湖南省长沙市中考化学复习 第二部分 重点专题突破 专题二 流程图题专题集训Word文档格式.docx
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根据流程图回答:
(1)在完成操作Ⅰ之前,必须加入的物质X是____________;
(2)操作Ⅱ的名称是__________;
(3)加入试剂盐酸的目的是__________________。
4.(2017德阳)实验室中有一包由KCl、MgSO4和CaCl2组成的固体混合物,某校研究性学习小组的同学为了除去其中的MgSO4和CaCl2,得到纯净的KCl,设计了如图实验方案。
第4题图
请你回答下列问题:
(1)X溶液与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式是________________________________________,该反应所属的基本反应类型是____________。
(2)Y溶液中溶质的化学式是________。
(3)该实验中盐酸的作用是________________。
5.为了除去铜粉中混有的铁粉,并用提纯的铜粉制取胆矾(CuSO4·
5H2O)。
某课外活动小组的同学按如下流程进行实验。
(反应中部分生成物已略去)
第5题图
已知:
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O。
回答下列有关问题:
(1)操作a的名称是__________;
除去铜粉中的铁粉,最简便的实验方法是________________。
(2)由Cu制CuSO4溶液的途径Ⅱ中,若不通入O2,反应将不会发生,原因是__________________________________________。
(3)途径Ⅱ与途径Ⅰ相比较,其显著的优点是____________________________(回答一点即可)。
类型二) 制盐、制碱流程
1.(2017娄底)碳酸亚铁(FeCO3)可用于制作补铁药物,以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2等)为原料制备碳酸亚铁的生产流程示意图:
【资料】40℃以上时,(NH4)2CO3易分解。
(1)操作Ⅰ的名称为________。
(2)写出向固体A中加入稀硫酸后发生反应的化学方程式:
______________________________。
(3)加入(NH4)2CO3后,该反应必须控制的条件是:
________________。
(4)从溶液C中可回收一种化工产品,请写出它的一种用途______________。
2.(2017长沙三模)利用空气制取氮肥的流程如图所示:
(1)Ⅰ中参与反应的单质甲为________;
(2)Ⅱ中反应的化学方程式为______________________;
(3)物质所含元素的化合价发生变化的反应称为氧化还原反应。
反应Ⅲ________(选填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
3.(2017长沙五模)保险粉(化学式Na2S2O4)在工农业生产中有广泛的用途,Na2S2O4在碱性溶液中稳定,在中性和酸性溶液中极不稳定;
在NaCl存在的条件下,Na2S2O4在水中的溶解度显著下降。
Na2S2O4制备流程如图所示:
(1)反应Ⅰ的原理为Zn+2SO2===ZnS2O4,该反应类型为____________;
(2)操作a的名称为________;
(3)滤液中含有Na2S2O4,往溶液中加入NaCl和少量的NaOH的原因是____________________________________________________________。
4.(2017长郡教育集团模拟)现有工厂丢弃的废铜屑(铜屑表面呈绿色,其中混有少量生锈铁屑)。
课外活动小组同学欲利用其制取胆矾,他们设计了下面两种制取流程。
已知Cu+Fe2(SO4)3===2FeSO4+CuSO4
请回答:
(1)操作①所用到的玻璃仪器有:
烧杯、玻璃棒和________。
(2)溶液A的溶质除了过量硫酸外还有________两种。
(3)两种方法比较,符合绿色化学要求的是________________。
5.(2017长沙二模)侯德榜是我国著名的化学家,为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献。
他发明的侯氏制碱法大大提高了原料的利用率,其工艺流程大致如图所示:
(1)上述流程中,用到的原料有空气、焦炭、水、二氧化碳、________等;
(2)反应②的化学方程式为__________________;
(3)上述流程中,“一种氮肥”的化学式是______________________________。
6.(2017重庆A)在牙膏中常用轻质碳酸钙粉末作摩擦剂。
小李在实验室以石灰石(杂质不反应也不溶于水)为原料制取轻质碳酸钙和氢氧化钠。
第6题图
(1)操作②的名称是________。
(2)该流程中有两个反应,产物中均出现碳酸钙,这两个反应的化学方程式分别为__________________________、__________________________。
(3)为了验证加入Na2CO3溶液后,溶液M中的溶质是否反应完全,可取上层清液加入________(填序号)进行检验。
A.碳酸钠溶液 B.铁粉 C.无色酚酞
7.(2017广州节选)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电渡、医药等行业。
已知CuCl难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易变质。
CuCl的制备流程如下:
第7题图
(1)“滤液1”中除了Na+、SO
外。
还存在较多的离子是______、______。
(写离子符号)
(2)“反应”中发生的化学反应是2CuCl2+Na2SO3===2CuCl↓+2NaCl+SO3。
产生的SO3迅速与水化合生成一种酸,该反应的化学方程式为____________________________。
(3)“操作a”的名称是________。
本流程中可循环利用的物质(水除外)是________。
(写化学式)
(4)可用“水洗”的原因是____________________。
“醇洗”的目的是______________________。
类型三) 金属和金属矿物资源的利用
1.(2017长沙八模)竖炉冶铁工艺流程如图所示,请回答下列问题:
(1)该工业流程中,冶炼出的铁水属于________(选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)CH4作用是________________________。
(3)该工艺流程中,可循环利用的物质是________________________。
2.(2017麓山二模)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶等,如图为某化工企业生产钛流程示意图:
请回答下列问题:
(1)FeTiO3中钛元素的化合价为________;
(2)②中CO和H2以化学计量数1∶2恰好完全反应,则该反应的基本反应类型是______________;
(3)③中氩气的作用是________,该反应的化学方程式是______________________________。
3.(2017长沙七模)铝和铝合金是一类重要的金属材料,工业上用铝土矿(含有Al2O3和SiO2,不考虑其他杂质)制取金属铝的基本流程如图所示(已知:
①SiO2是一种难溶于水,也不与盐酸、硫酸反应的物质;
②铝盐与氨水反应,生成氢氧化铝沉淀和铵盐。
):
(1)操作Ⅱ的名称是________;
(2)滤液Ⅱ中溶质的用途之一是____________。
4.(2017南雅二模)如图是氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图,根据要求回答问题。
(1)操作A的名称______________,副产品P是________。
(2)通空气时的化学方程式:
4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3,由沉淀M获得Fe3O4过程中发生的反应为Fe(OH)2+2Fe(OH)3===Fe3O4+4H2O。
控制“一定量空气”的目的是______________________________________。
5.(2017长郡双语二模)BaCl2是一种可溶性有毒重金属盐,广泛应用于化工领域。
用毒重石(主要成分为BaCO3,杂质不溶于水且不与盐酸反应)制备氯化钡晶体的工艺流程如下:
(1)气体X的化学式是__________;
(2)下列有关此工艺流程的判断中,不正确的是________(填字母);
A.毒重石加盐酸前先粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率
B.操作Y的名称是过滤
C.洗涤氯化钡晶体的洗涤剂选择,水比饱和BaCl2溶液更好
(3)滤渣水洗液及滤液2循环利用的目的是________________________________。
6.(2017陕西)我国每年报废的手机超过1亿部。
废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,随意丢弃既会造成资源浪费,也会污染土壤和水体。
化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验。
Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O;
不考虑金、银发生类似反应。
(1)将电路板粉碎成粉末的目的是________________________。
(2)步骤①所得滤液中的溶质除硫酸外,还有________________________。
(3)步骤②中的实验现象是:
固体部分溶解,______________________。
(4)步骤④中反应的化学方程式是________________________。
类型四) 海水化学的利用
1.(2017长沙六模)海水中含有氯化钠、氯化镁等可溶性盐,利用海水制取金属镁的流程如图所示(部分物质省略):
(1)该流程中没有涉及到的基本反应类型是____________;
(2)从海水中提取氯化镁时,经历了“氯化镁→氢氧化镁→氯化镁”的转化过程,这样做的目的是____________________。
2.(2017长沙四模)海水是巨大的资源宝库。
如图是某工厂对海水资源综合利用的示意图:
(1)分离粗盐和母液的操作名称为________;
母液中一定含有的金属元素为________;
(2)下表为氯化钠在不同温度时的溶解度。
请结合表中数据回答问题:
温度/℃
30
50
70
100
溶解度/g
36.3
37.0
37.8
39.8
从海水中获取粗盐,宜选用________(选填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
3.(2017绥化)从海水中可制备纯碱和金属镁,其流程如图所示。
(1)粗盐提纯时,每步操作都会用到的一种玻璃仪器是________。
(填仪器名称)
(2)粗盐水中主要含有CaCl2、MgSO4等可溶性杂质,可加入下列物质:
a.适量的盐酸;
b.稍过量的Na2CO3溶液;
c.稍过量的Ba(OH)2溶液,利用过滤等操作进行除杂,则加入这三种物质的先后顺序为________。
(填字母序号)
(3)向饱和的氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳,经过一系列变化,最终可制得纯碱。
请写出第Ⅲ步反应的化学方程式________________________________。
(4)第Ⅴ步Mg(OH)2与盐酸的反应________中和反应。
(选填“是”或“不是”)
4.(2017郴州)海水中有着丰富的化学资源,人们可以从海水中提取出很多的物质,如:
氯化钠、镁等。
如图就是利用海水提取氯化钠的大致过程:
第4题图1
(1)图中①是________(填“蒸发池”或“冷却池”);
(2)析出晶体后的母液是氯化钠的________(填“饱和溶液”或“不饱和溶液”);
(3)实验室除去粗盐中难溶性杂质的主要实验步骤有:
Ⅰ溶解 Ⅱ________(填操作名称) Ⅲ蒸发
上述三个步骤中,用到的同一种玻璃仪器的名称是________,该玻璃仪器在步骤Ⅱ中的作用是________;
(4)提取粗盐后的母液中含有较多氯化镁,从母液中提取金属镁的过程大致如下:
第4题图2
该过程中反应Ⅰ的基本反应类型是__________________;
写出反应Ⅱ的化学方程式为________________________________________________________________________
参考答案及解析
类型一 除杂、提纯流程
1.
(1)加热
(2)除去氯化钙和过量的氯化钡 (3)不严谨。
因为没有除去过量的碳酸钾(或煮沸后的溶液中仍含有碳酸钾)
【解析】
(1)在四种固体中,只有碳酸氢铵加热后会分解,因此步骤①可以通过加热混合固体可除去碳酸氢铵。
(2)根据步骤③加入过量氯化钡后,得到的悬浊液中含有大量钡离子和钙离子,而步骤④加入过量的碳酸钾可以和钙离子、钡离子反应生成碳酸钙和碳酸钡沉淀,因此加入过量的碳酸钾溶液的目的是除去氯化钙和过量的氯化钡。
(3)根据实验设计流程图可知此设计方案不严谨。
这是因为步骤④中加入过量的碳酸钾未除去,或煮沸后的溶液中仍含有碳酸钾,最后得不到纯净的氯化钾溶液,从而影响实验结果。
2.
(1)除去Ca2+和过量的BaCl2
(2)稀盐酸 MgCl2
Mg+Cl2↑
(1)为了除去粗盐溶液中的杂质,加入过量BaCl2溶液的目的是除去SO
,再加入过量NaOH溶液的目的是除去Mg2+,加入过量的Na2CO3溶液目的除了除去Ca2+,还为了除去过量的BaCl2。
(2)将氢氧化镁转化为氯化镁需要加入稀盐酸,其反应为酸碱中和反应;
步骤三的反应为:
氯化镁电解生成镁和氯气。
3.
(1)水(或H2O)
(2)过滤 (3)除去过量的碳酸钠和氢氧化钠
【解析】粗盐提纯过程中,首先加水将粗盐溶解,再过滤除去泥沙,向溶液中加入过量氢氧化钠溶液的目的是除去氯化镁,加入过量碳酸钠溶液的目的是除去氯化钙,由于加入的试剂都是过量的,因此先将沉淀过滤除去后,再加入适量盐酸将过量的碳酸钠和氢氧化钠除去,最后通过蒸发结晶得到精盐。
4.
(1)MgSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+Mg(OH)2↓ 复分解反应
(2)K2CO3 (3)除去滤液Ⅱ中的氢氧化钾和碳酸钾
【解析】该实验的流程为:
加水溶解得到X溶液,X溶液中含有氯化钾、硫酸镁和氯化钙;
加入过量的氢氧化钡溶液,硫酸镁能和氢氧化钡溶液反应,滤渣Ⅰ中含有硫酸钡和氢氧化镁,滤液Ⅰ中含有氯化钾、氯化钙和氢氧化钡;
然后加入过量的碳酸钾溶液,碳酸钾溶液能和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,碳酸钾溶液能和氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾,过滤后滤渣Ⅱ中含有碳酸钡和碳酸钙,滤液Ⅱ中含有氢氧化钾、碳酸钾和氯化钾;
最后加入过量稀盐酸,除去滤液中的氢氧化钾和碳酸钾,剩余稀盐酸会在蒸发过程中挥发,最终得到氯化钾固体。
5.
(1)过滤 用磁铁吸引
(2)铜在金属活动性顺序表中排在氢的后面,不能和硫酸发生置换反应 (3)不产生污染物SO2
(1)操作a是将固体和液体进行分离,操作名称是过滤;
除去铜粉中混有的铁粉,最简单的方法是用磁铁吸引。
(2)铜在金属活动性顺序表中排在氢的后面,不会直接和稀硫酸发生反应,通入氧气后先生成氧化铜,氧化铜再和稀硫酸反应产生硫酸铜。
(3)途径Ⅱ是利用铜和氧气反应产生氧化铜,然后氧化铜再和稀硫酸反应产生硫酸铜,反应过程中不产生污染物;
反应Ⅰ的过程中会产生二氧化硫,二氧化硫会污染环境。
类型二 制盐、制碱流程
1.
(1)过滤
(2)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ (3)温度在40℃以下 (4)用作氮肥(合理即可)
(1)SiO2固体不溶于水,要将它与溶液B分开,可以使用过滤的方法,所以操作Ⅰ的名称为过滤。
(2)硫铁矿烧渣与足量CO在高温下反应,得到的固体A中含有铁与二氧化硅。
向固体A中加入过量稀硫酸,铁可以与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,其化学反应方程式为Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑。
(3)根据【资料】40℃以上时,(NH4)2CO3易分解,因此加入(NH4)2CO3后,温度必须控制在40℃以下。
(4)溶液C中可回收的化工产品中含有硫酸铵,由于它的组成中含有氮元素,可用作氮肥。
2.
(1)氢气(或H2)
(2)4NH3+5O2
4NO+6H2O (3)属于
(1)利用空气分离出来氮气和氧气,氮气和氢气在一定条件下生成氨气。
(2)氨气和氧气在催化剂、高温条件下生成一氧化氮和水。
(3)反应Ⅲ中NO、O2和H2O反应生成了HNO3,反应前N元素为+2价,反应后为+5价,部分O元素由0价变为-2价,符合氧化还原反应的要求。
3.
(1)化合反应
(2)过滤 (3)加入少量氢氧化钠是为了使Na2S2O4在碱性溶液中可以稳定存在,加入NaCl是为了使Na2S2O4在水中的溶解度显著下降,便于结晶析出Na2S2O4
【解析】反应Ⅰ符合化合反应的“多合一”特点;
在反应Ⅱ中加入NaOH生成氢氧化锌沉淀,因此操作a为过滤,同时得到滤液(Na2S2O4),为了使Na2S2O4稳定存在,加入少量氢氧化钠使溶液呈碱性,为了降低Na2S2O4在水中的溶解度,向滤液中加入氯化钠。
4.
(1)漏斗
(2)FeSO4和CuSO4 (3)方法Ⅱ
【解析】根据题给信息可知废铜屑中加入过量的稀硫酸,其中的铁锈(Fe2O3)和铜绿(碱式碳酸铜)会与硫酸反应分别生成Fe2(SO4)3和CuSO4,又Cu+Fe2(SO4)3===2FeSO4+CuSO4,因此溶液A中含有的溶质除了过量的硫酸,还有FeSO4和CuSO4两种,固体B为铜,铜可通过不同的方法制取硫酸铜,方法Ⅰ反应过程中产生有毒气体SO2,会对空气造成污染,而方法Ⅱ相对环保,符合绿色化学要求。
5.
(1)氯化钠饱和溶液
(2)N2+3H2
2NH3 (3)NH4Cl
(1)根据题给信息可知,原料还有氯化钠饱和溶液。
(3)在反应④中氯化钠饱和溶液和二氧化碳、氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵,因此此流程中会产生氯化铵(氮肥)。
6.
(1)蒸发(结晶)
(2)CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
Na2CO3+Ca(OH)2===2NaOH+CaCO3↓(两空答案可互换) (3)A
(1)根据流程图信息可知,操作②可使氢氧化钠从溶液中结晶析出,可知操作②是蒸发。
(2)石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。
(3)溶液M是氢氧化钙溶液,碳酸钠与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,向上层清液中加入碳酸钠溶液,如果清液中含有氢氧化钙,会产生白色沉淀,如果清液中不含氢氧化钙,则无明显变化,据此可用碳酸钠溶液进行检验,A正确。
7.
(1)Cl- Cu2+
(2)SO3+H2O===H2SO4 (3)过滤 NaCl (4)CuCl难溶于水,水洗能除去可溶性杂质,保留CuCl 快速除去CuCl表面的水分,防止其在潮湿的空气中变质
(1)反应的初始原料是CuSO4、H2O和NaCl,所以滤液1中除了Na+、SO
,还含有较多的Cl-、Cu2+。
(2)三氧化硫与水发生化合反应,生成硫酸,反应的化学方程式是SO3+H2O===H2SO4。
(3)操作a将难溶的氯化亚铜与滤液2氯化钠溶液分离,固液分离的操作是过滤。
滤液2是氯化钠溶液,反应的初始原料中也有氯化钠,所以氯化钠可以循环利用。
(4)根据题给信息,氯化亚铜难溶于水和乙醇,用水洗可以除去可溶性杂质氯化钠、氯化铜、亚硫酸钠等可溶性杂质。
氯化亚铜在潮湿的空气中易变质,“醇洗”的目的是利用乙醇与水互溶且乙醇易挥发的特点,将氯化亚铜表面的水分除去,防止其在潮湿的空气中变质。
类型三 金属和金属矿物资源的利用
1.
(1)混合物
(2)燃烧产生热量、做生产合成气的原料
(3)高温尾气(CO2和H2O)
(1)从炼铁的方式可以看出冶炼出来的铁水会不可避免会引入杂质,属于混合物。
(2)甲烷与氧气在燃烧室燃烧产生大量的热,为炼铁提供热量,同时甲烷在催化反应室为生产合成气提供原料。
(3)还原反应室的高温尾气进入催化反应室得到合成气,合成气进入还原反应室最终生成高温尾气。
2.
(1)+4
(2)化合反应 (3)做保护气 2Mg+TiCl4
Ti+2MgCl2
3.
(1)过滤
(2)作氮肥(合理即可)
【解析】铝土矿中SiO2不与稀硫酸反应,Al2O3和稀硫酸反应生成硫酸铝,经过滤操作进行分离获得硫酸铝的滤液,再加入氨水,反应生成氢氧化铝和铵盐,经过滤操作将氢氧化铝沉淀分离出来,最终转化为铝单质,滤液Ⅱ为硫酸铵,可用作氮肥。
4.
(1)过滤 硫酸钠(或Na2SO4)
(2)控制氢氧化亚铁的转化量[或防上Fe(OH)2全部转化为Fe(OH)3]
【解析】
(1)经操作A得到沉淀和溶液,故该操作是过滤;
根据硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠,通入一定量氧气,有部分氢氧化亚铁转化为氢氧化铁,可知溶液N是硫酸钠溶液,所以副产品P是硫酸钠。
(2)根据获得四氧化三铁的反应可知,氢氧化亚铁和氢氧化铁一起反应生成四氧化三铁,而氢氧化铁是氢氧化亚铁氧化而成的,所以通过控制“通