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1、
專題分類:工藝流程類題
1.(2018棗莊)海洋是個(gè)巨大的寶藏。人類利用海洋化學(xué)資源大體上經(jīng)歷了如圖1所示幾個(gè)階段。
(1)海水經(jīng)日曬蒸發(fā)水分,變?yōu)轱柡腿芤海贂裎龀鍪雏},這一過(guò)程叫 蒸發(fā)結(jié)晶 ,這樣得到的是“粗鹽”,不僅含有泥沙,還含有Ca2+、SO42﹣、Mg2+等為去除三種雜質(zhì)離子,可向粗鹽水中依大加入過(guò)量的 BaCl2、NaOH、Na2CO3?。ㄌ罨瘜W(xué)式),過(guò)濾去除沉淀后再加入適量鹽酸,將溶液調(diào)至中性。
(2)氯堿工業(yè)基本流程(圖2):
由圖示可知工藝中可循環(huán)利用的物質(zhì)是 NaCl 。
(3)海水提鎂流程:海水(MgCl2)氫氧化鎂氧化鎂鎂,寫(xiě)出其中任一個(gè)反應(yīng)的化
2、學(xué)方程式 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 ,提取氯化鎂歷經(jīng) a、b兩步轉(zhuǎn)換的目的是 獲得比較純凈的氧化鎂 。
(4)下列方法中能淡化海水的是 C?。ㄌ钭帜福?
A.過(guò)濾法 B.沉淀法 C.多級(jí)閃急蒸餾法 D.分解法
解析:(1)海水經(jīng)日曬蒸發(fā)水分,變?yōu)轱柡腿芤海贂裎龀鍪雏},這一過(guò)程是蒸發(fā)水分析出晶體,叫蒸發(fā)結(jié)晶,這樣得到的是“粗鹽”,含有Ca2+、SO42﹣、Mg2+等為去除三種雜質(zhì)離子,要除去這些雜質(zhì)離子,加入的試劑要注意后加入的試劑需要把先加入的過(guò)量的試劑除去,故可向粗鹽水中依大加入過(guò)量的 BaCl2、NaOH、Na2CO3;過(guò)
3、濾去除沉淀后再加入適量鹽酸,將溶液調(diào)至中性。故填:蒸發(fā)結(jié)晶;BaCl2、NaOH、Na2CO3;
(2)根據(jù)圖示可以看出,該工藝中可循環(huán)利用的物質(zhì)是氯化鈉,故填:NaCl。
(3)海水提鎂中氯化鎂能與氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣,化學(xué)方程式為MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2,提取氯化鎂歷經(jīng) a、b兩步轉(zhuǎn)換是為了獲得比較純凈的氧化鎂,故填:MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2;獲得比較純凈的氧化鎂。
(4)多級(jí)閃急蒸餾法能淡化海水,故填:C。
2.(2018濰坊)侯德榜是我國(guó)著名的化學(xué)家,發(fā)明了侯氏制堿法,為純堿和氮肥工業(yè)技術(shù)的發(fā)展作出
4、了杰出的貢獻(xiàn)。工業(yè)上以半水煤氣(主要成分是N2、H2、CO、CO2和H2O)、食鹽等為原料制取純堿的流程如下:
(1)流程中循環(huán)利用的物質(zhì)有H2O和 CO2 。
(2)步驟Ⅰ中,在使用銅催化劑和加熱條件下,半水煤氣主要成分間發(fā)生反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了CO轉(zhuǎn)化,化學(xué)方程式是 CO+H2OCO2+H2 。
(3)實(shí)驗(yàn)室從混合氣體H2、N2、CO2中分離出CO2的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。廣口瓶和分液瀾斗中盛放的藥品分別是 氫氧化鈉溶液 、 稀硫酸 。
(4)除去純堿中少量碳酸氯鈉雜質(zhì)的方法是 加熱 。
(5)純堿用途廣泛。工業(yè)上可用廢堿渣(主要成分Na2CO3)吸收硫酸廠尾氣中的SO2制備無(wú)水Na2SO
5、3,達(dá)到減少污染、節(jié)約資源的目的。反應(yīng)過(guò)程中溶液組成變化如圖2所示。
①吸收初期(圖中3A點(diǎn)以前)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3 。
②不斷通入SO2,最終產(chǎn)物是 NaHSO3 。
解析:(1)據(jù)圖可以看出,流程中循環(huán)利用的物質(zhì)有H2O和CO2,故填:CO2。
(2)步驟Ⅰ中,在使用銅催化劑和加熱條件下,半水煤氣中一氧化碳和水發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣,實(shí)現(xiàn)了CO轉(zhuǎn)化,化學(xué)方程式為CO+H2OCO2+H2,故填:CO+H2OCO2+H2。
(3)要從混合氣體H2、N2、CO2中分離出CO2,需要先將氫氧化鈉吸收掉,使用的藥品是氫氧化鈉
6、溶液,然后將二氧化碳釋放出了,使用的是稀硫酸,故廣口瓶和分液漏斗中盛放的藥品分別是氫氧化鈉溶液、稀硫酸,故填:氫氧化鈉溶液;稀硫酸。
(4)碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差,故除去純堿中少量碳酸氯鈉雜質(zhì)可以采用加熱的方法,故填:加熱。
(5)①吸收初期是碳酸鈉、二氧化硫和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉和亞硫酸鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3,故填:2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3。
②不斷通入SO2,最終產(chǎn)物是亞硫酸氫鈉,故填:NaHSO3。
3.(2018威海)金屬——工業(yè)的脊梁
金屬及合金廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)和航天軍工。
資料
7、:水圈和巖石圈中含有豐富的鎂元素。工業(yè)生產(chǎn)中,可用菱鎂礦做原科制'備金屬鎂,流程如圖所示:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(l)已知①和②屬于分解反應(yīng),化學(xué)方程式分別為_(kāi)________和___________。
(2)通過(guò)化學(xué)反應(yīng),以巖石圈的礦石為原料還可以制備很多其他金屬,請(qǐng)舉一例說(shuō)明(用化學(xué)方程式表示其制備原理)______________。
(3)下圖是鎂原子結(jié)構(gòu)示意圖,鎂化學(xué)性質(zhì)活潑,原因是________。四大圈層中含有下列物質(zhì):①硫酸銅;②氯化鈉;③硫酸;④氫氧化鈣;⑤氧氣。其中能和鐵反應(yīng)的物質(zhì)有(填序號(hào))________。
(4)小梅同學(xué)將點(diǎn)燃的鎂條伸入盛二氧化碳的集氣瓶
8、中,看到鎂條劇烈燃燒,發(fā)出耀眼白光,瓶壁上有黑色物質(zhì)生成,她認(rèn)為這種黑色物質(zhì)是碳單質(zhì)。在上述過(guò)程中,小梅運(yùn)用的科學(xué)方法有______________。
【答案】 (1). MgCO3MgO+ CO2↑ (2). MgC12 Mg+C12↑ (3). 一氧化碳還原氧化鐵(或四氧化三鐵),或電解氧化鋁的方程式 (4). 鎂原子最外層電子數(shù)為2.在化學(xué)反應(yīng)中易失電子 (5). ①③⑤ (6). 實(shí)驗(yàn)、觀察、推理
【解析】(l)根據(jù)題意,碳酸鎂在高溫條件下,能發(fā)生分解反應(yīng)生成氧化鎂,化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變、原子個(gè)數(shù)不變,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:MgCO3MgO+
9、 CO2↑,氯化鎂在通電條件下,發(fā)生分解反應(yīng)生成鎂和氯氣,MgC12 Mg+C12↑。(2)一氧化碳具有還原性,能把金屬氧化物還原為金屬單質(zhì),F(xiàn)e2O3+3CO 2Fe+3CO2 (3)鎂原子最外層有2個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中易失電子,所以鎂化學(xué)性質(zhì)活潑。①鐵位于銅的前面,所以鐵能與硫酸銅反應(yīng);②氯化鈉不與鐵反應(yīng);③硫酸能與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣;④氫氧化鈣不能與鐵反應(yīng);⑤氧氣能與鐵反應(yīng)。故選①③⑤。(4)小梅同學(xué)將點(diǎn)燃的鎂條伸入盛二氧化碳的集氣瓶中,看到鎂條劇烈燃燒,發(fā)出耀眼白光,運(yùn)用的科學(xué)方法是實(shí)驗(yàn),瓶壁上有黑色物質(zhì)生成,運(yùn)用的科學(xué)方法是觀察,她認(rèn)為這種黑色物質(zhì)是碳單質(zhì),運(yùn)用的科學(xué)方法是推理
10、。
4.(2018濟(jì)寧)海水曬制粗鹽的主要成分為NaCl,還含有少量的MgCl2、CaCl2、MgSO4、泥沙等
雜質(zhì)。下面是由粗鹽獲取較純凈精鹽的一種方法:
請(qǐng)分析上面流程圖示,回答:
(1)為除去MgCl2、CaCl2、MgSO4可溶性雜質(zhì),操作I中依次加入的物質(zhì)(過(guò)量)和順序,合理的是_______________;
A.?NaOH、BaCl2、Na2CO3 B.?Ba(NO3)2、Na2CO3、NaOH
C.?Na2CO3、BnCl2、NaOH D.?BaCl2、NaOH、Na2CO3
(2)操作I過(guò)量加入各物質(zhì)的目的是_________;
11、(3)為獲取較純凈精鹽,操作II的具體方法是______________。
【答案】(1)AD;(2)使欲除去的物質(zhì)完全反應(yīng);(3)邊加入除雜試劑邊用玻璃棒攪拌。
【解析】(1)加入氫氧化鈉可以除去氯化鎂和硫酸鎂,加入氯化鋇可以除去反應(yīng)生成的硫
酸鈉,加入碳酸鈉可以產(chǎn)生氯化鈣和過(guò)量的氯化鋇;加入硝酸鋇可以除去硫酸鎂,但是帶入
新的雜質(zhì)硝酸鎂,帶入的硝酸根離子無(wú)法除去;加入碳酸鈉可以除去氯化鈣,加入氯化鋇可
以產(chǎn)生硫酸鎂,但是過(guò)量的氯化鋇無(wú)法除去;加入氯化鋇可以除去硫酸鎂,加入氫氧化鎂可
以除去氯化鎂,加入碳酸鈉可以除去氯化鈣和過(guò)量的氯化鋇。故選AD。(2)操作I過(guò)量加
入各物質(zhì)的
12、目的是使欲除去的物質(zhì)完全反應(yīng)。(3)為獲取較純凈精鹽,操作I的具體方法
是邊加入除雜試劑邊用玻璃棒攪拌,使反應(yīng)物充分反應(yīng)。
5.(2018臨沂)某工廠附近海水中含有較多Na2CO3等物質(zhì)。該工廠采用海水脫硫技術(shù)吸收燃煤煙氣中的SO2,其主要設(shè)備及流程如下:
(1)海水脫硫設(shè)備中,排出的海水呈堿性的是 A?。ㄌ钭帜感蛱?hào))。
A.海水泵 B.吸收塔 C.曝氣池①D.曝氣池②
(2)向曝氣池①內(nèi)通入空氣后,主要有兩個(gè)化合反應(yīng)發(fā)生,寫(xiě)出其中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式 SO2+H2O═H2SO3 。
(3)曝氣池②排放的海水中不含H2SO4的原因是 Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+CO2↑+H2O (用化學(xué)方程式表示)。
解析:
(1)由圖示可知:海水脫硫設(shè)備中,海水泵 排出的海水的pH≈8,呈堿性,海水脫硫設(shè)備中,排出的海水呈堿性的是海水泵;故填:A;
(2)向曝氣池①內(nèi)通入空氣后,二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸與氧氣反應(yīng)生成硫酸,故填:SO2+H2O═H2SO3;
(3)曝氣池②排放的海水中不含H2SO4的原因是Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+CO2↑+H2O,故填:Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+CO2↑+H2O。
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