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1、热点题型专题21 工艺流程题来源:zzst%ep.c&*om1(2018福建)以某矿山酸性废水(主要含硫酸、硫酸铁、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。www.zz&st#ep.co*m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_。来源:中国教&育出版网%#【答案
2、】Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+ 2H2O 复分解反应 Zn(OH)2 步骤 锌 【详解】来%源&:中教网(1)根据氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水解答;根据两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物且生成物中有气体、沉淀或水生成解答;(2)根据硫酸锌与氢氧化钙反应生成氢氧化锌解答;(3)根据锌能置换出硫酸铜溶液中的铜解答。(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)2+ H2SO4=CaSO4+ 2H2O;由反应的化学方程式3Ca(OH)2+ Fe2(SO4)3=3CaSO4+ 2Fe(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
3、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。中国#教*&育出版网1(2021宁德二模)舌尖上的宁德古田平湖豆腐。以下为豆腐的主要制作流程:w#ww.zzs*下列说法错误的是A豆制品富含蛋白质等营养素B过滤操作可将“豆渣”分离出去C在豆腐的制作过程中,“压制”属于化学变化D豆制品中含有钙、铁等矿物质,这里的“钙、铁”指的是元素【答案】C【详解】A.豆制品富含蛋白质等营养素,此选项表述正确;B.过滤操作可将不溶性固体物质与液体进行分离,此选项表述正确;C.在豆腐的制作过程中,“压制”过程中只是压出其中的水分,并无新物质生成,属
4、于物理变化,此选项表述不正确;D.豆制品中含有钙、铁等矿物质,这里的“钙、铁”指的是元素,此选项表述正确。故选C。2(2021莆田模拟)中央处理器(CPU)是电子计算机的主要设备之一。下图是回收废旧CPU中的金属单质Au(金)、Ag、Cu的部分工艺流程。(1)操作的名称_。中国教育出版&*网#(2)物质D的化学式_。(3)往溶液A中加Fe粉,需过量的目的是_。(4)通过反应,可以判断Fe的金属活动性比Cu的_(填“强”或“弱”),其发生反应的化学方程式_,基本反应类型是_。【答案】过滤 AgCl 将Cu(NO3)2中的Cu完全置换出来(答案合理即可) 强 置换反应 【详解】来源:%中国教育出版
5、#网(1)操作是将固体和液体分离的过程,故操作的名称是过滤;故填:过滤。(2)反应中,向硝酸铜和硝酸银溶液中加入氯化钠溶液,硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,然后过滤可得氯化银固体,即物质D是氯化银,其化学式为:AgCl;故填:AgCl。来%*源:中教网&(3)反应中加入过量的Fe粉,铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,该反应是铁将溶液中的铜置换出来,所以,Fe粉需过量的目的是将Cu(NO3)2中的Cu完全置换出来;故填:将Cu(NO3)2中的Cu完全置换出来(答案合理即可)。(4)反应中,向铁和铜的混合物中加入盐酸后,得到铜和溶液C,即铁与盐酸能反应,铜不与盐酸反应,可以判断Fe的金属活
6、动性比Cu的强;铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:;该反应符合“一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的特征,故属于置换反应。故分别填:强; ;置换反应。3(2021泉州实验模拟)金属镍可用于制造货币、不锈钢、混合动力汽车电池等,粗氧化镍主要含氧化镍(NiO),以及少量氧化钴(CoO)和氧化铁,以粗氧化镍为原料制备纯镍的流程如图:查阅资料,获知部分物质的沸点:物质Ni(CO)4Fe(CO)5CO2(CO)8沸点/4310652(1)反应中,黑色单质x的化学式是_。(2)反应开始前用氮气充分吹扫设备内部,其目的是_,该反应中氧化镍转化为金属镍的化学方程式是_。来
7、%&源#:中教网(3)从Ni(CO)4.Fe(CO)5和Co2(CO)8的混合物中用蒸馏的方法提取Ni(CO)4应选择的温度(T)范围是_。(4)以上生产流程中循环使用CO的目的是_。(5)若将制得的Ni放入FeSO4溶液中,没有观察到明显现象,其本质原因是_。【答案】C 排尽装置内原有的空气,防止爆炸 NiO+H2Ni+H2O 43t52 防止CO污染空气,节约能源 Ni的活动性弱于铁 【详解】来源:#中教*&网(1)高温条件下,碳和二氧化碳反应生成一氧化碳。反应中二氧化碳转化为一氧化碳,因此黑色单质X的化学式是C;(2)反应是用氢气加热条件下,还原粗氧化镍,开始前“用氮气充分吹扫设备内部”
8、的目的是排尽装置内原有的空气,防止爆炸;加热条件下,氢气与氧化镍反应生成镍和水,反应的化学方程式为:NiO+H2Ni+H2O。(3)根据表中提供信息可知,从Ni(CO)4.Fe(CO)5和Co2(CO)8的混合物中用蒸馏的方法提取Ni(CO)4应选择的温度(T)范围是43t52;(4)在以上生产流程中循环使用CO的目的是防止CO污染空气,节约能源;(5)在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。若将制得的Ni放入FeSO4溶液中,没有观察到明显现象,其本质原因是Ni的活动性弱于铁。4(2021泉州五中二模)海水素有“液体工业原料”之美誉。工业“从海水中提取镁”的
9、主要流程如图:(1)牡蛎壳的主要成分是_(填化学式)。(2)反应沉淀池中,Ca(OH)2和MgSO4反应的化学方程式为_。(3)操作为_,若在实验室中进行操作需要的玻璃仪器有烧杯、_、玻璃棒。(4)加入中和器的酸溶液X是_。来#源:中%*国教育出版网【答案】(1)CaCO3(2)(3) 过滤 漏斗 来*源:中国教育出版&网(4)稀盐酸【分析】(1)来源:zzs%t牡蛎壳的主要成分是CaCO3。(2)反应沉淀池中,Ca(OH)2和MgSO4反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钙,反应的化学方程式为:。(3)操作为过滤,若在实验室中进行操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。w%w*w.z&(4)加入中
10、和器的酸溶液X是稀盐酸,是因为稀盐酸和氢氧化镁反应生成氯化镁和水。5(2021泉州二模)铜是人类最早使用的金属之一,炼铜工艺的发展史如图所示。(1)火法炼铜涉及的化学反应之一为,请将该化学方程式补充完整_。(2)湿法炼铜记载于西汉时期淮南万毕术:曾青得铁则化为铜。说明铁的金属活动性比铜_(填“强”或“弱”)。来&源:中教*#网(3)生物炼铜是先将硫化铜(CuS)在硫杆菌的作用下与空气中的氧气化合生成硫酸铜,该反应的化学反应方程式为_;硫酸铜再转化为铜。(4)电解精炼铜过程中,能量的主要转化方式是_。(5)与“火法炼铜”相比,“生物炼铜”的优点是_。【答案】2CuO 强 电能转化为化学能 节约能
11、源、减少污染 来源:中国教&育出版%网#【详解】(1)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Cu、O、H、C的个数分别是2.5.2.1,生成物中含Cu、O、H、C的个数分别是0、3.2.1,故生成物中还应含2个Cu、2个O,故该化学方程式补充完整:2CuO;来#源%:中教网&(2)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明铁的金属活动性比铜强;(3)硫化铜(CuS)在硫杆菌的作用下与空气中的氧气化合生成硫酸铜,该反应的化学方程式为:;(4)电解精炼铜过程中,能量的主要转化方式是:电能转化为化学能;(5)与“火法炼铜”相比,“生物炼铜”无需燃烧,节约能源,减少污染。来源:zzs
12、t%&ep#*.com6(2021宁德一模)CuCl2是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。工业上以辉铜矿(主要含有Cu2S、Fe2O3及一些不溶性杂质)为原料制备CuCl22H2O晶体的工艺流程如图1:请回答下列问题:(1)为加快反应速率,以下措施能达到目的的是A延长酸浸时间B将辉铜矿粉碎C适当增加盐酸浓度D适当提高酸液温度(2)“酸浸”时发生的化学方程式为_(写出一种即可),加入氨水的作用是调节pH,中和过量盐酸,_。来#源:中教%*&网(3)欲获得CuCl22H2O晶体具体操作是蒸发浓缩、冷却结晶、_、洗涤、烘干。(4)色光度是产品质量指标之一,合格CuCl22H2O晶体的色光
13、度范围为0.50.5,反应过程溶液pH对产率、色光度的影响如图2所示,综合考虑制备时应控制pH的较合理范围是 _。www.zzs&t#%【答案】中&%#国教育出版网(1)BCD(2) (或) 除去氯化铁 中国*教育&出版网%(3)过滤(4)3.44.0【分析】(1)A.延长酸浸时间,与反应速率无关;故A错误B.将辉铜矿粉碎,增大反应物接触面积,加快反应速率;故B正确;C.适当增加盐酸浓度,增大了反应物接触的机会,加快反应速率;故C正确;来源:&*中教%网#D.适当提高酸液温度,分子运动加快,反应速率加快;故D正确故选:BCD;来源&:中教*#网(2)酸浸时,氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,氧
14、化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为:,;盐酸和氧化铁生成的氯化铁对于氯化铜也是杂质,所以氨水的作用是:调节溶液酸碱度,中和过量的盐酸;除去氯化铁;(3)欲获得CuCl22H2O晶体具体操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干;(4)色光度是产品质量指标之一,合格 CuCl22H2O 晶体的色光度范围为0.50.5,根据反应过程溶液pH对产率、色光度的影响图所示,综合考虑制备时应控制pH的较合理范围是3.44.0。7(2021福州市闽侯县六校联考)金属材料是重要的自然资源,金属的利用和回收至关重要。(1)为了达到收旧利废、节能减排的目的,从含有金属镁、铁、铜的粉末中,分离和提取出重要
15、化工原料MgSO4和有关金属,实验过程如图:中国教*&育%出版网请回答:ww&w.zzstep.#com金属A是_(填化学符号);金属B是_(填化学符号);操作a的名称是_:在该过程中需要使用玻璃棒,其作用是_。写出步骤所涉及的化学反应方程式:_,该反应的基本反应类型是_。实验步骤中除了加入稀硫酸外,还可选用下列试剂_(填标号)。a硫酸铜溶液 b氯化钠溶液 c硝酸银溶液(2)用来制造钥匙的黄铜属于锌、铜合金,使用合金而不使用纯金属的原因是_。【答案】Fe Cu 过滤 引流 置换反应 a 合金较纯金属硬度大、耐腐蚀 【详解】(1)铁能够被磁铁吸引,因此A是铁;镁和铜的混合物中,加入适量的稀硫酸,
16、镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铜不反应,因此过滤可以得到B,即金属铜;加入适量的稀硫酸,镁与硫酸反应,铜不反应,因此过滤可以得到B,即金属铜;所以操作a为过滤;在步骤中镁与稀硫酸反应生成了硫酸镁和氢气,化学反应方程式:Mg+H2SO4MgSO4+H2,该反应由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物,基本反应类型是置换反应;分析所给的选项结合可以知道,镁的活动性比铜强,所以可以用硫酸铜来代替稀硫酸完成该实验,故选a;(2)用来制造钥匙的黄铜属于锌、铜合金,使用合金而不使用纯金属的原因是合金较纯金属硬度大、耐腐蚀。8(2021厦门外国语学校三模)芯片的制造代表一个国家的科技水平,我
17、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23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:.LiCl的熔点是605、沸点是1350;.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;.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_,反应属于_(填基本反应类型)反应。(3)反应除了生成Si外,还生成一种
18、常见的化合物,该物质溶于水呈酸性,请写出反应的化学方程式_,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(填字母)。来*源:zzste%ANaOHB(NH4)2SO4CNH3H2ODK2CO3(5)已知石英砂的质量为10t,理论上可生成纯Si的质量为_t。www#.zzste&p.co*m【答案】(1)使Li2O、Fe2O3.Al2O3完全反应(2) 过滤 置换 (3) 高温条件下氢气与氧气会发生反应生成水 (4)C(5)3.5【分析】(1)加酸的目的是与
19、Li2O、Fe2O3.Al2O3反应使其转化为溶液,稀盐酸过量目的是使Li2O、Fe2O3.Al2O3完全反应;中%国教育*出&版网(2)操作a分离液体和固体,该操作是过滤,反应是碳与二氧化硅反应生成硅和一氧化碳,方程式为:,该反应是单质与化合物生成单质与化合物的反应,属于置换反应;(3)反应是四氯化硅与氢气高温条件下生成硅,剩余元素为H和Cl,两者形成的化合物是HCl,方程式为:;氢气在高温条件下会与氧气发生反应生成水,所以该反应需要在无氧环境进行;(4)要得到较纯净的LiCl和NH4Cl固体,原溶液为酸性含有过量的盐酸,使铁离子和铝离子完全沉淀,则X为碱性溶液,且不能引入杂质,所以X选择氨水,故答案为C;(5)已知石英砂SiO2质量分数为75%,根据质量守恒定律硅元素质量不变,理论理论上可生成纯Si的质量。 www.z#z&