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2023年初中化学科学探究工艺流程题
一.工艺流程题(共15小题)
1.常见的食品脱氧剂多为无机铁系脱氧剂(各成分质量比为铁粉:活性炭:食盐=4:1:1)。某同学充满好奇,想提取脱氧剂中的活性炭成分进行实验,提取步骤流程如图1;将固体乙烘干后进行后续实验,物质之间的转化关系如图2(部分产物略去)。请据图回答下列问题:
(1)溶液丙中含有的溶质是 (填化学式)。
(2)若A过量,则金属B是 。
(3)反应③的基本反应类型是 。
(4)写出反应①的化学方程式 。
2.兴趣小组同学为处理探究完铁、铜、银金属活动性顺序实验后所得的混合废液,以防止其对环境造成影响(用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液),对该实验所得的废液进行了如下处理流程。
步骤一:确定废液的组成
查阅资料:硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液均呈酸性
(1)同学们观察到废液呈蓝色,认为废液中含有硫酸铜。
(2)小红通过分析,认为废液中一定含有硫酸亚铁,她的依据是 。
(3)为确定废液中是否还含有硫酸,同学们设计了如下方案:
A.测废液的pH
B.向废液样品中逐滴滴加氢氧化钠溶液
C.向废液样品中加入适量氧化铜粉末
D.向废液样品中滴加氯化钡溶液
你认为可行的是 。(填字母序号)
通过分析与实验,同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。
步骤二:废液处理
兴趣小组的同学为回收废液中的硫酸亚铁和金属铜,设计了如下所示流程进行相关操作:
(4)步骤①中发生化学反应的基本类型为 。
(5)步骤③中发生反应的化学化学方程式为 。
(6)小梁同学提出可用稀盐酸替换乙溶液,小艳认为不可行,她的理由是 。
3.从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
(一)铁及其化合物的应用
(1)明代科学著作《天工开物》中记载:“泥固塞其孔,然后使水转釉”是指高温下CO将红砖中的Fe2O3转化为Fe3O4而形成青砖。该转化的化学方程式为 。
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。
①碳酸亚铁(FeCO3)不溶于水,可作补血剂,服用后与胃酸反应生成 被人体吸收,促进血红蛋白的生成。
②火星探测器发回的信息表明,火星上存在FeOOH,从而证明火星表面曾经存在过水,其理由为 。
③活性FeOOH可除去石油开采过程中的有害气体H2S,并获得S,原理如下。
吸收中生成的另一种物质的化学式为 ,再生时发生反应的化学方程式为 。
(二)FeOOH的制备
用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制备FeOOH主要流程如下。
(3)酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度,目的是 ,产生的气体为 。
(4)还原发生的反应为Fe2(SO4)3+Fe═3FeSO4。
沉淀发生的反应为2FeSO4+H2O2+2H2O═2FeOOH↓+2H2SO4。
沉淀时反应温度不宜太高,原因是 。
(三)FeOOH的含量测定
已知:FOOH及铁的氧化物加热分解的温度如下。
称取含Fe3O4的FeOOH样品76.6g,进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热,测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。
(5)样品中FeOOH的含量为 %(精确到0.1%)。
(6)当加热到T4℃时,M点固体的成分是 。
4.NaClO2(亚氯酸钠)是一种重要的杀菌消毒剂,工业提纯粗盐并用于NaClO2生产的一种工艺如下。
(1)操作a中需要用到玻璃棒,玻璃棒的作用是 。
(2)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时为除去MgCl2和CaCl2,步骤②中要加入的试剂X为 。
(3)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。从理论上分析。在此吸收反应过程中,NaOH与H2O2的最佳投料比(恰好完全反应)是 。
(4)从实际操作上分析,H2O2的投料质量需要大于理论值,原因是 。
5.回答下列问题。
(1)①氢氧化钠具有强烈的腐蚀性。如果不慎将浓氢氧化钠溶液沾到皮肤上,应立即用大量的水冲洗,然后涂上 (填“碳酸氢钠”“氢氧化钠”“硼酸”之一)溶液,以防灼伤皮肤。
②用石灰石、纯碱等物质为原料制取氢氧化钠的转化流程示意图如下:
反应中步骤②为 反应(填“化合”“分解”“氧化”“置换”或“复分解”之一),写出上述转化流程步骤④中所发生反应的化学方程式: 。
(2)某化学兴趣小组探究的主题是:探秘氯化钠样品。
主题I:探究氯化钠样品中杂质的成分
已知所提供的氯化钠样品中,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:
根据以上实验信息,该小