2025年广东省中考化学工艺流程图题专项训练
2025-06-12
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内容正文:
2025年广东省初中化学工艺流程图题专项训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.(2024 广东省中考题)铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图1所示。
(1)“溶铜”前,粉碎处理铜原料的目的是 。
(2)“溶铜”中,存在Cu与O2生成CuO的反应,该反应属于 (填基本反应类型)。“操作1”的目的是除去难溶性固体杂质,该操作名称为 。
(3)“制箔”中,发生反应的化学方程式:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2X,X的化学式为 。物质X可用于 和 工序。
(4)“制箔”中,需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔,据图2可知,温度应控制在 内(填字母)。
a.45~49℃ b.50~52℃ c.53~55℃ d.56~60℃
(5)“酸洗”后,用熟石灰中和酸性废液,其反应的化学方程式为 。
2.(2024 广东省深圳市中考题)铁黄(FeOOH)是一种颜料,以某硫铁矿废渣(主要成分,含有少量的,其余成分不考虑)为原料,制取铁黄,以下是制取工艺流程。
注:铁黄不与水反应,不与水和反应
(1)过程Ⅰ的化学方程式为 ,滤渣Ⅰ中的物质有 (填化学式);
(2)过程Ⅱ的操作名称为 ;
(3)过程Ⅲ中的化学方程式为,该反应属于 反应(填基本反应类型);
(4)①FeOOH随着温度的升高,可以加热分解成,写出其反应的化学方程式 ;
②温度不同时,生成的颜色如下表:
温度/℃
400
700
750
800
颜色
橘红
鲜红
鲜红
暗红
如果思考乐希希同学想获得鲜红的,应把温度控制在 。
3.(2024 广东省广州市中考题)碳酸锂(Li2CO3)广泛应用于电池、陶瓷和医药等领域。利用浓缩后的盐湖卤水(含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2)制备Li2CO3的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)浓缩后的盐湖卤水中含有的金属阳离子除Li+外,还有 (填离子符号)。
(2)“除杂1”所得滤渣的主要成分除CaSO4外,还有 。
(3)“除杂2”中加入Na2CO3溶液的目的是 。
(4)“滤液2”显 性(填“酸”、“中”或“碱”)。
(5)结合下图分析:
①“调pH”至溶液显中性,“操作1”为 。
②若未加盐酸“调pH”而直接进行“操作1”,析出的NaCl固体中可能含有LiOH,原因是 。
(6)“滤液3”一定是 (填化学式)的饱和溶液。
(7)“沉锂”时发生反应的化学方程式为 。
试卷第1页,共3页
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4.(2025 广东省清远市清新区 三模)随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,金属矿物资源的利用、金属材料的回收再利用已成为一项重要工程。某实验小组同学们在老师组织下,对金属的冶炼、金属的回收再利用等活动开展了项目化学习。
(1)金属的冶炼:炼铁的原理及流程如下图所示。
①该流程中,具有还原性的物质有 (填化学式);
②流程(Ⅲ)中反应的化学反应方程式为 。
(2)金属的回收再利用
某学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银,设计流程如图所示。
①步骤Ⅰ中加入稀硫酸后发生反应的化学方程式为 ,可以观察到的现象是 。
②步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都要进行的操作是 ,实验室进行该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。
③固体A中的主要成分有 。
5.(2025 广东省肇庆市第一中学实验学校 二模)我国嫦娥六号成功完成世界首次月背采样,月壤中含有钛铁矿【主要成分为钛酸亚铁,还含少量】。以钛铁矿为原料制备的原理如图所示。
已知:相关金属离子开始生成氢氧化物沉淀的如表。
氢氧化物
开始沉淀时的
0.5
1.5
7.6
(1)中元素化合价为 。
(2)用研磨机进行预处理的目的是 。
(3)经过水解槽后得到滤液和固体的操作为 。
(4)酸浸槽中的主要反应为,的化学式为 ,发生的另一个反应的化学方程式为 。
(5)为了得到纯净的固体,调节水解槽中的时,应始终保持小于 。滤液中主要含有的金属离子为 。
(6)煅烧炉中发生化学反应类型为 (填基本反应类型)。
6.(2025 广东省汕头市朝阳区 二模)氢气是理想的绿色能源。下图是我国科学家研发的制氢和贮氢新工艺。
(1)中铁元素化合价为 ,是 色固体。
(2)“循环制氢”中能循环利用的物质除了还有 (填化学式),需不断补充的物质是 (填化学式)。
(3)“贮氢”时需通入氩气,其目的是 。与反应可以“释氢”,其原理为:,方框内物质的化学式为 。
(4)“反应1~反应3”中,属于分解反应的是 。写出“反应3”的化学方程式: 。
7.(2025 广东省清远市连州市 二模)铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图所示。
(1)铜是人体所需的 元素(填“常量”或“微量”)。
(2)“溶铜”前,粉碎处理铜原料的目的是 。
(3)①“溶铜”中,存在铜与氧气及稀硫酸()在80℃的条件下反应生成硫酸铜和水的反应,写出该反应的化学方程式: 。工业生产时可用纯氧代替空气。这一措施能排除其它气体的影响,还具有的优点是 。
②“操作1”的目的是除去难溶性固体杂质,该操作名称为 。该操作用到的一种玻璃仪器是 。
(4)“制箔”中,发生的反应:,X的化学式为 。物质X可用于溶铜和 工序。
(5)“制箔”中,需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13,5%的铜箔,据如图可知,温度应控制在内 (填字母)。
a.45~49℃ b.50~52℃ c.53~55℃ d.56~60℃
8.(2025 广东省肇庆市肇庆中学 二模)金属可用于制造货币、合金结构钢、氢化催化剂等。粗制氧化镍主要含氧化镍(NiO),以及少量氧化钴(CoO)和氧化铁,以粗制氧化镍为原料制备纯镍的流程如下:
(1)反应③中,黑色单质的化学式是 。
(2)反应①的基本反应类型为 ;反应②中生石灰在生活中的用途是 。
(3)从安全操作角度要求反应⑤开始前用氮气充分吹扫设备内部,其目的是 ,该反应中氧化镍转化为金属镍的化学方程式是 。
(4)查阅资料,获知部分物质的沸点:
物质
沸点/℃
43
106
52
从、和的混合物中用蒸馏的方法提应选择的温度(T)范围是 。
(5)以上生产流程中循环使用的物质是 (填化学式)。
(6)若将制得的放入溶液中,没有观察到明显现象,证明的金属活动性比 (选填“强”或“弱”)。
9.(2025 广东省茂名市高州中学 一模)从古至今,铁及其化合物一直被人类广泛应用。
一、铁及其化合物的应用
(1)明代科学著作《天工开物》中记载:“泥固塞其孔,然后使水转釉”是指高温下将红砖中的转化为而形成青砖,同时产生一种气体。该转化的化学方程式为 。
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。
I.碳酸亚铁不溶于水,可作补血剂,服用后与胃酸反应生成 (填化学式)被人体吸收,促进血红蛋白的生成。
Ⅱ.火星探测器发回的信息表明,火星上存在,从而证明火星表面曾经存在过水,理由是 。
二、的制备
用废铁屑(主要成分为,含少量和)制备主要流程如图:
【查阅资料】:制备过程中,“还原”反应的化学方程式为;
“沉淀”反应的化学方程式为。
(3)“酸溶”时适当提高反应温度和浓度,目的是 ,该过程中产生的气体为 (填化学式)。
(4)“沉淀”时温度不宜太高,原因是 。
(5)过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ,玻璃棒的作用是 。
10.(2025 广东省汕头市朝南区部分学校联考 三模)将二氧化碳转化为有机物是实现“碳中和”的途径之一。甲醇()可在常温常压下运输和使用,具有安全高效、排放相对清洁的特点。以下是将二氧化碳在一定条件下转化成甲醇的工艺流程图。
【查阅资料】:甲醇常温下是一种无色液体,易溶于水,熔点-97.8℃,沸点64.7℃。
(1)进行过滤操作中玻璃棒的作用是 ,过滤后滤液仍然浑浊的原因可能是 (写一点)。
(2)请写出铁和水蒸气发生反应的化学方程式 ,该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(3)合成的化学方程式:。选用甲醇作为燃料的优点有 (写一条)。
(4)在分离时,应控制温度为_____。(填序号)
A.低于-97.8℃ B.-97.8℃~64.7℃ C.64.7℃~100℃ D.高于100℃
(5)大气中二氧化碳含量过高引发的主要环境问题是 ,下列措施中不能促进“碳中和”的是 (填字母)。
A.大力推广使用脱硫煤
B.研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品
C.大规模开采可燃冰作为新能源
D.加快煤的开采与使用,大力发展经济
11.(2025 广东省湛江市雷州市部分学校联考 模拟题)金属钴(Co)在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣中除残余的锌外,还常含有铜、铁、钴三种金属的氧化物(钴在氧化物中显价)。从废渣中提取钴的工艺如图1(部分工艺及试剂省略)。
(1)“酸溶”前,粉碎处理炼锌废渣的目的是 。
(2)“酸溶”中,会产生 气体(填化学式),该气体具有 性,可回收用作燃料。
(3)“酸溶”中,钴的价氧化物与稀硫酸反应的化学方程式为 。操作1~3的目的是除去难溶性固体杂质,该操作名称是 。
(4)沉铜中,与生成沉淀和 (写化学式),该物质可用于 工序(填“酸溶”或“沉铁”或“沉钻”)。
(5)“沉钴”中,钴离子去除率越高,得到的产物钴含量越高。根据图2可知,温度应该控制在_______(填序号)。
A. B. C. D.
12.(2025 广东省大湾区 模拟题)以钛石膏为主要原料制备碳酸钙粉体和硫酸铵,为钛石膏的综合利用提供了一条新途径,生产工艺流程简图如图所示。钛石膏浆液的主要成分为CaSO4、氨水(NH3·H2O)。
(1)操作Ⅰ的名称是 。
(2)在钛石膏浆液中加入碳酸氢铵,主要发生了下面两个反应,请补充完整化学方程式并回答问题:
a.
b. ,此反应属于 (填基本反应类型)。
(3)根据流程图可判断硫酸铵的溶解度随温度的升高而 (填“增大”或“减小”),请写出硫酸铵的一种用途: 。
(4)根据实验可得碳酸钙和硫酸铵的产率随反应温度、反应时间的变化如图所示,则制备碳酸钙和硫酸铵的最佳条件是 。
13.(2025 广东省揭阳市榕城区 二模)过氧化钙(CaO2)常温下稳定,在潮湿空气及水中发生缓慢反应放出氧气,因而在水产养殖中常用作供氧剂。实验室可用碳酸钙制取CaO2,其制备流程如图所示:
【查阅资料】
①浓氨水具有挥发性,能与酸发生反应;
②CaO2·8H2O是一种白色固体,难溶于水、乙醇,在0℃时稳定,130℃时逐渐变为无水CaO2,乙醇与CaO2不发生化学反应;
③反应Ⅱ化学方程式为:CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl
(1)CaO2中氧元素的化合价为 。
(2)反应I中稀盐酸不应过量,原因是 。
(3)反应Ⅱ需要在低温环境下进行,主要原因是 , 。(写两点)
(4)操作a中玻璃棒的作用是 ;操作b为 。
(5)该流程得到的副产品可用作 ;得到的CaO2应 保存。
(6)过氧化钙供氧时还会生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为 。
14.(2025 广东省茂名市高州市部分学校联考 二模)钼(Mo)是制作特种钢的重要添加剂。工业以辉钼矿(主要成分为MoS2及少量的Fe2O3)为原料制备金属钼的主要流程如图所示。回答下列问题。
(1)在焙烧炉中,为了增大反应物的接触面积,使反应更充分,矿石要经过 处理并从上部加入。炉内主要反应为2MoS2+7O22MoO3+4X,废气X大量排放会造成空气污染,形成 。
(2)反应器1中浓氨水可以溶解粗产品MoS2搅拌器相当于实验室中的 (填一种仪器名称)。要实现废渣和溶液的分离,需要进行的主要操作是 (填操作名称)。
(3)反应器2中发生复分解反应,Y溶液中溶质的主要成分为 (填化学式)。
(4)(NH4)2MoO4中Mo元素的化合价为 。
(5)写出钼酸沉淀高温煅烧发生反应的化学方程式: ,反应器3中发生反应的基本反应类型为 。
15.(2025 广东省惠州市惠城区 二模)钛(Ti)被称为“航空金属”,工业上常采用金属热还原法还原四氯化钛TiCl4制钛。某企业将钛厂、氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链,其生产流程如图,请回答以下问题。
(1)氯化过程中主要发生的反应为食盐水,则X的化学电解式为 。
(2)Mg和TiCl4的反应需要在氩气环境中进行,氩气的作用是 。写出氯碱厂中食盐水在通电条件下生成烧碱、氯气和氢气的化学反应方程式: ;
(3)为证明食盐水中有烧碱产生,可取少量反应后溶液于试管中,加入 ,观察到 ,证明有该物质产生。
(4)氯碱厂从反应后的溶液中提纯NaOH,结合下表信息,对溶液进行的操作是 ,制得的烧碱可用于 。
温度
0
20
40
60
80
100
溶解度(g)
NaOH
42.0
109.0
129.0
174.0
314.0
347.0
NaCl
35.8
36
36.6
37.3
38.4
39.8
(5)上述流程中仍存在的缺点是 。
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参考答案
1.(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(2) 化合反应 过滤
(3) H2SO4 溶铜 酸洗
(4)c
(5)
【详解】(1)“溶铜”前,粉碎处理铜原料的目的是:增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
(2)“溶铜”中,存在Cu与O2生成CuO的反应,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;
“操作1”的目的是除去难溶性固体杂质,则该操作实现了固液分离,名称为过滤;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含Cu、S、O、H的个数分别是2、2、10、4,生成物中含Cu、S、O、H的个数分别是2、0、2、0,故生成物中还应含2个S、8个O、4个H,故X的化学式为:H2SO4;
溶铜过程中,铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,且由图可知,酸洗过程中,也用到硫酸,故物质X可用于溶铜和酸洗工序;
(4)由图可知,“制箔”中,需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔,故需要温度控制在53~55℃ 。
故选c;
(5)“酸洗”后,用熟石灰中和酸性废液,其反应为氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水,该反应的化学方程式为:。
2.(1) SiO2
(2)过滤
(3)复分解
(4) 700℃~750℃
【详解】(1)根据资料,铁黄不与水反应,SiO2不与水和H2SO4反应。某硫铁矿废渣(主要成分Fe2O3,含有少量的SiO2,其余成分不考虑),过程Ⅰ加入过量H2SO4,Fe2O3与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3、H2O,化学方程式为:。
SiO2不与水和H2SO4反应,所以滤渣Ⅰ中的物质有SiO2。
(2)根据流程图,经过过程Ⅱ,得到了滤液Ⅱ和滤渣Ⅱ,说明该过程是过滤。
(3)过程Ⅲ中的化学方程式为,该反应由两种化合物交换成分生成两种新的化合物,属于基本反应类型中的复分解反应。
(4)①根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变。反应物FeOOH含有Fe、O、H这三种元素,产物Fe2O3含有Fe、O这两种元素,则反应一定生成一种含有氢元素的产物,由于FeOOH含有Fe、O、H这三种元素,推知另一种产物是H2O,则FeOOH加热分解成Fe2O3、H2O,化学方程式为:。
②根据表格信息,想获得鲜红的Fe2O3,应把温度控制在700℃~750℃。
3.(1)Na+、Mg2+
(2)Mg(OH)2
(3)除去“除杂1”中加入过量的Ca(OH)2
(4)碱
(5) 蒸发结晶,趁热过滤 溶液中含OH-(LiOH),LiOH溶解度小于NaCl溶解度
(6)NaCl
(7)
【详解】(1)浓缩后的盐湖卤水(含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2),故浓缩后的盐湖卤水中含有的金属阳离子除Li+外,还有Na+、Mg2+;
(2)Ca(OH)2还能与MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀,故“除杂1”所得滤渣的主要成分除CaSO4外,还有Mg(OH)2;
(3)过滤后,由CaCO3产生,故“除杂2”中加入Na2CO3溶液的目的是除去“除杂1”中加入过量的Ca(OH)2;
(4)Na2CO3溶液与过量的Ca(OH)2生成CaCO3沉淀和NaOH溶液,过滤,得到“滤液2”, “滤液2”中含NaOH,故“滤液2”显碱性;
(5)①如图所示,由于氯化钠溶解度受温度影响小,氯化锂溶解度随温度升高而明显增大,因此“操作1”后分离出NaCl固体和滤液3,则“操作1”为蒸发结晶,趁热过滤;
②若未加盐酸“调pH”,则溶液中含OH-(LiOH),根据图示可知,LiOH溶解度小于NaCl溶解度,则直接进行“操作1”,析出的NaCl固体中可能含有LiOH;
(6)“滤液3”是析出NaCl固体后所得溶液,故“滤液3”一定是NaCl的饱和溶液;
(7)加盐酸“调pH”后,溶液中阴离子只有Cl-,则“沉锂”时,加入的饱和Na2CO3溶液和LiCl反应生成Li2CO3固体和NaCl,化学方程式为。
4.(1) C、CO
(2) 固体部分溶解,产生气泡 过滤 玻璃棒 铜和银
【详解】(1)①二氧化碳和焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳,焦炭具有还原性;一氧化碳和赤铁矿在高温条件下反应生成铁,焦炭具有还原性;
②一氧化碳和赤铁矿在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:;
(2)①铜、银金属活动性在氢后,不与稀硫酸反应,锌金属活动性在氢前,能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:;
②可观察到的现象为:固体部分溶解,产生气泡;
③步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都需要分离固体和溶液,故都要进行的操作是:过滤;
④过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;
⑤粗产品中铜、银金属活动性在氢后,不与稀硫酸反应,锌金属活动性在氢前,能与稀硫酸反应,且稀硫酸是过量的,故固体A中的主要成分有:铜和银。
5.(1)+4
(2)增大反应物之间的接触面积,使反应更充分
(3)过滤
(4) H2O Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
(5) 1.5 Fe2+、Fe3+/亚铁离子、铁离子
(6)分解反应
【详解】(1)在FeTiO3中,Fe元素显+2价,O元素显−2价,设Ti元素化合价为x,在化合物中各元素正负化合价代数和为零。则有:(+2)+x+(−2)×3=0,解得x=+4;
(2)用研磨机进行预处理可将钛铁矿研磨成更细小的颗粒,这样能 增大反应物之间的接触面积,使反应更充分;
(3)经过水解槽后得到滤液和Ti(OH)4固体,将不溶性固体与液体分离的操作,其操作为 过滤;
(4)在中,反应前Fe、Ti、O、H、S原子个数分别为1、1、11、4、2,反应后Fe、Ti、O、H、S原子个数分别为1、1、9、0、2,根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变;2X中含有4个H原子和2个O原子,则X的化学式为 H2O;月壤中还含少量Fe2O3,Fe2O3与H2SO4反应生成硫酸铁和水,化学方程式为 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(5)为了得到纯净的Ti(OH)4固体,不能让Fe(OH)3和Fe(OH)2沉淀生成,根据表格中相关金属离子开始生成氢氧化物沉淀的pH,应始终保持pH小于1.5;
酸浸后溶液中主要含有TiOSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,调节pH小于1.5时,TiOSO4转化为Ti(OH)4固体,铁元素以离子形式存在,滤液中主要含有的金属离子为Fe2+、Fe3+;
(6)根据流程可知,煅烧炉中Ti(OH)4发生反应生成TiO2和H2O,该反应是由一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应。
6.(1) +3 黑
(2) 、
(3) 防止高温时与空气中的反应
(4) 反应1
【详解】(1)中,锌元素化合价为+2价,氧元素化合价为-2价,设铁元素的化合价为x,根据“化合物中各元素化合价代数和为零”,则:+2+2x+(-2)×4=0,解得x=+3。是黑色固体。
(2)由流程可知,反应1需要,反应1生成ZnO、Fe3O4,反应2需要ZnO、Fe3O4,反应2又生成,则可循环使用的除了还有ZnO、Fe3O4;分析图中信息可知,该循环过程中水被分解成氢气和氧气,所以不断消耗的物质是H2O。
(3)氢气为可燃性气体,不纯时点燃会发生爆炸,则“贮氢”时需通入氩气,其目的是隔绝空气,防止氢气与空气混合发生爆炸;反应前后原子的种类和个数不变,等号左边Mg、H、O的个数分别为1、6、2,等号右边右4个氢原子,则还少1个镁原子、2个氢原子和2个氧原子,则方框内物质的化学式为Mg(OH)2。
(4)反应1为分解为氧气、氧化锌和四氧化三铁,属于分解反应;反应2为氧化锌、四氧化三铁和水反应生成和氢气,不属于分解反应;反应3为氢气和Mg2Cu反应生成MgCu2和MgH2,不属于分解反应,则属于分解反应的为反应1;“反应3”的化学方程式为。
7.(1)微量
(2)增大铜与反应物的接触面积,使反应更充分,从而 加快反应速率
(3) 2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O 能使反应速率更快, 提高生产效率 过滤 漏斗/烧杯/玻璃棒
(4) H2SO4 酸洗
(5)c
【详解】(1)铜在人体中含量较少,是人体所需的微量元素;
(2)“溶铜” 前,粉碎处理铜原料,能增大铜与反应物的接触面积,使反应更充分,从而加快反应速率;
(3)①铜与氧气及稀硫酸在80℃的条件下反应生成硫酸铜和水,化学方程式为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O;工业生产时用纯氧代替空气,除排除其它气体影响外,纯氧中氧气含量高,能使反应速率更快,提高生产效率;
②“操作 1” 目的是除去难溶性固体杂质,该操作名称为过滤;过滤操作用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒;
(4)在反应中,反应前有2个铜原子、2个硫原子、10个氧原子、4个氢原子,反应后有2个铜原子、2个氧原子,所以2X中含有2个硫原子、8个氧原子、4个氢原子,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,则X的化学式为H2SO4; 由工艺流程可知,物质X(硫酸)可用于溶铜和酸洗工序;
(5)“制箔”中,需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔,据图2可知,温度应控制在53~55℃。故选c。
8.(1)C
(2) 分解反应 做干燥剂(合理即可)
(3) 排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸
(4)43℃≤T<52℃
(5)CO/一氧化碳
(6)弱
【详解】(1)反应③是二氧化碳与黑色单质X在900℃条件下反应生成,根据化学反应前后元素种类不变,且碳具有还原性,能在高温下与二氧化碳反应生成一氧化碳,所以X是碳,化学式为C。
(2)反应①是石灰石(主要成分碳酸钙)在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,符合 “一变多” 的特征,属于分解反应;
生石灰是氧化钙的俗称,能与水反应,在生活中可作干燥剂。
(3)反应⑤中氢气与氧化镍在加热条件下反应,氢气是可燃性气体,与空气混合加热可能发生爆炸,所以反应开始前用氮气充分吹扫设备内部,目的是排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;
氢气与氧化镍在加热条件下反应生成镍和水,化学方程式为。
(4)要从、和的混合物中用蒸馏的方法提纯,需要使汽化,而和不汽化,所以温度应控制在的沸点及以上,且低于和的沸点,即43℃≤T<52℃。
(5)由流程图可知,反应③生成一氧化碳,然后一氧化碳参与反应,最后加热又有一氧化碳生成,所以生产流程中循环使用的物质是CO(一氧化碳)。
(6)将制得的Ni放入FeSO4溶液中,没有观察到明显现象,说明镍不能置换出硫酸亚铁中的铁,根据金属活动性顺序中,排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,可知Ni的金属活动性比Fe弱。
9.(1)
(2) FeCl2 根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,FeOOH中存在氢、氧元素
(3) 加快反应速率 H2、CO2
(4)防止过氧化氢受热分解
(5) 漏斗 引流(或引流、防止液体洒出等)
【详解】(1)高温下将红砖中的转化为而形成青砖,同时产生一种气体,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物中含Fe、O、C,生成物中含Fe、O,故生成物中还应含C,故生成的气体是二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(2)I.碳酸亚铁与胃酸中的稀盐酸反应生成氯化亚铁、二氧化碳和水,氯化亚铁被人体吸收,可以补充铁元素,促进血红蛋白的生成,故填:FeCl2;
Ⅱ.根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,FeOOH中存在氢、氧元素,故可证明火星表面曾经存在过水;
(3)“酸溶”时适当提高反应温度和浓度,目的是:加快反应速率;
废铁屑中含铁、氧化铁、碳酸亚铁,加入稀硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,碳酸亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水,故该过程中产生的气体为:H2、CO2;
(4)过氧化氢不稳定,受热易分解,故“沉淀”时温度不宜太高,原因是防止过氧化氢受热分解;
(5)过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
过滤时,玻璃棒的作用是:引流。
10.(1) 引流 滤纸破损(合理即可)
(2) 置换
(3)安全高效、排放相对清洁等
(4)C
(5) 温室效应加剧 ACD
【详解】(1)进行过滤操作中玻璃棒的作用是引流,防止液体洒出;过滤后滤液仍然浑浊的原因可能是滤纸破损(或漏斗内液面高于滤纸边缘或仪器不干净等);滤纸破损会使液体未经滤纸过滤直接流下,漏斗内液面高于滤纸边缘,液体也会从滤纸与漏斗壁的缝隙流下,导致滤液浑浊,仪器不干净,本身带有杂质也会使滤液浑浊;
(2)根据流程图可知,铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为; 该反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于 置换反应;
(3)由资料可知甲醇常温下是一种无色液体,易溶于水,熔点−97.8℃,沸点64.7℃,且可在常温常压下运输和使用,具有安全高效、排放相对清洁的特点。所以选用甲醇作为燃料的优点有 安全高效、排放相对清洁等;
(4)因为甲醇沸点64.7℃,水的沸点100℃,要分离出甲醇,应控制温度使甲醇变为气态分离出来,而水仍为液态,所以应控制温度为64.7℃−100℃。
故选 C。
(5)大气中二氧化碳含量过高引发的主要环境问题是加剧温室效应;
A、大力推广使用脱硫煤,只能减少二氧化硫等污染物的排放,但煤燃烧仍会产生大量二氧化碳,不能促进 “碳中和”,符合题意;
B、研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品,可减少二氧化碳排放,能促进 “碳中和”,不符合题意;
C、大规模开采可燃冰作为新能源,可燃冰主要成分是甲烷水合物,燃烧也会产生二氧化碳,不能有效促进 “碳中和”,且大规模开采可燃冰还可能带来其他环境问题,符合题意;
D、加快煤的开采与使用,煤燃烧会产生大量二氧化碳,大力发展经济但会增加碳排放,不能促进 “碳中和”,符合题意。
故选 ACD。
11.(1)增大反应物接触面积,使反应更快更充分
(2) 可燃
(3) 过滤
(4) 酸溶
(5)D
【详解】(1)反应物接触面积越大,反应速率越快。粉碎炼锌废渣能增大废渣与稀硫酸的接触面积,让反应进行得更快、更充分。
(2)炼锌废渣中含残余的锌,锌与稀硫酸发生反应,所以会产生氢气(H2);
氢气具有可燃性,燃烧能放出大量的热,可回收用作燃料。
(3)钴的+2价氧化物为CoO,它与稀硫酸发生复分解反应,相互交换成分生成CoSO4和H2O,化学方程式为。
操作 1~3 是将难溶性固体杂质与溶液分离,这种分离固液混合物的操作是过滤。
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。CuSO4与H2S反应生成CuS沉淀,另一种生成物是H2SO4,反应的化学方程式为。
生成的H2SO4可用于 “酸溶” 工序,继续溶解炼锌废渣。
(5)由图 2 可知,在85℃~90℃时,钴离子去除率较高,若温度继续提高,钴离子去除率没有明显提高,但能耗会明显增加,所以温度应该控制在85℃~90℃,选 D。
12.(1)过滤
(2) 复分解反应
(3) 增大 作氮肥
(4)温度为,反应时间为40min
【详解】(1)4由图可知,操作Ⅰ将难溶性固体与液体进行了分离,其名称是过滤,故填过滤。
(2)a、由化学方程式可知,反应前出现了2个氮原子、10个氢原子、1个碳原子和4个氧原子,反应后出现了2个氮原子、8个氢原子、1个碳原子和3个氧原子,根据质量守恒定律可知,反应后商榷的2个氢原子和1个氧原子存在于()中,则该物质的化学式为H2O,故填H2O。
b、碳酸铵和硫酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硫酸铵,反应的化学方程式为:(NH4)2CO3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4,故填CaCO3↓+(NH4)2SO4;
由化学方程式可知,该反应是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应,符合复分解反应的特点,属于复分解反应,故填复分解反应。
(3)根据流程图可知,硫酸铵溶液发生冷却结晶形成硫酸铵晶体,说明硫酸铵的溶解度随温度的升高而增大,故填增大;
硫酸铵中含有氮元素,可用作氮肥,故填氮肥。
(4)由图甲可知,当温度为60℃时,碳酸钙和硫酸铵的产率最高,当反应时间为40min时,碳酸钙和硫酸铵的产率最高,所以制备碳酸钙和硫酸铵的最佳条件是温度为60℃,反应时间为40min,故填温度为60℃,反应时间为40min。
13.(1)-1
(2)防止盐酸和浓氨水反应,降低CaO2·8H2O产量
(3) 防止过氧化氢受热分解 防止浓氨水挥发(答案合理即可)
(4) 引流 降温结晶(冷却结晶)
(5) 氮肥(答案合理即可) 干燥密封
(6)
【详解】(1)CaO2中钙元素显+2价,设氧元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价的代数和为零,可得:+2+2x=0,x=-1。故填:-1;
(2)由资料可知,浓氨水能与酸发生反应,故反应I中稀盐酸不应过量的原因是防止盐酸和浓氨水反应,降低产量。故填:防止盐酸和浓氨水反应,降低产量;
(3)由资料可知,浓氨水具有挥发性,受热分解,故反应Ⅱ需要在低温环境下进行,主要原因是防止受热分解,防止浓氨水挥发,过氧化氢受热易分解生成水和氧气,故还可以防止过氧化氢受热分解。故填:①防止过氧化氢受热分解;
②防止浓氨水挥发(答案合理即可);
(4)操作a实现了固液分离,名称是过滤,过滤时,玻璃棒的作用是引流;由反应Ⅱ的化学方程式可知,该流程得到的副产品是氯化铵,将氯化铵溶液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤即可得到氯化铵晶体,故操作b是降温结晶(冷却结晶)。故填:①引流;②降温结晶(冷却结晶);
(5)由题意可知,该流程得到的副产品是氯化铵,氯化铵主要用作氮肥;过氧化钙常温下稳定,在潮湿空气及水中发生缓慢反应放出氧气,故得到的CaO2应干燥密封保存。故填:①氮肥(答案合理即可);②干燥密封;
(6)过氧化钙供氧时还会生成氢氧化钙,即过氧化钙和水反应生成氢氧化钙和氧气,该反应的化学方程式为。故填:。
【点睛】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
14.(1) 粉碎 酸雨
(2) 玻璃棒 过滤
(3)NH4Cl
(4)+6
(5) H2MoO4MoO3+H2O↑ 置换反应
【详解】(1)在焙烧炉中,为增大反应物接触面积,使反应更充分,矿石要经过粉碎处理并从上部加入;
根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变,反应2MoS2+7O22MoO3+4X中,反应前Mo、S、O原子个数分别为2、4、14,反应后Mo、S、O原子个数分别为2、0、6,则X的化学式为SO2,SO2在空气中易形成亚硫酸,大量排放会造成空气污染,形成酸雨;
(2)反应器 1 中浓氨水可以溶解粗产品MoO3,搅拌器相当于实验室中的玻璃棒(用于搅拌,加速溶解);要实现废渣和溶液的分离,需要进行的主要操作是过滤(用于分离不溶性固体和液体);
(3)复分解反应是指两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物;钼酸铵与盐酸反应生成氯化铵和钼酸,则Y溶液中溶质的主要成分为NH4Cl;
(4)在(NH4)2MoO4中,铵根()显+1价,氧元素(O)显−2价,设Mo元素化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,则(+1)×2+x+(−2)×4=0,解得x=+6价;
(5)根据流程可知,钼酸沉淀高温煅烧生成MoO3,根据质量守恒定律可知还应同时生成H2O,化学方程式为H2MoO4MoO3+H2O↑;根据流程和氢气具有还原性可知,反应器 3 中是MoO3与H2反应生成Mo和H2O,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,基本反应类型为置换反应。
15.(1)CO
(2) 作保护气
(3) 无色酚酞溶液 溶液变红
(4) 加热浓缩,降温结晶,过滤洗涤,干燥 去油污
(5)钛厂需要800℃高温条件,能耗大或氯碱厂需要通电,消耗大量电能
【详解】(1)反应前有2Fe、6O、14Cl 、6C、2Ti,反应后(X除外)有2Fe、14Cl 、2Ti,根据化学反应前后各种原子个数相等,则X的化学式为CO。
(2)氩气属于稀有气体,稀有气体的化学性质稳定。Mg和TiCl4的反应需要在氩气环境中进行,氩气的作用是作保护气。
氯碱厂中食盐水在通电条件下生成烧碱、氯气和氢气,根据质量守恒定律,发生反应的化学反应方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH +H2↑+Cl2↑。
(3)无色酚酞溶液遇碱性溶液变红,遇酸性溶液、中性溶液不变色。为证明食盐水中有烧碱产生,可取少量反应后溶液于试管中,加入无色酚酞溶液,观察到溶液变红,证明有该物质产生。
(4)由表中数据可知,氢氧化钠的溶解度受温度变化影响较大,而氯化钠的溶解度受温度变化影响较小。对于溶解度受温度影响较大的物质,一般采用降温结晶的方法使溶质从溶液中结晶析出。烧碱是氢氧化钠的俗称,氯碱厂从反应后的溶液中提纯NaOH,结合下表信息,对溶液进行的操作是加热浓缩,降温结晶,过滤洗涤,干燥。氢氧化钠能与油脂反应,所以制得的烧碱可用于去油污。
(5)根据题中信息可知,上述流程中仍存在的缺点是:钛厂需要800℃高温条件,能耗大或氯碱厂需要通电,消耗大量电能。
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