浙教版科学中考复习专题训练:物质的制备流程图分析【word,含答案】

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名称 浙教版科学中考复习专题训练:物质的制备流程图分析【word,含答案】
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-03-11 16:56:30

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物质的制备流程图分析
1.如图是一种制备高纯硅的工艺流程图:
[查阅资料]常温下,氯化镁溶液呈中性。
①反应Ⅰ的化学方程式:2Mg+SiO2 Si+2MgO,该反应属于________反应(填基本反应类型)。反应Ⅱ要在无氧气环境中进行,原因是__________________________(答出一种即可)。
②操作Ⅰ的名称是过滤,过滤时液面应________(填“高于”或“低于”)滤纸边缘。所得粗硅应充分洗涤,以除去表面可能含有的盐酸、________(填化学式)。
③简要叙述检验盐酸已过量的方法________________________。
④上述已知生产流程中,可以循环利用的物质是________(填化学式)。
2.以镁矿石(主要成分MgCO3、SiO2)为原料生产MgO的工艺流程如下:
图1
注:SiO2难溶于水和常见的酸;“沉镁”过程中有Mg(OH)2生成。
(1)滤渣X的主要成分为________(填化学式)。
(2)实验室中用图2所示装置进行过滤。
①该装置中仪器A的名称为________。
②若过滤时滤液出现浑浊,可能的原因是__________(填字母)。
a. 滤纸已破损
b. 漏斗中液面低于滤纸边缘
c. 滤纸未紧贴漏斗内壁
(3)“沉镁”时MgSO4与NH3·H2O发生反应。结合图3,写出该反应的化学方程式:________________________。
(4)已知在不同温度下,充分加热等质量的Mg(OH)2,加热温度与固体残留率的关系如图4所示。“加热”时温度至少要达到350 ℃,原因是________________________。
3.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。其主要实验过程如下:
已知:SiO2不溶于水,常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
“酸溶”时发生反应的化学方程式为________________________和__________________________________。
(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________________________。
4.γ-Fe2O3是生活中应用最多的磁粉之一,其制备过程对产品性能影响很大。实验室以硫酸亚铁溶液为原料模拟制备该产品的流程如图,“一系列操作”指的是洗涤、干燥、加热、还原、氧化等。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)写出NaOH与FeSO4反应的化学方程式:______________________________。
(2)写出反应混合液通入空气时发生反应的化学方程式:___________________________。
(3)操作A的名称是________。
(4)α-Fe2O3和γ-Fe2O3________(填“是”或“不是”)同种物质。
(5)检验FeOOH晶体已洗涤干净的方法是________________________。
5.Ba(NO3)2可用于生产信号弹、炸药等。利用钡泥(主要含有BaCO3、BaSO3、Fe2O3)可制取Ba(NO3)2,其部分流程如下:
(1)Ba(NO3)2中钡元素的化合价为________;流程中所涉及的氧化物是________(填1种即可)。
(2)BaCO3与稀HNO3反应的反应类型是____________;写出Fe2O3与稀HNO3反应的化学方程式:__________________________________。
(3)试剂Y为________(填序号)。
①BaCl2溶液 ②Ba(OH)2溶液 ③NaOH溶液
(4)从Ba(NO3)2溶液中析出Ba(NO3)2晶体的方法是________。
6.某合金主要成分为Zn、Fe、Cu及这三种金属的少量氧化物。利用该合金制成的机械零件废弃物制取高纯度ZnO,其部分工艺流程如图所示。请回答:
已知:Zn(OH)2溶于强碱形成可溶性盐。
(1)滤渣I中一定有________。
(2)加酸溶解废弃物时,需要通风并远离火源,其原因是______________________。此过程中Zn还能起到除铜作用,除铜的化学方程式为____________________________,此反应属于______________(填基本反应类型)。
(3)调节pH可用NaOH,但不能过量,其原因是_________________________________
_________________________________________。
(4)焙烧Zn(OH)2发生分解反应的化学方程式为____________________________。
7.无水氯化钙的用途广泛。以石灰石矿粉(含有MgSO4、Fe2O3、SiO2等杂质)为原料,生产无水氯化钙的流程如下:
(1)写出过滤操作中用到的任意一种玻璃仪器的名称________。
(2)写出滤液1中含有的所有金属阳离子的符号________。
(3)滤渣3中的固体除有Ca(OH)2外,还有________(写化学式)。
(4)对滤液3调节pH值时发生反应的化学方程式为____________________________。
8.分子筛(又称为沸石,主要成分为水合硅铝酸钠)可作为催化剂或吸附剂等。以高岭土[主要成分为Al2(Si2O5)(OH)4]、烧碱等为主要原料生产分子筛的工艺流程如下 :
(1)步骤①所得烧渣中主要含有两种固体氧化物,分别为SiO2和________(写化学式)。
(2)步骤②加入NaOH溶液前需将烧渣粉碎,其目的是__________________________。
(3)步骤③发生的反应之一是Na2SiO3溶液和通入的CO2气体反应生成偏硅酸(H2SiO3)沉淀和碳酸氢钠,该反应的化学方程式为____________________________________。
(4)上述流程中可以循环利用的物质(水除外)是________。
9.碱式碳酸镁是一种新型阻燃剂,其工业制备流程如下:
(1)常温下向溶液中加入少量的NH4HCO3固体,固体不能溶解,则该溶液为NH4HCO3的________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)操作1的名称是________;“一系列操作”中包括蒸发,实验室中蒸发溶液时用玻璃棒搅拌的作用是________________________________________。
(3)副产品氯化铵与氢氧化钠反应,生成了一种可直接进入上述流程循环利用的物质是_____。
10.高锰酸钾是常用的氧化剂。如图是实验室模拟工业上制备高锰酸钾晶体的操作流程:
(1)完成操作③所需要的玻璃仪器是________(填一种即可);实验中通过操作②析出高锰酸钾晶体,说明高锰酸钾的溶解度随温度升高而____________。
(2)操作流程中可循环利用的物质是____________。
(3)氢氧化钾、二氧化锰和氧气在高温条件下煅烧,生成锰酸钾和水,该反应的化学方程式为____________________________。
11.制备高纯硅和二氧化硅主要工艺流程如图所示。
(1)2019年,我国华为公司推出了5G商用芯片。制造芯片要用到高纯硅,硅属于________元素(填“金属”或“非金属”)。
(2)由HSiCl3转化得到高纯硅的过程中通常用氢气而不用焦炭的原因是____________。
(3)用于制造光导纤维的高纯二氧化硅,可利用反应②制备,同时生成一种可循环使用的物质,该反应的化学方程式为________________________。整个工艺流程中,还可以循环利用的另一种物质是________。
12.高氯酸钾(KClO4)是一种性能稳定的无机氧化剂,主要用于生产烟花爆竹。如图是工业生产高氯酸钾的工艺流程图,请回答问题。
(1)为加快氯酸钾的溶解,可采取的措施之一为________________。
(2)电解氯酸钠溶液时,电能转化为________能。
(3)反应釜中发生的反应为复分解反应,该反应的化学方程式为_______________。
(4)流程中的分离操作相当于实验室中的______。
(5)该流程中可循环利用的物质,除水外,还有________________。
13过氧化钙(CaO2)为白色或淡黄色结晶粉末,可用于鱼类养殖、污水处理、农作物栽培等多方面。结合工业生产过氧化钙的流程图,回答下列问题:
CaO2固体难溶于水,加热至315 ℃开始分解;
CaO2·8H2O不溶于水,在0 ℃时稳定,加热至130 ℃时逐渐变为无水CaO2。
(1)流程中的①②③________(填“属于”或“不属于”)同种操作。
(2)石灰石的主要成分为碳酸钙,过程②中反应的化学方程式为_________________________。
(3)流程中可循环使用的物质是________。
(4)最后烘干时,适宜的温度范围是____________。
14.四氯化钛是溶解合成树脂、橡胶、塑料等多种有机物的良好溶剂,可用于制造颜料和含钛有机化合物等。工业由钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含有少量Fe2O3、Al2O3、FeO、SiO2)制备TiCl4的工艺流程如下(注:Al2O3、SiO2能与氢氧化钠溶液反应而溶解):
(1)若在实验室中进行操作1,其中玻璃棒的作用是________。
(2)滤渣1中除FeTiO3外,还含有的成分是________(写化学式)。
(3)在900 ℃,二氧化钛(TiO2)、焦炭和氯气发生反应生成四氯化钛和一种无毒的气体,反应的化学方程式为______________________________。
(4)上述流程中可以循环利用的物质是________。
15.我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外,其也是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO(NH2)2]的一种流程如下:
(1)从液态空气中分离出N2的过程属于________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)水煤气在铜催化下实现CO的转化:CO+H2O CO2+X,其中X的化学式为_____。
(3)上述流程中合成尿素的同时还有水生成,该反应的化学方程式为_______________。
(4)实际生产中,N2和H2不可能全部转化为NH3。上述流程中可以循环利用的物质有_________。
16.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。已知CuCl难溶于水和乙醇,在潮湿的空气中易变质。CuCl的制备流程如下:
(1)“滤液1”中除了Na+、SO外,还存在较多的离子是________、________(写离子符号)。
(2)“反应”中除了生成CuCl,还有NaCl和H2SO4生成,据此写出“反应”中发生反应的化学方程式_____________。
(3)可用“水洗”的原因是_____________,“醇洗”的目的是___________________________。
17.二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括:①粗盐精制;②特殊条件下电解NaCl溶液制NaClO3; ③ClO2的制取。工艺流程如图,其中反应Ⅲ制取ClO2的化学方程式为:2NaClO3+4HCl=== 2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
(1)加入过量NaOH的作用是________________,过量的试剂X是________(填化学式)。
(2)写出完成反应Ⅱ的化学方程式:__________________________。
(3)该流程中可循环利用的物质是水和________。
参考答案
1. (2)①置换 高温下氢气会和氧气反应,可能发生爆炸(或防止生成的硅被氧化) ②低于 MgCl2 ③向滤液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红色(或测定溶液的pH<7或加入活泼金属产生气泡等合理即可) ④HCl
2. (1)SiO2 (2)①烧杯 ②a(3)MgSO4+2NH3·H2O === (NH4)2SO4+Mg(OH)2↓(4)低于350 ℃时Mg(OH)2未完全分解,所得的MgO不纯
3. (1) MgO + H2SO4=== MgSO4 + H2O MgCO3 + H2SO4=== MgSO4 + H2O+CO2↑(2)Na+、SO、CO(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
4. (1)FeSO4+2NaOH=== Fe(OH)2↓+Na2SO4(2)4Fe(OH)2+O2=== 4FeOOH+2H2O(3)过滤 (4)不是(5)取最后一次洗涤后的溶液,滴加BaCl2溶液,无现象
5. (1)+2 氧化铁(或二氧化碳,或水,填化学式也可)(2)复分解反应 Fe2O3+6HNO3=== 2Fe(NO3)3+3H2O (3)② (4)蒸发结晶
6. (1)Cu(或铜) (2)溶解过程会产生氢气,氢气不纯遇明火会爆炸 CuSO4+Zn=== Cu+ZnSO4 置换反应(3)过量的NaOH会与Zn(OH)2反应生成可溶性盐,导致产率降低 (4)Zn(OH)2 ZnO+H2O↑
7. (1)玻璃棒(或漏斗或烧杯) (2)Mg2+、Fe3+、Ca2+(3)Mg(OH)2和Fe(OH)3 (4)Ca(OH)2+2HCl=== CaCl2+2H2O
8. (1)Al2O3 (2)增大反应物间的接触面积,使其充分反应(或增大反应物间的接触面积,加快反应速率)
(3)Na2SiO3+2H2O+2CO2=== H2SiO3↓+2NaHCO3
(4)二氧化碳(或CO2)
9. (1)饱和 (2)过滤 防止因局部温度过高,造成液滴飞溅(合理即可) (3)氨气(或NH3)
10. (1)烧杯(或玻璃棒或漏斗) 增大 (2)二氧化锰(或MnO2) (3)4KOH+2MnO2+O2 2K2MnO4+2H2O
11. (1)非金属 (2)用焦炭得到的硅不纯
(3)SiCl4+O2 SiO2+2Cl2  HCl
12. (1)加热(或搅拌等合理即可) (2)化学
(3)NaClO4+KClO3=== NaClO3+KClO4↓
(4)过滤 (5)氯酸钠(或NaClO3)
13. (1)属于 (2)CaCl2+2NH3+CO2+H2O=== CaCO3↓+2NH4Cl  (3)二氧化碳(或CO2)
(4)130 ℃~315 ℃
14. (1)引流 (2)Fe2O3、FeO (3)TiO2+C+2Cl2 TiCl4+CO2 (4)硫酸(或H2SO4)
15. (1)物理  (2)H2 (3)CO2+2NH3=== CO(NH2)2+H2O 
(4)H2O、N2、H2(或水、氮气、氢气)
16. (1)Cu2+ Cl-
(2)2CuCl2+Na2SO3+H2O=== 2CuCl↓+2NaCl+H2SO4
(3)CuCl难溶于水,杂质可溶于水 除去CuCl表面的水,防止其在潮湿的空气中变质
17. (1)除尽粗盐中的MgCl2 Na2CO3 (2)NaCl+3H2O NaClO3+3H2↑ 
(3)NaCl(或氯化钠)
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