资源简介

物质制备流程题
例　连云港碱厂年产纯碱120万吨，是我国三大纯碱生产企业之一。它的产品除了纯碱外，还有氯化钙和碳酸氢钠。该厂生产纯碱的工艺流程可简单表示如下：
其生产过程中涉及的主要化学反应有：
①NaCl＋NH3＋CO2＋H2O
===
NH4Cl＋NaHCO3↓
②2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
请回答：
(1)①“碳化”过程中需要的CO2，可由石灰石高温煅烧得到，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
②实验室中，通常用稀盐酸与石灰石反应制取CO2气体，不选用浓盐酸的理由是____________；干燥CO2气体，可用的干燥剂是________(填字母)。
A.
浓硫酸　　　B.
固体氢氧化钠　　　C.
生石灰
(2)①该厂“过滤”所得的NH4Cl可作化肥中的________肥，它也可与Ca(OH)2在加热时发生反应生成产品CaCl2，同时还有NH3和H2O生成，写出该反应的化学方程式：________________________。该厂的另一种产品碳酸氢钠俗称____________，它的重要用途有________(只写一种)。
②实验室进行“过滤”操作时，下列说法正确的有________(填字母)。
A.
使用的漏斗叫长颈漏斗
B.
液面应低于滤纸边缘
C.
玻璃棒应不停搅拌
D.
漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁
针对训练
1.工业用煤燃烧产生的二氧化硫，在排放前需经处理。如图是两种除硫工艺中主要物质的转化路径(部分产物已略)。
第1题图
若每1
000
g
Ca(OH2)和NaOH的市场价格分别按0.36元、2.90元计算，下列说法不正确的是(　　)
A.
煤是不能再生的化石燃料
B.
反应
Ⅰ
的化学反应方程式为：SO2＋2NaOH===
Na2SO3＋H2O
C.
“双碱法”中的NaOH可以循环使用，节约成本
D.
处理相同质量的SO2，“钠碱法”所需的原料成本更低
2.生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在65～80
℃酸性水溶液及氧气存在下，能氧化黄铜矿(主要成分CuFeS2)产生硫酸盐，进而生产铜和绿矾，主要流程如下：
(1)分离出矿渣的操作是________。
(2)若试剂b为Fe粉，反应①的化学方程式为________________________________。
(3)氢氧化铁与试剂a发生中和反应，反应②的化学方程式为_____________________。
3.我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。其模拟流程如图所示：
(1)反应①的化学方程式为____________________________，反应②的基本反应类型为____________。
(2)工业上用分离液态空气的方法制取氮气，属于________变化(填“物理”或“化学”)。
(3)操作a的名称是________，实验室进行此操作时所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________。
(4)写出NH4Cl的一种用途__________________________________________________。
4.工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱的简要工艺流程如图所示，请回答。
(1)石灰石、生石灰、熟石灰均能与下列________(填字母)发生化学反应。
A.
水　　　　　B.
盐酸　　　　　C.
二氧化碳
(2)步骤④发生反应的化学方程式是________________________________。
(3)某研究性学习小组的同学想检验上述工艺中的烧碱溶液里是否含有纯碱，甲同学选择了一种酸溶液，乙同学选择了一种碱溶液，丙同学也选择了一种溶液，该溶液中溶质与甲、乙同学所用溶液中溶质的物质类别不同，他们都能达到检验目的。你认为丙同学所选溶液中的溶质可能是______________(填一种物质的化学式)。
5.
自来水厂净水过程的主要操作流程如图所示：
资料：常用的絮凝剂有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]，消毒剂有液氯(Cl2)。
回答下列问题：
(1)操作X的名称是________，试剂A的名称是________。
(2)明矾作絮凝剂是因为与水反应生成氢氧化铝胶状物。氢氧化铝的化学式为________。液氯与水中杂质反应生成一些对人体有害的物质，例如三氯甲烷(CHCl3)。三氯甲烷属于________(填“有机物”或“无机物”)。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)能作消毒剂与絮凝剂，它杀菌时会生成氢氧化铁胶状物。高铁酸钾中铁元素的化合价是________。
(4)硫酸铝也能作絮凝剂，写出制取硫酸铝反应的化学方程式_______________________(写一个即可)。
(5)自来水厂的净水过程________(填“能”或“不能”)将硬水软化成软水，生活中将硬水软化的方法是________。
6.海水是资源的宝库，海水淡化可获得淡水和浓海水。浓海水中主要离子的浓度如下：
离子
Na＋
Mg2＋
Cl－
SO
浓度/(g/L)
63.7
28.8
144.6
46.4
从浓海水中提取金属镁的一段工艺流程如图所示：
第6题图
(1)补全由贝壳生产石灰乳的相应转化中所需的条件或反应物：
贝壳(________),Ｆ生石灰(________),Ｆ石灰乳
(2)写出反应1的化学方程式：____________________________。
(3)滤液X中溶质的主要成分有________(填化学式)。
(4)物质Y的名称是________。
(5)将MgCl2溶液在一定条件下蒸发结晶、熔融电解可制取金属镁。则2
L浓海水理论上可得到镁的质量为________g。
7.醋酸钙[Ca(Ac)2]是国家允许使用的补钙制剂之一。以蛋壳为原料回收
膜并制备醋酸钙的一种工艺流程如下。
(1)写出煅烧时的化学方程式__________________。CO2的任意排放会引发的环境问题是________。CO2与CH4一定条件下化合可生成甲醛(HCHO)，则此反应中CO2与CH4的最佳质量比是________。下列做法能减少二氧化碳排放的是________。(填序号)
a.
焚烧秸秆
b.
发展火力发电
c.
发展太阳能
(2)在反应Ⅰ中制备石灰乳，而不是制备澄清石灰水的目的是____________________________。写出熟石灰的一种用途________________。
(3)在反应Ⅱ中醋酸过量的目的是____________________________。写出反应Ⅱ的化学方程式________________________________。
(4)膜分离时，盐酸不能过量的主要原因是____________________________。
8．过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)较稳定，呈白色，微溶于水，广泛应用于环境杀菌、消毒。以贝壳为原料制备CaO2流程如下：
第8题图
(1)气体X是CO2，其名称是____________；将过氧化钙晶体与溶液分离的方法是________。
(2)反应Y需控制温度在0～5
℃，可将反应容器放在____________________中，该反应是化合反应，反应产物是CaO2·8H2O，请写出化学方程式____________________。获得的过氧化钙晶体中常含有Ca(OH)2杂质，原因是______________________________。
(3)CaO2的相对分子质量为________，过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)中H、O元素的质量比为__________。
(4)为测定制得的过氧化钙晶体中CaO2·8H2O的质量分数，设计的实验如下：称取晶体样品50
g，加热到220
℃充分反应(方程式为2CaO2·8H2O
2CaO＋O2↑＋16H2O↑，杂质不发生变化)，测得生成氧气的质量为3.2
g，请计算样品中CaO2·8H2O的质量分数(CaO2·8H2O的相对分子质量为216)写出必要的计算过程。
参考答案
例　(1)①CaCO3
CaO＋CO2↑　②浓盐酸易挥发　A
(2)①氮　2NH4Cl＋Ca(OH)2===
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
小苏打　治疗胃酸过多(或制发酵粉)　②BD
针对训练
1.
D　【解析】煤是三大化石燃料之一，属于不可再生能源，A正确；二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，B正确；“双碱法”处理二氧化硫时，开始要加入氢氧化钠，后面又生成了氢氧化钠，故氢氧化钠可以循环利用，C正确；假设处理SO2的质量为64
g，根据化学方程式SO2＋2NaOH
===
Na2SO3＋H2O、Na2SO3＋Ca(OH)2
===
2NaOH＋CaSO3↓，可计算出需要NaOH和Ca(OH)2的质量，
SO2～2NaOH
～
Ca(OH)2
64
80
74
64
g
x
y
通过计算比较可知，x＞y，而等质量的氢氧化钠比氢氧化钙的价格贵，故“钠碱法”所需原料成本高，D错误。
2.
(1)过滤　(2)Fe＋CuSO4===
FeSO4＋Cu　(3)2Fe(OH)3＋3H2SO4===
Fe2(SO4)3＋6H2O
【解析】(1)将矿渣从溶液中分离的操作为过滤。(2)若试剂b为Fe，则反应①为铁和硫酸铜的反应。(3)由流程图可知，黄铜矿粉加入试剂a得到含硫酸铜和硫酸铁的溶液，结合氢氧化铁与试剂a发生中和反应得到硫酸铁，可知试剂a为稀硫酸，反应②为稀硫酸和氢氧化铁的中和反应。
3.
(1)CaCO3
CaO＋CO2↑　分解反应　(2)物理
　(3)过滤　漏斗　(4)用作化肥(合理即可)
【解析】(1)碳酸钙在高温的条件下分解生成氧化钙和二氧化碳；碳酸氢钠加热后分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，符合“一变多”的特点，属于分解反应。(2)空气中含有氮气，用分离液态空气法制取氮气主要利用了液氧和液氮沸点不同的原理，属于物理变化。(3)操作a是分离固体和液体的方法，是过滤操作；过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。(4)氯化铵中含有氮元素，可以作氮肥。
4.
(1)B　(2)Ca(OH)2＋Na2CO3===
CaCO3↓＋2NaOH
(3)CaCl2[或Ca(NO3)2，BaCl2，Ba(NO3)2]
【解析】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙，生石灰是氧化钙的俗称，熟石灰是氢氧化钙的俗称，它们分别属于盐、金属氧化物、碱，这三类物质都能与酸反应，故选B。(2)由工艺流程图可知，石灰水与纯碱溶液反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，其反应的化学方程式为Ca(OH)2＋Na2CO3===
CaCO3↓＋2NaOH。(3)检验所得烧碱溶液中是否含有纯碱，其实质是检验溶液中是否含有CO，根据CO能与H＋反应生成气体，也能与某些金属离子(如Ca2＋、Ba2＋)结合生成沉淀，且碳酸钠能与酸、某些碱、某些盐三类物质发生复分解反应，故可选择酸溶液(如稀盐酸、稀硫酸等)、某些碱溶液[如Ca(OH)2溶液、Ba(OH)2溶液]或某些盐溶液
[如CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液]。
5.
(1)过滤　活性炭　(2)Al(OH)3　有机物　(3)＋6　(4)2Al＋3H2SO4===
Al2(SO4)3＋3H2↑(合理即可)　(5)不能　煮沸
【解析】(1)根据操作流程图可知，经过操作X，将不溶性的泥沙除去，操作X是过滤；试剂A具有吸附性，是活性炭。(2)氢氧化铝中铝元素显＋3价、氢氧根离子显－1价，所以其化学式为Al(OH)3；有机物是含有碳元素的化合物(除少数含有碳元素并且具有无机化合物特点的化合物，如：碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐等)，三氯甲烷由碳、氢、氯三种元素组成且不具有无机化合物的特点，属于有机物。(3)在化合物中K常显＋1价、O常显－2价，根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零，设高铁酸钾中铁元素的化合价为x，则(＋1)×2＋x＋(－2)×4＝0，解得x＝＋6。(4)金属铝或氧化铝均能与稀硫酸反应生成硫酸铝，写出正确化学方程式即可，如：2Al＋3H2SO4===
Al2(SO4)3＋3H2↑。(5)将硬水转化为软水的实质是减少水中的可溶性钙、镁离子，操作流程图中没有降低钙镁离子的操作，故不能将硬水软化，生活中采用煮沸的方法将硬水软化。
6.
(1)高温　水　(2)MgCl2＋Ca(OH)2===
Mg(OH)2↓＋CaCl2
(3)NaCl、CaCl2　(4)盐酸　(5)57.6
【解析】(1)贝壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙在高温条件下分解生成生石灰与二氧化碳；生石灰加水反应生成氢氧化钙，即可制的石灰乳。(2)与(3)浓海水通过沉降除去了硫酸根离子，剩余溶液的溶质主要是氯化钠与氯化镁，加入的石灰乳与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀与氯化钙，反应的化学方程式为MgCl2＋Ca(OH)2===
Mg(OH)2↓＋CaCl2，过滤分离出氢氧化镁后，滤液的主要成分是氯化钠与氯化钙，其化学式分别为NaCl、CaCl2。(4)过滤得到的氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁与水，故加入盐酸可得氯化镁溶液。(5)根据题意可知，1
L浓海水中含有镁离子的质量为28.8
g，则2
L浓海水中含有镁离子的质量为28.8
g×2＝57.6
g，根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变，2
L浓海水理论上可制得镁的质量为57.6
g。
7.
(1)CaCO3
CaO＋CO2↑　温室效应　11∶4　c　(2)增大反应物的浓度，提高产率　改良酸性土壤(合理即可)　(3)使氢氧化钙反应完全　2HAc＋Ca(OH)2===
Ca(Ac)2＋2H2O　(4)防止碳酸钙流失
【解析】(1)碳酸钙高温下分解生成二氧化碳和氧化钙，CaCO3
CaO＋CO2↑，二氧化碳含量过多会导致温室效应；甲烷和二氧化碳反应生成甲醛，写出反应方程式为CO2＋CH4
2HCHO，反应中二者的质量比为11∶4，焚烧秸秆、火力发电都会产生大量的二氧化碳，会加剧温室效应，而太阳能是清洁能源。(2)在反应Ⅰ中制备石灰乳，而不是制备澄清石灰水的目的是石灰乳中氢氧化钙的含量高；熟石灰常用于改良酸性土壤或配制波尔多液或做建筑材料等。(3)醋酸过量的目的是使氢氧化钙反应完全2HAc＋Ca(OH)2===
Ca(Ac)2＋2H2O　(4)加盐酸过多，会导致碳酸钙流失。
8.
(1)
二氧化碳　过滤　(2)冰水混合物　CaO＋H2O2＋7H2O===
CaO2·8H2O　CaO或Ca(OH)2过量，且Ca(OH)2微溶　(3)72　1∶10
(4)解：设样品中CaO2·8H2O的质量为x
　2CaO2·8H2O
2CaO＋O2↑＋16H2O↑
432
32
x
3.2
g
＝
x＝43.2
g
样品中CaO2·8H2O的质量分数为×100%＝86.4%
【解析】此题为一道综合计算题，这类题能较好地考查学生分析问题，应用所学知识解决实际问题的能力，要求学生完整地展现思维过程。(1)制备CaO2流程第一步以贝壳为原料煅烧产生的气体为二氧化碳，同时生成氧化钙；固液分离方法是过滤。(2)控制温度在0～5
℃，可以在冰水混合物中进行反应；该反应的反应物是氧化钙、水和过氧化氢，生成物是CaO2·8H2O。(3)CaO2的相对分子质量为40＋16×2＝72;
过氧化钙晶体CaO2·8H2O中H、O元素比为(1×16)∶(16×10)＝1∶10。(4)考查根据化学方程式的计算，因化学方程式已给出，所以降低了难度，只需关注细节完善解题步骤，计算准确即可。

展开更多......

收起↑