2024年中考化学专题复习----化工流程题
2024-08-05
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内容正文:
2024年中考化学专题复习-化工流程题
1.某工厂的废水中含有MgSO4和FeCl3,技术人员逐渐加入NaOH溶液调节废水的pH,先后分离出两种沉淀,并通过系列处理得到有价值的产品。操作流程如下图所示。
(1)操作①中玻璃棒的作用是 。
(2)固体B加热的产物是两种常见氧化物,则另一种氧化物的化学式为 。
(3)溶液a除了可能含有NaOH外,还一定含有的溶质是 。
2.某电镀厂为减少水污染及节约成本,从含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废水中回收重要原料硫酸锌和有关金属,实验过程如下,请回答:
(1)固体B中含有 ;滤液A和滤液F含有相同的溶质是 (写化学式)。
(2)写出步骤①其中一个反应的化学方程式: 。
(3)步骤④发生反应的化学方程式是: 。
3.工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱的简要工艺流程如下图所示,请回答。
(1)石灰石、生石灰、熟石灰均能与下列 (填字母)发生化学反应。
A.水 B.盐酸 C.二氧化碳
(2)步骤①发生的反应属于基本反应类型中的 反应。
(3)步骤②中的反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)某研究性学习小组的同学想检验上述工艺中的烧碱溶液里是否含有纯碱,甲同学选择了一种酸溶液,乙同学选择了一种碱溶液,丙同学选择了一种盐溶液,他们都能达到检验目的。你认为丙同学所选溶液中的溶质可能是 (填化学式)。
4.镁及其合金是用途很广的金属材料,目前世界是60%的的镁是从海水中提取的,主要骤如下:
(1)的物质类别为 (填“酸”、“碱”或“盐”);若试剂①为烧碱溶液,则生成的化学方程式为 。
(2)加入试剂①后,能够分离得到沉淀的方法 ,是在实验室要完成这种操作,需要的玻璃仪器除了烧杯、漏斗外,还必须使用的一种仪器是 ,该仪器在溶解固体的操作中,作用是 。
(3)已知蒸发溶液的过程中, 会与水反应生成和一种气体物质,该气体溶于水得到的溶液的名称为 。
5.某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等物质,现欲回收铜和锌,并对硫进行环保处理,主要步骤如图所示:
已知:在加热条件下,锌、铜都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。
(1)管道烟泥需要用洗涤剂处理油污,是因为洗涤剂具有 功能。
(2)写出步骤④中得到铜的化学方程式 。
(3)步骤①产生的废气B中含有对环境造成污染的气体,在步骤②中环保处理该气体可选用的试剂是 (填序号)。
A.足量的澄清石灰水
B.氮气
C.NaOH浓溶液
D.稀盐酸
(4)溶液C中的阳离子有 (写符号)。
6.某炉渣中主要含FeO、Fe2O3,还有一定量既不溶于水,也不与稀酸反应的杂质。现按如图工艺流程,用炉渣制备绿矾(FeSO4·7H2O)。请按要求回答问题:
查阅资料:氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。
(1)步骤一中,写出其中反应的化学方程式为 。
(2)步骤一中的操作名称是 ,为提高步骤一的反应速率,可采取的措施有增大硫酸的浓度,升高反应物的温度、还可以采取 (写1条,不考虑“搅拌”和“使用催化剂”)。
(3)某化学兴趣小组在实验室中利用该炉渣按照上述工艺流程制取绿矾。现取100g炉渣,得到干燥杂质5g,步骤二中加入15.6g铁粉,得到滤渣5.6g要计算理论上制得绿矾的质量,除要利用上述给定的全部数据外,在实验过程中,还需测定的一个数据是 。
7.几千年来,我们从最开始的仰望星空,到现今的一步步探索太空,天宫空间站的建成标志着中国太空探索的巨大飞跃。
(1)用化学用语填空。
①氧元素 。
②2个钠离子 。
③写出“”中数字“2”的含义 。
(2)科学家设计的两套飞船内氧气的更新系统如下:
①是常用的供氧剂,中氧元素的化合价为 价。
②途径Ⅰ反应的化学方程式为 。
③我国正在飞行的神舟号载人飞船要飞行半年多的时间,适宜选择途径 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更新氧气,因为航天员产生的废气可直接排出舱外。
8.铁是一种重要的金属材料,它的单质及化合物在生产生活中应用广泛。某学习小组模拟工业生产用废料铁泥(主要成分是、和,其他杂质不与硫酸反应)提取,实验流程如图1所示。
(1)步骤I中使溶液和杂质分离的操作名称是 ,填一种该操作所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 。
(2)写出步骤Ⅰ得到溶液的置换反应的化学方程式 。
(3)步骤Ⅲ中主要发生的是复分解反应,则X溶液的溶质是 填化学式)。
(4)步骤Ⅳ中洗涤是洗掉上附有的少量杂质,为了检验是否洗涤干净的方法是 (方法包括取样、操作、现象和结论)。
9.屠呦呦通过大量翻阅古书籍寻找并提取青蒿素,成功研制出抗疟新药,成为我国本土第一位诺贝尔生理学或医学奖得主。请回答下列问题:
(1)古书籍中记载的“绞扭青蒿、取得药汁”相当于化学实验中的 操作。
(2)根据流程可知:乙醚提取青蒿素温控在60℃,绝大多数中药需要用煎熬等高温方法熬煮,中医药方中一直未能推广青蒿治疗疟疾,其原因是 。
(3)有机化学中得氢失氧为还原反应,青蒿素在硼氢化钠(NaBH4)的作用下得氢生成双青蒿素,硼氢化钠(NaBH4)作 剂。
(4)天然青蒿中青蒿素的含量只有0.1%~1%,屠呦呦课题组成功提取了青蒿素。请你谈一谈化学合成青蒿素的优点 (写一条)。
10.对垃圾进行分类回收,不仅可以避免污染环境,还可以充分利用资源。以普通锌锰电池的锌皮(主要成分是Zn和少量FeO)为原料制备纳米氧化锌,可用于催化材料、光化学半导体材料等。具体流程如图所示:
(1)操作1的名称是 ,滤渣A的成分是 。
(2)写出浸出液与锌反应的化学方程式: ,该反应属于 (填基本反应类型)。
(3)请写出分解的反应化学方程式: 。
(4)酸浸过程中,要注意通风、严禁明火的原因是 (答出一点即可)。
(5)滤液B中含有,经回收处理后可在农业上用作 肥。
11.金属、金属材料的使用推动了人类社会发展。
资料:铸造钱币用的白铜是铜、镍(Ni)合金,镍是银白色固体、金属活动性弱于铁,能与盐酸、稀硫酸反应生成+2价的可溶性镍盐和氢气。
(1)白铜的硬度 (选填“大于”或“小于”)纯铜。
(2)为回收废弃白铜粉中的铜和镍,设计了如图所示方案,并进行实验。
①步骤1中加入过量稀盐酸的目的是 。
②写出步骤2中生成镍的化学方程式 ,该反应的基本类型是 。
(3)若要设计实验验证铁、镍、锌的金属活动性顺序,用下列各组物质进行实验,能达到实验目的是___________(填序号)。
A.Zn、Ni、FeCl2溶液 B.Fe、Ni、ZnCl2溶液
C.Fe、Ni、Zn、稀盐酸 D.Ni、FeCl2溶液、ZnCl2溶液
12.海水中蕴含着NaCl、KCl、CaCl2等丰富的化学资源,我们应合理开发及综合利用。如图所示是海水综合利用的流程图之一。
(1)海水淡化的常见方法有 (至少答一条)。
(2)我国著名化学家侯德榜先生创立的侯氏制碱法所制得的“碱”是 。
(3)粗盐中含有的难溶性杂质,在实验室里可以通过溶解、过滤、蒸发等操作将其去除,这些操作中都会用到玻璃棒,其中在过滤操作中玻璃棒的作用是 。在蒸发操作时,当蒸发皿中 时停止加热。
(4)粗盐水中主要含有CaCl2、MgCl2等可溶性杂质,可加入下列物质,利用过滤等操作进行除杂,则加入下列三种物质的先后顺序为 (选填序号)。
a.适量的盐酸b.稍过量的Na2CO3溶液c.稍过量的Ba(OH)2溶液
(5)生成氢氧化镁的化学方程式是 ,该反应的基本类型是 。
(6)在吸氨碳酸化中为提高二氧化碳的吸收量,须向饱和食盐水中先通入氨气(NH3)至饱和的原因是 。
13.制作豆腐过程中用到了盐卤。盐卤是我国数千年来豆腐制作的传统凝固剂,有较好的溶解性和凝固性,主要成分为氯化钠(含量约2%~6%)和氯化钾(含量约2%~4%)等。豆腐的制作流程如图,请结合图文信息、分析思考,解决问题:
(1)研磨机将豆子研碎、研细的目的是 。
(2)煮浆器内在煮沸过程中,可将有毒豆浆转化为无毒豆浆,发生的主要变化是 (填“物理变化”或者“化学变化”)。
(3)为加快凝固速度,当把盐卤慢慢加入混合器时,需进行的操作是 。
(4)向盐卤中滴加AgNO3溶液,与氯化钾发生反应的化学方程式为 。
(5)“花开富贵”是一道吃出咸辣味、品出世间美的豆腐制品,它有强筋骨、防贫血等功效,这种食物含有的铁元素属于 元素(填“微量”或者“常量”)。
14.某兴趣小组对粗盐样品进行了如图探究:
(1)操作①中必须用到的一种仪器是__________(填序号)。
A.研钵 B.量筒 C.烧杯 D.试管
(2)操作③的名称是 ,操作④中用到玻璃棒,作用为 。
(3)用提纯得到的“精盐”配制100g7.5%的NaCl溶液。经检测,溶质质量分数偏小,其原因可能有 (填序号)。
①氯化钠固体不纯 ②称量时精盐与砝码放反了 ③量取水时俯视读数 ④装瓶时,有少量溶液洒出
(4)已知粗盐中含少量泥沙,还含有少量的可溶性杂质(假定只含MgCl2),为了得到较纯净的NaCl,小组同学将所得的“精盐”又作了如图处理:
①溶液Ⅰ中加入过量的NaOH溶液发生反应的化学程式为 。
②滤液中加入足量的稀盐酸的目的是 。
15.火力发电厂燃烧煤时产生含氧化铝的粉煤灰。回收粉煤灰中氧化铝的一种工艺如下:
(1)NH4HSO4溶液的作用是溶解氧化铝,说明NH4HSO4溶液中除了有、外,还含有大量的 。
(2)结合溶解度曲线分析,步骤2采用“降温结晶”可控制只析出NH4Al(SO4)2晶体,原因是 。
(3)步骤3的操作名称是 。
(4)副产物(NH4)2SO4用途广泛,受热不稳定。
①在农业上可用作 。
②(NH4)2SO4在280℃可发生分解,产物在步骤1和步骤3中循环利用,该分解反应的化学方程式为 。
(5)回收的氧化铝可用于冶炼金属铝。若粉煤灰中含30%的氧化铝,10.2t粉煤灰可冶炼得到金属铝的质量为 t。
16.城市生活垃圾的处理是世界性难题,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下:
资料1:垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体。
资料2:+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。
回答下列问题:
(1)吸收步骤中,石灰浆的作用是 。
(2)溶解步骤中,产生的H2的化学方程式为 。
(3)将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、冷却结晶、 (填操作名称),得到硫酸亚铁晶体,其中氮气的作用是 。
17.铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:
已知:
Ⅰ、铝土矿的主要成分是A12O3,还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质;
Ⅱ、铝土矿中SiO2等物质与NaOH溶液反应,会形成难溶性的铝硅酸盐
Ⅲ、Al(OH)3既能溶于强酸,也能溶于NaOH、KOH等强碱性溶液。
请回答下列问题:
(1)“溶解”前要对铝土矿进行粉碎,目的是 。
(2)铝土矿中A12O3与过量NaOH溶液反应生成水和偏铝酸钠(NaAlO2),该反应的化学方程式为 ,偏铝酸钠是一种可溶性钠盐,则该反应后的溶液中存在的阴离子有 。
(3)过滤Ⅱ得到的沉淀是A1(OH)3,则足量B最好是 (填序号)。
A.二氧化碳 B.稀盐酸 C.稀硫酸 D.氢氧化钠溶液
(4)从理论上讲,该实验过程最终电解得到的金属铝的质量 (填“>”“<”或“=”)铝土矿中铝元素的质量。
18.如图是模拟海水制盐的流程
(1)为了证明第①步所加的Ca(OH)2溶液已过量,某同学取少量①反应后的上层清液,向其中继续加入Ca(OH)2溶液,若 (填实验现象),则证明Ca(OH)2溶液已过量。
(2)实验结束后,兴趣小组对滤液进行探究
【提出问题】滤液中除了含有水和氯化钠外,还含有哪些溶质?
【提出猜想】根据实验①②③的操作后,作出如下猜想
猜想一:由于在②中加入了过量的碳酸钠溶液,所以滤液中除了含有水和氯化钠外,还仅含过量的 .
猜想二:由于在①加入了过量的氢氧化钙,发生反应生成了氢氧化镁和氯化钙,所以滤液中除了含有水和氯化钠外,只含有反应生成的氯化钙.
猜想三:由于②所加的过量碳酸钠在①之后,所加的碳酸钠把①中反应生成的氯化钙和过量的氢氧化钙全部除去,所以滤液中除了含有水和氯化钠外,还含有 和 .
【验证猜想】
步骤
实验操作
实验现象
推断
1
取少量滤液于试管中,加入过量的氯化钙溶液,振荡,静置
滤液中还含有 溶质
2
取步骤1反应后的混合液过滤后,取滤液少量于试管中加入
滤液中还含有氢氧化钠
【实验结论】经过兴趣小组的实验分析,推出猜想三是正确的.
【反思与拓展】为了使制得的精盐水只含有水和氯化钠,步骤④的作用是除去杂质,请写出其中一个反应的化学方程式: .
19.目前,全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。
I、制备草酸镍(NiC2O4,其中Ni为+2价):
工业上用含镍合金废料(除镍外,还含有Fe、Cu、Ca、Mg、C等杂质)制取草酸镍。
【资料卡片1】:
(1).过氧化氢(H2O2)俗称双氧水,是一种液体,受热易分解,可用于实验室制取氧气;过氧化氢能将+2价铁氧化为+3价铁。
(2).金属镍的化学性质类似于铁,与盐酸反应能生成氯化镍(NiCl2)。
根据下列工艺流程图回答问题:
(1)酸溶之后的滤渣中含有的金属是 (填化学式)。
(2)写出酸溶过程中Ni与盐酸反应的化学方程式 。
(3)加H2O2时,温度不能太高,其原因是 ,若H2O2在一开始酸溶时便与盐酸一起加入,则与原步骤酸溶过滤后的滤液相比,该滤液中会增加的金属离子是Cu2+和 (写离子符号)。
(4)已知Na2C2O4溶液加入NiCl2溶液发生复分解反应,写出该反应的化学方程式 。
II、镍粉制备:
工业用电解镍液(主要含NiSO4)制备碱式碳酸镍晶体xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O,并利用其制备镍粉,过程如下:
(5)反应器1中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3•2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化学式为 。
(6)反应器1的出料口获得的固体洗涤时,需用纯水洗涤,可以用来检验固体洗涤干净的试剂是 。
(7)反应器2中产生的气体Y是空气中含量最多的气体,该气体是 (填化学式)。
III、测定碱式碳酸镍晶体的组成:
测定碱式碳酸镍晶体【xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O】组成的实验方案及装置如下图:
【资料卡片2】:
碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2及H2O
【实验步骤】:
①检查装置气密性;②准确称取3.77g碱式碳酸镍晶体【xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O】放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量;④关闭弹簧夹a,加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出;⑤打开弹簧夹a,缓缓鼓入一段时间空气;⑥分别准确称量装置C、D、E的质量;⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)。
装置C/g
装置D/g
装置E/g
加热前
200.00
180.00
180.00
加热后
201.08
180.44
180.00
【实验分析及数据处理】:
(8)计算3.77g碱式碳酸镍晶体【xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O】中镍元素的质量 g。(写出计算过程,精确到小数点后两位)
20.软锰矿主要成分为MnO2,并含有少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等杂质。工业上制备硫酸锰晶体(MnSO4·H2O)的流程如图所示:
(1)在软锰矿的杂质中属于非金属氧化物的物质是 (填化学式)。
(2)软锰矿中涉及的反应有: ,研究人员研究铁的加入量和温度对锰元素浸出率的影响,部分数据如下表所示,编号2、3、4组数据绘制出如下图中a曲线,请根据下表数据预测40℃时锰元素浸出率受Fe加入量的影响规律,并在图中画出大致曲线。
编号
Fe加入量/g
温度/℃
锰元素浸出率%
1
43.7
40
86.5
2
39.2
50
80.0
3
42.0
50
85.0
4
43.7
50
95.0
(3)加入碳酸钙后溶液的pH逐渐增大,可将浸出液中杂质离子Fe3+、Al3+形成氢氧化物除去,根据下表“有关氢氧化物沉淀pH”,则应控制溶液的pH范围为 。
氢氧化物
Fe(OH)3
A1(OH)3
Mn(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀pH
1.8
4.1
8.3
9.4
完全沉淀pH
3.2
5.0
9.8
12.4
(4)滤液的成分是硫酸锰和硫酸镁,它们的溶解度曲线如图所示。
操作1是指在 (填“60”或“100”)℃时,蒸发水分、浓缩结晶,得到较多的MnSO4·H2O,然后 (填操作),洗涤、干燥。
(5)此项工艺需配制稀硫酸mg,则需取用98%的浓硫酸的质量为 g(计算结果保留两位有效数字)。
21.CO2 的捕集与资源化利用是化学研究的热点。
(1)我国科学家李灿院士团队突破了太阳能电解水制取H2和CO2加氢制甲醇(CH3OH)的关键技术(液态太阳燃料技术),技术路线如图-1所示。
①该路线实现了能量间的相互转化,电解水的过程是由电能转化为 (填“化学能”或“太阳能”)。
②氢能存储/CO2加氢反应(催化剂:ZnO-ZrO2、压强:5.0 Mpa、温度:315~ 320°C)的化学方程式为 ,每生成1吨甲醇,理论上可减少排放 吨CO2。
③图-1中可循环使用的物质是CO2和 。
(2)捕集燃煤电厂烟气(含有CO2、N2、O2及H2O)中的CO2,并将其甲烷(CH4)化的流程如下。
【资料卡片】
a、MEA水溶液低温可吸收CO2,升高温度可解吸CO2。
b、恒温流化床反应器出口温度高。
①“吸收塔”中电厂烟气从塔底通入,MEA水溶液从塔顶喷淋。这样操作的优点是 ,“解吸塔”实现CO2解吸的操作是 。
②“设备A”可实现CH4和H2O气液分离,方法是 。
③根据资料卡片信息及流程,说出一种降低工艺成本的措施: 。
④CO2甲烷化的反应中,= 。
⑤不同制氢工艺碳排放量对比图如图-2所示,采用 (填制氢方式)可以实现碳减排。
2024年中考化学专题复习-化工流程题参考答案
1.某工厂的废水中含有MgSO4和FeCl3,技术人员逐渐加入NaOH溶液调节废水的pH,先后分离出两种沉淀,并通过系列处理得到有价值的产品。操作流程如下图所示。
(1)操作①中玻璃棒的作用是 。
(2)固体B加热的产物是两种常见氧化物,则另一种氧化物的化学式为 。
(3)溶液a除了可能含有NaOH外,还一定含有的溶质是 。
【答案】 引流
2.某电镀厂为减少水污染及节约成本,从含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废水中回收重要原料硫酸锌和有关金属,实验过程如下,请回答:
(1)固体B中含有 ;滤液A和滤液F含有相同的溶质是 (写化学式)。
(2)写出步骤①其中一个反应的化学方程式: 。
(3)步骤④发生反应的化学方程式是: 。
【答案】(1) Zn、Fe和Cu ZnSO4
(2)Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4/Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4
(3)
3.工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱的简要工艺流程如下图所示,请回答。
(1)石灰石、生石灰、熟石灰均能与下列 (填字母)发生化学反应。
A.水 B.盐酸 C.二氧化碳
(2)步骤①发生的反应属于基本反应类型中的 反应。
(3)步骤②中的反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)某研究性学习小组的同学想检验上述工艺中的烧碱溶液里是否含有纯碱,甲同学选择了一种酸溶液,乙同学选择了一种碱溶液,丙同学选择了一种盐溶液,他们都能达到检验目的。你认为丙同学所选溶液中的溶质可能是 (填化学式)。
【答案】(1)B
(2)分解
(3)放热
(4)BaCl2或CaCl2或Ca(NO3)2或Ba(NO3)2
4.镁及其合金是用途很广的金属材料,目前世界是60%的的镁是从海水中提取的,主要骤如下:
(1)的物质类别为 (填“酸”、“碱”或“盐”);若试剂①为烧碱溶液,则生成的化学方程式为 。
(2)加入试剂①后,能够分离得到沉淀的方法 ,是在实验室要完成这种操作,需要的玻璃仪器除了烧杯、漏斗外,还必须使用的一种仪器是 ,该仪器在溶解固体的操作中,作用是 。
(3)已知蒸发溶液的过程中, 会与水反应生成和一种气体物质,该气体溶于水得到的溶液的名称为 。
【答案】 碱 过滤 玻璃棒 搅拌,加速溶解 盐酸
5.某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等物质,现欲回收铜和锌,并对硫进行环保处理,主要步骤如图所示:
已知:在加热条件下,锌、铜都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。
(1)管道烟泥需要用洗涤剂处理油污,是因为洗涤剂具有 功能。
(2)写出步骤④中得到铜的化学方程式 。
(3)步骤①产生的废气B中含有对环境造成污染的气体,在步骤②中环保处理该气体可选用的试剂是 (填序号)。
A.足量的澄清石灰水
B.氮气
C.NaOH浓溶液
D.稀盐酸
(4)溶液C中的阳离子有 (写符号)。
【答案】(1)乳化
(2)
(3)AC
(4)H+、Cu2+、Zn2+
6.某炉渣中主要含FeO、Fe2O3,还有一定量既不溶于水,也不与稀酸反应的杂质。现按如图工艺流程,用炉渣制备绿矾(FeSO4·7H2O)。请按要求回答问题:
查阅资料:氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。
(1)步骤一中,写出其中反应的化学方程式为 。
(2)步骤一中的操作名称是 ,为提高步骤一的反应速率,可采取的措施有增大硫酸的浓度,升高反应物的温度、还可以采取 (写1条,不考虑“搅拌”和“使用催化剂”)。
(3)某化学兴趣小组在实验室中利用该炉渣按照上述工艺流程制取绿矾。现取100g炉渣,得到干燥杂质5g,步骤二中加入15.6g铁粉,得到滤渣5.6g要计算理论上制得绿矾的质量,除要利用上述给定的全部数据外,在实验过程中,还需测定的一个数据是 。
【答案】 、 过滤 将炉渣粉碎 生成氢气的质量
7.几千年来,我们从最开始的仰望星空,到现今的一步步探索太空,天宫空间站的建成标志着中国太空探索的巨大飞跃。
(1)用化学用语填空。
①氧元素 。
②2个钠离子 。
③写出“”中数字“2”的含义 。
(2)科学家设计的两套飞船内氧气的更新系统如下:
①是常用的供氧剂,中氧元素的化合价为 价。
②途径Ⅰ反应的化学方程式为 。
③我国正在飞行的神舟号载人飞船要飞行半年多的时间,适宜选择途径 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更新氧气,因为航天员产生的废气可直接排出舱外。
【答案】(1) O 1个二氧化碳分子中含有2个氧原子
(2) -1 Ⅱ
8.铁是一种重要的金属材料,它的单质及化合物在生产生活中应用广泛。某学习小组模拟工业生产用废料铁泥(主要成分是、和,其他杂质不与硫酸反应)提取,实验流程如图1所示。
(1)步骤I中使溶液和杂质分离的操作名称是 ,填一种该操作所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 。
(2)写出步骤Ⅰ得到溶液的置换反应的化学方程式 。
(3)步骤Ⅲ中主要发生的是复分解反应,则X溶液的溶质是 填化学式)。
(4)步骤Ⅳ中洗涤是洗掉上附有的少量杂质,为了检验是否洗涤干净的方法是 (方法包括取样、操作、现象和结论)。
【答案】(1) 过滤 漏斗
(2)
(3)Fe2(SO4)3
(4)向最后一次洗涤后的滤液中加入BaCl2(或 Ba(NO3)2 ),若无白色沉淀产生,则说明已洗涤干净
9.屠呦呦通过大量翻阅古书籍寻找并提取青蒿素,成功研制出抗疟新药,成为我国本土第一位诺贝尔生理学或医学奖得主。请回答下列问题:
(1)古书籍中记载的“绞扭青蒿、取得药汁”相当于化学实验中的 操作。
(2)根据流程可知:乙醚提取青蒿素温控在60℃,绝大多数中药需要用煎熬等高温方法熬煮,中医药方中一直未能推广青蒿治疗疟疾,其原因是 。
(3)有机化学中得氢失氧为还原反应,青蒿素在硼氢化钠(NaBH4)的作用下得氢生成双青蒿素,硼氢化钠(NaBH4)作 剂。
(4)天然青蒿中青蒿素的含量只有0.1%~1%,屠呦呦课题组成功提取了青蒿素。请你谈一谈化学合成青蒿素的优点 (写一条)。
【答案】(1)过滤
(2)青蒿素在高于60℃时分解,分子结构被破坏则失去了药性
(3)还原
(4)产量高(或不受季节影响等)
10.对垃圾进行分类回收,不仅可以避免污染环境,还可以充分利用资源。以普通锌锰电池的锌皮(主要成分是Zn和少量FeO)为原料制备纳米氧化锌,可用于催化材料、光化学半导体材料等。具体流程如图所示:
(1)操作1的名称是 ,滤渣A的成分是 。
(2)写出浸出液与锌反应的化学方程式: ,该反应属于 (填基本反应类型)。
(3)请写出分解的反应化学方程式: 。
(4)酸浸过程中,要注意通风、严禁明火的原因是 (答出一点即可)。
(5)滤液B中含有,经回收处理后可在农业上用作 肥。
【答案】(1) 过滤 铁和锌
(2) Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe 置换反应
(3)
(4)防止氢气爆炸
(5)氮
11.金属、金属材料的使用推动了人类社会发展。
资料:铸造钱币用的白铜是铜、镍(Ni)合金,镍是银白色固体、金属活动性弱于铁,能与盐酸、稀硫酸反应生成+2价的可溶性镍盐和氢气。
(1)白铜的硬度 (选填“大于”或“小于”)纯铜。
(2)为回收废弃白铜粉中的铜和镍,设计了如图所示方案,并进行实验。
①步骤1中加入过量稀盐酸的目的是 。
②写出步骤2中生成镍的化学方程式 ,该反应的基本类型是 。
(3)若要设计实验验证铁、镍、锌的金属活动性顺序,用下列各组物质进行实验,能达到实验目的是___________(填序号)。
A.Zn、Ni、FeCl2溶液 B.Fe、Ni、ZnCl2溶液
C.Fe、Ni、Zn、稀盐酸 D.Ni、FeCl2溶液、ZnCl2溶液
【答案】(1)大于
(2) 使样品中的金属镍完全反应 置换反应
(3)AC
12.海水中蕴含着NaCl、KCl、CaCl2等丰富的化学资源,我们应合理开发及综合利用。如图所示是海水综合利用的流程图之一。
(1)海水淡化的常见方法有 (至少答一条)。
(2)我国著名化学家侯德榜先生创立的侯氏制碱法所制得的“碱”是 。
(3)粗盐中含有的难溶性杂质,在实验室里可以通过溶解、过滤、蒸发等操作将其去除,这些操作中都会用到玻璃棒,其中在过滤操作中玻璃棒的作用是 。在蒸发操作时,当蒸发皿中 时停止加热。
(4)粗盐水中主要含有CaCl2、MgCl2等可溶性杂质,可加入下列物质,利用过滤等操作进行除杂,则加入下列三种物质的先后顺序为 (选填序号)。
a.适量的盐酸b.稍过量的Na2CO3溶液c.稍过量的Ba(OH)2溶液
(5)生成氢氧化镁的化学方程式是 ,该反应的基本类型是 。
(6)在吸氨碳酸化中为提高二氧化碳的吸收量,须向饱和食盐水中先通入氨气(NH3)至饱和的原因是 。
【答案】(1)蒸馏法(或膜法)
(2)纯碱
(3) 引流 大部分固体析出
(4)cba
(5) 复分解反应
(6)氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,有利于吸收二氧化碳
13.制作豆腐过程中用到了盐卤。盐卤是我国数千年来豆腐制作的传统凝固剂,有较好的溶解性和凝固性,主要成分为氯化钠(含量约2%~6%)和氯化钾(含量约2%~4%)等。豆腐的制作流程如图,请结合图文信息、分析思考,解决问题:
(1)研磨机将豆子研碎、研细的目的是 。
(2)煮浆器内在煮沸过程中,可将有毒豆浆转化为无毒豆浆,发生的主要变化是 (填“物理变化”或者“化学变化”)。
(3)为加快凝固速度,当把盐卤慢慢加入混合器时,需进行的操作是 。
(4)向盐卤中滴加AgNO3溶液,与氯化钾发生反应的化学方程式为 。
(5)“花开富贵”是一道吃出咸辣味、品出世间美的豆腐制品,它有强筋骨、防贫血等功效,这种食物含有的铁元素属于 元素(填“微量”或者“常量”)。
【答案】(1)使豆子得到充分利用/得到更多的豆浆
(2)化学变化
(3)搅拌
(4)/
(5)微量
14.某兴趣小组对粗盐样品进行了如图探究:
(1)操作①中必须用到的一种仪器是__________(填序号)。
A.研钵 B.量筒 C.烧杯 D.试管
(2)操作③的名称是 ,操作④中用到玻璃棒,作用为 。
(3)用提纯得到的“精盐”配制100g7.5%的NaCl溶液。经检测,溶质质量分数偏小,其原因可能有 (填序号)。
①氯化钠固体不纯 ②称量时精盐与砝码放反了 ③量取水时俯视读数 ④装瓶时,有少量溶液洒出
(4)已知粗盐中含少量泥沙,还含有少量的可溶性杂质(假定只含MgCl2),为了得到较纯净的NaCl,小组同学将所得的“精盐”又作了如图处理:
①溶液Ⅰ中加入过量的NaOH溶液发生反应的化学程式为 。
②滤液中加入足量的稀盐酸的目的是 。
【答案】(1)A
(2) 过滤 搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅
(3)①②
(4) 除去过量的NaOH溶液
15.火力发电厂燃烧煤时产生含氧化铝的粉煤灰。回收粉煤灰中氧化铝的一种工艺如下:
(1)NH4HSO4溶液的作用是溶解氧化铝,说明NH4HSO4溶液中除了有、外,还含有大量的 。
(2)结合溶解度曲线分析,步骤2采用“降温结晶”可控制只析出NH4Al(SO4)2晶体,原因是 。
(3)步骤3的操作名称是 。
(4)副产物(NH4)2SO4用途广泛,受热不稳定。
①在农业上可用作 。
②(NH4)2SO4在280℃可发生分解,产物在步骤1和步骤3中循环利用,该分解反应的化学方程式为 。
(5)回收的氧化铝可用于冶炼金属铝。若粉煤灰中含30%的氧化铝,10.2t粉煤灰可冶炼得到金属铝的质量为 t。
【答案】(1)氢离子/H+
(2)NH4Al(SO4)2的溶解度受温度影响较大,硫酸铵的溶解度受温度影响较小
(3)过滤
(4) 氮肥
(5)1.62
16.城市生活垃圾的处理是世界性难题,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下:
资料1:垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体。
资料2:+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。
回答下列问题:
(1)吸收步骤中,石灰浆的作用是 。
(2)溶解步骤中,产生的H2的化学方程式为 。
(3)将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、冷却结晶、 (填操作名称),得到硫酸亚铁晶体,其中氮气的作用是 。
【答案】 吸收有害气体SO2、HCl Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 过滤 保护气,避免+2价的铁元素被空气中的氧气氧化
17.铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:
已知:
Ⅰ、铝土矿的主要成分是A12O3,还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质;
Ⅱ、铝土矿中SiO2等物质与NaOH溶液反应,会形成难溶性的铝硅酸盐
Ⅲ、Al(OH)3既能溶于强酸,也能溶于NaOH、KOH等强碱性溶液。
请回答下列问题:
(1)“溶解”前要对铝土矿进行粉碎,目的是 。
(2)铝土矿中A12O3与过量NaOH溶液反应生成水和偏铝酸钠(NaAlO2),该反应的化学方程式为 ,偏铝酸钠是一种可溶性钠盐,则该反应后的溶液中存在的阴离子有 。
(3)过滤Ⅱ得到的沉淀是A1(OH)3,则足量B最好是 (填序号)。
A.二氧化碳 B.稀盐酸 C.稀硫酸 D.氢氧化钠溶液
(4)从理论上讲,该实验过程最终电解得到的金属铝的质量 (填“>”“<”或“=”)铝土矿中铝元素的质量。
【答案】 增大反应物接触面积,加快反应速率 A12O3+2NaOH=H2O+2NaAlO2 OH-、AlO A <
18.如图是模拟海水制盐的流程
(1)为了证明第①步所加的Ca(OH)2溶液已过量,某同学取少量①反应后的上层清液,向其中继续加入Ca(OH)2溶液,若 (填实验现象),则证明Ca(OH)2溶液已过量。
(2)实验结束后,兴趣小组对滤液进行探究
【提出问题】滤液中除了含有水和氯化钠外,还含有哪些溶质?
【提出猜想】根据实验①②③的操作后,作出如下猜想
猜想一:由于在②中加入了过量的碳酸钠溶液,所以滤液中除了含有水和氯化钠外,还仅含过量的 .
猜想二:由于在①加入了过量的氢氧化钙,发生反应生成了氢氧化镁和氯化钙,所以滤液中除了含有水和氯化钠外,只含有反应生成的氯化钙.
猜想三:由于②所加的过量碳酸钠在①之后,所加的碳酸钠把①中反应生成的氯化钙和过量的氢氧化钙全部除去,所以滤液中除了含有水和氯化钠外,还含有 和 .
【验证猜想】
步骤
实验操作
实验现象
推断
1
取少量滤液于试管中,加入过量的氯化钙溶液,振荡,静置
滤液中还含有 溶质
2
取步骤1反应后的混合液过滤后,取滤液少量于试管中加入
滤液中还含有氢氧化钠
【实验结论】经过兴趣小组的实验分析,推出猜想三是正确的.
【反思与拓展】为了使制得的精盐水只含有水和氯化钠,步骤④的作用是除去杂质,请写出其中一个反应的化学方程式: .
【答案】 无白色沉淀产生 碳酸钠 氢氧化钠 碳酸钠 产生白色沉淀 碳酸钠 无色酚酞试液 溶液变红色 NaOH+HCl═NaCl+H2O或Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
19.目前,全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。
I、制备草酸镍(NiC2O4,其中Ni为+2价):
工业上用含镍合金废料(除镍外,还含有Fe、Cu、Ca、Mg、C等杂质)制取草酸镍。
【资料卡片1】:
(1).过氧化氢(H2O2)俗称双氧水,是一种液体,受热易分解,可用于实验室制取氧气;过氧化氢能将+2价铁氧化为+3价铁。
(2).金属镍的化学性质类似于铁,与盐酸反应能生成氯化镍(NiCl2)。
根据下列工艺流程图回答问题:
(1)酸溶之后的滤渣中含有的金属是 (填化学式)。
(2)写出酸溶过程中Ni与盐酸反应的化学方程式 。
(3)加H2O2时,温度不能太高,其原因是 ,若H2O2在一开始酸溶时便与盐酸一起加入,则与原步骤酸溶过滤后的滤液相比,该滤液中会增加的金属离子是Cu2+和 (写离子符号)。
(4)已知Na2C2O4溶液加入NiCl2溶液发生复分解反应,写出该反应的化学方程式 。
II、镍粉制备:
工业用电解镍液(主要含NiSO4)制备碱式碳酸镍晶体xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O,并利用其制备镍粉,过程如下:
(5)反应器1中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3•2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化学式为 。
(6)反应器1的出料口获得的固体洗涤时,需用纯水洗涤,可以用来检验固体洗涤干净的试剂是 。
(7)反应器2中产生的气体Y是空气中含量最多的气体,该气体是 (填化学式)。
III、测定碱式碳酸镍晶体的组成:
测定碱式碳酸镍晶体【xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O】组成的实验方案及装置如下图:
【资料卡片2】:
碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2及H2O
【实验步骤】:
①检查装置气密性;②准确称取3.77g碱式碳酸镍晶体【xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O】放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量;④关闭弹簧夹a,加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出;⑤打开弹簧夹a,缓缓鼓入一段时间空气;⑥分别准确称量装置C、D、E的质量;⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)。
装置C/g
装置D/g
装置E/g
加热前
200.00
180.00
180.00
加热后
201.08
180.44
180.00
【实验分析及数据处理】:
(8)计算3.77g碱式碳酸镍晶体【xNiCO3•yNi(OH)2•zH2O】中镍元素的质量 g。(写出计算过程,精确到小数点后两位)
【答案】 Cu Ni+2HCl=NiCl2+H2↑ 防止过氧化氢受热分解 Fe3+ Na2C2O4+ NiCl2=NiC2O4↓+ 2NaCl。 CO2 BaCl2 N2 1.77g 3.77g-1.08g-0.44g=2.25g (2.25g×59/75)×100%=1.77g
20.软锰矿主要成分为MnO2,并含有少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等杂质。工业上制备硫酸锰晶体(MnSO4·H2O)的流程如图所示:
(1)在软锰矿的杂质中属于非金属氧化物的物质是 (填化学式)。
(2)软锰矿中涉及的反应有: ,研究人员研究铁的加入量和温度对锰元素浸出率的影响,部分数据如下表所示,编号2、3、4组数据绘制出如下图中a曲线,请根据下表数据预测40℃时锰元素浸出率受Fe加入量的影响规律,并在图中画出大致曲线。
编号
Fe加入量/g
温度/℃
锰元素浸出率%
1
43.7
40
86.5
2
39.2
50
80.0
3
42.0
50
85.0
4
43.7
50
95.0
(3)加入碳酸钙后溶液的pH逐渐增大,可将浸出液中杂质离子Fe3+、Al3+形成氢氧化物除去,根据下表“有关氢氧化物沉淀pH”,则应控制溶液的pH范围为 。
氢氧化物
Fe(OH)3
A1(OH)3
Mn(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀pH
1.8
4.1
8.3
9.4
完全沉淀pH
3.2
5.0
9.8
12.4
(4)滤液的成分是硫酸锰和硫酸镁,它们的溶解度曲线如图所示。
操作1是指在 (填“60”或“100”)℃时,蒸发水分、浓缩结晶,得到较多的MnSO4·H2O,然后 (填操作),洗涤、干燥。
(5)此项工艺需配制稀硫酸mg,则需取用98%的浓硫酸的质量为 g(计算结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)SiO2
(2)
(3)5.0≤pH<8.3
(4) 60 过滤
(5)0.51mg
21.CO2 的捕集与资源化利用是化学研究的热点。
(1)我国科学家李灿院士团队突破了太阳能电解水制取H2和CO2加氢制甲醇(CH3OH)的关键技术(液态太阳燃料技术),技术路线如图-1所示。
①该路线实现了能量间的相互转化,电解水的过程是由电能转化为 (填“化学能”或“太阳能”)。
②氢能存储/CO2加氢反应(催化剂:ZnO-ZrO2、压强:5.0 Mpa、温度:315~ 320°C)的化学方程式为 ,每生成1吨甲醇,理论上可减少排放 吨CO2。
③图-1中可循环使用的物质是CO2和 。
(2)捕集燃煤电厂烟气(含有CO2、N2、O2及H2O)中的CO2,并将其甲烷(CH4)化的流程如下。
【资料卡片】
a、MEA水溶液低温可吸收CO2,升高温度可解吸CO2。
b、恒温流化床反应器出口温度高。
①“吸收塔”中电厂烟气从塔底通入,MEA水溶液从塔顶喷淋。这样操作的优点是 ,“解吸塔”实现CO2解吸的操作是 。
②“设备A”可实现CH4和H2O气液分离,方法是 。
③根据资料卡片信息及流程,说出一种降低工艺成本的措施: 。
④CO2甲烷化的反应中,= 。
⑤不同制氢工艺碳排放量对比图如图-2所示,采用 (填制氢方式)可以实现碳减排。
【答案】(1) 化学能 设可减少二氧化碳的质量为x
答:可减少二氧化碳的质量为1.375t。 H2O
(2) 反应物可充分接触,反应更加充分 升高温度 降低温度 充分利用太阳能升高温度 1:2 风能制氢
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