中考必备化学专题复习习题课件第六部分专题二化学专题复习习题课件工艺流程题 49页

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Fe(OH)3可用于制造医药、颜料等，其胶体可用于 净水。某化学兴趣小组利用废铁屑来制备Fe(OH)3粉 末的流程如图6-2-1所示。 提示：①废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁。 ②Fe(OH)3难溶于水，受热时会分解生成氧化铁和水。 ③反应Ⅱ中加入H2O2溶液的目的是将滤液Ⅰ中的 FeSO4氧化成Fe2(SO4)3。 (1)操作a的名称为________。 (2)滤液Ⅰ中除了 外，还存在着的离子是 _______ __________(写离子符号)。反应Ⅰ中，常采用水浴加 热的方法，该方法的优点是_____________________。 (3)反应Ⅱ中发生的化学方程式为2FeSO4+H2SO4+H2O2 Fe2(SO4)3+2X，则X的化学式是________。 过滤 Fe2+、Fe3+、H+ 便于控制温度且受热均匀 H2O (4)反应Ⅲ中生成Fe(OH)3的化学方程式为 _________________________________________。 (5)操作b后得到的Fe(OH)3经洗涤后只能放在阴凉处 晾干，而不能用酒精灯烘干，原因是_____________ ___________________________。 6NaOH+Fe2(SO4)3 2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 Fe(OH)3受热时会分解生成氧化铁和水 2. 实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和 SiO2)为原料制备MgCO3·3H2O，其主要实验过程如图 6-2-2： 已知：SiO2不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。 (1)“酸溶”时发生反应的化学方程式为 ________________________________和 ________________________________________。 MgO+H2SO4 MgSO4+H2O MgCO3+H2SO4 MgSO4+H2O+CO2↑ (2)“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有 ________________________(填离子符号)。 (3)“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ” 只进行“过滤Ⅱ”。_______(填“能”或“否”)， 理由是_________________。 (4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是 ________________________________________。 否 导致产品不纯 避免制备产品时消耗更多的碳酸钠溶液 3. 某工厂产生的烧渣(主要含FeO、Fe2O3，还有一定 量的SiO2)可用于制七水合硫酸亚铁晶体 (FeSO4·7H2O)，其工艺流程如图6-2-3所示。 查阅资料：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。 (1)“浸取”步骤中，FeO、Fe2O3和稀硫酸发生反应的 化学方程式分别为___________________________、 ________________________________________。 FeO+H2SO4 FeSO4+H2OFe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O (2)为提高“浸取”步骤的反应速率，可采取的具体措 施有______________________________________ (写一条，不考虑“搅拌”和“使用催化剂”)。 (3)“还原”步骤的目的是将Fe3+转化为Fe2+，试剂X 可用SO2或Fe。若试剂X是Fe，转化原理为 Fe+Fe2(SO4)3 3FeSO4。测得“还原”后溶液的pH明显增大， 其原因是________________________________。 (4)由FeSO4溶液得到FeSO4·7H2O的过程中包含蒸发、 ________等操作，其中蒸发操作中需要用到的玻璃仪 器是________。 增大硫酸的浓度(或升高温度或将烧渣粉碎等) 铁消耗过量的硫酸，溶液酸性减弱 结晶 玻璃棒 4. 氧化锌软膏可用于急性或亚急性皮炎、湿疹、痱子及 轻度、小面积的皮肤溃疡。闪锌矿(主要成分为ZnS)是含 锌的主要矿物质之一，高温煅烧闪锌矿生成氧化锌和SO2， 以氧化锌产品为原料制备纯氧化锌的生产工艺流程如图 6-2-4： (1)已知滤液2为硫酸钠和碳酸钠的混合物，则滤渣2的 化学式为________。 (2)上述步骤中，步骤⑥的操作是_______(填操作名 称)。 (3)在上述步骤中，步骤_______发生的反应属于分解 反应。 (4)步骤④中发生的反应化学方程式为 ___________________________(提示：ZnO与酸反应和 Fe2O3与酸反应类似)。 ZnCO3 过滤 ⑦ ZnO+H2SO4 ZnSO4+H2O 5. 某矿石主要成分是MgO，含少量的Fe2O3、CuO和 SiO2杂质。用该矿石制备Mg(OH)2的工艺流程简图如图 6-2-5： (1)步骤①和步骤②均用到的操作是________。 (2)溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和 ________(填离子符号)。 过滤 H+ (3)已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的 pH见下表： 步骤②加入熟石灰，调节溶液的pH范围为__________， 固体C中所含成分的化学式为___________________。 (4)步骤③制得Mg(OH)2的化学方程式为 _________________________________________。 对应离子 Fe3+ Cu2+ Mg2+ 开始沉淀时的pH 1.9 4.2 9.1 完全沉淀时的pH 3.2 6.7 11.1 6.7～9.1 Cu(OH)2、Fe(OH)3 MgCl2+Ca(OH)2 CaCl2+Mg(OH)2↓ 解题思路 类型二 物质提纯 (5年1考：2016年第21题) 1. 明确常用的分离与提纯方法： (1)过滤：分离难溶物和可溶物。 (2)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的物质， 如NaCl。 (3)蒸发浓缩、冷却结晶：提取溶解度随温度变化较 大的溶质或含有结晶水的物质。 (4)蒸发浓缩、趁热过滤：趁热过滤的目的是提高纯 度 和减少晶体损失。 (5)蒸馏或分馏：分离沸点不同的混合物。 2. 明确可溶性杂质除去的原则与方法： (1)原则：使杂质离子变成沉淀或气体而除去。 (2)方法：根据复分解反应发生的条件，选择合适的 物质使杂质离子逐一转化为沉淀或气体；在操作过程 中要保证杂质完全去除，加入的试剂的量往往要过量， 加进来的过量试剂在后面的步骤中还要考虑把它们除 去。例如：去除粗盐中的可溶性杂质 、Mg2 ＋、Ca2＋，则可通过加入BaCl2、NaOH和Na2CO3溶液 生成沉淀而除去，然后加入HCl溶液至溶液呈中性， 最后蒸发水分得到较纯净的NaCl。 考点精炼 1. 闪锌矿(主要成分为ZnS)经焙烧得锌焙砂，锌焙砂主 要含ZnO、ZnFe2O4，以及少量FeO、CuO，工业上可用闪 锌矿制备金属锌，同时得到含铁化合物和金属铜等副产 物，具体过程如图6-2-6所示： 已知：①二价的亚铁不稳定，常温下能够被氧气氧化 成三价铁。 ②25 ℃时，氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示： (1)操作X的名称是________。 (2)进行反应①时，要将锌焙砂粉碎成细小颗粒，目 的是_______________________________________。 物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 开始沉淀的pH 2.7 4.4 5.7 完全沉淀的pH 3.7 6.4 8.0 过滤 增大反应物的接触面积，使反应更加充分快速 (3)ZnFe2O4可看作两种氧化物的结合物，它与稀硫酸 反应生成两种盐，分别是________和__________(填化 学式)。 (4)“除铁”的过程中需要加入碱性溶液调节pH，pH调 节的范围是___________。 (5)溶液B中加入Zn发生反应的化学方程式为 _________________________________________。 (6)闪锌矿经焙烧产生的气体M是________(填化学式)， 该气体直接排放到空气中可造成的后果是_________ ______________。 ZnSO4 Fe2(SO4)3 3.7~4.4 Zn+CuSO4 Cu+ZnSO4 SO2 污染空气(或形成酸雨) 2. 以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的 工业称为“氯碱工业”，它是目前化学工业的重要支柱 之一。由于粗盐中含有少量MgCl2 、CaCl2 、Na2SO4 等 杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。以粗盐为 原料的“氯碱工业”流程如图6-2-7： (1)操作②的名称是________，操作④的名称是_______。 (2)操作①②间除杂质时所加的三种试剂是NaOH溶液、 Na2CO3 溶液、BaCl2 溶液(均过量)，其顺序要求是： Na2CO3溶液必须在 BaCl2溶液之_______(填“前”或 “后”)加入。有同学提出用_________溶液代替NaOH溶 液和BaCl2溶液可达到同样的目的。 (3)电解饱和NaCl溶液的化学方程式为 ____________________________________________。 (4)该流程中可以循环利用的物质是________。 过滤 蒸发 后 Ba(OH)2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ NaCl 3. 工业上，常采用“盐硝联产工艺”生产高纯度食盐， 还可以制得硫酸钠。卤水中主要含有NaCl，还含有少量 Na2SO4、CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、FeCl3，用火碱 和烟道气中的CO2为原料净化卤水，符合低碳经济发展 要求。分析流程(如图6-2-8)，回答问题： (1)反应器1中主要除去的离子是___________(填离子符 号)。 (2)烟道气通入反应器2前要脱硫，是为了除去有害气体 _______(填化学式)。反应器2中生成沉淀的化学方程式 为___________________________________(写一个)。 Mg2+、Fe3+ SO2 Na2CO3+CaCl2 CaCO3↓+2NaCl 从析盐罐中排出的溶液a，在温度不变的条件下，每10 g 水中含有NaCl约________g。为提高Na2SO4纯度，析硝罐中 析出Na2SO4，需采用________(填“升温”或“降温”)结 晶方法。 温度/℃ 0 10 20 30 32.4 40 50 60 70 80 90 100 NaCl溶 解度/g 35.7 35.8 36.0 36.3 36.4 36.6 37.0 37.3 37.8 38.4 39.0 39.8 Na2SO4 溶解度/g 4.9 9.1 19.5 40.8 52.0 48.8 46.2 45.3 44.3 43.7 42.7 42.5 (3)下表为NaCl和Na2SO4在不同温度时的溶解度： 3.64 升温 4. 为了将混有硫酸钾、氯化钙、碳酸氢铵（不稳定， 受热易分解生成氨气、二氧化碳和水）的氯化钾提纯， 并制得纯净的氯化钾溶液，某同学设计的实验流程如 图6-2-9： 请根据以上流程图中的信息，回答下列问题： （1）步骤①中除去碳酸氢铵的方法是_____________。 （2）步骤④中加过量碳酸钾溶液的目的是__________ ________。 （3）此设计方案是否严谨？并说明理由： __________________________________________________ _____________________________________。 加热混合固体 除去Ca2+和Ba2+ 不严谨。理由是：加入的过量的K2CO3未除去，影响 实验 解题思路 类型三 资源能源的综合利用 (5年2考：2017年第21题，2016年第21题) 资源能源的综合利用流程题主要包括空气、海洋资源 的开发利用、矿产资源、化石燃料资源的综合利用。 这类题型主要突出绿色化学理念。 考点精炼 1. 空气是宝贵的自然资源，如图6-2-10所示是以空气 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______。 混合物 N2 (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)写出“转化”过程中合成氨的化学方程式： ________________________，该反应的基本反应类型 是______________。 (5)尿素属于________(填“氮肥”“磷肥”或“钾 肥”)；写出“合成”过程中合成尿素的化学方程式： ____________________________________。 物理 稳定 N2+3H2 2NH3 化合反应 氮肥 CO2+2NH3 CO(NH2)2+H2O 2. 2018年5月11日，人民日报报道：中国科技大学曾 杰教授研究团队发现新型催化剂，把CO2与H2高效转 化为清洁液体燃料甲醇，实现了“人工碳循环”。如 图6-2-11为某科研小组设计的利用化学链燃烧产生的 高浓度CO2制备甲醇的流程图，据图回答： (1)图甲是利用镍(Ni)进行化学链燃烧的流程图。与传 统的燃料燃烧方式相比，化学链燃烧排放的CO2浓度高， 易于收集。 ①空气反应器中，金属镍与氧气在一定条件下燃烧生成 氧化镍(NiO)；燃料反应器中发生的部分化学反应如下： Ⅰ. H2+NiO Ni+H2O；Ⅱ. CO+NiO Ni+CO2，其中属于置换反应的是_____(填“Ⅰ”或 “Ⅱ”)，反应Ⅱ中发生还原反应的物质是________。 ②与CO、H2直接在空气中燃烧相比，化学链燃烧排放出 的CO2浓度更高的原因是______________________。 Ⅰ NiO 氮气等被分离出去 (2)图乙是利用高浓度CO2制取甲醇的流程图：吸收池内， 饱和碳酸钠溶液吸收高浓度CO2生成碳酸氢钠；分解池 内，碳酸氢钠受热分解放出CO2；合成塔内，利用新型 催化剂，CO2与H2反应生成甲醇(CH4O)与水。 ①吸收池内生成碳酸氢钠的化学方程式为 ____________________________________________。 ②合成塔内生成甲醇的化学反应中，参加反应的H2与 CO2的质量比是________。该反应中，原料H2的理想来 源是______。如果将来H2的制取技术取得突破，“CO2 与H2反应高效变甲醇”这一世界领先的研究成果的意义 是________________(答出一条即可)。 Na2CO3+H2O+CO2 ═══ 2NaHCO3 3∶22 水 减轻全球变暖 3. 能源“非石油化”是战略目标，发展以CH4、CO2等 原料的“C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常 天然气中含有H2S等有毒气体，图6-2-12为天然气合成 氨(NH3)的工艺流程。 (1)合成氨的原料之一为氮气，该流程中为合成氨提供 氮气的物质是________。 空气 (2)①处加入Fe2O3·H2O的目的是______________。 (3)③处一般加入K2CO3溶液以吸收CO2，说明K2CO3溶液 是具有________性的溶液。 (4)该流程中参与循环的物质是________________。 4. 海水资源综合利用的部分途径如图6-2-13。 碱 Fe2O3·H2O 除去硫化氢 (1)氨碱工业生产过程中，在加压并不断向饱和的氨盐 水中通入二氧化碳的条件下，使碳酸氢钠结晶析出，该 反应的化学方程式为 _____________________________________________。 (2)写出步骤Ⅰ电解饱和NaCl溶液的化学方程式： _____________________________________________。 (3)海水制镁。实际生产中，步骤Ⅲ常选用________作为 沉淀剂，从海水中提取MgCl2历经步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三步转 换的主要目的是_____________________。 NH3+NaCl+H2O+CO2 NaHCO3↓+NH4Cl 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 熟石灰 提高氯化镁的纯度 5. 废水处理首先考虑“以废治废”的原则。现有冶金 厂和造纸厂排放的废水，按照一定的流量比集中到污水 处理池中进行综合处理，如图6-2-14所示。 (1)造纸厂废水中一定含有的离子:Na+、_______(填离 子符号，下同)。冶金厂废水中一定含有的离 子:_______、_______、 。 OH- Cu2+ H+ (2)写出废水处理池中除产生蓝色沉淀以外的另一个化 学反应方程式:__________________________________。 (3)经测定冶金厂废水中还含有微量的镍离子。已知镁 的活动性比镍的活动性强，硫酸镍NiSO4易溶于水。请 写出可表示镁比镍活泼的化学方程式: ____________________________________________。 2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O Mg+NiSO4 MgSO4+Ni 6. 我国煤炭资源丰富。某实验室设计的利用水煤浆(由 煤和水混合而成)制备氢气的生产工艺如图6-2-15流程一 所示。 【流程一】制备氢气。 (1)气化器中发生的主要反应为：Ⅰ. H2O+C ═══ CO+H2；Ⅱ. CO+H2O ═══ CO2+H2，其中属于置换反 应的是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，反应Ⅱ中发生还原 反应的物质是________。 Ⅰ H2O (2)重整器的作用是_____________________________ _______________。重整器中发生反应的化学方程式为 _____________________________________。 (3)该流程中可以循环使用的物质是________。 【流程二】为充分利用流程一产生的高纯度二氧化碳，该 实验室又设计了如图中流程二所示的两种工艺分别制备尿 素和乙二醇。 Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O 氧化钙 分离CO2和 H2(或除去氢气中混有的二氧化碳) (4)在高温高压下，CO2和NH3可以合成尿素[CO(NH2)2]， 同时生成水，该反应的化学方程式为______________ __________________________。尿素属于化肥中的 ______肥，能使农作物枝叶繁茂。 (5)以CO和H2为原料生产乙二醇(C2H6O2)时，按照“绿 色化学”原则，应调节原料中CO和H2的分子个数比为 ________。2∶3 CO2+2NH3 CO(NH2)2+H2O氮 7. 内江拥有中国西南地区最大的再生资源基地，可回收 处理大量废旧塑料电器及玻璃等，某品牌电器的废旧电 路板中还有Fe、Cu、Ag、Ni(镍，银白色金属)等金属， 如图6-2-16是某车间回收部分金属的工艺流程。已知， 2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O。 (1)操作①中，使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还 需________。 (2)滤渣③中含有的金属是________。 (3)根据以上工艺流程图，可以得出Ni、Fe的金属活动 性强弱顺序是Ni________(填“＞”或“＜”)Fe。 (4)滤液③中加入足量铁粉的主要目的是____________， 固体A除主要含有铜外，还含有一定量的铁，为了进一 步提纯铜，可以向固体A中加入适量的稀硫酸，发生反 应的化学方程式为____________________________。 (5)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺流程 的主要优点是_________________。 漏斗 Ag ＜ 减少了环境污染 将铜置换出来 Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑ 8. 城市生活垃圾的处理是世界性难题，某垃圾处理 厂对生活垃圾进行处理与综合利用，部分流程如图6- 2-17所示。 资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害 气体。 资料2：+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。 资料3：Fe与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4。 (1)发电厂是利用垃圾焚烧产生的_______转变成电能。 (2)写出吸收步骤中属于中和反应的化学方程式： _________________________________________。 (3)溶解步骤中，生锈的铁制品在足量的稀硫酸中充 分反应后有黑色固体剩余，其主要成分是_______(写 化学式)。 热能 2HCl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O C (4)将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、 冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体，其中氮气的作 用是______________________________________。 (5)请你就生活垃圾处理提一条建议： ______________。 保护气，避免+2价的铁元素被空气中的氧气氧化 垃圾分类回收等