福建初中化学03 专题三.docx
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福建初中化学03专题三
专题三 流程图题
类型一物质的制备
(2018·福州质检)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。
以钛铁矿(主要成分为FeTiO3,同时含有少量的Fe2O3、FeO等)为原料制TiO2,再由TiO2制金属Ti的工艺流程如下:
【查阅资料】钛、镁在高温下能与空气中的氧气、二氧化碳等反应。
(1)写出工艺流程中生成硫酸铁的化学方程式__________________________
________________________________________。
(2)操作2的名称是________。
(3)工业上常在高温和氩气氛围中,用金属镁和TiCl4反应的方法制备Ti,氩气的作用是______________________________。
【解析】
(2)操作2是分离固体与液体的方法,是过滤操作。
(3)氩气是一种稀有气体,化学性质稳定,该反应在氩气的环境中进行就是利用了其化学性质稳定,防止了钛、镁在高温时与空气中的O2、CO2等反应。
【答案】
(1)Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O
(2)过滤 (3)防止在高温条件下镁和钛分别与空气中的氧气、二氧化碳等发生反应
1.(2018·黄冈)金属钨(W)可做白炽灯泡的灯丝。
用黑钨矿[主要含有FeWO4(钨酸亚铁)]制得金属钨(W)的工艺流程如图所示:
其主要反应原理如下:
①4FeWO4+4Na2CO3+O2
4Na2WO4+2Fe2O3+4CO2
②Na2WO4+2HCl(热浓)===H2WO4+2NaCl
③H2WO4
H2O+WO3
④3H2+WO3
W+3H2O
下列说法不正确的是( )
A.反应③属于分解反应
B.反应①②③④的产物都有氧化物
C.反应①④中有元素的化合价发生改变
D.为加快反应的速率,可将黑钨矿石碾成粉末
2.(2018·娄底)2018年5月25日,第九届中国卫星导航年会在哈尔滨拉开帷幕,中海达、华大北斗等一批国内企业先后发布了自主研发的北斗芯片产品。
芯片的主要成分是硅,下图是工业上以石英砂(SiO2)为主要原料制取纯硅的一种方法,请回答下列问题。
(1)地壳中硅元素的含量仅次于__________。
(2)写出反应①的化学方程式____________________________________。
(3)反应②的基本反应类型是____________。
(4)尾气氯化氢必须收集处理,不能排放到空气中,请简要说明原因是________________________________________________。
3.(2018·江西改编)分子筛(又称为沸石,主要成分为水和硅铝酸钠)可作为催化剂或吸附剂等,以高岭土[主要成分为Al2(Si2O5)(OH)4]。
烧碱等为主要原料生产分子筛的工艺流程如图:
(1)步骤①所得烧渣中主要含有两种固体氧化物,分别为SiO2和______________(写化学式)。
(2)步骤③发生的反应之一是Na2SiO3溶液和通入的CO2气体生成偏硅酸(H2SiO3)沉淀和碳酸氢钠,该反应的化学方程式为____________________________
__________________________________________________。
(3)上述流程中可以循环利用的物质(水除外)是__________。
4.(2018·玉林)利用某工业废弃固体(成分为Cu2S和FeS2)制备硫酸铜溶液和硫酸亚铁晶体,流程如下图所示。
(已知:
①固体B含有氧化铜、氧化铁,②铁能与硫酸铁反应,生成硫酸亚铁)
(1)操作Ⅰ是________,为了提高废弃固体的反应速率,除将固体粉碎、提高温度外,还可以采取的具体措施有__________________(写一条)。
(2)写出FeS2在空气中灼烧的化学方程式______________________________
__________________________。
(3)溶液C中的溶质有______________________________________________(用化学式表示)。
(4)试剂y的作用是____________________。
5.(2018·乌鲁木齐)CaCl2应用广泛,以石灰石(杂质主要是Fe2O3、MgSO4)为原料生产CaCl2的流程如下:
(1)氧化铁和盐酸反应的化学方程式为________________________________
______________________________。
(2)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。
(3)滤液1中的溶质有HCl、FeCl3、MgSO4和______________。
(4)写出滤液1中加入BaCl2发生的化学反应方程式__________________________________________________________。
(5)滤液2中加入Ca(OH)2可以除去HCl、MgCl2和______________。
(6)滤液3呈碱性,为使溶液pH降低,可加入适量的__________。
类型二物质的回收
(2018·福建)某矿山酸性废水(主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等)为原料,通过下述流程可将废水中的铁、铜和锌分步沉淀,实现回收利用。
(1)步骤①中,加入Ca(OH)2有两个作用。
一是中和废水中的硫酸,该反应的化学方程式为__________________________
________________。
二是将硫酸铁转化为Fe(OH)3,该反应属于________________(填基本反应类型)。
(2)步骤③中,锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为____________________。
(3)为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质,只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即可。
该步骤和应加入的试剂分别是____________________。
【解析】
(1)氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O;由反应的化学方程式3Ca(OH)2+Fe2(SO4)3===3CaSO4+2Fe(OH)3↓可知,该反应属于复分解反应。
(2)硫酸锌与氢氧化钙反应生成氢氧化锌,故锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为Zn(OH)2。
(3)锌能置换出硫酸铜溶液中的铜,故在步骤②中加入锌即可。
【答案】
(1)Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O
复分解反应
(2)Zn(OH)2 (3)步骤②中加入锌
6.(2018·咸宁)某种手机电路板中含有Fe、Cu、Au、Ag、Ni(镍,银白色金属)等金属,如图是某工厂回收部分金属的流程图。
(已知:
2Cu+O2+2H2SO4
2CuSO4+2H2O)
(1)操作①的名称是________。
(2)写出滤液②中金属阳离子符号____________。
(3)写出滤液③和铁粉发生反应的一个化学方程式____________________________________________。
(4)Cu、Ag、Ni在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是____________________。
7.(2018·安徽)废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等,为实现对其中锡的绿色回收,某工艺流程如下。
已知:
Sn+SnCl4===2SnCl2
(1)SnCl4中锡元素的化合价是________。
(2)铜的金属活动性比锡的______(填“强”或“弱”),固体A中一定含有的金属元素是________________。
(3)写出步骤②发生反应的化学方程式________________________________。
(4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺主要优点是__________________________________(回答一点即可)。
类型三物质的分离与提纯
(2017·晋江质检)粗盐提纯中得到的“精盐”常还含有可溶性杂质(假设只有CaCl2一种),为得到更纯净的氯化钠,同学们做了如下处理:
(1)操作b的名称是__________。
(2)步骤①加入过量的Na2CO3溶液的目的是________________。
(3)步骤②反应的化学方程式:
_____________________________________。
(4)如何证明经过步骤②后过量的Na2CO3已除尽?
_________________________
_________________(写出实验操作、现象、结论)。
(5)若不考虑损耗,经过上述处理得到的精盐质量________(填“大于”、“小于”或“等于”)原“精盐”质量,原因是________________。
【答案】
(1)蒸发
(2)除去杂质氯化钙 (3)Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ (4)取精盐水,向其中加入稀盐酸,不再有气泡生成说明碳酸钠除尽(或者测定精盐水的pH,pH小于或等于7说明碳酸钠已经被完全除去;或者取精盐水,向其中加入碳酸钠溶液,冒出气泡说明碳酸钠已经被完全除尽等) (5)大于 CaCl2与Na2CO3反应生成NaCl,且过量的Na2CO3与盐酸反应时也生成NaCl
8.(2018·成都节选)某同学设计的工业制备氢氧化钠的流程如下图。
资料:
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑,两电极,一端得到NaOH和H2,另一端得到Cl2。
(1)晾晒海水得到粗盐的原理是____________。
(2)实验室蒸发用到的仪器有铁架台(带铁圈)、坩埚钳、石棉网、酒精灯、玻璃棒和__________。
(3)工业生产中应选择途径______(填“①”或“②”),理由是______________________。
9.(2018·枣庄改编)海洋是个巨大的宝藏。
人类利用海洋化学资源大体上经历了如下图所示几个阶段。
(1)海水经日晒蒸发水分,变为饱和溶液,再晒析出食盐,这样得到的是“粗盐”,不仅含有泥沙,还含有Ca2+、SO42-、Mg2+等。
为去除三种杂质离子,可向粗盐水中依次加入过量的______________________________________(填化学式),过滤去除沉淀后再加入适量盐酸,将溶液调至中性。
(2)氯碱工业基本流程:
由图示可知工艺中可循环利用的物质是____________。
(3)海水提镁流程:
写出其中任一个反应的化学方程式___________________________________
____________________________________________________________________
_____________________________________________________,提取氯化镁历经a、b两步转换的目的是________________________。
1.(2018·扬州)空气是宝贵的自然资源,下图是以空气等为原料合成尿素[CO(NH2)2]的流程。
请按要求回答相关问题:
(1)空气属于__________(填“纯净物”或“混合物”),X是空气中含量最多的气体,其化学式为________。
(2)图中分离空气的过程属于________(填“物理”或“化学”)变化。
(3)空气中含有的少量稀有气体的化学性质________(填“活泼”或“稳定”)。
(4)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为______________
________________________________________________;二氧化碳的密度比空气______(填“大”或“小”)。
(5)①天然气的主要成分是CH4,天然气属于________(填“可”或“不可”)再生资源。
②点燃CH4之前应__________________。
8gCH4完全燃烧消耗32gO2,生成agCO2和18gH2O,则a=________。
③由CH4在该流程中的作用表明:
化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有________(填“能量”或“原子个数”)变化。
(6)尿素属于________(填“氮肥”“磷肥”或“钾肥”);写出NH3合成尿素的化学反应方程式________________________________________________。
2.(2018·重庆B)老师要求用规定量的BaCl2溶液与适量的Na2SO4溶液制备BaSO4。
完成操作I后,丁丁发现自己错把Na2CO3溶液当成Na2SO4溶液,而此时BaCl2溶液已完全消耗。
老师启发他,可用生成物和其他试剂完成制备BaSO4的实验。
整个实验流程如图所示:
(1)反应②的化学方程式为__________________________________________
________________________,溶液b中的溶质有______________________。
(2)反应③的基本反应类型为______________。
(3)操作Ⅱ的名称为________。
(4)从理论上讲,该实验过程最终得到的BaSO4质量与原方案得到的BaSO4质量是否相等?
______(填“是”或“否”)。
3.(2018·广东)孔雀石主要成分为Cu2(OH)2CO3(难溶于水),还含有少量SiO2(难溶于水、不与稀硫酸反应)、Fe2O3等杂质。
现以孔雀石为原料制取胆矾(CuSO4·5H2O)的部分工艺流程如图。
请回答:
(1)滤渣b的化学式为____________。
(2)溶液c中的溶质有(写化学式):
H2SO4、______________________、______________。
(3)盐溶液d的颜色为________;实验室蒸发溶液时用到的玻璃仪器有__________(写1种)。
(4)在气体a生成CaCO3的过程中,发生反应:
CO2+CaCl2+2NH3+H2O===CaCO3↓+2X,X的名称为__________;孔雀石与稀硫酸反应生成气体a的化学方程式为______________________________________________________________________________。
4.(2018·恩施州)今年春节期间播出的《舌尖3》,让籍籍无名的章丘铁锅名声大振,章丘手工铁锅制造需要历经十二道工序,再过十八遍火候,一千度高温锤炼,经受三万六千次锻打,其炉渣中主要含FeO、Fe2O3,还有一定量既不溶于水,也不与稀酸反应的杂质。
现按如图工艺流程,用炉渣制备绿矾(FeSO4·7H2O)。
请按要求回答问题:
查阅资料:
氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。
(1)步骤一中,发生反应的化学方程式为_____________________________
_________________________、_____________________________________
_________________________________________。
(2)步骤一中的操作名称是________,为提高步骤一的反应速率,可采取的措施有增大硫酸的浓度,升高反应物的温度、还可以采取__________________________(写1条,不考虑“搅拌”和“使用催化剂”)。
(3)步骤二中无气体生成的化学反应方程式为_________________________
_____________________,测得滤液2的pH明显大于滤液1,其原因是____________________________________。
(4)滤液2得到绿矾可以采取的方法是____________。
(5)某化学兴趣小组在实验室中利用该炉渣按照上述工艺流程制取绿矾。
现取100g炉渣,得到干燥杂质5g,步骤二中加入15.6g铁粉,得到滤渣5.6g。
要计算理论上制得绿矾的质量,除要利用上述给定的全部数据外,在实验过程中,还需测定的一个数据是__________________。
5.(2018·厦门校级模拟节选)四氧化三铁可用于医疗器械、电子等工业。
某实验兴趣小组从工厂采集废液(含FeSO4和少量ZnSO4、MgSO4),进行四氧化三铁的制备实验。
【阅读资料】
(1)25℃时,氢氧化物沉淀的pH范围如表。
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀的pH
5.7
7.6
10.4
沉淀完全的pH
8.0
9.6
12.4
(2)25℃时,Zn(OH)2可溶于pH>10.5的碱溶液。
(3)制备Fe3O4的实验流程如下:
【回答问题】
(1)往废液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________(写一个即可)。
(2)操作a的名称为________。
玻璃棒在此操作中的主要作用是________。
(3)溶液1所含溶质有____________________________(至少写两种);溶液3所含溶质的主要成分为____________。
(4)该实验取废液100g,最终得到产品四氧化三铁质量为3.48g,则原废液中硫酸亚铁溶质的质量分数不低于______________(精确到0.01%)。
参考答案
【专题类型突破】
类型一
1.B
2.
(1)氧元素
(2)SiO2+2C
Si+2CO↑ (3)置换反应
(4)氯化氢气体有毒、有害,排放到空气中会污染环境
3.
(1)Al2O3
(2)Na2SiO3+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2NaHCO3 (3)CO2
4.
(1)过滤 通入足量的氧气
(2)4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2 (3)H2SO4、CuSO4、Fe2(SO4)3 (4)将铁、铜分离出来
5.
(1)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
(2)漏斗
(3)CaCl2 (4)BaCl2+MgSO4===BaSO4↓+MgCl2
(5)FeCl3 (6)HCl
类型二
6.
(1)过滤
(2)Fe2+ (3)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
(4)Ni、Cu、Ag
7.
(1)+4
(2)弱 铜(或Cu) (3)2SnCl2
SnCl4+Sn
(4)避免焚烧塑料产生污染,更加环保
类型三
8.
(1)蒸发结晶
(2)蒸发皿 (3)① 步骤简便,节约能源
9.
(1)BaCl2、NaOH、Na2CO3
(2)NaCl (3)MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2[或Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O或MgCl2
Mg+Cl2↑] 获得比较纯净的氯化镁
【专题综合突破】
1.
(1)混合物 N2
(2)物理 (3)稳定 (4)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 大 (5)①不可 ②检验甲烷的纯度 22 ③能量 (6)氮肥 CO2+2NH3
CO(NH2)2+H2O
2.
(1)BaCO3+2HCl===BaCl2+H2O+CO2↑ BaCl2、HCl
(2)复分解反应 (3)蒸发 (4)是
3.
(1)SiO2
(2)Fe2(SO4)3 CuSO4 (3)蓝色 玻璃棒
(4)氯化铵 Cu2(OH)2CO3+2H2SO4===2CuSO4+3H2O+CO2↑
4.
(1)FeO+H2SO4===FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O
(2)过滤 将滤渣粉碎(合理即可) (3)Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4 铁消耗过量的硫酸,溶液的酸性减弱 (4)蒸发溶剂 (5)生成氢气的质量
5.
(1)ZnSO4+2NaOH===Zn(OH)2↓+Na2SO4(或FeSO4+2NaOH===Fe(OH)2↓+Na2SO4)
(2)过滤 引流
(3)硫酸镁、硫酸钠、氢氧化钠 硫酸亚铁 (4)6.84%