江苏省扬州市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-80流程题
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这是一份江苏省扬州市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-80流程题,共60页。试卷主要包含了流程题,科普阅读题等内容,欢迎下载使用。
江苏省扬州市三年(2020-2022)中考化学模拟题分题型分层汇编-80流程题
一、流程题
1.(2022·江苏扬州·模拟预测)某氮肥厂用煤、空气和水为原料合成氨气(NH3),同时可得到副产品碳酸氢铵。其工艺流程如图所示:
回答下列有关问题:
(1)煤加入煤气发生炉前需经过粉碎处理,其目的是____________。
(2)“合成塔”中发生反应的化学方程式是____________。
(3)部分氨气通入“碳化塔”的目的是____________。
(4)氨气被广泛认为是未来理想的零碳燃料,其燃烧的微观示意图如图所示。
①参加反应的甲、乙分子个数比是____________。
②该反应属于____________(填基本反应类型)反应。
2.(2022·江苏扬州·三模)NiSO4•6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含Ni外,还含有Cu、Zn、Fe等杂质)为原料获得。有关工艺流程如图:
【资料】①Ni能与稀硫酸反应生成NiSO4和H2;
②H2O2溶液能将FeSO4氧化成Fe2(SO4)3;
③NiCO3是一种不溶于水、易溶于强酸的浅绿色沉淀;
④碱性条件下NiSO4转化为Ni(OH)2沉淀。
(1)“酸溶”时向废渣中加入足量稀硫酸的目的是_______。
(2)“除锌”时发生复分解反应,滤渣Ⅱ的成分是_______(填化学式)。
(3)“氧化”时发生的反应为H2O2+2FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+aH2O,则a=_______。加入H2O2溶液时,温度不能太高的原因是_______。
(4)“除铁”时,控制不同的条件可以得到不同的滤渣Ⅲ.已知滤渣Ⅲ的成分与温度、pH的关系如图所示,图中阴影部分是黄铁矾钠沉淀【化学式为:Na2Fe6(SO4)4(OH)12】。下列说法正确的是 (填字母)。
A.FeOOH中铁元素为+2价
B.Fe2O3固体为红棕色
C.若在20°C时,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4时除去铁,此时溶液中出现的沉淀是FeOOH和Fe(OH)3
D.工业生产中若保特溶液的pH为1.8左右、温度为85~95°C时得到沉淀为黄铁矾钠
(5)“沉镍”时生成NiCO3沉淀的化学方程式为_______。在“沉镍”时,若将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中,会生成_______(填化学式),不能得到NiCO3。
(6)由NiCO3沉淀制得NiSO4•6H2O晶体的实验步骤为:向沉淀中加入_______溶液,直至恰好完全溶解,转化为NiSO4溶液;蒸发浓缩、降温结晶、_______、洗涤并晾干。
(7)现有含Ni20%的电镀废渣100kg,经过上述工业制得NiSO4•6H2O78.9kg,则Ni的利用率为___。(写计算过程,结果保留一位小数。)
已知:①NiSO4•6H2O的相对分子质量为263;②利用率=×100%
3.(2022·江苏扬州·统考一模)某兴趣小组利用废镍材料(含有金属Ni及少量Fe、Ag、Fe2O3)探究相关物质的性质并回收镍,设计流程如图所示。
资料:a.H2O2溶液可将Fe2+转化为Fe3+。
b.Fe2+、Fe3+、Ni2+转化为对应的氢氧化物沉淀时,溶液pH有如图关系:
(1)废镍材料“粉碎”的目的是______。
(2)“酸浸”中发生的反应化学方程式除、、还有______,该反应属于______反应(填基本反应类型);X是______(填名称)。
(3)在“转化1”中,加入试剂先后顺序是______(填字母)。
A.先加H2O2溶液,再加NaOH溶液 B.先加NaOH溶液,再加H2O2溶液
(4)在“转化1”中,加NaOH溶液调节pH为______(填范围)。操作A是______,该操作中所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和______。
(5)Ni、Fe、Ag三种金属的活动性由强到弱的顺序为______。
4.(2022·江苏扬州·统考二模)金属锰是冶炼工业中常用的添加剂。工业上以两矿法(软锰矿和黄铁矿)制备金属锰的主要流程如下所示:
已知:a软锰矿的主要成分是MnO2,黄铁矿的主要成分是FeS2,两矿中都含有SiO2及少量Fe、Al、Zn的化合物等杂质。SiO2难溶于水也难溶于酸,制备过程中不参加反应。
b焙烧时发生的反应:
c锰离子在pH大于6的环境中易形成Mn(OH)2沉淀,部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
pH
5.2
3.2
9.7
10.4
(1)焙烧时固体混合物中硫和锰的原子个数比对水浸过程Mn的浸出率影响如下图图1所示,选择n(S)/n(Mn)为3.0而未选择浸出率更高的3.5,可能的原因是___________。(填字母)
A.当n(S)/n(Mn)>3.0时Mn的浸出率变化不明显
B.避免使用较多的黄铁矿带入更多杂质,增加后续除杂成本
(2)为避免部分杂质在水浸时浸出,需要焙烧温度高于600℃将其转化为___________(填“可溶物”或“难溶物”),结合图2应选择最适宜的焙烧温度为___________。
(3)水浸过程中,为提高锰元素的浸出率可采取的措施之一是___________。
(4)浸出液中金属离子除Mn2+外,还含有Al3+、Fe3+、Fe2+和Zn2+。向浸出液中加入双氧水作为氧化剂是为了将浸出液中的Fe2+转化为___________(填离子符号),加稀硫酸调节pH保持在5.5目的是___________。
(5)滤液2中含有的溶质为MnSO4、(NH4)2SO4,“除锌”时反应的化学方程式为___________。滤渣1和滤渣2需水洗的目的是___________。
(6)“电解”时,电解池阳极上发生失去电子的反应,阴极上发生得电子的反应,则金属锰应在电解池的___________(填“阳极”或“阴极”)析出
(7)该工艺中锰的浸出率为85%,现有含二氧化锰60%的软锰矿10吨,得到的浸出液中含硫酸锰___________吨。(写出计算过程,结果保留一位小数)
5.(2022·江苏扬州·模拟预测)MnCO3可用作涂料和清漆的颜料。已知MnCO3、Mn(OH)2均难溶于水,MnCO3在100℃时开始分解。以软锰矿(主要成分MnO2)为原料制备高纯MnCO3的流程如下:
(1)反应塔1中的反应为:,该反应的基本类型是______反应;反应塔1中往往有副产物MnS2O6生成,温度对该反应的影响如下图所示,为减少MnS2O6的生成,最适宜的温度为______℃;为了提高锰元素的浸出率,通常还可以采取的措施是______。
(2)反应塔2中的反应为,则X的化学式为______。反应塔2中需控制溶液的酸碱度,若碱性过强,MnCO3粗产品中将混有______(填化学式)。
(3)向反应塔2中加入碳酸氢铵溶液时,往往需要控制温度在30~35℃,温度不宜太高的原因是______。(用化学方程式表示)。
(4)洗涤塔中洗涤的目的是______,判断洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加______溶液,无白色沉淀产生,则证明已洗涤干净。
(5)在空气中加热34.5g碳酸锰,一段时间后得到24.5gMnO2和MnO的混合物。计算该混合物中MnO2的质量。(请在答题卡上写出计算过程)
6.(2022·江苏扬州·统考一模)硫酸铜在纺织、印刷等行业有广泛用途。以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾(CuSO4·5H2O)的流程示意图。
已知:①Fe3+完全沉淀的pH是3.2,Cu2+完全沉淀的pH是6.7。
②Fe3+能与KSCN溶液作用显血红色。
③CuSO4·5H2O易溶于水,难溶于酒精。
请回答下列问题:
(1)浸取时,需要用玻璃棒搅拌的目的是_________。
(2)氧化时,发生两个反应:其中一个是将Fe2+转化为Fe3+,另一个是Cu在稀硫酸作用下与H2O2溶液反应,该反应的化学方程式为_________。
(3)除铁时,需要调节pH到_________(填数字),最好选用的物质是_________(填字母)。
A.CuO B.NH3·H2O C.NaOH溶液
(4)取样检验时,检验Fe3+是否除尽的最佳方法是_________;红褐色固体为_________(填化学式)
(5)流程中“操作X”主要过程为:蒸发浓缩,_________,过滤,洗涤,最后晾干,得到产品。洗涤时,最适合的洗涤试剂是_________(填字母)。
A.蒸馏水 B.酒精 C.稀硫酸
(6)溶液Y是CuSO4的_________(选填“饱和”、“不饱和”或“不一定饱和”)溶液。
7.(2022·江苏扬州·统考一模)MnCO3可用作涂料和清漆的颜料。已知MnCO3、Mn(OH)2均难溶于水,MnCO3在100℃时开始分解。以软锰矿(主要成分MnO2)为原料制备高纯MnCO3的流程如下:
(1)反应塔1中的反应为:,该反应的基本类型是_____反应;反应塔1中往往有副产物MnS2O6生成,温度对该反应的影响如下图所示,为减少MnS2O6的生成,最适宜的温度为_____℃;为了提高锰元素的浸出率,通常还可以采取的措施是_____。
(2)反应塔2中的反应为,则X的化学式为_____。反应塔2中需控制溶液的酸碱度,若碱性过强,MnCO3粗产品中将混有_____(填化学式)。
(3)向反应塔2中加入碳酸氢铵溶液时,往往需要控制温度在30~35℃,温度不宜太高的原因是_____。(用化学方程式表示)。
(4)洗涤塔中洗涤的目的是_____,判断洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加_____溶液,无白色沉淀产生,则证明已洗涤干净。
(5)若所得产品的产率(产率=)偏高,其可能的原因为_____。
a.反应物未完全沉淀 b.过滤时滤纸破损
c. MnCO3未洗涤干净 d.高温烘干MnCO3
(6)在空气中加热34.5g碳酸锰,一段时间后得到24.5gMnO2和MnO的混合物。计算该混合物中MnO2的质量。(请写出计算过程)
8.(2022·江苏扬州·统考一模)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3,少量FeS2等)为原料,生产Al2O3并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:
【查阅资料】2CaO+2SO2+O2=2CaSO4
(1)“焙烧”过程均中会产生SO2,用NaOH溶液吸收SO2的化学方程式为_________。
(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如下图所示。焙烧时,添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率____(填“高”或“低”),其主要原因是_____(用语言文字描述)。
(3)工业上为了加快“碱浸”速率,可采取的措施有___(写1点)。“碱浸”过程中Al2O3转化为偏铝酸钠(化学式为NaAlO2),发生反应的化学方程式是Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+X,X的化学式为__。
(4)“过滤”需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________。向滤液中通入过量CO2,铝元素转化为Al(OH)3;Al(OH)3受热分解为Al2O3,写出该反应的化学方程式___________。
(5)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3.Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应时消耗Fe2O3与FeS2的化学计量数之比为______。
9.(2021·江苏扬州·统考三模)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,设计了如下图所示的实验流程。
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)浸取时,需用玻璃棒搅拌的目的是_______。
(3)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_______。
(4)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
(5)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)。
(6)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,原因是_______(用化学方程式表示)。母液x中的溶质为_______。
10.(2021·江苏扬州·统考二模)燃料在使用过程中的碳循环如下图:
(1)化石燃料包括煤、石油、_______;属于_______资源(填“可再生”或“不可再生”)。
(2)空气是重要的资源。从液体空气中分离出N2是_______变化(填“物理”或“化学”);填充探空气球的稀有气体是_______(填化学式),运河三湾生态公园被誉为“天然氧吧”,园内空气中负氧离子(O2﹣)含量高,写出负氧离子与钾离子结合形成的物质化学式:_______。
(3)绿色植物通过_______作用吸收CO2,空气中的CO2含量增多会导致_______。
(4)利用海水可以进行碳储存,可以缓解空气中CO2过多的问题。向海水中通入足量的CO2,测定得海水的pH=6.3,测定其pH,应用_______测定。
(5)科学家采取“组合转化”技术,可将CO2转化为化工原料X,其反应的化学方程式:,则X的化学式为_______。
(6)如图CO2与H2反应转化为乙醇(C2H6O)的化学反应方程式:_______。此工艺在生产过程中采用_______方法将乙醇与水分离。
11.(2021·江苏扬州·统考三模)碳酸镁晶须(MgCO3•3H2O)是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。
Ⅰ.制取 MgCO3•3H2O
工业上从弱碱性卤水(主要成分为MgCl2)获取 MgCO3•3H2O 的方法如图1:
(1)沉淀过程的化学方程式为:MgCl2+CO2+2NaOH+2H2O═MgCO3•3H2O↓+_______。
(2)沉淀过程的pH 随时间的变化如图2所示,沉淀过程的操作为_______(填字母)。
A 向卤水中通入CO2至饱和,然后滴加NaOH 溶液,同时继续通入CO2
B 向NaOH溶液中通入CO2至饱和,然后滴加卤水,同时继续通入CO2
C 向卤水中通入CO2至饱和,然后滴加NaOH溶液,同时继续通入CO2
(3)沉淀过程的溶液中镁离子含量随时间的变化如图3所示,不同温度下所得沉淀产物如下表所示。则沉淀过程选择的适宜温度为48.95℃,请结合图3和下表分析,选择48.95℃的理由是_______。
温度(℃)
产物
46.95
MgCO3•3H2O
47.95
MgCO3•3H2O
48.95
MgCO3•3H2O
49.95
Mg5(OH)2(CO3)4•4H2O
(4)若所得产品的产率(产率=×100%)偏高,其可能的原因为_______ (填字母)。
A 反应物未完全沉淀 B 过滤时滤纸破损
C MgCO3•3H2O 未洗涤干净 D MgCO3•3H2O未完全烘干
(5)若获取MgCO3•3H2O的样品中含有少量Mg5(OH)2(CO3)4•4H2O,则产品中镁元素的质量分数____(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
Ⅱ.测定MgCO3•3H2O的纯度
某小组同学称量3.8g样品放入如下图1所示的试管中,滴入稀硫酸与样品充分反应,利用B装置测得的CO2体积来进行计算。
(6)检查图1中装置B气密性时,用弹簧夹夹住胶皮管,向水准管中加入一定量的_______,如果水准管和量气管两边有稳定的高度差,说明气密性良好。
(7)同学们经过反复讨论,一致认为图 1 装置中存在缺陷,请帮助解决。
①为了防止CO2溶于水,图1装置B中量气管水面上方需放少量_______。
②装置A与B之间应添加图2中装置_______(填字母,下同),以除去CO2中的水蒸气。
③用图1装置测得的纯度会偏大,如果将装置A换成图3中的装置_______,可以避免此误差。
(8)该方案实验结束后,会有气体残留,不能完全进入量气管中,_______(填“需要”或“不需 要”)通入N2将其中残留的气体排入量气管中。
(9)若装置经过改进后,实验测得量气管中产生气体的质量为1.1g,则MgCO3•3H2O的纯度为______。(请写出过程,计算结果精确到0.1)
(10)若装置经过改进后,且其他操作均正确,下列因素会导致所测样品中MgCO3•3H2O的纯度 偏大的是_______(填字母)。
A 实验开始,量气管内液面低于量气管上端的0刻度线
B 反应前正确读取量气管中液体体积,反应后仰视读数
C 反应结束,未等装置冷却到室温就开始读取气体体积
D 反应结束,调节水准管使装置B两端液面相平后读数
12.(2021·江苏扬州·统考二模)立德粉(ZnS 和 BaSO4)是一种常用白色颜料。以重晶石(BaSO4)为原料生产立德粉的主要工艺流程如图:
资料:BaS 可溶于水,ZnS 和 BaSO4均难溶于水。
(1)原料进入回转炉之前先进行粉碎的目的______,焦炭需过量,其目的是:①______;②______。
(2)回转炉中,重晶石(BaSO4)与焦炭在高温下焙烧制得 BaS,同时还生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式是______,这个反应中,化合价发生变化的元素有______。
(3)上述流程中,主要用于分离、提纯的设备有______、过滤器和洗涤槽。
(4)反应器中发生的复分解反应化学方程式是______。
13.(2021·江苏扬州·统考二模)氧化锌是一种常用的化学添加剂,广泛应用于塑料、阻燃剂等产品的制作中。图为氧化锌的一种工艺生产流程。
(1)请写出反应①的化学反应方程式___________。
(2)已知反应②发生了复分解反应,请写出该反应的化学反应方程式___________。
(3)反应②进行完毕还需通过过滤操作实现ZnC2O4与溶液C的分离。可见本实验条件下ZnCl2的溶解度___________(填“>”“=”或“Ni>Ag
【解析】(1)
废镍材料“粉碎”的目的是增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)
“酸浸”中氧化铁也和硫酸发生反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:;该反应中有水生成,属于复分解反应,银不与硫酸反应,所以X 为银;
(3)
在“转化1”中,应先加H2O2使二价铁离子转化为三价铁离子,再加入氢氧化钠溶液调节pH使之完全沉淀 ,故选:A;
(4)
根据pH关系图可知,Ni2+在pH为6.7时开始沉淀,pH为9.5时完全沉淀,故在“转化1”中,加NaOH溶液调节pH为6.7~9.5;操作A是分离固体和液体,为过滤操作;该操作中所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗;
(5)
由流程图可知,镍和铁都能与硫酸反应,银不能,则银的金属活动性最弱,铁能置换出镍,则铁的金属活动性强于镍,三种金属活动性由强到弱的顺序为Fe>Ni>Ag。
4.(1)AB
(2) 难溶物 640℃
(3)适当升高温度或延长浸取时间等合理即可
(4) Fe3+ 将Fe3+和Al3+完全转化为氢氧化物沉淀,避免Mn2+形成Mn(OH)2沉淀
(5) 回收硫酸锰,提高产率
(6)阴极
(7)解法1:
解法2:设得到硫酸锰的质量为x
根据化学方程式可知
解得x=8.9t
答:得到的浸出液中含硫酸锰8.9t。
【解析】(1)
根据图1所示分析,当n(S)/n(Mn)>3.0时Mn的浸出率变化不明显且使用较多的黄铁矿带入更多杂质,增加后续除杂成本,故选:AB;
(2)
根据题意可知,SiO2难溶于水也难溶于酸,b焙烧时,生成的氧化铁难溶于水,为避免部分杂质在水浸时浸出,需要焙烧温度高于600℃将其转化为难溶物;结合图2可知,最适宜的焙烧温度为640℃;
(3)
水浸过程中,为提高锰元素的浸出率可采取的措施是适当提高温度或者延长浸取时间等;
(4)
向浸出液中加入双氧水作为氧化剂是为了将浸出液中的Fe2+转化为Fe3+,锰离子在pH大于6的环境中易形成Mn(OH)2沉淀,根据部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH表可知,加稀硫酸调节pH保持在5.5目的是将Fe3+和Al3+完全转化为氢氧化物沉淀,避免Mn2+形成Mn(OH)2沉淀;
(5)
滤液2中含有的溶质为MnSO4、(NH4)2SO4,“除锌”时硫酸锌和硫化铵反应生成硫化锌沉淀和硫酸铵,反应的化学方程式为:;滤渣1和滤渣2需水洗的目的是回收硫酸锰,提高产率;
(6)
“电解”时,电解池阳极上发生失去电子的反应,阴极上发生得电子的反应,则金属锰应在电解池的阴极析出;
(7)
见答案。
5.(1) 化合 90 将软锰矿粉碎
(2) CO2 Mn(OH)2
(3)
(4) 洗去碳酸锰表面的可溶性杂质,提高产品的纯度 Ba(NO3)2(合理即可)
(5)解:设MnO2的质量为x,则MnO的质量为(24.5g-x)。
依据质量守恒定律,反应前后锰元素的质量不变,可得:
x=17.4g
答:该混合物中MnO2的质量约为17.4g。
【解析】(1)
根据可知:该反应是两种物质发生反应生成一种物质,属于化合反应;依据图像可知,在90℃时MnS2O6的生成率较低,且温度升高MnS2O6的生成率变化不大,故为减少MnS2O6的生成,最适宜的温度为90℃;为了提高锰元素的浸出率,需要让软锰矿充分反应,因此通常采取的措施是将软锰矿粉碎,增大接触面积,使反应更充分,故填:化合;90;将软锰矿粉碎;
(2)
(2)反应塔2中的反应为,依据质量守恒定律可知:反应前后原子种类、个数均不变,反应前1个锰原子、1个硫原子、10个氧原子、2个氮原子、10个氢原子、2个碳原子,反应后1个锰原子、1个硫原子、8个氧原子、2个氮原子、10个氢原子、1个碳原子,因此X中含有1个碳原子、2个氧原子,则X的化学式为CO2;反应塔2中需控制溶液的酸碱度,若碱性过强,
溶液会含有较多的氢氧根离子,则锰离子会与氢氧根离子结合成Mn(OH)2沉淀,MnCO3粗产品中将混有Mn(OH)2,故填:CO2;Mn(OH)2;
(3)
温度较高时碳酸氢铵易分解生成氨气、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:,故填:;
(4)
碳酸锰带有可溶性杂质,经过洗涤塔可以洗去碳酸锰表面的可溶性杂质,提高碳酸锰的纯度,因此洗涤塔中洗涤的目的是:洗去碳酸锰表面的可溶性杂质,提高产品的纯度;判断洗涤干净主要是验证是否含有硫酸铵,硫酸铵中含有硫酸根,与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,加入可溶性钡盐即可,所以取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加Ba(NO3)2溶液,无白色沉淀产生,则证明已洗涤干净,故填:洗去碳酸锰表面的可溶性杂质,提高产品的纯度;Ba(NO3)2溶液(合理即可);
(5)
见答案。
6.(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更充分
(2)
(3) 3.2 A
(4) 取样,加入KSCN溶液,如果溶液不变色,说明铁离子已经除尽 Fe(OH)3
(5) 降温结晶 B
(6)饱和
【解析】(1)
浸取时,需要用玻璃棒搅拌的目的是:增大反应物之间的接触面积,使反应更充分;
(2)
铜与稀硫酸和过氧化氢反应生成硫酸铜和水,该反应的化学方程式为:;
(3)
Fe3+完全沉淀的pH是3.2,故除铁时,需要调节pH到3.2;
调节pH到3.2,可加入氧化铜,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,不会引入新的杂质;加入氨水和氢氧化钠溶液会引入新的杂质。
故选A;
(4)
Fe3+能与KSCN溶液作用显血红色,故可取样,加入KSCN溶液,如果溶液不变色,说明铁离子已经除尽;
红褐色固体为氢氧化铁,化学式为:Fe(OH)3;
(5)
操作X是通过降温结晶得到五水硫酸铜,故流程中“操作X”主要过程为:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥;
CuSO4·5H2O易溶于水,难溶于酒精,故洗涤时,最适合的洗涤试剂是酒精。
故选B;
(6)
溶液Y是硫酸铜析出后形成的溶液,是硫酸铜的饱和溶液。
7.(1) 化合 90℃ 将软锰矿粉碎
(2) CO2 Mn(OH)2
(3)
(4) 洗去碳酸锰表面的可溶性杂质,提高产品的纯度 Ba(NO3)2(合理即可)
(5)c
(6)设MnO2的质量为x,则MnO的质量为(24.5g-x),依据质量守恒定律可知反应前后锰元素质量不变,则:
答:该混合物中MnO2的质量约为17.4g。
【解析】(1)
根据反应方程式可知:该反应是两种物质结合成一种物质的反应,符合“一变多”的化合反应特征,故为化合反应;
依据图像可知,在90℃时MnS2O6的生成率较低,且温度升高MnS2O6的生成率变化不大,故为减少MnS2O6的生成,最适宜的温度为90℃;
增大物质间的接触面积也能提高锰元素的浸出率,因此通常还可以采取的措施是将软锰矿粉碎。
(2)
反应塔2中的反应为,依据质量守恒定律可知:反应前后原子个数不变、种类不变,反应前共有1个锰原子、1个硫原子、2个氮原子、10个氢原子、2个碳原子、10个氧原子,反应后已有1个锰原子、1个硫原子、2个氮原子、10个氢原子、1个碳原子、8个氧原子,因此X中含有1个碳原子、2个氧原子,为CO2;
若碱性过强,溶液会含有见多的氢氧根离子,则MnSO4溶液会与氢氧根离子结合成Mn(OH)2沉淀,MnCO3粗产品中将混有Mn(OH)2。
(3)
温度较高时碳酸氢铵易分解生成氨气、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:。
(4)
分离出的粗产品碳酸锰表面会有可溶性杂质影响纯度,因此洗涤塔中洗涤的目的是:洗去碳酸锰表面的可溶性杂质,提高产品的纯度;
验证MnCO3粗产品表面附着有硫酸铵杂质,也就是检验硫酸根的存在:证明已洗涤干净即证明不含硫酸根离子,可以向滤液中加入适量的Ba(NO3)2溶液(合理即可),无白色沉淀产生,则证明已洗涤干净。
(5)
根据计算公式:产率=
a.反应物未完全沉淀,则得到产品实际质量偏小,产率偏低,故该项不符合题意;
b.过滤时滤纸破损,则得到产品实际质量偏小,产率偏低,故该项不符合题意;
c. MnCO3未洗涤干净,则得到产品实际质量偏大,产率偏高,故该项符合题意;
d.高温烘干MnCO3,MnCO3在100℃时开始分解,则得到产品实际质量偏小,产率偏低,故该项不符合题意。
故填c。
(6)
见答案。
8.(1)
(2) 低 硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中
(3) 粉碎矿石或适当提高温度等
(4) 漏斗
(5)16:1
【解析】(1)
氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠和水,化学方程式为
(2)
根据图像可知随温度升高加入氧化钙的矿粉硫去除率数值低于不加氧化钙的矿粉,故填:低;其主要原因是根据资料氧化钙会与二氧化硫以及氧气反应生成硫酸钙,故填:硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中;
(3)
加快“碱浸”速率可以使物质之间接触面积加大或在温度较高的环境下进行,故填:粉碎矿石或适当提高温度等;根据质量守恒定律化学反应前后原子的个数和种类不变,反应前有2个铝原子、5个氧原子、2个钠原子、2个氢原子,反应后由2个铝原子、2个钠原子、4个氧原子,故X中含有2个氢原子、1个氧原子,所以X的化学式为:;
(4)
“过滤”需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,故填:漏斗;
根据质量守恒定律分析,氢氧化铝受热分解为氧化铝以及水,故化学方程式为:
(5)
与混合后在缺氧条件下焙烧生成,化学方程式为:,理论上完全反应时消耗的化学计量数之比为:。
9. 加快浸取速率(或加快溶解速率) 66.7% 无墨绿色(或全是紫红色) 产物中混有KHCO3 BCD MnO2 K2CO3和KMnO4
【详解】(1)共熔时,在加温加压条件下MnO2、KOH、O2反应生成K2MnO4和H2O,该反应化学方程式为。
(2)浸取时,需用玻璃棒搅拌的目的是加快浸取速率(或加快溶解速率)。
(3)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;K2MnO4水溶液呈墨绿色,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,若滤纸上观察到无墨绿色(或全是紫红色)痕迹,表示反应已完全。在K2CO3溶液中持续通入CO2,会生成KHCO3,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混有KHCO3。
(4)A、此方法需要通电,不能节约能源,不具备低碳优点,故错误;
B、此过程锰元素完全转化为KMnO4中的锰元素,所以锰元素转化率高,故正确;
C、得到的KOH可以循环利用,故正确;
D、可以同时获得氢气,故正确;
故选:BCD。
(5)歧化反应中生成的二氧化锰,是共熔时的反应物,从经济角度考虑,实验中可循环使用的物质除水外,还有MnO2。
(6)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,原因是高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为。室温时,K2CO3、KHCO3、KMnO4 的溶解度分别为111g、33.7g、6.36g,分离出高锰酸钾晶体可用冷却结晶的方法,则母液x中的溶质为K2CO3和KMnO4。
10. 天然气 不可再生 物理 He KO2 光合 温室效应 pH计(酸度计或精密pH试纸) C2H4 蒸馏
【详解】(1)化石燃料包括煤、石油、天然气;化石燃料不可能在短时间内形成,属于不可再生资源;
(2)从液体空气中分离出N2,是利用空气中氮气和氧气沸点不同,没有新物质生成,属于物理变化;填充探空气球的稀有气体是He,是因为He的密度比空气小;负氧离子与钾离子的化合价分别是-1价和+1价,依据化合物中正负化合价代数和为0,负氧离子与钾离子结合形成的物质化学式KO2;
(3)绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,二氧化碳是导致温室效应的主要气体,空气中的二氧化碳含量增多会导致温室效应;
(4)向海水中通入足量的CO2,测定得海水的pH=6.3,测定其pH,应用pH计测定,因为pH试纸测量的数值是整数;
(5),依据质量守恒定律可知:化学变化前后原子的个数和种类不变,反应前有2个碳原子、4个氧原子、12个氢原子;反应后有4个氧原子、8个氢原子,X中含有2个碳原子、4个氢原子,X的化学式为C2H4;
(6)CO2与H2在铬锌催化剂条件下生成乙醇,该反应的化学方程式为,酒精和水的沸点不同,此工艺中在生产过程中采用蒸馏方法将乙醇与水分离。
11. 2NaCl C 反应速率较快,且不会产生其他沉淀 CD 偏大 水 植物油 D HEFG 不需要 生成二氧化碳的质量m(CO2)=0.558L×1.97g/L=1.1g,设样品中MgCO3•3H2O的质量为x,则
解得x=3.45g;
MgCO3•3H2O的纯度为。
答:MgCO3•3H2O的纯度为90.8%。 AC
【详解】Ⅰ.(1)由反应的化学方程式可知,反应前后镁原子都是1个,碳原子都是1个,氧原子都是6个,氢原子都是6个,反应前氯原子和钠原子都是2个,都包含在未知物质中,因此未知物质是NaCl;
故填:2NaCl。
(2)沉淀过程的pH随时间的变化如图2所示,弱碱性卤水的pH大于7,开始时pH逐渐减小,说明加入了二氧化碳,一会儿后pH升高,说明加入了氢氧化钠溶液,同时继续通入二氧化碳,使反应继续进行;
故选:C;
(3)由表中数据可知,沉淀过程选择的温度为48.95℃,这是因为此温度下,镁离子沉淀的速率较快,沉淀效率较高,且不会生成其它沉淀;
(4)A、若反应物未完全沉淀,则MgCO3•3H2O的质量会偏小,产品实际质量偏小,产率偏低,故错误;
B、若过滤时滤纸破损,则部分沉淀进入滤液,MgCO3•3H2O的质量会偏小,产品实际质量偏小,产率偏低,故错误;
C、若MgCO3•3H2O未洗涤干净,则称得MgCO3•3H2O的质量会偏大,产品实际质量偏大,产率偏高,故正确;
D、若MgCO3•3H2O未完全烘干,称得MgCO3•3H2O的质量会偏大,产品实际质量偏大,产率偏高,故正确;
故填:CD;
(5)MgCO3•3H2O中镁元素质量分数为:,Mg5(OH)2(CO3)4•4H2O中镁元素质量分数为:,由计算可知,MgCO3•3H2O中的镁元素质量分数小于Mg5(OH)2(CO3)4•4H2O中的镁元素质量分数,因此若获取MgCO3•3H2O的样品中含有少量Mg5(OH)2(CO3)4•4H2O,则产品中镁元素的质量分数偏大;
Ⅱ.(6)检查图1中装置B气密性时,用弹簧夹夹住胶皮管,向水准管中加入一定量的水,如果水准管和量气管两边有稳定的高度差,说明装置内气体不会漏出,说明气密性良好。
(7)①为了防止二氧化碳溶于水,图1装置B中量气管水面上方需放少量植物油,防止二氧化碳与水接触。
②装置A与B之间应添加图2中装置D,利用浓硫酸的吸水性除去二氧化碳中的水蒸气。
③用图1装置测得的纯度会偏大,如果将装置A换成图3中的装置HEFG,直接测量生成二氧化碳的质量,可以避免此误差。
(8)该方案实验结束后,会有气体残留,不能完全进入量气管中,不需要通入氮气将其中残留的气体排入量气管中,若通入氮气则测得生成气体的体积偏大。
(9)见答案。
(10)A、实验开始,量气管内液面低于量气管顶端的0刻度线,导致测定二氧化碳体积偏大,进一步导致测定结果偏大;
B、反应前正确读取量气管中气体体积,反应后俯视读数,导致测定氨气体积偏小,进一步导致测定结果偏小;
C、反应结束,未等装置冷却到室温就开始读取气体体积,导致测定氨气体积偏大,进一步导致测定结果偏大;
D、反应结束,调节水准管使装置B两端液面相平后读数,能使实验结果更准确。
故填:AC。
12. 增大反应物接触面积,使反应更快更充分 提供高温 提高原料利用率 S、C 浸出槽
【详解】(1)粉碎焦炭的目的是增大反应物接触面积,使反应更快更充分,生产过程中加入过量的焦炭是为了提供高温和提高原料利用率;
(2)重晶石与焦炭在高温下焙烧制得 BaS,同时还生成一种可燃性气体,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Ba、S、O,C,生成物中含Ba、S,故应含C、O,生成的可燃性气体是一氧化碳,反应的化学方程式为:,反应过程中S由+6价变为-2价,C由0价变为+2价;
(3)上述流程中,主要用于分离、提纯的设备有浸出槽、过滤器和洗涤槽;
(4)反应器中发生的复分解反应为硫化钡与硫酸锌反应生成硫酸钡沉淀和硫化锌沉淀,反应的化学方程式为:。
故答案为:①增大反应物接触面积,使反应更快更充分;②提供高温;③提高原料利用率;④ ⑤S、C;⑥浸出槽;⑦。
13.
> 漏斗 引流
ab
【详解】(1)反应①中锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为:;
(2)反应②中氯化锌和草酸铵反应生成草酸锌和氯化铵,反应的化学方程式为:;
(3)只有草酸锌的溶解度小,才能有晶体析出,故ZnCl2的溶解度大于ZnC2O4的溶解度,过滤操作中需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,其中玻璃棒的作用是引流;
(4)反应③因为反应物生成物的系数都为1,所以剩余2个C原子,3个O原子,故气体D为CO、CO2的混合气体,反应的化学方程式为:;
(5)a.草酸铵的相对分子质量很小,不属于高分子化合物,故选项错误; b.溶液C的主要成分为氯化铵,只含有氮、磷、钾中的氮元素,属于氮肥,故选项错误。
故选ab。
故答案为:①;② ③
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