江蘇省13地市(2017-2019年)中考化學試題分類匯編 考點30 工藝流程題(含解析)
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1、考點30 工藝流程題 20.(2019·鎮(zhèn)江)已知右下圖為模擬和氣處理并得到輕質(zhì)的主要流程。下列說法正確的是( ) A.凈化時用石灰乳而不用石灰水,是為了充分吸收 B.凈化時反應的化學方程式: C.沉淀時應先通入后,再通入,有利于的生成 D.由沉淀池中發(fā)生的反應可知,溶解性: 20.(2019·揚州)工業(yè)上,利用溶液X(溶質(zhì)為CuCl2和HCl)在50℃時與Cu反應制作電路。CuCl2消耗后,HCuCl2經(jīng)處理又能轉(zhuǎn)化為CuCl2,流程如下: 下列說法錯誤的是( ) 已知:①反應I:; ②反應Ⅱ:。 A.反應I和Ⅱ涉及的元素中僅Cu、O元素的化合價發(fā)生
2、了變化 B.反應Ⅱ中生成的CuCl2質(zhì)量與溶液X中CuCl2質(zhì)量一定相同 C.工業(yè)上,每溶解6.4kgCu時,外界只需提供34kg10%的雙氧水就能使生成的HCuCl2全部轉(zhuǎn)化為CuCl2 D.若由Cu、CuCl、CuCl2中的若干種組成的10.66g混合物中,銅元素為6.4g,則該混合物中一定含CuCl2 【答案】B 24.(2019·鎮(zhèn)江)用廢銅屑生產(chǎn)硫酸銅晶體的流程如下: (1)“溶解”時需要加熱,但溫度不宜過高,原因是__________________________. (2)“系列操作”包括:除雜、蒸發(fā)濃縮、________、過濾等。過濾時用到的玻璃儀器有燒杯、漏
3、斗、_____。 (3)“洗滌”時為減少晶體損失,最好選用___________(選填序號)。 a.熱水 b.冰水 c.95%的酒精溶液 【答案】(1)防止硫酸銅晶體失去水分 (2)冷卻結(jié)晶;玻璃棒(3)c 22.(2019·南通)(6分)氧化鎂在醫(yī)藥等后業(yè)應用泛。實驗室以菱鎂礦(主要成分為,含少量等)為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下: (1)為了提高“酸浸”的效果,可采取的措施有:適當升高溫度、__________________。與鹽酸反應的化學方程式為___________________________。 (2)“氧
4、化”過程中,轉(zhuǎn)化為,該反應屬于基本反應類型中的__________。 (3)“沉淀”時需嚴格控制NaOH溶液的用量,其目的是__________________。 (4)“濾液”中的溶質(zhì)主要是和__________________。 22.(1)適當增大鹽酸濃度(或邊加鹽酸邊攪拌、增加浸出時間) (2)化合反應 (3)確保FeCl3全部轉(zhuǎn)化成沉淀,MgCl2不轉(zhuǎn)化成沉淀 (4)NaCl 27. (2019·常州)我國煤炭資源豐富。目前人們除了將煤作為燃料外,更是重要的化工原料。工業(yè)上以煤和空氣為原料生產(chǎn)尿素[CO(NH2)2]的一種流程如下: (1)從液態(tài)空
5、氣中分離出N2的過程屬于____________(填“物理”或“化學”)變化。 (2)在煤和水蒸氣反應前需先將煤粉碎,這樣做的目的是__________________________。 (3)水煤氣在銅催化下實現(xiàn)CO的轉(zhuǎn)化:CO+H2OCO2+X,其中X的化學式為________。 (4)上述流程中合成尿素的同時還有水生成,該反應的化學方程式為__________________。 (5)實際生產(chǎn)中,N2和H2不可能全部化為NH3。上述流程中可以環(huán)利用的物質(zhì)有_______________。 一定條件 (6)以CO2和H2為原料還可合成液體燃料乙醇(C2H6O),該過程可用化學方
6、程式表示為: 2CO2+6H2=========C2H6O+3H2O。已知:每克燃料完全燃燒數(shù)出的熱量叫做熱值。 物質(zhì) 煤 乙醇 熱值/kJ·g-1 約33 30 若將含12g的碳的煤為原料合成的乙醇完全燃燒。理論上最多可放出_________kJ的熱量,從而提高了煤的利用效率。 【答案】(1)物理變化 (2)增大與水蒸氣的接觸面積使反應更快更充分 (3)H2 (4) CO2+2NH3一定條件CO(NH2)2+H2O (5)H2O、N2、H2 (6)294kJ 15.(2019·淮安)膽礬(CuSO4·5H2O)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途。實驗室
7、利用廢舊電池的銅帽(主要含銅和鋅)為原料制備膽礬 ,實驗流程如圖所示: 查閱資料:氧化鋅能溶于氫氧化鈉溶液。 (1)廢舊電池銅帽表面常用油污,可以洗潔精預先除去,洗潔精在除去油污的過程中起____作用。 (2)“堿溶”步驟中,為加快反應速率可采取多種措施,如攪拌、____等。 (3)“酸溶”時,發(fā)生反應的化學方程式是_______________。 (4)“灼燒”完全(已充分反應)的判斷依據(jù)是______________。 【答案】(1)乳化 (2)加熱(或增大NaOH溶液的濃度) (3)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O (4)固體質(zhì)量不再增加 15.
8、(2019·連云港)以鎂礦石(主要成分MgCO3、SiO2)為原料生產(chǎn)MgO的工藝流程如下: 注SiO2難溶于水和常見的酸;“沉鎂”過程中有Mg(OH)2生成。 (1)濾渣X的主要成分為 (填化學式)。 (2)實驗室中用題38圖-1所示裝置進行過濾。 ①該裝置中儀器A的名稱為 。 ②若過濾時濾液出現(xiàn)渾濁,可能的原因是 (填字母)。 a.濾紙已破損 b.漏斗中液面低于濾紙邊緣 c.濾紙未緊貼漏斗內(nèi)壁 (3)沉鎂時MgSO4與NH3·H2O發(fā)生反應。結(jié)合題38圖-2,寫出該反應的化學方程式 。
9、 (4)已知在不同溫度下,充分加熱等質(zhì)量的Mg(OH)2,加熱溫度與固體殘留率的關(guān)系如圖-3所示。加熱時溫度至少要達到350℃,原因是 。 【答案】 (1)SiO2 (2)①燒杯 ②a (3)2NH3·H2O+MgSO4=(NH4)2SO4+Mg(OH)2↓ (4) 低于350℃時,氫氧化鎂未分解完全,所得MgO不純 31.(2019·蘇州)實驗室以一種工業(yè)廢渣(主要成分為MgCO3、MgO和SiO2)為原料制備MgCO3·3H2O。其主要實驗過程如下: 已知:SiO2不溶于水,常溫下不與硫酸、碳酸鈉反應。 (1)“酸溶”
10、時發(fā)生反應的化學方程式為______________和_____________。 (2)“過濾II”所得濾液中含有的主要離子有____________(填離子符號)。 (3)“反應”步驟前后均有過濾,能否省去“過濾I”只進行“過濾II”。____________(填“能”或 “否”),理由是______________。 (4)“酸溶”時所加硫酸溶液不宜過量太多的原因是_____________。 【答案】 (1) MgO + H2SO4 =MgSO4 + H2O MgCO3 + H2SO4 = MgSO4 + H2O + CO2 ↑ (2) Na+、SO42-、
11、CO32- (3) 否 MgCO3·3H2O產(chǎn)品中會混有雜質(zhì)SiO2 (4) 避免制備MgCO3·3H2O時消耗更多的碳酸鈉 20.(2019·泰州)鉬是一種重要的金屬,用它制成的合金有良好的機械性能,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防上都有廣泛的用途。如圖是利用鉬礦石(主要成分為MoS2)制備金屬鉬的流程圖: 信息:MoO3+3H2 MO+3H2O。 請回答下列問題: (1)反應①常將鉬礦石粉碎,目的是____________; MoO3中鋁元素的化合價為__________________。 (2)操作I的名稱是_______;常用NaOH溶液吸收反應①的尾氣,化學方程式為__
12、___________。 (3)制得19.2噸金屬鉬,理論上至少需含MoO3 80%的粗產(chǎn)品多少噸?請寫出計算過程。 注:粗產(chǎn)品雜質(zhì)中不含鉬元素 【答案】(1)使鉬礦石和空氣充分接觸,加快反應速率 +6 (2)過濾 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O (3)解:設(shè)需要含MoO3 80%的粗產(chǎn)品的質(zhì)量為x。 MoO3+3H2 MO+3H2O 144 96 80%X 19.2t = X=36t 答:需要含MoO3 80%的粗產(chǎn)品36t。 21.(2019·揚州)由氯化鋇廢液(雜質(zhì)為
13、FeCl3及微量NaCl)制備產(chǎn)品BaCl2·2H2O的流程如下。 (1) 氯化鋇廢液屬于___________ (填”純凈物”或”混合物”),F(xiàn)eCl3中鐵元素的化合價是___________ 。 (2) 煅燒石灰石制取生石灰的化學方程式為___________,生石灰變成熟石灰的過程是___________過程(填“吸熱”或“放熱”),石灰水能使紫色石蕊試液變__________色。石灰石和熟石灰中常用于改良酸性土壤的是___________。 (3)用95%乙醇(C2H6O)洗滌濾渣可除微量NaCl。C2H6O由___________種元素組成,是___________(填“有
14、機”或”無機”)化合物。C2H6O在O2中完全燃燒生成CO2和___________,2個CO2分子可用化學符號表示為___________。煤、氫氣、乙醇三種燃料中,最清潔的是___________。 (4)結(jié)合流程和表1回答:工業(yè)上選擇25℃而不選擇5℃進行冷卻結(jié)晶的主要原因是①濾液多次循環(huán)后,25℃與5℃結(jié)晶產(chǎn)品的總產(chǎn)率基本相同; ② ___________。 【答案】(1)混合物 +3 (2)CaCO3 高溫 CaO + CO2↑ 放熱 藍 熟石灰 (3)3 有機 水 2CO2 氫氣 (4)25℃是常溫更容易達到,節(jié)約能源 24.(2019·揚
15、州)以MnO2為原料制備 MnSO4·H2O的工業(yè)流程如下 已知:①沉淀時的化學方程式為 ②MnSO4?H2O和MnSO4?5H2O易溶于水,難溶于乙醇; ③MnSO4的溶解度曲線如圖所示。 (1)溶解時,為控制80℃,在實驗室可用水浴加熱如圖。水浴加熱需要的玻璃儀器有酒精燈、_________、_________。水浴加熱的優(yōu)點有________。能加快溶解的方法有_______(寫一種)。 (2)除鐵時需要攪拌,攪拌的作用是_________。 (3)過濾1所得濾液的溶質(zhì)主要是Na2SO4和_________。過濾時,玻璃棒的作用是_________。 (4)酸溶
16、時,與足量稀硫酸反應的化學方程式為_________。 (5)請補充完整由流程中“酸溶”所得MnSO4溶液制備MnSO4?H2O的實驗方案:將MnSO4溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中,_______,在高于40℃時趁熱過濾,________,100℃烘干得MnSO4?H2O。 【答案】(1)燒杯、溫度計 使物質(zhì)受熱均勻,便于控制加熱溫度 攪拌或提高溫度等(合理即可) (2)加快反應速率 (3)硫酸錳 引流 (4) (5)用玻璃棒不斷攪拌 用乙醇洗滌2到3次晶體 19.(2019·無錫)鈦(Ti)被稱為“航空金屬”。由鈦鐵礦(主要成今是鈦酸亞鐵,化學式為)制備鈦的一種流程如下:
17、 (1)中鈦元素的化合價為________。 (2)“氯化”過程中焦炭的作用是________________________________。 (3)由制備Ti的化學方程式為________________________________。 該反應在氬氣(Ar)氛圍中進行的理由是________________________________。 (4)如上述流程所示,將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈的好處是________________。 【答案】(1) +4 (2) 做還原劑 (3) ; 防止高溫下Mg、Ti跟空氣中的氧氣、二氧化碳等反應 (4) 做到了資源的綜合利用,減少
18、了污染物的排放,節(jié)約成本。 13.(2018·宿遷)海洋是人類巨大的資源寶庫,下圖為從海水中提取金屬鎂的簡易流程圖。 (1)海洋中含量最多的物質(zhì)是 ; (2)實驗室中進行操作1時,玻璃棒的作用是 ; (3)生石灰轉(zhuǎn)化為石灰乳的過程是 反應(選填“吸熱”或“放熱”); (4)上述流程中未涉及到的基本反應類型是 反應。 【答案】(1) H2O (2)引流 (3)放熱 (4)置換反應 20.(2018·鎮(zhèn)江)如圖是一種吸收廢氣中SO2并得到H2SO4的方法。下列
19、說法不正確的是( ) A.電解過程中化學能轉(zhuǎn)化為電能 B.吸收時的反應為Na2SO3+SO2 + H2O 2NaHSO3 C.陰極區(qū)產(chǎn)生的氣體X是O2 D.該方法可減少酸雨的形成 【答案】AC 24. (2018·鎮(zhèn)江)某興趣小組利用實驗室制CO2的廢液得到CaCO3和NaCl晶體,過程如下: (1)試劑X可用 (選填序號)。 a.NaOH溶液 b.Na2CO3溶液 c.K2CO3溶液 (2)操作I需要用到的玻璃儀器有 、 和燒杯。 (3)操作II的名稱為 。 【答案】(1)b
20、 (2)漏斗(或普通漏斗或三角漏斗) 玻璃棒(或玻棒) (3)蒸發(fā)(或蒸發(fā)結(jié)晶) 38.(2018·連云港)過氧化鈣(CaO2)是用途廣泛的優(yōu)良供氧劑。以電石渣[主要成分為Ca(OH)2,含少量CaCO3為原料制備CaO2的一種工藝流程如下: 【查閱資料】I.Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3·H2O Ⅱ.CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl Ⅲ.CaO2·8H2O在水中不太穩(wěn)定,會緩慢分解。 (1)“提取Ca(OH)2”時反應的基本類型是_______;Ca(OH)2的俗名為_______;“過濾1”所得濾渣
21、的主要成分是_______。 (2)在實驗室進行過濾操作時,要遵循“一貼、二低、三靠”原則。其中“二低”指的是:濾紙邊緣略低于漏斗口、_______。生產(chǎn)過程中為了精確測定溶液的pH,常使用_______ (填儀器名稱)。 (3)在其他條件不變的情況下,制備CaO2·8H2O的反應時間(t)對其產(chǎn)率(w)的影響如圖所示。 ①平均反應速率最快的時間段為:_______ (填字母)。 a.0~10min b.10~20min c.20~30min d.30~40min ②30min后,w開始下降的主要原因是_______。 (4) 為了測定加入的NH4Cl溶液中溶
22、質(zhì)的質(zhì)量分數(shù),取30.00g NH4Cl溶液于燒杯中,加入稍過量的AgNO3溶液,完全反應后過濾、洗滌、干燥、稱量,得到14.35g白色固體。通過計算確定該溶液中NH4Cl的質(zhì)量分數(shù)(精確到0.1%)____。 【答案】(1)復分解反應 熟石灰(或消石灰) CaCO3(碳酸鈣) (2)液面低于濾紙邊緣 pH?計(酸度計或pH測定儀) (3)①a ②CuO2·8H2O在水中不太穩(wěn)定會緩慢分解 (4) 17.8% 21.(2018·揚州) 空氣是寶貴的自然資源,下圖是以空氣等為原料合成尿素[CO(NH2)2]的流程。請按要求回答相關(guān)問題: (1)空氣屬于__
23、________(填“純凈物”或“混合物”),X是空氣中含量最多的氣體,其分子式為________________。 (2)圖中分離空氣的過程屬于________變化(填“物理”或“化學”)。 (3)空氣中含有的少量稀有氣體的化學性質(zhì)_________(填“活潑”或“穩(wěn)定”)。 (4)實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳的化學反應方程式為_____________;二氧化碳的密度比空氣__________(填“大”或“小”)。 (5)①天然氣的主要成分是CH4,天然氣屬于__________再生資源(填“可”或“不可”)。 ②點燃CH4之前應__________。 8g CH4完全燃燒
24、消耗32gO2,生成agCO2和18gH2O,則a=__________。 ③由CH4在該流程中的作用表明:化學反應中發(fā)生物質(zhì)變化的同時也會伴隨有________變化(填“能量”或“原子個數(shù)”)。 (6) 尿素屬于_______(填“氮肥”、“磷肥”或“鉀肥”);寫出NH3合成尿素的化學反應方程式_____________。 【答案】(1) 混合物 (2)N2 (3)物理 (4) 穩(wěn)定 (5) CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ (6)大 (7)不可 (8)檢驗甲烷的純度 (9)22 (10能量 (11)氮
25、肥 (12)CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O 25.(2018·揚州)某工廠產(chǎn)生的廢渣主要成分是含鈣的化合物(雜質(zhì)為Fe2O3)。用該廢渣制取CaCl2晶體(CaCl2·xH2O)并進行組成測定,其制取的流程如下圖所示: 已知:NH4Cl溶液顯酸性,且濃度越高酸性越強 (1)XRD圖譜可用于判斷某固態(tài)物質(zhì)是否存在。右圖為煅燒前后廢渣的XRD圖譜。寫出煅燒時發(fā)生的化學反應方程式________________________________。 (2)浸取時需連續(xù)攪拌,其目的是_________________;生成的NH3能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變__________
26、__色。 (3)在其它條件相同的情況下,CaCl2的產(chǎn)率隨浸取溫度的變化如下圖所示。則宜選擇的浸取溫度為____________℃左右。 (4)若使用過量濃度較高的NH4Cl溶液,則所得CaCl2溶液中會含有NH4Cl、_______(填化學式)等雜質(zhì)。 (5)過濾得到的Fe2O3在高溫下可與CO反應,寫出該反應的化學方程式____________。 (6)測定晶體(CaCl2·xH2O)的組成: a.稱取14.7000g CaCl2晶體于錐形瓶內(nèi),加入適量蒸餾水.使其全部溶解。 b.再向其中加入足量的Na2CO3溶液,靜置。 C.過濾、洗滌、干燥、稱量,得到10.0000
27、g固體。 ①通過計算,確定x的值(寫出計算過程)。______________________。 ②判斷步驟b中沉淀完全的方法是:靜置,向上層清液中滴加__________,則說明已沉淀完全;若沉淀不完全,則測得的x值比實際值______(填“偏大”、“偏小”或“ 不變”。) 【答案】(1) Ca(OH)2CaO+H2O (2)使氧化鈣與水充分反應生成氫氧化鈣,再與氯化銨反應 (3)藍 (4)85.5 (5) FeCl3 (6)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (7)2 (8)滴加碳酸鈉,沒有沉淀產(chǎn)生 (9)偏大 20. (2018·泰
28、州)海水中含有豐富的自然資源,一般是先將海水淡化獲得淡水,再通過一系列工藝流程從剩余的濃海水中提取其他產(chǎn)品,從濃海水制取鎂的主要反應過程如下圖所示。 請回答下列問題 (1)用濃海水可以制得粗鹽,方法是_________________。 (2)電解熔融氯化鎂的化學方程式為______________________________。 (3)溶解1.16噸氫氧化鎂至少需要質(zhì)量分數(shù)為10%的稀鹽酸多少噸?請寫出計算過程。 【答案】(1)蒸發(fā)溶劑 (2)MgCl2 通電 Mg+Cl2↑ (3)14.6t 18.(2018·鹽城)化學在改善人類生存環(huán)境,提高生活質(zhì)量方面起著重要作
29、用。 【改善環(huán)境】溫室效應和酸雨會威脅珊瑚礁生存。我國開展了南海珊瑚礁生態(tài)修復工作。 (1)我們把pH___(填“>”、“<”或“=”5.6的降雨稱為酸雨。 (2)為改善生存環(huán)境,倡導“低碳”生活。建議使用清潔能源。寫出一種常見的清潔能源______。 【探測資源】近期,我國向月球背面成功發(fā)射新中國通信衛(wèi)星,助力探測月球資源。 (1)月球上有豐富的核能原料He-3。He的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_____(填字每序號)。 (2)月球土壤中有天然的鐵、鋁、銀等金屬顆粒。根據(jù)鐵銹蝕的條件分析,鐵在月球上不易銹蝕的原因可能是_____________。 【研發(fā)材料】中國芯彰品中國“智”造。
30、芯片的基材主要是高純硅。 (1)硅元素在元素周期表中的信息如右圖所示,據(jù)圖可得到的信息是______(填字母序號)。 A.硅元素是非金屬元素? ?B.硅元素的元素符號為Si C.硅元素在地殼里的含量排第二位 (2)下圖是乙種制備高純硅的工藝流程圖: 【查閱資料】常溫下,氯化鎂溶液呈中性。 ①反應I的化學方程式:?2Mg+SiOSi+2MgO,該反應屬于______?(填基本反應類型)。反應II要在無氧氣環(huán)境中進行,原因是_______(答出一種即可)。 ②操作I的名稱是過濾。過濾時液面應_____(填“高于”或“低于”) 濾紙邊緣。所得粗硅應充分洗滌,以除去
31、表面可能含有的鹽酸、____?(填化學式)。 ③簡要敘述檢驗鹽酸已過量的方法_______。 ④上述已知生產(chǎn)流程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)是______(填化學式)。 【答案】【改善環(huán)境】(1)< (2)太陽能 【探測資源】(1)B (2)月球上缺少氧氣和水 【研發(fā)材料】(1)AB (2)①置換,防止爆炸(或防止生成的硅被氧化) ②低于,MgCl2 ③取上層清液,加入少量NaHCO3溶液觀察能否產(chǎn)生氣體,若產(chǎn)生氣體則鹽酸已過量 ④HCl 17.(2018?無錫)MgSO4?7H2O是一種重要的化工原料,某工廠以一種鎂礦石(主要成分為SiO2和MgCO3,還含有少量F
32、eCO3)為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖: 已知:SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。請回答下列問題: (1)“操作a”的名稱是 。 (2)“廢渣Y”中含有少量的 FeOOH,其中鐵元素的化合價是 。 (3)MgCO3溶于稀硫酸的化學方程式為 。 (4)“溶液A”中加入H2O2溶液會生成Fe2(SO4)3,該反應的化學方程式為 。 (5)選用MgO調(diào)節(jié)pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀,而不選用NaOH的原因是 。 【答案】(1)過濾(2)+3 (3)Mg
33、CO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑; (4)2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2H2O; (5)氫氧化鈉和硫酸反應會生成新的雜質(zhì)硫酸鈉 【解析】(1)過濾可以將不溶性固體從溶液中分離出來,所以“操作a”的名稱是過濾; (2)化合價代數(shù)和為零,氧顯示﹣2價,氫顯示+1價,所以“廢渣Y”中含有少量的 FeOOH,其中鐵元素的化合價是+3; (3)碳酸鎂和硫酸反應生成硫酸鎂、水和二氧化碳,化學方程式為:MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑; (4)硫酸亞鐵和硫酸、過氧化氫反應生成硫酸鐵和水,化學方程式為:2FeSO4+H2SO4+H2O
34、2=Fe2(SO4)3+2H2O; (5)除雜的原則:除去雜質(zhì),不能引入新的雜質(zhì),所以選用MgO調(diào)節(jié)pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀,而不選用NaOH的原因是:氫氧化鈉和硫酸反應會生成新的雜質(zhì)硫酸鈉。 18.(2018?無錫)碳酸鈉廣泛用于造紙、紡織、玻璃、洗滌劑、肥皂、制革等工業(yè),是一種重要的化工原料。呂布蘭、索爾維和侯德榜為碳酸鈉的工業(yè)化生產(chǎn)作出了巨大貢獻。 I、呂布蘭法 1789年,法國醫(yī)生呂布蘭(N.Leblanc,1742﹣1806)以食鹽、濃硫酸、木炭和石灰石為原料,開創(chuàng)了規(guī)?;I(yè)制取碳酸鈉的先河,具體流程如圖: (1)碳酸鈉俗稱 。 (2)在高溫條件下,
35、②中發(fā)生兩步反應,其中一步是Na2SO4和木炭生成Na2S和CO,該反應的化學方程式為 (3)③中“水浸”時通常需要攪拌,其目的是 (4)不斷有科學家對呂布蘭法進行改進,是因為此法有明顯不足,請寫出一條不足之處 。 Ⅱ、索爾維法 1892年,比利時工程師索爾維發(fā)明氨堿法制碳酸鈉,又稱索爾維法。原理如下: NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 某興趣小組采用下列裝置模擬索爾維法制備碳酸氫鈉,進而制得碳酸鈉。 實驗操作如下: ①關(guān)閉K1,打開K2通入NH3,
36、調(diào)節(jié)氣流速率,待其穩(wěn)定后,打開K1通入CO2; ②待三頸燒瓶內(nèi)出現(xiàn)較多固體時,關(guān)閉K2停止通NH3,一段時間后,關(guān)閉K1停止通CO2; ③將三頸燒瓶內(nèi)的反應混合物過濾、洗滌、低溫干燥,并將所得固體置于敞口容器中加熱,記錄剩余固體質(zhì)量。 加熱時間/min t0 t1 t2 t3 t4 t5 剩余固體質(zhì)量/g 未記錄 15.3 13.7 11.9 10.6 10.6 請回答下列問題: (5)飽和 NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反應的化學方程式為 ?。? (6)三頸燒瓶上連接的長頸漏斗的主要作用是 ,有同學認為應該在長
37、頸漏斗內(nèi)放置一團蘸有酸液的棉花,理由是 ?。魂P(guān)閉K2停止通NH3后,還要繼續(xù)通一段時間CO2,其目的是 ; (7)根據(jù)實驗記錄,計算t2時 NaHCO3固體的分解率(已分解的 NaHCO3質(zhì)量與加熱前原NaHCO3質(zhì)量的比值),請寫出計算過程。 若加熱前 NaHCO3固體中還存在少量NaCl,上述計算結(jié)果將 ?。ㄌ睢捌蟆?、“偏小或“無影響”)。 (8)制堿技術(shù)在很長一段時間內(nèi)把持在英、法等西方國家手中,我國化學工程專家侯德榜先生獨立摸索出索爾維法并公布與眾,又于1943年創(chuàng)造性地將制堿與制氨兩種工藝聯(lián)合起來,基本消除廢棄物的排放,同時生產(chǎn)出碳酸鈉和氯化銨兩種產(chǎn)品,這就
38、是著名的侯氏制堿法。下列認識或理解正確的是 ①科學認識是在曲折的、艱辛的積累過程中不斷進步的; ②“科技興邦、實業(yè)救國”是侯德榜先生回國研究的巨大動力; ③侯氏制堿法大大提高了原料的利用率,它符合當今“綠色化學”的理念。 【答案】I、(1)純堿或蘇打 (2)Na2SO4+4CNa2S+4CO (3)加速碳酸鈉的溶解 (4)污染環(huán)境 Ⅱ、(5)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ (6)平衡氣壓;防止氨氣逸出污染環(huán)境;使氨氣充分反應 (7)t2時 NaHCO3固體的分解率為50% (8)①② 【解析】I、(1)碳酸鈉俗稱純堿或蘇打。 (2)
39、在高溫條件下,Na2SO4和木炭生成Na2S和CO。(3)”水浸”時通常需要攪拌,能加快溶解速率,故其目的是加速碳酸鈉的溶解。 (4)呂布蘭法生產(chǎn)純堿的過程中有一氧化碳、氯化氫氣體等生成,會污染環(huán)境。 Ⅱ、(5)氯化氫能與碳酸氫鈉溶液反應生成氯化鈉、水和二氧化碳,反應的化學方程式為NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。 (6)長頸漏斗與外界空氣相同,三頸燒瓶上連接的長頸漏斗的主要作用是平衡氣壓;有同學認為應該在長頸漏斗內(nèi)放置一團蘸有酸液的棉花,氨氣極易溶于水,故能防止防止氨氣逸出污染環(huán)境。關(guān)閉K2停止通NH3后,還要繼續(xù)通一段時間CO2,其目的是使氨氣充分反應。 (7)設(shè)原
40、混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量為x 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 168 106 x 10.6g x=16.8g 完全反應時剩余固體減少16.8g﹣10.6g=6.2g。 t2時固體的質(zhì)量減少了16.8g﹣13.7g=3.1g。 t2時固體的質(zhì)量減少的質(zhì)量為完全反應時的一半,則t2時NaHCO3固體的分解率為50%。 若加熱前 NaHCO3固體中還存在少量NaCl,則剩余固體的質(zhì)量偏大,則上述計算結(jié)果將偏小。 (8)由題意可知①科學認識是在曲折的、艱辛的積累過程中不斷進步的;②“科技興邦
41、、實業(yè)救國”是侯德榜先生回國研究的巨大動力;綠色化學,要求提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實現(xiàn)“零排放”,③侯氏制堿法大大提高了原料的利用率,但不符合當今“綠色化學”的理念。 8.(2018?常州)氯化鈉是重要的化工原料,氯堿工業(yè)生產(chǎn)的一種流程如圖: (1)從“海水→粗鹽→精鹽”的過程包括溶解、過濾、蒸發(fā)等實驗操作,實驗室中上述3種操作都需要使用的儀器是 (填名稱)。 (2)“食鹽水”中常含有NaCl、MgCl2、CaCl2等物質(zhì),“精制”過程中加入NaOH的目的是 。 (3)寫出“電解槽“中發(fā)生反應的化學方程式 ,流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 (填
42、化學式)。 (4)氯堿工業(yè)生產(chǎn)的堿樣品中常含有Na2CO3和NaCl等雜質(zhì),用“離子交換膜法”生產(chǎn)的堿樣品質(zhì)量主要標準如下表所示 等級 氫氧化鈉含量 碳酸鈉含量 優(yōu)等品 ≥99.0% ≤0.5% 一等品 ≥98.5% ≤0.8% 合格品 ≥98.0% ≤1.0% ①你認為堿樣品中含有Na2CO3的原因是 ,檢驗堿樣品中是否含有Na2CO3,下列試劑中可選擇使用的是 。 a.酚酞 b.稀鹽酸c。澄清石灰水 ②李老師設(shè)計和完成了如下實驗來判斷堿樣品的等級。 稱取20.3g堿樣品,加足量水溶解,再加入足量的氯化鋇溶液,充分反應后,過濾得到濾渣和濾液;
43、將濾渣洗滌,干燥得到碳酸鋇(BaCO3)固體0.197g;向濾液中加入幾滴酚酞,再逐滴加入稀鹽酸至恰好完全反應,共消耗溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為5%的稀鹽酸365g。該堿樣品的等級是 (不考慮其他雜質(zhì)參加反應)。 【解析】(1)溶解、過濾、蒸發(fā)等實驗操作中都需要使用的儀器是玻璃棒; (2)“精制”過程中加入NaOH可以與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀,可以除去氯化鎂; (3)“電解槽“中氫氧化鈉和水通電分解生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣,發(fā)生反應的化學方程式為2NaCl+2H2O通電2NaOH+Cl2↑+H2↑,流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是NaOH; (4)①堿樣品中含有Na2CO3的原因是因為氫氧化鈉與二
44、氧化碳反應生成碳酸鈉,檢驗堿樣品中是否含有Na2CO3,a.酚酞不能選,因為氫氧化鈉和碳酸鈉都是呈堿性的;b.稀鹽酸能與碳酸鈉反應產(chǎn)生氣體,具有選用;c.澄清石灰水能與碳酸鈉反應產(chǎn)生白色沉淀,可以選銅; ②由于堿樣品中含碳酸鈉、氯化鈉,故根據(jù)碳酸鋇計算碳酸鈉的質(zhì)量計算的結(jié)果不如計算氫氧化鈉的質(zhì)量準確,設(shè)氫氧化鈉的質(zhì)量為x HCl+ NaOH═NaCl+H2O 36.5 40 365g×5% x x=20g 氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)為:≈98.5% 該堿樣品的等級是是一等品。 【答案】(1)玻璃棒 (2)除去氯化鈉中的雜質(zhì)氯化鎂 (3)2NaCl+2H2O通電2N
45、aOH+Cl2↑+H2↑;NaOH (4)①部分氫氧化鈉與二氧化碳反應生成了碳酸鈉;bc ②一等品 30、(2018·蘇州)從大理石(主要雜質(zhì)是氧化鐵)中提純碳酸鈣的一種實驗流程如下: (1)反應池I中用硝酸不用稀硫酸的主要原因是______________。 (2)反應池II中加入氨水的目的是______________。 (3)反應池III用生成碳酸鈣的化學方程式是______________。 (4)過濾II中所得濾液在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一種用途是______________。 【答案】(1) 反應生成的CaSO4微溶于水,包裹在CaCO3表面,阻止反應繼續(xù)進行 (2)
46、將Fe(NO;);轉(zhuǎn)化為Fe(OH);沉淀而除去(或調(diào)節(jié)溶液pH值,使得Fe(NO3)3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)>沉淀) (3) (NH4)2CO3+ Ca(NO3)2== CaCO3↓+2NH4NO3 (4)氮肥 22.(2018·南通)硫酸亞錫(SnSO4)廣泛應用于電鍍工業(yè)。該物質(zhì)易與氧氣反應而變質(zhì)。實驗室模擬工業(yè)上制取SnSO4的一種實驗方案如下: (1) SnCl2由Sn與鹽酸反應制得,間時生成氫氣,該反應的化學方程式為 。 (2)Nn2CO3俗稱 。 (3)過濾所得濾液中的溶質(zhì)為 (填化學式)。 (4)用已知質(zhì)量分
47、數(shù)和密度的濃硫酸配制質(zhì)量分數(shù)為15%的稀硫酸,所需玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和 。稀釋濃硫酸的正確操作為 。 (5)反應2屬于基本反應類型中的 反應。從反應2所得溶液中獲得SnSO4晶體的部分操作須在隔絕空氣條件下進行的原因是 。 【答案】(1)Sn+2HCl=SnCl2+H2↑(2)純堿(3)SnCl2、NaCl (4)量筒,將濃硫酸沿燒杯壁慢慢注入水里,并用玻璃棒不斷攪拌 (5)防止SnSO4晶體與氧氣反應而變質(zhì) 15.(2017·泰州)“細菌冶金”的原理是利用氧化
48、鐵硫桿菌促使 (主要成分FeS2)氧化成硫酸鐵和硫酸,并能為CO2和H2O合成有機物提供能量。流程如下圖,下列說法錯誤的是 A.反應①化學方程式:4FeS2+15O2+2X=2Fe2(SO4)3+2H2SO4,X為H2O B.整個流程提高了能量的利用率 C.圖中有機物一定不含氧元素 D.氧化鐵硫桿菌在反應②中起催化作用 【答案】CD 【解析】反應①化學方程式:4FeS2+15O2+2X=2Fe2(SO4)3+2H2SO4,根據(jù)化學反應前后原子的種類、數(shù)目均不變分析:反應前鐵原子:4,硫原子:8,氧原子:30,反應后:鐵原子:4,硫原子:8個,氧原子:32,氫原子:4個,可得
49、,X的化學式為H2O;反應①放出的熱量提供給了反應②,提高了能量的利用率;反應物二氧化碳和水中都含有氧元素,根據(jù)化學反應前后元素的種類不變可知,生成的有機物中可能含有氧元素;由流程圖可知,氧化鐵硫桿菌是反應①的催化劑,反應②中沒有加入氧化鐵硫桿菌。 20.(2017·泰州)高純硅可用于制備硅半導體材料。制備高純硅的主要生產(chǎn)流程如下圖所示。 信息:石英砂的主要成分是SiO2,反應①化學方程式 (1)石英砂屬于_____(填“純凈物”或“混合物”);SiCl4中硅元素的化合價為______;寫出合理處理中間產(chǎn)物CO的一種方法__________。 (2)反應③反應除生成高純硅外,同時還
50、生成一種化合物。請寫出此過程的化學方程式______; (3)反應③如果H2中混入O2,從安全角度考慮,可能引起的后果是_________。 (4)若雜質(zhì)不參加反應,利用反應①生產(chǎn)含硅質(zhì)量分數(shù)為9O%的粗硅2.8噸,計算至少需要焦炭多少噸? 【答案】(1)混合物 +4 將CO氣體點燃,防止造成空氣污染 (2)SiCl4+2H2Si+4HCl (3)導致裝置可能發(fā)生爆炸 (4)2.16噸 【解析】(1)石英沙的主要成分是二氧化硅,還含有氣體雜質(zhì),屬于混合物;化合物中元素化合價的代數(shù)和為0,SiCl4中Cl元素化合價為-1,所以Si元素的化合價為+4;CO有毒,排放
51、到空氣中會造成空氣污染,利用CO具有可燃性,將產(chǎn)生的CO氣體點燃生成二氧化碳,減少對空氣的污染,同時產(chǎn)生的熱量可供反應所需; (2)四氯化硅和氫氣在高溫的條件下反應生成硅和氯化氫氣體,反應的化學方程式為:SiCl4+2H2Si+4HCl; (3)氫氣具有可燃性,混有氧氣的氫氣在有限空間燃燒可能會引起爆炸; (4)解:設(shè)至少需要焦炭的質(zhì)量為x SiO2+2CSi+2CO↑ 24 28 x 2.8t×90% x=2.16t
52、 答:至少需要焦炭的質(zhì)量為2.16噸。 30.(2017·蘇州)某工廠產(chǎn)生的燒渣(主要含F(xiàn)eO、Fe2O3,還有一定量的SiO2,)可用于制備七水合硫酸亞鐵晶體(FeSO4●7H2O),其工藝流程如下, 查閱資料:SiO2不溶于水,也不與其硫酸反應。 (1)“浸取”步驟中,F(xiàn)eO、Fe2O3和稀硫酸發(fā)生反應的化學方程式分別為FeO+H2SO4=FeSO4+H2O、 。 (2)為提高“浸取”步驟的反應速率,可采用的具體措施有 (寫2條,不考慮“攪拌”和“使用催化劑”) (3)“還原”步驟的目的是將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,試劑X可用SO2或Fe。 ①
53、若試劑X是SO2,轉(zhuǎn)化原理為SO2+Fe2(SO4)3+2Y= 2FeSO4+ 2H2SO4,則Y的化學式是 。 ②若試劑X是Fe,轉(zhuǎn)化原理為Fe+Fe2(SO4)3= 3FeSO4。測得“還原”后溶液的pH明顯增大,其原因是 。 【答案】(1)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)2+3H2O (2)增大硫酸的濃度 升高溫度 將燒渣 粉碎(3點中任意2點)(3)①H2O ②鐵消耗過量的硫酸,溶液酸性減弱 【解析】(1)氧化鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵和水,方程式為:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)2+3H2O; (2)為
54、提高“浸取”步驟的反應速率,如果不考慮攪拌和催化劑,則可以增大反應物的濃度,所以可以增大硫酸的濃度達到目的; (3)①根據(jù)SO2+Fe2(SO4)3+2Y= 2FeSO4+ 2H2SO4方程式可知,反應前后Fe、S的原子個數(shù)相等,H反應后是4個,所以每個Y原子中含有2個H,O原子反應后為16個,反應前14個,所以每個Y粒子中含有1個O原子,則Y的化學式是H2O;②溶液的酸性越強,pH越小,若試劑X是Fe,F(xiàn)e能和過量的稀硫酸反應生成FeSO4,所以“還原”后溶液的pH明顯增大。 27. (2017·常州)工業(yè)上利用生產(chǎn)鈦白的副產(chǎn)品硫酸亞鐵制備還原鐵粉的流程如圖 (1)“轉(zhuǎn)化”時在溶液
55、中生成了FeCO3沉淀,從四種基本反應類型來看,該反應的類型是 ??;“過濾”后得到的濾液中的溶質(zhì)有 和 ?。ㄌ罨瘜W式) (2)“干燥”過程中有少量的FeCO3轉(zhuǎn)化為FeOOH和CO2,此時與FeCO3反應的物質(zhì)有 O2?。ㄌ罨瘜W式);FeCO3和FeOOH在空氣中焙燒轉(zhuǎn)化為Fe2O3,寫出Fe2O3在高溫條件下與C反應生成Fe和CO2的化學方程式 . (3)制得的還原鐵粉中含有Fe和少量FexC.為確定FexC的化學式,進行了如下實驗: ①取14.06g還原鐵粉在氧氣流中充分加熱,得到0.22gCO2; ②另取相同質(zhì)量的還原鐵粉與足量稀硫酸充分反應
56、(FexC與稀硫酸不反應),得到0.48gH2.FexC的化學式是 . 【解析】(1)根據(jù)反應流程可知:硫酸亞鐵與碳酸銨反應,生成碳酸鐵沉淀和硫酸銨,該反應是兩種化合物相互交換成分,生成兩種新的化合物,屬于復分解反應;由于碳酸銨過量,“過濾”后得到的濾液中的溶質(zhì)有(NH4)2SO4和(NH4)2CO3; (2)“干燥”過程中有少量的FeCO3轉(zhuǎn)化為FeOOH和CO2,此時與FeCO3反應的物質(zhì)有氧氣,碳可把氧化鐵還原為鐵,同時生成二氧化碳,化學方程式為:3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑; (3)0.22g二氧化碳中所含C元素的質(zhì)量為:0.22g×=0.06g,設(shè)生成0.48g氫氣
57、需要單質(zhì)鐵的質(zhì)量為a Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ 56 2 a 0.48g a=13.44g 則量FexC中鐵元素的質(zhì)量為14.06g﹣13.44g﹣0.06g=0.56g FexC中鐵、碳元素的質(zhì)量比為56x:12=0.56g:0.06g x=2 故FexC的化學式為Fe2C. 【答案】(1)復分解反應 (NH4)2SO4 (NH4)2CO3 (2)O2;3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ (3)Fe2C 22.(2017·南通)實驗室
58、以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的流程如下: 已知:①反應Ⅰ的化學方程式:; ②MnCO3、Mn(OH)2均難溶于水,MnCO3在100℃時開始分解。 (1)反應Ⅰ屬于基本反應類型中的 反應。 (2)流程中“操作”的名稱為 ,所需要的主要玻璃儀器有 。 (3)反應Ⅱ的化學方程式為 。 反應Ⅱ需控制溶液的酸堿性,若堿性過強,MnCO3粗產(chǎn)品中將混有 (填化學式)。 (4)驗證MnCO3粗產(chǎn)品表面附著有Na2SO4雜質(zhì):取
59、樣品少許,向其中加入水,攪拌、過濾,向濾液中加入適量的 (填化學式)溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。 (5)為獲得高純MnCO3,需選擇“低溫”干燥的原因是 。 【答案】(1)化合 (2)過濾 漏斗、玻璃棒、燒杯 (3) Mn(OH)2 (4)BaCl2 (5)MnCO3的分解溫度為100℃,為防止MnCO3高溫分解,影響高純MnCO3的純度 17.(2017·無錫)硅酸鈉(Na2SiO3)是我國優(yōu)先發(fā)展的精細化學品。用某種石英砂礦石(主要成分是SiO2,還含有少量的CuO、Na2SO4、Na2CO3)制備硅酸鈉(Na
60、2SiO3)的流程如下: 資料:SiO2既不溶于水,也不與鹽酸反應。 請問答下列問題: (1)“研磨”的目的是_______ 。 (2)檢驗“洗滌a”已洗凈的方法是____________。 (3)“酸浸”的化學方程式為____________。 (4)“堿浸”的化學方程式為____________。 (5)“操作a”包含蒸發(fā)濃縮、_____ 、過濾、洗滌、干燥等一系列操作。 【解析】(1)由于反應物之間接觸越充分反應越快,同時顆粒越小,溶解也就越快,所以“研磨”的目的是 使溶解或者反應更快更徹底;(2)檢驗“洗滌a”已洗凈就是說固體表面洗滌液中沒有生成的碳酸鈉和硫酸鈉,所
61、以就是檢驗是否有殘留的碳酸鈉和硫酸鈉,所以方法是 取過濾得到的清液滴入氯化鋇溶液,無明顯現(xiàn)象;(3)“酸浸”是除去氧化銅,是氧化銅和鹽酸反應生成氯化銅和水,對應的化學方程式為 CuO+2HCl═CuCl2+H2O;(4)“堿浸”是二氧化硅和氫氧化鈉反應,生成硅酸鈉和水,對應的化學方程式為 SiO2+2NaOH=H2O+Na2SiO3;(5)“操作a”包含蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等一系列操作. 【答案】(1) 使溶解或者反應更快更徹底 (2)取過濾得到的清液滴入氯化鋇溶液,無明顯現(xiàn)象 (3)CuO+2HCl═CuCl2+H2O (4)SiO2+2NaOH=H2O+Na2
62、SiO3 (5)降溫結(jié)晶 24. (2017·鎮(zhèn)江)以下為制備納米CaCO3的一種流程: (1)實驗室中進行操作1、2時,所用玻璃儀器有 、玻璃棒和燒杯. (2)過程中的生成物可直接應用于流程的是 ?。? (3)為了提高“轉(zhuǎn)化”速率,可采取的措施有 ?。ㄟx填序號). a、攪拌溶液 b、適當增大通入氣體的速率 c、加熱溶液至100℃ (4)操作2所得固體用蒸餾水洗滌。檢驗固體已洗凈的方法是 ?。? 【解析】(1)實驗室中進行操作過濾時,所用玻璃儀器有漏斗、玻璃棒和燒杯。(2)從圖中可以看出過程中的生成物可直接應用于流程的是二氧化碳。(3)為了提高“轉(zhuǎn)化”速率,可采取的措施有攪拌溶液,適當增大通入氣體的速率。(4)檢驗固體已洗凈的方法是取最后一次洗滌后的濾液,滴加硝酸銀溶液,無現(xiàn)象,說明已洗凈。 【答案】(1)漏斗 (2)二氧化碳 (3)a(4)取最后一次洗滌后的濾液,滴加硝酸銀溶液,無現(xiàn)象 21
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