专练06 工艺流程题 解析版备战中考化学压轴题专练广东广州专用Word文档格式.docx
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【详解】
(1)根据操作后得到溶液与固体,利用过滤操作的特点,可判断操作1为过滤;
根据反应后生成氯化钡,由碳酸钡能与盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳,可判断所加入的试剂A应为稀盐酸,溶质的化学式为HCl,反应的化学方程式为BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑;
(2)氢氧化钾和二氧化碳生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钾,所以操作2所得主要副产物为氯化钾;
(3)在向碳酸钡中加入稀盐酸时产生的二氧化碳气体可通入氯化钡溶液中,与氢氧化钾、氯化钡的混合溶液发生反应得到碳酸钡,即二氧化碳在过程中可进行循环利用;
(4)由题干可知“二氧化硅难溶于水,但可以和氢氧化钾、氢氟酸等物质反应”,氢氧化钠和氢氧化钾都属于碱,又因为碳酸钡可以与氢氟酸反应,所以为除去碳酸钡与二氧化硅中的二氧化硅,利用二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的硅酸钠,可向混合物中加入过量氢氧化钠溶液以完全除去二氧化硅,经过过滤,洗涤,烘干得碳酸钡固体;
故选B。
2.(2021•广大附中一模)碳酸锶(SrCO3)是一种重要的工业原料,广泛用于生产锶铁氧体磁性材料。
一种以菱锶矿(含80~90%SrCO3,少量MgCO3、CaCO3、BaCO3等)制备高纯碳酸锶的工艺流程如图:
(查阅资料)①不溶性碳酸盐高温下可以分解,生成金属氧化物和CO2气体。
可溶性碳酸盐高温不分解。
②可溶性碱(如KOH)中金属元素(K)形成的氧化物(K2O)才能与水反应生成对应的碱(KOH),反之,不溶性碱[如Cu(OH)2]中金属元素(Cu)形成的氧化物(CuO)不能与水反应。
③金属锶:
化学性质非常活泼,可直接与水反应生成氢氧化锶和氢气。
④氢氧化锶在水中的溶解度数据如表:
温度/℃
10
20
30
40
60
80
90
100
溶解度/(g/100g)
1.25
1.77
2.64
3.95
8.42
20.2
44.5
91.2
请回答以下问题:
(1)碳酸锶(SrCO3)中锶的化合价为______,氢氧化锶的化学式为______。
(2)菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是______。
(3)立窑煅烧中将得到单质锶,请写出得到单质锶的化学方程式______。
(4)请写出杂质BaCO3在立窑煅烧和浸取两个环节中发生的化学方程______、______。
(5)“浸取”中用热水浸取而不用冷水的原因是______,滤渣1含有焦炭、和______。
(6)“结晶”采用的是______结晶法,“沉锶”反应中氢氧化锶和NH4HCO3发生反应,产物除了碳酸锶外,还有水和一水合氨,请写出该反应的化学方程式______。
(7)锶铁氧体是由锶和铁的氧化物组成的复合磁性材料。
要制备某种锶铁氧体(化学式为SrO•6Fe2O3,相对分子质量为1064)5.32t,理论上至少需要含SrCO380%的菱锶矿石______t。
(1)+2
(2)增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,加快反应反应速率(3)
(4)
(5)增大氢氧化锶的溶解度
(6)降温(7)0.925
(1)在化合物中正负化合价的代数和为零,碳酸根离子显-2价,设Sr的化合价为x,则x+(﹣2)=0,解得x=+2,所以碳酸锶(SrCO3)中锶的化合价为+2,故填+2;
锶的化合价为+2价,氢氧根的化合价为-1价,根据化合物中各元素的化合价的代数和为零,则氢氧化锶的化学式写为,故填。
(2)反应物的接触面积越多,反应速率越快,则菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,加快反应反应速率,故填增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,加快反应反应速率。
(3)分析流程图信息可知,立窑煅烧中反应物是焦炭和碳酸锶,生成物为锶和一氧化碳,故得到单质锶的化学方程式写为。
(4)依据查阅资料①②可知,BaCO3在立窑煅烧生成氧化钡和二氧化碳,反应方程式为,浸取时氧化钡与水反应生成氢氧化钡,反应的化学方程式为,故填和。
(5)氢氧化锶溶解度随温度升高而增大、氢氧化钙溶解度随温度升高而减小、氢氧化镁是不溶物,则“浸取”中用热水浸取而不用冷水的原因是增大氢氧化锶的溶解度,使氢氧化钙析出,故填增大氢氧化锶的溶解度;
由图可知,滤渣1含有焦炭、和氢氧化镁,故填。
(6)氢氧化锶的溶解度随温度升高而增大,则结晶采用的是降温结晶法,故填降温;
沉锶反应中氢氧化锶和NH4HCO3发生反应,产物除了碳酸锶外,还有水和一水合氨,则化学反应方程式为,故填。
(7)解:
化学反应前元素种类和质量守恒,设菱锶矿石的质量为x
x=0.925t
故填0.925。
3.(2021•荔湾区一模)芯片的制造代表一个国家的科技水平,我国华为公司在5G及芯片的开发上正在努力开拓,其中5G技术领先全球2-3年。
芯片的主要成分是高纯硅。
如图是工业上以某种石英砂(主要成分:
SiO2、Li2O、Fe2O3、Al2O3,其中SiO2质量分数为75%)为主要原料制取纯硅和金属锂的一种方法。
请回答以下问题。
查阅资料知:
I.LiCl的熔点是605℃、沸点是1350℃;
II.NH4Cl在100℃开始分解,337.8℃分解完全,NH3和HCl在常温下又能反应生成NH4Cl固体;
III.当溶液pH=5时,Fe3+和Al3+已沉淀完全。
(1)“酸浸”的稀盐酸要过量,其目的是_______________。
(2)操作a的名称是________,反应①属于__________(填基本反应类型)反应。
(3)反应②除了生成Si外,还生成一种常见的化合物,该物质溶于水呈酸性,请写出反应②的化学方程式____,该反应需要在无氧气环境中进行,原因是___________(答出一种即可)。
(4)要得到较纯净的LiCl和NH4Cl固体,应加入试剂X调节溶液pH=5,使Fe3+和Al3+沉淀完全,则试剂X可以选择下面的_____
a.NaOHb.(NH4)2SO4c.NH3·
H2Od.K2CO3
(5)已知石英砂的质量为M,理论上可生成纯Si的质量为___________。
(1)使Li2O、Fe2O3、Al2O3(少一个不得分)全部溶解于盐酸中
(2)过滤置换反应(3)防止氢气与氧气混合加热而发生爆炸(或防止生成的Si又被氧化);
(4)C(5)0.35M
(1)金属氧化物会和盐酸生成金属离子和水,其目的是:
使Li2O、Fe2O3、Al2O3全部溶解于盐酸中,故填:
使Li2O、Fe2O3、Al2O3全部溶解于盐酸中;
(2)操作a实现了固液分离,名称是过滤;
一
一种单质和化合物生成另一种单质和化合物为置换反应,单质碳和二氧化硅在高温的条件下生成单质硅和一氧化碳属于置换反应,故填:
置换反应;
(3)由流程图可知,反应②氯化硅和氢气在高温的条件下生成硅和盐酸,其化学方程式为:
,故填:
;
该反应需要在无氧气环境中进行,原因是防止氢气与氧气混合加热而发生爆炸,还可防止反应生成的硅被氧化;
(4)滤液和试剂X反应生成NH4Cl,可确定试剂X为氨水,故选:
C;
(5)石英砂的质量为M,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的质量不变,可生成纯Si的质量为:
0.35M;
4.(2021•增城区一模)镍常用于生产各种高光泽装饰漆和塑料,也常用作催化剂。
利用工业含镍废料(除Ni外,还含有Fe、Cu、Ca、Mg、C等杂质)制取草酸镍(NiC2O4),工艺流程如下:
(1)“酸溶”之后的滤渣中含有的金属是_______(化学式)。
(2)操作III用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。
(3)“调pH”前滤液I的pH_______7(填“>
”或“<
”)。
(4)NiCl2溶液加入Na2C2O4溶液发生复分解反应,反应的化学方程式为_______。
(5)理论上制取草酸镍14.7g,则原工业含镍废料中镍的质量为_______g。
(1)Cu
(2)漏斗(3)<
(4)
(5)5.9
(1)镍、铁、钙、镁均能与稀盐酸反应,铜、碳不能和稀盐酸反应,“酸溶”之后的滤渣中含有的金属是铜;
(2)操作III实现了固液分离,是过滤,过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(3)“调pH”前滤液I含有盐酸,pH小于7;
(4)NiCl2溶液加入Na2C2O4溶液发生复分解反应生成草酸镍和氯化钠,反应的化学方程式为:
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的质量不变,理论上制取草酸镍14.7g,则原工业含镍废料中镍的质量为:
。
5.(2021•番禺区一模)镍、钻及其化合物在工业上应用广泛。
从某含镍废渣(含主要成分为NiO、CoO、Co2O3及少量杂质Al2O3)提取碳酸钻的工艺如下:
已知:
“沉淀”的主要成分为Al(OH)3。
(1)“酸浸”中,CoO、Co2O3均转化生成为CoSO4,请写出CO生成CoSO4的化学方程式_______。
为提高酸浸效率,可采取的措施有_______(写出两条)。
(2)“萃取”和“反萃取”可简单表示为:
“萃取”过程:
NiSO4溶液中加入萃取剂HX后,NiSO4生成NiX2进入有机层;
为了将有机层的NiX2充分“反萃取”得到NiSO4溶液,需要往有机层中加________(填“酸”或“碱”)。
(3)“沉钴”:
加入NaHCO3溶液后,生成了4种产物,其中含有CoCO3沉淀和某种气体,写出该反应的化学方程式:
_________。
(4)已知含镍废渣中CoO的质量为ag,Co2O3的质量为bg,则理论上可以生成CoCO3______g。
(用含a、b的式子表示)
(5)某矿石中含钴的氧化物(CoO、Co2O3),研究人员在实验室用硫酸酸浸的方法提取钴元素,并探究最佳提取条件。
将矿石在一定条件下酸浸4小时,测量钴元素的浸出率,部分数据如下:
编号
矿石用量(g)
硫酸用量(g)
Na2SO3用量(g)
温度(℃)
元素浸出率(%)
1
85.71
12.62
85
56.39
2
6.31
49.98
3
65
43.33
4
0.43
73.95
5
0.86
74.77
①根据上表数据,其他条件不变,温度升高,钴元素的浸出率_______。
②工业生产中采用实验_______(填编号)的提取条件更合理。
(1)Co
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