江苏省苏州市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-57流程题
展开江苏省苏州市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-57流程题
一、流程题
1.(2022·江苏苏州·模拟预测)工业上制取硝酸铵的流程图如图,请回答下列问题。
(1)制得的硝酸铵在农业上可以用作_____(填“氮肥”“磷肥”“钾肥”“复合肥”)
(2)设备B、C中,空气中的_____一定参加了反应。
(3)设备C中,生产硝酸时排出的废气中会含有一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
方法一、NaOH溶液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
方法二、NH3还原法:8NH3+6NO27N2+12H2O(NO也有类似的反应)
以上两种方法中,你认为哪种方法好并说明理由_____。
2.(2022·江苏苏州·二模)我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。在充分利用空气资源和海洋资源的基础上,结合“侯氏制碱法”的基本原理,模拟流程如图。
请回答下列问题:
(1)粉碎贝壳的目的是______________。
(2)分离液态空气法制得氮气属于_______ (填“物理变化”还是“化学变化”)。
(3)操作a的名称是_______,写出NH4Cl的一种用途______________。
(4)上述流程中除NH3外还可循环利用的物质有______________。
(5)在实际生产的产品碳酸钠中会混有少量的氯化钠,现有该样品混合物12.4 g,将其放入一洁净的烧杯中,向其中逐滴滴入7.3%的稀盐酸,放出气体质量与滴加稀盐酸质量的关系如图所示。
请回答下列问题。
①当滴加稀盐酸至图中B点时,烧杯中溶液的pH_______ (填“>”“<”或“=”)7。
②该样品混合物中碳酸钠的质量分数___________。
3.(2022·江苏苏州·模拟预测)石灰石用途广泛
I、工业上用石灰石为原料制备纳米CaCO3的一种流程如图所示。
已知:SiO2不与盐酸反应
(1)设备Ⅰ中需不断搅拌,其目的是______。设备 Ⅰ 中发生反应的化学方程式为______。
(2)设备Ⅱ和设备Ⅳ均为分离设备,设备Ⅳ中的分离操作是______。
(3)设备Ⅲ中参加反应的物质除水外,还有______。
II、实验室中常用石灰石与稀盐酸制备二氧化碳:
(4)实验室制取二氧化碳时验满二氧化碳的方法是______。
(5)实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳,写出反应的化学方程式______。
(6)拓展:实验课上同学们用石灰水检验空气中的二氧化碳,实验中发现各组石灰水混浊程度存在较大差异,于是设计实验探究影响石灰水混浊程度的因素。
【进行实验】装置如图所示。
实验1:取一定浓度的澄清石灰水进行实验。
实验序号
1-1
1-2
1-3
1-4
一定浓度的澄清石灰水体积
2.0
1.5
1.0
0.5
缓慢通入空气后的浑浊程度
不明显
明显
非常明显
明显
实验2:利用向一定浓度的石灰水中添加蒸馏水来调节石灰水浓度进行实验。
实验序号
2-1
2-2
2-3
2-4
一定浓度的澄清石灰水体积
2.0
1.5
1.0
0.5
加入蒸馏水体积
0
0.5
a
1.5
缓慢通入空气后的浑浊程度
非常明显
明显
不明显
无现象
【解释与结论】
①实验1的目的是:探究______。
②实验2中a的合理数据是______。
③实验2的结论是______。
【延伸】同学们查阅资料,得知:CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2。于是他们又补充做了下列一组实验。
实验3:在一支盛有3mL澄清石灰水中缓慢通入CO2气体,记录不同时间后实验现象。
实验序号
3-1
3-2
3-3
3-4
3-5
缓慢通入时间
第10 s
第20 s
第25 s
第30 s
第40 s
缓慢通入后的浑浊程度
稍浑浊
浑浊
最浑浊
稍浑浊
澄清
④由此可以推测出Ca(HCO3)2的一条物理性质是______。
4.(2022·江苏苏州·模拟预测)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:
已知:焙烧中发生的反应为:
工业常用含硫物质燃烧制备SO2,进而制备硫酸。
(1)将硫铁矿粉碎再焙烧的目的是______。
(2)②中主要反应的化学方程式为______。
(3)④中反应为:,X是______(填化学式)。
(4)尾气中含有SO2,该气体会引起的环境问题是______,为防止其污染空气,充分利用资源,你建议:______。
5.(2022·江苏苏州·模拟预测)2020年12月初,“嫦娥五号”探测器成功着陆在月球,并顺利完成“挖土”,标志着中国航天又取得重大突破。
(1)发射“嫦娥五号”探测器的是“长征五号”遥五运载火箭,采用液氢和液氧推进剂,液氢、液氧在点燃条件下发生反应的化学方程式为______。
(2)为避免月球样品被污染,采集回地球的月球样品必须存放在充满氮气的密封箱内,从氮气性质的角度解释其原因:______。
(3)月球上有丰富的核能原料He-3。已知He-3原子核内有2个质子1个中子,则He-3原子结构示意图为______(填字母)。
(4)月球土壤中有天然的铁、铝、银等金属颗粒。根据铁锈蚀的条件分析,铁在月球上不易锈蚀的原因可能是______。
(5)月球土壤中含有大量甲烷和钛铁矿(主要成分FeTiO3)。科学家设想的有关人类利用月球土壤资源的流程图如下:
①FeTiO3的名称读作“钛酸亚铁”其中钛元素的化合价为______。
②推测流程图中的“金属单质”是______。
③该流程中,可循环利用的物质是______。
6.(2022·江苏苏州·模拟预测)氢氧化钠(NaOH)的用途极广。用于生产纸、肥皂、染料、人造丝,冶炼金属、石油精制、棉织品整理、煤焦油产物的提纯,以及食品加工、木材加工及机械工业等方面。
Ⅰ.氢氧化钠的制备
某同学设计的工业制备氢氧化钠的流程如下图。
资料: ,两电极,一端得到NaOH和一种气体X,另一端得到Cl2。
(1)请写出气体X的化学式_______。
(2)实验室蒸发用到的仪器有铁架台(带铁圈)、坩埚钳、石棉网、酒精灯、玻璃棒和_______。
(3)C12可用于生产84消毒液(有效成分NaClO),反应原理为 ,标出NaClO中氯元素的化合价为_______。
(4)实验测定水的组成,不能加入NaCl增强水的导电性的理由是_______。
Ⅱ.氢氧化钠的保存
已知NaOH容易与空气中的CO2作用而变质。小军同学在实验室发现一瓶敞口放置的体后,设计两套方案,对这瓶NaOH固体变质情况进行了如下实验探究,回答下列问题:
(1)根据上述实验现象可以确定该固体_______变质(选填“已”或“未”)。
(2)步骤③中加过量氯化钙溶液的目的是_______,反应的化学方程式为_______。
(3)若测得E的PH>7,则A的成分_______。
Ⅲ.氢氧化钠的定量检验
某工厂刚生产一批氢氧化钠固体,瓶子说明书如图,取样品10g加足量的稀硝酸,恰好完全反应,取反应后所得溶液蒸发得到11.7g固体。通过计算判断纯度是否符合说明书?____
7.(2022·江苏苏州·模拟预测)硫酸亚锡(SnSO4)广泛应用于电镀工业。该物质易与氧气反应而变质。实验室模拟工业上制取SnSO4的一种实验方案如下:
(1)SnCl2由Sn与盐酸反应制得,同时生成氢气,该反应的化学方程式为_______。
(2)过滤所得滤液中的溶质为_______(填化学式),得到的SnO固体要进行洗涤,证明洗涤干净的操作为_______。
(3)用已知质量分数和密度的浓硫酸配制质量分数为15%的稀硫酸,所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_______。
(4)反应2属于基本反应类型中的_______反应。从反应2所得溶液中获得SnSO4晶体的部分操作须在隔绝空气条件下进行的原因是_______。
8.(2022·江苏苏州·模拟预测)在抗击“新冠肺炎病毒”期间,消毒剂在公共场所进行卫生防疫时发挥着重要作用。二氧化氯(C1O2)是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂。以粗盐水(含可溶性杂质MgSO4、CaCl2)为原料,制取C1O2的工艺流程如图所示,请回答以下问题:
(1)ClO2中C1的化合价为_______。
(2)请写出步骤①中发生的化学反应方程式_______,该反应属于_______(填基本反应类型)。
(3)加入过量Na2CO3溶液的作用是_______。
(4)请写步骤④发生的化学反应方程式_______。
(5)上述流程中可循环使用的物质有_______(填化学式)。
9.(2022·江苏苏州·模拟预测)四氧化三铁是一种常用的磁性材料,由工业废料铁泥(含Fe、Fe2O3、FeO和杂质,杂质不参与反应)制取的一种流程如下:
(1)操作Ⅱ的名称是________________。
(2)Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为____________,为使铁泥与稀硫酸充分反应,可采取的措施是_____________(答出一点即可)。
(3)向溶液X中加入过量铁粉的作用是 ____________。
(4)FeOOH与FeSO3溶液在一定条件下反应生成和___________(填化学式)。
10.(2021·江苏苏州·统考二模)浩瀚的大海蕴含的元素有80多种,是一个巨大的宝藏库。地球上99%以上的溴元素都蕴藏在大海中,因此,溴被称为“海洋元素”。工业上常用“空气吹出法”工艺进行海水提溴。因卤水中溴(Br2)的含量较低,必须用工业方法将卤水进行浓缩、提纯从而达到节约成本和能源的目的。“空气吹出法”是目前世界上最成熟、最普遍采用的提溴工艺,此法可从低浓度含溴卤水中提取溴(Br2)。其工艺流程如下:
(1)粗盐中含有多种可溶性杂质如氯化镁、硫酸钠、氯化钙和一些不溶性杂质。粗盐的初步提纯需要先除去不溶性杂质,进行此实验时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和_______。若需要将粗盐精制,则要除净其中的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质,常需用的试剂有:盐酸(过量)、BaCl2溶液(过量)、NaOH溶液(过量)和Na2CO3溶液(过量)。在此精制过程中,滴加过量盐酸的作用是_______。
(2)步骤④:含溴(Br2)的空气被SO2吸收会转化成HBr和硫酸,请写出发生反应的化学方程式_____。
(3)步骤⑥中的“蒸馏”是一种分离沸点相差较大的液体混合物的方法,根据物质沸点的差异通过控制温度进行分离。蒸馏过程中发生了_______(填“物理”或“化学”)变化。已知溴的沸点是58.5℃,而实际溴出口温度一般控制在80﹣90℃,温度过高或过低都不利于生产。温度不能过高的原因是_______。
(4)氯化后的海水也含有溴单质,为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”,其原因是_______。
11.(2021·江苏苏州·统考二模)侯德榜先生经过上千次试验,在1943年研究成功了联合制碳法。这个新工艺是把氨厂和碱厂建在一起,联合生产,使食盐利用率从70%一下子提高到96%,将世界制碱技术水平推向了一个新高度,赢得了国际化工界的极高评价。1943年,中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。
已知: NaCl + H2O+ CO2 + NH3=NaHCO3↓ + NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑生产流程如下图所示:
已知:常温下,氯化钠的溶解度为36 g,碳酸氢钠的溶解度为9.6 g
(1)向饱和食盐水中通入气体时,为了保证气体充分吸收应先通入______(填“CO2”或“NH3”)。
(2)母液中含的溶质除了氯化铵还有______。分离出来的氯化铵肥料在使用过程中,可以与______(填字母选项)共同施肥。
A.尿素 B.熟石灰 C.草木灰
(3)某纯碱厂在生产过程中每天消耗常温下氯化钠饱和溶液400 t,配制该溶液每天需要氯化钠固体______t。(保留一位小数)
(4)某课外兴趣小组同学,按照“侯氏制碱法”原理,设计了如下一套实验装置。
①大理石与稀盐酸混合制取二氧化碳的反应方程式为______。
②B装置的作用是______。
③C中长颈漏斗除可以用于加液体外,还有的作用是______。
(5)不论是工业流程还是实验室模拟,饱和氯化钠溶液通入足量的两种气体后,很快会析出大量碳酸氢钠晶体。反应过程消耗了水,溶剂减少是碳酸氢钠晶体大量析出的原因之一,除此以外的原因还有______。
12.(2021·江苏苏州·统考一模)工业上用硫铁矿(主要成分是FeS2)在空气中焙烧去硫后烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)的流程如图所示:
已知:①焙烧过程主要反应为:
②Fe3+、A13+、Fe2+在溶液中开始沉淀至沉淀完全的pH值如下表:
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
开始沉淀的pH
1.1
3.5
6.5
沉淀完全的pH
3.2
4.7
9.7
(l)“浸取”时生成Fe3+的化学方程式为___________。能提高烧渣浸取速率的措施有___________(填字母)。
a将烧渣粉碎 b降低硫酸的浓度 c快速搅拌
(2)“还原”的目的是将溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+。若还原剂X是铁粉,反应化学方程式
为___________。若还原剂X是SO2,反应方程式为: ,采用SO2作还原剂的优点是___________。
(3)“调pH”时,pH的最佳范围是___________(用不等式表示),滤渣Ⅱ的成分是___________(写化学式)。
(4)FeSO4·7H2O的溶解度曲线如图所示,“过滤Ⅱ”后,经___________、___________、过滤、少量冰水洗涤、低温干燥等步骤可得到FeSO4·7H2O晶体。
13.(2021·江苏苏州·统考模拟预测)黄铜灰渣(含Zn、CuO、ZnO)生产硝酸铜溶液的流程如下
已知:1、铜与锌都能和稀硝酸反应生成对应的硝酸盐。
2、硝酸受热易挥发、易分解。
(1)加稀硫酸浸取时,为了加快反应速率,可采取的措施是______。
(2)写出浸取时稀硫酸与氧化锌反应的化学方程式______。
(3)“滤渣I”成分是______。
(4)写出“反应I”中发生主反应的化学方程式:______,“反应Ⅰ”中所加锌粉不能过量的原因是______。
(5)“反应Ⅱ”的条件为“微热”,不能“强热”的理由是______。
14.(2021·江苏苏州·统考一模)以镁矿石(主要成分MgCO3、SiO2)为原料生产MgO的工艺流程如下:
已知:SiO2难溶于水和常见的酸:“沉镁”过程中有Mg(OH)2生成。
(1)酸浸时,为提高矿石的浸出率,可采取的措施为________(催化剂除外)
(2)滤渣X的主要成分为________(填化学式)。
(3)实验室中用图1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
(4)沉镁时MgSO4与NH3•H2O发生反应。结合图2,写出该反应的化学方程式________。
(5)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3所示。加热时温度至少要达到350℃,原因是________。
15.(2021·江苏苏州·统考一模)氯化钠是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)如图是利用海水提取粗盐的过程:
图中①是________池(填“蒸发”或“冷却”)。
(2)粗盐进行精制,流程如图所示。粗盐除含NaCl外,还含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。某同学将该粗盐样品进行提纯。
提供的试剂:A.BaCl2溶液、B.Na2CO3溶液、C.K2CO3溶液、D.NaOH溶液。
①欲除去悬浊液中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,从提供的试剂中选出X所代表的试剂,按滴加顺序依次为:过量的________(填序号)。
②操作Ⅱ的名称是________,此操作使用玻璃棒的作用是________,通过此操作得到的滤液中除了有NaCl外,还含有的溶质有________(填化学式)。
③加适量盐酸过程中,发生反应的化学方程式为________、________。
16.(2021·江苏苏州·统考一模)某金属冶炼厂的工业废渣中含有泥沙和某些单质,其中单质含有铜、锌和少部分硫。现欲回收铜和锌,并对硫进行处理,主要流程如图所示:
(1)在废气A中,一定含有的有害气体是___________(填化学式),如果该气体泄漏到大气中会导致的后果是造成___________。
(2)操作①的操作名称是___________,溶液D中含有的溶质是___________(填化学式)。
17.(2021·江苏苏州·统考一模)科学实验中要研究纯净物的组成、结构、性质等,常常需要把混合物进行除杂、分离和提纯等。为了将氯化钠和氯化钙两种固体混合物分离,设计了下列实验方案:
试回答下列问题:
(1)操作②中加入过量Na2CO3的目的是___________,发生反应的化学方程式为___________。
(2)操作②中玻璃棒的作用是___________。
(3)甲同学认为,上述所得的NaCl固体不纯,请你写出改进的方案___________。
18.(2021·江苏苏州·二模)黄铜是由铜和锌组成的合金,可用于制造钱币、机器零件等。利用黄铜制造各种物品的过程中,会产生大量的黄铜渣,主要含有Zn、Cu、ZnO、CuO。一种利用黄铜渣获取金属铜和硫酸锌溶液的实验流程如下:
(1)下列关于黄铜的说法正确的是_____。
a 黄铜不能被腐蚀
b 黄铜的硬度比铜大
c 黄铜的熔点比锌高
(2)“酸溶”过程中有气体生成,写出生成该气体的化学方程式:_______。
(3)“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是_________。
(4)为进一步提高原料利用率,得到更多的铜和硫酸锌溶液,需要对流程中的“滤渣”进行处理,向滤渣中缓慢加入___(选填“稀硫酸”或“稀盐酸”)并不断搅拌,观察到____时停止加入,过滤。
(5)上述流程中,能判断锌的金属活动性比铜强的事实是______(任写一条)。
19.(2021·江苏苏州·二模)硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如下:
已知:硝酸会挥发、受热会分解。
(1)气体X为_______(填化学式)。
(2)“制浆”所得的混合物属于_______(填字母)。
a 溶液
b 悬浊液
c 乳浊液
(3)写出“中和”步骤主要反应的化学方程式:________。
(4)工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:容器内混合物基本变澄清和_____。
(5)“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难;加入水量太多会导致_。
(6)若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低、同时会产生污染气体NOx。产生NOx的原因是______。
20.(2021·江苏苏州·模拟预测)孔雀石是冶炼金属铜的主要原料,其主要成分是Cu2(OH)2CO3〔可看成是Cu(OH)2·CuCO3〕,还含少量氧化铁和二氧化硅。以下为“湿法炼铜”并制备其它副产品氯化钠和铁红(氧化铁)的工业流程。
【查阅资料】①二氧化硅不溶于水,也不与酸反应。
②铁能与氯化铁溶液反应,反应方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2。
③氢氧化亚铁(白色固体)易被氧气氧化,反应方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。
回答下列问题:
(1)将孔雀石粉碎的目的是____;
(2)写出盐酸与Cu2(OH)2CO3反应的化学方程式____;
(3)在滤液Ⅰ中加入过量铁粉,搅拌至充分反应,其中发生的置换反应有____个;
(4)在洗涤、干燥获取铜粉时,判断洗涤干净的方法是____;
(5)滤液Ⅱ的溶质为____(填化学式);若取少量滤液Ⅱ于试管中,逐滴滴加适量氢氧化钠溶液后静置。该过程中的实验现象为____;
(6)操作Y的名称是____,该操作中需要使用的仪器有铁架台、坩埚钳、酒精灯、玻璃棒、____。
21.(2021·江苏苏州·统考一模)碳酸锰(MnCO3)是一种高性能磁性材料。以软锰矿粉(主要含MnO2,还含有少量的Fe2O3、Al2O3等杂质)为原料制取MnCO3的流程如下:
已知“沉锰”反应为MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+H2O+CO2↑
(1)“酸浸”时发生的主要反应为2FeSO4+MnO2+2H2SO4=X+MnSO4 +2H2O,X的化学式为 ______ ;“酸浸”时还发生的反应有 ______ (任写一个化学方程式)。
(2)流程中虚线内工序的主要目的是 ______ 。“沉锰”工序中,如图为MnCO3的产率与溶液pH、反应时间t的关系,由图可知应控制溶液的pH 为 ______ 。
(3)“过滤Ⅱ”后续的操作为洗涤、干燥,证明MnCO3固体已经洗涤干净的操作是 ______ 。
22.(2020·江苏苏州·统考二模)盐酸是一种重要的酸。
(1)工业上制备盐酸的基础原料是精制食盐。粗盐(含有可溶性杂质主要有MgSO4、CaCl2)精制过程如图:
①加入Ba(OH)2溶液可以同时除去两种杂质离子,写出反应的化学方程式:_____。
②检验所加Na2CO3溶液过量的方法是_____。
③向溶液X中加入适量盐酸的目的是_____。
(2)利用中和反应可以测定盐酸的浓度。将40g 0.8%氢氧化钠溶液逐滴加入到20g盐酸中,边滴加边搅拌。随着氢氧化钠溶液的滴加,溶液pH变化如图所示。所用盐酸的溶质质量分数为多少_____。(写出计算过程)
23.(2020·江苏苏州·统考二模)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收,可得到重要的稀土化合物氢氧化铈[Ce(OH)4]以及七水合硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)。其工艺流程如图:
已知:
①SiO2与CO2化学性质相似,也能与氢氧化钠等碱溶液反应,生成的含钠化合物可溶于水;
②在酸性溶液中,发生如下反应2CeO2+H2O2+3H2SO4═2Ce2(SO4)3+4H2O+O2↑。
(1)废玻璃粉末中加入氢氧化钠溶液发生的反应方程式为_____;为提高反应速率,可采取的具体措施有_____。
(2)第①步操作的名称是_____。
(3)第②步加入过量稀硫酸,发生的反应方程式为_____。
(4)洗涤滤渣B的目的是为了除去_____(填离子符号),提高产品的纯度;检验滤渣B已洗涤干净的方法:取最后一次洗涤液,_____(写出操作和现象),则滤渣已洗涤干净。
24.(2020·江苏苏州·统考二模)高纯碳酸钙广泛应用于电子、医药等领域。某化工厂利用优质石灰石(含少量 SiO2等不溶于水和稀盐酸的杂质)为原料得到高纯CaCO3,其工艺流程如图:
(1)该流程图中出现的氧化物有二氧化碳和___。(填名称)。
(2)实验流程中可循环利用的物质是____(填化学式)。
(3)“转化”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)请完成“转化”步骤中发生反应的化学方程式:_____。
25.(2020·江苏苏州·统考二模)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[ Al2(SO4)x( OH )6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究,工艺流程如下:
已知:SiO2不溶于水,常温下不与硫酸、碳酸钙反应;CaSO4微溶于水。
(1)酸浸时反应的化学方程式为_____________。
(2)滤渣I的主要成分为___________(填化学式)。
(3)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是与溶液中的过量的硫酸反应,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x( OH )6-2x。滤渣Ⅱ的主要成分为_____( 填化学式),若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是__________。
(4)上述流程中经完全热分解放出的SO2量小于吸收的SO2量,达到脱硫的目的。除去二氧化硫还可以用石灰乳吸收,写出石灰乳吸收二氧化硫的化学方程式:_________。 比较这两种方法,碱式硫酸铝吸收二氧化硫的优点是___________。
26.(2020·江苏苏州·统考二模)硝酸钙晶体[Ca(NO3)2·4H2O,相对分子质量为236]常用于电子、仪表及冶金工业。一种利用CaO制备Ca(NO3)2·4H2O的流程如下:
(1)CaO的俗名叫_____。
(2)“制浆”中,要将CaO粉碎成细小颗粒,目的是_____。
(3)“反应”过程中发生反应的化学方程式为_____。
(4)实验室常将_____试纸放在反应的容器口以检验是否有“气体X”生成。
(5)加入HNO3酸化的目的是_____。
(6)Ca(NO3)2·4H2O的溶解度随温度变化的曲线如图所示。由“酸化”后的产液来制取Ca(NO3)2·4H2O的操作主要包括_____、_____、过滤、洗涤、干燥。实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____。
(7)工业上另一种利用CaO制备Ca(NO3)2·4H2O的方法是以CaO和HNO3溶液为原料来直接制备。为确保制备过程中既不补充水分,也无多余的水分,理论上所使用HNO3.溶液的溶质质量分数为_____。
27.(2020·江苏苏州·统考一模)实验室利用反应所得硫酸铜、稀硫酸混合液制备CuSO4·5H2O,其主要流程如图。
已知:20 ℃时,硫酸铜的溶解度为20.7g 。
(1)试剂X应选用__(填序号)。
a Cu b CuO c Fe
(2)操作A为______,操作中所用玻璃仪器有___、玻璃棒、烧杯。
(3)操作B为_____、降温到20℃结晶、过滤。过滤后溶液的溶质质量分数为___。 (结果精确到0.1%)
(4)操作C为冰水洗涤、低温干燥,用冰水洗涤的目的;
Ⅰ是_________;Ⅱ是__________。
28.(2020·江苏苏州·统考一模)白云石是重要的工业矿石,利用它可制硫酸镁,进而制得用途广泛的氧化镁。
【制备MgSO4】
(1)白云石矿石是含有MgCO3、SiO2等物质的混合物,写出一个在酸浸池中发生的化学反应方程式______。
(2)矿石进行酸浸前进行粉碎的意义在于______。
(3)流程中经过“系列操作”得到渣质是通过__________(填操作名称)实现的,在实验室进行该操作时需要用到的玻璃仪器有_________、_________、_________。
【制备MgO】
用硫酸镁制备氧化镁的方案很多,其中之一是用活性炭还原硫酸镁,简要流程如图:
(4)反应原理为:2MgSO4+C2MgO+CO2↑+2X↑,生成物中的X的化学式为_____;工业上可用烧碱溶液将其吸收处理后排放,写出其反应的化学方程式:_____。
(5)活性炭在煅烧炉中除了做硫酸镁的还原剂之外,还有一个重要的作用是_____;体现这一作用的化学反应是______(用化学方程式表示)。
29.(2020·江苏苏州·统考一模)碳酸钠广泛用于造纸、纺织、玻璃、洗涤剂、肥皂、制革等工业,是一种重要的化工原料。吕布兰、索尔维和侯德榜为碳酸钠的工业化生产作出了巨大贡献。
I、吕布兰法:1789年,法国医生吕布兰(N。Leblanc,1742﹣1806)以食盐、浓硫酸、木炭和石灰石为原料,开创了规模化工业制取碳酸钠的先河,具体流程如图:
(1)碳酸钠俗称 _____ 。
(2)在高温条件下,②中发生两步反应,其中一步是Na2SO4和木炭生成Na2S和CO,该反应的化学方程式为 _____ 。
(3)③中“水浸”时通常需要搅拌,其目的是 _____ 。
(4)不断有科学家对吕布兰法进行改进,是因为此法有明显不足,请写出一条不足之处 _____ 。
Ⅱ、索尔维法:1892年,比利时工程师索尔维发明氨碱法制碳酸钠,又称索尔维法。原理如下:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
某兴趣小组采用下列装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。
实验操作如下:
①关闭K1,打开K2通入NH3,调节气流速率,待其稳定后,打开K1通入CO2;
②待三颈烧瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2;
③将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥,并将所得固体加热得到较纯的碳酸钠。
(5)装置中饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为 _____ ;
(6)装置中三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是 _____ ,有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是 _____
(7)实验过程中浓氨水滴在生石灰上可以得到大量氨气的原因是 _____ ,这样制取氨气的优点是 _____ 。
Ⅲ、制碱技术在很长一段时间内把持在英、法等西方国家手中。以“科技兴邦、实业救国”为巨大动力,我国化学工程专家侯德榜先生独立摸索出索尔维法并公布与众,又于1943年创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来,基本消除废弃物的排放,同时生产出碳酸钠和氯化铵两种产品,这就是著名的侯氏制碱法。
30.(2020·江苏苏州·统考二模)氯化钙应用广泛,以石灰石(杂质主要是Fe2O3、MgSO4)为原料生产CaCl2,的流程如下:
(1)氧化铁和盐酸反应的化学方程式为_____
(2)滤液1中的溶质有HCl、FeCl3、MgSO4和_____
(3)写出滤液1中加入BaCl2发生的化学反应方程式:_____
(4)滤液2中加入Ca(OH)2可以除去HCl、MgCl2和_____
(5)滤液3呈碱性,为使溶液pH降低,可加入适量的_____
31.(2020·江苏苏州·统考一模)某工厂产生的废渣(主要含FeO、Fe2O3,还有一定量的SiO2)可用于制备氧化铁,流程如下图所示。
已知: SiO2既不溶于水,也不能与酸反应.双氧水能将Fe2+转化为Fe3+。
(1)在“酸溶”步骤中,FeO、Fe2O3和稀硫酸反应的化学方程式分别为: 、_______。
(2)滤液Ⅰ中的溶质除FeSO4外,还有______(用化学式表示)。
(3)氨水在调节pH时会与硫酸反应,其化学反应方程式为_____。
(4)滤液Ⅱ中的盐可用作_______。
(5)氢氧化铁在加热条件下很容易分解产生氧化铁,化学反应方程式为_____。
32.(2020·江苏苏州·统考一模)由氯化钡废液(杂质为FeCl3及微量NaCl)制备产品BaCl2•2H2O的流程如图。
(1)FeCl3中铁元素的化合价是______________。
(2)煅烧石灰石制取生石灰的化学方程式为______________________,生石灰变成熟石灰的过程是_____________过程(填“吸热”或“放热”),石灰水能使紫色石蕊试液变___色。石灰石和熟石灰中常用于改良酸性土壤的是__________________。
(3)用95%乙醇(C2H6O)洗涤滤渣可除微量NaCl,C2H6O是_____化合物(填“有机”或“无机”)。C2H6O在O2中完全燃烧生成CO2和__________。煤、氢气、乙醇三种燃料中,最清洁的是___________。
(4)结合流程和表回答:工业上选择25℃而不选择5 ℃进行冷却结晶的主要原因是:①滤液多次循环后,25 ℃与5 ℃结晶产品的总产率基本相同;②_______。
表:每次结晶时,温度对产品纯度和产率的影响
冷却结晶的温度/℃
产品的纯度/%
产品的产率/%
5
99
72
25
99
60
33.(2020·江苏苏州·统考二模)钦和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。以铁铁矿(主要成分为FeTiO3,含有少量的Fe2O3、FeO等)为原料制TiO2,再由TiO2制金属Ti的工艺流程如图:
【查阅资料】钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。
(1)硫酸氧钛(TiOSO4)中Ti元素的化合价为 _____ 。
(2)写出工艺流程中生成硫酸铁的化学方程式: _____ 。
(3)操作2的名称是 _____ 。
(4)工业上常在高温和氩气氛围中,用金属镁和TiCl4反应的方法制备Ti,氩气的作用是 _____ 。
(5)TiO2可与焦炭、氯气在高温下反应,该反应中氯气和碳的质量按71:12的比例参加反应,反应的化学方程式为 _____ 。
34.(2020·江苏苏州·统考模拟预测)如图是工业上利用含SO2的烟气制备咬K2SO4的流程。
相关物质的溶解度如下表所示:
物质
KCl
K2SO4
NH4Cl
(NH4)2SO4
溶解度/(25℃)
34.0
11.1
37.2
19.5
(1)在“脱硫”反应中,CaCO3粉碎后与水混合成________(填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”)后,与含SO2的烟气、空气中气体反生成石膏( CaSO4·2H2O ),写出该反应的化学方程式:___________________。
(2)石膏与饱和(NH4)2CO3溶液相混合,发生反应I时需不断搅拌,其目的是________。
(3)“操作I”的名称是________________,实验室进行该操作时所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、__________________。
(4)你认为反应II在常温下能实现的原因是__________________。
(5)NH4Cl在农业上可以用作化肥,从NH4C1溶液中得到NH4C1晶体,可以采用加热浓缩、_________、过滤的方法。
(6)此工艺流程中可以循环利用的物质是_________________。
参考答案:
1.(1)氮肥
(2)氧气##O2
(3)NH3还原法好,因为该方法对环境无污染,产物可以在流程中使用
【解析】(1)
硝酸铵含有氮元素,属于氮肥,故填:氮肥;
(2)
化学反应前后元素种类不变,设备B将氨气转化为一氧化氮需要氧元素。化学反应前后原子的种类和数目不变,设备C将一氧化氮转化为硝酸,根据一氧化氮、水、硝酸中的氮、氢、氧原子的个数比还需要氧原子,所以设备B、C中,空气中的氧气一定参加了反应。
(3)
NH3还原法对环境无污染,符合绿色化学,故NH3还原法好,故填:NH3还原法好,因为该方法对环境无污染。
氢氧化钠溶液吸收法需要额外的原料氢氧化钠溶液,且生成亚硝酸钠。氨气还原法中的氨气是流程使用的原理,且生成的氮气和水无污染,且氮气和水可以在流程中使用,所以NH3还原法好,因为该方法对环境无污染,产物可以在流程中使用。
2.(1)增大反应物的接触面积,使反应充分
(2)物理变化
(3) 过滤 可用作氮肥
(4)CO2
(5) <
根据图像可知,A点时稀盐酸与碳酸钠恰好反应,B点时稀盐酸过量,产生溶液显酸性,pH<7。 85.5%
解:设该样品混合物中碳酸钠的质量为x。
,x=10.6g
该样品混合物中碳酸钠的质量分数为:≈85.5%。
【解析】(1)
粉碎贝壳的目的是增大反应物的接触面积,使反应充分;
(2)
液态空气中含有氮气,分离液态空气法制得氮气无新物质生成,属于物理变化;
(3)
通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离,操作a的名称是过滤,NH4Cl可用作氮肥;
(4)
即是反应物也是生成物的物质,可循环利用,根据反应的流程图可知,上述流程中除NH3外还可循环利用的物质有CO2;
(5)
见答案
3.(1) 使反应物充分接触,反应更充分
(2)过滤
(3)氯化钙、二氧化碳、氨气
(4)将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭二氧化碳集满。
(5)
(6) 探究石灰水体积对浑浊程度的影响。 1.0 在石灰水体积、通入空气体积相同的条件下,石灰水浓度越大,浑浊程度越明显 易溶于水
【解析】(1)
为使反应物充分接触,反应更充分,设备Ⅰ中需不断搅拌。
设备Ⅰ石灰石与盐酸发生反应,生成氯化钙、水和二氧化碳。化学方程式
(2)
设备Ⅱ和设备Ⅳ均为分离设备,是固体和液体分离,所以设备Ⅳ中的分离操作是过滤。
(3)
设备Ⅲ中参加反应的物质包括氯化钙溶液、二氧化碳、氨气。所以设备Ⅲ中参加反应的物质除水外,还有氯化钙、二氧化碳、氨气。
(4)
实验室制取二氧化碳时验满二氧化碳的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭二氧化碳集满。
(5)
澄清石灰水检验二氧化碳是氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水 。化学方程式
(6)
通过分析实验的相关信息可知实验1的目的是:探究石灰水体积对浑浊程度的影响
要保证澄清石灰水的体积为2.0mL,所以a=1.0
通过分析实验2的相关信息可知实验2的结论是:在石灰水体积、通入空气体积相同的条件下,石灰水浓度越大,浑浊程度越明显。
根据表格可以看出,Ca(HCO3)2的一条物理性质是易溶于水。
4. 增大反应物的接触面积,使反应更充分 酸雨 用氨水吸收二氧化硫,制成氮肥
【详解】(1)将硫铁矿粉碎再焙烧的目的是增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)②中主要反应是氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为;
(3)④中反应为:,根据化学反应前后元素的种类和原子的数目不变,反应前铁原子的数目均为2,故X中不含铁元素,反应后氯原子的数目为6,故X中含有2个氯原子,故X为 ;
(4)尾气中含有二氧化硫,该气体会引起的环境问题是酸雨,为防止其污染空气,充分利用资源可用氨水来吸收二氧化硫,制成氮肥。
5. 氮气的化学性质稳定 B 月球上没有氧气和水 +4 铁和钛 甲烷
【详解】(1)液氢、液氧在点燃条件下反应生成水,发生反应的化学方程式为。
(2)为避免月球样品被污染,采集回地球的月球样品必须存放在充满氮气的密封箱内,从氮气性质的角度解释其原因:氮气的化学性质稳定。
(3)原子中,质子数=核外电子数,He-3原子核内有2个质子,其原子核外有一个电子层,该电子层上有2个电子,则He-3原子结构示意图为B。
(4)铁生锈需要氧气和水,根据铁锈蚀的条件分析,铁在月球上不易锈蚀的原因可能是月球上没有氧气和水。
(5)①FeTiO3的名称读作“钛酸亚铁”其中铁元素化合价是+2,氧元素化合价为-2,设钛元素的化合价为x,+2+x+(-2)×3=0,x=+4。
②钛铁矿中含有金属元素铁和钛,钛铁矿和甲烷反应生成金属单质、一氧化碳和氢气,根据质量守恒定律,推测流程图中的“金属单质”是铁和钛。
③根据流程图,该流程中,可循环利用的物质是甲烷。
6. H2 蒸发皿 +1 氯化钠电解会生成氯气,干扰实验结果 已 除尽溶液中的碳酸钠 Na2CO3、NaOH; 设氢氧化钠固体纯度为x
解得x=80%,故纯度符合说明书
【详解】Ⅰ.氢氧化钠的制备:(1)化学反应前后元素种类、原子种类、总通电个数和质量都不变,由,可知,反应前后氯原子都是2个,钠原子都是2个,反应前氧后原子是2个,反应前氢原子是4个,反应后应该是4个,其中2个在NaOH中,2个包含在X中,X的化学式为H2;
(2)实验室蒸发用到的仪器有铁架台(带铁圈)、坩埚钳、石棉网、酒精灯、玻璃棒和蒸发皿,蒸发溶液时应在蒸发皿中进行;
(3)化合物中元素化合价代数和为零,NaClO中钠元素化合价是+1,氧元素化合价是-2,所以次氯酸钠中氯元素化合价是+1;
(4)根据资料:,两电极,一端得到NaOH和一种气体H2,另一端得到Cl2,氯化钠电解会生成氯气,干扰实验结果;
Ⅱ.氢氧化钠的保存:(1)②中滴加稀盐酸产生气体,是碳酸钠和 盐酸反应产生的二氧化碳,因此可以判断有碳酸钠的存在,所以氢氧化钠固体已经发生变质;
(2)为探究固体中是否还含有NaOH,由于碳酸钠溶液也显碱性,故要先排除碳酸钠的干扰;因此过量的CaCl2溶液可将碳酸钠全部反应掉,滴加足量的CaCl2溶液目的是除尽溶液中的碳酸钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为:;
(3)因为碳酸钠和氯化钙反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠,若测定溶液的pH>7,说明溶液中有氢氧化钠,氢氧化钠没有完全变质成碳酸钠,则A的成分Na2CO3、NaOH;
Ⅲ.氢氧化钠的定量检验:符合,过程见答案
故答案为:①H2;②蒸发皿;③+1;④氯化钠电解会生成氯气,干扰实验结果;⑤已;⑥除尽溶液中的碳酸钠;⑦;⑧Na2CO3、NaOH;⑨符合。
7. Sn+2HCl=SnCl2+H2↑ NaCl 取最后一次洗涤液,向其中滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀生成,证明已洗涤干净 量筒 复分解 防止SnSO4晶体与氧气反应而变质
【详解】(1)Sn与盐酸反应生成SnCl2和氢气,反应的化学方程式为Sn+2HCl=SnCl2+H2↑,故填:Sn+2HCl=SnCl2+H2↑;
(2)由图可知,加入碳酸钠有气体生成,说明盐酸过量,则反应1中碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,与SnCl2反应生成氯化钠、氧化亚锡和二氧化碳,所以过滤所得滤液中的溶质为NaCl;洗涤干净的标准为滤液中不存在氯离子,其操作为取最后一次洗涤液,向其中滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀生成,证明已洗涤干净,故填:NaCl;取最后一次洗涤液,向其中滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀生成,证明已洗涤干净;
(3)浓硫酸稀释的基本步骤为计算、量取、稀释,则需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒,故填:量筒;
(4)反应2是SnO与硫酸反应生成SnSO4和H2O,该反应符合“由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物”的特点,属于复分解反应;硫酸亚锡易与氧气反应而变质可知,SnSO4晶体易与氧气反应而变质,所以从反应2所得溶液中获得SnSO4晶体的部分操作须在隔绝空气条件下进行,故填:复分解;防止SnSO4晶体与氧气反应而变质。
8. +4 复分解反应 除去过量的氢氧化钡和氯化钙 NaCl、HCl、Cl2
【详解】(1)二氧化氯中氧元素显-2价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:x+(-2)×2=0,x=+4;
(2)粗盐中含硫酸镁、氯化钙,试剂A可能是氢氧化钡,氢氧化钡与硫酸镁反应生成氢氧化镁和硫酸钡,可除去硫酸镁,故步骤①中反应的化学方程式为:;
该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应;
(3)加入过量的碳酸钠,碳酸钠能与过量的氢氧化钡反应生成碳酸钡和氢氧化钠,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,可除去过量的氢氧化钡和氯化钙;
(4)由图可知,步骤④中反应为氯化钠和水在通电的条件下反应生成NaClO3和氢气,该反应的化学方程式为:;
(5)由图可知,氯化钠和氯气、氯化氢既是反应物,又是生成物,可以循环利用,故填:NaCl、HCl、Cl2。
9. 过滤 将铁泥粉碎(或反应时不断搅拌等) 将硫酸铁转化为硫酸亚铁
【详解】(1)操作Ⅱ是将固液分离,操作名称是过滤。
(2)Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为。增大反应物的接触面积可以加快反应速率,因此为使铁泥与稀硫酸充分反应,可采取的措施是将铁泥粉碎(或反应时不断搅拌等)。
(3)因为溶液X中含有硫酸铁,硫酸铁能与铁反应生成硫酸亚铁,所以向溶液X中加入过量铁粉的作用是:将硫酸铁转化为硫酸亚铁。
(4)因为FeOOH与FeSO3溶液在一定条件下(碱性,假设使用的碱性物质是氢氧化钠溶液,合理即可)转化为的反应化学方程式为:,所以FeOOH与FeSO3溶液在一定条件下反应生成和(SO32-和Na+都没有参加反应)。
10. 漏斗 除去过量的碳酸钠和氢氧化钠 Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 物理 温度过高,大量水蒸气排出,溴蒸气中水蒸气增加 氯化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,成本高,而“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的富集过程,成本低
【详解】(1)粗盐的初步提纯需要先除去不溶性杂质,应该通过过滤操作,过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和漏斗;
氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此在此精制过程中,滴加过量盐酸的作用是除去过量的碳酸钠和氢氧化钠;
(2)步骤④:含溴(Br2)的空气被SO2吸收会转化成HBr和硫酸,发生反应的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;
(3) 蒸馏是利用物质的沸点不同,进行混合物的分离,蒸馏过程中没有生成新物质,发生了物理变化;温度不能过高的原因是:温度过高,大量水蒸气排出,溴蒸气中水蒸气增加;
(4)氯化后的海水也含有溴单质,为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”,其原因是:氯化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,成本高,而“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的富集过程,成本低。
11. NH3 NaCl,NaHCO3 A 105.9 除去二氧化碳中混有的氯化氢气体 调节C装置内外压强保持相平 碳酸氢钠的溶解度较小
【详解】(1)为了保证气体充分吸收应先通入NH3,因为二氧化碳在水中的溶解度小于在碱性溶液中的溶解度,NH3极易溶于水,先通入NH3使溶液呈碱性,二氧化碳在碱性条件下溶解更多,有利于NaHCO3的析出。故填:NH3。
(2)由已知沉淀池中发生反应:,氯化钠为饱和溶液,反应后母液中还有剩余未反应完的氯化钠;又已知常温下碳酸氢钠的溶解度为9.6g,除了沉淀出的碳酸氢钠固体外母液中有溶解的碳酸氢钠;故母液中含的溶质除了氯化铵还有:NaCl、NaHCO3。氯化铵属于铵态氮肥,不能与碱性肥料混用,它们之间会发生反应使氯化铵失效;熟石灰的主要成分是氢氧化钙,草木灰的主要成分是碳酸钾,都呈碱性,故不能和氯化铵混合使用,尿素为中性氮肥,故可以与氯化铵混合使用。故分别填:NaCl、NaHCO3;A。
(3)根据题干信息,常温下,氯化钠的溶解度为36g;氯化钠饱和溶液溶质质量分数为,故400t该饱和溶液中氯化钠的质量为: 。故填:105.9。
(4)①大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,其化学方程式为:。
②稀盐酸制取二氧化碳会使气体中混有少量的HCl气体,可以用饱和碳酸氢钠溶液吸收;故填:除去二氧化碳中混有的氯化氢气体。
③因为此反应过程通入大量气体,若装置密闭,存在危险,故长颈漏斗另一作用是:平衡气压;故填:调节C装置内外压强保持相平。
(5)在温度不变的情况下,有晶体析出的主要原因是:溶质增加,溶剂减少。由已知信息,碳酸氢钠的溶解度为9.6g,碳酸氢钠的溶解度较小也是碳酸氢钠晶体大量析出的原因;故填:碳酸氢钠的溶解度较小。
12. ac 能利用硫铁矿在空气中焙烧所产生的二氧化硫,防止污染空气 4.7≤pH<6.5 Al(OH)3 蒸发浓缩 降温结晶
【详解】(l)铁的氧化物与酸反应时,铁元素的化合价不变,则“浸取”时生成Fe3+的化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。
a、将烧渣粉碎,增大了反应物之间的接触面积,此选项符合题意;
b、降低硫酸的浓度,会使反应速率减小,不能提高浸取速率,此选项不符合题意;
c、快速搅拌,可增大反应物接触机会,能提高浸取速率,此选项符合题意。故选ac。
(2)“还原”的目的是将溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+。若还原剂X是铁粉,反应化学方程式为:。若还原剂X是SO2,反应方程式为: ,采用SO2作还原剂的优点是能利用硫铁矿在空气中焙烧所产生的二氧化硫,防止污染空气。
(3)“调pH”时的目的是使Al3+沉淀完全,同时Fe2+不发生沉淀,所以pH的最佳范围是4.7≤pH<6.5,滤渣Ⅱ的成分是Al(OH)3。
(4)从硫酸亚铁溶液中得到FeSO4·7H2O的操作为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、少量冰水洗涤、低温干燥等步骤可得到FeSO4·7H2O晶体。
13. 将黄铜灰渣研碎 H2SO4+ZnO=ZnSO4+ H2O 铜(或Cu) Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 如果所加锌粉过量,过滤Ⅱ得到的铜中含有锌,导致反应Ⅱ得到的溶液中混有硝酸锌 如果反应在强热条件下进行,部分硝酸受热挥发、分解,导致消耗的稀硝酸质量增加
【详解】(1)反应物的接触面积越大,反应越剧烈,反应速率越大,因此加稀硫酸浸取时,为了加快反应速率,可采取的措施是:将黄铜灰渣研碎。
(2)稀硫酸与氧化锌反应生成硫酸锌和水,反应的化学方程式为:H2SO4+ZnO=ZnSO4+ H2O。
(3)黄铜灰渣中含Zn、CuO、ZnO,加入稀硫酸,Zn和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,CuO和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,ZnO和稀硫酸反应生成硫酸锌和水,同时锌还和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,流程中稀硫酸应该是过量的,因此不可能有Zn、CuO、ZnO剩余,又因为反应中生成铜,铜不能和稀硫酸反应,所以“滤渣I”成分是:铜(或Cu)。
(4)过滤I得到的滤液中含有硫酸锌、硫酸铜,还可能含有少量剩余的稀硫酸,加入锌粉后,锌和稀硫酸、硫酸铜都发生反应,但发生的反应主要是锌和硫酸铜反应,故“反应I”中发生的主要反应的化学方程式为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。如果反应Ⅰ中所加锌粉过量,过滤Ⅱ得到的铜中含有锌粉,根据资料,铜与锌都能和稀硝酸反应生成对应的硝酸盐,导致反应Ⅱ得到的溶液中混有硝酸锌,故“反应Ⅰ”中所加锌粉不能过量。
(5)根据资料,硝酸受热易挥发、易分解。如果反应Ⅱ在强热条件下进行,部分硝酸受热挥发、分解,导致反应中消耗的稀硝酸质量增加,故“反应Ⅱ”的条件为“微热”,不能是“强热”。
14. 粉碎矿石、升高温度、增大硫酸浓度等 SiO2 烧杯 a MgSO4+2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4 低于350℃是氢氧化镁不能完全分解,导致氧化镁不纯
【详解】(1)酸浸时,为提高矿石的浸出率,可采取的措施为粉碎矿石、升高温度、增大硫酸浓度等,故填:粉碎矿石、升高温度、增大硫酸浓度等;
(2)SiO2难溶于水和常见的酸,所以滤渣X的主要成分的化学式为SiO2,故填:SiO2;
(3)①由图可知,该装置中仪器A的名称为烧杯,故填:烧杯;
②a、滤纸已破损,液体未经过滤直接流下,使滤液浑浊,符合题意;
b、漏斗中液面低于滤纸边缘,实验操作正确,不符合题意;
c、滤纸未紧贴漏斗内壁,会导致过滤速度较慢,不符合题意。
故选a。
(4)“沉镁”时MgSO4与NH3•H2O发生反应。结合图二,可知生成氢氧化镁和硫酸铵,对应的化学方程式为MgSO4+2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4,故填:MgSO4+2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4;
(5)“加热”时温度至少要达到350℃,原因是低于350℃是氢氧化镁不能完全分解,导致氧化镁不纯,故填:低于350℃是氢氧化镁不能完全分解,导致氧化镁不纯。
15. 蒸发 DAB或ADB或ABD 过滤 引流 NaOH、Na2CO3 NaOH+HCl=NaCl+H2O Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
【详解】(1)氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大,海水晒盐的原理是利用阳光和风力的作用,使水不断蒸发,氯化钠溶液越来越浓,当水蒸发到一定程度时,形成氯化钠的饱和溶液,再继续蒸发时,就会有氯化钠晶体析出,故图中①是蒸发池,故填:蒸发;
(2)①欲除去悬浊液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,按滴加顺序可以依次为:过量的氢氧化钠溶液(氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,除去氯化镁)、氯化钡溶液(硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,除去硫酸钠)、碳酸钠溶液(碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,除去氯化钙;碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,除去上步加入的过量的氯化钡),其中氯化钡溶液需加在碳酸钠溶液之前,而氢氧化钠溶液的顺序可以随意,滴加顺序依次为DAB或ADB或ABD,故填:DAB或ADB或ABD;
②操作Ⅱ将固液分离,操作的名称是过滤,此操作使用玻璃棒的作用是引流,通过此操作得到的滤液中除通过操作Ⅱ得到的滤液中溶质有氯化钠外,还含有过量的氢氧化钠和碳酸钠,故填:过滤;引流;NaOH、Na2CO3;
(3)最后加入稀盐酸,稀盐酸与过量氢氧化钠反应生成氯化钠、水,除去氢氧化钠,反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O;稀盐酸与与碳酸钠反应生成氯化钠、水、二氧化碳,除去碳酸钠,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,故填:NaOH+HCl=NaCl+H2O;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
16. SO2 酸雨 过滤 ZnSO4、H2SO4、CuSO4
【详解】(1)工业废渣中含有泥沙和某些单质,其中单质含有铜、锌和少部分硫,与足量的空气在加热条件下生成二氧化硫气体,则在废气A中,一定含有的有害气体是SO2;如果该气体泄漏到大气中会导致的后果是造成酸雨;
(2)操作①是将固体C与溶液D进行分离,操作①的操作名称是过滤;
工业废渣在足量的空气中,加热,铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,锌与氧气在加热的条件下反应生成氧化锌,硫燃烧生成二氧化碳,加入过量稀硫酸,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,稀硫酸过量,故溶液D中含有的溶质是硫酸锌和硫酸、硫酸铜,其化学式为ZnSO4、H2SO4、CuSO4。
17. 将混合溶液中的氯化钙转化为碳酸钙沉淀 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl 引流 向滤液D中加入过量的稀盐酸,充分反应后再进行蒸发结晶
【分析】根据过量的碳酸钠溶液能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,沉淀B为碳酸钙,滤液D为碳酸钠和氯化钠的混合溶液;碳酸钙沉淀能与过量的稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,滤液C为氯化钙和盐酸的混合溶液。
【详解】(1)过量的碳酸钠溶液能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,操作②中加入过量Na2CO3的目的是将混合溶液中的氯化钙转化为碳酸钙沉淀。发生反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl。
(2)操作②是将沉淀与滤液分离,是过滤操作,玻璃棒的作用是引流。
(3)上述所得的NaCl固体不纯,是因为滤液含有过量的碳酸钠,向滤液D中加入过量的稀盐酸,充分反应后再进行蒸发结晶。
18. b Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 使硫酸铜全部反应 稀硫酸, 无气泡冒出(无气体产生) “酸溶”过程中Zn能与稀H2SO4反应,而Cu不能反应(或“置换”过程中锌能置换出硫酸铜溶液中的铜)
【详解】(1)
a、黄铜是铜、锌混合物,能被酸腐蚀,故错误;
b、合金的硬度一般比组成它的纯金属大,则黄铜的硬度比铜大,故正确;
c、合金的熔点一般比组成它的纯金属低,则黄铜的熔点比锌低,故错误。
故选b
(2)“酸溶”过程是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,其化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
(3)“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是使硫酸铜全部反应,过滤得到纯净的硫酸锌溶液。
(4)向滤渣中缓慢加入稀硫酸并不断搅拌,观察到无气泡冒出时停止加入,过滤得到硫酸锌溶液。
(5)能判断锌的金属活动性比铜强的事实是“酸溶”过程中Zn能与稀H2SO4反应,而Cu不能反应。
19. CO2 b 溶液的pH等于7 结晶步骤能耗过多 CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产生NOx
【详解】(1)煅烧石灰石会使碳酸钙在高温下分解成二氧化碳和氧化钙,所以X是二氧化碳,其化学式是:CO2。
(2)氧化钙中加水后得到的是氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,因为反应生成的氢氧化钙部分溶于水,部分悬浮于液体中,所以“制浆”所得的混合物属于悬浊液,故填:b。
(3)“中和”步骤主要反应是硝酸与氢氧化钙生成硝酸钙和水,化学方程式为:。
(4)因为氢氧化钙微溶于水,如果氢氧化钙没有完全反应,液体中就有悬浮的颗粒物,另外氢氧化钙溶液呈碱性,如果氢氧化钙完全反应,溶液应该呈中性,pH=7,所以工业生产常根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:容器内混合物基本变澄清和溶液的pH等于7。
(5)“制浆”时须控制好加入水的量。因为氢氧化钙微溶于水,加入水量太少会导致制浆困难;而如果加入水量太多会导致溶液中水分太多,蒸发浓缩时消耗的能量过多,故填:结晶步骤能耗过多;
(6)根据题中提供的信息:硝酸受热会分解,而氧化钙和硝酸反应放热,故此法过程中产生NOx的原因是:CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产生NOx。
【点睛】解答本题的基本原理是利用碳酸钙受热分解出氧化钙,再将氧化钙制成氢氧化钙的悬浊液,然后加入稀硝酸中和得到硝酸钙。不直接利用氧化钙与稀硝酸进行反应,是因为氧化钙与硝酸溶液反应时会放热,使得硝酸分解产生有害气体NOx。
20. 增大接触面积,加快化学反应速率,使反应更充分 Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+2H2O+CO2↑ 2 取最后一次洗涤液少许于试管中;加入少量硝酸银溶液,若无明显现象,证明沉淀洗涤干净 HCl、FeCl2 开始没有沉淀,一段时间后,有白色沉淀生成,并且白色沉淀逐渐转化成红褐色的沉淀 蒸发 蒸发皿
【详解】(1)将孔雀石粉碎的目的是:增大接触面积,加快化学反应速率,使反应更充分;故填:增大接触面积,加快化学反应速率,使反应更充分;
(2)碱式碳酸铜和盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳,化学方程式为:Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑;故填:Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑;
(3)滤液Ⅰ中含有碱式碳酸铜和盐酸反应生成的氯化铜和反应剩余的盐酸,所以在滤液Ⅰ中加入过量铁粉,搅拌至充分反应,其中发生的置换反应有铁和氯化铜的反应、铁和盐酸的反应2个;故填:2;
(4)氯离子和银离子反应会生成氯化银沉淀,所以在洗涤、干燥获取铜粉时,判断洗涤完全的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,加入少量硝酸银溶液,若无明显现象,证明沉淀洗涤干净;故填:取最后一次洗涤液少许于试管中,加入少量硝酸银溶液,若无明显现象,证明沉淀洗涤干净;
(5)铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,以及加入的X(稀盐酸)是过量的,所以滤液Ⅱ的溶质为:HCl、FeCl2;由于滤液Ⅱ中有盐酸,氢氧化钠优先与盐酸反应,再与FeCl2反应,生成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁(白色固体)易被氧气氧化,反应方程式为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3;取少量滤液Ⅱ于试管中,滴加适量氢氧化钠溶液后静置,该过程中的实验现象为:开始没有沉淀,一段时间后,有白色沉淀生成,并且白色沉淀逐渐转化成红褐色的沉淀;故填:HCl、FeCl2;开始没有沉淀,一段时间后,有白色沉淀生成,并且白色沉淀逐渐转化成红褐色的沉淀;
(6)蒸发可以使溶液中的晶体析出,所以操作Y的名称是蒸发,蒸发操作中需要使用的仪器有铁架台、坩埚钳、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿;故填:蒸发;蒸发皿。
【点睛】本题的难度较大;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。
21. Fe2(SO4)3 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 或 Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 将Fe3+和Al3+转化为沉淀而除去 7.0 取最后一次洗涤液,加入Ba(NO3)2(或BaCl2)溶液,若无白色沉淀产生,说明已经洗涤干净。
【详解】(1)由于软锰矿粉(主要含MnO2,还有少量Fe2O3、Al2O3),所以“酸浸”时还发生的反应是氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,以及氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水,,对应的化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O或Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O。
故填:Fe2(SO4)3;Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O或Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;
(2)流程中虚线内价氨水的是调节溶液的PH,主要目的是将Fe3+和Al3+转化为沉淀而除去。“沉锰”工序中,如图当PH=7.0时, MnCO3的产率最高。
故填:将Fe3+和Al3+转化为沉淀而除去;7.0;
(3)“过滤Ⅱ”后续的操作为洗涤、干燥,证明MnCO3固体已经洗涤干净的操作是取最后一次洗涤液,加入Ba(NO3)2(或BaCl2)溶液,若无白色沉淀产生,说明已经洗涤干净。
故填:取最后一次洗涤液,加入Ba(NO3)2(或BaCl2)溶液,若无白色沉淀产生,说明已经洗涤干净。
。
22. 取上层清液,滴加足量稀盐酸,有气泡生成 除去溶液中氢氧化钠和碳酸钠 解:由题意可知,当加入20氢氧化钠溶液g时和盐酸恰好完全反应,则20g0.8%的氢氧化钠溶液中含氢氧化钠的质量=20g×0.8%=0.16g
设20g稀盐酸中含溶质的质量为x
=
x=0.146g
所用盐酸的溶质质量分数= ×100%=0.73%。
答:所用盐酸的溶质质量分数为0.73%。
0.73%
【详解】(1)①钡离子与硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀,氢氧根离子与镁离子结合生成氢氧化镁沉淀,则氢氧化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀,故反应的化学方程式写为:Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓;
②由于碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,所以检验所加Na2CO3溶液过量的方法是取上层清液,滴加足量稀盐酸,有气泡生成,故填取上层清液,滴加足量稀盐酸,有气泡生成;
③由于溶液中有生成的氢氧化钠和过量的碳酸钠,所以向溶液X中加入适量盐酸的目的是除去溶液中氢氧化钠和碳酸钠,故填除去溶液中氢氧化钠和碳酸钠。
(2)见答案
23. SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 搅拌或升高温度 过滤 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O Fe3+、H+、SO 加入氯化钡溶液,若没有白色沉淀产生
【详解】(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,题目信息给出二氧化硅与二氧化碳性质相似,则二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,据此书写化学方程式;加快反应速率可以增加接触面积,因此搅拌可以使粉末与液体充分接触,另外升高温度,可以增加碰撞频率,提高反应速率;
故答案为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;搅拌或升高温度。
(2)经过步骤①实现了固液分离,常用方法为过滤;
故答案为:过滤。
(3)根据题目信息可知滤渣B为氧化铁和氧化铈,氧化铁与硫酸可以发生反应,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,据此书写化学方程式;
故答案为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。
(4)滤渣B含有硫酸铁和过量的硫酸,因此需要去除硫酸铁和硫酸,因此洗涤去除离子为Fe3+、H+、SO42﹣;滤渣B需要检验离子是否洗涤干净,则可以通过硫酸根检验,利用硫酸根与钡离子生成沉淀的性质,取最后洗涤的滤液,加入氯化钡溶液,若观察到白色沉淀,则没有洗涤干净,若没有沉淀,则洗涤干净;
故答案为:Fe3+、H+、SO42﹣;加入氯化钡溶液,若没有白色沉淀产生。
24. 二氧化硅 CO2 否 导致碳酸钙不纯
【详解】(1)氧化物由两种元素组成,且一种元素为氧元素,因此符合该特点只有二氧化碳和二氧化硅;
(2)加入盐酸生成了二氧化碳,转化时需要二氧化碳,所以CO2可以循环使用;
(3)过滤Ⅰ将不溶于酸的二氧化硅等杂质去除,若省去这一步,则这些不溶物再经过转化后,难以去除,混入生成的碳酸钙沉淀中,导致碳酸钙不纯;
(4)“转化”步骤中发生的反应为氯化钙、二氧化碳、氨气和水反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵,反应的化学方程式为:。
25. 铝离子转化为氢氧化铝沉淀 吸收效率更高,更完全
【详解】(1)酸浸时使用过量的稀硫酸的目的是使氧化铝完全反应,是氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水,对应的化学方程式为 ;
(2)氧化铝与酸反应,二氧化硅与酸不反应,故滤渣Ⅰ的主要成分为;
(3)加调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使转化为,这个过程碳酸钙和硫酸反应生成了硫酸钙和水,而硫酸钙是微溶的,所以滤渣Ⅱ的主要成分为;若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是铝离子转化为氢氧化铝沉淀。
(4)二氧化硫能与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水,化学方程式为:;
碱式硫酸铝易溶于水,相对石灰乳,更能充分吸收二氧化硫,用石灰乳吸收,生成的亚硫酸钙属于微溶物,容易阻止反应进一步发生,比较这两种方法,碱式硫酸铝吸收二氧化硫的优点是吸收效率更高,更完全。
【点睛】读图,从中获得解答题目所需的信息,所以在解答题目时先看解答的问题是什么,然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息,这样提高了信息扑捉的有效性。解答的问题实际上与复杂的转化图相比,其实很简单很基础,或者可以说转化图提供的是情境,考查基本知识。
26. 生石灰 增大接触面积,加快反应速率 湿润的红色石蕊 除去过量的氢氧化钙,使溶液呈酸性 加热浓缩(蒸发至硝酸钙的饱和溶液) 冷却结晶 漏斗 70%
【详解】(1)氧化钙通常被称为生石灰;
(2)粉碎后固体变为粉末,增加了与水的接触面积,利用反应充分进行;
(3)硝酸铵与氢氧化钙反应生成硝酸钙、水和氨气,反应的化学方程为:Ca(OH)2+2NH4NO3=Ca(NO3)2+2H2O+2NH3↑;
(4)氨气溶于水显碱性,可以使红色湿润的石蕊试纸变蓝,因此将湿润的红色石蕊试纸置于容器口,观察颜色变化,证明有氨气生成;
(5)制浆主要是氢氧化钙,加入硝酸铵反应后若有剩余氢氧化钙不反应,则需要加入硝酸,将剩余氢氧化钙全部转化为硝酸钙,保证原料利用率;
(6)根据溶解度曲线可以看出,硝酸钙晶体可通过降温结晶的方法制取,首先需要蒸发溶剂,提高溶液浓度,然后降温结晶,固体析出,洗涤固体后,干燥就可以得到较为纯净的固体;过滤时还需要漏斗过滤滤液;
(7) ,按照上述反应方程式,若正好生成Ca(NO3)2•4H2O,则还需要3分子水,即3×18g=54g水,因此加入硝酸溶液质量=126g+54g=180g,硝酸溶液质量分数=×100%=70%。
27. b 过滤 漏斗 蒸发浓缩 17.1% 洗涤固体,去除可溶性杂质 温度较低,避免硫酸铜溶解,造成损失
【详解】(1)制备五水硫酸铜,所以加入试剂必须既能消耗硫酸,又不引入新的杂质;
a、铜不与硫酸反应,不符合题意,
b、氧化铜可与硫酸反应生成硫酸铜,可以除去稀硫酸,且氧化铜不溶于水,可以过滤去除,不引入新的杂质,符合题意,
c、铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁,但是引入硫酸亚铁杂质,不符合题意。故选b。
(2)固液分离的常用方法为过滤;除了上述仪器,还需要漏斗过滤滤液;
(3)制得五水硫酸铜晶体需要蒸发结晶,因此操作B为蒸发浓缩,然后降温结晶,得到所需固体;此时溶液为饱和溶液,此时溶质质量分数=×100%=×100%17.1%;
(4)晶体为固体需要洗涤,得到较为纯净的固体;另外温度过高,会使硫酸铜溶解,造成晶体质量的损失,冰水可以降低温度;
28. MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑ 增大反应物的接触面积,反应物充分接触,加快反应速率 过滤 烧杯 玻璃棒 漏斗 SO2 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 产生了热量
【详解】(1)白云石矿石是含有MgCO3、SiO2等物质的混合物,酸浸池中碳酸镁能与稀硫酸反应,发生的化学反应方程式是:MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑。
(2)矿石进行酸浸前进行粉碎的意义在于:增大反应物的接触面积,反应物充分接触,加快反应速率。
(3)过滤能将固液分离,流程中经过“系列操作”得到渣质是通过过滤实现的,在实验室进行该操作时需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗。
(4)由质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知,2MgSO4+C2MgO+ CO2↑+2X↑,反应前后镁原子、硫原子、氧原子、碳原子的个数分别为2、2、8、1和2、0、4、1,故2X中含有2个硫原子、4个氧原子,故生成物中的X的化学式为SO2;工业上可用烧碱溶液将其吸收处理后排放,二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,其反应的化学方程式:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
(5)活性炭在煅烧炉中除了做硫酸镁的还原剂之外,还有一个重要的作用是产生了热量;体现这一作用碳燃烧生成了二氧化碳放出了大量的热,化学反应是。
29. 纯碱/苏打 Na2SO4+4CNa2S+4CO↑ 使反应物充分接触,有利于充分、迅速反应 产生的一氧化碳有毒,会污染环境 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 平衡装置内气压 避免氨气逸出污染环境 氧化钙与水反应放出大量热,分子运动加快,使得氨水挥发出大量氨气 操作简便
【详解】(1)碳酸钠俗称为纯碱或苏打。
(2)在高温条件下,Na2SO4和木炭生成Na2S和CO,反应的化学方程式为Na2SO4+4CNa2S+4CO↑。
(3)③中的碳酸钠和硫化钙混合进行“水浸”时通常需要搅拌,其目的是使反应物充分接触,有利于充分、迅速反应。
(4)吕布兰法有明显不足,例如碳有高温条件下与硫酸钠反应产生的一氧化碳有毒,会污染环境或者是浓硫酸与氯化钠反应产生酸性氯化氢气体,污染环境。
(5)用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl,氯化氢气体溶于水变成盐酸,盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。
(6)装置中三颈烧瓶上连接的长颈漏斗与大气相连通,故它的主要作用是平衡装置内气压,以免瓶内气压过大,把瓶塞弹出。在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,可以吸收氨气,避免氨气逸出污染环境。
(7)实验过程中浓氨水滴在生石灰上可以得到大量氨气,原因是氧化钙与水反应放出大量热,分子运动加快,使得氨水挥发出大量氨气。这样制取氨气的优点是操作简便。
【点睛】纯碱不是碱,是碳酸钠,属于盐。本题考查了纯碱的三种制取原理,制取装置的优缺点。
30. Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O CaCl2 MgSO4+BaCl2=BaSO4↓+MgCl2 FeCl3 稀盐酸
【分析】石灰石的主要成分是碳酸钙,该物质中含有杂质氧化铁和硫酸镁。
加入过量的稀盐酸后,碳酸钙和稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳。氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水。则该滤液1中含有氯化钙、氯化铁、硫酸镁、盐酸。
加入适量的氯化钡后,氯化钡可以将溶液中的硫酸镁除去,氯化钡和硫酸镁反应生成氯化镁和硫酸钡沉淀。则经过过滤后,滤液2中含有氯化钙、氯化铁、氯化镁、盐酸。
加入过量的氢氧化钙后,氢氧化钙和盐酸优先反应,生成氯化钙和水。氢氧化钙和氯化铁反应,生成氢氧化铁沉淀和氯化钙。氢氧化钙和氯化镁反应,生成氢氧化镁沉淀和氯化钙。则经过过滤后,滤液3中含有氯化钙、氢氧化钙。
通过调节pH值,将氢氧化钙转化为氯化钙,即得到产品。
【详解】根据以上分析可知:
(1)氧化铁和盐酸反应,生成氯化铁和水。故答案为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(2)通过分析可知,滤液1中,含有氯化钙、氯化铁、硫酸镁和盐酸。故答案为:CaCl2;
(3)通过分析可知,向滤液1中加入氯化钡后,氯化钡和硫酸镁反应,生成硫酸钡沉淀和氯化镁。故答案为:MgSO4+BaCl2=BaSO4↓+MgCl2;
(4)通过分析可知,向滤液2中加入氢氧化钙,可以除去盐酸、氯化镁和氯化铁。故答案为:FeCl3;
(5)通过分析可知,滤液3的溶质为氯化钙和氢氧化钙。为了调节pH,使其降低,则可以加入酸性物质。加入该物质后,不仅能降低pH,而且能将氢氧化钙转化为氯化钙得到产品,则可以分析出加入的物质可能是稀盐酸。氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水。故答案为:稀盐酸。
31. 2NH3H2O+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O 氮肥 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
【详解】(1)Fe2O3和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式:;
(2)Fe2O3和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,滤液Ⅰ中还有;
(3)氨水与硫酸反应生成硫酸铵和水,其化学反应方程式为2NH3H2O+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O;
(4)滤液Ⅱ中的盐是(NH4)2SO4,可用作氮肥;
(5)氢氧化铁可以在加热的条件下反应生成氧化铁和水,化学反应方程式为2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O。
32. +3 CaCO3CaO+CO2↑ 放热 蓝 熟石灰 有机 H2O 氢气 25℃是常温,不需要降温
【详解】(1)FeCl3中,氯元素显-1价,根据化合物中各元素化合价的代数和为零可知,铁元素的化合价是+3;
(2)石灰石煅烧生成生石灰和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑,生石灰变成的熟石灰的过程是放热过程放热,氢氧化钙水溶液呈碱性,石灰水能使紫色石蕊试液变蓝色。熟石灰具有碱性,石灰石和熟石灰中常用于改良酸性土壤的是熟石灰;
(3)C2H6O是含碳化合物,属于有机化合物;C2H6O在O2中完全燃烧生成CO2和H2O;氢气燃烧生成水,无污染,煤、氢气、乙醇三种燃料中,氢气燃烧产物是水,对环境无任何影响,故最清洁的是氢气;
(4)工业上选择25℃而不选择5℃进行冷却结晶的主要原因是①滤液多次循环后,25℃与5℃结晶产品的总产率基本相同:②25℃是常温,不需要降温。
33. +4 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 过滤 防止钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应 TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO
【详解】:(1)硫酸氧钛(TiOSO4)中硫元素和氧元素的化合价分别为+6和-2,根据化合物中各种元素化合价的代数和为0,计算出Ti元素的化合价为+4,故填:+4;
(2)钛铁矿中的氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水;故填:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(3)操作2是分离固体与液体的方法,是过滤操作;故填:过滤;
(4)氩气是一种稀有气体,化学性质稳定,该反应在氩气的环境中进行就是利用了其化学性质稳定,防止了钛、镁在高温时被氧化,在高温和氩气氛围中,金属镁和以TiCl4反应生成氯化镁和金属Ti;故填:防止钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应;
(5)反应中氯气和碳的质量按71:12的比例参加反应,即反应中氯气与碳的化学式前面的化学计量数之比为: =1:1;则TiO2与焦炭、氯气在高温下反应,生成四氯化钛和一氧化碳;故填:TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO。
34. 悬浊液 使原料充分反应,提高原料利用率 过滤 漏斗 常温下K2SO4的溶解度较小 冷却结晶 CaCO3
【详解】(1)CaCO3不溶于水,粉碎后与水混合悬浮在水中,静置后会下沉,故形成的混合形式是悬浊液;CaCO3与水混合下沉的悬浊液与含SO2的烟气、空气中气体反生成石膏(CaSO4·2H2O),化学方程式为:。
(2)石膏与饱和(NH4)2CO3溶液相混合,发生反应I时需不断搅拌,其目的是:使原料充分反应,提高原料利用率。
(3)“操作I”是将固体和液体分离,名称是过滤;实验室进行该操作时所用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗。
(4)反应II发生的复分解反应,根据复分解反应发生的条件:生成物中要有沉淀、气体或水生成,故该反应在常温下能实现的原因是:根据表格中提高的数据:常温下K2SO4的溶解度较小,会以沉淀的形式解析析出。
(5)NH4Cl在农业上可以用作化肥,从NH4Cl溶液中得到NH4Cl晶体,可以采用加热浓缩、冷却结晶,再过滤的方法。
(6)根据流程图,此工艺流程中可以循环利用的物质是CaCO3。
江苏省镇江市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-29流程题: 这是一份江苏省镇江市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-29流程题,共20页。试卷主要包含了流程题等内容,欢迎下载使用。
江苏省徐州市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-24流程题: 这是一份江苏省徐州市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-24流程题,共11页。试卷主要包含了流程题等内容,欢迎下载使用。
江苏省盐城市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-79流程题: 这是一份江苏省盐城市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-79流程题,共16页。试卷主要包含了推断题,流程题等内容,欢迎下载使用。