2020-2021备战中考化学二模试题分类汇编——流程图综合及答案解析
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一、中考初中化学流程图1.下图为工业利用石灰石和食盐水制作漂白粉的流程图。
(1)石灰石高温燃烧得到的两种氧化物,反应的化学方程式为______________。
步骤Ⅰ涉及到的能的转化是__________________________________。
(2)请写出操作A用到的一种玻璃仪器的名称_________________,步骤Ⅲ得到的滤液中的溶质是____________________。
(3)漂白粉的主要成分是Cacl2和Ca(Cl0)2,其中Ca(Cl0)2中氯元素的化学价是_______。
(4)步骤Ⅴ采用低温蒸干,由此你推断出漂白粉的成分可能具有一定性是____________。
【答案】CaCO3CaO+CO2↑电能转化为化学能烧杯Ca(OH)2+1热不稳定性(合理解释即可得分)【解析】(1)碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3CaO+CO2↑,饱和氯化钠溶液通电生成氯气涉及到的能的转化是:电能转化为化学能;(2)溶解过程中用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒,水和氧化钙反应生成氢氧化钙,所以步骤Ⅲ得到的滤液中的溶质是Ca(OH)2;(3)在次氯酸钙中,设氯元素的化合价为x,则+2+(x-2)×2=0,所以x=+1;(4)步骤Ⅴ采用低温蒸干,所以漂白粉的成分可能具有的一点性质是热不稳定性。
2.氯化钠具有广泛的应用。
(1)实验室配制50g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。
①用已调节平衡的托盘天平称取氯化钠时,发现指针偏左,接下来的操作是____________。
(填序号)A 添加氯化钠B 减少氯化钠C 调节平衡螺母D 添加砝码②在量取水的体积时,若仰视读数,则会导致氯化钠溶液的溶质质量分数____________ (填>、=、<)15%。
(2)探究某氯化钠样品中杂质的成分。
某氯化钠样品中,可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。
甲同学的实验探究过程记录如下:①根据以上实验信息,甲同学得出结论:此氯化钠样品中含有的杂质是____________。
一、中考初中化学流程图1.某食盐样品中含有少量的氯化钙杂质,为了将杂质除去,并测定食盐中氯化钠的质量分数,某工厂实验员设计了如图实验流程进行实验:根据如图流程图回答下列问题:(1)操作I的名称是___,沉淀A化学式是___;(2)滤液B中溶质成分有___,试剂甲是____;(3)实验得到NaCl固体中还含有少量杂质,为了除去杂质.实验员对流程作出如下改进:在滤液B蒸发结晶之前,先滴加盐酸至不再产生气泡为止,该反应的化学方程式为___;改进流程中加入的盐酸稍过量也不会在NaCl固体中产生新的杂质,其原因是____.(4)实验员提出了两个数据测定方案.测定粗盐中氯化钠的质量分数.方案一:称量食盐样品的质量和经洗涤、干燥的沉淀A或CaCl2固体的质量,并进行计算.方案二:称量食盐样品的质量和实验改进后所得NaCl固体的质量,并进行计算.请你判断:上述所选称量数据不合理的是方案____,理由是____.Na CO+2HCl=2NaCl+H O+CO↑【答案】过滤 CaCO3 NaCl和Na2CO3稀盐酸2322盐酸中氯化氢具有挥发性,蒸发时会挥发二方案二中测量的分离出的氯化钠有些是来自于分离过程中加入碳酸钠反应之后生成的氯化钠,会使氯化钠的质量偏大,计算出的氯化钠质量分数会偏大【解析】【分析】【详解】(1)加入氯化钙后生成了不溶于水的碳酸钙沉淀和氯化钠,操作I将沉淀分离出来,该操作为过滤;因为碳酸钠和氯化钙反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠,因此沉淀B是CaCO3。
(2)碳酸钠和氯化钙反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠,滤液中有氯化钠和过量的碳酸钠两种溶质;溶液C蒸发干燥得到氯化钙固体,碳酸钙与试剂甲反应得到氯化钙溶液,故试剂甲是稀盐酸。
(3)氯化钠中含有的杂质是过量的碳酸钠,碳酸钠和盐酸反应生成水、氯化钠和二氧化Na CO+2HCl=2NaCl+H O+CO↑;若加入的盐酸过量,对本实碳,反应的方程式为2322验没有影响,因为盐酸具有挥发性,蒸发时过量的盐酸中的氯化氢气体挥发掉了。
一、中考初中化学流程图1.化工生产中需要对原料提纯,以利于提高产品质量。
经测定某氯化钠样品中混有硫酸钠,为了除去杂质并制得纯净的氯化钠固体,在实验室研究中某学生设计方案如下:回答下列问题(1)操作②能否用硝酸钡溶液?说明理由_____________________________;(2)进行操作②后,如何判断硫酸钠已除尽,方法是___________________;(3)操作③的目的是_____________,③、④操作顺序能否交换,其理由是_______________;(4)此设计方案是否严密,说明理由_________________________.【答案】不能用硝酸钡溶液,会引入新的硝酸钠杂质无法出去向上清液中滴加氯化钡溶液,看是否有沉淀生成使钡离子完全沉淀不能,有碳酸钡固体悬浮在液体中,得不到纯净的氯化钠溶液不严密,过量的碳酸钠没有除去。
【解析】【分析】【详解】(1). 不能用硝酸钡,因硝酸钡溶液和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠而引入新的杂质; (2). 利用硫酸钠与氯化钡生成白色沉淀,取少量上层清液于小试管中,滴加氯化钡溶液,观察是否有沉淀生成,若无沉淀生成,则说明硫酸钠已除尽,反之则没有除尽;(3). 除硫酸钠时加入了过量的氯化钡,如果不除掉会引入杂质,所以加入碳酸钠,利用碳酸钠和氯化钡生成碳酸钡沉淀和氯化钠,而使钡离子完全沉淀;(4). ③、④的操作顺序不能交换,否则碳酸钡无法除掉,得不到纯净的氯化钠溶液;(5). 此设计方案不严密,会使得滤液中混有碳酸钠,加热蒸发得到的NaCl固体不纯,应在蒸发结晶前再向溶液中加入适量的盐酸,将过量的碳酸钠除掉。
2.酸、碱、盐在生产和生活中有广泛的应用。
(1)氢氧化钠、氢氧化钙具有相似的化学性质,是因为它们的水溶液中均含有_____(填离子符号)。
(2)同学们想除去粗盐中含的泥沙等不溶性杂质和含有的少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠可溶性杂质,进行了探究活动:实验一:除去粗盐中不溶性杂质实验二:从滤液1中提取氯化钠固体①实验一中的操作I是_____,实验二中蒸发结晶操作中玻璃棒的作用为_____。
一、中考初中化学综合题1.化学兴趣小组同学进行如下实验与探究活动,请你参与。
Ⅰ.制取气体并验证气体性质。
(1)写出仪器a的名称:______。
(2)用A装置制取氧气,反应的化学方程式为______,装置C可以收集氧气,这是因为氧气具有______的性质。
(3)装置B与D组合制取并验证CO2的某些性质。
①检查装置B的气密性的方法:______。
②若装置D中盛放滴有紫色石蕊试液的水,可以观察到的现象是______;若盛放氢氧化钠溶液,则没有明显现象产生。
Ⅱ.在老师的指导下,兴趣小组同学多角度探究二氧化碳与氢氧化钠确实能发生反应。
(4)小明进行如下实验:将收集满CO2的两支试管(相同规格)分别倒立在水和NaOH溶液中,轻轻晃动试管,产生了如下图所示现象。
①小明根据______,判断CO2和NaOH发生了反应,反应的化学方程式为______。
②甲实验的目的是______。
(5)小菁同学取氢氧化钠溶液于烧杯中,用pH计测定溶液的pH为13.5,通入二氧化碳一会儿,测得溶液的pH为11.2,继续通入二氧化碳,再测得溶液的pH为9.2,溶液的pH 降低的原因是______,该实验可以说明CO2和NaOH发生了反应。
(6)小菁根据化学变化的本质特征,设计了另一个实验方案。
实验步骤实验现象实验结论____________CO2与NaOH发生了反应。
【答案】长颈漏斗2KClO32KCl+ 3O2↑(或其他合理答案)氧气的密度比空气大关闭止水夹,往长颈漏斗注入一定量的水,如果长颈漏斗与锥形瓶中的液面形成稳定的水位差说明装置气密(或其他合理答案) 紫色石蕊试液变红 乙试管内液体高度比甲试管内的液体高得多(或其他合理答案) 2NaOH + CO 2 == Na 2CO 3 + H 2O 对比实验(或其他合理答案) 溶液中 NaOH 减少,溶液碱性减弱 取少量 NaOH 溶液于试管中,通入一定量二氧化碳后,再往溶液中滴加稀盐酸 有大量的气泡冒出【解析】(1)通过分析题中所指仪器的作用可知,a 是长颈漏斗;(2)A 装置制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,化学方程式为:32KClO 22KCl+3O ,C 装置收集氧气的方法是向上排空气法,原因是:氧气的密度比空气大;(3)①检查装置B 的气密性的方法是:关闭止水夹,向长颈漏斗注入一定量的水,如果长颈漏斗与锥形瓶中的液面形成稳定的水位差说明装置气密,说明装置气密性良好;②二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红色,所以装置D 中若盛放滴有紫色石蕊试液的水,可以观察到的现象是:紫色石蕊溶液变红色;若盛放氢氧化钠溶液,则没有明显现象产生;(4)①氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,所以小明根据乙试管内的液体比甲试管内的液体高得多,判断二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,化学方程式为:22322NaOH+CO ==Na CO +H O ;②甲实验中液面的高度对比乙实验中液面的高度得出结论,所以甲实验的目的是对比实验;(5)溶液的碱性强弱与溶液中的氢氧根离子浓度有关,所以小菁取氢氧化钠溶液于烧杯中,用pH 计测定溶液的pH 为13.5。
一、中考初中化学流程图1.已知在某化肥K2SO4样品中可能混入了NH4Cl、NH4NO3、K2CO3三种物质中的一种或多种,为推测混入的物质种类,现按图所示进行实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有发生的反应都恰好完全进行)。
试根据实验过程和发生的现象填写以下空白:(1)常温下,气体B水溶液的pH __________7(填“大于”“小于”“等于”之一)。
(2)实验步骤②的现象证明可能混入的三物质中,一定存在的物质是 ______________。
(3)根据上述实验,已经证明了溶液E中存在的溶质有(写化学式) ______________。
(4)仅根据上述实验现象, NH4Cl、NH4NO3、K2CO3三种物质中,还不能确定是否混入化肥K2SO4样品中物质是____________________(写化学式)。
(5)要进一步推理化肥样品中的物质,可用溶液E再实验,请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论________________________________________【答案】大于 K2CO3 KNO3 NH4Cl、NH4NO3向溶液E中加入硝酸银,如果有白色沉淀生成,说明样品中含有NH4Cl,可能含有NH4NO3;如果没有白色沉淀,则样品中含有NH4NO3,不含有NH4Cl【解析】(1)由于碱性溶液能使紫色石蕊试液变蓝,所以气体B水溶液的pH>7;(2)由于碳酸根离子与酸能反应生成二氧化碳,所以加入硫酸产生气体,说明含有碳酸根离子,所以一定含有碳酸钾;(3)由于碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾和水、二氧化碳;原来也含有硫酸钾,所以硫酸钾再与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,所以E中一定含有KNO3;(4)加入氢氧化钾能产生气体,由于碱性溶液能使紫色石蕊试液变蓝,所以气体B水溶液的pH>7,我们学习过去的碱性气体是氨气,与碱溶液产生氨气,说明样品中含有带铵根离子的盐,只能证明样品中含有带铵根离子的盐,但不能确定是氯化铵还是硝酸铵,化学式为:NH4Cl、NH4NO3;(5)向溶液E中加入硝酸银,如果有白色沉淀生成,说明样品中含有NH4Cl,因为氯化银属于白色沉淀,所以说明一定含有氯化铵,可能含有 NH4NO3;如果没有白色沉淀,则不含有氯离子,则样品中含有NH4NO3,不含有NH4Cl。
一、中考初中化学综合题1.如图是甲、乙、丙三种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线。
(1)t1℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度大小关系:_____。
(2)t1℃时,完全溶解5g丙物质至少需要水_____g。
(3)t2℃时,将20g甲加入到100g水中,充分搅拌后所得溶液是甲的_____溶液(填“饱和”或“不饱和”),可以用图中_____点(填“a”“b”或“c”)表示。
(4)将甲、丙的饱和溶液从t2℃降温到t1℃,对所得溶液的叙述不正确的是_____。
A 都是饱和溶液B 溶剂质量:甲<丙C 析出固体质量:甲>丙D 溶质质量分数:甲=丙【答案】乙>甲=丙 25 不饱和 b ABD【解析】【详解】(1)通过分析溶解度曲线可知,t1℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度大小关系是:乙>甲=丙;(2)t1℃时,丙物质的溶解度是20g,即100g水中最多溶解丙物质20g,所以完全溶解5g丙物质至少需要25g水;(3)t2℃时,甲物质的溶解度是50g,即100 g水中最多溶解甲物质50g,所以将20g甲加入到100g水中,充分搅拌后所得溶液是甲的不饱和溶液,可以用图中b点表示;(4)A、丙的溶解度随温度的升高而减小,其饱和溶液降温变为不饱和溶液,错误;B、降温后两溶液中水的质量不变,与降温前相等,由于没有明确原饱和溶液的质量,所以无法比较其中水的质量,错误;C、由于降温后甲有固体析出,而丙无固体析出,正确;D、丙的饱和溶液降温到t1℃变为不饱和溶液,溶质质量分数与降温前相等,甲降温后是t1℃时的饱和溶液,而t1℃时甲的溶解度大于t2℃时丙的溶解度,所以溶质质量分数甲>丙,错误。
故选ABD。
2.数型图象是研究化学问题的一种常见描述方法,根据下列图象进行回答:.向盐酸(1)图一是用盐酸和氢氧化钠进行中和反应时,反应过程中溶液的pH变化曲线中加入的氢氧化钠溶液质量为mg时,所得溶液中含有的离子为 ______ (填离子符号);(2)图二是20℃时,取10mL10%的NaOH溶液于烧杯中,逐滴加入10%的盐酸,随着盐酸的加入,烧杯中溶液温度与加入盐酸体积的变化关系.①由图可知中和反应是放热反应,你的依据为 ______ ;②甲同学用氢氧化钠固体与稀盐酸反应也能得到相同结论,乙同学认为不严密,因为______ ;③图三是a、b、c三种物质的溶解度曲线a与c的溶解度相交于P点,据图回答:①t1℃时,接近饱和的c物质溶液,在不改变溶液质量的条件下,可用 ______ 的方法达到饱和状态;②将t2℃时,150ga物质的饱和溶液降温到t1℃时,可以析出____g a物质.【答案】Na+、Cl﹣、H+开始随着反应的进行,溶液温度逐渐升高氢氧化钠固体溶于水放热升温 30【解析】本题考查了中和反应及其应用和溶解度曲线的应用。
一、中考初中化学流程图1.已知在某化肥K2SO4样品中可能混入了NH4Cl、NH4NO3、K2CO3三种物质中的一种或多种,为推测混入的物质种类,现按图所示进行实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有发生的反应都恰好完全进行)。
试根据实验过程和发生的现象填写以下空白:(1)常温下,气体B水溶液的pH __________7(填“大于”“小于”“等于”之一)。
(2)实验步骤②的现象证明可能混入的三物质中,一定存在的物质是 ______________。
(3)根据上述实验,已经证明了溶液E中存在的溶质有(写化学式) ______________。
(4)仅根据上述实验现象, NH4Cl、NH4NO3、K2CO3三种物质中,还不能确定是否混入化肥K2SO4样品中物质是____________________(写化学式)。
(5)要进一步推理化肥样品中的物质,可用溶液E再实验,请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论________________________________________【答案】大于 K2CO3 KNO3 NH4Cl、NH4NO3向溶液E中加入硝酸银,如果有白色沉淀生成,说明样品中含有NH4Cl,可能含有NH4NO3;如果没有白色沉淀,则样品中含有NH4NO3,不含有NH4Cl【解析】(1)由于碱性溶液能使紫色石蕊试液变蓝,所以气体B水溶液的pH>7;(2)由于碳酸根离子与酸能反应生成二氧化碳,所以加入硫酸产生气体,说明含有碳酸根离子,所以一定含有碳酸钾;(3)由于碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾和水、二氧化碳;原来也含有硫酸钾,所以硫酸钾再与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,所以E中一定含有KNO3;(4)加入氢氧化钾能产生气体,由于碱性溶液能使紫色石蕊试液变蓝,所以气体B水溶液的pH>7,我们学习过去的碱性气体是氨气,与碱溶液产生氨气,说明样品中含有带铵根离子的盐,只能证明样品中含有带铵根离子的盐,但不能确定是氯化铵还是硝酸铵,化学式为:NH4Cl、NH4NO3;(5)向溶液E中加入硝酸银,如果有白色沉淀生成,说明样品中含有NH4Cl,因为氯化银属于白色沉淀,所以说明一定含有氯化铵,可能含有 NH4NO3;如果没有白色沉淀,则不含有氯离子,则样品中含有NH4NO3,不含有NH4Cl。
一、中考初中化学流程图1.金属材料在我国建设中起着重要的作用。
⑴ 铜可以做导线,主要利用了金属铜的延展性和_______________。
⑵ 回收利用是保护金属资源的一条有效途径。
某工业废料含氧化铜和氧化铁,经过处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液,主要流程如下。
已知: Fe + Fe 2(SO 4) 3 3FeSO 4① 过程Ⅰ中氧化铁发生反应的化学方程式是___________________________。
② 过程Ⅱ、Ⅲ充分反应后,还应有的实验操作是_______。
③ 过程Ⅲ的反应观察到的现象有___________________________________。
④ A~F 中含铁元素的有______________(填序号)。
⑤ 若最后得到铜128克,则原工业废料中含氧化铜的质量是_____________。
【答案】导电 Fe 2O 3 + 3H 2SO 4 = Fe 2(SO 4)3 + 3H 2O 过滤 固体部分减少,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色 BCDF 160g【解析】⑴ 铜可以做导线,主要利用了金属铜的延展性和导电性;(2)①过程Ⅰ发生如下反应:Fe 2O 3 + 3H 2SO 4 = Fe 2(SO 4)3 + 3H 2O ;②铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁;反应后得到了固体(剩余的铁粉和生成的铜)和液体(硫酸亚铁溶液),过程Ⅱ、Ⅲ充分反应后,还应有的实验操作是过滤;③ 过程Ⅲ中铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故反应观察到的现象有:固体部分减少,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色;④根据分析推断,A 中含有硫酸,B 中含有硫酸、硫酸铜和硫酸铁,C 是铁,D 中含有铁和铜的混合物,E 是铜,F 中含有硫酸亚铁,故A~F 中含铁元素的有:BCDF ;⑤根据铜的质量全部来自氧化铜,若最后得到铜128克,则原工业废料中含氧化铜的质量是64128100%16080g g ÷⨯=。
一、中考初中化学流程图1.Ⅰ.黄铜是Zn以主要添加元素的铜合金。
黄铜渣中约含Zn:7%、ZnO:31%、Cu:50%、CuO:5%,其余为杂质。
处理黄铜渣可得到硫酸锌,其主要流程如下(杂质不溶于水、不参与反应):已知:ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O; CuO+H2SO4=CuSO4+H2O(1)步骤Ⅰ中产生气体的化学方程式为___________________。
(2)溶液A中的金属阳离子有__________(填化学式)(3)步骤Ⅰ、Ⅱ中均包含的操作名称为___,此操作和步骤Ⅲ中的蒸发操作都要用到的玻璃仪器是____。
(4)溶液A_____(填“大于”、“小于”或“等于”)溶液C的质量。
Ⅱ.在探究金属活动性的实验课上,同学们把打磨光亮的铝片插入硫酸铜溶液中,过一会儿,发现了一个“意外现象”:在铝片表面看到有红色固体析出的同时,还看到有少量的气泡冒出,写出生成红色固体的化学方程式___________________.(提出问题)该气体是什么呢?(猜想与假设)猜想一:O2猜想二:H2猜想三:CO2猜想四:SO2同学们经过讨论,一致认为猜想三不成立,理由是_____________________.(实验验证)(5)有同学闻了一下该气体,发现无气味,证明猜想四也不成立,理由是___________.(6)将产生的气体经验纯后,用导管导入到点燃的酒精灯火焰上,气体安静燃烧,产生淡蓝色火焰.(实验结论)__________________.(反思与交流)CuSO4溶液可能显_______性(填“酸”或“碱”或“中”).【答案】Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Zn2+、Cu2+过滤玻璃棒小于2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3反应物中不含碳元素二氧化硫有刺激性气味猜想一不成立,猜想二成立酸【解析】Ⅰ. (1)氧化锌和氧化铜分别与稀硫酸反应生成硫酸锌、硫酸铜和水,没有气体产生;而锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;(2)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌与硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,其中的金属阳离子是锌离子和铜离子;(3)由图可知,操作Ⅰ过滤除去铜和杂质,操作Ⅱ过滤是除去锌和置换出的铜;过滤和蒸发操作中均用到玻璃棒这种玻璃仪器;(4)A到C的过程中发生的反应是:Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4,160 161由此可见溶液的质量增重了,溶液A小于溶液C的质量;Ⅱ.铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,化学方程式为:2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3;【猜想与假设】化学反应前后,元素种类不变,所以经过讨论,一致认为猜想三不成立,理由是:反应物中不含碳元素;【实验验证】(5)有同学闻了一下该气体,发现无气味,证明猜想四也不成立,理由是:二氧化硫有刺激性气味;氧气有助燃性,氢气有可燃性,所以(6)将产生的气体经验纯后,用导管导入到点燃的酒精灯火焰上,气体安静燃烧,产生淡蓝色火焰。
一、中考初中化学流程图1.高纯氧化铁可作为现代电子工业的材料,以下是硫铁矿烧渣(主要成分为Fe 2O 3、FeO 、SiO 2)为原料制备高纯氧化铁(Fe 2O 3)的生产流程示意图:[(NH 4)2CO 3溶液呈碱性,40℃以上时(NH 4)2CO 3分解]。
(1)实验室中,操作Ⅰ、操作Ⅱ用到的玻璃仪器玻璃棒、_______、烧杯等。
(2)写出通入CO 后所发生反应的化学方程式_______(任意写一个)。
(3)在该生产流程中当加入(NH 4)2CO 3后,应该控制的条件是 ______ 。
(4)滤液Ⅱ中可回收的物质在农业上可做 _____(5)写出在空气中煅烧FeCO 3的化学方程式_____。
【答案】漏斗 3CO+Fe 2O 3高温2Fe+3CO 2(或FeO+CO 高温Fe+CO 2) 温度控制在40℃以下(或控制溶液的酸碱度) 氮肥或肥料 322324FeCO +O 2Fe O +4CO 高温【解析】【分析】【详解】 (1)操作Ⅰ、操作Ⅱ都是将固体与液体分开,操作为过滤,过滤操作用到的玻璃仪器玻璃棒、漏斗、烧杯等。
(2)高温条件下,氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,氧化亚铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe 2O 3+3CO 高温2Fe+3CO 2,FeO+CO 高温Fe+CO 2。
(3)因为40℃以上时(NH 4)2CO 3分解,因此加入(NH 4)2CO 3后,温度控制在40℃以下;(NH 4)2CO 3溶液呈碱性,所以要控制酸碱性。
(4)滤液Ⅱ中可回收的产品中含有硫酸铵,在生活中可作为氮肥。
(5)在空气中煅烧FeCO 3,是碳酸亚铁和氧气在高温下生成二氧化碳和氧化铁,对应的化学反应方程式4FeCO 3+O 2高温2Fe 2O 3+4CO 2。
故答案为:(1)漏斗;(2)3CO+Fe 2O 3高温2Fe+3CO 2(或FeO+CO 高温Fe+CO 2);(3)温度控制在40℃以下(或控制溶液的酸碱度);(4)氮肥或肥料;(5)4FeCO 3+O 2 高温2Fe 2O 3+4CO 2。
2.高纯氧化铁(Fe 2O 3)又称“引火铁”,可作催化剂,在现代工业上有广泛应用前景。
以下是用赤铁矿(含少量 SiO 2 等杂质)为原料,制备高纯氧化铁的生产流程示意图。
已知:氨水呈碱性(主要成分NH 3·H 2O 是一种碱);(NH 4)2CO 3溶液呈碱性,40℃以上易分解。
(1)写出高温时赤铁矿中的Fe 2O 3 与 CO 发生反应的化学方程式_____。
(2)①和②处的操作是_____,这个操作中玻璃棒的作用是_____。
(3)加入(NH 4)2CO 3 后,该反应必须控制的条件是_____;(NH 4)2CO 3与FeSO 4 发生复分解反应而生成FeCO 3,则②处反应的化学方程式为_____。
(4)用蒸馏水洗涤FeCO 3 的目的是除去表面附着的杂质,洗涤干净的标志是:取最后一次洗涤液,向其中加入适量的 BaCl 2 溶液,无_____(填现象)产生,即为洗涤干净。
【答案】232Fe O +3CO 2Fe+3CO 高温 过滤 引流 温度控制在40℃以下()()43434422NH O +FeSO =FeC +O NH C SO ↓ 沉淀【解析】【分析】一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,碳酸铵和硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁和硫酸铵。
【详解】(1)高温时赤铁矿中的Fe 2O 3 与 CO 发生反应是一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为232Fe O +3CO 2Fe+3CO 高温。
(2)①和②处的操作是将固体和液体分离,故操作是过滤,过滤操作中玻璃棒的作用是引流。
(3)(NH 4)2CO 3溶液呈碱性,40℃以上易分解,故加入(NH 4)2CO 3后,该反应必须控制的条件是温度控制在40℃以下;②处反应是(NH 4)2CO 3与FeSO 4发生复分解反应而生成FeCO 3和硫酸铵,反应的化学方程式为()()43434422NH O +FeSO =FeC +O NH C SO ↓。
(4)碳酸根离子和钡离子生成碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀,用蒸馏水洗涤FeCO 3 的目的是除去表面附着的杂质,洗涤干净的标志是:取最后一次洗涤液,向其中加入适量的 BaCl 2 溶液,无沉淀产生,即为洗涤干净。
3.化学兴趣小组同学,在实验后欲对无色澄清的废液进行检验并回收利用。
已知该无色废液中可能含有硫酸、盐酸、氯化镁、氯化钡中的一种或几种,他们的检验和回收流程如下:完成填空:①操作Ⅰ、操作Ⅱ的名称是________;②生成白色沉淀A 的基本反应类型是__________;③无色溶液2中加入足量稀盐酸的现象为__________;④由实验可知,废液中一定含有的溶质是________,用化学方程式解释一定不存在的物质的原因______【答案】过滤 复分解反应 有气泡产生 氯化镁、氯化钡2244BaCl +H SO =BaSO +2HCl ↓【解析】【分析】已知该无色废液中可能含有硫酸、盐酸、氯化镁、氯化钡中的一种或几种,加入氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,氯化镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀,故一定含氯化镁,向白色沉淀A 中加足量稀盐酸,氢氧化镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和水,蒸发可得氯化镁固体,向无色溶液1中加入过量碳酸钠溶液,产生白色沉淀B ,氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀,故废液中一定含有氯化钡,由于氯化钡能与硫酸反应生成硫酸钡沉淀,故废液中一定不含硫酸,碳酸钠过量,故无色溶液2中一定含有碳酸钠,加入足量稀盐酸,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,蒸发,可得氯化钠。
【详解】①操作Ⅰ、操作Ⅱ实现了固液分离,是过滤;②加入氢氧化钠溶液,氯化镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠,该反应是由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无色溶液2中一定含有碳酸钠,加入足量稀盐酸,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故实验现象为:有气泡产生;④由分析可知,废液中一定含有氯化镁、氯化钡,一定不含硫酸,因为氯化钡能与硫酸反应生成硫酸钡和盐酸,该反应的化学方程式为:2244BaCl+H SO=BaSO+2HCl↓。
4.如图是利用石灰石,食盐水,氨气进行工业生产纯碱的流程示意图(部分条件及物质未标出)。
(1)粗盐精炼成精盐的过程中,要经过溶解、______、蒸发等操作,其中都必需用到的一种玻璃仪器为_______,(2)图中母液含有一定量的NaHCO3,该溶液为该温度下NaHCO3的_________(填“饱和”或“不饱和”)溶液;(3)流程中要通入CO2和NH3,应先通入NH3,理由是______________________________;精盐水经过氨化和二氧化碳酸化后生成碳酸氢钠和一种氮肥,请写出相应的化学方程式:_____。
(4)整个生产过程中可循环利用的物质为__________________(填化学式)。
(5)所得产品纯碱中含有少量碳酸氢钠,如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为(加热前固体的质量为m1,加热后为m2 ):_______。
【答案】过滤玻璃棒饱和使溶液呈碱性,促进CO2的吸收NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3+NH4Cl NH3、CO212184m-m)100%31m⨯(【解析】【分析】【详解】(1)粗盐精炼成精盐的过程中,要经过溶解、过滤、蒸发等操作除掉其中的难溶性固体杂质,其中都必需用到的一种玻璃仪器为玻璃棒,溶解时玻璃棒的作用是:搅拌加速溶解;过滤时:引流;蒸发时:搅拌使液体受热均匀,防止液体局部沸腾飞溅;(2)析出晶体后的溶液一定是饱和溶液,该溶液为该温度下NaHCO3的饱和溶液;(3)流程中要通入CO2和NH3,应先通入NH3,理由是形成碱性溶液,有利于二氧化碳的吸收;精盐水经过氨化和二氧化碳酸化后生成碳酸氢钠和一种氮肥,相应的化学方程式:NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3+NH4Cl;(4)整个生产过程中可循环利用的物质为二氧化碳、氨气;(5)设:样品中碳酸氢钠的质量为x,32322122NaHCO Na CO+H OΔΔm168106168-106=6+C2mO-mx↑12168=62m-mxx=1284(m-m)31纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为12184m-m)100%31m⨯(。
5.某同学在实验室以石灰石(杂质不反应也不溶于水)为原料制取轻质碳酸钙和氢氧化钠。
(1)操作a的名称是_____。
(2)该流程中有两个反应,产物中均出现碳酸钙,这两个反应的化学方程式分别为:_____、_____。
(3)为了验证加入Na2CO3溶液后,溶液A中的溶质是否反应完全,可取过滤3的滤液加入_____(填字母)进行检验。
A碳酸钠溶液 B铁粉 C无色酚酞 D足量盐酸(4)工业上高温煅烧石灰石生产生石灰,若要生产含氧化钙5.6t的生石灰,需要含碳酸钙80%的石灰石的质量是多少?_____(根据化学方程式计算,写出计算过程)【答案】蒸发2232=Ca(OH)+CO CaCO+H O↓2233Ca(OH)+Na CO CaCO+H=2NaO↓ A 12.5t【解析】【分析】【详解】(1)氢氧化钠溶液经过操作a 变为氢氧化钠固体,故操作a 的名称是:蒸发;(2)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温的条件下分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:2232=Ca(OH)+CO CaCO +H O ↓;氢氧化钙也能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,该反应的化学方程式为:2233Ca(OH)+Na CO CaCO +H =2NaO ↓;(3)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,故溶液A 中的溶质为氢氧化钙,加入碳酸钠,2233Ca(OH)+Na CO CaCO +H =2NaO ↓,过滤,除去碳酸钙,如果氢氧化钙未完全反应,则滤液中含有氢氧化钙、氢氧化钠,如果氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应,则滤液中含有氢氧化钠,如碳酸钠过量,则滤液中含有氢氧化钠、碳酸钠。
A 、向滤液中加入碳酸钠溶液,如果氢氧化钙未完全反应,氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,有白色沉淀产生,如果氢氧化钙已经完全反应,则无白色沉淀产生,符合题意;B 、向滤液中加入铁粉,铁与氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠都不能反应,无法验证溶液A 中的溶质是否反应完全,不符合题意;C 、向滤液中加入无色酚酞,碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙都显碱性,都能使无色酚酞试液变红,无法验证溶液A 中的溶质是否反应完全,不符合题意;D 、向滤液中加入足量盐酸,盐酸能与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,无明显现象,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,无明显现象,盐酸能与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,有气泡产生,故如无明显现象,可能是氢氧化钙未完全反应,也可能是氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应,如果产生气泡,则说明碳酸钠过量,氢氧化钙已经完全反应,故足量盐酸只能验证碳酸钠是否过量,氢氧化钙恰好完全反应时,无法验证,不符合题意。