1、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
2、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)Fe2O33H2SO4 = Fe2(SO4)33H2O(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:4FeWO44Na2CO3O2 4Na2WO42Fe2O34CO2Na2WO42HCl(热浓)= H2WO42NaClH2WO4 H2OWO33H2WO3 W3H2O下列说法不正确的是( )A反应属于分解反应B反应的产物都有氧化物C反应中有元素
3、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)写出反应的化学方程式_。(3)反应的基本反应类型是_。(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。
4、烧碱等为主要原料生产分子筛的工艺流程如图:(1)步骤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:固体B含有氧化铜、氧化铁,铁能与硫酸铁反应,生成硫酸亚铁)(1)操作是_,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
5、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
6、、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)2H2SO4 = CaSO42H2O;由反应的化学方程式3Ca(OH)2Fe2(SO4)3 = 3C
7、aSO42Fe(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,故在步骤中加入锌即可。【答案】 (1)Ca(OH)2H2SO4= CaSO42H2O复分解反应(2)Zn(OH)2(3)步骤中加入锌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:2CuO22H2SO4 2CuSO42H2O)(1)操作的名称是_。(2)写出滤液中金属阳离子符号_。(3)写出滤液和铁粉发生反应的一个化学方程式_。(4)
8、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:SnSnCl4= 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
9、的名称是_。(2)步骤加入过量的Na2CO3溶液的目的是_。(3)步骤反应的化学方程式:_。(4)如何证明经过步骤后过量的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)Na2CO32HCl = 2NaClH2OCO2(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N
10、a2CO3反应生成NaCl,且过量的Na2CO3与盐酸反应时也生成NaCl8(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:2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2,两电极,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“”或“”),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C
11、a2、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
12、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)天然气的主要成分是CH4,天然气属于_(填“可”或“不可”)再生资源。点燃CH4之前应_。8 g CH4完全燃烧消耗32 g O2,生成a g CO2和18 g H2O,则a_。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
13、,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)反应的化学方程式为_,溶液b中的溶质有_。(2)反应的基本反应类型为_。(3)操作的名称为_。(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(CuSO45H2O)的部分工艺流程如图。请回答:(1)滤
14、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:CO2CaCl22NH3H2O = CaCO32X,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(FeSO47H2O
15、)。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100 g炉渣,得到干燥杂质5 g,步骤二中加入15.6 g铁粉,得到滤渣5.6 g。要计算理论上制得绿矾的质量,
16、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)2Fe(OH)2Mg(OH)2开始沉淀的pH5.77.610.4沉淀完全的pH8.09.612.4(2)25时,Zn(OH)2可溶于pH10.5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_
17、。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100 g,最终得到产品四氧化三铁质量为3.48 g,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】类型一1B2(1)氧元素(2)SiO22C Si2CO(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)Na2SiO32CO22H2O = H2SiO32NaHCO3(3)CO24(1)过滤通入足量的氧气(2)4FeS211O2 2Fe2O38SO2(3)H2SO4、CuSO4、Fe2(SO4)3(
18、4)将铁、铜分离出来5(1)Fe2O36HCl = 2FeCl33H2O(2)漏斗(3)CaCl2(4)BaCl2MgSO4= BaSO4MgCl2(5)FeCl3(6)HCl类型二6(1)过滤(2)Fe2(3)FeCuSO4= FeSO4Cu(4)Ni、Cu、Ag7(1)4(2)弱铜(或Cu)(3)2SnCl2 SnCl4Sn(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)步骤简便,节约能源9(1)BaCl2、NaOH、Na2CO3(2)NaCl(3)MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2或Mg(OH)22HCl= MgCl22H2O或MgCl2 Mg
19、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)CaCO32HCl = CaCl2H2OCO2大(5)不可检验甲烷的纯度22能量(6)氮肥CO22NH3 CO(NH2)2H2O2(1)BaCO32HCl = BaCl2H2OCO2BaCl2、HCl(2)复分解反应(3)蒸发(4)是3(1)SiO2(2)Fe2(SO4)3CuSO4(3)蓝色玻璃棒(4)氯化铵Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO43H2OCO24(1)FeOH2SO4 = FeSO4H2OFe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O(2)过滤将滤渣粉碎(合理即可)(3)FeFe2(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)ZnSO42NaOH= Zn(OH)2Na2SO4(或FeSO42NaOH= Fe(OH)2Na2SO4)(2)过滤引流(3)硫酸镁、硫酸钠、氢氧化钠硫酸亚铁(4)6.84%
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