體的化學(xué)方程式為,該反應(yīng)屬于—
反應(yīng)(填寫基本反應(yīng)類型)。
(5)ZnO煙塵可用NaOH溶液吸收,該反應(yīng)生成偏鋅酸鈉(NazZnCh)和H2O的化學(xué)方程式為。
【答案】⑴酸雨
(2)金/Au
(3)過濾將氧化銅完全轉(zhuǎn)化為硫酸銅,提高銅的產(chǎn)率
(4)Fe+H2sC\=FeSC)4+H2T置換
(5)ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O
【解析】(1)若SO2直接排放,與水生成酸性物質(zhì),會(huì)導(dǎo)致酸雨;
(2)熱空氣流充分加熱的目的是將Cu、Zn轉(zhuǎn)化為氧化物,并完全分離出ZnO煙塵,銀的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,
不與氧氣反應(yīng),所以“過程H”產(chǎn)生的固體a中,除CuO外一定還有的物質(zhì)是Au;
(3)“過程III”加入稀硫酸,氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,銀不與硫酸反應(yīng),分離固體Au和濾液
的操作是過濾,加入過量稀硫酸的目的是將氧化銅完全轉(zhuǎn)化為硫酸銅,提高銅的產(chǎn)率;
(4)“系列進(jìn)程”中有一步是向?yàn)V液中加入過量鐵粉,發(fā)生的反應(yīng)有:鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,
鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,所以這一步生成氣體的化學(xué)方程式為Fe+H2s。廣FeSOjH2T;該反應(yīng)
是由一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng),屬于置換反應(yīng);
(5)ZnO煙塵可用NaOH溶液吸收,該反應(yīng)生成偏鋅酸鈉(Na2ZnO2)和H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O。
2.(2023?四川綿陽(yáng))某油脂廠廢棄的催化劑含金屬Ni、AhFe及其氧化物。采用如下工藝流程回收其中
的銀制備硫酸鍥晶體:
回答下列問題:
⑴濾餅是(填“純凈物”或“混合物”);NaAlO2的名稱為偏鋁酸鈉,它所屬物質(zhì)類別是
⑵步驟③中Hz。?的作用是將FeSO,轉(zhuǎn)化為。
(3)步驟④生成Fe(OH)3的化學(xué)方程式為,所屬基本反應(yīng)類型為0
(4)步驟⑤需要進(jìn)行的操作為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、、洗滌。所得硫酸保晶體是含結(jié)晶水的化合
物,化學(xué)式為NiSO/7H2。,其中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)。
(5)已知鐵能與硫酸保溶液發(fā)生置換反應(yīng),則Ni、AhFe三種金屬在溶液中的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序
為o
【答案】(1)混合物鹽
⑵及式5。4)3/硫酸鐵
(3)Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3J+3Na2SO4復(fù)分解反應(yīng)
(4)過濾44.8%
(5)Al>Fe>Ni
【解析】從流程圖中可知,向廢棄的催化劑中加入NaOH溶液進(jìn)行后,氫氧化鈉溶液可除去油脂,并發(fā)生
反應(yīng)2A/+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3凡T、2A/2O3+4NaOH=4NaAlO2+2H,O,將Al及其氧化物溶解,
而鐵和鎮(zhèn)及其氧化物不反應(yīng),過濾后得到的濾餅為Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性雜質(zhì);加稀H2s04
酸浸后,鍥和鐵都為氫前金屬,都能和稀硫酸反應(yīng),金屬氧化物能和酸反應(yīng)生成鹽和水,所以得到含有Ni2+、
Fe2+、Fe3+的濾液,從流程圖中可以看出,F(xiàn)e?+經(jīng)H2O2氧化為Fe3+后,是亞鐵離子消失,即將硫酸亞鐵轉(zhuǎn)化
為硫酸鐵;再加入NaOH調(diào)節(jié)pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀后被除去,再控制pH、濃縮結(jié)晶得到硫酸鎮(zhèn)
的晶體,然后通過過濾的方法將硫酸銀晶體分離出來。
(1)濾餅為Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性雜質(zhì),故其是混合物;偏鋁酸鈉由金屬離子和酸根離子
構(gòu)成,故其屬于鹽類(鹽、鹽類化合物都可以)。
(2)由分析可知,步驟③中H2O2的作用是將硫酸亞鐵轉(zhuǎn)化為硫酸鐵;
(3)硫酸鐵和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵紅褐色沉淀和硫酸鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3+3Na2SO4,由于該反應(yīng)是兩種化合物互相交換成分,生成另外兩種化合物,
故其屬于復(fù)分解反應(yīng)。
(4)步驟⑤進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶后,硫酸饃晶體析出,呈現(xiàn)固液混合狀態(tài),將其從含有硫酸鈉的溶液
中分離出來,采用過濾的方法。
硫酸銀晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:59+32+54+■2+16尸?°。
(5)根據(jù)教材中金屬活動(dòng)性順序表,鋁的活動(dòng)性比鐵的強(qiáng);鐵能與硫酸鎂溶液發(fā)生置換反應(yīng),所以鐵的活
動(dòng)性比保的強(qiáng),則Ni、Al、Fe三種金屬在溶液中的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篈l>Fe>Ni?
3.(2023?海南)某工業(yè)廢料中含有Fe和CuO(不考慮其他成分),小紅設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案用該工業(yè)廢料制備
FeSO4-HzO和Cu。
稀硫酸鐵粉稀硫酸
(1)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾操作,用到的玻璃儀器有—、燒杯和玻璃棒。
(2)加入鐵粉后溶液A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有:Fe+H2SO4=FeSO4+H?T、。
(3)固體C的成分為。
(4)“系列操作”中最后通過冷卻結(jié)晶得到Fes。4-7H2O晶體。能夠采用冷卻結(jié)晶的方法進(jìn)行提純的物質(zhì),其溶
解度與溫度的關(guān)系是—。
【答案】⑴漏斗
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)銅、鐵
(4)溶解度受溫度影響變化較大
【解析】(1)過濾操作中用到的玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒;
(2)工業(yè)廢料中加入過量的稀硫酸,稀硫酸與氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅和水,鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵
和氫氣,故溶液A中含有硫酸亞鐵、硫酸銅、過量的硫酸,加入鐵粉后,鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和
氫氣,鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(3)過濾后,固體C中含有生成的銅和過量的鐵;
(4)溶解度受溫度的影響變化較大的,采用冷卻結(jié)晶的方法進(jìn)行提純。
4.(2023?四川巴中)某工廠秉承“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念,將工廠排放的污水(含有硫酸亞鐵、
硫酸銅和少量硫酸)進(jìn)行一系列的處理,從而回收其中的某種重金屬,并制得四氧化三鐵,達(dá)到污水排放
標(biāo)準(zhǔn)。其設(shè)計(jì)工藝流程如下,請(qǐng)回答下列問題。
(1)操作II的名稱是,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該操作需用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、O
一定條件
⑵由FeOOH制備四氧化三鐵的反應(yīng)方程式為2FeOOH+FeSC)4-=Fe3O4+X,則X的化學(xué)式為,
FeOOH中鐵元素的化合價(jià)為o
(3)在固體A中加入過量稀硫酸的目的是,溶液B中的溶質(zhì)為,固體C是回收的重金屬,其成分
是O
【答案】(1)過濾漏斗
(2)H2SO4+3
(3)溶解過量的鐵粉/除去過量的鐵粉廠與心/硫酸亞鐵Cu/銅
【解析】(1)操作n是分離固體和液體,所以操作n的名稱是過濾;操作n中用到的玻璃儀器有燒杯、玻
璃棒和漏斗;
一定條件
(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目保持不變,根據(jù)2FeOOH+FeSC>4—FesO4+X
反應(yīng)可知,生成物缺少2個(gè)H、4個(gè)O、1個(gè)S,所以X的化學(xué)式為H2so/氫元素為+1價(jià),氧元素為-2
價(jià),根據(jù)化合價(jià)法則可知,氫氧化氧鐵(FeOOH)中鐵元素的化合價(jià)是+3價(jià);
(3)操作I中加入過量的鐵粉,鐵能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液和氫氣,鐵能與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸
亞鐵溶液和銅,故溶液B中的溶質(zhì)為硫酸亞鐵;故固體A中含有鐵、銅,加入過量稀硫酸后,鐵能與稀硫
酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液和氫氣,而銅不與硫酸反應(yīng),所以在固體A中加入過量稀硫酸的目的是除去過量
的鐵粉,所以固體C的成分是銅。
5.(2023?湖南岳陽(yáng))為了防止環(huán)境污染,工廠廢液需經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后才能排放。某電鍍廠為了減少對(duì)水的
污染并節(jié)約成本,從排放的廢液(主要含ZnSCU、FeSCU和CuS04)中回收金屬銅、鐵以及工業(yè)原料硫酸鋅,
設(shè)計(jì)了如圖所示的工藝流程,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:
(1)步驟I中分離固體A和溶液C的操作名稱是0
(2)物質(zhì)Y的化學(xué)式為。
(3)請(qǐng)寫出步驟m中生成Fe的化學(xué)反應(yīng)方程式:o
(4)請(qǐng)寫一條保護(hù)金屬資源的有效途徑:。
【答案】(1)過濾
(2)H2so4
(3)Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe
(4)回收利用廢舊金屬(或有計(jì)劃、合理地開采礦物,尋找金屬的代用品等)
【解析】廢液中含硫酸鋅、硫酸亞鐵和硫酸銅,要從廢液中回收金屬銅、鐵以及工業(yè)原料硫酸鋅,則X為
鋅,鋅和硫酸銅生成硫酸鋅和銅,和硫酸亞鐵生成硫酸鋅和鐵,則固體A為銅、鐵和過量的鋅,溶液C為
硫酸鋅,Y為硫酸溶液,稀硫酸和鋅、鐵分別生成硫酸鋅和硫酸亞鐵,則溶液B為硫酸鋅、硫酸亞鐵及過
量的硫酸,向B中加入適量鋅,鋅和硫酸亞鐵生成鐵和硫酸鋅,C結(jié)晶得到硫酸鋅晶體。
(1)步驟I將固液分離,為過濾操作。
(2)由以上分析知,物質(zhì)Y為硫酸,化學(xué)式為H2s04。
(3)步驟III中生成Fe的反應(yīng)為硫酸亞鐵和鋅生成硫酸鋅和鐵,化學(xué)方程式為Zn+FeSC)4=ZnSO4+Fe。
(4)保護(hù)金屬資源的有效途徑有:防止金屬的銹蝕,回收利用廢舊金屬,有計(jì)劃、合理地開采礦物,尋找
金屬的代用品等。
6.(2023?四川眉山)鈦金屬具有硬度大、密度小、熔點(diǎn)高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優(yōu)良的性能,被譽(yù)為
“未來金屬”。我國(guó)帆鈦磁鐵礦床分布廣泛,儲(chǔ)量豐富,由帆鈦磁鐵礦提取金屬鈦的主要工藝過程如下。
回答下列問題:
(1)鈦鐵礦需要粉碎,其目的是—O
(2)鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiCh),其中鈦元素的化合價(jià)為價(jià)。
(3)TiCl4在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬鈦,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為o
(4)金屬礦物不能再生。下列能有效保護(hù)鈦金屬資源的措施是。
A.回收利用廢舊鈦金屬制品B.任意開采鈦金屬礦石
C.鈦金屬抗腐蝕性能好,可隨意堆放儲(chǔ)存D.尋找、開發(fā)鈦金屬的代替品
【答案】(1)增大接觸面積,加快反應(yīng)速率
⑵+4
高溫
(3)TiCl4+2MgTi+2MgCl2
(4)AD
【解析】(1)鈦鐵礦需粉碎,其目的是
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