内容正文:
专题09 工艺流程综合题
1.(2025-2026高一上·云南普洱·期中)Ⅰ.Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种盐,可用化学性质的差异进行鉴别。回答下列问题:
(1)热稳定性差异。乙组设计如图装置进行实验(加热及夹持装置省略)。
将分别装有Na2CO3和NaHCO3的试管同时放入甘油浴加热(甘油沸点为290℃)。该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物,b试管中的实验现象为: ,试管b中发生反应的化学方程式为 。
(2)取一定质量的Na2CO3和NaHCO3混合物灼烧至恒重,冷却至室温,共收集到4.4g气体。加热后剩余的固体物质与足量盐酸反应,共收集到8.8g气体。请分别求出原固体混合物中Na2CO3和NaHCO3的质量分别为 g、 g。
(3)有同学提出:取一定质量的Na2CO3和NaHCO3混合物灼烧至恒重,将产生的气体通入足量Ba(OH)2溶液中,通过生成的沉淀质量计算碳酸钠的含量,发现测量值明显偏大,可能的原因是 。
Ⅱ.我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献,下图为联合制碱法的主要过程(部分物质已略去)。
已知:i.NH3极易溶于水并生成碱,与酸反应生成盐,如。
ii.有关物质的溶解度(20℃)
物质
NaCl
溶解度/g
36.0
21.7
9.6
37.2
(4)沉淀池中主要沉淀物 (化学式),发生反应的化学方程式为 。
2.(2025-2026高一上·云南省宣威市第三中学·期中)是一种重要的氧化剂,可用于杀菌消毒剂、漂白织物等,如图是其中一种生产工艺:
(1)的名称为 ,的摩尔质量是 ,2mol中含有的氧原子数是 。
(2)“还原”步骤中反应的化学方程式如下,请将该反应配平(计量数为1时也要写): 。
___________________________________
(3)还原性: (填“>”或“<”)。
(4)向溶液中逐滴加入溶液至刚好沉淀完全,此时溶液中的溶质主要是 (填化学式)。
(5)“尾气吸收”步骤是吸收“电解”步骤排放出的少量,同时有氧气生成则发生反应的化学方程式是 ,在该反应中H2O2做 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
3.(2025-2026高一上·云南省丽江市华坪县第一中学·期中)以硫酸工业生产后的硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4,还含有少量FeO、SiO2制备铁红颜料(Fe2O3)的生产流程如图:
回答下列问题:
(1)工业生产过程中,通常在酸浸之前将硫铁矿烧渣粉碎,目的是 。
(2)请写出“酸浸”过程中Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式 。
(3)“步骤1”的操作名称为 ,“滤渣1”的主要成份与氢氟酸反应的化学方程式是 。
(4)加入过量铁粉的目的有两点:
①除去过量的硫酸;
② 。
(5)“滤液Y”反应生成FeCO3的同时产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,该反应的离子方程式为 ,“滤液Z”中主要成份的用途为 (任写一种)。
(6)若经“步骤3”得到23.2kgFeCO3,使其完全焙烧得到铁红(Fe2O3),理论上需要氧气的体积为 L(标准状况下)。
4.(2025-2026高一上·云南省曲靖市马龙区第一中学·期中)七水合硫酸亚铁()是一种重要的食品或饲料添加剂、颜料及电子工业的原材料。某同学设计了利用工业烧渣(工业烧渣的主要成分是FeO 、Fe2O3、Al2O3、SiO2)并采用如图流程来制备七水合硫酸亚铁:
回答下列问题:
(1)工业烧渣中Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式 。
(2)加入的试剂X是: 。
A.NaOH B.HNO3 C.Cu D.Fe
(3)固体2的主要成分是 (填化学式)。
(4)若需检验还原后的FeSO4溶液中是否存在有Fe3+,可选择的方法是取2-3mL试液,在其中滴加 溶液(填名称),当 时(填实验现象),说明溶液中存在Fe3+。
(5)利用工业烧渣还可以制得一种重要的净水剂Na2FeO4,其基本原理是先由烧渣制得氢氧化铁,再将氢氧化铁与NaClO、烧碱在40℃ 反应,即可制备Na2FeO4,其中NaClO被还原成NaCl,此方法称为“湿法”;请写出湿法制备Na2FeO4的化学方程式: 。
(6)制备Na2FeO4还有一种方法称为“干法”,其反应原理为:;若用FeSO4·7H2O替代FeSO4进行上述反应,当标准状况下产生11.2L O2时,需要FeSO4·7H2O的质量是 g。(已知FeSO4的相对分子质量为152)
5.(2025-2026高一上·云南民族大学附属中学·期中)东川面条,云南省昆明市东川区特产,中国国家地理标志,面条中需加入少许的食用碱(Na2CO3),这种食用碱常用于中和面团发酵过程中产生的酸,从而提高人们的食欲。阅读下面材料回答问题:
(1)家庭中进行面粉发酵的过程中需要加入一定量的膨松剂,该膨松剂也可以产生食用碱(Na2CO3),该膨松剂是 (填俗名)。面团蓬松的原因 。(用化学方程式说明)
工业制碱法大致经历了如图所示的三个阶段。
(2)已知:路布兰制碱法的反应原理如下:
①
②
③Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS
请回答下列问题:反应①属于 。(填四大基本反应类型)
(3)1861年比利时人索尔维以食盐、石灰石和氨为原料制得了碳酸钠,这种方法叫做氨碱法,也叫索尔维制碱法,其工艺流程如图所示。
①书写CaO转化为石灰乳的化学方程式 。
②操作Ⅲ中发生反应的离子方程式为 。
(4)我国化学家侯德榜将制取纯碱和合成氨联合起来,发明了联合制碱法,也称侯氏制碱法。为世界制碱工业做出了巨大贡献。实验室模拟联合制碱法的主要流程如图所示(部分物质已略去)。
ⅰ.饱和溶液中通入两种气体后发生反应的化学方程式为 ,两种气体应先通入的是 (填化学式)。
ⅱ.操作①的名称是 。
ⅲ.“联合制碱法”可得到的副产品为 (填化学式),其用途为 。
ⅳ.欲检验产品纯碱中是否含有氯离子,需要的试剂有 。
6.(2024-2025高一上·云南昆明·期中)云南省昆明市嵩明县有着“滇中粮仓”的美誉。嵩明县有一道具有代表性的美食——“虎掌金丝面”,虎掌金丝面是一道以虎掌菌和面条为主要材料做成的菜品。面条中需加入少许的食用碱(Na2CO3),这种食用碱常用于中和面团发酵过程中产生的酸,从而提高人们的食欲。阅读下面材料回答问题:
(1)家庭中进行面粉发酵的过程中需要加入一定量的膨松剂,该膨松剂也可以产生食用碱(Na2CO3),该膨松剂是 (填俗名)。面粉蓬松的原因 。(用化学方程式说明)
工业制碱法大致经历了如图所示的三个阶段。
(2)已知:路布兰制碱法的反应原理如下:
①
②
③Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS
请回答下列问题:
反应①属于 。(填四大基本反应类型)
(3)1861年,比利时人欧内斯特·索尔维发明了以食盐、石灰石、氨气为原料制取碳酸钠的索尔维制碱法(又称氨碱法),其工业生产的简单流程如图所示。
上述流程涉及的物质中,属于酸性氧化物的是 (填化学式)书写CaO转化为氢氧化钙悬浊液的化学方程式 。
(4)1943年左右我国著名科学家侯德榜先生克服重重困难,把合成氨工业和氨碱法制碱工业结合起来,发明了联合制碱法,也被人们称为“侯氏制碱法”,该方法大大提高了原料的利用率,其流程如图所示。
①往饱和食盐水中通入NH3和CO2获得NaHCO3固体和母液a的化学方程式为 ,分离NaHCO3固体和母液a的操作为 ,所需的玻璃仪器有
②相比索尔维制碱法,侯氏制碱法的优点有 (填标号)。
a.用等量的食盐可以生产更多的纯碱,同时得到氮肥氯化铵,NaCl的利用率高
b.不产生用途不大且难处理的CaCl2,对环境更加友好
c.侯氏制碱法无须加热
d.侯氏制碱法中CO2可以循环使用,后续无须补充CO2
7.(2025-2026高一上·云南省泸西县第一中学·期中)某研究性学习小组设计用硫铁矿烧渣(主要成分为、、)制备绿矾,流程如图所示。
回答下列问题:
(1)滤液1中的溶质除了外,还含有 (填化学式,下同);滤饼2的成分为 。
(2)“沉铝”时发生反应的离子方程式为 。
(3)“还原”步骤中发生反应的离子方程式为 ;铁粉稍过量的目的是 。
(4)实验室中检验绿矾中阴离子的实验方法是 。
(5)若烧渣中氧化铁的含量为50%,制备流程中元素损失20%,则1t烧渣可以制备绿矾FeSO4·7H2O mol。
8.(2025-2026高一上·云南省昆明市官渡区第一中学·期中)资料显示,钠着火时不能用灭火。为寻找原因,某研究性学习小组开展了如下探究:
【探究Ⅰ】钠能否与反应?
实验1:将燃着的钠迅速伸入装满纯净干燥的集气瓶中,可以看到,钠在其中继续燃烧,火焰呈黄色,产生大量白烟;火焰熄灭冷却后,集气瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色固体。
结论1:钠在点燃条件能与反应。
(1)为什么钠在中燃烧产生的是黄色火焰? 。
【探究Ⅱ】实验Ⅰ中产生的黑色和白色固体的成分分别是什么?
实验2:在集气瓶中加入适量蒸馏水,振荡,瓶壁白色固体全部溶解,过滤,滤纸上留下黑色固体,滤液为无色。将干燥后的黑色固体引燃,并将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊。针对白色固体的成分,该小组同学有三种观点:
观点1:白色物质是;
观点2:白色物质是;
观点3:白色物质是和的混合物。
为了验证哪种观点正确,该小组对无色滤液继续进行如下方案探究:
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案1
取少量无色滤液于试管中,加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质为
方案2
①取少量无色滤液于试管中,向其中加入过量溶液
出现白色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显现象
(2)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是 。
(3)根据方案2,乙同学认为白色物质为 ,其理由是 。
(4)根据以上探究,写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式 。
9.(2025-2026高一上·云南省昆明市第八中学·期中)氯化磷酸三钠[(Na3PO4·12H2O)4·NaClO]具有良好的灭菌、消毒、漂白作用,它是一种白色针状或棒条状晶体,熔点62℃,易溶于水,常温下较稳定,受热易分解。
Ⅰ.某化学兴趣小组用下图所示装置制备该物质(夹持仪器和加热装置已略去)。
已知:①3Cl2+6NaOH
5NaCl+NaClO3+3H2O;②氯气和NaOH溶液反应放热。
实验步骤:①打开恒压滴液漏斗的旋塞及旋塞K,制备NaClO碱性溶液(NaOH溶液过量)
②关闭恒压滴液漏斗的旋塞,打开仪器b的旋塞:
③一段时间后,装置C中溶液经“多步操作”,得到粗产品。回答下列问题:
(1)仪器A中发生的化学方程式是 ,装置A中,恒压滴液漏斗的作用是 。
(2)B中试剂是 ,装置C中用冰水浴的目的是 。
Ⅱ.兴趣小组成员通过查阅资料,发现一种以磷矿石[主要成分为Ca5(PO4)3F]为原料生产氯化磷酸三钠的工艺流程并展开研究:
(3)酸浸前磷矿石先制成磷矿粉的目的是 。“操作1”和“操作2”为相同操作,该操作中使用到的玻璃仪器有烧杯、 。
(4)“酸浸”中反应的化学方程式是Ca5(PO4)3F+5H2SO4+5nH2O=3H3PO4+5CaSO4·nH2O↓+HF↑,分析该操作中使用的是一定浓度的硫酸,而不用盐酸、硝酸,使用硫酸的优点是 。
(5)“干燥”温度不宜过高的原因是 。
10.(2025-2026高一上·云南省玉溪第一中学·期中)已知,A为一种常见的单质,B是一种淡黄色固体;B、C、D、E都含A元素且焰色均为黄色。
(1)写出化学式:A ,B , E 。
(2)写出离子方程式C→E: ;
(3)碳酸氢钠是重要的工业原料,我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献。下图为联合制碱法的主要过程(部分物质已略去)。
已知:i.NH3溶于水生成碱,与酸反应生成盐,如NH3+HNO3=NH4NO3;
ⅱ.有关物质的溶解度(20℃)
物质
NaCl
NH4HCO3
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/g
36.0
21.7
9.6
37.2
ⅲ.沉淀池中析出NaHCO3晶体。
①煅烧炉中反应的化学方程式为 ,物质X是 。
②沉淀池中发生反应的化学方程式为 。实验室分离出沉淀的操作名称是 ;检验产品Na2CO3中是否含有氯离子,需要的试剂有 (填化学式)。
③下列说法正确的是 (填字母)。
A.沉淀池中有NaHCO3析出,是因为在该条件下NaHCO3的溶解度最小
B.滤液中主要含有NaCl、Na2CO3和NH4Cl
C.设计物质X循环的目的是提高原料的利用率
11.(2025-2026高一上·云南师范大学附属中学·期中)氧化还原反应、离子反应在生产生活中应用广泛,依据下列反应回答问题:
Ⅰ.硫化氢是一种有毒有害的气体。处理某废气中的是将废气与空气混合通入、、的混合液中(已知CuS难溶于水),其转化流程如图所示。
(1)写出在水溶液中的电离方程式: 。
(2)过程①发生反应的离子方程式为 。
(3)流程图可推知、、S的氧化性由强到弱的顺序为 。
(4)该转化过程可以回收,反应一段时间后溶液中数目 (填“不变”“增加”或“减少”)。
Ⅱ.某实验室废液中可能大量含有、、、、、、、、中的几种。现取100mL该废液分析如下。
①测得该废液中的浓度为,且溶液为无色。
②向该溶液中加入足量溶液,产生白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、干燥后称量,质量为4.30g。
③将步骤②得到的沉淀加入足量盐酸中,观察到沉淀部分溶解,产生气泡。将剩余固体过滤、洗涤、干燥后称量,质量为2.33g。
④向步骤②的滤液中加入稀硝酸酸化,再加入溶液,观察到有白色沉淀。
(5)由步骤①可知,溶液中不可能大量含有的离子有 。
(6)根据以上步骤,可以确定溶液中除外,一定还含有的阴离子有 。
(7)通过后续一系列分析,最终确定溶液中含有、,二者总浓度为,则可以确定溶液中一定还含有 ,其浓度为 。
12.(2025-2026高一上·云南师范大学附属中学·期中)四氧化三钴可作催化剂等。某项目小组模拟研究以含钴高炉渣(主要成分有、、、)制备,流程如图所示:
(1)中元素的化合价与类似,其中有两种价态,分别是 。
(2)“酸溶”后溶液中金属阳离子主要有、和 ,则作 剂(填“氧化”或“还原”);“酸溶”不用盐酸,是因为与盐酸作用产生黄绿色气体,反应的离子方程式为 。
(3)中和、沉淀步骤加入中和酸,调高除杂,依据下表,为使和离子以氢氧化物形式完全沉淀除去,pH范围是: 。
几种金属离子以氢氧化物形式沉淀的如下表:
金属离子
开始沉淀的pH
2.3
4.0
7.6
7.5
沉淀完全的pH
4.1
5.2
9.2
9.7
(4)写出焙烧步骤与反应的化学方程式: ,每制得转移电子的物质的量为 mol。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
专题09工艺流程综合题
1.【答案】(1)①溶液变浑浊
②Na2CO3+H2O+CO2=2NaHC03↓
(2)①
10.6
②16.8
(3)二氧化碳没有完全转化为碳酸钡沉淀
(4)①
NaHCOa
②NaCl+H2O+NH3+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
2.【答案】(1)①氯酸钠
②
106.59/mol
③6
(2)
2NaClO+1SO2+1H2SO4=2C102+2NaHSO4
(3)>
(4)NaOH
(5)①
H2O2+2NaOH+2CIO2=2NaClO2+2H2O+O2
②还原剂
3.【答案】(1)增大接触面积,使反应更充分
(2)Fe2O:+6H'=2Fe*+3H.O
(3)①
过滤
②Si02+4HF=SiF4↑+2H,O
(4)将Fe3+完全转化为Fe2
(5)①Fe2+2
HCO=FeCO:+CO:1+HO
②制作氮肥或化工原料
(6)1120
4【答案】DFe,0,+6H=2Fe3*+3H,0
②D
③A1(OD3
④硫氰化
钾
⑤溶液变为红色(血红色)
2Fe(OH)+3NaClO+4NaOH
40°C⑦278
5.【答案】(1)①小苏打
②2 NaHCO3
Na2C03+HO+C02↑
(2)复分解反
应
(3)①CaO+HO=Ca(OD2
②2NHi+CalOHi=2NH3↑+Ca2*+2H,0
(4)①
NaCl+NH+CO,+H,O=NaHCO+N HCI
②NH3
③过滤
④
NH CI
⑤作肥料(合理即可)⑥AgNO3溶液、稀HNO3
6.【答案】(1)①小苏打
②2 NaHCO,
Na2C03+Hl0+C0↑
(2)复分解反
应
(3)①Co2②CaO+H,O=Ca(OD2(4)①NaC1+NH+CO2+H2O-NaHCO3l+NLCl②
过滤
③漏斗、烧杯、玻璃棒
④ab
7.【答案】(1)①
AlaSO Fe2(SO4
②
FeOH
(2)
H+AlOH=AIOH+H2
(3)①Fe+2Fe3*=3Fe2
②使Fe3+完全
被还原且防止Fe2被空气氧化
(4)取适量样品于试管中,先加入稀盐酸酸化,再加入氯化钡
溶液,若产生白色沉淀,说明存在S0
(5)7500
112
学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
8.【答案】(1)钠元素的焰色反应为黄色
(2)Na2CO3溶液也呈碱性,也能使无色酚酞溶液
变红
(3)①Na2CO3
②步骤①加入过量BCl2溶液产生白色沉淀,证明滤液中含
C0},说明白色固体含有Na,C0,:步骤②取上层清液滴加酚酞无明显现象,证明滤液中无0H,若
含NQ2O,其与水反应生成NaOH会使酚酞溶液变红,因此白色固体也不含Na2O,故该白色固体成分为
Na,CO3
燃
(44Na+3C0,2
9.【答案】(1)①4HCI(浓)+MnO2:MnCl+C,↑+2H0②平衡气压,使液体顺利滴下;防止浓盐酸
c
挥发;加快实验进程,便于控制滴加液体的速率和用量,使反应平稳进行
(2)①饱和食盐
水
②防止Cl和NaOH因温度升高而反应生成NaClo?(3)①增大反应物接触面积,加快反
应速率,使反应更加充分
②漏斗和玻璃棒
(4)可用过滤方法得到磷酸(答案合理即
可)(5)防止氯化磷酸三钠受热分解
10.【答案】(1)①Na
②NaO2
③NaHCO,
(2)of+C0,-HC0口3
(3)
①
2NaHCO
NaCO3+C0O2↑+H0②
C02③
c
NaC+HO+NH+CO,NaHCO3l+NH,CI④过滤
⑤NO3和AgNO3⑥AC
11.【答案】(1)
H2S=H+HS’HS=H+S2
(2)
4Fe2++0,+4H=4Fe3++2H,0
(3)
O,>Fe>S
(4)
不
变
(5)HC2
(6)s0C03
(7)①
CI
②
0.05
12.【答案】(1)+2、+3
(2)①
A13+
②还原
⑨
Co,O3+6H+2CI=2Co+Cl,1+3H,O
(3)①5.2
②7.6
(4)①
焙烧
202+3C0C204=C0304+6C02
②8
212
专题09 工艺流程综合题
1.(2025-2026高一上·云南普洱·期中)Ⅰ.Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种盐,可用化学性质的差异进行鉴别。回答下列问题:
(1)热稳定性差异。乙组设计如图装置进行实验(加热及夹持装置省略)。
将分别装有Na2CO3和NaHCO3的试管同时放入甘油浴加热(甘油沸点为290℃)。该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物,b试管中的实验现象为: ,试管b中发生反应的化学方程式为 。
(2)取一定质量的Na2CO3和NaHCO3混合物灼烧至恒重,冷却至室温,共收集到4.4g气体。加热后剩余的固体物质与足量盐酸反应,共收集到8.8g气体。请分别求出原固体混合物中Na2CO3和NaHCO3的质量分别为 g、 g。
(3)有同学提出:取一定质量的Na2CO3和NaHCO3混合物灼烧至恒重,将产生的气体通入足量Ba(OH)2溶液中,通过生成的沉淀质量计算碳酸钠的含量,发现测量值明显偏大,可能的原因是 。
Ⅱ.我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献,下图为联合制碱法的主要过程(部分物质已略去)。
已知:i.NH3极易溶于水并生成碱,与酸反应生成盐,如。
ii.有关物质的溶解度(20℃)
物质
NaCl
溶解度/g
36.0
21.7
9.6
37.2
(4)沉淀池中主要沉淀物 (化学式),发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)① 溶液变浑浊 ② (2)① 10.6 ② 16.8 (3)二氧化碳没有完全转化为碳酸钡沉淀 (4)① NaHCO3 ②
【解析】碳酸钠较为稳定,碳酸氢钠不稳定受热分解为碳酸钠和水、二氧化碳;
饱和氯化钠溶液首先通入足量氨气,再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠晶体煅烧得到碳酸钠;
(1)碳酸钠较为稳定,碳酸氢钠不稳定受热分解为碳酸钠和水、二氧化碳;饱和碳酸钠溶液和二氧化碳反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体,故b试管中的实验现象为:溶液变浑浊,试管b中发生反应的化学方程式为;
(2)设NaHCO3和Na2CO3的物质的量分别为amol、bmol; ,混合物灼烧至恒重,冷却至室温,共收集到4.4g气体,则、同时生成碳酸钠0.1mol,碳酸氢钠质量为0.2mol×84g/mol=16.8g;,加热后剩余的固体物质为碳酸钠,碳酸钠与足量盐酸反应,共收集到8.8g气体,则原混合物中碳酸钠为,质量为0.1mol×106g/mol=10.6g;
(3)若二氧化碳没有完全转化为碳酸钡沉淀,则会导致计算得到碳酸氢钠含量减小,而使得碳酸钠的含量测量值明显偏大,故可能的原因是二氧化碳没有完全转化为碳酸钡沉淀;
(4)由表可知,碳酸氢钠的溶解度较小,会首先达到饱和结晶析出,故沉淀物主要为NaHCO3,反应为饱和氯化钠溶液首先通入足量氨气,再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体和氯化铵,。
2.(2025-2026高一上·云南省宣威市第三中学·期中)是一种重要的氧化剂,可用于杀菌消毒剂、漂白织物等,如图是其中一种生产工艺:
(1)的名称为 ,的摩尔质量是 ,2mol中含有的氧原子数是 。
(2)“还原”步骤中反应的化学方程式如下,请将该反应配平(计量数为1时也要写): 。
___________________________________
(3)还原性: (填“>”或“<”)。
(4)向溶液中逐滴加入溶液至刚好沉淀完全,此时溶液中的溶质主要是 (填化学式)。
(5)“尾气吸收”步骤是吸收“电解”步骤排放出的少量,同时有氧气生成则发生反应的化学方程式是 ,在该反应中H2O2做 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
【答案】(1)① 氯酸钠 ② 106.5g/mol ③ 6 (2)2NaClO3+1SO2+1H2SO4=2ClO2+2NaHSO4 (3)﹥ (4)NaOH (5)① H2O2+2NaOH+2ClO2=2NaClO2+2H2O+O2 ② 还原剂
【解析】与、硫酸反应生成和,与饱和食盐水电解生成和,用和吸收电解步骤排放出的少量生成,与电解生成的合并,最后结晶干燥,得到产品。
(1)根据氯元素的含氧酸根命名规则,为氯酸根,因此名称是氯酸钠;
摩尔质量以为单位时数值上等于相对分子质量,的相对分子质量为,即摩尔质量为;
1个含3个氧原子,含有的氧原子物质的量为,对应氧原子数为。
(2)中从价变为中的价,每个得到1个电子;中从价变为中的价,每个失去2个电子;
根据得失电子守恒,计量数为2,计量数为1,结合原子守恒配平得到方程式为。
(3)由方程式可知,为还原剂,为还原产物,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,因此还原性:。
(4) 假设为1 mol,要使刚好完全沉淀,需要加入1 mol ,即加入1 mol ;此时提供的共2mol,可将中1 mol 完全中和,剩余1 mol ,对应溶质为。
(5) 尾气吸收时,在环境中被还原为,且同时生成,结合原子守恒配平得反应方程式为;
中O元素由-1价升高到0价,在反应中做还原剂。
3.(2025-2026高一上·云南省丽江市华坪县第一中学·期中)以硫酸工业生产后的硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4,还含有少量FeO、SiO2制备铁红颜料(Fe2O3)的生产流程如图:
回答下列问题:
(1)工业生产过程中,通常在酸浸之前将硫铁矿烧渣粉碎,目的是 。
(2)请写出“酸浸”过程中Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式 。
(3)“步骤1”的操作名称为 ,“滤渣1”的主要成份与氢氟酸反应的化学方程式是 。
(4)加入过量铁粉的目的有两点:
①除去过量的硫酸;
② 。
(5)“滤液Y”反应生成FeCO3的同时产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,该反应的离子方程式为 ,“滤液Z”中主要成份的用途为 (任写一种)。
(6)若经“步骤3”得到23.2kgFeCO3,使其完全焙烧得到铁红(Fe2O3),理论上需要氧气的体积为 L(标准状况下)。
【答案】(1)增大接触面积,使反应更充分 (2)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O (3)① 过滤 ② SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O (4)将Fe3+完全转化为Fe2+ (5)① Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O ② 制作氮肥或化工原料 (6)1120
【解析】硫铁矿烧渣加入硫酸后生成硫酸亚铁、硫酸铁,过滤后得到的滤渣为二氧化硅,滤液中加入过量铁粉,生成硫酸亚铁溶液,过滤后滤液中加入碳酸氢铵溶液,可生成碳酸亚铁固体,经洗涤、干燥,在空气中灼烧时发生分解,且与空气中的氧气发生氧化还原反应生成氧化铁。
【解析】
(1)工业生产过程中,通常在酸浸之前将硫铁矿烧渣粉碎,目的是增大接触面积,使反应更充分,故答案为:增大接触面积,使反应更充分;
(2) “酸浸”过程中Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,其反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,故答案为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(3)根据分析可知,硫铁矿烧渣酸浸过程中Fe3O4、Fe2O3、FeO都可以溶解,二氧化硅是酸性氧化物,不和硫酸反应,所以不溶物为SiO2,故步骤1为过滤操作,“滤渣1”的主要成份是SiO2,与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,其反应的化学方程式是SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,故答案为:过滤;SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
(4)加入过量的铁粉,既可以除去过量的硫酸,也可以将铁离子还原成亚铁离子,故答案为:将Fe3+完全转化为Fe2+;
(5)加入碳酸氢铵反应生成FeCO3的同时产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明有CO2生成,该反应的离子方程式为Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O;滤液Z含氮元素,可制作氮肥或化工原料,故答案为:Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O;制作氮肥或化工原料;
(6)由分析可知,碳酸亚铁在空气中煅烧得到氧化铁,反应的关系式为4FeCO3~O2,理论上需要氧气的体积为××22.4L=1120L,故答案为:1120。
4.(2025-2026高一上·云南省曲靖市马龙区第一中学·期中)七水合硫酸亚铁()是一种重要的食品或饲料添加剂、颜料及电子工业的原材料。某同学设计了利用工业烧渣(工业烧渣的主要成分是FeO 、Fe2O3、Al2O3、SiO2)并采用如图流程来制备七水合硫酸亚铁:
回答下列问题:
(1)工业烧渣中Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式 。
(2)加入的试剂X是: 。
A.NaOH B.HNO3 C.Cu D.Fe
(3)固体2的主要成分是 (填化学式)。
(4)若需检验还原后的FeSO4溶液中是否存在有Fe3+,可选择的方法是取2-3mL试液,在其中滴加 溶液(填名称),当 时(填实验现象),说明溶液中存在Fe3+。
(5)利用工业烧渣还可以制得一种重要的净水剂Na2FeO4,其基本原理是先由烧渣制得氢氧化铁,再将氢氧化铁与NaClO、烧碱在40℃ 反应,即可制备Na2FeO4,其中NaClO被还原成NaCl,此方法称为“湿法”;请写出湿法制备Na2FeO4的化学方程式: 。
(6)制备Na2FeO4还有一种方法称为“干法”,其反应原理为:;若用FeSO4·7H2O替代FeSO4进行上述反应,当标准状况下产生11.2L O2时,需要FeSO4·7H2O的质量是 g。(已知FeSO4的相对分子质量为152)
【答案】① ② D ③ Al(OH)3 ④ 硫氰化钾 ⑤ 溶液变为红色(血红色) ⑥ ⑦ 278
【解析】烧渣中含FeO 、Fe2O3 、Al2O3、SiO2,加入足量酸时其中SiO2不反应,所以固体1为SiO2,其余金属氧化物与酸发生复分解反应分别生成、、,由产物中Fe元素为+2价,而溶液1中含Fe3+,故试剂X为还原剂,选用Fe单质比较合适,加入NaOH调pH是为了除去溶液中的Al3+,而不能影响Fe2+,溶液2经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾晶体。
【解析】
(1) Fe2O3与硫酸发生复分解反应,其离子方程式为,故填;
(2)通过分析可知A、B、C均会引入新杂质,不符合,D中Fe单质可以将Fe3+还原且不引入新杂质,故填D;
(3)加入NaOH溶液控制pH是溶液中的杂质Al3+变成沉淀,经过滤而被除去,所以固体2中主要含,故填;
(4)检验溶液中是否含Fe3+,其操作为:取少量溶液于试管中,加入几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色(红色),则原溶液中含Fe3+,反之则不含。故填KSCN、溶液变为血红色(红色);
(5)根据氧化还原反应的规律可知,在碱性条件下氢氧化铁作还原剂,其氧化产物为Na2FeO4;NaClO作氧化剂,其还原产物为Cl-,由此写出其化学方程式为 ;
(6)标况下11.2LO2的物质的量为=0.5 mol,若用FeSO4·7H2O替代FeSO4进行上述反应,根据反应方程式可知,每生成1mol O2消耗2mol FeSO4·7H2O,若反应生成0.5mol O2时,消耗1mol FeSO4·7H2O,其质量为,故填278。
试剂X的选择根据目标产物倒推回来即可,抓住除杂提纯的原则:① 不引入新杂质;② 加入的试剂只与杂质反应。
5.(2025-2026高一上·云南民族大学附属中学·期中)东川面条,云南省昆明市东川区特产,中国国家地理标志,面条中需加入少许的食用碱(Na2CO3),这种食用碱常用于中和面团发酵过程中产生的酸,从而提高人们的食欲。阅读下面材料回答问题:
(1)家庭中进行面粉发酵的过程中需要加入一定量的膨松剂,该膨松剂也可以产生食用碱(Na2CO3),该膨松剂是 (填俗名)。面团蓬松的原因 。(用化学方程式说明)
工业制碱法大致经历了如图所示的三个阶段。
(2)已知:路布兰制碱法的反应原理如下:
①
②
③Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS
请回答下列问题:反应①属于 。(填四大基本反应类型)
(3)1861年比利时人索尔维以食盐、石灰石和氨为原料制得了碳酸钠,这种方法叫做氨碱法,也叫索尔维制碱法,其工艺流程如图所示。
①书写CaO转化为石灰乳的化学方程式 。
②操作Ⅲ中发生反应的离子方程式为 。
(4)我国化学家侯德榜将制取纯碱和合成氨联合起来,发明了联合制碱法,也称侯氏制碱法。为世界制碱工业做出了巨大贡献。实验室模拟联合制碱法的主要流程如图所示(部分物质已略去)。
ⅰ.饱和溶液中通入两种气体后发生反应的化学方程式为 ,两种气体应先通入的是 (填化学式)。
ⅱ.操作①的名称是 。
ⅲ.“联合制碱法”可得到的副产品为 (填化学式),其用途为 。
ⅳ.欲检验产品纯碱中是否含有氯离子,需要的试剂有 。
【答案】(1)① 小苏打 ② 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ (2)复分解反应 (3)① CaO+H2O=Ca(OH)2 ② (4)① ② ③ 过滤 ④ ⑤ 作肥料(合理即可) ⑥ 溶液、稀
【解析】(1)家庭中进行面粉发酵的过程中需要加入一定量的膨松剂,该膨松剂是碳酸氢钠,俗名为小苏打,面粉蓬松的原因小苏打受热分解产生二氧化碳气体,化学方程式:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑;
(2)反应① 化合物与化合物反应,生成两种化合物,属于复分解反应;
(3)①CaO与水反应转化为石灰乳,化学方程式:CaO+H2O=Ca(OH)2;
② 操作Ⅲ向含氯化铵、氯化钠的溶液中加入石灰乳,生成氨气,发生反应的离子方程式为;
(4)ⅰ.往饱和食盐水中通入NH3和CO2获得NaHCO3固体和母液氯化铵的化学方程式为;应先通入氨气,增强溶液碱性,以便溶解更多的二氧化碳;
ⅱ.分离NaHCO3固体和母液NH4Cl的操作为过滤;
ⅲ.“联合制碱法”可得到的副产品为NH4Cl;可以用作肥料;
ⅳ.欲检验产品纯碱中是否含有氯离子,需要的试剂有溶液、稀。
6.(2024-2025高一上·云南昆明·期中)云南省昆明市嵩明县有着“滇中粮仓”的美誉。嵩明县有一道具有代表性的美食——“虎掌金丝面”,虎掌金丝面是一道以虎掌菌和面条为主要材料做成的菜品。面条中需加入少许的食用碱(Na2CO3),这种食用碱常用于中和面团发酵过程中产生的酸,从而提高人们的食欲。阅读下面材料回答问题:
(1)家庭中进行面粉发酵的过程中需要加入一定量的膨松剂,该膨松剂也可以产生食用碱(Na2CO3),该膨松剂是 (填俗名)。面粉蓬松的原因 。(用化学方程式说明)
工业制碱法大致经历了如图所示的三个阶段。
(2)已知:路布兰制碱法的反应原理如下:
①
②
③Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS
请回答下列问题:
反应①属于 。(填四大基本反应类型)
(3)1861年,比利时人欧内斯特·索尔维发明了以食盐、石灰石、氨气为原料制取碳酸钠的索尔维制碱法(又称氨碱法),其工业生产的简单流程如图所示。
上述流程涉及的物质中,属于酸性氧化物的是 (填化学式)书写CaO转化为氢氧化钙悬浊液的化学方程式 。
(4)1943年左右我国著名科学家侯德榜先生克服重重困难,把合成氨工业和氨碱法制碱工业结合起来,发明了联合制碱法,也被人们称为“侯氏制碱法”,该方法大大提高了原料的利用率,其流程如图所示。
①往饱和食盐水中通入NH3和CO2获得NaHCO3固体和母液a的化学方程式为 ,分离NaHCO3固体和母液a的操作为 ,所需的玻璃仪器有
②相比索尔维制碱法,侯氏制碱法的优点有 (填标号)。
a.用等量的食盐可以生产更多的纯碱,同时得到氮肥氯化铵,NaCl的利用率高
b.不产生用途不大且难处理的CaCl2,对环境更加友好
c.侯氏制碱法无须加热
d.侯氏制碱法中CO2可以循环使用,后续无须补充CO2
【答案】(1)① 小苏打 ② 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ (2)复分解反应 (3)① CO2 ② CaO+H2O=Ca(OH)2 (4)① NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl ② 过滤 ③ 漏斗、烧杯、玻璃棒 ④ ab
【解析】(1)家庭中进行面粉发酵的过程中需要加入一定量的膨松剂,该膨松剂是碳酸氢钠,俗名为小苏打,面粉蓬松的原因小苏打受热分解产生二氧化碳气体,2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。故答案为:小苏打;2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑;
(2)反应① 化合物与化合物反应,生成两种化合物,属于复分解反应;故答案为:复分解反应;
(3)上述流程涉及的物质中,属于酸性氧化物的是CO2 ,CaO与水反应转化为氢氧化钙悬浊液,化学方程式CaO+H2O=Ca(OH)2 。故答案为:CaO+H2O=Ca(OH)2;
(4)① 往饱和食盐水中通入NH3和CO2获得NaHCO3固体和母液氯化铵的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,分离NaHCO3固体和母液NH4Cl的操作为过滤,所需的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒;故答案为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;过滤;漏斗、烧杯、玻璃棒;
②a.由于氯化钠溶液循环使用,食盐的利用率高,所以用等量的食盐可以生产更多的纯碱,同时得到氮肥氯化铵,a正确;
b.在生产过程中,由于氯化铵用作化肥,不需加生石灰处理,所以不产生用途不大且难处理的CaCl2,对环境更加友好,b正确;
c.在生产过程中,涉及到利用碳酸氢钠受热分解生产纯碱,则需要加热,c错误;
d.侯氏制碱法和索尔维制碱法中CO2都可以循环使用,生成Na2CO3会导致循环体系中碳含量减少,需要补充一部分CO2,d错误;
故答案为:ab。
7.(2025-2026高一上·云南省泸西县第一中学·期中)某研究性学习小组设计用硫铁矿烧渣(主要成分为、、)制备绿矾,流程如图所示。
回答下列问题:
(1)滤液1中的溶质除了外,还含有 (填化学式,下同);滤饼2的成分为 。
(2)“沉铝”时发生反应的离子方程式为 。
(3)“还原”步骤中发生反应的离子方程式为 ;铁粉稍过量的目的是 。
(4)实验室中检验绿矾中阴离子的实验方法是 。
(5)若烧渣中氧化铁的含量为50%,制备流程中元素损失20%,则1t烧渣可以制备绿矾FeSO4·7H2O mol。
【答案】(1)① 、 ② (2) (3)① ② 使完全被还原且防止被空气氧化 (4)取适量样品于试管中,先加入稀盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,说明存在 (5)7500
【解析】硫铁矿烧渣(主要成分为、、)用硫酸酸浸,滤渣1是,滤液1中含有Fe3+和Al3+,向滤液1中加入过量NaOH溶液,得到的滤饼2为Fe(OH)3,滤液2中含有,加入硫酸沉铝得到Al(OH)3,滤饼2用硫酸酸化得到Fe2(SO4)3,加入铁粉还原得到FeSO4,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4·7H2O。
(1)由分析可知,滤液1中的溶质除了外,还含有、,滤饼2的成分为。
(2)“沉铝”时和硫酸溶液反应生成Al(OH)3,离子方程式为:。
(3)“还原”步骤中加入铁粉还原得到FeSO4,离子方程式为:,铁粉稍过量的目的是:使完全被还原且防止被空气氧化。
(4)实验室中检验绿矾中阴离子()的实验方法是:取适量样品于试管中,先加入稀盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,说明存在。
(5)设烧渣质量为1 t,含50% 的 Fe2O3,即500 kg Fe2O3,Fe2O3的摩尔质量约为160 g/mol,因此该 500 kg Fe2O3的物质的量为=3125 mol,每1 mol Fe2O3含有2 mol Fe,所以n(Fe )=2 × 3125 = 6250 mol,若流程中铁元素损失20%,则剩余80% 用于制得 FeSO4·7H2O,Fe2O3酸化后,加铁粉还原,根据反应,故最终得到的FeSO4·7H2O。
8.(2025-2026高一上·云南省昆明市官渡区第一中学·期中)资料显示,钠着火时不能用灭火。为寻找原因,某研究性学习小组开展了如下探究:
【探究Ⅰ】钠能否与反应?
实验1:将燃着的钠迅速伸入装满纯净干燥的集气瓶中,可以看到,钠在其中继续燃烧,火焰呈黄色,产生大量白烟;火焰熄灭冷却后,集气瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色固体。
结论1:钠在点燃条件能与反应。
(1)为什么钠在中燃烧产生的是黄色火焰? 。
【探究Ⅱ】实验Ⅰ中产生的黑色和白色固体的成分分别是什么?
实验2:在集气瓶中加入适量蒸馏水,振荡,瓶壁白色固体全部溶解,过滤,滤纸上留下黑色固体,滤液为无色。将干燥后的黑色固体引燃,并将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊。针对白色固体的成分,该小组同学有三种观点:
观点1:白色物质是;
观点2:白色物质是;
观点3:白色物质是和的混合物。
为了验证哪种观点正确,该小组对无色滤液继续进行如下方案探究:
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案1
取少量无色滤液于试管中,加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质为
方案2
①取少量无色滤液于试管中,向其中加入过量溶液
出现白色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显现象
(2)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是 。
(3)根据方案2,乙同学认为白色物质为 ,其理由是 。
(4)根据以上探究,写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式 。
【答案】(1)钠元素的焰色反应为黄色 (2)溶液也呈碱性,也能使无色酚酞溶液变红 (3)① ② 步骤① 加入过量溶液产生白色沉淀,证明滤液中含,说明白色固体含有;步骤② 取上层清液滴加酚酞无明显现象,证明滤液中无,若含,其与水反应生成会使酚酞溶液变红,因此白色固体也不含,故该白色固体成分为 (4)
【解析】Na元素焰色反应为黄色,因此燃烧时火焰呈黄色,白色固体成分是Na2CO3,黑色颗粒是C,反应方程式为 。
(1)Na元素焰色反应为黄色,因此燃烧时火焰呈黄色;
(2)Na2CO3溶液也呈碱性,也能使无色酚酞溶液变红,仅通过酚酞变红无法区分白色固体是Na2O还是Na2CO3,或二者混合物;
(3)根据方案2可知,白色固体成分为Na2CO3,理由是:步骤① 加入过量溶液产生白色沉淀,证明滤液中含,离子方程式为:,说明白色固体含有;步骤② 取上层清液滴加酚酞无明显现象,证明滤液中无,若含,其与水反应生成会使酚酞溶液变红,因此白色固体也不含,故该白色固体成分为;
(4)根据探究,产物白色固体是Na2CO3,黑色颗粒是C,结合原子守恒,反应方程式为 。
9.(2025-2026高一上·云南省昆明市第八中学·期中)氯化磷酸三钠[(Na3PO4·12H2O)4·NaClO]具有良好的灭菌、消毒、漂白作用,它是一种白色针状或棒条状晶体,熔点62℃,易溶于水,常温下较稳定,受热易分解。
Ⅰ.某化学兴趣小组用下图所示装置制备该物质(夹持仪器和加热装置已略去)。
已知:①3Cl2+6NaOH
5NaCl+NaClO3+3H2O;②氯气和NaOH溶液反应放热。
实验步骤:①打开恒压滴液漏斗的旋塞及旋塞K,制备NaClO碱性溶液(NaOH溶液过量)
②关闭恒压滴液漏斗的旋塞,打开仪器b的旋塞:
③一段时间后,装置C中溶液经“多步操作”,得到粗产品。回答下列问题:
(1)仪器A中发生的化学方程式是 ,装置A中,恒压滴液漏斗的作用是 。
(2)B中试剂是 ,装置C中用冰水浴的目的是 。
Ⅱ.兴趣小组成员通过查阅资料,发现一种以磷矿石[主要成分为Ca5(PO4)3F]为原料生产氯化磷酸三钠的工艺流程并展开研究:
(3)酸浸前磷矿石先制成磷矿粉的目的是 。“操作1”和“操作2”为相同操作,该操作中使用到的玻璃仪器有烧杯、 。
(4)“酸浸”中反应的化学方程式是Ca5(PO4)3F+5H2SO4+5nH2O=3H3PO4+5CaSO4·nH2O↓+HF↑,分析该操作中使用的是一定浓度的硫酸,而不用盐酸、硝酸,使用硫酸的优点是 。
(5)“干燥”温度不宜过高的原因是 。
【答案】(1)① 4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O ② 平衡气压,使液体顺利滴下;防止浓盐酸挥发;加快实验进程,便于控制滴加液体的速率和用量,使反应平稳进行 (2)① 饱和食盐水 ② 防止Cl2和NaOH因温度升高而反应生成NaClO3 (3)① 增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更加充分 ② 漏斗和玻璃棒 (4)可用过滤方法得到磷酸(答案合理即可) (5)防止氯化磷酸三钠受热分解
【解析】I.A中浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯气:,经B中饱和食盐水除去挥发出的氯化氢气体,C中首先氢氧化钠溶液与氯气反应生成NaClO的碱性溶液,然后停止制备氯气后,NaClO的碱性溶液与反应生成氯化磷酸三钠,E装置的作用是吸收氯气尾气,防止污染大气。
Ⅱ.由题给流程图可知,向磷矿粉中加入一定浓度的硫酸,与硫酸反应生成磷酸、沉淀和HF气体,过滤得到溶液;向溶液中加入,和在70~80℃的微热状态下反应生成磷酸氢钠和二氧化碳;向磷酸氢钠溶液中加入氢氧化钠溶液,调节溶液pH的范围在12~14,磷酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应生成磷酸钠和水,向反应后的溶液中加入次氯酸钠,低温结晶析出氯化磷酸三钠,过滤、洗涤干燥得到氯化磷酸三钠。
(1)A中为浓盐酸和二氧化锰制备氯气,化学方程式为;装置A中,使用恒压滴液漏斗可防止其中的液体挥发;平衡气压,使液体顺利滴下;也能够加快实验进程,便于控制滴加液体的速率和用量,使反应平稳进行。
(2)据分析,B中饱和食盐水吸收挥发出的氯化氢气体;根据已知信息,C中氯气与NaOH在加热条件下反应生成,因此反应需使用冰水浴在低温进行。
(3)将磷矿石制成磷矿粉可以增大与硫酸的接触面积,加快反应速率,使反应更加充分;“操作1”和“操作2”都为过滤操作,过滤中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
(4) 硫酸钙微溶于水,而氯化钙和硝酸钙溶于水,若用盐酸、硝酸代替硫酸,无法用过滤方法分离得到磷酸,而用硫酸,因生成硫酸钙沉淀,可用过滤方法得到磷酸。
(5) 由题意可知,氯化磷酸三钠常温下较稳定,受热易分解,则为防止氯化磷酸三钠受热分解,干燥时温度不宜过高。
10.(2025-2026高一上·云南省玉溪第一中学·期中)已知,A为一种常见的单质,B是一种淡黄色固体;B、C、D、E都含A元素且焰色均为黄色。
(1)写出化学式:A ,B , E 。
(2)写出离子方程式C→E: ;
(3)碳酸氢钠是重要的工业原料,我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献。下图为联合制碱法的主要过程(部分物质已略去)。
已知:i.NH3溶于水生成碱,与酸反应生成盐,如NH3+HNO3=NH4NO3;
ⅱ.有关物质的溶解度(20℃)
物质
NaCl
NH4HCO3
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/g
36.0
21.7
9.6
37.2
ⅲ.沉淀池中析出NaHCO3晶体。
①煅烧炉中反应的化学方程式为 ,物质X是 。
②沉淀池中发生反应的化学方程式为 。实验室分离出沉淀的操作名称是 ;检验产品Na2CO3中是否含有氯离子,需要的试剂有 (填化学式)。
③下列说法正确的是 (填字母)。
A.沉淀池中有NaHCO3析出,是因为在该条件下NaHCO3的溶解度最小
B.滤液中主要含有NaCl、Na2CO3和NH4Cl
C.设计物质X循环的目的是提高原料的利用率
【答案】(1)① Na ② Na2O2 ③ NaHCO3 (2)OH- + CO2= HCO (3)① 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O ② CO2 ③ NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl ④ 过滤 ⑤ HNO3和AgNO3 ⑥ AC
【解析】A为一种常见的单质,B是一种淡黄色固体;B、C、D、E都含A元素且焰色均为黄色,则A为钠、B为过氧化钠、C为氢氧化钠、D为碳酸钠、E为碳酸氢钠。
(1)由分析可知,A为钠、B为过氧化钠、C为氢氧化钠、D为碳酸钠、E为碳酸氢钠,则A、B、E的化学式分别为Na、Na2O2、NaHCO3;
(2)由图可知,C→E的反应为氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,反应的离子方程式为:OH- + CO2= HCO;
(3)由题给流程可知,先将合成氨厂生产的氨气通入盛有饱和食盐水的沉淀池中使溶液显碱性,再向沉淀池中通入原料气中的二氧化碳,二氧化碳与氨气和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,分离得到碳酸氢钠,氯化铵、碳酸氢钠和含有未反应氯化钠的滤液;碳酸氢钠在煅烧炉中受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应生成的二氧化碳可以循环使用;向滤液中通入氨气,将溶液中的碳酸氢钠转化为碳酸钠和碳酸铵,同时加入氯化钠固体小颗粒,降低溶液中氯化铵的溶解度,使氯化铵析出,过滤得到氯化铵和可以循环使用的滤液;
① 由分析可知,煅烧炉中发生的反应为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:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O;物质X是可以循环使用的二氧化碳;
②由分析可知,沉淀池中发生的反应为二氧化碳与氨气和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,反应的化学方程式为:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl;实验室中分离碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液的操作为固液分离的过滤操作;碳酸根离子也能与溶液中的银离子反应生成白色的碳酸银沉淀,所以检验碳酸钠中是否含有氯离子,应加入稀硝酸除去溶液中的碳酸根离子,再加入硝酸银溶液,观察是否有白色沉淀生成,则检验试剂为HNO3和AgNO3;
③A.由分析可知,沉淀池中发生的反应为二氧化碳与氨气和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,则由表格数据可知,沉淀池中有碳酸氢钠析出是因为在该条件下碳酸氢钠的溶解度最小,A正确;
B.由分析可知,滤液中含有氯化铵、碳酸氢钠和未反应的氯化钠,不含有碳酸钠,B错误;
C.由分析可知,物质X是可以循环使用的二氧化碳,则设计二氧化碳循环的目的是提高原料的利用率,C正确;
故选AC。
11.(2025-2026高一上·云南师范大学附属中学·期中)氧化还原反应、离子反应在生产生活中应用广泛,依据下列反应回答问题:
Ⅰ.硫化氢是一种有毒有害的气体。处理某废气中的是将废气与空气混合通入、、的混合液中(已知CuS难溶于水),其转化流程如图所示。
(1)写出在水溶液中的电离方程式: 。
(2)过程①发生反应的离子方程式为 。
(3)流程图可推知、、S的氧化性由强到弱的顺序为 。
(4)该转化过程可以回收,反应一段时间后溶液中数目 (填“不变”“增加”或“减少”)。
Ⅱ.某实验室废液中可能大量含有、、、、、、、、中的几种。现取100mL该废液分析如下。
①测得该废液中的浓度为,且溶液为无色。
②向该溶液中加入足量溶液,产生白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、干燥后称量,质量为4.30g。
③将步骤②得到的沉淀加入足量盐酸中,观察到沉淀部分溶解,产生气泡。将剩余固体过滤、洗涤、干燥后称量,质量为2.33g。
④向步骤②的滤液中加入稀硝酸酸化,再加入溶液,观察到有白色沉淀。
(5)由步骤①可知,溶液中不可能大量含有的离子有 。
(6)根据以上步骤,可以确定溶液中除外,一定还含有的阴离子有 。
(7)通过后续一系列分析,最终确定溶液中含有、,二者总浓度为,则可以确定溶液中一定还含有 ,其浓度为 。
【答案】(1), (2) (3) (4)不变 (5)、 (6)、 (7)① ② 0.05
【解析】Ⅰ.根据图形,各步发生的反应为:①,氧化剂为,氧化产物为,氧化性;②非氧化还原;③,氧化剂为,氧化产物为,氧化性;
Ⅱ.对可能大量含有、、、、、、、、中的几种的溶液取100mL该废液分析:
① 测得该废液中的浓度为,溶液显碱性,存在,且溶液为无色,则与不能共存的和(有色)不存在;
② 向该溶液中加入足量溶液,产生白色沉淀,则可能含有和,则与和不能共的不存在,将沉淀过滤、洗涤、干燥后称量,质量为4.30g。
③ 将步骤② 得到的沉淀加入足量盐酸中,观察到沉淀部分溶解,产生气泡,则得到沉淀为和的混合物,将剩余固体过滤、洗涤、干燥后称量,质量为2.33g,全部为沉淀,得到,同时得到的质量为,物质的量为;
④ 向步骤② 的滤液中加入稀硝酸酸化,再加入溶液,观察到有白色沉淀,但步骤②加入了溶液,无法说明之前是否有;据此分析解答。
(1)在水溶液形成的氢硫酸属于二级弱酸,电离时为分步可逆电离,则其电离方程式为:,。
(2)根据分析,过程① 发生反应的离子方程式为:。
(3)根据在氧化还原反应中,氧化性有:氧化剂大于氧化产物,则反应① 中氧化性:,反应③ 中氧化性:;最后得到、、的氧化性由强到弱的顺序为:。
(4)由图可知,该转化过程可以回收硫,在整个过程中,先消耗,后生成,起催化剂作用,反应一段时间后溶液中数目不变。
(5)由步骤① 知溶液无色且含有,则不可能大量含有、。
(6)由步骤② ③ 可知,不溶于盐酸的沉淀为,其物质的量为0.01mol,加盐酸溶解的沉淀是,其质量为1.97g,物质的量为0.01mol,则溶液中有,,则一定无大量;由步骤④ 可知含有,但由于此步骤之前加入过溶液,无法说明之前是否有,故一定还含有的阴离子有、。
(7)100mL溶液中、共0.05mol,,和各0.01mol,据电荷守恒:,根据分析,得到溶液还存在阴离子,物质的量为0.005mol,则浓度为。
12.(2025-2026高一上·云南师范大学附属中学·期中)四氧化三钴可作催化剂等。某项目小组模拟研究以含钴高炉渣(主要成分有、、、)制备,流程如图所示:
(1)中元素的化合价与类似,其中有两种价态,分别是 。
(2)“酸溶”后溶液中金属阳离子主要有、和 ,则作 剂(填“氧化”或“还原”);“酸溶”不用盐酸,是因为与盐酸作用产生黄绿色气体,反应的离子方程式为 。
(3)中和、沉淀步骤加入中和酸,调高除杂,依据下表,为使和离子以氢氧化物形式完全沉淀除去,pH范围是: 。
几种金属离子以氢氧化物形式沉淀的如下表:
金属离子
开始沉淀的pH
2.3
4.0
7.6
7.5
沉淀完全的pH
4.1
5.2
9.2
9.7
(4)写出焙烧步骤与反应的化学方程式: ,每制得转移电子的物质的量为 mol。
【答案】(1)+2、+3 (2)① ② 还原 ③ (3)① 5.2 ② 7.6 (4)① ② 8
【解析】向含钴高炉渣中加入H2SO4和H2O2进行“酸溶”:与H2SO4、H2O2反应,中+3价的Co被H2O2还原为Co2+,反应为;与H2SO4反应生成Al3+:;与H2SO4反应生成Fe3+:;不与H2SO4、H2O2反应,以固体形式分离出来(过滤除去);向酸溶后的溶液中加入NaHCO3进行“中和、沉淀”;Al3+与发生双水解反应,生成Al(OH)3沉淀,反应为;Fe3+与也发生双水解反应,生成Fe(OH)3沉淀,反应为;Co2+不与NaHCO3反应(或反应程度极弱,保留在溶液中),通过过滤得到含Co2+的溶液和含Al(OH)3、Fe(OH)3的滤渣;含Co2+的溶液中,通过一定反应使Co2+转化为;在空气中“焙烧”,发生氧化还原反应:,最终生成目标产物Co3O4。
(1)Co3O4中元素的化合价与Fe3O4类似,所以我们可以类比Fe3O4的化合价情况,Co3O4也可看作是 CoO· Co2O3的组合形式,在CoO中,O为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,可推出Co为+2价;在Co2O3中,O为-2价,设Co的化合价为x,则2x + 3×(-2)=0,解得x = +3价。
(2)“酸溶”后所得溶液中含有的阳离子、、,可知将还原为,故作还原剂。“酸溶”不用盐酸,因为Co2O3与盐酸反应产生黄绿色的氯气,反应的离子方程式为Co2O3+6H++2Cl−=2Co2++Cl2↑+3H2O。
(3)根据分析,调节pH值使、完全沉淀而不沉淀,故pH值范围是:。
(4)焙烧过程的化学方程式为:,O元素化合价降低,每制得消耗,转移电子的物质的量为8mol。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$