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文档简介
专题04工艺流程
复习讲义
【要点归纳|典例解析】
工艺流程的解题指导
一、审题:读流程,观其大略,找出流程主线,必要时可在流程中圈出原料和产品。初步明确原料到产品
的生产原理。
二、结合流程思考原料是如何转变为产品,理顺流程。
(1)原料预处理:粉碎、研磨的作用;溶解、浸洗的目的。
(2)对中间产品成分的分析和判断(书写物质名称或化学式)。
(3)产品处理:过滤、蒸发、蒸储、结晶方法的选择,洗涤、干燥等。
(4)除杂:除杂试剂的选择及除杂原理、除杂试剂的过量与否及后续反应的处理等(书写化学式、化学
方程式,判断基本反应类型或除杂目的)。
(5)对生产工艺的评价:是否环保、低能耗;原料利用率的高低;反应条件的控制、是否存在可循环利
用的物质等。
三、高频知识点
1.混合物分离、提纯的操作方法和所用仪器
(1)过滤:分离不溶性固体和液体。仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒(前三个为玻璃仪器)、铁架台(带铁圈)。
(2)蒸发:通过升温的方式让溶液中的溶剂脱离溶质。仪器:蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、培烟钳、铁架台(带
铁圈)。
(3)结晶:从物质的溶液中得到该物质的晶体。
2.物质化学式的书写:
(1)题干主物质的来源,根据所学知识书写化学式。
(2)流程图中的物质,比如判断组成流程图的物质,滤液、滤渣的成分等,根据流程图的提示推断出物质,进
而书写相应的化学式。
3.化学方程式的书写(含陌生化学方程式)。
4.物质成分的分析(推断流程图中的某种物质等):
(1)分析流程中的每一步,从以下几个方面了解流程:①反应物是什么;②发生了什么反应;③图中有没有物
质没有写上去或是省略了;④该反应造成了什么影响,对制造产品有什么作用。
(2)要判断所加的试剂,可以从加入试剂的目的、反应的产物入手进行分析。
(3)推断流程图某一步中的物质,可以从上一步操作中反应物可能发生的反应入手进行分析,同时需注意所
加试剂是否有剩余。
三、规范解答题中的相关问题,答案尽可能简洁明了还要特别注意符合题目要求。
6)典例解析
类型一数据表格信息分析
【例1】(2022•广东广州•一模)一种“氢氧化锅氯化镁法”制备“牙膏用氯化银(SrC12-6H2O)”的工艺流程如
图:
【资料卡片】
①例的相关化合物(如SrO、SrCO3)的化学性质与相应的钙化合物类似,SrSO4>SrCCh不溶于水。
②SrCb、MgCL溶液皆为无色,呈中性。
(1)煨烧工业碳酸锅发生的反应与燃烧石灰石类似,则此过程的化学方程式为。
(2)“重结晶”是将蒸发结晶得到的无水氢氧化锯粗品溶于适量热水,趁热滤去未溶解的固体后,冷却结晶
得到Sr(OH)2・8H2。。为探究蒸储水用量对Sr(OH)2・8氏0纯度及产率的影响,设计一系列探究
(填序号),当蒸储水用量大于该条件时,Sr(OH)2・8比0产率减小,试推测其原因o
序号1234567
无水Sr(OH)2粗品质量/g10.010.010.010.010.010.010.0
蒸储水质量/g40.050.060.070.080.090.0100
Sr(OH)2・8压0纯度/%98.698.698.698.698.698.698.6
Sr(OH)2・8比0产率%17.9153.3663.5072.6692.1789.6588.93
(3)将精制氢氧化锯配成溶液,与氯化镁溶液在90℃时反应一段时间,写出反应的化学方程式o
判断MgCh已经加足的方法是o
(4)步骤⑤降温结晶制备SrCl2«H2O,需要40%的SrCL溶液100g,该溶液可由10%的SrCL溶液蒸发g
水获得。
高温小
【答案】(l)SrCC)3-SrO+CO2个
(2)5随着蒸储水溶剂的增加,在冷却结晶过滤的过程中,部分氢氧化锢留在母液中导致产率过低
(3)Sr(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2+SrCl2取反应后的上层清液,滴加氯化镁溶液观察是否有沉淀生成
(4)300
【解析】(1)碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,煨烧工业碳酸锯发生的反应与煨烧石灰石类
高温小
似,因此煨烧工业碳酸锢生成氧化锅和二氧化碳,化学方程式为:SrCO3-SrO+CO2t;
(2)分析表格数据可知,最合适的实验条件为5;当蒸镭水用量大于该条件时,Sr(OH)2・8压0产率减小,
原因是:随着蒸储水质量的增加,在冷却结晶过滤的过程中,部分氢氧化锢留在母液中导致产率过低;
(3)氢氧化锅与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化铜,化学方程式为$1'(011)2+乂8。2=乂8(011)2,+$1'。2;判
断MgCU已经加足的方法是取反应后的上层清液,滴加氯化镁溶液观察是否有沉淀生成,若无沉淀生成,
说明氯化镁已经加足;
(4)蒸发溶剂前后溶质的质量不变,设需10%的氯化铜溶液的质量为力。
40%xl00g=%xl0%
X=400g
蒸发水的质量为:400gl00g=300go
【例2】(2023•广州市增城区中考一模)火力发电厂燃烧煤时产生含氧化铝的粉煤灰。回收粉煤灰中氧化
铝的一种工艺如下:
(1)NH4HSO4溶液的作用是溶解氧化铝,说明NH4HSO4溶液中除了有SO:、NH;外,还含有大量的
(2)结合溶解度曲线分析,步骤2采用“降温结晶”可控制只析出NH4Al(SOS晶体,原因是
(4)副产物(NH4)2SC)4用途广泛,受热不稳定。
①在农业上可用作o
②(NH4)2SO4在280℃可发生分解,产物在步骤1和步骤3中循环利用,该分解反应的化学方程式为―-
(5)回收的氧化铝可用于冶炼金属铝。若粉煤灰中含30%的氧化铝,10.2t粉煤灰可冶炼得到金属铝的质
量为to
【答案】(1)氢离子##H+
(2)NH4Al(SC)4)2的溶解度受温度影响较大,硫酸钱的溶解度受温度影响较小
,、催化剂小
(3)过滤(4)①.氮肥②.(NHJZSO,^^NHST+NH,HSO4
(5)1.62
【解析】(1)NH4HSO4溶液的作用是溶解氧化铝,氧化铝和镂根离子、硫酸根离子均不反应,氧化铝能与
氢离子反应生成铝离子和水,故还含有大量的:H+;
(2)由图可知,硫酸铁、NH4Al(SC>4)2的溶解度均随温度的升高而增加,且NH4Al(SO4)2的溶解度受温度
影响较大,硫酸镂的溶解度受温度影响较小,故步骤2采用“降温结晶”可控制只析出NH4Al(SO4)2晶体;
(3)由图可知,步骤3实现了固液分离,名称是过滤;
(4)①硫酸镂含氮一种营养元素,属于氮肥;
②(NH4)2SC)4在280℃可发生分解,产物在步骤1和步骤3中循环利用,由图可知,产物为NH4HSO4和氨
,、催化剂小
气,该反应的化学方程式为:(NH4)2SO4^=NH3T+NH4HSC>4;
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,得到金属铝的质量与氧化铝中铝元素
r-jg
的质量相同,则得到金属铝的质量为:10.2tx30%x---------------xl00%=1.62t
27x2+16x3o
【例3】(2022年江苏省扬州市中考)电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含有MgO等杂质]是一种工业废
渣,以它为原料可生产纳米碳酸钙,制备方案如下:
纳米碳
一酸钙
滤液
已知:①NH4cl溶液显酸性;
②“浸取”时的主要反应为Ca(OH)#2NH4Cl=CaC12+2NH3狙O;
③“碳化”时的主要反应为CaC12+2NH3•H2O+CO2=CaCO3J+2NH4Cl+H2O。
(1)电石渣久置在空气中会产生一定量的碱式碳酸钙[Ca3(OH)2(CC>3)"],化学式中的〃为0
(2)用不同质量分数的NH4cl溶液浸取电石渣时,Ca元素提取率和Mg元素去除率的数值如图所示,你
认为较适宜的NH4C1质量分数是0
NH4cl的质量分数%
(3)浸取时,向浸取液中滴加氨水调节pH,将镁元素全部沉淀,则操作1为(填操作名称)。
(4)工业上将操作1所得溶液碱化后,进行喷雾碳化,碳化塔的构造如图所示,CO2从处通入(填
“A”或"B”),其目的是。
(5)测得不同温度下碳化反应所需时间如下表(其他条件相同):
温度反应液浑浊所需时间(单位:秒)反应完全所需时间(单位:分钟)
20℃480>180
40℃120180
60℃150
80℃168
实际碳化反应的温度采用了60℃,温度不宜过高的原因可能是(写出一条即可)。
(6)该工艺流程的核心反应在“浸取”和“碳化”这两步,请书写由Ca(OH)2制备碳酸钙的总反应方程式
0结合制备方案判断可循环利用的物质为。
(7)用电石渣[Ca(OH)2质量分数92.5%]制备ltCaCO3,计算所需电石渣的质量(写出计算过程)。。
【答案】(1)2
(2)10%
⑶过滤
(4)A增大溶液与二氧化碳的接触面积,使碱化的溶液与二氧化碳充分反应
(5)温度越高二氧化碳的溶解度越小(或温度越高,氨水越易分解,挥发出氨气)
(6)Ca(OH)2+CO2=CaCO3l+H2ONH4ChNH3»H2O
(7)0.8t«
【解析】(1)碱式碳酸钙的化学式为Ca3(OH)2(CO3)〃,根据化合物中元素化合价的代数和为0,钙显+2价,
氢氧根显1价,碳酸根显2价,贝l](+2)x3+(l)x2+(2)X"=0,n=2o
(2)根据图示,当用质量分数为10%的NH4cl溶液浸取电石渣时,Ca元素提取率最高,同时Mg元素去除
率也比较高,故较适宜的NH4cl质量分数是10%。
(3)通过操作1将镁元素产生的沉淀与溶液分离,该操作为过滤。
(4)根据碳化塔的结构,如果二氧化碳从顶部B处通入,二氧化碳会从塔上部废气排出口排出,因此正确的
操作是溶液从B处以雾状喷入,二氧化碳从A处通入,其目的是:增大溶液与二氧化碳的接触面积,使碱
化的溶液与二氧化碳充分反应。
⑸由表可知,60℃时完全反应所需时间最少,80℃比60℃时完全反应所需时间更多,其原因有:①二氧
化碳气体的溶解度随温度的升高而减小,溶解在溶液中的二氧化碳减少,导致完全反应所需反应时间增加;
②温度越高,氨水分解的速率越大,氨气挥发,溶液的碱性变弱,吸收二氧化碳的效果变差,完全反应所
需的时间增加。
(6)“浸取”过程中发生的反应是:Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH30,“碳化”过程中发生的反应是:
CaCl2+2NH3.H2O+CO2=CaCO3;+2NH4C1+H2O。将这两个反应合并,由Ca(0H)2制备碳酸钙的总反应方
程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3i+H2Oo该制备方案中,“浸取”时生成氨水,氨水在碱化时可循环使用,“碳
化”时生成氯化俊,氯化镂在“浸取”时可循环使用。故本方案中可循环利用的物质为:NH4ChNH3.H2O(或
NH3)O
(7)解:设所需电石渣的质量为x。
Ca(OH)2+CO2=CaCO3J+H2O
74100
xx92.5%It
74_xx92.5%
100It
x=0.8t
答:制备ItCaCCh需电石渣的质量为0.8t。
【例4】(2022•广东惠州•一模)氯酸钾用途较广,常用作火箭、导弹推进剂,化工生产中常利用石灰乳【主
要成分是Ca(OH)2]生产氯酸钾。如图是生产氯酸钾的一种工艺流程:
氯气氧化钾
—净化
►氯酸钾晶体
过滤氯酸钙、氯化钙过滤
石灰乳
混合溶液
母液
反应池a反应池b
有关物质在20℃下的溶解度如下表:
物质
Ca(CIO3)2CaCl2KCIO3KCI
溶解度/g209.074.57.334.2
(1)反应池a中CL和Ca(OH)2在一定条件下反应,生成CaCL、Ca(C103)2和(常见的溶剂)
三种物质。若生成物中氯化钙与氯酸钙化学计量数的比是5:1,请写出反应化学方程式:o
(2)如果实验室进行过滤操作时,发现滤液浑浊,可能的原因是(写一种),此时应采取的措施是
(3)反应池b中KC1和Ca(C103)2能够发生复分解反应,是因为,生成的KCICh属于(填
“难溶”“微溶”“可溶”或“易溶”)物质。
(4)要从母液中回收氯化钙,需要通过如图流程。请写出加入试剂1时发生反应的化学方程式:0
盐酸
试剂1;
]等沉淀一►氯化钙溶液
母液叫
'——►滤液
【答案】⑴H2O6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(C1O3)2+6H2O
(2)滤纸破损(或承接滤液的烧杯不干净等)换一张新的滤纸再次过滤(或把承接滤液的烧杯冲洗干
净再次过滤)
(3)氯酸钾在该温度下的溶解度小可溶
⑷CaCL+K2cO3=CaCO31+2KCl
【解析】(1)由题意知:反应物中有氯元素、钙元素、氢元素和氧元素,生成物中有氯元素、钙元素和氧元
素,根据质量守恒定律可知:该溶剂中含有氢元素,故该常见的溶剂为:H2O;
若生成物中氯化钙与氯酸钙化学计量数的比是5:1,则反应化学方程式为:6cl2+6Ca(OH)2====5CaCL+Ca
(CIO3)2+6H2O;
(2)实验室进行过滤操作时,发现滤液浑浊,可能的原因是滤纸破损(或承接滤液的烧杯不干净等);此时
应采取的措施是换一张新的滤纸再次过滤(或把承接滤液的烧杯冲洗干净再次过滤);
(3)复分解反应发生的条件是:生成物中至少含有沉淀、气体、水中的一种,则KC1与Ca(C1O3)2能够发
生复分解反应,说明氯酸钾在该温度下的溶解度小,析出晶体;20℃氯酸钾的溶解度为7.3g,在1〜10g之
间,生成的KCICh是可溶物质;
(4)沉淀与盐酸反应生成氯化钙,说明沉淀是碳酸钙,由流程图知母液是氯化钙溶液,试剂1与氯化钙溶液
反应生成碳酸钙沉淀,故试剂1中含有碳酸根离子,故试剂1可以是碳酸钾,反应的化学方程式为:
CaCL+K2cO3=CaCO31+2KCl。
类型二物质的制备、生产流程
【例5】(2023•珠海市金湾区中考一模)MgCb晶体是太阳能蓄能介质之一。某镁矿石中主要含MgO和主
要杂质FezCh、SiO2(其他杂质忽略),从该矿物中获得MgCL晶体的其中一种工艺流程图如图所示。
(1)该矿石中主要成分和杂质按分类法均属;在酸溶前要将矿石粉碎,目的是溶解速率;
操作I、II的实验名称是O
(2)现需配制370g溶质质量分数为32%的盐酸,需要37%的盐酸溶液g,除烧杯、胶头滴管外,
还需要使用的仪器有(填字母)。
a.托盘天平b.玻璃棒c.量筒d.蒸发皿
(3)已知Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀的pH范围分别为:1.5〜4.1、9.4〜12.4。可见“加适量氨水,调pH”的
目的是:产生Mg(OH)2沉淀发生的化学方程式为。
(4)操作皿的步骤是蒸发浓缩、,过滤,洗涤。
【答案】(1)①.氧化物②.加快③.过滤
(2)①.320②.abc
(3)①.让Fe3+沉淀、Mg2+不沉淀(2).MgC12+Ca(OH)2=Mg(OH)2i+CaC12
(4)降温结晶
【解析】
(1)氧化物是由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,因此该矿石中主要成分和杂质按分
类法均属氧化物;酸溶之前要将矿石粉碎的目的是增大接触面积,使反应更快更充分;操作I、II可以将
固体和液体分离,其操作名称为过滤,故填:氧化物;加快;过滤;
(2)设需要37%的盐酸溶液质量为x,则370gx32%=xx37%,得%=320g;一定溶质质量分数的盐酸溶液
配制时,除烧杯、胶头滴管外,还需要使用托盘天平称量浓盐酸的质量,用量筒量取水的体积,溶解时还
要用到玻璃棒,故填:320;abc;
(3)Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀的pH范围分别为:1.5〜4.1、9.4-12.4,结合流程图可知,“加适量氨水,
调pH”的目的是让Fe3+沉淀、Mg2+不沉淀;氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,反应的化
3+2+
学方程式为MgC12+Ca(OH)2=Mg(OH)2;+CaCl2,故填:Fe沉淀、Mg不沉淀;
MgC12+Ca(OH)2=Mg(OH)2;+CaCl2;
(4)操作III是结晶,包含的操作步骤有蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤等,故填:降温结晶。
【例6】(2022•广东•江东镇初级中学一模)CuCl常用作有机合成工业的催化剂,以粗盐水(含CaC12、MgCb、
Na2so4)和Cu等原料制取CuCl的工艺如图:
①过量NaOH溶液
②过量A'溶'港
③过量;溶液
滤渣
SO:
过量稀盐酸
粗盐水T反应I悝但H2SO4、Na:S04
的混合溶满
反应nNaCl溶液
操作2
反应in
"二|稀硫酸CuSCU溶酒
CuCl固体
加热反应iv
已知:CuCl是一种白色粉末,不溶于水,在空气中很容易被氧化为绿色固体Cm(OH)3CI0
(1)操作1、操作2中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和-流程中可以循环利用的物质是(水
除外,填化学式)。
(2)反应I中,依次加入试剂①②③,若A为BaC12溶液,则B为,加入该溶液的目的是=
(3)写出反应II中属于中和反应的化学方程式:0
(4)在工业上进行反应HI溶解铜粉时,常加入足量稀硫酸并通入过量的氧气,其化学方程式是
2CU+O2+2H2so4=2CUSO4+2R,其中R的化学是=
(5)最终得到的CuCl沉淀采用真空干燥的目的是。据如图分析,生产CuCl的过程中,一般将反
应温度控制在℃o
反应温度对CuCl产率的影响
(6)32gCu经过上述流程可得的CuCl最多是go
【答案】⑴漏斗H2s04
(2)Na2cO3溶液除尽CaCL和过量的BaCL
⑶HCl+NaOH=NaCl+H20
(4)H2O
(5)CuCl在空气中很容易被氧化为绿色固体Cu2(OH)3C155
(6)49.75
【解析】(1)由图可知,操作1、2均实现了固液分离,名称是过滤,过滤时,所需的玻璃仪器是:烧杯、
玻璃棒和漏斗;由图可知,硫酸既是反应物,又是生成物,可以循环利用,故填:H2s04;
(2)反应I中,依次加入试剂①②③,氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠,可除去氢氧化镁,
如果A为氯化钢,氯化钢能与硫酸钠反应生成硫酸钢和氯化钠,可除去硫酸钠,要想除去氯化钙和过量的
氯化领,B可以是碳酸钠溶液,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,碳酸钠和氯化领反应生成碳酸
钢和氯化钠;故加入该溶液的目的是:除去氯化钙和过量的氯化钢;
(3)反应H中加入稀盐酸,过量的氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,过量的碳酸钠和稀盐酸反应生成
氯化钠、二氧化碳和水,中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应,故氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠
和水属于中和反应,该反应的化学方程式为:HCl+NaOH=NaCl+^O;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含Cu、O、H、S的个数分别是
2、10、4、2,生成物中含Cu、0、H、S的个数分别是2、8、0、2,故生成物中还应含2个0、4个H,
故R的化学式为:H2OO
(5)CUC1在空气中很容易被氧化为绿色固体Cu2(OH)3C1,故需要采用真空干燥;
由图可知,在其它条件下相同的情况下,反应温度为55℃时,CuCl的产率最高,故一般将反应温度控制
在55℃;
(6)由图可知,铜单质中的铜元素最后完全转化到了CuCl中,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的
种类和质量不变,故可得CuCl最多的质量是:32g^x100%=49.75g
164+35.5)o
【例7】(2023•佛山市南海区中考一模)我省电力供应充足,发电类型多样,2023年12月各类型发电量情
况统计如图。
2023年1-2月广东省各发电类型占比图
核电6%
■火电・水电・核电风电•太阳能
请分析。
(1)我省主要以发电为主。该电力来源于煤炭的燃烧,从能量转化来看,是能转化为电
能。煤属于能源(选填“可再生或不可再生”)。
(2)火电厂发电同时会排出粉煤灰(煤炭燃烧的灰烬),它主要含有SiCh、AI2O3、CaO等。现利用粉煤灰
制取AI2O3的工艺流程如图所示,回答下列问题:
粉煤灰f浸出f沉铝f干燥脱水一焙烧f水浸->AhOj
浸渣滤液1气体滤液2
①“浸出”时适当升温的主要目的是,A12O3发生反应的化学方程式为O
②“浸渣”的主要成分微溶的CaSO4外,还有(填名称)。
③“沉铝”时,体系中三种物质的溶解度曲线如图所示,加入K2s04沉铝的最佳方案是把浸出液升温溶解
K2s04再(填操作),过滤得到(填物质化学式),该物质俗称明矶,生活中可用于净水。
焙烧
④“焙烧”时,主要反应的化学方程式为4KAi(SO/2旦韭K2so4+2AUO3+6SO2T+302T可见,该
流程中可循环使用的物质是。
【答案】(1)①.火力②.化学③.不可再生
(2)①.加快反应速率,提高浸出率(D.A12O3+3H2SO4=A12(SO4)3+3H2O
③.二氧化硅④.降温KA1(SO4)2-12H2O⑥.硫酸钾##K2so4
【解析】
(1)由表中数据可知,我省主要以火力发电为主。
煤炭燃烧过程中,化学能转化为电能。
煤属于化石燃料,属于不可再生能源。
(2)①升高温度,能加快反应速率,提高浸出液。
硫酸能与氧化铝反应生成硫酸铝和水,反应的化学方程式为A12O3+3H2SO4=AU(SO4)3+3H2。。
②二氧化硅不溶于水,不能与硫酸反应,贝1]“浸渣”的主要成分微溶的CaSO4外,还有二氧化硅。
③由于KA1(SO4)2-12H2。的溶解度受温度影响比较大,低温时溶解度较小,则加入K2s04沉铝的最佳方案
是把浸出液升温溶解K2s04再降温,过滤得到KA1(SO4)2-12H2OO
④由于“沉铝”过程中需要硫酸钾,“焙烧”过程中生成了硫酸钾,则可循环使用的物质为硫酸钾。
类型三分离、提纯流程
【例8】碘元素被称为“智力元素”,是人体必需的微量元素之一,人体缺碘会引起甲状腺肿大,幼儿缺碘
会造成思维迟钝,影响生长发育。因此,人们常通过摄入海产品或食用加碘盐来补充碘元素,以保证人体
健康。利用海带提取碘单质«2)的工艺流程如图所示,下列说法错误的是()
A.操作①中,所需要的玻璃仪器有3种
B.由于淀粉有遇碘(12)变蓝的特性,因此可以利用淀粉检验加入H2O2溶液后所得的“溶液一”中是否有
单质碘生成
C.在上述过程中碘元素的化合价没有发生变化
D.在蒸播操作中,蒸储烧瓶内加入沸石的目的是为了防止液体的暴沸
【答案】C
【解析】A.操作①是海带灰变为含碘离子的溶液,该过程为过滤,过滤所用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃
棒和水杯,故A选项正确,不合题意;B.含碘离子的水溶液中加入双氧水后,溶液一中含有碘单质,则
可利用过淀粉检验溶液一中是否含有碘单质,故B选项正确,不合题意;C.上述过程中碘离子的化合价
为-1,碘单质中碘元素的化合价为0,化合价发生变化,故C选项错误,符合题意;D.蒸储烧瓶内加入
沸石的目的是为了防止混合液体加热时暴沸,故D选项正确,不合题意;故选:Co
【例9】(2023年珠海市斗门区中考一模)食盐(主要成分是NaCl)除可用作调味品外,还是一种重要化
工原料。晾晒海水所得到的粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(CaCb、MgCh),某化学小组
在实验室对粗盐样品进行除杂提纯的过程如图。
(1)溶解、过滤、蒸发的操作中都需要用到的一种玻璃仪器为(填“烧杯”“漏斗”或“玻璃棒”)。
(2)固体甲中所含有的难溶性物质为和CaCCh。
(3)往溶液乙中加入适量的盐酸的目的是0
(4)生理盐水是医疗上常用的一种溶液。某化学兴趣小组为了测定生理盐水的溶质质量分数,取生理盐
水650g,加入足量的硝酸银溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量为14.35g,计算该生理盐
水的溶质质量分数o(计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)玻璃棒(2)氢氧化镁##Mg(OH)2
(3)去除过量的氢氧化钠和碳酸钠
(4)0.9%
【解析】(1)玻璃棒在溶解、过滤、蒸发的操作中的作用是搅拌以加速溶解、引流、搅拌使液体受热均匀,
故都需要用到玻璃棒;
(2)氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氯化钙与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯
化钠,故固体甲中含有的难溶性物质为Mg(OH)2和CaCO3;
(3)盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故往溶液乙
中加入适量的盐酸的目的是去除过量的氢氧化钠和碳酸钠;
(4)解:设参与反应的氯化钠的质量为x,
AgNO3+NaCl=AgClJ+NaNO?
58.5143.5
x14.35g
58.5x
,解得x=5.85g
143.514.35g
生理盐水的溶质质量分数X100%=0.9%
650g
答:该生理盐水的溶质质量分数为0.9%。
【例10】(2022年四川省达州市中考)海洋是一个巨大的资源宝库。海水资源综合利用的部分途径如下图:
过量过量、中
NaOH溶液NaiCOj溶港产滤液适量盐酸〉操作口》NaCl
一粗盐遥驾工।.操作I,晶体
海水-I滤渣
一..石灰乳氢氧盐酸巧4蝉通电.
.反应①化镁反应②氯化纵而超Mg
已知:粗盐中的杂质有泥沙、MgCh>CaCL,流程中部分操作及试剂已省略。
(1)“操作I”中玻璃棒的作用是»
(2)滤渣中除泥沙外还有(填化学式)。
(3)反应③的化学反应方程式为o
(4)海水中本身就有氯化镁,请分析反应①、②转化过程的目的。
【答案】⑴引流
⑵Mg(OH)2、CaCO3
通电小
⑶MgCL^J,+Mg
(4)除去杂质,浓缩氯化镁
【解析】(1)“操作I”是过滤,过滤操作中玻璃棒的作用是引流。
(2)粗盐中的杂质有泥沙、MgCL、CaC12,加入过量氢氧化钠和氯化镁产生氢氧化镁沉淀和氯化钠,加入
过量碳酸钠和氯化钙反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠,所以滤渣中还有Mg(0H)2、CaCO3o
(3)反应③是电解氯化镁产生镁和氯气,方程式是:MgCl2=Cl2^+Mgo
(4)反应①、②是从母液中除去杂质,浓缩氯化镁。
类型四资源回收利用流程
【例11】(2022四川乐山中考)垃圾分类有利于保护环境,充分利用资源。某厂从废旧电子产品中回收贵
重金属同时制备CUSO4-5H2O的工艺流程如下:
足量
废旧电预处理粗铜内滤液、于bCuSO4搦作a
稀硫酸道里f-------CuSO5H1O
子产品①(含铜、4
过滤一、4*稀硫酸、01
铁、银、金),虑查过滤
②贵重
③"金属
己知:步骤3中发生反应的化学方程式为:2CU+C)2+2H2so4£2CUSO4+2H2。
回答下列问题:
(1)从垃圾分类的角度,该厂加工的废旧电子产品属于o
A.有害垃圾B,可回收垃圾C.厨余垃圾D.其他垃圾
(2)流程中步骤③回收的贵重金属为0
(3)流程中操作a表示一系列的操作,包括:蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥等。
(4)步骤②中发生反应的化学方程式为。
【答案】⑴B(2)金、银(3)降温结晶⑷Fe+H2SO4=FeSO4+H2T
【解析】(1)根据该流程图可知,可从废旧电子产品中回收贵重金属,同时制备CUSO4-5H2O,于是从垃
圾分类的角度,该厂加工的废旧电子产品属于可回收垃圾,故选B;
(2)根据流程中步骤②是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,步骤③是铜与稀硫酸、氧气在加热条件
下生成硫酸铜和水,所以粗铜中的铜和铁均已完全反应完,则流程中步骤③回收的贵重金属为金、银;
(3)由溶液得到晶体,应进行一系列的操作,包括:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等,故填:
降温结晶;
(4)步骤②中发生反应是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,该化学反应方程式为:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2T,故填:Fe+H2SO4=FeSO4+H2To
【例12】(2022湖南长沙中考)在完成“实验室用氯酸钾和二氧化锦混合物加热制取氧气”的实验后,小明
在老师的指导下回收二氧化镒和氯化钾,实验流程如下图所示。
「■海澜蒸发结晶>1白色固体I
—固体|加足量水.操作a
I混合物|溶解
氯酸钾和加热
二氧化镒完全反应■选迄今燥u黑色固画
(1)操作a的名称是。
(2)在这个反应中二氧化镐的作用是o
(3)请你计算:若制得1.92g氧气,则参加反应的氯酸钾(KCICh)的质量为go
(4)请你设计实验方案,证明滤渣已洗净0
【答案】(1)过滤
(2)催化作用或加速氯酸钾分解
(3)4.9go
(4)取最后一次洗涤液滴加硝酸银溶液,如无沉淀生成则洗净
【解析】(1)操作a将固体和液体分离,是过滤。
(2)氯酸钾分解中,二氧化镒加速氯酸钾分解,反应前后质量和化学性质不变,是该反应的催化剂,起
到催化作用。
(3)解:设制取1.92g氧气需要氯酸钾的质量为x
MnO2
2KC1O3^=2KC1+3O2T
245A96—=^-x=4.9g
96
x1.o9n2gL92g
答需要氯酸钾的质量为4.9g。
(4)氯酸钾在加热及二氧化镒催化作用下分解为氯化钾和氧气,滤渣表面可能残留杂质氯化钾,则证明
滤渣已洗净需要检验是否含有氯离子,可以使用硝酸银溶液。方法是取最后一次洗涤液滴加硝酸银溶液,
如无沉淀生成则洗净。因只要与硝酸银反应有沉淀生成即说明有杂质,不需要排除其他离子的干扰,可不
加入稀硝酸。
【例13】(2022陕西中考A)白铜是铜、银(Ni)合金,某学习小组同学欲利用废弃的白铜回收铜、银两
种金属。
(1)先向盛有等量银粉和锌粉的两支试管中分别加入溶质质量分数相同的稀硫酸,观察到都有气泡产生,
且锌粉与稀硫酸反应更剧烈,银粉与稀硫酸反应后的溶液为绿色,说明银的金属活动性比锌
(填“强”或“弱。
查阅资料可知,银与稀硫酸反应的化学方程式为:Ni+H2SO4=NiSO4+H2T。
(2)接下来,同学们设计了如下实验流程回收铜和银。
上图中,固体A是,②中反应的化学方程式是(只写一个)。
(3)要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序,用下列各组药品进行实验,不能达到目的的是
(填字母)。
A.Ni、Zn、Cu、稀盐酸B.Ni、Cu、Z11SO4溶液
C.Zn、Cu、NiSC)4溶液D.Ni、Z11SO4溶液、CuSCU溶液
【答案】(1)弱;(2)铜(或Cu);Zn+NiSC)4=ZnSO4+Ni或Zn+H2sO4=ZnSC)4+H2T;(3)B
【解析】(1)根据题意可知,锲和锌都能与酸反应但是锌与稀硫酸反应更剧烈,说明锲的金属活动性比锌
弱,故填:弱;
(2)根据资料可知银能与稀硫酸反应,而铜排在氢后不与酸反应,故此第一步加入的稀硫酸会与银反应
生成硫酸镇和氢气,故固体A是铜;由于酸过量则溶液B中含有硫酸银和剩余的硫酸,锌会与硫酸反应生
成硫酸锌和氢气,由于锌排在镇前,锌能与硫酸镇反应生成硫酸锌和银,故化学方程式为:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2T或Zn+NiSO4=ZnSO4+Ni„
(3)A、银和锌均能与稀盐酸反应生成氢气产生冒气泡现象,而铜不能,故此证明铜排在最后,而镇不能
与生成的氯化锌反应,锌能与生成的氯化银反应,故说明锌在镇前,最终证明锌>银>铜,选项正确;
B、银和铜均不能与硫酸锌反应,说明锌的活动性最强,但无法证明银和铜的活动性,选项错误;
C、锌能与硫酸保反应置换出锲说明锌在保前,而铜不与硫酸银反应无现象,说明铜在银后,最终证明锌〉
镇,铜,选项正确;
D、银不能与硫酸锌反应说明锌在镇前,银能与硫酸铜反应有红色物质析出,说明银在铜前,最终证明锌〉
银〉铜,选项正确;
故选:Bo
类型五流程图与推断综合
【例14]如图1是工业上利用黄铁矿(主要成分FeS2)制取硫的流程。如图2为硫元素的价类图,“一”
表示物质之间可以转化,A、B、C、D、E、F、G是常见的化学物质。请回答:
白煤(主要硫蒸气
黄铁矿
吉icsj泪inn
己知:沸腾炉中的主要反应为4FeS2+"O2-2Fe2O3+8SO2°
(1)投入沸腾炉前将黄铁矿粉碎的目的是O
(2)在加热条件下,转化器中发生反应的化学方程式是,请在图2用“一”表
示这一转化过程。
(3)冷凝器中发生的变化是(填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)以上流程中产生的矿渣和尾气均可再利用,其可能的用途是(答一条即可)。
(5)图2中已知E+H2O=F,则F是(写化学式);B的名称是,D可用于制造波尔多液,
写出C转化为D的化学方程式:。
△
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率。(2)C+SO2-----CO2+S(3)物理变化。
(4)二氧化碳可以用作化工原料。(5)H2s03;三氧化硫;CUO+H2SO4=CUSO4+H2O»
【解析】解:(1)投入沸腾炉前将黄铁矿粉碎的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率。
(2)在加热条件下,转化器中碳和二氧化硫反应生成二氧化碳和硫,发生反应的化学方程式是:
△
C+SO2^^CO2+S;
硫元素化合价由+4变成0,转化过程如下所示:
、口化物酸tk"A气化物酸tk
国2o.图2。
(3)冷凝器中没有生成新物质,发生的变化是物理变化。
(4)以上流程中产生的矿渣和尾气均可再利用,其可能的用途:二氧化碳可以用作化工原
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