2024年中考化学专题复习---化工流程题
2024-08-16
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内容正文:
2024年中考化学专题复习-化工流程题
1.工业上用石灰石(含少量Fe2O3)为原料制备高纯碳酸钙的流程如图,回答下列问题:
(1)“沉钙”时发生的化学方程式为:,X的化学式为 ;
(2)“沉钙”中其他条件相同,当温度升高时碳酸钙的产率明显下降,主要原因是 ;
(3)流程中可循环利用的物质有 (写一种即可);
(4)“酸溶”过程中会观察到溶液由无色变为 。
2.以FeSO4和KCl为原料生产K2SO4和铁红颜料,部分流程如下:
(1)实验室中进行过滤时所用玻璃仪器有 、漏斗和烧杯。
(2)流程中加入“X溶液”是 。
(3)流程中加入“有机溶剂”的作用是 (填“增大”或“减小”)K2SO4的溶解度。
(4)K2SO4晶体需要经过洗涤才能得到高纯度的产品。洗涤时不可选用 。
a.NH4Cl饱和溶液 b.冰水 c.K2SO4饱和溶液
3.氨既是一种重要化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及以氨为原料制硝酸(HNO3)的流程示意图。
(1)化合物X是一种常见溶剂,其化学式是 。
(2)反应Ⅰ化学方程式是 。
(3)反应III产生的NO如何处理,你的建议是 。
4.某科学兴趣小组,用废渣(主要为CaCO3,还含有C、Fe2O3、MgO等少量杂质)去制作CaCl2,反应过程如图所示。
(1)I过程中加过量稀盐酸溶液的目的是 。
(2)I过程中MgO发生反应的化学反应方程式 ,此反应为 反应(填基本反应类型)。
(3)滤渣一的成分为 (填化学式)。
(4)X溶液中溶质是 (填物质名称)。
5.实验室有一包混有少量泥沙的食盐,同学们想利用所学的化学知识将混在食盐中的泥沙除去。请你参与他们的实验并回答有关问题:
(1)在物质A、B、C、D、E中属于纯净物的有(填序号) 。
(2)操作a、b、c依次是a ,b ,c 。
(3)可以采用上述方法分离食盐与泥沙,原因是 。
6.某兴趣小组以石灰石为原料制备食品级添加剂丙酸钙,其流程如图所示。已知丙酸钙易溶于水,微溶于乙醇,加热时会分解,且在潮湿空气中易潮解。
(1)石灰石高温煅烧发生反应的化学方程式为 。
(2)粉碎过筛的目的是 。
(3)丙酸与氢氧化钙发生的反应为,该反应属于 (填基本反应类型)反应。
(4)过滤需要使用的玻璃仪器有 (写出2个即可)。
(5)操作a的步骤包括 、 。
(6)试剂X为 (填名称)。
(7)丙酸钙应存放于 处。
7.兴趣小组在实验室用某石灰石(含少量Fe2O3)为原料制备高纯CaCO3的流程如图所示,请回答下列问题:
(1)“酸溶”前为使反应物接触更充分,应对石灰石进行的操作是 。
(2)“沉钙”时发生反应的化学方程式为:,X的化学式为 。
(3)“沉钙”中,其他条件相同,当温度高于35℃时CaCO3产率会明显下降,其主要原因:一是氨水挥发和分解速率加快,二是 。
(4)流程中可循环利用的物质有 (写一种)。
8.硫酸铜是一种重要的化工原料。某兴趣小组查阅相关资料,并提出用回收的废旧电线制备蓝色胆矾(CuSO4•xH2O)
资料:①CuSO4•xH2O易溶于水、难溶于酒精,加热时会逐步失去结晶水,最终生成CuSO4。
②白色粉末CuSO4易与水化合生成CuSO4•xH2O。
③加热条件下,铜与浓硫酸可发生反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
Ⅰ.铜与酸的反应。
(1)铜不能直接与稀硫酸反应得到硫酸铜,原因是 。
(2)若用50g98%的浓硫酸与足量铜充分反应,得到硫酸铜的质量小于40g,其原因是 。该方法制备硫酸铜的缺点是 。
Ⅱ.硫酸铜晶体的制备。
根据资料设计了如图所示制备硫酸铜的方案。
(3)铜与稀硫酸、H2O2反应形成蓝色溶液的化学方程式为 。
(4)加入H2O2后要求温度控制在50℃~60℃,不能太高的原因是 。
9.盐湖提钾后产生的天然结晶水氯镁石中含有较多量的,少量的KCl、NaCl及泥沙。图1为从天然结晶水氯镁石提纯结晶水氯镁石的某工艺流程。
已知:①易溶于水和乙醇,KCl和NaCl微溶于乙醇;
②;。
(1)“溶解”时,天然结晶水氯镁石粉碎的主要目的是 ;选用无水乙醇而不选用水进行溶解的原因是 。
(2)操作完毕后展开滤纸,若黑色代表滤渣,则看到的情况最接近图中 (填字母)。
(3)提纯的过程只是一个简单的溶解-析出过程,其具有的优点有 。不考虑操作因素,产生晶体实际质量可能大于理论质量的原因是 。
(4)研究发现:天然结晶水氯镁石表面的孔隙较少,上述流程提纯得到的晶体表面孔隙较多,根据流程图分析,可能的原因是 。
(5)在一定条件下会分解生成、和水,该反应的化学方程式为 。
为进一步探究水氯镁石的分解,取一定质量加热至590℃时,生成一种仅含两种元素的固体物质,测得过程中固体的质量变化率约为80%(已知:固体的质量变化率=),则该固体物质的化学式为 。
(6)结晶水氯镁石可生产。某天然结晶水氯镁石中的含量为81.2%,现需生产13.8t的,求至少所需该种天然结晶水氯镁石的质量。
10.2024年5月8日下午,我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母“福建舰”完成为期8天的首次试航,顺利返回码头。
(1)“福建舰”建造用到了钛合金。工业上用金红石(主要成分为TiO2)制备金属钛的工艺流程如图所示,分析流程,回答下列问题。
【查阅资料】 钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。
①氯化炉中发生反应的化学方程式为:TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2X,X是 。
②还原炉内通入氩气的目的是 。
③蒸馏炉中利用海绵钛和氯化镁的 不同,将氯化镁分离。
④流程中可循环利用的物质是 和 。
(2)“福建舰”32面相控阵雷达全球第一、该雷达使用氮化镓技术,氮化镓中Ga为+3价,N为-3价,其化学式为 ,
(3)“福建舰”外壳用涂料覆盖,是为了防止钢铁材料与 接触而锈蚀。
(4)“福建舰”上有大量起隐身作用的低磁钢,高锰钢是常见的低磁钢。验证锰(Mn)的金属活动性顺序在铝和锌之间的实验方案为 (填试剂和操作)。
(5)航母维护过程中某废液里含有少量的硝酸银和硝酸铜,为回收利用资源和防止污染,工作人员向该废液中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤液中加入少量的稀盐酸,无沉淀产生,则滤出的固体中一定含有 ,滤液中一定含有的金属离子是 。
11.造纸术是中国古代四大发明之一,造纸方法有多种。
方法一:植物纤维造纸
(1)如图为一种植物纤维造纸流程,操作a的原理类似化学实验中的 操作,所得废液中一定含有的溶质是 。
方法二:方解石造纸:
资料:Ⅰ.方解石的主要成分为CaCO3,还含有少量MgO、Fe2O3、SiO2等杂质;
Ⅱ.聚乙烯塑料、SiO2、粘合剂均难溶于水,且不与盐酸反应。
(2)如图为一种方解石造纸流程,为提高“石头纸”质量,将方解石粉碎成超细纳米级粉末;此造纸流程全程无需用水,加入可降解塑料和无毒无害粘合剂;混合器内需要进行的操作是 ,相较方法一,此法造纸的优点有 (写一点)。
(3)所制的成品纸张在使用、保存过程中应避免与酸性物质接触,否则可能发生的反应为 (以稀盐酸为例,写一个有氧化物参加的化学反应方程式)。
12.硫酸锌可制备各种含锌材料,在防腐,医学上有很多应用。菱锌矿的主要成分是,还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以菱锌矿为原料制备的工艺流程如下图所示。
资料查阅: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”的目的是 。
(2)写出“酸浸”时一种氧化物参与的反应 (化学方程式表示),该反应的基本反应类型为 。
(3)一系列操作中,有一步操作是降温结晶,说明的溶解度随着温度的升高而 。(填“增大”或“减小”)
(4)下列说法正确的是___________(填字母序号)
A.在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,说明锌粉一定足量
B.滤渣甲、滤渣乙一定都能与稀硫酸反应产生气体
C.滤液2的质量一定比滤液1的质量大
13.(1)乙烯的产量常用于衡量一个国家石油化工发展水平,乙烯可以水化法制乙醇,还可以形成聚合物,生活中使用的食品袋大部分是由聚乙烯塑料制成的,聚乙烯塑料属于 材料。
(2)我国的煤炭资源丰富,但液体燃料短缺。通过“煤液化”技术,用煤炭(煤炭的主要成分是炭)和水制取甲醇对我国具有重要意义、主要流程如图:
①汽化炉中发生了置换反应,化学方程式是 。
②合成塔中以CO和H2为原料生产甲醇(CH3OH)时,按照“绿色化学”原则,应调节原料中CO和H2的分子个数比是 。
(3)化学链燃烧是一种绿色的、高效的燃烧方式,燃料不直接与空气接触。下图是利用金属镍(Ni)进行化学链燃烧的流程图:
燃料反应器中发生的部分化学反应如下:Ⅰ、H2+NiONi+H2O Ⅱ、CO+NiONi+CO2
其中发生还原反应的物质是 (填化学式)。
(4)新能源的开发和使用。氢气是目前最理想的能源,在氢能源的开发和利用中,ZnFe2O4可用于循环分解水制氢气,其反应可以表示为:6ZnFe2O4=6ZnO+4Fe3O4+O2↑ 3ZnO+2Fe3O4+H2O=3ZnFe2O4+H2↑。该循环制氢中不断消耗的物质是 (填化学式),H2目前还不能作为燃料被广泛应用,其理由 (答一条即可)。
14.中国将在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”。为了实现“双碳”目标,全社会各个领域开始行动起来。其中碳转化和碳封存是实现碳中和的主要途径之一。
I.碳转化
(1)科学家已经研究出多种方式来实现二氧化碳的转化。例如我国研发的“液态太阳燃料合成技术”,甲醇(CH3OH)等液体燃料被形象地称为“液态阳光”。利用二氧化碳和氢气作为原料,在纳米纤维催化剂的作用下生成甲醇(CH3OH)和水,该反应的化学方程式为 。
II.碳封存
化学链燃烧技术是利用载氧体(金属氧化物)将空气中的氧传输至燃料的新技术,利用化学链燃烧技术捕捉甲烷(CH4)燃烧所产生的CO2,再利用NaOH溶液喷淋捕捉CO2的工艺流程图如下:
(2)比较物质中氧元素的质量分数:Cu2O CuO(填“>”“<”或“=”)。
(3)请写出空气反应器中的物质在加热条件下反应的化学方程式: ,该反应属于 (填基本反应类型).
(4)该流程图中可循环利用的物质有 。(至少写两种)
(5)北京冬奥会速滑馆“冰丝带”制冰采用了世界上最先进的二氧化碳跨临界直冷制冰技术,该项技术利用了固态二氧化碳的 性质。
15.氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。
I.古法制盐:古人用煎盐法制取食盐主要步骤有:①制卤水;②测卤水浓度;③煎卤得粗盐;④用“花水”冲洗粗盐得精品盐。
制取卤水的方法有两种:
刮土淋卤:将结有盐霜的土,聚集成堆,清水浇注,卤水从堆底流出;
草木灰淋卤:将草木灰浸入海水然后晾晒至现出白光,再用海水淋之,得卤水。
(1)卤水中的溶剂是 ,卤水中存在大量的阴离子是 (填离子符号)。
(2)卤水入锅前,以石莲子或鸡蛋投入卤中,检验卤水浓度,石莲子或者鸡蛋沉入水下的为淡卤,半飘浮的为半淡卤,浮立于水面的为成卤,其中溶质质量分数最大的是 (填“淡卤”“半淡卤”或“成卤”)。
(3)以成卤入锅煎盐,有白色晶体析出时,此时卤水是 溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(4)经调查发现,“花水”是NaCl的饱和溶液,用“花水”冲洗粗盐而不用淡水冲洗的原因是 。
II.工业制盐:目前工业上常用真空法制备食盐,通过减压使热的海水快速蒸发而获得食盐。小涵在实验室中用溶液a(3%NaCl溶液1000g)模拟真空法制备食盐的流程(忽略物质的损耗)及氯化钠溶解度曲线如图所示:
(5)步骤1中分子的______发生了变化。
A.间距 B.质量 C.种类 D.个数
(6)溶液a中溶质的质量为 g。溶液a经减压蒸发后得到溶液b和NaCl固体xg,x的数值为 。溶液b的质量 溶液c的质量(填“<”“=”或“>”)。
(7)海水晒盐是借助日光和风力使水分蒸发。对比分析真空制盐,海水晒盐的优点是______。
A.节省能源 B.成本低廉 C.生产效率高
16.氢氧化钠是一种无机化合物,化学式为NaOH,俗称火碱、烧碱、苛性钠,它是一种强碱性化合物,常用于印染工业中。用浓的氢氧化钠溶液为全棉机织布印染的流程如图所示。请分析流程,回答有关问题。
(1)纺纱时,有很多短而松散的纤维露于纱线的表面,再加上织机的摩擦,使白坯布表面耸立着一层短纤维绒毛。此时,烧毛的目的在于 。
(2)在印染之前,纺织物需要进行预处理以除去油脂和其他杂质。用浓氢氧化钠溶液处理表面油脂的过程发生了 (选填“化学变化”或“物理变化”)。
(3)过氧化氢是优良的氧化漂白剂。过氧化氢对纤维素纤维(如棉织物)的漂白一般是在加热条件下进行的;pH(如图)范围控制在 漂白效果最佳。
(4)定色时,印染厂会加入适量稀硫酸中和。发生反应的化学方程式为 。
(5)氢氧化钠是一种应用广泛的工业化学品,但是使用不慎也会产生危险。若氢氧化钠溶液不小心滴到皮肤上,应 。
17.我国是一个海洋大国,海城面积十分辽阔。习主席指出,一定要向海洋进军,加快建设海洋强国。某兴趣小组设计的综合利用海水的部分流程如图所示,请回答下列问题。
(1)海水制镁:步骤①制取氢氧化镁选择向母液中加入石灰乳,而不是向海水中直接加入石灰乳,原因是 。
(2)海水晒盐:在实验室中除去粗盐中的难溶性杂质,可依次通过溶解,过滤、蒸发结晶等操作。过滤操作中要用到玻璃棒,其作用是 .从海水得到的粗盐,往往含有可溶性杂质(主要有),可依次加入过量的溶液,其中两种试剂可以用 (填名称)溶液代替。
(3)海水制碱:步骤⑧⑨是氨碱法制纯碱的流程,步骤⑧中需要向饱和溶液中先后加入的两种物质是 (写化学式)。步骤⑨中发生反应的化学方程式是 。
(4)氯碱工业:步骤⑥是电解饱和溶液制取烧碱,该反应的化学方程式为 。
(5)盐湖捞碱:青海省柴达木盆地的察尔汗盐湖是我国最大的天然内陆咸水湖,当地农民通过“冬天捞碱,夏天晒盐”获得大量湖盐。
①“冬天捞碱”利用的原理是 结晶。
②时,氯化钠和碳酸钠饱和溶液的溶质质量 相等(填“一定”或“不一定”)。
18.纯碱()是重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产,侯德榜是我国制碱工业的先驱,他改进了纯碱的生产工艺,为纯碱工业的发展作出了杰出的贡献。工业上以天然气、空气、食盐等为原料制取纯碱的部分工艺流程如图:
(1)反应①的化学方程式为 。
(2)反应③析出晶体,化学方程式为:。操作1的名称是 ,母液中含有的阳离子有 (写离子符号)。
(3)反应④中在加热时发生分解反应,生成物X的化学式为 ,该物质可循环利用。此流程中还可循环利用的物质是 。②的基本反应类型 。
(4)上述流程中副产品在农业上作氮肥时,不能和 混合施用。
(5)根据上述反应③和复分解反应的原理,结合溶解度曲线(如上图),写出以硫酸铵和氯化钾为原料制取硫酸钾晶体的化学方程式: 。
19.还原《千里江山图》的舞蹈《只此青绿》将中华传统美学表现的淋漓尽致,绘画中用到的石绿即孔雀石,孔雀石主要成分为,还含有少量(难溶于水不与稀硫酸反应)、杂质,现以孔雀石为原料制取胆矾的部分工艺流程如下图所示。该工艺条件下,各离子开始沉淀及完全沉淀时的如下表所示。
离子
开始沉淀时的
完全沉淀时的
2.7
3.2
4.4
6.4
7.0
8.8
(1)将孔雀石研磨成粉末的目的是 。
(2)写出与稀硫酸反应的化学方程式: 。
(3)“反应”所得滤液中的溶质有、 、 (写化学式)。
(4)“氧化”步骤选双氧水作氧化剂而不用硝酸的原因是 。
(5)“操作I”中加入的目的是通过调节溶液的,使沉淀,应控制在 范围之间。
(6)“操作Ⅱ”包括蒸发浓缩、降温结晶、 、洗涤、干燥等。“洗涤”过程中常用95%的酒精做洗涤剂,优点是 。
(7)取,其受热脱水过程的热重曲线(剩余固体质量随温度变化的曲线)如图所示。则晶体存在的最高温度约为 ℃。
(8)将固体加热到570℃分解后,得到的主要产物是黑色粉末、硫的一种氧化物和水蒸气,该反应的化学方程式为: 。
2024年中考化学专题复习-化工流程题参考答案
1.工业上用石灰石(含少量Fe2O3)为原料制备高纯碳酸钙的流程如图,回答下列问题:
(1)“沉钙”时发生的化学方程式为:,X的化学式为 ;
(2)“沉钙”中其他条件相同,当温度升高时碳酸钙的产率明显下降,主要原因是 ;
(3)流程中可循环利用的物质有 (写一种即可);
(4)“酸溶”过程中会观察到溶液由无色变为 。
【答案】(1)CaCl2
(2)温度升高,二氧化碳的溶解度变小
(3)NH3/H2O
(4)黄色
2.以FeSO4和KCl为原料生产K2SO4和铁红颜料,部分流程如下:
(1)实验室中进行过滤时所用玻璃仪器有 、漏斗和烧杯。
(2)流程中加入“X溶液”是 。
(3)流程中加入“有机溶剂”的作用是 (填“增大”或“减小”)K2SO4的溶解度。
(4)K2SO4晶体需要经过洗涤才能得到高纯度的产品。洗涤时不可选用 。
a.NH4Cl饱和溶液 b.冰水 c.K2SO4饱和溶液
【答案】 玻璃棒 稀硫酸 减小 ab
3.氨既是一种重要化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及以氨为原料制硝酸(HNO3)的流程示意图。
(1)化合物X是一种常见溶剂,其化学式是 。
(2)反应Ⅰ化学方程式是 。
(3)反应III产生的NO如何处理,你的建议是 。
【答案】(1)H2O
(2)N2+3H22NH3
(3)回收利用到反应II中
4.某科学兴趣小组,用废渣(主要为CaCO3,还含有C、Fe2O3、MgO等少量杂质)去制作CaCl2,反应过程如图所示。
(1)I过程中加过量稀盐酸溶液的目的是 。
(2)I过程中MgO发生反应的化学反应方程式 ,此反应为 反应(填基本反应类型)。
(3)滤渣一的成分为 (填化学式)。
(4)X溶液中溶质是 (填物质名称)。
【答案】(1)使碳酸钙、氧化铁、氧化镁完全反应
(2) 复分解
(3)C
(4)氢氧化钠
5.实验室有一包混有少量泥沙的食盐,同学们想利用所学的化学知识将混在食盐中的泥沙除去。请你参与他们的实验并回答有关问题:
(1)在物质A、B、C、D、E中属于纯净物的有(填序号) 。
(2)操作a、b、c依次是a ,b ,c 。
(3)可以采用上述方法分离食盐与泥沙,原因是 。
【答案】 E 沉降 过滤 蒸发(结晶 食盐能溶于水,泥沙不能溶于水(或食盐和泥沙的性质不同或食盐和泥沙颗粒大小不同)
6.某兴趣小组以石灰石为原料制备食品级添加剂丙酸钙,其流程如图所示。已知丙酸钙易溶于水,微溶于乙醇,加热时会分解,且在潮湿空气中易潮解。
(1)石灰石高温煅烧发生反应的化学方程式为 。
(2)粉碎过筛的目的是 。
(3)丙酸与氢氧化钙发生的反应为,该反应属于 (填基本反应类型)反应。
(4)过滤需要使用的玻璃仪器有 (写出2个即可)。
(5)操作a的步骤包括 、 。
(6)试剂X为 (填名称)。
(7)丙酸钙应存放于 处。
【答案】(1)
(2)选取细小的颗粒,增大反应物间的接触面积,提高反应速率
(3)复分解
(4)漏斗、玻璃棒
(5) 蒸发浓缩 冷却结晶
(6)乙醇
(7)阴凉干燥
7.兴趣小组在实验室用某石灰石(含少量Fe2O3)为原料制备高纯CaCO3的流程如图所示,请回答下列问题:
(1)“酸溶”前为使反应物接触更充分,应对石灰石进行的操作是 。
(2)“沉钙”时发生反应的化学方程式为:,X的化学式为 。
(3)“沉钙”中,其他条件相同,当温度高于35℃时CaCO3产率会明显下降,其主要原因:一是氨水挥发和分解速率加快,二是 。
(4)流程中可循环利用的物质有 (写一种)。
【答案】(1)粉碎
(2)H2O
(3)CO2溶解度随温度升高而减小
(4)NH3(或“H2O”)
8.硫酸铜是一种重要的化工原料。某兴趣小组查阅相关资料,并提出用回收的废旧电线制备蓝色胆矾(CuSO4•xH2O)
资料:①CuSO4•xH2O易溶于水、难溶于酒精,加热时会逐步失去结晶水,最终生成CuSO4。
②白色粉末CuSO4易与水化合生成CuSO4•xH2O。
③加热条件下,铜与浓硫酸可发生反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
Ⅰ.铜与酸的反应。
(1)铜不能直接与稀硫酸反应得到硫酸铜,原因是 。
(2)若用50g98%的浓硫酸与足量铜充分反应,得到硫酸铜的质量小于40g,其原因是 。该方法制备硫酸铜的缺点是 。
Ⅱ.硫酸铜晶体的制备。
根据资料设计了如图所示制备硫酸铜的方案。
(3)铜与稀硫酸、H2O2反应形成蓝色溶液的化学方程式为 。
(4)加入H2O2后要求温度控制在50℃~60℃,不能太高的原因是 。
【答案】(1)在金属活动性顺序里,铜排在氢后
(2) 随着反应的进行,硫酸的浓度减小,而铜与稀硫酸不能反应 反应生成了二氧化硫,会污染空气(合理即可)
(3)
(4)防止过氧化氢受热分解
9.盐湖提钾后产生的天然结晶水氯镁石中含有较多量的,少量的KCl、NaCl及泥沙。图1为从天然结晶水氯镁石提纯结晶水氯镁石的某工艺流程。
已知:①易溶于水和乙醇,KCl和NaCl微溶于乙醇;
②;。
(1)“溶解”时,天然结晶水氯镁石粉碎的主要目的是 ;选用无水乙醇而不选用水进行溶解的原因是 。
(2)操作完毕后展开滤纸,若黑色代表滤渣,则看到的情况最接近图中 (填字母)。
(3)提纯的过程只是一个简单的溶解-析出过程,其具有的优点有 。不考虑操作因素,产生晶体实际质量可能大于理论质量的原因是 。
(4)研究发现:天然结晶水氯镁石表面的孔隙较少,上述流程提纯得到的晶体表面孔隙较多,根据流程图分析,可能的原因是 。
(5)在一定条件下会分解生成、和水,该反应的化学方程式为 。
为进一步探究水氯镁石的分解,取一定质量加热至590℃时,生成一种仅含两种元素的固体物质,测得过程中固体的质量变化率约为80%(已知:固体的质量变化率=),则该固体物质的化学式为 。
(6)结晶水氯镁石可生产。某天然结晶水氯镁石中的含量为81.2%,现需生产13.8t的,求至少所需该种天然结晶水氯镁石的质量。
【答案】(1) 增大天然结晶水氯镁石与水的接触面积,加快溶解速率,提高氯化镁的浸取率 MgCl2易溶于乙醇,KCl和NaCl微溶于乙醇,选用无水乙醇进行溶解,便于除去KCl和NaCl;三种物质均能溶于水,用水溶解,不利于产品的提纯
(2)a
(3) 不经历复杂的化学反应,能耗低;实验操作相对简单;不产生污染环境的副产品 微溶的KCl和NaCl并不能完全除尽,导致晶体质量偏大
(4)酒精的蒸发导致产品孔隙较多
(5) MgO
(6)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,当MgCl2⋅6H2O中的镁元素全部转化至MgCO3⋅3H2O中时,所需该种天然结晶水氯镁石的质量的最少,则至少所需该种天然结晶水氯镁石的质量为:。
10.2024年5月8日下午,我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母“福建舰”完成为期8天的首次试航,顺利返回码头。
(1)“福建舰”建造用到了钛合金。工业上用金红石(主要成分为TiO2)制备金属钛的工艺流程如图所示,分析流程,回答下列问题。
【查阅资料】 钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。
①氯化炉中发生反应的化学方程式为:TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2X,X是 。
②还原炉内通入氩气的目的是 。
③蒸馏炉中利用海绵钛和氯化镁的 不同,将氯化镁分离。
④流程中可循环利用的物质是 和 。
(2)“福建舰”32面相控阵雷达全球第一、该雷达使用氮化镓技术,氮化镓中Ga为+3价,N为-3价,其化学式为 ,
(3)“福建舰”外壳用涂料覆盖,是为了防止钢铁材料与 接触而锈蚀。
(4)“福建舰”上有大量起隐身作用的低磁钢,高锰钢是常见的低磁钢。验证锰(Mn)的金属活动性顺序在铝和锌之间的实验方案为 (填试剂和操作)。
(5)航母维护过程中某废液里含有少量的硝酸银和硝酸铜,为回收利用资源和防止污染,工作人员向该废液中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤液中加入少量的稀盐酸,无沉淀产生,则滤出的固体中一定含有 ,滤液中一定含有的金属离子是 。
【答案】(1) CO 防止镁在高温条件下与空气中的O2和CO2反应 沸点 Cl2 Mg
(2)GaN
(3)空气中的氧气和水
(4)将 Mn 分别加入溶液和ZnSO4溶液中
(5) Ag/银 Fe2+/亚铁离子
11.造纸术是中国古代四大发明之一,造纸方法有多种。
方法一:植物纤维造纸
(1)如图为一种植物纤维造纸流程,操作a的原理类似化学实验中的 操作,所得废液中一定含有的溶质是 。
方法二:方解石造纸:
资料:Ⅰ.方解石的主要成分为CaCO3,还含有少量MgO、Fe2O3、SiO2等杂质;
Ⅱ.聚乙烯塑料、SiO2、粘合剂均难溶于水,且不与盐酸反应。
(2)如图为一种方解石造纸流程,为提高“石头纸”质量,将方解石粉碎成超细纳米级粉末;此造纸流程全程无需用水,加入可降解塑料和无毒无害粘合剂;混合器内需要进行的操作是 ,相较方法一,此法造纸的优点有 (写一点)。
(3)所制的成品纸张在使用、保存过程中应避免与酸性物质接触,否则可能发生的反应为 (以稀盐酸为例,写一个有氧化物参加的化学反应方程式)。
【答案】(1) 过滤 氢氧化钾/KOH
(2) 搅拌(合理表述即可) 操作简单或者环保或者节省森林资源
(3)或
12.硫酸锌可制备各种含锌材料,在防腐,医学上有很多应用。菱锌矿的主要成分是,还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以菱锌矿为原料制备的工艺流程如下图所示。
资料查阅: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”的目的是 。
(2)写出“酸浸”时一种氧化物参与的反应 (化学方程式表示),该反应的基本反应类型为 。
(3)一系列操作中,有一步操作是降温结晶,说明的溶解度随着温度的升高而 。(填“增大”或“减小”)
(4)下列说法正确的是___________(填字母序号)
A.在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,说明锌粉一定足量
B.滤渣甲、滤渣乙一定都能与稀硫酸反应产生气体
C.滤液2的质量一定比滤液1的质量大
【答案】(1)增大反应物接触面积,使反应更充分
(2) 复分解反应
(3)增大
(4)C
13.(1)乙烯的产量常用于衡量一个国家石油化工发展水平,乙烯可以水化法制乙醇,还可以形成聚合物,生活中使用的食品袋大部分是由聚乙烯塑料制成的,聚乙烯塑料属于 材料。
(2)我国的煤炭资源丰富,但液体燃料短缺。通过“煤液化”技术,用煤炭(煤炭的主要成分是炭)和水制取甲醇对我国具有重要意义、主要流程如图:
①汽化炉中发生了置换反应,化学方程式是 。
②合成塔中以CO和H2为原料生产甲醇(CH3OH)时,按照“绿色化学”原则,应调节原料中CO和H2的分子个数比是 。
(3)化学链燃烧是一种绿色的、高效的燃烧方式,燃料不直接与空气接触。下图是利用金属镍(Ni)进行化学链燃烧的流程图:
燃料反应器中发生的部分化学反应如下:Ⅰ、H2+NiONi+H2O Ⅱ、CO+NiONi+CO2
其中发生还原反应的物质是 (填化学式)。
(4)新能源的开发和使用。氢气是目前最理想的能源,在氢能源的开发和利用中,ZnFe2O4可用于循环分解水制氢气,其反应可以表示为:6ZnFe2O4=6ZnO+4Fe3O4+O2↑ 3ZnO+2Fe3O4+H2O=3ZnFe2O4+H2↑。该循环制氢中不断消耗的物质是 (填化学式),H2目前还不能作为燃料被广泛应用,其理由 (答一条即可)。
【答案】(1)有机高分子
(2) C+H2OCO+H2 1:2
(3)NiO
(4) H2O 不易储存
14.中国将在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”。为了实现“双碳”目标,全社会各个领域开始行动起来。其中碳转化和碳封存是实现碳中和的主要途径之一。
I.碳转化
(1)科学家已经研究出多种方式来实现二氧化碳的转化。例如我国研发的“液态太阳燃料合成技术”,甲醇(CH3OH)等液体燃料被形象地称为“液态阳光”。利用二氧化碳和氢气作为原料,在纳米纤维催化剂的作用下生成甲醇(CH3OH)和水,该反应的化学方程式为 。
II.碳封存
化学链燃烧技术是利用载氧体(金属氧化物)将空气中的氧传输至燃料的新技术,利用化学链燃烧技术捕捉甲烷(CH4)燃烧所产生的CO2,再利用NaOH溶液喷淋捕捉CO2的工艺流程图如下:
(2)比较物质中氧元素的质量分数:Cu2O CuO(填“>”“<”或“=”)。
(3)请写出空气反应器中的物质在加热条件下反应的化学方程式: ,该反应属于 (填基本反应类型).
(4)该流程图中可循环利用的物质有 。(至少写两种)
(5)北京冬奥会速滑馆“冰丝带”制冰采用了世界上最先进的二氧化碳跨临界直冷制冰技术,该项技术利用了固态二氧化碳的 性质。
【答案】(1)
(2)<
(3) 化合反应
(4)Cu2O、CuO、CaO等
(5)升华吸热
15.氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。
I.古法制盐:古人用煎盐法制取食盐主要步骤有:①制卤水;②测卤水浓度;③煎卤得粗盐;④用“花水”冲洗粗盐得精品盐。
制取卤水的方法有两种:
刮土淋卤:将结有盐霜的土,聚集成堆,清水浇注,卤水从堆底流出;
草木灰淋卤:将草木灰浸入海水然后晾晒至现出白光,再用海水淋之,得卤水。
(1)卤水中的溶剂是 ,卤水中存在大量的阴离子是 (填离子符号)。
(2)卤水入锅前,以石莲子或鸡蛋投入卤中,检验卤水浓度,石莲子或者鸡蛋沉入水下的为淡卤,半飘浮的为半淡卤,浮立于水面的为成卤,其中溶质质量分数最大的是 (填“淡卤”“半淡卤”或“成卤”)。
(3)以成卤入锅煎盐,有白色晶体析出时,此时卤水是 溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(4)经调查发现,“花水”是NaCl的饱和溶液,用“花水”冲洗粗盐而不用淡水冲洗的原因是 。
II.工业制盐:目前工业上常用真空法制备食盐,通过减压使热的海水快速蒸发而获得食盐。小涵在实验室中用溶液a(3%NaCl溶液1000g)模拟真空法制备食盐的流程(忽略物质的损耗)及氯化钠溶解度曲线如图所示:
(5)步骤1中分子的______发生了变化。
A.间距 B.质量 C.种类 D.个数
(6)溶液a中溶质的质量为 g。溶液a经减压蒸发后得到溶液b和NaCl固体xg,x的数值为 。溶液b的质量 溶液c的质量(填“<”“=”或“>”)。
(7)海水晒盐是借助日光和风力使水分蒸发。对比分析真空制盐,海水晒盐的优点是______。
A.节省能源 B.成本低廉 C.生产效率高
【答案】(1) 水 Cl-
(2)成卤
(3)饱和
(4)减少氯化钠因溶解损失
(5)A
(6) 30 10.5 >
(7)AB
16.氢氧化钠是一种无机化合物,化学式为NaOH,俗称火碱、烧碱、苛性钠,它是一种强碱性化合物,常用于印染工业中。用浓的氢氧化钠溶液为全棉机织布印染的流程如图所示。请分析流程,回答有关问题。
(1)纺纱时,有很多短而松散的纤维露于纱线的表面,再加上织机的摩擦,使白坯布表面耸立着一层短纤维绒毛。此时,烧毛的目的在于 。
(2)在印染之前,纺织物需要进行预处理以除去油脂和其他杂质。用浓氢氧化钠溶液处理表面油脂的过程发生了 (选填“化学变化”或“物理变化”)。
(3)过氧化氢是优良的氧化漂白剂。过氧化氢对纤维素纤维(如棉织物)的漂白一般是在加热条件下进行的;pH(如图)范围控制在 漂白效果最佳。
(4)定色时,印染厂会加入适量稀硫酸中和。发生反应的化学方程式为 。
(5)氢氧化钠是一种应用广泛的工业化学品,但是使用不慎也会产生危险。若氢氧化钠溶液不小心滴到皮肤上,应 。
【答案】(1)烧去布面上的绒毛,使布面光洁美观,防止在染色时,因绒毛的存在而产生染色不匀(合理即可)
(2)化学变化
(3)10~11
(4)
(5)立即用大量水冲洗,再涂抹硼酸溶液
17.我国是一个海洋大国,海城面积十分辽阔。习主席指出,一定要向海洋进军,加快建设海洋强国。某兴趣小组设计的综合利用海水的部分流程如图所示,请回答下列问题。
(1)海水制镁:步骤①制取氢氧化镁选择向母液中加入石灰乳,而不是向海水中直接加入石灰乳,原因是 。
(2)海水晒盐:在实验室中除去粗盐中的难溶性杂质,可依次通过溶解,过滤、蒸发结晶等操作。过滤操作中要用到玻璃棒,其作用是 .从海水得到的粗盐,往往含有可溶性杂质(主要有),可依次加入过量的溶液,其中两种试剂可以用 (填名称)溶液代替。
(3)海水制碱:步骤⑧⑨是氨碱法制纯碱的流程,步骤⑧中需要向饱和溶液中先后加入的两种物质是 (写化学式)。步骤⑨中发生反应的化学方程式是 。
(4)氯碱工业:步骤⑥是电解饱和溶液制取烧碱,该反应的化学方程式为 。
(5)盐湖捞碱:青海省柴达木盆地的察尔汗盐湖是我国最大的天然内陆咸水湖,当地农民通过“冬天捞碱,夏天晒盐”获得大量湖盐。
①“冬天捞碱”利用的原理是 结晶。
②时,氯化钠和碳酸钠饱和溶液的溶质质量 相等(填“一定”或“不一定”)。
【答案】(1)母液中氯化镁的浓度高
(2) 引流 氢氧化钡
(3)
(4)
(5) 降温 不一定
18.纯碱()是重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产,侯德榜是我国制碱工业的先驱,他改进了纯碱的生产工艺,为纯碱工业的发展作出了杰出的贡献。工业上以天然气、空气、食盐等为原料制取纯碱的部分工艺流程如图:
(1)反应①的化学方程式为 。
(2)反应③析出晶体,化学方程式为:。操作1的名称是 ,母液中含有的阳离子有 (写离子符号)。
(3)反应④中在加热时发生分解反应,生成物X的化学式为 ,该物质可循环利用。此流程中还可循环利用的物质是 。②的基本反应类型 。
(4)上述流程中副产品在农业上作氮肥时,不能和 混合施用。
(5)根据上述反应③和复分解反应的原理,结合溶解度曲线(如上图),写出以硫酸铵和氯化钾为原料制取硫酸钾晶体的化学方程式: 。
【答案】(1)
(2) 过滤 Na+、
(3) H2O 二氧化碳 化合反应
(4)碱性物质
(5)
19.还原《千里江山图》的舞蹈《只此青绿》将中华传统美学表现的淋漓尽致,绘画中用到的石绿即孔雀石,孔雀石主要成分为,还含有少量(难溶于水不与稀硫酸反应)、杂质,现以孔雀石为原料制取胆矾的部分工艺流程如下图所示。该工艺条件下,各离子开始沉淀及完全沉淀时的如下表所示。
离子
开始沉淀时的
完全沉淀时的
2.7
3.2
4.4
6.4
7.0
8.8
(1)将孔雀石研磨成粉末的目的是 。
(2)写出与稀硫酸反应的化学方程式: 。
(3)“反应”所得滤液中的溶质有、 、 (写化学式)。
(4)“氧化”步骤选双氧水作氧化剂而不用硝酸的原因是 。
(5)“操作I”中加入的目的是通过调节溶液的,使沉淀,应控制在 范围之间。
(6)“操作Ⅱ”包括蒸发浓缩、降温结晶、 、洗涤、干燥等。“洗涤”过程中常用95%的酒精做洗涤剂,优点是 。
(7)取,其受热脱水过程的热重曲线(剩余固体质量随温度变化的曲线)如图所示。则晶体存在的最高温度约为 ℃。
(8)将固体加热到570℃分解后,得到的主要产物是黑色粉末、硫的一种氧化物和水蒸气,该反应的化学方程式为: 。
【答案】(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(2)
(3) CuSO4 H2SO4
(4)防止引入新的杂质硝酸根离子
(5)3.2-4.4
(6) 过滤 可以减少晶体的损耗,提高胆矾的产量
(7)113
(8)略
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