1、1专题三 工艺流程类型一 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 1.5 4.2 8
2、.6 完全沉淀的pH 3.2 6.7 11.1(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(Na 2SiO3)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SiO 2，还含有少量的CuO、Na 2SO4、Na 2CO3)制备硅酸钠(Na 2SiO3)的流程如下：资料：SiO 2既不溶于水，也不与盐酸反应。请回答下列问题：(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N
3、a 2S2O4)在工农业生产中有广泛的用途。Na 2S2O4在碱性2溶液中稳定。在中性和酸性溶液中极不稳定。在NaCl存在下，Na 2S2O4在水中溶解度显著下降。制备流程如图：(1)反应的原理为：Zn2SO 2= ZnS2O4，该反应类型为_。(2)反应为复分解反应，该反应的化学方程式为_。(3)操作a的名称为_。(4)滤液中含有Na 2S2O4，为使Na 2S2O4结晶析出还需要加入少量NaOH的原因是_，加入NaCl的原因是_。(5)198 g Zn(OH)2理论上能得到Zn的质量为_g。4(2017宜昌改编)侯德榜是我国著名的化学家，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
4、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，已知步骤发生的是化合反应，步骤发生的是分解反应，则步骤、发生反应的化学方程式分别是：_，_。(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CO 2，析出NaHCO 3，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H 2SO4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
5、述实验流程回答下列问题：3(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Fe 2 反应生成Fe 3 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Fe 2 氧化成Fe 3 ，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CuCl 2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CuCl 2和N
6、a 2SO4，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NH 3和CO 2，产物除NaHCO 3外，还有一种氮肥，写出该反应的化学方程式：_。(3)过程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
7、生成氢氧化镁的化学方程式是_4_。(5)浓海水中Mg 2 、SO 、Ca 2 可用离子交换膜直接除去，若用化学沉淀法依次除去M24g2 、SO 、Ca 2 ，需要的三种离子分别是_(写离子符24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。回答下列问题：(1)步骤中除去碳酸氢铵的方法是_。 (2)步骤中加入过量氯
8、化钡的目的是_(用化学方程式表示)。(3)步骤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(CuSO 45H2O)。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)。已知：Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O。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)FeCl
9、2溶液中通入Cl 2发生化合反应，写出该反应的化学方程式_。(3)由Cu制CuSO 4溶液的途径中，若不通入O 2，反应将不会发生，原因是_5_。途径与途径相比较，其显著的优点是_(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Fe 2 、Na 、Ca 2 、Cu 2 、Cl ，为了达到零污染的目标，将污水进行如下工业流程处理：(1)步骤的操作名称是_，在实验室进行该操作所需玻璃仪器除漏斗、玻璃棒外，还有_；写出步骤中的化学反应方程式：_ _。(2)滤渣所含的物质是_(填化学
10、式)。(3)加入过量NaOH溶液的目的是_。 (4)在滤液中加入盐酸使得到的溶液呈中性，要使用_来测定溶液的酸碱度，确保盐酸不过量。11某研究人员按如图所示流程进行“燃煤烟气的脱硫研究”，实验中，先一次性分别在相应装置中加入水和铁，然后连续通入CO 2、SO 2和O 2混合气体，反应液多次循环，但过量的铁仍在反应装置中与循环进入的反应液不断反应，经过多次循环以后，导出的反应液可用于制备FeSO 47H2O。(1)吸收装置的温度不宜过高，原因是_；该装置中总反应的化学方程式为_。(2)反应装置的温度控制在40 左右，其中的反应化学方程式为_，此时欲加快该反应速率可采取的措施有_(写出一种即可)。
11、(3)实验中，对第一次循环中反应液的pH在A、B、D三点进行跟踪监测，A、B、D三点pH由小到大的次序为_，若忽略循环中的热量散失，C、D两点中温度高的是_点。6(4)经过多次循环以后导出反应液，经过_、_、洗净晶体和干燥即可制得FeSO 47H2O。(5)上述流程中存在两个可改进处，一是_，二是可利用尾气1和尾气2在一定条件下催化合成甲醇CH 4O(同时有H 2O生成)，该反应的化学方程式为_。专题三 工艺流程1(1)4 MgO2HCl= = MgCl2H 2O(或Fe 2O36HCl= = 2FeCl33H 2O；或CuO2HCl= = CuCl2H 2O) (2)6.78.6(或6.7p
12、H8.6)(3)MgCl2Ca(OH) 2= Mg(OH)2CaCl 2 2(1)使溶解或者反应更快更彻底(2)取过滤得到的清液滴入氯化钡溶液，无明显现象(3)CuO2HCl= = CuCl2H 2O(4)SiO22NaOH= = Na2SiO3H 2O (5)降温结晶3(1)化合反应(2)ZnS2O42NaOH= = Zn(OH)2Na 2S2O4 (3)过滤(4)可调节溶液为碱性，使Na 2S2O4结晶稳定存在 氯化钠的存在使Na 2S2O4的溶解度降低，更易结晶析出，提高产率(5)130【解析】(5)由质量守恒定律可知反应前后锌元素的质量不变，198 g Zn(OH)2理论上能得到Zn的
13、质量为198 g 100%130 g。6565 16 1 24(1)氯化钠 (2)N 23H 2 2NH3= = = = =催 化 剂 高 温 、 高 压2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2= = = = = (3)二氧化碳、水 (4)增大二氧化碳在水中的溶解度5(1)过滤 (2)ZnOH 2SO4= ZnSO4H 2OCuOH 2SO4= CuSO4H 2O(3)置换反应 Fe、Cu (4)不引入较难除去的杂质6(1)增大反应物的接触面积(2)CuS2NaCl2O 2 CuCl2Na 2SO4 (3)过滤= = = = =高 温 (4)NaCl(或氯化钠)7(1)颗粒大小(2)NH3
14、CO 2H 2ONaCl= = NaHCO3NH 4Cl7(3)氯化钠的溶解度受温度的影响较小(4)MgCl2Ca(OH) 2= CaCl2Mg(OH) 2或MgSO 4Ca(OH) 2= CaSO4Mg(OH) 2(5)OH 、Ba 2 、CO (6)带有一个单位电荷的离子238(1)加热 (2)K 2SO4BaCl 2= BaSO42KCl(3)除去氯化钙和过量的氯化钡(4)不严谨；反应后剩余的碳酸钾没有除去 在滤液中加入过量的盐酸 (5)玻璃棒 搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅9(1)过滤 用磁铁吸引 (2)2FeCl 2Cl 2= 2FeCl3(3)在金属活动顺序中，铜是位于氢之后
15、的，与稀硫酸不反应 不会产生污染空气的二氧化硫气体(4)2FeCl3Cu= = 2FeCl2CuCl 210(1)过滤 烧杯 FeCuCl 2= CuFeCl 2 (2)Fe和Cu(3)完全除去Fe 2 (4)pH试纸11(1)温度过高，气体的溶解度下降，不利于反应的进行 2SO 22H 2OO 2= 2H2SO4(2)FeH 2SO4= FeSO4H 2 搅拌(或采用更细的铁粉)(3)BDA D (4)冷却结晶 过滤(5)废热利用 CO 23H 2 CH4OH 2O = = = = =催 化 剂 【解析】(1)温度过高，气体的溶解度下降，不利于反应的进行，因此吸收装置的温度不宜过高。(3)A点是纯水，因此pH7，B点是硫酸溶液，因此pH7，D点可能存在未完全反应的硫酸，因此pH会增大，但仍然7，因此A、B、D三点pH由小到大的次序为BDA；D点是铁和硫酸反应的溶液，反应放热，因此温度会升高，即D点的温度高于C点。(5)由于反应放热，因此可以进行废热回收利用。
