
?化學(xué)工藝流程專(zhuān)題
一.實(shí)驗(yàn)探究題(共9小題)
1.(2020?廣東)某廢酸液主要含H2SO4和FeSO4,研究人員利用CaCO3消耗部分酸,再加入廉價(jià)的電石渣(主要成分為CaO),通過(guò)一系列操作可得到磁性鐵,成本較低且有利于保護(hù)環(huán)境。工藝流程如圖:
(1)該廢酸液的pH 7(填“<”或“>”)。操作Ⅰ的名稱(chēng)為 。
(2)電石渣轉(zhuǎn)化為石灰乳的過(guò)程會(huì) ?。ㄌ睢拔铡被颉胺懦觥保崃俊?br />
(3)“沉鐵”過(guò)程中,溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成的產(chǎn)物是 和 ?。ㄌ罨瘜W(xué)式)。
(4)磁性鐵是鐵的一種氧化物,且為磁鐵礦的主要成分,其化學(xué)式為 。
(5)研究發(fā)現(xiàn),“沉鐵”后,溶液的pH對(duì)磁性鐵產(chǎn)率的影響如下表。欲獲得高的產(chǎn)率,最適宜的pH為 ,pH較低時(shí)產(chǎn)率較低的主要原因是 。
溶液的pH
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
9.0
產(chǎn)物顏色
黃褐色
黃褐色
較黑
很黑
很黑
灰黑色
產(chǎn)率(%)
43.9
50.6
86.2
93.0
92.3
91.6
2.(2016?廣東)甲班學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)室制備氧氣和還原金屬氧化物的實(shí)驗(yàn)后,剩余物質(zhì)倒入同一廢液缸里。乙班課外興趣小組同學(xué)進(jìn)行了如圖所示的探究。(二氧化錳在常溫下不和酸反應(yīng))請(qǐng)回答:
(1)步驟①的操作名稱(chēng)是 ,所用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒和 。
(2)由步驟②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推知,甲班同學(xué)制取氧氣所用的固體反應(yīng)物是 ?。▽?xiě)化學(xué)式)。
(3)由步驟④所得溶液加入氫氧化鈉可得紅棕色沉淀,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)由步驟③產(chǎn)生的氣體判斷固體A中一定含有 ?。▽?xiě)名稱(chēng));綜合步驟③④現(xiàn)象推理,固體A中還可能含有的物質(zhì)是 ?。▽?xiě)至少兩種物質(zhì)的化學(xué)式)。
(5)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)和分析判斷固體C是 ?。▽?xiě)化學(xué)式)。
3.(2019?無(wú)錫模擬)綠礬被廣泛用于醫(yī)藥和工業(yè)領(lǐng)域。工業(yè)上利用黃銅礦粉(含雜質(zhì))主要成分為CuFeS2制取綠礬(FeSO4?7H2O)的流程圖如下:
【相關(guān)資料】
①氫氧化亞鐵不穩(wěn)定,在空氣中容易被氧氣氧化成氫氧化鐵。
②三價(jià)鐵離子能和金屬鐵反應(yīng),方程式為:Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4
③FeSO4易溶于水但不溶于乙醇。
④部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表。
沉淀物
開(kāi)始沉淀pH
沉淀完全pH
Cu(OH)2
4.2
6.7
Fe(OH)2
7.6
9.7
Fe(OH)3
1.5
2.8
【問(wèn)題解答】
(1)將黃銅礦粉粹的目的是 。
(2)在調(diào)節(jié)pH時(shí),為了將濾渣2充分轉(zhuǎn)化為沉淀而析出,需要調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為 。在調(diào)節(jié)pH時(shí)常用鐵的氧化物來(lái)調(diào)節(jié),不選用NaOH溶液進(jìn)行調(diào)節(jié),理由是 。
(3)最后得到的綠礬晶體用乙醇洗滌,不用水進(jìn)行洗滌的目的是 。
(4)黃銅礦粉能夠在細(xì)菌作用下,與硫酸和氧氣發(fā)生反應(yīng),請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)1的化學(xué)方程式 。
4.(2018?恩施州)今年春節(jié)期間播出的《舌尖3》,讓籍籍無(wú)名的章丘鐵鍋名聲大振,章丘手工鐵鍋制造需要?dú)v經(jīng)十二道工序,再過(guò)十八遍火候,一千度高溫錘煉,經(jīng)受三萬(wàn)六千次鍛打,其爐渣中主要含F(xiàn)eO、Fe2O3,還有一定量既不溶于水,也不與稀酸反應(yīng)的雜質(zhì)?,F(xiàn)按如圖工藝流程,用爐渣制備綠礬(FeSO4?7H2O)。請(qǐng)按要求回答問(wèn)題:
查閱資料:氧化亞鐵與稀硫酸、鐵與硫酸鐵反應(yīng)均可生成硫酸亞鐵。
(1)步驟一中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 、 。
(2)步驟一中的操作名稱(chēng)是 ,為提高步驟一的反應(yīng)速率,可采取的措施有增大硫酸的濃度,升高反應(yīng)物的溫度、還可以采取 (寫(xiě)1 條,不考慮“攪拌”和“使用催化劑”)。
(3)步驟二中無(wú)氣體生成的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ,測(cè)得濾液2的pH明顯大于濾液1,其原因是 。
(4)濾液2得到綠礬可以采取的方法是 。
(5)某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中利用該爐渣按照上述工藝流程制取綠礬?,F(xiàn)取100g爐渣,得到干燥雜質(zhì)5g,步驟二中加入15.6g鐵粉,得到濾渣5.6g。要計(jì)算理論上制得綠礬的質(zhì)量,除要利用上述給定的全部數(shù)據(jù)外,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,還需測(cè)定的一個(gè)數(shù)據(jù)是 。
5.(2020?海門(mén)市校級(jí)模擬)草酸鋅晶體(ZnC2O4?2H2O)是一種白色固體,微溶于水,熔點(diǎn)為100℃.以鋅為原料制備草酸鋅晶體的一種生產(chǎn)工藝如圖:
(1)根據(jù)草酸銨的化學(xué)式,可推測(cè)草酸的化學(xué)式是 。
(2)“酸溶”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ,該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類(lèi)型中的 反應(yīng)。
(3)“沉鋅”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(4)“操作A”的名稱(chēng)是 ,分離出的溶液可用作 ?。▽?xiě)一種用途)。
(5)加熱草酸鋅晶體可以制備ZnO(ZnC2O4?2H2OZnO+CO↑+CO2↑+2H2O),比較草酸鋅晶體的熔點(diǎn)和分解溫度,發(fā)生裝置應(yīng)選擇圖2中的裝置 (填對(duì)應(yīng)裝置的字母)。
6.(2019?蘇州)實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣(主要成分為MgCO3、MgO和SiO2)為原料制備MgCO3?3H2O.其主要實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖:
已知:SiO2不溶于水,常溫下不與硫酸、碳酸鈉反應(yīng)。
(1)“酸溶”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 和 。
(2)“過(guò)濾Ⅱ”所得濾液中含有的主要離子有 (填離子符號(hào))。
(3)“反應(yīng)”步驟前后均有過(guò)濾,能否省去“過(guò)濾Ⅰ”只進(jìn)行“過(guò)濾Ⅱ”。 ?。ㄌ睢澳堋被颉胺瘛保?,理由是 。
(4)“酸溶”時(shí)所加硫酸溶液不宜過(guò)量太多的原因是 。
7.(2019?杜爾伯特縣二模)過(guò)氧化鈣(CaO2)為白色或淡黃色結(jié)晶粉末,是一種用途廣泛的優(yōu)良供氧劑,可用于魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖、農(nóng)作物栽培、污水處理等多方面。工業(yè)上可用大理石作原料制備過(guò)氧化鈣,某校課外活動(dòng)小組同學(xué)模擬工業(yè)過(guò)程制備過(guò)氧化鈣樣品并測(cè)量其純度。
[查閱資料]①過(guò)氧化鈣固體難溶于水,加熱至315℃時(shí)開(kāi)始分解,完全分解的溫度為400~425℃。
②常溫下過(guò)氧化鈣干燥且很穩(wěn)定。過(guò)氧化鈣能溶于稀酸生成過(guò)氧化氫,過(guò)氧化鈣在濕空氣或水中會(huì)逐漸緩慢地分解,長(zhǎng)時(shí)間放出氧氣。
[實(shí)驗(yàn)一]提純碳酸鈣
已知:“轉(zhuǎn)化”步驟中的反應(yīng)方程式為:CaCl2+NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl
(1)酸溶過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(2)過(guò)程中的生成物可直接應(yīng)用于流程的是 。
[實(shí)驗(yàn)二]過(guò)氧化鈣的制備:
已知:①CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O=CaO2?8H2O+2NH4Cl;
②CaO2?8H2O不溶于水,在0℃時(shí)穩(wěn)定,加熱至130℃時(shí)逐漸變?yōu)闊o(wú)水CaO2。
(3)為控制沉淀的溫度為0℃左右,在實(shí)驗(yàn)室宜采取的方法為 。
(4)操作A在實(shí)驗(yàn)室常用的步驟有 、降溫結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥,此操作中洗滌晶體時(shí)不可選用的洗滌劑為 ?。ㄓ眯蛱?hào)填空)。
a.冰水 b.40℃熱水 c.飽和NH4Cl溶液
(5)最后烘干得到過(guò)氧化鈣時(shí),適宜的溫度范圍為 。
(6)已知產(chǎn)品的產(chǎn)率=×100%,則此制備流程中CaO2的產(chǎn)率為 。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,結(jié)果保留一位小數(shù))。
(7)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%、密度是1.18g?mL﹣1的濃鹽酸,則配制12%的稀鹽酸100g,需要水 mL(水的密度是1g?mL﹣1,計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。
[實(shí)驗(yàn)三]過(guò)氧化鈣含量的測(cè)定
該活動(dòng)小組設(shè)計(jì)下列裝置,通過(guò)測(cè)定生成O2的體積,計(jì)算樣品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
已知:a.CaO2+2HCl=CaCl2+H2O2 b.雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)生成氣體
(8)實(shí)驗(yàn)中MnO2的作用是 。
(9)相同條件下, 能使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確(填“裝置A”或“裝置B”),檢查該裝置氣密性的操作是 。另一套裝置測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確的主要原因是 。
[觀(guān)察生活]
(10)為防止過(guò)氧化鈣在空氣中變質(zhì),應(yīng) 保存。
8.(2019?淮安模擬)某?;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)用廢棄的黃銅(銅鋅合金),通過(guò)兩種途徑制取硫酸銅晶體。實(shí)驗(yàn)流程如圖所示:
(1)操作a為 。
(2)濃硫酸是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里一種常見(jiàn)的酸。實(shí)驗(yàn)室稀釋濃硫酸的操作是:將 ,并用玻璃棒不斷攪拌。
(3)濾液A中的溶質(zhì)是 。
(4)銅在空氣中灼燒的反應(yīng)方程式 。
(5)興趣小組的同學(xué)通過(guò)查資料獲悉,銅和濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)的方程式是:Cu+2H2SO4 (濃) CuSO4+2H2O+SO2↑,以上兩種途徑,哪種途徑制取硫酸銅晶體更好?請(qǐng)說(shuō)明理由。
(答一點(diǎn)理由即可)。
9.(2019?黃石模擬)某金屬冶煉廠(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了一定量的含銅廢料,化學(xué)興趣小組利用稀硫酸和鐵粉分離回收銅,并獲得硫酸亞鐵晶體,其設(shè)計(jì)方案如圖所示。
查閱資料得知:在通入空氣并加熱的條件下,銅可與稀硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸銅,反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O。(1)步驟Ⅰ中分離得到固體A和藍(lán)色溶液B,操作的名稱(chēng)是 。
(2)藍(lán)色溶液B中的溶質(zhì)是 ?。ㄌ罨瘜W(xué)式)。(3)寫(xiě)出步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(4)銅制品在空氣中會(huì)發(fā)生銹蝕[銅銹的主要成分是Cu2(OH)2CO3]根據(jù)銅銹的主要成分中,可以推斷出銅生銹除了需要氧氣外,還需要空氣中的 和 (填名稱(chēng)或化學(xué)式)。
二.解答題(共31小題)
10.(2019秋?陽(yáng)山縣期末)我國(guó)每年報(bào)廢的手機(jī)超過(guò)1億部。廢舊手機(jī)的電路板中含有多種金屬,隨意丟棄會(huì)造成資源浪費(fèi)并污染土壤和水體。某手機(jī)電路板中含有Sn、Fe、Cu、Au、Ag等金屬,如圖是某工廠(chǎng)回收其中部分金屬的流程圖。(其中Sn、Au在化合物中的化合價(jià)分別為+2價(jià)、+3價(jià))
(1)過(guò)程Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ均涉及的操作是 ,該操作需要用到一種金屬材料制成的儀器是 ,需要用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和 。
(2)寫(xiě)出過(guò)程Ⅱ中反應(yīng)的化學(xué)方程式 、 。
(3)寫(xiě)出過(guò)程Ⅲ中反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(4)濾液4的主要成分(水除外)是 。
11.(2017?廣東)某垃圾處理廠(chǎng)對(duì)生活垃圾進(jìn)行處理與綜合利用的部分流程見(jiàn)如圖:
資料1:垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣中含有SO2等有害氣體。
資料2:FeSO4容易被空氣中的O2氧化。
回答下列問(wèn)題:
(1)石灰漿吸收SO2(性質(zhì)與CO2相似)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
(2)溶解步驟中同時(shí)發(fā)生的三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式為:Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4、 、 。
(3)將所得FeSO4溶液在氮?dú)猸h(huán)境中蒸發(fā)濃縮、 、過(guò)濾,得到FeSO4晶體,其中氮?dú)獾淖饔檬恰? 。
(4)政府倡導(dǎo)垃圾分類(lèi),其好處是(寫(xiě)一點(diǎn)): 。
12.(2018?黃石模擬)某工廠(chǎng)擬綜合處理含NH4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分),設(shè)計(jì)了如下流程:
(1)固體1中主要含有
(2)X是一種常見(jiàn)的混合氣體,應(yīng)該是 ,依據(jù)的是除雜的哪一條原則
(3)無(wú)污染氣體是 ,試寫(xiě)出NaNO2和NH4Cl反應(yīng)的化學(xué)方程式
13.(2015?廣東)現(xiàn)有工廠(chǎng)丟棄的廢銅屑(銅屑表面呈綠色,其中混有少量生銹鐵屑).課外活動(dòng)小組同學(xué)欲利用其制取膽礬,他們?cè)O(shè)計(jì)了下面的兩種制取流程.已知:Cu+Fe2(SO4)3=2FeSO4+CuSO4.請(qǐng)回答:
(1)銅屑表面呈綠色的物質(zhì)化學(xué)式是Cu2(OH)2CO3,俗稱(chēng) ??;操作①所用到的玻璃儀器有:燒杯、玻璃棒和 .
(2)溶液A的溶質(zhì)有 ?。ㄖ粚?xiě)一種);鐵銹與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ?。?br />
(3)兩種方法比較,符合綠色化學(xué)要求的是方法 ?。环椒á虻幕瘜W(xué)反應(yīng)方程式為:2Cu+2H2SO4+ ═2CuSO4+ ?。徊僮鳍诘膶?shí)驗(yàn)步驟為: 、降溫結(jié)晶.
14.(2018?福建)以某礦山酸性廢水(主要含硫酸、硫酸鐵、硫酸銅和硫酸鋅等)為原料,通過(guò)下述流程可將廢水中的鐵、銅和鋅分步沉淀,實(shí)現(xiàn)回收利用。
(1)步驟①中,加入Ca(OH)2有兩個(gè)作用。
一是中和廢水中的硫酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ?。?br />
二是將硫酸鐵轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,該反應(yīng)屬于 ?。ㄌ罨痉磻?yīng)類(lèi)型)。
(2)步驟③中,鋅泥中最主要的含鋅化合物的化學(xué)式為 ;
(3)為分步回收鐵、銅、鋅等金屬資源且直接得到銅單質(zhì),只需改變上述流程中的某步驟加入的試劑即可。該步驟和應(yīng)加入的試劑分別是 。
15.(2017?任城區(qū)一模)工業(yè)上采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3)來(lái)制取綠礬(FeSO4?7H2O),實(shí)現(xiàn)變廢為寶,提高資源利用率,簡(jiǎn)易流程如下:
(1)反應(yīng)①和反應(yīng)③都要進(jìn)行的操作是 ?。?br />
(2)反應(yīng)②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ?。?br />
(3)反應(yīng)③中用NaOH溶液控制pH的目的是 。
16.(2020?重慶模擬)某爐渣中主要含F(xiàn)eO、Fe2O3,還有一定量既不溶于水,也不與稀酸反應(yīng)的雜質(zhì)?,F(xiàn)按如圖工藝流程,用爐渣制備綠礬(FeSO4?7H2O)。請(qǐng)按要求回答問(wèn)題:
查閱資料:氧化亞鐵與稀硫酸、鐵與硫酸鐵反應(yīng)均可生成硫酸亞鐵。
(1)步驟一中,寫(xiě)出其中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)步驟一中的操作名稱(chēng)是 ,為提高步驟一的反應(yīng)速率,可采取的措施有增大硫酸的濃度,升高反應(yīng)物的溫度、還可以采取 (寫(xiě)1條,不考慮“攪拌”和“使用催化劑”)。
(3)某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中利用該爐渣按照上述工藝流程制取綠礬?,F(xiàn)取100g爐渣,得到干燥雜質(zhì)5g,步驟二中加入15.6g鐵粉,得到濾渣5.6g。要計(jì)算理論上制得綠礬的質(zhì)量,除要利用上述給定的全部數(shù)據(jù)外,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,還需測(cè)定的一個(gè)數(shù)據(jù)是 。
17.(2020?南山區(qū)校級(jí)一模)高純氧化鐵(Fe2O3)又稱(chēng)“引火鐵”,可作催化劑,在現(xiàn)代工業(yè)上有廣泛應(yīng)用前景。以下是用赤鐵礦(含少量SiO2等雜質(zhì))為原料,制備高純氧化鐵的生產(chǎn)流程示意圖。
已知:氨水呈堿性(主要成分NH3?H2O是一種堿);(NH4)2CO3溶液呈堿性,40℃以上易分解。
(1)寫(xiě)出高溫時(shí)赤鐵礦中的Fe2O3與CO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(2)①和②處的操作是 ,這個(gè)操作中玻璃棒的作用是 。
(3)加入(NH4)2CO3后,該反應(yīng)必須控制的條件是 ??;(NH4)2CO3與FeSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而生成FeCO3,則②處反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)用蒸餾水洗滌FeCO3的目的是除去表面附著的雜質(zhì),洗滌干凈的標(biāo)志是:取最后一次洗滌液,向其中加入適量的BaCl2溶液,無(wú) (填現(xiàn)象)產(chǎn)生,即為洗滌干凈。
18.(2020?杭州)一種制備氫氧化鎂的生產(chǎn)流程如圖所示,MgCl2和NaOH按恰好完全反應(yīng)的比例加料。
(1)寫(xiě)出步驟c中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(2)x= 。
(3)過(guò)濾得到的粗產(chǎn)品還要經(jīng)過(guò)洗滌,洗滌時(shí)主要除去的雜質(zhì)是 。
(4)如圖流程中若用下列物質(zhì)代替氫氧化鈉,也能制得氫氧化鎂的是 。
①鹽酸 ②氯化鈣 ③氨水 ④硫酸鎂
19.(2019秋?秀嶼區(qū)校級(jí)期末)用作牙膏摩擦劑的輕質(zhì)碳酸鈣,工業(yè)上常用石灰石來(lái)制備,主要生產(chǎn)流程如圖:
(1)在“煅燒爐”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是: 。
(2)石灰乳的主要成分是: ,在“沉淀池”中生石灰與水反應(yīng)屬于 反應(yīng)(填“化合”“分解”之一)。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是: 。
(3)若在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里將碳酸鈣固體從溶液中提取出來(lái),該操作的名稱(chēng)是 ,所要使用玻璃儀器有 、 和燒杯。
(4)為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物的充分利用,“變廢為寶”,流程中產(chǎn)生CO2可以用于 。
20.(2020?西山區(qū)模擬)工上利用鋅焙砂(主要成分是ZnO,還含有SiO2、Fe2O3、CuO等)生產(chǎn)堿式碳酸鋅[Zn2(OH)2CO3]的工藝流程如下:
已知:①SiO2不溶于水也不與稀硫酸反應(yīng)。②Fe2(SO4)3+Zn=2FeSO4+ZnSO4
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)“酸溶”過(guò)程中,F(xiàn)e2O3發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
(2)“過(guò)濾”操作在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行時(shí),過(guò)濾器常由漏斗和 組成。
(3)“轉(zhuǎn)化”時(shí)產(chǎn)生的少量氣體是(寫(xiě)化學(xué)式,下同) 。濾渣Ⅱ的成分為 。
(4)“合成”過(guò)程中同時(shí)生CO2和Na2SO4,請(qǐng)寫(xiě)出合成過(guò)程的反應(yīng)方程式 。
21.(2020?仁化縣二模)以硫化銅精礦為原料生產(chǎn)干燥而純凈的氯化亞銅(CuCl)的工藝流程如圖所示。產(chǎn)品CuCl是一種白色固體,難溶于乙醇和水,可溶于氯離子濃度較大的溶液,在潮濕空氣中易氧化變質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
【已知】乙醇易揮發(fā),與水能任意比互溶,與CuCl不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
(1)“焙燒”前要對(duì)精礦進(jìn)行粉碎,其目的是提高焙燒時(shí)的 。
(2)“焙燒”在低于500℃的條件下進(jìn)行,焙燒完成后,CuS轉(zhuǎn)化為CuO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)“酸浸”時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)“反應(yīng)”過(guò)程中的反應(yīng)為:2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+X═2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4,則X的化學(xué)式是 ??;加入NaCl時(shí)要控制它的用量,以防止氯離子濃度過(guò)大而造成 。
(5)“濾液”中一定含有的溶質(zhì)有 ?。ㄌ罨瘜W(xué)式)。
(6)“醇洗”的目的是除去產(chǎn)品中所含的 。
22.(2020?懷寧縣校級(jí)模擬)某化工廠(chǎng)用廢硫酸制備K2SO4的流程如下:
物質(zhì)
KCl
K2SO4
NH4Cl
(NH4)2SO4
溶解度/g(20℃)
34.2
11.1
37.2
75.4
(1)生產(chǎn)上將CaCO3研成粉末的目的是 。
(2)上述流程中,除可綜合利用CO2外,還可循環(huán)使用的物質(zhì)是 ?。ㄌ罨瘜W(xué)式)。
(3)寫(xiě)出反應(yīng)②的化學(xué)方程式: 。
(4)反應(yīng)③中相關(guān)物質(zhì)的溶解度如表所示。反應(yīng)③在常溫下能實(shí)現(xiàn)的原因是 。
(5)洗滌反應(yīng)③所得晶體不用水而用飽和K2SO4溶液的目的是 ;檢驗(yàn)此晶體是否洗凈的方法是 。
23.(2020?昆明四模)中國(guó)芯彰顯中國(guó)“智”造,芯片的基材主要是高純硅。如圖是工業(yè)上以某種石英砂(主要成分:SiO2、Li2O、Fe2O3、Al2O3)為主要原料制取純硅和金屬鋰的一種方法。請(qǐng)回答以下問(wèn)題。
(1)請(qǐng)寫(xiě)出操作名稱(chēng):a 。
(2)“酸浸”步驟中能與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)有 ?。ㄌ罨瘜W(xué)式)。
(3)若反應(yīng)②屬于置換反應(yīng),則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)LiCl固體在電解過(guò)程中,除了生成金屬鋰以外,還會(huì)產(chǎn)生一種氣體,請(qǐng)你寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
24.(2019?咸寧)無(wú)水氯化鈣的用途廣泛。以石灰石礦粉(含有MgSO4、Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料,生產(chǎn)無(wú)水氯化鈣的流程如圖:
(1)寫(xiě)出過(guò)濾操作中用到的任意一種玻璃儀器的名稱(chēng) ??;
(2)寫(xiě)出濾液1中含有的所有金屬陽(yáng)離子的符號(hào) ?。?br />
(3)濾渣3中的固體除有Ca(OH)2外,還有 (寫(xiě)化學(xué)式);
(4)對(duì)濾液3調(diào)節(jié)pH值時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
25.(2020秋?開(kāi)福區(qū)校級(jí)月考)科學(xué)家開(kāi)發(fā)一種以鋁鎵(鎵:Ga)合金制取氫氣的新工藝,如流程圖,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)工藝中,氧化鋁在一定條件下可生成鋁和氧氣,該反應(yīng)的基本類(lèi)型是 ?。?br />
(2)工藝中,在制備氫氣的同時(shí)可以得到一種副產(chǎn)品氧氣。目前,工業(yè)上制取氧氣的方法是分離液態(tài)空氣法,它屬于 ?。ā拔锢碜兓被颉盎瘜W(xué)變化”);
(3)工藝中,將生成的鋁和鎵再合成鋁鎵合金,這樣做的目的是 。
26.(2020秋?柳州期中)廣西柳州化學(xué)工業(yè)集團(tuán)(柳化)利用空氣制取氮肥(含氮元素的化合物)的流程如圖所示。
(1)工業(yè)上從空氣中分離出氮?dú)夂脱鯕鈱儆凇? (填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。
(2)Ⅰ中參加反應(yīng)的單質(zhì)甲為 ?。ㄌ罨瘜W(xué)式),寫(xiě)出Ⅱ中反應(yīng)的文字表達(dá)式: ,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)變化中屬于化合反應(yīng)的有 個(gè)。
(3)化學(xué)反應(yīng)前后,物質(zhì)所含元素化合價(jià)發(fā)生了變化的反應(yīng)稱(chēng)為氧化還原反應(yīng)。(例如:+→,反應(yīng)前后,Na、Cl的化合價(jià)發(fā)生了變化,該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng))則反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中屬于氧化還原反應(yīng)的是(多選) ?。ㄓ谩阿?、Ⅱ、Ⅲ”填空)。
(4)在這一工業(yè)流程中,假設(shè)N2只有70%轉(zhuǎn)化為NH3,需要生產(chǎn)340噸的氨氣NH3,最少需要從空氣中分離出 噸的氮?dú)猓?br />
27.(2019秋?岳西縣期末)硝酸銨是重要的化工原料,如圖是以空氣、天然氣為燃料制取硝酸銨的流程,請(qǐng)根據(jù)流程圖回答以下問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出流程中一種單質(zhì)的名稱(chēng) 。
(2)步驟①發(fā)生的變化是 變化(選填“物理”或“化學(xué)”)。
(3)天然氣是一種常用的能源,其燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
(4)步驟②發(fā)生反應(yīng)的基本類(lèi)型是 ,該步驟反應(yīng)中化合價(jià)升高的元素是 。
28.(2018秋?荔灣區(qū)期末)工業(yè)上用液氨(NH3)制取硝酸(HNO3),生產(chǎn)流程如圖所示:
以下是流程中涉及的化學(xué)反應(yīng):
①4NH3+5O24NO+6H2O②2NO+O2=2NO2③3NO2+H2O=2HNO3+NO
(1)液氨轉(zhuǎn)化為氨氣的過(guò)程屬于 (填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。
(2)以上三個(gè)反應(yīng)中屬于化合反應(yīng)的是 (填序號(hào))。
(3)物質(zhì)循環(huán)利用是綠色化學(xué)對(duì)化工生產(chǎn)的基本要求,該流程中可循環(huán)使用的含氮化合物是 ?。ㄌ钗镔|(zhì)名稱(chēng))。
(4)請(qǐng)計(jì)算理論上要生產(chǎn)得到12.6t硝酸,至少需要液氨 t。
29.(2018?九臺(tái)市一模)侯德榜發(fā)明了聯(lián)合制堿法,其生產(chǎn)純堿的產(chǎn)品和副產(chǎn)品氯化銨的工藝流程如圖所示
(1)侯德榜聯(lián)合制堿法中的“堿”是指 ,其水溶液顯 性;
(2)NH3溶于水得到氨氣,將無(wú)色酚酞溶液滴入氨水中,溶液呈 色。
(3)寫(xiě)出反應(yīng)I的化學(xué)方程式 ??;
(4)上述工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是 。
30.(2019?棗莊模擬)氨堿法制純堿的工業(yè)流程如圖:
(1)在步驟②中通入氨氣的作用是 ,由步驟③所得的碳酸氫鈉俗稱(chēng) 。
(2)請(qǐng)寫(xiě)出步驟④中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(3)步驟③中首先析出的是 。
31.(2019?朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)三模)聯(lián)合制堿法生產(chǎn)Na2CO3的流程如圖:
(1)從原料物美價(jià)廉的角度考慮,所需的N2可從 中獲得:
(2)在高溫、高壓并有催化劑的條件下,使N2和H2合成NH3的化學(xué)方程式是 。
(3)生產(chǎn)過(guò)程中將NaHCO3固體與飽和溶液分離開(kāi)的操作名稱(chēng)是 ;
(4)結(jié)晶出來(lái)的副產(chǎn)品NH4Cl施用在農(nóng)田里可為作物補(bǔ)充生長(zhǎng)所需的 元素。
32.(2018秋?萊城區(qū)校級(jí)期末)現(xiàn)代工業(yè)常以氯化鈉為原料制備純堿,部分工藝流程如下:
(1)工業(yè)生產(chǎn)中,制備N(xiāo)H3的化學(xué)方程式是 。
(2)反應(yīng)①的另一種產(chǎn)物是配制石灰乳的主要原料之一,其俗名為 ,常用作 ,配制石灰乳時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式為 。
(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為 。
(4)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是 。
33.(2019?江西模擬)純堿是一種重要的化工原料,工業(yè)上以半水煤氣(主要成分是N2、H2、CO、CO2和H2O)、食鹽等為原料制取純堿的流程如下:
(1)步驟Ⅰ中,半水煤氣中 ?。ㄌ罨瘜W(xué)式)在銅作催化劑和加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了CO的轉(zhuǎn)化。
(2)步驟Ⅲ中,加入的最適宜的物質(zhì)X是
(3)步驟Ⅵ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(4)工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有H2O和
34.(2020?宛城區(qū)二模)(1)含鈉的化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛應(yīng)用,潛水器用過(guò)氧化鈉(Na2O2)做供氧劑,與呼出的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,寫(xiě)出該反應(yīng)的方程式 。
(2)又如生活中的食鹽,海水晾曬可得粗鹽,粗鹽中除NaCl外,還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì)。為了得到純凈的氯化鈉,實(shí)驗(yàn)操作流程如圖:
操作②中,選擇除雜試劑時(shí),不能用KOH代替NaOH的理由是 。
操作④方框內(nèi)加入試劑的目的是 。
(3)另一種鈉鹽Na2CO3在工業(yè)和生活中有重要的作用。它的來(lái)源途徑之一是:將制堿與制氨結(jié)合起來(lái)的聯(lián)合制堿法,這個(gè)方法是由我國(guó)的制堿工業(yè)先驅(qū) 發(fā)明的。
A.張青蓮
B.道爾頓
C.侯德榜
D.華羅庚
35.(2020秋?南海區(qū)月考)侯德榜在氨堿法的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了更為先進(jìn)的聯(lián)合制堿法,主要工藝流程如圖:
(1)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為 ,反應(yīng)過(guò)程中往往需要把原料研磨成較細(xì)顆粒以達(dá)到,實(shí)驗(yàn)室常用的研磨儀器是 。
(2)工業(yè)上常用分離液態(tài)空氣的方法制取氮?dú)?,該過(guò)程屬于 變化。
(3)操作a的名稱(chēng)是 ,進(jìn)行該操作時(shí),用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和 。
(4)上述化工流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)主要是 。
(5)CO2過(guò)度排放,會(huì)加劇 的環(huán)境問(wèn)題。處理CO2可以選擇的方法之一是:CO2與H2一定條件下反應(yīng)生成甲烷和水,參加反應(yīng)的CO2與H2的質(zhì)量之比是 。下列做法能減少二氧化碳排放量的是 ?。ㄌ钚蛱?hào))。
a.焚燒秸稈
b.發(fā)展火力發(fā)電
c.發(fā)展太陽(yáng)能
d.增加植被面積
36.我國(guó)制堿工業(yè)的先驅(qū)侯德榜將制堿與制氨結(jié)合起來(lái)的聯(lián)合制堿法,為純堿和氮肥工業(yè)技術(shù)的發(fā)展做出了杰出的貢獻(xiàn)。其生產(chǎn)工藝流程示意圖如圖:
(已知制堿原理中重要的一步反應(yīng)表示為:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl)
(1)粗鹽水精制過(guò)程中需除去氯化鈉中含有的可溶性雜質(zhì)MgCl2、CaCl2、Na2SO4,現(xiàn)在有以下除雜操作 ①加入過(guò)量的Na2CO3溶液; ②加入過(guò)量的BaCl2溶液;③加入過(guò)量的NaOH溶液;④加入適量的稀鹽酸;⑤過(guò)濾。除雜時(shí)正確的操作順序?yàn)椋骸? (填序號(hào))。過(guò)量的Na2CO3溶液的作用是 。
(2)向精制飽和食鹽水中通入兩種氣體的順序?yàn)椋合韧ò睔庑纬娠柡桶丙}水,然后在加壓的條件下通入二氧化碳,這樣操作的目的是 。
(3)Y是濾液中最主要成分,Y與Ca(OH)2反應(yīng)的產(chǎn)物之一可用于循環(huán)使用,Y的化學(xué)式為 ,由NaHCO3晶體反應(yīng)生成X的此反應(yīng)產(chǎn)生的可循環(huán)利用的物質(zhì)的名稱(chēng)為 、 。
(4)草木灰可作鉀肥,現(xiàn)有一農(nóng)田,生長(zhǎng)的作物葉色發(fā)黃、莖稈細(xì)小。施肥時(shí) ?。ㄌ睢翱梢浴被颉安豢梢浴保┩瑫r(shí)施用Y和草木灰,理由是 。
37.(2020?內(nèi)江)如圖是某化工企業(yè)利用“侯氏制堿法”生產(chǎn)純堿的部分工藝流程示意圖:
查閱資料知:①NH4ClNH3↑+HCl↑;②氨氣極易溶于水,氨水呈堿性。
(1)檢驗(yàn)食鹽水是否飽和的方法是 。
(2)操作Ⅰ的名稱(chēng)是 。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行此操作時(shí),玻璃棒的作用是 。
(3)“侯氏制堿法”中,向飽和氨鹽水中通入足量的CO2,使氨氣、水、NaCl和CO2反應(yīng)生成NaHCO3等,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;先通氨氣形成飽和氨鹽水,后加壓通入二氧化碳,這樣操作的目的是 。
(4)處理含氯化銨混合溶液時(shí),不直接加熱蒸干得到氯化銨固體的原因是 。
38.(2020?禪城區(qū)二模)我國(guó)科學(xué)家侯德榜發(fā)明的聯(lián)合制堿法(侯氏制堿法),將制堿與制氨結(jié)合起來(lái),大大提高了原料的利用率。侯氏制堿法流程如圖。
(1)沉淀池中進(jìn)行的反應(yīng)是:CO2+NH3+H2O+NaCl═ ↓+NH4Cl。
(2)煅燒爐中發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式是 。
(3)循環(huán)利用物質(zhì)X的化學(xué)名稱(chēng)是 ,循環(huán)利用物質(zhì)Y中除溶有的NH3、NaHCO3外,還含有的溶質(zhì)有 。
(4)加入食鹽細(xì)粉的目的是 。
(A)增加Na+濃度,促進(jìn)NH4Cl的析出
(B)增加Cl﹣濃度,促進(jìn)NH4Cl的析出
(C)NH4Cl在氯化鈉濃溶液中溶解度較水小的多,從而促進(jìn)NH4Cl的析出
(5)析出NH4Cl晶體時(shí)溫度要冷卻至10℃以下,說(shuō)明在常溫下NaCl的溶解度較NH4Cl ?。ㄌ睢按蟆被颉靶 保?。
(6)操作1的名稱(chēng)是 ,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該操作用到的一種玻璃儀器 。
39.(2020?益陽(yáng)模擬)我國(guó)著名化學(xué)家侯德榜發(fā)明的“聯(lián)合制堿法”主要原理是:
Ⅰ.向濃氨水中通入足量的CO2,使氨氣、水和CO2發(fā)生化合反應(yīng)而生成NH4HCO3溶液;
Ⅱ.向所得溶液中加入食鹽細(xì)粒,充分?jǐn)嚢?,?huì)析出溶解度較小的小蘇打固體并得到化肥溶液;
Ⅲ.加熱析出的固體制取純堿。
此法經(jīng)過(guò)調(diào)整并應(yīng)用于化工產(chǎn)業(yè),某化工企業(yè)的工藝流程示意圖如下,請(qǐng)完成下列填空:
(1)“聯(lián)合制堿法”原理Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是 。
(2)在如圖所示的流程中,先加過(guò)量的Ca(OH)2溶液是為了除去 離子(寫(xiě)符號(hào)),再加入A溶液的化學(xué)式是 ,兩種溶液加入的先后順序能否顛倒?說(shuō)明理由 。
(3)“操作1”需用的玻璃儀器有 ,“氨化溶液”后,溶液的pH 7(填“大于”、“小于”或“等于”),從而有利于吸收“氣體B”。
(4)該工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)為 。
40.(2020?萊州市模擬)海洋是人類(lèi)寶貴的自然資源,海水“制堿”體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)在改造物質(zhì)中的智慧。下圖是某廠(chǎng)生產(chǎn)純堿的工藝流程圖:
(1)流程I中加入藥品的順序還可以是 。
(2)流程I中為了除去雜質(zhì),加入過(guò)量BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液。請(qǐng)分析加入過(guò)量的碳酸鈉溶液的作用是 ??;過(guò)濾后得到的沉淀含 種物質(zhì)。
(3)下列關(guān)于流程Ⅱ的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ?。ㄌ钭帜感蛱?hào))。
A.流程Ⅱ所涉及的反應(yīng)物中共有六種元素
B.“侯式制堿法”制得的碳酸鈉俗稱(chēng)純堿,它屬于鹽類(lèi)物質(zhì)
C.過(guò)濾得到的“母液”中只有一種溶質(zhì)
(4)若在上述制取純堿的過(guò)程中CO2和NH3都是可以循環(huán)使用的物質(zhì),試寫(xiě)出一種再獲得NH3的一個(gè)最佳的反應(yīng)方程式: 。
一.實(shí)驗(yàn)探究題(共9小題)
1.【分析】(1)該廢酸液顯酸性,pH小于7;(2)氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣,放熱;
(3)硫酸亞鐵和氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀和硫酸鈣;
(4)磁性鐵是鐵的一種氧化物,且為磁鐵礦的主要成分,其化學(xué)式為Fe3O4;
(5)由表中信息可知,欲獲得高的產(chǎn)率,最適宜的pH為7.5,pH較低時(shí)產(chǎn)率較低的主要原因是四氧化三鐵能和酸反應(yīng)。
【解答】解:(1)該廢酸液的pH小于7,操作Ⅰ的名稱(chēng)為過(guò)濾。
故填:<;過(guò)濾。
(2)電石渣轉(zhuǎn)化為石灰乳的過(guò)程會(huì)放出熱量。
故填:放出。
(3)硫酸亞鐵和氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀和硫酸鈣。
故填:Fe(OH)2;CaSO4。
(4)磁性鐵是鐵的一種氧化物,且為磁鐵礦的主要成分,其化學(xué)式為Fe3O4。
故填:Fe3O4。
(5)欲獲得高的產(chǎn)率,最適宜的pH為7.5,pH較低時(shí)產(chǎn)率較低的主要原因是四氧化三鐵能和酸反應(yīng)。
故填:7.5;四氧化三鐵能和酸反應(yīng)。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì),解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì),結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷,從而得出正確的結(jié)論。
2.【分析】根據(jù)無(wú)色濾液這加入硝酸酸化的硝酸銀會(huì)生成白色沉淀,所以濾液這含有氯離子,制取氧氣的物質(zhì)是氯酸鉀,生成了氯化鉀,固體A灼燒會(huì)生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體,說(shuō)固體A中含有碳,固體B中加入稀硫酸會(huì)生成黃色溶液,所以固體B中含有三價(jià)的鐵,黑色固體是二氧化錳進(jìn)行分析。
【解答】解:無(wú)色濾液這加入硝酸酸化的硝酸銀會(huì)生成白色沉淀,所以濾液這含有氯離子,制取氧氣的物質(zhì)是氯酸鉀,生成了氯化鉀,固體A灼燒會(huì)生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體,說(shuō)固體A中含有碳,固體B中加入稀硫酸會(huì)生成黃色溶液,所以固體B中含有三價(jià)的鐵,黑色固體是二氧化錳,所以
(1)步驟①的操作名稱(chēng)是過(guò)濾,所用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒和燒杯;
(2)由步驟②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推知,甲班同學(xué)制取氧氣所用的固體反應(yīng)物是KClO3;
(3)由步驟④所得溶液是氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,加入氫氧化鈉可得紅棕色沉淀,該反應(yīng)是硫酸鐵和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和硫酸鈉,化學(xué)方程式為:Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4;
(4)由步驟③產(chǎn)生的氣體判斷固體A中一定含有炭;綜合步驟③④現(xiàn)象推理,固體A中還可能含有的物質(zhì)是MnO2、Fe、Fe2O3;
(5)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)和分析判斷固體是氯酸鉀分解的催化劑二氧化錳,化學(xué)式為:MnO2。
故答案為:(1)過(guò)濾,燒杯;
(2)KClO3;
(3)Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4;
(4)碳;MnO2、Fe、Fe2O3;
(5)MnO2。
【點(diǎn)評(píng)】在解此類(lèi)題時(shí),首先分析題中考查的問(wèn)題,然后結(jié)合學(xué)過(guò)的知識(shí)和題中的提示進(jìn)行解答。
3.【分析】(1)根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素進(jìn)行分析;
(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和濾渣2是氫氧化鐵沉淀,氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水進(jìn)行分析;
(3)根據(jù)FeSO4易溶于水但不溶于乙醇進(jìn)行分析;
(4)根據(jù)黃銅礦粉能夠在細(xì)菌作用下,與硫酸和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銅、硫酸鐵和水進(jìn)行分析。
【解答】解:(1)將黃銅礦粉粹的目的是:加快反應(yīng)速率;
(2)在調(diào)節(jié)pH時(shí),為了將濾渣2充分轉(zhuǎn)化為沉淀而析出,需要調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為1.5﹣2.8,在調(diào)節(jié)pH時(shí)常用鐵的氧化物來(lái)調(diào)節(jié),不選用NaOH溶液進(jìn)行調(diào)節(jié),理由是:氫氧化鈉和硫酸生成硫酸鈉對(duì)于硫酸銅也是雜質(zhì);
(3)FeSO4易溶于水但不溶于乙醇,所以最后得到的綠礬晶體用乙醇洗滌,不用水進(jìn)行洗滌;
(4)黃銅礦粉能夠在細(xì)菌作用下,與硫酸和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銅、硫酸鐵和水,化學(xué)方程式為:4CuFeS2+2H2SO4+17O24CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。
故答案為:(1)加快反應(yīng)速率;
(2)1.5﹣2.8,氫氧化鈉和硫酸生成硫酸鈉對(duì)于硫酸銅也是雜質(zhì);
(3)FeSO4易溶于水但不溶于乙醇;
(4)4CuFeS2+2H2SO4+17O24CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。
【點(diǎn)評(píng)】合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn),是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提,因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn),為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。
4.【分析】根據(jù)題干提供的信息進(jìn)行分析解答,氧化亞鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水,氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,根據(jù)分離混合物的方法、促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行的方法進(jìn)行分析解答,根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算的知識(shí)解答。
【解答】解:(1)步驟一中,氧化亞鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水,氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 FeO+H2SO4═FeSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O.故填:FeO+H2SO4═FeSO4+H2O;Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;
(2)步驟一中分離的不溶性故填,故操作名稱(chēng)是過(guò)濾,為提高步驟一的反應(yīng)速率,可采取的措施還有將濾渣粉碎的方法。故填;過(guò)濾;將濾渣粉碎;
(3)步驟二中無(wú)氣體生成的化學(xué)反應(yīng)是鐵和硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵,化學(xué)方程式為Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,測(cè)得濾液2的pH明顯大于濾液1,是因?yàn)殍F消耗過(guò)量的硫酸,溶液的酸性減弱。故填:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4;鐵消耗過(guò)量的硫酸,溶液的酸性減弱;
(4)濾液2得到綠礬可以采取蒸發(fā)溶劑的方法,故填:蒸發(fā)溶劑。
(5)要計(jì)算理論上制得綠礬的質(zhì)量,除要利用上述給定的全部數(shù)據(jù)外,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,還需測(cè)定產(chǎn)生氣體的質(zhì)量,故填:氫氣的質(zhì)量。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是物質(zhì)的制備的知識(shí),完成此題,可以依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行。
5.【分析】根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對(duì)應(yīng)的過(guò)程分析每個(gè)對(duì)應(yīng)的問(wèn)題,或者直接分析每個(gè)問(wèn)題,從給出的信息中找對(duì)應(yīng)的信息。
【解答】解:
(1)根據(jù)草酸銨的化學(xué)式可知草酸根為﹣2價(jià),所以推測(cè)草酸的化學(xué)式是 H2C2O4。
(2)“酸溶”過(guò)程中是鋅和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣,對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式是 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,形式上為單質(zhì)和化合物反應(yīng)生成新的單質(zhì)和新的化合物,符合置換反應(yīng)的特征,所以該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類(lèi)型中的置換反應(yīng)。
(3)“沉鋅”過(guò)程中是氯化鋅和草酸銨反應(yīng)生成草酸鋅和氯化銨,對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式是 ZnCl2+(NH4)2C2O4=ZnC2O4↓+2NH4Cl。
(4)“操作A”實(shí)現(xiàn)了固體和液體分離,所以是過(guò)濾,分離出的溶液為氯化銨溶液,所以可用作氮肥等。
(5)加熱草酸鋅晶體可以制備ZnO(ZnC2O4?2H2OZnO+CO↑+CO2↑+2H2O),草酸鋅晶體的熔點(diǎn)比分解溫度低,即還沒(méi)分解就已經(jīng)轉(zhuǎn)化為液體,為防止液體流淌下來(lái)而不能加熱,所以發(fā)生裝置應(yīng)選擇圖2中的裝置 B。
故答案為:
(1)H2C2O4。
(2 )Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;置換。
(3)ZnCl2+(NH4)2C2O4=ZnC2O4↓+2NH4Cl。
(4)過(guò)濾; 氮肥。
(5)B。
【點(diǎn)評(píng)】讀圖,從中獲得解答題目所需的信息,所以在解答題目時(shí)先看解答的問(wèn)題是什么,然后帶著問(wèn)題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息,這樣提高了信息撲捉的有效性。解答的問(wèn)題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比,其實(shí)很簡(jiǎn)單很基礎(chǔ),或者可以說(shuō)轉(zhuǎn)化圖提供的是情境,考查基本知識(shí)。
6.【分析】根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對(duì)應(yīng)的過(guò)程分析每個(gè)對(duì)應(yīng)的問(wèn)題,或者直接分析每個(gè)問(wèn)題,從給出的信息中找對(duì)應(yīng)的信息。
【解答】解:
(1)“酸溶”時(shí)是氧化鎂以及碳酸鎂與硫酸反應(yīng),對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為 MgO+H2SO4=MgSO4+H2O和 MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑。
(2)濾液I為生成的硫酸以及生成的硫酸鎂的混合溶液,和過(guò)量碳酸鈉反應(yīng),生成硫酸鈉以及碳酸鎂,還剩余碳酸鈉,所以“過(guò)濾Ⅱ”所得濾液中含有的主要離子有 Na+、SO42﹣、CO32﹣。
(3)“反應(yīng)”步驟前后均有過(guò)濾,能否省去“過(guò)濾Ⅰ”只進(jìn)行“過(guò)濾Ⅱ”。不能,因?yàn)閷?dǎo)致得到的產(chǎn)品因?yàn)榛煊卸趸瓒患儭?br />
(4)“酸溶”時(shí)所加硫酸溶液不宜過(guò)量太多的原因是過(guò)量的硫酸需要加入碳酸鈉進(jìn)行去除,所以是避免制備產(chǎn)品消耗更多的碳酸鈉。
故答案為:
(1)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O和;MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑。
(2)Na+、SO42﹣、CO32﹣。
(3)否; 導(dǎo)致產(chǎn)品不純。
(4)避免制備產(chǎn)品消耗更多的碳酸鈉。
【點(diǎn)評(píng)】讀圖,從中獲得解答題目所需的信息,所以在解答題目時(shí)先看解答的問(wèn)題是什么,然后帶著問(wèn)題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息,這樣提高了信息捕捉的有效性。解答的問(wèn)題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比,其實(shí)很簡(jiǎn)單很基礎(chǔ),或者可以說(shuō)轉(zhuǎn)化圖提供的是情境,考查基本知識(shí)。
7.【分析】(1)根據(jù)碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(2)根據(jù)碳酸鈣的提純過(guò)程和物質(zhì)的變化分析判斷可以循環(huán)使用的物質(zhì);
(3)根據(jù)冰水的溫度是0℃分析回答;
(4)根據(jù)氯化銨的性質(zhì)和結(jié)晶的過(guò)程分析回答;
(5)根據(jù)過(guò)氧化鈣的性質(zhì)分析烘干時(shí)應(yīng)控制的溫度;
(6)根據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和碳酸鈣的質(zhì)量求出得到的過(guò)氧化鈣的質(zhì)量,再計(jì)算出產(chǎn)率;
(7)根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量不變?cè)碛?jì)算;
(8)根據(jù)二氧化錳能加快過(guò)氧化氫的分析解答分析回答;
(9)根據(jù)裝置內(nèi)壓強(qiáng)的變化和稀鹽酸占有一定的體積分析回答;
(10)根據(jù)過(guò)氧化鈣的性質(zhì)分析保存的方法。
【解答】解:(1)酸溶過(guò)程中是碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈣、水和二氧化碳,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)由物質(zhì)的變化可知,該過(guò)程中的生成物可直接應(yīng)用于流程的是CO2。
(3)由于冰水的溫度是0℃,為控制沉淀的溫度為0℃左右,在實(shí)驗(yàn)室宜采取的方法為將反應(yīng)容器置于冰水中。
(4)操作A是從溶液中蒸發(fā)得到氯化銨晶體,在實(shí)驗(yàn)室常用的步驟有加熱濃縮、降溫結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥,由于氯化銨收人易分解,此操作中洗滌晶體時(shí)不可選用的洗滌劑40℃熱水。
(5)由于CaO2?8H2O,加熱至130℃時(shí)逐漸變?yōu)闊o(wú)水CaO2最后烘干得到過(guò)氧化鈣,過(guò)氧化鈣固體在加熱至315℃時(shí)開(kāi)始分解時(shí),所以烘干得到過(guò)氧化鈣時(shí),適宜的溫度范圍為130℃~315℃。
(6)設(shè)理論上得到過(guò)氧化鈣的質(zhì)量為x
由方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O=CaO2?8H2O+2NH4Cl和鈣元素質(zhì)量守恒可得出:
CaCO3~CaO2
100 72
20g x
解得:x=14.4g
此制備流程中CaO2的產(chǎn)率為:×100%≈97.2%
(7)設(shè)需要溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%濃鹽酸的質(zhì)量為y
12%×100g=y(tǒng)×37% 解得:y≈32.4g
需要水的量為:100g﹣32.4g=67.6g,體積為:67.6mL
(8)實(shí)驗(yàn)中MnO2能加快過(guò)氧化氫的分解速率,作用是催化作用。
(9)相同條件下,裝置A能使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確,檢查該裝置氣密性的操作是裝置A向水準(zhǔn)管中加水,一段時(shí)間后與量氣管有穩(wěn)定的高度差,則說(shuō)明氣密性良好。另一套裝置測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確的主要原因是加入的稀鹽酸也占了一定的體積,使結(jié)果偏大。
(10)由于過(guò)氧化鈣在濕空氣或水中會(huì)逐漸緩慢地分解,為防止過(guò)氧化鈣在空氣中變質(zhì),應(yīng)密封保存。
故答為:(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)CO2;
(3)將反應(yīng)容器置于冰水中;
(4)加熱濃縮,b;
(5)130℃~315℃。
(6)97.2%;
(7)67.6;
(8)催化作用
(9)裝置A 向水準(zhǔn)管中加水,一段時(shí)間后與量氣管有穩(wěn)定的高度差,則說(shuō)明氣密性良好。加入的稀鹽酸也占了一定的體積,使結(jié)果偏大。
(10)密封。
【點(diǎn)評(píng)】本題以過(guò)氧化鈣的制備為載體考查了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),重點(diǎn)考查了工藝流程的理解、對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、閱讀獲取信息的能力、化學(xué)計(jì)算等,準(zhǔn)確獲取題目中有用的信息進(jìn)行利用是解本題的關(guān)鍵,題目難度中等。
8.【分析】根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對(duì)應(yīng)的過(guò)程分析每個(gè)對(duì)應(yīng)的問(wèn)題,或者直接分析每個(gè)問(wèn)題,從給出的信息中找對(duì)應(yīng)的信息。
【解答】解:
(1)操作a得到固體和液體,所以為過(guò)濾。
(2)濃硫酸是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里一種常見(jiàn)的酸。由于硫酸溶解于水放熱且本身的密度比水大,所以實(shí)驗(yàn)室稀釋濃硫酸的操作是:將 濃硫酸沿?zé)诰従徸⑷胨?,并用玻璃棒不斷攪拌?br />
(3)由于是黃銅和過(guò)量的硫酸反應(yīng),所以生成硫酸鋅的同時(shí)還有剩余的硫酸,所以濾液A中的溶質(zhì)是 硫酸鋅和硫酸(或H2SO4和 ZnSO4)。
(4)銅在空氣中灼燒是銅和氧氣在加熱的條件下生成氧化銅,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)方程式 2Cu+O22CuO。
(5)興趣小組的同學(xué)通過(guò)查資料獲悉,銅和濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)的方程式是:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑,以上兩種途徑,途徑Ⅱ途徑制取硫酸銅晶體更好。途徑Ⅱ不生成二氧化硫,更環(huán)保或制取相同質(zhì)量的硫酸銅晶體,途徑Ⅱ消耗的硫酸少,原料利用率高(答一點(diǎn)理由即可)。
故答案為:
(1)過(guò)濾;
(2)濃硫酸沿?zé)诰従徸⑷胨校?br />
(3)硫酸鋅和硫酸(或H2SO4和 ZnSO4);
(4)2Cu+O2 2CuO;
(5)途徑Ⅱ途徑Ⅱ不生成二氧化硫,更環(huán)?;蛑迫∠嗤|(zhì)量的硫酸銅晶體,途徑Ⅱ消耗的硫酸少,原料利用率高。
【點(diǎn)評(píng)】讀圖,從中獲得解答題目所需的信息,所以在解答題目時(shí)先看解答的問(wèn)題是什么,然后帶著問(wèn)題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息,這樣提高了信息撲捉的有效性。解答的問(wèn)題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比,其實(shí)很簡(jiǎn)單很基礎(chǔ),或者可以說(shuō)轉(zhuǎn)化圖提供的是情境,考查基本知識(shí)。
9.【分析】根據(jù)設(shè)計(jì)方案圖1可知,廢料中的銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅,氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,所以藍(lán)色溶液中的溶質(zhì)中含有硫酸銅,根據(jù)藍(lán)色溶液中加入鐵有氣體產(chǎn)生,說(shuō)明藍(lán)色溶液中含有過(guò)量的硫酸,所以溶質(zhì)中還含有硫酸;加入鐵粉是利用鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,將銅置換出來(lái),得到硫酸亞鐵,鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,也是獲得硫酸亞鐵,所以加入略過(guò)量的鐵粉,過(guò)量的目的是使CuSO4、H2SO4完全反應(yīng);固體C中可能含有鐵所以先用硫酸清洗把鐵除掉,再用水沖洗,最后進(jìn)行干燥就能得到銅了;
根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析銅生銹條件,根據(jù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)法探究銅生銹的條件分析應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。
【解答】解:由題意可知,廢料中的銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅,氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,所以藍(lán)色溶液中的溶質(zhì)中含有硫酸銅,根據(jù)藍(lán)色溶液中加入鐵有氣體產(chǎn)生,說(shuō)明藍(lán)色溶液中含有過(guò)量的硫酸,所以溶質(zhì)中還含有硫酸;加入鐵粉是利用鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,將銅置換出來(lái),得到硫酸亞鐵,鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,也是獲得硫酸亞鐵,所以加入略過(guò)量的鐵粉,過(guò)量的目的是使CuSO4、H2SO4完全反應(yīng);固體C中可能含有鐵所以先用硫酸清洗把鐵除掉,再用水沖洗,最后進(jìn)行干燥就能得到銅了,所以
(1)步驟Ⅰ中分離得到固體A和藍(lán)色溶液B的操作名稱(chēng)是過(guò)濾;
(2)由上述分析可知,藍(lán)色溶液B中的溶質(zhì)是:CuSO4、H2SO4;
(3)由上述分析可知,步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
(4)銅制品在空氣中會(huì)發(fā)生銹蝕[銅銹的主要成分是Cu2(OH)2CO3].根據(jù)銅銹的主要成分中含有氫元素和碳元素,可以判斷出銅銹需要空氣中的H2O、CO2。
故答案為:(1)過(guò)濾;
(2)CuSO4和H2SO4;
(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(4)CO2、H2O。
【點(diǎn)評(píng)】解答本題關(guān)鍵是要知道置換銅必須用鐵,因?yàn)檫€要得到硫酸亞鐵,為了反應(yīng)充足加入的試劑要過(guò)量,再利用鐵能與硫酸反應(yīng),銅不能與硫酸反應(yīng)將銅和鐵分開(kāi)。
二.解答題(共31小題)
10.【分析】(1)根據(jù)分離混合物的方法及其所用儀器來(lái)分析;
(2)根據(jù)金屬的活動(dòng)性順序來(lái)分析;
(3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的原理來(lái)分析;
(4)根據(jù)反應(yīng)的原理以及濾液的組成來(lái)分析。
【解答】解:(1)過(guò)程Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ都是分離難溶性固體與液體的方法,是過(guò)濾操作,過(guò)濾操作中用到的由金屬材料制成的儀器是鐵架臺(tái);需要用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和漏斗。
(2)在金屬活動(dòng)性順序中,鐵和錫排在H前,銅、銀、金排在H后面,所以過(guò)程Ⅰ加入過(guò)量的稀硫酸后過(guò)濾,所得濾渣中含有銅、銀和金;濾液中含有硫酸、硫酸亞鐵和硫酸錫;鐵的活動(dòng)性大于錫,所以過(guò)程Ⅱ中鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣、鐵與硫酸錫反應(yīng)生成錫和硫酸亞鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;Fe+SnSO4=Sn+FeSO4;
(3)過(guò)程Ⅲ是在加熱的條件下,銅、氧氣和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O;
(4)濾液Ⅰ是硫酸亞鐵和硫酸錫的混合溶液,加入過(guò)量的鐵后,鐵能與硫酸錫反應(yīng)生成錫和硫酸亞鐵,所以濾液2中含有硫酸亞鐵,即濾液4中含有硫酸亞鐵;濾液3是硫酸銅溶液,加入適量的鐵粉后,鐵與硫酸銅反應(yīng)生成了銅和硫酸亞鐵,即濾液4中含有硫酸亞鐵,硫酸亞鐵溶液蒸發(fā)得到了硫酸亞鐵。
故答案為:(1)過(guò)濾;鐵架臺(tái);漏斗。
(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;Fe+SnSO4=Sn+FeSO4。
(3)2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。
(4)硫酸亞鐵。
【點(diǎn)評(píng)】讀圖,從中獲得解答題目所需的信息,所以在解答題目時(shí)先看解答的問(wèn)題是什么,然后帶著問(wèn)題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息,這樣提高了信息撲捉的有效性。解答的問(wèn)題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比,其實(shí)很簡(jiǎn)單很基礎(chǔ),或者可以說(shuō)轉(zhuǎn)化圖提供的是情境,考查基本知識(shí)。
11.【分析】根據(jù)氫氧化鈣與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣和水、硫酸能與氧化鐵以及鐵反應(yīng)、得到硫酸亞鐵晶體的方法以及氮?dú)獾淖饔眠M(jìn)行分析解答;根據(jù)垃圾分類(lèi)回收有利于保護(hù)環(huán)境進(jìn)行分析解答即可。
【解答】解:(1)氫氧化鈣能與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣和水,故填:Ca(OH)2+SO2═CaSO3+H2O;
(2)溶解過(guò)程中,鐵銹的成分氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,鐵能與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,故填:Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
(3)要得到FeSO4晶體,可以將所得FeSO4溶液在氮?dú)猸h(huán)境中蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過(guò)濾,其中氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,能防止硫酸亞鐵被氧化,故填:降溫結(jié)晶;防止硫酸亞鐵被氧化;
(3)垃圾分類(lèi)能起到保護(hù)護(hù)環(huán)境的作用,故填:保護(hù)環(huán)境。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是常見(jiàn)的物質(zhì)的制備以及與環(huán)境的知識(shí),完成此題,可以依據(jù)與有的知識(shí)進(jìn)行。
12.【分析】工業(yè)廢氣中CO2、SO2可被石灰水吸收,生成固體I為CaCO3、CaSO3及過(guò)量石灰乳,氣體I是不能被過(guò)量石灰水吸收的N2、NO、CO,氣體I通入氣體X,用氫氧化鈉溶液處理后到的NaNO2,X可為空氣,但不能過(guò)量,否則得到硝酸鈉,NaNO2與含有NH4+的溶液反應(yīng)生成無(wú)污染氣體,應(yīng)生成氮?dú)?,則氣體2含有CO、N2,捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO,以此解答。
【解答】解:(1)工業(yè)廢氣中CO2、SO2可被石灰水吸收,生成固體I為CaCO3、CaSO3及過(guò)量石灰乳,由上述分析可知固體I中主要成分為CaCO3、CaSO3、Ca(OH)2,
故答案為:CaCO3、CaSO3、Ca(OH)2;
(2)若X為適量空氣,嚴(yán)格控制空氣用量的原因是過(guò)量空氣或氧氣會(huì)將NO氧化成NO3﹣,無(wú)法與NH4+發(fā)生反應(yīng),同時(shí)會(huì)帶上新的雜質(zhì);
故答案為:空氣;除雜時(shí)不能帶入新的雜質(zhì);
(3)處理含NH4+廢水時(shí),NaNO2和NH4Cl反應(yīng)生成氯化鈉、氮?dú)夂退?,反?yīng)的化學(xué)方程式為NaNO2+NH4Cl═NaCl+N2↑+2H2O,所以無(wú)污染的氣體是氮?dú)狻9蚀鸢笧椋旱獨(dú)猓?NaNO2+NH4Cl═NaCl+N2↑+2H2O。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查物質(zhì)的分離、提純的綜合引用,側(cè)重學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?,注意把握物質(zhì)的性質(zhì),為解答該題的關(guān)系,題目涉及廢水的處理,有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng),提高環(huán)保意識(shí),題目難度不大。
13.【分析】(1)根據(jù)堿式碳酸銅的俗稱(chēng)和過(guò)濾的基本操作步驟解答;
(2)根據(jù)銅綠和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水還有二氧化碳,氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水分析解答;
(3)根據(jù)二氧化硫有毒和化學(xué)反應(yīng)后原子的種類(lèi)、數(shù)目不改變和冷卻飽和溶液結(jié)晶的操作解答.
【解答】解:(1)堿式碳酸銅的俗稱(chēng)銅綠,過(guò)濾中要用到的玻璃儀器:燒杯、漏斗和玻璃棒,故答案:銅綠;漏斗;
(2)銅綠和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水還有二氧化碳,氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水而最終會(huì)有銅單質(zhì),根據(jù)信息提示“Cu+Fe2(SO4)3=2FeSO4+CuSO4.”硫酸鐵會(huì)和銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵.而鐵屑也能和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵所以溶質(zhì)有硫酸亞鐵.由于硫酸過(guò)量,所以溶質(zhì)也一定有硫酸.故答案:FeSO4或者CuSO4或H2SO4;Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;
(3)方法Ⅰ中產(chǎn)生二氧化硫,二氧化硫是有毒氣體會(huì)污染空氣;方法Ⅱ通入空氣是銅、稀硫酸和氧氣反應(yīng)生成硫酸銅和水,方法Ⅱ環(huán)保;冷卻飽和溶液得到硫酸銅晶體先濃縮得到飽和溶液再冷卻飽和溶液即可;故答案:Ⅱ;O2;2H2O;蒸發(fā).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了金屬的性質(zhì),完成此題,可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行.
14.【分析】根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對(duì)應(yīng)的過(guò)程分析每個(gè)對(duì)應(yīng)的問(wèn)題,或者直接分析每個(gè)問(wèn)題,從給出的信息中找對(duì)應(yīng)的信息。
【解答】解:
(1)步驟①中,加入Ca(OH)2有兩個(gè)作用。
一是中和廢水中的硫酸,是氫氧化鈣和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣和水,對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為 Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O。
二是將硫酸鐵轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,是硫酸鐵和氫氧化鈣相互交換成份生成硫酸鈣和氫氧化鐵,為復(fù)分解反應(yīng)。
(2)步驟③中,鋅泥中最主要的含鋅化合物是硫酸鋅和氫氧化鈣生成的難溶性氫氧化鋅,對(duì)應(yīng)的化學(xué)式為 Zn(OH)2;
(3)為分步回收鐵、銅、鋅等金屬資源且直接得到銅單質(zhì),所以需要把銅離子轉(zhuǎn)化為銅,所以只需要在步驟②加入鋅。
故答案為:
(1)
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O.;
復(fù)分解反應(yīng)。
(2)Zn(OH)2;
(3)步驟②加入鋅。
【點(diǎn)評(píng)】讀圖,從中獲得解答題目所需的信息,所以在解答題目時(shí)先看解答的問(wèn)題是什么,然后帶著問(wèn)題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息,這樣提高了信息捕捉的有效性。解答的問(wèn)題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比,其實(shí)很簡(jiǎn)單很基礎(chǔ),或者可以說(shuō)轉(zhuǎn)化圖提供的是情境,考查基本知識(shí)。
15.【分析】根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對(duì)應(yīng)的過(guò)程分析每個(gè)對(duì)應(yīng)的問(wèn)題,或者直接分析每個(gè)問(wèn)題,從給出的信息中找對(duì)應(yīng)的信息。
【解答】解:
(1)反應(yīng)①和反應(yīng)③后都是生成難溶性物質(zhì)和可溶性物質(zhì),所以要進(jìn)行過(guò)濾操作,以便將兩者分離開(kāi)來(lái)。
(2)由于前面加入的硫酸是過(guò)量的,且和礦石反應(yīng)生成了硫酸鋁和硫酸鐵,鐵能夠和剩余的硫酸以及生成的硫酸鐵反應(yīng)都生成硫酸亞鐵。所以反應(yīng)②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4;
(3)由于溶液中既有亞鐵離子也有鋁離子,這兩者遇到氫氧根離子都會(huì)反應(yīng)生成沉淀,所以要通過(guò)加入氫氧化鈉溶液控制溶液的pH來(lái)實(shí)現(xiàn)只讓鋁離子沉淀,而不讓亞鐵離子沉淀。
故答案為:
(1)過(guò)濾;
(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4;
(3)讓鋁離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀,而不能讓亞鐵離子沉淀。
【點(diǎn)評(píng)】讀圖,從中獲得解答題目所需的信息,所以在解答題目時(shí)先看解答的問(wèn)題是什么,然后帶著問(wèn)題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息,這樣提高了信息撲捉的有效性。解答的問(wèn)題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比,其實(shí)很簡(jiǎn)單很基礎(chǔ),或者可以說(shuō)轉(zhuǎn)化圖提供的是情境,考查基本知識(shí)。
16.【分析】(1)稀硫酸和氧化亞鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水,和氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水。
(2)過(guò)濾能夠除去不溶于水的物質(zhì);
為提高步驟一的反應(yīng)速率,可采取的措施有增大硫酸的濃度,升高反應(yīng)物的溫度、還可以采取增大爐渣和稀硫酸接觸面積。
(3)鐵和硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵,和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其提供數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算。
【解答】解:(1)步驟一中,稀硫酸和氧化亞鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水,和氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeO+H2SO4═FeSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
故填:FeO+H2SO4═FeSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
(2)步驟一中的操作名稱(chēng)是過(guò)濾;
為提高步驟一的反應(yīng)速率,可采取的措施有增大硫酸的濃度,升高反應(yīng)物的溫度、還可以采取增大爐渣和稀硫酸接觸面積。
故填:過(guò)濾;增大爐渣和稀硫酸接觸面積。
(3)要計(jì)算理論上制得綠礬的質(zhì)量,除要利用上述給定的全部數(shù)據(jù)外,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,還需測(cè)定的一個(gè)數(shù)據(jù)是氫氣質(zhì)量,步驟二中加入15.6g鐵粉,得到濾渣5.6g,說(shuō)明剩余鐵質(zhì)量是5.6g,反應(yīng)的鐵質(zhì)量是10g,根據(jù)氫氣質(zhì)量可以計(jì)算與硫酸鐵反應(yīng)的鐵的質(zhì)量,進(jìn)一步可以計(jì)算硫酸鐵質(zhì)量及其硫酸鐵和鐵反應(yīng)生成的硫酸亞鐵質(zhì)量,根據(jù)硫酸鐵質(zhì)量可以計(jì)算氧化鐵質(zhì)量,根據(jù)氧化鐵質(zhì)量可以計(jì)算氧化亞鐵質(zhì)量,根據(jù)氧化亞鐵質(zhì)量可以計(jì)算氧化亞鐵和硫酸反應(yīng)生成的硫酸亞鐵質(zhì)量,進(jìn)一步可以計(jì)算制得綠礬的質(zhì)量。
故填:氫氣質(zhì)量。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì),解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì),結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷,從而得出正確的結(jié)論。
17.【分析】高溫條件下氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,硫酸亞鐵和碳酸銨反應(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀和硫酸銨,硫酸銨和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇和氯化銨。
【解答】解:(1)高溫時(shí)赤鐵礦中的Fe2O3與CO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
故填:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(2)①和②處的操作是過(guò)濾,這個(gè)操作中玻璃棒的作用是引流。
故填:過(guò)濾;引流。
(3)加入(NH4)2CO3后,該反應(yīng)必須控制的條件是溫度,是因?yàn)闇囟冗^(guò)高時(shí)碳酸銨易分解;
(NH4)2CO3與FeSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而生成硫酸銨和FeCO3,則②處反應(yīng)的化學(xué)方程式為:(NH4)2CO3+FeSO4=(NH4)2SO4+FeCO3↓。
故填:溫度;(NH4)2CO3+FeSO4=(NH4)2SO4+FeCO3↓。
(4)洗滌干凈的標(biāo)志是:取最后一次洗滌液,向其中加入適量的BaCl2溶液,無(wú)白色沉淀產(chǎn)生,是因?yàn)闉V液中不含有硫酸銨,即為洗滌干凈。
故填:白色沉淀。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì),解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì),結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷,從而得出正確的結(jié)論。
18.【分析】氯化鎂和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉;
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其提供數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算;
氨水是堿,能和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化銨。
【解答】解:(1)步驟c中氯化鎂和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl。
故填:MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl。
(2)根據(jù)題意有:
每分鐘反應(yīng)的氯化鎂質(zhì)量:332.5g/L×0.1L=33.25g,
MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl,
95 80
33.25g xg/L×0.1L
=,
x=280。
故填:280。
(3)過(guò)濾得到的粗產(chǎn)品還要經(jīng)過(guò)洗滌,洗滌時(shí)主要除去的雜質(zhì)是反應(yīng)生成的氯化鈉。
故填:氯化鈉。
(4)如圖流程中若用下列物質(zhì)代替氫氧化鈉,也能制得氫氧化鎂的是氨水,是因?yàn)榘彼菈A,能和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化銨。
故填:③。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì),解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì),結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷,從而得出正確的結(jié)論。
19.【分析】(1)根據(jù)煅燒爐中主要發(fā)生的是碳酸鈣在高溫下分解為氧化鈣和二氧化碳的反應(yīng),寫(xiě)出反應(yīng)化學(xué)方程式;
(2)石灰乳的主要成分是氫氧化鈣,根據(jù)在“沉淀池”發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)物、生成物的種類(lèi)及反應(yīng)特點(diǎn),分析反應(yīng)的基本類(lèi)型;
(3)根據(jù)生產(chǎn)的流程及過(guò)濾的原理、操作分析回答;
(4)根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)和用途分析回答。
【解答】解:(1)在“煅燒爐”中發(fā)生反應(yīng)是石灰石經(jīng)高溫煅燒生成生石灰和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CaCO3CaO+CO2↑;
②石灰乳的主要成分是氫氧化鈣,在“沉淀池”中發(fā)生的反應(yīng)是生石灰和水化合生成了氫氧化鈣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:H2O+CaO═Ca(OH)2,該反應(yīng)由兩種物質(zhì)生成了一種物質(zhì),屬于化合反應(yīng);
(3)反應(yīng)池”中的混合物分離出生成的碳酸鈣固體,可用過(guò)濾的方法,所要使用玻璃儀器有漏斗、玻璃棒 和燒杯。
(4)二氧化碳是光合作用的原料,為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物的充分利用,“變廢為寶”,流程中產(chǎn)生CO2可以用于溫室的肥料。
故答為:(1)CaCO3CaO+CO2↑;(2)氫氧化鈣,化合,H2O+CaO═Ca(OH)2; (3)過(guò)濾,漏斗,玻璃棒; (4)溫室的肥料。
【點(diǎn)評(píng)】該題是以工業(yè)生產(chǎn)流程為情景題,通過(guò)讀圖,聯(lián)系課本相關(guān)知識(shí)即可順利完成。
20.【分析】根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對(duì)應(yīng)的過(guò)程分析每個(gè)對(duì)應(yīng)的問(wèn)題,或者直接分析每個(gè)問(wèn)題,從給出的信息中找對(duì)應(yīng)的信息。
【解答】解:
(1)“酸溶”過(guò)程中,F(xiàn)e2O3發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為 Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
(2)“過(guò)濾”操作在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行時(shí),過(guò)濾器常由漏斗和濾紙組成。
(3)由于加入的硫酸過(guò)量,所以“轉(zhuǎn)化”時(shí)是硫酸和鋅反應(yīng)生成了氫氣,所以產(chǎn)生的少量氣體的化學(xué)式為 H2.由于鋅過(guò)量,所以導(dǎo)致硫酸鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵進(jìn)而繼續(xù)轉(zhuǎn)化為鐵,而硫酸銅被鋅轉(zhuǎn)化為銅,還有生成的鋅,所以濾渣Ⅱ的成分為 Zn、Fe、Cu。
(4)“合成”過(guò)程中硫酸鋅和碳酸鈉是反應(yīng)物,由于生成Zn2(OH)2CO3同時(shí)生CO2和Na2SO4,由于生成物含有氫元素,所以根據(jù)質(zhì)量守恒定律以及反應(yīng)環(huán)境,可知水也是反應(yīng)物,所以合成過(guò)程的反應(yīng)方程式 2Na2CO3+2ZnSO4+H2O═Zn2(OH)2CO3↓+CO2↑+2Na2SO4。
故答案為:
(1)Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
(2)濾紙。
(3)H2. Zn、Fe、Cu。
(4)2Na2CO3+2ZnSO4+H2O═Zn2(OH)2CO3↓+CO2↑+2Na2SO4。
【點(diǎn)評(píng)】讀圖,從中獲得解答題目所需的信息,所以在解答題目時(shí)先看解答的問(wèn)題是什么,然后帶著問(wèn)題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息,這樣提高了信息捕捉的有效性。解答的問(wèn)題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比,其實(shí)很簡(jiǎn)單很基礎(chǔ),或者可以說(shuō)轉(zhuǎn)化圖提供的是情境,考查基本知識(shí)。
21.【分析】根據(jù)促進(jìn)反應(yīng)速率的因素、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、質(zhì)量守恒定律的知識(shí)以及操作的目的和作用進(jìn)行分析解答即可。
【解答】解:(1)“焙燒”前要對(duì)精礦進(jìn)行粉碎,是為了提高焙燒時(shí)的反應(yīng)速率,故填:反應(yīng)速率。
(2)“焙燒”時(shí)CuS轉(zhuǎn)化為CuO,同時(shí)生成二氧化硫,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuS+3O22CuO+2SO2,故填:2CuS+3O22CuO+2SO2。
(3)“酸浸”時(shí),氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,故填:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
(4)根據(jù)2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+X═2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4,反應(yīng)前含有2個(gè)Cu原子,3個(gè)S原子,11個(gè)O原子,4個(gè)Na原子,2個(gè)Cl原子和X,反應(yīng)后含有2個(gè)Cu原子,3個(gè)S原子,12個(gè)O原子,4個(gè)Na原子,2個(gè)Cl原子,2個(gè)H原子,則X的化學(xué)式是H2O;加入NaCl時(shí)要控制它的用量,是為了防止氯離子濃度過(guò)大而造成氯化亞銅溶解,故填:H2O;氯化亞銅溶解。
(5)反應(yīng)中生成了硫酸鈉和硫酸,故“濾液”中一定含有Na2SO4、H2SO4,故填:Na2SO4、H2SO4。
(6)“醇洗”的目的是除去產(chǎn)品中所含的除去附著在沉淀表面的水以防止在潮濕的空氣中氧化變質(zhì),故填:除去附著在沉淀表面的水以防止在潮濕的空氣中氧化變質(zhì)。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是物質(zhì)的制備的知識(shí),完成此題,可以依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)以及題干提供的信息進(jìn)行。
22.【分析】根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對(duì)應(yīng)的過(guò)程分析每個(gè)對(duì)應(yīng)的問(wèn)題,或者直接分析每個(gè)問(wèn)題,從給出的信息中找對(duì)應(yīng)的信息。
【解答】解:
(1)由于反應(yīng)物之間接觸越充分,反應(yīng)越快,轉(zhuǎn)化率也越高,所以生產(chǎn)上將CaCO3研成粉末的目的是 增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,轉(zhuǎn)化率提高。
(2)在上述過(guò)程中二氧化碳和碳酸鈣開(kāi)始是反應(yīng)物后來(lái)是生成物,所以上述流程中,除可綜合利用CO2外,還可循環(huán)使用的物質(zhì)是 CaCO3。
(3)反應(yīng)②是硫酸鈣和氨氣、二氧化碳和水反應(yīng)生成硫酸銨和碳酸鈣,對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式:CaSO4+2NH3+CO2+H2O═(NH4)2SO4+CaCO3↓。
(4)反應(yīng)③在常溫下能實(shí)現(xiàn)的原因是 常溫下K2SO4的溶解度小。
(5)洗滌反應(yīng)③所得晶體不用水而用飽和K2SO4溶液的目的是減少K2SO4的溶解;檢驗(yàn)此晶體是否洗凈也就是確認(rèn)是否有附著的氯化銨,所以對(duì)應(yīng)的操作:取最后一次洗滌液,先加入過(guò)量的Ba(NO3)2溶液,振蕩、靜置,取上層清液,滴加AgNO3溶液,如果沒(méi)有白色沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明洗滌干凈。
故答案為:
(1)增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,轉(zhuǎn)化率提高。
(2)CaCO3。
(3)CaSO4+2NH3+CO2+H2O═(NH4)2SO4+CaCO3↓。
(4)常溫下K2SO4的溶解度小。
(5)減少K2SO4的溶解; 取最后一次洗滌液,先加入過(guò)量的Ba(NO3)2溶液,振蕩、靜置,取上層清液,滴加AgNO3溶液,如果沒(méi)有白色沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明洗滌干凈。
【點(diǎn)評(píng)】讀圖,從中獲得解答題目所需的信息,所以在解答題目時(shí)先看解答的問(wèn)題是什么,然后帶著問(wèn)題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息,這樣提高了信息撲捉的有效性。解答的問(wèn)題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比,其實(shí)很簡(jiǎn)單很基礎(chǔ),或者可以說(shuō)轉(zhuǎn)化圖提供的是情境,考查基本知識(shí)。
23.【分析】(1)考查固液分離的常用方法;
(2)根據(jù)物質(zhì)組成判斷反應(yīng)消耗的成分;
(3)四氯化硅與氫氣在高溫條件下反應(yīng)生成硅和氯化氫,據(jù)此書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式;
(4)氯化鋰在電解條件下反應(yīng)生成鋰和氯氣,據(jù)此書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式。
【解答】解:(1)經(jīng)過(guò)操作a后固液得到分離,常用方法為過(guò)濾;
故答案為:過(guò)濾。
(2)石英砂主要成分SiO2、Li2O、Fe2O3、Al2O3,其中除了二氧化硅,其他都可以與鹽酸反應(yīng);
故答案為:Li2O、Fe2O3、Al2O3。
(3)四氯化硅與氫氣在高溫條件下反應(yīng)生成硅和氯化氫,書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式注意配平,所以化學(xué)方程式為SiCl4+2H2Si+4HCl;
故答案為:SiCl4+2H2Si+4HCl。
(4)氯化鋰在電解條件下反應(yīng)生成鋰和另外一種氣體,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,氣體為氯氣,所以反應(yīng)化學(xué)方程式為2LiCl2Li+Cl2↑;
故答案為:2LiCl2Li+Cl2↑。
【點(diǎn)評(píng)】在解此類(lèi)題時(shí),首先要將題中的知識(shí)認(rèn)知透,然后結(jié)合學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行解答。
24.【分析】(1)根據(jù)過(guò)濾需要的玻璃儀器進(jìn)行分析;
(2)根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水進(jìn)行分析;
(3)根據(jù)鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鐵沉淀,和鎂離子反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鎂沉淀進(jìn)行分析;
(4)根據(jù)氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水進(jìn)行分析。
【解答】解:(1)根據(jù)過(guò)濾操作中用到玻璃儀器有:燒杯、漏斗、玻璃棒;
(2)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水,所以濾液1中含有的所有金屬陽(yáng)離子的符號(hào)是:Mg2+、Fe3+、Ca2+;
(3)鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鐵沉淀,和鎂離子反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鎂沉淀,所以濾渣3中的固體除有Ca(OH)2外,還有Mg(OH)2、Fe(OH)3;
(4)氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水,化學(xué)方程式為:Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O。
故答案為:(1)燒杯、漏斗、玻璃棒;
(2)Mg2+、Fe3+、Ca2+;
(3)Mg(OH)2、Fe(OH)3;
(4)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O。
【點(diǎn)評(píng)】合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn),是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提,因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn),為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。
25.【分析】(1)根據(jù)氧化鋁在一定條件下可生成鋁和氧氣進(jìn)行分析;
(2)根據(jù)沒(méi)有新物質(zhì)生成的變化屬于物理變化進(jìn)行分析;
(3)根據(jù)鋁鎵合金在反應(yīng)流程中的作用進(jìn)行分析。
【解答】解:(1)氧化鋁在一定條件下可生成鋁和氧氣,該反應(yīng)中一種物質(zhì)生成了兩種物質(zhì),屬于分解反應(yīng);
(2)工業(yè)上制取氧氣的方法是分離液態(tài)空氣法,該反應(yīng)中沒(méi)有新物質(zhì)生成,屬于物理變化;
(3)工藝中,將生成的鋁和鎵再合成鋁鎵合金,目的是:鎵鋁合金制取氫氣常溫下進(jìn)行不需要消耗能源,反應(yīng)速率較快。
故答案為:(1)分解反應(yīng);
(2)物理變化;
(3)鎵鋁合金制取氫氣常溫下進(jìn)行不需要消耗能源,反應(yīng)速率較快。
【點(diǎn)評(píng)】合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn),是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提,因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn),為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。
26.【分析】(1)依據(jù)分離液態(tài)空氣的原理分析;
(2)依據(jù)流程圖信息和反應(yīng)前后元素守恒分析;依據(jù)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反應(yīng)原理分析;
(3)依據(jù)題中信息和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反應(yīng)原理分析;
(4)依據(jù)氮元素守恒和題中數(shù)據(jù)計(jì)算。
【解答】解:(1)利用氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同,分離液態(tài)空氣可以制得氮?dú)夂脱鯕?,則工業(yè)上從空氣中分離出氮?dú)夂脱鯕鈱儆谖锢碜兓?,故填:物理變化?br />
(2)分析流程圖可知,反應(yīng)Ⅰ是合成氨氣,氨氣是由氮元素和氫元素組成,所以參加反應(yīng)氣體單質(zhì)應(yīng)為氫氣,化學(xué)式為H2,分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反應(yīng)原理可知,反應(yīng)Ⅰ為N2和H2生成NH3,屬于化合反應(yīng);反應(yīng)Ⅱ?yàn)镹H3與O2在催化劑和高溫下反應(yīng)生成NO和H2O,反應(yīng)的文字表達(dá)式為氨氣+氧氣一氧化氮+水,不屬于化合反應(yīng);反應(yīng)Ⅲ為NO、O2和H2O化合生成HNO3,屬于化合反應(yīng),則Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)變化中屬于化合反應(yīng)的有2個(gè);故填:H2;氨氣+氧氣一氧化氮+水;2;
(3)化學(xué)反應(yīng)前后,物質(zhì)所含元素化合價(jià)發(fā)生了變化的反應(yīng)稱(chēng)為氧化還原反應(yīng),分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反應(yīng)原理可知,反應(yīng)Ⅰ:2+2→3,反應(yīng)前后,N、H的化合價(jià)發(fā)生了變化,該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng);反應(yīng)Ⅱ:3+2+2,反應(yīng)前后,N、O的化合價(jià)發(fā)生了變化,該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng);反應(yīng)Ⅲ:2++2→3,反應(yīng)前后,N、O的化合價(jià)發(fā)生了變化,該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)反應(yīng);所以反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都屬于氧化還原反應(yīng),故填:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ;
(4)340tNH3 中氮元素的質(zhì)量為340t××100%=280t,需要氮?dú)獾馁|(zhì)量為280t÷70%=400t,所以最少需要從空氣中分離出400噸氮?dú)?,故填?00。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查工業(yè)流程圖的分析能力,主要利用流程圖及題中信息來(lái)分析和解決有關(guān)問(wèn)題,結(jié)合各方面的條件得出正確結(jié)論。
27.【分析】(1)根據(jù)單質(zhì)定義回答此題;
(2)根據(jù)空氣制備氮?dú)獾姆椒ɑ卮鸫祟};
(3)甲烷在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成二氧化碳和水,據(jù)此書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式;
(4)根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)總結(jié)反應(yīng)類(lèi)型;根據(jù)化合價(jià)中元素化合價(jià)變化回答此題。
【解答】解:(1)但是是由一種元素組成的純凈物,符合此條件為氮?dú)?、氫氣和氧氣,因此任選一個(gè)回答即可;
故答案為:氮?dú)猓ɑ驓錃狻⒀鯕猓?br />
(2)步驟①是利用沸點(diǎn)不同分離得到氮?dú)?,沒(méi)有新物質(zhì)生成,屬于物理變化;
故答案為:物理。
(3)天然氣主要成分為甲烷,甲烷和氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成二氧化碳和水,書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式注意配平,所以該反應(yīng)化學(xué)方程式為CH4+2O2CO2+2H2O;
故答案為:CH4+2O2CO2+2H2O。
(4)步驟②是一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,符合多變一特點(diǎn),所以為化合反應(yīng);反應(yīng)前氮元素為+2價(jià),反應(yīng)后氮元素化合價(jià)為+4價(jià),所以化合價(jià)升高的是氮元素;
故答案為:化合反應(yīng);N。
【點(diǎn)評(píng)】在解此類(lèi)題時(shí),首先要將題中的知識(shí)認(rèn)知透,然后結(jié)合學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行解答。
28.【分析】根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對(duì)應(yīng)的過(guò)程分析每個(gè)對(duì)應(yīng)的問(wèn)題,或者直接分析每個(gè)問(wèn)題,從給出的信息中找對(duì)應(yīng)的信息。
【解答】解:(1)液氨轉(zhuǎn)化為氨氣的過(guò)程是狀態(tài)的改變,沒(méi)有新物質(zhì)生成,所以屬于 物理變化。
(2)反應(yīng)①4NH3+5O24NO+6H2O,兩種物質(zhì)生成兩種物質(zhì),不屬于化合反應(yīng);
②2NO+O2=2NO2,是兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì),符合化合反應(yīng)的特征,屬于化合反應(yīng);
③3NO2+H2O=2HNO3+NO,兩種物質(zhì)生成兩種物質(zhì),不屬于化合反應(yīng);
所以三個(gè)反應(yīng)中屬于化合反應(yīng)的是 ②。
(3)物質(zhì)循環(huán)利用是綠色化學(xué)對(duì)化工生產(chǎn)的基本要求,由于開(kāi)始一氧化氮是反應(yīng)物,而最終生成物中也有,所以該流程中可循環(huán)使用的含氮化合物是 一氧化氮。
(4)由于最終氮元素都要轉(zhuǎn)化為硝酸,所以根據(jù)氮元素守恒或者是關(guān)系式法求算液氨的質(zhì)量都可以。
設(shè)理論上要生產(chǎn)得到12.6t硝酸,至少需要液氨的質(zhì)量為x
NH3∽∽∽∽∽∽HNO3
17 63
x 12.6t
=
x=3.4t
故答案為:
(1)物理變化。
(2)②。
(3)一氧化氮。
(4)3.4。
【點(diǎn)評(píng)】讀圖,從中獲得解答題目所需的信息,所以在解答題目時(shí)先看解答的問(wèn)題是什么,然后帶著問(wèn)題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息,這樣提高了信息撲捉的有效性。解答的問(wèn)題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比,其實(shí)很簡(jiǎn)單很基礎(chǔ),或者可以說(shuō)轉(zhuǎn)化圖提供的是情境,考查基本知識(shí)。
29.【分析】(1)根據(jù)碳酸鈉俗稱(chēng)純堿,水溶液顯堿性進(jìn)行分析;
(2)根據(jù)NH3溶于水得到氨水,氨水顯堿性進(jìn)行分析;
(3)根據(jù)反應(yīng)I是碳酸氫鈉加熱生成碳酸鈉、水和二氧化碳進(jìn)行分析;
(4)根據(jù)既是反應(yīng)物,也是生成物的物質(zhì),可以循環(huán)使用進(jìn)行分析。
【解答】解:(1)碳酸鈉俗稱(chēng)純堿,所以侯德榜聯(lián)合制堿法中的“堿”是指純堿,水溶液顯堿性;
(2)NH3溶于水得到氨水,氨水顯堿性,將無(wú)色酚酞溶液滴入氨水中,溶液呈紅色;
(3)反應(yīng)I是碳酸氫鈉加熱生成碳酸鈉、水和二氧化碳,化學(xué)方程式為:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2;
(4)由流程可知,反應(yīng)過(guò)程中通入了二氧化碳,最后又生成了二氧化碳,所以循環(huán)利用的物質(zhì)是CO2。
故答案為:(1)純堿,堿;
(2)紅;
(3)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(4)CO2。
【點(diǎn)評(píng)】本題難度不大,理解聯(lián)合制堿法的流程圖,掌握堿的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法等是正確解答本題的關(guān)鍵。
30.【分析】(1)根據(jù)氨氣溶于水形成氨水,氨水顯堿性,從而使溶液顯堿性進(jìn)行分析;
(2)根據(jù)碳酸氫鈉在加熱的條件下生成碳酸鈉、水和二氧化碳進(jìn)行分析;
(3)根據(jù)向飽和食鹽水中加入氨氣、二氧化碳后,能夠生成碳酸氫鈉和氯化銨,相同條件下碳酸氫鈉的溶解度小于氯化銨的溶解度,因此碳酸氫鈉會(huì)析出進(jìn)行分析。
【解答】解:(1)氨氣溶于水形成氨水,氨水顯堿性,從而使溶液顯堿性,所以在步驟②中通入氨氣的作用是:使溶液顯堿性,更易吸收二氧化碳,由步驟③所得的碳酸氫鈉俗稱(chēng)小蘇打;
(2)碳酸氫鈉在加熱的條件下生成碳酸鈉、水和二氧化碳,化學(xué)方程式為:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(3)向飽和食鹽水中加入氨氣、二氧化碳后,能夠生成碳酸氫鈉和氯化銨,相同條件下碳酸氫鈉的溶解度小于氯化銨的溶解度,所以碳酸氫鈉會(huì)析出。
故答案為:(1)使溶液顯堿性,更易吸收二氧化碳,小蘇打;
(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(3)NaHCO3。
【點(diǎn)評(píng)】化學(xué)來(lái)源于生產(chǎn)、生活,也服務(wù)于生產(chǎn)、生活,要學(xué)好化學(xué)知識(shí),為生產(chǎn)、生活服務(wù)。
31.【分析】(1)根據(jù)空氣中含有大量的氮?dú)夥治觯?br />
(2)根據(jù)氮?dú)夂蜌錃庠诟邷亍⒏邏?、催化劑的條件下生成NH3,進(jìn)行分析解答。
(3)根據(jù)固液分離的操作分析;
(4)根據(jù)植物所需的元素分析。
【解答】解:(1)因?yàn)榭諝庵泻写罅康牡獨(dú)?,并且成本很低,所以合成氨所需的氮?dú)鈦?lái)源于空氣;故填:空氣;
(2)氮?dú)夂蜌錃庠诟邷?、高壓、催化劑的條件下生成NH3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2+3H22NH3.故填:N2+3H22NH3;
(3)將NaHCO3固體與飽和溶液分離開(kāi)的操作為過(guò)濾;故填:過(guò)濾;
(4)NH4Cl可以為作物補(bǔ)充生長(zhǎng)所需的氮元素。故填:氮。
【點(diǎn)評(píng)】本題難度不大,理解工業(yè)上合成NH3的工藝流程,了解工業(yè)上制取N2的原理、還原劑的特征、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法等是正確解答本題的關(guān)鍵。
32.【分析】(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的原理來(lái)分析;
(2)根據(jù)物質(zhì)的名稱(chēng)、俗稱(chēng)、性質(zhì)與用途來(lái)分析解答;
(3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的原理來(lái)分析;
(4)根據(jù)工藝流程圖的信息來(lái)分析解答。
【解答】解:(1)氫氣與氮?dú)庠谝欢l件下反應(yīng)生成氨氣;故填:N2+3H22NH3;
(2)貝殼的主要成分是碳酸鈣,在高溫的條件下分解為氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣是配制石灰乳的主要原料之一,其俗名為生石灰,常用作干燥劑,與水反應(yīng)生成氫氧化鈣;故填:生石灰;干燥劑;CaO+H2O=Ca(OH)2;
(3)反應(yīng)③是碳酸氫鈉在加熱的條件下分解為碳酸鈉、水和二氧化碳;故填:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(4)通過(guò)分析反應(yīng)原理可知,氨氣、二氧化碳既是反應(yīng)物,也是生成物,所以整個(gè)流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是NH3、CO2.故填:NH3、CO2。
【點(diǎn)評(píng)】在解此類(lèi)題時(shí),首先分析題中考查的問(wèn)題,然后結(jié)合學(xué)過(guò)的知識(shí)和題中的提示進(jìn)行解答。
33.【分析】(1)根據(jù)步驟Ⅰ中物質(zhì)的變化情況來(lái)分析;
(2)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)以及轉(zhuǎn)化過(guò)程來(lái)分析;
(3)根據(jù)圖示中化學(xué)反應(yīng)的原理來(lái)分析;
(4)根據(jù)工藝流程圖來(lái)分析。
【解答】解:(1)步驟Ⅰ中,在使用銅催化劑和加熱條件下,半水煤氣中一氧化碳和水發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣,實(shí)現(xiàn)了CO轉(zhuǎn)化,故填:CO、H2O;
(2)步驟Ⅲ是將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為氯化鈉,并釋放出二氧化碳?xì)怏w,所以加入的最適宜的物質(zhì)X是稀鹽酸;故填:稀鹽酸;
(3)步驟Ⅵ是在加熱的條件下,碳酸氫鈉分解為碳酸鈉、水和二氧化碳;故填:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(4)工藝流程圖可知,流程中循環(huán)利用的物質(zhì)有水和二氧化碳;故填:CO2。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是常見(jiàn)的物質(zhì)的制備的知識(shí),完成此題,可以依據(jù)已有的知識(shí)結(jié)合提供的信息進(jìn)行。
34.【分析】(1)過(guò)氧化鈉與呼出的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣。
(2)加入過(guò)量的氯化鋇溶液時(shí),氯化鋇和硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉,加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液時(shí),氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉,加入過(guò)量的碳酸鈉溶液時(shí),碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,和過(guò)量的氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉,加入適量稀鹽酸時(shí),稀鹽酸和過(guò)量的氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水,和過(guò)量的的碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳。
(3)侯德榜發(fā)明了聯(lián)合制堿法。
【解答】解:(1)過(guò)氧化鈉與呼出的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,該反應(yīng)的方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
故填:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(2)操作②中,選擇除雜試劑時(shí),不能用KOH代替NaOH的理由是最終氯化鈉中含有氯化鉀。
操作④方框內(nèi)加入試劑的目的是除去過(guò)量的氫氧化鈉和碳酸鈉。
故填:最終氯化鈉中含有氯化鉀;除去過(guò)量的氫氧化鈉和碳酸鈉。
(3)將制堿與制氨結(jié)合起來(lái)的聯(lián)合制堿法,這個(gè)方法是由我國(guó)的制堿工業(yè)先驅(qū)侯德榜發(fā)明的。
故填:C。
【點(diǎn)評(píng)】合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn),是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提,因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn),為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。
35.【分析】(1)依據(jù)碳酸鈣高溫生成氧化鈣和二氧化碳分析;依據(jù)研缽是研磨儀器分析;
(2)依據(jù)分離空氣的原理分析;
(3)依據(jù)操作a為固液分離,和過(guò)濾儀器分析;
(4)依據(jù)流程圖的信息分析;
(5)依據(jù)二氧化碳造成的環(huán)境問(wèn)題分析;依據(jù)題中信息寫(xiě)出CO2與H2一定條件下反應(yīng)生成甲烷和水的反應(yīng)方程式分析,依據(jù)選項(xiàng)信息分析。
【解答】解:(1)碳酸鈣高溫生成氧化鈣和二氧化碳,則反應(yīng)方程式為CaCO3CaO+CO2↑;研缽是研磨固體的儀器;故填:CaCO3CaO+CO2↑;研缽;
(2)分離液態(tài)空氣是利用氧氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)不同,則工業(yè)上常用分離液態(tài)空氣的方法制取氮?dú)?,該過(guò)程屬于物理變化,故填:物理;
(3)操作a為固液分離,則操作為過(guò)濾,過(guò)濾時(shí)用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,故填:過(guò)濾;玻璃棒;
(4)分析流程圖的信息可知,H2O和CO2既是生成物又是原料,則以循環(huán)使用的物質(zhì)主要是H2O和CO2,故填:H2O和CO2;
(5)二氧化碳造成的環(huán)境問(wèn)題是溫室效應(yīng);CO2與H2一定條件下反應(yīng)生成甲烷和水的反應(yīng)方程式為 CO2+4H2CH4+2H2O,則參加反應(yīng)的CO2與H2的質(zhì)量之比是為44:1×8=11:2,
a.焚燒秸桿,使二氧化碳排放量增多,故a錯(cuò)誤;
b.發(fā)展火力發(fā)電,使二氧化碳排放量增多,故b錯(cuò)誤;
c.發(fā)展太陽(yáng)能,減少二氧化碳排放量,故c正確;
d.增加植被面積,吸收二氧化碳的量增多,但不能減少二氧化碳排放量,故d錯(cuò)誤;
故填:溫室效應(yīng);11:2;c。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查工業(yè)流程圖的分析能力,主要是利用流程圖及反應(yīng)方程式來(lái)分析和解決有關(guān)問(wèn)題,結(jié)合各方面的條件得出正確結(jié)論。
36.【分析】(1)根據(jù)除去鈣離子用碳酸根離子進(jìn)行沉淀,除去鎂離子用氫氧根離子進(jìn)行沉淀,除去硫酸根離子用鋇離子沉淀,過(guò)量的鋇離子需要用碳酸根離子除去進(jìn)行分析;
(2)二氧化碳為酸性氣體,在堿性環(huán)境和加壓的條件下更有利于二氧化碳的吸收;
(3)根據(jù)氯化銨能和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和氨氣,碳酸氫鈉受熱分解的產(chǎn)物分析。
(4)根據(jù)銨態(tài)氮肥的性質(zhì)分析,銨態(tài)氮肥與堿性物質(zhì)混用會(huì)釋放氨氣,降低肥效。
【解答】解:(1)將除去了泥沙等不溶性雜質(zhì)的粗鹽溶于水后得到的溶液中含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4,先向混合溶液中加入足量的NaOH溶液,此時(shí)得到的混合物為:Mg(OH)2沉淀、Na2SO4、CaCl2、NaOH、NaCl,再向剛得到的混合中加入過(guò)量的BaCl2溶液,此時(shí)得到的混合物為:Mg(OH)2沉淀、BaSO4沉淀、CaCl2、NaOH、NaCl、BaCl2,再向混合物中加入過(guò)量的Na2CO3溶液,得到的混合物為:Mg(OH)2沉淀、BaSO4沉淀、CaCO3沉淀、NaOH、BaCO3沉淀、NaCl、Na2CO3,此混合物經(jīng)過(guò)濾后得到NaOH、Na2CO3、NaCl的混合溶液,此時(shí)加入適量的鹽酸,即可得到較純凈的氯化鈉溶液,最后提取氯化鈉即可。注意②一定在①的前面,因?yàn)樘妓徕c既可以除去氯化鈣又可以除去過(guò)量的氯化鋇;④一定在⑤的后面,否則產(chǎn)生的部分沉淀又會(huì)溶解產(chǎn)生新的雜質(zhì)。
(2)向精制飽和食鹽水中通入兩種氣體的順序是:先通氨氣形成飽和氨鹽水,然后在加壓條件下通入二氧化碳,氨水顯堿性,利于酸性氣體吸收,而加壓也有利于提高氣體的溶解度,所以這樣操作的目的是利于更多的二氧化碳參與反應(yīng);
(3)Y是氯化銨,是濾液中最主要成分,其化學(xué)式為NH4Cl,與Ca(OH)2反應(yīng)的產(chǎn)物之一可用于循環(huán)使用,該產(chǎn)物的名稱(chēng)為氨氣;碳酸氫鈉受熱分解為碳酸鈉、水、二氧化碳,X是二氧化碳。
(4)草木灰呈堿性,銨態(tài)氮肥與堿性物質(zhì)反應(yīng)能釋放氨氣,降低肥效,所以碳銨不能與草木灰混合使用;
解:(1)③②①⑤④; 除去CaCl2和過(guò)量的BaCl2;
(2)飽和氨鹽水呈堿性,有助于增大二氧化碳的吸收量;(3)NH4Cl;氨氣;二氧化碳;(4)不可以;草木灰呈堿性,銨態(tài)氮肥與堿性物質(zhì)反應(yīng)能釋放氨氣,降低肥效。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì),解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì),結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷,從而得出正確的結(jié)論。
37.【分析】(1)根據(jù)檢驗(yàn)溶液是否飽和的方法來(lái)分析;
(2)根據(jù)分離混合物的方法以及儀器的用途來(lái)分析;
(3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的原理、根據(jù)大量吸收二氧化碳的方法來(lái)分析;
(4)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)分析。
【解答】解:(1)檢驗(yàn)食鹽水是否飽和的方法是向該溶液中加入少量NaCl固體,充分?jǐn)嚢?,不再溶解,說(shuō)明溶液已飽和;故填:向該溶液中加入少量NaCl固體,充分?jǐn)嚢?,不再溶解,說(shuō)明溶液已飽和;
(2)操作Ⅰ是分離難溶性固體與液體的方法,即過(guò)濾操作,實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行此操作時(shí),玻璃棒的作用是引流;故填:過(guò)濾;引流;
(3)向飽和氨鹽水中通入足量的CO2,使氨氣、水、NaCl和CO2反應(yīng)生成NaHCO3晶體和氯化銨,化學(xué)方程式為NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;先通氨氣形成飽和氨鹽水,然后在加壓條件下通入二氧化碳,氨水顯堿性,利于酸性氣體吸收,而加壓也有利于提高氣體的溶解度,所以這樣操作的目的是利于更多的二氧化碳參與反應(yīng);故填:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;有利于二氧化碳的吸收,加速 NaHCO3的生成;
(4)因?yàn)镹H4Cl加熱易分解,所以處理含氯化銨混合溶液時(shí),不直接加熱蒸干得到氯化銨固體;故填:NH4Cl加熱易分解。
【點(diǎn)評(píng)】解答工藝流程題,在解答題目時(shí)首先要看解答的問(wèn)題是什么,然后帶著問(wèn)題從圖中尋找有用的信息,這樣提高了信息撲捉的有效性。解答的問(wèn)題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比,其實(shí)很簡(jiǎn)單很基礎(chǔ),或者可以說(shuō)轉(zhuǎn)化圖提供的是情境,考查基本知識(shí)。
38.【分析】(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律來(lái)分析;
(2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的原理來(lái)分析;
(3)根據(jù)流程圖信息、物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)分析;
(4)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)分析;
(5)根據(jù)結(jié)晶過(guò)程來(lái)分析;
(6)根據(jù)分離混合物的方法及其所需儀器來(lái)分析。
【解答】解:(1)由質(zhì)量守恒定律可知,化學(xué)反應(yīng)前后,原子的種類(lèi)與數(shù)目保持不變,反應(yīng)前有:1個(gè)碳原子、1個(gè)氮原子、1個(gè)鈉原子、1個(gè)氯原子、5個(gè)氫原子和3個(gè)氧原子;反應(yīng)后有:1個(gè)氮原子、4個(gè)氫原子和1個(gè)氯原子,所以空格處應(yīng)補(bǔ)充的化學(xué)式為NaHCO3;故填:NaHCO3;
(2)煅燒爐中發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)是碳酸氫鈉在加熱的條件下分解為碳酸鈉、水和二氧化碳?xì)怏w;故填:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
(3)由流程圖可知,X即碳酸氫鈉分解產(chǎn)生的二氧化碳,可以循環(huán)使用;母液中加入食鹽后含有氯化銨、氯化鈉、氨氣、碳酸氫鈉,冷卻部分氯化銨結(jié)晶析出,通過(guò)過(guò)濾將氯化銨晶體分離出去,剩余的Y中含有NH3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl;故填:二氧化碳;NaCl、NH4Cl;
(4)因?yàn)镹H4Cl在氯化鈉濃溶液中溶解度較水小的多,從而促進(jìn)NH4Cl的析出,所以實(shí)驗(yàn)中加入食鹽細(xì)粉;故填:C;
(5)析出NH4Cl晶體時(shí)溫度要冷卻至10℃以下,說(shuō)明在常溫下NaCl的溶解度較NH4Cl??;故填:小;
(6)操作I是從溶液中分離出氯化銨晶體,所以是過(guò)濾操作,需要的玻璃儀器由燒杯、漏斗、玻璃棒;故填:過(guò)濾;燒杯(或玻璃棒或漏斗)。
【點(diǎn)評(píng)】學(xué)來(lái)源于生產(chǎn)、生活,又服務(wù)于生產(chǎn)、生活,氨堿工業(yè)是初中化學(xué)重要的應(yīng)用之一,是考查重點(diǎn),常涉及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě),二氧化碳和氨氣通入的順序及原因,反應(yīng)時(shí)析出碳酸氫鈉的原因與物質(zhì)溶解度的關(guān)系等重點(diǎn)內(nèi)容。
39.【分析】(1)根據(jù)反應(yīng)物和生成物書(shū)寫(xiě)反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(2)氫氧化鈣能與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣;碳酸鈉能與氯化鈣與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀;
(3)過(guò)濾是分離不溶性固體和液體的方法,根據(jù)溶液的酸堿性來(lái)分析;
(4)根據(jù)工藝流程可以判斷循環(huán)利用的物質(zhì)種類(lèi)。
【解答】解:(1)“聯(lián)合制堿法”原理Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)是氯化鈉、水、二氧化碳和氨氣反應(yīng)生成氯化銨和碳酸氫鈉,此時(shí)碳酸氫鈉溶解度比較小,會(huì)形成晶體析出;故填:NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;碳酸氫鈉溶解度比較小,會(huì)形成晶體析出;
(2)加入的氫氧化鈣能與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀(即除去鎂離子)和氯化鈣,加入的碳酸鈉能與氯化鈣和過(guò)量的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀而除去,所以氫氧化鈣和碳酸鈉溶液的加入的先后順序不能顛倒,否則否則溶液中會(huì)含有氫氧化鈣;故填:Mg2+;Na2CO3;不能顛倒,否則溶液中會(huì)含有氫氧化鈣 (合理即給分);
(3)經(jīng)過(guò)操作Ⅰ得到了沉淀,故該操作是過(guò)濾,需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒;氨化后的溶液呈堿性,pH大于7,有利于吸收的氣體是二氧化碳,故填:燒杯、漏斗、玻璃棒;大于;
(4)在本流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳。故填:CO2。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì),解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì),結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷,從而得出正確的結(jié)論。
40.【分析】(1)加入三種溶液的順序可以調(diào)整,但是氯化鋇必須在加入碳酸鈉溶液之前加入;
(2)碳酸鈉能夠除去氯化鈣和過(guò)量的氯化鋇;
(3)氯化鈉和水、氨氣、二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨;碳酸鈉俗稱(chēng)純堿,它屬于鹽類(lèi)物質(zhì);
(4)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的原理來(lái)分析。
【解答】解:(1)加入三種溶液的順序可以調(diào)整,但是氯化鋇必須在加入碳酸鈉溶液之前加入,如依次加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液;或氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液;故填:氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液(或氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液);
(2)加入過(guò)量的碳酸鈉溶液的作用是除去氯化鈣和過(guò)量的氯化鋇;過(guò)濾后得到的沉淀成分有:硫酸鋇、碳酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣。故填:除去氯化鈣和過(guò)量的氯化鋇;4;
(3)A.流程Ⅱ所涉及的反應(yīng)物是氯化鈉和水、氨氣、二氧化碳,含有氯元素、鈉元素、氫元素、氧元素、氮元素和碳元素等六種元素,該選項(xiàng)說(shuō)法正確;
B.“侯氏制堿法”制得的碳酸鈉俗稱(chēng)純堿,它屬于鹽類(lèi)物質(zhì),該選項(xiàng)說(shuō)法正確;
C.過(guò)濾得到的“母液”中含有碳酸氫鈉、氯化銨等溶質(zhì),該選項(xiàng)說(shuō)法不正確;
故填:C;
(4)氫氧化鈣和氯化銨反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水;故填:Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O。
【點(diǎn)評(píng)】合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn),是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提,因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn),為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。
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