2023年中考化学一轮复习专题《工艺流程题》
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这是一份2023年中考化学一轮复习专题《工艺流程题》,共46页。试卷主要包含了的工艺流程如下,的流程如图,生产碱式硫酸铁的工艺流程如下等内容,欢迎下载使用。
2023年中考化学一轮复习专题《工艺流程题》
1.(2022•海门市一模)碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料。工业上以锂辉石精矿(主要成分为Li2O)为原料制取碳酸锂的工艺流程如图所示:
已知:Li2CO3的溶解度随温度的升高而减小。
(1)锂辉石精矿在加入酸浸槽前要磨成粉末,原因是 。
(2)酸浸槽中发生反应的化学方程式为 。
(3)反应器中发生化学反应的基本类型为 ;反应过程中的实验现象有:产生沉淀, 。
(4)滤渣洗涤时,使用热水洗涤的目的是 , ;取最后一次洗涤液,加入 ,无沉淀现象说明碳酸锂已洗干净。
2.(2022•丹阳市模拟)以水垢【CaCO3和Mg(OH)2】为原料制取CaCl2•6H2O的实验流程如图。
(1)试剂X不可选用 (选填序号)。
a.CaO b.NaOH c.Ca(OH)2
(2)实验室中进行操作1时,所用玻璃仪器有 、玻璃棒和烧杯。
(3)操作1后需洗涤,判断固体已经洗净的方法是 。
(4)操作2为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、烘干。
3.(2022•丹徒区二模)以黄铜(Cu、Zn合金)废料为原料,生产胆矾(CuSO4•5H2O)的工艺流程如下:
(1)“过量某酸”可以选择的是 (选填序号);
a.稀HCl b.稀H2SO4
(2)“操作”中用到的玻璃仪器有烧杯、 、玻璃棒;
(3)“一系列操作”包含蒸发浓缩、 (填结晶方法)、过滤、洗涤、低温烘干;
(4)“转化”中的H2SO4溶质质量分数不能太高也不能太低,若太低,一是后续操作“蒸发浓缩”过程中需消耗更多的能源,二是 。
4.(2022•润州区模拟)以空气和CaCl2为原料制超细纯碳酸钙的流程如图:
(1)分解池中的物质为KHCO3溶液,吸收池中饱和K2CO3溶液的作用是 。
(2)操作1中需用到的玻璃仪器有: 、烧杯和玻璃棒。
(3)试剂A不可选用 (选填序号)。
a.CaO b.Ca(OH)2 c.NaOH
(4)操作2中包括洗涤、干燥等,干燥时温度不能过高的原因是 。
5.(2022•淮安区模拟)探究学习小组以含有CaCl2、MgCl2的卤水和贝壳(主要成分为CaCO3)为主要原料在实验室制备无水CaCl2,流程如图:
请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(2)写出卤水中除去MgCl2时发生反应的化学方程式 。
(3)操作Ⅱ酸化时应选择的酸是 (填写试剂名称)。
(4)上述反应中未涉及的基本反应类型是 (填写字母)。
a.复分解反应 b.置换反应 c.化合反应 d.分解反应
(5)回收的CO2在紫外线照射和催化剂作用下能与水蒸气反应,生成甲烷和氧气,该反应的化学方程式为 。
6.(2022•赣榆区二模)中国芯彰显中国“智”造,芯片的基材主要是高纯硅。如图是一种制备高纯硅的工艺流程图:
(1)反应Ⅰ的化学方程式为:2Mg+SiO22MgO+Si,该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(2)反应Ⅱ的化学反应方程式为: ,该反应要在无氧气环境中进行,原因是 (答出一种即可)。
(3)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)。
(4)为了检验得到的粗硅是否洗涤干净,可以向最后一次洗涤液中加入的试剂是 (填字母标号)。
a.铜粉
b.紫色石蕊试液
c.硫酸钠溶液
(5)上述已知生产流程中,可以循环利用的物质是 (填化学式)。
7.(2022•镇江模拟)火星大气主要成分是CO2,其地表含氧化铁。火星表面年平均气温﹣55℃,冬季最低﹣133℃,夏季最高至27℃。
(1)地球大气若CO2的含量过高,则会造成 。(填一环境问题)
(2)已知干冰在﹣78.5℃升华。一年四季火星大气中CO2的含量波动较大,原因是 。
a.冬季,大气中的CO2凝华为干冰,储存在地表
b.夏季,地表中的干冰升华成CO2,释放到大气
(3)如图是在火星上以CO2、氧化铁为原料,利用太阳能制备Fe、O2的过程。
①设备1中的能量转化 (选填序号)。
a.电能→化学能
b.化学能→电能
②炼铁室内反应的化学方程式 。
③按如图反应,理论上生成11.2tFe,可以得到 tO2。
(4)CO2也是重要的化工原料。以CO2和H2为原料,在一定条件合成CH3OH,参加反应的CO2和H2的质量比为 。
8.(2022•镇江模拟)从卤水(主要含MgCl2、NaCl、CaCl2等)中制取六水合氯化镁(MgCl2•6H2O)的流程如图:
(1)“过滤”时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 。
(2)“洗涤”时,证明已洗净的方法:取最后一次洗涤的滤液,向其中滴加 溶液,无明显现象。
(3)溶液X可用 (选填序号)。
a.稀HCl
b.稀H2SO4
c.稀HNO3
(4)“系列操作”包括:蒸发浓缩、 、过滤等。
9.(2022•淮阴区校级一模)某工厂生产高锰酸钾的流程如图所示。请回答下列问题:
(1)此生产流程中使用“混合加热室”的作用可能有 (举1例)。
(2)“电解室”内部需隔绝氧气的原因是 。
(3)生产流程中可循环利用的物质是 (写化学式)。
(4)氧化室中发生反应的化学方程式是 。
10.(2022•天宁区校级模拟)碱式硫酸铁【Fe(OH)SO4】是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
(1)反应I包括Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、 和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。
(2)加入少量X的目的是使溶液中的Al2(SO4)3转化为沉淀,为减少原料损失、保证产品纯度,并便于操作,溶液pH可容许的范围为 ;该工艺中“搅拌”的作用是 。
(3)反应Ⅱ中H2SO4和NaNO2的最佳投料质量比 。
11.(2022•吴江区一模)利用尿素工厂废气和磷酸工厂废渣(液)联合生产硫酸铵【(NH4)2SO4】的工艺流程如下:
(1)硫酸铵属于化肥中的 肥。
(2)上述流程中,循环利用的物质是 。
(3)沉淀池中反应的化学方程式为 。该步骤在较低温度下进行的原因是 。
(4)证明煅烧炉中碳酸钙是否完全分解,最简单的实验方法是 。
(5)施肥时,为了不降低肥效,下列物质中不宜与硫酸铵混用的是 。
A.熟石灰
B.硝酸钾
C.草木灰(含碳酸钾)
12.(2022•睢宁县一模)如图为一种烟气脱硫的实验流程图。
回答下列问题:
(1)写出硫在空气中燃烧的化学方程式 。
(2)烟气脱硫能减少酸雨的形成,雨水在未被污染的大气中呈 (填“弱酸性、中性、弱碱性”)。
(3)再生塔中发生的主要反应为CaSO4+2CCaS+2X↑,则X的化学式是 。
(4)在此实验过程中,能循环利用的物质是 。
13.(2022•太仓市模拟)二氧化碲(TeO2)是一种性能优良的声光晶体材料。用某工业废渣(主要含有TeO2,还有少量Cu、Ag)为原料可制备纯净的TeO2,其流程如下。
已知:TeO2微溶于水,能与NaOH溶液发生反应。
(1)将废渣粉碎的目的是 。
(2)类比CO2与NaOH溶液的反应,写出“碱浸”时的化学方程式: 。
(3)“碱浸”后过滤,此时滤渣的成分为 (填化学式)。
(4)“沉碲”时,加入硫酸的作用是 。
(5)“过滤”得到的TeO2还需用蒸馏水洗涤2~3次,取最后一次洗涤液,测得其pH= ,说明已经洗涤干净。
14.(2022•启东市模拟)医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以石灰石、工业盐酸为原料(含有少量Mg2+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医用级二水合氯化钙(CaCl2•2H2O)的主要流程如下:
已知:①二水合氯化钙(CaCl2•2H2O)高温受热易分解
②可溶性铁盐呈黄色。Fe3+能与KSCN溶液反应,使溶液变成血红色。
(1)为了提高“酸浸”的效果可采取的措施有 (写出一条)。
(2)酸浸时发生主要反应的化学方程式为 。
(3)加入氢氧化钙除杂后,检验Fe3+是否已沉淀完全的操作及现象是 。
(4)过滤时要使用玻璃棒,其作用是 。
(5)为保证成品的品质,蒸发前必须加入盐酸酸化,使溶液pH=4。用试纸测定溶液pH的过程中,用玻璃棒蘸取溶液滴到试纸上的后一步操作是 。
(6)流程中结晶操作是指:蒸发浓缩、 、过滤。蒸发浓缩时的温度不宜过高,其原因为 。
15.(2022•徐州二模)某石灰厂用饱和的碳酸钠溶液吸收石灰窑尾气(涉及的化学方程式是Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3)以制取高纯度的二氧化碳。主要生产工艺如图:
(1)石灰石在煅烧之前,要将其破成小块,这样做的目的是 。
(2)反应①的化学方程式是 ,反应③的基本类型是 。
(3)该生产工艺中可以循环利用的物质是 。
16.(2022•常州一模)采用水解法生产高纯Al2O3的主要流程如图所示:
已知:Al(OH)3难溶于水。
(1)反应釜中搅拌的目的是 ;
(2)完成方程式:
①反应釜中发生的反应 ;
②煅烧窑中发生的反应 ;
(3)设备x可将Al(OH)3固体与液体杂质分离,设备x为 (填序号);
A.燃烧器
B.过滤机
C.中和池
(4)上述流程中可以回收利用的物质有 ,整个流程中化合价发生改变的元素是 。
17.(2022•建邺区一模)以煤粉灰(主要成分为Al2O3、SiO2及少量Fe2O3等)为原料制取Al2O3的部分工艺流程如图:
【资料】
①SiO2既不溶于水也不溶于酸。
②煅烧时发生的反应为:2AlCl3•6H2OAl2O3+6HCl+9H2O。
(1)“酸浸”步骤中盐酸与Fe2O3发生反应的化学方程式为 。“酸浸”时温度不宜过高的原因是 。
(2)滤渣的主要成分是 (写名称)。
(3)“除铁”时发生的反应为FeCl3+3NH4HCO3=3X+Fe(OH)↓+3CO2↑,则X的化学式为 。
(4)流程中可循环利用的物质为 (写化学式)。
18.(2022•相城区一模)地球是我们美丽的家园,保护环境人人有责。请回答下列问题:
Ⅰ.保护水资源
(1)下列各种“水”中,属于纯净物的是 。
a.矿泉水 b.自来水 c.蒸馏水 d.运河水
(2)水未经处理直接排入河流,会使水面上藻类物质大量繁殖,水质恶化。某藻类含化学式为C106H263O106N16P的物质,则水中导致藻类生长过快的营养元素是 (填元素名称)。
(3)某化工厂排放的废水中氨氮(以NH3形式存在)含量过高,次氯酸(HClO)可除去废水中的NH3,发生的反应为:2NH3+3HClO=N2+3HCl+3H2O,若废水碱性过强(pH>10),NH3的去除率会显著降低,原因是 。
Ⅱ.实现碳中和
(4)化石燃料的燃烧是CO2排放的主要因素。
利用CO2为原料可以制取炭黑,流程如图所示,写出过程1的化学方程式 ,该过程中可循环使用的物质是Fe3O4和 。
(5)将CO2作为资源也是实现碳中和的有效方法,以CO2和H2为原料,在一定条件下可合成C2H6O,参加反应的CO2和H2的质量比为 。
19.(2022•宿城区二模)某氯化钾固体样品中含有少量氯化钙杂质,实验室提纯氯化钾的流程如图所示(氯化钾溶解度受温度影响较小),请回答下列问题。
(1)请写出沉淀a的化学式 ,滤液B的溶质成分为KCl和 (写化学式)。
(2)“操作I”的名称是 。
(3)若氯化钾固体样品中还含有少量杂质硫酸钾,小科认为提纯该样品只要在上述方案中进行如下改变:在加入过量碳酸钾溶液之前加入过量的硝酸钡溶液。小江认为这种方案不合理,原因是 。
(4)查询应用:低钠盐是在氯化钠中加入了氯化钾,氯化钾除了有咸味外,还带有苦味,从物质构成的角度看,氯化钾有苦味可能是 (填写化学符号)造成的。
20.(2022•工业园区模拟)碳酸亚铁可做补血剂,碳酸亚铁在干燥的空气中稳定,在潮湿的空气中容易被氧化。
实验室利用废铁屑(含少量Fe2O3)为原料可制备碳酸亚铁,进而获得还原性铁粉。流程如图:
(1)酸溶时要进行搅拌,目的是 。“酸溶”时发生反应的化学方程式为 , 。
(2)转化2中,发生的反应属于复分解反应,反应的化学方程式为 。
(3)检验FeCO3已洗净的方法:取最后一次洗涤后的滤液,先加入一定量稀盐酸,除去过量的碳酸钠,再滴加 (选填氯化钡溶液或硝酸银溶液),无明显现象。
(4)获得的碳酸亚铁产品,保存方法是 。
21.(2022•昆山市模拟)KMnO4可用作消毒剂、氧化剂、药物和分析化学试剂等。某小组为探究制备高锰酸钾的绿色化方案,设计了如图所示的实验流程。
已知:①K2MnO4水溶液呈墨绿色,在水及酸性条件下会发生歧化反应。
②在K2CO3溶液中持续通入CO2,会生成KHCO3。
③室温时,K2CO3、KHCO3、KMnO4的溶解度分别为111g、33.7g、6.36g。
(1)共熔时,在加温加压条件下反应生成K2MnO4和H2O,该反应化学方程式为 。
(2)歧化反应的化学方程式为:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,该反应中锰元素的转化率(所得高锰酸钾中锰元素与反应物中锰元素的质量百分比)为 ;判断歧化时K2MnO4完全反应的方法是:用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上,若滤纸上观察到 痕迹,表示反应已完全。当溶液pH为10~11,停止通CO2,若CO2过多,可能造成的不良后果是 。
(3)从经济角度考虑,实验中可循环使用的物质除水外,还有 (填化学式)。
(4)流程图中一系列操作为:蒸发浓缩、 、过滤得到KMnO4晶体,最后将得到的KMnO4晶体低温烘干,KMnO4晶体低温烘干的原因是 (用化学方程式表示)。
(5)电解法也可以实现由向K2MnO4向KMnO4的转化,反应的化学方程式为:2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑,与“歧化反应”相比,其优点是 (填字母)。
A.低碳
B.锰元素转化率高
C.得到的KOH可以循环利用
D.可以同时获得氢气
22.(2022•盐城二模)2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆,飞行任务取得圆满成功。运载火箭结构与零部件中使用了大量金属材料,如铝锂合金、钛合金等。
(1)搭载神舟十三号载人飞船的是长征二号F遥十三运载火箭,运载火箭材料应具有的性质 (填字母)。
A.密度大,强度高
B.熔点高,密度小
C.韧性好,硬度小
(2)从铝土矿(主要成分为Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3)中可以提取金属铝。如图为实验室模拟生产流程图。已知:SiO2不与稀盐酸反应,Al(OH)3能溶于氢氧化钠溶液。
①生产过程中用粉碎机将铝土矿石粉碎,其目的是 。
②操作Ⅰ为 (填操作名称),该操作中玻璃棒的作用是 。
③沉淀B中一定含有的物质为 (填化学式)。
④Al2O3电解可生成两种单质,其反应方程式为 。
23.(2022•广陵区二模)钨(W)是一种重要的战略资源。如图是一种生产钨的工业流程:
已知:①白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4),还含有CaO、SiO2等;②碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
(1)操作1中粉碎白钨矿的目的是 ;“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率,但温度不宜太高,原因为 。
(2)操作2所得滤液中一定含有的阳离子是 、 。
(3)流程中氨水(NH3•H2O)和H2WO4反应生成(NH4)2WO4的化学方程式为 。
(4)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨,此处不宜用焦炭代替氢气的原因是 。
24.(2022•秦淮区一模)《周礼考工记》记载了我国劳动人民制取KOH以漂洗丝帛的工艺。大意是:先将干燥的木头烧成灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。如图为模拟该法制取KOH的工艺流程。
(1)图中煅烧时发生反应的化学方程式是 ,制浆时发生反应的基本反应类型是 。
(2)在实验室里进行操作①、②、③时,均需用到的玻璃仪器是 。
(3)燃烧窑中产生的热量可供煅烧和操作 (填“①”或“②”或“③”)利用。
(4)该流程中可循环使用的物质是H2O和 (填化学式)。
25.(2022•丰县二模)战国时期,《周礼•考工记》记载了我因劳动人民制取KOH;以漂洗丝帛的工艺。大意是:先将干燥的木头烧成灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。如图为模拟该法制取KOH的工艺流程。根据图示请回答下列问题:
(1)操作①的名称是 。
(2)操作③中使用的玻璃仪器是 。
(3)反应池中发生主要反应的基本反应类型为复分解反应,试写出该反应的化学方程式 。
26.(2022•崇川区模拟)碱式碳酸铜在有机催化剂、颜料、农药等生产中有广泛的应用。以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的一种工艺流程如下(虚线表示部分流程已略去):
已知:Na2CO3溶液的pH大于7。碱性条件下CuSO4转化为Cu(OH)2沉淀。
(1)一定温度下,“焙烧”时发生的主要反应为Cu2S+2O22CuO+X,则X的化学式为 。为提高“焙烧”效果,可采取的措施有 (任写一种)。
(2)“酸浸”时,氧化铜与盐酸的反应属于基本反应类型中的 反应。
(3)“沉铁”时,FeCl3与氨水(NH3•H2O)发生的反应为 (用化学方程式表示)。
(4)“沉淀”过程中,应将Na2CO3溶液加入CuSO4溶液中,其原因是 。
(5)该流程中可循环利用的物质是 。
参考答案与试题解析
1.(2022•海门市一模)碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料。工业上以锂辉石精矿(主要成分为Li2O)为原料制取碳酸锂的工艺流程如图所示:
已知:Li2CO3的溶解度随温度的升高而减小。
(1)锂辉石精矿在加入酸浸槽前要磨成粉末,原因是 增大与酸的接触面积,使其充分反应 。
(2)酸浸槽中发生反应的化学方程式为 Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O 。
(3)反应器中发生化学反应的基本类型为 复分解反应 ;反应过程中的实验现象有:产生沉淀, 有气泡冒出 。
(4)滤渣洗涤时,使用热水洗涤的目的是 除去滤渣中残留的Na2CO3和Na2SO4 , 减少Li2CO3的溶解损失 ;取最后一次洗涤液,加入 氯化钡溶液 ,无沉淀现象说明碳酸锂已洗干净。
【考点】物质的相互转化和制备;反应类型的判定;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据反应物的接触面积会影响化学反应的速率进行分析;
(2)根据Li2O与硫酸反应生成硫酸锂和水进行分析;
(3)根据复分解反应的定义及生成物中有气体进行分析;
(4)根据洗涤的目的及检验洗涤干净的方法进行分析。
【解答】解:(1)提前磨成粉末的原因是:增大与酸的接触面积,使其充分反应;故答案为:增大与酸的接触面积,使其充分反应;
(2)酸浸槽中发生反应的化学方程式:Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O;故答案为:Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O;
(3)反应器中发生的化学反应:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑;Na2CO3+Li2SO4=Na2SO4+Li2CO3↓;反应的基本类型为复分解反应;反应的过程中的实验现象有:产生沉淀,有气泡冒出;故答案为:复分解反应;有气泡冒出;
(4)滤渣洗涤时,使用热水洗涤的目的是除去滤渣中残留的Na2CO3和Na2SO4,减少Li2CO3的溶解损失(已知Li2CO3溶解度随温度升高而减小);取最后一次洗涤液,加入氯化钡溶液,无沉淀现象则说明碳酸锂已洗干净;故答案为:除去滤渣中残留的Na2CO3和Na2SO4;减少Li2CO3的溶解损失;氯化钡溶液。
【点评】本题考查了物质生产流程的分析判断,流程分析,为高频考点,侧重于学生分析能力,有利于培养学生良好的科学素养,注意把握物质性质的应用,题目难度中等。
2.(2022•丹阳市模拟)以水垢【CaCO3和Mg(OH)2】为原料制取CaCl2•6H2O的实验流程如图。
(1)试剂X不可选用 b (选填序号)。
a.CaO
b.NaOH
c.Ca(OH)2
(2)实验室中进行操作1时,所用玻璃仪器有 漏斗 、玻璃棒和烧杯。
(3)操作1后需洗涤,判断固体已经洗净的方法是 取最后一次洗涤后的滤液,滴加碳酸钠溶液,无沉淀产生 。
(4)操作2为蒸发浓缩、 降温结晶 、过滤、洗涤、烘干。
【考点】物质的相互转化和制备;过滤的原理、方法及其应用;盐的化学性质.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据制取的物质分析加入的试剂X。
(2)根据过滤的操作分析所用玻璃仪器。
(3)根据氯化钙能与碳酸钠等反应生成沉淀分析。
(4)根据结晶的方法分析回答。
【解答】解:(1)a、CaO能与稀盐酸反应生成了氯化钙,不引入杂质,故a可选;
b、NaOH与稀盐酸反应生成了氯化钠,引入了杂质,故b不可选;
c、Ca(OH)2能与稀盐酸反应生成了氯化钙,不引入杂质,故c可选;
(2)实验室中进行操作1时能固液分开操作是过滤,所用玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯。
(3)洗涤的目的是除去氯化钙,由于氯化钙能与碳酸钠等反应生成沉淀,所以操作1后需洗涤,判断固体已经洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,滴加碳酸钠溶液无沉淀产生。
(4)操作2为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干。
故答案为:(1)b;
(2)漏斗;
(3)取最后一次洗涤后的滤液,滴加碳酸钠溶液等,无沉淀产生;
(4)降温结晶。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
3.(2022•丹徒区二模)以黄铜(Cu、Zn合金)废料为原料,生产胆矾(CuSO4•5H2O)的工艺流程如下:
(1)“过量某酸”可以选择的是 a、b (选填序号);
a.稀HCl
b.稀H2SO4
(2)“操作”中用到的玻璃仪器有烧杯、 漏斗 、玻璃棒;
(3)“一系列操作”包含蒸发浓缩、 降温结晶(或冷却热的饱和溶液) (填结晶方法)、过滤、洗涤、低温烘干;
(4)“转化”中的H2SO4溶质质量分数不能太高也不能太低,若太低,一是后续操作“蒸发浓缩”过程中需消耗更多的能源,二是 反应(转化)速度慢,耗时长 。
【考点】物质的相互转化和制备;过滤的原理、方法及其应用.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据酸的化学性质分析;
(2)过滤可将固、液分离;
(3)根据结晶的方法分析;
(4)根据反应速率的而影响角度分析。
【解答】解:(1)过量某酸的作用是将锌转化到溶液中,过滤除去,稀盐酸、稀硫酸分别与锌反应生成氧化锌溶液,硫酸锌溶液,而不和铜反应,都符合要求,故选:a、b;
(2)“操作”将固、液分离,需要的操作是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃捧;
(3)在蒸发浓缩后形成热饱和溶液,然后降温结晶或冷却热的饱和溶液,就会析出大量的晶体,所以“—系列操作”包含蒸发浓缩、降温结晶(或冷却热的饱和溶液)、过滤、洗涤、低温烘干;
(4)“转化”中发生的反应是铜、过氧化氢、稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸溶质质量分数不能太高也不能太低,若太低,—是后续操作‘蒸发浓缩”过程中需消耗更多的能源,二是硫酸溶液溶质质量分数太低,不能彻底与铜反应完全,反应(转化)速度慢,耗时长。
故答案为:
(1)a、b;
(2)漏斗;
(3)降温结晶(或冷却热的饱和溶液);
(4)反应(转化)速度慢,耗时长。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
4.(2022•润州区模拟)以空气和CaCl2为原料制超细纯碳酸钙的流程如图:
(1)分解池中的物质为KHCO3溶液,吸收池中饱和K2CO3溶液的作用是 吸收空气中的CO2 。
(2)操作1中需用到的玻璃仪器有: 漏斗 、烧杯和玻璃棒。
(3)试剂A不可选用 c (选填序号)。
a.CaO
b.Ca(OH)2
c.NaOH
(4)操作2中包括洗涤、干燥等,干燥时温度不能过高的原因是 防止CaCO3受热分解 。
【考点】物质的相互转化和制备;过滤的原理、方法及其应用;盐的化学性质.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据饱和K2CO3溶液可与水、空气中的二氧化碳反应生成KHCO3进行分析;
(2)根据过滤,需用到的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒,还需要漏进行分析;
(3)根据氧化钙与溶液中的水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水,氢氧化钠与氯化铵反应生成氯化钠、氨气和水进行分析;
(4)根据碳酸钙在高温下会分解进行分析。
【解答】解:(1)吸收池中饱和K2CO3溶液可与水、空气中的二氧化碳反应生成KHCO3,故吸收池中饱和K2CO3溶液中作用是吸收空气中的CO2并反应生成KHCO3,故答案为:吸收空气中的CO2;
(2)流程中操作1实现了不溶性固体和液体分离,为过滤,需用到的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒,还需要漏斗,故答案为:漏斗;
(3)a、氧化钙与溶液中的水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水,反应后不会引入新的杂质,故可选用CaO,故a不正确;
b、氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水,反应后不会引入新的杂质,故可选用Ca(OH)2,故b不正确;
c、氢氧化钠与氯化铵反应生成氯化钠、氨气和水,反应后会引入杂质离子Na+,故不可选用NaOH,故c正确。
故答案为:c。
(4)碳酸钙在高温下会分解,干燥时温度不能过高是为了防止CaCO3 受热分解,故答案为:防止CaCO3 受热分解。
【点评】本题主要考查物质的制备等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行。
5.(2022•淮安区模拟)探究学习小组以含有CaCl2、MgCl2的卤水和贝壳(主要成分为CaCO3)为主要原料在实验室制备无水CaCl2,流程如图:
请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 漏斗 。
(2)写出卤水中除去MgCl2时发生反应的化学方程式 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 。
(3)操作Ⅱ酸化时应选择的酸是 盐酸 (填写试剂名称)。
(4)上述反应中未涉及的基本反应类型是 b (填写字母)。
a.复分解反应
b.置换反应
c.化合反应
d.分解反应
(5)回收的CO2在紫外线照射和催化剂作用下能与水蒸气反应,生成甲烷和氧气,该反应的化学方程式为 CO2+2H2OCH4+2O2 。
【考点】物质的相互转化和制备;反应类型的判定;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;过滤的原理、方法及其应用;盐的化学性质.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据过滤所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗进行分析;
(2)根据氧化钙与水反应生成氢氧化钙,则氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙进行分析;
(3)根据滤液中的溶质为氯化钙、氢氧化钙,而最终得到的是无水氯化钙,氢氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水进行分析;
(4)根据贝壳(主要成分为CaCO3)煅烧生成氧化钙和二氧化碳;氧化钙与水反应生成氢氧化钙进行分析;
(5)根据二氧化碳在紫外线照射和催化剂作用下能与水蒸气反应生成甲烷和氧气进行分析。
【解答】解:(1)通过操作Ⅰ,固体和液体分离,则操作Ⅰ的名称是过滤,所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,故答案为:漏斗;
(2)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,则氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,化学方程式为:MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2,故答案为:MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2;
(3)滤液中的溶质为氯化钙、氢氧化钙,而最终得到的是无水氯化钙,氢氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水,则操作Ⅱ酸化时应选择的酸是盐酸,故答案为:盐酸;
(4)贝壳(主要成分为CaCO3)煅烧生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应;氧化钙与水反应生成氢氧化钙,属于分解反应;操作Ⅰ、Ⅱ过程中发生的反应属于复分解反应,则未涉及的基本反应类型是置换反应,故答案为:b。
(5)二氧化碳在紫外线照射和催化剂作用下能与水蒸气反应生成甲烷和氧气,反应的化学方程式为:CO2+2H2OCH4+2O2,故答案为:CO2+2H2OCH4+2O2。
【点评】本题主要考查物质的制备等,注意在书写化学方程式后,首先检查化学式,再检查是否配平、反应条件和沉淀、气体符号的标注。
6.(2022•赣榆区二模)中国芯彰显中国“智”造,芯片的基材主要是高纯硅。如图是一种制备高纯硅的工艺流程图:
(1)反应Ⅰ的化学方程式为:2Mg+SiO22MgO+Si,该反应属于 置换 反应(填基本反应类型)。
(2)反应Ⅱ的化学反应方程式为: SiCl4+2H2Si+4HCl ,该反应要在无氧气环境中进行,原因是 防止高温条件下氢气燃烧发生爆炸 (答出一种即可)。
(3)所得粗硅应充分洗涤,以除去表面可能含有的盐酸、 MgCl2 (填化学式)。
(4)为了检验得到的粗硅是否洗涤干净,可以向最后一次洗涤液中加入的试剂是 b (填字母标号)。
a.铜粉
b.紫色石蕊试液
c.硫酸钠溶液
(5)上述已知生产流程中,可以循环利用的物质是 HCl (填化学式)。
【考点】物质的相互转化和制备;反应类型的判定;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物是置换反应进行分析;
(2)根据四氯化硅和氢气在高温条件下反应生成硅和氯化氢,反应物中含有氢气,氢气具有可燃性进行分析;
(3)根据氧化镁和盐酸反应生成氯化镁进行分析;
(4)根据铜不能和盐酸、氯化镁反应,盐酸能使紫色石蕊试液变红,硫酸钠不能和盐酸、氯化镁反应进行分析;
(5)根据既是反应物,也是生成物的物质可以循环使用进行分析。
【解答】解:(1)该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,故该反应是置换反应;故答案为:置换;
(2)反应Ⅱ是四氯化硅和氢气在高温条件下反应生成硅和氯化氢,化学反应方程式为:SiCl4+2H2Si+4HCl;反应物中含有氢气,氢气具有可燃性,该反应是在高温条件下,故该反应要在无氧气环境中进行,原因是防止高温条件下氢气燃烧发生爆炸;故答案为:SiCl4+2H2Si+4HCl;防止高温条件下氢气燃烧发生爆炸;
(3)粗硅中含有氧化镁和盐酸反应生成氯化镁,故粗硅表面可能含有的盐酸和氯化镁,氯化镁化学式为MgCl2;故答案为:MgCl2;
(4)a、铜不能和盐酸、氯化镁反应,故加入铜粉不能检验得到的粗硅是否洗涤干净,故a错误;
b、盐酸能使紫色石蕊试液变红,故加入紫色石蕊溶液可以检验得到的粗硅是否洗涤干净,故b正确;
c、硫酸钠不能和盐酸、氯化镁反应,故加入硫酸钠不能检验得到的粗硅是否洗涤干净,故c错误;
故答案为:b;
(5)由上述生成流程可知,可以循环利用的物质是HCl;故答案为:HCl。
【点评】本题主要考查物质的制备等,注意在书写化学方程式后,首先检查化学式,再检查是否配平、反应条件和沉淀、气体符号的标注。
7.(2022•镇江模拟)火星大气主要成分是CO2,其地表含氧化铁。火星表面年平均气温﹣55℃,冬季最低﹣133℃,夏季最高至27℃。
(1)地球大气若CO2的含量过高,则会造成 温室效应 。(填一环境问题)
(2)已知干冰在﹣78.5℃升华。一年四季火星大气中CO2的含量波动较大,原因是 ab 。
a.冬季,大气中的CO2凝华为干冰,储存在地表
b.夏季,地表中的干冰升华成CO2,释放到大气
(3)如图是在火星上以CO2、氧化铁为原料,利用太阳能制备Fe、O2的过程。
①设备1中的能量转化 a (选填序号)。
a.电能→化学能
b.化学能→电能
②炼铁室内反应的化学方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
③按如图反应,理论上生成11.2tFe,可以得到 4.8 tO2。
(4)CO2也是重要的化工原料。以CO2和H2为原料,在一定条件合成CH3OH,参加反应的CO2和H2的质量比为 22:3 。
【考点】物质的相互转化和制备;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;二氧化碳的用途;二氧化碳对环境的影响.版权所有
【专题】物质的制备;碳单质与含碳化合物的性质与用途.
【分析】(1)根据二氧化碳过量排放会造成温室效应进行分析;
(2)根据夏季时温度高于﹣78.5℃,干冰升华,冬季温度低于﹣78.5℃,二氧化碳凝华进行分析;
(3)①根据太阳能电池提供电能使二氧化碳转化成碳和氧气进行分析;
②根据一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳进行分析;
③根据CO2C+O2,C+CO22CO;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2进行计算分析;
(4)根据CO2和H2为原料,在一定条件合成CH3OH进行分析。
【解答】解:(1)二氧化碳过量排放会造成温室效应,故答案为:温室效应;
(2)火星表面年平均气温﹣55℃,冬季最低﹣133℃,夏季最高至27℃,干冰在﹣78.5℃升华,故夏季时温度高于﹣78.5℃,干冰升华,冬季温度低于﹣78.5℃,二氧化碳凝华,故答案为:ab;
(3)①由图示可知在太阳能电池提供电能使二氧化碳转化成碳和氧气,故能量转化为:电能→化学能,故答案为:a;
②炼铁室内反应是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;故答案为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
③设氧气的质量为x,根据题意发生的化学反应:CO2C+O2,C+CO22CO;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,可得:
3O2~3CO2~3C~6CO~2Fe2O3~4Fe
96 224
x 11.2t
x=4.8t,故答案为:4.8;
(4)CO2和H2为原料,在一定条件合成CH3OH的化学方程式为:CO2+3H2CH3OH+H2O,故反应二氧化碳和氢气的质量比是:44:(2×3)=22:3,故答案为:22:3。
【点评】本题主要考查物质的制备等,注意注意在书写化学方程式后,首先检查化学式,再检查是否配平、反应条件和沉淀、气体符号的标注。
8.(2022•镇江模拟)从卤水(主要含MgCl2、NaCl、CaCl2等)中制取六水合氯化镁(MgCl2•6H2O)的流程如图:
(1)“过滤”时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 玻璃棒 。
(2)“洗涤”时,证明已洗净的方法:取最后一次洗涤的滤液,向其中滴加 硝酸银 溶液,无明显现象。
(3)溶液X可用 a (选填序号)。
a.稀HCl
b.稀H2SO4
c.稀HNO3
(4)“系列操作”包括:蒸发浓缩、 冷却结晶 、过滤等。
【考点】物质的相互转化和制备;过滤的原理、方法及其应用;盐的化学性质.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)过滤用到玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)根据银离子与氯离子结合生成氯化银沉淀分析;
(3)氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水;
(4)根据结晶的方法分析。
【解答】解:(1)过滤用到的仪器有铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒,其中玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)向卤水中加入石灰乳,氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,所以氢氧化镁沉淀表面可能附着氯化钠和氯化钙,取最后一次洗涤的滤液,向其中滴加硝酸银溶液,无明显现象,说明洗涤后的滤液中不含氯离子,说明洗涤干净;
(3)氢氧化镁是白色的沉淀,只能与酸反应,由于最后得到的是氯化镁,所以X溶液为稀HCl;
(4)氯化镁溶液变为氯化镁晶体,操作过程为蒸发浓缩,使不饱和溶液变为饱和溶液,由于氯化镁的溶解度随温度变化比较大,再采用降温结晶的方法得到氯化镁晶体,最后再过滤。
故答案为:(1)玻璃棒;
(2)硝酸银;
(3)a;
(4)冷却结晶。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
9.(2022•淮阴区校级一模)某工厂生产高锰酸钾的流程如图所示。请回答下列问题:
(1)此生产流程中使用“混合加热室”的作用可能有 加快反应速率 (举1例)。
(2)“电解室”内部需隔绝氧气的原因是 氢气和氧气的混合气,遇到明火会发生爆炸 。
(3)生产流程中可循环利用的物质是 KOH (写化学式)。
(4)氧化室中发生反应的化学方程式是 O2+4KOH+2MnO22K2MnO4+2H2O 。
【考点】物质的相互转化和制备.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据影响反应速率的因素进行分析;
(2)根据氢气具有可燃性进行分析;
(3)根据既是反应物,也是生成物的物质可以循环使用进行分析;
(4)根据氧气、氢氧化钾和二氧化锰在加热的条件下生成锰酸钾和水进行分析。
【解答】解:(1)此生产流程中使用“混合加热室”的作用可能有:加快反应速率;
(2)“电解室”内部需隔绝氧气的原因是:氢气和氧气的混合气,遇到明火会发生爆炸。
(3)生产流程中可循环利用的物质是KOH;
(4)氧化室中发生的反应是氧气、氢氧化钾和二氧化锰在加热的条件下生成锰酸钾和水,化学方程式是:O2+4KOH+2MnO22K2MnO4+2H2O。
故答案为:(1)加快反应速率;
(2)氢气和氧气的混合气,遇到明火会发生爆炸。
(3)KOH;
(4)O2+4KOH+2MnO22K2MnO4+2H2O。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
10.(2022•天宁区校级模拟)碱式硫酸铁【Fe(OH)SO4】是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
(1)反应I包括Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)4+3H2O 和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。
(2)加入少量X的目的是使溶液中的Al2(SO4)3转化为沉淀,为减少原料损失、保证产品纯度,并便于操作,溶液pH可容许的范围为 4.4﹣7.5 ;该工艺中“搅拌”的作用是 加速反应 。
(3)反应Ⅱ中H2SO4和NaNO2的最佳投料质量比 98:69 。
【考点】物质的相互转化和制备.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据废铁屑中的成分进行分析;
(2)根据氢氧化亚铁开始沉淀和氢氧化铝完全沉淀的pH进行分析;
(3)根据化学方程式中物质的质量关系进行分析。
【解答】解:(1)废铁屑中含有氧化铁,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)4+3H2O,故答案为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)4+3H2O;
(2)反应要生成硫酸铁,使氢氧化铝沉淀,因此亚铁离子不能沉淀,所以控制的pH是4.4﹣7.5,该工艺中“搅拌”的作用是加速反应,故答案为:4.4﹣7.5;加速反应;
(3)由反应流程可知,硫酸亚铁、亚硝酸钠和硫酸反应生成硫酸铁和硫酸钠、一氧化氮和水,反应的化学方程式为2H2SO4+2FeSO4+2NaNO2=Fe2(SO4)3+2NO↑+2H2O+Na2SO4,由化学方程式可得,反应Ⅱ中H2SO4和NaNO2的最佳投料质量比为(98×2):(69×2)=98:69,故答案为:98:69。
【点评】本题主要考查化学方程式的书写及方程式中物质质量关系的理解,有一定难度。
11.(2022•吴江区一模)利用尿素工厂废气和磷酸工厂废渣(液)联合生产硫酸铵【(NH4)2SO4】的工艺流程如下:
(1)硫酸铵属于化肥中的 氮 肥。
(2)上述流程中,循环利用的物质是 二氧化碳 。
(3)沉淀池中反应的化学方程式为 2NH3+CO2+H2O+CaSO4═CaCO3↓+(NH4)2SO4 。该步骤在较低温度下进行的原因是 防止氨气逸出使硫酸铵产量降低 。
(4)证明煅烧炉中碳酸钙是否完全分解,最简单的实验方法是 取副产品样品,向其中加入过量稀盐酸,若产生气泡,则碳酸钙没有完全分解 。
(5)施肥时,为了不降低肥效,下列物质中不宜与硫酸铵混用的是 AC 。
A.熟石灰
B.硝酸钾
C.草木灰(含碳酸钾)
【考点】物质的相互转化和制备;证明碳酸盐;常见化肥的种类和作用;铵态氮肥的检验.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据硫酸铵中含有氮元素进行分析;
(2)根据既是反应物,也是生成物的物质可以循环使用进行分析;
(3)根据氨气、水、二氧化碳和硫酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硫酸铵,以及气体物质的溶解度随温度的升高而减小进行分析;
(4)根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳进行分析;
(5)根据铵态氮肥和碱性物质混合使用会生成氨气进行分析。
【解答】解:(1)硫酸铵是含氮元素的化肥,属于化肥中的氮肥;
(2)在流程图中可以看到,二氧化碳既是某些反应的反应物,又是某些反应的生成物,所以流程中,循环利用的物质是二氧化碳;
(3)流程中氨气、二氧化碳与硫酸钙悬浊液反应生成硫酸铵和碳酸钙沉淀,化学方程式为:2NH3+CO2+H2O+CaSO4═CaCO3↓+(NH4)2SO4;为防止氨气逸出使硫酸铵产量降低,该步骤在较低温度下进行;
(4)证明煅烧炉中碳酸钙是否完全分解,最简单的实验方法是取副产品样品,向其中加入过量稀盐酸,若产生气泡,则碳酸钙没有完全分解。
(5)A、熟石灰是碱与硫酸铵反应生成氨气,降低肥效;不宜与硫酸铵混用。
B、硝酸钾与硫酸铵不反应,可以与硫酸铵混用。
C、草木灰(含碳酸钾)水溶液显碱性,与硫酸铵反应生成氨气,降低肥效。不宜与硫酸铵混用。
故选:AC。
故答案为:(1)氮;
(2)二氧化碳;
(3)2NH3+CO2+H2O+CaSO4═CaCO3↓+(NH4)2SO4;防止氨气逸出使硫酸铵产量降低;
(4)取副产品样品,向其中加入过量稀盐酸,若产生气泡,则碳酸钙没有完全分解;
(5)AC。
【点评】本题主要考查工业生产流程,质量守恒定律的应用等,注意结合框图及所学知识进行分析解答。
12.(2022•睢宁县一模)如图为一种烟气脱硫的实验流程图。
回答下列问题:
(1)写出硫在空气中燃烧的化学方程式 S+O2SO2 。
(2)烟气脱硫能减少酸雨的形成,雨水在未被污染的大气中呈 弱酸性 (填“弱酸性、中性、弱碱性”)。
(3)再生塔中发生的主要反应为CaSO4+2CCaS+2X↑,则X的化学式是 CO2 。
(4)在此实验过程中,能循环利用的物质是 CaS 。
【考点】物质的相互转化和制备;质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;酸雨的产生、危害及防治.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)硫与氧气在点燃的条件下生成二氧化硫。
(2)空气中含有二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈现弱酸性。
(3)根据在化学反应前后,原子的数目和种类不发生改变分析。
(4)根据流程示意图可知,CaS既是脱硫塔的反应物,又是再生塔的生成物分析。
【解答】解:(1)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,化学方程式为S+O2SO2。
(2)雨水呈弱酸性,因为空气中含有二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性。
(3)反应前有1个钙原子、1个硫原子、4个氧原子、2个碳原子,反应后除2X外有1个钙原子、1个硫原子,根据在化学反应前后,原子的数目和种类不发生改变,2X中有2个碳原子和4个氧原子,故X为CO2。
(4)根据流程示意图可知,CaS在脱硫塔中是反应物,在再生塔中生成物,所以可以循环利用。
故答案为:
(1)S+O2SO2;
(2)弱酸性;
(3)CO2;
(4)CaS。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
13.(2022•太仓市模拟)二氧化碲(TeO2)是一种性能优良的声光晶体材料。用某工业废渣(主要含有TeO2,还有少量Cu、Ag)为原料可制备纯净的TeO2,其流程如下。
已知:TeO2微溶于水,能与NaOH溶液发生反应。
(1)将废渣粉碎的目的是 增大反应物接触面积,使反应更快、更充分 。
(2)类比CO2与NaOH溶液的反应,写出“碱浸”时的化学方程式: 2NaOH+TeO2═Na2TeO3+H2O 。
(3)“碱浸”后过滤,此时滤渣的成分为 Cu、Ag (填化学式)。
(4)“沉碲”时,加入硫酸的作用是 与Na2TeO3反应生成微溶于水的TeO2,中和过量的氢氧化钠 。
(5)“过滤”得到的TeO2还需用蒸馏水洗涤2~3次,取最后一次洗涤液,测得其pH= 7 ,说明已经洗涤干净。
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【专题】物质的制备.
【分析】(1)将废渣粉碎的目的是增大反应物接触面积,使反应更快、更充分。
(2)NaOH与TeO2反应生成Na2TeO3和H2O。
(3)Cu、Ag都不能和氢氧化钠反应。
(4)“沉碲”时,加入硫酸的作用是与Na2TeO3反应生成微溶于水的TeO2,中和过量的氢氧化钠。
(5)“过滤”得到的TeO2还需用蒸馏水洗涤2~3次,取最后一次洗涤液,测得其pH=7,说明已经洗涤干净。
【解答】解:(1)将废渣粉碎的目的是增大反应物接触面积,使反应更快、更充分。
故答案为:增大反应物接触面积,使反应更快、更充分。
(2)类比CO2与NaOH溶液的反应,“碱浸”时的化学方程式:2NaOH+TeO2═Na2TeO3+H2O。
故答案为:2NaOH+TeO2═Na2TeO3+H2O。
(3)“碱浸”后过滤,此时滤渣的成分为Cu、Ag。
故答案为:Cu、Ag。
(4)“沉碲”时,加入硫酸的作用是与Na2TeO3反应生成微溶于水的TeO2,中和过量的氢氧化钠。
故答案为:与Na2TeO3反应生成微溶于水的TeO2,中和过量的氢氧化钠。
(5)“过滤”得到的TeO2还需用蒸馏水洗涤2~3次,取最后一次洗涤液,测得其pH=7,说明已经洗涤干净。
故答案为:7。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
14.(2022•启东市模拟)医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以石灰石、工业盐酸为原料(含有少量Mg2+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医用级二水合氯化钙(CaCl2•2H2O)的主要流程如下:
已知:①二水合氯化钙(CaCl2•2H2O)高温受热易分解
②可溶性铁盐呈黄色。Fe3+能与KSCN溶液反应,使溶液变成血红色。
(1)为了提高“酸浸”的效果可采取的措施有 粉碎石灰石(合理即可) (写出一条)。
(2)酸浸时发生主要反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(3)加入氢氧化钙除杂后,检验Fe3+是否已沉淀完全的操作及现象是 取适量洗涤后溶液,滴加KSCN溶液,溶液中没有明显现象,证明铁离子已经沉淀完全 。
(4)过滤时要使用玻璃棒,其作用是 引流 。
(5)为保证成品的品质,蒸发前必须加入盐酸酸化,使溶液pH=4。用试纸测定溶液pH的过程中,用玻璃棒蘸取溶液滴到试纸上的后一步操作是 将试纸显示的颜色与标准比色卡对比,读出pH值 。
(6)流程中结晶操作是指:蒸发浓缩、 降温结晶 、过滤。蒸发浓缩时的温度不宜过高,其原因为 防止二水合氯化钙受热分解 。
【考点】物质的相互转化和制备;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;过滤的原理、方法及其应用.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据)为了提高“酸浸”的效果可采取的措施有:适当升高温度、提高酸的浓度、粉碎石灰石进行分析;
(2)根据酸浸时碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体进行分析;
(3)根据可溶性铁盐呈黄色,Fe3+能与KSCN溶液反应,使溶液变成血红色进行分析;
(4)根据过滤时要使用玻璃棒,其作用是引流进行分析;
(5)根据酸化的目的是除去加入过量的氢氧化钙;除去生成的碳酸钙进行分析;
(6)根据量取液体是量筒必须放平、视线与凹液面最低处保持水平进行分析。
【解答】解:(1)为了提高“酸浸”的效果可采取的措施有:适当升高温度、提高酸的浓度、粉碎石灰石;故答案为:粉碎石灰石(合理即可);
(2)酸浸时碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,该反应的化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)可溶性铁盐呈黄色,Fe3+能与KSCN溶液反应,使溶液变成血红色,所以检验铁离子是否已经沉淀完全的操作及现象是:取适量洗涤后溶液,滴加KSCN溶液,溶液中没有明显现象,证明铁离子已经沉淀完全;故答案为:取适量洗涤后溶液,滴加KSCN溶液,溶液中没有明显现象,证明铁离子已经沉淀完全;
(4)过滤时要使用玻璃棒,其作用是引流,故答案为:引流;
(5)为保证成品的品质,蒸发前必须加入盐酸酸化,使溶液pH=4.0.其酸化的目的是除去加入过量的氢氧化钙;除去生成的碳酸钙;用试纸测定溶液pH的过程中,“用玻璃棒将溶液滴到试纸上”的后一步操作是将试纸显示的颜色与标准比色卡对比,读出pH值,故答案为:将试纸显示的颜色与标准比色卡对比,读出pH值。
(6)流程中结晶操作是指:蒸发浓缩、降温结晶、过滤二水合氯化钙(CaCl2•2H2O)高温受热易分解,温度不宜过高目的是防止二水合氯化钙受热分解;故答案为:降温结晶;防止二水合氯化钙受热分解;
【点评】本题主要考查物质的制备,过滤的原理等,注意书写化学方程式时应注意反应条件和气体符号及沉淀符号的标注。
15.(2022•徐州二模)某石灰厂用饱和的碳酸钠溶液吸收石灰窑尾气(涉及的化学方程式是Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3)以制取高纯度的二氧化碳。主要生产工艺如图:
(1)石灰石在煅烧之前,要将其破成小块,这样做的目的是 促进碳酸钙完全分解 。
(2)反应①的化学方程式是 CaCO3CaO+CO2↑ ,反应③的基本类型是 分解反应 。
(3)该生产工艺中可以循环利用的物质是 碳酸钠 。
【考点】物质的相互转化和制备;反应类型的判定;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据反应物的接触面积会影响反应的速率进行分析;
(2)根据碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳及碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳进行分析;
(3)根据既是反应物,也是生成物的物质可以循环使用进行分析。
【解答】解:(1)石灰石碎成小块,可以增大接触面积,使反应更充分,促进碳酸钙完全分解;故答案为:促进碳酸钙完全分解;
(2)反应①是石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式是:CaCO3CaO+CO2↑;反应③碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,属于一变多“,属于基本类型中的分解反应;故答案为:CaCO3CaO+CO2↑;分解反应;
(3)分析工艺流程图可知,既是反应物,也是生成物的物质可以循环使用,所以本工艺流程中,可循环利用的物质是:碳酸钠;故答案为:碳酸钠。
【点评】本题主要考查高温煅烧石灰石,及碳酸钠与氢氧化钙的反应。
16.(2022•常州一模)采用水解法生产高纯Al2O3的主要流程如图所示:
已知:Al(OH)3难溶于水。
(1)反应釜中搅拌的目的是 使反应物充分接触,加快反应速率 ;
(2)完成方程式:
①反应釜中发生的反应 2Al+6H2O═2Al(OH)3+3H2↑ ;
②煅烧窑中发生的反应 2Al(OH)3Al2O3+3H2O ;
(3)设备x可将Al(OH)3固体与液体杂质分离,设备x为 B (填序号);
A.燃烧器
B.过滤机
C.中和池
(4)上述流程中可以回收利用的物质有 H2O ,整个流程中化合价发生改变的元素是 铝元素、氢元素 。
【考点】物质的相互转化和制备.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)反应釜中搅拌的目的是使反应物充分接触,加快反应速率。
(2)铝和水反应生成氢氧化铝和氢气。
高温条件下氢氧化铝分解生成氧化铝和水。
(3)过滤能够除去不溶于水的物质。
(4)上述流程中可以回收利用的物质有H2O。
单质中元素化合价是0,化合物中元素化合价代数和为零。
【解答】解:(1)反应釜中搅拌的目的是使反应物充分接触,加快反应速率。
故答案为:使反应物充分接触,加快反应速率。
(2)①反应釜中,铝和水反应生成氢氧化铝和氢气,反应的化学方程式是2Al+6H2O═2Al(OH)3+3H2↑。
故答案为:2Al+6H2O═2Al(OH)3+3H2↑。
②煅烧窑中,高温条件下氢氧化铝分解生成氧化铝和水,反应的化学方程式是2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
故答案为:2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
(3)设备x可将Al(OH)3固体与液体杂质分离,设备x为过滤机。
故答案为:B。
(4)上述流程中可以回收利用的物质有H2O,整个流程中化合价发生改变的元素是铝元素(由0变成+3)、氢元素(由+1变成0)。
故答案为:H2O;铝元素、氢元素。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
17.(2022•建邺区一模)以煤粉灰(主要成分为Al2O3、SiO2及少量Fe2O3等)为原料制取Al2O3的部分工艺流程如图:
【资料】
①SiO2既不溶于水也不溶于酸。
②煅烧时发生的反应为:2AlCl3•6H2OAl2O3+6HCl+9H2O。
(1)“酸浸”步骤中盐酸与Fe2O3发生反应的化学方程式为 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 。“酸浸”时温度不宜过高的原因是 防止盐酸挥发 。
(2)滤渣的主要成分是 二氧化硅 (写名称)。
(3)“除铁”时发生的反应为FeCl3+3NH4HCO3=3X+Fe(OH)↓+3CO2↑,则X的化学式为 NH4Cl 。
(4)流程中可循环利用的物质为 HCl (写化学式)。
【考点】物质的相互转化和制备.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水及盐酸的挥发性进行分析;
(2)根据二氧化硅的性质进行分析;
(3)根据质量守恒定律进行分析;
(4)根据煅烧AlCl3•6H2O时,会产生副产品盐酸,盐酸又进入酸浸的操作步骤进行分析。
【解答】解:(1)盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;“酸浸”时温度不宜过高的原因是防止盐酸挥发;故答案为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;防止盐酸挥发;
(2)氧化铁和氧化铝均能与酸反应,SiO2既不溶于水也不溶于酸,所以滤渣的主要成分是二氧化硅;故答案为:二氧化硅;
(3)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,反应前含有1个铁原子,3个氯原子,3个氮原子,15个氢原子,3个碳原子和9个氧原子,反应后目前有3个氢原子,3个碳原子和9个氧原子,1个铁原子,因此还应有3个氮原子,3个氯原子,12个氢原子,则X的化学式为:NH4Cl;故答案为:NH4Cl;
(4)根据流程图可知,煅烧AlCl3•6H2O时,会产生副产品盐酸,盐酸又进入酸浸的操作步骤,因此盐酸可以循环使用;故答案为:HCl。
【点评】考查化学与化工生产的联系,对题目信息的分析能力。
18.(2022•相城区一模)地球是我们美丽的家园,保护环境人人有责。请回答下列问题:
Ⅰ.保护水资源
(1)下列各种“水”中,属于纯净物的是 c 。
a.矿泉水 b.自来水 c.蒸馏水 d.运河水
(2)水未经处理直接排入河流,会使水面上藻类物质大量繁殖,水质恶化。某藻类含化学式为C106H263O106N16P的物质,则水中导致藻类生长过快的营养元素是 氮元素、磷元素 (填元素名称)。
(3)某化工厂排放的废水中氨氮(以NH3形式存在)含量过高,次氯酸(HClO)可除去废水中的NH3,发生的反应为:2NH3+3HClO=N2+3HCl+3H2O,若废水碱性过强(pH>10),NH3的去除率会显著降低,原因是 碱性过强会消耗HClO,使HClO浓度降低,导致氨的去除率降低 。
Ⅱ.实现碳中和
(4)化石燃料的燃烧是CO2排放的主要因素。
利用CO2为原料可以制取炭黑,流程如图所示,写出过程1的化学方程式 CO2+6FeOC+2Fe3O4 ,该过程中可循环使用的物质是Fe3O4和 FeO 。
(5)将CO2作为资源也是实现碳中和的有效方法,以CO2和H2为原料,在一定条件下可合成C2H6O,参加反应的CO2和H2的质量比为 22:3 。
【考点】物质的相互转化和制备;富营养化污染与含磷洗衣粉的禁用;纯净物和混合物的判别.版权所有
【专题】物质的制备;物质的分类;空气与水.
【分析】(1)根据纯净物是由一种物质组成的进行分析;
(2)根据化学反应前后,元素种类不变进行分析;
(3)根据物质的性质进行分析;
(4)根据二氧化碳和氧化亚铁在430℃条件下反应生成碳和四氧化铁三铁进行分析;
根据工艺流程可以判断循环利用的物质;
(5)根据化学方程式来分析计算。
【解答】解:(1)a、矿泉水含有水和矿物质等多种物质,属于混合物,故错误;
b、自来水含有水和矿物质等多种物质,属于混合物,故错误;
c、蒸馏水是由一种物质组成,属于纯净物,故正确;
d、运河水中含有水和杂质,属于化合物,故错误。
故选:c;
(2)某藻类含化学式为C106H263O106N16P的物质,则水中导致藻类生长过快的营养元素是氮元素、磷元素;
(3)若废水碱性过强(pH>10),NH3的去除率会显著降低,原因是碱性过强会消耗HClO,使HClO浓度降低,导致氨的去除率降低;
(4)二氧化碳和氧化亚铁在430℃条件下反应生成碳和四氧化铁三铁,化学方程式为:CO2+6FeOC+2Fe3O4;
该过程中可循环使用的物质是Fe3O4和FeO;
(5)合成C2H6O的反应为2CO2+6H2C2H6O+3H2O,CO2和H2的质量比为88:12=22:3。
故答案为:(1)c;
(2)氮元素、磷元素;
(3)碱性过强会消耗HClO,使HClO浓度降低,导致氨的去除率降低;
(4)CO2+6FeOC+2Fe3O4;FeO;
(5)22:3。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
19.(2022•宿城区二模)某氯化钾固体样品中含有少量氯化钙杂质,实验室提纯氯化钾的流程如图所示(氯化钾溶解度受温度影响较小),请回答下列问题。
(1)请写出沉淀a的化学式 CaCO3 ,滤液B的溶质成分为KCl和 K2CO3 (写化学式)。
(2)“操作I”的名称是 蒸发结晶 。
(3)若氯化钾固体样品中还含有少量杂质硫酸钾,小科认为提纯该样品只要在上述方案中进行如下改变:在加入过量碳酸钾溶液之前加入过量的硝酸钡溶液。小江认为这种方案不合理,原因是 硝酸钡和碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾,带入新的杂质硝酸钾 。
(4)查询应用:低钠盐是在氯化钠中加入了氯化钾,氯化钾除了有咸味外,还带有苦味,从物质构成的角度看,氯化钾有苦味可能是 K+ (填写化学符号)造成的。
【考点】物质的相互转化和制备;混合物的分离方法;盐的化学性质.版权所有
【专题】物质的分离和提纯.
【分析】(1)碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾;碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾;
(2)操作Ⅰ是将氯化钾和盐酸混和溶液加热蒸发可以除去溶液中的氯化氢和水,得到纯净的氯化钾;
(3)硝酸钡和硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,硝酸钡和碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾,带入新的杂质硝酸钾;
(4)根据构成物质的粒子分析。
【解答】解:(1)碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,碳酸钙化学式为CaCO3;溶液A中含有氯化钾、氯化钙,加入过量的碳酸钾,碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,能除去氯化钙但是还有过量的碳酸钾,故滤液B的溶质成分为氯化钾和过量的碳酸钾,化学式为KCl和K2CO3;
(2)操作Ⅰ是将氯化钾和盐酸混和溶液加热蒸发可以除去溶液中的氯化氢和水,得到纯净的氯化钾;
(3)这种方案不合理原因是硝酸钡和碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾,带入新的杂质硝酸钾;应该选用过量的氯化钡溶液,且应在加入过量的碳酸钾溶液之前;
(4)氯化钠是由钠离子和氯离子构成,氯化钾是由钾离子和氯离子构成的,氯化钠和氯化钾的构成中都含有氯离子,故氯化钾有苦味可能是K+造成的。
故答案为:(1)CaCO3;K2CO3;
(2)蒸发结晶;
(3)硝酸钡和碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾,带入新的杂质硝酸钾;
(4)K+。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
20.(2022•工业园区模拟)碳酸亚铁可做补血剂,碳酸亚铁在干燥的空气中稳定,在潮湿的空气中容易被氧化。
实验室利用废铁屑(含少量Fe2O3)为原料可制备碳酸亚铁,进而获得还原性铁粉。流程如图:
(1)酸溶时要进行搅拌,目的是 加快反应 。“酸溶”时发生反应的化学方程式为 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ , Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 。
(2)转化2中,发生的反应属于复分解反应,反应的化学方程式为 Na2CO3+FeSO4=FeCO3↓+Na2SO4 。
(3)检验FeCO3已洗净的方法:取最后一次洗涤后的滤液,先加入一定量稀盐酸,除去过量的碳酸钠,再滴加 氯化钡 (选填氯化钡溶液或硝酸银溶液),无明显现象。
(4)获得的碳酸亚铁产品,保存方法是 密封保存 。
【考点】物质的相互转化和制备;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;盐的化学性质.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据促进反应的措施及酸的化学性质进行分析;
(2)根据复分解反应的概念及质量守恒定律进行分析;
(3)根据反应后溶液中的成分进行分析;
(4)根据碳酸亚铁的性质进行分析。
【解答】解:(1)酸溶时要进行搅拌,目的是加快反应,酸溶时,稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式分别为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,故答案为:加快反应;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(2)转化2中发生的复分解反应是碳酸钠和硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁和硫酸钠,化学方程式为Na2CO3+FeSO4=FeCO3↓+Na2SO4,故答案为:Na2CO3+FeSO4=FeCO3↓+Na2SO4;
(3)由于反应物出来碳酸钠还有硫酸亚铁,因此检验是否洗净即检验洗涤液中是否含有硫酸亚铁,可以通过加入氯化钡溶液进行检验,故答案为:氯化钡溶液;
(4)碳酸亚铁在干燥的空气中稳定,在潮湿的空气中容易被氧化,因此保存时应该注意密封保存,故答案为:密封保存。
【点评】本题主要考查学生对反应流程的分析,搞清楚每一步发生的反应及解题的关键。
21.(2022•昆山市模拟)KMnO4可用作消毒剂、氧化剂、药物和分析化学试剂等。某小组为探究制备高锰酸钾的绿色化方案,设计了如图所示的实验流程。
已知:①K2MnO4水溶液呈墨绿色,在水及酸性条件下会发生歧化反应。
②在K2CO3溶液中持续通入CO2,会生成KHCO3。
③室温时,K2CO3、KHCO3、KMnO4的溶解度分别为111g、33.7g、6.36g。
(1)共熔时,在加温加压条件下反应生成K2MnO4和H2O,该反应化学方程式为 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O 。
(2)歧化反应的化学方程式为:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,该反应中锰元素的转化率(所得高锰酸钾中锰元素与反应物中锰元素的质量百分比)为 66.7% ;判断歧化时K2MnO4完全反应的方法是:用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上,若滤纸上观察到 全是紫红色 痕迹,表示反应已完全。当溶液pH为10~11,停止通CO2,若CO2过多,可能造成的不良后果是 产物中会混有KHCO3 。
(3)从经济角度考虑,实验中可循环使用的物质除水外,还有 MnO2 (填化学式)。
(4)流程图中一系列操作为:蒸发浓缩、 降温结晶 、过滤得到KMnO4晶体,最后将得到的KMnO4晶体低温烘干,KMnO4晶体低温烘干的原因是 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ (用化学方程式表示)。
(5)电解法也可以实现由向K2MnO4向KMnO4的转化,反应的化学方程式为:2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑,与“歧化反应”相比,其优点是 BCD (填字母)。
A.低碳
B.锰元素转化率高
C.得到的KOH可以循环利用
D.可以同时获得氢气
【考点】物质的相互转化和制备.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据题给信息,确定反应物、生成物、实验条件等进行分析;
(2)根据3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,KMnO4溶液为紫色,K2MnO4溶液为墨绿色,进行分析;
(3)根据MnO2共熔时的原料,是反应物,又是歧化反应的产物进行分析;
(4)根据蒸发浓缩、降温结晶、过滤得到KMnO4晶体,最后将得到的KMnO4晶体低温烘干进行分析;
(5)根据电解法也可以实现由K2MnO4向KMnO4的转化,反应的化学方程式为:2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑,
进行分析。
【解答】解:(1)根据题给信息,反应的化学方程式为:2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;故答案为:2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;
(2)反应前Mn的个数为3,反应后有2个Mn转化到KMnO4中,歧化反应的化学方程式为:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,则该反应中锰元素的转化率为:×100%=66.7%;KMnO4溶液为紫色,K2MnO4溶液为墨绿色,故判断歧化时,K2MnO4完全反应的方法是:用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上,若滤纸上观察到全是紫红色痕迹,表示反应已完全。在K2CO3溶液中持续通入CO2,会生成KHCO3,所以当溶液pH为10~11,停止通CO2,若CO2 过多,可能造成的不良后果是产物中会混有KHCO3;故答案为:66.7%;全是紫红色;产物中会混有KHCO3;
(3)分析流程图可知,MnO2共熔时的原料,是反应物,又是歧化反应的产物,所以从经济角度考虑,实验中可循环使用的物质除水外,还有MnO2;故答案为:MnO2;
(4)流程图中一系列操作为:蒸发浓缩、降温结晶、过滤得到KMnO4晶体,最后将得到的KMnO4晶体低温烘干,KMnO4晶体低温烘干的原因是:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;故答案为:降温结晶;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(5)电解法也可以实现由K2MnO4向KMnO4的转化,反应的化学方程式为:2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑,
A.电解法需要通电,不符合低碳,此选项不符合题意,故A错误;
B.电解法中,锰酸钾锰元素全部转化到高锰酸钾中,转化率高,此选项符合题意,故B正确;
C.电解法中,得到的氢氧化钾可以循环利用,此选项符合题意,故C正确;
D.电解法中,同时还生成氢气,此选项符合题意,故D正确。
故答案为:BCD。
【点评】本题主要考查物质的制备,注意书写化学方程式时应注意反应条件和气体符号及沉淀符号的标注。
22.(2022•盐城二模)2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆,飞行任务取得圆满成功。运载火箭结构与零部件中使用了大量金属材料,如铝锂合金、钛合金等。
(1)搭载神舟十三号载人飞船的是长征二号F遥十三运载火箭,运载火箭材料应具有的性质 B (填字母)。
A.密度大,强度高
B.熔点高,密度小
C.韧性好,硬度小
(2)从铝土矿(主要成分为Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3)中可以提取金属铝。如图为实验室模拟生产流程图。已知:SiO2不与稀盐酸反应,Al(OH)3能溶于氢氧化钠溶液。
①生产过程中用粉碎机将铝土矿石粉碎,其目的是 增大反应物的接触面积,加快反应速率 。
②操作Ⅰ为 过滤 (填操作名称),该操作中玻璃棒的作用是 引流 。
③沉淀B中一定含有的物质为 SiO2 (填化学式)。
④Al2O3电解可生成两种单质,其反应方程式为 2Al2O34Al+3O2↑ 。
【考点】物质的相互转化和制备;合金与合金的性质.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)根据运载火箭的材料应该具有熔点高,密度小的性质,便于发射,防止材料熔化等进行分析;
(2)根据将铝土矿石粉碎,其目的是增大反应物的接触面积,加快反应速,将固体和液体分离开来的操作,为过滤操作,二氧化硅不与稀盐酸反应,质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变进行分析。
【解答】解:(1)运载火箭的材料应该具有熔点高,密度小的性质,便于发射,防止材料熔化等,故答案为:B;
(2)①生产过程中用粉碎机将铝土矿石粉碎,其目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,故答案为:增大反应物的接触面积,加快反应速率;
②操作Ⅰ是将固体和液体分离开来的操作,为过滤操作,过滤操作中,玻璃棒的作用是引流,故答案为:过滤;引流;
③因为二氧化硅不与稀盐酸反应,所以沉淀B中一定含有的物质为SiO2,故答案为:SiO2;
④根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,Al2O3电解可生成两种单质,该两种单质是铝和氧气,其反应方程式为2Al2O34Al+3O2↑,故答案为:2Al2O34Al+3O2↑。
【点评】本题主要考查物质的制备等,注意书写化学方程式时应注意反应条件和气体符号及沉淀符号的标注。
23.(2022•广陵区二模)钨(W)是一种重要的战略资源。如图是一种生产钨的工业流程:
已知:①白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4),还含有CaO、SiO2等;②碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
(1)操作1中粉碎白钨矿的目的是 增大反应物接触面积,加快反应速率 ;“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率,但温度不宜太高,原因为 温度太高,加速盐酸挥发,降低浸出率 。
(2)操作2所得滤液中一定含有的阳离子是 Ca2+、 、 H+ 。
(3)流程中氨水(NH3•H2O)和H2WO4反应生成(NH4)2WO4的化学方程式为 2NH3•H2O+H2WO4═(NH4)2WO4+2H2O 。
(4)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨,此处不宜用焦炭代替氢气的原因是 碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨 。
【考点】物质的相互转化和制备;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】白钨矿的主要成分为钨酸钙(CaWO4,),还含有CaO、SiO2等杂质,加入盐酸,滤液1含有氯化钙等,滤渣2含有H2WO4、SiO2,加入适量的氨水,可生成(NH4)2WO4,滤渣2为SiO2,(NH4)2WO4经一系列操作可得到5(NH4)2O▪12WO3▪5H2O,煅烧得到WO3,用氢气热还原可生成W,以此解答该题。
【解答】解:(1)操作1中粉碎白钨矿的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率;酸浸时适当升高温度会提高浸出率,但温度不宜太高,温度太高,加速盐酸挥发,降低浸出率;
(2)白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4),还含有CaO、SiO2,加入盐酸后二氧化硅没有参加反应,所以操作2所得滤液中一定含有的阳离子是Ca2+和过量的盐酸中的H+;
(3)反应物是NH3•H2O和H2WO4生成物是(NH4)2WO4,所以方程式是:2NH3•H2O+H2WO4═(NH4)2WO4+2H2O
(4)碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨,所以此处不宜用焦炭代替氢气。
故答案为:(1)增大反应物接触面积,加快反应速率;温度太高,加速盐酸挥发,降低浸出率;
(2)Ca2+、H+;
(3)2NH3•H2O+H2WO4═(NH4)2WO4+2H2O;
(4)碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
【点评】本题考查混合物分离提纯及物质制备,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离方法、习题中的信息为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意把握物质的性质以及实验操作方法,题目难度不大。
24.(2022•秦淮区一模)《周礼考工记》记载了我国劳动人民制取KOH以漂洗丝帛的工艺。大意是:先将干燥的木头烧成灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。如图为模拟该法制取KOH的工艺流程。
(1)图中煅烧时发生反应的化学方程式是 CaCO3CaO+CO2↑ ,制浆时发生反应的基本反应类型是 化合反应 。
(2)在实验室里进行操作①、②、③时,均需用到的玻璃仪器是 玻璃棒 。
(3)燃烧窑中产生的热量可供煅烧和操作 ③ (填“①”或“②”或“③”)利用。
(4)该流程中可循环使用的物质是H2O和 CaCO3 (填化学式)。
【考点】物质的相互转化和制备;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;过滤的原理、方法及其应用;盐的化学性质.版权所有
【分析】石灰石的主要成分为碳酸钙,煅烧过程中,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳;生成的氧化钙在制浆过程中与水反应生成氢氧化钙;将干燥的木头烧成灰,得到含有K2CO3的混合物,在溶解池中加水溶解,碳酸钾溶解在水中,通过操作①过滤出固体不溶物,得到碳酸钾溶液,在反应池中,使制浆池中得到的氢氧化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,反应的化学方程式为:K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH,此处得到的碳酸钙可以再经过煅烧得到氧化钙,用于制浆,再通过操作②过滤将碳酸钙滤出,得到氢氧化钾溶液,经过操作③蒸发结晶,得到氢氧化钾晶体,将蒸发过程中的水蒸气冷凝回收,用于制浆和溶解,据此分析。
【解答】解:(1)由分析可知,煅烧时碳酸钙发生分解反应,反应的化学方程式为:CaCO3CaO+CO2↑;制浆池中是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,是两种物质反应生成一种物质,属化合反应。
(2)操作①和②均是将固体残渣分离出来,属于固液分离,故操作都是过滤;操作③是从氢氧化钾溶液中得到氢氧化钾晶体,故该过程为蒸发结晶,在过滤时用玻璃棒引流,在蒸发过程中用玻璃棒搅拌,故都需要用到的仪器为玻璃棒。
(3)在煅烧石灰石和操作③的蒸发操作中需要消耗能量,故燃烧窑中产生的热量可供煅烧和操作③利用。
(4)由分析可知,该流程中可循环使用的物质除了水外,还有碳酸钙,其化学式为:CaCO3。
故答案为:(1)CaCO3CaO+CO2↑;化合反应;
(2)玻璃棒;
(3)③;
(4)CaCO3。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
25.(2022•丰县二模)战国时期,《周礼•考工记》记载了我因劳动人民制取KOH;以漂洗丝帛的工艺。大意是:先将干燥的木头烧成灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。如图为模拟该法制取KOH的工艺流程。根据图示请回答下列问题:
(1)操作①的名称是 过滤 。
(2)操作③中使用的玻璃仪器是 玻璃棒 。
(3)反应池中发生主要反应的基本反应类型为复分解反应,试写出该反应的化学方程式 K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH 。
【考点】物质的相互转化和制备;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;盐的化学性质.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)操作①可将没有溶解的杂质从溶液中分离出来的过滤。
(2)操作③将氢氧化钾溶液转化为氢氧化钾晶体,属于蒸发结晶,根据蒸发需要仪器分析解答。
(3)根据复分解解反应的特点结合图示中反应分析。
【解答】解:(1)操作①可将没有溶解的杂质从溶液中分离出来,故该操作为过滤。
(2)操作③将氢氧化钾溶液转化为氢氧化钾晶体,属于蒸发结晶,故需要用到的玻璃仪器为玻璃棒。
(3)石灰石煅烧生成二氧化碳和氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙。干燥木头燃烧加水会生成碳酸钾,故反应池中发生复分解反应是氢氧化钙和碳酸钾生成碳酸钙和氢氧化钾的反应,化学方程式为:K2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2KOH。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
26.(2022•崇川区模拟)碱式碳酸铜在有机催化剂、颜料、农药等生产中有广泛的应用。以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的一种工艺流程如下(虚线表示部分流程已略去):
已知:Na2CO3溶液的pH大于7。碱性条件下CuSO4转化为Cu(OH)2沉淀。
(1)一定温度下,“焙烧”时发生的主要反应为Cu2S+2O22CuO+X,则X的化学式为 SO2 。为提高“焙烧”效果,可采取的措施有 把辉铜矿研碎 (任写一种)。
(2)“酸浸”时,氧化铜与盐酸的反应属于基本反应类型中的 复分解 反应。
(3)“沉铁”时,FeCl3与氨水(NH3•H2O)发生的反应为 FeCl3+3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl (用化学方程式表示)。
(4)“沉淀”过程中,应将Na2CO3溶液加入CuSO4溶液中,其原因是 Na2CO3溶液呈碱性,碱性条件下CuSO4转化为Cu(OH)2沉淀 。
(5)该流程中可循环利用的物质是 HCl和NH3 。
【考点】物质的相互转化和制备;反应类型的判定;质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.版权所有
【专题】物质的制备.
【分析】(1)反应前后原子种类、个数和质量都不变。
反应物接触面积越大,反应速率越快。
(2)氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水。
(3)氯化铁与氨水发生反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵。
(4)Na2CO3溶液的pH大于7,显碱性,碱性条件下CuSO4会转化为Cu(OH)2沉淀。
(5)由流程图分析可知,HCl和NH3是反应物,也是生成物,所以可以可循环利用。
【解答】解:(1)根据化学方程式可知,反应前有2个Cu,1个S,4个O,反应后,有2个Cu,2个O,则X中有1个S,2个O,化学式为SO2;为了提高焙烧效率,可采取将辉铜矿粉碎、增大空气量等措施。
故答案为:SO2;把辉铜矿研碎。
(2)“酸浸”时,氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水,反应方程式为CuO+2HCl=CuCl2+H2O,是由两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应,有水生成,属于复分解反应。
故答案为:复分解。
(3)“沉铁”时,氯化铁与氨水发生反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵,化学方程式为FeCl3+3NH3⋅H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl。
故答案为:FeCl3+3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl。
(4)“沉淀”过程中,如果将CuSO4溶液加入Na2CO3溶液中,Na2CO3溶液的pH大于7,显碱性,碱性条件下CuSO4会转化为Cu(OH)2沉淀,所以应将Na2CO3溶液加入CuSO4溶液中。
故答案为:Na2CO3溶液呈碱性,碱性条件下CuSO4转化为Cu(OH)2沉淀。
(5)由流程图分析可知,HCl和NH3是反应物,也是生成物,所以可以可循环利用。
故答案为:HCl和NH3。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
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