内容正文:
专题20 工艺流程与物质的推断
考点概览
题型一 工艺流程类——分离提纯
题型二 工艺流程类——物质制备
题型三 物质的转换与推断
题型四 综合创新类实验流程
工艺流程类——分离提纯题型一
1. (2025·安徽淮北·三模)生活中常用的打印机墨粉里,所含具有磁性、能稳定存在并有助于成像的铁的氧化物为四氧化三铁。其制备流程如下:
【查阅资料】
氢氧化亚铁能被过氧化氢氧化:
(1)实验室进行操作Ⅰ时玻璃棒的作用是 。
(2)写出操作1中发生的化学方程式 。
(3)向A溶液①中加入溶液时温度不宜过高,原因是 。
(4)FeOOH中铁元素的化合价为 。
(5)可以表示为,当A溶液①和A溶液②质量比为 时,铁元素可以全部转化到中。
2. (2025·河南驻马店·三模)海水中含有丰富的化学资源,可提取食盐。下图是粗盐提纯的部分流程,粗盐中的杂质有泥沙、氯化镁。
(1)写出加入溶液时发生反应的化学方程式。
(2)溶解、过滤和蒸发操作中都用到一种玻璃仪器,该仪器在蒸发操作中的作用是什么?
3. (2025·江苏徐州·三模)硫酸钠是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料。某硫酸钠粗品中含有少量CaCl2和MgCl2,实验室进行提纯的流程如图:
回答下列问题:
(1)用Na2CO3除杂时,反应的化学方程式为 。
(2)NaOH和Na2CO3如果添加过量了,可加入适量 溶液除去。
(3)“后续处理”的主要操作是蒸发,为了获得纯净的硫酸钠,应蒸发至 (填序号)。
A.完全蒸干时停止加热
B.快干时停止加热,利用余热蒸干
C.有大量固体析出时停止加热,过滤弃去剩余的少量溶液
(4)过滤操作中使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯和 。
4.
(2025·河南南阳·三模)氯化钾是一种常见的化肥。利用盐湖中的矿物(主要含有KCl、少量、)制备KCl晶体的主要流程如图所示,回答下列问题。
(1)沉淀室中发生反应的化学方程式为 。
(2)为得到纯度较高的氯化钾晶体,应在除杂室中加入适量的 。
(3)氯化钾属于 (填“氮肥”、“磷肥”或“钾肥”)。
5. (2025·江苏宿迁·三模)海水化学资源利用已成为各沿海国家促进经济发展的重要手段,我国在氯碱工业技术上有长足的发展。如图是氯碱工业流程图。下列说法不正确的是
A.制粗盐:操作1为蒸发结晶
B.粗盐精制:可以用饱和氯化钠溶液盐洗方法制得精盐
C.工业制烧碱:反应①属于分解反应
D.制漂白剂:漂白剂的主要成分为和,由此可推测起漂白作用的是
6.
(2025·甘肃酒泉·三模)某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量和的废水,若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费。某班同学设计了除去废水中的铜离子,并回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案,请讨论相关问题:
(1)废水在加入金属前需进行过滤,目的是将其中 性杂质除去。
(2)金属X是 ,其加入废水后发生反应的化学方程式为 。
(3)溶液是 利用其除去铜中杂质,有关反应的化学方程式为 。该反应的基本反应类型为 。
7.
(2025·安徽马鞍山·三模)含有较多可溶性钙、镁化合物的水为硬水,软化某硬度较大的工业废水(含有等物质)的一种工艺流程图如图所示(杂质忽略不计)。
(1)步骤①加入过量石灰水的目的是 。
(2)步骤①②加入试剂后,过滤前均要用玻璃棒搅拌,是为了 。
(3)滤渣1的化学式为 。
(4)滤液2中的阳离子是 (填离子符号)。
(5)步骤③发生反应的化学方程式是 (写一个即可)。
工艺流程类——物质制备题型二
8. (2025·安徽合肥·三模)某机械厂加工车间的废铁屑(主要成分是铁,同时含有少量铁锈和油污及少量不参与反应的难溶性杂质)。某工厂利用废铁屑和废硫酸生产化工原料硫酸亚铁,其生产流程如图所示。
【查阅资料】
① ②的溶解度随温度升高而增大
(1)废铁屑需经过碱洗才能进入水洗器,碱洗的目的是 。
(2)水洗器中将水从顶端喷淋注入而不是直接倒入的原因是 。
(3)反应器中发生的置换反应的化学方程式为 。
(4)结晶池中所得固体需要洗涤、干燥后再得到产品,为了得到更多的产品在洗涤时需使用冷水洗涤的原因是 。
(5)该流程具有的意义是 。
9.
(2025·安徽六安·三模)铁红可用于制备红色颜料,以菱铁矿(主要成分为)为原料制备铁红的一种流程如下图所示:
(1)“酸浸”中,使用的酸是___________(填字母序号)。
A. B.HCl C.
(2)“沉淀”过程发生的反应为,X的化学式是 。
(3)FeOOH中,Fe的化合价为 。
(4)“煅烧”过程发生反应的化学方程式为 ,反应类型是 。
10.
(2025·山东聊城·三模)某同学以金泥(含有等)为原料制备Au和Cu的流程如图所示。
查阅资料知:
①预处理的主要目的是将含硫化合物转化为氧化物;
②热空气流充分加热的目的是将转化为氧化物,并完全分离出ZnO烟尘。
(1)“预处理”中会产生,若直接排放会形成 ,腐蚀钢铁。
(2)“过程II”产生的固体a中,除CuO外,一定还有的物质是 (填化学式)。
(3)“过程III”加入过量稀硫酸的目的是 。
(4)“一系列过程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉,这一步生成气体的化学方程式为 。
(5)ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收,反应生成偏锌酸钠()和,该反应的化学方程式为 。
11. (2025·河北石家庄·三模)肥皂是一种重要的日用品,早在公元前3000年,人们就开始制作肥皂,制肥皂的主要原理是油脂和碱性物质发生化学反应。某科学研究小组以石灰石、纯碱和油脂为原料,模拟古法制肥皂,实验室操作流程如图所示。请结合图文信息,分析思考、解决问题:
已知:油脂密度小于水,难溶于水;在碱性、加热条件下生成的物质可溶于水。
(1)“高温煅烧”时要将石灰石粉碎,其目的是 。
(2)“溶解”时,发生反应的化学方程式是 。
(3)流程中可以循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)“加热搅拌”时,判断油脂完全反应的现象是 。
12.
(2025·新疆阿克苏·三模)钛和钛合金因其优良的性能被广泛应用于航天、医疗等领域。以金红石(主要成分为)为原料生产金属钛的流程如下。
(1)反应①中涉及到的物质,其中属于氧化物的是 (填物质的“化学式”)。
(2)反应②的化学方程式为 。写出一种反应①尾气经过处理的方法 。
(3)金属钛的密度约为,为钢的。据此推测钛合金制航天飞机的部件的一条优点是 。
(4)钛对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑制率可达以上,所以钛 (填“适合”或“不适合”)用作制水杯的原材料。
(5)某金红石样品中含吨,理论上生产出的的质量 吨。
(6)钛在一定条件下能与稀盐酸反应得到氢气,若将钛加入到金属活动性顺序表中,其位置在氢的 (填“前面”或“后面”)。
13.
(2025·广东深圳·三模)硫酸厂产生的烟气中常含有,如果直接排放会污染空气,某厂研发了将烟气中二氧化硫转化为石膏的流程。已知:。
(1)硫酸厂产生的烟气中常含有,直接排放会导致酸雨,酸雨是指pH (填“大于、小于或等于”)5.6的雨水,硫元素在 (填反应装置)中发生反应时化合价升高。
(2)吸收塔内,常将氢氧化钠溶液以喷雾形式洒出,目的是 ;写出吸收塔内发生反应的化学方程式 。
(3)转化池中用石灰乳不用石灰水的原因是 。
(4)转化池中发生的反应基本类型是 ,该流程中能循环利用的物质是 。
(5)为了研究脱硫率(脱硫率是已除去的二氧化硫的量占总二氧化硫量的百分比)与温度、烟气中浓度的关系,他们进行了探究实验,实验结果如下:
实验序号
温度/℃
烟气中浓度/
脱硫率/%
Ⅰ
23
2.5%
99.5
Ⅱ
23
3.2%
97.1
Ⅲ
40
2.5%
94.3
由表中实验数据可得出的结论是 (写出一个即可)。
14.
(2025·安徽阜阳·三模)热电厂燃烧煤产生含有大量的烟气,某石膏板企业采用“碱-石灰”的方法使烟气脱硫,再生产石膏。其主要生产流程如图所示。
已知:①与的某些化学性质相似;②难溶于水。
(1)上述流程中涉及的盐有 (填化学式,写出1种即可)。
(2)流程中可循环利用的物质是 。
(3)吸收塔内发生反应的化学方程式是 ,制碱釜中发生反应的基本反应类型是 。
(4)工业上可用分离液态空气法获得氧化塔中需要的氧气,工业制氧气是 (选填“物理”或“化学”)变化。
15. (2025·安徽阜阳·三模)我国化学家侯德榜创立的侯氏制碱法,开创了世界制碱工业的新纪元。侯氏制碱法的简化工艺流程如图。已知:氨气极易溶于水,在常温常压下,1体积水约能溶解700体积氨气。
(1)该流程中,需要向饱和NaCl溶液中先通入NH3,再通入CO2,原因是 。
(2)实验室进行操作1时,所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(3)写出步骤Ⅱ发生反应的化学方程式: ,该反应属于 (填基本反应类型)。
(4)该流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
16. (2025·江苏宿迁·三模)海洋中蕴含丰富的资源,从海水中制备纯碱和金属镁的流程如图所示:
回答下列问题:
(1)在②中,粗盐中含有、等可溶性杂质,若同时除去这两种杂质,可选择加入 溶液,若加入的该试剂过量,还需要加入 溶液除去,写出反应方程式 。
(2)工厂利用母液制镁而不是直接从海水中制镁的原因是 。
(3)工业上从海水中制镁时,经历了过程目的是 。
17.
(2025·河南南阳·三模)(二水合氯化钙)可用于食品加工、制药等领域。工业上生产的主要流程示意图如图所示。下列说法不正确的是
A.和属于同一种物质
B.粉碎机的作用是增大反应物接触面积,加快反应速率
C.过滤器与实验室过滤原理相似
D.足量的X是稀盐酸
18. (2025·河南驻马店·三模)下图是某炼铁厂炼铁的大致流程,下列有关说法错误的是
A.②是CO
B.③是生铁
C.②③反应的化学方程式为:
D.①和②分子构成不同,致使二者的化学性质有很大差异
19.
(2025·江苏宿迁·三模)《周礼·考工记》中记载,古人曾在草本灰(含有)的水溶液中加入贝壳烧成的灰(主要成分为CaO),利用生成物中能够去污的成分来清洗丝帛。制备具有该成分去污液的工艺流程图如图所示。
(1)“反应池”中发生的化学方程式为 (写出一个即可)。
(2)“操作Ⅰ”中玻璃棒的作用是 。
(3)“煅烧室”中发生的化学反应属于 反应(填基本反应类型)。
(4)该流程中可循环使用的物质是 (填化学式)。
(5)在海边用贝壳作原料得到CaO的优点是 。
20. (2025·江苏宿迁·三模)Ⅰ.《天工开物》中记述了金、铜、锌、铁等金属的开采和冶炼方法。铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)火法炼铜:以木炭、孔雀石(主要成分)为原料。木炭燃烧放热使孔雀石分解为氧化铜,该过程需持续鼓风的原因是 。木炭还用于还原氧化铜,化学反应方程式为 。
(2)用废铜屑(含、、等)制备胆矾()的流程如图1:
①“溶解”时,铜发生的反应为:,待完全反应后,溶液中含有的阳离子有 。
②请写出用氧化铜调节的化学方程式 。
Ⅱ.《天工开物》另记述:“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”,其中蕴含的化学原理主要是铁与硫酸铜反应。该反应的微观示意图如图2所示。
(3)由图2中分析可知,右图中缺少一种微粒,请写出该微粒符号: 。
(4)将铁粉放入硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中,其中硫酸铜的质量分数为,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生。
①则滤液中含有的溶质为 (填化学式)。
②求生成铜的质量是多少?
21. (2025·河北唐山·三模)波尔多液是一种保护性杀菌剂。某工厂利用废弃铜料(只含铜和铁)和石灰石制备“波尔多液”,工艺流程如图所示。
(1)为使反应器1中物质反应更快、更充分,可采取的措施有 (写一条)。
(2)废液A中含有的阳离子是 (填离子符号)。
(3)反应器3中发生反应的化学方程式为 。
(4)写出气体B的一种用途: 。
(5)反应器4的内壁不能为铁,原因是 。
22. (2025·湖北十堰·三模)“波尔多液”是由硫酸铜和石灰乳按一定比例混合而成的一种保护性杀菌剂。某工厂利用废弃铜料(只含铜和铁)和石灰石制备“波尔多液”,工艺流程如下图所示。
(1)为使反应器1中物质反应更快、更充分,可采取的措施有 (写一条)。
(2)反应器2中发生反应的基本类型为 反应。
(3)废液A中一定含有的溶质是 (填化学式)。
(4)反应器4的内壁不能为铁制品,其理由是 (用化学方程式表示)。
(5)写出氧化钙的一种用途 。
23.
(2025·山东菏泽·三模)工业上利用石灰矿含(、)等原料,采用碳化法生产超细碳酸钙。主要流程如图所示。
(1)超细碳酸钙的用途 (写一条即可)。
(2)煅烧塔中有硅酸钙()生成,其中硅元素的化合价为 。
(3)乳化池进行的“筛滤”,相当于基本实验操作中的 。
(4)乳化池中发生反应的基本类型是 。
(5)碳化塔中发生反应的化学方程式为 。
物质的转换与推断题型三
24.
(2025·陕西咸阳·模拟预测)小明绘制了以为中心的思维导图,物质X类别与其他物质类别不同,“—”表示能相互反应,“→”表示能一步转化。根据你所学知识,回答下列问题。
(1)写出酸与碳酸钠溶液反应的化学方程式: 。
(2)写出一种符合图中的碱的名称: 。
(3)碳酸钠转化为物质X的现象为 。
25. (2025·河南驻马店·三模)炼铁高炉中的原料有赤铁矿石、焦炭和石灰石,炉内发生的主要化学反应符合以下转化图。A为固体,A转化为B的反应为炼铁提供能量,B、C的组成元素相同,且一个B分子比一个C分子多一个原子。
(1)A的化学式为 。
(2)写出高炉中生成铁的化学方程式: 。
(3)从分子角度解释,B、C化学性质有差异的原因是 。
26. (2025·陕西宝鸡·三模)2025年春晚机器人节目的出现不仅是科技与艺术融合的生动体现,也为教育发展提供了重要启示。如图是化学兴趣小组同学利用化学物质构建的机器人模型,其中A~G分别是硫酸、氢氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠、铁、氧化铜、氯化镁七种物质中的一种。A为大理石的主要成分,B的浓溶液具有脱水性,C含有两种元素。图中相邻的物质之间能发生化学反应(所涉及的反应均为初中常见的化学反应),请回答下列问题。
(1)C的化学式是 。
(2)写出B与D反应的化学方程式: 。
(3)若某物质只与上述机器人中的两种物质分别发生反应才能启动机器人,则能启动机器人的物质是 (填序号)。
① ② ③
27.
(2025·黑龙江齐齐哈尔·三模)如图是初中化学常见的六种物质。已知和由相同元素组成,与的物质类别相同,常用于制玻璃,为红棕色粉末。(图中“—”表示相连的两种物质之间可以发生反应,“→”表示物质间的转化关系)请回答下列问题。
(1)A化学式为 ,F的用途 。
(2)B和D反应的化学方程式为 。
(3)A转化为B过程中 (填“吸热”或“放热”)。
(4)C转化为E的反应属于基本反应类型中的 。
28. (2025·河南南阳·三模)甲、乙、丙三种物质均含同一种元素,它们之间的转化关系如图(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件略去)。
(1)已知甲是一种黑色单质,乙和丙组成元素相同,丙可以灭火。丙转化为乙的化学方程式为 ;从分子角度解释,甲、乙性质有差异的原因是 。
(2)已知三种物质都含氧元素,甲的浓溶液可以作气体干燥剂,乙的相对分子质量为160,丙是一种蓝色沉淀。甲的化学式为 ;乙转化为丙的化学方程式为 。
29.
(2025·陕西汉中·三模)创新之花在化学课堂绚丽绽放。某学习小组用下图归纳一些物质间相互反应的关系。每片花瓣表示一种物质,花瓣的颜色表示物质的颜色,且相邻花瓣代表的两物质能相互反应。已知六种物质分别是铁粉、二氧化碳、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、硫酸铜溶液中的一种,且A花瓣是黑色的,B花瓣是蓝色的,C中的溶质常用于改良酸性土壤。请回答下列问题:
(1)C溶液中溶质的俗名是 。
(2)B与C反应时,观察到的现象是 。
(3)写出E与F反应的化学方程式: 。
30.
(2025·黑龙江·三模)如图是初中化学常见的六种物质。已知和由相同元素组成,与的物质类别相同,C常用于制玻璃,D为红棕色粉末。(图中“—”表示相连的两种物质之间可以发生反应,“”表示物质间的转化关系)请回答下列问题。
(1)A化学式为 。
(2)B和D反应的化学方程式为 。
(3)A转化为B过程中 (填“吸热”或“放热”)。
(4)C转化为E的反应属于基本反应类型中的 。
31. (2025·河南驻马店·三模)A、B、C是初中化学常见的物质,且都含有同一种元素,它们之间的转化关系如图所示(部分物质已略去)。
“→”表示反应可一步实现
(1)若A,B组成元素相同,且常温下均为液体,则A→C的化学方程式是 ;
(2)若A的溶液显碱性,且A、B均属于盐,C为气体,写出C在生产生活中的一种用途为: ,A→B的化学方程式 。
32.
(2025·河南信阳·三模)A、B、C、D、E是五种初中化学常见的不同类别的物质,它们之间的转化关系如图所示(“”表示反应能一步实现,“—”表示物质间能发生化学反应,部分物质和反应条件已略去)。已知A俗称生石灰,请回答下列问题。
(1)写出B的一种用途: 。
(2)的反应条件为 。
(3)C和D反应的化学方程式为 。
33.
(2025·河南驻马店·三模)是初中化学常见的物质,且都含同一种元素,它们之间有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去)。
(1)若的组成元素完全相同;Z在空气中体积分数为。则X转化为Y的化学方程式为 ;从微观角度解释化学性质有差异的原因是 。
(2)若的组成元素完全相同,X是目前世界年产量最高的金属,X与氯气化合生成的溶液为黄色,Z的溶液为浅绿色。则X转化为Z的化学方程式为 。
综合创新类实验流程题型四
34. (2025·河北唐山·三模)化学兴趣小组对某品牌小苏打深海盐牙膏展开探究。
任务一:探究牙膏中是否含有小苏打和氯化钠
【查阅资料】
①牙膏中的其他成分不与稀酸、硝酸银溶液反应。
②氯化银是一种不溶于水和酸的白色沉淀,硫酸银微溶于水。
【实验方案】取样,溶解、过滤得到溶液A,并进行如图所示探究过程。
【实验结论】根据以上实验信息,得出结论:牙膏中确实含有小苏打和氯化钠。
【实验分析与反思】
(1)步骤①发生反应的化学方程式是 。
(2)现象X为 。
(3)小明同学对此方案的结论产生质疑,大家讨论后认为只需要将步骤①中的稀盐酸改为 (填物质名称)即可。改进实验方案后,通过进行实验并分析,最后得出相同结论。
任务二:测定牙膏固体中小苏打的质量分数
称取5.0g样品进行测定实验,实验方案如图所示(装置气密性良好,部分夹持仪器已略去)。
【查阅资料】碱石灰是固体苛性钠和生石灰的混合物。
(4)苛性钠是 (填化学式)的俗称。
(5)反应过程中持续通入空气,这样做的目的是 。
(6)若没有装置C,会造成测定结果 (填“不变”“偏大”或“偏小”)。
【反思交流】
(7)小苏打的水溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”),可以与口腔中因细菌发酵产生的酸性物质反应,从而保护牙釉质不被酸蚀。
35. (2025·重庆·三模)Ⅰ、电子工业中生产印刷电路板,是用氯化铁溶液腐蚀敷铜板上的铜箔。把预先设计好的电路用耐腐油墨印刷在敷铜板上,然后将敷铜板浸入氯化铁溶液中,未被油墨覆盖的铜被腐蚀掉,再将油墨清洗后就得到了电路板。生产印刷电路板产生的废液如果排放,会对自然环境产生严重污染。工厂对废液的处理经常采取如下流程中的两种途径变废为宝,如图。
请回答:
(1)写出FeCl3溶液与敷铜板反应生成FeCl2和CuCl2的化学方程式 。
(2)途径①向废液加入过量铁粉。检验铁粉是否加过量的方法是 。
(3)从节能角度看, (填“途径①”或“途径②”)更优越。
Ⅱ、下图表示铁元素的化合价与物质类别的关系,“→”表示物质之间可以转化。请回答:
(4)A→D的转化对应Ⅰ题流程中反应的化学方程式为 。
(5)在图中的物质间转化关系,有的可以逆向转化,写出B→A反应的化学方程式 。
36. (2025·内蒙古鄂尔多斯·三模)为充分利用海洋中的化学资源,某学习小组同学设计了海水的综合利用的方案,主要流程如图1所示。
(1)制粗盐:
晒盐时不能将水全部蒸干,目的是使卤水中的大量析出,而其他盐类基本不析出,请分析其他盐类不析出的原因 。从结晶池中分离出粗盐的物质分离方法是 。
(2)制精盐:用70℃“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的和杂质,又不损失,则“花水”应当是 溶液,其溶质质量分数为 (写计算式)。
(3)制取金属镁:
氢氧化钠
氢氧化钙
氢氧化钡
价格(元/吨)
4500
440
5500
①工业生产会从反应条件、成本等角度考虑选择原料。母液含有大量,在工业生产过程中会向其中加入适量 以获得经济价值较高的氢氧化镁,该反应的化学方程式为 。
②电解氯化镁必须在高温熔融状态下进行,且该反应需在氩气氛围或密闭环境中操作的原因是 。
37. (2025·内蒙古鄂尔多斯·三模)为充分利用海洋中的化学资源,某学习小组同学设计了海水的综合利用的方案,主要流程如图1所示。
(1)制粗盐:
晒盐时不能将水全部蒸干,目的是使卤水中的大量析出,而其他盐类基本不析出,请分析其他盐类不析出的原因 。从结晶池中分离出粗盐的物质分离方法是 。
(2)制精盐:用70℃“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的和杂质,又不损失,则“花水”应当是 溶液,其溶质质量分数为 (写计算式)。
(3)制取金属镁:
氢氧化钠
氢氧化钙
氢氧化钡
价格(元/吨)
4500
440
5500
①工业生产会从反应条件、成本等角度考虑选择原料。母液含有大量,在工业生产过程中会向其中加入适量 以获得经济价值较高的氢氧化镁,该反应的化学方程式为 。
②电解氯化镁必须在高温熔融状态下进行,且该反应需在氩气氛围或密闭环境中操作的原因是 。
38. (2025·新疆乌鲁木齐·三模)我国承诺于2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,体现大国责任与担当。
I.“氨法”捕集二氧化碳是实现“碳中和”的重要途径之一,其主要流程如图。
【查阅资料:氨水是一种常见的碱,易挥发;碳酸氢铵受热易分解。】
(1)常温下,将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中,溶液变 色。
(2)工业上用氨水喷淋吸收废气中的,采用“喷淋”的原因是 。
(3)反应①的化学方程式是 ,该反应的温度不宜高,原因是 。
(4)上述流程中,可循环利用的物质是 。
II.除“氨法”捕集外,二氧化碳的资源化利用也取得重要进展。研究人员开发出和Cu催化合成醋酸的新技术,其微观示意图如图。
(5)整个转化中,二氧化碳与醋酸的分子个数之比为 。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题20 工艺流程与物质的推断
考点概览
题型一 工艺流程类——分离提纯
题型二 工艺流程类——物质制备
题型三 物质的转换与推断
题型四 综合创新类实验流程
工艺流程类——分离提纯题型一
1. (2025·安徽淮北·三模)生活中常用的打印机墨粉里,所含具有磁性、能稳定存在并有助于成像的铁的氧化物为四氧化三铁。其制备流程如下:
【查阅资料】
氢氧化亚铁能被过氧化氢氧化:
(1)实验室进行操作Ⅰ时玻璃棒的作用是 。
(2)写出操作1中发生的化学方程式 。
(3)向A溶液①中加入溶液时温度不宜过高,原因是 。
(4)FeOOH中铁元素的化合价为 。
(5)可以表示为,当A溶液①和A溶液②质量比为 时,铁元素可以全部转化到中。
【答案】(1)引流
(2)
(3)防止过氧化氢受热分解
(4)+3价
(5)2:1
【详解】(1)根据流程图可知,操作1为过滤,该操作中玻璃棒的作用是引流,故填:引流;
(2)操作1中加入稀硫酸,碳与稀硫酸不反应,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为,故填:;
(3)过氧化氢受热会分解生成水和氧气,所以向A溶液①中加入H2O2溶液时温度不宜过高,故填:防止过氧化氢受热分解;
(4)FeOOH中氧元素显-2价、氢元素显+1价,设铁元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,得,即铁元素的化合价为+3价,故填:+3价;
(5)溶液①中的FeSO4反应后转化为+3价Fe,溶液②中的Fe为+2价,Fe3O4可以表示为FeO·Fe2O3,其中含有+2价Fe与+3价Fe的比例为1:2,故当A溶液①和A溶液②的质量之比为2:1时,铁元素全部转化到Fe3O4中,故填:2:1。
2. (2025·河南驻马店·三模)海水中含有丰富的化学资源,可提取食盐。下图是粗盐提纯的部分流程,粗盐中的杂质有泥沙、氯化镁。
(1)写出加入溶液时发生反应的化学方程式。
(2)溶解、过滤和蒸发操作中都用到一种玻璃仪器,该仪器在蒸发操作中的作用是什么?
【答案】(1)
(2)搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅。
【详解】(1)能和反应生成沉淀和,从而除去粗盐中的,故加入溶液时发生反应的化学方程式为。
(2)溶解、过滤和蒸发操作中都用到玻璃仪器玻璃棒,蒸发时玻璃棒的作用是:搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅。
3. (2025·江苏徐州·三模)硫酸钠是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料。某硫酸钠粗品中含有少量CaCl2和MgCl2,实验室进行提纯的流程如图:
回答下列问题:
(1)用Na2CO3除杂时,反应的化学方程式为 。
(2)NaOH和Na2CO3如果添加过量了,可加入适量 溶液除去。
(3)“后续处理”的主要操作是蒸发,为了获得纯净的硫酸钠,应蒸发至 (填序号)。
A.完全蒸干时停止加热
B.快干时停止加热,利用余热蒸干
C.有大量固体析出时停止加热,过滤弃去剩余的少量溶液
(4)过滤操作中使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯和 。
【答案】(1)Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
(2)硫酸/H2SO4
(3)C
(4)玻璃棒
【详解】(1)用Na2CO3除杂时,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl;
(2)硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,没有带入新杂质,碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,二氧化碳以气体形式逸出,不带入任何杂质,所以,除去过量的氢氧化钠和碳酸钠时,可以用硫酸;
(3)被加热的滤液中含有一定量的NaCl,故单纯的蒸发操作无法得到纯净的硫酸钠晶体,应该加热使大部分硫酸钠晶体析出,而此时溶液中主要为氯化钠,然后过滤除去滤液,从而的较纯净的硫酸钠晶体,故选:C;
(4)过滤操作中使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒。
4.
(2025·河南南阳·三模)氯化钾是一种常见的化肥。利用盐湖中的矿物(主要含有KCl、少量、)制备KCl晶体的主要流程如图所示,回答下列问题。
(1)沉淀室中发生反应的化学方程式为 。
(2)为得到纯度较高的氯化钾晶体,应在除杂室中加入适量的 。
(3)氯化钾属于 (填“氮肥”、“磷肥”或“钾肥”)。
【答案】(1)
(2)稀盐酸
(3)钾肥
【详解】(1)沉淀室中发生的反应为氯化钙与碳酸钾生成碳酸钙沉淀和氯化钾,方程式为:;
(2)由于在沉淀室内加入的碳酸钾溶液是过量的,所以除杂室中的溶液为氯化钾和碳酸钾的混合溶液,为除去氯化钾中的碳酸钾可以加入适量的稀盐酸,盐酸与碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳,故填:稀盐酸;
(3)氯化钾中含有氮、磷、钾中的钾元素,属于钾肥。
5. (2025·江苏宿迁·三模)海水化学资源利用已成为各沿海国家促进经济发展的重要手段,我国在氯碱工业技术上有长足的发展。如图是氯碱工业流程图。下列说法不正确的是
A.制粗盐:操作1为蒸发结晶
B.粗盐精制:可以用饱和氯化钠溶液盐洗方法制得精盐
C.工业制烧碱:反应①属于分解反应
D.制漂白剂:漂白剂的主要成分为和,由此可推测起漂白作用的是
【答案】C
【详解】A、操作1为从溶液中得到晶体,为蒸发操作,故选项说法正确;
B、当粗食盐被加入到氯化钠饱和溶液中时,粗食盐中的杂质如硫酸盐、钙盐等会溶解在溶液中,而纯净的氯化钠则以晶体的形式沉淀出来,可以用饱和氯化钠溶液盐洗方法制得精盐,故选项说法正确;
C、反应①氯化钠和水通电反应生成氢氧化钠、氯气和氢气,不符合“一变多”特征,不属于分解反应,故选项说法错误;
D、氯气与烧碱制备漂白剂的产物为NaClO、NaCl和H2O,其中NaCl和H2O不具有漂白性,则产物中起漂白作用的物质为NaClO,故选项说法正确。
故选:C。
6.
(2025·甘肃酒泉·三模)某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量和的废水,若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费。某班同学设计了除去废水中的铜离子,并回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案,请讨论相关问题:
(1)废水在加入金属前需进行过滤,目的是将其中 性杂质除去。
(2)金属X是 ,其加入废水后发生反应的化学方程式为 。
(3)溶液是 利用其除去铜中杂质,有关反应的化学方程式为 。该反应的基本反应类型为 。
【答案】(1)难溶
(2) 铁/
(3) 稀硫酸/稀 置换
【详解】(1)废水在加入金属X前需进行过滤,目的是将其中 难溶性杂质除去,因为过滤是一种将不溶性固体与液体分离的操作方法;
(2)要除去废水中的铜离子,并回收硫酸亚铁晶体和铜,加入的金属X应是 铁(Fe);因为铁的活动性比铜强,能将铜从硫酸铜溶液中置换出来,且不引入新的杂质阳离子(后续可通过合适的方法除去过量的铁),其加入废水后发生反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ;
(3)加入的铁是过量的,得到的固体是铜和铁的混合物,要除去铜中的铁杂质,溶液Y是 稀硫酸(H2SO4) ,因为铁能与稀硫酸反应,而铜不与稀硫酸反应;有关反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ;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。
7.
(2025·安徽马鞍山·三模)含有较多可溶性钙、镁化合物的水为硬水,软化某硬度较大的工业废水(含有等物质)的一种工艺流程图如图所示(杂质忽略不计)。
(1)步骤①加入过量石灰水的目的是 。
(2)步骤①②加入试剂后,过滤前均要用玻璃棒搅拌,是为了 。
(3)滤渣1的化学式为 。
(4)滤液2中的阳离子是 (填离子符号)。
(5)步骤③发生反应的化学方程式是 (写一个即可)。
【答案】(1)完全除去
(2)加快反应速率,使反应更充分
(3)
(4)
(5)或
【详解】(1)加入过量的石灰水,石灰水是氢氧化钙的溶液,与氯化镁反应生成氯化钙和氢氧化镁沉淀,加入过量石灰水的目的是完全除去溶液中的,故填:完全除去;
(2)步骤①②加入试剂后,过滤前均要用玻璃棒搅拌,是为了使反应物间充分接触,反应更充分,反应更快,故填:加快反应速率,使反应更充分;
(3)氢氧化钙与氯化镁反应生成氯化钙何氢氧化镁不溶物,所以滤渣1为氢氧化镁,故填化学式:;
(4)滤液1主要成分为CaCl2 、Ca(OH)2,与过量碳酸钠分别反应,生成物为碳酸钙沉淀,氯化钠、氢氧化钠,所以滤液2中的主要物质有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠,所以阳离子为钠离子,故填:Na+;
(5)步骤③中加入适量稀盐酸,稀盐酸先与滤液中的氢氧化钠反应,反应完后若盐酸有剩余,盐酸继续和碳酸钠发生反应。稀盐酸与氢氧化钠生成氯化钠和水,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,所以反应的化学方程式为:或。
工艺流程类——物质制备题型二
8. (2025·安徽合肥·三模)某机械厂加工车间的废铁屑(主要成分是铁,同时含有少量铁锈和油污及少量不参与反应的难溶性杂质)。某工厂利用废铁屑和废硫酸生产化工原料硫酸亚铁,其生产流程如图所示。
【查阅资料】
① ②的溶解度随温度升高而增大
(1)废铁屑需经过碱洗才能进入水洗器,碱洗的目的是 。
(2)水洗器中将水从顶端喷淋注入而不是直接倒入的原因是 。
(3)反应器中发生的置换反应的化学方程式为 。
(4)结晶池中所得固体需要洗涤、干燥后再得到产品,为了得到更多的产品在洗涤时需使用冷水洗涤的原因是 。
(5)该流程具有的意义是 。
【答案】(1)除去废铁屑表面的油污
(2)增大水与废铁屑的接触面积,使清洗更充分
(3)
(4)硫酸亚铁的溶解度随温度升高而增大,冷水洗涤可减少其溶解损失
(5)实现废物利用,减少环境污染,生产化工原料
【详解】(1)碱溶液能与油污发生反应,使油污分解,从而达到去除废铁屑表面油污的目的。
(2)喷淋方式可让水更均匀分散,增加与废铁屑的接触面积,相比直接倒入,使清洗更充分。
(3)在反应器中,铁与硫酸反应,铁原子置换出硫酸中的氢原子,生成硫酸亚铁和氢气,符合置换反应的特征,反应的化学方程式为:。
(4)因为硫酸亚铁溶解度随温度升高而增大,用冷水洗涤,其溶解在水中的量相对较少,能最大程度减少产品损失。
(5)该流程把工厂废弃的铁屑和废硫酸重新利用,转化为有价值的硫酸亚铁,既避免废弃物造成污染,又产出有用化工原料,实现资源再利用。
9.
(2025·安徽六安·三模)铁红可用于制备红色颜料,以菱铁矿(主要成分为)为原料制备铁红的一种流程如下图所示:
(1)“酸浸”中,使用的酸是___________(填字母序号)。
A. B.HCl C.
(2)“沉淀”过程发生的反应为,X的化学式是 。
(3)FeOOH中,Fe的化合价为 。
(4)“煅烧”过程发生反应的化学方程式为 ,反应类型是 。
【答案】(1)B
(2)H2O2
(3)+3
(4) 分解反应
【详解】(1)“酸浸”后碳酸亚铁转化为氯化亚铁,所以加入的是盐酸,故选B;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变,反应前有2个Fe、4个Cl、4个H、2个O,反应后有2个Fe、4个Cl、6个H、4个O,则X中含有2个H、2个O,化学式为H2O2;
(3)FeOOH中氧元素化合价-2价,氢元素化合价+1价,设Fe的化合价为x,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,则有x+(-2)×2+(+1)=0,解得x=+3价;
(4)“煅烧”过程FeOOH在高温条件下反应生成氧化铁和水,化学方程式为;该反应是一种物质生成两种物质,反应类型是分解反应。
10.
(2025·山东聊城·三模)某同学以金泥(含有等)为原料制备Au和Cu的流程如图所示。
查阅资料知:
①预处理的主要目的是将含硫化合物转化为氧化物;
②热空气流充分加热的目的是将转化为氧化物,并完全分离出ZnO烟尘。
(1)“预处理”中会产生,若直接排放会形成 ,腐蚀钢铁。
(2)“过程II”产生的固体a中,除CuO外,一定还有的物质是 (填化学式)。
(3)“过程III”加入过量稀硫酸的目的是 。
(4)“一系列过程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉,这一步生成气体的化学方程式为 。
(5)ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收,反应生成偏锌酸钠()和,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)酸雨
(2)Au
(3)将氧化铜完全转化为硫酸铜,提高铜的产率
(4)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(5)ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O
【详解】(1)二氧化硫在空气中易形成硫酸,若SO2直接排放会导致空气污染,形成酸雨;
(2)“过程Ⅱ”在空气中加热将部分金属转化为氧化物,由于金的化学性质稳定,不会与氧气反应,所以产生的固体a中,除CuO外一定还有的物质是Au;
(3)“过程Ⅲ”加入稀硫酸,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,金不与硫酸反应,加入过量稀硫酸的目的是将氧化铜完全转化为硫酸铜,提高铜的产率;
(4)“过程Ⅲ”中加入的是过量的稀硫酸,则滤液中含有剩余的稀硫酸,“系列进程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉,发生的反应有:铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以这一步生成气体的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(5)ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收,该反应生成偏锌酸钠(Na2ZnO2)和H2O,化学方程式为ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O。
11. (2025·河北石家庄·三模)肥皂是一种重要的日用品,早在公元前3000年,人们就开始制作肥皂,制肥皂的主要原理是油脂和碱性物质发生化学反应。某科学研究小组以石灰石、纯碱和油脂为原料,模拟古法制肥皂,实验室操作流程如图所示。请结合图文信息,分析思考、解决问题:
已知:油脂密度小于水,难溶于水;在碱性、加热条件下生成的物质可溶于水。
(1)“高温煅烧”时要将石灰石粉碎,其目的是 。
(2)“溶解”时,发生反应的化学方程式是 。
(3)流程中可以循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)“加热搅拌”时,判断油脂完全反应的现象是 。
【答案】(1)增加反应物的受热面积,反应更充分,加快反应速率
(2)
(3)CaCO3
(4)液体中没有分层现象
【详解】(1)“高温煅烧”时要将石灰石粉碎,其目的是增加反应物的受热面积,反应更充分,加快反应速率;
(2)“溶解”时,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式是:;
(3)碳酸钙煅烧生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和纯碱(碳酸钠)反应生成碳酸钙(化学式:CaCO3)和氢氧化钠,该流程中碳酸钙既是生成物,又是反应物,可循环利用;
(4)油脂密度小于水,难溶于水;在碱性、加热条件下生成的物质可溶于水,所以“加热搅拌”时,判断油脂完全反应的现象是溶液完全互溶,溶液中没有分层现象。
12.
(2025·新疆阿克苏·三模)钛和钛合金因其优良的性能被广泛应用于航天、医疗等领域。以金红石(主要成分为)为原料生产金属钛的流程如下。
(1)反应①中涉及到的物质,其中属于氧化物的是 (填物质的“化学式”)。
(2)反应②的化学方程式为 。写出一种反应①尾气经过处理的方法 。
(3)金属钛的密度约为,为钢的。据此推测钛合金制航天飞机的部件的一条优点是 。
(4)钛对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑制率可达以上,所以钛 (填“适合”或“不适合”)用作制水杯的原材料。
(5)某金红石样品中含吨,理论上生产出的的质量 吨。
(6)钛在一定条件下能与稀盐酸反应得到氢气,若将钛加入到金属活动性顺序表中,其位置在氢的 (填“前面”或“后面”)。
【答案】(1)和
(2) 点燃
(3)质轻(合理即可)
(4)适合
(5)24
(6)前面
【详解】(1)氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。则反应①中涉及到的物质中属于氧化物的有和,故填:和;
(2)反应②为四氯化钛与镁在高温条件下反应生成氯化镁和钛,反应的化学方程为;一氧化碳具有可燃性,则反应①尾气经过处理的方法可以是点燃,故填:;点燃;
(3)金属钛的密度约为4.5g/cm3,为钢的60%。据此推测钛合金制航天飞机的部件的一条优点是质轻,故填:质轻(合理即可);
(4)钛对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑制率可达90%以上,所以钛适合用作制水杯的原材料,故填:适合;
(5)根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,则某金红石样品中含TiO240吨,理论上生产出的Ti的质量为,故填:24;
(6)在金属活动性顺序中,位于氢前边的金属能与酸反应生成氢气。钛在一定条件下能与稀盐酸反应得到氢气,若将钛加入到金属活动性顺序表中,其位置在氢的前面,故填:前面。
13.
(2025·广东深圳·三模)硫酸厂产生的烟气中常含有,如果直接排放会污染空气,某厂研发了将烟气中二氧化硫转化为石膏的流程。已知:。
(1)硫酸厂产生的烟气中常含有,直接排放会导致酸雨,酸雨是指pH (填“大于、小于或等于”)5.6的雨水,硫元素在 (填反应装置)中发生反应时化合价升高。
(2)吸收塔内,常将氢氧化钠溶液以喷雾形式洒出,目的是 ;写出吸收塔内发生反应的化学方程式 。
(3)转化池中用石灰乳不用石灰水的原因是 。
(4)转化池中发生的反应基本类型是 ,该流程中能循环利用的物质是 。
(5)为了研究脱硫率(脱硫率是已除去的二氧化硫的量占总二氧化硫量的百分比)与温度、烟气中浓度的关系,他们进行了探究实验,实验结果如下:
实验序号
温度/℃
烟气中浓度/
脱硫率/%
Ⅰ
23
2.5%
99.5
Ⅱ
23
3.2%
97.1
Ⅲ
40
2.5%
94.3
由表中实验数据可得出的结论是 (写出一个即可)。
【答案】(1) 小于 氧化池
(2) 增大反应物的接触面积,使反应充分 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
(3)石灰乳中含有的氢氧化钙大于石灰水
(4) 复分解反应 NaOH/氢氧化钠
(5)浓度一定时,温度升高,脱硫率降低/温度一定时,烟气中SO2浓度升高,脱硫率降低(合理即可)
【详解】(1)酸雨是指pH小于5.6的雨水;
吸收塔中二氧化硫(SO2)和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠(Na2SO3)和水,转化塔中亚硫酸钠(Na2SO3)和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙(CaSO3)和氢氧化钠,氧化池中亚硫酸钙(CaSO3)和氧气反应生成硫酸钙(CaSO4)。SO2、Na2SO3、CaSO3中硫元素都显+4价,CaSO4中硫显+6价,因此在氧化池中硫元素化合价由+4升高为+6;
(2)吸收塔内将氢氧化钠溶液弄成喷雾状是为了增大反应物的接触面积,使反应充分;
吸收塔内二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;
(3)当石灰水中存在较多未溶解的熟石灰时,就称为石灰乳,相同体积的石灰乳中含有的氢氧化钙比石灰水中含有的氢氧化钙多;反应物的浓度越大,反应效率就越高,因此为了提高转化效率,该厂在转化池中用石灰乳不用石灰水;
(4)转化池中发生的是,此反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;
吸收塔中二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,转化塔中亚硫酸钠和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和氢氧化钠,转化塔中生成的氢氧化钠可以在吸收塔中循环使用;
(5)根据实验Ⅰ、Ⅱ数据,在温度一定时,烟气中二氧化硫浓度升高,脱硫率降低;根据实验Ⅰ、Ⅲ数据,烟气中二氧化硫浓度一定时,温度升高,脱硫率降低。
14.
(2025·安徽阜阳·三模)热电厂燃烧煤产生含有大量的烟气,某石膏板企业采用“碱-石灰”的方法使烟气脱硫,再生产石膏。其主要生产流程如图所示。
已知:①与的某些化学性质相似;②难溶于水。
(1)上述流程中涉及的盐有 (填化学式,写出1种即可)。
(2)流程中可循环利用的物质是 。
(3)吸收塔内发生反应的化学方程式是 ,制碱釜中发生反应的基本反应类型是 。
(4)工业上可用分离液态空气法获得氧化塔中需要的氧气,工业制氧气是 (选填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1)、、
(2)氢氧化钠
(3) 复分解反应
(4)物理
【详解】(1)盐是由金属离子或铵根离子与酸根离子构成的化合物,则上述流程中涉及的盐有、、;
(2)由流程图可知,烧碱溶液既作为反应物、又作为生成物,烧碱是氢氧化钠的俗称,故该流程中可循环利用的物质是氢氧化钠;
(3)烧碱是氢氧化钠的俗称,则吸收塔内发生的反应是二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式为;
熟石灰是氢氧化钙的俗称,则制碱釜中发生的反应是亚硫酸钠与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和氢氧化钠,该反应符合两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水,属于基本反应类型中的复分解反应;
(4)工业上利用氮气、氧气的沸点不同,通过分离液态空气法制得氧气,该过程中没有新物质生成,属于物理变化。
15. (2025·安徽阜阳·三模)我国化学家侯德榜创立的侯氏制碱法,开创了世界制碱工业的新纪元。侯氏制碱法的简化工艺流程如图。已知:氨气极易溶于水,在常温常压下,1体积水约能溶解700体积氨气。
(1)该流程中,需要向饱和NaCl溶液中先通入NH3,再通入CO2,原因是 。
(2)实验室进行操作1时,所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(3)写出步骤Ⅱ发生反应的化学方程式: ,该反应属于 (填基本反应类型)。
(4)该流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
【答案】(1)相同条件下,NH3的溶解度比CO2大,且NH3溶于水所得溶液呈碱性,有利于更好地吸收CO2
(2)漏斗
(3) 分解反应
(4)CO2
【详解】(1)该流程中,需要向饱和NaCl溶液中先通入NH3,再通入CO2,原因是相同条件下,NH3的溶解度比CO2大,且NH3溶于水所得溶液呈碱性,有利于更好地吸收CO2;
(2)操作1是分离难溶性固体与液体,即为过滤操作,所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(3)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为;该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(4)该流程中,CO2既是生成物,又是反应物,可以循环利用。
16. (2025·江苏宿迁·三模)海洋中蕴含丰富的资源,从海水中制备纯碱和金属镁的流程如图所示:
回答下列问题:
(1)在②中,粗盐中含有、等可溶性杂质,若同时除去这两种杂质,可选择加入 溶液,若加入的该试剂过量,还需要加入 溶液除去,写出反应方程式 。
(2)工厂利用母液制镁而不是直接从海水中制镁的原因是 。
(3)工业上从海水中制镁时,经历了过程目的是 。
【答案】(1) 氢氧化钡/Ba(OH)2 过量Na2CO3/过量碳酸钠 Ba(OH)2+ Na2CO3=2NaOH+BaCO3↓
(2)母液中MgCl2含量比海水高
(3)富集提纯MgCl2
【详解】(1)镁离子可用氢氧根离子沉淀、硫酸根离子可用钡离子沉淀,在②中,粗盐中含有、等可溶性杂质,若同时除去这两种杂质,可选择加入氢氧化钡[Ba(OH)2] 溶液;碳酸钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,若加入的氢氧化钡[Ba(OH)2] 溶液过量,还需要加入碳酸钠(Na2CO3)溶液,反应方程式为Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH;
(2)海水中氯化镁的浓度较低,直接从海水中提取镁成本较高;而母液是海水蒸发结晶提取食盐后的剩余溶液,经过了浓缩过程,其中氯化镁的浓度比海水中高得多,工厂利用母液制镁而不是直接从海水中制镁的原因是母液中氯化镁的浓度比海水中高,可提高生产效率,降低成本;
(3)海水中氯化镁的含量低且分散,先将MgCl2转化为Mg(OH)2沉淀,是为了 将海水中的镁元素富集,因为沉淀便于分离和收集,提高镁元素的浓度,再将Mg(OH)2转化为MgCl2,以便后续通过电解MgCl2制取镁。
17.
(2025·河南南阳·三模)(二水合氯化钙)可用于食品加工、制药等领域。工业上生产的主要流程示意图如图所示。下列说法不正确的是
A.和属于同一种物质
B.粉碎机的作用是增大反应物接触面积,加快反应速率
C.过滤器与实验室过滤原理相似
D.足量的X是稀盐酸
【答案】A
【详解】A、CaCl2⋅2H2O是带有结晶水的氯化钙,CaCl2是无水氯化钙,二者结构和性质存在差异,不属于同一种物质,A 错误;
B、粉碎机将石灰石粉碎,增大了反应物的接触面积,根据化学反应速率的影响因素,接触面积增大能加快反应速率,B 正确;
C、过滤器和实验室过滤都是利用滤纸等多孔材料,将固体和液体分离,原理相似,C 正确;
D、石灰石主要成分是碳酸钙,要制备氯化钙,加入足量的X是稀盐酸,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为,D 正确。
故选A。
18. (2025·河南驻马店·三模)下图是某炼铁厂炼铁的大致流程,下列有关说法错误的是
A.②是CO
B.③是生铁
C.②③反应的化学方程式为:
D.①和②分子构成不同,致使二者的化学性质有很大差异
【答案】C
【详解】A、焦炭和过量的空气燃烧反应生成二氧化碳,二氧化碳和焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳,一氧化碳和赤铁矿在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,因此A是二氧化碳,故选项说法正确;
B、根据选项A可知,③是生铁,故选项说法正确;
C、②③是一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:,故选项说法错误;
D、①是二氧化碳,②是一氧化碳,两者的分子构成不同,致使二者的化学性质有很大差异,故选项说法正确。
故选:D。
19.
(2025·江苏宿迁·三模)《周礼·考工记》中记载,古人曾在草本灰(含有)的水溶液中加入贝壳烧成的灰(主要成分为CaO),利用生成物中能够去污的成分来清洗丝帛。制备具有该成分去污液的工艺流程图如图所示。
(1)“反应池”中发生的化学方程式为 (写出一个即可)。
(2)“操作Ⅰ”中玻璃棒的作用是 。
(3)“煅烧室”中发生的化学反应属于 反应(填基本反应类型)。
(4)该流程中可循环使用的物质是 (填化学式)。
(5)在海边用贝壳作原料得到CaO的优点是 。
【答案】(1)(或)
(2)引流
(3)分解
(4)
(5)原料丰富,成本低
【详解】(1)贝壳烧成的灰(主要成分为CaO)加入草木灰(含有)的水溶液中,CaO先与水反应 :,然后氢氧化钙和碳酸钾反应:;
(2)操作Ⅰ是将滤渣和去污液分离,为过滤操作,过滤中玻璃棒作用是引流,防止液体洒出。
(3)反应池中生成的CaCO3(滤渣)可作为煅烧室的原料,故“煅烧室”中发生的化学反应为碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和水,属于分解反应;
(4)反应池中生成的CaCO3(滤渣)可作为煅烧室的原料再次反应生成CaO,所以可循环使用的物质是CaCO3;
(5)CaO俗称生石灰;在海边贝壳资源丰富,用贝壳作原料得到CaO可充分利用当地资源,减少运输等成本。
20. (2025·江苏宿迁·三模)Ⅰ.《天工开物》中记述了金、铜、锌、铁等金属的开采和冶炼方法。铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)火法炼铜:以木炭、孔雀石(主要成分)为原料。木炭燃烧放热使孔雀石分解为氧化铜,该过程需持续鼓风的原因是 。木炭还用于还原氧化铜,化学反应方程式为 。
(2)用废铜屑(含、、等)制备胆矾()的流程如图1:
①“溶解”时,铜发生的反应为:,待完全反应后,溶液中含有的阳离子有 。
②请写出用氧化铜调节的化学方程式 。
Ⅱ.《天工开物》另记述:“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”,其中蕴含的化学原理主要是铁与硫酸铜反应。该反应的微观示意图如图2所示。
(3)由图2中分析可知,右图中缺少一种微粒,请写出该微粒符号: 。
(4)将铁粉放入硫酸铜和硫酸锌的混合溶液中,其中硫酸铜的质量分数为,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生。
①则滤液中含有的溶质为 (填化学式)。
②求生成铜的质量是多少?
【答案】(1) 提供氧气,维持高温(或使木炭充分燃烧)
(2) Fe3+、Cu2+、H+
(3)Fe2+
(4) FeSO4、ZnSO4 解:设生成铜的质量为x
x=16g
答:生成铜的质量为16g。
【详解】(1)燃烧需要氧气,持续鼓风能为木炭燃烧提供充足氧气,使木炭充分燃烧释放大量热,维持孔雀石分解所需的高温;
木炭具有还原性,在高温下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为。
(2)①废铜屑中含Cu、CuO、Fe2O3等,“溶解” 时,发生反应、、,待完全反应后,稀硫酸过量,溶液中含有的阳离子有Fe3+、Cu2+、H+。
②用氧化铜调节pH,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为。
(3)铁与硫酸铜反应的化学方程式为,从微观角度看,反应中Fe原子失去电子变成Fe2+,Cu2+得到电子变成Cu原子,未参与反应,在溶液中始终存在,所以图中缺少的微粒是Fe2+。
(4)①在金属活动性顺序中,锌>铁>铜,铁不能与硫酸锌反应,能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜()。向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生,说明铁过量,硫酸铜完全反应,所以滤液中含有的溶质是未反应的ZnSO4和反应生成的FeSO4。
②硫酸铜完全反应,根据硫酸铜的质量计算,见答案。
21. (2025·河北唐山·三模)波尔多液是一种保护性杀菌剂。某工厂利用废弃铜料(只含铜和铁)和石灰石制备“波尔多液”,工艺流程如图所示。
(1)为使反应器1中物质反应更快、更充分,可采取的措施有 (写一条)。
(2)废液A中含有的阳离子是 (填离子符号)。
(3)反应器3中发生反应的化学方程式为 。
(4)写出气体B的一种用途: 。
(5)反应器4的内壁不能为铁,原因是 。
【答案】(1)将废弃铜料粉碎/将稀硫酸以喷淋方式注入
(2)和
(3)
(4)灭火/作气体肥料
(5)硫酸铜能和铁反应
【详解】(1)为使反应器1中物质反应更快、更充分,可采取的措施有将废弃铜料粉碎或将稀硫酸以喷淋方式注入等;
(2)废弃铜料中只含有铜和铁,向废弃铜料中加入过量稀硫酸,铜与稀硫酸不反应,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,则充分反应后过滤得到的废液A中含有硫酸亚铁和硫酸,故含有的阳离子是和;
(3)废弃铜料中只含有铜和铁,向废弃铜料中加入过量稀硫酸,铜与稀硫酸不反应,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,则充分反应后过滤得到的X为铜,铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,则Y为氧化铜,则反应器3中发生的反应是氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为;
(4)石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,则气体B为二氧化碳,二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,可用于灭火;
(5)反应器4的内壁不能为铁,原因是硫酸铜能和铁反应。
22. (2025·湖北十堰·三模)“波尔多液”是由硫酸铜和石灰乳按一定比例混合而成的一种保护性杀菌剂。某工厂利用废弃铜料(只含铜和铁)和石灰石制备“波尔多液”,工艺流程如下图所示。
(1)为使反应器1中物质反应更快、更充分,可采取的措施有 (写一条)。
(2)反应器2中发生反应的基本类型为 反应。
(3)废液A中一定含有的溶质是 (填化学式)。
(4)反应器4的内壁不能为铁制品,其理由是 (用化学方程式表示)。
(5)写出氧化钙的一种用途 。
【答案】(1)将废弃铜料粉碎(或将硫酸以喷淋方式注入;适当提高温度;合理均可)
(2)化合
(3)FeSO4、H2SO4
(4);
(5)做干燥剂
【详解】(1)为使反应器1中物质反应更快、更充分,可采取的措施有将废弃铜料粉碎(或将硫酸以喷淋方式注入),增大反应物接触面积,也可以适当提高温度,加快反应速率;
(2)反应器2中铜和氧气加热生成氧化铜,该反应是两种物质生成一种物质,符合“多变一”的特点,反应的基本类型为化合反应;
(3)废弃铜料(只含铜和铁)中,加入过量稀硫酸,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜和硫酸不反应,则废液A中含有硫酸亚铁和硫酸,化学式为FeSO4和H2SO4;
(4)反应器4的内壁不能为铁制品,是因为铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:;
(5)氧化钙能和水反应,可做干燥剂。
23.
(2025·山东菏泽·三模)工业上利用石灰矿含(、)等原料,采用碳化法生产超细碳酸钙。主要流程如图所示。
(1)超细碳酸钙的用途 (写一条即可)。
(2)煅烧塔中有硅酸钙()生成,其中硅元素的化合价为 。
(3)乳化池进行的“筛滤”,相当于基本实验操作中的 。
(4)乳化池中发生反应的基本类型是 。
(5)碳化塔中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)作补钙剂(合理即可)
(2)+4价
(3)过滤
(4)化合反应
(5)
【详解】(1)碳酸钙含钙元素,且能与胃酸中的盐酸反应生成可溶性的氯化钙,故超细碳酸钙的用途:可作补钙剂;
(2)硅酸钙中钙元素显+2价,氧元素显-2价,设硅元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+4;
(3)乳化池进行的“筛滤”,相当于基本实验操作中的过滤,均可实现固液分离;
(4)乳化池中发生反应为氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;
(5)碳化塔中发生反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:。
物质的转换与推断题型三
24.
(2025·陕西咸阳·模拟预测)小明绘制了以为中心的思维导图,物质X类别与其他物质类别不同,“—”表示能相互反应,“→”表示能一步转化。根据你所学知识,回答下列问题。
(1)写出酸与碳酸钠溶液反应的化学方程式: 。
(2)写出一种符合图中的碱的名称: 。
(3)碳酸钠转化为物质X的现象为 。
【答案】(1)
(2)氢氧化钙(或氢氧化钡)
(3)产生气泡
【详解】(1)碳酸钠溶液与酸的反应,如碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(2)由图可知,碳酸钠能与X相互转化,且X能与碱反应,则X为二氧化碳,氢氧化钙(或氢氧化钡)是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,属于碱,氢氧化钙能与酸、二氧化碳反应,氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,故图中的碱可以是氢氧化钙(或氢氧化钡);
(3)由以上分析可知,物质X为二氧化碳。碳酸钠能与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,故现象是:产生气泡。
25. (2025·河南驻马店·三模)炼铁高炉中的原料有赤铁矿石、焦炭和石灰石,炉内发生的主要化学反应符合以下转化图。A为固体,A转化为B的反应为炼铁提供能量,B、C的组成元素相同,且一个B分子比一个C分子多一个原子。
(1)A的化学式为 。
(2)写出高炉中生成铁的化学方程式: 。
(3)从分子角度解释,B、C化学性质有差异的原因是 。
【答案】(1)C
(2)
(3)分子构成不同
【分析】A为固体,A转化为B的反应为炼铁提供能量,故A为C;B、C的组成元素相同,且一个B分子比一个C分子多一个原子,B、C能相互转化,故B为CO2,C为CO。代入验证,推导正确。
【详解】(1)由分析可知,A为碳,故填:C。
(2)一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳,故填:。
(3)B为CO2,C为CO,B、C化学性质有差异的原因是分子构成不同,故填:分子构成不同。
26. (2025·陕西宝鸡·三模)2025年春晚机器人节目的出现不仅是科技与艺术融合的生动体现,也为教育发展提供了重要启示。如图是化学兴趣小组同学利用化学物质构建的机器人模型,其中A~G分别是硫酸、氢氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠、铁、氧化铜、氯化镁七种物质中的一种。A为大理石的主要成分,B的浓溶液具有脱水性,C含有两种元素。图中相邻的物质之间能发生化学反应(所涉及的反应均为初中常见的化学反应),请回答下列问题。
(1)C的化学式是 。
(2)写出B与D反应的化学方程式: 。
(3)若某物质只与上述机器人中的两种物质分别发生反应才能启动机器人,则能启动机器人的物质是 (填序号)。
① ② ③
【答案】(1)CuO
(2)Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
(3)②③/③②
【分析】A~G分别是稀盐酸、氢氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠、铁、氧化铜、氯化镁七种物质中的一种,A为大理石的主要成分,所以A是碳酸钙;B的浓溶液具有脱水性,则B为稀硫酸;C含有两种元素,能与C(稀硫酸)反应,氧化铜含有两种元素,能与硫酸反应生成硫酸铜和水,则C为氧化铜;G能与E、F反应,B(稀硫酸)也能与E、F反应,氯化镁能能与氢氧化钙、氢氧化钠反应,硫酸能与氢氧化钙、氢氧化钠反应,G是氯化镁,E、F是氢氧化钠、氢氧化钙中的一种;D会与B(稀硫酸)反应,铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,D是铁,经过验证,推导正确。
【详解】(1)C是氧化铜,化学式是CuO;
(2)B与D发生的反应是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式:Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ ;
(3)有且只与上述机器人中的两种物质发生反应才能启动机器人,
①硫酸钠不能硫酸、氢氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠、铁、氧化铜、氯化镁反应,不符合条件;
②二氧化碳能与氢氧化钠和氢氧化钙反应,其他不反应,符合条件;
③氢氧化钡能与稀硫酸,氯化镁,其他不反应,符合条件;
故选②③。
27.
(2025·黑龙江齐齐哈尔·三模)如图是初中化学常见的六种物质。已知和由相同元素组成,与的物质类别相同,常用于制玻璃,为红棕色粉末。(图中“—”表示相连的两种物质之间可以发生反应,“→”表示物质间的转化关系)请回答下列问题。
(1)A化学式为 ,F的用途 。
(2)B和D反应的化学方程式为 。
(3)A转化为B过程中 (填“吸热”或“放热”)。
(4)C转化为E的反应属于基本反应类型中的 。
【答案】(1) 用于金属除锈等
(2)
(3)吸热
(4)复分解反应
【分析】是初中化学常见的六种物质。常用于制玻璃,可推出C为碳酸钠;为红棕色粉末,可推出D为氧化铁,和由相同元素组成,A能与B相互转化,A能与C相互转化,可推出A为二氧化碳,B为一氧化碳,与的物质类别相同,C能转化为E,A能与E相互转化,可推出E为碳酸钙;D能与F反应,F能与C、E反应,可推出F为酸,如稀盐酸;代入验证,符合题意。
【详解】(1)由分析可知,A为二氧化碳,化学式为:CO2;
F为稀盐酸,稀盐酸能与金属氧化物反应,可用于金属除锈;
(2)B和D反应为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(3)A转化为B的反应为二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,该反应过程中吸热;
(4)C转化为E的反应为氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应。
28. (2025·河南南阳·三模)甲、乙、丙三种物质均含同一种元素,它们之间的转化关系如图(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件略去)。
(1)已知甲是一种黑色单质,乙和丙组成元素相同,丙可以灭火。丙转化为乙的化学方程式为 ;从分子角度解释,甲、乙性质有差异的原因是 。
(2)已知三种物质都含氧元素,甲的浓溶液可以作气体干燥剂,乙的相对分子质量为160,丙是一种蓝色沉淀。甲的化学式为 ;乙转化为丙的化学方程式为 。
【答案】(1) 它们的分子构成不同
(2)
【详解】(1)甲、乙、丙三种物质都含同一种元素,已知甲是一种黑色单质,乙和丙组成元素相同,丙可以灭火,甲能转化为乙,乙和丙能相互转化,碳和氧气点燃生成一氧化碳,一氧化碳和氧气点燃生成二氧化碳,二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳,则甲为碳,乙为一氧化碳,丙为二氧化碳;丙转化为乙发生的反应是碳和二氧化碳高温下反应生成一氧化碳,化学方程式为;乙为一氧化碳,一氧化碳是由一氧化碳分子构成的,丙为二氧化碳,二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,从分子角度解释,甲、乙性质有差异的原因是二者的分子构成不同;
(2)甲、乙、丙三种物质都含同一种元素,已知三种物质都含氧元素,甲的浓溶液可以作气体干燥剂,浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,则甲为硫酸,丙是一种蓝色沉淀,则丙为氢氧化铜沉淀,乙的相对分子质量为160,硫酸铜的化学式为160,则乙为硫酸铜;甲能转化为乙,乙和丙能相互转化,硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水,硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,氢氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,则甲为硫酸,化学式为H2SO4;乙转化为丙发生的反应是硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学方程式为。
29.
(2025·陕西汉中·三模)创新之花在化学课堂绚丽绽放。某学习小组用下图归纳一些物质间相互反应的关系。每片花瓣表示一种物质,花瓣的颜色表示物质的颜色,且相邻花瓣代表的两物质能相互反应。已知六种物质分别是铁粉、二氧化碳、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、硫酸铜溶液中的一种,且A花瓣是黑色的,B花瓣是蓝色的,C中的溶质常用于改良酸性土壤。请回答下列问题:
(1)C溶液中溶质的俗名是 。
(2)B与C反应时,观察到的现象是 。
(3)写出E与F反应的化学方程式: 。
【答案】(1)熟石灰/消石灰
(2)有蓝色沉淀产生
(3)
【分析】铁粉为黑色,则A为铁粉;铁能和硫酸铜反应,且硫酸铜溶液显蓝色,则B为硫酸铜溶液;氢氧化钙可用于改良酸性土壤,则C为氢氧化钙;且铁能和硫酸反应,硫酸能和氢氧化钠反应,氢氧化钠、氢氧化钙均能和二氧化碳反应,则D为二氧化碳、E为氢氧化钠、F为稀硫酸。
【详解】(1)C为氢氧化钙溶液,氢氧化钙俗称熟石灰、消石灰。
(2)B和C的反应为硫酸铜和氢氧化钙反应生成硫酸钙和氢氧化铜沉淀,则可观察到有蓝色沉淀产生。
(3)E和F的反应为氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:。
30.
(2025·黑龙江·三模)如图是初中化学常见的六种物质。已知和由相同元素组成,与的物质类别相同,C常用于制玻璃,D为红棕色粉末。(图中“—”表示相连的两种物质之间可以发生反应,“”表示物质间的转化关系)请回答下列问题。
(1)A化学式为 。
(2)B和D反应的化学方程式为 。
(3)A转化为B过程中 (填“吸热”或“放热”)。
(4)C转化为E的反应属于基本反应类型中的 。
【答案】(1)
(2)
(3)吸热
(4)复分解反应
【分析】C常用于制玻璃,则C为碳酸钠;A和B由相同元素组成,A和B能相互转化,A和C(碳酸钠)能相互转化,二氧化碳与一氧化碳能相互转化,二氧化碳与碳酸钠能相互转化,则A为二氧化碳、B为一氧化碳;D为红棕色粉末,D能与B(一氧化碳)反应,一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,则D为氧化铁;(碳酸钠)与的物质类别相同,A(二氧化碳)能与E相互转化,C(碳酸钠)能转化为E,二氧化碳与碳酸钙能相互转化,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则E为碳酸钙;F能与C(碳酸钠)、D(氧化铁)、E(碳酸钙)反应,碳酸钠、碳酸钙、氧化铁均能和酸反应,则F为酸,如盐酸或硫酸等。
【详解】(1)由分析可知,A为二氧化碳,其化学式为;
(2)由分析可知,B为一氧化碳、D为氧化铁,则B和D反应为一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为;
(3)由分析可知,A为二氧化碳、B为一氧化碳,则A转化为B表示为二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,该反应吸热;
(4)由分析可知,C为碳酸钠、E为碳酸钙,则C转化为E可以是碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,该反应符合两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水,属于基本反应类型中的复分解反应。
31. (2025·河南驻马店·三模)A、B、C是初中化学常见的物质,且都含有同一种元素,它们之间的转化关系如图所示(部分物质已略去)。
“→”表示反应可一步实现
(1)若A,B组成元素相同,且常温下均为液体,则A→C的化学方程式是 ;
(2)若A的溶液显碱性,且A、B均属于盐,C为气体,写出C在生产生活中的一种用途为: ,A→B的化学方程式 。
【答案】(1)
(2) 灭火(做气体肥料等) (合理即可)
【详解】(1)若A,B组成元素相同,且常温下均为液体,A能转化为B和C,B和C能相互转化,则A是过氧化氢,B是水,C是氧气,A(过氧化氢)→C(氧气)的化学方程式可以是。
(2)若A的溶液显碱性,且A、B均属于盐,C为气体,A能转化为B和C,B和C能相互转化,则A是碳酸钠,B是碳酸钙,C是二氧化碳,C(二氧化碳)在生产生活中的用途有:灭火、做气体肥料、人工降雨等;
A(碳酸钠)→B(碳酸钙)的化学方程式可以是或等。
32.
(2025·河南信阳·三模)A、B、C、D、E是五种初中化学常见的不同类别的物质,它们之间的转化关系如图所示(“”表示反应能一步实现,“—”表示物质间能发生化学反应,部分物质和反应条件已略去)。已知A俗称生石灰,请回答下列问题。
(1)写出B的一种用途: 。
(2)的反应条件为 。
(3)C和D反应的化学方程式为 。
【答案】(1)改良酸性土壤(合理即可)
(2)高温
(3)CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑
【分析】已知A俗称生石灰,即A为CaO(氧化物 ),结合 “五种不同类别物质”(单质、氧化物、酸、碱、盐 )推导;A(CaO)→B,CaO与水反应生成Ca(OH)2,则B为Ca(OH)2(碱 );B[Ca(OH)2]→C,Ca(OH)2与CO2或Na2CO3反应生成CaCO3,则C为CaCO3(盐 )。A、B、C分别为氧化物、碱、盐,D需为酸(不同类别),如HCl(盐酸);D→E,酸可转化为单质(如Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ ),则E为单质(如H2)。代入验证,推断正确。
【详解】(1)根据分析,B[Ca(OH)2]的用途:改良酸性土壤(或作建筑材料、配制农药等)。
(2)根据分析,C(CaCO3)→A(CaO)的反应条件是高温,;
(3)根据分析,C(CaCO3)和D(HCl )反应的化学方程式:。
33.
(2025·河南驻马店·三模)是初中化学常见的物质,且都含同一种元素,它们之间有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去)。
(1)若的组成元素完全相同;Z在空气中体积分数为。则X转化为Y的化学方程式为 ;从微观角度解释化学性质有差异的原因是 。
(2)若的组成元素完全相同,X是目前世界年产量最高的金属,X与氯气化合生成的溶液为黄色,Z的溶液为浅绿色。则X转化为Z的化学方程式为 。
【答案】(1) 分子构成不同
(2)(或等)
【详解】(1)若的组成元素完全相同,可能为过氧化氢与水,也可能是一氧化碳与二氧化碳,Z在空气中体积分数为,则Z是氧气,结合物质转换关系,可以确定X为过氧化氢、Y为水;过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,反应的化学方程式为:,过氧化氢和水化学性质不同是因为分子构成不同;
(2)X是目前世界年产量最高的金属,则X是铁;题干中说明都含同一种元素,则中也含有铁元素。Y的溶液为黄色,则Y的溶液中含有铁离子;Z的溶液为浅绿色,则Z的溶液中含有亚铁离子。由于X与氯气化合生成Y,根据元素守恒,则Y为氯化铁;由于的组成元素完全相同,则Z为氯化亚铁,铁转化为氯化亚铁,可以是铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:,也可以是铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,反应的化学方程式为:。
综合创新类实验流程题型四
34. (2025·河北唐山·三模)化学兴趣小组对某品牌小苏打深海盐牙膏展开探究。
任务一:探究牙膏中是否含有小苏打和氯化钠
【查阅资料】
①牙膏中的其他成分不与稀酸、硝酸银溶液反应。
②氯化银是一种不溶于水和酸的白色沉淀,硫酸银微溶于水。
【实验方案】取样,溶解、过滤得到溶液A,并进行如图所示探究过程。
【实验结论】根据以上实验信息,得出结论:牙膏中确实含有小苏打和氯化钠。
【实验分析与反思】
(1)步骤①发生反应的化学方程式是 。
(2)现象X为 。
(3)小明同学对此方案的结论产生质疑,大家讨论后认为只需要将步骤①中的稀盐酸改为 (填物质名称)即可。改进实验方案后,通过进行实验并分析,最后得出相同结论。
任务二:测定牙膏固体中小苏打的质量分数
称取5.0g样品进行测定实验,实验方案如图所示(装置气密性良好,部分夹持仪器已略去)。
【查阅资料】碱石灰是固体苛性钠和生石灰的混合物。
(4)苛性钠是 (填化学式)的俗称。
(5)反应过程中持续通入空气,这样做的目的是 。
(6)若没有装置C,会造成测定结果 (填“不变”“偏大”或“偏小”)。
【反思交流】
(7)小苏打的水溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”),可以与口腔中因细菌发酵产生的酸性物质反应,从而保护牙釉质不被酸蚀。
【答案】(1)
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)稀硝酸
(4)NaOH
(5)使反应生成的二氧化碳全部进入D中被吸收
(6)偏大
(7)碱性
【详解】(1)根据实验结论:牙膏中确实含有小苏打和氯化钠,则步骤①发生反应为小苏打(碳酸氢钠)和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,化学方程式是;
(2)得到的无色无味气体为二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故现象X为澄清石灰水变浑浊;
(3)步骤①中加入的稀盐酸引入了氯离子,无法验证牙膏中是否含有氯化钠,则只需要将步骤①中的稀盐酸改为稀硝酸即可,避免引入氯离子,可用硝酸银检验是否含有氯离子;
(4)苛性钠是氢氧化钠(化学式:NaOH)的俗称;
(5)反应过程中持续通入空气,这样做的目的是使反应生成的二氧化碳全部进入D中被吸收;
(6)装置C中为浓硫酸,可吸收水分,若没有装置C,产生的气体中混有水蒸气,会被D装置吸收,导致测量的二氧化碳的质量偏大,进而会造成测定牙膏固体中小苏打的质量分数偏大;
(7)小苏打的水溶液呈碱性,可以与口腔中因细菌发酵产生的酸性物质反应,从而保护牙釉质不被酸蚀。
35. (2025·重庆·三模)Ⅰ、电子工业中生产印刷电路板,是用氯化铁溶液腐蚀敷铜板上的铜箔。把预先设计好的电路用耐腐油墨印刷在敷铜板上,然后将敷铜板浸入氯化铁溶液中,未被油墨覆盖的铜被腐蚀掉,再将油墨清洗后就得到了电路板。生产印刷电路板产生的废液如果排放,会对自然环境产生严重污染。工厂对废液的处理经常采取如下流程中的两种途径变废为宝,如图。
请回答:
(1)写出FeCl3溶液与敷铜板反应生成FeCl2和CuCl2的化学方程式 。
(2)途径①向废液加入过量铁粉。检验铁粉是否加过量的方法是 。
(3)从节能角度看, (填“途径①”或“途径②”)更优越。
Ⅱ、下图表示铁元素的化合价与物质类别的关系,“→”表示物质之间可以转化。请回答:
(4)A→D的转化对应Ⅰ题流程中反应的化学方程式为 。
(5)在图中的物质间转化关系,有的可以逆向转化,写出B→A反应的化学方程式 。
【答案】(1)
(2)取少量滤渣,加入适量稀盐酸,若有气泡产生,则铁粉过量(合理即可)
(3)途径①
(4)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑/Fe+CuCl2=Cu+FeCl2(合理即可)
(5)或
【详解】(1)氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,据此写出反应方程式:;
(2)利用铁的活动性比氢强,所以可以向操作a所得滤渣中加盐酸,如果铁粉过量,则滤渣中有铁粉,铁和盐酸反应生成氢气,产生气泡(合理即可);
(3)途径②需要消耗电能,途径①比较节能,途径①更优越;
(4)A 是单质铁,D 是氯化亚铁,根据元素种类守恒,A→D的转化对应可以是盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,方程式为 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑或铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,化学方程式为 Fe+CuCl2=Cu+FeCl2(合理即可);
(5)B 是氧化铁,A 是单质铁,氢气和氧化铁高温反应生成铁和水,化学方程式为:,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:。
36. (2025·内蒙古鄂尔多斯·三模)为充分利用海洋中的化学资源,某学习小组同学设计了海水的综合利用的方案,主要流程如图1所示。
(1)制粗盐:
晒盐时不能将水全部蒸干,目的是使卤水中的大量析出,而其他盐类基本不析出,请分析其他盐类不析出的原因 。从结晶池中分离出粗盐的物质分离方法是 。
(2)制精盐:用70℃“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的和杂质,又不损失,则“花水”应当是 溶液,其溶质质量分数为 (写计算式)。
(3)制取金属镁:
氢氧化钠
氢氧化钙
氢氧化钡
价格(元/吨)
4500
440
5500
①工业生产会从反应条件、成本等角度考虑选择原料。母液含有大量,在工业生产过程中会向其中加入适量 以获得经济价值较高的氢氧化镁,该反应的化学方程式为 。
②电解氯化镁必须在高温熔融状态下进行,且该反应需在氩气氛围或密闭环境中操作的原因是 。
【答案】(1) 卤水中其他盐类溶质质量分数小,且在相同温度时溶解度比氯化钠大,不易达到饱和状态 过滤
(2) 饱和氯化钠(或NaCl)
(3) 氢氧化钙/Ca(OH)2 氩气起到保护作用,防止金属镁被氧化
【详解】(1)晒盐时不能将水全部蒸干,目的是使卤水中的大量析出,而其他盐类基本不析出,其他盐类不析出的原因:卤水中其他盐类溶质质量分数小,且在相同温度时溶解度比氯化钠大,不易达到饱和状态,故不易结晶析出;
从结晶池中分离出粗盐的物质分离方法是过滤,过滤可实现固液分离;
(2)用70℃“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的和杂质,又不损失,则“花水”应当是饱和氯化钠溶液,饱和氯化钠溶液不能继续溶解氯化钠,但是还能溶解其他物质;
70℃时,氯化钠的溶解度为37.5g,则该温度下其饱和溶液的溶质质量分数为:;
(3)①氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙,可获得氢氧化镁,且氢氧化钙的价格低,可以节约成本,故在工业生产过程中会向其中加入适量氢氧化钙以获得经济价值较高的氢氧化镁,该反应的化学方程式为:;
②高温条件下,镁能与氧气反应,氩气化学性质稳定,可作保护气,故电解氯化镁必须在高温熔融状态下进行,且该反应需在氩气氛围或密闭环境中操作,原因是:氩气起到保护作用,防止金属镁被氧化。
37. (2025·内蒙古鄂尔多斯·三模)为充分利用海洋中的化学资源,某学习小组同学设计了海水的综合利用的方案,主要流程如图1所示。
(1)制粗盐:
晒盐时不能将水全部蒸干,目的是使卤水中的大量析出,而其他盐类基本不析出,请分析其他盐类不析出的原因 。从结晶池中分离出粗盐的物质分离方法是 。
(2)制精盐:用70℃“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的和杂质,又不损失,则“花水”应当是 溶液,其溶质质量分数为 (写计算式)。
(3)制取金属镁:
氢氧化钠
氢氧化钙
氢氧化钡
价格(元/吨)
4500
440
5500
①工业生产会从反应条件、成本等角度考虑选择原料。母液含有大量,在工业生产过程中会向其中加入适量 以获得经济价值较高的氢氧化镁,该反应的化学方程式为 。
②电解氯化镁必须在高温熔融状态下进行,且该反应需在氩气氛围或密闭环境中操作的原因是 。
【答案】(1) 卤水中其他盐类溶质质量分数小,且在相同温度时溶解度比氯化钠大,不易达到饱和状态 过滤
(2) 饱和氯化钠(或NaCl)
(3) 氢氧化钙/Ca(OH)2 氩气起到保护作用,防止金属镁被氧化
【详解】(1)晒盐时不能将水全部蒸干,目的是使卤水中的大量析出,而其他盐类基本不析出,其他盐类不析出的原因:卤水中其他盐类溶质质量分数小,且在相同温度时溶解度比氯化钠大,不易达到饱和状态,故不易结晶析出;
从结晶池中分离出粗盐的物质分离方法是过滤,过滤可实现固液分离;
(2)用70℃“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的和杂质,又不损失,则“花水”应当是饱和氯化钠溶液,饱和氯化钠溶液不能继续溶解氯化钠,但是还能溶解其他物质;
70℃时,氯化钠的溶解度为37.5g,则该温度下其饱和溶液的溶质质量分数为:;
(3)①氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙,可获得氢氧化镁,且氢氧化钙的价格低,可以节约成本,故在工业生产过程中会向其中加入适量氢氧化钙以获得经济价值较高的氢氧化镁,该反应的化学方程式为:;
②高温条件下,镁能与氧气反应,氩气化学性质稳定,可作保护气,故电解氯化镁必须在高温熔融状态下进行,且该反应需在氩气氛围或密闭环境中操作,原因是:氩气起到保护作用,防止金属镁被氧化。
38. (2025·新疆乌鲁木齐·三模)我国承诺于2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,体现大国责任与担当。
I.“氨法”捕集二氧化碳是实现“碳中和”的重要途径之一,其主要流程如图。
【查阅资料:氨水是一种常见的碱,易挥发;碳酸氢铵受热易分解。】
(1)常温下,将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中,溶液变 色。
(2)工业上用氨水喷淋吸收废气中的,采用“喷淋”的原因是 。
(3)反应①的化学方程式是 ,该反应的温度不宜高,原因是 。
(4)上述流程中,可循环利用的物质是 。
II.除“氨法”捕集外,二氧化碳的资源化利用也取得重要进展。研究人员开发出和Cu催化合成醋酸的新技术,其微观示意图如图。
(5)整个转化中,二氧化碳与醋酸的分子个数之比为 。
【答案】(1)红
(2)增大氨水与二氧化碳的接触面积,使二氧化碳吸收更充分(意思合理即可)
(3) 碳酸氢铵在较高温度下容易分解
(4)氨水/
(5)
【详解】(1)常温下,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊变红色;
(2)工业上用氨水喷淋吸收废气中的CO2,采用“喷淋”,可增大接触面积,利于二氧化碳的吸收;
(3)反应①是氨水与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,化学方程式是:,由于碳酸氢铵受热易分解,所以该反应的温度不宜高;
(4)由流程图可知,氨水在流程中既是反应物又是生成物,所以可循环利用的物质是:NH3⋅H2O;
(5)依据微观示意图可知,反应的化学方程式为:,依据碳元素守恒可知,2CO2~CH3COOH,则二氧化碳与醋酸的分子个数之比为2:1。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$