1、 专题十八 工艺流程题 中考化学 （湖南专用） 1.(2020湖南株洲,28,6分)铜板是制作印刷线路板的基本材料。覆铜板中的金属Sn占2%10%,Cu占90% 98%。简易工艺流程如下: (1)将废旧镀锡覆铜板粉碎后,通过步骤可将其分离为有机树脂材料(固体)和铜锡粉。根据化学常识回 答,此工艺利用的是 的性质(填字母代号)。 a.溶解性不同 b.密度不同 c.沸点不同 (2)步骤中涉及的分离操作是 (填操作名称)。 (3)通过步骤和所得洗涤液的pH 7(填“”“”或“=”)。 (4)设计步骤的主要目的是 。 (5)步骤中涉及的主要化学方程式为 。 答案答案 (1)b (2)过滤 (3) (4
2、)充分利用资源,降低成本 (5)Sn(OH)4 SnO2+2H2O 解析解析 (1)将废旧镀锡覆铜板粉碎后,通过步骤可将其分离为有机树脂材料(固体)和铜锡粉。此工艺利 用的是通常有机材料密度较小,而金属材料密度较大的性质,故填b。(2)步骤后,得到滤渣和脱锡液,显然 此操作能分离固体和液体,这是过滤操作。(3)步骤是酸洗,为了让金属锡完全进入溶液,加入的酸一定是 过量的。步骤水洗是为了洗去铜粉表面附着的溶液,因此所得洗涤液一定显酸性,其pH7。(4)设计步骤 的主要目的是:循环使用未反应完的酸,并将酸洗过程中进入洗涤液的锡汇入脱锡液,能充分利用资源, 降低成本。(5)根据流程图可知,步骤中反应
3、物是Sn(OH)4,生成物之一是SnO2,由于化学反应前后元素种 类不变,则另一个生成物应该是水,涉及的主要化学方程式为Sn(OH)4 SnO2+2H2O。 2.(2019湖南娄底,42,12分)稀土元素被誉为“工业的维生素”,是不可再生资源,应用广泛。 稀土元素与铝、钛等金属熔合,形成特种合金,其性能会有较大提高,强度更好,抗腐蚀性能更强。坦克、 飞机、核潜艇等的制造都用到了特种合金。 稀土元素在自然界中以化合物的形式存在。二氧化铈(CeO2)是稀土氧化物中用途极广的一种材料,因为 具有较为独特的萤石晶体结构,使得其具有特殊的性能。主要用于玻璃、原子能、电子管等工业。 中国的稀土储量最多时占
4、世界的71.1%,目前占比在23%以下。中国并非世界上唯一拥有稀土的国家,却 在过去几十年承担了世界稀土供应的角色,结果付出了破坏自身天然环境与消耗自身资源的代价。近几 年,我国出台了一系列政策,采取了出口控制等措施,保护我国现有的稀土资源。 阅读以上材料,回答以下问题: ()稀土元素铼与“太空金属”钛制成的钛铼合金,可用来制造核潜艇。请写出钛铼合金的优良性能(任 写一点) ; ()关于稀土资源,下列说法正确的是 (填序号); A.稀土的开采与环境问题无关 B.稀土在材料工业方面发挥着重要作用,它是万能的 C.稀土元素化学性质稳定,在自然界中以单质形式存在 D.稀土不可再生,珍贵、保护稀土资源
5、,是我们义不容辞的责任 ()某品牌平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质)。以此粉末 为原料进行资源回放,其工艺流程如下: 已知:2NaOH+SiO2 Na2SiO3+H2O,Na2SiO3溶于水。 (1)第步操作的名称是 ; (2)第步加入过量稀硫酸的目的是 ; (3)洗涤滤渣B的目的是除去 (填离子符号),提高产品的纯度; (4)若第步加的碱为NaOH,写出该反应的化学方程式 。 答案答案 ()耐腐蚀(硬度大) ()D ()(1)过滤 (2)使氧化铁完成反应 (3)Fe3+ (4)Ce2(SO4)3+6NaOH 2Ce(OH)3+3Na2SO4
6、 解析解析 ()根据题目给出的信息,稀土元素与铝、钛等金属熔合,形成特种合金,其性能会有较大提高,强度 更好,抗腐蚀性能更强。钛铼合金可用来制造核潜艇,故其优良性能可能有耐腐蚀、硬度大等。()根据 题目给出的信息,稀土的开采会破坏自身天然环境,故A错误;稀土在材料工业方面发挥着重要的作用,但它 不可能是万能的,故B错误;根据题中信息,稀土元素在自然界中以化合物的形式存在,故C错误;稀土不可再 生,珍贵、保护稀土资源是我们义不容辞的责任,D正确。()(1)第步操作之后,获得了滤液和滤渣,故此 操作是过滤。(2)第步加入过量稀硫酸的目的是使氧化铁完全反应生成硫酸铁溶液,反应的化学方程式 为Fe2O
7、3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O。(3)洗涤滤渣B的目的是除去滤渣表面的硫酸铁,填离子符号为Fe3+。 (4)若第步加的碱为氢氧化钠,根据流程图,反应物除了氢氧化钠,还有含Ce3+的溶液,由于CeO2中加入 稀硫酸和过氧化氢得到含Ce3+的溶液,因此溶液中溶质为Ce2(SO4)3,则反应的化学方程式为Ce2(SO4)3+6NaOH 2Ce(OH)3+3Na2SO4。 3.(2018湖南常德,18,4分)自来水厂净水过程示意图如下。请回答: (1)可以除去水中溶解的一些杂质和异味的设备是 (填字母); A.过滤池 B.吸附池 C.清水池 (2)检验上述所获取的自来水是硬水还是软水,
8、常用 来区分,生活中可以通过 降低水的 硬度; (3)我国有关部门规定,经上述过程净化后进入用户的饮用水含铁0.3 mg L-1,含铜,氯化钠中钠离子和氯离子的质量比为,硝酸钠中钠元素和硝酸根离子的质量比为, 233 11.65 g 1 46 m 1 96 n 2- 3 CO 44 2.2 g 2 46 m 2 60 n 2.3 g 6.2 g 23 62 23 17 23 62 23 35.5 23 62 23 62 所以样品中还含有的物质只能是硝酸钠,化学式为NaNO3;所含硝酸钠的质量为2.3 g+6.2 g=8.5 g。 4.(2019安徽,13,7分)Ba(NO3)2可用于生产信号弹
9、、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)。 BaCl2溶液 Ba(OH)2溶液 NaOH溶液 (4)从Ba(NO3)2溶液中析出Ba(NO3)2晶体的方法是 。 答案答案 (7分)(1)+2 Fe2O3(合理即可) (2)复分解反应 Fe2O3+6HNO32Fe(NO3)3+3H2O (3) (4)蒸发溶剂(合理即可)
10、解析解析 (1)Ba(NO3)2中钡元素的化合价为+2;流程中所涉及的氧化物有氧化铁、二氧化碳、水等。(2)BaCO3 与HNO3反应生成Ba(NO3)2、CO2、H2O,属于复分解反应;Fe2O3与HNO3反应的化学方程式为Fe2O3+6HNO3 2Fe(NO3)3+3H2O。(3)根据反应物和生成物推出试剂Y是Ba(OH)2溶液。(4)从Ba(NO3)2溶液中析出 Ba(NO3)2晶体的方法是蒸发溶剂。 解题关键解题关键 熟记常见元素的化合价,理解氧化物、复分解反应的概念是解答本题的关键。 5.(2019河南,24,3分)为除去氯化钠中的泥沙和CaCl2、MgCl2、Na2SO4杂质,某化
11、学兴趣小组的同学先将粗 盐样品溶解、过滤,除去泥沙后,取粗盐水按以下流程进行实验探究。 粗盐水 精盐 (1)溶解、过滤、蒸发操作中都要用到的一种玻璃仪器是 。 (2)写出一个加入Na2CO3溶液时所发生反应的化学方程式。 (3)上述流程中,若将过滤和加盐酸的操作顺序颠倒,所得精盐产品中含哪些杂质?(BaSO4不溶于水,也不溶 于酸) 答案答案 (1)玻璃棒(1分) (2)Na2CO3+CaCl2 CaCO3+2NaCl或Na2CO3+BaCl2BaCO3+2NaCl(1分) (3)所得精盐产品中含MgCl2、CaCl2、BaCl2杂质。(1分) 解析解析 (1)溶解、过滤、蒸发时都用到的玻璃仪
12、器是玻璃棒,溶解时用玻璃棒搅拌,加速溶解;过滤时用玻璃 棒引流;蒸发时用玻璃棒搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅;(2)粗盐提纯时,碳酸钠的作用是除去氯化 钙和过量的氯化钡,因此发生的反应是Na2CO3+CaCl2 2NaCl+CaCO3和Na2CO3+BaCl2 2NaCl+ BaCO3;(3)如果先加盐酸再过滤,产生的碳酸钙、氢氧化镁、碳酸钡沉淀就会再转化成氯化钙、氯化 镁、氯化钡进入溶液,不能除去。 得分关键得分关键 理解粗盐提纯过程中加入的每种试剂的作用和顺序,熟悉每步操作的目的,能分清过滤后滤 液、滤渣的成分是得分关键。 难点突破难点突破 第(3)问如果过滤和加盐酸颠倒,加入盐酸后有
13、三种沉淀溶解进入溶液,则有三种离子不能除去, 注意不要忽略其中的某种离子。 6.(2019江西,19,6分)2020年奥运会奖牌制作原料来自电子垃圾中提炼出来的金属。从废线路板中提炼贵 重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如下: 已知:在酸性环境中有过氧化氢存在时,铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。 (1)操作的名称是 ; (2)提炼出的贵重金属可制作奖牌,其成分是 ; (3)调节pH的主要目的是除去滤液中 (填金属离子符号); (4)写出粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应的化学方程式: 。 答案答案 (6分)(1)过滤 (2)金、铂(或Au、Pt) (3)Fe3+、Al3+ (4
14、)Cu+H2SO4+H2O2 CuSO4+2H2O 解析解析 (1)操作的目的是将固体和液体分开,因此是过滤。(2)粗铜中含有铜、铁、铝、金、铂五种金属, 加入过量稀硫酸和过氧化氢溶液后,铝、铜和铁分别转化为铝离子、铜离子和铁离子,金和铂属于不活泼 金属,不与硫酸等反应,故提炼出来的贵重金属是金和铂。(3)调节溶液pH的目的主要是将铝离子、铁离子 转化为沉淀而除去。(4)由“已知”信息知,铜在稀硫酸和过氧化氢的混合溶液中转化为铜离子,则反应生 成物是硫酸铜和水,因此化学方程式为Cu+H2SO4+H2O2 CuSO4+2H2O。 审题技巧审题技巧 首先根据实验的最终目的,观察该工艺流程中加入的试剂和主要操作,根据题给信息和金属活 动性顺序判断溶液中的离子和得到贵重金属的成分。 易错警示易错警示 由于审题粗心而忽略金属铜的转化,认为铜不与硫酸反应,从而得出贵重金属中含有铜的错误 结论。
