题型03 工艺流程图 (期中真题汇编,江苏专用)九年级化学上学期
2025-10-30
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内容正文:
题型03 工艺流程图
1.(24-25九上·江苏泰州兴化·期中)空气是重要的资源。如图是利用空气生产氮肥的一种方法。下列说法正确的是
A.过程①利用了N2与O2的密度不同
B.反应②甲物质为H2
C.反应③中需不断添加催化剂
D.过程④中有三种元素的化合价在反应前后发生了变化
【答案】B
【详解】A、过程①是分离液态空气,是利用液氮和液氧沸点的不同,将其分离,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含N、H,反应物中含N,故反应物中还应含H,故甲中含氢元素,故单质甲为氢气,符合题意;
C、化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,故反应③中不需要添加催化剂,不符合题意;
D、过程④,反应前氧气中氧元素0价,一氧化氮中氮元素+2价,水中氢元素+1价,反应后氢元素+1价,氧元素全部价,氮元素+5价,有两种元素的化合价在反应前后发生了变化,不符合题意。
故选:B。
2.(24-25九上·江苏常州金坛区·期中)如图是以甲醇()生产甲醛()的工业流程,下列说法错误的是
A.碳元素含量:
B.氧气可以在该流程中循环利用
C.催化分解中,两种元素化合价发生改变
D.催化氧化中,持续缓慢通入,可以提高的利用率
【答案】C
【详解】A、CH4O中碳元素质量分数为,CH2O中碳元素质量分数为,因此碳元素含量:CH4O<CH2O,说法正确,不符合题意;
B、根据流程分析,氧气既是反应物又是生成物,所以氧气可循环利用,说法正确,不符合题意;
C、催化分解中,过氧化氢分解生成水和氧气,过氧化氢中氢元素化合价为+1价,氧元素为-1价,水中氢元素化合价为+1价,氧元素为-2价,氧气中氧元素化合价为0价,故只有氧元素化合价发生了变化,说法错误,符合题意;
D、催化氧化中,持续缓慢通入O2,增加了CH4O与氧气的接触,可以提高CH4O的利用率,说法正确,不符合题意。
故选C。
3.(24-25九上·江苏镇江市属学校·期中)为保证宇航员正常的生命活动,空间站内的空气需与空气组成相近,可采用以下循环系统(已知:反应③还产生碳酸钠) ,下列相关说法不正确的是
A.反应①②中均存在能量的转换
B.反应③中只有氧的化合价有变化
C.若反应④产生16.0g CH4,则同时产生18.0g H2O
D.该循环系统实现了O2与H2O的循环利用
【答案】C
【详解】A、反应①为水在通电的条件下生成氢气和氧气,能量转换为电能转化为化学能,反应②宇航员身体中的营养物质在经过消化吸收后被运送到细胞内,通过代谢反应产生能量,故A不符合题意;
B、反应③为二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为,过氧化钠中的氧元素化合价为-1价,氧气中氧元素化合价为0价,碳酸钠中氧元素化合价为-2价,二氧化碳和碳酸钠中碳元素的化合价均为+4价,过氧化钠和碳酸钠中钠元素化合价均为+1价,则反应③中只有氧的化合价有变化,故B不符合题意;
C、根据反应④的化学方程式可知,每生成16g的CH4,就会生成36g的H2O,故C符合题意;
D、根据流程图可知,O2与H2O即既是生成物又是反应物,可循环利用,故D不符合题意。
故选C。
4.(23-24九上·江苏扬州苏东坡中学·期中)“化学链燃烧”是新的燃烧概念,即燃料不直接与空气接触燃烧,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。该过程具有无火焰、低污染、高效率等特点。某“化学链燃烧”的过程如图所示,下列叙述错误的是
A.空气反应器中发生的反应为: 2Cu2O+O24CuO,铜元素的化合价升高
B.X中氮气的含量比空气中高
C.与直接燃烧相比,该过程有利于CO2的捕集
D.等质量的甲烷直接燃烧相比“化学链燃烧”消耗氧气多
【答案】D
【详解】A、由图可知,空气反应器中氧化亚铜与氧气反应生成氧化铜,反应的化学方程式为: 2Cu2O+O24CuO,氧元素显-2价,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,则铜元素显+1价,氧化铜中铜元素显+2价,则铜元素的化合价升高,故A正确;
B、由图可知,在空气反应器中,氧气被消耗,排出气体X中氮气的含量比空气中高,故B正确;
C、“化学链燃烧”指燃料不直接与空气接触,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料燃烧,与直接燃烧相比,“化学链燃烧”产生的气体生成物只有二氧化碳和水蒸气,水蒸气冷却后变为液态水,有利于二氧化碳的捕集,故C正确;
D、根据质量守恒定律可知,消耗等质量甲烷,生成的二氧化碳和水的质量不变,参加反应的氧气的质量也不变,则等质量的甲烷直接燃烧和“化学链燃烧”消耗的氧气一样多,故D错误;
故选:D。
5.(24-25九上·江苏宿迁泗洪县·期中)小华同学准备用一瓶浑浊的河水模拟自来水厂的净水过程并制取蒸馏水,其实验过程如下图1所示,请回答以下问题。
(1)操作①是 ,用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯外还有 ,玻璃棒的作用是 。发现液体C中依然有难溶性杂质的原因 (一种即可)。
(2)操作②是除去水中的异味和色素,装置如图2,固体X是 (填写物质名称)。进水口是 (填“a”或“b”)。
【答案】(1) 过滤 漏斗 引流 滤纸破损(合理即可)
(2) 活性炭 b
【详解】(1)由流程可知,操作①能将固体和液体分离,则其名称为过滤;
过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,其中玻璃棒的作用为引流;
若过滤后滤液仍浑浊,可能原因为:滤纸破损、仪器不干净或漏斗中的液面高于滤纸边缘等。
(2)活性炭具有吸附性,能吸附色素和异味,则固体X为活性炭;
为了使净水效果更好,水应下进上出,则进水口为b。
6.(24-25九上·江苏镇江市属学校·期中)将KClO3与MnO2的混合物充分加热,从所得mg剩余物中回收MnO2并获得KCl固体的流程如下:
(1)“溶解”、操作①和②都用到的玻璃仪器是 。
(2)“溶解”时加水量不能过多或过少,加水量不能过多的原因是 。
(3)经称量发现,回收所得MnO2的质量偏小,可能的原因有 (选填序号)。
a.MnO2固体未完全烘干
b.漏斗内滤纸破损
c.溶解时用水量偏少
(4)若m=30.0且其中钾元素质量分数为26%,则原混合物中含KClO3 g。
【答案】(1)玻璃棒
(2)避免水太多导致过滤效率太低
(3)b
(4)24.5
【详解】(1)根据流程图,操作①后得到残渣和滤液,实现了固液分离,则操作①是过滤;溶液经操作②得到KCl,说明操作②是蒸发结晶,溶解、过滤、蒸发结晶都用到的玻璃仪器是玻璃棒。
(2)溶解之后需要进行过滤操作,“溶解”时加水量不能过多或过少,加水量不能过多的原因是:避免水太多导致过滤效率太低。
(3)a、MnO2固体未完全烘干,含有水分,称量MnO2的质量偏大,a选项错误;
b、漏斗内滤纸破损,二氧化锰随溶液进入烧杯,称量MnO2的质量偏小,b选项正确;
c、溶解时用水量少了,二氧化锰中含有未溶解的氯化钾,称量MnO2的质量偏大,c选项错误。
故选:b。
(4)氯酸钾(KClO3,化学式量为122.5)在二氧化锰催化作用、加热条件下分解生成氯化钾、氧气,充分加热后,剩余物是氯化钾、二氧化锰,氯酸钾中的钾元素完全转化为氯化钾中的钾元素,若m=30.0且其中钾元素质量分数为26%,则原混合物中KClO3的质量为:。
7.(24-25九上·江苏苏州昆山、太仓、常熟、张家港四·期中)空气是宝贵的自然资源,以空气等为原料合成化肥的流程如图所示。
I. 氮气的获取
(1)工业上通过控制温度可将液态空气中沸点 (填“较高”或“较低”) 的氮气先于氧气分离出来。
(2)利用“分子筛”特殊的吸附能力和解吸技术也可分离获取到氮气。由题下图可知,25℃时吸附压越大越有利于分离氮气和氧气,证据是 。
Ⅱ. 氨气的制备
(3)合成塔中的反应在高温、高压、催化剂条件下进行。
① 合成氨气反应的符号表达式为 。
② 科学家研究寻找合成氨气反应催化剂的目的是 。
(4)从“合成塔”中出来的气体是 (填“纯净物”或“混合物”)。
Ⅲ. 氨气的利用
(5)氦气可用于生产氮肥,如硝酸铵、尿素等,这为解决人类面临的粮食危机等作出了重大贡献。
①写出硝酸铵的化学式 。
②氨气在一定条件下和二氧化碳反应合成尿素[]同时生成相对分子质量最小的氧化物,该反应的符号表达式为 。
【答案】(1)较低
(2)25℃时,吸附压越大,氮气的吸附量越大,而氧气的吸附量变化不大
(3) 提高氢气和氮气的化学反应速率/提高合成氨的化学反应速率
(4)混合物
(5)
【详解】(1)从步骤中可以看出氮气先汽化,说明氮气的沸点比氧气的沸点低;
(2)由图乙可知,25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2,证据是25℃时,吸附压越大,氮气的吸附量越大,而氧气的吸附量变化不大;
(3)①在高温、高压、催化剂条件下,氮气和氢气反应生成氨气,反应的符号表达式为:;
②使用催化剂的目的主要是加快反应速率;
(4)从“合成塔”中出来的气体除了有氨气外,还有剩余的氮气和氢气,因此从“合成塔”中出来的气体是混合物;
(5)①硝酸铵中铵根是+1价,硝酸根是-1价,其化学式为NH4NO3;
②“相对分子质量最小的氧化物”为水,则反应物为氨气和二氧化碳,生成物为CO(NH2)2和水,该反应的符号表达式为:。
8.(24-25九上·江苏南通如皋·期中)环保、能源、健康等都离不开化学。
Ⅰ环保—低碳生活,绿建未来
(1)请写出一条生活中践行“低碳”理念的具体措施: 。
(2)2022年北京冬奥会在世界上首次采用跨临界直冷制冰,制冰过程中,须先将气态压缩为液态,该过程中分子之间的间隔 (填“变大”“变小”或“不变”)。
Ⅱ能源—绿色能源,环境友好
(3)以甲醇作为火炬塔燃料,助力杭州“绿色亚运”。甲醇燃烧的微观过程如图1所示,该反应的化学方程式为 。
(4)某研究所利用太阳能聚光器获得的高能量进行热化学循环反应制取,其流程如图2所示。
①在反应Ⅱ中表现出还原性的物质是 。
②每参与反应,理论上生成氢气的质量是 。
Ⅲ健康—饮水思源,关注安全
(5)公园、车站等公共场所设有直饮水机,其处理水的过程如图所示。
①吸附罐中固体颗粒的主要作用是吸附可溶性杂质,则固体颗粒可选用 。
②紫外线灯管照射的作用是 。
(6)工厂锅炉长期使用易形成水垢,可用稀盐酸除去。写出水垢中碳酸钙溶于稀盐酸时发生反应的化学方程式: 。
【答案】(1)日常出行使用公共交通工具等
(2)变小
(3)
(4) /锌 8g
(5) 活性炭 杀菌消毒
(6)
【详解】(1)生活中践行“低碳”理念的具体措施有日常出行使用公共交通工具(合理即可);
(2)将气态CO2压缩为液态,该过程中分子之间的间隔变小;
(3)由甲醇燃烧的微观过程如图可知,甲醇和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
(4)①反应Ⅱ中锌和水反应生成氧化锌和氢气,锌夺取氧生成氧化锌,表现出还原性;
②设生成氢气的质量为x。
x=8g;
则理论上生成氢气的质量是8g;
(5)①吸附罐中固体颗粒的主要作用是吸附可溶性杂质,则固体颗粒可选用活性炭,活性炭能吸附色素和异味;
②紫外线灯管照射的作用是杀菌消毒;
(6)碳酸钙溶于稀盐酸的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
9.(24-25九上·江苏南通如皋·期中)氨基钠()是合成维生素A的原料。工业上以煤、空气、水为原料合成氨气,再利用金属钠和液氨生产氨基钠的工艺流程如下:
(1)煤加入“煤气发生炉”前需进行粉碎处理,其目的是 。
(2)已知“发生炉”中的主要反应为:①,②
①以上两个反应必须要进行调控,才能保持炉内所需达到的温度。据此判断,反应② (填“放出”或“吸收”)热量。
②若“发生炉”排出的混合气体中氧气残留过多,则必须除去,原因是 。
(3)“合成塔”中发生的反应为,该反应属于基本反应类型中的 反应。在“液氨储槽”中氨气由气态转化为液态,该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(4)加热条件下“反应釜”中发生反应的化学方程式为 。
(5)整个生产过程中,可以循环利用的物质有 。
(6)为研究温度、金属钠的投加量对产物中氨基钠含量的影响,每次取120mL液氨做系列实验,结果如图所示。分析可知,用120mL液氨制备氨基钠的最佳条件是 。
【答案】(1)增大接触面积,使反应更快更充分
(2) 吸收 氢气和氧气混合气体受热可能发生爆炸
(3) 化合 物理
(4)
(5)
(6)温度为,金属钠的投加量为
【详解】(1)煤加入“煤气发生炉”前需进行粉碎处理,其目的是增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;
(2)①以上两个反应必须要进行调控,才能保持炉内所需达到的温度。据此判断,反应②吸收热量;
②若“发生炉”排出的混合气体中氧气残留过多,则必须除去,原因是氢气具有可燃性,氢气和氧气的混合气体受热可能发生爆炸;
(3)该反应符合多变一的特点,属于基本反应类型中的化合反应;
氨气由气态转化为液态,没有新物质产生,该变化属于物理变化;
(4)由流程图可知,加热条件下钠和液氨发生反应生成氨基钠和氢气,反应的化学方程式为:;
(5)由流程图可知,整个生产过程中,氢气、氮气、氨气既是反应物又是生成物,则可以循环利用的物质有H2、N2、NH3;
(6)由图2可知,当反应条件为50℃,金属钠的投加量为2.5g时,氨基钠的含量最高,则用120mL液氨制备氨基钠的最佳条件是温度为50℃,金属钠的投加量为2.5g。
10.(23-24九上·江苏常州·期中)工业上以天然气(主要成分CH4)和空气为原料合成氨气,流程如图所示:
(1)“空气分离”中分离出来的N2、O2的气体体积比约为 。
(2)“氧化制氢”时温度约在1300℃~1500℃,但无需外界供热,说明该反应 (选填“放出”或“吸收”)热量。
(3)“合成氨”需要在高温、高压、催化剂的条件下进行,其反应的符号表达式为 。
(4)“氨分离”常采用液化分离法,类似于分离液态空气制取氧气。主要原理是根据NH3与N2、H2的 (选填“熔点”或“沸点”)不同将其分离开来。
(5)流程中将N2和H2返回到合成氨设备中,其目的是 。
(6)氨气的传统应用包括生产碳铵(NH4HCO3)、尿素【CO(NH2)2】等氮肥。
①测得某尿素样品中氮元素的质量分数为43.5%,样品中其它成分不含氮元素,则该尿素样品 (选填“是”或“不是”)纯净物。
②某购物平台碳铵(NH4HCO3)118.5元/50kg,尿素【CO(NH2)2】150元/50kg。若两种化肥的纯度相同,用450元钱,为了使所购化肥得到的氮元素最多,应选购的化肥是 。
(7)国际能源署预测2050年氢基燃料(包括氨)在交通燃料中的占比会提高到近30%。现有研究表明,以氨气氢气为混合燃料的内燃机是碳中和时代非常有竞争力的零碳动力。氨气氢气混合燃料的内燃机中发生的反应主要有:
①;
② 。
【答案】(1)4∶1
(2)放出
(3)
(4)沸点
(5)提高原料的利用率(或充分利用原料、节约成本等合理即可)
(6) 不是 尿素/CO(NH2)2
(7)
【详解】(1)空气中氮气约占总体积的78%,氧气约占21%,“空气分离”中分离出来的N2、O2的气体体积比约为78:21=26:7≈4:1;
(2)“氧化制氢”时温度约在1300℃~1500℃,但无需外界供热,说明该反应放出热量;
(3)氮气和氢气在高温、高压、催化剂的条件下反应生成氨气,符号表达式为:;
(4)分离液态空气制取氧气是利用各成分的沸点不同进行分离,故“氨分离”的主要原理是根据NH3与N2、H2的沸点不同将其分离开来;
(5)流程中将N2和H2返回到合成氨设备中,其目的是提高原料的利用率;
(6)①尿素【CO(NH2)2】中氮元素的质量分数为:>43.5%,则该尿素样品不是纯净物;
②碳铵(NH4HCO3):,尿素【CO(NH2)2】:,
购买的碳铵中氮元素的质量为:33.6kg,
购买的尿素中氮元素的质量为:=70kg,所以应选购的化肥是尿素;
(7)氢气燃烧生成水,符号表达式为:。
11.(24-25九上·江苏苏州工业园区五校联考·期中)氨气是一种重要的化学物质,可用于制作硝酸和氮肥。氨主要来自于人工合成,1913年第一座合成氨工厂建立,如今全球合成氨年产量超千万吨。其中大约85%的氨用于生产氮肥,缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。工业合成氨的流程如图1所示。
(1)生产过程中氮气来自于空气,其体积分数约为 .
(2)根据下表中的数据,回答问题。
物质
流点/℃(Pa)
-252
-195.8
-33.35
在Pa时,欲将与、分离,温度控制不合理的是______(填序号)。
A.-260℃ B.-179℃ C.-55℃ D.33℃
(3)可以进一步制得尿素和碳酸氢铵等化肥。如图2是某商店内的两种化肥的标签。
①从标签上看,碳酸氢铵不同于尿素的化学性质是 。
②纯净的中氮元素的质量分数为 (保留一位小数),经检测尿素肥料中含氮量实际为42.3%,则该尿素肥料属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(4)氨气能与氧气催化反应:可与氧气在高温催化剂(如铂、等)条件下发生反应生成NO。用图3装置吸收一段时间氨气后,再通入空气,同时将经加热的铂丝(起催化作用)插入锥形瓶内,反应过程中铂丝一直保持红热。
①写出装置中氨气氧化生成NO和水的符号表达式 。此反应中化合价升高的元素是 (写名称)。
②能使铂丝保持红热的原因是 。
(5)氮气能与NO反应:NO是大气污染物之一,加热时,在SCR催化剂(主要成分是)条件下,能脱除烟气中的NO,其催化剂的催化效果受温度影响。反应机理如图4所示:
①写出图4反应的符号表达式
②将一定浓度的NO、、混合气匀速通过装有催化剂的反应器,测得NO的转化率()随温度变化曲线如图5所示,反应温度在50~250℃范围内,NO转化率上升的原因:温度升高,催化剂的活性增强,还有 。
③反应温度高于380℃,NO转化率下降,除因为温度升高催化剂活性降低外,还有 。
【答案】(1)78%
(2)AD
(3) 受热易分解 46.7% 混合物
(4) 氮元素 氨催化氧化反应是一个放热反应
(5) 反应速率加快 反应物浓度下降
【详解】(1)生产过程中氮气来自于空气,其体积分数约为78%;
(2)分析数据表格可知,在1.01×105Pa时,氢气的沸点是-252℃,氮气的沸点是-195.8℃,氨气的沸点是-33.35℃,欲将NH3与N2、H2分离,温度应控制在氮气的沸点之上,氨气的沸点之下,即-195.8℃到-33.35℃之间,故不合理的是AD;
(3)①从标签上看,尿素保存要防潮、施用要避免雨天使用,碳酸氢铵保存要密封、防潮,施用要避免雨天、高温天气施用,则碳酸氢铵不同于尿素的化学性质是受热易分解;
②纯净的CO(NH)2中氮元素的质量分数为;
经检测尿素肥料中含氮量实际为42.3%,可知含有其他物质,则该尿素肥料属于混合物;
(4)①装置中氨气可与氧气在高温催化剂(如铂、等)条件下发生反应生成NO和水,符号表达式;
此反应中氮元素由-3价变为+2价,氧元素由0价变为-2价,反应前后氢元素均为+1价,则此反应中化合价升高的元素是氮元素;
②氨的氧化反应是一个放热反应,所以能使铂丝保持红热;
(5)①图4氨气、NO与氧气在SCR催化剂催化下反应生成氮气和水,则反应的符号表达式为;
②将一定浓度的NO、、混合气匀速通过装有催化剂的反应器,测得NO的转化率()随温度变化曲线如图5所示,反应温度在50~250℃范围内,NO转化率上升的原因:温度升高,催化剂的活性增强,还有反应速率加快;
③反应温度高于380℃,NO转化率下降,除因为温度升高催化剂活性降低外,还有反应物浓度下降。
12.(24-25九上·江苏常州溧阳·期中)农谚“雷雨发庄稼”的化学原理:在闪电时空气中的物质先发生反应生成NO,NO再逐步转化成硝酸(HNO3)。具体流程如下图:
(1)X是一种常见的气体,其化学式为 。
(2)反应②的化学方程式为 。反应属于 (填基本反应类型)。
(3)反应③中 的化合价发生了变化。
(4)该流程中,可循环利用的物质是 (写化学式)。
【答案】(1)O2
(2) 2NO+O2=2NO2 化合反应
(3)N/氮元素
(4)NO
【详解】(1)单质X是一种常见气体,X和氮气反应生成一氧化氮,根据反应前后元素种类不变,则X为氧气,化学式是O2;
(2)反应②是一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,化学方程式为2NO+O2=2NO2;符合“多变一”的特点,属于基本反应类型中的化合反应;
(3)反应③在常温下即可发生,即二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应物NO2中氧元素显-2价,氮元素显+4价,反应物H2O中氢元素显+1价,氧元素显-2价,生成物NO中氧元素显-2价,氮元素显+2价,生成物HNO3中氢元素显+1价,氧元素显-2价,则氮元素显+5价,故反应③中氮元素的化合价发生变化;
(4)NO开始有用作原料,后面有产出,故可循环利用的物质是NO。
13.(23-24九上·江苏南通海安·期中)碳酸钡(BaCO3)是制造高级光学玻璃的重要原料,工业上以重晶石(主要成分为BaSO4)为原料生产碳酸钡的流程如图:
已知:焙烧温度为1000~1200℃,焙烧的反应方程式为BaSO4+4CBaS+4CO↑,BaS易溶于水。
回答下列问题:
(1)(NH4)2CO3中含有铵根离子,其化学符号为 。
(2)下列物质中碳元素质量分数最高的是______。
A.CO B.(NH4)2CO3 C.BaCO3
(3)“沉钡”时,发生反应的化学方程式为:BaS+(NH4)2CO3=BaCO3↓+X,则“溶液2”中溶有的主要物质化学式为 。
(4)若“溶液1”中溶有16.9吨BaS,则焙烧时至少消耗了多少吨重晶石(含BaSO4为80%)?(计算结果保留一位小数)
【答案】(1)
(2)A
(3)(NH4)2S
(4)
解:设参加反应的BaSO4质量为x。
=
x=23.3t
重晶石的质量=23.3t÷80%≈29.1t
答:至少消耗了29.1吨重晶石。
【详解】(1)离子的表示方法,在表示该离子的元素符号或原子团的右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,故铵根离子为:;
(2)A、CO中碳元素质量分数为:,故选项正确;
B、(NH4)2CO3中碳元素质量分数为:,故选项错误;
C、BaCO3中碳元素质量分数为:,故选项错误。
故选:A。
(3)根据质量守恒定律反应前后原子的种类、数目、质量均不变,反应前有1Ba、1S、2NH4、1CO3,反应后有1Ba、1CO3,相差2NH4、1S,故X的化学式为:(NH4)2S;
(4)见答案。
14.(23-24九上·江苏镇江·期中)工业上将乙炔(C2H2)气体燃烧产生的高温火焰叫氧炔焰,氧炔焰可用于切割和焊接金属,乙炔气体的生产过程如下:
(1)将灰浆液静置,向上层清液中通入CO2变浑浊,电石与水制取乙炔的符号表达式为: 。
(2)残渣中的成分最终全部为 。(填化学式)
【答案】(1)
(2)CaCO3
【详解】(1)将灰浆液静置,向上层清液中通入CO2变浑浊,说明灰浆液中含氢氧化钙,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,从而溶液变浑浊,故电石与水反应生成氢氧化钙和乙炔,该反应的符号表达式为:;
(2)将灰浆液长期露置于空气中,氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,故残渣中的成分最终全部为CaCO3。
15.(24-25九上·江苏无锡滨湖区·期中)二氧化碳的捕捉和利用是实现碳中和的重要途径。在太阳能作用下,以二氧化碳为原料制取炭黑的流程如图。
(1)上述流程所涉及到的物质中,属于氧化物的共 种。
(2)反应Ⅰ属于 反应(填基本反应类型)。
(3)反应Ⅱ的符号表达式为: 。
【答案】(1)3/三
(2)分解
(3)
【详解】(1)氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物,上述流程所涉及到的物质有Fe3O4、O2、FeO、CO2、C,其中属于氧化物的是Fe3O4、FeO、CO2,共3种。
(2)反应Ⅰ是Fe3O4在太阳能、>2000℃条件下反应生成FeO、O2,由一种物质反应生成两种物质,属于基本反应类型中的分解反应。
(3)反应Ⅱ是CO2、FeO在430℃下反应生成C、Fe3O4,符号表达式为:。
16.(24-25九上·江苏无锡滨湖区·期中)二氧化碳、甲烷的捕集与利用对环境和能源具有重要意义。
(1)捕集燃煤电厂烟气(含及)中的,并将其转化为甲烷的流程如下。
【查阅资料】
a.乙醇胺溶液在低温时可吸收,升高温度可解吸以释放。
b.恒温流化床反应器出口温度在左右。
c.甲烷在常温常压下是气体。
①“吸收塔”中电厂烟气从塔底通入,乙醇胺溶液从塔顶喷淋。这样操作的优点是 ,“解吸塔”实现解吸释放的操作是 。
②在“冷凝塔”中,通过降温可实现和分离是因为 。
③恒温流化床反应器中发生反应的符号表达式为: 。
(2)甲烷转化为合成气(和CO)的一种原理如图。
①反应器Ⅰ中发生反应的符号表达式为: 。
②反应器Ⅱ中若消耗了16t甲烷,理论上可得到CO的质量为 t。
【答案】(1) 增大反应物的接触面积,使反应更快更充分 升温 甲烷在常温常压下是气体,水在常温常压下是液体
(2) 28
【详解】(1)①“吸收塔”中电厂烟气从塔底通入,烟气将会向上运动,乙醇胺溶液从塔顶喷淋,溶液将会向下运动,这样操作的优点是增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;
乙醇胺溶液在低温时可吸收,升高温度可解吸以释放,因此“解吸塔”实现解吸释放的操作是升温。
②根据题目信息,甲烷在常温常压下是气体,在“冷凝塔”中,通过降温可实现和分离是因为:甲烷在常温常压下是气体,水在常温常压下是液体。
③根据流程图及资料,恒温流化床反应器中,CO2、H2在下反应生成CH4、H2O,符号表达式为:。
(2)①根据图像,反应器Ⅰ中Zn与H2O在300℃下反应生成ZnO、H2,符号表达式为:。
②反应器Ⅱ中,CH4、ZnO在500℃下反应生成Zn、H2、CO,化学方程式为,设理论上可得到CO的质量为x,则
x=28t
17.(24-25九上·江苏连云港灌南县·期中)水是人类最宝贵的自然资源。
(1)关于水的图1与图2这两个变化本质的区别是 。
(2)图2实验过程中,试管a中产生的气体是 ,该实验表明水是由 组成的。
某同学准备用一瓶浑浊的河水模拟自来水厂的净水过程并制取蒸馏水,其实验过程如下图所示,请回答以下问题。
(3)操作①是过滤,用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯外还有 ,玻璃棒的作用是 。
(4)操作②是除去水中的异味和色素,装置如图3,固体X是 (填物质名称)。
【答案】(1)是否有新的物质生成
(2) 氢气/H2 氢、氧
(3) 漏斗 引流
(4)活性炭
【详解】(1)水的图1与图2两个变化分别是水变成水蒸气、电解水生成氢气和氧气,两个变化本质的区别是是否有新的物质生成,故填:是否有新的物质生成;
(2)根据电解水“正氧负氢、氢二氧一”,试管a中产生的气体较多,则该气体为氢气,试管b中生成的气体较少,则该气体为氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,则说明水是由氢、氧元素组成,故填:氢气或者H2;氢、氧;
(3)操作①是过滤,用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯外还有漏斗,其中玻璃棒的作用是引流,故填:漏斗;引流;
(4)活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,可以除去水中的异味和色素,则固体X为活性炭,故填:活性炭。
18.(24-25九上·江苏连云港·期中)今年第13号强台风“贝碧嘉”过后,某化学兴趣小组的同学来到连云港市区主要饮用水源地——蔷薇河,收集到一桶浑浊的河水,并在实验室模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水。其操作流程如图所示,请回答以下问题。
(1)操作①的名称 ,若经操作①后得到的河水依然浑浊,可能的原因是 。操作②中加入物质 可去除异味和色素。
(2)小亮同学取2滴液体滴在洁净的玻璃片上,置于酒精灯上小心加热片刻,水分消失后,观察到玻璃片上有少许固体残留物,产生该现象的原因是 。
(3)小梅同学在制得的蒸馏水中加入少量氢氧化钠溶液以增强导电性,进行如下图所示的电解实验,、小试管用来收集生成气体。该反应的文字(或符号)表达式是 ,反应中发生变化的微观粒子是 (填微观粒子名称,下同),不发生变化的微观粒子是 。该实验证明水不是一种元素,而是由 组成。若电解水制取氢气,理论上至少需要水的质量是 。
【答案】(1) 过滤 液面高于滤纸边缘、滤纸破损或仪器不干净 活性炭
(2)液体D中含有一些可溶性物质,水蒸发后,留下固体
(3) / 水分子 氢原子、氧原子 氢、氧 5.4
【详解】(1)操作①可将固体和液体分离,为过滤操作;若经操作①后得到的河水依然浑浊,可能的原因是液面高于滤纸边缘、滤纸破损或仪器不干净;活性炭具有吸附性,操作②中加入活性炭可去除异味和色素;
(2)亮同学取2滴液体滴在洁净的玻璃片上,置于酒精灯上小心加热片刻,水分消失后,观察到玻璃片上有少许固体残留物,产生该现象的原因是液体D中含有一些可溶性物质,水蒸发后,留下固体;
(3)水在通电条件下生成氢气和氧气,反应的文字表达式为:,反应的符号表达式为:;化学反应前后分子的种类改变,而原子的种类不变,则反应中发生变化的微观粒子是水分子,不发生变化的微观粒子是氢原子、氧原子;氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,则该实验证明水不是一种元素,而是由氢、氧元素组成;
设电解水制取氢气,理论上至少需要水的质量为
答:理论上至少需要水的质量为5.4kg。
19.(24-25九上·江苏苏州昆山、太仓、常熟、张家港四·期中)MnO2是合成工业、实验室常用的催化剂。
I. MnO2的制备
实验室以软锰矿(主要含MnO2)为原料制备MnO2的流程如下:
(1)“反应2”为提高原料碳酸氢铵的利用率,反应时温度宜控制在 (填字母) 。
a. 35℃ b. 100℃
(2)实验室进行“过滤”操作需用到的玻璃仪器有 (任填一种)。
(3)在空气中煅烧 MnCO3会生成不同的锰氧化物,各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图所示。
①温度控制在450℃的目的是 。
②加热至370℃~410℃间,二氧化锰质量分数上升的原因是 。
Ⅱ. MnO2的利用
(4)某兴趣小组利用过氧化氢和二氧化锰展开实验探究。
将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入到5mL5%的过氧化氢溶液中,并用带火星的木条进行测试,测试结果如下:
催化剂(MnO2)
操作情况
观察结果
反应完成所需的时间
粉末状
混合
不振荡
剧烈反应, 带火星的木条复燃
3.5 分钟
块状
反应较慢, 火星红亮但木条未复燃
30分钟
①上述反应的符号表达式为 。
②实验结果说明催化剂的催化效果与 有关。
(5)某兴趣小组利用氯酸钾与二氧化锰展开实验探究。
①其反应的理论产氧率为 。
[已知KClO3中氧元素完全转化为O2,产氧率 结果精确到0.1%]
②加热一定质量 MnO2与KClO3的混合物,使之完全反应。发现实际产氧率高于上述数值,可能的原因有 (测定过程中产生的误差可忽略)。
【答案】(1)a
(2)漏斗/玻璃棒/烧杯
(3) 得到较纯的 部分、转化为
(4) 催化剂的聚集状态/接触面积大小
(5) 39.2% 受热分解生成(合理即可)
【详解】(1)碳酸氢铵受热易分解,所以保证在较低温度下进行反应,故选a;
(2)在实验室进行过滤操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(3)①据图可知,煅烧温度在450℃时,生成二氧化锰最多,所以温度控制在450℃的目的是得到较纯的;
②据图可知,加热至370℃~410℃间,部分、转化为,所以加热至370℃~410℃间,二氧化锰质量分数上升;
(4)①过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的符号表达式为:;
②由表中数据可知,粉末状的二氧化锰比块状的二氧化锰的催化效果好,说明催化剂的催化效果与催化剂的聚集状态或接触面积大小;
(5)①根据反应关系可知,其反应的理论产氧率为;
②加热一定质量 MnO2与KClO3的混合物,使之完全反应,发现实际产氧率高于上述数值,可能的原因有: MnO2在加热的条件分解产生氧气。
20.(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期中)空气是我们赖以生存的宝贵资源。
(1)氮气在空气中所占的体积分数约为 .
(2)如图是10月4日南京市的空气质量日报。除臭氧外,计入空气质量评价的主要污染物还有_______(填字母)。
A.二氧化氮 B.二氧化硫 C.一氧化碳 D.
(3)为改善空气质量,下列做法正确的是_______(填字母)。
A.鼓励焚烧秸秆 B.适当控制机动车使用
C.积极植树造林 D.加强建筑工地扬尘监管
(4)下图是以空气为原料合成硝酸铵的工业流程。
A.步骤①主要利用了物质的 (填“物理”或“化学”)性质。
B.步骤③中参加反应的和的化学计量数之比为,请写出该反应的化学方程式 。
C.步骤④中涉及的氧化物有 种。
【答案】(1)78%
(2)ABCD
(3)BCD
(4) 物理 2
【详解】(1)氮气在空气中所占的体积分数约为78%;
(2)除臭氧外,计入空气质量评价的主要污染物还有二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、PM 2.5等,故选:ABCD;
(3)A、鼓励焚烧秸秆会产生大量污染性物质,该选项做法错误;
B、适当控制机动车使用,可减少化石燃料的使用,减少污染,该选项做法正确;
C、积极植树造林,可改善空气质量,该选项做法正确;
D、加强建筑工地扬尘监管,可改善空气质量,该选项做法正确;
故选:BCD;
(4)A.步骤①分离液态空气,主要利用了物质的沸点不同,该性质不需要发生化学变化就能表现出来,属于物理性质;
B.步骤③中参加反应的NH3和 O2的化学计量数之比为4:5,氨气和氧气在加热和催化剂的催化作用下生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:;
C.氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。步骤④中一氧化氮、水和氧气反应生成硝酸,共涉及的氧化物有一氧化氮、水2种。
21.(24-25九上·江苏镇江市属学校·期中)氢气是理想的能源,也是重要的工业原料。
一、氢气的应用
(1)液氢、液氧可分别用做运载火箭的燃料及助燃剂,氢气燃烧反应的化学式表达式为 。
(2)利用H2等物质在一定条件下合成甲醇(CH4O)的主要反应过程如图1所示。 产生甲醇的反应化学式表达式为 。
二、氢气的获得
(3)CO2和CH4的重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如图2(部分反应条件未注):
①该流程中可循环利用的物质是 。
②利用液氮的低温可将CO液化分离而得纯净H2,说明H2的沸点比CO (填“高”或“低”)。
三、氢气的贮存
Mg2Cu可用于化学储氢,其贮氢反应为Mg2Cu + H2MgaCub + MgH2。
(4)贮氢反应需要在高温和氩气的氛围中进行,贮氢反应中须通入氩气,其目的是 。
(5)储氢反应产物MgaCub中镁、铜元素质量比为3:16,则其中的a:b= 。
【答案】(1)
(2)
(3) 二氧化碳 低
(4)防止金属镁、铜在高温下与氧气反应
(5)1:2
【详解】(1)氢气和氧气在点燃的条件下生成水,反应的化学式表达式为:;
(2)由图可知,氢气和二氧化碳在一定条件下反应生成甲醇和水,反应的化学式表达式为:;
(3)①该流程中,二氧化碳既是反应物,又是生成物,所以可循环利用的物质是二氧化碳;
②利用液氮的低温可将CO液化分离而得纯净H2,说明H2的沸点比CO低;
(4)贮氢反应需要在高温和氩气的氛围中进行,贮氢反应中须通入氩气,其目的是防止金属镁、铜在高温下与氧气反应;
(5)储氢反应产物MgaCub中镁、铜元素质量比为(24×a):(64×b)=3:16,则其中的a:b=1:2。
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题型03 工艺流程图
1.(24-25九上·江苏泰州兴化·期中)空气是重要的资源。如图是利用空气生产氮肥的一种方法。下列说法正确的是
A.过程①利用了N2与O2的密度不同
B.反应②甲物质为H2
C.反应③中需不断添加催化剂
D.过程④中有三种元素的化合价在反应前后发生了变化
2.(24-25九上·江苏常州金坛区·期中)如图是以甲醇()生产甲醛()的工业流程,下列说法错误的是
A.碳元素含量:
B.氧气可以在该流程中循环利用
C.催化分解中,两种元素化合价发生改变
D.催化氧化中,持续缓慢通入,可以提高的利用率
3.(24-25九上·江苏镇江市属学校·期中)为保证宇航员正常的生命活动,空间站内的空气需与空气组成相近,可采用以下循环系统(已知:反应③还产生碳酸钠) ,下列相关说法不正确的是
A.反应①②中均存在能量的转换
B.反应③中只有氧的化合价有变化
C.若反应④产生16.0g CH4,则同时产生18.0g H2O
D.该循环系统实现了O2与H2O的循环利用
4.(23-24九上·江苏扬州苏东坡中学·期中)“化学链燃烧”是新的燃烧概念,即燃料不直接与空气接触燃烧,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。该过程具有无火焰、低污染、高效率等特点。某“化学链燃烧”的过程如图所示,下列叙述错误的是
A.空气反应器中发生的反应为: 2Cu2O+O24CuO,铜元素的化合价升高
B.X中氮气的含量比空气中高
C.与直接燃烧相比,该过程有利于CO2的捕集
D.等质量的甲烷直接燃烧相比“化学链燃烧”消耗氧气多
5.(24-25九上·江苏宿迁泗洪县·期中)小华同学准备用一瓶浑浊的河水模拟自来水厂的净水过程并制取蒸馏水,其实验过程如下图1所示,请回答以下问题。
(1)操作①是 ,用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯外还有 ,玻璃棒的作用是 。发现液体C中依然有难溶性杂质的原因 (一种即可)。
(2)操作②是除去水中的异味和色素,装置如图2,固体X是 (填写物质名称)。进水口是 (填“a”或“b”)。
6.(24-25九上·江苏镇江市属学校·期中)将KClO3与MnO2的混合物充分加热,从所得mg剩余物中回收MnO2并获得KCl固体的流程如下:
(1)“溶解”、操作①和②都用到的玻璃仪器是 。
(2)“溶解”时加水量不能过多或过少,加水量不能过多的原因是 。
(3)经称量发现,回收所得MnO2的质量偏小,可能的原因有 (选填序号)。
a.MnO2固体未完全烘干
b.漏斗内滤纸破损
c.溶解时用水量偏少
(4)若m=30.0且其中钾元素质量分数为26%,则原混合物中含KClO3 g。
7.(24-25九上·江苏苏州昆山、太仓、常熟、张家港四·期中)空气是宝贵的自然资源,以空气等为原料合成化肥的流程如图所示。
I. 氮气的获取
(1)工业上通过控制温度可将液态空气中沸点 (填“较高”或“较低”) 的氮气先于氧气分离出来。
(2)利用“分子筛”特殊的吸附能力和解吸技术也可分离获取到氮气。由题下图可知,25℃时吸附压越大越有利于分离氮气和氧气,证据是 。
Ⅱ. 氨气的制备
(3)合成塔中的反应在高温、高压、催化剂条件下进行。
① 合成氨气反应的符号表达式为 。
② 科学家研究寻找合成氨气反应催化剂的目的是 。
(4)从“合成塔”中出来的气体是 (填“纯净物”或“混合物”)。
Ⅲ. 氨气的利用
(5)氦气可用于生产氮肥,如硝酸铵、尿素等,这为解决人类面临的粮食危机等作出了重大贡献。
①写出硝酸铵的化学式 。
②氨气在一定条件下和二氧化碳反应合成尿素[]同时生成相对分子质量最小的氧化物,该反应的符号表达式为 。
8.(24-25九上·江苏南通如皋·期中)环保、能源、健康等都离不开化学。
Ⅰ环保—低碳生活,绿建未来
(1)请写出一条生活中践行“低碳”理念的具体措施: 。
(2)2022年北京冬奥会在世界上首次采用跨临界直冷制冰,制冰过程中,须先将气态压缩为液态,该过程中分子之间的间隔 (填“变大”“变小”或“不变”)。
Ⅱ能源—绿色能源,环境友好
(3)以甲醇作为火炬塔燃料,助力杭州“绿色亚运”。甲醇燃烧的微观过程如图1所示,该反应的化学方程式为 。
(4)某研究所利用太阳能聚光器获得的高能量进行热化学循环反应制取,其流程如图2所示。
①在反应Ⅱ中表现出还原性的物质是 。
②每参与反应,理论上生成氢气的质量是 。
Ⅲ健康—饮水思源,关注安全
(5)公园、车站等公共场所设有直饮水机,其处理水的过程如图所示。
①吸附罐中固体颗粒的主要作用是吸附可溶性杂质,则固体颗粒可选用 。
②紫外线灯管照射的作用是 。
(6)工厂锅炉长期使用易形成水垢,可用稀盐酸除去。写出水垢中碳酸钙溶于稀盐酸时发生反应的化学方程式: 。
9.(24-25九上·江苏南通如皋·期中)氨基钠()是合成维生素A的原料。工业上以煤、空气、水为原料合成氨气,再利用金属钠和液氨生产氨基钠的工艺流程如下:
(1)煤加入“煤气发生炉”前需进行粉碎处理,其目的是 。
(2)已知“发生炉”中的主要反应为:①,②
①以上两个反应必须要进行调控,才能保持炉内所需达到的温度。据此判断,反应② (填“放出”或“吸收”)热量。
②若“发生炉”排出的混合气体中氧气残留过多,则必须除去,原因是 。
(3)“合成塔”中发生的反应为,该反应属于基本反应类型中的 反应。在“液氨储槽”中氨气由气态转化为液态,该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(4)加热条件下“反应釜”中发生反应的化学方程式为 。
(5)整个生产过程中,可以循环利用的物质有 。
(6)为研究温度、金属钠的投加量对产物中氨基钠含量的影响,每次取120mL液氨做系列实验,结果如图所示。分析可知,用120mL液氨制备氨基钠的最佳条件是 。
10.(23-24九上·江苏常州·期中)工业上以天然气(主要成分CH4)和空气为原料合成氨气,流程如图所示:
(1)“空气分离”中分离出来的N2、O2的气体体积比约为 。
(2)“氧化制氢”时温度约在1300℃~1500℃,但无需外界供热,说明该反应 (选填“放出”或“吸收”)热量。
(3)“合成氨”需要在高温、高压、催化剂的条件下进行,其反应的符号表达式为 。
(4)“氨分离”常采用液化分离法,类似于分离液态空气制取氧气。主要原理是根据NH3与N2、H2的 (选填“熔点”或“沸点”)不同将其分离开来。
(5)流程中将N2和H2返回到合成氨设备中,其目的是 。
(6)氨气的传统应用包括生产碳铵(NH4HCO3)、尿素【CO(NH2)2】等氮肥。
①测得某尿素样品中氮元素的质量分数为43.5%,样品中其它成分不含氮元素,则该尿素样品 (选填“是”或“不是”)纯净物。
②某购物平台碳铵(NH4HCO3)118.5元/50kg,尿素【CO(NH2)2】150元/50kg。若两种化肥的纯度相同,用450元钱,为了使所购化肥得到的氮元素最多,应选购的化肥是 。
(7)国际能源署预测2050年氢基燃料(包括氨)在交通燃料中的占比会提高到近30%。现有研究表明,以氨气氢气为混合燃料的内燃机是碳中和时代非常有竞争力的零碳动力。氨气氢气混合燃料的内燃机中发生的反应主要有:
①;
② 。
11.(24-25九上·江苏苏州工业园区五校联考·期中)氨气是一种重要的化学物质,可用于制作硝酸和氮肥。氨主要来自于人工合成,1913年第一座合成氨工厂建立,如今全球合成氨年产量超千万吨。其中大约85%的氨用于生产氮肥,缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。工业合成氨的流程如图1所示。
(1)生产过程中氮气来自于空气,其体积分数约为 .
(2)根据下表中的数据,回答问题。
物质
流点/℃(Pa)
-252
-195.8
-33.35
在Pa时,欲将与、分离,温度控制不合理的是______(填序号)。
A.-260℃ B.-179℃ C.-55℃ D.33℃
(3)可以进一步制得尿素和碳酸氢铵等化肥。如图2是某商店内的两种化肥的标签。
①从标签上看,碳酸氢铵不同于尿素的化学性质是 。
②纯净的中氮元素的质量分数为 (保留一位小数),经检测尿素肥料中含氮量实际为42.3%,则该尿素肥料属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(4)氨气能与氧气催化反应:可与氧气在高温催化剂(如铂、等)条件下发生反应生成NO。用图3装置吸收一段时间氨气后,再通入空气,同时将经加热的铂丝(起催化作用)插入锥形瓶内,反应过程中铂丝一直保持红热。
①写出装置中氨气氧化生成NO和水的符号表达式 。此反应中化合价升高的元素是 (写名称)。
②能使铂丝保持红热的原因是 。
(5)氮气能与NO反应:NO是大气污染物之一,加热时,在SCR催化剂(主要成分是)条件下,能脱除烟气中的NO,其催化剂的催化效果受温度影响。反应机理如图4所示:
①写出图4反应的符号表达式
②将一定浓度的NO、、混合气匀速通过装有催化剂的反应器,测得NO的转化率()随温度变化曲线如图5所示,反应温度在50~250℃范围内,NO转化率上升的原因:温度升高,催化剂的活性增强,还有 。
③反应温度高于380℃,NO转化率下降,除因为温度升高催化剂活性降低外,还有 。
12.(24-25九上·江苏常州溧阳·期中)农谚“雷雨发庄稼”的化学原理:在闪电时空气中的物质先发生反应生成NO,NO再逐步转化成硝酸(HNO3)。具体流程如下图:
(1)X是一种常见的气体,其化学式为 。
(2)反应②的化学方程式为 。反应属于 (填基本反应类型)。
(3)反应③中 的化合价发生了变化。
(4)该流程中,可循环利用的物质是 (写化学式)。
13.(23-24九上·江苏南通海安·期中)碳酸钡(BaCO3)是制造高级光学玻璃的重要原料,工业上以重晶石(主要成分为BaSO4)为原料生产碳酸钡的流程如图:
已知:焙烧温度为1000~1200℃,焙烧的反应方程式为BaSO4+4CBaS+4CO↑,BaS易溶于水。
回答下列问题:
(1)(NH4)2CO3中含有铵根离子,其化学符号为 。
(2)下列物质中碳元素质量分数最高的是______。
A.CO B.(NH4)2CO3 C.BaCO3
(3)“沉钡”时,发生反应的化学方程式为:BaS+(NH4)2CO3=BaCO3↓+X,则“溶液2”中溶有的主要物质化学式为 。
(4)若“溶液1”中溶有16.9吨BaS,则焙烧时至少消耗了多少吨重晶石(含BaSO4为80%)?(计算结果保留一位小数)
14.(23-24九上·江苏镇江·期中)工业上将乙炔(C2H2)气体燃烧产生的高温火焰叫氧炔焰,氧炔焰可用于切割和焊接金属,乙炔气体的生产过程如下:
(1)将灰浆液静置,向上层清液中通入CO2变浑浊,电石与水制取乙炔的符号表达式为: 。
(2)残渣中的成分最终全部为 。(填化学式)
15.(24-25九上·江苏无锡滨湖区·期中)二氧化碳的捕捉和利用是实现碳中和的重要途径。在太阳能作用下,以二氧化碳为原料制取炭黑的流程如图。
(1)上述流程所涉及到的物质中,属于氧化物的共 种。
(2)反应Ⅰ属于 反应(填基本反应类型)。
(3)反应Ⅱ的符号表达式为: 。
16.(24-25九上·江苏无锡滨湖区·期中)二氧化碳、甲烷的捕集与利用对环境和能源具有重要意义。
(1)捕集燃煤电厂烟气(含及)中的,并将其转化为甲烷的流程如下。
【查阅资料】
a.乙醇胺溶液在低温时可吸收,升高温度可解吸以释放。
b.恒温流化床反应器出口温度在左右。
c.甲烷在常温常压下是气体。
①“吸收塔”中电厂烟气从塔底通入,乙醇胺溶液从塔顶喷淋。这样操作的优点是 ,“解吸塔”实现解吸释放的操作是 。
②在“冷凝塔”中,通过降温可实现和分离是因为 。
③恒温流化床反应器中发生反应的符号表达式为: 。
(2)甲烷转化为合成气(和CO)的一种原理如图。
①反应器Ⅰ中发生反应的符号表达式为: 。
②反应器Ⅱ中若消耗了16t甲烷,理论上可得到CO的质量为 t。
17.(24-25九上·江苏连云港灌南县·期中)水是人类最宝贵的自然资源。
(1)关于水的图1与图2这两个变化本质的区别是 。
(2)图2实验过程中,试管a中产生的气体是 ,该实验表明水是由 组成的。
某同学准备用一瓶浑浊的河水模拟自来水厂的净水过程并制取蒸馏水,其实验过程如下图所示,请回答以下问题。
(3)操作①是过滤,用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯外还有 ,玻璃棒的作用是 。
(4)操作②是除去水中的异味和色素,装置如图3,固体X是 (填物质名称)。
18.(24-25九上·江苏连云港·期中)今年第13号强台风“贝碧嘉”过后,某化学兴趣小组的同学来到连云港市区主要饮用水源地——蔷薇河,收集到一桶浑浊的河水,并在实验室模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水。其操作流程如图所示,请回答以下问题。
(1)操作①的名称 ,若经操作①后得到的河水依然浑浊,可能的原因是 。操作②中加入物质 可去除异味和色素。
(2)小亮同学取2滴液体滴在洁净的玻璃片上,置于酒精灯上小心加热片刻,水分消失后,观察到玻璃片上有少许固体残留物,产生该现象的原因是 。
(3)小梅同学在制得的蒸馏水中加入少量氢氧化钠溶液以增强导电性,进行如下图所示的电解实验,、小试管用来收集生成气体。该反应的文字(或符号)表达式是 ,反应中发生变化的微观粒子是 (填微观粒子名称,下同),不发生变化的微观粒子是 。该实验证明水不是一种元素,而是由 组成。若电解水制取氢气,理论上至少需要水的质量是 。
19.(24-25九上·江苏苏州昆山、太仓、常熟、张家港四·期中)MnO2是合成工业、实验室常用的催化剂。
I. MnO2的制备
实验室以软锰矿(主要含MnO2)为原料制备MnO2的流程如下:
(1)“反应2”为提高原料碳酸氢铵的利用率,反应时温度宜控制在 (填字母) 。
a. 35℃ b. 100℃
(2)实验室进行“过滤”操作需用到的玻璃仪器有 (任填一种)。
(3)在空气中煅烧 MnCO3会生成不同的锰氧化物,各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图所示。
①温度控制在450℃的目的是 。
②加热至370℃~410℃间,二氧化锰质量分数上升的原因是 。
Ⅱ. MnO2的利用
(4)某兴趣小组利用过氧化氢和二氧化锰展开实验探究。
将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入到5mL5%的过氧化氢溶液中,并用带火星的木条进行测试,测试结果如下:
催化剂(MnO2)
操作情况
观察结果
反应完成所需的时间
粉末状
混合
不振荡
剧烈反应, 带火星的木条复燃
3.5 分钟
块状
反应较慢, 火星红亮但木条未复燃
30分钟
①上述反应的符号表达式为 。
②实验结果说明催化剂的催化效果与 有关。
(5)某兴趣小组利用氯酸钾与二氧化锰展开实验探究。
①其反应的理论产氧率为 。
[已知KClO3中氧元素完全转化为O2,产氧率 结果精确到0.1%]
②加热一定质量 MnO2与KClO3的混合物,使之完全反应。发现实际产氧率高于上述数值,可能的原因有 (测定过程中产生的误差可忽略)。
20.(24-25九上·江苏南京鼓楼区·期中)空气是我们赖以生存的宝贵资源。
(1)氮气在空气中所占的体积分数约为 .
(2)如图是10月4日南京市的空气质量日报。除臭氧外,计入空气质量评价的主要污染物还有_______(填字母)。
A.二氧化氮 B.二氧化硫 C.一氧化碳 D.
(3)为改善空气质量,下列做法正确的是_______(填字母)。
A.鼓励焚烧秸秆 B.适当控制机动车使用
C.积极植树造林 D.加强建筑工地扬尘监管
(4)下图是以空气为原料合成硝酸铵的工业流程。
A.步骤①主要利用了物质的 (填“物理”或“化学”)性质。
B.步骤③中参加反应的和的化学计量数之比为,请写出该反应的化学方程式 。
C.步骤④中涉及的氧化物有 种。
21.(24-25九上·江苏镇江市属学校·期中)氢气是理想的能源,也是重要的工业原料。
一、氢气的应用
(1)液氢、液氧可分别用做运载火箭的燃料及助燃剂,氢气燃烧反应的化学式表达式为 。
(2)利用H2等物质在一定条件下合成甲醇(CH4O)的主要反应过程如图1所示。 产生甲醇的反应化学式表达式为 。
二、氢气的获得
(3)CO2和CH4的重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如图2(部分反应条件未注):
①该流程中可循环利用的物质是 。
②利用液氮的低温可将CO液化分离而得纯净H2,说明H2的沸点比CO (填“高”或“低”)。
三、氢气的贮存
Mg2Cu可用于化学储氢,其贮氢反应为Mg2Cu + H2MgaCub + MgH2。
(4)贮氢反应需要在高温和氩气的氛围中进行,贮氢反应中须通入氩气,其目的是 。
(5)储氢反应产物MgaCub中镁、铜元素质量比为3:16,则其中的a:b= 。
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