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專題20工藝流程圖題
1.(2024·山東濟(jì)南·中考真題)菱鋅礦是工業(yè)上制備硫酸鋅的原料。菱鋅礦的主要成分是ZnCO3,還含有SiO2
和Fe2O3等。如圖是用碳酸鋅樣品(雜質(zhì)為SiO2和Fe2O3;SiO2難溶于水,也不與稀硫酸反應(yīng))模擬工業(yè)制
備ZnSO4的流程。下列有關(guān)說法中,合理的是()
A.濾液a為無色溶液B.濾渣甲是SiO2
C.濾渣乙是單質(zhì)鐵D.步驟Ⅱ有氣體生成
【答案】BD
【解析】A、步驟Ⅰ中氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,反應(yīng)后的溶液呈黃色,故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤;
B、碳酸鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、水和二氧化碳,氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,SiO2難溶于水,
也不與稀硫酸反應(yīng),因?yàn)橄×蛩徇^量,所以濾渣甲是SiO2,故選項(xiàng)說法正確;
C、步驟Ⅱ中過量的鋅粉會(huì)與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸鋅和鐵,因?yàn)殇\粉過量,所以濾渣乙是單質(zhì)鐵和鋅,故選
項(xiàng)說法錯(cuò)誤;
D、步驟Ⅱ中鋅和過量的稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,有氣體生成,故選項(xiàng)說法正確;
故選:BD。
2.(2024·江蘇常州·中考真題)從青海查爾汗鹽湖提取碳酸鋰(Li2CO3)的一種流程如下。每100t鹽湖鹵水制
得碳酸鋰59.2kg(鋰元素的提取率為80%~92%)。下列說法正確的是()
A.該流程中石灰石的作用可以直接用生石灰來替代
.該流程中能循環(huán)利用的物質(zhì)是和
BMgOH2NaAlO2
C.蒸發(fā)結(jié)晶法可將氯化鋰中混有的氯化鈉完全除去
D.該鹽湖鹵水中鋰元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為0.014%
【答案】D
【解析】A.石灰石高溫分解生成氧化鈣和水,氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣,二氧化碳和NaAlO2反應(yīng)生成
活性氧化鋁,活性氧化鋁和鹵水反應(yīng)得到氯化鋰、氯化鎂、氯化鈣的混合溶液。用生石灰氧化鈣代替石灰
石,無法產(chǎn)生二氧化碳,無法從鹵水中得到較純的氯化鋰、氯化鎂、氯化鈣的混合液,所以該流程中石灰
石的作用不可以直接用生石灰來替代,錯(cuò)誤;
B.由流程圖可知,NaAlO2開始有投入、后面有產(chǎn)出,可以循環(huán)利用。碳酸鈣是石灰石的主要成分,開始煅
燒石灰石生成氧化鈣和水,發(fā)生的反應(yīng)是碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣、二氧化碳,開始投入石灰石(主要
成分碳酸鈣),后產(chǎn)出碳酸鈣,可循環(huán)利用。氫氧化鎂是除雜過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物,在過程中不需要重新投
入,不可以循環(huán)利用,錯(cuò)誤;
C.蒸發(fā)結(jié)晶是利用蒸發(fā)溶劑的方法使溶質(zhì)達(dá)到飽和后結(jié)晶析出,則蒸發(fā)結(jié)晶一定時(shí)間后,氯化鋰、氯化鈉都
達(dá)到飽和,繼續(xù)蒸發(fā)則兩種物質(zhì)都會(huì)析出,如不繼續(xù)蒸發(fā),剩余溶液是氯化鈉、氯化鋰的混合溶液,所以
蒸發(fā)結(jié)晶法不可將氯化鋰中混有的氯化鈉完全除去,錯(cuò)誤;
72
D.100t該鹽湖鹵水中鋰元素的質(zhì)量最高為59.2kg100%80%14kg0.014t。所以該鹽湖鹵水中鋰
74
0.014t
元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為100%0.014%,正確。
100t
故選:D。
3.(2024·山東濰坊·中考真題)中國(guó)科學(xué)家在制氫載氧體研究領(lǐng)域取得重大進(jìn)展。以CH4、水蒸氣、空氣為
原料的制氫循環(huán)工藝如圖所示。下列說法正確的是()
A.燃料反應(yīng)器中Fe2O3發(fā)生還原反應(yīng)
B.蒸汽反應(yīng)器中Fe元素化合價(jià)升高
一定條件
C.空氣反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3O4O23Fe2O3
D.整個(gè)制氫循環(huán)工藝中需要不斷補(bǔ)充Fe2O3
【答案】AB
【解析】A、通過燃料反應(yīng)器Fe2O3轉(zhuǎn)化成了Fe,失去了氧,發(fā)生了還原反應(yīng),選項(xiàng)正確;
B、蒸汽反應(yīng)器中鐵單質(zhì)通過反應(yīng)生成了Fe3O4,反應(yīng)前鐵單質(zhì)中鐵元素化合價(jià)為0,四氧化三鐵中鐵元素
化合價(jià)為+2和+3,化合價(jià)升高,選項(xiàng)正確;
一定條件
C、空氣反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為4Fe3O4O26Fe2O3,選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、根據(jù)工藝圖可知,燃料反應(yīng)器中消耗的氧化鐵,與空氣反應(yīng)器中生成的氧化鐵質(zhì)量相等,所以,不需要
補(bǔ)充氧化鐵,選項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選AB。
4.(2024·廣東廣州·中考真題)碳酸鋰(Li2CO3)廣泛應(yīng)用于電池、陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域。利用濃縮后的鹽湖
鹵水(含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2)制備Li2CO3的工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)濃縮后的鹽湖鹵水中含有的金屬陽離子除Li+外,還有(填離子符號(hào))。
(2)“除雜1”所得濾渣的主要成分除CaSO4外,還有。
(3)“除雜2”中加入Na2CO3溶液的目的是。
(4)“濾液2”顯性(填“酸”、“中”或“堿”)。
(5)結(jié)合下圖分析:
①“調(diào)pH”至溶液顯中性,“操作1”為。
②若未加鹽酸“調(diào)pH”而直接進(jìn)行“操作1”,析出的NaCl固體中可能含有LiOH,原因是。
(6)“濾液3”一定是(填化學(xué)式)的飽和溶液。
(7)“沉鋰”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
【答案】(1)Na+、Mg2+
(2)Mg(OH)2
(3)除去“除雜1”中加入過量的Ca(OH)2
(4)堿
(5)蒸發(fā)結(jié)晶,趁熱過濾溶液中含OH-(LiOH),LiOH溶解度小于NaCl溶解度
(6)NaCl
(7)Na2CO3+2LiCl=Li2CO3+2NaCl
【解析】(1)濃縮后的鹽湖鹵水(含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2),故濃縮后的鹽湖鹵水中含有的金屬
陽離子除Li+外,還有Na+、Mg2+;
(2)Ca(OH)2還能與MgCl2反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀,故“除雜1”所得濾渣的主要成分除CaSO4外,
還有Mg(OH)2;
(3)過濾后,由CaCO3產(chǎn)生,故“除雜2”中加入Na2CO3溶液的目的是除去“除雜1”中加入過量的Ca(OH)
2;
(4)Na2CO3溶液與過量的Ca(OH)2生成CaCO3沉淀和NaOH溶液,過濾,得到“濾液2”,“濾液2”中
含NaOH,故“濾液2”顯堿性;
(5)①如圖所示,由于氯化鈉溶解度受溫度影響小,氯化鋰溶解度隨溫度升高而明顯增大,因此“操作1”
后分離出NaCl固體和濾液3,則“操作1”為蒸發(fā)結(jié)晶,趁熱過濾;
②若未加鹽酸“調(diào)pH”,則溶液中含OH-(LiOH),根據(jù)圖示可知,LiOH溶解度小于NaCl溶解度,則直接
進(jìn)行“操作1”,析出的NaCl固體中可能含有LiOH;
(6)“濾液3”是析出NaCl固體后所得溶液,故“濾液3”一定是NaCl的飽和溶液;
-
(7)加鹽酸“調(diào)pH”后,溶液中陰離子只有Cl,則“沉鋰”時(shí),加入的飽和Na2CO3溶液和LiCl反應(yīng)生成Li2CO3
固體和NaCl,化學(xué)方程式為Na2CO3+2LiCl=Li2CO3+2NaCl。
5.(2024·海南·中考真題)硫酸鎂晶體(MgSO4·7H2O)可用于炸藥、瓷器、肥料等工業(yè)中。一種利用菱苦土
(主要成分為氧化鎂)制備高純度硫酸鎂晶體的工藝流程如下:
(1)X為常見的酸,X是;
(2)步驟②加入碳酸鎂的目的是;
(3)通過操作Ⅱ可將活性炭等不溶物與溶液2分離,則操作Ⅱ的名稱是。
(4)經(jīng)測(cè)定得到的硫酸鎂晶體中MgSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48.48%,
則晶體的純度為。(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位。純度指樣品中含主要成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。)
【答案】(1)硫酸/H2SO4
(2)將硫酸轉(zhuǎn)化為硫酸鎂,提純硫酸鎂
(3)過濾
(4)解:硫酸鎂的化學(xué)式量=24+32+16×4=120,硫酸鎂晶體的化學(xué)式量=24+32+16×4+18×7=246,硫酸鎂晶
體中MgSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48.48%
設(shè)晶體的純度為x
120246
=
48.48%x
x≈99.4%
答:晶體的純度為99.4%。
【解析】(1)菱苦土的主要成分為氧化鎂,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,將氧化鎂轉(zhuǎn)化為硫酸鎂,則加入的X
溶液為硫酸鎂溶液,即X為硫酸,故填硫酸或H2SO4。
(2)由題文可知,操作①加入過量的硫酸溶液,則溶液1中除硫酸鎂外,還含量過量的硫酸,硫酸能夠與
碳酸鎂反應(yīng)生成硫酸鎂、水和二氧化碳,將硫酸轉(zhuǎn)化為硫酸鎂,即步驟②加入碳酸鎂的目的是提純硫酸鎂,
故填提純硫酸鎂。
(3)操作Ⅱ可將活性炭等不溶物與溶液2分離,而過濾能夠?qū)㈦y溶性固體與液體進(jìn)行分離,則操作Ⅱ的名
稱是過濾,故填過濾。
(4)見答案
6.(2024·北京·中考真題)硫化鈉(Na2S)廣泛應(yīng)用于染料、造紙等工業(yè)、以Na2SO4為原料制備Na2S的
部分流程如圖所示。
已知:H2S為副產(chǎn)物,直接排放會(huì)造成環(huán)境污染。
催化劑
(1)配平化學(xué)方程式:1NaSO□H□NaS□HO
242高溫22
(2)Na2S中S的化合價(jià)為。
(3)圖中標(biāo)示出的物質(zhì)中,屬于單質(zhì)的是。
(4)設(shè)備2中,加入NaOH溶液的目的是。
催化劑
【答案】(1)NaSO+4HNaS+4HO
242高溫22
(2)-2
(3)氫氣/H2
(4)吸收H2S,防止污染環(huán)境同時(shí)生成硫化鈉
【解析】(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后,原子的種類和數(shù)目不變,反應(yīng)物中含2個(gè)Na、1個(gè)S、4
個(gè)O,故硫化鈉的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1,水的化學(xué)計(jì)量數(shù)為4,生成物中含8個(gè)H,則氫氣的化學(xué)計(jì)量數(shù)為4,
催化劑
則配平后為:NaSO+4HNaS+4HO;
242高溫22
(2)硫化鈉中鈉元素顯+1價(jià),設(shè)硫元素的化合價(jià)為x,根據(jù)化合物中,正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零,可得:
12x0,x=-2;
(3)圖中標(biāo)示出的物質(zhì)中,氫氣是由氫元素組成的純凈物,屬于單質(zhì);硫酸鈉是由Na、S、O三種元素組
成的純凈物,屬于化合物;硫化鈉是由Na、S元素組成的純凈物,屬于化合物;硫化氫是由H、S元素組
成的純凈物,屬于化合物;氫氧化鈉是由Na、O、H元素組成的純凈物,屬于化合物,故填:氫氣;
(4)H2S為副產(chǎn)物,直接排放會(huì)造成環(huán)境污染,氫氧化鈉能與硫化氫反應(yīng)生成硫化鈉和水,故加入氫氧化
鈉溶液的目的是:吸收H2S,防止污染環(huán)境同時(shí)生成硫化鈉。
7.(2024·江蘇常州·中考真題)興趣小組利用某種脫氧劑開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
任務(wù)一:成分初探
(1)完成下表內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論與解釋
①取樣,用磁鐵吸引樣品中有黑色固體能被吸引
脫氧劑中含有鐵單質(zhì)。發(fā)生的反應(yīng)
②取被磁鐵吸出的固體于試管固體逐漸減少,,溶液
方程式:
中,加入適量稀鹽酸變成淺綠色
②Fe2HCl=H2FeCl2
③取被磁鐵吸出的固體于試管③
固體表面出現(xiàn)紅色固體
中,加入溶液
任務(wù)二:效果檢驗(yàn)
(2)同學(xué)們利用一個(gè)軟塑料瓶設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn),觀察到現(xiàn)象,完成了脫氧效果的檢驗(yàn)。這
是從(選填“反應(yīng)物消失”或“新物質(zhì)生成”)的視角,驗(yàn)證了該反應(yīng)的發(fā)生。
(3)同學(xué)們觀測(cè)到食物在缺氧環(huán)境下霉菌菌落的數(shù)目比富氧條件下少,由此可知,脫氧劑能延長(zhǎng)食物保質(zhì)
期的原因是:消耗氧氣能。
任務(wù)三:回收設(shè)計(jì)
已知使用過的脫氧劑中含有氧化鐵、氯化鈉、碳酸鈉、硅藻土、碳、鐵。甲同學(xué)設(shè)計(jì)了以下回收鐵的流程。
資料卡:
i.硅藻土不溶于水和酸。
ii.FeCl3溶液與Fe、Zn均能反應(yīng)生成FeCl2。
(4)步驟②中氧化物發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(5)乙同學(xué)認(rèn)為上述回收流程可以省略步驟①,原因是。
【答案】(1)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4硫酸銅有氣泡產(chǎn)生
(2)軟塑料瓶變癟反應(yīng)物消失
(3)防止食物腐敗
(4)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(5)這是回收鐵的流程,步驟①用磁鐵吸引出來的鐵又要加入溶液中,經(jīng)過一系列反應(yīng),最終形成回收的
鐵,所以可以省略步驟①,讓磁鐵吸引出來的鐵直接在溶液中參與這些反應(yīng),效果是一樣的
【解析】(1)根據(jù)結(jié)論②中是鐵與稀鹽酸反應(yīng),生成氯化亞鐵和氫氣,故實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為固體逐漸減少,有氣
泡產(chǎn)生,溶液變成淺綠色;③中固體表面出現(xiàn)紅色固體,再根據(jù)結(jié)論脫氧劑中含有鐵單質(zhì),結(jié)合金屬與鹽
溶液的反應(yīng),固體表面出現(xiàn)紅色固體應(yīng)為被鐵置換出來的銅,故加入硫酸銅溶液(其它合理答案均可),鐵
與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;
(2)軟塑料瓶中放一整袋脫氧劑,脫氧劑中鐵單質(zhì)與軟塑料瓶中氧氣、水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生鐵銹,瓶?jī)?nèi)氣體體
積減小,壓強(qiáng)減小,故觀察到軟塑料瓶變癟現(xiàn)象,這是從反應(yīng)物消失的視角,驗(yàn)證了該反應(yīng)的發(fā)生;
(3)同學(xué)們觀測(cè)到食物在缺氧環(huán)境下霉菌菌落的數(shù)目比富氧條件下少,由此可知,脫氧劑能延長(zhǎng)食物保質(zhì)
期的原因是:消耗氧氣能防止食物腐?。?/p>
(4)脫氧劑樣品中只有氧化鐵為氧化物,故步驟②中氧化物發(fā)生反應(yīng)為氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水,
化學(xué)方程式為:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(5)這是回收鐵的流程,步驟①用磁鐵吸引出來的鐵又要加入溶液中,經(jīng)過一系列反應(yīng),最終形成回收的
鐵,所以可以省略步驟①,讓磁鐵吸引出來的鐵直接在溶液中參與這些反應(yīng),效果是一樣的。
8.(2024·山東青島·中考真題)分離提純是獲取物質(zhì)的重要方法,其思路有兩種:一是除去雜質(zhì),二是提取
目標(biāo)產(chǎn)物。如圖是海水綜合利用的部分流程(操作已省略),下列說法不.正.確.的是()
已知:該粗鹽中含泥沙、MgCl2、CaCl2、Na2SO4等雜質(zhì)。
A.流程Ⅰ中X、Y溶液的順序不能顛倒
B.流程Ⅱ中的石灰乳可用生石灰替代
C.流程Ⅱ中提純氯化鎂是通過“提取目標(biāo)產(chǎn)物”的思路實(shí)現(xiàn)的
D.混合物分離提純的方法是由混合物中各組分的性質(zhì)差異決定的
【答案】A
【解析】A、粗鹽中含泥沙、MgCl2、CaCl2、Na2SO4等雜質(zhì)加入過量的氯化鋇,氯化鋇與硫酸鈉反應(yīng)生成
硫酸鋇沉淀和氯化鈉,過量X是指氫氧化鈉,氫氧化鈉與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉,過量Y
是指碳酸鈉,碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鋇沉
淀,過濾,除去泥沙、硫酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鋇和碳酸鈣,Y和X顛倒,氯化鋇與硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸
鋇沉淀和氯化鈉,過量的碳酸鈉與氯化鎂反應(yīng)生成碳酸鎂沉淀和氯化鈉,碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣
沉淀和氯化鈉,碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉,再加入過量的氫氧化鈉,過濾除去泥沙、
硫酸鋇、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇,兩種操作得到溶液含有氫氧化鈉、碳酸鈉和氯化鈉,流程Ⅰ中X、Y
溶液的順序能顛倒,說法錯(cuò)誤;
B、生石灰是指氧化鈣,氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,流程Ⅱ中的石灰乳可用生石灰替代,說法正確;
C、依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知:化學(xué)變化前后元素種類不變,流程Ⅱ中提純氯化鎂是通過“提取目標(biāo)產(chǎn)物”的思
路實(shí)現(xiàn)的,說法正確;
D、混合物分離提純的方法是由混合物中各組分的性質(zhì)差異決定的,說法正確;
故選:A。
9.(2024·山東濟(jì)南·中考真題)回答下列問題:
(1)小紅和小剛在幫助老師整理實(shí)驗(yàn)室時(shí),發(fā)現(xiàn)一瓶失去標(biāo)簽的無色溶液,根據(jù)試劑記錄清單可知該無色
溶液是溶液、溶液、溶液中的一種,他們?yōu)榇_定該溶液是哪種溶液,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探
Na2SO4MgNO32MgSO4
究。
【實(shí)驗(yàn)與分析】
①小紅取少許該溶液于試管中,向其中滴加適量NaOH溶液,振蕩,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,判斷該溶液
中的金屬陽離子是(填離子符號(hào))。
②小剛另取少許該溶液于試管中,向其中滴加適量BaCl2溶液,振蕩,觀察到也有白色沉淀產(chǎn)生,判斷該溶
液中的酸根陰離子是(填離子符號(hào))。
【交流與合作】
③小紅和小剛經(jīng)過交流討論,應(yīng)為該溶液貼上寫有(填化學(xué)式)溶液的標(biāo)簽。
(2)已知某固體樣品A可能含有KCl、K2SO4、NH4NO3三種物質(zhì)中的一種或多種,另有一固體樣品B可
能含有、、、四種物質(zhì)中的兩種或多種。按下圖所示進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),出現(xiàn)的
MgOMgOH2Na2CO3CuSO4
現(xiàn)象如圖中所述。(設(shè)過程中所有發(fā)生的反應(yīng)都恰好完全反應(yīng))
結(jié)合上述信息進(jìn)行分析推理,回答下列問題:
①常溫下,氣體C的水溶液pH7(填“>”“=”“<”之一)。
②白色沉淀H為(填化學(xué)式)。
③步驟II中生成氣體F的化學(xué)方程式為。
④無色溶液G中,一定大量存在的陽離子為(填離子符號(hào))。
⑤在固體樣品A里,所述三種物質(zhì)中,還不能確定是否存在的是(填化學(xué)式),要進(jìn)一步確定其是否
存在,另取少許樣品A加水配成溶液后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)操作步驟、發(fā)生的現(xiàn)象及結(jié)
論:。
2+2-
【答案】(1)MgSO4MgSO4
2+++
(2)>BaSO42HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2Mg、Na、KKCl另取少許樣
品A加水配成溶液后,向溶液中加入過量硝酸鋇,過濾后,濾液再加入硝酸銀,若產(chǎn)生產(chǎn)生沉淀則含有氯
化鉀,反之則不含氯化鉀。
【解析】(1)能與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的是Mg(NO3)2、MgSO4,故含有的金屬陽離子是鎂離子,符
號(hào)為Mg2+;
2-
能與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的是硫酸鈉和硫酸鎂,故溶液中含有的酸根離子是硫酸根,符號(hào)為SO4;
由上述分析可知,溶液中含有的物質(zhì)是硫酸鎂,化學(xué)式為MgSO4;
(2)能與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體的是硝酸銨,產(chǎn)生的氣體是氨氣,氨氣的水溶液為氨水顯堿性,pH>7;
步驟Ⅲ中加入硝酸鋇,又加入了稀硝酸,產(chǎn)生了不溶于稀硝酸的沉淀則該物質(zhì)的是硫酸鋇,化學(xué)式為BaSO4;
樣品B中加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,則B中含有碳酸鈉,稀鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)化學(xué)方程式為:
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2;
步驟Ⅰ中加入氫氧化鈉產(chǎn)生了氣體,則一定含有硝酸銨,兩者反應(yīng)產(chǎn)生硝酸鈉和水和氨氣,步驟Ⅲ中加入
硝酸鋇,又加入了稀硝酸,產(chǎn)生了不溶于稀硝酸的沉淀則該物質(zhì)的是硫酸鋇,則一定有硫酸鉀,不能確定
氯化鉀的存在;步驟Ⅱ中加入稀鹽酸,恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生了氣體一定含有碳酸鈉,且為無色溶液,一定
沒有硫酸銅,無法確定氧化鎂和氫氧化鎂的存在,但是只要有一種存在,則一定含有的陽離子是鈉離子和
鉀離子,鎂離子,符號(hào)為Mg2+、Na+、K+;
有上述分析可知步驟Ⅰ中不能確定氯化鉀的存在,化學(xué)式為KCl;
要證明氯化鉀的存在,另取少許樣品A加水配成溶液后,向溶液中加入過量硝酸鋇,過濾后,濾液再加入
硝酸銀,若產(chǎn)生產(chǎn)生沉淀則含有氯化鉀,反之則不含氯化鉀。
10.(2024·四川巴中·中考真題)海洋是一個(gè)巨大的資源寶庫。廣泛應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)制造業(yè)的金屬
鎂,就是利用從海水中提取的鎂鹽制取的。下圖是模擬從海水中制取鎂的簡(jiǎn)易流程。
根據(jù)流程回答下列問題:
(1)步驟①得到的母液是氯化鈉的(選填“飽和”或“不飽和”)溶液。
(2)步驟②操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和。
(3)步驟②中加入氫氧化鈉溶液需過量的目的是。
(4)寫出步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式。
()市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),的價(jià)格遠(yuǎn)低于,更適用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。在步驟②中,若要制得
5CaOH2NaOH
,理論上至少需要加入的質(zhì)量是多少?寫出計(jì)算過程
580tMgOH2CaOH2()
【答案】(1)飽和
(2)漏斗
(3)使MgCl2全部反應(yīng)
(4)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
(5)解:設(shè)至少需要Ca(OH)2的質(zhì)量為x;
MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2
7458
x580t
74x
=
58580t
x=740t
答:至少需要Ca(OH)2的質(zhì)量為740t。
【解析】(1)步驟①得到的母液不能繼續(xù)溶解氯化鈉,則為氯化鈉的飽和溶液;
(2)步驟②實(shí)現(xiàn)了固液分離,所以步驟②是過濾,操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗;
(3)步驟②中加入氫氧化鈉溶液需過量的目的是為了將氯化鎂完全反應(yīng);
(4)步驟③中氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水,化學(xué)方程式為Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O;
(5)過程見答案。
11.(2024·山東棗莊·中考真題)實(shí)驗(yàn)室中對(duì)某河水的水樣進(jìn)行凈化處理,設(shè)計(jì)流程如圖所示。
回答下列問題:
(1)明礬的作用是。
(2)操作1的名稱是,用到的玻璃儀器有(填一種即可)。
(3)加活性炭是利用其性除去水樣中的異味等。
(4)凈化水屬于(填“純凈物”或“混合物”)。
【答案】(1)加速沉降(沉降等)
(2)過濾漏斗/玻璃棒/燒杯等
(3)吸附
(4)混合物
【解析】(1)明礬溶于水會(huì)形成膠狀物,吸附水中懸浮的雜質(zhì),使其沉降。
(2)由圖可知,操作1能將固體和液體分離,則其名稱為過濾;
過濾時(shí)需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒。
(3)活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和異味。
(4)沉淀、過濾能除去水中的難溶性雜質(zhì),活性炭能除去顏色和異味,消毒劑能除去細(xì)菌病毒,最終得到
的凈化水中仍含有可溶性雜質(zhì),則屬于混合物。
12.(2024·江蘇無錫·中考真題)低碳行動(dòng)是人類應(yīng)對(duì)全球變暖的重要舉措,二氧化碳的資源化利用有多種
途徑。
Ⅰ.CO2轉(zhuǎn)化為CO
煉鐵的一種原理示意圖如下(括號(hào)內(nèi)化學(xué)式表示相應(yīng)物質(zhì)的主要成分):
(1)寫出還原反應(yīng)室中煉鐵的化學(xué)方程式:。
(2)Fe3O4可作為CH4和CO2反應(yīng)的催化劑,在反應(yīng)過程中Fe3O4與合成氣反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為Fe。寫出能使Fe
轉(zhuǎn)化為Fe3O4(催化劑再生)的一條可能途徑:。
Ⅱ.CO2轉(zhuǎn)化為甲醇(CH3OH)
我國(guó)科研人員已實(shí)現(xiàn)CO2和H2在加熱和MoS2催化劑的條件下合成甲醇,反應(yīng)如下:
MoS2
CO3HCHOHHO
22△32
(3)合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的關(guān)鍵一步,反應(yīng)原理示意圖如下:
X的化學(xué)式為。
(4)CO2和H2可合成甲醇,甲醇燃燒又生成CO2。氫氣、甲醇都被認(rèn)為是“零碳”燃料,甲醇被認(rèn)為是“零
碳”燃料的理由是。
Ⅲ.CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖(C6H12O6)
我國(guó)科研人員已成功將CO2還原合成葡萄糖,其過程可分為“電催化還原”和“生物合成”兩個(gè)階段。第一階段
的部分反應(yīng)原理如圖所示。
(5)寫出如圖所示反應(yīng)的化學(xué)方程式:。
(6)綠色植物的光合作用能吸收二氧化碳,釋放氧氣。計(jì)算4.4gCO2通過光合作用可得到葡萄糖的質(zhì)量(寫
出計(jì)算過程)。
高溫高溫
【答案】(1)3COFe2O32Fe3CO2/Fe2O33H22Fe3H2O
(2)Fe與H2O或CO2反應(yīng)生成Fe3O4
(3)H2O2
(4)甲醇燃燒產(chǎn)生的CO2與合成甲醇所需的CO2質(zhì)量相等
通電
(5)2CO2COO
2催化劑2
(6)解:設(shè)通過光合作用得到葡萄糖的質(zhì)量為x。
光照
6CO6HOCHO6O
22葉綠素61262
264180
4.4gx
2644.4g
x3g
180x
答:通過光合作用得到葡萄糖的質(zhì)量為3g。
【解析】(1)還原反應(yīng)室中煉鐵的反應(yīng)有一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳、氫氣與
高溫
氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵與水,化學(xué)方程式為3COFe2O32Fe3CO2、
高溫
Fe2O33H22Fe3H2O;
(2)在反應(yīng)過程中Fe3O4與合成氣中的CO或H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe和CO2或H2O,F(xiàn)e與H2O或CO2反應(yīng)可重
新轉(zhuǎn)化為Fe3O4,實(shí)現(xiàn)Fe3O4的再生,因此能使Fe轉(zhuǎn)化為Fe3O4的一條可能途徑:Fe與H2O或CO2反應(yīng)生
成Fe3O4;
(3)由圖可知,CH3OH與氧氣反應(yīng)生成HCHO和X,2X分解生成水和氧氣,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,化
學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變,則X是含有氫、氧兩種元素的化合物且能分解生成水和氧氣,則X為過氧化氫,
其化學(xué)式為H2O2;
MoS2
CO23H2CH3OHH2O
(4)CO2和H2可合成甲醇,化學(xué)方程式為△,其中二氧化碳與甲醇的質(zhì)量
4432
點(diǎn)燃
2CH3OH+3O22CO2+4H2O
比為44:3211:8,甲醇燃燒又生成CO2,化學(xué)方程式為,其中甲醇與二
6488
氧化碳的質(zhì)量比為64:888:11,因此甲醇被認(rèn)為是“零碳”燃料的理由是:甲醇燃燒產(chǎn)生的CO2與合成甲醇
所需的CO2質(zhì)量相等;
(5)由圖可知,二氧化碳在催化劑和通電條件下分解生成一氧化碳和氧氣,化學(xué)方程式為
通電
2CO2COO;
2催化劑2
(6)計(jì)算過程見答案。
13.(2024·山東濟(jì)南·中考真題)海水中含有大量的氯化鈉,可用于制取純堿等工業(yè)原料。
(1)結(jié)合材料,回答問題:
材料一:我國(guó)化學(xué)家侯德榜在氨堿法的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了侯氏制堿法。主要流程如下:
上述過程的化學(xué)反應(yīng)原理為NaClNH3CO2H2ONaHCO3NH4Cl;
2NaHCO3Na2CO3H2OCO2。
材料二:CO2在水中的溶解度不大,常溫常壓下,每升水能溶解1.45gCO2。NH3極易溶于水,常溫常壓下,
每升水能溶解493gNH3。
①純堿的主要成分是Na2CO3,從物質(zhì)分類的角度看,Na2CO3屬于(填“酸”“堿”“鹽”之一)。
②侯氏制堿法在制得純堿的同時(shí)還得到的一種氮肥是(填化學(xué)式)。
③綜合分析上述制堿流程中,要先向飽和食鹽水中通NH3制成飽和氨鹽水之后,再通CO2的原因
是。
(2)如圖為NaCl、NH4Cl和NaHCO3的溶解度曲線。下列說法中,正確的是______(填選項(xiàng)序號(hào))。
A.t1C時(shí),NaCl的溶解度小于NH4Cl的溶解度
B.當(dāng)NH4Cl中混有少量NaCl時(shí),可采用降溫結(jié)晶的方法提純NH4Cl
℃
C.t3時(shí),NaHCO3飽和溶液中溶質(zhì)與溶液的質(zhì)量比為3:25
℃o
D.t3時(shí),各取相同質(zhì)量的NH4Cl和NaCl固體,分別加水至恰好完全溶解,然后降溫至t2C,此時(shí)所得
NH4Cl溶液的質(zhì)量小于NaCl溶液的質(zhì)量
(3)工業(yè)上制得的純堿中?;煊猩倭柯然c。為測(cè)定某純堿樣品(雜質(zhì)為氯化鈉)中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),
某興趣小組稱取該樣品25g,放入燒杯中,加入100g水配成溶液,然后向其中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%
的CaCl2溶液至恰好完全反應(yīng),過濾并干燥,稱得沉淀的質(zhì)量為20g,實(shí)驗(yàn)過程如下圖所示。請(qǐng)回答:
①過程Ⅲ過濾后,所得濾液的質(zhì)量是g。
②計(jì)算該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計(jì)算過程,結(jié)果精確至0.1%)
【答案】(1)鹽NH4Cl更易吸收二氧化碳
(2)BD
(3)216設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x
=
CaCl2+Na2CO3CaCO32NaCl
106100
x20g
106x
x21.2g
10020g
21.2g
100%84.8%
25g
答:該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)84..8%
【解析】(1)①碳酸鈉由金屬離子鈉離子和酸根離子碳酸根離子構(gòu)成,屬于鹽類;
②根據(jù)題意,可知反應(yīng)過程中還生成了氯化銨,含有氮元素屬于氮肥;
③先通入氨氣,氨氣溶于水所得氨水呈堿性,制成飽和氨鹽水,比水更易吸收二氧化碳
(2)A、如圖所示,t1℃C時(shí),NaCl的溶解度點(diǎn)在上,因此大于NH4Cl的溶解度,選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、如圖所示,氯化銨的溶解度受溫度影響大于氯化鈉,因此提純氯化銨時(shí)可以采用降溫結(jié)晶的方法,選項(xiàng)
正確;
C、t3℃時(shí),NaHCO3的溶解度是12g,則飽和溶液中溶質(zhì)與溶液的質(zhì)量比12:(12100)3:28,選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、如圖所示,t3℃時(shí)氯化銨的溶解度大于氯化鈉,而t2℃二者的溶解度相等且都小于原溫度,因此等質(zhì)量
的二者在t3℃配成飽和溶液時(shí),氯化銨溶液質(zhì)量少于氯化鈉溶液,降溫至t2℃,氯化銨會(huì)析出更多晶體,
則此時(shí)氯化銨溶液會(huì)仍少于氯化鈉溶液,選項(xiàng)正確;
故選:BD
(3)①根據(jù)題意,生成20g沉淀設(shè)氯化鈣質(zhì)量為x
CaCl+NaCO=CaCO2NaCl
2233111x
111100x22.2g
10020g
x20g
氯化鈣溶液的質(zhì)量是22.2g20%111g
濾液的質(zhì)量是25g+100g+111g-20g=216g
②詳解見答案
14.(2024·遼寧·中考真題)化學(xué)在我國(guó)工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。
I.化學(xué)與航天
(1)火箭的動(dòng)力來源(以液氧液氫為例)
①利用沸點(diǎn)不同,從液態(tài)空氣中獲得液氧,屬于(填“物理”或“化學(xué)”)變化。
②氫氣燃燒時(shí),氫分子和氧分子發(fā)生了變化,生成了分子。氫氣被認(rèn)為是理想的燃料,理由為
(寫出一條即可)。
(2)航天器的材料
①合成橡膠是常用的密封材料,它屬于(填標(biāo)號(hào))。
A.金屬材料B.合成材料C.天然材料
②石墨是常用的潤(rùn)滑材料,從微觀角度分析,它是由構(gòu)成的。
③某航天器燃燒室壁承受溫度需達(dá)1100℃。從熔點(diǎn)角度判斷,下表中最適宜作該燃燒室壁材料的是
(填標(biāo)號(hào))。
三種合金材料的熔點(diǎn)表
標(biāo)號(hào)ABC
材料鎳合金GH3030鋁合金7A04鎂合金ZM5
熔點(diǎn)/℃1374~1420477~638430~600
Ⅱ.化學(xué)與化工
甲烷(CH4)可作為清潔燃料和化工原料。煤綜合利用獲得甲烷的一種簡(jiǎn)化工藝流程圖如下所示。
(3)煤屬于(填“純凈物”或“混合物”),在進(jìn)入“反應(yīng)室1”前,通常進(jìn)行粉碎處理,目的是。
(4)“反應(yīng)室1”中產(chǎn)生的氫氣經(jīng)凈化后,可通入反應(yīng)室(填“2”或“3”)直接參與反應(yīng)。
(5)在“反應(yīng)室2”中,一氧化碳和水在催化劑、加熱條件下生成二氧化碳和氫氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式
為。
催化劑
(6)“反應(yīng)室3”中發(fā)生的反應(yīng)為CO3HCHHO。已知CH中H的化合價(jià)為1,則CH中
2高溫、高壓4244
C的化合價(jià)為。
【答案】(1)物理水/H2O氫氣燃燒的產(chǎn)物是水,對(duì)環(huán)境無污染
(2)B碳原子A
(3)混合物增大與反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更快、更充分
(4)3
催化劑
(5)CO+HOCO+H
222
(6)4
【解析】(1)①利用沸點(diǎn)不同,從液態(tài)空氣中獲得液氧,該過程中沒有新物質(zhì)生成,屬于物理變化;
②氫氣燃燒時(shí),氫分子和氧分子發(fā)生了變化,生成了水分子;氫氣被認(rèn)為是理想的燃料,是因?yàn)闅錃馊紵?/p>
的產(chǎn)物是水,對(duì)環(huán)境無污染;
(2)①合成橡膠是常用的密封材料,它屬于合成材料,故選:B;
②石墨是常用的潤(rùn)滑材料,從微觀角度分析,它是由碳原子構(gòu)成的;
③某航天器燃燒室壁承受溫度需達(dá)1100℃,從熔點(diǎn)角度判斷,最適宜作該燃燒室壁材料的是鎳合金GH3030,
故選:A;
(3)煤由多種物質(zhì)組成,屬于混合物;
在進(jìn)入“反應(yīng)室1”前,通常進(jìn)行粉碎處理,目的是增大與反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更快、更充分;
(4)由流程圖可知,“反應(yīng)室1”中產(chǎn)生的氫氣經(jīng)凈化后,可通入反應(yīng)室3直接參與反應(yīng);
(5)在“反應(yīng)室2”中,一氧化碳和水在催化劑、加熱條件下生成二氧化碳和氫氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
催化劑
CO+HOCO+H;
222
(6)已知CH4中H的化合價(jià)為1,根據(jù)在化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為零,則CH4中C的化合價(jià)為4。
15.(2024·江蘇無錫·中考真題)以黃銅廢料為原料制備石綠[Cu2(OH)2CO3]的一種流程如下:
【查閱資料】
①黃銅廢料中含銅84%~86%,含鋅14%~16%,雜質(zhì)總量≤0.3%。
②59℃時(shí),向5%的碳酸鈉溶液中加入8%的硫酸銅溶液,可制得產(chǎn)率較高的石綠固體。
(1)“預(yù)處理”包括粉碎、酸浸等過程。“粉碎”的目的是。使用稀硫酸酸浸的目的是。
(2)寫出銅與稀硫酸、過氧化氫溶液反應(yīng)生成硫酸銅和水的化學(xué)方程式:。
(3)步驟2獲得的溶液中含有的陽離子有Cu2+和(填離子符號(hào))。
(4)“系列操作”包括過濾、洗滌、干燥等。干燥時(shí)溫度過高會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):
,的化學(xué)式為。
Cu2OH2CO32RCO2H2OR
(5)本實(shí)驗(yàn)中,提高石綠產(chǎn)率采取的措施有①;②。
【答案】(1)增大接觸面積,使反應(yīng)更充分除鋅
(2)CuH2SO4H2O2CuSO42H2O
(3)H+
(4)CuO
(5)控制溫度選擇合適濃度的碳酸鈉溶液和硫酸銅溶液
【解析】(1)“粉碎”的目的是為了增大接觸面積,使反應(yīng)更充分;金屬活動(dòng)性鋅>氫>銅,鋅能與稀硫酸反
應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,而銅不與稀硫酸反應(yīng),所以使用稀硫酸酸浸的目的是為了除鋅;
(2)銅與稀硫酸、過氧化氫溶液反應(yīng)生成硫酸銅和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O;
(3)因?yàn)椴襟E1后加入的是過量的稀硫酸,所以步驟2獲得的溶液中含有的陽離子有Cu2+和H+;
(4)由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,反應(yīng)前有2個(gè)銅原子、5個(gè)氧原子、2個(gè)氫原子和1個(gè)碳原子,反應(yīng)后有3
個(gè)氧原子、2個(gè)氫原子和1個(gè)碳原子,由質(zhì)量守恒定律可知,化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變,則2個(gè)
R分子中含有2個(gè)銅原子、2個(gè)氧原子,1個(gè)R分子中含有1個(gè)銅原子、1個(gè)氧原子,則R的化學(xué)式為CuO;
(5)本實(shí)驗(yàn)中,提高石綠產(chǎn)率采取的措施有控制溫度、選擇合適濃度的碳酸鈉溶液和硫酸銅溶液等。
16.(2024·山東東營(yíng)·中考真題)利用酸性氯化銅蝕刻廢液(含有CuCl2和HCl)制備堿式碳酸銅的部分工
藝流程如圖。已知堿式碳酸銅的分解溫度為220℃,下列說法錯(cuò)誤的是()
A.向蝕刻廢液中加入碳酸鈉固體反應(yīng)時(shí),溶液pH保持不變
B.洗滌固體是為了去除固體表面的雜質(zhì)氯化鈉
C.干燥固體時(shí),在一定范圍內(nèi)溫度越高越好,但溫度應(yīng)低于220℃
D.該工藝流程可減少水污染
【答案】A
【解析】A、蝕刻廢液中含有鹽酸,溶液顯酸性,pH<7,加入碳酸鈉固體后,碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化
鈉、水和二氧化碳,溶液的酸性減弱,pH升高,故說法錯(cuò)誤;
B、加入碳酸鈉固體后,碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳,所以洗滌固體是為了去除固體表面
的雜質(zhì)氯化鈉,故說法正確;
C、根據(jù)題中信息,堿式碳酸銅的分解溫度為220℃,干燥固體時(shí),在一定范圍內(nèi)溫度越高越好,但溫度應(yīng)
低于220℃,故說法正確;
D、該工藝流程最終得到堿式碳酸銅固體,銅離子幾乎沒有排放,所以可減少水污染,故說法正確。
故選A。
17.(2024·江蘇徐州·中考真題)鋁的應(yīng)用涉及生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面。工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,
含沙石等雜質(zhì))制備鋁的主要流程如圖所示:
(1)過程①、②都包含固液分離的操作,該操作名稱是。
(2)為加快鋁土礦與NaOH溶液反應(yīng)的速率,可采取的措施是。
(3)生成Al(OH)3的反應(yīng)中,反應(yīng)物除了有NaAlO2,CO2,還有一種氧化物為。
(4)寫出電解氧化鋁獲得鋁的化學(xué)方程式:。
【答案】(1)過濾
(2)將鋁土礦粉碎(攪拌、增大堿溶液的濃度、加熱等)
(3)H2O/水
通電
(4)2Al2O34Al+3O2
【解析】(1)過程①、②都包含固液分離的操作,過濾是把不溶于液體的固體與液體分離的一種方法,則
該操作名稱是過濾。
(2)將鋁土礦粉碎,攪拌,能增大反應(yīng)物的接觸面積,提高化學(xué)反應(yīng)速率;增大堿溶液的濃度、加熱等,
也可以提高化學(xué)反應(yīng)速率。
(3)二氧化碳和NaA1O2溶液反應(yīng),生成Al(OH)3,由質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變,
生成Al(OH)3的反應(yīng)中,反應(yīng)物除了有NaAlO2、CO2,還有一種氧化物為H2O。
通電
(4)電解氧化鋁生成鋁,同時(shí)應(yīng)生成氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Al2O34Al+3O2。
18.(2024·江蘇南通·中考真題)實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣(主要成分為MgCO3,含少量FeO、Fe2O3、Al2O3)
為原料制備MgCO3。實(shí)驗(yàn)過程如下:
已知:①在溶液中,pH=5.0時(shí)AlCl3完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,pH=8.5時(shí)MgCl2開始生成Mg(OH)
2沉淀。
②MgCl2在過量Na2CO3溶液中會(huì)生成Mg(OH)2沉淀。
(1)“酸溶”時(shí),MgCO3與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(2)“氧化”時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。
①反應(yīng)前后化合價(jià)發(fā)生變化的元素有O、。
②“酸溶”時(shí)需加入稍過量的稀鹽酸,原因可能是(寫一條)。
(3)“調(diào)pH”時(shí),需控制溶液pH為。
(4)“沉鎂”時(shí),為提高M(jìn)gCO3的純度,試劑加入順序?yàn)椋ㄌ睢癮”或“b”)。
a.向Na2CO3溶液中逐滴加入MgCl2溶液b.向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液
【答案】(1)MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O;
(2)Fe廢渣溶解充分,提高原料的浸出率
(3)5.0≤pH<8.5
(4)b
【解析】(1)“酸溶”時(shí),MgCO3與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂、水和二氧化碳,化學(xué)方程式為MgCO3+2HCl=
MgCl2+CO2↑+H2O;
(2)“氧化”時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。
①亞鐵離子被氧化為鐵離子,化合價(jià)升高;氧元素由﹣1價(jià)還原到﹣2價(jià),因此反應(yīng)前后化合價(jià)發(fā)生變化的
元素有O、Fe;
②“酸溶”時(shí)需加入稍過量的稀鹽酸,原因可能是保證廢渣溶解充分,提高原料的浸出率,為過氧化氫氧化亞
鐵離子提供酸性環(huán)境等;
(3)在溶液中,pH=5.0時(shí)AlCl3完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,pH=8.5時(shí)MgCl2開始生成Mg(OH)2沉
淀。所以“調(diào)pH”時(shí),需控制溶液pH為5.0≤pH<8.5之間;
(4)MgCl2在過量Na2CO3溶液中會(huì)生成Mg(OH)2沉淀,“沉鎂”時(shí),為提高M(jìn)gCO3的純度,試劑加入順
序?yàn)椋合騇gCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,故選b。
19.(2024·江蘇宿遷·中考真題)熱電廠燃燒煤產(chǎn)生含有大量SO2的煙氣,某石膏板企業(yè)采用“堿—石灰”的方
法使煙氣脫硫,再生產(chǎn)石膏。其主要生產(chǎn)流程如下圖所示。
(提示:①SO2與CO2的某些化學(xué)性質(zhì)相似;②CaSO3難溶于水)
(1)在實(shí)驗(yàn)室中,操作a使用的玻璃儀器有:燒杯和。
(2)吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。
(3)流程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)是(填化學(xué)式)。
(4)理論上只需不斷加入(填化學(xué)式),便可持續(xù)實(shí)現(xiàn)煙氣的脫硫處理。
(5)氧化塔中,反應(yīng)前后化合價(jià)升高的元素是。
【答案】(1)漏斗、玻璃棒
(2)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(3)NaOH
()
4CaOH2
(5)S
【解析】(1)熟石灰是氫氧化鈣的俗稱,由流程圖可知,“制堿釜”中發(fā)生的反應(yīng)是亞硫酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)
生成亞硫酸鈣沉淀和氫氧化鈉,則操作a為分離固液的過濾操作,在實(shí)驗(yàn)室中,過濾使用的玻璃儀器有:
燒杯和漏斗、玻璃棒;
(2)燒堿是氫氧化鈉的俗稱,SO2與CO2的某些化學(xué)性質(zhì)相似,二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和
水,則由流程圖可知,“吸收塔”中發(fā)生的反應(yīng)是二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水,化學(xué)方程式為
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(3)由流程圖可知,可以循環(huán)利用的物質(zhì)是燒堿溶液,燒堿是氫氧化鈉的俗稱,其化學(xué)式為NaOH;
(4)由流程圖可知,理論上只需不斷加入熟石灰,便可持續(xù)實(shí)現(xiàn)煙氣的脫硫處理,熟石灰是氫氧化鈣的俗
稱,其化學(xué)式為;
CaOH2
(5)CaSO3中鈣元素的化合價(jià)為+2價(jià),氧元素的化合價(jià)為-2價(jià),設(shè)硫元素的化合價(jià)為x,根據(jù)在化合物中
各元素化合價(jià)的代數(shù)和為零,則2x230,解得x4,故CaSO3中硫元素的化合價(jià)為+4價(jià);
CaSO42H2O中鈣元素的化合價(jià)為+2價(jià),氧元素的化合價(jià)為-2價(jià),設(shè)硫元素的化合價(jià)為y,根據(jù)在化合物
中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為零,則2y240,解得y6,故CaSO42H2O中硫元素的化合價(jià)
為+6價(jià);故氧化塔中CaSO3CaSO42H2O,硫元素化合價(jià)由+4價(jià)+6價(jià),故化合價(jià)升高的元素是S。
20.(2024·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)一種用煉銅煙灰(主要含CuO、ZnO)制備Cu和ZnSO4?7H2O的流程如圖。
(1)溶液X應(yīng)選用(選填序號(hào))。
a.稀HClb.稀H2SO4c.稀HNO3
(2)“置換”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(3)“過濾”操作用到的玻璃儀器有、燒杯、玻璃棒等。
(4)“過濾”后濾液制備ZnSO4?7H2O晶體的實(shí)驗(yàn)方案:將濾液(填操作名稱),過濾,洗滌并干燥。
【答案】(1)b
(2)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
(3)漏斗
(4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
【解析】(1)該流程用煉銅煙灰(主要含CuO、ZnO)制備Cu和ZnSO4?7H2O,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)
反應(yīng)前后,元素種類不變,CuO、ZnO、Zn中不含S元素,而ZnSO4?7H2O中含有S元素,說明X溶液中
含有S元素,稀HCl、稀H2SO4、稀HNO3中只有稀H2SO4含有S元素,則X溶液是稀H2SO4,故填:b。
(2)CuO與稀H2SO4反應(yīng)生成CuSO4、H2O,ZnO與稀H2SO4反應(yīng)生成ZnSO4、H2O,酸溶步驟后,溶液
中溶質(zhì)一定有CuSO4、ZnSO4,不確定是否有H2SO4。加入Zn,Zn與ZnSO4不反應(yīng),Zn與CuSO4發(fā)生置
換反應(yīng)生成ZnSO4、Cu,化學(xué)方程式為Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,Zn可與H2SO4發(fā)生置換反應(yīng)生成ZnSO4、
H2,化學(xué)方程式為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,根據(jù)流程圖,置換后沒有說明是否產(chǎn)生H2,則一定發(fā)生的反
應(yīng)是Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。
(3)“過濾”操作用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒等。
(4)“過濾”后濾液一定含有ZnSO4,利用濾液制備ZnSO4?7H2O,需要析出溶質(zhì),則方案是:將濾液蒸發(fā)濃
縮、冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌并干燥。
21.(2024·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)助力“碳中和”,CO2的產(chǎn)生、捕集與資源化利用是重要研究課題。
(1)CO2的產(chǎn)生:化石燃料的燃燒排放大量CO2。
①化石燃料主要包括、石油和天然氣。
②大氣中CO2的含量過高,會(huì)造成(填環(huán)境問題)。
(2)CO2的捕集:工業(yè)上可用氨水、K2CO3溶液等化學(xué)物質(zhì)捕集煙氣中的CO2。
氨水捕集CO2的實(shí)驗(yàn)流程如下。
①轉(zhuǎn)化中可循環(huán)使用的物質(zhì)X的化學(xué)式為。
②氨水吸收室中反應(yīng)溫度不宜過高,原因是。
(3)CO2的利用:CO2和H2在Ni/CaO表面發(fā)生反應(yīng)生成CH4的原理如圖所示。
①整個(gè)轉(zhuǎn)化過程中Ni/CaO的作用為。
②生成CH4的總反應(yīng)化學(xué)方程式為。
【答案】(1)煤溫室效應(yīng)
(2)NH3氨水易分解,溫度過高,氨水又分解成氨氣
Ni/CaO
(3)催化CO2+4H2CH4+2H2O
【解析】(1)①化石燃料主要包括煤、石油和天然氣,故填寫:煤。
②二氧化碳?xì)怏w具有吸熱和隔熱的功能,二氧化碳在大氣中增多的結(jié)果是形成一種無形的玻璃罩,使太陽
輻射到地球上的熱量無法向外層空間發(fā)散,其結(jié)果是地
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