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专题08工艺流程综合题
△
1.【答案】(1)①①③
②②④⑦
③⑤⑥
(2)①FeCl+3H0
F(OHD3(胶体)+3HC1②用丁达尔效应,用一束光照射所得的液体,从与光线垂直的方向观察是否有一条
光亮的“通路”出现
2【答案】(1)Al,O,+2NaOH+3H,0=2NaA1OH4
(2)过滤
(3)
H、Fe2+、Fe3+
(4)①
将
Fe2*氧化
成
Fe3
②
4Fe2+02+4H=4Fe3*+2H20
(5)①Fe(OH)3
②取少量废液于试管中,加入
少量KSCN溶液,若溶液无明显现象,表示沉淀完全
3.【答案】(1)浊液
(2)中碳钢
(3)防止后续步骤中消耗过多的NaOH溶液,
造成浪费
(4)隔绝空气,防止Fe2+被氧化
(5)6Fe2+02+120H
+2H2O=2Fe(OH2J+4Fe(OH3l
(6)①NaSO4
②冷却结晶
(7)
85.0%
4【答案】(1)①镊子
②煤油
(2)①四处游动
②
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
③
H
(3)①
Cu(OH2
②
Cu(OH)2+2H=Cu2*+2H2O
(4)①漏斗尖嘴未紧靠烧杯内壁
②玻璃棒下端
未靠在三层滤纸处
(5)钠与水反应属于放热反应,温度过高,使生成的氢氧化铜受热分解生
成氧化铜
(6)①水
②NaOH
5.【答案】(1)①Na2O2
②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(2)①
3.6
②还原
(3)CO+H=HCO3
(4)①Nacl
②分别取适
量NaCI和NaOH加水溶解,再滴入少量无色酚酞溶液,溶液变红的是NaOH
6【答案】(1)NH.CNH+CT
(2)①NaCo3+2HC1=2NaCl+CO↑+HO
②
Na2COa
(3)①NH4Cl+NaOH
NaC+NH↑+H,O②NH4Cl(4)①BaSO4②取实验Ⅱ、
Ⅲ的原溶液(或滤液),进行焰色试验:火焰呈黄色的是NSO4溶液,火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)
的是KSO4溶液
7.【答案】(1)保护环境(或其他合理答案)
(2)溶液中含有CuSO4或溶液中含有Cu+
(3)①Fe+HSO4=FeSO4+H↑
②Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(4)①过滤
②
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玻璃棒和漏斗
③FeSO4
(5)用磁铁将Fe吸出(或其他合理答案)
8.【答案】(1)NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3I+NH4Cl
(2)①
Ca2+CO=CaCO31
②
Ba2+CO=BaCO3
(3)漏斗、玻璃
棒
(4)C02
(5)
106(b-a×100%
11a
9.【答案】(1)+5
(2)2KOH+CuCl2=Cu(OH2+2KCI
(3)①除去BaCl或除去
Ba2+
②B
(4)漏斗和烧杯
(5)①降温
②NO,的溶解度随温
度降低而急剧下降,降低温度会有大量☑O3晶体析出
(6)取少量NO3固体样品于试管中,
加水溶解,滴入过量稀硝酸,无明显现象后再滴入AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则不含KC1或取少量
NO3固体样品于试管中,加水溶解,滴入AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则不含KC(或其他合理答
案)
10.【答案】(1)Cu2
(2)①Ag
②Ag+Cl=AgCl
(3)①
C1、OH
②N0a,
(4)Mg2
1.【答案】(1)H,5i0:月
(2)Cu2+、Ca2+、Ba2+、SO3
(3)①K
②C03
③si03
④20.8
⑤0.25⑥0.4(4)取原溶液少许于试
管中,先加入足量HNO3,产生白色胶状沉淀和无色气体,过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,若产生白
色沉淀,证明原溶液中含有C1
12.【答案】(1)①S02与02反应是可逆反应,无法进行完全
②SO3极易溶于水,并放出大量
热,导致形成酸雾,S0,吸收率降低)
®s02+C10+20H+Ca2*=CaS04!+C1+H,0
④bc
⑤温度超过60°C后,气体溶解度降低,部分SO2未充分反应,NClO不稳定,温
度过高会导致次氯酸盐分解
(2)制石膏、建筑材料或制作豆腐等
(3)
2Fe3++H,S=S!+2Fe2++2H
(4)1120
13.【答案】(1)C05+2H=C02t+H20
(2)①
Ba2+
②稀盐
酸
(3)①BaCO3
②Ba2+
③C中的滤液加入D烧杯中,先后出现气泡和
白色沉淀,说明C试管中的0H先被D烧杯中H耗尽,H再与C0?反应产生气泡,C0再与Ba2+反
应产生白色沉淀,所以不含OH(合理即可)
④白色沉淀
14.【答案】(1)①
NH3
②
过滤
(2)
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NaCl+NH+CO,+H,O=N H CI+NaHCO
(3)NaCl、CO2
(4)①
2NaHCO,
②纺织(或造纸、制皂、玻璃生产等)
(5)1:2(6)CD
15.【答案】(1)Fe3+
(2)稀盐酸
(3)①BaS04
②
Mg OH+H2SO=MgSO+2H2O
(4)SoCN03
(5)①
否
②根据溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数判断,肯定没有Nα
(6)静置,取上层清液继续滴加氯化钡溶液,若无浑浊说明沉淀完全,反之则否
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专题08 工艺流程综合题
1.(2025-2026高一上·河北六校联合体·期中)回答下列问题。
(1)请对以下过程形成的分散系进行分类:
①花生油加入水中后充分搅拌;
②向蒸馏水中加入硝酸钾至恰好饱和;
③氯化铁饱和溶液中加入氢氧化钠溶液;
④氢氧化钡溶液中通入过量的;
⑤用滤纸过滤氢氧化铁胶体后得到的滤液;
⑥将纳米材料分散在塑料中制备复合材料;
⑦碘和酒精的混合物。
属于浊液的是 (填序号,下同);属于溶液的是 ;属于胶体的是 。
(2)将少量氯化铁饱和溶液分别滴加到下列物质中,得到三种分散系甲、乙、丙。
①将丙继续加热煮沸至液体呈红褐色,反应的化学方程式为 。
②如何用最简单的方法判断丙中是否成功制备出胶体? 。
【答案】(1)① ① ③ ② ② ④ ⑦ ③ ⑤ ⑥ (2)① FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl ② 用丁达尔效应,用一束光照射所得的液体,从与光线垂直的方向观察是否有一条光亮的“通路”出现
【解析】(1)① 花生油加入水中后充分搅拌,形成乳浊液;
② 向蒸馏水中加入硝酸钾至恰好饱和,得到硝酸钾溶液;
③ 氯化铁饱和溶液中加入氢氧化钠溶液,二者反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,属于浊液;
④ 氢氧化钡溶液中通入过量的,得到碳酸氢钡溶液;
⑤ 用滤纸过滤氢氧化铁胶体后得到的滤液是氢氧化铁胶体;
⑥ 将纳米材料分散在塑料中制备复合材料,纳米粒子的直径为,得到胶体;
⑦ 碘和酒精的混合物为碘酒溶液;
综上分析,属于浊液的是① ③ ,属于溶液的是② ④ ⑦ ,属于胶体的是⑤ ⑥ ;
(2)继续加热煮沸至液体呈红褐色,发生反应为 ;根据丁达尔效应可以区分胶体和溶液,因此利用丁达尔效应可判断胶体是否制备成功。
2.(2025-2026高一上·河北省保定市定州中学·期中)某研究小组以工厂废渣(可以写成 的形式)、为原料制备的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“碱浸”时发生反应的化学方程式为 。
(2)“操作a”的名称为 。
(3)“酸溶”后溶液中主要含有的阳离子为 。
(4)“氧化”的目的是 ,发生反应的离子方程式为 。
(5)“沉铁”得到的固体为 (填化学式),如何检验溶液中已沉淀完全: (写出实验操作和结论)。
【答案】(1) (2)过滤 (3) (4)① 将氧化成 ② (5)① Fe(OH)3 ② 取少量废液于试管中,加入少量KSCN溶液,若溶液无明显现象,表示沉淀完全
【解析】废渣用NaOH溶液碱浸,Al2O3和NaOH反应生成四羟基合铝酸钠进入溶液,Fe3O4不反应,过滤后用稀硫酸溶解滤渣,Fe3O4和稀硫酸反应得到含有Fe2+、Fe3+的溶液,通入氧气将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入NaOH溶液,过滤得到Fe(OH)3沉淀,灼烧Fe(OH)3沉淀即可得Fe2O3。
(1)根据分析,“碱浸”时Al2O3和NaOH反应生成四羟基合铝酸钠进入溶液,化学方程式为:;
(2)根据分析,“操作a”的名称为:过滤;
(3)酸溶时硫酸过量,结合分析,“酸溶”后溶液中主要含有的阳离子为:;
(4)根据分析,“氧化”的目的是:将氧化成,发生反应的离子方程式为:;
(5)根据分析,“沉铁”得到的固体为:Fe(OH)3;检验溶液中可选用KSCN溶液,实验操作和结论为:取少量废液于试管中,加入少量KSCN溶液,若溶液无明显现象,表示沉淀完全。
3.(2025-2026高一上·河北省邢台市卓越联盟·期中)四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛,是临床诊断、生物技术和环境化学领域具有多种潜在应用的有力工具。一种利用废钢(碳素钢,仅含Fe、C两种元素)制取Fe3O4的流程如图所示:
已知:实验测得该废钢的含碳量为0.6%。
(1)某研究所研制出“纳米药物分子运输车”,该“运输车”可提高肿瘤的治疗效果,其结构如图所示。该“运输车”分散于水中所得的分散系属于 (填“溶液”“胶体”或“浊液”)。
(2)该废钢属于 (填“高碳钢”“中碳钢”或“低碳钢”)。
(3)废钢中加入稀硫酸溶解时,加入的稀硫酸不宜过量太多,其原因是 。
(4)FeSO4溶液可用于制作补铁剂(FeSO4·7H2O),该补铁剂药片外层有糖衣包裹,糖衣的作用是 。
(5)若沉淀M中Fe(OH)2与Fe(OH)3的物质的量之比恰好为1:2,写出生成沉淀M的离子方程式: 。
(6)副产品R是 (写化学式),由滤液N获得该副产品的操作是加热浓缩→ →过滤→洗涤→晶体加热至完全失去结晶水。
(7)某兴趣小组模仿上述流程制取Fe3O4并测定其产率。称取300 g上述废钢,通过上述流程最终制得350g Fe3O4。产品Fe3O4的产率为 (保留3位有效数字)。
【答案】(1)浊液 (2)中碳钢 (3)防止后续步骤中消耗过多的NaOH溶液,造成浪费 (4)隔绝空气,防止Fe2+被氧化 (5)6Fe2++O2+12OH-+2H2O=2Fe(OH)2↓+4Fe(OH)3↓ (6)① Na2SO4 ② 冷却结晶 (7)85.0%
【解析】由题干流程图可知,向废钢(碳素钢,仅含Fe、C两种元素)加入稀硫酸充分反应后过滤出废渣主要含C,和滤液FeSO4溶液,向滤液中加入NaOH溶液并通入适量的空气得到沉淀M主要为Fe(OH)2、Fe(OH)3的混合物,和滤液N主要含Na2SO4,经过一系列操作得到副产品R,据此分析解题。
(1)由题干图示信息可知,该“运输车”粒子直径为200nm,大于100nm,则将其分散于水中所得的分散系属于浊液;
(2)含碳量在0.03%~2%的铁碳合金为钢,其中含碳量低于0.25%的属低碳钢,0.25%~0.6%为中碳钢,高于0.6%的为高碳钢,该废钢的含碳量为0.6%,即属于中碳钢;
(3)由题干流程图可知,制备Fe3O4过程中需向滤液中加入NaOH溶液,若废钢中加入稀硫酸溶解时,加入的稀硫酸过量太多,则将消耗过多的NaOH溶液而造成浪费,故答案为:防止后续步骤中消耗过多的NaOH溶液,造成浪费;
(4)已知Fe2+具有强还原性,易被空气中的氧气氧化为Fe3+,故补铁剂药片外层有糖衣包裹,糖衣的作用是隔绝空气,防止Fe2+被氧化;
(5)由分析可知,向滤液即FeSO4溶液中加入NaOH溶液并通入适量的空气得到沉淀M主要为Fe(OH)2、Fe(OH)3的混合物,若沉淀M中Fe(OH)2与Fe(OH)3的物质的量之比恰好为1:2,该生成沉淀M的离子方程式为:6Fe2++O2+12OH-+2H2O=2Fe(OH)2↓+4Fe(OH)3↓;
(6)由分析可知,副产品R是Na2SO4,由滤液N获得该副产品的操作是加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→晶体加热至完全失去结晶水,故答案为:Na2SO4;冷却结晶;
(7)称取300 g上述废钢则含有Fe的质量为:300g×(1-0.6%)=298.2g,根据铁元素守恒可知,理论上应该生成Fe3O4的质量为:=411.8g,通过上述流程最终制得350g Fe3O4。产品Fe3O4的产率为×100%≈85.0%。
4.(2025-2026高一上·河北省石家庄市第二中学·期中)某化学兴趣小组在实验室探究金属钠与硫酸铜溶液的反应。按照以下步骤进行了实验,并记录了现象。
【实验步骤】
I、向一个250 mL烧杯中加入溶液。
Ⅱ、用______取出一小块保存在______中的金属钠,用滤纸吸干表面的物质,切取一小块(约绿豆大小)投入烧杯中。
Ⅲ、立即用漏斗和试管采用排水法收集反应产生的气体,并检验其纯度。
Ⅳ、仔细观察并记录反应过程中的所有现象。
V、待反应完全后,过滤烧杯中的混合物,观察滤渣和滤液的颜色。
【实验现象记录】
①钠块投入溶液后,浮在水面上并迅速熔化成闪亮的小球,______,发出“嘶嘶”的响声。收集到的气体经验证,能安静燃烧,产生淡蓝色火焰。
②反应过程中,观察到溶液中立即有蓝色絮状沉淀生成,但沉淀中夹杂着大量黑色固体。反应结束后,静置,过滤,得到蓝色和黑色混合的滤渣,以及无色滤液。
请根据以上实验记录,回答下列问题:
(1)将实验步骤Ⅱ中补充完整:用 取出一小块保存在 中的金属钠。
(2)补充完整实验①现象处实验现象: ,写出钠与水反应的化学方程式: ,收集到的气体是 (填化学式)。
(3)实验中得到蓝色和黑色混合的滤渣,其中蓝色滤渣的化学式是 ,将其加入足量的稀硫酸中,沉淀溶解得到蓝色溶液,写出蓝色滤渣溶于稀硫酸的离子方程式: 。
(4)指出下列过滤操作中两处不规范之处: 、 。
(5)实验中生成的黑色固体物质是CuO。请结合钠的性质和反应过程,分析其生成的原因: 。
(6)该实验表明,钠与硫酸铜溶液的反应,本质上是钠先与 反应,生成的 再与反应。因此,并不能通过此方法置换出金属铜。
【答案】(1)① 镊子 ② 煤油 (2)① 四处游动 ② ③ H2 (3)① Cu(OH)2 ② (4)① 漏斗尖嘴未紧靠烧杯内壁 ② 玻璃棒下端未靠在三层滤纸处 (5)钠与水反应属于放热反应,温度过高,使生成的氢氧化铜受热分解生成氧化铜 (6)① 水 ② NaOH
【解析】(1)取用钠时不能用手直接接触,需用镊子夹取;
钠是活泼金属,易与水、氧气反应,需保存在煤油中;
(2)钠与水反应生成气体,气体推动钠球四处游动;
钠与水反应的化学方程式:;
能安静燃烧、产生淡蓝色火焰的气体是H2;
(3)Na与水反应生成的NaOH,在溶液中与CuSO4反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2;
Cu(OH)2与稀硫酸反应的离子方程式:;
(4)漏斗尖嘴应紧靠烧杯内壁,防止液体飞溅;
玻璃棒下端应紧靠在三层滤纸处,防止液体溅出,冲破滤纸;
(5)钠与水反应属于放热反应,温度过高,使生成的氢氧化铜受热分解生成氧化铜
(6)钠的金属活动性极强,会先与溶液中的水反应,生成NaOH和H2;
生成的NaOH再与CuSO4反应(生成Cu(OH)2沉淀),因此无法置换出金属铜。
5.(2025-2026高一上·河北雄安新区·期中)A至分别表示五种不同的含钠化合物,它们与单质钠之间的转化关系如图所示(部分产物和反应条件省略)。已知在水溶液中能电离出。
请回答下列问题:
(1)A的化学式为 ;写出A与反应生成B的化学方程式 。
(2)Na与的反应中,每消耗Na的同时有 被 (填“氧化”,或“还原”)。
(3)写出C与少量稀盐酸反应生成D的离子方程式: 。
(4)E的化学式为 ;请设计简单实验方案鉴别B与E: 。
【答案】(1)① ② (2)① 3.6 ② 还原 (3) (4)① NaCl ② 分别取适量NaCl和NaOH加水溶解,再滴入少量无色酚酞溶液,溶液变红的是
【解析】根据转化关系图,A为,B为NaOH,B与少量CO2反应得到Na2CO3,C为Na2CO3,Na2CO3与少量盐酸反应,则D为NaHCO3,E为NaCl,据此分析。
(1)Na在常温下和加热条件下与氧气反应的产物分别是Na2O,,A是加热条件下的产物,,A与H2O反应的化学方程式为;故答案为:,;
(2)Na与水反应的化学方程式为,Na化合价升高,为还原剂,H2O中氢元素化合价降低,为氧化剂,被还原;Na为0.2 mol,消耗0.2 mol水,即3.6 g水,故答案为:3.6;还原;
(3)由分析,C为Na2CO3,化学方程式为,可溶性盐可拆,强酸可拆,故离子方程式为;
(4)据分析,E为NaCl,B为NaOH,从物质分类的角度来看,E为强酸强碱盐,B为碱,故最简单的可从其溶液酸碱性来鉴别,答案为:NaCl;分别取适量NaCl和NaOH加水溶解,再滴入少量无色酚酞溶液,溶液变红的是。
6.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)现有四瓶失去标签的溶液,分别为溶液、溶液、溶液、溶液,为了确定这四瓶溶液对应的成分,同学们进行了如下一系列实验:
序号
实验操作
实验现象
Ⅰ
取少量第一瓶溶液于试管中,滴加足量稀盐酸
产生无色无味气体
Ⅱ
取少量第二瓶溶液于试管中,滴加足量溶液,过滤后得到白色沉淀,再向白色沉淀中滴加足量稀盐酸
白色沉淀不溶解
Ⅲ
取少量第三瓶溶液于试管中,按实验Ⅱ的方案进行操作
滴加溶液后产生白色沉淀,且该白色沉淀不溶于稀盐酸
Ⅳ
取少量第四瓶溶液于试管中,滴加足量溶液,加热试管并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
产生一种无色、有刺激性气味的气体,湿润的红色石蕊试纸变蓝
请回答下列问题:
(1)写出在水中的电离方程式 。
(2)写出实验Ⅰ中产生无色无味气体反应的化学方程式: 。故第一瓶溶液为 (填化学式)溶液。
(3)写出实验Ⅳ中产生无色、有刺激性气味的气体反应的化学方程式: 。故第四瓶溶液为 (填化学式)溶液。
(4)实验Ⅱ和实验Ⅲ中生成的白色沉淀为 (填化学式);为了确认第二瓶和第三瓶溶液的成分,需要再进行的实验操作为 。
【答案】(1)NH4Cl=+Cl- (2)① Na2CO3 +2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O ② Na2CO3 (3)① NH4Cl+NaOH NaCl+NH3↑+H2O ② NH4Cl (4)① BaSO4 ② 取实验 Ⅱ、Ⅲ 的原溶液(或滤液),进行焰色试验:火焰呈黄色的是Na2SO4溶液,火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)的是K2SO4溶液
【解析】滴加足量稀盐酸,生成无色无味气体,第一瓶为Na2CO3溶液;与氯化钡反应生成不溶于盐酸的白色沉淀,则第二瓶和第三瓶溶液分别为Na2SO4溶液和K2SO4溶液中的一种;第四瓶加氢氧化钠加热产生无色、有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3,则第四瓶溶液为NH4Cl溶液。
(1)NH4Cl在水中的电离生成铵根和氯离子,电离方程式为NH4Cl=+Cl-。
(2)第一瓶溶液于试管中,滴加足量稀盐酸,生成无色无味气体,四种溶液能与盐酸反应并生成气体的只有Na2CO3溶液,CO2为无色无味气体,反应方程式为Na2CO3 +2HCl=2NaCl+CO2+H2O,第一瓶为Na2CO3溶液。
(3)无色、有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3,故第四瓶溶液为NH4Cl溶液,与氢氧化钠溶液加热反应生成氯化钠、氨气和水,化学方程式为NH4Cl+NaOH NaCl+NH3+H2O。
(4)实验Ⅱ和实验Ⅲ中均生成白色沉淀,即Na2SO4溶液、K2SO4溶液与BaCl2溶液反应都生成BaSO4白色沉淀,并且该沉淀不溶于稀盐酸;想要鉴别 Na2SO4溶液和K2SO4溶液二种溶液,可以用焰色试验,实验操作:取实验 Ⅱ、Ⅲ 的原溶液(或滤液),进行焰色试验:火焰呈黄色的是Na2SO4溶液,火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)的是K2SO4溶液。
7.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)某同学设计了一种从含铜电缆的废料(主要成分为铜、塑料绝缘材料等)中回收铜的方案,其部分流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)处理“灼烧”步骤中产生的废气的目的是 (任写1点)。
(2)“酸浸”后的溶液呈蓝色的原因是 。
(3)写出“置换”步骤中发生反应的化学方程式: 、 。
(4)“操作M”的名称为 ,该步骤需要使用的玻璃仪器有烧杯、 ;溶液a中的溶质为 (写化学式)。
(5)固体b的主要成分为Cu,还含有少量的Fe,请设计一种简单的实验方案将Cu和Fe分离: 。
【答案】(1)保护环境(或其他合理答案) (2)溶液中含有CuSO4或溶液中含有Cu2+ (3)① Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ② Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (4)① 过滤 ② 玻璃棒和漏斗 ③ FeSO4 (5)用磁铁将Fe吸出(或其他合理答案)
【解析】含铜电缆的废料(主要成分为铜、塑料绝缘材料等),铜在空气中灼烧生成氧化铜,氧化铜和足量稀硫酸反应生成硫酸铜和水,加入过量铁粉,铁和过量的稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,又和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,过滤得到铜、少量铁和硫酸亚铁溶液,以此分析解答。
(1)塑料绝缘材料灼烧会产生有毒气体,处理“灼烧”步骤中产生的废气的目的是保护环境。
(2)由分析可知,“酸浸”后的溶液中含有CuSO4(或溶液中含有Cu2+),所以溶液呈蓝色。
(3)由分析可知,“置换”步骤中铁和过量的稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,且铁也会和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(4)由分析可知,“操作M”的名称为过滤,该步骤需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;溶液a中的溶质为FeSO4。
(5)固体b的主要成分为Cu,还含有少量的Fe,Fe单质具有磁性,Cu单质没有,要将Cu和Fe分离,可以用磁铁将Fe吸出。
8.(2025-2026高一上·河北省石家庄市第一中学·期中)我国科学家侯德榜以氯化钠、氨气及二氧化碳为原料,同时生产纯碱和氯化铵两种产品,又称“侯氏制碱法”,对世界制碱工业做出了卓越贡献。下列是制备纯碱的工艺流程,回答下列问题。
(1)请写出向饱和食盐水中通入NH3和CO2发生的化学反应方程式 。
(2)粗盐水中含大量、、,“除杂”时依次加入过量的、、提纯NaCl。用离子方程式说明加入Na2CO3的目的 、 。
(3)若在实验室中进行“分离”操作,用到的玻璃仪器有烧杯、 。
(4)循环Ⅰ中参与循环的物质是 。
(5)某纯碱样品中含杂质NaCl,取质量为a g的样品,加入足量的稀盐酸,充分反应后,加热、蒸干、灼烧,得到b g固体物质,则此样品中Na2CO3的质量分数为 。
【答案】(1) (2)① ② (3)漏斗、玻璃棒 (4)CO2 (5)
【解析】侯氏制碱法物质转化流程:
粗盐水精制阶段:向粗盐水中依次加入氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠,通过沉淀反应分别去除体系中的镁离子、硫酸根离子,以及钙离子和过量的钡离子;经固液分离后,得到精制的饱和食盐水;反应合成阶段:向饱和食盐水中先通入氨气(提升溶液碱性,促进后续反应),再通入二氧化碳,利用碳酸氢钠溶解度较低的特性,使其以沉淀形式析出,同时生成氯化铵溶液;产物制备阶段:对反应体系进行固液分离,得到碳酸氢钠固体;将碳酸氢钠煅烧分解,得到目标产物纯碱,同时副产二氧化碳与水;物料循环与副产回收:煅烧过程产生的二氧化碳返回至反应合成阶段循环利用;分离后得到的氯化铵溶液经处理,得到副产物氯化铵,据此分析。
(1)向饱和食盐水中通入NH3和CO2发反应生产生成,其化学反应方程式为:
(2)的作用是除去Ca2+和过量的Ba2+,离子方程式为:
(3)在实验室中进行“分离”操作为过滤,用到的玻璃仪器除烧杯外还需用到的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒;
(4)由工艺流程图可知, 生成“循环Ⅰ”中反复循环使用的物质是CO2
(5)设样品中的质量为x
,固体质量变化由转化为引起
,可得 ,x=,则此样品中Na2CO3的质量分数为
9.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)某废液中含有大量的KNO3,CuCl2和BaCl2,为了除去其中的CuCl2和BaCl2,同时回收KNO3固体,某工厂设计了如图所示工艺流程。
已知:①反应1、反应2和酸化步骤中添加的试剂均过量。
②不同温度下KCl和KNO3的溶解度(100g水中)如表所示:
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
KNO3溶解度/g
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110.0
138.0
KCl溶解度/g
31.0
34.0
37.0
40.0
42.6
45.5
48.3
请回答下列问题:
(1)KNO3中氮元素的化合价为 。
(2)写出反应1的化学方程式: 。
(3)反应2的目的是 ,试剂X可以为 (填标号)。
A.KCl溶液 B.K2CO3溶液 C.CaCl2溶液 D.Ca(NO3)2溶液
(4)实验室模拟过滤操作时,下列仪器一定会用到的有 (填仪器名称)。
(5)结晶过滤步骤中,采用的结晶方式为 (填“蒸发”或“降温”)结晶,原因是 。
(6)经结晶过滤后得到的KNO3固体样品中可能含有KCl,请设计一种实验方案检验KNO3固体样品中是否含有KCl: 。
【答案】(1)+5 (2)2KOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2KCl (3)① 除去BaCl2或除去Ba2+ ② B (4)漏斗和烧杯 (5)① 降温 ② KNO3的溶解度随温度降低而急剧下降,降低温度会有大量KNO3晶体析出 (6)取少量KNO3固体样品于试管中,加水溶解,滴入过量稀硝酸,无明显现象后再滴入AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则不含KCl或取少量KNO3固体样品于试管中,加水溶解,滴入AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则不含KCl(或其他合理答案)
【解析】(1)KNO3中K为+1价、O为-2价,设N的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为0:(+1)+x+3×(-2)=0,解得:x=+5,故氮元素化合价为+5;
(2)反应1是CuCl2与KOH反应生成Cu(OH)2沉淀和KCl,化学方程式为:2KOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2KCl;
(3)反应2目的:除去原废液中的BaCl2(或Ba2+),同时不引入新的杂质离子;试剂X选择:需提供能与Ba2+生成沉淀的阴离子(如),且阳离子为K+(避免引入新杂质),故选K2CO3溶液,即选项B;
(4)过滤的核心仪器为:漏斗、烧杯、玻璃棒,图示中会用到漏斗和烧杯;
(5)由溶解度表可知,KNO3的溶解度随温度变化较大,而KCl的溶解度随温度变化平缓,降温时,KNO3会大量析出,KCl留在溶液中,可实现两者分离;若用蒸发结晶,KCl会随KNO3一起析出,无法提纯;
(6)检验Cl-需先排除等干扰,再用AgNO3溶液,实验方案如下:取少量KNO3固体样品于试管中,加水溶解,滴入过量稀硝酸,无明显现象后再滴入AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则不含KCl或取少量KNO3固体样品于试管中,加水溶解,滴入AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则不含KCl。
10.(2025-2026高一上·河北省石家庄市第三十八中学·期中)某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Cl-、OH-、NO中的几种离子。
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是 。
(2)取少量原溶液,向其中加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,过滤,向沉淀中加入过量稀硝酸,白色沉淀不消失,说明原溶液中肯定存在的离子是 ,该反应离子方程式是 ,
(3)根据不共存原则,原溶液中Cl-、OH-、NO一定不存在的离子是 。根据溶液呈电中性原则溶液中一定存在的离子是 。
(4)向(2)的滤液中加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子是 。
【答案】(1) (2)① ② (3)① ② NO (4)
【解析】(1)在溶液中为蓝色,与无色不符,则不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是,故答案为:;
(2)加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,白色沉淀不消失,白色沉淀为AgCl,可知溶液中存在,离子方程式为,故答案为:;;
(3)与结合生成沉淀,与反应生成沉淀,与硝酸根离子不反应,则一定不存在的离子是;根据溶液呈电中性原则溶液中一定存在的离子是,故答案为:;;
(4)取(2)的滤液加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,白色沉淀为氢氧化镁,可知溶液中存在,故答案为:。
11.(2025-2026高一上·河北省唐山市第一中学·期中)在浓度为的某无色澄清溶液中,还可能含有下列离子中的若干种:、、、、、、、。(已知为不溶于水的胶状沉淀,加热时易分解为两种氧化物)
现取该溶液进行如下实验:
步骤Ⅰ:向该溶液中加入足量稀盐酸,产生白色胶状沉淀并放出0.56 L气体(标准状况下);
步骤Ⅱ:将步骤Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量,固体质量为;
步骤Ⅲ:向Ⅱ的滤液中滴加溶液,无明显现象。
请回答下列问题:
(1)写出加热分解的化学方程式: 。
(2)该溶液中一定不存在的离子是 。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,在下表中填写一定存在的离子符号和浓度。
离子符号
(4)设计实验证明可能存在的离子,写出实验步骤、现象及结论: 。
【答案】(1) (2)、、、 (3)① ② ③ ④ ⑤ 0.25 ⑥ 0.4 (4)取原溶液少许于试管中,先加入足量,产生白色胶状沉淀和无色气体,过滤,向滤液中加入溶液,若产生白色沉淀,证明原溶液中含有
【解析】溶液为无色,说明不含Cu2+,步骤I加入盐酸,产生白色胶状沉淀并放出0.56 L气体(标准状况下),说明溶液中存在、(),根据共存原理可知原溶液中不含、(二者与、均不共存),根据步骤Ⅱ可确定的物质的量为,根据步骤Ⅲ可确定溶液中不含,无法确定是否存在,根据电荷守恒,当溶液中不含时,的物质的量最小。此时阳离子所带正电荷总物质的量等于阴离子所带负电荷总物质的量,即,则。
(1)受热分解生成两种氧化物,根据元素守恒可知生成物为二氧化硅、水,反应方程式为 。
(2)由上述分析可知该溶液中一定不存在的离子是、、、。
(3)由上述分析可知一定存在的离子符号和浓度分别为
离子符号
浓度
(4)原溶液中可能存在,通过Ag+进行检验,检验过程中需要利用过量的硝酸排除溶液中、的干扰,因此具体操作为:取原溶液少许于试管中,先加入足量,产生白色胶状沉淀和无色气体,过滤,向滤液中加入溶液,若产生白色沉淀,证明原溶液中含有。
12.(2025-2026高一上·河北保定·期中)工业生产硫酸的过程中会产生含硫化合物(、等)造成环境问题,可用多种方法脱除。回答下列问题:
Ⅰ.由次氯酸钠碱性废水(含有杂质,高温下易分解)处理硫酸工业尾气(含有、等)的流程如下:
(1)控制合适的条件有利于提高的吸收率(脱硫率)。
①工业制取硫酸是加热条件下,催化和反应制取,再用的浓硫酸吸收生成的。硫酸工业尾气中一定同时含有和气体的原因是 ;极易溶于水,用的浓硫酸吸收而不用水直接吸收的目的是 。
②“脱硫”时需加入溶液保持溶液呈碱性,此过程与反应的离子方程式为 ;提高脱硫率的可行措施有 (填字母)。
a.加快通入尾气的速率
b.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触
c.提高碱液pH
③温度控制在之间,温度超过后脱硫率开始降低的原因是 。
(2)在生产或生活中的一种常见用途为 (任写一种)。
Ⅱ.一种铁基脱硫剂脱除硫化氢()的方法包括吸收和再生两个阶段,其工艺流程原理如图:
(3)写出“吸收”反应的离子方程式: 。
(4)当吸收时,若要保持脱硫液中的物质的量不变,则理论上消耗氧气的体积为 mL(标准状况下)。
【答案】(1)① 与反应是可逆反应,无法进行完全 ② 极易溶于水,并放出大量热,导致形成酸雾,吸收率降低) ③ ④ bc ⑤ 温度超过后,气体溶解度降低,部分未充分反应,不稳定,温度过高会导致次氯酸盐分解 (2)制石膏、建筑材料或制作豆腐等 (3) (4)1120
【解析】次氯酸钠碱性废水(含有杂质)处理硫酸工业尾气中二氧化硫,二氧化硫和次氯酸钠溶液反应生成硫酸根和氯离子,硫酸根和钙离子结合生成硫酸钙,过滤,得到滤渣硫酸钙,滤液主要成分是硫酸钠、氯化钠,经过一系列过程得到硫酸钠晶体。
(1)①与反应是可逆反应,无法进行完全,故硫酸工业尾气中一定同时含有和气体;极易溶于水,并放出大量热,导致形成酸雾,水直接吸收的话,的吸收率较低,用98.3%浓硫酸吸收的目的是防止与水直接反应放热形成酸雾,提高吸收效率,故用的浓硫酸吸收而不用水直接吸收;
② 次氯酸根和二氧化硫发生氧化还原反应生成氯离子和硫酸根,次氯酸根离子中氯元素化合价由+1变为-1、二氧化硫中硫元素化合价由+4变为+6,该反应的离子方程式:;
a.加快通入尾气的速率,气体易从溶液中逸出,不利于提高脱硫率,故a不符合题意;
b.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触,接触时间更长,有利于提高脱硫率,故b符合题意;
c.提高碱液pH,二氧化硫更有利于反应生成亚硫酸根,有利于提高脱硫率,故c符合题意;
故选bc。
③次氯酸钠不稳定,温度较高时会分解生成,气体溶解度降低,故温度超过后,气体溶解度降低,部分未充分反应,不稳定,温度过高会导致次氯酸盐分解;
(2)根据题意,在生产或生活中的常见用途有石膏、建筑材料或制作豆腐等
(3)据图可知吸收过程中Fe3+将H2S氧化为S,根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为;
(4)吸收3.4gH2S(物质的量为0.1mol)时,转移0.2mol电子,Fe3+的物质的量不变,则只有O2得到电子,得到0.2mol电子,消耗0.05molO2,标准状况下氧气的体积:。
13.(2025-2026高一上·河北保定·期中)某化学兴趣小组利用《离子反应》一节的知识,进行如下探究实验。
回答下列问题:
(1)A试管内有气泡产生,写出反应的离子方程式: 。
(2)图1实验结束后,某同学将A、B两试管内的所有物质倒入D烧杯中(如图2),得到澄清溶液, A、B试管内物质加入D烧杯的过程中,离子数目增加的是 。可推知A、B两试管混合前,A试管中 (填“溶液”或“稀盐酸”)过量。
(3)将C试管中固体过滤后,将溶液加入D烧杯中(如图3),发现混合后先出现气泡,然后有白色沉淀X产生,充分反应后过滤,同学们对此时D烧杯滤液的离子成分提出如下几种猜想:
甲同学:、、 乙同学:、、、
丙同学:、、、 丁同学:、、、___________
①白色沉淀X的化学式为 ;丁同学的猜想空白处应填 。四位同学经过讨论,得出丙同学的猜想不合理,理由是 。
②为验证上述猜想,同学们向D中滤液加入溶液,当出现 时,证明丁同学的猜想是正确的。
【答案】(1) (2)① ② 稀盐酸 (3)① ② ③ C中的滤液加入D烧杯中,先后出现气泡和白色沉淀,说明C试管中的先被D烧杯中耗尽,再与反应产生气泡,再与反应产生白色沉淀,所以不含(合理即可) ④ 白色沉淀
【解析】(1)A试管中Na2CO3与盐酸反应生成CO2气体,反应离子方程式为。
(2)混合前,A试管中可能发生两种反应:若过量,则剩余;若HCl过量,则剩余H+,B试管中含有Ba2+和,混合后得到澄清溶液,说明没有生成BaCO3沉淀,因此A试管中HCl过量,A试管中HCl过量,导致被完全消耗,混合时,B试管的Ba2+加入后没有沉淀生成,所以Ba2+离子数目相对增加,其他离子如Na+、Cl-等数目基本不变。故答案为:;稀盐酸。
(3)①试管C:氢氧化钙溶液(碱)与碳酸钠溶液反应,化学方程式为Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ 2NaOH,则C试管溶液中一定含有氢氧化钠,将其加入到D烧杯中,发现混合后出现气泡并有白色沉淀产生的现象,说明会发生碳酸根离子与氢离子的反应,根据酸碱中和优先原则,氢离子会先与氢氧根离子反应生成水,氢氧根离子完全反应后,碳酸根离子再与氢离子反应生成二氧化碳和水;由于会产生白色沉淀,说明碳酸根离子将氢离子完全反应后,还会与钡离子反应生成碳酸钡沉淀,故白色沉淀X的化学式为BaCO3;
当碳酸根离子与钡离子恰好完全反应,此时滤液中离子为、、,即甲同学猜想;当碳酸根离子有剩余时,此时滤液中离子为、、、,即一同学猜想猜想;当钡离子有剩余时,此时滤液中离子为、、、,故丁同学的猜想空白处应填;
丙同学猜想滤液中含有OH-,C中的滤液加入D烧杯中,先后出现气泡和白色沉淀,说明C试管中的先被D烧杯中耗尽,再与反应产生气泡,再与反应产生白色沉淀,所以不含,否则会先与H+反应而不出现气泡。
②向滤液中加入溶液,若出现白色沉淀:Ba2+ + = BaSO4↓,证明存在Ba2+,从而验证丁同学的猜想正确。
14.(2025-2026高一上·河北保定·期中)某兴趣小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱,流程如图:
(1)向饱和溶液中通入和时,应先通入 (填化学式)。操作①的名称为 。
(2)写出反应①的化学方程式 。
(3)除水外,该流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)写出反应②的化学方程式: 纯碱是重要的化工原料,在工业上的用途有 (列举一条即可)。
(5)现将和的固体均匀混合,分成两等份。第一份充分加热至恒重,固体质量减少;第二份与足量稀盐酸充分反应后,加热、蒸干,得到固体23.4g。则混合物中和的物质的量之比为 。
(6)下列选项中可以鉴别溶液和溶液的方法有_______(填字母)。
A. 加入澄清石灰水 B. 加入氢氧化钠溶液 C. 加入氯化钡溶液 D. 逐滴加入稀盐酸
【答案】(1)① ② 过滤 (2) (3)NaCl、 (4)① ② 纺织(或造纸、制皂、玻璃生产等) (5)1∶2 (6)CD
【解析】侯氏制碱法的化学原理为:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,在一定条件下,生成的碳酸氢钠溶解度较低,生成碳酸氢钠析出,过滤后得到碳酸氢钠固体和母液,母液中主要含有氯化铵和碳酸氢钠,向母液中通入氨气和加入食盐细粉,可降低氯化铵的溶解度,溶液B中主要含有氯化钠;碳酸氢钠受热分解, ;
(1)① 氨气在水中的溶解度大,二氧化碳在水中溶解度小,先通入氨气,将溶液调至碱性,有利于二氧化碳的吸收,故先通入氨气;
② 在一定条件下,生成的碳酸氢钠溶解度较低,结晶析出,过滤后得到碳酸氢钠固体和母液;
(2)侯氏制碱法的化学原理为:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)反应② 碳酸氢钠热分解生成二氧化碳,溶液B中主要含有氯化钠,故可循环利用的物质是:NaCl、;
(4)反应② 发生碳酸氢钠热分解,其方程式为: ;纯碱在工业可用于纺织、造纸、制皂、玻璃生产等;
(5)现将和的固体均匀混合,分成两等份。第一份充分加热至恒重,固体质量减少,分解,不分解,减少的质量为二氧化碳和水的质量,故热分解的质量为16.8 g,其物质的量为0.2 mol;、均与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,故第二份与足量稀盐酸充分反应后,加热、蒸干,得到固体为氯化钠,其质量为23.4 g,物质的量为0.4 mol,根据钠元素守恒,第二份含钠元素与第一份含钠元素相同,即钠离子的物质的量为:0.4 mol,含钠离子0.2 mol,则含钠离子0.2 mol,的物质的量为0.1 mol,故与的物质的量之比为:1∶2;
(6)A.碳酸钠、碳酸氢钠均可与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,无法鉴别,A错误;
B.氢氧化钠可与碳酸氢钠反应,但反应无明显现象,与碳酸钠不反应,现象相同,无法鉴别,B错误;
C.氯化钡可与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀,与碳酸氢钠不反应,可鉴别,C正确;
D.碳酸氢钠与稀盐酸立即反应产生二氧化碳气体,碳酸钠与盐酸开始时反应先生成碳酸氢钠,继续滴加盐酸开始产生气体,现象不同,可鉴别,D正确;
故选CD。
15.(2025-2026高一上·河北保定·期中)已知:溶液中所有阳离子所带正电荷的总数等于所有阴离子所带负电荷的总数。某兴趣小组在实验室对一包固体粉末的成分进行检测,其中可能含有大量以下离子中的若干种:、、、(假设每种离子的数目相等)。为确定其组成,甲同学进行了如下操作:
①取固体粉末溶于水进行观察,水样为无色澄清液体;
②取少量①中溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃片观察,焰色为紫色;
③取少量①中溶液于试管中,滴入石蕊溶液,溶液变红;
④取少量①中溶液于试管中,滴入足量氯化钡溶液,产生白色沉淀;
⑤取④中的滤液于试管中,滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀;
⑥取少量①中溶液于试管中,滴入过量氢氧化钠溶液,产生白色沉淀。
回答下列问题:
(1)由步骤①可以判断溶液中不存在的离子为 (填离子符号)。
(2)步骤②中焰色反应所用铂丝,需用 (填试剂名称)洗净,并灼烧至无色。
(3)步骤④中白色沉淀的成分为 (写化学式);写出步骤⑥中产生的白色沉淀溶于硫酸的化学方程式: 。
(4)综合以上实验分析,该溶液中一定存在的阴离子是 (填离子符号)。
(5)乙同学认为,不能确定溶液中是否含有,还需再进行焰色反应才能确定。乙同学的说法是否正确? (填“是”或“否”),请说明理由: 。
(6)某同学想验证步骤④中被沉淀的阴离子是否沉淀完全,具体操作为 。
【答案】(1) (2)稀盐酸 (3)① ② (4)、、 (5)① 否 ② 根据溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数判断,肯定没有 (6)静置,取上层清液继续滴加氯化钡溶液,若无浑浊说明沉淀完全,反之则否
【解析】① 取固体粉末溶于水进行观察,水样为无色澄清液体,排除(棕黄色),与不能同时存在,与不能同时存在;
② 取少量溶液做焰色试验,透过蓝色钴玻璃片观察,焰色为紫色,一定有;
③ 取少量溶液于试管中,滴入石蕊试液,溶液变红,显酸性,一定有,则无,因为;;
④ 取少量溶液于试管中,滴入足量氯化钡溶液,产生白色沉淀(),有,一定无;
⑤ 取④ 中的滤液于试管中,滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀,不能说明原溶液有没有,因为第④ 步加入的氯化钡溶液含有;
⑥ 取少量溶液于试管中,滴入过量氢氧化钠溶液,产生的白色沉淀为,则有;
综上所述,一定不存在的离子有:、、;一定存在的阳离子有:、、;一定存在的阴离子有:;不确定的离子有:、、;由于题干信息提到每种离子的数目相等,根据溶液中电荷守恒可知,肯定有和,那么一定没有。故一定不存在的离子有:、、、;一定存在的阳离子有:、、;一定存在的阴离子有:、、;据此作答。
(1)依据分析,由步骤① 可以判断溶液中不存在的离子为
(2)焰色反应操作步骤:
洗:用盐酸洗去铂丝表面的杂质
烧:将铂丝在酒精灯火焰上灼烧至于酒精灯颜色一致
蘸:蘸取试样
烧:在火焰上灼烧
观:观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察)
故步骤② 中焰色反应所用铂丝,需用稀盐酸洗净,并灼烧至无色;
(3)依据分析,步骤④ 的反应为:,步骤⑥ 产生的白色沉淀是,和硫酸反应生成硫酸镁和水,反应的化学方程式为;
(4)依据分析,溶液中一定存在的阴离子是:、、;
(5)因为题干信息提到每种离子的数目相等,根据溶液中电荷守恒可知肯定没有;
(6)步骤④ 中被沉淀的阴离子是,检验是否沉淀完全,可以取上层清液继续滴加氯化钡溶液,若无浑浊说明沉淀完全。
试卷第1页,共3页
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专题08 工艺流程综合题
1.(2025-2026高一上·河北六校联合体·期中)回答下列问题。
(1)请对以下过程形成的分散系进行分类:
①花生油加入水中后充分搅拌;
②向蒸馏水中加入硝酸钾至恰好饱和;
③氯化铁饱和溶液中加入氢氧化钠溶液;
④氢氧化钡溶液中通入过量的;
⑤用滤纸过滤氢氧化铁胶体后得到的滤液;
⑥将纳米材料分散在塑料中制备复合材料;
⑦碘和酒精的混合物。
属于浊液的是 (填序号,下同);属于溶液的是 ;属于胶体的是 。
(2)将少量氯化铁饱和溶液分别滴加到下列物质中,得到三种分散系甲、乙、丙。
①将丙继续加热煮沸至液体呈红褐色,反应的化学方程式为 。
②如何用最简单的方法判断丙中是否成功制备出胶体? 。
2.(2025-2026高一上·河北省保定市定州中学·期中)某研究小组以工厂废渣(可以写成 的形式)、为原料制备的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“碱浸”时发生反应的化学方程式为 。
(2)“操作a”的名称为 。
(3)“酸溶”后溶液中主要含有的阳离子为 。
(4)“氧化”的目的是 ,发生反应的离子方程式为 。
(5)“沉铁”得到的固体为 (填化学式),如何检验溶液中已沉淀完全: (写出实验操作和结论)。
3.(2025-2026高一上·河北省邢台市卓越联盟·期中)四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛,是临床诊断、生物技术和环境化学领域具有多种潜在应用的有力工具。一种利用废钢(碳素钢,仅含Fe、C两种元素)制取Fe3O4的流程如图所示:
已知:实验测得该废钢的含碳量为0.6%。
(1)某研究所研制出“纳米药物分子运输车”,该“运输车”可提高肿瘤的治疗效果,其结构如图所示。该“运输车”分散于水中所得的分散系属于 (填“溶液”“胶体”或“浊液”)。
(2)该废钢属于 (填“高碳钢”“中碳钢”或“低碳钢”)。
(3)废钢中加入稀硫酸溶解时,加入的稀硫酸不宜过量太多,其原因是 。
(4)FeSO4溶液可用于制作补铁剂(FeSO4·7H2O),该补铁剂药片外层有糖衣包裹,糖衣的作用是 。
(5)若沉淀M中Fe(OH)2与Fe(OH)3的物质的量之比恰好为1:2,写出生成沉淀M的离子方程式: 。
(6)副产品R是 (写化学式),由滤液N获得该副产品的操作是加热浓缩→ →过滤→洗涤→晶体加热至完全失去结晶水。
(7)某兴趣小组模仿上述流程制取Fe3O4并测定其产率。称取300 g上述废钢,通过上述流程最终制得350g Fe3O4。产品Fe3O4的产率为 (保留3位有效数字)。
4.(2025-2026高一上·河北省石家庄市第二中学·期中)某化学兴趣小组在实验室探究金属钠与硫酸铜溶液的反应。按照以下步骤进行了实验,并记录了现象。
【实验步骤】
I、向一个250 mL烧杯中加入溶液。
Ⅱ、用______取出一小块保存在______中的金属钠,用滤纸吸干表面的物质,切取一小块(约绿豆大小)投入烧杯中。
Ⅲ、立即用漏斗和试管采用排水法收集反应产生的气体,并检验其纯度。
Ⅳ、仔细观察并记录反应过程中的所有现象。
V、待反应完全后,过滤烧杯中的混合物,观察滤渣和滤液的颜色。
【实验现象记录】
①钠块投入溶液后,浮在水面上并迅速熔化成闪亮的小球,______,发出“嘶嘶”的响声。收集到的气体经验证,能安静燃烧,产生淡蓝色火焰。
②反应过程中,观察到溶液中立即有蓝色絮状沉淀生成,但沉淀中夹杂着大量黑色固体。反应结束后,静置,过滤,得到蓝色和黑色混合的滤渣,以及无色滤液。
请根据以上实验记录,回答下列问题:
(1)将实验步骤Ⅱ中补充完整:用 取出一小块保存在 中的金属钠。
(2)补充完整实验①现象处实验现象: ,写出钠与水反应的化学方程式: ,收集到的气体是 (填化学式)。
(3)实验中得到蓝色和黑色混合的滤渣,其中蓝色滤渣的化学式是 ,将其加入足量的稀硫酸中,沉淀溶解得到蓝色溶液,写出蓝色滤渣溶于稀硫酸的离子方程式: 。
(4)指出下列过滤操作中两处不规范之处: 、 。
(5)实验中生成的黑色固体物质是CuO。请结合钠的性质和反应过程,分析其生成的原因: 。
(6)该实验表明,钠与硫酸铜溶液的反应,本质上是钠先与 反应,生成的 再与反应。因此,并不能通过此方法置换出金属铜。
5.(2025-2026高一上·河北雄安新区·期中)A至分别表示五种不同的含钠化合物,它们与单质钠之间的转化关系如图所示(部分产物和反应条件省略)。已知在水溶液中能电离出。
请回答下列问题:
(1)A的化学式为 ;写出A与反应生成B的化学方程式 。
(2)Na与的反应中,每消耗Na的同时有 被 (填“氧化”,或“还原”)。
(3)写出C与少量稀盐酸反应生成D的离子方程式: 。
(4)E的化学式为 ;请设计简单实验方案鉴别B与E: 。
6.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)现有四瓶失去标签的溶液,分别为溶液、溶液、溶液、溶液,为了确定这四瓶溶液对应的成分,同学们进行了如下一系列实验:
序号
实验操作
实验现象
Ⅰ
取少量第一瓶溶液于试管中,滴加足量稀盐酸
产生无色无味气体
Ⅱ
取少量第二瓶溶液于试管中,滴加足量溶液,过滤后得到白色沉淀,再向白色沉淀中滴加足量稀盐酸
白色沉淀不溶解
Ⅲ
取少量第三瓶溶液于试管中,按实验Ⅱ的方案进行操作
滴加溶液后产生白色沉淀,且该白色沉淀不溶于稀盐酸
Ⅳ
取少量第四瓶溶液于试管中,滴加足量溶液,加热试管并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
产生一种无色、有刺激性气味的气体,湿润的红色石蕊试纸变蓝
请回答下列问题:
(1)写出在水中的电离方程式 。
(2)写出实验Ⅰ中产生无色无味气体反应的化学方程式: 。故第一瓶溶液为 (填化学式)溶液。
(3)写出实验Ⅳ中产生无色、有刺激性气味的气体反应的化学方程式: 。故第四瓶溶液为 (填化学式)溶液。
(4)实验Ⅱ和实验Ⅲ中生成的白色沉淀为 (填化学式);为了确认第二瓶和第三瓶溶液的成分,需要再进行的实验操作为 。
7.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)某同学设计了一种从含铜电缆的废料(主要成分为铜、塑料绝缘材料等)中回收铜的方案,其部分流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)处理“灼烧”步骤中产生的废气的目的是 (任写1点)。
(2)“酸浸”后的溶液呈蓝色的原因是 。
(3)写出“置换”步骤中发生反应的化学方程式: 、 。
(4)“操作M”的名称为 ,该步骤需要使用的玻璃仪器有烧杯、 ;溶液a中的溶质为 (写化学式)。
(5)固体b的主要成分为Cu,还含有少量的Fe,请设计一种简单的实验方案将Cu和Fe分离: 。
8.(2025-2026高一上·河北省石家庄市第一中学·期中)我国科学家侯德榜以氯化钠、氨气及二氧化碳为原料,同时生产纯碱和氯化铵两种产品,又称“侯氏制碱法”,对世界制碱工业做出了卓越贡献。下列是制备纯碱的工艺流程,回答下列问题。
(1)请写出向饱和食盐水中通入NH3和CO2发生的化学反应方程式 。
(2)粗盐水中含大量、、,“除杂”时依次加入过量的、、提纯NaCl。用离子方程式说明加入Na2CO3的目的 、 。
(3)若在实验室中进行“分离”操作,用到的玻璃仪器有烧杯、 。
(4)循环Ⅰ中参与循环的物质是 。
(5)某纯碱样品中含杂质NaCl,取质量为a g的样品,加入足量的稀盐酸,充分反应后,加热、蒸干、灼烧,得到b g固体物质,则此样品中Na2CO3的质量分数为 。
9.(2025-2026高一上·河北邯郸·期中)某废液中含有大量的KNO3,CuCl2和BaCl2,为了除去其中的CuCl2和BaCl2,同时回收KNO3固体,某工厂设计了如图所示工艺流程。
已知:①反应1、反应2和酸化步骤中添加的试剂均过量。
②不同温度下KCl和KNO3的溶解度(100g水中)如表所示:
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
KNO3溶解度/g
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110.0
138.0
KCl溶解度/g
31.0
34.0
37.0
40.0
42.6
45.5
48.3
请回答下列问题:
(1)KNO3中氮元素的化合价为 。
(2)写出反应1的化学方程式: 。
(3)反应2的目的是 ,试剂X可以为 (填标号)。
A.KCl溶液 B.K2CO3溶液 C.CaCl2溶液 D.Ca(NO3)2溶液
(4)实验室模拟过滤操作时,下列仪器一定会用到的有 (填仪器名称)。
(5)结晶过滤步骤中,采用的结晶方式为 (填“蒸发”或“降温”)结晶,原因是 。
(6)经结晶过滤后得到的KNO3固体样品中可能含有KCl,请设计一种实验方案检验KNO3固体样品中是否含有KCl: 。
10.(2025-2026高一上·河北省石家庄市第三十八中学·期中)某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Cl-、OH-、NO中的几种离子。
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是 。
(2)取少量原溶液,向其中加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,过滤,向沉淀中加入过量稀硝酸,白色沉淀不消失,说明原溶液中肯定存在的离子是 ,该反应离子方程式是 ,
(3)根据不共存原则,原溶液中Cl-、OH-、NO一定不存在的离子是 。根据溶液呈电中性原则溶液中一定存在的离子是 。
(4)向(2)的滤液中加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子是 。
11.(2025-2026高一上·河北省唐山市第一中学·期中)在浓度为的某无色澄清溶液中,还可能含有下列离子中的若干种:、、、、、、、。(已知为不溶于水的胶状沉淀,加热时易分解为两种氧化物)
现取该溶液进行如下实验:
步骤Ⅰ:向该溶液中加入足量稀盐酸,产生白色胶状沉淀并放出0.56 L气体(标准状况下);
步骤Ⅱ:将步骤Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量,固体质量为;
步骤Ⅲ:向Ⅱ的滤液中滴加溶液,无明显现象。
请回答下列问题:
(1)写出加热分解的化学方程式: 。
(2)该溶液中一定不存在的离子是 。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,在下表中填写一定存在的离子符号和浓度。
离子符号
(4)设计实验证明可能存在的离子,写出实验步骤、现象及结论: 。
离子符号
浓度
12.(2025-2026高一上·河北保定·期中)工业生产硫酸的过程中会产生含硫化合物(、等)造成环境问题,可用多种方法脱除。回答下列问题:
Ⅰ.由次氯酸钠碱性废水(含有杂质,高温下易分解)处理硫酸工业尾气(含有、等)的流程如下:
(1)控制合适的条件有利于提高的吸收率(脱硫率)。
①工业制取硫酸是加热条件下,催化和反应制取,再用的浓硫酸吸收生成的。硫酸工业尾气中一定同时含有和气体的原因是 ;极易溶于水,用的浓硫酸吸收而不用水直接吸收的目的是 。
②“脱硫”时需加入溶液保持溶液呈碱性,此过程与反应的离子方程式为 ;提高脱硫率的可行措施有 (填字母)。
a.加快通入尾气的速率
b.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触
c.提高碱液pH
③温度控制在之间,温度超过后脱硫率开始降低的原因是 。
(2)在生产或生活中的一种常见用途为 (任写一种)。
Ⅱ.一种铁基脱硫剂脱除硫化氢()的方法包括吸收和再生两个阶段,其工艺流程原理如图:
(3)写出“吸收”反应的离子方程式: 。
(4)当吸收时,若要保持脱硫液中的物质的量不变,则理论上消耗氧气的体积为 mL(标准状况下)。
13.(2025-2026高一上·河北保定·期中)某化学兴趣小组利用《离子反应》一节的知识,进行如下探究实验。
回答下列问题:
(1)A试管内有气泡产生,写出反应的离子方程式: 。
(2)图1实验结束后,某同学将A、B两试管内的所有物质倒入D烧杯中(如图2),得到澄清溶液, A、B试管内物质加入D烧杯的过程中,离子数目增加的是 。可推知A、B两试管混合前,A试管中 (填“溶液”或“稀盐酸”)过量。
(3)将C试管中固体过滤后,将溶液加入D烧杯中(如图3),发现混合后先出现气泡,然后有白色沉淀X产生,充分反应后过滤,同学们对此时D烧杯滤液的离子成分提出如下几种猜想:
甲同学:、、 乙同学:、、、
丙同学:、、、 丁同学:、、、___________
①白色沉淀X的化学式为 ;丁同学的猜想空白处应填 。四位同学经过讨论,得出丙同学的猜想不合理,理由是 。
②为验证上述猜想,同学们向D中滤液加入溶液,当出现 时,证明丁同学的猜想是正确的。
14.(2025-2026高一上·河北保定·期中)某兴趣小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱,流程如图:
(1)向饱和溶液中通入和时,应先通入 (填化学式)。操作①的名称为 。
(2)写出反应①的化学方程式 。
(3)除水外,该流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)写出反应②的化学方程式: 纯碱是重要的化工原料,在工业上的用途有 (列举一条即可)。
(5)现将和的固体均匀混合,分成两等份。第一份充分加热至恒重,固体质量减少;第二份与足量稀盐酸充分反应后,加热、蒸干,得到固体23.4g。则混合物中和的物质的量之比为 。
(6)下列选项中可以鉴别溶液和溶液的方法有_______(填字母)。
A. 加入澄清石灰水 B. 加入氢氧化钠溶液 C. 加入氯化钡溶液 D. 逐滴加入稀盐酸
15.(2025-2026高一上·河北保定·期中)已知:溶液中所有阳离子所带正电荷的总数等于所有阴离子所带负电荷的总数。某兴趣小组在实验室对一包固体粉末的成分进行检测,其中可能含有大量以下离子中的若干种:、、、(假设每种离子的数目相等)。为确定其组成,甲同学进行了如下操作:
①取固体粉末溶于水进行观察,水样为无色澄清液体;
②取少量①中溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃片观察,焰色为紫色;
③取少量①中溶液于试管中,滴入石蕊溶液,溶液变红;
④取少量①中溶液于试管中,滴入足量氯化钡溶液,产生白色沉淀;
⑤取④中的滤液于试管中,滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀;
⑥取少量①中溶液于试管中,滴入过量氢氧化钠溶液,产生白色沉淀。
回答下列问题:
(1)由步骤①可以判断溶液中不存在的离子为 (填离子符号)。
(2)步骤②中焰色反应所用铂丝,需用 (填试剂名称)洗净,并灼烧至无色。
(3)步骤④中白色沉淀的成分为 (写化学式);写出步骤⑥中产生的白色沉淀溶于硫酸的化学方程式: 。
(4)综合以上实验分析,该溶液中一定存在的阴离子是 (填离子符号)。
(5)乙同学认为,不能确定溶液中是否含有,还需再进行焰色反应才能确定。乙同学的说法是否正确? (填“是”或“否”),请说明理由: 。
(6)某同学想验证步骤④中被沉淀的阴离子是否沉淀完全,具体操作为 。
试卷第1页,共3页
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