2024年中考化学专题复习·工艺流程题
2024-08-19
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内容正文:
2024年中考化学专题复习·工艺流程题
1.镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途。某地的菱镁矿中主要含MgCO3及少量FCO3、Al2O3和SiO2,以菱镁等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图。请回答下列问题:
(1)反应①中,为了加快反应速率,选用 (填“块状”或“粉末状”)菱镁矿;从溶液中将不溶于水的SiO2分离的操作是 。
(2)写出反应②的化学方程式 。
(3)向a溶液中通入足量空气后,溶液中 元素化合价发生了改变。
(4)反应③的基本反应类型是 反应。
2.纳米碳酸钙被广泛应用于造纸、电缆、食品和医药等行业,以下是利用鸡蛋壳和毛蛤壳(主要成分CaCO3)制备纳米碳酸钙的一种工艺流程。工厂用0.5t含杂质20%的鸡蛋壳与毛蛤壳的混合物来制取纳米碳酸钙。
(1)写出反应①的化学方程式 ,反应②的基本类型是
(2)该工艺流程中可循环使用的物质是 ;
(3)写出反应④的化学方程式 ;
(4)有关纳米碳酸钙的说法,不正确的是
a.纳米碳酸钙易溶于水
b.纳米碳酸钙储存时应避免与酸性物质接触
c.纳米碳酸钙化学性质已与普通碳酸钙完全不同
3.(2023·陕西榆林·模拟预测)科学探测发现,月球贮存有一定数量的甲烷和钛铁矿(主要成分FeTiO3)。人类有望利用月球上的资源,并通过一系列反应获取氢气为火箭提供燃料,获取氧气逐渐形成可供呼吸的大气层。如图是科学家设想的有关人类利用月球资源的操作流程:
(1)FeTiO3中铁元素的化合价为+2,则钛元素的化合价为 。
(2)写出水电解的化学反应方程式 。
(3)该流程中可循环利用的两种物质是H2和 。
4.ZnO 在添加剂、阻燃剂和半导体领域有重要的应用,工业上以菱锌矿(主要成分为 ZnCO3,还含有少量 FeO、SiO2)为原料制备高纯 ZnO 的流程如图:
已知:①。
②。
③SiO2难溶于水,且不与稀硫酸反应。
(1)反应前对矿石进行粉碎,目的是 。
(2)操作 X 的名称是 。
(3)写出加入 Zn 后溶液颜色发生改变的化学方程式 ,其基本反应类型为 。
(4)滤渣的成分为 。
5.MgSO4∙7H2O 是一种重要的化工原料,某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主要成分是MgCO3,并含有MnCO3、SiO2等杂质)制取MgSO4∙7H2O的实验流程如下:
已知:①氧化过程发生的化学反应是MnSO4+NaClO+H2O=MnO2↓+NaCl+H2SO4;
②SiO2不溶于稀硫酸。
(1)酸浸时,为了提高反应速率,可以采取的措施是 ;
(2)写出酸浸时MgCO3发生反应的化学反应方程式: ;
(3)过滤1得到的滤渣主要成分是 ;
(4)过滤2得到的滤液在浓缩结晶后,要经过 、洗涤、干燥等步骤才可得到MgSO4∙7H2O。
6.下图是海水“制碱”的部分简单流程。
根据上述流程回答以下问题。
(1)向饱和食盐水中通入氨气的目的是 ;
(2)过程①发生反应的化学方程式是 ;
(3)过程②中包含过滤操作,过滤时使用玻璃棒的作用是 ;
(4)过程③产生的纯碱在物质类别上属于 。(填“酸”或“碱”或“盐”)
7.已知过氧化钙(CaO2)微溶于水,能溶于酸,是一种对环境友好的多功能化合物。如图是制备过氧化钙的工艺流程图。请回答下列问题:
(1)实验室用澄清石灰水来检验X,该反应的化学方程式为 。
(2)玻璃棒在过滤操作中所起到的作用是 。下列是某同学进行过滤操作时的一些做法,其中正确的是 (填字母序号)。
A.直接向漏斗中倾倒待过滤的液体
B.滤纸边缘高于漏斗边缘
C.漏斗下端管尖紧靠烧杯内壁
(3)过氧化钙中氧元素的化合价为 。
8.钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能,被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛,储量丰富,由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下。
回答下列问题:
(1)钛铁矿需要粉碎,其目的是 。
(2)在高温下与足量反应生成金属钛,该反应属于 (填反应类型)反应。
(3)金属矿物不能再生。下列能有效保护钛金属资源的措施是 。
a.大量开采钛金属矿
b.钛金属抗腐蚀性能好,可随意堆放储存
c.寻找、开发钛金属的代替
d.回收利用废旧钛金属制品
9.历史性时刻!2022年11月30日,神舟十四号和神舟十五号的航天员乘组在中国空间站实现首次在轨轮换。科学家设计了航天座舱内空气更新系统,该系统物质的循环示意图如图所示。
(1)座舱内的浑浊气体在装置Ⅰ中分离,多余的二氧化碳、水蒸气分别送到Ⅱ、Ⅲ装置中,这一过程是 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)装置Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
(3)装置Ⅲ中发生反应属于 (填基本反应类型)。
(4)从装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可看出,O2的来源是CO2和H2O,若宇航员每天呼出的气体中含1012gCO2和180g水蒸气,则通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置完全转化后可得到O2的质量为 g。
(5)在此空气更新的过程中,C、H、O三种元素中 (填元素名称)元素没有参与循环利用。
10.早在战国时期,《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取KOH以漂洗丝帛的工艺。大意是:先将干燥的木头烧成灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。下图为模拟该法制取KOH的工艺流程。请回答有关问题。
(1)彭水县有丰富的石灰石资源,石灰石的主要成分是 。
(2)实验室里进行操作③的名称是 。
(3)“反应池”中发生主要反应的化学方程式是 。
(4)流程中可循环使用的物质是 。
(5)“燃烧窑”中产生的热量可供煅烧和操作 (填“①”、“②”或“③”)利用。
11.2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究作出贡献的三位科学家。如图是从钴酸锂废极片【主要成分为钴酸锂】中回收得到和的一种工艺流程。
(1)操作1将废极片粉碎成粉末的原因是 。
(2)废极片粉末加入稀硫酸和过氧化氢进行酸浸的过程中,温度通常要控制在40℃以下,原因是 。
(3)实验室模拟该工业流程,从操作1到操作2都使用了玻璃棒,对玻璃棒的作用描述正确的是_______。
A.操作1时捣碎固体 B.酸浸时搅拌以加快反应速度
C.操作2时进行引流 D.操作2搅拌以加快过滤速度
(4)操作4中,在高温条件下,在空气中反应生成和二氧化碳,化学方程式为 ;
(5)已知的溶解度随温度升高而降低,操作5中,晶体用 水洗涤损耗更少(填“热”或“冷”)。
12.黄铜(铜锌合金)长期使用会锈蚀,铜锈主要成分为。回收废黄铜有用成分,调配锌铜比例,可以铸造新的黄铜,变废为宝。其工艺流程图如下:
已知:①铜锈与稀硫酸反应的化学方程式为
②铜锈中的杂质不与稀硫酸反应
(1)1、2、3过滤中,需要的玻璃仪器除漏斗、烧杯外,还需要 (填仪器名称)。
(2)写出加入“过量锌”时发生反应的化学方程式 (写一个即可)。
(3)“系列处理2”后获得锌的质量 原废黄铜中锌的质量(填“<”“=”或“>”)。
(4)黄铜颜色与黄金相似,人称“愚人金”,常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列选项中不能区别黄铜与黄金的方法是___________(填序号)。
A.浸入硫酸镁溶液中,观察现象 B.浸入稀盐酸中,观察有无气泡
C.在空气中灼烧后观察颜色 D.测定密度大小
13.某兴趣小组设计的综合利用海水的流程图如图:
(1)海水制镁
Ⅰ:步骤①②③是利用母液制镁的流程,步骤①②③中发生分解反应的化学方程式为 。
Ⅱ:步骤①中制取氢氧化镁选择向母液中加入石灰乳,而不是向母液中加入氢氧化钠的原因是 。
(2)海水晒盐。
通常采用 (选填“蒸发”或“降温”)结晶的方法使海水中的氯化钠析出.粗盐中可溶性杂质的去除,步骤④常用一种方法:即用溶液浸洗粗盐,为了减少粗盐中氯化钠的损失,则浸洗溶液应选用的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)海水制碳酸钠(俗称:纯碱)
步骤⑥⑦是氨碱法制纯碱的流程。步骤⑦中涉及的化学反应方程式 。
14.某工厂生产硼砂产生的固体废料,主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等,其中MgCO3质量分数为63%。回收镁的工艺流程如图。
(1)为了提高“酸溶”效果,常采用搅拌的方法,其目的是 。
(2)“调pH”前用pH试纸测得滤液Ⅰ的pH<7,具体操作为在玻璃片上放一小片pH试纸,取待测溶液与pH 试纸上, (填具体操作),读出pH。
(3)滤液Ⅱ中的溶质为 (填化学式),“沉镁”过程中的化学反应方程式为: ,已知固体废料质量为m,理论上可生产Mg(OH)₂的质量为 。
(4)滤液Ⅲ中可回收的主要物质 (填名称)。
(5)某 BaCO₃中混有 SiO₂杂质,简述提纯该 BaCO₃的实验操作: 。(必须用的试剂为稀盐酸和碳酸钠溶液)
15.海洋与人类生产、生活密切相关。
(1)海洋中蕴藏着丰富的化学资源,按目前测定,海水中含有的化学元素有80多种。其中由某些元素组成的盐(均不含结晶水)的溶解度曲线如下图所示。
①t2℃时,30g硒酸镉固体加到50g水中充分溶解,所得溶液的质量是 g。
②KNO3中混有少量NaCl,提纯KNO3的方法是 (填“冷却结晶”或“蒸发溶剂结晶”)。
③将t3℃硝酸钾(a)、氯化钠(b)、硒酸镉(c)的饱和溶液降温到t1℃,三种溶液中溶质质量分数由大到小的顺序是 (用字母表示)。
(2)海水中有大量可以利用的化学资源。镁是一种用途很广的金属,目前世界上大量的镁是从海水中提取的(海水中的溶质主要含NaCl和MgCl2等),综合利用海水制备金属镁的流程如下图所示:
①步骤②反生反应的基本反应类型是 。
②经测定溶液B的pH大于7,则溶液B中主要含有的阴离子是 (写离子符号)。
16.稀土金属因其独特的性能而被誉为“新材料之母”。稀土金属钇的氧化物(Y2O3)广泛应用于航空航天涂层材料,其颗粒大小决定了产品的质量。利用富钇稀土(含Y2O3约70%,含Fe2O3、CuO、SiO2等约30%)生产大颗粒氧化钇的工艺如下:
(1)氧化钇(Y2O3)中,Y元素的化合价为 。
(2)“酸溶”过程中,氧化钇与盐酸反应的化学方程式是 。
(3)“分离提纯”是为了除去滤液1中的 (填化学式)。
(4)“调pH”时加入碱液使溶液的pH (填“增大”或“减小”)。
(5)为了获得大颗粒氧化钇,某小组研究了条件对产品直径的影响,相关数据如下(D50表示颗粒直径):
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
沉淀反应温度/℃
60
80
85
93
93
93
料液浓度Kg/L
30
30
30
30
40
40
灼烧温度/℃
1100
1100
1100
1100
1100
1400
氧化钇D50/um
6.00
21.65
35.99
38.56
35.99
61.54
分析上表数据,其他条件不变时,若将灼烧温度均升高至1400℃,预期所得氧化钇D50最大的是 (填实验编号)。
17.锌及氧化锌在工农业生产中具有广泛的应用。
Ⅰ.性质
(1)干电池中常采用金属锌作电极,体现了锌的 性。
(2)锌片表面有一层致密氧化锌膜。在酒精灯上加热锌片,锌片熔化变软,却不滴落。该实验说明锌的熔点比氧化锌的熔点 (选填“高”或“低”)。
Ⅱ.制取
工业利用含锌废渣(主要成分是ZnO,还含有少量的Fe2O3、CuO和SiO2)提纯氧化锌的流程如下:
【查阅资料】①SiO2难溶于水,且不与稀硫酸反应。
②金属阳离子以氢氧化物形式开始沉淀、完全沉淀时溶液的pH,见下表。
沉淀物
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀pH
1.5
4.4
6.2
完全沉淀pH
3.2
6.4
8.0
(3)“溶浸Ⅰ”过程中加入过量的稀硫酸是为了 ,为提高化学反应速率可以采取的措施有 (只写一种),滤渣1的主要成分是 (写化学式)。
(4)“除铁”过程中加入ZnO是为了调节溶液的pH,仅使Fe(OH)3完全沉淀,该溶液的pH控制范围为 。
(5)Zn2(OH)2CO3经“焙烧”后得到三种氧化物,该反应的化学方程式为 。
(6)整个流程中,可以循环利用的物质有锌、氧化锌、水和 (写化学式)。
Ⅲ.应用
在ZnO的作用下利用太阳能将甲烷转化为H2,其反应原理如图所示:
(7)如图反应中,太阳能最终转化为 能。
(8)反应②属于 反应(填一种基本反应类型)。
(9)如图反应中,联系两步反应综合分析,氧化锌的作用是 。
18.低碳冶金技术的发展为我国实现2060年“碳中和”目标提供了有力的保障,其中氢冶金技术成为最受关注的领域。竖炉氢冶炼铁工艺流程如图所示。
(1)“煤造气”过程发生的反应之一为C和H2O在高温下反应得到CO和H2,该反应体现了碳的 性,产物中CO和H2的分子个数比为 。
(2)“煤造气”时,将煤粉碎的目的是增大反应物的接触面积, (填“加快”或“降低”)反应速率。
(3)用氢气代替一氧化碳炼铁可有效降低二氧化碳的排放。计算用氢气冶炼1000t赤铁矿(纯度为80%)时可减少排放二氧化碳的质量。(写出计算过程)
(4)某种热分析仪记录下48.0gFe2O3被H2逐步还原成铁的有关数据,得到固体质量与反应温度的关系曲线如图所示,请计算分析P点固体的化学式是 。
19.氯化钡是重要的化工原料。以毒重石(主要成分是BaCO3,还含有SiO2和Ca、Fe、Mg元素的化合物)为原料制备BaCl2·2H2O的工艺流程如图所示。
已知:盐酸“酸浸”后,含有Ca、Fe、Mg元素的化合物分别以Ca2+、Fe3+、Mg2+的形式存在于水溶液中。
(1)在“酸浸”过程中,影响钡离子浸出率(被浸出的百分率)的因素有很多。下表是不同温度、不同浓度盐酸的钡离子浸出率,每个实验只改变一个条件。
改变的条件
温度(℃)
盐酸的浓度(%)
30
55
75
10
15
20
25
钡离子的浸出率(%)
74.31
69.60
68.42
59.21
74.31
74.15
55.32
①为了提高钡离子的浸出率,在“酸浸”前将毒重石进行粉碎的目的为 ,固体D成分是 。
②分析表中的数据,判断“酸浸”的最佳盐酸浓度为 ;温度与钡离子浸出率的关系为 。
(2)溶液B中加入的草酸(H2C2O4)是否可以用碳酸钠溶液代替?判断并说明理由 。
(3)实验室取获得的样品5g,加入足量的水配成溶液,向其中滴加过量的稀硫酸,过滤、洗涤、干燥,精确称量沉淀的质量为4.66g。求5g样品中BaCl2的质量。(写出计算过程)
2024年中考化学专题复习·工艺流程题参考答案
1.镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途。某地的菱镁矿中主要含MgCO3及少量FCO3、Al2O3和SiO2,以菱镁等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图。请回答下列问题:
(1)反应①中,为了加快反应速率,选用 (填“块状”或“粉末状”)菱镁矿;从溶液中将不溶于水的SiO2分离的操作是 。
(2)写出反应②的化学方程式 。
(3)向a溶液中通入足量空气后,溶液中 元素化合价发生了改变。
(4)反应③的基本反应类型是 反应。
【答案】(1)粉末状;过滤
(2)
(3)铁
(4)分解
2.纳米碳酸钙被广泛应用于造纸、电缆、食品和医药等行业,以下是利用鸡蛋壳和毛蛤壳(主要成分CaCO3)制备纳米碳酸钙的一种工艺流程。工厂用0.5t含杂质20%的鸡蛋壳与毛蛤壳的混合物来制取纳米碳酸钙。
(1)写出反应①的化学方程式 ,反应②的基本类型是
(2)该工艺流程中可循环使用的物质是 ;
(3)写出反应④的化学方程式 ;
(4)有关纳米碳酸钙的说法,不正确的是
a.纳米碳酸钙易溶于水
b.纳米碳酸钙储存时应避免与酸性物质接触
c.纳米碳酸钙化学性质已与普通碳酸钙完全不同
【答案】(1)略;化合反应
(2)二氧化碳
(3)
(4)ac
3.(2023·陕西榆林·模拟预测)科学探测发现,月球贮存有一定数量的甲烷和钛铁矿(主要成分FeTiO3)。人类有望利用月球上的资源,并通过一系列反应获取氢气为火箭提供燃料,获取氧气逐渐形成可供呼吸的大气层。如图是科学家设想的有关人类利用月球资源的操作流程:
(1)FeTiO3中铁元素的化合价为+2,则钛元素的化合价为 。
(2)写出水电解的化学反应方程式 。
(3)该流程中可循环利用的两种物质是H2和 。
【答案】(1)+4价
(2)2H2O2H2↑+O2↑
(3)甲烷/CH4
4.ZnO 在添加剂、阻燃剂和半导体领域有重要的应用,工业上以菱锌矿(主要成分为 ZnCO3,还含有少量 FeO、SiO2)为原料制备高纯 ZnO 的流程如图:
已知:①。
②。
③SiO2难溶于水,且不与稀硫酸反应。
(1)反应前对矿石进行粉碎,目的是 。
(2)操作 X 的名称是 。
(3)写出加入 Zn 后溶液颜色发生改变的化学方程式 ,其基本反应类型为 。
(4)滤渣的成分为 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积
(2)过滤
(3) Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe 置换反应
(4)Zn、Fe和SiO2/锌、铁和二氧化硅
5.MgSO4∙7H2O 是一种重要的化工原料,某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主要成分是MgCO3,并含有MnCO3、SiO2等杂质)制取MgSO4∙7H2O的实验流程如下:
已知:①氧化过程发生的化学反应是MnSO4+NaClO+H2O=MnO2↓+NaCl+H2SO4;
②SiO2不溶于稀硫酸。
(1)酸浸时,为了提高反应速率,可以采取的措施是 ;
(2)写出酸浸时MgCO3发生反应的化学反应方程式: ;
(3)过滤1得到的滤渣主要成分是 ;
(4)过滤2得到的滤液在浓缩结晶后,要经过 、洗涤、干燥等步骤才可得到MgSO4∙7H2O。
【答案】(1)将菱镁矿粉碎
(2)MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑
(3)二氧化硅/SiO2
(4)过滤
6.下图是海水“制碱”的部分简单流程。
根据上述流程回答以下问题。
(1)向饱和食盐水中通入氨气的目的是 ;
(2)过程①发生反应的化学方程式是 ;
(3)过程②中包含过滤操作,过滤时使用玻璃棒的作用是 ;
(4)过程③产生的纯碱在物质类别上属于 。(填“酸”或“碱”或“盐”)
【答案】(1)形成饱和氨盐水
(2)
(3)引流
(4)盐
7.已知过氧化钙(CaO2)微溶于水,能溶于酸,是一种对环境友好的多功能化合物。如图是制备过氧化钙的工艺流程图。请回答下列问题:
(1)实验室用澄清石灰水来检验X,该反应的化学方程式为 。
(2)玻璃棒在过滤操作中所起到的作用是 。下列是某同学进行过滤操作时的一些做法,其中正确的是 (填字母序号)。
A.直接向漏斗中倾倒待过滤的液体
B.滤纸边缘高于漏斗边缘
C.漏斗下端管尖紧靠烧杯内壁
(3)过氧化钙中氧元素的化合价为 。
【答案】(1)略
(2)引流;C
(3)-1价
8.钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能,被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛,储量丰富,由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下。
回答下列问题:
(1)钛铁矿需要粉碎,其目的是 。
(2)在高温下与足量反应生成金属钛,该反应属于 (填反应类型)反应。
(3)金属矿物不能再生。下列能有效保护钛金属资源的措施是 。
a.大量开采钛金属矿
b.钛金属抗腐蚀性能好,可随意堆放储存
c.寻找、开发钛金属的代替
d.回收利用废旧钛金属制品
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快化学反应速率
(2)置换反应
(3)cd
9.历史性时刻!2022年11月30日,神舟十四号和神舟十五号的航天员乘组在中国空间站实现首次在轨轮换。科学家设计了航天座舱内空气更新系统,该系统物质的循环示意图如图所示。
(1)座舱内的浑浊气体在装置Ⅰ中分离,多余的二氧化碳、水蒸气分别送到Ⅱ、Ⅲ装置中,这一过程是 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)装置Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
(3)装置Ⅲ中发生反应属于 (填基本反应类型)。
(4)从装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可看出,O2的来源是CO2和H2O,若宇航员每天呼出的气体中含1012gCO2和180g水蒸气,则通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置完全转化后可得到O2的质量为 g。
(5)在此空气更新的过程中,C、H、O三种元素中 (填元素名称)元素没有参与循环利用。
【答案】(1)物理
(2)
(3)分解反应
(4)896
(5)碳
10.早在战国时期,《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取KOH以漂洗丝帛的工艺。大意是:先将干燥的木头烧成灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。下图为模拟该法制取KOH的工艺流程。请回答有关问题。
(1)彭水县有丰富的石灰石资源,石灰石的主要成分是 。
(2)实验室里进行操作③的名称是 。
(3)“反应池”中发生主要反应的化学方程式是 。
(4)流程中可循环使用的物质是 。
(5)“燃烧窑”中产生的热量可供煅烧和操作 (填“①”、“②”或“③”)利用。
【答案】(1)碳酸钙
(2)蒸发
(3)
(4)碳酸钙和水
(5)③
11.2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究作出贡献的三位科学家。如图是从钴酸锂废极片【主要成分为钴酸锂】中回收得到和的一种工艺流程。
(1)操作1将废极片粉碎成粉末的原因是 。
(2)废极片粉末加入稀硫酸和过氧化氢进行酸浸的过程中,温度通常要控制在40℃以下,原因是 。
(3)实验室模拟该工业流程,从操作1到操作2都使用了玻璃棒,对玻璃棒的作用描述正确的是_______。
A.操作1时捣碎固体 B.酸浸时搅拌以加快反应速度
C.操作2时进行引流 D.操作2搅拌以加快过滤速度
(4)操作4中,在高温条件下,在空气中反应生成和二氧化碳,化学方程式为 ;
(5)已知的溶解度随温度升高而降低,操作5中,晶体用 水洗涤损耗更少(填“热”或“冷”)。
【答案】(1)增大接触面积,使反应更充分
(2)防止温度过高过氧化氢大量分解
(3)BC
(4)
(5)热
12.黄铜(铜锌合金)长期使用会锈蚀,铜锈主要成分为。回收废黄铜有用成分,调配锌铜比例,可以铸造新的黄铜,变废为宝。其工艺流程图如下:
已知:①铜锈与稀硫酸反应的化学方程式为
②铜锈中的杂质不与稀硫酸反应
(1)1、2、3过滤中,需要的玻璃仪器除漏斗、烧杯外,还需要 (填仪器名称)。
(2)写出加入“过量锌”时发生反应的化学方程式 (写一个即可)。
(3)“系列处理2”后获得锌的质量 原废黄铜中锌的质量(填“<”“=”或“>”)。
(4)黄铜颜色与黄金相似,人称“愚人金”,常被不法商贩冒充黄金牟取暴利。下列选项中不能区别黄铜与黄金的方法是___________(填序号)。
A.浸入硫酸镁溶液中,观察现象 B.浸入稀盐酸中,观察有无气泡
C.在空气中灼烧后观察颜色 D.测定密度大小
【答案】(1)玻璃棒
(2)/
(3)>
(4)A
13.某兴趣小组设计的综合利用海水的流程图如图:
(1)海水制镁
Ⅰ:步骤①②③是利用母液制镁的流程,步骤①②③中发生分解反应的化学方程式为 。
Ⅱ:步骤①中制取氢氧化镁选择向母液中加入石灰乳,而不是向母液中加入氢氧化钠的原因是 。
(2)海水晒盐。
通常采用 (选填“蒸发”或“降温”)结晶的方法使海水中的氯化钠析出.粗盐中可溶性杂质的去除,步骤④常用一种方法:即用溶液浸洗粗盐,为了减少粗盐中氯化钠的损失,则浸洗溶液应选用的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)海水制碳酸钠(俗称:纯碱)
步骤⑥⑦是氨碱法制纯碱的流程。步骤⑦中涉及的化学反应方程式 。
【答案】(1) 氢氧化钙价格更低廉(合理即可)
(2) 蒸发 饱和
(3)
14.某工厂生产硼砂产生的固体废料,主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等,其中MgCO3质量分数为63%。回收镁的工艺流程如图。
(1)为了提高“酸溶”效果,常采用搅拌的方法,其目的是 。
(2)“调pH”前用pH试纸测得滤液Ⅰ的pH<7,具体操作为在玻璃片上放一小片pH试纸,取待测溶液与pH 试纸上, (填具体操作),读出pH。
(3)滤液Ⅱ中的溶质为 (填化学式),“沉镁”过程中的化学反应方程式为: ,已知固体废料质量为m,理论上可生产Mg(OH)₂的质量为 。
(4)滤液Ⅲ中可回收的主要物质 (填名称)。
(5)某 BaCO₃中混有 SiO₂杂质,简述提纯该 BaCO₃的实验操作: 。(必须用的试剂为稀盐酸和碳酸钠溶液)
【答案】(1)提高反应速率
(2)与标准比色卡对比读数
(3) Na2SO4、MgSO4 0.435m
(4)硫酸钠
(5)向样品中加入足量盐酸至反应结束,过滤,除去二氧化硅,再加入过量碳酸钠溶液,过滤、洗涤、干燥,得到纯净的BaCO₃。
15.海洋与人类生产、生活密切相关。
(1)海洋中蕴藏着丰富的化学资源,按目前测定,海水中含有的化学元素有80多种。其中由某些元素组成的盐(均不含结晶水)的溶解度曲线如下图所示。
①t2℃时,30g硒酸镉固体加到50g水中充分溶解,所得溶液的质量是 g。
②KNO3中混有少量NaCl,提纯KNO3的方法是 (填“冷却结晶”或“蒸发溶剂结晶”)。
③将t3℃硝酸钾(a)、氯化钠(b)、硒酸镉(c)的饱和溶液降温到t1℃,三种溶液中溶质质量分数由大到小的顺序是 (用字母表示)。
(2)海水中有大量可以利用的化学资源。镁是一种用途很广的金属,目前世界上大量的镁是从海水中提取的(海水中的溶质主要含NaCl和MgCl2等),综合利用海水制备金属镁的流程如下图所示:
①步骤②反生反应的基本反应类型是 。
②经测定溶液B的pH大于7,则溶液B中主要含有的阴离子是 (写离子符号)。
【答案】(1) 75 冷却结晶 a=b>c
(2) 复分解反应 Cl-、OH-/OH-、Cl-
16.稀土金属因其独特的性能而被誉为“新材料之母”。稀土金属钇的氧化物(Y2O3)广泛应用于航空航天涂层材料,其颗粒大小决定了产品的质量。利用富钇稀土(含Y2O3约70%,含Fe2O3、CuO、SiO2等约30%)生产大颗粒氧化钇的工艺如下:
(1)氧化钇(Y2O3)中,Y元素的化合价为 。
(2)“酸溶”过程中,氧化钇与盐酸反应的化学方程式是 。
(3)“分离提纯”是为了除去滤液1中的 (填化学式)。
(4)“调pH”时加入碱液使溶液的pH (填“增大”或“减小”)。
(5)为了获得大颗粒氧化钇,某小组研究了条件对产品直径的影响,相关数据如下(D50表示颗粒直径):
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
沉淀反应温度/℃
60
80
85
93
93
93
料液浓度Kg/L
30
30
30
30
40
40
灼烧温度/℃
1100
1100
1100
1100
1100
1400
氧化钇D50/um
6.00
21.65
35.99
38.56
35.99
61.54
分析上表数据,其他条件不变时,若将灼烧温度均升高至1400℃,预期所得氧化钇D50最大的是 (填实验编号)。
【答案】(1)+3
(2)
(3)FeCl3、CuCl2
(4)增大
(5)④
17.锌及氧化锌在工农业生产中具有广泛的应用。
Ⅰ.性质
(1)干电池中常采用金属锌作电极,体现了锌的 性。
(2)锌片表面有一层致密氧化锌膜。在酒精灯上加热锌片,锌片熔化变软,却不滴落。该实验说明锌的熔点比氧化锌的熔点 (选填“高”或“低”)。
Ⅱ.制取
工业利用含锌废渣(主要成分是ZnO,还含有少量的Fe2O3、CuO和SiO2)提纯氧化锌的流程如下:
【查阅资料】①SiO2难溶于水,且不与稀硫酸反应。
②金属阳离子以氢氧化物形式开始沉淀、完全沉淀时溶液的pH,见下表。
沉淀物
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀pH
1.5
4.4
6.2
完全沉淀pH
3.2
6.4
8.0
(3)“溶浸Ⅰ”过程中加入过量的稀硫酸是为了 ,为提高化学反应速率可以采取的措施有 (只写一种),滤渣1的主要成分是 (写化学式)。
(4)“除铁”过程中加入ZnO是为了调节溶液的pH,仅使Fe(OH)3完全沉淀,该溶液的pH控制范围为 。
(5)Zn2(OH)2CO3经“焙烧”后得到三种氧化物,该反应的化学方程式为 。
(6)整个流程中,可以循环利用的物质有锌、氧化锌、水和 (写化学式)。
Ⅲ.应用
在ZnO的作用下利用太阳能将甲烷转化为H2,其反应原理如图所示:
(7)如图反应中,太阳能最终转化为 能。
(8)反应②属于 反应(填一种基本反应类型)。
(9)如图反应中,联系两步反应综合分析,氧化锌的作用是 。
【答案】导电;低;使固体中的金属氧化物完全溶解;粉碎含锌废渣;SiO2;3.2~4.4;;H2SO4;化学;置换;催化
18.低碳冶金技术的发展为我国实现2060年“碳中和”目标提供了有力的保障,其中氢冶金技术成为最受关注的领域。竖炉氢冶炼铁工艺流程如图所示。
(1)“煤造气”过程发生的反应之一为C和H2O在高温下反应得到CO和H2,该反应体现了碳的 性,产物中CO和H2的分子个数比为 。
(2)“煤造气”时,将煤粉碎的目的是增大反应物的接触面积, (填“加快”或“降低”)反应速率。
(3)用氢气代替一氧化碳炼铁可有效降低二氧化碳的排放。计算用氢气冶炼1000t赤铁矿(纯度为80%)时可减少排放二氧化碳的质量。(写出计算过程)
(4)某种热分析仪记录下48.0gFe2O3被H2逐步还原成铁的有关数据,得到固体质量与反应温度的关系曲线如图所示,请计算分析P点固体的化学式是 。
【答案】(1)还原;1:1
(2)加快
(3)解:设用一氧化碳冶炼1000t赤铁矿产生二氧化碳的质量为x。
答:用氢气冶炼1000t赤铁矿(纯度为80%)时可减少排放二氧化碳的质量为660t。
(4)Fe3O4
19.氯化钡是重要的化工原料。以毒重石(主要成分是BaCO3,还含有SiO2和Ca、Fe、Mg元素的化合物)为原料制备BaCl2·2H2O的工艺流程如图所示。
已知:盐酸“酸浸”后,含有Ca、Fe、Mg元素的化合物分别以Ca2+、Fe3+、Mg2+的形式存在于水溶液中。
(1)在“酸浸”过程中,影响钡离子浸出率(被浸出的百分率)的因素有很多。下表是不同温度、不同浓度盐酸的钡离子浸出率,每个实验只改变一个条件。
改变的条件
温度(℃)
盐酸的浓度(%)
30
55
75
10
15
20
25
钡离子的浸出率(%)
74.31
69.60
68.42
59.21
74.31
74.15
55.32
①为了提高钡离子的浸出率,在“酸浸”前将毒重石进行粉碎的目的为 ,固体D成分是 。
②分析表中的数据,判断“酸浸”的最佳盐酸浓度为 ;温度与钡离子浸出率的关系为 。
(2)溶液B中加入的草酸(H2C2O4)是否可以用碳酸钠溶液代替?判断并说明理由 。
(3)实验室取获得的样品5g,加入足量的水配成溶液,向其中滴加过量的稀硫酸,过滤、洗涤、干燥,精确称量沉淀的质量为4.66g。求5g样品中BaCl2的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)增大接触面积,加快反应(或增大接触面积,促进反应);Mg(OH) 2、 Fe(OH) 3;15%;温度越低,钡离子的浸出率越高(合理即可)
(2)不可以,因为Na2CO3也能和BaCl2产生白色沉淀,影响BaCl2的产率(合理即可)
(3)解:设样品中BaCl2的质量为。
=4.16 g
答:5g样品中BaCl2的质量为4.16 g。
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