2020-2021中考化学流程图的综合复习含详细答案
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一、中考初中化学流程图1.实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO 3、MgO 和SiO 2)为原料制备MgCO 3•3H 2O .其主要实验过程如图:已知:SiO 2不溶于水,常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
(1)“酸溶”时发生反应的化学方程式为_____和_____。
(2)“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有_____(填离子符号)。
(3)“反应”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)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是_____。
【答案】MgO+H 2SO 4=MgSO 4+H 2O MgCO 3+H 2SO 4=MgSO 4+H 2O+CO 2↑ Na +、SO 42﹣、CO 32﹣否 导致产品不纯 避免制备产品消耗更多的碳酸钠【解析】【分析】氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水,碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳。
【详解】(1)“酸溶”时是氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水,化学方程式为2442MgO+H SO MgSO +H O =,碳酸镁与硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳,化学方程式为324422M gCO +H SO MgSO +H O+CO =。
(2)滤液I 为生成的硫酸以及生成的硫酸镁的混合溶液,和过量碳酸钠反应,生成硫酸钠以及碳酸镁,还剩余碳酸钠,所以“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有+2243 Na SO CO ﹣﹣、、。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,不能省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”,会导致得到的产品因为混油二氧化硅而不纯。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是过量的硫酸需要加入碳酸钠进行去除,所以是避免制备产品消耗更多的碳酸钠。
2.CaCO 3在生产生活中有广泛的用途。
(1)烧石灰石可制得活性CaO ,反应的化学方程式为_________________________。
为测定不同煅烧温度对CaO 活性的影响,取石灰石样品分为三等份,在同一设备中分别于800℃、900℃和1000℃条件下煅烧,所得固体分别与等质量的水完全反应,测得反应液温度随时间的变化如图所示。
一、中考初中化学流程图1.“绿水青山就是金山银山”,增强环保意识,倡导垃圾分类,已逐渐被大众接受。
某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如图:资料 1:垃圾焚烧产生的烟气中含有 SO2 等有害气体。
资料 2:FeSO4容易被空气中的 O2氧化。
回答下列问题:(1)焚烧垃圾发电是将垃圾焚烧后产生的___________能转换为电能。
(2)石灰浆吸收 SO2(性质与 CO2相似)的化学反应方程式为_____________。
(3)溶解步骤中同时发生的三个化学反应方程式为:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4、____________________、___________________。
(4)将所得 FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、___________、过滤,得到 FeSO4晶体,其中氮气的作用是_______。
(5)请你就东莞市生活垃圾处理提一条建议:____________________。
【答案】热 SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 降温结晶做保护气,防止 FeSO4被空气中的 O2 氧化。
生活垃圾分类回收(合理均可)【解析】【分析】【详解】(1)发电厂是利用垃圾焚烧产生的热能转变为电能;故填:热;(2)石灰浆显碱性,能够吸收酸性气体,氢氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。
故填:SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O;(3)溶解步骤中,硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸和铁锈的主要成分氧化铁反应生成硫酸铁和水。
故填:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;(4)从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁铵晶体,基本操作步骤:加热浓缩、然后冷却结晶、再过滤、最后洗涤干燥,得到硫酸亚铁晶体;由资料2可知硫酸亚铁易被空气中的氧气氧化,故氮气的作用是作保护气,避免+2价的铁元素被空气中的氧气氧化;故填:降温结晶;做保护气,防止FeSO4被空气中的O2 氧化;(5)就东莞市生活垃圾处理的建议是:生活垃圾分类回收等。
一、中考初中化学流程图1.氯是一种重要的“成盐元素”,在海水、盐湖和盐矿中广泛存在。
(1)如图是氯原子结构示意图,氯原子的最外层电子数是______;氯元素在元素周期表中位于第______周期。
(2)含氯元素的物质大多具有消毒杀菌功能。
如:a 醋酸氯己定[C22H34C l2N10O2] b 氯化钠 c 二氧化氯[ClO2] d.次氯酸钠[NaClO]等。
①醋酸氯己定属于______(填“有机”或“无机”)化合物;1个醋酸氯己定分子由______个原子构成。
②b、d物质溶于水都能解离出钠离子,但阴离子不同。
写出d中阴离子符号______。
(3)次氯酸钠是84消毒液的主要成分。
其生产流程如图:①X、Y都是气体单质,Y具有可燃性。
步骤I发生反应的化学方程式为______。
②实现步骤Ⅱ的操作方法是______、过滤。
③步骤Ⅲ发生的反应可表示为:2NaOH+X=NaClO+NaCl+H2O.上述流程中可循环利用的物质有水和______。
④制取漂白粉[主要成分为次氯酸钙,化学式为:Ca(ClO)2]的原理与步骤Ⅲ相似,将气体X 通入石灰乳(主要成分熟石灰)中,发生反应的化学方程式为______。
⑤洁厕灵、84消毒液是两种常见的清洁消毒用品,混合使用时会发生如图反应,下列说法正确的是______。
a 二者混用易产生危险b 反应前后离子种类不变c 反应中只有氯元素的化合价发生改变d 反应中氯元素全部变成了有毒气体【答案】7 三有机 70 ClO- 2NaCl+2H2O 通电2NaOH+H2↑+Cl2↑蒸发结晶氯化钠、氯气 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O ac【解析】【分析】【详解】(1)如图是氯原子结构示意图,氯原子的最外层电子数是7;氯元素原子核外电子层数是3,在元素周期表中位于第三周期,故填:7;三。
(2)①醋酸氯己定是含有碳元素的化合物,属于有机化合物;1个醋酸氯己定分子由:22+34+2+10+2=70个原子构成,故填:有机;70。
一、中考初中化学流程图1.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 ↓。
一、中考初中化学流程图1.以下是印刷线路板的生产及废液的处理过程:请回答下列问题:(1)写出步骤②中发生的一个反应:______________________(2)滤渣的成份有________,步骤③中发生反应的化学方程式是______________________(3)该流程中可以循环、回收利用的物质是:________________。
【答案】Fe+CuCl2==Cu+FeCl2Fe、Cu Fe+2HCl==FeCl2+H2↑FeCl2【解析】(1)金属活动顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au,在金属活动顺序表中,排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。
金属的位置越靠前,金属的活动性越强。
位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。
将铁放入氯化铜、氯化铁、氯化亚铁的溶液中,铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁,与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜;反应方程式为:2FeCl3 + Cu= CuCl2 +2FeCl2,Fe+CuCl2==Cu+FeCl2,(2) 步骤②反应后的固体即为滤渣,成份有生成的铜和过量的铁,步骤③中铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式是Fe+2HCl==FeCl2+H2↑(3) 步骤②与步骤③生成的氯化亚铁可以在一定条件下转化成氯化铁,可循环利用。
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。
一、中考初中化学流程图1.镁是一种用途很广的金属,目前世界上60%的镁是从海水(溶质主要含NaCl 和MgCl 2等)中提取的,主要步骤如下:(1)工业生产中,加入试剂①发生反应的化学方程式为______,试剂②的名称为______; (2)写出无水MgCl 2在熔融状态下电解制取金属镁的化学方程式______,该反应属于基本反应类型中的______反应。
【答案】MgCl 2+Ca (OH )2=Mg (OH )2↓+CaCl 2 稀盐酸 MgCl 2通电Mg+Cl 2↑ 分解【解析】【分析】流程图题,由图分析氯化镁转化为氢氧化镁,通常加入氢氧化钙,通过氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,过滤可实现分离;氢氧化镁转化为氯化镁,加入稀盐酸,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水;无水氯化镁熔融状态下电解生成镁和氯气,属于分解反应。
【详解】(1)、氯化镁转化为氢氧化镁需要加入氢氧化钙进行反应,氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,反应的化学方程式为:2222MgCl +Ca(OH)=CaCl +Mg(OH)↓;结合流程图分析,由氢氧化镁转化为氯化镁,需加入的试剂为稀盐酸,因此试剂②为稀盐酸;(2)、由流程图可知无水氯化镁在熔融状态下电解生成镁和氯气,化学反应方程式为:22MgCl ()Cl +Mg ↑电解熔融;该反应一种反应物,生成两种生成物,故反应的类型为分解反应。
【点睛】本题为流程图题,解题时认真观察流程图,结合物质之间的转化关系选择合适的试剂,再正确书写方程式,选择合适的方法实现物质的分离。
需要注意的时利用海水中的氯化镁转化为氢氧化镁时,加入碱液实现转化,工业上通常加入的物质是氢氧化钙溶液,成本比氢氧化钠要低,再利用氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁,得到无水氯化镁之后,在熔融状态下电解可以得到单质镁和氯气。
2.某合金主要成分为Zn 、Fe 、Cu ,还含有少量这三种金属的氧化物。
利用该合金制成的机械零件废弃物制取高纯度ZnO ,其部分工艺流程如下图所示。
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.《天工开物》中介绍了锌的冶炼方法:把炉甘石(ZnCO 3)和煤炭饼装入炼锌罐(如下图所示),泥封,“其底铺薪,发火煅红”“冷定毁罐取出”。
(已知:锌的熔点 为 419℃,沸点为 907℃)(1)反应区中,ZnCO 3 分解生成 ZnO 和另一种氧化物,反应的化学方程式为_________。
C 与 ZnO 发生置换反应得到 Zn ,反应中化合价升高的元素是_____。
(2)冷凝区中,锌由气态转化为液态,理论上该区应控制的温度范围是_____℃。
(3) “冷定”后方能“毁罐”取锌、从化学变化角度解释其原因:_____。
【答案】ZnCO 3加热ZnO +CO 2↑ C (或“碳”) 419~907 防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌(或“2Zn +O 2加热2ZnO”)【解析】【分析】 碳酸锌高温生成氧化锌和二氧化碳,碳和氧化锌高温生成锌和二氧化碳,锌和氧气加热生成氧化锌。
【详解】(1)反应区中,ZnCO 3 分解生成 ZnO 和二氧化碳,反应的化学方程式为32ZnCO ZnO+CO 加热。
C 与 ZnO 发生置换反应得到Zn 和二氧化碳,故反应中化合价升高的元素是碳。
(2)锌的熔点为 419℃,沸点为 907℃,冷凝区中,锌由气态转化为液态,故该区应控制的温度范围是419~907℃。
(3)锌在较高温度被氧化成氧化锌,“冷定”后方能“毁罐”取锌,原因是防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌。
2.用金属铁制备自来水新型消毒、净水剂Na2FeO4的流程如下,请回答下列问题:(1)固体B中的物质是 _______;Na2FeO4属于 ______(填“酸”、“碱”、“盐”、“氧化物”).(2)操作Ⅰ的名称是________;该操作能使A、B分离的原因是_________.(3)反应②的基本反应类型为:_______;反应③的化学方程式为:________.(4)溶液C中的溶质组成存在_________种可能性.【答案】Fe和Cu 盐过滤 A是液体,B是固体(合理皆可)复分解反应 2Fe(OH)2+H2O2=2Fe(OH)3三【解析】【分析】【详解】(1)由反应的流程可知,过量的铁粉与硫酸铜反应,生成了硫酸亚铁和铜,由于铁是过量的,在过滤后得到的固体B是Cu,Fe的混合物;Na2FeO4是金属离子和酸根离子构成的化合物,属于盐。
一、中考初中化学流程图1.亚硫酸钠在印染、造纸等众多行业中有着广泛的应用。
某研究小组采用如图实验流程用Na2CO3溶液吸收SO2制备Na2SO3。
反应I中随着SO2的增加,依次发生如下化学反应:SO2+H2O+2Na2CO3=Na2SO3+2NaHCO3SO2+2NaHCO3=Na2SO3+2CO2↑+H2OSO2+H2O+Na2SO3=2NaHSO3(1)H2SO3的名称为亚硫酸,则Na2SO3的名称为_____。
(2)常用蒸发结晶的方法分离混合溶液得到Na2SO3,由此可知,Na2SO3的溶解度曲线是与题图2中的_____(填A或B)物质的溶解度曲线相似。
(3)操作2得到的滤液中一定含有的溶质的化学式为_____。
(4)查阅资料可知,向碳酸钠溶液通入二氧化硫的过程中,溶液中有关组分的质量分数变化如图2所示。
则线1表示_____(填化学式,下同)的质量分数的变化情况,线2表示_____的质量分数的变化情况。
(5)实验时,“反应Ⅱ”中加入NaOH溶液的目的是将反应1中生成的 NaHSO3转化为Na2SO3,则该化学反应方程式为_____。
(6)实验后,将Na2SO3样品放置在烧杯中,一段时间后,检测发现样品中出现Na2SO4杂质,且放置时间越长产生的Na2SO4越多,则Na2SO3样品变质为Na2SO4的化学反应方程式为_____。
【答案】亚硫酸钠 B Na2SO3 Na2CO3 Na2SO3 NaOH+NaHSO3=H2O+Na2SO3O2+2Na2SO3=2Na2SO4【解析】【分析】根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题,或者直接分析每个问题,从给出的信息中找对应的信息。
【详解】(1)由于H2SO3的名称为亚硫酸,所以Na2SO3的是亚硫酸对应的钠盐,所以名称为亚硫酸钠。
故填:亚硫酸钠(2)常用蒸发结晶的方法分离混合溶液得到Na2SO3,说明亚硫酸钠的溶解度随温度变化不大,所以Na2SO3的溶解度曲线是与题图2中的B物质的溶解度曲线相似。
一、中考初中化学流程图1.我国每年报废的手机超过1亿部。
废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,随意丢弃既会造成资源浪费,也会污染土壤和水体。
化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验。
已知:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;不考虑金、银发生类似反应。
(1)将电路板粉碎成粉末的目的是___________________________________________。
(2)步骤①所得滤液中的溶质除硫酸外,还有__________________________。
(3)步骤②中的实验现象是:固体部分溶解,_____________________。
(4)步骤④中反应的化学方程式是______________________________________。
(5)检验步骤④稀硫酸已过量的方法是____________________________________________。
【答案】增大接触面积,使反应更充分,加快反应速率FeSO4和Al2(SO4)3溶液由无色变为蓝色Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑取步骤④的滤液,加入铁粉,若有气泡冒出,则稀硫酸已过量【解析】(1)将电路板粉碎成粉末的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率;(2)步骤①所得滤液中的溶质除硫酸外,还有稀硫酸和铝、铁反应生成的硫酸铝(Al2(SO4)3)和硫酸亚铁(FeSO4);(3)步骤②中铜和过氧化氢、硫酸反应生成硫酸铜和水,能够观察到固体部分溶解,溶液由无色变成蓝色;(4)步骤④中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学Fe+H SO==FeSO+H 。
方程式是:24422.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、中考初中化学流程图1.某种镁矿石的主要成分是碳酸镁,还含有较多的脉石(SiO2)和少量石灰石。
下图是利用该镁矿石制备七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)的工艺流程。
已知CaSO4和MgSO4的溶解度曲线如图所示。
根据以上信息回答下列问题:(1)反应前将镁矿石粉碎的目的是________________(2)写出步骤①中碳酸镁与硫酸发生反应的化学方程________________(3)沉淀A的成分是SiO2和部分硫酸钙,过滤1后得到的滤液中的溶质除了MgSO4还有____________。
(4)步骤⑥中的操作a名称是____________。
【答案】增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应进行得更充分MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑ CaSO4降温结晶【解析】【分析】【详解】(1)因为自然界中开采出来的镁矿石是块状的,如果不将其粉碎,稀硫酸只能和块状镁矿石的表面接触,接触面积较小,反应速率较慢。
因此反应前将镁矿石粉碎的目的是:增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应进行得更充分;(2)步骤①中碳酸镁与硫酸反应产生硫酸钠、水和二氧化碳,其化学方程式是::MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑(3)沉淀A的成分是SiO2和部分硫酸钙,过滤1后得到的滤液中的溶质除了MgSO4还有硫酸钙(CaSO4)。
因为硫酸钙微溶于水,大部分变为沉淀,但有少部分溶解在水中。
(4)从题中提供的溶解度曲线可知,硫酸镁的溶解度受温度影响加大,故步骤⑥中将溶液浓缩蒸发,然后降温结晶,就会有七水硫酸镁晶体析出。
因此操作a的名称是:降温结晶。
2.电池在我们的生活中应用极为广泛,2019年诺贝尔化学奖颁发给了在锂(Li)电池研究方面做出贡献的科学家。
如图是工业上以某种石英砂(主要成分:SiO2、Li2O、Fe2O3、Al2O3)为主要原料制取纯硅和金属锂的一种方法。
请回答以下问题。
已知:LiCl的熔点是605℃、沸点是1350℃;NH4Cl在100℃开始分解,337.8℃分解完全,NH3和HCl在常温下又能反应生成NH4Cl固体。
当溶液pH=5时,Fe3+和Al3+已沉淀完全。
(1)“酸浸”步骤中能与盐酸反应的物质有________(填化学式)。
(2)请写出操作a的名称________;(3)反应②的化学方程式是________。
(4)试剂X是________。
(5)要得到较纯净的LiCl和NH4Cl固体,在第二个操作a之前应进行的一步操作是________。
【答案】Li2O、Fe2O3、Al2O3(少一个不得分)过滤 SiCl4+2H2高温Si+4HCl NH3·H2O控制溶液的pH为5【解析】【分析】四氯化硅和氢气高温生成硅和氯化氢,氯化铁和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵。
【详解】(1)Li2O、Fe2O3、Al2O3都属于金属氧化物,能和盐酸反应,故“酸浸”步骤中能与盐酸反应的物质有Li2O、Fe2O3、Al2O3。
(2)操作a是将固体和液体分离,故名称是过滤。
(3)反应②是四氯化硅和氢气高温生成硅和氯化氢,反应的化学方程式是SiCl4+2H2高温Si+4HCl。
(4)石英砂酸浸后得到的溶液中含有氯化锂和氯化铁、氯化铝,加入X后,氯化铁、氯化铝和X反应生成氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀和氯化铵,故试剂X是NH3·H2O。
(5)当溶液pH=5时,Fe3+和Al3+已沉淀完全,要得到较纯净的LiCl和NH4Cl固体,在第二个操作a之前应进行的一步操作是控制溶液的pH为5。
【点睛】要得到较纯净的LiCl和NH4Cl固体,当溶液pH=5时,Fe3+和Al3+已沉淀完全,在第二个操作a之前应进行的一步操作是控制溶液的pH为5。
3.氯是一种重要的“成盐元素”,在海水、盐湖和盐矿中广泛存在。
(1)如图是氯原子结构示意图,氯原子的最外层电子数是______;氯元素在元素周期表中位于第______周期。
(2)含氯元素的物质大多具有消毒杀菌功能。
如:a 醋酸氯己定[C22H34C l2N10O2] b 氯化钠 c 二氧化氯[ClO2] d.次氯酸钠[NaClO]等。
①醋酸氯己定属于______(填“有机”或“无机”)化合物;1个醋酸氯己定分子由______个原子构成。
②b、d物质溶于水都能解离出钠离子,但阴离子不同。
写出d中阴离子符号______。
(3)次氯酸钠是84消毒液的主要成分。
其生产流程如图:①X、Y都是气体单质,Y具有可燃性。
步骤I发生反应的化学方程式为______。
②实现步骤Ⅱ的操作方法是______、过滤。
③步骤Ⅲ发生的反应可表示为:2NaOH+X=NaClO+NaCl+H2O.上述流程中可循环利用的物质有水和______。
④制取漂白粉[主要成分为次氯酸钙,化学式为:Ca(ClO)2]的原理与步骤Ⅲ相似,将气体X 通入石灰乳(主要成分熟石灰)中,发生反应的化学方程式为______。
⑤洁厕灵、84消毒液是两种常见的清洁消毒用品,混合使用时会发生如图反应,下列说法正确的是______。
a 二者混用易产生危险b 反应前后离子种类不变c 反应中只有氯元素的化合价发生改变d 反应中氯元素全部变成了有毒气体【答案】7 三有机 70 ClO- 2NaCl+2H2O 通电2NaOH+H2↑+Cl2↑蒸发结晶氯化钠、氯气 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O ac【解析】【分析】【详解】(1)如图是氯原子结构示意图,氯原子的最外层电子数是7;氯元素原子核外电子层数是3,在元素周期表中位于第三周期,故填:7;三。
(2)①醋酸氯己定是含有碳元素的化合物,属于有机化合物;1个醋酸氯己定分子由:22+34+2+10+2=70个原子构成,故填:有机;70。
②d中阴离子是带1个单位负电荷的次氯酸根离子,可以表示为ClO-,故填:ClO-。
(3)①X、Y都是气体单质,Y具有可燃性,即Y是氢气,X是氯气,步骤I中,电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,发生反应的化学方程式为:2NaCl+2H2O 通电2NaOH+H2↑+Cl2↑,故填:2NaCl+2H2O通电2NaOH+H2↑+Cl2↑。
②实现步骤Ⅱ的操作方法是蒸发结晶、过滤,故填:蒸发结晶。
③由2NaOH+X=NaClO+NaCl+H2O可知,反应前后钠原子都是2个,氧原子都是2个,氢原子都是2个,反应后氯原子是2个,反应前应该是2个,包含在X中,则X是氯气,因此上述流程中可循环利用的物质有水和氯化钠、氯气,故填:氯化钠、氯气。
④将气体氯气通入石灰乳(主要成分熟石灰)中,氢氧化钙和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,发生反应的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
⑤a.二者混用产生有毒气体氯气,易产生危险,该选项说法正确。
b.反应前后离子种类改变,例如反应前有次氯酸根,反应后没有次氯酸根,该选项说法不正确。
c.反应中只有氯元素的化合价发生改变,例如反应前氯元素化合价是-1、+1,反应后是0、-1,该选项说法正确。
d.反应中氯元素部分变成了有毒气体,部分变成了氯化钠中的氯元素,该选项说法不正确。
故填:ac 。
4.某种手机电路板中含有Fe 、Cu 、Au 、Ag 、Ni (镍,银白色金属)等金属,如图是某工厂回收部分金属的流程图。
(1)操作①中,使用的玻璃仪器除烧杯、漏斗外,还需_______________;(2)写出滤液②中阳离子符号_____________。
(3)根据以上工艺流程图,可以得到Cu 、Ni 、Fe 、H 的活动性由强到弱的顺序依次是__________。
(4)已知滤渣①中的铜与稀硫酸、氧气在加热的条件下会生成硫酸铜,写出该反应的化学方程式________。
【答案】玻璃棒 Fe 2+ Fe 、Ni 、H 、Cu 22442Δ2Cu+O +2H SO 2CuSO +2H O【解析】【分析】【详解】(1)操作①为固液分离,操作为过滤,使用的玻璃仪器除烧杯、漏斗外,还需玻璃棒; (2)电路板中含有Fe 、Cu 、Au 、Ag 、Ni 等金属,根据题中反应情况和已学的金属活动性顺序,金属板中的铁、镍和稀硫酸反应,铜、金、银不反应;过滤得到的滤液①中含有反应生成的硫酸亚铁和硫酸镍;加入过量铁粉,铁和硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍,再过滤得到的滤渣中含有镍和过量的铁,滤液②中含有硫酸亚铁,故滤液②中金属阳离子是亚铁离子,对应的符号是:Fe 2+。
(3)由于加入足量的硫酸,镍和铁反应,说明镍和铁比铜活泼。
而铁在滤液①中置换出镍单质,说明铁比镍活泼,所以Cu 、Ni 、Fe 、H 在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是:Fe 、Ni 、H 、Cu ;(4)铜与稀硫酸、氧气在加热的条件下会生成硫酸铜,该反应的化学方程式:22442Δ2Cu+O +2H SO 2CuSO +2H O (或分步写成:2Δ2Cu+O 2CuO ,2442=CuO+H SO CuSO +H O )。
5.氮化亚铜(CuC1)常用作有机合成工业中的催化剂。
下图是工业上用印刷电路的蚀刻液的废液(含FeCl 3、CuCl 2、FeCl 2) 生产CuCl 2的流程并制得FeCl 3蚀刻液。
[资料](1)氯化亚铜是一种白色晶体,微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸;2FeCl+Fe=3FeCl(2)32按要求回答下列问题:(1)废液中加入铁粉时,滤渣1的成分是____________(填化学式)。
(2)滤液1、2合并后与过氧化氢溶液反应的化学方程式为_________________。
(3)上述流程中化合价发生改变的非金属元素有____________( 填元素符号)。
分离、提纯CuCl晶体过程中的“系列操作”包括“调pH、_________洗涤、低温烘干”。
为得到纯净的Cucl晶体,可用下列___________(填字母序号)进洗涤。
a.乙醇b.蒸馏水c.氯化钠溶液【答案】Cu、Fe 2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O O、S 过滤 a【解析】【分析】【详解】(1)废液中加入过量铁粉,氯化铁和铁粉反应生成氯化亚铁,氯化铜和铁粉反应生成氯化亚铁和铜,故滤液1为氯化亚铁溶液,滤渣1为铜和铁粉,故填:Cu、Fe。
(2)滤渣1加入过量稀盐酸,稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,滤液2为氯化亚铁溶和稀盐酸混合溶液,滤液1和滤液2混合后溶质是氯化亚铁和氯化氢,氯化亚铁氯化氢混合溶液和过氧化氢反应生成氯化铁,根据质量守恒,生成物中除了氯化铁以外,必须含有氢元素,氧元素,故生成物必须有水,故化学方程式为2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O,故填:2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O。