高三化学流程图题型训练
1、(06上海高考)蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下:
(1) 蛇纹石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,还含有的金属离子是 。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.5 | 3.3 | 9.4 |
(2) 进行Ⅰ操作时,控制溶液pH=7~8(有关氢氧化物沉淀的pH见右表),Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量可能会导致
溶解、 沉淀。
(3) 从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料,先向沉淀物A中加入_________ (填入物质的化学式),然后__________________________________ (依次填写实验操作名称)。
(4) 物质循环使用,能节约资源。上述实验中,可以循环使用的物质是_________ (填写物质化学式)。
(5) 现设计一个实验,确定产品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值,请完善下列实验步骤(可用试剂:浓硫酸、碱石灰):①样品称量 ②高温分解 ③
④ ⑤MgO称量
(6) 18.2g产品完全分解后,产生6.6gCO2和8.0g MgO,由此可知,产品的化学式中:
a=_________,b=_________,c=_________。
2、(06江苏高考)苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。
试回答下列问题:
(1) Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌,搅拌的作用是 。
(2) 甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离。该过程中需将混合物冷却,其目的是 。
(3) 实验过程中,可循环使用的物质分别为 、 。
(4) 实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是 ,其原理是
。
(5) 实验中发现,反应时间不同苯甲醛的产率也不同(数据见下表)。
反应时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
苯甲醛产率/% | 76.0 | 87.5 | 83.6 | 72.5 | 64.8 |
请结合苯甲醛的结构,分析当反应时间过长时,苯甲醛产率下降的原因
。
3、利用天然气合成氨的工艺流程示意如图。
依据所述流程,完成下列填空:
(1) 天然气脱硫时的化学方程式: 。
(2) n molCH4经一次转化后产生CO 0.9n mol产生H2 mol(用含的代数式表示)。
(3) K2CO3(aq)和CO2反应在加压下进行,加压的理论依据是 (多选扣分)
a.相似相容原理 b.勒夏特列原理 c.酸碱中和原理
(4) 由KHCO3分解得到的CO2可以用于 (写出CO2的一种重要用途)。
(5) 整个流程有三种循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,请在上述流程图中标出第三处循环(循环方向、循环物质)。
4、(07广州综合测试I)重晶石矿(主要成分为硫酸钡)因为含有Fe2O3、MnO及炭质等杂质而常呈深褐色。工业上将重晶石矿粉碎后与硫酸、铝粉在反应槽中混合加热(即“漂白”),再经水洗等一系列工序制得白色的重晶石填料,广泛用作纸张、油漆等的填充剂。
重晶石填料的生产工艺流程为:
(1) 在该流程中,为加快“漂白”速度,采取的措施有 。
(2) 硫酸起到了“漂白”的作用。请写出硫酸直接起到该作用时的化学方程式:
。
(3) 铝粉也起到了“漂白”的作用。你认为,铝粉是如何起到该作用的?
。
(4) 有同学认为,既然两次水洗,那么铝粉的作用就不大。你的解释是:
。
(5) 煅烧的主要目的是 。
(6) 将煅烧后的固体磨细,使用的是加有刚玉(氧化铝)球的振动磨。这说明刚玉具有很高的 。
5、1943年我国著名的化工专家侯德榜博士发明了联合制碱法,后被命名为侯氏制碱法。侯德榜制碱法原理与索尔维法基本相同,不同之处,在析出碳酸氢钠后的母液中继续加入食盐,通入氨气,使氯化铵析出,从而得到了两种物质:碳酸纳和氯化铵,侯氏制碱法震惊了全世界,为中国人赢得了荣誉和尊重。侯氏制碱法的循环工艺流程如下:
仔细阅读上图,完成下列问题:
(1) 写出碳化反应方程式: 。
(2) 气体B的分子式为 。向饱和食盐水中应先通入气体 ,再通入气体 (填气体名称)才能得到物质D,其原因是
。
|
通入气体B的装置图。
(4) 操作Ⅰ的名称是 ,操作Ⅱ的
名称是 。进行操作Ⅱ所需要的玻璃仪
器是:玻棒、烧杯、 。在实验室里进
行煅烧所用的主要仪器是 。
(5) 上述生产过程中能循环使用的物质是:C、B、
F、 、 。(填:物质编号)
6、为了预防碘缺乏症,国家规定每千克食盐中应含40~50mg碘酸钾。碘酸钾晶体有较高的稳定性,但在酸性溶液中,碘酸钾是一种较强的氧化剂,能跟某些还原剂作用生成碘;在碱性溶液中,碘酸钾能被氯气、次氯酸等强氧化剂氧化为更高价的碘的含氧酸盐。工业生产碘酸钾的流程如下:
(1) 碘的原子序数为 。
(2) 碘、氯酸钾和水混合后的反应为(未配平):I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑。已知反应时,两种还原产物所得电子数目相同,请配平该反应的化学方程式:
。
(3) 混合反应后,用稀酸酸化的作用是 ,在稀盐酸和稀硝酸中不能选用的酸是 ,理由是
(4) X的化学式为 写出用试剂X调节pH的化学方程式
(5) 生产中,如果省去“酸化”、“逐氯”、“结晶①、过滤”这三步操作,直接用试剂X调整反应后溶液的pH,对生产碘酸钾有什么影响?
。
7、工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2)提取冶炼铝的原料氧化铝。工艺流程如下图:
(1) 原料A的名称是_____________,步骤①反应的离子方程式是_________________。
(2) 滤液1中要加入稍过量原料B,原料B的化学式是________________,步骤②反应的子方程式是:__________________________________________。
(3) 步骤③的化学方程式是:_____________________________________________。
(4) 如果省去步骤①,即溶解铝土矿是从加入原料B开始,则会对氧化铝的提取有什么影响___________________________________________________________________。
8、(06广东高考) 往有机聚合物中添加阻燃剂,可增加聚合物的使用安全性,扩大其应用范围。例如,在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2,树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下:
(1) 精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClx•mH2O],反应的化学方程式为 。
.... (2) 合成反应后,继续在393K~523K下水热处理8h,发生反应:
[Mg(OH)2-xClx•mH2O]== (1-) Mg(OH)2 +
MgCl2 + mH2O
水热处理后,过滤、水洗。水洗的目的是 。
(3) 阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大,易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是 。
(4) 已知热化学方程式:Mg(OH)2(s) == MgO(s) + H2O(g);△H1 = +81.5 kJ·mol-1
Al(OH)3(s)
== Al2O3(s) +
H2O(g);△H 2 = +87.7 kJ·mol-1
① Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是 。
② 等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比,阻燃效果较好的是 ,原因是 。
(5) 常用阻燃剂主要有三类:A.卤系,如四溴乙烷;B.磷系,如磷酸三苯酯;C.无机类,主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑,应用时较理想的阻燃剂是
(填代号),理由是 。
9、在元素周期表中,锌(30Zn)、镉(48Cd)、汞(80Hg)同属于锌族,锌和汞在自然界中常共生,镉的金属活动性介于锌和汞之间。湿法炼锌过程中产生的铜镉渣中含有Cu、Cd、Zn等多种金属,可用于生产金属镉。镉的主要用途可以用作镍—镉电池,以及用于颜料生产,镉化合物还在PVC稳定剂、发光材料、半导体材料、杀菌剂等方面有广泛的应用。镉的生产流程如图示意如下:
请回答下列问题:
(1) 镉在元素周期表中第 周期,第 族。
(2) 写出步骤①反应的离子方程式 。
(3) 步骤②所加入的金属的名称是 ,如何处理“溶液1”? 。
(4) 步骤④用“溶液2”作电解液,镉在 极析出,该电极材料是 。
(5) “电解废液”中含有镉,不能直接作为污水排放。目前含镉的废水处理的方式有两种,一种是在含镉污水中加入硫化钠,沉淀镉离子,另一种是加入聚合硫酸铁和聚合氯化铝,沉淀镉离子。写出硫化钠沉淀镉离子的离子方程式 。
10、工业“从海水中提取镁”的流程图如下:
步骤为:① 将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰,并将石灰制成石灰乳;
② 将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀;
③ 在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液,再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O;
④ 将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2;
⑤ 电解熔融的氯化镁可得到Mg。请回答以下问题:
(1) 步骤③中的蒸发是利用风吹日晒来完成的,而在实验室中进行蒸发操作需要的主要仪器有 、 、酒精灯、铁架台等。
(2) 步骤④中的“一定条件”指的是 ,目的是 。
(3) 上述提取镁的流程中,在降低成本、减少污染方面做了一些工作,请写出其中一点:
。
(4) 有同学认为:步骤②后可加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则。你同意该同学的想法吗?为什么?
你的观点是 。
理由是 。
高三化学流程图题型训练参考答案
1、⑴Fe3+ 、Al3+;⑵Al(OH)3,Mg(OH)2;⑶NaOH,过滤、洗涤、灼烧;⑷CO2;⑸③测出CO2的质量;④测出水蒸气的质量;⑹3、1、3。
2、(1)使反应物充分接触,增大反应速率(2)降低MnSO4的溶解度(3)稀硫酸,甲苯(4)蒸馏,利用甲苯和苯甲醛的沸点差异使二者分离(5)部分苯甲醛被氧化成苯甲酸。
3、(1)3H2S+2Fe(OH)3==Fe2S3+6H2O;(2)27n;(3)b;(4)生产纯碱(或作制冷剂等,其它合理的也可以)(5)
4、(1) 重晶石和铝都使用粉末(1分)(“重晶石”和“铝”两项都有得1分,否则0分);
加热(1分)。(2) Fe2O3+3H2SO4== Fe2(SO4)3+3H2O(1分);MnO+H2SO4==MnSO4+H2O(1分)(3) 把Fe3+还原为Fe2+,达到漂白的作用。(2分)(或与酸溶液反应生成氢气,而氢气使得Fe3+还原为Fe2+,从而达到漂白的作用。)(4) 水洗不可能将Fe3+全部除去,而用Al粉可以将深色的Fe3+转化为浅色的Fe2+,即使没有完全洗去,对产品的颜色影响也不大,较好地起到漂白的作用。(2分)(5) 除去炭质(1分)(6) 硬度(1分)。
5、(1)NaC1+H2O+NH3+CO2→NaHCO3↓+NH4C1(1分)(2)NH3(1分),B,C(2分),先通氨气使溶液碱性增强,能溶解更多的二氧化碳,生成较多的碳酸氢钠,使碳酸氢钠晶体析出。(2分)
(3)(1分)(4)过滤(1分),漏斗(1分),坩埚(1分)(5)A、D(2分)
6、(1)53(1分)(2)6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑(2分)
(3)促进氯气从反应混合物中逸出(1分);稀盐酸(1分);盐酸还原已生成的碘酸氢钾(1分)(共3分)。(4)KOH;KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O(各1分,共2分)
(5)反应产生的氯气跟KOH反应生成KClO(1分),KClO能将KIO3氧化成KIO4(1分)从而不能得到碘酸钾(1分)。(共3分)
7、(1)盐酸(硫酸、硝酸)(2分)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O(1分)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O(1分) (2)NaOH(2分)H++OH-=H2O(1分)Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓(1分)Al3++4OH-=AlO2-+2H2O(1分)(3)NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3(2分)(4)若用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质(2分)
8、(1) 2MgCl2 + (2-x)Ca(OH)2 + 2mH2O == 2[ Mg(OH)2-xClx •mH2O ] + (2-x)CaCl2 (2分)
(2) 除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2 、CaCl2 Ca(OH)2 等。(2分)
(3) 水热处理、表面处理。(1分)(4) ①Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热,使环境温度下降;同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面,阻燃效果更佳。(2分)②Mg(OH)2 (1分)Mg(OH)2的吸热效率为:81.5kJ·mol-1/58g·mol-1 = 1.41 kJ·g-1 ,Al(OH)3的吸热效率为:87.7kJ·mol-1/78g·mol-1 = 1.12 kJ·g-1 等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多。(2分)(5) C(1分)四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低,高温时有烟生成,且高温时分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2、Al(OH)3高温时无烟、无毒、腐蚀性小。(2分)
9、(1)5,ⅡB(各1分,共2分)(2)Cd+2H+=Cd2++H2↑,Zn+2H+=Zn2++H2↑(各1分)
(3)锌(2分),回收炼锌(1分)(4)阴、镉板(各1分)(5)Cd2++S2-=CdS↓(1分)
10、⑴蒸发皿,玻璃棒;⑵在HCl气流中,抑制MgCl2水解成Mg(OH)2;
⑶电解产生的Cl2用于制取HCl气体;⑷不同意。
因为MgO熔点很高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本