通用-專(zhuān)題05-化學(xué)工藝與流程圖（講練）（教師版）

1/1通用專(zhuān)題05化學(xué)工藝與流程圖（講練）知識(shí)框架考點(diǎn)設(shè)置名師點(diǎn)撥化學(xué)工藝與流程圖生產(chǎn)工藝流程圖(1)審題：圈出原料和產(chǎn)品(一般箭頭前面的為原料，后面的是產(chǎn)品。若有回線，則該物質(zhì)可以循環(huán)利用，如果既能作為原料參加反應(yīng)，又是過(guò)程中的生成物，這樣的物質(zhì)也可以循環(huán)利用)；(2)推斷物質(zhì)，寫(xiě)出化學(xué)式或化學(xué)方程式；(3)注意除雜或者混合物的分離過(guò)程。涉及的分離操作通常有：過(guò)濾、蒸餾、分餾、蒸發(fā)結(jié)晶和降溫結(jié)晶等。(4)若有超出考綱的內(nèi)容，嘗試在題目中尋找答案海水的綜合利用工藝物資的提純、除雜流程物質(zhì)的回收利用與環(huán)境保護(hù)典例剖析【考點(diǎn)一】生產(chǎn)工藝流程圖【要點(diǎn)梳理】該考點(diǎn)常以“先進(jìn)生產(chǎn)工藝”為情境，將化工生產(chǎn)過(guò)程中的主要生產(chǎn)階段以生產(chǎn)流程的形式呈現(xiàn)出來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn)，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化工工藝試題，在解題過(guò)程中要掌握工業(yè)中主要物質(zhì)的分類(lèi)和性質(zhì)。此類(lèi)題主要流程分為以下幾步：(1)原料處理：①研磨：增大接觸面積；②浸出：通過(guò)酸或堿溶解成溶液；③煅燒：高溫加熱。(2)除雜：①試劑除雜：利用化學(xué)反應(yīng)加入相應(yīng)的試劑；②氧化除雜：利用氧化劑；③調(diào)劑pH除雜：利用酸堿性。(3)分離提純：過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、洗滌和烘干等。【典型例題】某礦石主要成分是MgO，含少量的Fe2O3、CuO和SiO2雜質(zhì)。用該礦石制備Mg(OH)2的工藝流程簡(jiǎn)圖如圖：回答下列問(wèn)題：(1)步驟①和步驟②均用到的操作是。(2)溶液A中所含的陽(yáng)離子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和(填離子符號(hào))。(3)已知部分金屬陽(yáng)離子以氫氧化物形成沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表：對(duì)應(yīng)離子Fe3+Cu2+Mg2+開(kāi)始沉淀時(shí)的pH1.94.29.1完全沉淀時(shí)的pH3.26.711.1步驟②加入熟石灰，調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為，固體C中所含成分的化學(xué)式為。(4)步驟③制得Mg(OH)2的化學(xué)方程式為?！敬鸢浮?1)過(guò)濾；(2)H+；(3)6.7～9.1，Cu(OH)2、Fe(OH)3；(4)MgCl2+Ca(OH)2＝CaCl2+Mg(OH)2↓?！窘獯稹拷猓?1)過(guò)濾可以將不溶性固體從溶液中分離出來(lái)，所以步驟①和步驟②均用到的操作是過(guò)濾；(2)鹽酸和氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水，和氧化銅反應(yīng)生成氯化銅和水，和氧化鎂反應(yīng)生成氯化鎂和水以及鹽酸是過(guò)量的，所以溶液A中所含的陽(yáng)離子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和H+；(3)由鐵離子、銅離子沉淀時(shí)的pH值和鎂離子開(kāi)始沉淀的pH值可知，所以步驟②加入熟石灰，調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為6.7～9.1，固體C中所含成分的化學(xué)式為Cu(OH)2、Fe(OH)3；(4)氯化鎂和氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣，化學(xué)方程式為：MgCl2+Ca(OH)2＝CaCl2+Mg(OH)2↓。【變式訓(xùn)練】1．氯化鋇是一種可溶性重金屬鹽，廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域，其水溶液呈中性。工業(yè)上用毒重石(主要成分是BaCO3)制備氯化鋇晶體。某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上制備氯化鋇晶體的流程，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室中制備氯化鋇晶體的方案，實(shí)驗(yàn)流程如圖所示。(該毒重石樣品所含雜質(zhì)難溶于水，不與酸反應(yīng)。(1)步驟①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)濾液Ⅱ是30℃時(shí)氯化鋇的溶液(選填“飽和”或“不飽和”)。(3)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)方案的相關(guān)內(nèi)容，下列說(shuō)法不正確的是(選填字母序號(hào))。A、氯化鋇是一種有毒的物質(zhì)，使用時(shí)應(yīng)注意安全B、該實(shí)驗(yàn)流程中得到的副產(chǎn)品二氧化碳是重要的化工原料C、可用重晶石(主要成分是硫酸鋇)代替該實(shí)驗(yàn)流程中的毒重石，制備氯化鋇晶體D、步驟②將濾渣進(jìn)行水洗，既能提高氯化鋇晶體的產(chǎn)率，又能減少Ba2+環(huán)境的污染(4)某同學(xué)提出，步驟③將濾液Ⅰ濃縮時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣體污染物，其化學(xué)式為。為防止污染，需要對(duì)濾液Ⅰ處理后再濃縮。簡(jiǎn)述處理濾液Ⅰ的方法：?！敬鸢浮?1)BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑。(2)飽和。(3)C。(4)HCl．加入適量的碳酸鋇。【解答】解：(1)步驟①中發(fā)生反應(yīng)是碳酸鋇和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇和水以及二氧化碳，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑。(2)濾液Ⅱ是過(guò)濾晶體得到，所以30℃時(shí)氯化鋇的飽和溶液。(3)A、氯化鋇是一種有毒的物質(zhì)，使用時(shí)應(yīng)注意安全。正確；B、該實(shí)驗(yàn)流程中得到的副產(chǎn)品二氧化碳是重要的化工原料。正確；C、由于硫酸鋇不溶于水也不和酸反應(yīng)，所以不可用重晶石(主要成分是硫酸鋇)代替該實(shí)驗(yàn)流程中的毒重石，制備氯化鋇晶體。錯(cuò)誤；D、步驟②將濾渣進(jìn)行水洗，既能提高氯化鋇晶體的產(chǎn)率，又能減少Ba2+環(huán)境的污染。正確；故選：C。(4)某同學(xué)提出，步驟③將濾液Ⅰ濃縮時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣體污染物，是因?yàn)辂}酸過(guò)量，濃縮時(shí)揮發(fā)出氯化氫氣體，其化學(xué)式為HCl．為防止污染，需要對(duì)濾液Ⅰ處理后再濃縮。為避免引入新的雜質(zhì)，所以可以用適量的碳酸鋇。處理濾液Ⅰ的方法：加入適量的碳酸鋇。2．金屬鈦被用于航空航天工業(yè)、化工、醫(yī)療等領(lǐng)域。用鈦鐵礦(主要成份為FeTiO3)制取鈦并獲得副產(chǎn)品A的主要工藝流程如下：(1)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為。(2)TiO2與焦炭(C)和Cl2在高溫下反應(yīng)，該反應(yīng)中C和Cl2按質(zhì)量比為12：71的比例參加反應(yīng)，相應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)反應(yīng)②的產(chǎn)物除紅色固體A外，還有兩種組成元素相同且相對(duì)分子質(zhì)量相差16的氣體。則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為?！敬鸢浮縃2TiO3H2O+TiO2；TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑?！窘獯稹拷猓?1)反應(yīng)①中，H2TiO3分解生成水和二氧化鈦，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2TiO3H2O+TiO2。故填：H2TiO3H2O+TiO2。(2)該反應(yīng)中C和Cl2按質(zhì)量比為12：71的比例參加反應(yīng)，則碳和氯氣的物質(zhì)的量之比為：：＝1：1，相應(yīng)的化學(xué)方程式為：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。故填：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。(3)反應(yīng)②中的紅色固體是氧化鐵，兩種組成元素相同且相對(duì)分子質(zhì)量相差16的氣體是二氧化硫和三氧化硫，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。故填：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑?！究键c(diǎn)二】海水的綜合利用工藝【要點(diǎn)梳理】主要包括海水中提取淡水、食鹽、金屬鎂、溴等物質(zhì)。1.粗鹽提純：粗鹽中含有泥沙等不溶性雜質(zhì)，以及可溶性雜質(zhì)如：Ca2+、Mg2+、SO42-等可溶性雜質(zhì)。不溶性雜質(zhì)可以用過(guò)濾的方法除去，步驟為：溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)；可溶性雜質(zhì)中的Ca2+、Mg2+、SO42-則可通過(guò)加入BaCl2、NaOH和Na2CO3溶液生成沉淀而除去，最后蒸發(fā)水分得到較純凈的精鹽。提純步驟如下：(1)溶解；(2)加入過(guò)量BaCl2溶液去除SO42；(3)加入過(guò)量NaOH溶液去除Mg2+；(4)加入過(guò)量Na2CO3溶液去除Ca2+及BaCl2中的鋇離子(加入BaCl2溶液和Na2CO3溶液的順序不能顛倒)；(5)過(guò)濾；(6)向?yàn)V液中加入適量HCl除去過(guò)量NaOH、Na2CO3；(7)蒸發(fā)結(jié)晶。2.海水提鎂Ca(OH)2的生成：CaCO3===CaO+CO2↑(分解反應(yīng))CaO+H2O==Ca(OH)2(化合反應(yīng))MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2(復(fù)分解反應(yīng))Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O(復(fù)分解反應(yīng))MgCl2通電Mg+Cl2↑(分解反應(yīng))【典型例題】海洋是個(gè)巨大的寶藏。人類(lèi)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?，再曬析出食鹽，這一過(guò)程叫，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(填化學(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。(3)海水提鎂流程：寫(xiě)出其中任一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式，提取氯化鎂歷經(jīng)a、b兩步轉(zhuǎn)換的目的是。(4)下列方法中能淡化海水的是(填字母)。A．過(guò)濾法B．沉淀法C．多級(jí)閃急蒸餾法D．分解法【答案】(1)蒸發(fā)結(jié)晶；BaCl2、NaOH、Na2CO3；(2)NaCl；(3)MgCl2+Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓+CaCl2；獲得比較純凈的氧化鎂；(4)C。【解答】解：(1)海水經(jīng)日曬蒸發(fā)水分，變?yōu)轱柡腿芤?，再曬析出食鹽，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)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?！咀兪接?xùn)練】從海水中得到的粗鹽中往往含有可溶性雜質(zhì)(主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2)和不溶性雜質(zhì)(泥沙等)，必須進(jìn)行分離和提純后才能使用。粗鹽提純的部分流程如圖。有關(guān)該流程說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．不溶性雜質(zhì)主要是泥沙B．過(guò)濾時(shí)玻璃棒的作用是攪拌，以便加快過(guò)濾速度C．蒸發(fā)時(shí)，當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)，停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干D．操作①②③依次加入的試劑可以為BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液【答案】B【解答】解：A、由題意，粗鹽中含有不溶性雜質(zhì)(泥沙等)，則不溶性雜質(zhì)主要是泥沙，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。B、過(guò)濾時(shí)玻璃棒的作用是引流，故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。C、蒸發(fā)時(shí)，當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)，停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。D、鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過(guò)量的氫氧化鈉可溶液以將鎂離子沉淀；硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過(guò)量的氯化鋇溶液可以將硫酸根離子沉淀；至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都可以；鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入過(guò)量的碳酸鈉溶液轉(zhuǎn)化為沉淀，但是加入碳酸鈉溶液要放在加入的氯化鋇溶液之后，這樣碳酸鈉會(huì)除去反應(yīng)剩余的氯化鋇；操作①②③依次加入的試劑可以為BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液，故選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選：B?！究键c(diǎn)三】物質(zhì)的提純、除雜流程【要點(diǎn)梳理】1.分離與提純的兩種方法：①物理方法主要有過(guò)濾法、結(jié)晶法、蒸餾法和吸附法等，對(duì)于結(jié)晶法主要有蒸發(fā)結(jié)晶(適用于溶解度受溫度影響不大的物質(zhì)，如氯化鈉中含有少量硝酸鉀時(shí)提純氯化鈉用蒸發(fā)結(jié)晶法)、降溫結(jié)晶(冷卻熱飽和溶液，適用于溶解度隨溫度降低而明顯減小的物質(zhì)，如硝酸鉀中含有少量氯化鈉時(shí)提純硝酸鉀可用降溫結(jié)晶法)、升溫結(jié)晶(適用于溶解度隨溫度升高而減小的物質(zhì)，如從石灰水中分離出氫氧化鈣)。②化學(xué)方法主要有氣化法、沉淀法、置換法、溶解法、加熱法等。2.分離與提純的兩種操作：過(guò)濾和蒸發(fā)?！镜湫屠}】為除去氯化鈉中的泥沙和CaCl2、MgCl2、Na2SO4雜質(zhì)，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)先將粗鹽樣品溶解、過(guò)濾，除去泥沙后，取粗鹽水按以下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。(1)溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)操作中都要用到的一種玻璃儀器是。(2)寫(xiě)出一個(gè)加入Na2CO3溶液時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)上述流程中，若將過(guò)濾和加鹽酸的操作順序顛倒，所得精鹽產(chǎn)品中含哪些雜質(zhì)？(BaSO4不溶于水，也不溶于酸)【答案】玻璃棒；Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl或BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl；氯化鈣、氯化鎂、氯化鋇?！窘獯稹拷猓?1)溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)操作中都要用到的一種玻璃儀器是玻璃棒。故填：玻璃棒。(2)加入Na2CO3溶液時(shí)，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉，和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鋇和氯化鈉，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl，BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl。故填：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl或BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl。(3)上述流程中，若將過(guò)濾和加鹽酸的操作順序顛倒，鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，和氫氧化鎂反應(yīng)生成氯化鎂和水，和碳酸鋇反應(yīng)生成氯化鋇、水和二氧化碳，所得精鹽產(chǎn)品中雜質(zhì)有氯化鈣、氯化鎂、氯化鋇。故答案為：氯化鈣、氯化鎂、氯化鋇。【變式訓(xùn)練】氯化鈉是重要的化工原料，氯堿工業(yè)生產(chǎn)的一種流程如圖：(1)從“海水→粗鹽→精鹽”的過(guò)程包括溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)等實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)室中上述3種操作都需要使用的儀器是(填名稱(chēng))(2)“食鹽水”中常含有NaCl、MgCl2、CaCl2等物質(zhì)，“精制”過(guò)程中加入NaOH的目的是。(3)寫(xiě)出“電解槽“中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有(填化學(xué)式)(4)氯堿工業(yè)生產(chǎn)的堿樣品中常含有Na2CO3和NaCl等雜質(zhì)，用“離子交換膜法”生產(chǎn)的堿樣品質(zhì)量主要標(biāo)準(zhǔn)如下表所示等級(jí)氫氧化鈉含量碳酸鈉含量?jī)?yōu)等品≥99.0%≤0.5%一等品≥98.5%≤0.8%合格品≥98.0%≤1.0%①你認(rèn)為堿樣品中含有Na2CO3的原因是，檢驗(yàn)堿樣品中是否含有Na2CO3，下列試劑中可選擇使用的是a．酚酞b．稀鹽酸c。澄清石灰水②李老師設(shè)計(jì)和完成了如下實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷堿樣品的等級(jí)。稱(chēng)取20.3g堿樣品，加足量水溶解，再加入足量的氯化鋇溶液，充分反應(yīng)后，過(guò)濾得到濾渣和濾液；將濾渣洗滌，干燥得到碳酸鋇(BaCO3)固體0.197g；向?yàn)V液中加入幾滴酚酞，再逐滴加入稀鹽酸至恰好完全反應(yīng)，共消耗溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的稀鹽酸365g。該堿樣品的等級(jí)是(不考慮其他雜質(zhì)參加反應(yīng))【答案】(1)玻璃棒；(2)除去粗鹽中的氯化鎂；(3)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；NaCl和NaOH；(4)①氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉；bc；②一等品?！窘獯稹拷猓?1)溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)等實(shí)驗(yàn)操作中都需要使用的儀器是玻璃棒，故填：玻璃棒；(2)“精制”過(guò)程中加入NaOH可以與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，可以除去氯化鎂，故填：除去粗鹽中的氯化鎂。(3)“電解槽“中氫氧化鈉和水通電分解生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是NaCl和NaOH，故填：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；NaCl和NaOH；(4)①堿樣品中含有Na2CO3的原因是因?yàn)闅溲趸c與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，檢驗(yàn)堿樣品中是否含有Na2CO3，a．酚酞不能選，因?yàn)闅溲趸c和碳酸鈉都是呈堿性的；b．稀鹽酸能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體，具有選用；c．澄清石灰水能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，可以選銅；故填：氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉；bc；②由于堿樣品中含碳酸鈉、氯化鈉，故根據(jù)碳酸鋇計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量計(jì)算的結(jié)果不如計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量準(zhǔn)確，設(shè)氫氧化鈉的質(zhì)量為xHCl+NaOH═NaCl+H2O36.540365g×5%xx＝20g故氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：≈98.5%故是一等品；故填：一等品?！究键c(diǎn)四】廢舊金屬的回收利用【要點(diǎn)梳理】廢舊金屬的回收利用類(lèi)流程題主要是突出綠色化學(xué)的理念，變廢為寶。解答此類(lèi)題目首先要掌握好常見(jiàn)金屬(重點(diǎn)是鐵)、酸、堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)和常見(jiàn)鹽的溶解性，記住金屬活動(dòng)性順序，要掌握好復(fù)分解反應(yīng)、置換反應(yīng)(鐵單質(zhì)與硫酸銅溶液生成亞鐵鹽的反應(yīng)是考查的重點(diǎn))、化合反應(yīng)、分解反應(yīng)等四大基本反應(yīng)類(lèi)型；最后掌握過(guò)濾(過(guò)濾時(shí)所用的儀器、玻璃棒的作用是考查的重點(diǎn))、結(jié)晶(蒸發(fā)結(jié)晶和降溫結(jié)晶的區(qū)別)等實(shí)驗(yàn)基本操作。【典型例題】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)想從含有A12(SO4)3、CuSO4的廢液中回收金屬銅，設(shè)計(jì)流程如圖：(1)過(guò)濾操作中用到的所有玻璃儀器為。(2)I中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)溶液B中所含的溶質(zhì)是；固體A的成分是。(均填化學(xué)式)(4)Ⅱ中加入過(guò)量的稀硫酸的目的是?！敬鸢浮?1)漏斗、玻璃棒、燒杯；(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；(3)Al2(SO4)3、FeSO4；Cu、Fe；(4)使鐵完全反應(yīng)?！窘獯稹拷猓?1)過(guò)濾操作中用到的所有玻璃儀器為漏斗、玻璃棒、燒杯。故填：漏斗、玻璃棒、燒杯。(2)I中鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。故填：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。(3)溶液B中所含的溶質(zhì)是沒(méi)有反應(yīng)的Al2(SO4)3、反應(yīng)生成的FeSO4；固體A的成分是反應(yīng)生成的Cu、過(guò)量的Fe。故填：Al2(SO4)3、FeSO4；Cu、Fe。(4)Ⅱ中加入過(guò)量的稀硫酸的目的是使鐵完全反應(yīng)。故填：使鐵完全反應(yīng)。【變式訓(xùn)練】用廢銅屑生產(chǎn)硫酸銅晶體(CuSO4?5H2O)的流程如下：(1)“溶解”時(shí)需要加熱，但溫度不宜過(guò)高，原因是。(2)“系列操作”包括：除雜、蒸發(fā)濃縮、、過(guò)濾等。過(guò)濾時(shí)用到的玻璃儀器有燒杯，漏斗、。(3)“洗滌”時(shí)為減少晶體損失，最好選用(選填序號(hào))。a．熱水b．冰水c.95%的酒精溶液【答案】(1)減少過(guò)氧化氫的分解；(2)降溫結(jié)晶，玻璃棒；(3)c?！窘獯稹拷猓?1)過(guò)氧化氫溶液在加熱的條件下會(huì)分解，所以“溶解”時(shí)需要加熱，但溫度不宜過(guò)高，原因是：減少過(guò)氧化氫的分解；(2)從硫酸銅溶液中得到晶體的方法是降溫結(jié)晶，所以“系列操作”包括：除雜、蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過(guò)濾等，過(guò)濾時(shí)用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；(3)“洗滌”時(shí)為減少晶體損失，最好選用95%的酒精溶液，故選：c。壓軸精煉1．碳酸鋇是工業(yè)上一種重要的化工產(chǎn)品，以下是某工廠用含二氧化硅雜質(zhì)的碳酸鋇原料來(lái)生產(chǎn)碳酸鋇的工藝流程，請(qǐng)你根據(jù)流程回答下列問(wèn)題(說(shuō)明：操作B為洗滌，干燥)(1)生產(chǎn)流程中為節(jié)約成本，生成的氣體B直接應(yīng)用于流程中，其氣體B是。(2)操作A的名稱(chēng)為。(3)流程中溶液A中含有的溶質(zhì)有(寫(xiě)化學(xué)式)。(4)寫(xiě)出反應(yīng)室中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(任意一個(gè)即可)。(5)寫(xiě)出電解氯化鈉溶液的化學(xué)方程式。【答案】(1)二氧化碳。(2)過(guò)濾。(3)BaCl2和HCl。(4)Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl或者NaOH+HCl＝NaCl+H2O或者2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O。(5)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑?！窘獯稹拷猓?1)生產(chǎn)流程中為節(jié)約成本，生成的氣體B直接應(yīng)用于流程中，氣體B是含二氧化硅雜質(zhì)的碳酸鋇和鹽酸反應(yīng)得到的氣體，而二氧化硅和鹽酸不反應(yīng)，所以氣體B是碳酸鋇和鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳。(2)操作A分離得到固體和液體，所以為過(guò)濾。(3)流程中溶液A是二氧化硅雜質(zhì)的碳酸鋇和過(guò)量的鹽酸反應(yīng)得到的溶液，所以含有的溶質(zhì)有生成的氯化鋇以及剩余的鹽酸，對(duì)應(yīng)的化學(xué)式為BaCl2和HCl。(4)寫(xiě)出反應(yīng)室中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(任意一個(gè)即可)Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl或者NaOH+HCl＝NaCl+H2O或者2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O。(5)根據(jù)圖可知電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉以及氫氣和氯氣(根據(jù)質(zhì)量守恒定律推得)，則對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。2．碳酸亞鐵(FeCO3)是制取補(bǔ)血?jiǎng)┑脑?，以下是用黃銅礦廢液[溶質(zhì)成份為Fe2(SO4)3、CuSO4及H2SO4]為原料，制備碳酸亞鐵并回收銅的生產(chǎn)流程示意圖：已知：①Fe與Fe2(SO4)3溶液能發(fā)生反應(yīng)生成FeSO4②溶液B中只有一種溶質(zhì)(1)步驟1中，試劑A為，加入過(guò)量A的目的是；反應(yīng)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象之一是有紅色固體析出，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)操作a的名稱(chēng)：。(3)步驟Ⅱ中，試劑C的化學(xué)式可能為。(4)步驟Ⅲ的目的是：除去“不溶物”中的另一種金屬，回收得到純凈、干燥的銅。用化學(xué)方法回收銅的操作步驟為：加入過(guò)量的、過(guò)濾、、干燥；回收銅的物理方法為。【答案】(1)鐵；使廢液中Fe2(SO4)3、CuSO4及H2SO4全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵；Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4。(2)過(guò)濾。(3)Na2CO3等可溶性碳酸鹽。(4)稀鹽酸等酸；洗滌；磁鐵吸附。【解答】解：(1)由于最終制備碳酸亞鐵和銅，所以為避免引入新的雜質(zhì)，步驟1中，試劑A為鐵，加入過(guò)量A的目的是使廢液中Fe2(SO4)3、CuSO4及H2SO4全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵；反應(yīng)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象之一是有紅色固體析出，是鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4。(2)操作a實(shí)現(xiàn)了固體和液體的分離，屬于過(guò)濾。(3)步驟Ⅱ中是硫酸亞鐵和C轉(zhuǎn)化生成碳酸亞鐵，根據(jù)質(zhì)量守恒定律以及復(fù)分解反應(yīng)關(guān)于反應(yīng)物的條件“有酸可不溶，無(wú)酸需都溶”，所以試劑C的化學(xué)式可能為Na2CO3等可溶性碳酸鹽。(4)由于不溶物為生成的銅和剩余的鐵的混合物，所以步驟Ⅲ的目的是：除去“不溶物”中的鐵，回收得到純凈、干燥的銅。用化學(xué)方法回收銅的操作步驟為：加入過(guò)量的稀鹽酸等酸、過(guò)濾、洗滌、干燥；回收銅的物理方法為磁鐵吸附。3．某金屬冶煉廠的管道煙泥中含有少量銅、鋅、硫等單質(zhì)。現(xiàn)欲回收銅和鋅，并對(duì)硫進(jìn)行環(huán)保處理，主要步驟如圖所示：已知：加熱的條件下，Zn、Cu都可以與氧氣反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬氧化物。(1)煙泥最初處理需要除油污，用洗滌劑除油污的過(guò)程中發(fā)生了現(xiàn)象。步驟①產(chǎn)生的廢氣B中，一定含有的有害氣體是(填化學(xué)式)。環(huán)保處理最好釆用的試劑是(填字母序號(hào))。A、濃硫酸B、食鹽水C、石灰乳(2)寫(xiě)出步驟④中得到銅的化學(xué)方程式，它屬于基本反應(yīng)類(lèi)型中的反應(yīng)。(3)步驟③和④中主要操作的名稱(chēng)是。(4)我國(guó)古代制得了一種外觀似金子的鋅和銅的合金，也就是黃銅，它的硬度比純銅(填“高”或者“低”)。(5)取少量的溶液C，往其中加入一定質(zhì)量的鎂粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到濾渣和濾液。往濾渣中加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，則濾液中一定沒(méi)有(填字母