
工業(yè)流程題是各省市幾乎必考的壓軸題型,考查知識(shí)點(diǎn)多,聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,能綜合考查學(xué)生分析問題、運(yùn)用和遷移知識(shí)的能力??疾榉较蛑饕邢嚓P(guān)方程式的書寫和判斷反應(yīng)類型,判斷流程中操作名稱、操作方法,使用的儀器,判斷所加試劑、判斷產(chǎn)物、物質(zhì)的用途與分類,相關(guān)化合價(jià)計(jì)算,流程的評(píng)價(jià)及原料預(yù)處理等。答題時(shí)要充分利用題給材料,結(jié)合所學(xué)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析解答。
思路和方法
分析流程圖
1.關(guān)注“箭頭”:箭頭進(jìn)入的是投料(即反應(yīng)物);出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物);(回頭的箭頭)表示循環(huán)利用的物質(zhì)
2.關(guān)注方框內(nèi)所指
3.關(guān)注流程“三線”和“核心”(如下圖)
4.工藝流程的評(píng)價(jià)
①設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性:能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,雜質(zhì)是否完全除去,是否引入新的雜質(zhì)等。
②安全性和簡(jiǎn)便性:盡量選用較溫和的反應(yīng)條件,避免高溫、高壓條件。
③對(duì)環(huán)境的影響:是否符合綠色化學(xué)理念,是否產(chǎn)生有毒氣體等。
④節(jié)約性:原料利用率要盡量高。
5.書寫相關(guān)方程式、判斷可循環(huán)利用的物質(zhì)、對(duì)流程評(píng)價(jià)或改進(jìn)等
原料預(yù)處理的方法
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.煅燒或灼燒目的是: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
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NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、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.使用催化劑目的是:提高反應(yīng)速率,但使用時(shí)必須注意其活性溫度范圍。
提純分離的方法
1.結(jié)晶法:
(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KNO3型)
主要過程:加熱濃縮→冷卻結(jié)晶→過濾→洗滌→干燥
2.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)加蒸餾水至浸沒沉淀,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
3.工業(yè)流程的主要操作:結(jié)晶(或重結(jié)晶)、洗滌、干燥、灼燒、分液、重復(fù)操作2-3次等。
考點(diǎn)1 原料預(yù)處理的方法及作用
例1.(2022山東棗莊中考)(5分)回收含銅廢料(主要成分為Cu)中的銅,部分實(shí)驗(yàn)流程如下:
注:灼燒后得到黑色固體和殘留物,殘留物不溶于水和稀硫酸。
回答下列問題:
(1)“灼燒”的主要目的是 。
(2)“酸溶”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,反應(yīng)類型為
。
(3)“轉(zhuǎn)化”生成氣體X的成分為 。
【答案】(1)將Cu轉(zhuǎn)化為CuO; (2)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;復(fù)分解反應(yīng);
(3)氫氣(或H2)。
【解析】(1)銅灼燒生成氧化銅,“灼燒”的主要目的是將銅轉(zhuǎn)化為氧化銅,故答案為:將Cu轉(zhuǎn)化為CuO;
(2)“酸溶”的原理是氧化銅能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,化學(xué)方程式為CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,該反應(yīng)是由兩種化合物相互交換成分生成兩種新物質(zhì)的化合物,因此屬于復(fù)分解反應(yīng);故答案為:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;復(fù)分解反應(yīng);
(3)過濾后的濾液中含有硫酸銅和硫酸,加入過量的鐵屑時(shí),鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,因此“轉(zhuǎn)化”生成氣體X的成分為氫氣;故答案為:氫氣(或H2)。
考點(diǎn)2 控制反應(yīng)條件的方法
例2.(2022山東東營中考)(7分)海洋是人類巨大的資源寶庫,如圖為某課題小組模擬從海水中提取金屬鎂的簡(jiǎn)易流程圖。
某品牌不同堿的價(jià)格
請(qǐng)分析:
(1)海水和母液都可以作為制取氯化鎂的原料,小真同學(xué)提出選擇母液更好,小組同學(xué)一致同意他的觀點(diǎn),理由是 。
(2)在工業(yè)生產(chǎn)中為了降低成本,步驟Ⅰ中的試劑①最好選擇表格中的 。
(3)步驟Ⅱ由氫氧化鎂制得氯化鎂反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,該反應(yīng)屬于 反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。
(4)在步驟Ⅳ的反應(yīng)中 能轉(zhuǎn)變成了 能。
【答案】(1)母液中的氯化鎂濃度更高。(2)Ca(OH)2。
(3)復(fù)分解反應(yīng) (4) 電 ; 化學(xué)
【解析】(1)海水和母液都可以作為制取氯化鎂的原料,小真同學(xué)提出選擇母液更好,小組同學(xué)一致同意他的觀點(diǎn),理由是母液中的氯化鎂濃度更高。
故答案為:母液中的氯化鎂濃度更高。
(2)在工業(yè)生產(chǎn)中為了降低成本,步驟Ⅰ中的試劑①最好選擇表格中的Ca(OH)2,是因?yàn)槔迷撐镔|(zhì)價(jià)格最低。
故答案為:Ca(OH)2。
(3)步驟Ⅱ中氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,該反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)。
(4)在步驟Ⅳ的反應(yīng)中電能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能。
考點(diǎn)3 物質(zhì)分離、提純
例3. (2022廣西梧州中考)二氧化氯(ClO2)是一種常用的消毒劑,工業(yè)以粗鹽水(含少量Ca2+、Mg2+、 SKIPIF 1 < 0 等雜質(zhì)離子)為原料生產(chǎn)ClO2,工藝流程如圖8所示。
(1)除去粗鹽中的難溶性雜質(zhì)的步驟是溶解、________。
(2)“精制”中,用下列藥品除去雜質(zhì)離子,請(qǐng)寫出一組合理的添加順序____ (填序號(hào))。
①Na2CO3②BaCl2③NaOH
(3)“精制”最后應(yīng)加入適量鹽酸,其目的是除去溶液中的______ (填離子符號(hào))。
(4)電解池中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為_________________。
(5)生產(chǎn)過程中能循環(huán)利用的物質(zhì)X是________(填化學(xué)式)。
【答案】(1)過濾 (2)③②①或②③①或②①③
(3) SKIPIF 1 < 0 、OH- (4)NaCl+3H2O SKIPIF 1 < 0 NaClO3+3H2↑ (5)NaCl
【解析】
(1)除去粗鹽中的難溶性雜質(zhì)的步驟是溶解、過濾,因?yàn)檫^濾可以實(shí)現(xiàn)固液分離。
(2)①Na2CO3目的是除去過量氯化鋇以及Ca2+,所以需要放在氯化鋇之后;②BaCl2目的是除去 SKIPIF 1 < 0 ,需在碳酸鈉前面添加;③NaOH目的是除去Mg2+ ,所以順序無影響;所以“精制”中,合理的添加順序?yàn)棰邰冖倩颌冖邰倩颌冖佗邸?br>(3)“精制”最后應(yīng)加入適量鹽酸,其目的是除去溶液中過量的氫氧化鈉和碳酸鈉,所以除去的是 SKIPIF 1 < 0 、OH-。
(4)電解池中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為氯化鈉和水在通電的條件下生成次氯酸鈉和氫氣,對(duì)應(yīng)的方程式為NaCl+3H2O SKIPIF 1 < 0 NaClO3+3H2↑。
(5)生產(chǎn)過程中能循環(huán)利用的物質(zhì)X是氯化鈉,因?yàn)槁然c既是反應(yīng)物又是生成物,對(duì)應(yīng)化學(xué)式為NaCl。
考點(diǎn)4 分析流程圖
例4.(2022年四川省德陽市中考)碘(I2)及其化合物廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、染料等方面。I2的一種制備方法如下圖所示:
說明:圖中的“置換”指發(fā)生置換反應(yīng)。
回答下列問題:
(1)“過濾”操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和______(填儀器名稱)。
(2)在此制備流程中循環(huán)使用的物質(zhì)是______(填化學(xué)式)。
(3)溶液B中主要溶質(zhì)可能是______(填化學(xué)式)。
(4)“置換①”中的化學(xué)方程式為______。
【答案】(1)漏斗 (2)AgNO3 (3)FeCl3或者FeCl2 (4) SKIPIF 1 < 0
【解析】
(1)“過濾”操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗;
(2)有生成和投入的物質(zhì)可循環(huán)利用,可看出可循環(huán)使用的物質(zhì)是AgNO3;
(3)置換反應(yīng)是指一種單質(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;因此置換②的反應(yīng)溶液B中的溶質(zhì)是由鐵元素和氯元素組成的化合物,可以為FeCl3或FeCl2;
(4)置換①是AgI和Fe反應(yīng)生成FeI2和Ag,化學(xué)方程式為: SKIPIF 1 < 0 。
1.(2022山東威海中考)某工廠生產(chǎn)高錳酸鉀(KMnO4)的流程如圖所示,下列說法不正確的是( )
A.混合加熱室中發(fā)生物理變化
B.氧化室中一定有O2參與反應(yīng)
C.電解室中K2MnO4發(fā)生分解反應(yīng)
D.該過程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是KOH
【答案】C
【解析】A、混合加熱室中沒有新物質(zhì)生成,屬于物理變化,正確;
B、氧化室中錳元素的化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?6價(jià),且通入空氣,因此一定有氧氣參與,正確;
C、根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變,反應(yīng)物中一定含有氫元素,則反應(yīng)物不止錳酸鉀一種,不是分解反應(yīng),錯(cuò)誤;
D、氫氧化鉀在反應(yīng)中既能作反應(yīng)物,又能作生成物,可以循環(huán)利用,正確。
故選:C。
2. (2022北京中考)硼(B)是制造火箭耐熱合金的原料。鎂還原法生產(chǎn)硼的主要工藝流程如下圖。
(1)脫水爐中,硼酸發(fā)生分解反應(yīng),配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式H3BO3 SKIPIF 1 < 0 B2O3+H2O:__________。
(2)還原爐中,發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為_______________。
(3)酸煮罐中,加入鹽酸的目的是_______________。
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)置換反應(yīng) (3)除去硼中的氧化鎂
【解析】
(1)根據(jù)配平化學(xué)方程式的依據(jù)是反應(yīng)前后每種原子的個(gè)數(shù)不變,生成物中含2個(gè)硼原子,故硼酸的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2,則反應(yīng)物中含6個(gè)H,故生成物中也應(yīng)含6個(gè)H,故水的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3,故填: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)根據(jù)流程圖可知,還原爐中,發(fā)生的反應(yīng)是氧化硼與鎂在一定條件下反應(yīng)生成硼和氧化鎂,反應(yīng)前鎂是單質(zhì),氧化硼是化合物,反應(yīng)后生成的硼是單質(zhì),氧化鎂是化合物,符合置換反應(yīng)的定義,故填:置換反應(yīng);
(3)由氧化鎂能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水,硼不與酸反應(yīng),則加入酸后可以除去硼中的氧化鎂,故填:除去硼中的氧化鎂。
3.(2022湖南常德中考)某火力發(fā)電廠產(chǎn)生的固體廢棄物粉煤灰中含有較多的氧化鋁(Al2O3)。從粉煤灰中提取氧化鋁的工藝流程如圖,請(qǐng)回答下列問題:
(1)“操作 a”的名稱_______;
(2)加足量氨水能將Al3+全部轉(zhuǎn)化成Al(OH)3,寫出氨水的化學(xué)式_______;
(3)“酸浸”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______;
(4)寫出“煅燒”時(shí)涉及的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。
【答案】(1)過濾 (2)NH3·H2O (3) SKIPIF 1 < 0
(4) SKIPIF 1 < 0
【解析】(1)操作a實(shí)現(xiàn)了固液分離,名稱是過濾;
(2)氨水的化學(xué)式為:NH3·H2O;
(3)粉煤灰中含有較多的氧化鋁,“酸浸”時(shí)生成硫酸鋁,故加入的酸是硫酸,氧化鋁和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為: SKIPIF 1 < 0 ;
(4)“煅燒”時(shí)涉及的主要反應(yīng)為氫氧化鋁在高溫下反應(yīng)生成氧化鋁和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為: SKIPIF 1 < 0 。
4.(2022廣西賀州中考)某燃煤電廠產(chǎn)生的固體廢棄物粉煤灰中含有較多的氧化鋁。從粉煤灰中提取氧化鋁的工藝流程如下。
(1)“酸浸”中使用的酸是______(填字母序號(hào))。
A. HClB. H2SO4C. HNO3
(2)“煅燒”后產(chǎn)物X的化學(xué)式為______,寫出“煅燒”過程發(fā)生的化學(xué)方程式:______。
(3)該工藝的價(jià)值在于______。
【答案】(1)B
(2)H2O; SKIPIF 1 < 0
(3)廢物再利用(或有利于保護(hù)金屬資源等)
【解析】(1)由于“酸浸”后生成了硫酸鋁,所以“酸浸”中使用的是硫酸,故選B;
(2)氫氧化鋁煅燒生成氧化鋁和水,水的化學(xué)式為:H2O;該反應(yīng)化學(xué)方程式 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)該工藝的價(jià)值在于廢物再利用或有利于保護(hù)金屬資源等
5. (2022貴州銅仁中考)1921年,正在美國留學(xué)的侯德榜先生為了發(fā)展我國的民族工業(yè)毅然回國,在當(dāng)時(shí)艱苦的條件下,成功摸索和改進(jìn)了西方的制堿方法,發(fā)明了聯(lián)合制堿法(又稱侯氏制堿法),其主要制備流程如下
(1)上述流程中氨氣可用氫氣和氮?dú)夂铣?,工業(yè)上獲得氮?dú)獾姆椒╛_____。
(2)操作①的名稱______。
(3)寫出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式______。
(4)寫出工業(yè)上用純堿制燒堿的化學(xué)方程式______。
【答案】(1)分離液態(tài)空氣法 (2)過濾
(3) SKIPIF 1 < 0
(4) SKIPIF 1 < 0
【解析】
(1)空氣是氮?dú)獾牧畠r(jià)來源,則工業(yè)上得到氮?dú)獾姆椒ㄊ欠蛛x液態(tài)空氣法;
(2)操作①后得到了固體和溶液,則其名稱是過濾;
(3)以飽和食鹽水、NH3、CO2為原料制備NaHCO3的反應(yīng)是氯化鈉、氨氣、二氧化碳和水反應(yīng)生成晶體碳酸氫鈉和氯化銨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為: SKIPIF 1 < 0 ;
(4)純堿是碳酸鈉,燒堿是氫氧化鈉,碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,方程式是: SKIPIF 1 < 0 。
6.(2022山東臨沂中考)芯片、光導(dǎo)纖維在現(xiàn)代科技發(fā)展中有者十分重要的作用,制造芯片要用到高純硅,制造光導(dǎo)纖維要用到高純二氧化硅,利用石英砂(主要成分是二氧化硅)通過如下工藝流程可以分別制備高純硅和商純二氧化硅(反應(yīng)中部分生成物已略去)。
(1)硅是地殼中元素含量居第二位的______(填“金屬”或“非金屬”)元素。
(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式: SKIPIF 1 < 0 ,其中SiO2發(fā)生了______。(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。
(3)反應(yīng)②和反應(yīng)③都屬于置換反應(yīng)。工藝流程Ⅰ中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是_______(填化學(xué)式):工藝流程Ⅱ中反應(yīng)③的化學(xué)方程式是_______。
【答案】(1)非金屬 (2)還原
(3) ①. HCl、Cl2 ②. SKIPIF 1 < 0
【解析】
(1)硅是“石”字旁,是非金屬元素。
(2)二氧化硅在反應(yīng)中失去了氧,發(fā)生了還原反應(yīng)。
(3)既有投入又有產(chǎn)出的物質(zhì)可循環(huán)利用。從流程中氣體A和氣體B既是原料又是產(chǎn)物可循環(huán)利用,化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變,粗硅與氣體A反應(yīng)生成SiHCl3,SiHCl3與氫氣發(fā)生置換反應(yīng)生成Si和氣體A,所以氣體A是化合物,含有氫、氯元素,是HCl。氣體B和硅反應(yīng)生成SiCl4,SiCl4和氧氣發(fā)生置換反應(yīng)生成二氧化硅和氣體B,所以氣體B是單質(zhì),含有氯元素,是Cl2。
工藝流程Ⅱ中反應(yīng)③是SiCl4和O2反應(yīng)生成SiO2和Cl2,化學(xué)方程式為 SKIPIF 1 < 0 。
7.(2022江蘇蘇州中考)錳元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多種氧化物,其中Mn3O4是重要的結(jié)構(gòu)材料。工業(yè)用硫酸錳(MnSO4)制備Mn3O4的流程如下:
(1)“沉淀”反應(yīng)是 SKIPIF 1 < 0 。該反應(yīng)的基本類型為___________。
(2)寫出“過濾”所得濾液的一種用途:___________。
(3)將Mn(OH)2加水“打漿”制成懸濁液,可加快“氧化”反應(yīng)速率的原因是___________。
(4)“氧化”時(shí),Mn(OH)2與空氣中的氧氣在60℃條件下反應(yīng)生成Mn3O4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(5)通過測(cè)定固體產(chǎn)物中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)來推斷產(chǎn)物成分?!把趸彼霉腆w產(chǎn)物中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨通空氣時(shí)間的變化如圖所示。
①通空氣8小時(shí)左右,所得固體幾乎全部為Mn3O4推出該結(jié)論的依據(jù)是___________。
②通空氣超過8小時(shí),產(chǎn)物中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小的原因是___________。
【答案】(1)復(fù)分解反應(yīng) (2)作氮肥 (3)增大氫氧化錳與氧氣接觸面積
(4) SKIPIF 1 < 0
(5)① Mn3O4中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為 SKIPIF 1 < 0 ②部分Mn3O4轉(zhuǎn)化為更高價(jià)態(tài)的錳的氧化物(或部分Mn3O4轉(zhuǎn)化為Mn2O3.MnO2)
【解析】(1)氨水可電離出銨根離子和氫氧根離子,根據(jù)反應(yīng)可知硫酸錳和氨水反應(yīng)生成氫氧化錳和硫酸銨,屬于兩種化合物互相交換成分生成另外兩種化合物的反應(yīng)即復(fù)分解反應(yīng),故填:復(fù)分解反應(yīng);
(2)根據(jù)題意可知,過濾后的濾液中含有硫酸銨,硫酸銨含有氮元素屬于氮肥,故填:作氮肥;
(3)將氫氧化錳加水“打漿”制成懸濁液,可以在通入空氣是與氧氣充分接觸從而加快“氧化”反應(yīng)速率,故填:增大氫氧化錳與氧氣接觸面積;
(4)氫氧化錳與空氣中的氧氣在60℃條件下反應(yīng)生成四氧化三錳和水,化學(xué)方程式為: SKIPIF 1 < 0 ;
(5)①硫酸錳中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 SKIPIF 1 < 0 ,如圖通空氣8小時(shí)左右,所得固體中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)也是 SKIPIF 1 < 0 ,故說明此時(shí)所得固體幾乎全部為Mn3O4;
②通空氣超過8小時(shí),產(chǎn)物中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小的原因是:部分Mn3O4轉(zhuǎn)化為更高價(jià)態(tài)的錳的氧化物(或部分Mn3O4轉(zhuǎn)化為Mn2O3.MnO2)
8. (2022內(nèi)蒙古通遼中考)我國化學(xué)家侯德榜所創(chuàng)立的侯氏聯(lián)合制堿法,既提高了原料利用率,又“變廢為寶”,降低了生產(chǎn)成本,促進(jìn)了世界制堿技術(shù)的發(fā)展。侯氏聯(lián)合制堿法的部分工藝流程如下:
已知:① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0
(1)粗鹽水中主要含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2三種可溶性雜質(zhì),工業(yè)上常用加入稍過量的_____溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液及適量的鹽酸等除雜、精制。
(2)Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
(3)氯化銨屬于化肥中的______,不采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法得到氯化銨晶體的原因是______。
(4)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是水、__________。
【答案】(1)BaCl2或氯化鋇 (2)CO2+NH3+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓
(3) ①. 氮肥 ②. 氯化銨受熱易分解 (4)二氧化碳或CO2
【解析】
(1)硫酸鈉能與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀與氯化鈉,則在溶液中加入稍過量的氯化鋇可以去除雜質(zhì)硫酸鈉;氫氧化鈉能與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀與氯化鈉,則在溶液中加入稍過量的氫氧化鈉可以去除雜質(zhì)氯化鎂;碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀與氯化鈉,則在溶液中加入稍過量的碳酸鈉可以去除雜質(zhì)氯化鈣;
(2)根據(jù)流程圖可知在飽和氯化鈉溶液中通入二氧化碳與氨氣反應(yīng)生成碳酸氫鈉沉淀與氯化銨,結(jié)合質(zhì)量守恒定律可以得出反應(yīng)物還有水,則綜合分析得出化學(xué)反應(yīng)方程式為:CO2+NH3+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓
(3)氯化銨中含有N,則屬于氮肥;根據(jù)題干信息可知氯化銨受熱易分解,蒸發(fā)結(jié)晶需要加熱,故不能用蒸發(fā)結(jié)晶的方式提純氯化銨晶體;
(4)根據(jù)流程圖可知碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水與二氧化碳,在步驟II中需要加入二氧化碳,則二氧化碳與水能循環(huán)利用。
9.(2022四川內(nèi)江中考)氧化鋅為白色粉末,可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。提純工業(yè)級(jí)粗氧化鋅(含有FeO、MnO、NiO等雜質(zhì))的流程如圖所示:
(已知:在反應(yīng)①中,金屬氧化物與硫酸反應(yīng)生成鹽和水。)
請(qǐng)回答下列問題:
(1)將反應(yīng)⑤中的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整: SKIPIF 1 < 0 ______。若在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行此反應(yīng),Zn2(OH)2CO3固體應(yīng)放在______(選填“坩堝”或“蒸發(fā)皿”)中高溫加熱。
(2)反應(yīng)①中,F(xiàn)eO與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______;反應(yīng)③的化學(xué)反應(yīng)基本類型為___________反應(yīng)。
(3)反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是___________;反應(yīng)④所得濾液中,溶質(zhì)的主要成分是_______。
【答案】(1) ①. H2O ②. 坩堝
(2) ①. SKIPIF 1 < 0 ②. 置換
(3) ①. Mn2+、Fe2+ ②. 硫酸鈉或Na2SO4
【解析】
(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前鋅原子有2個(gè)、氫原子有2個(gè)、氧原子有5個(gè)、碳原子有1個(gè),反應(yīng)后鋅原子有2個(gè)、氧原子有4個(gè)、碳原子有1個(gè),則未知分子中含有2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子,則應(yīng)補(bǔ)充H2O;
Zn2(OH)2CO3為固體,應(yīng)放在坩堝中高溫加熱。
(2)氧化亞鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水,化學(xué)方程式為FeO+H2SO4=FeSO4+H2O;反應(yīng)③中硫酸鎳與鋅反應(yīng)生成硫酸鋅和鎳,該反應(yīng)符合“一種單質(zhì)與一種化合物反應(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)。
(3)反應(yīng)②后濾渣中為二氧化錳和氫氧化鐵,而濾液中含有硫酸鎳,則說明通過反應(yīng)②將原雜質(zhì)中FeO、MnO除去,故除去的離子為Mn2+、Fe2+;
反應(yīng)④為碳酸鈉、硫酸鋅與水反應(yīng)生成堿式碳酸鋅和硫酸鈉的反應(yīng),則濾液中溶質(zhì)為硫酸鈉。
10.(2022四川樂山中考)垃圾分類有利于保護(hù)環(huán)境,充分利用資源。某廠從廢舊電子產(chǎn)品中回收貴重金屬同時(shí)制備CuSO4·5H2O的工藝流程如下:
已知:步驟3中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為: SKIPIF 1 < 0 。
回答下列問題:
(1)從垃圾分類的角度,該廠加工的廢舊電子產(chǎn)品屬于 。
A. 有害垃圾 B. 可回收垃圾 C. 廚余垃圾 D. 其他垃圾
(2)流程中步驟③回收的貴重金屬為_______。
(3)流程中操作a表示一系列的操作,包括:蒸發(fā)濃縮、_______、過濾、洗滌、干燥等。
(4)步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
【答案】(1)B (2)金、銀 (3)降溫結(jié)晶 (4) SKIPIF 1 < 0
【解析】(1)根據(jù)該流程圖可知,可從廢舊電子產(chǎn)品中回收貴重金屬,同時(shí)制備CuSO4·5H2O,于是從垃圾分類的角度,該廠加工的廢舊電子產(chǎn)品屬于可回收垃圾,故選B;
(2)根據(jù)流程中步驟 ②是鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,步驟③是銅與稀硫酸、氧氣在加熱條件下生成硫酸銅和水,所以粗銅中的銅和鐵均已完全反應(yīng)完,則流程中步驟③回收的貴重金屬為金、銀;
(3)由溶液得到晶體,應(yīng)進(jìn)行一系列的操作,包括:蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等,故填:降溫結(jié)晶;
(4)步驟②中發(fā)生反應(yīng)是鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,該化學(xué)反應(yīng)方程式為: SKIPIF 1 < 0 ,故填: SKIPIF 1 < 0 。
11.(2022山西中考)新型發(fā)光陶瓷是將高科技蓄光材料融人傳統(tǒng)陶瓷釉料中,經(jīng)高溫?zé)贫?。它吸蓄光能后,可在水陰暗環(huán)境中自行發(fā)光,以下是其部分生產(chǎn)流程。分析流程,回答問題:
(1)上述設(shè)備中,有化學(xué)變化發(fā)生的是______。
(2)練泥機(jī)將水和壞料充分調(diào)和,其作用相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)操作中的______。
(3)施釉機(jī)先將蓄光釉料印刷在坯體上,再涂抹一層透明釉料的作用是______(合理即可)。
(4)生產(chǎn)蓄光材料需要在稀有氣體環(huán)境中進(jìn)行,利用稀有氣體的性質(zhì)是______。
(5)若坯料中鐵粉未被除去,則燒制的陶瓷會(huì)出現(xiàn)黑點(diǎn),其原因是______(用化學(xué)方程式解釋)。
【答案】(1)燒成爐
(2)攪拌
(3)保護(hù)蓄光釉料/提高釉面性能
(4)化學(xué)性質(zhì)很不活潑/一般不與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)(合理即可)
(5) SKIPIF 1 < 0
【解析】(1)如圖前幾步中,都是物質(zhì)的形狀等發(fā)生變化沒有生成新物質(zhì),屬于物理變化,燒成爐中陶坯經(jīng)過加熱生成了新物質(zhì)屬于化學(xué)變化,故填:燒成爐;
(2)練泥機(jī)將水和壞料充分調(diào)和,其作用相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)操作中的攪拌;
(3)施釉機(jī)先將蓄光釉料印刷在坯體上,再涂抹一層透明釉料,這樣就將里面的蓄光釉料覆蓋起來起到保護(hù)作用,故填:保護(hù)蓄光釉料或提高釉面性能;
(4)稀有氣體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不易與釉料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故填:化學(xué)性質(zhì)很不活潑或一般不與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng);
(5)根據(jù)題意,殘留的鐵會(huì)與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵,化學(xué)方程式為: SKIPIF 1 < 0 。
12.(2022湖南岳陽中考)《夢(mèng)溪筆談》中記載了用“苦泉水”制取銅的方法:“挹其水熬之,則成膽礬,烹膽礬則成銅:熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。此文記錄了兩種冶銅工藝,主要流程如圖所示。
資料:“熬成膽礬”是將硫酸銅溶液蒸發(fā)制得硫酸銅晶體,該化學(xué)反應(yīng)為: SKIPIF 1 < 0 。
(1)寫出“鐵釜”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______;
(2)上述生產(chǎn)過程中,沒有涉及到的化學(xué)反應(yīng)類型是______(填字母);
A. 化合反應(yīng)B. 分解反應(yīng)C. 置換反應(yīng)D. 復(fù)分解反應(yīng)
(3)實(shí)驗(yàn)室從硫酸銅溶液中分離出硫酸銅品體的操作過程為:
①加熱蒸發(fā)到飽和:
②降溫析出晶體:
③______(填操作名稱);
(4)生產(chǎn)生活中鐵釜(鐵鍋)易銹蝕,請(qǐng)寫出一種金屬防銹的方法______。
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 (2)D (3)過濾 (4)刷油漆(或制成合金等)
【解析】(1)“鐵釜”中發(fā)生反應(yīng)是鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由苦泉水得到膽礬晶體,是硫酸銅與水在加熱條件下生成膽礬,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為: SKIPIF 1 < 0 ,該反應(yīng)符合“多變一”的特征,屬于化合反應(yīng);方案一膽礬晶體通過加熱得到銅,該反應(yīng)屬于分解反應(yīng);方案二中硫酸銅溶液與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,該反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng),是置換反應(yīng),由此,該操作流程中沒有涉及復(fù)分解反應(yīng),故選:D;
(3)從硫酸銅溶液中分離出硫酸銅品體的操作過程為:①加熱蒸發(fā)到飽和;②降溫析出晶體;③過濾,故填:過濾;
(4)鐵同時(shí)接觸水和氧氣會(huì)生銹,防止金屬生銹的方法:刷油漆或制成合金等。
13.(2022湖北黃石中考)二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土氧化物。平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì))。某學(xué)習(xí)組以此粉末為原料,設(shè)計(jì)以下工藝流程對(duì)資源進(jìn)行回收,得到純凈的CeO2和硫酸鐵銨晶體[NH4Fe(SO4)2·xH2O]。
已知:①CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液;②SiO2不溶于酸(氫氟酸除外)。
回答下列問題:
(1)稀酸A是______;
(2)操作①的名稱為______;
(3)濾渣2是______(填化學(xué)式);
(4)濾液2中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Ce2(SO4)3+12NaOH+O2+2甲=4Ce(OH)4↓+6Na2SO4,甲的化學(xué)式是______;
(5)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2]中Fe元素的化合價(jià)為______價(jià)。
【答案】(1)稀硫酸 (2)過濾 (3)SiO2 (4)H2O (5)+3
【解析】(1)Fe2O3、FeO能和硫酸反應(yīng);CeO2不溶于稀硫酸,SiO2也不溶于酸,加入稀硫酸可將CeO2和SiO2與Fe2O3、FeO分離,且最終要得到純凈硫酸鐵銨晶體,含有硫酸根,為了不引入新的雜質(zhì)離子,則稀酸A是稀硫酸,故填:稀硫酸;
(2)操作①后得到了濾渣和濾液,固液分離開,則過濾操作;
(3)根據(jù)上述分析,濾渣1中是CeO2和SiO2,濾渣1中加入稀硫酸和H2O2,CeO2轉(zhuǎn)化為Ce3+存在于濾液2中,則濾渣2為SiO2;
(4)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前:4個(gè)Ce、6個(gè)S、38個(gè)O、12個(gè)Na、12個(gè)H,反應(yīng)后:4個(gè)Ce、6個(gè)S、40個(gè)O、12個(gè)Na、16個(gè)H,則2甲中含有4個(gè)H、2個(gè)O,則甲是H2O;
(5)硫酸鐵銨中,銨根是+1價(jià),硫酸根是-2價(jià),設(shè)鐵的化合價(jià)是x,則 SKIPIF 1 < 0 ,則x=+3。
試劑
NaOH
Ca(OH)2
KOH
價(jià)格(元/噸)
3100
670
7000
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