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2024年中考化学专题复习·流程图题
1.硫酸锌可制备各种含锌材料,在防腐、医学上有很多应用。菱锌利矿的主要成分是ZnCO3,还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以菱锌矿为原料制备ZnSO4·7H2O的工艺流程如下图所示。(二氧化硅难溶于水,也不与稀硫酸反应)
回答下列问题:
(1)菱锌矿粉碎的目的 。
(2)滤渣甲的成分 (写化学式)。
(3)“转化”中加入足量锌粉,观察到有气泡产生,该反应方程式为 。
(4)“一系列操作”中,将硫酸锌晶体与溶液分离的操作是 。
2.工业上用粗硅原料(含氧化镁等杂质,其他杂质与酸不反应)制备高纯硅流程如下。
(1)“操作m”的名称是 。
(2)流程中,可以循环利用的物质是 (填化学式),
(3)“溶液”中含有的金属离子为 (写离子符号),
(4)写出SiCl4与H2反应的化学式的表达式 。
3.下图是工业制备硝酸的生产过程示意图。
(1)步骤①发生的反应属于基本反应类型中的 反应。
(2)步骤④中发生反应的化学方程式为 。
(3)制取硝酸过程中可循环使用的物质是 。
4.实验室有一份粗盐样品,其中含有泥沙和CaCl2、MgCl2、Na2SO4杂质,某化学兴趣小组的同学按以下流程对该样品进行提纯。
(1)写出加入过量氢氧化钠溶液时发生反应的化学方程式。
(2)写出操作1的名称。
(3)若氯化钡溶液和碳酸钠溶液的加入顺序颠倒,则所得氯化钠中可能含有什么杂质?
5.某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红(主要成分Fe2O3),要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如图所示:
(1)操作a的名称为 ,该操作使用玻璃棒的作用是 。
(2)工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为 。
(3)用化学式表示固体甲的成分 。
(4)溶液甲中的金属离子是 (填离子符号)
(5)步骤④的化学方程式为 。
6.下图是以空气为原料生产氮肥的过程示意图。
(1)步骤①分离液态空气制得氮气,其原理是利用氮气和氧气的 不同。
(2)步骤②参加反应的H2和N2的质量比是 。
(3)该流程中可循环使用的物质是 。
(4)步骤③中发生反应的化学方程式为 。
7.硫酸铜是农业上配制杀菌剂波尔多液的重要原料。一种以稀硫酸、氧化铁、铜粉为原料制备硫酸铜的流程如下:
已知:①;②
(1)稀硫酸和氧化铁反应的化学方程式为 。
(2)溶液B中溶质除了硫酸以外一定还有 (填化学式)。
(3)红褐色沉淀加热时,生成Fe2O3和一种常见的氧化物,反应的化学方程式为 。
(4)操作Ⅱ使用玻璃棒的作用是 。
(5)以铜粉的质量来计算所得硫酸铜晶体的产率,发现该产率超过100%,主要原因是 。
8.废弃电子产品会给环境造成严重影响,我们应将废旧电子产品进行分类回收,处理再利用,从废旧电器的某些部件中可以回收铜和银,其操作流程如图所示,按要求填空。
(1)在预处理的产品中,四种金属里最活泼的金属名称是 。
(2)步骤Ⅰ中观察到现象有 。
(3)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式是 。
(4)固体乙的成分是 。
9.空气是宝贵的自然资源,下图是以空气等为原料合成尿素【CO(NH2)2】的流程(部分产物略去)。请按要求回答下列相关问题:
(1)贮存Y的钢瓶外壁涂 色;“其他气体”中能用来代替氢气填充飞艇、气球的气体是 (填名称)。
(2)图中分离空气的过程属于 (填“物理”或“化学)变化。已知:常压下氮气沸点-196℃,氧气沸点-183℃。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,观察到的现象是 。
(3)X和H2转化为NH3的反应的符号表达式为 。
10.黄铜矿(主要成份CuFeS2)经初步处理后,所得溶液甲中含有CuSO4及H2SO4.某同学通过废铁屑制取补血剂原料碳酸亚铁并回收铜,步骤如图:
(1)步骤Ⅰ中,生成铜的化学方程式: 。
(2)步骤Ⅱ中加入一种可溶性试剂可实现其转化,从复分解反应发生的条件分析,该试剂可以是 (填化学式)。该反应化学方程式为: 。
(3)不溶物的成分是 (填化学式),为从不溶物中获得碳酸亚铁,你的处理方法是 。
11.有一包白色粉末,可能由CaCO3、Na2CO3、NaOH、MgCl2、BaCl2中的一种或几种组成。某同学为测定该样品的组成,称取20 g白色粉末按下述流程做实验(实验中微溶物视为可溶)。
结合实验过程完成下列问题:
(1)白色粉末中碳元素的质量分数为 。
(2)生成的10.4 g沉淀中所含物质的化学式为 。
(3)结合流程中现象可推知,原混合物中一定不含 。
(4)写出红色溶液变为无色溶液的的化学方程式 。
12.工业上用石灰石等物质为原料制备轻质碳酸钙,主要流程如下:
已知:石灰窑煅烧石灰石生成生石灰的反应为:
(1)煅烧石灰石前先将其粉碎的目的是 。
(2)浆池中发生了化合反应,其反应的化学方程式为 。
(3)下列说法正确的是 (填序号)。
A.石灰窑产生的窑气是纯净物
B.浆池的作用之一是分离生石灰中的杂质
C.得到的轻质碳酸钙比石灰石中碳酸钙的纯度高
13.河南省叶县被陈为“中国盐之都”。当地岩盐中氯化钠的平均含量为85-95%,还含有少量的CaCl2、MgCl2、Na2SO4杂质。同学们在老师指导下对收集的岩盐进行提纯。
(1)梳理思路:除杂时利用下列思维模型分析,可知该实验中的杂质离子是 。
(2)进行实验:取岩盐晶体于烧杯中,加水溶解,过滤,得到粗盐水;使用思维模型确定的除杂试剂近行除杂,依次加入过量氯化钡溶液、氢氧化钠和X溶液,过滤,向滤液加入少量稀盐酸后,立即蒸发结晶。其中X溶液是 。
(3)实验反思:有同学指出上述步骤存在不足,可能导致所得精盐中含有两种杂质。请设计实验检验这两种杂质是否存在 (简要写出实验步骤、现象和结论)
14.纳米碳酸钙是一种重要的无机化工产品,下图是某厂生产纳米碳酸钙的工艺流程。
请回答下列问题:
(1)请完成并配平该工艺中生成CaCO3固体的反应方程式:
CaCl2+ +CO2=CaCO3↓+ +H2O
(2)若在实验室中进行该实验,操作l的名称是 ,使用到的非玻璃实验用品有 、 。
(3)上述过程制得的碳酸钙粗品表面可能含有的可溶性杂质有 (写一种化学式即可)。操作2为: 、检验和干燥,检验操作中选用的试剂为 (选择序号)。
①NH4Cl溶液 ②AgNO3溶液 ③CaCl2溶液 ④Ba(NO3)溶液
(4)上述流程中的副产品可用作 (写一种用途)。
15.为了充分利用资源、保护环境,柳州市大力推行垃圾分类投放。某校化学课外小组进行垃圾分类活动时,在垃圾处理厂发现一些铜锌合金材料(主要含Cu、 Zn), 查阅资料后,同学们设计利用此铜锌合金回收铜并制取ZnSO4的工艺流程如下图: (反应条件已略去)
(1)从垃圾分类的角度分析,金属材料属于________。
A.厨余垃圾 B.可回收垃圾 C.有害垃圾 D.其他垃圾
(2)金属活动性Zn Cu(填“>”或“<”)。加入稀硫酸之前须将合金粉碎,目的是 。
(3)请写出步骤①溶解过程中Cu发生反应的化学方程式 。
(4)“溶解池”中也可在酸性条件下通入过量氧气代替H2O2,与加入过量H2O2相比的优点是 。
(5)步骤②中加入NaOH溶液的量不能太多,请说出原因: 。
16.(一)校园里的直饮水机通过多级净化,保证师生放心直饮,主要水处理步骤如图1:
(1)生活中常用 检验自来水是硬水还是软水。
(2)③的作用是 。②中反渗透膜是直饮水机的核心技术,反渗透膜上的孔径只有0.0001-0.001微米,相当于一根头发丝的百万分之一,它的工作原理如图2所示。反渗透膜 (填“能”或“不能”)将硬水软化,此操作的原理与净水方法中的 操作相似。
(二)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
Ⅰ.实验室制氢
(3)实验室中常用锌粒和稀硫酸反应制备氢气。该反应的化学方程式为 。
17.蛇纹石矿可以看做由 MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2 组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如图 1 所示:
查阅资料:A.几种物质沉淀和溶解时的 pH 如坐标图像所示;B.难溶性碱加热会生成两种氧化物,各元素化合价都不变。
(1)操作 a 名称 。
(2)在环节Ⅰ中产生的红褐色沉淀的反应方程式是 。
(3)进行环节Ⅰ时,需控制溶液 pH=6~7(有关沉淀与溶液 pH 的关系见如图 2),此时没有产生沉淀的离子是 (写离子符号)。Ca(OH)2 不能过量,若 Ca(OH)2 过量,可能导致 (填化学式,下同)溶解和产生另一种沉淀。
(4)从沉淀混合物 A 中经过一些操作可提取红色氧化物作颜料,具体操作是:先向沉淀物 A中加入氢氧化钠溶液调节 pH>13,经过一系列操作后灼烧,得到氧化物 (填化学式)做颜料。
18.砷(As)的化合物可用于半导体领域,如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用砷化镓薄膜电池来供电。从砷盐净化渣(成分为砷、锌、锡和铅等)分离出锌锡铅废渣的同时制备砷酸钠晶体(Na3AsO4•12H2O)的工艺流程如图1。
已知:①砷酸钠晶体易溶于水,难溶于乙醇,有毒性;②“浸出液”其主要成分为Na3AsO4和NaAsO2。③砷酸钠溶解度随温度升高而升高。
回答下列问题:
(1)在选择浸Zn的步骤中,用硫酸就能得到浸Zn液,说明Zn的活泼性 (选填“>”或“<”或“=”)As的活泼性。
(2)用控制变量法探究焙烧温度和焙烧时间对砷的浸出率影响如图2,则应选择的最佳焙烧温度和时间分别为 ℃、 min。
(3)“焙烧”时生成Na3AsO4的化学方程式为4As+6Na2CO3+5O2=4Na3AsO4+6 。Na3AsO4中As的化合价为 。
(4)“氧化”过程中若使用H2O2溶液作氧化剂,将NaAsO2氧化为Na3AsO4。其中H2O2溶液的加入速度要适中,若太慢则过氧化氢自身会分解,其分解反应的化学方程式为 。
(5)“一系列操作”具体为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥,用乙醇洗涤砷酸钠晶体的原因是 。
19.天然气是一种重要的能源。我国开采的天然气除含CH4外,还含有少量的H2S,为减少对环境的影响,在使用之前必须对天然气进行脱硫处理。脱硫的方法主要有以下3种:
方法一:金属氧化物催化法
Fe2O3脱硫和Fe2O3再生的反应如图1所示。
(1)Fe2O3脱硫过程。
①脱硫后生成的物质除S、FeS固体外,还有 。
②持续使用会使Fe2O3的脱硫效果减弱的原因可能是:生成的FeS附着在Fe2O3表面 。
(2)Fe2O3再生过程。在一定条件下,该过程反应的化学方程式为 。
方法二:热分解法
将H2S和CH4的混合气体通入反应容器中,发生的反应分两步进行,分别为:
反应1: 反应2:
在一定条件下,当反应相同时间后,测得容器中H2S、CH4、H2、S2和CS2五种气体分子的百分含量随温度的变化关系如图2所示。
已知:
(3)图2中虚线X表示的反应物是 (选填“H2S”或“CH4”)。
(4)温度低于1000℃时,CS2气体的含量几乎为0。原因可能是 。
(5)在1100℃~1150℃范围内,其他条件不变,随着温度的升高,S2气体的含量下降的原因可能是 。
方法三:光电催化法
(6)光电催化脱除H2S气体的原理如图,图3中总反应的化学方程式为 。
(7)与热分解法相比,光电催化法的优点是 。
20.对于金属材料,我们应该从多角度了解。
Ⅰ、金属的冶炼
(1)锡是最早发现并使用的金属之一,现广泛应用于航天、电子信息、化工等领域。锡砂主要成分为(杂质不含锡元素),其含锡量约为70%,则该锡砂中的质量分数约为 (结果精确到0.1%)。
(2)“古法炼锡”工艺流程:将木炭和锡砂相间逐层投入锡炉,高温熔炼冶锡,同时会产生CO,该反应的化学方程式为 。生活中的常见金属铁、铜、铝,在历史中被大规模冶炼出来的先后顺序是 。
Ⅱ、金属的性质
(3)研究人员取等质量、颗粒大小相同、不同锡含量的锡铝合金,加入25℃ 50mL的蒸馏水中,氢气产量与时间关系曲线如图所示。
①锡铝合金释氢过程主要是由铝跟热水反应产生氢氧化铝和氢气,该反应的化学方程式为 。
②铝跟热水反应时易形成致密的氧化膜阻碍反应,加入锡制成锡铝合金后能破坏氧化膜。据图分析,在相同实验条件下,0~8min内,锡含量与产生氢气的速率关系为 。
③实验结束时,氢气产量最高的是A1-10%Sn合金,推测可能的原因是 。
Ⅲ、金属的锈蚀与防护
(4)将锡镀于铁制品表面可防止铁生锈,其原理是 。
(5)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。“发蓝”过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
Ⅳ、金属的回收再利用
某工厂为充分利用废弃金属,将严重生锈的废铁屑(杂质不溶于水也不与稀盐酸反应)经过如下流程制备高铁酸钾。
【查阅资料】:①高铁酸钾难溶于乙醇,受热易分解,极易溶于水并与水反应。
②氧化时,发生的反应有
③高铁酸钾()是一种绿色环保、多功能水处理剂。
(6)“酸浸”过程中为了提高铁元素的浸出率,除了适当提高酸的浓度、适当升高温度、搅拌,还可以采取的措施是 。
(7)“酸浸”后溶液中含有的阳离子除了还有 (填离子符号)。
(8)反应Ⅰ中涉及的化学反应有:。其中a= 。
(9)反应Ⅱ主要涉及饱和KOH溶液与溶液之间的复分解反应,推测溶解度: (填“>”、“=”或“<”)。
(10)操作X包含:过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥。使用无水乙醇洗涤的目的是 、 。
2024年中考化学专题复习·流程图题参考答案
1.硫酸锌可制备各种含锌材料,在防腐、医学上有很多应用。菱锌利矿的主要成分是ZnCO3,还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以菱锌矿为原料制备ZnSO4·7H2O的工艺流程如下图所示。(二氧化硅难溶于水,也不与稀硫酸反应)
回答下列问题:
(1)菱锌矿粉碎的目的 。
(2)滤渣甲的成分 (写化学式)。
(3)“转化”中加入足量锌粉,观察到有气泡产生,该反应方程式为 。
(4)“一系列操作”中,将硫酸锌晶体与溶液分离的操作是 。
【答案】(1)增大菱锌矿与稀硫酸的接触面积,使反应速率更快,反应更充分
(2)SiO2
(3)
(4)过滤
2.工业上用粗硅原料(含氧化镁等杂质,其他杂质与酸不反应)制备高纯硅流程如下。
(1)“操作m”的名称是 。
(2)流程中,可以循环利用的物质是 (填化学式),
(3)“溶液”中含有的金属离子为 (写离子符号),
(4)写出SiCl4与H2反应的化学式的表达式 。
【答案】(1)过滤
(2)HCl
(3)Mg2+
(4)
3.下图是工业制备硝酸的生产过程示意图。
(1)步骤①发生的反应属于基本反应类型中的 反应。
(2)步骤④中发生反应的化学方程式为 。
(3)制取硝酸过程中可循环使用的物质是 。
【答案】(1)分解
(2)
(3)NO/一氧化氮
4.实验室有一份粗盐样品,其中含有泥沙和CaCl2、MgCl2、Na2SO4杂质,某化学兴趣小组的同学按以下流程对该样品进行提纯。
(1)写出加入过量氢氧化钠溶液时发生反应的化学方程式。
(2)写出操作1的名称。
(3)若氯化钡溶液和碳酸钠溶液的加入顺序颠倒,则所得氯化钠中可能含有什么杂质?
【答案】(1)
(2)蒸发
(3)氯化钡/BaCl2
5.某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红(主要成分Fe2O3),要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如图所示:
(1)操作a的名称为 ,该操作使用玻璃棒的作用是 。
(2)工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为 。
(3)用化学式表示固体甲的成分 。
(4)溶液甲中的金属离子是 (填离子符号)
(5)步骤④的化学方程式为 。
【答案】(1) 过滤 引流
(2)Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
(3)Fe、Cu
(4)Na+、Fe2+
(5)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
6.下图是以空气为原料生产氮肥的过程示意图。
(1)步骤①分离液态空气制得氮气,其原理是利用氮气和氧气的 不同。
(2)步骤②参加反应的H2和N2的质量比是 。
(3)该流程中可循环使用的物质是 。
(4)步骤③中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)沸点
(2)3:14
(3)一氧化氮
(4)4NH3+5O24NO+6H2O。
7.硫酸铜是农业上配制杀菌剂波尔多液的重要原料。一种以稀硫酸、氧化铁、铜粉为原料制备硫酸铜的流程如下:
已知:①;②
(1)稀硫酸和氧化铁反应的化学方程式为 。
(2)溶液B中溶质除了硫酸以外一定还有 (填化学式)。
(3)红褐色沉淀加热时,生成Fe2O3和一种常见的氧化物,反应的化学方程式为 。
(4)操作Ⅱ使用玻璃棒的作用是 。
(5)以铜粉的质量来计算所得硫酸铜晶体的产率,发现该产率超过100%,主要原因是 。
【答案】(1)
(2)CuSO4、Fe2(SO4)3
(3)
(4)搅拌,防止局部过热导致液滴飞溅
(5)操作Ⅰ加入Cu2(OH)2CO3,导致溶液中Cu的含量上升
8.废弃电子产品会给环境造成严重影响,我们应将废旧电子产品进行分类回收,处理再利用,从废旧电器的某些部件中可以回收铜和银,其操作流程如图所示,按要求填空。
(1)在预处理的产品中,四种金属里最活泼的金属名称是 。
(2)步骤Ⅰ中观察到现象有 。
(3)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式是 。
(4)固体乙的成分是 。
【答案】(1)镁
(2)产生气泡,溶液由无色变成浅绿色
(3)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
(4)铜、铁
9.空气是宝贵的自然资源,下图是以空气等为原料合成尿素【CO(NH2)2】的流程(部分产物略去)。请按要求回答下列相关问题:
(1)贮存Y的钢瓶外壁涂 色;“其他气体”中能用来代替氢气填充飞艇、气球的气体是 (填名称)。
(2)图中分离空气的过程属于 (填“物理”或“化学)变化。已知:常压下氮气沸点-196℃,氧气沸点-183℃。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,观察到的现象是 。
(3)X和H2转化为NH3的反应的符号表达式为 。
【答案】(1) 蓝 氦气
(2) 物理 木条熄灭
(3)略
10.黄铜矿(主要成份CuFeS2)经初步处理后,所得溶液甲中含有CuSO4及H2SO4.某同学通过废铁屑制取补血剂原料碳酸亚铁并回收铜,步骤如图:
(1)步骤Ⅰ中,生成铜的化学方程式: 。
(2)步骤Ⅱ中加入一种可溶性试剂可实现其转化,从复分解反应发生的条件分析,该试剂可以是 (填化学式)。该反应化学方程式为: 。
(3)不溶物的成分是 (填化学式),为从不溶物中获得碳酸亚铁,你的处理方法是 。
【答案】 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Na2CO3 FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4 Fe,Cu 往不溶物中加入过量稀硫酸,过滤,将含硫酸亚铁的滤液加入步骤Ⅱ中反应生成碳酸亚铁
11.有一包白色粉末,可能由CaCO3、Na2CO3、NaOH、MgCl2、BaCl2中的一种或几种组成。某同学为测定该样品的组成,称取20 g白色粉末按下述流程做实验(实验中微溶物视为可溶)。
结合实验过程完成下列问题:
(1)白色粉末中碳元素的质量分数为 。
(2)生成的10.4 g沉淀中所含物质的化学式为 。
(3)结合流程中现象可推知,原混合物中一定不含 。
(4)写出红色溶液变为无色溶液的的化学方程式 。
【答案】 4.5% CaCO3、Mg(OH)2 碳酸钠和氯化钡 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
12.工业上用石灰石等物质为原料制备轻质碳酸钙,主要流程如下:
已知:石灰窑煅烧石灰石生成生石灰的反应为:
(1)煅烧石灰石前先将其粉碎的目的是 。
(2)浆池中发生了化合反应,其反应的化学方程式为 。
(3)下列说法正确的是 (填序号)。
A.石灰窑产生的窑气是纯净物
B.浆池的作用之一是分离生石灰中的杂质
C.得到的轻质碳酸钙比石灰石中碳酸钙的纯度高
【答案】(1)增大反应物间的接触面积,提高原料利用率
(2)CaO
(3)BC
13.河南省叶县被陈为“中国盐之都”。当地岩盐中氯化钠的平均含量为85-95%,还含有少量的CaCl2、MgCl2、Na2SO4杂质。同学们在老师指导下对收集的岩盐进行提纯。
(1)梳理思路:除杂时利用下列思维模型分析,可知该实验中的杂质离子是 。
(2)进行实验:取岩盐晶体于烧杯中,加水溶解,过滤,得到粗盐水;使用思维模型确定的除杂试剂近行除杂,依次加入过量氯化钡溶液、氢氧化钠和X溶液,过滤,向滤液加入少量稀盐酸后,立即蒸发结晶。其中X溶液是 。
(3)实验反思:有同学指出上述步骤存在不足,可能导致所得精盐中含有两种杂质。请设计实验检验这两种杂质是否存在 (简要写出实验步骤、现象和结论)
【答案】(1)Ca2+、Mg2+、 (或钙离子、镁离子、硫酸根离子)
(2)碳酸钠溶液
(3)将精盐溶解,加入过量氯化钙溶液(或氯化钡溶液等),有白色沉淀生成;静置,向上层清液中滴加无色酚酞溶液。若溶液变红,则含有碳酸钠和氢氧化钠两种杂质,若溶液未变红,则只含有碳酸钠杂质
14.纳米碳酸钙是一种重要的无机化工产品,下图是某厂生产纳米碳酸钙的工艺流程。
请回答下列问题:
(1)请完成并配平该工艺中生成CaCO3固体的反应方程式:
CaCl2+ +CO2=CaCO3↓+ +H2O
(2)若在实验室中进行该实验,操作l的名称是 ,使用到的非玻璃实验用品有 、 。
(3)上述过程制得的碳酸钙粗品表面可能含有的可溶性杂质有 (写一种化学式即可)。操作2为: 、检验和干燥,检验操作中选用的试剂为 (选择序号)。
①NH4Cl溶液 ②AgNO3溶液 ③CaCl2溶液 ④Ba(NO3)溶液
(4)上述流程中的副产品可用作 (写一种用途)。
【答案】 2NH3·H2O 2NH4Cl 过滤 滤纸 漏斗架(或铁架台、铁圈) NH4Cl 或CaCl2 洗涤 ② 氮肥(化学肥料、化肥等均可)
15.为了充分利用资源、保护环境,柳州市大力推行垃圾分类投放。某校化学课外小组进行垃圾分类活动时,在垃圾处理厂发现一些铜锌合金材料(主要含Cu、 Zn), 查阅资料后,同学们设计利用此铜锌合金回收铜并制取ZnSO4的工艺流程如下图: (反应条件已略去)
(1)从垃圾分类的角度分析,金属材料属于________。
A.厨余垃圾 B.可回收垃圾 C.有害垃圾 D.其他垃圾
(2)金属活动性Zn Cu(填“>”或“<”)。加入稀硫酸之前须将合金粉碎,目的是 。
(3)请写出步骤①溶解过程中Cu发生反应的化学方程式 。
(4)“溶解池”中也可在酸性条件下通入过量氧气代替H2O2,与加入过量H2O2相比的优点是 。
(5)步骤②中加入NaOH溶液的量不能太多,请说出原因: 。
【答案】(1)B
(2) > 增大反应物之间的接触面积,提高反应速率,使反应更充分等(合理即可)
(3)
(4)反应后不用除杂质(合理即可)
(5)产物硫酸锌中会混入较多的硫酸钠杂质(或加入氢氧化钠溶液过多,会使铜离子和锌离子生成沉淀,无法制得铜和硫酸锌等,合理即可)
16.(一)校园里的直饮水机通过多级净化,保证师生放心直饮,主要水处理步骤如图1:
(1)生活中常用 检验自来水是硬水还是软水。
(2)③的作用是 。②中反渗透膜是直饮水机的核心技术,反渗透膜上的孔径只有0.0001-0.001微米,相当于一根头发丝的百万分之一,它的工作原理如图2所示。反渗透膜 (填“能”或“不能”)将硬水软化,此操作的原理与净水方法中的 操作相似。
(二)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
Ⅰ.实验室制氢
(3)实验室中常用锌粒和稀硫酸反应制备氢气。该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)肥皂水
(2) 杀菌消毒 不能 过滤
(3)
17.蛇纹石矿可以看做由 MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2 组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如图 1 所示:
查阅资料:A.几种物质沉淀和溶解时的 pH 如坐标图像所示;B.难溶性碱加热会生成两种氧化物,各元素化合价都不变。
(1)操作 a 名称 。
(2)在环节Ⅰ中产生的红褐色沉淀的反应方程式是 。
(3)进行环节Ⅰ时,需控制溶液 pH=6~7(有关沉淀与溶液 pH 的关系见如图 2),此时没有产生沉淀的离子是 (写离子符号)。Ca(OH)2 不能过量,若 Ca(OH)2 过量,可能导致 (填化学式,下同)溶解和产生另一种沉淀。
(4)从沉淀混合物 A 中经过一些操作可提取红色氧化物作颜料,具体操作是:先向沉淀物 A中加入氢氧化钠溶液调节 pH>13,经过一系列操作后灼烧,得到氧化物 (填化学式)做颜料。
【答案】(1)过滤
(2)
(3) Mg2+ Al(OH)3
(4)Fe2O3
18.砷(As)的化合物可用于半导体领域,如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用砷化镓薄膜电池来供电。从砷盐净化渣(成分为砷、锌、锡和铅等)分离出锌锡铅废渣的同时制备砷酸钠晶体(Na3AsO4•12H2O)的工艺流程如图1。
已知:①砷酸钠晶体易溶于水,难溶于乙醇,有毒性;②“浸出液”其主要成分为Na3AsO4和NaAsO2。③砷酸钠溶解度随温度升高而升高。
回答下列问题:
(1)在选择浸Zn的步骤中,用硫酸就能得到浸Zn液,说明Zn的活泼性 (选填“>”或“<”或“=”)As的活泼性。
(2)用控制变量法探究焙烧温度和焙烧时间对砷的浸出率影响如图2,则应选择的最佳焙烧温度和时间分别为 ℃、 min。
(3)“焙烧”时生成Na3AsO4的化学方程式为4As+6Na2CO3+5O2=4Na3AsO4+6 。Na3AsO4中As的化合价为 。
(4)“氧化”过程中若使用H2O2溶液作氧化剂,将NaAsO2氧化为Na3AsO4。其中H2O2溶液的加入速度要适中,若太慢则过氧化氢自身会分解,其分解反应的化学方程式为 。
(5)“一系列操作”具体为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥,用乙醇洗涤砷酸钠晶体的原因是 。
【答案】(1)>
(2) 600 130
(3) CO2 +5
(4)2H2O2=2H2O+O2↑
(5) 降温结晶 因为晶体难溶于乙醇,用乙醇洗可以减少晶体损失
19.天然气是一种重要的能源。我国开采的天然气除含CH4外,还含有少量的H2S,为减少对环境的影响,在使用之前必须对天然气进行脱硫处理。脱硫的方法主要有以下3种:
方法一:金属氧化物催化法
Fe2O3脱硫和Fe2O3再生的反应如图1所示。
(1)Fe2O3脱硫过程。
①脱硫后生成的物质除S、FeS固体外,还有 。
②持续使用会使Fe2O3的脱硫效果减弱的原因可能是:生成的FeS附着在Fe2O3表面 。
(2)Fe2O3再生过程。在一定条件下,该过程反应的化学方程式为 。
方法二:热分解法
将H2S和CH4的混合气体通入反应容器中,发生的反应分两步进行,分别为:
反应1: 反应2:
在一定条件下,当反应相同时间后,测得容器中H2S、CH4、H2、S2和CS2五种气体分子的百分含量随温度的变化关系如图2所示。
已知:
(3)图2中虚线X表示的反应物是 (选填“H2S”或“CH4”)。
(4)温度低于1000℃时,CS2气体的含量几乎为0。原因可能是 。
(5)在1100℃~1150℃范围内,其他条件不变,随着温度的升高,S2气体的含量下降的原因可能是 。
方法三:光电催化法
(6)光电催化脱除H2S气体的原理如图,图3中总反应的化学方程式为 。
(7)与热分解法相比,光电催化法的优点是 。
【答案】(1) 二氧化硫/SO2 阻止了硫化氢与氧化铁的接触
(2)
(3)CH4
(4)较低温度下,反应2没有发生
(5)高温下,主要发生反应2
(6)
(7)利用太阳能催化法脱除H2S,耗能低
20.对于金属材料,我们应该从多角度了解。
Ⅰ、金属的冶炼
(1)锡是最早发现并使用的金属之一,现广泛应用于航天、电子信息、化工等领域。锡砂主要成分为(杂质不含锡元素),其含锡量约为70%,则该锡砂中的质量分数约为 (结果精确到0.1%)。
(2)“古法炼锡”工艺流程:将木炭和锡砂相间逐层投入锡炉,高温熔炼冶锡,同时会产生CO,该反应的化学方程式为 。生活中的常见金属铁、铜、铝,在历史中被大规模冶炼出来的先后顺序是 。
Ⅱ、金属的性质
(3)研究人员取等质量、颗粒大小相同、不同锡含量的锡铝合金,加入25℃ 50mL的蒸馏水中,氢气产量与时间关系曲线如图所示。
①锡铝合金释氢过程主要是由铝跟热水反应产生氢氧化铝和氢气,该反应的化学方程式为 。
②铝跟热水反应时易形成致密的氧化膜阻碍反应,加入锡制成锡铝合金后能破坏氧化膜。据图分析,在相同实验条件下,0~8min内,锡含量与产生氢气的速率关系为 。
③实验结束时,氢气产量最高的是A1-10%Sn合金,推测可能的原因是 。
Ⅲ、金属的锈蚀与防护
(4)将锡镀于铁制品表面可防止铁生锈,其原理是 。
(5)对钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止钢铁锈蚀。“发蓝”过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
Ⅳ、金属的回收再利用
某工厂为充分利用废弃金属,将严重生锈的废铁屑(杂质不溶于水也不与稀盐酸反应)经过如下流程制备高铁酸钾。
【查阅资料】:①高铁酸钾难溶于乙醇,受热易分解,极易溶于水并与水反应。
②氧化时,发生的反应有
③高铁酸钾()是一种绿色环保、多功能水处理剂。
(6)“酸浸”过程中为了提高铁元素的浸出率,除了适当提高酸的浓度、适当升高温度、搅拌,还可以采取的措施是 。
(7)“酸浸”后溶液中含有的阳离子除了还有 (填离子符号)。
(8)反应Ⅰ中涉及的化学反应有:。其中a= 。
(9)反应Ⅱ主要涉及饱和KOH溶液与溶液之间的复分解反应,推测溶解度: (填“>”、“=”或“<”)。
(10)操作X包含:过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥。使用无水乙醇洗涤的目的是 、 。
【答案】(1)88.8%
(2) Cu、Fe、Al
(3) 其他条件相同时,合金中Sn含量越高,产生速率越大 等质量的合金中,Sn含量越低,Al含量越高,产生质量越多
(4)隔绝氧气和水
(5)化学
(6)延长酸浸时间(合理即可)
(7)、
(8)9
(9)<
(10) 有利于低温条件下快速干燥 防止溶于水并与水反应导致产率降低
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