广东中考化学专题复习 二轮 专题三工艺流程Word文档格式.docx
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其所需的仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸。
(2)从物质的溶液中得到该物质的晶体常用的方法:
①蒸发结晶(具体操作见粗盐的提纯)。
②降温结晶,操作过程为蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
4.判断能够回收利用或可循环使用的物质
(1)回收利用的物质:
若流程图中的原料在生产中以副产物的形式产生,则可将其进行回收利用。
(2)循环使用的物质:
步骤中一步的产物是另一步的原料,根据上图中箭头方向(可逆线)即可判断出可循环使用的物质。
5.工艺流程的评价
(1)设计方案的科学性:
能否达到实验目的,杂质是否完全除去、是否引入新的杂质等。
(2)安全性和简便性:
尽量选用较温和的反应条件,避免高温、高压条件。
(3)对环境的影响:
是否符合绿色化学理念。
(4)节约性:
原料利用率要尽量高。
注:
绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点是:
①充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;
②在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;
③提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;
④生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
类型一 物质制备(实验室模拟、工业生产等)(2015、2012、2010、2008考)
例1 (2017南通)实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的流程如下:
已知:
①反应Ⅰ的化学方程式:
MnO2+SO2===MnSO4;
②MnCO3、Mn(OH)2均难溶于水,MnCO3在100℃时开始分解。
(1)反应Ⅰ属于基本反应类型中的__________反应。
(2)流程中“操作”的名称为__________,所需要的主要玻璃仪器有______________。
(3)反应Ⅱ的化学方程式为_________________________。
反应Ⅱ需控制溶液的酸碱性,若碱性过强,MnCO3粗产品中将混有____________________(填化学式)。
(4)验证MnCO3粗产品表面附着有Na2SO4杂质:
取样品少许,向其中加入水,搅拌、过滤,向滤液中加入适量的____________________(填化学式)溶液,有白色沉淀产生。
(5)为获得高纯MnCO3,需选择“低温”干燥的原因是___________________________。
例2 (2017广州)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。
已知CuCl难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易变质。
CuCl的制备流程如下:
(1)“滤液1”中除了Na+、SO
外,还存在较多的离子是__________(写离子符号)。
(2)“反应”中发生的化学变化是2CuCl2+Na2SO3===2CuCl↓+2NaCl+SO3,产生的SO3迅速与水化合生成一种酸,该反应的化学方程式为__________________________。
(3)“操作a”的名称是__________,流程中可以循环利用的物质(水除外)是__________(写化学式)。
(4)可用“水洗”的原因是______________________________,“醇洗”的目的是_________________________________。
(5)160gCuSO4与足量NaCl经上述制备流程,可生成的CuCl最多是______________________________。
例3 (2017陕西改编)我国每年报废的手机超过1亿部。
废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验:
Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O;
不考虑金、银发生类似反应。
(1)将电路板粉碎成粉末的目的是__________________________。
(2)步骤①所得滤液中的溶质除硫酸外,还有____________________________。
(3)步骤②中的实验现象:
固体部分溶解,__________________。
(4)步骤④中反应的化学方程式是_____________________________。
(5)对废旧手机中的金属加以回收的意义是___________________(写一条)。
例4 (2015广东)现有工厂丢弃的废铜屑(铜屑表面呈绿色,其中混有少量生锈铁屑)。
课外活动小组同学欲利用其制取胆矾,他们设计了下面的两种制取流程。
Cu+Fe2(SO4)3===2FeSO4+CuSO4。
请回答:
(1)铜屑表面呈绿色的物质的化学式是Cu2(OH)2CO3,俗称________;
操作①所用到的玻璃仪器有:
烧杯、玻璃棒和________。
(2)溶液A的溶质有____________(只写一种);
铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为_______________________________________。
(3)两种方法比较,符合绿色化学要求的是方法__________;
方法Ⅱ的化学反应方程式为:
2Cu+2H2SO4+________===2CuSO4+________;
操作②的实验步骤为:
________、降温结晶。
类型二 分离提纯(2014、2013、2011考)
例5 (2016德州改编)CO2是造成温室效应的主要气体,而工业上却可用CO2来制备甲醛等物质,“碳捕捉技术”是指通过一定的方法,将工业生产中产生的CO2分离出来并加以利用——如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其过程如图所示(部分条件及物质未标出)。
请根据有关信息回答问题:
(1)用NaOH溶液“捕捉”CO2的化学方程式是________________________________。
(2)“反应分离”环节中,分离物质所采用的基本操作是__________。
(3)此化学工艺流程中没有涉及到的基本反应类型是________________。
(4)整个过程中,可以循环利用的物质是__________和__________。
例6 (2016兰州改编)粗盐中MgCl2、CaCl2等杂质,提纯粗盐的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)氢氧化钠有强烈的腐蚀性,如果不慎沾到皮肤上,要用大量的水冲洗,再涂上__________。
(2)步骤①中发生反应的化学方程式为________________________________,步骤②加入过量的碳酸钠溶液的作用是________________________。
(3)操作a的名称是__________。
(4)步骤④中,要用玻璃棒不断搅拌,其目的是________________________________。
类型三 环保相关(2017、2009、2008考)
例7 (2017广东)某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如下图:
资料1:
垃级焚烧产生的烟气中含有SO2等有害气体。
资料2:
FeSO4容易被空气中的O2氧化。
(1)石灰浆吸收SO2(性质与CO2相似)的化学反应方程式为_______________________。
(2)溶解步骤中同时发生的三个化学反应方程式为:
Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4、_________________________、__________________________。
(3)将所得FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、__________、过滤,得到FeSO4晶体,其中氮气的作用是___________________________________。
(4)政府倡导垃圾分类,其好处是__________________________(写一点)。
领跑化学2017版课时作业P50第10题与该题基本一样。
例8 某烟气脱硫的工艺不仅能消除SO2,还能将其转化为石膏(CaSO4·
2H2O)等产品,实现“变废为宝”。
主要物质转化关系如图1所示:
图1
图2
(1)设备1中,通过喷淋水脱去烟气中的SO2,该反应的化学方程式为__________________________,若将烟气直接排放到空气中,可能会导致的环境问题是__________。
(2)设备2中,加入CaCO3的目的是_______________________________。
(3)设备3中反应的化学方程式是_______________________________。
(4)有一工厂为防治SO2的污染,另外设计了一种治污方法,不仅吸收了二氧化硫,同时也得到了硫酸等工业产品,该工艺流程如图2所示。
①Fe2(SO4)3吸收SO2的化学方程式是:
Fe2(SO4)3+2__________+SO2===2FeSO4+2H2SO4。
②该流程中可循环利用的物质是__________________。
例1
(1)化合
(2)过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯
(3)MnSO4+2NaHCO3===Na2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O Mn(OH)2 (4)BaCl2
(5)MnCO3的分解温度为100℃,为防止MnCO3高温分解,影响高纯MnCO3的纯度
例2
(1)Cu2+、Cl-
(2)SO3+H2O===H2SO4 (3)过滤 NaCl (4)能够除去可溶性杂质 可以除去水,防止在后续步骤中CuCl变质 (5)
【解析】
(5)160gCuSO4中铜元素质量为160g×
×
100%=64g,反应过程中硫酸铜的铜元素完全转化到了氯化亚铜中,因此足量NaCl经上述制备流程,可生成的CuCl最多为64g÷
(
100%)=g。
例3
(1)增大反应物接触面积,加快反应速率
(2)硫酸铝、硫酸亚铁[或Al2(SO4)3、FeSO4]
(3)溶液由无色变成蓝色
(4)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
(5)节约金属资源(或减少对环境的污染等)
例4
(1)铜绿 漏斗
(2)CuSO4(或FeSO4,或H2SO4)
Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O
(3)Ⅱ O2 2H2O 蒸发
(2)分析溶液A中的溶质应注意利用题给信息,首先铜屑表面的铜绿及生锈的铁屑会与稀硫酸发生反应,分别生成CuSO4和Fe2(SO4)3,再根据题给信息Cu+Fe2(SO4)3===2FeSO4+CuSO4可以判断其中不含Fe2(SO4)3,同时还应注意稀硫酸是过量的。
(3)方法Ⅱ中通入空气说明氧气参与反应,再根据质量守恒定律可知有水生成。
例5
(1)2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
(2)过滤
(3)置换反应 (4)氢氧化钠 氧化钙
(3)氧化钙和水反应的属于化合反应,碳酸钙高温分解的反应属于分解反应,碳酸钠和氢氧化钙的反应属于复分解反应,所以化学工艺流程中没有涉及到的基本反应类型是置换反应。
(4)根据箭头的方向确定可逆线,由此推出可循环利用的物质是氢氧化钠和氧化钙。
例6
(1)硼酸溶液
(2)MgCl2+2NaOH===2NaCl+Mg(OH)2↓ 完全除去氯化钙
(3)过滤 (4)防止液体受热不均匀,造成液滴飞溅
例7
(1)Ca(OH)2+SO2===CaSO3+H2O
(2)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O
(3)降温结晶 作保护气,防止FeSO4被空气中氧气氧化,提高转化率(合理即可)
(4)方便对垃圾进行无害化处理(或有利于保护环境等)
例8
(1)SO2+H2O===H2SO3 酸雨
(2)CaSO3
(3)2CaSO3+O2===2CaSO4 (4)①H2O ②H2SO4和FeSO4
类型一 物质制备
1.(2017安顺)某种矿石由氧化镁、氧化铁、氧化铜和二氧化硅组成,用它制备氢氧化镁的流程示意图如图所示(已知:
二氧化硅不溶于水也不与稀盐酸反应)。
请回答下列问题:
(1)溶液A中共含有__________种阳离子;
写出矿石中的任意一种金属氧化物与稀盐酸反应的化学方程式:
______________________________(只写一个)。
(2)在溶液A中加入熟石灰调节溶液的pH,可以使溶液中的金属阳离子逐步转化为沉淀。
该实验条件下,使金属阳离子沉淀的相关pH数据见下表。
为保证产品纯度、减少产品损失,并便于操作,所得溶液B的pH的取值范围为____________________。
氢氧化物
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
(3)写出溶液B中加入熟石灰发生的化学反应方程式:
___________________________。
2.(2017无锡)硅酸钠(Na2SiO3)是我国优先发展的精细化学品,用某种石英砂矿石(主要成分是SiO2,还含有少量的CuO、Na2SO4、Na2CO3)制备硅酸钠(Na2SiO3)的流程如下:
资料:
SiO2既不溶于水,也不与盐酸反应。
(1)“研磨”的目的是__________________________________________。
(2)检验“洗涤a”已洗净的方法是__________________________________________。
(3)“酸浸”的化学方程式为_______________________________________。
(4)“碱浸”的化学方程式为____________________________________。
(5)“操作a”包含蒸发浓缩、________________、过滤、洗涤、干燥等一系列操作。
3.(2016广州)保险粉(化学式为Na2S2O4)在工农业生产中有广泛的用途。
Na2S2O4在碱性溶液中稳定。
在中性和酸性溶液中极不稳定。
在NaCl存在下,Na2S2O4在水中溶解度显着下降。
制备流程如图:
(1)反应Ⅰ的原理为:
Zn+2SO2===ZnS2O4,该反应类型为______________。
(2)反应Ⅱ为复分解反应,该反应的化学方程式为_________________________________。
(3)操作a的名称为__________。
(4)滤液中含有Na2S2O4,为使Na2S2O4结晶析出还需要加入少量NaOH的原因是__________________________,加入NaCl的原因是____________________________。
(5)198gZn(OH)2理论上能得到Zn的质量为__________g。
4.(2017宜昌改编)侯德榜是我国着名的化学家,为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献,他发明的侯氏制碱法大大提高了原料的利用率,其工业流程大致如图:
(1)上述流程中,用到的原料有空气、焦炭、水、二氧化碳、______________等。
(2)上述流程中,已知步骤②发生的是化合反应,步骤⑤发生的是分解反应,则步骤②、⑤发生反应的化学方程式分别是:
②___________________,⑤_____________________。
(3)上述流程中,可循环利用的物质是________________。
(4)上述流程中,较关键的一步是在加压条件下不断向饱和的氨盐水(含氯化钠和氨水)中通入CO2,析出NaHCO3,该流程需要加压条件的原因是__________________________。
5.(2016苏州)某科研小组设计利用稀H2SO4浸取某废弃的氧化铜锌矿(主要成分为CuO和ZnO,其余成分既不与酸反应,也不溶解于水)的方案,实现废物综合利用。
部分实验流程如下:
请根据上述实验流程回答下列问题:
(1)操作1的名称是__________。
(2)在氧化铜锌矿中加入过量稀硫酸,主要成分发生反应的化学方程式为________________________________,__________________________________。
(3)加过量铁粉后,发生反应的基本反应类型是______________,得到滤渣1的成分为__________(填化学式)。
(4)在实验过程中,双氧水会与Fe2+反应生成Fe3+和水,以便在后续的操作中将溶液中铁元素除去;
高锰酸钾溶液也能将Fe2+氧化成Fe3+,选用双氧水的优点是________________________。
6.炼铁产生的废渣中含有大量CuS及少量铁和铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2的流程图如下:
(1)操作1:
粉碎。
粉碎的目的是______________________________。
(2)操作2:
焙烧。
高温条件下,通入空气,CuS和NaCl反应生成了CuCl2和Na2SO4,化学方程式为______________________________。
(3)操作3:
__________(填操作名称)。
(4)流程图中能循环利用的物质是__________。
7.(2017烟台改编)十三五期间,烟台将建设大型海水淡化厂。
绿色生态、综合利用海洋资源将是设计的重点。
如图是某设计院设计的综合利用海水的流程图。
据图回答问题:
(1)反渗透膜法与滤纸过滤法在原理上都是利用混合体系中各物质的______________________不同进行分离的方法。
(2)过程③是氨碱法制纯碱的一个流程,需要向饱和食盐水中先后加入NH3和CO2,产物除NaHCO3外,还有一种氮肥,写出该反应的化学方程式:
_______________________。
(3)过程④采用蒸发结晶的方法,而不采用冷却热饱和溶液方法,原因是________________________________________________________________________。
(4)如果要充分利用海边贝壳资源,过程⑤生成氢氧化镁的化学方程式是__________________________________________________。
(5)浓海水中Mg2+、SO
、Ca2+可用离子交换膜直接除去,若用化学沉淀法依次除去Mg2+、SO
、Ca2+,需要的三种离子分别是________________________________(写离子符号)。
(6)离子交换膜是对特定离子的选择性透过膜,可以使带特定电量的离子透过。
过程②中“某种离子交换膜”选择透过的离子特点是________________________________________。
类型二 分离提纯
8.(2017长沙改编)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下:
请根据以上流程图中的信息。
(1)步骤①中除去碳酸氢铵的方法是_________________________________________。
(2)步骤③中加入过量氯化钡的目的是_____________________(用化学方程式表示)。
(3)步骤④中加过量碳酸钾溶液的目的是___________________________________。
(4)此设计方案是否严谨?
并说明理由__________________________________。
若不严谨,如何改进?
________________________________________。
(5)若要得到KCl晶体,可采用蒸发结晶的方法,蒸发过程中除用到酒精灯、蒸发皿外,还要用到的一种玻璃仪器是__________,其作用是______________________________。
9.(2016内江)为了除去铜粉中混有的铁粉,并用提纯的铜粉制取胆矾(CuSO4·
5H2O)。
某课外活动小组的同学按如下流程进行实验(反应中部分生成物已略去)。
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O。
回答下列有关问题:
(1)操作a的名称是__________;
除去铜粉中的铁粉,最简便的实验方法是________________________________________________________________________。
(2)FeCl2溶液中通入Cl2发生化合反应,写出该反应的化学方程式____________。
(3)由Cu制CuSO4溶液的途径Ⅱ中,若不通入O2,反应将不会发生,原因是________________________________________。
途径Ⅱ与途径Ⅰ相比较,其显着的优点是____________________________(回答一点即可)。
(4)FeCl3溶液可腐蚀铜以制作印刷线路板,反应只生成两种常见的盐,则该反应的化学方程式为____________________________。
类型三 环保相关
10.某沿海工业区排放的污水中含有少量的Fe2+、Na+、Ca2+、Cu2+、Cl-,为了达到零污染的目标,将污水进行如下工业流程处
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