内容正文:
题型02 工艺流程综合题
1.(2025-2026高一上·辽宁辽阳·期中)经检测,某废水中含有大量、、、、、,为了除去废水中的和,并回收铜元素和固体,同学们设计了一组实验方案:
步骤①:向废水中加入过量金属镁,过滤,得到滤液1和滤渣1;
步骤②:向滤渣1中加入过量稀硫酸,充分反应后过滤,得单质铜;
步骤③:向滤液1中依次加入溶液、溶液(均过量),过滤后得滤液2和滤渣2;
步骤④:用稀硝酸调节滤液2至中性,浓缩、结晶后过滤,得固体。
已知:和的溶解度曲线如图1所示。
请回答下列问题:
(1)写出步骤①中发生反应的离子方程式: 。
(2)步骤②中加入过量稀硫酸的目的是 。
(3)某同学的过滤操作如图2所示,指出其中的不规范之处: (任写1点)。
(4)滤渣2的主要成分有、 (填化学式)。
(5)用稀硝酸调节滤液2至中性时,发生反应的离子方程式为 、 。
(6)步骤④的结晶方式为 (填“蒸发”或“降温”)结晶,原因是 。
2.(2025-2026高一上·辽宁重点高中联考·期中)漂白粉既可作漂白剂,又可用作消毒剂。一种以食盐水和石灰石为原料制备漂白粉的工艺流程如图所示。
已知:溶液M中的溶质为和。请回答下列问题:
(1)电解食盐水的反应中,氧化剂为 (填化学式);气体a的化学式为 ,1 mol气体a中含有 个质子。
(2)漂白粉的有效成分是 (写物质的名称),写出反应1的化学方程式: 。
(3)下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 反应2和反应3都不是氧化还原反应
B. 在反应1中既作氧化剂又作还原剂
C. 石灰石易溶于水
D. 的水溶液不能导电
(4)为了测定溶液M中溶质的含量,同学们进行了如下实验:取100 mL溶液M,滴入稀盐酸,实验时产生气体的体积(已换算成标准状况)和滴入稀盐酸的体积的变化关系如图所示。
①0~a阶段发生反应的离子方程式为 。
②溶液M中和的物质的量之比为 。
3.(2025-2026高一上·内蒙古·期中)阅读下列一段有趣的化学发展史:
人类使用“碱”已有几千年的历史,最早的“碱”取自草木灰及天然碱。18世纪末发现用浓硫酸处理普通食盐(主要成分为NaCl)可得到芒硝(Na2SO4·10H2O)和盐酸,再将芒硝、石灰石、煤粉混合煅烧可得到纯碱。随着工业的发展,后来发现浓盐酸被软锰矿(MnO2)氧化为氯气(可用于制备漂白粉)的同时有MnCl2生成,为了回收Mn元素,并顺应工业进一步发展的需要,发现在55~60℃下,石灰乳、氧气(由空气提供)和MnCl2反应得到MnO2的同时有CaCl2等生成……
回答下列问题:
(1)草木灰中碱的化学式为 ,漂白粉的有效成分的化学式为 。
(2)Na2SO4的摩尔质量为 ,2.13gNa2SO4的物质的量为 mol,其中含Na+的物质的量为 mol,与2.13gNa2SO4含等物质的量的Na+的NaCl的质量为 g。
(3)写出软锰矿(MnO2)与浓盐酸反应生成氯气的离子方程式: 。
(4)写出在55~60℃下,石灰乳、氧气和MnCl2反应的化学方程式: 。
4.(2025-2026高一上·内蒙古喀喇沁旗锦山中学等校·期中)某工厂的工业废水中含有大量的、较多量的和,为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据下列流程图,完成回收硫酸亚铁和铜的实验方案。(可供选择的试剂为铁粉、稀、NaOH溶液)
(1)若废水是由、和组成的混合溶液,其中,,,(溶液中和浓度忽略不计),则为 。
(2)试剂①是 。
(3)固体E的成分是 (填化学式),操作c名称为 。
(4)若取2mL溶液D加入试管中,然后向其中滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象是 ,此过程中涉及氧化还原反应的化学方程式是 。
(5)回收的经一系列变化后可制得一种新型绿色净水剂高铁酸钠,主要用于饮用水处理。其中一种制备原理如下,请配平该反应的离子方程式: 。
____________________________________
5.(2025-2026高一上·内蒙古赤峰联考·期中)漂白粉既可作漂白剂,又可用作消毒剂。一种以食盐水和石灰石为原料制备漂白粉的工艺流程如图所示。
已知:溶液M中的溶质为NaHCO3和Na2CO3。请回答下列问题:
(1)电解食盐水的反应中,氧化剂为 (填化学式);气体a的化学式为 ,1mol气体a中含有 个质子。
(2)漂白粉的有效成分是 (写物质的名称),写出反应1的化学方程式: 。
(3)为了测定溶液 M中溶质的含量,同学们进行了如下实验:取100 mL 溶液M,滴入稀盐酸,实验时产生气体的体积(已换算成标准状况)和滴入稀盐酸的体积的变化关系如图所示。
①0~a阶段发生反应的离子方程式为 。
②溶液M中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比为 。
6.(2025-2026高一上·辽宁省大连市滨城高中联盟·期中)二氧化氯()是国际上公认的高效、广谱、安全的杀菌消毒剂,可应用于自来水和公共场所的杀菌消毒处理。
Ⅰ:“R7法”制备二氧化氯的优点是副产品氯气经处理后可循环利用,具体制备流程如图所示。
已知:
(1)反应①对应的化学方程式是 。
(2)已知反应②中有氯气参与,则物质X是 和 。(填化学式)
Ⅱ:化工生产中也可以用电解饱和食盐水的方式进一步制取,部分流程如图所示:
(3)氢气在氯气中燃烧的现象是 。
(4)实验室收集干燥的氯气的方法是 。
(5)流程中可以循环利用的物质是 。
(6)、、和均具有杀菌消毒的功能,选择 的消毒效率会更高。(消毒效率可以用消耗等质量的消毒剂,转移电子数目多少来衡量。消毒后,氯元素全部变为最低价态。)
7.(2025-2026高一上·吉林友好学校联合体·期中)电子工业中常用覆铜板为基础材料制作印刷电路板,工业上利用溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不想要的铜腐蚀,同时还可以从腐蚀废液(主要含、和)中回收铜,并重新获得溶液。废液处理流程如下:
请回答下列问题。
(1)操作I的名称为 。
(2)溶液腐蚀铜板的离子方程式为 。
(3)试剂a为 (填化学式)。沉淀A为 (填化学式)。从氧化还原反应的角度分析,试剂c是 剂。
(4)为了检验腐蚀废液中是否含有,可将腐蚀废液取样然后滴加 (填化学式)溶液。
(5)查阅资料可知能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,请写出反应的离子方程式 。
(6)向溶液中加入NaOH溶液的实验现象为 。
8.(2025-2026高一上·黑龙江省龙东十校联盟·期中)氯及其化合物广泛应用于各个领域。回答下列问题:
(1)医生在做心电图时在仪器与皮肤接触部分需要涂抹_____(填字母)。
A. 氢氧化钠溶液 B. 医用酒精 C. 葡萄糖溶液 D. 氯化钠溶液
(2)利用饱和食盐水和黄铁矿(主要成分)制备,简易流程如图所示:
已知:i.极易溶于水,且溶于水形成;
ii.在水中的电离方程式为。
①“沉淀”时应先通入足量,再通入,这是因为 。
②“硫化”时发生反应的离子方程式为 。
③“煅烧2”时,黄铁矿中与空气中发生反应的化学方程式为 ,该反应中氧化产物为 (填化学式)。
④一系列过程后由过饱和溶液脱水得到的过程属于 (填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。
(3)家用泡腾消毒片由、可溶性固体强酸等辅助剂混合制得,使用时将泡腾片放入水中,溶解时生成并释放气体,写出该反应的离子方程式: ,该反应中每生成,转移 电子。
9.(2025-2026高一上·辽宁辽阳·期中)次氯酸盐具有漂白作用和消毒作用。一种生产次氯酸钠和次氯酸钙的工艺流程如图所示。
已知:气体X在常温常压下是一种黄绿色气体;20℃时氯化钠的溶解度为36 g。
请回答下列问题:
(1)漂白粉的有效成分为 (填化学式)。
(2)在空气中点燃H2,然后把导气管伸入盛有气体X的集气瓶中。
①点燃H2前需要进行的操作是 。
②H2在气体X中燃烧的实验现象是 。
(3)20℃时,2.21 kg饱和食盐水(不含未溶解的NaCl)中所含NaCl的物质的量为 mol,溶质的质量分数为 %(计算结果保留三位有效数字)。
(4)写出反应1的离子方程式: 。
(5)写出反应2的化学方程式: 。
10.(2025-2026高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)Ⅰ、物质的分离、提纯是研究物质的方法,请根据混合物分离或提纯的原理,回答在下列实验中需要使用哪种装置。将、、、填入适当的空格中。
(1)①除去粗盐中的泥沙 。
②与海水晒盐原理相似的是 。
③分离(沸点:76.75℃)和苯(沸点:110.6℃)的混合物 。
Ⅱ、现有和的混合物,选择适当的试剂除去杂质,从而得到纯净的晶体,相应的实验流程如图所示(已知的溶解度随温度升高而增大)。
(2)写出实验流程中下列物质的化学式:沉淀A ,试剂X 。
(3)判断已除尽的操作方法是 。
(4)上述实验流程中①②③步均要进行的实验操作是 (填操作名称)。
(5)上述实验流程中加入过量溶液的目的是 。
(6)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有杂质。为了解决这个问题,可以向溶液3中加入适量的 (填化学式)。
(7)从溶液3中得到硝酸钠晶体需要的操作是 、 、过滤、洗涤、干燥。
11.(2025-2026高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的意义。易溶于水,外观和食盐相似,有咸味,人误食会中毒。
(1)人体正常的血红蛋白中含有,若误食亚硝酸盐(如),则导致血红蛋白中的转化为而使人体中毒,服用维生素可解毒。转化为时,在反应中被 (填“氧化”或“还原”);服用维生素C可使血红蛋白中的转变成,说明维生素C作 (填“氧化”或“还原”)剂。
(2)已知能发生反应:,淀粉遇碘会变蓝色。则鉴别固体和固体,无须选用的物质为 (填标号)。
①水 ②碘化钾淀粉试纸 ③食醋 ④白酒
(3)某厂废液中含有2%~5%的,直接排放会造成污染,下列试剂能使转化为不引起二次污染的的是 (填标号)。
A. B. C.
(4)在稀盐酸中,会与反应生成一种无色气体,气体对该反应有催化作用,其催化反应过程如图所示:
①反应过程Ⅱ中,铁元素的化合价未发生变化,则的化学式为 ,过程Ⅱ的离子方程式为 。
②根据图示信息,写出反应过程Ⅰ的离子方程式: 。
③写出在酸性条件下,氧化的离子方程式: 。
12.(2025-2026高一上·内蒙古乌海·期中)从钛铁矿提取金属钛(海绵钛)的主要工艺过程如下:
(1)第一步:钛铁矿的主要成分是,第一步发生的反应:
,在(钛酸亚铁)中,钛元素的化合价为 ,该反应的氧化产物是 。
(2)第二步:第一步反应所得的高钛渣主要成分为二氧化钛,在高温下与焦炭、氯气反应,焦炭转化为一氧化碳,写出该反应的化学方程式 。
(3)第三步用Mg高温下还原四氯化钛需要在惰性气体或隔绝空气条件下进行,原因是 。
(4)单质镁通过电解熔融氯化镁的方式得到,请用化学方程式说明不能通过钠与氯化镁溶液反应制备单质镁的原因: 。
(5)在潮湿的空气中产生白色的烟雾,生成和一种二元化合物,请写出此二元化合物分子式 。
13.(2025-2026高一上·辽宁协作校·期中)侯德榜发明联合制碱法,为我国的化学工业发展和技术创新作出了重要贡献。现实验室模拟“侯氏制碱法”的工艺流程如图:
(1)检验产品纯碱中阳离子方法 (填名称)。
(2)饱和食盐水中通入、气体后,溶液中明显减少,则I、II的总化学方程式为 。
(3)第IV步操作主要用到的仪器除酒精灯、三脚架外,还有 。该反应属于 (填基本反应类型)。
(4)若IV步骤加热不充分,所得纯碱中常含有,甲乙两组同学分别制得两份样品,并用不同方法测定各自样品的纯度:
甲组:准确称取10.0 g该纯碱样品充分加热至恒重后固体质量减少了0.31 g,则甲组样品中的质量分数为 %。
乙组:将样品配成2 L溶液,在所得溶液中通入HCl气体至过量,并将溶液加热,产生的气体与加入的HCl的物质的量的关系如图所示:
(忽略气体的溶解、HCl的挥发和溶液体积的改变)。
①乙组样品碳酸钠和碳酸氢钠物质的量之比为 。
②在A、B、C、D四处溶液中能与大量共存的是 点。
14.(2025-2026高一上·黑龙江绥化·期中)侯氏制碱法以、和为反应物制备纯碱。工艺流程如下图。
(1)请写出沉淀池中发生的主要的离子方程式: 。
(2)沉淀池中分离沉淀的操作名称为 ,在实验中该操作使用的玻璃仪器有 。
(3)循环使用的物质有 (写化学式)。
(4)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,还需要的试剂有 。
(5)某实验小组在侯氏制碱法基础上,以和为反应物,在实验室制备纯碱。使用代替和制备纯碱,优点是 。
(6)已知常温下和的溶解度分别为和。向饱和溶液中持续通入气体会产生晶体。实验小组进行相应探究:
实验操作
现象
将饱和溶液注入充满的矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶1~2min,静置
矿泉水瓶变瘪,3min后开始有白色晶体析出
析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液,溶液增重,则白色晶体中的质量分数为 。
试卷第1页,共3页
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题型02 工艺流程综合题
1.【答案】(1) (2)除去过量的镁 (3)未使用玻璃棒引流 (4)和 (5)① ② (6)① 降温 ② 的溶解度随温度降低而急剧下降,降低温度会有大量晶体析出
2.【答案】(1)① H2O ② H2 ③ 2NA (2)① 次氯酸钙 ② (3)AB (4)① ② 1:3
3.【答案】(1)① ② (2)① 142g/mol ② 0.015 ③ 0.03 ④ 1.755 (3) (4)
4.【答案】(1)0.2 (2)NaOH溶液 (3)① Fe、Cu ② 过滤 (4)① 先生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 ② (5)
5.【答案】(1)① ② ③ (2)① 次氯酸钙 ② (3)① ②
6.【答案】(1) (2)① ② HCl (3)安静燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾(答出安静燃烧和苍白色火焰即可) (4)向上排空气法 (5)氯气和氯化钠溶液 (6)
7.【答案】(1)过滤 (2) (3)① Fe ② Fe、Cu ③ 氧化 (4)KSCN (5) (6)先生成白色沉淀、后迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
8.【答案】(1)D (2)① 极易溶于水,其水溶液呈碱性,便于吸收 ② ③ ④ 、 ⑤ 非氧化还原 (3)① ② 4
9.【答案】(1)Ca(ClO)2 (2)① 检验H2的纯度 ② 安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口有白雾产生 (3)① 10 ② 26.5 (4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (5)2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
10.【答案】(1)① B ② D ③ A (2)① ② (3)取少量滤液1于试管中,滴加盐酸无现象,再加入氯化钡,无沉淀生成,则已除尽 (4)过滤 (5)除去过量的银离子和钡离子 (6) (7)① 蒸发浓缩 ② 冷却结晶
11.【答案】(1)① 氧化 ② 还原 (2)④ (3)B (4)① NO ② +NO=Fe(NO)2+ ③ 4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO↑+2H2O ④ 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
12.【答案】(1)① +4 ② CO (2) (3)防止Mg被空气中的氧气氧化 (4)也可以写成:, (5)HCl
13.【答案】(1)焰色试验 (2) (3)① 坩埚 ② 分解反应 (4)① 91.6 ② 1:2 ③ C
14.【答案】(1) (2)① 过滤 ② 漏斗、烧杯、玻璃棒 (3)、 (4)稀硝酸和硝酸银溶液 (5)工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高 (6)80%
试卷第1页,共3页
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题型02 工艺流程综合题
1.(2025-2026高一上·辽宁辽阳·期中)经检测,某废水中含有大量、、、、、,为了除去废水中的和,并回收铜元素和固体,同学们设计了一组实验方案:
步骤①:向废水中加入过量金属镁,过滤,得到滤液1和滤渣1;
步骤②:向滤渣1中加入过量稀硫酸,充分反应后过滤,得单质铜;
步骤③:向滤液1中依次加入溶液、溶液(均过量),过滤后得滤液2和滤渣2;
步骤④:用稀硝酸调节滤液2至中性,浓缩、结晶后过滤,得固体。
已知:和的溶解度曲线如图1所示。
请回答下列问题:
(1)写出步骤①中发生反应的离子方程式: 。
(2)步骤②中加入过量稀硫酸的目的是 。
(3)某同学的过滤操作如图2所示,指出其中的不规范之处: (任写1点)。
(4)滤渣2的主要成分有、 (填化学式)。
(5)用稀硝酸调节滤液2至中性时,发生反应的离子方程式为 、 。
(6)步骤④的结晶方式为 (填“蒸发”或“降温”)结晶,原因是 。
【答案】(1) (2)除去过量的镁 (3)未使用玻璃棒引流 (4)和 (5)① ② (6)① 降温 ② 的溶解度随温度降低而急剧下降,降低温度会有大量晶体析出
【解析】先加入过量Mg,得到滤渣1为Cu单质剩余的Mg,稀硫酸溶解Mg后过滤,得单质铜,往滤液1中加入Ba(OH)2,得到BaSO4沉淀和Mg(OH)2沉淀,再加入K2CO3,沉淀过量的Ba(OH)2。得到BaCO3沉淀,滤渣2为BaSO4、Mg(OH)2 和BaCO3,滤液2为KCl、KOH、K2CO3和KNO3的溶液,加入稀硝酸调pH,蒸发浓缩,降温结晶,得到KNO3晶体。
(1)步骤① 发生的离子方程式为Mg+Cu2+=Cu+Mg2+。
(2)步骤② 中加入过量稀硫酸的目的是溶解过量的镁。
(3)转移溶液时应使用玻璃棒引流,图中未使用玻璃棒引流。
(4)加入溶液时,与生成白色沉淀,与生成白色沉淀;加入溶液时,与生成白色沉淀。
(5)用稀硝酸调节滤液2至中性,与滤液2中的、发生反应:H++OH−=H2O,2H++=CO2↑+H2O。
(6)的溶解度受温度变化的影响较大,而的溶解度受温度变化的影响较小,可以通过降温结晶的方式使溶液中的析出。
2.(2025-2026高一上·辽宁重点高中联考·期中)漂白粉既可作漂白剂,又可用作消毒剂。一种以食盐水和石灰石为原料制备漂白粉的工艺流程如图所示。
已知:溶液M中的溶质为和。请回答下列问题:
(1)电解食盐水的反应中,氧化剂为 (填化学式);气体a的化学式为 ,1 mol气体a中含有 个质子。
(2)漂白粉的有效成分是 (写物质的名称),写出反应1的化学方程式: 。
(3)下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 反应2和反应3都不是氧化还原反应
B. 在反应1中既作氧化剂又作还原剂
C. 石灰石易溶于水
D. 的水溶液不能导电
(4)为了测定溶液M中溶质的含量,同学们进行了如下实验:取100 mL溶液M,滴入稀盐酸,实验时产生气体的体积(已换算成标准状况)和滴入稀盐酸的体积的变化关系如图所示。
①0~a阶段发生反应的离子方程式为 。
②溶液M中和的物质的量之比为 。
【答案】(1)① H2O ② H2 ③ 2NA (2)① 次氯酸钙 ② (3)AB (4)① ② 1:3
【解析】电解食盐水生成氢气、氯气和NaOH,氯气与石灰乳反应可制备漂白粉,漂白粉的有效成分为;煅烧石灰石得到氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应生成石灰乳,石灰乳的主要成分为,二氧化碳与NaOH溶液反应生成溶液M,溶液M中的溶质为Na2CO3、NaHCO3。
(1)电解食盐水的离子方程式为,水中的部分H元素的化合价降低,则氧化剂为H2O,气体a为H2,1mol H2有2NA个质子;
(2)漂白粉的有效成分是次氯酸钙,反应1为氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学方程式为;
(3)A.反应2为氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应3为氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和碳酸氢钠,各元素化合价均不改变,都不是氧化还原反应,A正确;
B.反应1为,Cl元素的化合价既升高(0→+1)又降低(0→-1),则Cl2既作氧化剂又作还原剂,B正确;
C.石灰石为碳酸钙,难溶于水,C错误;
D.的水溶液为碳酸溶液,碳酸为弱电解质,在水中可部分电离出阴阳离子而使溶液导电,D错误;
故答案为AB。
(4)反应3为二氧化碳与NaOH反应,溶液M的溶质为Na2CO3、NaHCO3,加入稀盐酸的体积为0~90mL时无气体产生(0~a阶段),说明此阶段发生反应:,则溶液M中的,a点以后NaHCO3(0~a阶段产生的0.045mol及原溶液中含有的)与稀盐酸发生反应:,由于二氧化碳的物质的量为:=0.006mol,则溶液M中的NaHCO3的物质的量为0.015mol,故溶液M中和的物质的量之比为0.015:0.045=1:3。
3.(2025-2026高一上·内蒙古·期中)阅读下列一段有趣的化学发展史:
人类使用“碱”已有几千年的历史,最早的“碱”取自草木灰及天然碱。18世纪末发现用浓硫酸处理普通食盐(主要成分为NaCl)可得到芒硝(Na2SO4·10H2O)和盐酸,再将芒硝、石灰石、煤粉混合煅烧可得到纯碱。随着工业的发展,后来发现浓盐酸被软锰矿(MnO2)氧化为氯气(可用于制备漂白粉)的同时有MnCl2生成,为了回收Mn元素,并顺应工业进一步发展的需要,发现在55~60℃下,石灰乳、氧气(由空气提供)和MnCl2反应得到MnO2的同时有CaCl2等生成……
回答下列问题:
(1)草木灰中碱的化学式为 ,漂白粉的有效成分的化学式为 。
(2)Na2SO4的摩尔质量为 ,2.13gNa2SO4的物质的量为 mol,其中含Na+的物质的量为 mol,与2.13gNa2SO4含等物质的量的Na+的NaCl的质量为 g。
(3)写出软锰矿(MnO2)与浓盐酸反应生成氯气的离子方程式: 。
(4)写出在55~60℃下,石灰乳、氧气和MnCl2反应的化学方程式: 。
【答案】(1)① ② (2)① 142g/mol ② 0.015 ③ 0.03 ④ 1.755 (3) (4)
【解析】(1)草木灰的主要碱性成分为碳酸钾();漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,有效成分为次氯酸钙;
(2)摩尔质量数值上等于物质的相对分子质量,的相对分子质量为,故摩尔质量为;根据公式计算得物质的量为;1个电离出2个,故物质的量为;含等物质的量的物质的量为,根据计算得质量为;
(3) 二氧化锰与浓盐酸共热发生氧化还原反应,元素从+4价还原为+2价,部分从-1价氧化为,按电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平,浓盐酸可拆为离子,反应条件为加热,离子方程式为: ;
(4)反应中元素升2价,每个共降4价,按电子守恒得系数为2、系数为1,再根据原子守恒配平其余物质,反应条件为55~60℃,化学方程式为: 。
4.(2025-2026高一上·内蒙古喀喇沁旗锦山中学等校·期中)某工厂的工业废水中含有大量的、较多量的和,为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据下列流程图,完成回收硫酸亚铁和铜的实验方案。(可供选择的试剂为铁粉、稀、NaOH溶液)
(1)若废水是由、和组成的混合溶液,其中,,,(溶液中和浓度忽略不计),则为 。
(2)试剂①是 。
(3)固体E的成分是 (填化学式),操作c名称为 。
(4)若取2mL溶液D加入试管中,然后向其中滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象是 ,此过程中涉及氧化还原反应的化学方程式是 。
(5)回收的经一系列变化后可制得一种新型绿色净水剂高铁酸钠,主要用于饮用水处理。其中一种制备原理如下,请配平该反应的离子方程式: 。
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【答案】(1)0.2 (2)NaOH溶液 (3)① Fe、Cu ② 过滤 (4)① 先生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 ② (5)
【解析】从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜,加入过量的氢氧化钠生成氢氧化亚铁沉淀、氢氧化铜沉淀,过滤得到固体B,B加入稀硫酸,将沉淀转化为硫酸亚铁、硫酸铜溶液得到溶液C;C加入过量的铁,铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁溶液D,过滤得固体E中含有铜、过量的铁,E加入稀硫酸将铁转化为硫酸亚铁溶液G,过滤得固体F为不反应的铜;D、G混合后经操作d得到硫酸亚铁晶体,据此回答。
(1)溶液呈电中性,阳离子所带正电荷总浓度等于阴离子所带负电荷总浓度,,代入数值解得;
(2)试剂① 目的为了实现的溶液分离,可将溶液中的和转化为沉淀,所以为NaOH溶液;
(3)向溶液C中加入的铁粉过量,铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁溶液D,过滤得固体E是Fe和Cu的混合物;操作c是将不溶性固体和溶液分离的操作,名称为过滤;
(4)溶液D为溶液,滴加NaOH时首先生成白色絮状沉淀,具有强还原性,迅速被空气中的氧气氧化,颜色依次变为灰绿色、最终生成红褐色的,其中只有沉淀被氧气氧化的过程属于氧化还原反应,化学方程式是;
(5)中Fe从+3价升至+6价,每个Fe失;中Cl从+1价降至-1价,每个Cl得,根据得失电子守恒最小公倍数为6,因此、系数配2,、系数配3,再根据电荷守恒和原子守恒配平和的系数即可,配平该反应的离子方程式为:。
5.(2025-2026高一上·内蒙古赤峰联考·期中)漂白粉既可作漂白剂,又可用作消毒剂。一种以食盐水和石灰石为原料制备漂白粉的工艺流程如图所示。
已知:溶液M中的溶质为NaHCO3和Na2CO3。请回答下列问题:
(1)电解食盐水的反应中,氧化剂为 (填化学式);气体a的化学式为 ,1mol气体a中含有 个质子。
(2)漂白粉的有效成分是 (写物质的名称),写出反应1的化学方程式: 。
(3)为了测定溶液 M中溶质的含量,同学们进行了如下实验:取100 mL 溶液M,滴入稀盐酸,实验时产生气体的体积(已换算成标准状况)和滴入稀盐酸的体积的变化关系如图所示。
①0~a阶段发生反应的离子方程式为 。
②溶液M中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比为 。
【答案】(1)① ② ③ (2)① 次氯酸钙 ② (3)① ②
【解析】电解食盐水可得到NaOH溶液、Cl2、以及H2(气体a),Cl2和石灰乳(Ca(OH)2的悬浊液)反应制备漂白粉(主要成分为Ca(ClO)2),石灰石(主要成分为CaCO3)煅烧分解可得CaO与CO2,CaO与水反应可制备石灰乳,CO2与NaOH溶液反应得到溶液M,据此解答。
(1)电解食盐水反应为,氧化剂为H2O;气体a为H2;一个H原子含有1个质子,所以1 mol气体a中含有2×6.02×1023=1.204×1024个质子。
(2)漂白粉的有效成分是次氯酸钙;反应1为。
(3)反应3为二氧化碳与NaOH反应,溶液M的溶质为可能为NaOH、Na2CO3、NaHCO3,中的一种或几种,由于后半段消耗盐酸的体积大于前半段,说明溶液M中不含有NaOH,加入稀盐酸的体积为0~90mL时无气体产生(0~a阶段),说明此阶段发生反应:,则溶液M中的===0.045 mol,a点以后NaHCO3(0~a阶段产生的NaHCO30.045 mol及原溶液中含有的NaHCO3)与稀盐酸发生反应:,由于二氧化碳的物质的量为=0.06 mol,则溶液M中的NaHCO3的物质的量为=0.015mol,故溶液M中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比为0.015:0.045=1:3。
6.(2025-2026高一上·辽宁省大连市滨城高中联盟·期中)二氧化氯()是国际上公认的高效、广谱、安全的杀菌消毒剂,可应用于自来水和公共场所的杀菌消毒处理。
Ⅰ:“R7法”制备二氧化氯的优点是副产品氯气经处理后可循环利用,具体制备流程如图所示。
已知:
(1)反应①对应的化学方程式是 。
(2)已知反应②中有氯气参与,则物质X是 和 。(填化学式)
Ⅱ:化工生产中也可以用电解饱和食盐水的方式进一步制取,部分流程如图所示:
(3)氢气在氯气中燃烧的现象是 。
(4)实验室收集干燥的氯气的方法是 。
(5)流程中可以循环利用的物质是 。
(6)、、和均具有杀菌消毒的功能,选择 的消毒效率会更高。(消毒效率可以用消耗等质量的消毒剂,转移电子数目多少来衡量。消毒后,氯元素全部变为最低价态。)
【答案】(1) (2)① ② HCl (3)安静燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾(答出安静燃烧和苍白色火焰即可) (4)向上排空气法 (5)氯气和氯化钠溶液 (6)
【解析】氯气与热氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和氯酸钠,向反应后的溶液中加入H2SO4生成ClO2和Cl2,反应②中Cl2和SO2反应生成H2SO4和HCl,X为和HCl的混合物。
(1)根据分析,反应① 对应的化学方程式为。
(2)根据分析,Cl2和SO2反应生成H2SO4和HCl,X为和HCl的混合物。
(3)氢气在氯气中燃烧的现象为安静燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾。
(4)氯气的密度比空气大,故实验室收集干燥的氯气的方法是向上排空气法。
(5)由流程图可以清晰的看到,可以循环利用的物质是氯气和氯化钠溶液。
(6)假设三种消毒剂的质量都为1 g,则三种消毒剂转移电子数分别为:、、。即消毒效率最高的是。
7.(2025-2026高一上·吉林友好学校联合体·期中)电子工业中常用覆铜板为基础材料制作印刷电路板,工业上利用溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不想要的铜腐蚀,同时还可以从腐蚀废液(主要含、和)中回收铜,并重新获得溶液。废液处理流程如下:
请回答下列问题。
(1)操作I的名称为 。
(2)溶液腐蚀铜板的离子方程式为 。
(3)试剂a为 (填化学式)。沉淀A为 (填化学式)。从氧化还原反应的角度分析,试剂c是 剂。
(4)为了检验腐蚀废液中是否含有,可将腐蚀废液取样然后滴加 (填化学式)溶液。
(5)查阅资料可知能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,请写出反应的离子方程式 。
(6)向溶液中加入NaOH溶液的实验现象为 。
【答案】(1)过滤 (2) (3)① Fe ② Fe、Cu ③ 氧化 (4)KSCN (5) (6)先生成白色沉淀、后迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
【解析】根据废液成分、和CuCl2最终提取,故需除去杂质是和,根据除杂不能引入新杂质,且除杂试剂必须是过量的,故先用试剂a是铁粉将铜置换出来,剩余的铁粉和铜一起过滤到沉淀A,在其中加入盐酸,剩余的铁粉溶解,而铜不反应,到沉淀B中,滤液乙和滤液甲都是氯化亚铁,通入氯气后会被氧化为氯化铁,从而提纯了氯化铁。
(1)根据分离出来了沉淀和滤液判断,操作I的名称是:过滤。
(2)根据电子和电荷守恒配平得离子方程式为:。
(3)根据杂质离子是铜离子,所需离子是三价铁离子,故应加入的试剂a是Fe;沉淀A为Fe和Cu;试剂c是将二价铁氧化为三价铁,且不引入杂质,故c为氧化剂氯气。
(4)检验三价铁用KSCN,生成产物溶液显血红色。
(5)根据电荷、原子、电子守恒进行书写离子方程式为。
(6)向氯化亚铁加入氢氧化钠会发生反应,故现象是:生成白色沉淀、后迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
8.(2025-2026高一上·黑龙江省龙东十校联盟·期中)氯及其化合物广泛应用于各个领域。回答下列问题:
(1)医生在做心电图时在仪器与皮肤接触部分需要涂抹_____(填字母)。
A. 氢氧化钠溶液 B. 医用酒精 C. 葡萄糖溶液 D. 氯化钠溶液
(2)利用饱和食盐水和黄铁矿(主要成分)制备,简易流程如图所示:
已知:i.极易溶于水,且溶于水形成;
ii.在水中的电离方程式为。
①“沉淀”时应先通入足量,再通入,这是因为 。
②“硫化”时发生反应的离子方程式为 。
③“煅烧2”时,黄铁矿中与空气中发生反应的化学方程式为 ,该反应中氧化产物为 (填化学式)。
④一系列过程后由过饱和溶液脱水得到的过程属于 (填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。
(3)家用泡腾消毒片由、可溶性固体强酸等辅助剂混合制得,使用时将泡腾片放入水中,溶解时生成并释放气体,写出该反应的离子方程式: ,该反应中每生成,转移 电子。
【答案】(1)D (2)① 极易溶于水,其水溶液呈碱性,便于吸收 ② ③ ④ 、 ⑤ 非氧化还原 (3)① ② 4
【解析】这个流程以饱和食盐水为原料,先通入氨气、二氧化碳发生反应生成氯化铵溶液与碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠沉淀经煅烧1得到碳酸钠、碳酸钠水溶后,结合黄铁矿煅烧2(与空气反应生成氧化铁和二氧化硫)的产物,再通入二氧化硫进行硫化,生成亚硫酸氢钠,由过饱和溶液脱水得到,实现了从常见原料到硫代酸盐的转化。
(1)做心电图时,需让皮肤与仪器形成导电通路,氯化钠溶液(电解质溶液)可导电;氢氧化钠溶液有腐蚀性,医用酒精、葡萄糖溶液不导电,故选D;
(2)①极易溶于水,先通入可使溶液显碱性,更易吸收CO2,从而促进碳酸氢钠沉淀生成;
② 过量的二氧化硫与碳酸钠溶液反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,离子方程式为;
③与空气中经过煅烧发生反应生成氧化铁和二氧化硫,方程式为 ;
④氧化产物是化合价升高所得到的产物:(Fe的化合价从+2升高到+3),SO2(S的化合价从-1升高到+4);
⑤由过饱和溶液脱水得到的过程各元素化合价无变化,属于非氧化还原反应;
(3)①与强酸反应生成并释放气体,是歧化反应,离子方程式为:;
②中Cl为+3价,生成Cl−(−1价)时,每个Cl得4个电子;生成ClO2(+4价)时,每个Cl失1个电子。生成时,有4mol被氧化为ClO2,转移电子为4mol。
9.(2025-2026高一上·辽宁辽阳·期中)次氯酸盐具有漂白作用和消毒作用。一种生产次氯酸钠和次氯酸钙的工艺流程如图所示。
已知:气体X在常温常压下是一种黄绿色气体;20℃时氯化钠的溶解度为36 g。
请回答下列问题:
(1)漂白粉的有效成分为 (填化学式)。
(2)在空气中点燃H2,然后把导气管伸入盛有气体X的集气瓶中。
①点燃H2前需要进行的操作是 。
②H2在气体X中燃烧的实验现象是 。
(3)20℃时,2.21 kg饱和食盐水(不含未溶解的NaCl)中所含NaCl的物质的量为 mol,溶质的质量分数为 %(计算结果保留三位有效数字)。
(4)写出反应1的离子方程式: 。
(5)写出反应2的化学方程式: 。
【答案】(1)Ca(ClO)2 (2)① 检验H2的纯度 ② 安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口有白雾产生 (3)① 10 ② 26.5 (4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (5)2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠,气体X在常温常压下是一种黄绿色气体,气体X是氯气。氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,氯气和石灰乳反应生成次氯酸钙。
(1)漂白粉是氯气和石灰乳反应的产物,漂白粉的成分是次氯酸钙和氯化钙,有效成分为Ca(ClO)2;
(2)在空气中点燃H2,然后把导气管伸入盛有气体X的集气瓶中。
① 不纯的氢气点燃易爆炸,点燃H2前需要进行的操作是检验H2的纯度。
②H2在气体Cl2中燃烧生成氯化氢,实验现象是安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口有白雾产生。
(3)20℃时氯化钠的溶解度为36 g ,2.21 kg饱和食盐水(不含未溶解的NaCl)中所含NaCl的物质的量为,溶质的质量分数为%。
(4)反应1是氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,反应的离子方程式为;
(5)反应2是氯气和石灰乳反应生成次氯酸钙、氯化钙、水,反应的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
10.(2025-2026高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)Ⅰ、物质的分离、提纯是研究物质的方法,请根据混合物分离或提纯的原理,回答在下列实验中需要使用哪种装置。将、、、填入适当的空格中。
(1)①除去粗盐中的泥沙 。
②与海水晒盐原理相似的是 。
③分离(沸点:76.75℃)和苯(沸点:110.6℃)的混合物 。
Ⅱ、现有和的混合物,选择适当的试剂除去杂质,从而得到纯净的晶体,相应的实验流程如图所示(已知的溶解度随温度升高而增大)。
(2)写出实验流程中下列物质的化学式:沉淀A ,试剂X 。
(3)判断已除尽的操作方法是 。
(4)上述实验流程中①②③步均要进行的实验操作是 (填操作名称)。
(5)上述实验流程中加入过量溶液的目的是 。
(6)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有杂质。为了解决这个问题,可以向溶液3中加入适量的 (填化学式)。
(7)从溶液3中得到硝酸钠晶体需要的操作是 、 、过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1)① B ② D ③ A (2)① ② (3)取少量滤液1于试管中,滴加盐酸无现象,再加入氯化钡,无沉淀生成,则已除尽 (4)过滤 (5)除去过量的银离子和钡离子 (6) (7)① 蒸发浓缩 ② 冷却结晶
【解析】从和的混合物中得到纯净的晶体,则要除去和;先加过量的氯化钡沉淀,得到沉淀A为硫酸钡,溶液1中含有氯化钠,硝酸钠和过量的氯化钡;然后在溶液1中加过量的X溶液,根据最终目标物质为硝酸钠,可知加X的目的是沉淀,则X为硝酸银,沉淀B为氯化银,溶液2中含有硝酸钠,硝酸银和硝酸钡,继续加过量的碳酸钠,将银离子和钡离子转变成沉淀除去,沉淀C为碳酸钡和碳酸银的混合物,溶液3中含有硝酸钠和过量的碳酸钠,应除去碳酸钠后进行结晶操作得到硝酸钠晶体,据此分析解答。
(1)① 除去粗盐中的泥沙采用过滤的方法,选择B装置;
② 与海水晒盐原理相似的是蒸发结晶,选择D装置;
③ 分离 (沸点:76.75℃)和苯(沸点:110.6℃)的混合物采用的方法是蒸馏,选择装置A。
(2)根据分析可知,加X的目的是沉淀,则X为硝酸银,沉淀B为氯化银,试剂X为溶液;
(3)判断已除尽的方法是取少量滤液1于试管中,滴加盐酸无现象,再加入氯化钡,无沉淀生成,则已除尽。
(4)上述实验流程中① ② ③ 步均要进行的实验操作是过滤。
(5)上述实验流程中加入过量溶液的目的是除去过量的银离子和钡离子
(6)按此实验方案得到的溶液3中含有硝酸钠和过量的碳酸钠,应除去碳酸钠,为了解决这个问题,可以向溶液3中加入适量的。
(7)从溶液3中得到硝酸钠晶体需要的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
11.(2025-2026高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的意义。易溶于水,外观和食盐相似,有咸味,人误食会中毒。
(1)人体正常的血红蛋白中含有,若误食亚硝酸盐(如),则导致血红蛋白中的转化为而使人体中毒,服用维生素可解毒。转化为时,在反应中被 (填“氧化”或“还原”);服用维生素C可使血红蛋白中的转变成,说明维生素C作 (填“氧化”或“还原”)剂。
(2)已知能发生反应:,淀粉遇碘会变蓝色。则鉴别固体和固体,无须选用的物质为 (填标号)。
①水 ②碘化钾淀粉试纸 ③食醋 ④白酒
(3)某厂废液中含有2%~5%的,直接排放会造成污染,下列试剂能使转化为不引起二次污染的的是 (填标号)。
A. B. C.
(4)在稀盐酸中,会与反应生成一种无色气体,气体对该反应有催化作用,其催化反应过程如图所示:
①反应过程Ⅱ中,铁元素的化合价未发生变化,则的化学式为 ,过程Ⅱ的离子方程式为 。
②根据图示信息,写出反应过程Ⅰ的离子方程式: 。
③写出在酸性条件下,氧化的离子方程式: 。
【答案】(1)① 氧化 ② 还原 (2)④ (3)B (4)① NO ② +NO=Fe(NO)2+ ③ 4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO↑+2H2O ④ 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
【解析】(1)转化为时,铁元素化合价升高,在反应中被氧化;服用维生素C可使转变成,铁元素化合价降低发生还原反应,说明维生素C作还原剂。
(2)根据,可知和I-在酸性条件下反应生成I2,淀粉遇碘会变蓝色,则鉴别固体和固体,需选用的试剂为水、碘化钾淀粉试纸、食醋,无须选用的物质为白酒,选④ 。
(3)某厂废液中含有2%~5%的,直接排放会造成污染,下列试剂能使转化,N元素化合价降低,发生还原反应,则反应需要加入还原剂。能把还原为氮气,选B。
(4)① 反应过程Ⅱ中,铁元素的化合价未发生变化,反应方程式为+NO=Fe(NO)2+,则的化学式为NO。
② 反应过程Ⅰ是Fe(NO)2+在酸性条件下被氧气氧化生成Fe3+和NO、H2O,反应的离子方程式4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO↑+2H2O。
③ 酸性条件下,把氧化为Fe3+,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。
12.(2025-2026高一上·内蒙古乌海·期中)从钛铁矿提取金属钛(海绵钛)的主要工艺过程如下:
(1)第一步:钛铁矿的主要成分是,第一步发生的反应:
,在(钛酸亚铁)中,钛元素的化合价为 ,该反应的氧化产物是 。
(2)第二步:第一步反应所得的高钛渣主要成分为二氧化钛,在高温下与焦炭、氯气反应,焦炭转化为一氧化碳,写出该反应的化学方程式 。
(3)第三步用Mg高温下还原四氯化钛需要在惰性气体或隔绝空气条件下进行,原因是 。
(4)单质镁通过电解熔融氯化镁的方式得到,请用化学方程式说明不能通过钠与氯化镁溶液反应制备单质镁的原因: 。
(5)在潮湿的空气中产生白色的烟雾,生成和一种二元化合物,请写出此二元化合物分子式 。
【答案】(1)① +4 ② CO (2) (3)防止Mg被空气中的氧气氧化 (4)也可以写成:, (5)HCl
【解析】用碳还原生成二氧化钛、铁、一氧化碳,分离出生铁,高钛渣是二氧化钛,二氧化钛在高温下与焦炭、氯气反应生成一氧化碳、TiCl4,用镁在惰性气体或隔绝空气条件下还原TiCl4制得海绵钛。
(1)在(钛酸亚铁)中,铁元素显+2价,氧元素显-2价,由化合价代数和为0可知,钛元素的化合价为+4;反应 中,C元素化合价升高发生氧化反应,该反应的氧化产物是CO;
(2)在高温下与焦炭、氯气反应,焦炭转化为一氧化碳,该反应的化学方程式为 ;
(3)Mg是活泼金属,易被氧气氧化,为防止Mg和氧气反应,所以第三步用Mg高温下还原四氯化钛需要在惰性气体或隔绝空气条件下进行;
(4)钠与氯化镁溶液反应,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,反应的方程式为、,总反应方程式为;
(5)在潮湿的空气中和水反应,生成和一种二元化合物,根据元素守恒,此二元化合物分子式HCl。
13.(2025-2026高一上·辽宁协作校·期中)侯德榜发明联合制碱法,为我国的化学工业发展和技术创新作出了重要贡献。现实验室模拟“侯氏制碱法”的工艺流程如图:
(1)检验产品纯碱中阳离子方法 (填名称)。
(2)饱和食盐水中通入、气体后,溶液中明显减少,则I、II的总化学方程式为 。
(3)第IV步操作主要用到的仪器除酒精灯、三脚架外,还有 。该反应属于 (填基本反应类型)。
(4)若IV步骤加热不充分,所得纯碱中常含有,甲乙两组同学分别制得两份样品,并用不同方法测定各自样品的纯度:
甲组:准确称取10.0 g该纯碱样品充分加热至恒重后固体质量减少了0.31 g,则甲组样品中的质量分数为 %。
乙组:将样品配成2 L溶液,在所得溶液中通入HCl气体至过量,并将溶液加热,产生的气体与加入的HCl的物质的量的关系如图所示:
(忽略气体的溶解、HCl的挥发和溶液体积的改变)。
①乙组样品碳酸钠和碳酸氢钠物质的量之比为 。
②在A、B、C、D四处溶液中能与大量共存的是 点。
【答案】(1)焰色试验 (2) (3)① 坩埚 ② 分解反应 (4)① 91.6 ② 1:2 ③ C
【解析】饱和食盐水中依次通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,过滤得到的碳酸氢钠晶体受热分解得到纯碱、二氧化碳和水,母液中含有氯化铵。
(1)检验纯碱Na+的常用方法是焰色试验;
(2)饱和食盐水中通入、气体后,溶液中明显减少,则I、II的总化学方程式为;
(3)实验室煅烧碳酸氢钠晶体时,除用酒精灯、三脚架外,还需使用坩埚,此步反应属于分解反应;
(4)甲组:纯碱中含有,充分加热发生反应: ,设含有碳酸氢钠的质量为x,根据差量法计算:
,故x=0.84 g
则该纯碱中的质量分数为;
乙组:由图像可知,0~B段总共加入2 mol HCl,没有气体放出,则发生反应:,B~C段总共加入6 mol HCl,放出气体,则发生反应:,结合发生反应中的比例关系可知,n()=2 mol,样品中的n()=6 mol-2 mol=4mol,则乙组样品碳酸钠和碳酸氢钠物质的量之比为2:4=1:2;
A点是NaHCO3、NaCl、Na2CO3混合溶液,Ba2+不能大量共存;B点是NaCl、NaHCO3混合溶液,OH-不能大量共存;C是NaCl溶液,均可大量共存;D是NaCl、HCl混合溶液,OH-不能大量共存。
14.(2025-2026高一上·黑龙江绥化·期中)侯氏制碱法以、和为反应物制备纯碱。工艺流程如下图。
(1)请写出沉淀池中发生的主要的离子方程式: 。
(2)沉淀池中分离沉淀的操作名称为 ,在实验中该操作使用的玻璃仪器有 。
(3)循环使用的物质有 (写化学式)。
(4)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,还需要的试剂有 。
(5)某实验小组在侯氏制碱法基础上,以和为反应物,在实验室制备纯碱。使用代替和制备纯碱,优点是 。
(6)已知常温下和的溶解度分别为和。向饱和溶液中持续通入气体会产生晶体。实验小组进行相应探究:
实验操作
现象
将饱和溶液注入充满的矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶1~2min,静置
矿泉水瓶变瘪,3min后开始有白色晶体析出
析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液,溶液增重,则白色晶体中的质量分数为 。
【答案】(1) (2)① 过滤 ② 漏斗、烧杯、玻璃棒 (3)、 (4)稀硝酸和硝酸银溶液 (5)工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高 (6)80%
【解析】合成氨厂产生的氨气和二氧化碳通入沉淀池,同时再加入饱和NaCl溶液,会生成固体和;过滤后,得到的固体进入煅烧炉,生成、和水,其中可再次回到沉淀池被利用;得到的滤液中主要含有,再在滤液中加入氨气和NaCl,可以得到纯的,同时得到的饱和NaCl溶液再次回到沉淀池中被利用,据此分析作答。
(1)合成氨厂产生的氨气和二氧化碳通入沉淀池,同时再加入饱和NaCl溶液,会生成和,离子方程式为,故答案为:。
(2)沉淀池中分离沉淀的操作名称为过滤,在实验中该操作使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,故答案为:过滤;漏斗、烧杯、玻璃棒。
(3)根据分析可知,可循环使用的物质有、,故答案为:、。
(4)检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可用试剂为硝酸银,银离子会与氯离子反应,产生白色沉淀,但是碳酸根离子也会与银离子反应,应该加入足量稀硝酸将其除去,具体为:取少量试样溶于水后,加入足量稀硝酸,完全反应后,再滴加硝酸银溶液,看是否产生沉淀,故答案为:稀硝酸和硝酸银溶液。
(5)侯氏制碱法中,利用和在水中可以发生反应生成,但是存在气体不能完全溶解、气体的利用率低且对环境会产生不好的影响,因此,在实验室使用代替和制备纯碱,其优点是工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高,故答案为:工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高。
(6)白色晶体可能同时含有和,加热前者生成碳酸钠、二氧化碳和水,化学方程式为,后者生成碳酸钠和水,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液,其目的是分别吸收水和二氧化碳,则溶液增重,是受热后产生的二氧化碳质量,则有关系式: ,解得x=0.336g,则白色晶体中的质量分数=,故答案为:80%。
试卷第1页,共3页
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