《工艺流程题》物质制备附答案主观题精选精练Word格式文档下载.docx

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请分析与计算。

（1）海水和苦卤都可以作为制取氯化镁的原料，甲同学提出选择苦卤更好，小组同学一致同意他的观点，理由是________。

（2）在工业生产中为了降低成本，试剂X最好选择表格中的________。

（3）该方案制取氯化镁时，要经历步骤I和步骤II两步转化，其主要目的是________。

（4）小组同学按上述方案进行了实验，并制得干燥纯净的氯化镁固体。

若步骤Ⅱ中溶质质量分数为10%的稀盐酸与氢氧化镁恰好完全反应，且步骤III中氯化镁没有损失，求步骤II中消耗稀盐酸的质量________。

（写出计算步骤）

【答案】

（1）海水中Mg2+的浓度很小，生产成本非常高，而苦卤中Mg2+的浓度高，生产成本低，同时还实现了资源的综合利用

（2）Ca（OH）2（3）得到纯净的氯化镁溶液（4）146.0g

【解析】

（1）海水和苦卤中都含有MgCl2，都可以作为制取氯化镁的原料，甲同学提出选择苦卤更好，小组同学一致同意他的观点，这是因为海水中Mg2+的浓度很小，如果直接取海水加入碱使Mg2+转化成氢氧化镁沉淀，将消耗大量碱，生产成本非常高，生产效率非常低，而苦卤是海水晒盐后剩余的溶液，由于水分的大量蒸发，苦卤中Mg2+的浓度大大提高，使苦卤中的Mg2+转化成氢氧化镁沉淀所需要的碱将大大减少，降低了生产成本，提高了生产效率，同时还实现了资源的综合利用。

故填理由是：

海水中Mg2+的浓度很小，生产成本非常高，而苦卤中Mg2+的浓度高，生产成本低，同时还实现了资源的综合利用。

（2）在工业生产中为了降低成本，必须选择既符合生产要求，又总价低的试剂。

假设生产同样多的氢氧化镁比如58吨，根据四种碱与氯化镁反应生成氢氧化镁的关系：

2NaOH～Mg（OH）2，Ca（OH）2～Mg（OH）2，Ba（OH）2～Mg（OH）2，2KOH～Mg（OH）2，计算可知，需要：

氢氧化钠80吨，总价192000元；

氢氧化钙74吨，总价62900元；

氢氧化钡171吨，总价906300元；

氢氧化钾112吨，总价616000元，因此试剂X最好选择表格中的Ca（OH）2。

（3）该方案制取氯化镁时，要经历步骤I和步骤II两步转化，步骤I是加入足量的氢氧化钙，将苦卤中的Mg2+转化为氢氧化镁沉淀（此时其他离子不能生成沉淀），经过过滤、洗涤得到纯净的氢氧化镁固体；

步骤II向氢氧化镁中加入适量10%的稀盐酸，氢氧化镁与盐酸完全反应生成氯化镁。

通过步骤I和步骤II两步转化，除去了苦卤中原来跟Mg2+混杂在一起的其他离子，得到纯净的氯化镁溶液。

因此经历步骤I和步骤II两步转化的主要目的是：

得到纯净的氯化镁溶液。

（4）解：

设步骤II中消耗稀盐酸的质量为x

解得x

答：

步骤II中消耗稀盐酸的质量为。

2.（2020·

新疆）从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属，并得到硫酸铜溶液。

其工艺流程如图所示:

（1）图中“操作”的名称是________。

（2）写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式________。

（3）写出①中发生的化学反应方程式________（任写一种）；

该反应的基本类型为________。

（4）写出②中发生的化学反应方程式________。

【答案】

（1）过滤

（2）Au（或Pt）

（3）

（或

）；

置换反应

（4）

（1）图中“操作”的名称是过滤，通过过滤能够除去不溶于水的物质。

（2）所得贵重金属是金、铂，化学式分别是Au、Pt；

（3）①中稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，和铝反应生成硫酸铝和氢气，发生的化学反应方程式：

、

，它们都是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，置换反应；

（4）②中加热条件下稀硫酸和铜、氧气反应生成硫酸铜和水，发生的化学反应方程式：

。

3.（2020·

苏州）硝酸钙可用于无土栽培等。

一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如下：

已知：

硝酸会挥发、受热会分解。

（1）气体X为________（填化学式）。

（2）“制浆”所得的混合物属于_______（填字母）。

A.溶液B.悬浊液C.乳浊液

（3）写出“中和”步骤主要反应的化学方程式：

________。

（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：

容器内混合物基本变澄清和________。

（5）“制浆”时须控制好加入水的量。

加入水量太少会导致制浆困难；

加入水量太多会导致_。

（6）若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。

但硝酸利用率会降低、同时会产生污染气体NOx。

产生NOx的原因是________。

【答案】

（1）CO2

（2）B（3）

（4）溶液的pH等于7

（5）结晶步骤能耗过多

（6）CaO与HNO3反应放出大量热，HNO3受热分解产生NOx

（1）煅烧石灰石会使碳酸钙在高温下分解成二氧化碳和氧化钙，所以X是二氧化碳，其化学式是：

CO2。

（2）氧化钙中加水后得到的是氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，因为反应生成的氢氧化钙部分溶于水，部分悬浮于液体中，所以“制浆”所得的混合物属于悬浊液，故填：

b。

（3）“中和”步骤主要反应是硝酸与氢氧化钙生成硝酸钙和水，化学方程式为：

（4）因为氢氧化钙微溶于水，如果氢氧化钙没有完全反应，液体中就有悬浮的颗粒物，另外氢氧化钙溶液呈碱性，如果氢氧化钙完全反应，溶液应该呈中性，pH=7，所以工业生产常根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：

容器内混合物基本变澄清和溶液的pH等于7。

因为氢氧化钙微溶于水，加入水量太少会导致制浆困难；

而如果加入水量太多会导致溶液中水分太多，蒸发浓缩时消耗的能量过多，故填：

结晶步骤能耗过多；

（6）根据题中提供的信息：

硝酸受热会分解，而氧化钙和硝酸反应放热，故此法过程中产生NOx的原因是：

CaO与HNO3反应放出大量热，HNO3受热分解产生NOx。

4.（2020·

宜昌）2020年，新型冠状病毒引起的疫情席卷全球，给人类的生命安全带来了巨大威胁。

我们在日常生活和学习中，既要保持安全距离，又要注意消毒杀菌。

过氧乙酸（CH3COOOH）是一种绿色高效的消毒剂，常用于校园环境消毒。

过氧乙酸具有酸性、腐蚀性（尤其是对金属）、可燃性，遇热、遇碱易分解。

用浓硫酸作催化剂，制备过氧乙酸的一种模拟流程如下（部分反应条件未标出）：

（1）认识过氧乙酸：

它属于________（填“有机化合物”或“无机化合物”）。

（2）制备过氧乙酸：

写出反应③的化学方程式________；

上述3个反应中属于化合反应的是________（填数字序号）。

（3）使用过氧乙酸：

在校园消毒中，将1kg质量分数为20%的过氧乙酸溶液稀释至0.5%，需要加水________kg；

下列关于过氧乙酸使用的说法正确的是________。

A、应低温、避开火源贮存B、环境消毒，浓度越大越好

C、谨防溅到眼睛和皮肤上D、最好不要用金属容器盛放

【答案】

（1）有机化合物

（2）

；

①②

（3）39；

ACD

（1）根据过氧乙酸的化学式，含有碳元素，所以它属于有机化合物；

（2）CH3COOH和过氧化氢反应生成CH3COOOH，CH3COOOH比CH3COOH分子中多了一个氧原子，则生成物中还有水，反应③的化学方程式

；

反应①是氢气和氧气在工作溶液和催化剂的条件下生成过氧化氢，属于化合反应，反应②是CH3OH和一氧化碳在一定条件下反应生成CH3COOH，也是化合反应，反应③不是化合反应；

（3）设加需要加水的质量为x，根据稀释前后溶质的质量不变有：

1kg×

20%=（1kg+x）×

0.5%，解得x=39kg；

A、过氧乙酸遇热易分解，应低温、避开火源贮存，正确；

B、过氧乙酸有很强的氧化性，是不同一般的消毒杀菌剂，环境消毒，不是浓度越大越好，不正确；

C、过氧乙酸具有腐蚀性，谨防溅到眼睛和皮肤上，正确；

D、过氧乙酸具有酸性、腐蚀性（尤其是对金属），最好不要用金属容器盛放，正确。

5.（2020·

泰州）硼及其化合物在现代工农业、医学、国防中有着重要的应用价值。

利用硼镁矿可制备硼，工艺流程如下图所示。

请回答下列问题：

（1）B2O3中B元素的化合价为________。

（2）为加快硼镁矿石与浓NaOH溶液的反应速率，可采取的措施是________；

回收副产物Mg（OH）2可制得流程________的反应物。

（3）H3BO3加热分解只生成两种氧化物，流程②的化学反应方程式为________。

（4）根据流程③的化学反应方程式：

，理论上制备吨的硼，需消耗镁多少吨写出计算过程）？

【答案】

（1）+3

（2）将硼镁矿石粉碎；

③（3）

设理论上制备吨的硼，需消耗镁的质量为x

答：

理论上制备吨的硼，需消耗镁吨。

【解析】【解答】

（1）氧元素通常显-2价，设B2O3中B元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：

2x+（-2）×

3=0，x=+3，故B元素的化合价为+3；

（2）为加快硼镁矿石与浓NaOH溶液的反应速率，可采取的措施是：

将硼镁矿石粉碎，增大反应物之间的接触面积；

根据图中各反应的反应物，结合质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，氢氧化镁只可用于制取镁，故可制得流程③的反应物；

（3）H3BO3加热分解只生成两种氧化物，由图可知，H3BO3加热分解生成三氧化二硼，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含H、B、O，生成物中含B、O，故生成物中还应含H，故另一产物是水，流程②的化学反应方程式为

6.（2020·

长春）粗盐中除了含有NaCl外，还含有少量Na2SO4、CaCl2、MgCl2及泥沙等杂质。

下图是常用的粗盐精制操作流程：

回答下列问题：

（1）操作1相当于实验室中的________操作；

（2）沉淀1的化学式为________；

（3）加入过量试剂1的目的是；

（4）滤液4中含有的阴离子是________（填离子符号）。

【答案】

（1）过滤

（2）Mg（OH）2（3）除尽Na2SO4（4）OH-、CO

、Cl-

（1）操作1用来分离固体泥沙和液体滤液Ⅰ，因此相当于实验室中的过滤；

（2）粗盐中含有少量Na2SO4、CaCl2、MgCl2，加入氢氧化钠溶液后，只有镁离子和氢氧根结合生成氢氧化镁白色沉淀，因此沉淀1为氢氧化镁，其化学式为Mg（OH）2；

（3）除去了镁离子后溶液中含有Na2SO4、CaCl2和NaCl，剩余的氢氧化钠，接下来就是用氯化钡除去硫酸根离子，因此加入过量的试剂1就是为了除尽Na2SO4。

（4）滤液3中有氯化钙一种杂质，因此通过加入过量的碳酸钠除去氯化钙，滤液4中含有过量的碳酸钠溶液显碱性，因此滤液4中含有的阴离子是OH-、CO

、Cl-

7.（2020·

长春）接触法生产硫酸的工艺流程如下：

（1）第1步反应中将液态硫喷入反应器的目的是。

（2）写出第4步化学反应方程式。

（3）第1步至第4步流程中涉