2024年中考化学·化工流程图冲刺复习
2024-06-29
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内容正文:
2024年中考化学·化工流程图冲刺复习
1.利用尿素工厂废气和磷肥工厂废渣液联合生产硫酸铵的流程如图所示,请回答问题:
(1)沉淀池中发生反应的化学方程式为,请写出X的化学式 ;
(2)从沉淀池中获得产品(NH4)2SO4的实验操作有 、蒸发、洗涤、烘干等;
(3)副产品的主要用途有 (写一条);
(4)该流程设计的优点是 (写一条)。
2.某固体可能含锌粉、炭粉、氧化铜中的一种或几种,取两份该固体样品分别进行实验I和实验Ⅱ:
(1)根据上述实验,推断该固体样品的组成,并说明理由 。
(2)若利用实验Ⅰ中所得固体制取硫酸锌溶液。实验操作过程是 。
(3)若用该样品中提取氧化铜。实验操作过程是 。
3.工业上处理电路板及废液的工艺流程如图所示∶
已知∶ Fe+2FeCl3=3FeCl2
(1)写出步骤Ⅰ的反应方程式
(2)废液中加过量 Fe 的作用是 ,步骤Ⅱ对应的实验室操作为 ,最终滤渣的成分为
(3)步骤Ⅱ所得的 FeCl2溶液可与一种单质发生化合反应生成FeCl3实现循环使用。根据质量守恒定律可推测该单质为 。(填物质名称)
4.某钣金厂废料中含有Cu、Fe、Au(金)等金属单质,欲回收Cu、Au并制取铁红(Fe2O3)的工艺流程如下:
(资料:)
(1)固体B是 。
(2)操作I、Ⅱ的名称是 ,在实验室进行此操作时要用到的玻璃仪器是 、 、 等。
(3)反应②的化学方程式是 ,反应基本类型是 。
5.生产手机芯片时用到高纯度的单质硅。工业上常用沙子制取单质硅,流程如图(沙子的主要成分是SiO2,含有少量CaCO3):
请回答下列问题:
(1)步骤①发生两个重要反应:SiO2+2CSi+2CO↑, 。
(2)步骤②中的操作是 。
(3)C的用途之一是 。
(4)硅的原子结构示意图为 ,碳和硅的化学性质相似的原因是 。
6.金属钛(Ti)的硬度大、熔点高、常温下耐酸碱,是航海、医疗等不可或缺的材料。钛铁矿(主要成分FeTiO3)是工业上冶炼金属钛的主要原料,制备金属钛的一种工艺流程如图所示(部分产物略):
(1)步骤①中要先将钛铁矿和焦炭粉碎,目的是: 。
(2)X为可燃性氧化物,其化学式为 。
(3)步骤④的化学方程式为: ,该反应的基本反应类型是 。
(4)该流程中可以循环利用的物质是 。(答出一种即可)
7.实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制备MgCO3•3H2O.其主要实验过程如图:
已知:SiO2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 。
8.海洋是巨大的资源宝库。某学习小组模拟化工厂生产流程,利用海水制取纯碱和金属镁,设计方案如图所示。请回答下列问题。
(1)流程Ⅱ为粗盐精制,粗盐中通常含有泥沙等难溶性杂质和Ca2+、Mg2+、等可溶性杂质离子。为除去上述可溶性杂质离子,将粗盐溶解并依次加入下列试剂:过量氢氧化钠溶液→过量氯化钡溶液→过量碳酸钠溶液→a。
上述除杂过程中,a是 (填写化学式);加入过量碳酸钠溶液的目的是 ;
(2)流程Ⅲ为海水“制碱”。滤液A中碳酸氢钠是否饱和? (填“是”或“否”):流程Ⅲ中循环利用的物质是 (填写化学式);
(3)流程Ⅳ为海水提镁。无水氯化镁通电分解得到镁的化学方程式为 。
9.牙膏中常用碳酸钙粉末做摩擦剂。利用石灰石(杂质不溶于水和酸)制备纯净碳酸钙的一种方法如图。
(1)反应①的化学方程式为 ;操作Ⅰ的名称是 。
(2)反应②的化学方程式为 ,该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(3)该方法中,用稀硫酸代替稀盐酸对制备碳酸钙是否有影响?判断并简述理由 。
(4)大气中CO2含量不断上升,会导致 。我国在联合国大会上提出:努力争取2060年前实现“碳中和”,请提出一条实现“碳中和”的措施 。
10.工业上用废黄铜粉末(主要成分为铜和锌)制备硫酸铜晶体的流程如图所示:
【温馨提示】(浓)
(1)溶解池中发生的化学反应属于 (填基本反应类型)。
(2)方案Ⅰ焙烧炉中通入足量氧气的目的是 。
(3)酸浸池中发生反应的化学方程式为 。
(4)方案Ⅱ中固体B进入氧化池前需先洗涤,证明固体B已洗涤干净的实验方案是 。
(5)分析上述两种方案,你认为哪个方案更符合绿色化学的要求,并说明理由 。
11.使用密度小、强度大的镁合金能减轻汽车自重,从而减少汽油消耗和废气排放。制镁的原料MgO可从海水中获得。化学实验室利用镁与过量盐酸反应后的废液,模拟从海水中获取MgO的过程,流程如下:
(1)向上述废液中,边 边分批加入生石灰,至沉淀完全为止。实验室进行操作a所需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 。
(2)将滤渣加热分解为40g金属氧化物,计算实验室废液中MgCl2的质量是 g。
(3)分析实验数据,可知步骤Ⅰ中发生复分解反应的化学方程式有: ; 。
(4)工业制镁的一种原理是2MgO+Si+2CaO2Mg↑+Ca2SiO4,实验中会抽走容器中的空气,作用一:促进反应;作用二: 。
12.某工厂排放的工业废水中含大量的硫酸亚铁和硫酸铜,可能还含有较多的硫酸。为了减少污染并变废为宝,工厂技术人员首先对废水进行检验确定其成分,再从该废水中回收铜及硫酸亚铁。请回答下列问题:
(1)取废水少量于试管中,加入铁片,观察到 ,说明废水中不含硫酸。
(2)从(1)实验中取出铁片,发现铁片表面有紫红色物质析出,溶液由蓝色变成浅绿色,该反应的化学方程式为 。
(3)固体B的成分是 。
(4)a和b涉及的操作中,玻璃棒的作用是 。
(5)进行操作b之前加入的稀硫酸不能用稀盐酸代替的原因是 。
13.硫酸钙转化为K2SO4和CaCl2·6H2O)的工艺流程如下:
(1)吸收过程中发生了化合反应,化学方程式为 。
(2)操作Ⅰ的名称为 ,沉淀的主要物质为 。(填化学式)
(3)复分解反应Ⅱ的化学反应方程为: 。操作Ⅱ包含的操作是:蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(4)蒸氨过程中涉及的反应类型为 。(填编号)
A 复分解反应 B 化合反应
C 分解反应 D 置换反应
(5)操作Ⅲ包含一系列操作:蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
(6)可循环利用的物质除了NH3外,还有 (填化学式)。
14.硫酸亚铁主要用于净水、治疗缺铁性贫血及处理有害气体等。
I.制备
工业上以硫铁矿烧渣((主要含、、等)制备硫酸亚铁溶液,工艺流程如图1所示:
(1)“浸取”前将烧渣粉碎的目的是 。“浸取”过程中氧化铁与稀硫酸反应的化学方程式为 。
(2)“过滤”操作后滤液中含有的阳离子有 (填离子符号)。
(3)“还原”过程中加入适量Fe的作用:①将过量稀硫酸转化为,② 。
Ⅱ.应用
硫酸亚铁溶液可用于催化脱除烟气中的等有害气体,原理如图2所示。
(4)反应I的化学方程式为,X的化学式为 ;
(5)反应Ⅱ后所得溶液的pH会 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(6)整个除去的过程中,化合价发生变化的元素有O元素、Fe元素和 ;
(7)反应Ⅱ中,理论上生成的,需要消耗的质量为 g。
15.为实现“碳中和”“碳达峰”目标,新能源革命已悄然开启。我国在利用“太阳能光伏发电”方面处于世界领先地位,特别是关键材料高纯硅的制备。以下是高纯硅的简易生产流程图:
请回答下列问题:
(1)地壳中含量最多的两种元素组成了石英砂的主要成分,其化学式为 。
(2)SiHCl3中氯元素的化合价为﹣1,则硅元素的化合价为 。
(3)石英砂的主要成分与焦炭反应生成的另一种产物是一氧化碳,则该反应的化学方程式为 。
(4)整个制备过程必须达到无水、无氧,若在H2还原SiHCl3的过程中混入O2,可能引起的后果是 (填一种)。
16.氧化铁(Fe2O3)在工业上又叫氧化铁红,是不溶于水的红棕色粉末,常用于油漆、油墨、橡胶等工业中,也是常用催化剂,在空气中灼烧亚铁化合物或氢氧化铁等可得高纯氧化铁。以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁的生产工艺流程。
【查阅资料】SiO2难溶于水,也不与CO、稀盐酸、稀硫酸反应。
(1)在通入CO之前,需要将硫铁矿烧渣进行粉碎,目的是 。
(2)高温时硫铁矿烧渣中的Fe2O3与CO发生反应的化学方程式为 。
(3)操作1能得到硫酸亚铁晶体,说明硫酸亚铁的溶解度随温度的升高而 。
(4)实验室中完成操作2时,玻璃棒的作用是 。所得的滤液是硫酸亚铁的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液
(5)操作3中,硫酸亚铁在空气中煅烧得到氧化铁和三氧化硫的化学方程式为 。
(6)操作4涉及的化学反应的基本类型为 。
17.Ⅰ.用氯化钠制取氯酸钾的流程如图。(常温下,氯化钠固体溶于水形成氯化钠溶液。)
(1)反应Ⅰ是利用电能转化 能。
(2)反应Ⅱ中化学方程式可表示为:NaClO3+X=KClO3↓+NaCl,则X的化学式为 。
(3)该流程中可以循环利用的物质是 (填名称)。
Ⅱ.实验室用氯酸钾制取氧气。取2g氯酸钾固体10份,分别加入不同质量的二氧化锰,加热反应,测得生成200mL氧气所用的时间,实验数据记录如下:
实验编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
二氧化锰与氯酸钾的质量比
1:20
1:10
1:6
1:5
1:4
1:3
1:2
2:3
1:1
3:2
生成200mL氧气时间/秒
235
186
162
147
133
117
143
160
211
244
请回答下列问题:
(4)实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式 。
(5)分析上述数据,利用此法制取氧气,二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为 。
(6)当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳比时,反应速率变低的原因是 (填序号)。
A.反应物含量过低,温度不易达到反应温度
B.催化剂与氯酸钾接触面积减小
C.二氧化锰不起催化作用
18.锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物,其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰(MnSO4)制备Mn3O4的流程如下:
(1)“沉淀”反应是MnSO4+2NH3∙H2O=Mn(OH)2↓+(NH4)2SO4,该过程中加入过量氨水的目的是 。
(2)“过滤”所得滤液的主要成分是“沉淀”反应生成物中的 。
(3)将Mn(OH)2通过加水“打浆”,分散成细小颗粒,制成浊液,可加快后续“氧化”反应的速率,原因是 。
(4)“氧化”过程中,所得固体产物中锰元素质量分数与通空气时间的关系如图所示。
①通空气8小时左右,所得固体几乎全部为Mn3O4,判断的依据是 。
②通空气超过8小时,产物中锰元素质量分数减小的原因可能是 。
(5)“氧化”时,Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4和水,写出反应的化学方程式: 。
19.下图是提纯CO、CO2混合气体中的CO并还原氧化铁的示意图。请回答有关问题:
(1)为避免一氧化碳污染空气,并回收利用一氧化碳,方框中连接的是D和E,导管接口的连接顺序为a→ → → 。装置D中NaOH的作用是 。
(2)实验进行一段时间后,装置B的玻璃管中,发生反应方程式为 。
(3)若通过这种方法制得铁粉5.6g,B处至少要放入氧化铁的质量是多少?(根据化学方程式计算,写出计算过程)
(4)实验结束后,要从D装置的混合溶液中回收得到较纯净的NaOH固体。实验步骤如图所示,请回答下列问题。
①溶液B中的溶质是 (写化学式)。
②回收得到的氢氧化钠固体质量小于D装置中原有的氢氧化钠质量的可能原因是 。
A.溶液C中含有氢氧化钠 B.过滤时部分溶液残留在烧杯、玻璃棒和滤纸上
C.蒸发时随水蒸气逸散到空气中 D.加入的试剂A过量
2024年中考化学·化工流程图冲刺复习 参考答案
1.利用尿素工厂废气和磷肥工厂废渣液联合生产硫酸铵的流程如图所示,请回答问题:
(1)沉淀池中发生反应的化学方程式为,请写出X的化学式 ;
(2)从沉淀池中获得产品(NH4)2SO4的实验操作有 、蒸发、洗涤、烘干等;
(3)副产品的主要用途有 (写一条);
(4)该流程设计的优点是 (写一条)。
【答案】(1)H2O
(2)过滤
(3)作食品干燥剂
(4)尿素工厂废气以及磷肥工厂废渣的综合利用,减少环境污染
2.某固体可能含锌粉、炭粉、氧化铜中的一种或几种,取两份该固体样品分别进行实验I和实验Ⅱ:
(1)根据上述实验,推断该固体样品的组成,并说明理由 。
(2)若利用实验Ⅰ中所得固体制取硫酸锌溶液。实验操作过程是 。
(3)若用该样品中提取氧化铜。实验操作过程是 。
【答案】 根据实验Ⅰ,固体在空气中灼烧质量不变,该组成有三种可能:①氧化铜;②锌粉和炭粉;③锌粉、炭粉和氧化铜。根据实验Ⅱ,如果是氧化铜,加入过量稀盐酸不会有滤渣,①不成立;如果是锌粉和炭粉,滤渣是炭粉,在空气中灼烧炭粉与氧气反应生成二氧化碳逸散到空气中不会有残渣,②不成立;如果是锌粉、炭粉和氧化铜,加入过量稀盐酸后,氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水,锌与稀盐酸反应生成氯化锌和水,锌也与氯化铜反应生成氯化锌和铜,所以滤渣中含有铜和炭,在空气充分灼烧后残留氧化铜,③成立 向固体中加入足量稀硫酸使其全部溶解,再加入足量锌粉充分反应后过滤,即得到硫酸锌溶液 取一定量样品加入足量硫酸铜溶液,充分反应后过滤,洗涤滤渣后在空气中充分灼烧即得到氧化铜
3.工业上处理电路板及废液的工艺流程如图所示∶
已知∶ Fe+2FeCl3=3FeCl2
(1)写出步骤Ⅰ的反应方程式
(2)废液中加过量 Fe 的作用是 ,步骤Ⅱ对应的实验室操作为 ,最终滤渣的成分为
(3)步骤Ⅱ所得的 FeCl2溶液可与一种单质发生化合反应生成FeCl3实现循环使用。根据质量守恒定律可推测该单质为 。(填物质名称)
【答案】 、 除去氯化铜和氯化铁 过滤 铜、铁 氯气
4.某钣金厂废料中含有Cu、Fe、Au(金)等金属单质,欲回收Cu、Au并制取铁红(Fe2O3)的工艺流程如下:
(资料:)
(1)固体B是 。
(2)操作I、Ⅱ的名称是 ,在实验室进行此操作时要用到的玻璃仪器是 、 、 等。
(3)反应②的化学方程式是 ,反应基本类型是 。
【答案】 Au或金 过滤 玻璃棒 烧杯 漏斗 置换反应
5.生产手机芯片时用到高纯度的单质硅。工业上常用沙子制取单质硅,流程如图(沙子的主要成分是SiO2,含有少量CaCO3):
请回答下列问题:
(1)步骤①发生两个重要反应:SiO2+2CSi+2CO↑, 。
(2)步骤②中的操作是 。
(3)C的用途之一是 。
(4)硅的原子结构示意图为 ,碳和硅的化学性质相似的原因是 。
【答案】 过滤 中和酸性土壤或检验二氧化碳等 原子最外层电子数相等
6.金属钛(Ti)的硬度大、熔点高、常温下耐酸碱,是航海、医疗等不可或缺的材料。钛铁矿(主要成分FeTiO3)是工业上冶炼金属钛的主要原料,制备金属钛的一种工艺流程如图所示(部分产物略):
(1)步骤①中要先将钛铁矿和焦炭粉碎,目的是: 。
(2)X为可燃性氧化物,其化学式为 。
(3)步骤④的化学方程式为: ,该反应的基本反应类型是 。
(4)该流程中可以循环利用的物质是 。(答出一种即可)
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2)CO
(3) TiCl4+2MgTi+2MgCl2 置换反应
(4)镁或氯气
7.实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制备MgCO3•3H2O.其主要实验过程如图:
已知:SiO2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】(1)碳酸氢铵/NH4HCO3
(2) 氢氧化钠 硫酸铜
(3) 碳粉 是
8.海洋是巨大的资源宝库。某学习小组模拟化工厂生产流程,利用海水制取纯碱和金属镁,设计方案如图所示。请回答下列问题。
(1)流程Ⅱ为粗盐精制,粗盐中通常含有泥沙等难溶性杂质和Ca2+、Mg2+、等可溶性杂质离子。为除去上述可溶性杂质离子,将粗盐溶解并依次加入下列试剂:过量氢氧化钠溶液→过量氯化钡溶液→过量碳酸钠溶液→a。
上述除杂过程中,a是 (填写化学式);加入过量碳酸钠溶液的目的是 ;
(2)流程Ⅲ为海水“制碱”。滤液A中碳酸氢钠是否饱和? (填“是”或“否”):流程Ⅲ中循环利用的物质是 (填写化学式);
(3)流程Ⅳ为海水提镁。无水氯化镁通电分解得到镁的化学方程式为 。
【答案】(1) HCl 除去钙离子和过量的钡离子
(2) 是 CO2
(3)
9.牙膏中常用碳酸钙粉末做摩擦剂。利用石灰石(杂质不溶于水和酸)制备纯净碳酸钙的一种方法如图。
(1)反应①的化学方程式为 ;操作Ⅰ的名称是 。
(2)反应②的化学方程式为 ,该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(3)该方法中,用稀硫酸代替稀盐酸对制备碳酸钙是否有影响?判断并简述理由 。
(4)大气中CO2含量不断上升,会导致 。我国在联合国大会上提出:努力争取2060年前实现“碳中和”,请提出一条实现“碳中和”的措施 。
【答案】 CaCO3CaO+CO2↑ 过滤 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl 复分解 有影响,硫酸钙微溶于水,会附着在固体表面阻止反应进行 温室效应 植树造林
10.工业上用废黄铜粉末(主要成分为铜和锌)制备硫酸铜晶体的流程如图所示:
【温馨提示】(浓)
(1)溶解池中发生的化学反应属于 (填基本反应类型)。
(2)方案Ⅰ焙烧炉中通入足量氧气的目的是 。
(3)酸浸池中发生反应的化学方程式为 。
(4)方案Ⅱ中固体B进入氧化池前需先洗涤,证明固体B已洗涤干净的实验方案是 。
(5)分析上述两种方案,你认为哪个方案更符合绿色化学的要求,并说明理由 。
【答案】(1)置换反应
(2)将铜完全转化为氧化铜
(3)
(4)取洗涤液少许,放于干净的试管中,加入氯化钡(或硝酸钡)溶液,看是否产生沉淀
(5)方案Ⅰ,不会产生污染性气体
11.使用密度小、强度大的镁合金能减轻汽车自重,从而减少汽油消耗和废气排放。制镁的原料MgO可从海水中获得。化学实验室利用镁与过量盐酸反应后的废液,模拟从海水中获取MgO的过程,流程如下:
(1)向上述废液中,边 边分批加入生石灰,至沉淀完全为止。实验室进行操作a所需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 。
(2)将滤渣加热分解为40g金属氧化物,计算实验室废液中MgCl2的质量是 g。
(3)分析实验数据,可知步骤Ⅰ中发生复分解反应的化学方程式有: ; 。
(4)工业制镁的一种原理是2MgO+Si+2CaO2Mg↑+Ca2SiO4,实验中会抽走容器中的空气,作用一:促进反应;作用二: 。
【答案】 搅拌 漏斗 95 MgCl2 + Ca(OH)2 == CaCl2 + Mg(OH)2↓ 2HCl + Ca(OH)2 == CaCl2 + 2H2O (或2HCl + CaO== CaCl2 + 2H2O) 防止镁中混有氧化镁杂质(或防止镁被重新氧化)
12.某工厂排放的工业废水中含大量的硫酸亚铁和硫酸铜,可能还含有较多的硫酸。为了减少污染并变废为宝,工厂技术人员首先对废水进行检验确定其成分,再从该废水中回收铜及硫酸亚铁。请回答下列问题:
(1)取废水少量于试管中,加入铁片,观察到 ,说明废水中不含硫酸。
(2)从(1)实验中取出铁片,发现铁片表面有紫红色物质析出,溶液由蓝色变成浅绿色,该反应的化学方程式为 。
(3)固体B的成分是 。
(4)a和b涉及的操作中,玻璃棒的作用是 。
(5)进行操作b之前加入的稀硫酸不能用稀盐酸代替的原因是 。
【答案】(1)无气泡产生
(2)Fe + CuSO4=Cu + FeSO4
(3)Fe、Cu/铁、铜
(4)引流
(5)用稀盐酸代替会引入杂质离子或会引入新的杂质
13.硫酸钙转化为K2SO4和CaCl2·6H2O)的工艺流程如下:
(1)吸收过程中发生了化合反应,化学方程式为 。
(2)操作Ⅰ的名称为 ,沉淀的主要物质为 。(填化学式)
(3)复分解反应Ⅱ的化学反应方程为: 。操作Ⅱ包含的操作是:蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(4)蒸氨过程中涉及的反应类型为 。(填编号)
A 复分解反应 B 化合反应
C 分解反应 D 置换反应
(5)操作Ⅲ包含一系列操作:蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
(6)可循环利用的物质除了NH3外,还有 (填化学式)。
【答案】 过滤 CaCO3 (NH4)2SO4+2KCl=K2SO4↓+2NH4Cl AB 冷却结晶 CO2和CaO
14.硫酸亚铁主要用于净水、治疗缺铁性贫血及处理有害气体等。
I.制备
工业上以硫铁矿烧渣((主要含、、等)制备硫酸亚铁溶液,工艺流程如图1所示:
(1)“浸取”前将烧渣粉碎的目的是 。“浸取”过程中氧化铁与稀硫酸反应的化学方程式为 。
(2)“过滤”操作后滤液中含有的阳离子有 (填离子符号)。
(3)“还原”过程中加入适量Fe的作用:①将过量稀硫酸转化为,② 。
Ⅱ.应用
硫酸亚铁溶液可用于催化脱除烟气中的等有害气体,原理如图2所示。
(4)反应I的化学方程式为,X的化学式为 ;
(5)反应Ⅱ后所得溶液的pH会 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(6)整个除去的过程中,化合价发生变化的元素有O元素、Fe元素和 ;
(7)反应Ⅱ中,理论上生成的,需要消耗的质量为 g。
【答案】(1) 增大反应物接触面积,以便与酸充分反应
(2)
(3)将转化为FeSO4
(4)H2O
(5)减小
(6)S元素
(7)40
15.为实现“碳中和”“碳达峰”目标,新能源革命已悄然开启。我国在利用“太阳能光伏发电”方面处于世界领先地位,特别是关键材料高纯硅的制备。以下是高纯硅的简易生产流程图:
请回答下列问题:
(1)地壳中含量最多的两种元素组成了石英砂的主要成分,其化学式为 。
(2)SiHCl3中氯元素的化合价为﹣1,则硅元素的化合价为 。
(3)石英砂的主要成分与焦炭反应生成的另一种产物是一氧化碳,则该反应的化学方程式为 。
(4)整个制备过程必须达到无水、无氧,若在H2还原SiHCl3的过程中混入O2,可能引起的后果是 (填一种)。
【答案】(1)SiO2
(2)+2
(3)SiO2+2CSi+2CO↑
(4)生成的硅重新被氧化
16.氧化铁(Fe2O3)在工业上又叫氧化铁红,是不溶于水的红棕色粉末,常用于油漆、油墨、橡胶等工业中,也是常用催化剂,在空气中灼烧亚铁化合物或氢氧化铁等可得高纯氧化铁。以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁的生产工艺流程。
【查阅资料】SiO2难溶于水,也不与CO、稀盐酸、稀硫酸反应。
(1)在通入CO之前,需要将硫铁矿烧渣进行粉碎,目的是 。
(2)高温时硫铁矿烧渣中的Fe2O3与CO发生反应的化学方程式为 。
(3)操作1能得到硫酸亚铁晶体,说明硫酸亚铁的溶解度随温度的升高而 。
(4)实验室中完成操作2时,玻璃棒的作用是 。所得的滤液是硫酸亚铁的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液
(5)操作3中,硫酸亚铁在空气中煅烧得到氧化铁和三氧化硫的化学方程式为 。
(6)操作4涉及的化学反应的基本类型为 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更快更充分
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)增大
(4) 引流 饱和
(5)4FeSO4+O22Fe2O3+4SO3
(6)化合反应
17.Ⅰ.用氯化钠制取氯酸钾的流程如图。(常温下,氯化钠固体溶于水形成氯化钠溶液。)
(1)反应Ⅰ是利用电能转化 能。
(2)反应Ⅱ中化学方程式可表示为:NaClO3+X=KClO3↓+NaCl,则X的化学式为 。
(3)该流程中可以循环利用的物质是 (填名称)。
Ⅱ.实验室用氯酸钾制取氧气。取2g氯酸钾固体10份,分别加入不同质量的二氧化锰,加热反应,测得生成200mL氧气所用的时间,实验数据记录如下:
实验编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
二氧化锰与氯酸钾的质量比
1:20
1:10
1:6
1:5
1:4
1:3
1:2
2:3
1:1
3:2
生成200mL氧气时间/秒
235
186
162
147
133
117
143
160
211
244
请回答下列问题:
(4)实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式 。
(5)分析上述数据,利用此法制取氧气,二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为 。
(6)当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳比时,反应速率变低的原因是 (填序号)。
A.反应物含量过低,温度不易达到反应温度
B.催化剂与氯酸钾接触面积减小
C.二氧化锰不起催化作用
【答案】 化学 KCl 氯化钠 2KCIO32KCl+3O2↑ 1:3 A
18.锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物,其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰(MnSO4)制备Mn3O4的流程如下:
(1)“沉淀”反应是MnSO4+2NH3∙H2O=Mn(OH)2↓+(NH4)2SO4,该过程中加入过量氨水的目的是 。
(2)“过滤”所得滤液的主要成分是“沉淀”反应生成物中的 。
(3)将Mn(OH)2通过加水“打浆”,分散成细小颗粒,制成浊液,可加快后续“氧化”反应的速率,原因是 。
(4)“氧化”过程中,所得固体产物中锰元素质量分数与通空气时间的关系如图所示。
①通空气8小时左右,所得固体几乎全部为Mn3O4,判断的依据是 。
②通空气超过8小时,产物中锰元素质量分数减小的原因可能是 。
(5)“氧化”时,Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4和水,写出反应的化学方程式: 。
【答案】(1)将MnSO4完全反应
(2)(NH4)2SO4
(3)增大反应物的接触面积
(4) Mn3O4中锰元素的质量分数约为72%,与所得固体一致 Mn3O4继续与氧气反应(或Mn3O4继续被氧化)
(5)6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O
19.下图是提纯CO、CO2混合气体中的CO并还原氧化铁的示意图。请回答有关问题:
(1)为避免一氧化碳污染空气,并回收利用一氧化碳,方框中连接的是D和E,导管接口的连接顺序为a→ → → 。装置D中NaOH的作用是 。
(2)实验进行一段时间后,装置B的玻璃管中,发生反应方程式为 。
(3)若通过这种方法制得铁粉5.6g,B处至少要放入氧化铁的质量是多少?(根据化学方程式计算,写出计算过程)
(4)实验结束后,要从D装置的混合溶液中回收得到较纯净的NaOH固体。实验步骤如图所示,请回答下列问题。
①溶液B中的溶质是 (写化学式)。
②回收得到的氢氧化钠固体质量小于D装置中原有的氢氧化钠质量的可能原因是 。
A.溶液C中含有氢氧化钠 B.过滤时部分溶液残留在烧杯、玻璃棒和滤纸上
C.蒸发时随水蒸气逸散到空气中 D.加入的试剂A过量
【答案】(1) d b e 除去残余的二氧化碳
(2)
(3)解:设A处至少需放入氧化铁质量为x,
答:B处至少要放入氧化铁8.0g。
(4) NaOH、 Ca(OH)2 AB
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