專題7  新物質(zhì)的制取1．（2019·梧州）制備高純硅和二氧化硅主要工藝流程如下圖所示。（1）2019年，我國華為公司推出了5G商用芯片。制造芯片要用到高純硅，硅屬于______元素（填“金屬”或“非金屬”）。（2）反應(yīng)①的化學(xué)方程式為：，從氧化還原反應(yīng)角度分析，C發(fā)生了______反應(yīng)。（3）用于制造光導(dǎo)纖維的高純二氧化硅，可利用反應(yīng)②制備，同時生成一種可循環(huán)使用的物質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。整個工藝流程中，還可以循環(huán)利用的另一種物質(zhì)是_______________。 【答案】（1）非金屬  （2）氧化反應(yīng)  （3）  HCl【解析】（1）硅元素的漢字名稱有“石”字旁，屬于非金屬元素；（2）氧化劑在反應(yīng)中失去氧元素，發(fā)生了還原反應(yīng)，還原劑在反應(yīng)中得到氧元素，發(fā)生了氧化反應(yīng)，上述反應(yīng)中，C單質(zhì)得到氧元素，被氧化成一氧化碳，因此，C發(fā)生了氧化反應(yīng)；（3）反應(yīng)②的反應(yīng)物是SiCl4和O2，生成物是SiO2和一種能循環(huán)使用的物質(zhì)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，可知該物質(zhì)是Cl2，Cl2在上述流程中可循環(huán)使用，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；除此以外，流程中還可以循環(huán)使用的物質(zhì)是HSiCl3和H2反應(yīng)生成的HCl。2．Ba（NO3）2可用于生產(chǎn)信號彈、炸藥等。利用鋇泥（主要含有BaCO3、BaSO3、Fe2O3）可制取Ba（NO3）2，其部分流程如圖：（1）Ba（NO3）2中鋇元素的化合價為　     　；流程中所涉及的氧化物是　      　（填1種即可）。（2）BaCO3與稀HNO3反應(yīng)的反應(yīng)類型是　             　；寫出Fe2O3與稀HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式：　                                          　。（3）試劑Y為　           　（填序號）。①BaCl2溶液  ②Ba（OH）2溶液   ③NaOH溶液（4）從Ba（NO3）2溶液中析出Ba（NO3）2晶體的方法是　            　。【答案】（1）+2    氧化鐵（或三氧化二鐵、Fe2O3）（2）復(fù)分解反應(yīng)    Fe2O3+6HNO3＝2Fe（NO3）3+3H2O（3）②（4）蒸發(fā)結(jié)晶【解析】（1）Ba（NO3）2中硝酸根為﹣1價，根據(jù)化合物中正負化合價的代數(shù)和為零可得鋇元素的化合價為+2；氧化物為兩種元素組成且其一為氧元素的純凈物，所以流程中所涉及的氧化物 氧化鐵（或三氧化二鐵、Fe203）（填1種即可）。（2）BaCO3與HNO3反應(yīng)生成硝酸鋇和碳酸，碳酸不穩(wěn)定分解為二氧化碳和水，所以是兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物，符合復(fù)分解反應(yīng)的特征，屬于 復(fù)分解反應(yīng)；Fe2O3與HNO3反應(yīng)生成硝酸鐵和水，對應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe2O3+6HNO3＝2Fe（NO3）3+3H2O。（3）硝酸鋇和硝酸鐵與試劑Y生成了硝酸鋇和氫氧化鐵，所以Y為 Ba（OH）2溶液。故選②。（4）從Ba（NO3）2溶液中析出Ba（NO3）2晶體所以可以蒸發(fā)結(jié)晶。3．（2019·江蘇揚州）以MnO2為原料制備MnSO4?H2O的工業(yè)流程如圖。已知：①沉淀時的化學(xué)方程式為7MnSO4+7Na2CO3+11H2O＝MnCO3?6Mn(OH)2?5H2O↓+7Na2SO4+6CO2↑。②MnSO4?H2O和MnSO4?5H2O易溶于水，難溶于乙醇。③MnSO4的溶解度曲線如圖1所示。（1）溶解時，為控制80℃，在實驗室可用水浴加熱如圖2．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I所得濾液的溶質(zhì)主要是Na2SO4和　           　。過濾時，玻璃棒的作用是　                           　。（4）酸溶時，MnCO3?6Mn（OH）2?5H2O與足量稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)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）溫度計  燒杯   溫度易控且受熱均勻  攪拌（2）使反應(yīng)更充分，除鐵更徹底  （3）MnSO4  引流（4）MnSO4·6Mn(OH)2·5H2O+7H2SO4=7MnSO4+CO2↑+18H2O（5）蒸發(fā)濃縮  用乙醇洗滌【解析】（1）通過圖示可得出，水浴加熱時需要的玻璃儀器是酒精燈、燒杯、溫度計。水浴加熱的優(yōu)點是溫度易控且受熱均勻。相同的溫度下，攪拌可加速物質(zhì)的溶解。（2）加入碳酸鈉除鐵時，攪拌可使反應(yīng)更充分、除鐵更徹底。（3）二氧化錳溶解后的溶液中含有硫酸亞鐵和硫酸錳，加入碳酸鈉時，發(fā)生反應(yīng)“Na2CO3 + FeSO4 = FeCO3↓ + Na2SO4”，所以過濾I所得濾液的溶質(zhì)主要是硫酸鈉和硫酸錳。過濾時，玻璃棒的作用是引流。（4）酸溶時，MnSO4·6Mn(OH)2·5H2O和足量硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnSO4·6Mn(OH)2·5H2O+7H2SO4=7MnSO4+CO2↑+18H2O。（5）由溶解度曲線可知，高于40℃時，MnSO4·H2O晶體的溶解度隨溫度的升高而減小，所以可在高于40℃時加熱濃縮，過濾獲得晶體；因為MnSO4·H2O晶體易溶于水、難溶于乙醇，過濾所得的晶體可用乙醇洗滌。4．硫酸銅生產(chǎn)及應(yīng)用的主要流程如下：已知：Cu+Fe2（SO4）3═CuSO4+2FeSO4（1）硫酸銅屬于　       　（選填“酸”、“堿”或“鹽”）。（2）I中除已知反應(yīng)外，涉及到的化學(xué)反應(yīng)方程式為　                          　。（3）Ⅲ、Ⅳ中均含有的操作是　                　。（4）以上流程中，可循環(huán)使用的物質(zhì)是　                 　。（5）通過以上流程，你了解到硫酸銅在實際生產(chǎn)中的一個應(yīng)用是　               　。【答案】（1）鹽（2）Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O（3）過濾（4）Fe2O3、Cu（5）制得硫酸鋅【解析】（1）由酸根離子和金屬離子組成的化合物，叫鹽，所以硫酸銅屬于鹽。（2）氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，化學(xué)方程式為：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O。（3）過濾可以將固體和液體分離，經(jīng)過Ⅲ、Ⅳ操作分離出了固體和液體，所以均含過濾。（4）鋅和硫酸銅胡思陳硫酸鋅和銅，以及氫氧化鐵生成的氧化鐵，既是反應(yīng)物，也是生成物，所以可以循環(huán)使用。（5）通過以上流程可知，硫酸銅在實際生產(chǎn)中的一個應(yīng)用是制得硫酸鋅。5．以空氣等為原料可合成氨、尿素[CO（NH2）2]，以下是簡易生產(chǎn)流程的一部分。（1）工業(yè)合成氨的原料是氮氣和氫氣，氮氣可從空氣分離中獲得。此空氣分離的變化屬于　                    　（填“物理變化”或“化學(xué)變化”）。（2）寫出合成塔①中合成氨的化學(xué)方程式　                             　，該反應(yīng)的反應(yīng)類型是　                   　。（3）寫出合成塔②中合成尿素的化學(xué)方程式　                               　。【答案】（1）物理變化????????????? ????????????? （2）N2+3H22NH3????????????? ????????????? 化合反應(yīng)（3）CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O。【解析】（1）工業(yè)合成氨的原料是氮氣和氫氣，氮氣可從空氣分離中獲得。由于過程中沒有新物質(zhì)生成，所以此空氣分離的變化屬于物理變化。（2）合成塔①中是氮氣和氫氣在一定條件下生成氨，對應(yīng)的化學(xué)方程式為 N2+3H22NH3，形式為多變一，符合化合反應(yīng)的特征，屬于化合反應(yīng)。（3）合成塔②中是二氧化碳和氨氣生成尿素以及水，對應(yīng)的化學(xué)方程式CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O。6．氧化鋅軟膏用于急性或亞急性皮炎、濕疹、痱子及輕度、小面積的皮膚潰瘍，其有效成分氧化鋅（ZnO）是一種白色固體。一種工業(yè)生產(chǎn)藥用高純氧化鋅的流程如圖：（1）“酸溶”所達到的目的是將鋅塊轉(zhuǎn)化為可溶于水的　      　（填產(chǎn)物名稱）。（2）由草酸銨推測草酸的化學(xué)式為　         　。“鋅沉淀”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　                         　。（3）“操作A”的名稱是　          　；溶液X結(jié)晶所得化肥是該工藝有價值的副產(chǎn)品，證明它是一種氮肥的方法是取少量樣品與　        　混合、研磨，能嗅到氨味。（4）“操作B”是高溫灼燒，該過程除生成氧化鋅外，還有兩種氣態(tài)碳氧化物生成，則草酸鋅分解的化學(xué)方程式為　                               　。【答案】（1）氯化鋅  （2）C2H2O4    ZnCl2+（NH4）2C2O4＝ZnC2O4↓+2NH4Cl（3）過濾   氫氧化鈣（4）ZnC2O4ZnO+CO↑+CO2↑【解析】（1）鋅和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，所以“酸溶”所達到的目的是將鋅塊轉(zhuǎn)化為可溶于水的氯化鋅。（2）化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，由草酸銨推測草酸的化學(xué)式為C2H2O4，氯化鋅和草酸銨反應(yīng)生成草酸鋅和氯化銨，化學(xué)方程式為：ZnCl2+（NH4）2C2O4＝ZnC2O4↓+2NH4Cl。（3）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，銨態(tài)氮肥和堿混合研磨會生成氨氣，所以取少量樣品與氫氧化鈣混合、研磨，能嗅到氨味。（4）草酸鋅在高溫的條件下生成氧化鋅、一氧化碳和二氧化碳，化學(xué)方程式為：ZnC2O4ZnO+CO↑+CO2↑。

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