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2021年全国中考化学试题分类汇编:专题6 工艺流程题
展开这是一份2021年全国中考化学试题分类汇编:专题6 工艺流程题,共52页。试卷主要包含了海洋是一个巨大的资源宝库,(已知等内容,欢迎下载使用。
专题6 工艺流程题
1.(2021·连云港)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如图2所示:
注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。
下列关于该流程的说法,错误的是 ( )
A.“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO
B.滤液X中的溶质为FeSO4
C.“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应
D.将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中,充分反应后过滤得Cu
2.(2021·泰安)海水是一种重要资源,利用海水可制取金属镁等物质。某化学兴趣小组的同学设计了如图所示实验流程进行实验:
分析该流程图,下列说法错误的是 ( )
A.操作Ⅰ、操作Ⅲ都需用到的玻璃仪器是玻璃棒
B.固体B是Mg(OH)2,试剂X是稀盐酸
C.加入的NaOH溶液应过量,其目的是使MgCl2完全反应
D.处理等量海水,若将NaOH溶液换成石灰乳,既能节约成本又能提高镁的产量
3.(2021·嘉兴)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜方法,其主要生产流程如图所示。下列解释合理的是 ( )
A. ①通过蒸发溶剂可获得晶体 B. ②是通过复分解反应获得铜
C. ③所得硫酸铜溶液一定是饱和的 D. ④说明铁元素变成了铜元素
4.(2021·包头)某电镀厂排放的废液中含有CuSO4、FeSO4和ZnSO4三种溶质,为减少水污染并节约成本,回收硫酸锌、金属铁和铜,设计流程如图所示:
下列说法正确的是 ( )
A.流程中四步操作都是过滤
B.实验方案中X是Zn,Y是CuSO4溶液
C.滤液b中加适量X有气体产生
D.最终所得硫酸锌的质量等于原废液中溶质的质量
5.(2021·宿迁)海洋是一个巨大的资源宝库。海水资源综合利用的部分途径如下图。
已知:粗盐中的杂质有泥沙、MgC12、CaC12,流程中部分操作及试剂已省略。
(1)试剂X的作用是除去粗盐中的Ca2+,则试剂X为_______(填化学式)。
(2)“操作1”中玻璃棒的作用是_______,“操作2”的名称为_______。
(3)滤渣中除泥沙外,还含有_______。
(4)实际生产中,步骤1常选用_______作为沉淀剂。
(5)步骤2需电解_______状态的MgCl2以获得金属镁。
6.(2021·柳州)为了充分利用资源、保护环境,柳州市大力推行垃圾分类投放。某校化学课外小组进行垃圾分类活动时,在垃圾处理厂发现一些铜锌合金材料(主要含Cu、Zn),查阅资料后,同学们设计利用此铜锌合金回收铜并制取ZnSO4的工艺流程如下图:(反应条件已略去)
(1)从垃圾分类的角度分析,金属材料属于 。
A.厨余垃圾 B.可回收垃圾 C.有害垃圾 D.其他垃圾
(2)金属活动性Zn Cu(填“>”或“<”)。加入稀硫酸之前须将合金粉碎,目的是 。
(3)请写出步骤①溶解过程中Cu发生反应的化学方程式 。
(4)“溶解池”中也可在酸性条件下通入过量氧气代替H2O2,与加入过量H2O2相比的优点是 。
(5)步骤②中加入NaOH溶液的量不能太多,请说出原因: 。
7.(2021·徐州)(已知:向饱和食盐水中通人氨气得到饱和氨盐水,饱和氨盐水能与CO2发生反应:
NaCl+NH3 +CO2+H2O = NaHCO3↓+-NH4Cl。某学习小组以饱和食盐水等为原料制备纯碱的主要流程如下:
(1)常温时.饱和氨盐水的pH____(填“=”或“>”)7。 反应时,溶液中生成的NH4Cl中含有原子团的名称是_______________
(2)过滤时,若经两次过滤滤液仍浑浊其原因可能是_______________________(任写一 条)
(3)热解时,NaHCO3分解得到Na2CO3 、CO2和H2O,该反应的化学方程式为____________________________
8.(2021·广州)我国将力争2060年前实现碳中和。CO2的捕捉是减少碳排放的措施之一。
(1)一种利用NaOH溶液捕捉回收CO2的过程如图所示。
①捕捉室中NaOH溶液常喷成雾状,优点是 。
②“反应分离“环节发生的复分解反应是 (写化学方程式)。
③“反应分离”环节分离物质采用的方法是 。
④CO2用途广泛,写出一种用途: 。
(2)CaO固体也可以捕捉回收CO2。研究表明CaC2O4•H2O热分解制得的CaO疏松多孔,具有良好的CO2捕捉性能。取1.46g CaC2O4•H2O进行加热,固体质量随温度变化如图。
①写出400~600℃范围内分解反应的化学方程式: (CaC2O4•H2O的相对分子质量:146)。
②据图分析,CaO捕捉CO2的反应温度应 (填“高于”或“低于”)800℃。
9.(2021·赤峰) 工业上可以通过如图所示工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气,并获得硫酸和氢气。
主反应器中发生反应的化学方程式为SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI。
请回答下列问题。
(1)该反应的物质中属于氧化物的有 。
(2)该反应前后,化合价发生变化的元素有碘和 。
(3)尾气中SO2的质量分数为10%,若吸收该尾气80 t,理论上能够生产硫酸的质量为 t。
(4)在整个工艺流程中,能被循环利用的物质是 。
10.(2021·贵港)“太阳能光伏发电”能有效推进“碳中和”,发展“低碳经济”,其关键的材料是高纯硅。以下是高纯硅的简易生产流程。
请回答:
(1)石英砂的主要成分是。四氯化硅(SiC14)中硅元素的化合价为。
(2)“精馏”是蒸馏的一种,其原理是利用混合物各成分的不同,将物质分离出来。
(3)上述流程中可循环使用的物质是。
(4)流程⑤中发生反应的化学方程式为。
11.(2021·黄冈)煤燃烧时产生的粉煤灰(主要成分为Al2O3、SiO2及少量Fe2O3等)也是一种可利用的资源。以粉煤灰为原料制取Al2O3的部分工艺流程如图:
【资料】
①SiO2既不溶于水也不溶于酸
②煅烧时发生的反应为:2AlCl3•6H2OAl2O3+6HCl+9H2O
(1)操作Ⅰ是 。
(2)写出“酸浸”步骤中盐酸与Al2O3发生反应的化学方程式 。
(3)“除铁”时发生的反应为FeCl3+3NH4HCO3═3NH4Cl+X↓+3CO2↑,X的化学式为 。
(4)流程中可循环利用的物质为 。
(5)高温烧结的Al2O3,又称人造刚玉,可用于制机械轴承、耐高温坩埚、高强度陶瓷等。由此可推知Al2O3性质为 (任写一种)。
12.(2021·烟台)2021年6月8日是第13个“世界海洋日”。烟台有漫长的海岸线,蕴藏着丰富的海洋资源。某兴趣小组设计的综合利用海水的部分流程图如图。据如图回答:
(1)海水制镁,步骤①②③是利用母液制镁的流程,该流程中发生中和反应的化学方程式是 。步骤①中制取氢氧化镁选择向母液中加入石灰乳,而不是向海水中直接加入石灰乳,原因是 。
(2)海水晒盐。通常采用 (填“降温”或“蒸发”)结晶的方法使海水中的氯化钠析出。通过步骤④除去粗盐溶液中含有的MgCl2、Na2SO4、CaCl2等可溶性杂质,需要依次加入过量的BaCl2溶液、过量的Na2CO3溶液、过量的NaOH溶液,然后过滤,在滤液中加入适量的稀盐酸。其中加入过量的Na2CO3溶液的目的是 。
(3)海水制碱。步骤⑧⑨是氨碱法制纯碱的流程,步骤⑧中需要向NaCl饱和溶液中先后加入的两种物质是 (写化学式)。步骤⑨中发生反应的化学方程式是 。
(4)步骤⑥是电解NaCl饱和溶液制取烧碱,该反应中的反应物是 。
(5)步骤⑦用烧碱低温制取次氯酸钠的反应原理为:Cl2+2NaOH═X+NaClO+H2O,则X的化学式是 。
13.(2021·烟台)电子工业上制造铜电路板,常用30%的FeCl3溶液腐蚀镀铜电路板上的铜箔(Cu),如图是某兴趣小组设计的处理该生产过程中产生废液的流程图,据如图回答下列问题:
查阅资料:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O;2FeCl3+Fe═3FeCl2
(1)步骤①所得的废液中只含有FeCl3、CuCl2、FeCl2三种溶质,据此可判断步骤①中铜与FeCl3反应生成的两种产物是 (写化学式)。
(2)步骤②中加入的铁粉与氯化铜发生反应的化学方程式是 ,步骤②还需要进行的实验操作是 。
(3)步骤③加入适量稀盐酸充分反应。当观察到 现象时,说明滤液中只剩下铜。
(4)步骤②③所得FeCl2可与一种气体单质发生化合反应生成FeCl3,实现循环使用,根据质量守恒定律可推测该单质是 。
(5)溶液B中含有的溶质是 。
14.(2021·呼和浩特) 以黄铁矿(主要成分为FeS2,含有少量SiO2杂质)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如图:
已知:SiO2难溶于水和酸,FeCl3·6H2O受热易分解。
回答下列问题。
(1)配平黄铁矿焙烧的化学方程式: FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2。
(2)试剂a的名称是 。
(3)操作Ⅱ为 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(4)焙烧产生的SO2可用于工业制备硫酸,制备过程中产生的废气中含有SO2,废水中含有硫酸。以下想法不妥的是 (填序号)。
A.废气可以回收再利用
B.废气可以点燃后排放
C.废水用熟石灰中和后排放
D.改进工艺,减少废气废水的排放
15.(2021·永州)为防止全球变暖,我国承诺在2060年要实现“碳中和”。减少化石燃料的使用,开发利用氢能,下图是利用太阳能制氢的示意图。
(1)上图实现了能量之间的相互转化,其中电解水的过程是由电能转化为_______(填“化学能”或“热能”)。
(2)从微观的角度讲,每2个水分子分解,会产生_______个氢气分子。
(3)H2与CO2在一定条件下反应,生成CH3OH(甲醇)和H2O,该反应_______(填“属于”或“不属于”)置换反应。
(4)上图中能够循环使用的物质是_______(填化学式)。
16.(2021·株洲)镁铝合金是重要的航天航空材料,下图是由废弃镁铝合金为原料来制备化工原料硫酸镁和硫酸铝的流程:
(1)操作Ⅰ的名称为___________,操作Ⅲ的注意事项为___________。
(2)步骤③发生反应的化学方程式为___________。
(3)某温度时,通过操作Ⅲ获取7.2gMgSO4固体,需取用25%的MgSO4溶液(密度为1.2g/cm3)的体积为___________mL。
17.(2021·潍坊)氮化硼(BN)陶瓷基复合材料在航天领域应用广泛。硼单质是制备氮化硼(BN)的原料之一,某工厂利用硼砂(主要成分为Na2B4O7·10H2O,杂质中含少量Fe3+)制备硼(B)单质的部分流程如下图所示:
请完成下列问题:
(1)粉碎硼砂的目的是______。
(2)操作A的名称是______。
(3)滤渣的成分为______(填化学式)。
(4)写出H3BO3加热分解的化学方程式_____________________________。
(5)“制硼”反应的化学方程式为_______________________。
18.(2021·云南)“垃圾是放错的资源”。碘循环工艺不仅能吸收,减少环境污染,而且还可以得到仅含一种元素的化工原料X,流程如图所示:
流程中可循环利用的物质是______。
膜反应器中发生的是分解反应,X的化学式是_____。
反应器中发生反应的化学方程式为______。
19.(2021•深圳)某科学兴趣小组,用废渣(主要为CaCO3,还含有C、Fe2O3、MgO等少量杂质)去制作CaCl2,反应过程如图所示。
(1)Ⅰ过程中加过量稀盐酸溶液的目的是 ___________________。
(2)Ⅰ过程中MgO发生反应的化学反应方程式_____ ,此反应为 反应(填基本反应类型)。
(3)滤渣①的成分为 ___________(填化学式)。
(4)X溶液为 (填化学式)。
(5)NaCl在生活中的用处: _________(写一例)。
(6)已知CaCl2与焦炭、BaSO4在高温下生成BaCl2和CO和CaS,写出该反应的方程式: ______。
20.(2021·广东)牙膏中常用碳酸钙粉末作摩擦剂。利用石灰石(杂质不溶于水和酸)制备纯净碳酸钙的一种方法如图所示。
(1)反应①的化学方程式为 ;操作Ⅰ的名称是 。
(2)反应②的化学方程式为 ,该反应属于 (填基本反应类型)反应。
(3)该方法中,用稀硫酸代替稀盐酸对制备碳酸钙是否有影响?判断并简述理由: 。
(4)大气中CO2含量不断上升,会导致 。我国在联合国大会上提出:努力争取2060年前实现“碳中和”。请提出一条实现“碳中和”的措施: 。
21.(2021•梧州)1926年,我国化工专家侯德榜创造出的“侯氏制碱法”,结束了由美、英、法等国垄断世界纯碱市场的时代。其基本工业流程如图:
已知:常温下,氨气的溶解度很大,CO2的溶解度很小。回答下列问题:
(1)纯碱的化学式为 _______________。
(2)“侯氏制碱法”的反应温度一般控制为30﹣35℃,因为在此温度时,NaHCO3的溶解度较 (填“大”或“小”)。
(3)若向饱和食盐水中先通入CO2,会导致NaHCO3产量减少,原因是 ___________________。
(4)写出步骤①、②发生的总反应方程式 ______________________________。
(5)“侯氏制碱法”中能循环利用的物质有NaCl、H2O和 ___________。
22.(2021·河南)从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜,其操作流程如图所示。
(1)请写出步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式: (写出一个即可)。
(2)步骤Ⅱ中,加入硝酸银溶液的作用是什么? 。
(3)步骤Ⅲ中,若溶液乙的质量大于溶液甲,确定M后写出发生反应的化学方程式: 。
23.(2021·广西北部湾)某工厂生产高锰酸钾的流程如下图所示。请回答下列问题:
(1)“混合加热室”发生的主要是______(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)“电解室”反应中,反应前后化合价发生变化的元素有______(写元素符号)。
(3)生产流程中可循环利用的物质是_________________(写化学式)。
(4)写出氧化室中发生反应的化学方程式:___________________________。
(5)取47.4g高锰酸钾,加热一段时间后停止,共收集到3.2g氧气。计算剩余固体中氧元素的质量分数是______(计算结果保留到0.1%)。
24.(2021•沈阳)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,对社会发展与科技进步做出了巨大贡献。合成氨工艺的主要流程如图:
(1)合成塔中的反应在高温、高压、催化剂条件下进行,其化学方程式是 。
(2)上述反应中,一定发生改变的是 (填字母序号)。
A.元素种类 B.分子种类 C.原子种类
(3)生产过程中可循环使用的物质是 。
(4)根据表中的数据回答问题。
物质
H2
N2
NH3
沸点/℃(1.01×105Pa)
﹣252
﹣195.8
﹣33.35
在1.01×105Pa时,要将工业合成氨的产物氨气(NH3)从它的反应物氮气和氢气的混合物中分离开来,最适宜的温度应该控制在 ℃。
25.(2021·桂林)早在战国时期,《周礼•考工记》就记载了我国劳动人民制取KOH以漂洗丝帛的工艺。大意是:先将干燥的木头烧成灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。如图为模拟该法制取KOH的工艺流程。请回答有关问题。
(1)桂林有丰富的石灰石资源,石灰石的主要成分是 。
(2)实验室里进行操作②、操作③均用到的玻璃仪器是 。
(3)“反应池”中发生主要反应的化学方程式是 。
(4)“制浆”中发生反应的基本反应类型是 。
(5)流程中可循环使用的物质是 。
(6)“燃烧窑”中产生的热量可供煅烧和操作 (填“①”、“②”或“③”)利用。
26.(2021·北京)真空热还原法生产钙的主要转化过程如下:
(1)石灰石的主要成分是______。
(2)Ⅱ中反应有两种产物,固体X一定含有氧元素和铝元素,从元素守恒角度说明理由______。
(3)装置III中发生的是______(填“物理”或“化学”)变化。
27.(2021·北京) 高纯CO可用于半导体领域某些芯片的刻蚀,利用甲酸(HCOOH)制取高纯CO的主要流程如下:
(1)甲酸中碳元素和氧元素的质量比为______。
(2)反应塔中甲酸分解的微现示意图如下,在方框中补全另一种产物的微粒图示____。
(3)反应塔中发生副反应产生微量CO2。洗涤器中加入NaOH溶液的目的是中和未反应的甲酸蒸气,并除去CO2,NaOH与CO2反应的化学方程式为______。
28.(2021·贺州)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,广泛应用于航天、医疗等领域。工业上以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产钛金属,流程如图1:
根据流程图信息,回答下列问题:
(1)钛在元素周期表中的信息如图2,钛原子的质子数是________。
(2)反应①的化学方程式为________________________ 。
(3)反应②的基本反应类型是________________________。
(4)反应②是在氩气环境下进行的,氩气的作用是________________。
(5)航天飞机常用到钛合金,是因为钛合金具备很多优良性能,如________________。(请你写出一点)。
29.(2021·德阳)“绿色化学”是化工产生中的重要理念。下图为利用尿素工厂废气和磷酸工厂废渣(液)联合生产硫酸钙的工艺流程。
回答下列问题。
(1)副产品的化学式为 。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式为 。
(3)工艺流程中体现“绿色化学”理念的设计有 (答一点即可)。
30.(2021·乐山)纳米碳酸钡是一种重要的无机化工产品,某工厂用含SiO2杂质的BaCO3为原料制备纳米碳酸钡的工艺流程如图所示:
已知:SiO2难溶于水,且不与常见的酸发生反应。回答下列问题。
(1)操作A的名称为 。SiO2性质稳定,但常温下易与氢氟酸反应,该反应的化学方程式为SiO2+4HFX+2H2O,则X的化学式为 。
(2)流程中加入盐酸时发生反应的化学方程式为 。
(3)写出副产品的用途: (写一条即可)。
31.(2021·自贡)自贡市素有"盐都"美誉,盐化工比较发达,烧碱、纯碱、氯化铵等为其主要产品。某化工厂使用食盐和其它原料,采用候德榜先生的联合制碱法生产纯碱,其主要化工流程如下:
(1) 操作Ⅰ的名称是____。
(2)反应②的化学方程式为__ 。
(3)从上述化工流程中看出可以循环使用的物质是_______(填化学式)。
32.(2021·济宁)铝在地壳中主要以铝土矿的形式存在铝土矿的主要成分为A12O3(含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)。工业上冶炼铝的工艺流程见下图:
(1)铝土矿中的SiO2不溶于水,也不与盐酸反应,操作①的目的是 。
(2)操作③得到的Al(OH)3受热分解生成Al2O3,该反应的化学方程式为 ,铝土矿经过操作①~④的目的是 。
(3)在冰晶石作助熔剂条件下,高温电解A12O3得到金属铝,该反应的化学方程式为 。
33.(2021·泰安)某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红(主要成分Fe2O3),要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如图所示。
请回答下列问题。
(1)工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为 。
(2)用化学式表示固体甲的成分: 。
(3)溶液甲中的金属离子是 (用离子符号表示)。
(4)完成步骤④的化学方程式:4Fe(OH)2+O2+2 4Fe(OH)3。
34.(2021·安徽)某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如下。
(1)“酸浸”中使用的酸是 (填序号)。
A. HCl B. H2SO4 C. Na2SO4
(2)流程中涉及到的氧化物有 (写出1种即可)。
(3)“煅烧”过程发生反应的化学方程式为 ,反应类型是 。
(4)该工艺的价值在于 。
35.(2021·扬州)以某菱镁矿石(主要成分是MgCO3,含少量MnCO3、SiO2)制取MgSO4·7H2O,流程如图所示:
(1)“酸浸”时,为了提高浸取率,除了搅拌、提高硫酸浓度外,还可采取的措施有 (写出一种)。此时,MnCO3发生反应的化学方程式是 。
(2)“转化”时主要反应是NaClO+MnSO4+H2OMnO2↓+NaCl+H2SO4,氯元素反应前后化合价变化情况是 (填“升高”或“降低”)。
(3)硫酸镁溶液在不同温度下进行浓缩结晶,可得到不同的晶体:
温度/℃
析出晶体
-3.9~1.8
MgSO4·12H2O
1.8~48.1
MgSO4·7H2O
48.1~67.5
MgSO4·6H2O
67.5~200
MgSO4·H2O等
①“操作1”的具体操作是:蒸发浓缩滤液至表面有晶膜出现(此时MgSO4溶液已饱和)、
、过滤、洗涤、低温干燥。
②“操作1”所得滤液中能分离出一种可循环使用的物质,该物质是 (填化学式)。循环使用的目的是 。
(4)已知:MgSO4·7H2O中镁元素质量分数为9.76%,采用热分析法测定所得MgSO4·7H2O样品中镁元素质量分数:
①未加热前,测得样品中镁元素质量分数略大于9.76%,可能的原因是______。
②高于900℃后,测得剩余固体中镁元素质量分数大于20%,可能的原因是______。
(5)若用100t菱镁矿石可制得246 t MgSO4·7H2O产品,忽略反应过程中镁元素损失,求该菱镁矿石中MgCO3的质量分数。(写出计算过程)______。
36.(2021·江西)江西赣州被誉为“世界钨都”,钨(W)是一种重要的战略资源。下图是一种生
产钨的工业流程:
已知:白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4),还含有CaO、SiO2 等;碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
(1)操作1 中粉碎白钨矿的目的是 。
(2)操作2 所得滤液中一定含有的阳离子是 、 。
(3)流程中氨水(NH3·H2O)和H2WO4反应生成(NH4)2WO4的化学方程式为 。
(4)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨,此处不宜用焦炭代替氢气的原因是 。
37.(2021·东营)海洋是人类宝贵的自然资源,海水“晒盐”和海水“制碱”体现了人类利用和改造自然的智慧。请根据粗盐“制碱”的流程图(如图)回答问题。
(1)步骤Ⅰ除杂中,常见的方法有两种:一是物理方法,即用NaCl溶液浸洗粗盐,溶解除去其中的可溶性杂质,则浸洗溶液应选用NaCl的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液;二是化学方法,操作步骤依次为:加水溶解→加过量试剂①→加过量试剂②→过滤→加适量盐酸。以下试剂①②组合选用合理的是 。
A.①Ca(OH)2 ②Na2CO3
B.①Na2CO3 ②Ca(OH)2
C.①KOH ②Na2CO3
D.①NaOH ②Na2CO3
(2)步骤Ⅲ先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳,这样做的目的是 ,写出步骤Ⅲ反应的化学方程式: 。
(3)步骤Ⅳ发生的反应属于 (填基本反应类型)反应。
(4)我国化学家侯德榜创立的联合制碱法的优点有 。
A.无“索尔维氨碱法”中的废弃物CaCl2生成,有利于保护环境
B.大大提高了食盐的利用率,节约了成本
C.将“制碱”与制氨生产联合起来,同时析出的NH4Cl晶体可用作复合肥
38.(2021·杭州)某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(第28题图)
(1)固体A是 。(填化学式)
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式 。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得晶体仍不是纯净的氯化钠,理由是 。
39.(2021·枣庄)二氧化碲(TeO2)是性能优良的声光晶体材料。用某工业废渣(主要含有TeO2,还有少量(Cu、Ag)为原料制备纯净的 TeO2的一种工艺流程如图:
已知:TeO2:微溶于水,能与 NaOH 发生反应。回答下列问题:
(1)粉碎的目的是________________________。
(2) 类比 CO2与 NaOH 的反应,写出“碱浸”时发生反应的化学方程式:______________。
(3) “碱浸”后过滤,此时滤渣成分为____________________________。
40.(2021·广安) 工业上处理黄铜渣(含Cu、Zn、CuO、ZnO和杂质)废料时,通常将其转化为硫酸锌并回收铜(黄铜渣中的杂质不溶于水,也不参与反应)。其主要流程如图所示:
查阅资料:,,。
(1)黄铜的熔点比铜的熔点____(填“高”或“低”)。
(2)过程Ⅱ中分离操作的名称是____,该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___(填仪器名称)。
(3)过程Ⅲ中有气体产生,该反应的化学方程式是____,该反应的基本类型为____反应。
41.(2021·凉山)2021年5月15日,我国“天问一号”探测器成功着陆火星,探测器采用了钛合金、铝合金等材料制造。冶炼金属钛的部分流程如图:
金红石主要成分为TiO2,无色气体A是一种有毒的可燃性气体,试写出①处的化学反应方程式 ,氩气在②处的作用是 。
42.(2021•温州)工业上常用碳酸镁矿石(主要成分是难溶于水的碳酸镁,杂质不溶于水也不与酸反应)与稀硫酸反应来制备硫酸镁。硫酸镁在不同温度时的溶解度如表所示。制备流程如图。
温度(℃)
60
80
90
100
硫酸镁溶解度(/g)
54.6
55.8
52.9
50.4
(1)用150 kg溶质质量分数为98%的浓硫酸配制9.8%的稀硫酸,需要水 kg。
(2)小明模拟工业制备硫酸镁晶体,将碳酸镁矿石和稀硫酸充分反应后过滤,发现滤液中含有硫酸。为了测定所得滤液中硫酸镁和硫酸的质量比,他取少量滤液倒入烧杯,将溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液逐渐加入。除要知道实验前氢氧化钠溶液质量外,实验中还要通过测量获取哪两个数据,才可计算硫酸镁与硫酸的质量比? 。(硫酸镁与氢氧化钠反应的化学方程式:MgSO4+2NaOH═Mg(OH)2+Na2SO4)
(3)小明将除去杂质后的滤液加热至90℃,得到硫酸镁浓溶液,继续加热,观察到晶体快速析出。其原因可能是 。
43.(2021·长沙)蔗糖是储葱在某些植物中的糖,日常生活中食用的白糖、冰糖的主要成分能是蔗糖,它是食品中常用的甜味剂。工业制备蔗糖的流程如图所示。
(1)操作a的名称是_____________
(2)上述流程中物质M可能是__________________
(3)在实验室进行蒸发操作时,要用到玻璃棒,其作用是______________
(4)蔗糖(C12H22O11)属于________(填"有机化合物"或"无机化合物")。
44.(2021·南京)金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。
(1)钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,其中生铁的含碳量______(填“大于”或“小于”)钢的含碳量。
(2)在钢中加入不同的合金元素可以提高其性能,例如,加入钨可以增强合金钢的耐磨性等。用黑钨矿制备钨的过程如下:
(注:钨酸是难溶于水的黄色固体。)
①钨酸钠中钨元素的化合价为______;
②填写下表。
步骤
化学方程式
基本反应类型
Ⅱ
__________________
复分解反应
Ⅲ
__________________
分解反应
Ⅳ
__________________
____________
45.(2021·黄石)以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料,采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺,同时还可以获得绿矾(FeSO4﹒7H2O),流程如下:
(1)步骤①中的化学方程式:。
(2)步骤②中的反应有两个:反应一是,该反应属于________________(填基本反应类型),反应二的化学方程式为___________________________。
(3)加入的A是_______(填化学式)。
(4)获得绿矾的“一系列操作”为:蒸发浓缩、________________、过滤等。
46.(2021•衡阳)海水中蕴藏着丰富的化学资源,工业上常利用海水提取粗盐(含CaCl2、MgCl2等杂质)。然后进一步得到精制食盐,并广泛用于氯碱工业和侯氏制碱工业等。过程如图
(1)母液为NaCl的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)试剂X为 (填字母序号)。
A.NaOH B.KOH C.NaNO3
(3)操作Y为 ___ 。
(4)加适量盐酸的作用是为了除去 __________ 。(填物质名称或化学式)
47.(2021·怀化) 在实际生产中,常采用足量NaOH溶液来“捕捉”(吸收)CO2,部分流程图如下。
(1)大量CO2直接排放到空气中会导致______________的加剧,破坏人类生存的环境。捕捉室内反应的化学方程式为____________________。
(2)操作①的名称______,所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
(3)往纯碱溶液中加入X溶液,得到NaOH溶液和CaCO3,X的化学式是______。
(4)整个流程中可以循环使用的物质是______。
(5)若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低,先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体,接下来的实验操作是______。
48.(2021·湘潭)2021年3月,三星堆遗址新出土重要文物500多件,有高2.62米的青铜大立人、高3.95米的青铜神树、象牙等,多属前所未见的稀世之珍。
(一)青铜古称“吉金”是金属冶铸史上最早出现的合金,青铜属于______(填“金属”或“合成”)材料,青铜的硬度比纯铜______(填“大”或“小”)。
(二)生活中铜制品长期露置在潮湿空气中会锈蚀,生成“铜绿”【化学式为Cu2(OH)2CO3】。
【查阅资料】
【工艺流程】为从某锈蚀的铜样品中回收铜并制得硫酸锌,取该铜样品(除含有铜、锌和铜绿外,不含其它物质),进行如下操作:
请回答下列问题:
(1)气体a中含有H2和______(填化学式),溶液A的颜色为______色。
(2)操作Ⅰ的名称是______,该操作中玻璃棒的作用是______。
(3)写出②中发生反应的化学方程式______(写一个即可),该反应属于基本反应类型中的______反应。
49.(2021•苏州)碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示:
已知:“合成”步骤中发生的反应为N2+3H22NH3。
(1)碳酸氢铵属于化肥中的 肥。
(2)“造气”步骤中为加快反应速率,可采取的具体措施有 (写一条即可)。
(3)“碳酸化”步骤的化学方程式为 。该步骤在较低温度下进行的原因是 。
(4)“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和 。
(5)“循环”的目的是 。
50.(2021•苏州)硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示:
已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4。
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡,过滤,再用蒸馏水洗涤2~3次。取最后一次洗涤液,测其pH,若pH= ,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: 。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是 。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是 。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 ,便于结晶。
(4)含量测定:准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中,加蒸馏水完全溶解,加入稀硫酸,滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL﹣1)。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量(结果用百分数表示,保留一位小数)。
已知:高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O(相对分子质量:FeSO4=152,KMnO4=158)
51.(2021·眉山)2009年,我国华为公司推出了5G商用芯片,制造芯片要用到高纯硅,以下为制备高纯硅和二氧化硅的主要工艺流程。
(1)反应①从基本反应类型角度分析,该反应属于_______反应。
(2)反应②的化学方程式为_______,该反应中,在工艺流程中可以循环利用的物质 _______。
答案
专题6 工艺流程题
1.(2021·连云港)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如图2所示:
注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。
下列关于该流程的说法,错误的是 ( )
A.“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO
B.滤液X中的溶质为FeSO4
C.“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应
D.将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中,充分反应后过滤得Cu
【答案】C
2.(2021·泰安)海水是一种重要资源,利用海水可制取金属镁等物质。某化学兴趣小组的同学设计了如图所示实验流程进行实验:
分析该流程图,下列说法错误的是 ( )
A.操作Ⅰ、操作Ⅲ都需用到的玻璃仪器是玻璃棒
B.固体B是Mg(OH)2,试剂X是稀盐酸
C.加入的NaOH溶液应过量,其目的是使MgCl2完全反应
D.处理等量海水,若将NaOH溶液换成石灰乳,既能节约成本又能提高镁的产量
【答案】D
3.(2021·嘉兴)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜方法,其主要生产流程如图所示。下列解释合理的是 ( )
A. ①通过蒸发溶剂可获得晶体 B. ②是通过复分解反应获得铜
C. ③所得硫酸铜溶液一定是饱和的 D. ④说明铁元素变成了铜元素
【答案】A
4.(2021·包头)某电镀厂排放的废液中含有CuSO4、FeSO4和ZnSO4三种溶质,为减少水污染并节约成本,回收硫酸锌、金属铁和铜,设计流程如图所示:
下列说法正确的是 ( )
A.流程中四步操作都是过滤
B.实验方案中X是Zn,Y是CuSO4溶液
C.滤液b中加适量X有气体产生
D.最终所得硫酸锌的质量等于原废液中溶质的质量
【答案】C
5.(2021·宿迁)海洋是一个巨大的资源宝库。海水资源综合利用的部分途径如下图。
已知:粗盐中的杂质有泥沙、MgC12、CaC12,流程中部分操作及试剂已省略。
(1)试剂X的作用是除去粗盐中的Ca2+,则试剂X为_______(填化学式)。
(2)“操作1”中玻璃棒的作用是_______,“操作2”的名称为_______。
(3)滤渣中除泥沙外,还含有_______。
(4)实际生产中,步骤1常选用_______作为沉淀剂。
(5)步骤2需电解_______状态的MgCl2以获得金属镁。
【答案】(1)Na2CO3 (2) 引流 ;蒸发结晶(或蒸发) (3) Mg(OH)2、CaCO3
(4) 石灰乳(或熟石灰或Ca(OH)2) (5)熔融
6.(2021·柳州)为了充分利用资源、保护环境,柳州市大力推行垃圾分类投放。某校化学课外小组进行垃圾分类活动时,在垃圾处理厂发现一些铜锌合金材料(主要含Cu、Zn),查阅资料后,同学们设计利用此铜锌合金回收铜并制取ZnSO4的工艺流程如下图:(反应条件已略去)
(1)从垃圾分类的角度分析,金属材料属于 。
A.厨余垃圾 B.可回收垃圾 C.有害垃圾 D.其他垃圾
(2)金属活动性Zn Cu(填“>”或“<”)。加入稀硫酸之前须将合金粉碎,目的是 。
(3)请写出步骤①溶解过程中Cu发生反应的化学方程式 。
(4)“溶解池”中也可在酸性条件下通入过量氧气代替H2O2,与加入过量H2O2相比的优点是 。
(5)步骤②中加入NaOH溶液的量不能太多,请说出原因: 。
【答案】(1)B (2)>(或填“大于”
增大接触面积,提高反应速率,使反应更充分、更完全
(3)Cu + H2O2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
(4)反应后不用除杂质
(5)产物ZnSO4中会混入较多的Na2SO4杂质(加入NaOH溶液过多,会使Cu2+和Zn2+生成沉淀,无法制得Cu和ZnSO4)
7.(2021·徐州)(已知:向饱和食盐水中通人氨气得到饱和氨盐水,饱和氨盐水能与CO2发生反应:
NaCl+NH3 +CO2+H2O = NaHCO3↓+-NH4Cl。某学习小组以饱和食盐水等为原料制备纯碱的主要流程如下:
(1)常温时.饱和氨盐水的pH____(填“=”或“>”)7。 反应时,溶液中生成的NH4Cl中含有原子团的名称是_______________
(2)过滤时,若经两次过滤滤液仍浑浊其原因可能是_______________________(任写一 条)
(3)热解时,NaHCO3分解得到Na2CO3 、CO2和H2O,该反应的化学方程式为____________________________
【答案】(1)> 铵根离子 (2)滤纸破损(或滤液高于滤纸边缘)
(3)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
8.(2021·广州)我国将力争2060年前实现碳中和。CO2的捕捉是减少碳排放的措施之一。
(1)一种利用NaOH溶液捕捉回收CO2的过程如图所示。
①捕捉室中NaOH溶液常喷成雾状,优点是 。
②“反应分离“环节发生的复分解反应是 (写化学方程式)。
③“反应分离”环节分离物质采用的方法是 。
④CO2用途广泛,写出一种用途: 。
(2)CaO固体也可以捕捉回收CO2。研究表明CaC2O4•H2O热分解制得的CaO疏松多孔,具有良好的CO2捕捉性能。取1.46g CaC2O4•H2O进行加热,固体质量随温度变化如图。
①写出400~600℃范围内分解反应的化学方程式: (CaC2O4•H2O的相对分子质量:146)。
②据图分析,CaO捕捉CO2的反应温度应 (填“高于”或“低于”)800℃。
【答案】(1)①增大反应物接触面积,使反应更快、更充分 ②Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH
③过滤 ④用作人工降雨等
(2)①CaC2O4CaCO3+CO↑ ②高于
9.(2021·赤峰) 工业上可以通过如图所示工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气,并获得硫酸和氢气。
主反应器中发生反应的化学方程式为SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI。
请回答下列问题。
(1)该反应的物质中属于氧化物的有 。
(2)该反应前后,化合价发生变化的元素有碘和 。
(3)尾气中SO2的质量分数为10%,若吸收该尾气80 t,理论上能够生产硫酸的质量为 t。
(4)在整个工艺流程中,能被循环利用的物质是 。
【答案】(1)H2O、SO2 (2)硫 (3)12.25 (4)I2
10.(2021·贵港)“太阳能光伏发电”能有效推进“碳中和”,发展“低碳经济”,其关键的材料是高纯硅。以下是高纯硅的简易生产流程。
请回答:
(1)石英砂的主要成分是。四氯化硅(SiC14)中硅元素的化合价为。
(2)“精馏”是蒸馏的一种,其原理是利用混合物各成分的不同,将物质分离出来。
(3)上述流程中可循环使用的物质是。
(4)流程⑤中发生反应的化学方程式为。
【答案】(1)二氧化硅 +4 (2)沸点 (3)HCl和H2 (4)
11.(2021·黄冈)煤燃烧时产生的粉煤灰(主要成分为Al2O3、SiO2及少量Fe2O3等)也是一种可利用的资源。以粉煤灰为原料制取Al2O3的部分工艺流程如图:
【资料】
①SiO2既不溶于水也不溶于酸
②煅烧时发生的反应为:2AlCl3•6H2OAl2O3+6HCl+9H2O
(1)操作Ⅰ是 。
(2)写出“酸浸”步骤中盐酸与Al2O3发生反应的化学方程式 。
(3)“除铁”时发生的反应为FeCl3+3NH4HCO3═3NH4Cl+X↓+3CO2↑,X的化学式为 。
(4)流程中可循环利用的物质为 。
(5)高温烧结的Al2O3,又称人造刚玉,可用于制机械轴承、耐高温坩埚、高强度陶瓷等。由此可推知Al2O3性质为 (任写一种)。
【答案】(1)过滤 (2)Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O (3)Fe(OH)3
(4)盐酸 (5)硬度大(其他合理答案亦可)
12.(2021·烟台)2021年6月8日是第13个“世界海洋日”。烟台有漫长的海岸线,蕴藏着丰富的海洋资源。某兴趣小组设计的综合利用海水的部分流程图如图。据如图回答:
(1)海水制镁,步骤①②③是利用母液制镁的流程,该流程中发生中和反应的化学方程式是 。步骤①中制取氢氧化镁选择向母液中加入石灰乳,而不是向海水中直接加入石灰乳,原因是 。
(2)海水晒盐。通常采用 (填“降温”或“蒸发”)结晶的方法使海水中的氯化钠析出。通过步骤④除去粗盐溶液中含有的MgCl2、Na2SO4、CaCl2等可溶性杂质,需要依次加入过量的BaCl2溶液、过量的Na2CO3溶液、过量的NaOH溶液,然后过滤,在滤液中加入适量的稀盐酸。其中加入过量的Na2CO3溶液的目的是 。
(3)海水制碱。步骤⑧⑨是氨碱法制纯碱的流程,步骤⑧中需要向NaCl饱和溶液中先后加入的两种物质是 (写化学式)。步骤⑨中发生反应的化学方程式是 。
(4)步骤⑥是电解NaCl饱和溶液制取烧碱,该反应中的反应物是 。
(5)步骤⑦用烧碱低温制取次氯酸钠的反应原理为:Cl2+2NaOH═X+NaClO+H2O,则X的化学式是 。
【答案】(1)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 母液中镁离子浓度高
(2)蒸发 除尽粗盐中的钙离子和多余的钡离子
(3)NH3、CO2 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(4)NaCl和H2O (5)NaCl
13.(2021·烟台)电子工业上制造铜电路板,常用30%的FeCl3溶液腐蚀镀铜电路板上的铜箔(Cu),如图是某兴趣小组设计的处理该生产过程中产生废液的流程图,据如图回答下列问题:
查阅资料:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O;2FeCl3+Fe═3FeCl2
(1)步骤①所得的废液中只含有FeCl3、CuCl2、FeCl2三种溶质,据此可判断步骤①中铜与FeCl3反应生成的两种产物是 (写化学式)。
(2)步骤②中加入的铁粉与氯化铜发生反应的化学方程式是 ,步骤②还需要进行的实验操作是 。
(3)步骤③加入适量稀盐酸充分反应。当观察到 现象时,说明滤液中只剩下铜。
(4)步骤②③所得FeCl2可与一种气体单质发生化合反应生成FeCl3,实现循环使用,根据质量守恒定律可推测该单质是 。
(5)溶液B中含有的溶质是 。
【答案】(1)CuCl2、FeCl2 (2)Fe+CuCl2=Cu+FeCl2 过滤
(3)不再产生气泡 (4)Cl2 (5)CuSO4、H2SO4
14.(2021·呼和浩特) 以黄铁矿(主要成分为FeS2,含有少量SiO2杂质)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如图:
已知:SiO2难溶于水和酸,FeCl3·6H2O受热易分解。
回答下列问题。
(1)配平黄铁矿焙烧的化学方程式: FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2。
(2)试剂a的名称是 。
(3)操作Ⅱ为 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(4)焙烧产生的SO2可用于工业制备硫酸,制备过程中产生的废气中含有SO2,废水中含有硫酸。以下想法不妥的是 (填序号)。
A.废气可以回收再利用
B.废气可以点燃后排放
C.废水用熟石灰中和后排放
D.改进工艺,减少废气废水的排放
【答案】(1)4 11 2 8 (2)稀盐酸 (3)降温结晶 (4)B
15.(2021·永州)为防止全球变暖,我国承诺在2060年要实现“碳中和”。减少化石燃料的使用,开发利用氢能,下图是利用太阳能制氢的示意图。
(1)上图实现了能量之间的相互转化,其中电解水的过程是由电能转化为_______(填“化学能”或“热能”)。
(2)从微观的角度讲,每2个水分子分解,会产生_______个氢气分子。
(3)H2与CO2在一定条件下反应,生成CH3OH(甲醇)和H2O,该反应_______(填“属于”或“不属于”)置换反应。
(4)上图中能够循环使用的物质是_______(填化学式)。
【答案】(1) 化学能 (2) 2 (3)不属于 (4) H2
16.(2021·株洲)镁铝合金是重要的航天航空材料,下图是由废弃镁铝合金为原料来制备化工原料硫酸镁和硫酸铝的流程:
(1)操作Ⅰ的名称为___________,操作Ⅲ的注意事项为___________。
(2)步骤③发生反应的化学方程式为___________。
(3)某温度时,通过操作Ⅲ获取7.2gMgSO4固体,需取用25%的MgSO4溶液(密度为1.2g/cm3)的体积为___________mL。
【答案】 (1)过滤 有较多固体出现时,停止加热,用余热蒸干 (2) 2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O
(3) 24
17.(2021·潍坊)氮化硼(BN)陶瓷基复合材料在航天领域应用广泛。硼单质是制备氮化硼(BN)的原料之一,某工厂利用硼砂(主要成分为Na2B4O7·10H2O,杂质中含少量Fe3+)制备硼(B)单质的部分流程如下图所示:
请完成下列问题:
(1)粉碎硼砂的目的是______。
(2)操作A的名称是______。
(3)滤渣的成分为______(填化学式)。
(4)写出H3BO3加热分解的化学方程式_____________________________。
(5)“制硼”反应的化学方程式为_______________________。
【答案】(1) 增大反应物之间的接触面积,使反应充分进行 (2) 过滤 (3) Fe(OH)3
(4) (5)
18.(2021·云南)“垃圾是放错的资源”。碘循环工艺不仅能吸收,减少环境污染,而且还可以得到仅含一种元素的化工原料X,流程如图所示:
流程中可循环利用的物质是______。
膜反应器中发生的是分解反应,X的化学式是_____。
反应器中发生反应的化学方程式为______。
【答案】(1)碘 (2) (3)
19.(2021•深圳)某科学兴趣小组,用废渣(主要为CaCO3,还含有C、Fe2O3、MgO等少量杂质)去制作CaCl2,反应过程如图所示。
(1)Ⅰ过程中加过量稀盐酸溶液的目的是 ___________________。
(2)Ⅰ过程中MgO发生反应的化学反应方程式_____ ,此反应为 反应(填基本反应类型)。
(3)滤渣①的成分为 ___________(填化学式)。
(4)X溶液为 (填化学式)。
(5)NaCl在生活中的用处: _________(写一例)。
(6)已知CaCl2与焦炭、BaSO4在高温下生成BaCl2和CO和CaS,写出该反应的方程式: ______。
【答案】(1)使碳酸钙、氧化铁、氧化镁完全反应
(2)MgO+2HCl═MgCl2+H2O 复分解
(3)C
(4)NaOH
(5)用作调味品
(6)CaCl2+4C+BaSO4高温BaCl2+4CO↑+CaS
20.(2021·广东)牙膏中常用碳酸钙粉末作摩擦剂。利用石灰石(杂质不溶于水和酸)制备纯净碳酸钙的一种方法如图所示。
(1)反应①的化学方程式为 ;操作Ⅰ的名称是 。
(2)反应②的化学方程式为 ,该反应属于 (填基本反应类型)反应。
(3)该方法中,用稀硫酸代替稀盐酸对制备碳酸钙是否有影响?判断并简述理由: 。
(4)大气中CO2含量不断上升,会导致 。我国在联合国大会上提出:努力争取2060年前实现“碳中和”。请提出一条实现“碳中和”的措施: 。
【答案】(1)CaCO3高温CaO+CO2↑ 过滤 (2)Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl 复分解
(3) 有影响,硫酸钙微溶于水,会附着在固体表面阻止反应进行 (4)温室效应 植树造林
21.(2021•梧州)1926年,我国化工专家侯德榜创造出的“侯氏制碱法”,结束了由美、英、法等国垄断世界纯碱市场的时代。其基本工业流程如图:
已知:常温下,氨气的溶解度很大,CO2的溶解度很小。回答下列问题:
(1)纯碱的化学式为 _______________。
(2)“侯氏制碱法”的反应温度一般控制为30﹣35℃,因为在此温度时,NaHCO3的溶解度较 (填“大”或“小”)。
(3)若向饱和食盐水中先通入CO2,会导致NaHCO3产量减少,原因是 ___________________。
(4)写出步骤①、②发生的总反应方程式 ______________________________。
(5)“侯氏制碱法”中能循环利用的物质有NaCl、H2O和 ___________。
【答案】(1)Na2CO3
(2)小
(3)二氧化碳溶解度小,不利于碳酸氢根的形成
(4)NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
(5)CO2
22.(2021·河南)从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜,其操作流程如图所示。
(1)请写出步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式: (写出一个即可)。
(2)步骤Ⅱ中,加入硝酸银溶液的作用是什么? 。
(3)步骤Ⅲ中,若溶液乙的质量大于溶液甲,确定M后写出发生反应的化学方程式: 。
【答案】(1)Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑或2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
(2)把Cu和Ag固体进行分离
(3)Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
23.(2021·广西北部湾)某工厂生产高锰酸钾的流程如下图所示。请回答下列问题:
(1)“混合加热室”发生的主要是______(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)“电解室”反应中,反应前后化合价发生变化的元素有______(写元素符号)。
(3)生产流程中可循环利用的物质是_________________(写化学式)。
(4)写出氧化室中发生反应的化学方程式:___________________________。
(5)取47.4g高锰酸钾,加热一段时间后停止,共收集到3.2g氧气。计算剩余固体中氧元素的质量分数是______(计算结果保留到0.1%)。
【答案】(1)物理变化 (2) Mn、H (3)KOH
(4) (5) 36.2%
24.(2021•沈阳)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,对社会发展与科技进步做出了巨大贡献。合成氨工艺的主要流程如图:
(1)合成塔中的反应在高温、高压、催化剂条件下进行,其化学方程式是 。
(2)上述反应中,一定发生改变的是 (填字母序号)。
A.元素种类 B.分子种类 C.原子种类
(3)生产过程中可循环使用的物质是 。
(4)根据表中的数据回答问题。
物质
H2
N2
NH3
沸点/℃(1.01×105Pa)
﹣252
﹣195.8
﹣33.35
在1.01×105Pa时,要将工业合成氨的产物氨气(NH3)从它的反应物氮气和氢气的混合物中分离开来,最适宜的温度应该控制在 ℃。
【答案】(1)N2+3H2 2NH3 (2)B (3)N2、H2 (4)﹣195.8℃≤T<﹣33.35℃
25.(2021·桂林)早在战国时期,《周礼•考工记》就记载了我国劳动人民制取KOH以漂洗丝帛的工艺。大意是:先将干燥的木头烧成灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。如图为模拟该法制取KOH的工艺流程。请回答有关问题。
(1)桂林有丰富的石灰石资源,石灰石的主要成分是 。
(2)实验室里进行操作②、操作③均用到的玻璃仪器是 。
(3)“反应池”中发生主要反应的化学方程式是 。
(4)“制浆”中发生反应的基本反应类型是 。
(5)流程中可循环使用的物质是 。
(6)“燃烧窑”中产生的热量可供煅烧和操作 (填“①”、“②”或“③”)利用。
【答案】(1)碳酸钙
(2)玻璃棒
(3)K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH
(4)化合反应
(5)碳酸钙和水
(6)③
26.(2021·北京)真空热还原法生产钙的主要转化过程如下:
(1)石灰石的主要成分是______。
(2)Ⅱ中反应有两种产物,固体X一定含有氧元素和铝元素,从元素守恒角度说明理由______。
(3)装置III中发生的是______(填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1)碳酸钙
(2)反应前有钙元素、氧元素和铝元素,产生了钙,所以固体X中一定有氧元素和铝元素 (3)物理
27.(2021·北京) 高纯CO可用于半导体领域某些芯片的刻蚀,利用甲酸(HCOOH)制取高纯CO的主要流程如下:
(1)甲酸中碳元素和氧元素的质量比为______。
(2)反应塔中甲酸分解的微现示意图如下,在方框中补全另一种产物的微粒图示____。
(3)反应塔中发生副反应产生微量CO2。洗涤器中加入NaOH溶液的目的是中和未反应的甲酸蒸气,并除去CO2,NaOH与CO2反应的化学方程式为______。
【答案】(1)3:8 (2) (3)
28.(2021·贺州)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,广泛应用于航天、医疗等领域。工业上以金红石(主要成分为TiO2)为原料生产钛金属,流程如图1:
根据流程图信息,回答下列问题:
(1)钛在元素周期表中的信息如图2,钛原子的质子数是________。
(2)反应①的化学方程式为________________________ 。
(3)反应②的基本反应类型是________________________。
(4)反应②是在氩气环境下进行的,氩气的作用是________________。
(5)航天飞机常用到钛合金,是因为钛合金具备很多优良性能,如________________。(请你写出一点)。
【答案】(1)22 (2)TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
(3)置换反应 (4)作保护气 (5)耐高温
29.(2021·德阳)“绿色化学”是化工产生中的重要理念。下图为利用尿素工厂废气和磷酸工厂废渣(液)联合生产硫酸钙的工艺流程。
回答下列问题。
(1)副产品的化学式为 。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式为 。
(3)工艺流程中体现“绿色化学”理念的设计有 (答一点即可)。
【答案】(1)CaO
(2)2NH3 + CO2+H2O+CaSO4==CaCO3↓+(NH4)2SO4
(3)CO2循环利用,减少温室气体的排放等
30.(2021·乐山)纳米碳酸钡是一种重要的无机化工产品,某工厂用含SiO2杂质的BaCO3为原料制备纳米碳酸钡的工艺流程如图所示:
已知:SiO2难溶于水,且不与常见的酸发生反应。回答下列问题。
(1)操作A的名称为 。SiO2性质稳定,但常温下易与氢氟酸反应,该反应的化学方程式为SiO2+4HFX+2H2O,则X的化学式为 。
(2)流程中加入盐酸时发生反应的化学方程式为 。
(3)写出副产品的用途: (写一条即可)。
【答案】(1)过滤 SiF4 (2) BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O (3)氮肥
31.(2021·自贡)自贡市素有"盐都"美誉,盐化工比较发达,烧碱、纯碱、氯化铵等为其主要产品。某化工厂使用食盐和其它原料,采用候德榜先生的联合制碱法生产纯碱,其主要化工流程如下:
(2) 操作Ⅰ的名称是____。
(2)反应②的化学方程式为__ 。
(3)从上述化工流程中看出可以循环使用的物质是_______(填化学式)。
【答案】(1)过滤 (2)2NaHCO3加热=Na2CO3+H2O+CO2↑ (3)NaCl
32.(2021·济宁)铝在地壳中主要以铝土矿的形式存在铝土矿的主要成分为A12O3(含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)。工业上冶炼铝的工艺流程见下图:
(1)铝土矿中的SiO2不溶于水,也不与盐酸反应,操作①的目的是 。
(2)操作③得到的Al(OH)3受热分解生成Al2O3,该反应的化学方程式为 ,铝土矿经过操作①~④的目的是 。
(3)在冰晶石作助熔剂条件下,高温电解A12O3得到金属铝,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)除去SiO2 (2)2Al(OH)3△Al2O3+3H2O 得到纯净的Al2O3 (3)2Al2O3通电4Al+2O2.
33.(2021·泰安)某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红(主要成分Fe2O3),要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如图所示。
请回答下列问题。
(1)工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为 。
(2)用化学式表示固体甲的成分: 。
(3)溶液甲中的金属离子是 (用离子符号表示)。
(4)完成步骤④的化学方程式:4Fe(OH)2+O2+2 4Fe(OH)3。
【答案】(1)Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
(2)Fe、Cu (3)Na+、Fe2+ (4)H2O
34.(2021·安徽)某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如下。
(1)“酸浸”中使用的酸是 (填序号)。
A. HCl B. H2SO4 C. Na2SO4
(2)流程中涉及到的氧化物有 (写出1种即可)。
(3)“煅烧”过程发生反应的化学方程式为 ,反应类型是 。
(4)该工艺的价值在于 。
【答案】(1)B (2)Al2O3(或H2O) (3)2Al(OH)3加热Al2O3+3H2O ↑ 分解反应
(4)废物再利用(合理即可)
35.(2021·扬州)以某菱镁矿石(主要成分是MgCO3,含少量MnCO3、SiO2)制取MgSO4·7H2O,流程如图所示:
(1)“酸浸”时,为了提高浸取率,除了搅拌、提高硫酸浓度外,还可采取的措施有 (写出一种)。此时,MnCO3发生反应的化学方程式是 。
(2)“转化”时主要反应是NaClO+MnSO4+H2OMnO2↓+NaCl+H2SO4,氯元素反应前后化合价变化情况是 (填“升高”或“降低”)。
(3)硫酸镁溶液在不同温度下进行浓缩结晶,可得到不同的晶体:
温度/℃
析出晶体
-3.9~1.8
MgSO4·12H2O
1.8~48.1
MgSO4·7H2O
48.1~67.5
MgSO4·6H2O
67.5~200
MgSO4·H2O等
①“操作1”的具体操作是:蒸发浓缩滤液至表面有晶膜出现(此时MgSO4溶液已饱和)、
、过滤、洗涤、低温干燥。
②“操作1”所得滤液中能分离出一种可循环使用的物质,该物质是 (填化学式)。循环使用的目的是 。
(4)已知:MgSO4·7H2O中镁元素质量分数为9.76%,采用热分析法测定所得MgSO4·7H2O样品中镁元素质量分数:
①未加热前,测得样品中镁元素质量分数略大于9.76%,可能的原因是______。
②高于900℃后,测得剩余固体中镁元素质量分数大于20%,可能的原因是______。
(5)若用100t菱镁矿石可制得246 t MgSO4·7H2O产品,忽略反应过程中镁元素损失,求该菱镁矿石中MgCO3的质量分数。(写出计算过程)______。
【答案】(1)将矿石碾碎 MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑
(2)降低 (3)①冷却结晶 ②H2SO4 节约成本,方便快捷
(4)①样品中含有部分MgSO4·6H2O、MgSO4·H2O ②有部分固体转变为MgSO4·H2O
(5)84%
36.(2021·江西)江西赣州被誉为“世界钨都”,钨(W)是一种重要的战略资源。下图是一种生
产钨的工业流程:
已知:白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4),还含有CaO、SiO2 等;碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
(1)操作1 中粉碎白钨矿的目的是 。
(2)操作2 所得滤液中一定含有的阳离子是 、 。
(3)流程中氨水(NH3·H2O)和H2WO4反应生成(NH4)2WO4的化学方程式为 。
(4)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨,此处不宜用焦炭代替氢气的原因是 。
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率,使其充分反应
(2)Ca2+(或钙离子) H+(或氢离子)
(3)2NH3· H2O + H2WO4======== (NH3)2 WO4 + 2H2O
(4)不易获得高纯度的金属钨(或会引入碳杂质、会生成杂质碳化钨等)
37.(2021·东营)海洋是人类宝贵的自然资源,海水“晒盐”和海水“制碱”体现了人类利用和改造自然的智慧。请根据粗盐“制碱”的流程图(如图)回答问题。
(1)步骤Ⅰ除杂中,常见的方法有两种:一是物理方法,即用NaCl溶液浸洗粗盐,溶解除去其中的可溶性杂质,则浸洗溶液应选用NaCl的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液;二是化学方法,操作步骤依次为:加水溶解→加过量试剂①→加过量试剂②→过滤→加适量盐酸。以下试剂①②组合选用合理的是 。
A.①Ca(OH)2 ②Na2CO3
B.①Na2CO3 ②Ca(OH)2
C.①KOH ②Na2CO3
D.①NaOH ②Na2CO3
(2)步骤Ⅲ先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳,这样做的目的是 ,写出步骤Ⅲ反应的化学方程式: 。
(3)步骤Ⅳ发生的反应属于 (填基本反应类型)反应。
(4)我国化学家侯德榜创立的联合制碱法的优点有 。
A.无“索尔维氨碱法”中的废弃物CaCl2生成,有利于保护环境
B.大大提高了食盐的利用率,节约了成本
C.将“制碱”与制氨生产联合起来,同时析出的NH4Cl晶体可用作复合肥
【答案】(1)饱和 AD
(2)有利于吸收二氧化碳或吸收尽可能多的二氧化碳(合理即可)
NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3+NH4Cl(有“↓”不扣分)
(3)分解 (4)AB
38.(2021·杭州)某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(第28题图)
(1)固体A是 。(填化学式)
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式 。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得晶体仍不是纯净的氯化钠,理由是 。
【答案】(1) BaSO4 (2)BaCl2 + Na2CO3 == BaCO3 ↓+ 2NaCl
(3)钾离子未除去
39.(2021·枣庄)二氧化碲(TeO2)是性能优良的声光晶体材料。用某工业废渣(主要含有TeO2,还有少量(Cu、Ag)为原料制备纯净的 TeO2的一种工艺流程如图:
已知:TeO2:微溶于水,能与 NaOH 发生反应。回答下列问题:
(1)粉碎的目的是________________________。
(4) 类比 CO2与 NaOH 的反应,写出“碱浸”时发生反应的化学方程式:______________。
(5) “碱浸”后过滤,此时滤渣成分为____________________________。
40.(2021·广安) 工业上处理黄铜渣(含Cu、Zn、CuO、ZnO和杂质)废料时,通常将其转化为硫酸锌并回收铜(黄铜渣中的杂质不溶于水,也不参与反应)。其主要流程如图所示:
查阅资料:,,。
(1)黄铜的熔点比铜的熔点____(填“高”或“低”)。
(2)过程Ⅱ中分离操作的名称是____,该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___(填仪器名称)。
(3)过程Ⅲ中有气体产生,该反应的化学方程式是____,该反应的基本类型为____反应。
【答案】(1) 低 (2) 过滤 漏斗 (3) 置换
41.(2021·凉山)2021年5月15日,我国“天问一号”探测器成功着陆火星,探测器采用了钛合金、铝合金等材料制造。冶炼金属钛的部分流程如图:
金红石主要成分为TiO2,无色气体A是一种有毒的可燃性气体,试写出①处的化学反应方程式 ,氩气在②处的作用是 。
【答案】TiO2+2C+2Cl2高温TiCl4+2CO 隔绝空气,防止镁与空气中的成分(O2、N2等)反应
42.(2021•温州)工业上常用碳酸镁矿石(主要成分是难溶于水的碳酸镁,杂质不溶于水也不与酸反应)与稀硫酸反应来制备硫酸镁。硫酸镁在不同温度时的溶解度如表所示。制备流程如图。
温度(℃)
60
80
90
100
硫酸镁溶解度(/g)
54.6
55.8
52.9
50.4
(1)用150 kg溶质质量分数为98%的浓硫酸配制9.8%的稀硫酸,需要水 kg。
(2)小明模拟工业制备硫酸镁晶体,将碳酸镁矿石和稀硫酸充分反应后过滤,发现滤液中含有硫酸。为了测定所得滤液中硫酸镁和硫酸的质量比,他取少量滤液倒入烧杯,将溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液逐渐加入。除要知道实验前氢氧化钠溶液质量外,实验中还要通过测量获取哪两个数据,才可计算硫酸镁与硫酸的质量比? 。(硫酸镁与氢氧化钠反应的化学方程式:MgSO4+2NaOH═Mg(OH)2+Na2SO4)
(3)小明将除去杂质后的滤液加热至90℃,得到硫酸镁浓溶液,继续加热,观察到晶体快速析出。其原因可能是 。
【答案】(1)1350 (2)刚出现沉淀时剩余氢氧化钠溶液的质量、不再出现沉淀时剩余氢氧化钠溶液的质量(其他合理答案也可) (3)继续加热,温度升高,硫酸镁溶解度减小的幅度较小,且溶剂快速蒸发
43.(2021·长沙)蔗糖是储葱在某些植物中的糖,日常生活中食用的白糖、冰糖的主要成分能是蔗糖,它是食品中常用的甜味剂。工业制备蔗糖的流程如图所示。
(1)操作a的名称是_____________
(2)上述流程中物质M可能是__________________
(3)在实验室进行蒸发操作时,要用到玻璃棒,其作用是______________
(4)蔗糖(C12H22O11)属于________(填"有机化合物"或"无机化合物")。
【答案】(1)过滤 (2)活性炭 (3)搅拌,使液体受热均匀,防止液体四处飞溅 (4)有机化合物
44.(2021·南京)金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。
(1)钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,其中生铁的含碳量______(填“大于”或“小于”)钢的含碳量。
(2)在钢中加入不同的合金元素可以提高其性能,例如,加入钨可以增强合金钢的耐磨性等。用黑钨矿制备钨的过程如下:
(注:钨酸是难溶于水的黄色固体。)
①钨酸钠中钨元素的化合价为______;
②填写下表。
步骤
化学方程式
基本反应类型
Ⅱ
__________________
复分解反应
Ⅲ
__________________
分解反应
Ⅳ
__________________
____________
【答案】(1) 大于 (2) ①+6 ② 置换反应
45.(2021·黄石)以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料,采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺,同时还可以获得绿矾(FeSO4﹒7H2O),流程如下:
(1)步骤①中的化学方程式:。
(2)步骤②中的反应有两个:反应一是,该反应属于________________(填基本反应类型),反应二的化学方程式为___________________________。
(3)加入的A是_______(填化学式)。
(4)获得绿矾的“一系列操作”为:蒸发浓缩、________________、过滤等。
【答案】(1) 2H2O (2) 化合反应 (3) H2SO4 (4) 降温结晶
46.(2021•衡阳)海水中蕴藏着丰富的化学资源,工业上常利用海水提取粗盐(含CaCl2、MgCl2等杂质)。然后进一步得到精制食盐,并广泛用于氯碱工业和侯氏制碱工业等。过程如图
(1)母液为NaCl的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)试剂X为 (填字母序号)。
A.NaOH B.KOH C.NaNO3
(3)操作Y为 ___ 。
(4)加适量盐酸的作用是为了除去 __________ 。(填物质名称或化学式)
【答案】(1)饱和 (2)A (3)过滤 (4)碳酸钠、氢氧化钠(或Na2CO3、NaOH)
47.(2021·怀化) 在实际生产中,常采用足量NaOH溶液来“捕捉”(吸收)CO2,部分流程图如下。
(1)大量CO2直接排放到空气中会导致______________的加剧,破坏人类生存的环境。捕捉室内反应的化学方程式为____________________。
(2)操作①的名称______,所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
(3)往纯碱溶液中加入X溶液,得到NaOH溶液和CaCO3,X的化学式是______。
(4)整个流程中可以循环使用的物质是______。
(5)若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低,先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体,接下来的实验操作是______。
【答案】(1)温室效应 (2) 过滤 漏斗 (3) Ca(OH)2
(4) 氢氧化钠、氧化钙 (5) 加入等量澄清石灰水,观察变浑浊情况
48.(2021·湘潭)2021年3月,三星堆遗址新出土重要文物500多件,有高2.62米的青铜大立人、高3.95米的青铜神树、象牙等,多属前所未见的稀世之珍。
(一)青铜古称“吉金”是金属冶铸史上最早出现的合金,青铜属于______(填“金属”或“合成”)材料,青铜的硬度比纯铜______(填“大”或“小”)。
(二)生活中铜制品长期露置在潮湿空气中会锈蚀,生成“铜绿”【化学式为Cu2(OH)2CO3】。
【查阅资料】
【工艺流程】为从某锈蚀的铜样品中回收铜并制得硫酸锌,取该铜样品(除含有铜、锌和铜绿外,不含其它物质),进行如下操作:
请回答下列问题:
(1)气体a中含有H2和______(填化学式),溶液A的颜色为______色。
(2)操作Ⅰ的名称是______,该操作中玻璃棒的作用是______。
(3)写出②中发生反应的化学方程式______(写一个即可),该反应属于基本反应类型中的______反应。
【答案】(一)金属 大
(二) (1) CO2 蓝 (2) 过滤 引流 (3) 或 置换
49.(2021•苏州)碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示:
已知:“合成”步骤中发生的反应为N2+3H22NH3。
(1)碳酸氢铵属于化肥中的 肥。
(2)“造气”步骤中为加快反应速率,可采取的具体措施有 (写一条即可)。
(3)“碳酸化”步骤的化学方程式为 。该步骤在较低温度下进行的原因是 。
(4)“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和 。
(5)“循环”的目的是 。
【答案】(1)氮 (2)将煤粉碎(或升高温度或加入催化剂)
(3)NH3+CO2+H2O═NH4HCO3 防止碳酸氢铵分解,减少氨水的挥发
(4)吸收二氧化碳,分离出氮气和氢气 (5)提高氮气、氢气的利用率,节约资源
50.(2021•苏州)硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示:
已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4。
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡,过滤,再用蒸馏水洗涤2~3次。取最后一次洗涤液,测其pH,若pH= ,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: 。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是 。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是 。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 ,便于结晶。
(4)含量测定:准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中,加蒸馏水完全溶解,加入稀硫酸,滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL﹣1)。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量(结果用百分数表示,保留一位小数)。
已知:高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O(相对分子质量:FeSO4=152,KMnO4=158)
【答案】(1)7 (2)①Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ ②反应速率太慢,结晶步骤能耗过多 ③氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁 (3)形成热的饱和溶液
(4)解:设该样品中硫酸亚铁的含量为x。
10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O
1520 316
x 20.00mL×1g/mL×1.58%
=
x=1.52g
答:样品中硫酸亚铁的含量为53.9%。
51.(2021·眉山)2009年,我国华为公司推出了5G商用芯片,制造芯片要用到高纯硅,以下为制备高纯硅和二氧化硅的主要工艺流程。
(1)反应①从基本反应类型角度分析,该反应属于_______反应。
(2)反应②的化学方程式为_______,该反应中,在工艺流程中可以循环利用的物质 _______。
【答案】(1) 化合 (2) HCl
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