资源简介

工艺流程题
例1 金属钛广泛用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿（主要成分为 FeTiO3）制取钛并获得副产品A的主要工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）构成金属钛的微粒是______________（填“分子”“原子”或“离子”），H2TiO3中钛元素的化合价为______________。
（2）反应②需持续通入氩气，氩气的作用是______________。
（3）反应③的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体，则该反应的化学方程式为______________。
（4）反应①②③中属于分解反应的是______________（填“①”“②”“③”）。
（5）对反应③进行改进，可直接生产锂离子电池的电极材料 LiFePO4，工艺流程如下：
写出“高温煅烧”由FePO4制备 LiFePO4的化学方程式______________。
例2废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡（Sn）等，为实现对锡的绿色回收，设计如下工艺流程：
已知：Sn+SnCl4＝2SnCl2
（1）塑料属于______________（填“有机物”或“无机物”）。
（2）SnCl2中锡元素的化合价是______________。
（3）铜的金属活动性比锡的______________（填“强”或“弱”）；固体A中一定含有的金属元素是______________。
（4）写出步骤②发生反应的化学方程式______________，其反应类型是_____________。
（5）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺的主要优点是______________（回答一点）。
例3 海水资源综合利用的部分途径如下图所示：
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是______________。
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______________。
例4 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：
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______________。
（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______________。
例5除去粗盐中难溶性杂质后，得到的固体中除了NaCl还含有少量的可溶性杂质MgCl2、CaCl2，某同学为除去可溶性杂质，将该固体加水溶解形成溶液A，并设计如下方案：
（1）操作①、操作②指的是_____；
（2）滤液B中的溶质是_____；
（3）操作③中加过量的稀盐酸是为了除去溶液中的_____（填序号）。
①NaOH ②Na2CO3 ③MgCl2 ④CaCl2
例6 有一包白色固体，可能含氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氢氧化钡中的一种或几种。某兴趣小组为探究其成分做了以下实验：
实验一：探究固体的组成
（1）向固体样品中加入过量稀硝酸，产生的气体是 。
（2）生成白色滤渣甲反应的化学方程式为 。
（3）原固体中一定不含有的物质是 。
实验二：进一步探究固体中是否含氯化钠
得出结论：原固体中一定含NaCl。
（4）试剂X是 。
（5）滤液C中除含Fe(NO3)3外，一定还含有的溶质是 。
跟踪训练 1.三沙市是我国位置最南、总面积最大(含海域）)陆地面积最小的地级市。
(1)永兴岛上的饮用水主要利用海水淡化膜对海水进行二级脱盐后获得。分离原理如右图1所示，该原理与化学实验中常见的________操作相似。
(2)三沙海域的海水盐度高，从海水中获取食盐的方法是________。
(3)海水提取粗盐后的母液还可以用来提取金属镁，其流程如图2：
该流程中，溶液 A 为________，其中没有发生的基本反应类型为________。
2.CaCl2应用广泛，以石灰石(杂质主要是Fe2O3、MgSO4)为原料生产CaCl2的流程如下：
(1)氧化铁和盐酸反应的化学方程式为________。
(2)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。
(3)滤液1中的溶质有HCl、FeCl3、MgSO4和________。
(4)写出滤液1中加入BaCl2发生的化学反应方程式________。
(5)滤液2中加入Ca(OH)2可以除去HCl、MgCl2和________。
(6)滤液3呈碱性，为使溶液pH降低，可加入适量的________。
3.空气是宝贵的自然资源，下图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，其分子式为________________。
(2)图中分离空气的过程属于________变化(填“物理”或“化学”)。
(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)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学反应方程式为_____________；二氧化碳的密度比空气__________(填“大”或“小”)。
(5)①天然气的主要成分是CH4，天然气属于__________再生资源(填“可”或“不可”)。
②点燃CH4之前应__________。 8g CH4完全燃烧消耗32gO2，生成agCO2和18gH2O，则a=__________。
③由CH4在该流程中的作用表明：化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有________变化(填“能量”或“原子个数”)。
(6)尿素属于_______(填“氮肥”、“磷肥”或“钾肥”)；写出NH3合成尿素的化学反应方程式_____________。
4.废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等，为实现对其中锡的绿色回收，某工艺流程如下。
已知：Sn+SnCl2＝2SnCl4
(1)SnCl4中锡元素的化合价是_____________________。
(2)铜的金属活动性比锡的________(填“强”或“弱”)，固体A中一定含有的金属元素是_______。
(3)写出步骤②发生反应的化学方程式_______________________________。
(4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是_________(回答一点即可)。
5.某工厂的废水中含有MgSO4和FeCl3，技术人员逐渐加入NaOH溶液调节废水的pH，先后分离出两种沉淀，并通过系列处理得到有价值的产品。操作流程如下图所示。
(1)固体A与某酸反应的化学方程式为_________。操作②时，当________即可停止加热。
(2)固体B加热的产物是两种常见氧化物，则另一种氧化物的化学式为__________。
(3)溶液a除了可能含有NaOH外，还一定含有的溶质是_____________(填化学式)。
答案和解析
例1 金属钛广泛用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿（主要成分为 FeTiO3）制取钛并获得副产品A的主要工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）构成金属钛的微粒是______________（填“分子”“原子”或“离子”），H2TiO3中钛元素的化合价为______________。
（2）反应②需持续通入氩气，氩气的作用是______________。
（3）反应③的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体，则该反应的化学方程式为______________。
（4）反应①②③中属于分解反应的是______________（填“①”“②”“③”）。
（5）对反应③进行改进，可直接生产锂离子电池的电极材料 LiFePO4，工艺流程如下：
写出“高温煅烧”由FePO4制备 LiFePO4的化学方程式______________。
解析 (1)金属是由原子构成的；在H2TiO3中，氢为+1价，氧为-2价，设钛元素的化合价为x，根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零可得，(+1)×2+x+(-2)×3=0，解得x=+4。(2)氩气的化学性质不活泼，可以用作保护气。(3)A是一种含有铁的红色固体，因此为Fe2O3；根据质量守恒定律可知，在化学反应前后元素的种类不会发生改变，因此另外两种物质为二氧化硫和三氧化硫，该反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。(4)反应①为H2TiO3加热时分解为TiO2和水，反应③为硫酸亚铁在高温下分解生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫，都是一种物质发生反应生成两种或两种以上的物质，都属于分解反应；而反应②为TiCl4与Mg在高温下反应，生成Ti和MgCl2，是一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应。(5)高温煅烧时，FePO4与Li2CO3、H2C2O4反应生成了 LiFeO4，根据质量守恒定律可知，生成物中还含有H、C、O元素，因此生成物中还应有CO2和H2O，据此可写出该反应的化学方程式。
答案 （1）原子 +4 （2）隔绝空气(或防止生成物被氧化或作保护气等其他合理答案均可) （3）2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ （4）①③ （5）2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑
例2废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡（Sn）等，为实现对锡的绿色回收，设计如下工艺流程：
已知：Sn+SnCl4＝2SnCl2
（1）塑料属于______________（填“有机物”或“无机物”）。
（2）SnCl2中锡元素的化合价是______________。
（3）铜的金属活动性比锡的______________（填“强”或“弱”）；固体A中一定含有的金属元素是______________。
（4）写出步骤②发生反应的化学方程式______________，其反应类型是_____________。
（5）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺的主要优点是______________（回答一点）。
解析 （1）塑料是含碳化合物且具有有机物的性质，所以属于有机物。（2）SnCl2中氯元素为﹣1价，根据化合物中正负化合价的代数和为零可得，锡元素的化合价是+2价。（3）由于步骤①生成了铜和SnCl2，说明铜不能和SnCl2反应，所以铜的金属活动性比锡的弱；则固体A中一定含有的金属元素是铜。（4）步骤②是SnCl2在通电的条件下生成锡和SnCl4，所以发生反应的化学方程式为2SnCl2Sn+SnCl4，属于分解反应。（5）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺的主要优点是减轻了环境污染、回收了金属资源等。
答案 （1）有机物 （2）+2价 （3）弱 铜 （4）2SnCl2Sn+SnCl4 分解反应 （5）减轻了环境污染、回收了金属资源等
例3 海水资源综合利用的部分途径如下图所示：
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是______________。
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______________。
解析 ①氯化钠、氨气、水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵。②氯化钠和水在通电的条件下生成氢氧化钠、氯气和氢气。③氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，氢氧化钙可以利用贝壳等生产，成本低廉，所以实际生产中，步骤Ⅲ常选用石灰乳作为沉淀剂，海水中氯化镁的含量低，需要先富集，从海水中提取MgCl2历经步骤Ⅱ、Ⅲ、V三步转换的主要目的是提高氯化镁的纯度。
答案 ①NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl ②2NaCl+2H2O通电2NaOH+Cl2↑ +H2↑ ③石灰乳 富集氯化镁
例4 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：
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______________。
（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______________。
解析 (1)废渣中的MgO和MgCO3都能与硫酸反应，可分别写出其反应的化学方程式。(2)废渣“酸溶”后得到的溶液中含有的主要粒子是Mg2+、SO42 、H+，加入过量的碳酸钠溶液，大量的Mg2+可与CO32 结合生成MgCO3沉淀，H+与CO32 结合生成H2O和CO2，因此“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有Na+、SO42 、CO32 。(3)“过滤I”除去的是SiO2，如果省去“过滤I”，则“过滤Ⅱ”中得到的产品中会混有SiO2杂质。(4)“酸溶”时如果所加硫酸溶液过量太多，后续制备过程中会消耗更多的碳酸钠。
答案 （1）MgO+H2SO4=MgSO4+H2O MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑ （2）Na+、SO42 、CO32 (3)否 MgCO3 3H2O产品中会混有杂质SiO2 (4)避免制备MgCO3 3H2O时消耗更多的碳酸钠
例5除去粗盐中难溶性杂质后，得到的固体中除了NaCl还含有少量的可溶性杂质MgCl2、CaCl2，某同学为除去可溶性杂质，将该固体加水溶解形成溶液A，并设计如下方案：
（1）操作①、操作②指的是_____；
（2）滤液B中的溶质是_____；
（3）操作③中加过量的稀盐酸是为了除去溶液中的_____（填序号）。
①NaOH ②Na2CO3 ③MgCl2 ④CaCl2
解析 (1)将液体和固体分离的操作是过滤。(2)溶液A中有三种溶质：氯化钠、氯化钙、氯化镁，加入的氢氧化钠会与氯化镁反应，生成不溶于水的氢氧化镁和氯化钠，从而将氯化镁除去，但氢氧化钠是过量的，滤液B中溶质变成：氯化钠、氯化钙、氢氧化钠。(3)滤液B加入碳酸钠，碳酸钠与其中的氯化钙反应而把它除去，但碳酸钠也是过量的，所以滤液C中也有三种溶质：氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠；再加入稀盐酸，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，从而将它们都除去。
答案 (1)过滤 (2)氯化钠、氢氧化钠、氯化钙(填化学式也可) (3)①②
例6 有一包白色固体，可能含氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氢氧化钡中的一种或几种。某兴趣小组为探究其成分做了以下实验：
实验一：探究固体的组成
（1）向固体样品中加入过量稀硝酸，产生的气体是 。
（2）生成白色滤渣甲反应的化学方程式为 。
（3）原固体中一定不含有的物质是 。
实验二：进一步探究固体中是否含氯化钠
得出结论：原固体中一定含NaCl。
（4）试剂X是 。
（5）滤液C中除含Fe(NO3)3外，一定还含有的溶质是 。
解析 实验一，固体样品中加入过量稀硝酸有气体生成，说明样品中含有碳酸钠，无色溶液中一定含有过量的硝酸和生成的硝酸钠，当加入过量硫酸镁溶液有白色滤渣甲生成，所以甲为硫酸钡，说明原样品中一定含有氢氧化钡，一定不含硫酸钠，无色溶液中一定含有硝酸钡；滤液A中一定含有硝酸、硝酸钠、硝酸镁、硝酸铁和硫酸镁。实验二，要验证氯化钠的存在，要先排除硫酸镁的干扰，并且不能引入氯离子，加入过量试剂X应为硝酸钡，滤液B中合有硝酸、硝酸钠、硝酸镁、硝酸铁和硝酸钡以及氯化钠，当加入硝酸银溶液后，氯化钠与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，所以滤液C中一定含有硝酸、硝酸钠、硝酸镁、硝酸铁和硝酸钡。
答案 (1)CO2(或二氧化碳) (2)Ba(NO3)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(NO3)2(合理给分) (3)Na2SO4(或硫酸钠) (4)Ba(NO3)2(或硝酸钡) (5)HNO3、NaNO3、Mg(NO3)2 Ba(NO3)2(或硝酸、硝酸钠、硝酸镁、硝酸钡)
跟踪训练 1.三沙市是我国位置最南、总面积最大(含海域）)陆地面积最小的地级市。
(1)永兴岛上的饮用水主要利用海水淡化膜对海水进行二级脱盐后获得。分离原理如右图1所示，该原理与化学实验中常见的________操作相似。
(2)三沙海域的海水盐度高，从海水中获取食盐的方法是________。
(3)海水提取粗盐后的母液还可以用来提取金属镁，其流程如图2：
该流程中，溶液 A 为________，其中没有发生的基本反应类型为________。
2.CaCl2应用广泛，以石灰石(杂质主要是Fe2O3、MgSO4)为原料生产CaCl2的流程如下：
(1)氧化铁和盐酸反应的化学方程式为________。
(2)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。
(3)滤液1中的溶质有HCl、FeCl3、MgSO4和________。
(4)写出滤液1中加入BaCl2发生的化学反应方程式________。
(5)滤液2中加入Ca(OH)2可以除去HCl、MgCl2和________。
(6)滤液3呈碱性，为使溶液pH降低，可加入适量的________。
3.空气是宝贵的自然资源，下图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，其分子式为________________。
(2)图中分离空气的过程属于________变化(填“物理”或“化学”)。
(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)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学反应方程式为_____________；二氧化碳的密度比空气__________(填“大”或“小”)。
(5)①天然气的主要成分是CH4，天然气属于__________再生资源(填“可”或“不可”)。
②点燃CH4之前应__________。 8g CH4完全燃烧消耗32gO2，生成agCO2和18gH2O，则a=__________。
③由CH4在该流程中的作用表明：化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有________变化(填“能量”或“原子个数”)。
(6)尿素属于_______(填“氮肥”、“磷肥”或“钾肥”)；写出NH3合成尿素的化学反应方程式_____________。
4.废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等，为实现对其中锡的绿色回收，某工艺流程如下。
已知：Sn+SnCl2＝2SnCl4
(1)SnCl4中锡元素的化合价是_____________________。
(2)铜的金属活动性比锡的________(填“强”或“弱”)，固体A中一定含有的金属元素是_______。
(3)写出步骤②发生反应的化学方程式_______________________________。
(4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是_________(回答一点即可)。
5.某工厂的废水中含有MgSO4和FeCl3，技术人员逐渐加入NaOH溶液调节废水的pH，先后分离出两种沉淀，并通过系列处理得到有价值的产品。操作流程如下图所示。
(1)固体A与某酸反应的化学方程式为_________。操作②时，当________即可停止加热。
(2)固体B加热的产物是两种常见氧化物，则另一种氧化物的化学式为__________。
(3)溶液a除了可能含有NaOH外，还一定含有的溶质是_____________(填化学式)。
答案 1.(1)过滤 (2)蒸发结晶或蒸发溶剂 (3)稀盐酸 化合反应和置换反应
2.(1)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O (2)漏斗 (3)CaCl2 (4)BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+ MgCl2 (5)FeCl3 (6)HCl
3.(1)混合物 N2 (2)物理 (3)稳定 (4)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 大 (5)①不可 ②检验甲烷的纯度 22 ③能量 (6)氮肥 CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O
4.(1)+4 (2)弱 Cu (3)2SnCl2通电Sn+SnCl4 (4)避免焚烧塑料产生污染，更加环保(合理即可)
5.(1)Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O (2)出现大量固体时 (3)H2O (4)NaCl、Na2SO4

展开更多......

收起↑