
上海中考化学压轴题专练10 综合题压轴(四)流程题(学生版+解析版).pdf
41页专练1 0综合题压轴( 四) 流程题( 学生版)1 .废旧的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,随意丢弃既会造成资源浪费,也会污染土壤和水体化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验已知:CU+H2O2+H2SO4=CUSO4+2H2O ;不考虑金、银发生类似反应电路板粉末I : 过量稀硫酸「►滤港AI I : 足量稀硫酸[♦滤渣B 和氐? 溶液:量粉箕I I I过铁揶滤液E滤渣F因: 过 量 广 嘘 液 G操作d」滤 渣 DCu(1)将电路板粉碎成粉末的目的是 O(2)滤液A中的溶质除硫酸外,还有3)步骤H中的实验现象是:固体部分溶解,o(4)判断步骤IV中 加 入 的 稀 硫 酸 过 量 的 方 法 是 2 .实验室某NaCl样品中含有CaCL、Na2sO4两种杂质,现欲检验并提纯NaCl样品,实验过程如下:(1)生成的白色沉淀D的化学式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ ;(2)溶液B中 含 有 的 溶 质 是 ;(3)步骤4中加入试剂Z的 化 学 方 程 式 是 :(4)步骤5的操作名称是;(5)判断试剂Y过量的方法是A .取少量白色沉淀E滴入盐酸,有气泡产生B .取少量溶液C ,滴入紫色石蕊,溶液变红色C .取少量溶液C滴入硝酸银溶液,出现白色沉淀D .取少量溶液C滴入石灰水,出现白色沉淀(6)若试剂X和试剂Y的顺序颠倒,其他步骤及试剂不变,提纯得到的NaCl中会引入的新杂质是一。
3 .我国制碱工业先驱——侯德榜发明了“ 侯氏制碱法” 在充分利用空气资源和海洋资源的基础上, 结合“ 侯氏制碱法” 的基本原理,模拟流程如图:请结合图示回答有关问题:( 1 ) 从空气中分离氮气I . 物理方法:根据空气中各成分的 不同从空气中获得氮气n . 化学方法:将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳,除去二氧化碳后得氮气用如图除去二氧化碳,装置中应装入,发生反应的化学方程式为( 2 ) 流程中可循环利用的物质有( 3 ) 如图所示为Na 2 c Ch 和 NH 4 c l 两种物质的溶解度曲线,试回答下列问题:L 1 C 时,两者中溶解度较大的物质是 0H . t 「 C时,25g水中加入l O gN a 2co 3固体,经充分搅拌后,所得溶液的质量为 goH I . t 2℃时, NHQ饱和溶液的溶质质量分数 N a 2c0 3饱 和 溶 液 的 溶 质 质 量 分 数 (选 填 或 "= ") 4 . 粗盐中含有较多的可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等) 和难溶性杂质,除去粗盐中难溶性杂质,制成精盐的操作流程如下:(i ) 操作i 的名称是, 操作n与操作I 都 用 到 的 玻 璃 仪 器 是 。
2) 最 后 得 到 的 精 盐 属 于 ( 填 “ 混合物” 或“ 纯净物’ >(3) 若实验产率偏高,其原因可能是写一点即可)(4 ) 溶解粗盐时应加适量水,请简述加适量水的原因5 . 海水晒制可得粗盐,粗盐除N a C l 外,还含有C a C L 、N a 2s C M 以及泥沙等杂质现设计一种制备精盐的实验流程,步骤如下■hn k— ►溶 解 , 加入过量的 的Y溶 液(粗盐■ hn X“X溶液 ’过滤'」 、4一 | 的Z溶液.NaCl1出—I 蒸发(1) 实验流程中加入过量X、Y溶液中的溶质分别是_ _ _ _ _ _ 选项溶质IIIniIVXNa2co3Na2cO3BaChBa(NO3) 2YBaChBa(NO3)2Na2CO3Na2CO3(2) 判断Y溶 液 过 量 的 方 法 是 A.取少量溶液A滴入硝酸银溶液,出现白色沉淀B.取少量沉淀滴入盐酸,有气泡产生C.取少量溶液A, 滴入紫色石蕊,溶液变蓝D.取少量溶液A滴入石灰水,出现白色沉淀(3) 沉淀中除了泥沙等难溶杂质, 还主要有 物质 加入Z溶液过量,但对精盐制备没有影响不必除去,这是利用Z溶液 的性质6 . M n C C h 可用作涂料和清漆的颜料。
已知M n C C h 、M n (O H ) 2均难溶于水,M n C C h 在 10 0 ℃时开始分解以软镒矿(主要成分M n C h ) 为原料制备高纯M n C C h 的流程如下:H: 0so;H:0NH4HCO3(NH4) : SO4 溶液反应塔2(NH4) 2SO4 溶液洗涤塔反应塔1烘干塔(1) 反应塔1 中的反应为:M n O2+ S O2= M n S O4, 该反应的基本类型是 反应;反应塔1 中往往有副产物 M n S 2O 6 生成,温度对该反应的影响如下图所示,为减少M n S 2O 6 的生成,最 适 宜 的 温 度 为 ℃;为了提高镒元素的浸出率,通常还可以采取的措施是§200QowO98765432141*百分率% )zr\•代表温度对镒浸出率的影响. 代表浸镒温度与MnSiOs生成率的关系15 30 45 60 75 90105 120135 汨 4〜温度U⑵ 反应塔2 中的反应为出$0 4 + 2也 担 83 =死 $04+ (岫 4 ) 卢0 4 + 1 ^83 ( +乂个+也0,则 X的化学式为 o反应塔2中需控制溶液的酸碱度,若碱性过强,M n C C h 粗 产 品 中 将 混 有 ( 填化学式)。
3 )向反应塔2中加入碳酸氢镀溶液时, 往往需要控制温度在3 0 ~ 3 5 ℃, 温度不宜太高的原因是 o ( 用化学方程式表示) 4 )洗 涤 塔 中 洗 涤 的 目 的 是 ,判断洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加溶液,无白色沉淀产生,则证明已洗涤干净 5 )在空气中加热3 4 . 5 g 碳酸锦,一段时间后得到2 4 . 5 g M n O 2 和 MnO的混合物计算该混合物中M n O2的质量 请在答题卡上写出计算过程)7 .海水通过晒制可得粗盐,粗盐中除N a C I 外,还含有M g C b 、C a C b 、N a 2 s 4 以及泥沙等杂质以下是实验室模拟粗盐制备精盐的过程①步骤一:去除粗盐中的泥沙I . 称取粗盐样品1 0 . 0 g , 用蒸储水充分溶解;H. 过滤去除泥沙得溶液A;以上两步操作中均需要使用到玻璃棒,过滤时玻璃棒的作用是②步骤二:去除粗盐中的可溶性杂质溶液At-4 . CE3过里NaOH'浴港 BaCh溶港 Na2cOm溶酒III 过滤♦滤液过量盐酸A 溶液B■>_1,CS3过 里过 里♦滤渣I . 加入“ 过量Na2cCh溶液” 时,发生反应的化学方程式_ _ _ _ _ _。
II .理论上用过量的—溶 液 ( 填一种物质)代替NaOH和BaCb两种溶液,也可以达到相同实验目的III . 为了证明所加的盐酸已过量,某同学取少量溶液B ,向 其 中 加 入 ( 填一种试剂) ,若产生_ _ _ ( 填实验现象) ,则证明盐酸已过量③步骤三:获得产品将溶液B注入 ( 填仪器名称)中,在不断搅拌下加热,观察到大量晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干最终得到精盐9.4g④步骤四:数据处理该粗盐样品中,氯化钠的质量分数为94% 结果与反思】实验操作、试剂和装置均不存在问题,老师却指出该样品中氯化钠的质量分数不是94%,原因是 o8 .苦卤主要含有水、氯化钠和硫酸镁,某化工厂欲用苦卤为原料制备硫酸镁 1)查阅资料,不同温度下氯化钠、硫酸镁、七水合硫酸镁的溶解度( 见表1)和溶解度曲线( 见 图1)图1 温度℃温度20℃50℃70℃溶 解 度( g/100g水 )氯化钠363737.8硫酸镁33.54937.8七水合硫酸镁106207253表1①硫酸镁的溶解度曲线是( 请字母编号) ②50℃的饱和氯化钠溶液质量分数为( 2)该 化 工 厂 根 据20C时 原 料 苦 卤 的 成 分 ( 见 表2) ,设计了两套生产硫酸镁的方案。
资料:硫酸镁从溶液中析出时会带有结晶水形成七水合硫酸镁晶体,200℃烘干能使其完全失去结晶水水氯化钠硫酸镁100g36g24g表2方案一:方 案 ; :①操作X、操作Y的 名 称 分 别 是 , ②方案中有酸和碱发生的反应,写出该反应的化学方程式_ _ _ _ _③方案二中若要使160g苦卤完全沉淀出Mg( O H) 2,根据化学方程式计算至少要加多少摩尔NaOH?④若两套方案使用相同质量的苦卤进行生产,请比较产品中硫酸镁的质量:m ( 方案一)m ( 方案二) 填“ V ” 、" > ” 或“ = ” )⑤请从产品纯度角度分析、比 较 两 套 方 案 9 .空气是宝贵的自然资源下图是以空气等为原料合成尿素[ CO( NH2) 2]的流程( 部分产物略去) 请按要求回答相关问题:( 1)分离空气的常用方法有以下两种①将液态空气气化,首先分离出X气体,则X的化学式是,沸点:X____________02(选填“ 高于 , , 、“ 等于, , 、“ 低于, , ) ;由图可知X可以在一定条件下转化成N H 3 ,请用化学方程式表示其转化过程②分子筛分离分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体,通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离,则分子大小:X____________。
2(选填“ 大于” 、“ 等于" 、“ 小于” ) 2)尿素[ CO( NH2) 2]是目前使用量较大的一种化学氮肥,尿素中N元 素 的 百 分 含 量 为 ( 精确到0.1%)o(3)相同条件下气体体积之比等于分子数之比空气中氧气与氮气的体积比约为1 :4 ,则空气中氧气与氮气物 质 的 质 量 之 比 等 于 4)结合流程和所学知识可以预测:化学反应中发生物质变化的同时一定还伴随有 变化( 选填“ 状态” 、“ 能量” 、" 原子” 、" 压强10 . 海水中蕴藏着丰富的化学资源,工业上常利用海水提取粗盐( 含泥沙、CaCL、M gCL等杂质) ,然后进一步得到精制食盐,并广泛用于氯碱工业等过程如图所示:海水 足量Na2c0m 1足量X 适量盐酸- - - - - - -粗 盐 - - - - - - - - - - - - - - _I —— ----------- _▼ ____ ______结晶池- - - - - 叶溶解 - - - - - 除Ca?+ | ——〉 | 除\1屋 一 | - - - - - - -►操作Y ——“调pH ——结晶▼ | I母液 滤渣 精制食盐(1)操作Y的名称为,该操作中需要用到玻璃棒,其作用是。
2)滤 渣 中 的 物 质 除 了 泥 沙 主 要 还 有 3)加 适 量 盐 酸 的 作 用 是 为 了 除 去 ( 填写物质化学式) 11 .某同学欲除去NaCl溶液中的CaCE、MgCh、Na2sO4杂质制取精盐制作流程如图所示BaCh Na2cO3溶液 溶液(1)操作a和操作b中 都 会 用 到 的 玻 璃 仪 器 是;(2)溶液A中除氯化钠外,还 含 有 的 溶 质 是 ;(3)写出III中 发 生 的 反 应 的 化 学 方 程 式 ( 任 写 一 个 ) 12 . 根据所学知识回答:(1)实验室中有两瓶标签已经腐蚀的无色溶液,己知是氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液中的各一种小华和小明想用化学方法确定各是哪种溶液,并进行了实验探究①小华各取两种溶液分别加入A B两支试管中,分别滴加适量氯化钙溶液,振荡,观察到A试管中出现白色沉淀,B试管无明显现象,则A试 管 中 加 入 的 无 色 溶 液 中 的 溶 质 是 ( 填化学式) .②小明从下列四种试剂中选取了一种试剂,也成功鉴别了上述两种无色溶液,则小明选取的试剂是( 选填选项序号) A .铁粉 B .稀盐酸 C .氧化铜 D .碳酸钙( 2)现欲探究一固体混合物A的成分,已知其中可能含有BaCb、Na2co3、NaCl、CuCb四种物质中的两种或多种。
按下图所示进行实验,出现的现象如图中所述( 设过程中所有可能发生的反应都恰好完全进行) 试根据实验过程和发生的现象做出判断,填写以下空白:①气体B的 化 学 式 为 ,沉淀D的 化 学 式 为 ,蓝色沉淀G的 化 学 式 为 ② 液F中大量存在的金属阳离子为( 写离子符号)o③混合物A中,肯定存在的物质是( 写化学式)④写出实验过程③中生成沉淀G所发生反应的化学方程式:13 .在工业上,纯碱广泛应用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等以半水煤气、食盐等为原料制取纯碱的工业流程如下图已知半水煤气的主要成分为N2、H2、CO、CO2和H2O等 1)反应I在加热及催化条件下发生“CO转化” 写出反应的化学方程式: 2)该流程中利用沸点不同分离出C02,分 离 过 程 发 生 的 变 化 属 于 ( 选填“ 物理变化” 或“ 化学变化( 3)已知氨气极易溶于水,在反应HI制NaHCCh过程中,通常先向饱和食盐水中通入氨气,再通入C C h,这样 做 的 目 的 是 4)制备过程所得的副产物有N aC l溶液、NH4Ck CO2,其 中 可 用 作 氮 肥 的 是 ,可循环利用的物质是 ( 写一种) 。
14 .利用碳酸钠溶液吸收工业尾气中的SO?制取亚硫酸钠( Na2so3) ,可实现资源的综合利用,减少环境污染,其工艺流程如下提示:吸收塔中发生的主要反应是N a2C O 3 +H2O +2 SO 2 = 2 N a H SO3+C O2(1 )吸 收 塔 中 碳 酸 钠 溶 液 以 雾 状 喷 洒 的 目 的 是 2 )写 出 反 应 器 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 3 )干燥 器 的 的 主 要 作 用 是 1 5 .二氧 化 氯(C 1 O 2 )可用于自来水消毒,用氯化钠生产C 1 02的主要流程如下:C102NaCl 等(1 ) I中反应物一定有水,从元素守恒角度,说明理由_ _ _ _ _ 2 )002中 氯 元 素 的 化 合 价 为 3 )上 述 流 程 中 可 循 环 利 用 的 物 质 是 1 6 .纯碱(N a 2 c o3 )是重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产,侯德榜是我国制碱工业的先驱,他改进了纯碱的生产工艺,为纯碱工业的发展作出了杰出的贡献工业上以天然气、空气、食盐等为原料制取纯碱的部分工艺流程如图1 )反 应 ① 的 化 学 方 程 式 为 。
2 )反应③析出N a H C O、 晶体,化学方程式为:N a C l+N H3+H 2 O +C O 2 = N a H C O 3 1 +N H4C I »操 作1的名称是, 母 液 中 含 有 的 阳 离 子 有 (写 离 子 符 号 ),已知反应生成的N a H C C h和N H 4 c l的质量比为8 4 : 5 3 .5 ,结合下图分析,该反应能析出N a H C C h 晶体的原因是(3 )反应④中N a H C 03 在加热时发生分解反应,生成物X的 化 学 式 为 , 该物质可循环利用此流程中还可循环利用的物质是 o(4 )上述流程中副产品N H4C 1 在农业上做氮肥时,不能和 混合施用5 )根据复分解反应原理和图中溶解度曲线如图, 写出以硫酸钱和氯化钾为原料制取硫酸钾晶体的化学方程式为温 度 ,七1 7 .某电厂产生的固体废弃物一粉煤灰中含有较多的A I 2 O 3 项目学习小组设计了从粉煤灰中提取A b C h的工艺流程如下(假设粉煤灰中的其它成分不与酸反应)1 )加 入 过 量 稀 硫 酸 的 目 的 是 ;操作①的名称是2 )滤液A的溶质为 (填写化学式)。
3 )下 列 四 种 物 质 可 作 为 试 剂 甲 的 是 (填字母)A . N a O H B . B a (O H ) 2 C . C u (O H ) 2 D . Fe (O H ) 3(4 )已知物质C是相对分子质量最小的氧化物,请写出A l ( O H ) 3 高温燃烧发生反应的化学方程式( 5 ) 铝 热 剂 ( A 1 和 F e a C h 的混合物) 是修建铁路时常用的焊接材料,在高温条件下发生“ 铝热反应” ,生成Fe和 AI2O3,请 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ,该反应属于 ( 填基本反应类型) 18.金属钛(Ti)的硬度大、 熔点高、 常温下耐酸碱, 是航海、 医疗等不可或缺的材料 钛铁矿( 主要成分FeTiCh)是工业上冶炼金属钛的主要原料,制备金属钛的一种工艺流程如图所示( 部分产物略) :(1)步骤①中要先将钛铁矿和焦炭粉碎,目的是:2)X为可燃性氧化物,其 化 学 式 为 3)步骤②分离出TiCL的方法,是利用了 TiCU与 FeCL的 不同4)步骤④的化学方程式为:―,该步骤需在氮气(Ar)氛围下进行,A r的 作 用 是 。
5)利用上述方法制取的金属钛中可能会含有少量杂质,该杂质可用 除去6)该 流 程 中 可 以 循 环 利 用 的 物 质 是 1 9 .实验室有一瓶无色溶液A , 已知其中的溶质可能是NaOH和 Ba (NO3) 2或两者之一,另有一固体混 合 物 B , 其中可能含有NH4CK MgSCh、(NH4) 2sO4、Fe (NO3) 3四种物质中的两种或多种兴趣小组为了确定其成分,进行了如下实验( 假设过程中所有发生的反应都恰好完全反应) D气 体 C 的 化 学 式 是 2)根据实验现象,可以证明无色溶液D 中 一 定 存 在 阴 离 子 是 «(3)写 出 步 骤 ④ 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 4)根据上述实验现象推理,无色溶液A 中肯定存在的溶质是 o 固体混合物B 中还不能确定是否存 在 的 物 质 是 ( 以上填化学式) 2 0 .海洋是巨大的资源宝库某化学学习小组利用海水制取纯碱和金属镁,设计的方案如下图所示请回答下列问题 1 )流 程I为海水“ 晒盐” 由海水获得粗盐的方法是.( 2 )流程I I为粗盐精制粗盐中通常含有泥沙等难溶性杂质和C a2\ M g 2 +、S O :等可溶性杂质离子。
为除去上述可溶性杂质离子,将粗盐溶解并依次加入下列试剂:过量氢氧化钠溶液一过量氯化钢溶液- a -适量稀盐酸上述除杂过程中a是小红用一种试剂代替氢氧化钠和氯化钢两种试剂也能达成实验目的,该试剂是 o⑶ 流程H I为海水“ 制碱” 滤 液A中碳酸氢钠是否饱和? ( 填“ 是” 或“ 否” ) ;写出流程I I I生成小苏打的 化 学 方 程 式 4)流程I V为海水提镁该流程中发生中和反应的化学方程式为 o专练1 0综合题压轴( 四) 流程题( 解析版)一、流程题1 . 废旧的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,随意丢弃既会造成资源浪费,也会污染土壤和水体化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验已知:CU+ H2O2+ H2SO4=CUSO4+2H2O ;不考虑金、银发生类似反应电路板粉末I : 过量稀硫酸操作a滤 液 An : 足量稀硫酸滤渣B-操作b小滤渣滤洒和 H 2 O 2 溶满( 1 ) 将电路板粉碎成粉末的目的是( 2 ) 滤液A中的溶质除硫酸外,还有 3 ) 步骤0 中的实验现象是:固体部分溶解,( 4) 判断步骤I V中加入的稀硫酸过量的方法是【 答案】( 1 ) 增大反应物的接触面积,加快反应速率( 2 ) 硫酸铝和硫酸亚铁( 3 ) 无色溶液变为蓝色( 4) 取样品加入紫色石蕊试液,如紫色石蕊试液变红,表明步骤W中加入的稀硫酸过量【 解析】( I )将电路板粉碎成粉末能够增大反应物的接触面积,加快反应速率,故填增大反应物的接触面积,加快反应速率。
⑵电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,与过量稀硫酸混合后,铝能够与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气, 铁能够与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气, 所以滤液A中的溶质除硫酸外, 还有硫酸铝和硫酸亚铁,故填硫酸铝和硫酸亚铁⑶由题文可知,铜、过氧化氢和硫酸铜反应生成硫酸铜和水,滤渣B中含有金、银、铜,所以步骤n中的实验现象是:固体部分溶解,无色溶液变为蓝色,故填无色溶液变为蓝色 4)稀硫酸呈酸性,能够使紫色石蕊试液变红,所以判断步骤w中加入的稀硫酸过量的方法是取样品加入紫色石蕊试液,如紫色石蕊试液变红,表明步骤I V中加入的稀硫酸过量,故填取样品加入紫色石蕊试液,如紫色石蕊试液变红,表明步骤w中加入的稀硫酸过量2.实验室某N a C l 样品中含有C a C L、N a 2 s o 4两种杂质,现欲检验并提纯N a C l 样品,实验过程如下:( 1 ) 生成的白色沉淀D的化学式是;( 2 ) 溶液B 中 含 有 的 溶 质 是 ;( 3 ) 步骤4 中加入试剂Z的 化 学 方 程 式 是 ;( 4) 步骤5的操作名称是;( 5 ) 判断试剂Y过量的方法是 oA.取少量白色沉淀E滴入盐酸,有气泡产生B .取少量溶液C, 滴入紫色石蕊,溶液变红色C.取少量溶液C滴入硝酸银溶液,出现白色沉淀D.取少量溶液C滴入石灰水,出现白色沉淀( 6 ) 若试剂X和试剂Y的顺序颠倒,其他步骤及试剂不变,提纯得到的Na Cl 中会引入的新杂质是一o【 答案】(l )B a S C> 4(2)氯化钠、氯化钙、氯化钢⑶ Na 2c o 3+ 2H CI = 2Na Cl + H Q + CO 2 T(4)蒸发结晶(5)D(6)氯化馔##B a Ch【 解析】【 分析】Na 。
样品中含有Ca Cb 、Na 2s O 4两种杂质, 溶解后加入过量氯化钢除去硫酸钠杂质,过滤得到滤液B , B中含有氯化钠、氯化钙、过量的氯化物! ; B加入足量碳酸钠除去氯化钙和过量的氯化钢,得到溶液C 中含有过量碳酸钠,再加入过量稀盐酸,除去碳酸钠蒸发结晶得到氯化钠;(1)白色沉淀D 为硫酸钠和氯化钢生成的硫酸钢沉淀,化学式是B a S 04;(2)由分析可知,溶液B 中溶质是含有的氯化钠、氯化钙、过量的氯化钢;(3)步骤4 中加入试剂Z 反应为:碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体:Na2CO, +2HCl=2NaCl+H2O+CO2 T ;(4)步骤5 为从氯化钠溶液中得到氯化钠晶体的操作,为蒸发结晶;(5)试剂Y 为碳酸钠溶液,目的是除去氯化钙和过量的氯化专贝;A .E 为碳酸铁和碳酸钙,碳酸盐和稀盐酸生成二氧化碳,取少量白色沉淀E 滴入盐酸,有气泡产生不能证明碳酸钠过量,错误;B .碳酸钠溶液显碱性,取少量溶液C , 滴入紫色石蕊,溶液变蓝色能证明碳酸钠过量,错误;C .C 中含有氯离子,取少量溶液C 滴入硝酸银溶液,出现白色沉淀,不能证明碳酸钠过量,错误;D .碳酸钠和氢氧化钙生成碳酸钙沉淀,取少量溶液C 滴入石灰水,出现白色沉淀能证明碳酸钠过量,正确;故选D;(6)若试剂氯化钢和试剂碳酸钠的顺序颠倒,其他步骤及试剂不变,则不能除去过量的氯化领,提纯得到的NaCI中会引入的新杂质是氯化钢。
3 .我国制碱工业先驱——侯德榜发明了“ 侯氏制碱法” 在充分利用空气资源和海洋资源的基础上, 结合“ 侯氏制碱法” 的基本原理,模拟流程如图:请结合图示回答有关问题:(1)从空气中分离氮气I. 物理方法:根据空气中各成分的 不同从空气中获得氮气H.化学方法:将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳,除去二氧化碳后得氮气用如图除去二氧化碳,装置中应装入 发生反应的化学方程式为(2)流 程 中 可 循 环 利 用 的 物 质 有 3)如图所示为Na 2c Ch 和 N H4C1两种物质的溶解度曲线,试回答下列问题:WC 时, 两者中溶解度较大的物质是11心℃时- ,25g 水中加入l O g Na 2c Ch 固体,经充分搅拌后,所得溶液的质量为_ _ _ _ _ _g »H I . t 2℃时, NH 4c l 饱和溶液的溶质质量分数 Na 2c o 3饱和溶液的溶质质量分数(选填“ > ” 、 “ <” 或" = " ) 答案】(1) 沸点氢氧化钠溶液2NaOH + CO2 = Na 2c Q + H2O(2)CO2. H20⑶ 氯 化 镀 30 =【 解析】(1)I . 物理方法:根据空气中各成分的沸点不同从空气中获得氮气;H . 除二氧化碳用氢氧化钠溶液,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH + CO2 = Na2COi + H , O :(2)根据流程图可看出,反应生成的二氧化碳和水可被循环利用;⑶1 .从图像中可看出,YC 时,两者中溶解度较大的物质是氯化钱;I I .t i T时,碳酸钠的溶解度为2 0 g ,即 1 0 0 g 水中最多能溶解2 0 g 碳酸钠,因此,2 5g 水中最多能溶解5g 碳酸钠,所以2 5g 水中加入l O g N a 2 c Ch固体,经充分搅拌后,所得溶液的质量为2 5g +5g = 30 g ;时,氯化锈、碳酸钠的溶解度相等,则 N H 4c l 饱和溶液的溶质质量分数= N a 2 c 0 3饱和溶液的溶质质量分数。
4 . 粗盐中含有较多的可溶性杂质( 氯化镁、氯化钙等) 和难溶性杂质,除去粗盐中难溶性杂质,制成精盐的操作流程如下:( 1 ) 操作I 的名称是, 操作I I 与操作I 都 用 到 的 玻 璃 仪 器 是 2 ) 最 后 得 到 的 精 盐 属 于 ( 填 “ 混合物” 或“ 纯净物” ) 3) 若实验产率偏高,其原因可能是• ( 写一点即可)( 4) 溶解粗盐时应加适量水,请简述加适量水的原因 答案】( 1 ) 过 滤 玻 璃 棒( 2 ) 混合物( 3) 蒸发时水分未完全蒸干等( 合理即可)( 4) 使粗盐充分溶解,加少粗盐不能完全溶解,加多使后续过滤和蒸发时间过长【 解析】【 分析】( 1 )操作I 实现了固液分离,名称是:过滤;操作I 是过滤,操作I I 是蒸发,过滤所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,蒸发所需的玻璃仪器是玻璃棒,故操作I I 与操作I 都用到的玻璃仪器是玻璃棒;( 2 )最后得到的精盐中含有氯化钠和可溶性杂质,属于混合物:( 3)若实验产率偏高,其原因可能是蒸发时水分未完全蒸干,得到精盐的质量偏大,产率偏高等;( 4)溶解粗盐时应加适量水,使粗盐充分溶解,加少粗盐不能完全溶解,加多使后续过滤和蒸发时间过长,浪费时间和能源。
5 .海水晒制可得粗盐,粗盐除N a Cl外,还含有Ca Cb、N a 2 s O 4以及泥沙等杂质现设计一种制备精盐的实验流程,步骤如下粗盐溶解 加入过量的» X 溶液( 1 )实验流程中加入过量X、Y溶液中的溶质分别是选项溶质 X .IIIHIIVXN a2CO3N a 2 c O 3Ba ChBa ( N O3) 2YBa CkBa ( N O3)2N a 2 c O 3N a2CO s( 2 )判断Y溶 液 过 量 的 方 法 是 A .取少量溶液A滴入硝酸银溶液,出现白色沉淀B .取少量沉淀滴入盐酸,有气泡产生C .取少量溶液A ,滴入紫色石蕊,溶液变蓝D .取少量溶液A滴入石灰水,出现白色沉淀( 3)沉淀中除了泥沙等难溶杂质, 还主要有 物质 加入Z溶液过量,但对精盐制备没有影响不必除去,这是利用Z溶液 的性质 答案】( 1 ) 0 1( 2 ) CD( 3) Ba CO 3、Ba SO 4、Ca CO ? 易挥发【 解析】( I )加入过量的氯化钢可以除去硫酸钠,加入过量的碳酸钠可以除去氯化钙和过量的氯化钏,且氯化领一定要在碳酸钠溶液之前加,故选i n ;( 2 )A.滤液A中有氯化钠,取少量溶液A滴入硝酸银溶液,一定出现白色沉淀氯化银,故A不正确;B .取少量沉淀滴入盐酸,由于沉淀中有碳酸钢、碳酸钙,一定会有气泡( 二氧化碳) 产生,故B不正确;C.判断碳酸钠Y 溶液过量的方法是取少量溶液A , 滴入紫色石蕊,溶液变蓝,可知碳酸钠溶液过量,故 C正确:D.取少量溶液A 滴入石灰水,出现白色沉淀,生成碳酸钙沉淀,可知碳酸钠过量,故 D 正确;故选CD;⑶沉淀中除了泥沙等难溶杂质,还主要有BaCCh、BaSOa、CaCCh物质,加入Z 溶液过量,Z 是稀盐酸,是为了除去过量的碳酸钠,稀盐酸过量对精盐制备没有影响不必除去,这是利用稀盐酸易挥发的性质。
6. MnCCh可用作涂料和清漆的颜料已知MnCCh、Mn(OH) 2均难溶于水,MnCCh在 100℃时开始分解以软镭矿( 主要成分M nCh)为原料制备高纯MnCCh的流程如下:软铸矿( MnOj)H: O(NH4)2SO4 溶液反应塔1 反应塔2 洗涤塔 烘干塔⑴ 反应塔1 中的反应为:MnO2+SO2=MnSO4 J该反应的基本类型是 反应:反应塔1 中往往有副产物 MnS2O6生成,温度对该反应的影响如下图所示,为减少MnS2O6的生成,最 适 宜 的 温 度 为 °C;为了提高镐元素的浸出率,通 常 还 可 以 采 取 的 措 施 是 15 30 45 60 75 90 105 120135gooooooooO987654321IX百分率% )•代表温度对镒浸出率的影响. 代表浸镜温度与\InS2O6生成率的关系温度七(2)反应塔2 中的反应为乂0$04+2?^^€: 03=死 $ 04+ (帅 4) 2504+如€: 0 2 + * 个+ 也0 , 则 X 的化学式为反应塔2 中需控制溶液的酸碱度,若碱性过强,MnCCh粗 产 品 中 将 混 有 ( 填化学式) 3)向反应塔2 中加入碳酸氢钱溶液时, 往往需要控制温度在30~35℃, 温 度 不 宜 太 高 的 原 因 是 。
( 用化学方程式表示) 4 )洗 涤 塔 中 洗 涤 的 目 的 是 ,判断洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加溶液,无白色沉淀产生,则证明已洗涤干净 5 )在空气中加热3 4 . 5 g碳酸镒,一段时间后得到2 4 . 5 g M n O 2和MnO的混合物计算该混合物中M n O2的质量 请在答题卡上写出计算过程)【 答案】( 1 ) 化合 9 0 将软锈矿粉碎( 2 ) C O2 M n ( O H )2( 3 )NH4HCO3=NH3 T +H2O+CO2 T( 4 ) 洗去碳酸镭表面的可溶性杂质,提高产品的纯度 B a ( N O3)2 ( 合理即可)( 5 )解:设M n C h的质量为x,则MnO的质量为( 2 4 . 5 g - x ) »依据质量守恒定律,反应前后锌元素的质量不变,可得:X X — x l 0 0 % + ( 2 4 .5 g - A : ) x — x l 0 0 % = 3 4 .5 g x —x l O O %8 7 v 7 7 1 1 1 51 7 .4 g答:该混合物中M n C h的质量约为1 7 .4 g。
解析】( 1 )根据M n O 2 + S C) 2 = M n S O 4可知: 该反应是两种物质发生反应生成一种物质, 属于化合反应; 依据图像可知,在9 0 c时M n S 2 C> 6的生成率较低,且温度升高M n S 2 C> 6的生成率变化不大,故为减少乂也6的生成,最适宜的温度为9 0 C ;为了提高镐元素的浸出率,需要让软镒矿充分反应,因此通常采取的措施是将软锦矿粉碎,增大接触面积,使反应更充分,故填:化合;9 0 ;将软铳矿粉碎:( 2 )( 2 )反应塔 2 中的反应为M n S O 4 + 2 N H 4 H C O 3 = M n S O4+ ( N H j S O 4 + MnC C )3J+xT+Hq,依据质量守恒定律可知:反应前后原子种类、个数均不变,反应前1个钵原子、1个硫原子、1 0个氧原子、2个氮原子、1 0个氢原子、2个碳原子,反应后1个锦原子、1个硫原子、8个氧原子、2个氮原子、1 0个氢原子、1个碳原子,因此X中含有1个碳原子、2个氯原子,则X的化学式为C O2;反应塔2中需控制溶液的酸碱度,若碱性过强,溶液会含有较多的氢氧根离子,则镒离子会与氢氧根离子结合成M n ( O H ) 2沉淀,M n C C h粗产品中将混有M n ( O H ) 2 ,故填:CO 2 ; M n ( O H ) 2 ;( 3 )温度较高时碳酸氢铁易分解生成氨气、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:NH4HCO3=NH3 T +H2O+CO2 T,故填:NH4HCO3=NH, T +H2O+CO2 T ;( 4 )碳酸镒带有可溶性杂质,经过洗涤塔可以洗去碳酸铳表面的可溶性杂质,提高碳酸镒的纯度,因此洗涤塔中洗涤的目的是:洗去碳酸镭表面的可溶性杂质,提高产品的纯度;判断洗涤干净主要是验证是否含有硫酸镀,硫酸铉中含有硫酸根,与节贝离子反应生成硫酸物沉淀,加入可溶性银盐即可,所以取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加B a ( N Ch ) 2 溶液,无白色沉淀产生,则证明已洗涤干净,故填:洗去碳酸镒表面的可溶性杂质,提高产品的纯度;B a ( N O 3 ) 2 溶 液 ( 合理即可) ;( 5 )见答案。
7 . 海水通过晒制可得粗盐,粗盐中除N a Cl 外,还含有M g C b 、Ca CL 、N a 2 s 4 以及泥沙等杂质以下是实验室模拟粗盐制备精盐的过程①步骤一:去除粗盐中的泥沙I . 称取粗盐样品1 0 . 0 g ,用蒸储水充分溶解;H . 过滤去除泥沙得溶液A;以上两步操作中均需要使用到玻璃棒,过 滤 时 玻 璃 棒 的 作 用 是 ②步骤二:去除粗盐中的可溶性杂质溶液A、 一 4. 0过里\aOH溶液过里过 里BaCb溶液 Na2cCh溶液I1 过滤过量盐酸4 滤渣I . 加入“ 过量Na 2 c C h溶液” 时,发生反应的化学方程式 oI I . 理论上用过量的—溶 液 ( 填一种物质)代替N a O H 和 B a C h两种溶液,也可以达到相同实验目的I I I . 为了证明所加的盐酸已过量,某同学取少量溶液B,向 其 中 加 入 ( 填一种试剂) ,若产生_ _ _( 填实验现象) ,则证明盐酸已过量③步骤三:获得产品将溶液B注入 ( 填仪器名称)中,在不断搅拌下加热,观察到大量晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干最终得到精盐9 . 4 g ④步骤四:数据处理该粗盐样品中,氯化钠的质量分数为9 4 % 。
结果与反思】实验操作、试剂和装置均不存在问题,老师却指出该样品中氯化钠的质量分数不是9 4 % ,原因是»【 答案】 引流 Na2cO3+CaCl2=CaCO3j+2NaCI 和 Na2cO3+BaCL=BaCO31+2NaCI 氢氧化领 紫色石 蕊 试 液 紫 色 石 蕊 试 液 变 红 蒸 发 皿 提 纯 中 生 成 了 氯 化 钠【 解析】【 详解】①步骤一:过滤时玻璃棒的作用是引流,故填引流②步骤二:I、加入“ 过量Na2cCh溶液” 时,碳酸钠能够与杂质氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,将氯化钙转化为氯化钠,反应的化学方程式为:Na2co3+CaCb=CaCChl+2NaCI,碳酸钠还能够与过量的氯化领反应生成碳酸钢沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:Na2cO3+BaCb=BaCO31+2NaCl,故反应的化学方程式写为:Na2co3+CaC12=CaCO.R+2NaCl 和 Na2CO3+BaCI2=BaCO3J,+2NaCl on、提纯过程中,氢氧化钠中的氢氧根离子用来除去杂质氯化镁中的镁离子,氯化钢中的钢离子用来除去杂质硫酸钠中的硫酸根离子,所以理论上用过量的氢氧化钢溶液代替NaOH和BaCb两种溶液,也可以达到相同实验目的,故填氢氧化钢。
I I L为了证明所加的盐酸已过量,某同学取少量溶液B ,向其中加入紫色石蕊试液,故填紫色石蕊试液;如稀盐酸过量,溶液呈酸性,紫色石蕊试液遇到酸性溶液变红,故填紫色石蕊试液变红③步骤三:将溶液B注入蒸发皿中进行蒸发,在不断搅拌下加热,观察到大量晶体析出,故填蒸发皿{ 结果与反思) 提纯过程中,在除去可溶性杂质的过程中生成了氯化钠,所以该样品中氯化钠的质量分数小于9 4 % ,故填提纯中生成了氯化钠8 .苦卤主要含有水、氯化钠和硫酸镁,某化工厂欲用苦卤为原料制备硫酸镁 1)查阅资料,不同温度下氯化钠、硫酸镁、七水合硫酸镁的溶解度( 见 表1)和溶解度曲线( 见 图1)图1 温度℃温度20℃50℃70℃溶 解 度 ( g/100g水)氯化钠363737.8硫酸镁33.54937.8七水合硫酸镁106207253表 1① 硫 酸 镁 的 溶 解 度 曲 线 是 ( 请字母编号) ②50℃的 饱 和 氯 化 钠 溶 液 质 量 分 数 为 2) 该化工厂根据20℃时原料苦卤的成分( 见表2) , 设计了两套生产硫酸镁的方案资料:硫酸镁从溶液中析出时会带有结晶水形成七水合硫酸镁晶体,200℃烘干能使其完全失去结晶水。
水氯化钠硫酸镁100g36g24g表 2方案一:方 案 ; :加入 加公足量 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 适蚩 蒸 发 200P①操作X、操作Y 的名称分别是②方案中有酸和碱发生的反应,写出该反应的化学方程式_ _ _ _ _ _ o③方案二中若要使160g苦卤完全沉淀出Mg(OH) 2,根据化学方程式计算至少要加多少摩尔NaOH?④若两套方案使用相同质量的苦卤进行生产,请比较产品中硫酸镁的质量:m (方案一)m ( 方案二) 填“ V ” 、, 域 “ = ” )⑤请从产品纯度角度分析、比 较 两 套 方 案 答案】⑴ B 27%(2) 降 温 结 晶 过 滤 Mg (OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O 解:设至少要加xn (MgSO4)=24g-? 120g/mol=0.2molMgS()4 +2NaOH = Mg (OH [ J +Na2SO41 20.2mol x1 02moi2 = -x-x=0.4mol答:至少要加0.4 mol NaOH < 方案一中制备7(TC的硫酸镁溶液时已经有氯化钠析出,在降温结晶过程中有氯化钠析出,过滤后也没有洗涤,因此产品中混有一定量的氯化钠,纯度不高:方案二中生成氢氧化镁沉淀能与氯化钠溶液完全分离,因此产品纯度较高【 解析】(I)①根据表中硫酸镁的溶解度数据,在 2 0 ℃时,硫酸镁的溶解度为3 3 . 5 g , 在 2 ( T C 时的三种物质的溶解度中最小,结合不同温度下氯化钠、硫酸镁、七水合硫酸镁的溶解度曲线,可知B为硫酸镁的溶解度曲线;②5 0 ℃的饱和氯化钠溶液中氯化钠的溶解度为3 7 g , 则氯化钠的质量分数 为 翡 xl 0 0 % = 2 7 % 。
2)①方案一中,操作X后为过滤,过滤后得到滤渣,最后得到硫酸镁,根据七水合硫酸镁的溶解度随温度的升高而增大,且变化较大,则操作X为得到七水合硫酸镁固体,应为降温结晶;方案二中,苦卤中加入N a O H 溶液后会生成氢氧化镁沉淀,操作Y后为洗涤,则操作Y为过滤;②结合两个方案分析,酸和碱发生的反应为方案二中的氢氧化镁和硫酸的反应,化学方程式为M g ( O H )2 + H2S O 4 = M g S O 4 + 2 H2O;③见答案;④方案一中,降温结晶时,硫酸镁不能完全析出,方案二中,加入足量N a O H 溶液,可以使硫酸镁完全沉淀,则两套方案中产品中硫酸镁的质量:m ( 方案一) < m ( 方案二) ;⑤方案一中制备7 0 ℃ 的硫酸镁溶液时已经有氯化钠析出,在降温结晶过程中也会有氯化钠析出,过滤后也没有洗涤,因此产品中混有一定量的氯化钠,纯度不高;方案二中生成氢氧化镁沉淀能与氯化钠溶液完全分离,因此产品纯度较高,合理即可9 . 空气是宝贵的自然资源下图是以空气等为原料合成尿素[ C O ( N H 2 ) 2 ] 的流程( 部分产物略去) 请按要求回答相关问题:( 1 ) 分离空气的常用方法有以下两种。
①将液态空气气化,首先分离出X气体,则 X的化学式是 沸点:X _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2 ( 选填“ 高于“ 、“ 等于" 、“ 低于” ) ;由图可知X可以在一定条件下转化成N H 3 , 请用化学方程式表示其转化过程②分子筛分离分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体,通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离,则分子大小:X 2 ( 选填“ 大于” 、“ 等于" 、“ 小于” ) 2 )尿素[ C O( NH 2 )2 ] 是目前使用量较大的一种化学氮肥,尿素中N 元 素 的 百 分 含 量 为 ( 精 确 到0.1 % ) 3)相同条件下气体体积之比等于分子数之比空气中氧气与氮气的体积比约为1 :4, 则空气中氧气与氮气物 质 的 质 量 之 比 等 于 4)结合流程和所学知识可以预测:化学反应中发生物质变化的同时一定还伴随有 变化( 选填“ 状态” 、“ 能量” 、“ 原子” 、“ 压强” )加压500℃【 答案】⑴ N2低于 N2 + 3H2 2NH, 大于(2)46.7%2x14尿素中N 元素的百分含量为—一— x 100% = 46.7%12 + 16 + 16x2(3)2:7(4)能量【 解析】(1)①将液态空气气化,氮气的沸点低,先分离出来,故 X 为氮气,化学是为N2;氮气的沸点比氧气的低;加压500℃氮气和氢气在加压和500C条件下反应生成氨气,化学反应方程式为: N2 + 3H2 =^= 2NH.;②分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离,说明氧分子比氮分子大;(2)解析见答案;(3)空气中氧气与氮气的体积比约为1 :4 ,则氧气与氮气的物质的量之比为1 :4 ,氧气的摩尔质量为32g/mol,氮气的摩尔质量为28g/m oL则氧气与氮气物质的质量比为:(1x32) : (4x28) =2:7;(4)化学反应中发生物质变化的同时一定还伴随有能量的变化。
1 0 .海水中蕴藏着丰富的化学资源,工业上常利用海水提取粗盐( 含泥沙、CaCb、MgCL等杂质),然后进一步得到精制食盐,并广泛用于氯碱工业等过程如图所示:海水▼结晶池| 里 里 口 溶 解 F母液滤渣 精制食盐( 1 )操作Y的名称为,该操作中需要用到玻璃棒,其作用是 2 )滤渣中的物质除了泥沙主要还有 o( 3)加 适 量 盐 酸 的 作 用 是 为 了 除 去 ( 填写物质化学式) 答案】(1) 过 滤 引 流( 2 )碳酸钙、氢氧化镁或C a C C h 、M g ( OH ) 2( 3)Na 2 c C h 、Na OH【 解析】( I )操作Y是将不溶物和溶液分离,故操作是:过滤;过滤时需要的玻璃棒,其作用是引流;( 2 )根据题意,粗盐中含有氯化钙和氯化镁,加入碳酸钠会与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,加入氢氧化钠会与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,故过滤后得到的滤渣除了泥沙外还有碳酸钙和氢氧化镁,故填:碳酸钙、氢氧化镁( 或填:CaCOr皈 ( " )2 )( 3)根据题意, 反应过程中会剩余氢氧化钠和碳酸钠, 加入盐酸, 会与碳酸钠反应生成氯化钠、 水和二氧化碳,与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,则加适量盐酸的作用是为了除去碳酸钠和氢氧化钠,故填:N d2co3、N a O H。
1 1 .某同学欲除去Na C l 溶液中的C a C b 、M g C b 、Na2so4杂质制取精盐制作流程如图所示BaCb Na2CO3溶洒 溶洒( 1 )操作a 和操作b中 都 会 用 到 的 玻 璃 仪 器 是 ;( 2 ) 溶液A中除氯化钠外,还 含 有 的 溶 质 是 :( 3) 写出m中发生的反应的化学方程式_ _ _ _ _ _ _ ( 任写一个) 答案】( D 玻璃棒( 2 ) N a O H 、N a 2 c O 3( 3) Na2cO? + CaCl2 = CaCO3 +2NaCl ( 或 Na2CO3 + BaCl2 = BaCO} J +2NaCI )【 解析】(1)通过操作a , 固体与溶液分开了, 则操作a 是过滤, 所需要的玻璃仪器有烧杯、 漏斗和玻璃棒; 通过操作b,溶液变为晶体,说明操作b 是蒸发,所需要的玻璃仪器有玻璃棒和酒精灯,则操作a 和操作b 中都会用到的玻璃仪器是玻璃棒2)NaCl溶液中含有CaCb、MgCb、Na2sO4杂质, 依次向溶液中加入过量的BaCk、NaOH、Na2cO3,氯化车贝能除去硫酸钠,氢氧化钠能除去氯化镁、碳酸钠能除去氯化钙及过量的氯化钢,则过滤后溶液中的溶质还有氯化钠、过量的氢氧化钠及碳酸钠。
3)W中加入的碳酸钠能与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NO.CO, + CaCl2 = CaCO. I +2NaCl ,碳酸钠能与过量的氯化钢反应生成碳酸钢沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为 Na2co3 + BaCl2 = BaCO, J +2NaCI12.根据所学知识回答:(1)实验室中有两瓶标签已经腐蚀的无色溶液,已知是氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液中的各一种小华和小明想用化学方法确定各是哪种溶液,并进行了实验探究①小华各取两种溶液分别加入A B两支试管中,分别滴加适量氯化钙溶液,振荡,观察到A 试管中出现白色沉淀,B 试管无明显现象,则 A 试 管 中 加 入 的 无 色 溶 液 中 的 溶 质 是 ( 填化学式) ②小明从下列四种试剂中选取了一种试剂,也成功鉴别了上述两种无色溶液,则小明选取的试剂是( 选填选项序号) A . 铁粉 B . 稀盐酸 C . 氧化铜 D . 碳酸钙⑵ 现欲探究一固体混合物A 的成分,已知其中可能含有BaCb、Na2cO3、NaCl、C uC h四种物质中的两种或多利1 按下图所示进行实验,出现的现象如图中所述( 设过程中所有可能发生的反应都恰好完全进行) 。
试根据实验过程和发生的现象做出判断,填写以下空白:①气体B 的 化 学 式 为 ,沉淀D 的 化 学 式 为 ,蓝色沉淀G 的化学式为②液F中 大 量 存 在 的 金 属 阳 离 子 为 ( 写 离 子 符 号 )o③混合物A中,肯 定 存 在 的 物 质 是 ( 写 化 学 式 ) ④写出实验过程③中生成沉淀G所发生反应的化学方程式:o【 答案】( 1) N a 2 c C h B( 2 ) C 02 B a S O4 CU( O H )2 N a+ B a C b、N a 2 c O 3、C uC l2 C uC 12 + 2 N a O H = C u( O H ) 2 X + 2 N a C I【 解析】( 1)①碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙沉淀和氯化钠,分别滴加适量氯化钙溶液,振荡,观察到A试管中出现白色沉淀,A为碳酸钠,故填:N a 2 c 03°②碳酸钠和盐酸生成氯化钠二氧化碳和水,铁粉、氧化铜、碳酸钙和氮氧化钠以及碳酸钠都不反应,故小明从四种试剂中选取试剂,成功鉴别了上述两种无色溶液,选取的试剂是稀盐酸,故填:B 2 )①碳酸钠和硫酸生成硫酸钠二氧化碳气体和水,气体B的化学式为C C h ,硫酸和氯化钢生成硫酸钢沉淀和氯化钠,硫酸钢沉淀不溶于酸,沉淀D的化学式为B a S O 4,气氧化铜是蓝色沉淀,蓝色沉淀G的化学式为 CU( O H ) 2 ,故 填 :C 02: B a S 04; C u( 0H )2»②钠离子不能生成沉淀和气体和水,溶液F中大量存在的金属阳离子为钠离子,故填:N a \③生成气体,说明含碳酸钠,氯化钢和硫酸生成不溶于酸的沉淀,氢氧化铜是蓝色沉淀,生成蓝色沉淀说明混合物含有氯化铜,混合物A中,肯定存在的物质是氯化钢、碳酸钠、氯化铜,故填:B a C L、N a 2 c O 3、C uC 12 o④实验过程③,氯化铜和氢氧化钠生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,化学方程式,C uC b + 2 N a O H = C u( O H ) 2 1+ 2 N a C l ,故填:C uC h + 2 N a O H = C u( O H )21+ 2 N a C I »13.在工业上,纯碱广泛应用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等。
以半水煤气、食盐等为原料制取纯碱的工业流程如下图已知半水煤气的主要成分为N 2、H 2、C O、CO 2和H 2O等 1)反应I在加热及催化条件下发生“ C O转化” 写出反应的化学方程式: 2)该流程中利用沸点不同分离出C02,分 离 过 程 发 生 的 变 化 属 于 ( 选 填 “ 物理变化” 或“ 化学变化” ) 3)已知氨气极易溶于水,在反应H I制N a H CCh过程中,通常先向饱和食盐水中通入氨气,再通入CCh ,这样 做 的 目 的 是 (4)制备过程所得的副产物有N aC l溶液、NH4Ck CO2, 其 中 可 用 作 氮 肥 的 是 ,可循环利用的物质是 ( 写一种) 催化剂【 答案】( 1)CO + H Q ^ = C O ,+ H 2A(2)物理变化(3)增大碳酸氢钠的产率(4) NH4cl CO?## 二氧化碳【 解析】(I)由半水煤气的主要成分, 结合流程图可知反应I 是H2O与CO在加热及催化条件下发生反应生成H2和CO2,催化剂化学方程式为CO + H q = ^= C O 2 + H 2 2)利用沸点不同分离出C 02的过程中没有生成新物质,发生的是物理变化。
3)氨气在水中溶解度大,极易溶于水,在饱和食盐水中应先通入氨气,显碱性,再通入二氧化碳,能更多吸收二氧化碳,增大碳酸氢钠的产率;故填:增大碳酸氢钠的产率4)氮肥是指只含有N、 P、 K 三种营养元素中的N 元素的肥料, 故 NH4C I可用作氮肥;由生产流程图示可知,可以循环利用的物质是CO?1 4 .利用碳酸钠溶液吸收工业尾气中的SO2制取亚硫酸钠( Na2so3) , 可实现资源的综合利用,减少环境污染,其工艺流程如下提示:吸收塔中发生的主要反应是Na2CO3+H2O+2SO2=2NaHSO3+CO2( 1) 吸收塔中碳酸钠溶液以雾状喷洒的目的是.( 2) 写出反应器中发生反应的化学方程式( 3) 干燥器的的主要作用是.【 答案】( 1) 增大接触面积,使反应更充分⑵ N aOH + NaHSO,=Na2SO3 + H2O( 3) 除去水【 解析】( I )吸收塔中碳酸钠溶液以雾状喷洒是为「 增大接触面积,使反应更充分;⑵根据流程可知,亚硫酸氢钠和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式为:N aOH + N a H S O ^ N a2SOy + H2O:⑶反应是在溶液中进行的,故要得到亚硫酸钠固体,则应在干燥器中除去水,故填:除去水。
15. 二氧 化 氯 ( C102) 可用于自来水消毒,用氯化钠生产C1O 2的主要流程如下:> CIO:> NaC103饱和NaCl溶液电解~T~HC1~n~NaCl 等( 1) 1 中反应物一定有水,从元素守恒角度,说明理由( 2) Cl Ch 中氯元素的化合价为( 3) 上述流程中可循环利用的物质是.【 答案】( 1) 生成物中含有氢、氧元素( 2) + 4# # + 4 价( 3) N a Cl # # 氯化钠【 解析】( 1)根据质量守恒定律可知反应前后兀素种类不变,山反应后生成的两种物质化学式是M / C/ O r H2 ,反应后元素是钠元素、氢元素、氧元素和氯元素,而反应前氯化钠只含钠元素和氯元素,故反应物还有水反应,故填:生成物中含有氢、氧元素;( 2)化合物中化合价代数和为0 ,设氯元素化合价为x , x + ( - 2) x 2 = 0, x = + 4 ,故填:+ 4或+ 4价;( 3)能循环使用的物质在流程中既是反应物又是生成物,故由题意判断上述流程中可循环利用的物质是氯化钠,故填:氯化钠或1 6 .纯碱( N a 2 c o3 )是重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产,侯德榜是我国制碱工业的先驱,他改进了纯碱的生产工艺,为纯碱工业的发展作出了杰出的贡献。
工业上以天然气、空气、食盐等为原料制取纯碱的部分工艺流程如图 1 )反应①的化学方程式为 O⑵反应③析出N a H C O ,晶体,化学方程式为:N a C l+ N H3+ H2O + C O 2 = N a H C O 3 1 + N H4CL操 作1的名称是,母 液 中 含 有 的 阳 离 子 有 ( 写 离 子 符 号) ,已知反应生成的N a H C C h和N H 4 c l的质量比为8 4 : 5 3 . 5 ,结合下图分析,该反应能析出N a H C C h晶体的原因是, 3 )反应④中N a H C C h在加热时发生分解反应,生成物X的 化 学 式 为 ,该物质可循环利用此流程中 还 可 循 环 利 用 的 物 质 是 4 )上述流程中副产品N H4C 1在农业上做氮肥时,不能和 混合施用 5 )根据复分解反应原理和图中溶解度曲线如图, 写出以硫酸锭和氯化钾为原料制取硫酸钾晶体的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _催化剂【 答案】⑴ 也 +2达二8 2 +犯⑵ 过滤 N a +、N H4+ 相同条件下,生成N a H C C h的质量多 相同条件下,N a H C C h的溶解度小( 3 ) H2O C O2( 4 )碱性物质( 5 ) ( N H4)2S O4 + 2 K C 1 = K2S O4 / + 2 N H 4 c l【 解析】【 分析】根据题干信息,运用所学知识进行分析。
I)反应①是天然气( 主要成分是甲烷) 和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气,反应的化学方程式为:催化剂 催化剂C H4 + 2 H2O = — C O , + 4 H ,,故填:CH4+2H2O=T=7=CO2+4H2高温 高温(2)操 作1是将固体和液体分离,是过滤操作,故填:过滤由题中信息知,母液是N a H C C h的饱和溶液,还有生成的N H4C 1 ,母液中含有的阳离子有:N a \ N H J ,故填:N a +、NH4+O相同条件下,物质的质量越大,在溶液中越容易析出,由题中信息知,生成的N a H C C h和N H 4 c l的质量比为8 4 : 5 3 . 5 , N a H C C h的质量较大,故填:相同条件下,生成N a H C Q ;的质量多相同条件下,物质的溶解度越小,在溶液中越容易析出,由图示信息知,N a H C C h的溶解度较小,故填:相同条件下,N a H C C h的溶解度小⑶反应④中N a H C C h在加热时分解,生成C O 2、X、N a 2 c o3 ,根据质量守恒定律,化学反应前后,各元素的种类不变,X中一定含有氢元素,因X在流程图中可循环利用,X是水,故填:H20 ;由流程图知,流程中还可循环利用的物质是:c o2,故填:c o2«( 4 )镀态氮肥与碱性物质混合使用,会降低肥效,N H4C 1属于铁态氮肥,不能和碱性物质混合使用,故填:碱性物质。
5)硫酸镂和氯化钾反应生成硫酸钾和氯化铉,反应的化学方程式为:(N H4)2S O4+2K C 1= K2S O4 ; +2N H4C 1,故填:(N H4)2S O4 +2K C 1= K 2s o & J +2N H4C 1 点睛】本题主要考查了纯碱的制备的相关知识,信息量较大,需要仔细分析做出判断17.某电厂产生的固体废弃物一粉煤灰中含有较多的A I 2O 3项目学习小组设计了从粉煤灰中提取A h C h的工艺流程如下(假设粉煤灰中的其它成分不与酸反应)1)加 入 过 量 稀 硫 酸 的 目 的 是 ;操作①的名称是2)滤液A的溶质为 (填写化学式)⑶ 下 列 四 种 物 质 可 作 为 试 剂 甲 的 是 (填字母)A . N a O H B . B a (O H ) 2 C . C u (O H ) 2 D . F e (O H ) 3(4)已知物质C是相对分子质量最小的氧化物,请写出A l (0H ) 3高温煨烧发生反应的化学方程式(5)铝 热 剂(A 1和F e z C h的混合物)是修建铁路时常用的焊接材料,在高温条件下发生“ 铝热反应” ,生成F e和A I 2O 3 ,请写出该反应的化学方程式_ _ _ _ _ _ _ , 该反应属于 (填基本反应类型)。
答案】(1) 使A I 2O 3完 全 反 应 过 滤(2)H 2s o 4、A12(SO4)3##A12(SO4)3S H 2S O 4⑶A高温(4) 2A 1(O H ),= A 1,O , +3 H2O高温(5) 2Fe+Al2O3 2Al+Fe2O3置换反应【 解析】(1)为了使AI2O3充分反应,提高产率,加入的稀硫酸应过量;由流程图可知操作①是将固体和液体分离,故操作①是过滤2)粉煤灰中含有较多的AL03(其它成分不与酸反应)与加入的稀硫酸反应生成硫酸铝和水, 又因稀硫酸过量,故过滤后滤液A 中的溶质为H2sCU和 Ah(SO4)3o(3)由流程图可知滤液A 与加入的试剂甲反应要生成AI(0H) 3沉淀,由 (2 ) 可知滤液A 中的溶质为H2s04和A12(SO4)3 , 根据复分解反应发生条件Ah(SO4)3不能与难溶性的CU(0H )2和 Fe(0H)3反应,故 C、 D 不正确; 虽然能马Ba (OH) 2反应, 但同时还会生成硫酸钢沉淀, 无法与Al(0H)3分 开 , 故 B 也不正确; NaOH可与Ab(SO4)3反应生成A1(OH)3沉淀和硫酸钠,也可与硫酸反应生成硫酸钠和水,故选A。
4)相对分子质量最小的氧化物是水,故物质C 是不,由流程图可知AI(0H)3煨烧生成水和氧化铝,反应的化高温学方程式为2Al(0H)3 = 他 3+3也0 5)高温A1和FqCh在高温条件下发生“ 铝热反应''生成Fe和 AI2O3,反应的化学方程式为2Fe+AlQ3『2Al+Fe2O3;该反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,符合置换反应的特点,故属于置换反应 点睛】本题考查物质的分离、提纯的综合应用,为高考常见题型,重点考查学生对工艺流程试题了解掌握情况,试题综合性强,侧重对学生能力的培养和训练,有利于培养学生的逻辑推理能力18.金属钛(Ti)的硬度大、 熔点高、 常温下耐酸碱, 是航海、 医疗等不可或缺的材料 钛铁矿( 主要成分FeTiO,)是工业上冶炼金属钛的主要原料,制备金属钛的一种工艺流程如图所示( 部分产物略) :( 1) 步骤①中要先将钛铁矿和焦炭粉碎,目的是: 2 ) X 为可燃性氧化物,其 化 学 式 为 3 ) 步骤②分离出T iC k 的方法,是利用了 T iC L 与 F e C h的 不同 4 ) 步骤④的化学方程式为:—,该步骤需在然气( A r) 氛围下进行,A r 的 作 用 是 。
5 ) 利用上述方法制取的金属钛中可能会含有少量杂质,该杂质可用 除去 6 ) 该 流 程 中 可 以 循 环 利 用 的 物 质 是 答案】( 1) 增大接触面积,加快反应速率( 2 ) C 0⑶沸点12 2 0 ℃~14 2 0 ℃( 4 ) T iC l4+2M g - T i+ 2 MgC l , 作保护气,防止金属被氧化( 5 ) 稀盐酸或稀硫酸( 6 ) Mg、C L 、MgC h【 解析】( 1)步骤①中要先将钛铁矿和焦炭粉碎,可增大接触面积,加快反应速率 2 )根据反应前后元素种类不变,X中一定含有碳、氧元素,又由于X为可燃性氧化物,说明其为一氧化碳,化学式为C O o( 3 )步骤②通过蒸镭的方法分离出了 Ti Ck是利用了 T iC U 与 F e C h的沸点不同 4 )步骤④中,T iC L , 与 M g 在 12 2 0 T 4 2 0 ℃条件卜. 生成M g C b 和 T i, 则反应的化学方程式为12 2 0 ~14 2 0 ℃T iC l4 + 2 Mg Ti + 2 MgC I2 ;由于镁易与空气中的氧气等反应,故该步骤需在氧气( A r) 氛围下进行,A r 的作用是作保护气,防止金属被氧化。
( 5 )利用上述方法制取的金属钛中可能含有少量镁,由于镁能与酸反应,故可用稀盐酸或稀硫酸除去金属钛中的杂质 6 )既有投入又有产出的物质可循环利用由图可知,该流程中可以循环利用的物质是M g、C h、MgC k o19 .实验室有一瓶无色溶液A,已知其中的溶质可能是N a O H和B a ( N03) 2或两者之一,另有一固体混 合 物B,其中可能含有NH4C K MgS C h、( NH4) 2 sO 4、F e ( NO 3 ) 3四种物质中的两种或多种兴趣小组为了确定其成分,进行了如下实验( 假设过程中所有发生的反应都恰好完全反应) 1 )气 体C的 化 学 式 是 2 )根据实验现象,可以证明无色溶液D中 一 定 存 在 阴 离 子 是 3 )写 出 步 骤 ④ 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 4 )根据上述实验现象推理,无色溶液A中 肯 定 存 在 的 溶 质 是 固体混合物B中还不能确定是否存 在 的 物 质 是 ( 以上填化学式) 答案】( D NH 3⑵ NO ]( 3 ) F e ( O H )3+3 H NO3= F e ( NO3)3+3 H2O( 4 ) Na O H 和 B a ( NO3) 2 Mg SO4【 解析】【 分析】气体C能使紫色石蕊试液变蓝,说明是氨气,A与B混合后发生氢氧化钠和铉态氮肥反应,得到滤液D、氨气和沉淀E。
其中滤液D与硝酸银溶液混合后无明显现象,说明滤液D中不含氯离子,即固体混合物B中不含氯化镂,含有的是硫酸铉, 无色溶液A中含有Na O H又由于沉淀E中加适量稀硝酸时,沉淀部分溶解,未溶解的白色沉淀F是硫酸钢,生成的黄色溶液G中含有F / +,则说明无色溶液A中还含有硝酸领,固体B中含有硝酸铁贝I」无色溶液A中含有Na O H和B a ( NO j ) 2 ,固体B中一定含有( NH Q2 s 0 4 和 F e ( NC h ) 3 , 一定不含 N H £ 1 , 可能含有 Mg SC h 1 )已知气体C能使紫色石蕊试液变蓝,说明是氨气,化学式为NH a 2 )由于氢氧化钠与硫酸镂反应生成硫酸钠、氨气和水,氢氧化钠与硝酸铁反应生成硝酸钠和氢氧化铁沉淀,硫酸镂能与硝酸钢反应生成硫酸钢沉淀和硝酸铉,而生成的硫酸钠能与硝酸钢反应生成硫酸钢和硝酸钠,则滤液D中一定含有的阴离孑是硝酸根 3 )山丁沉淀E是氢氧化铁和硫酸车贝,则步骤④是氢氧化铁与稀硝酸反应生成硝酸铁和水,反应的化学方程式是 F e ( O H )3 + 3 H N O3 = F e ( NO3)3 + 3 H2O。
4 )由前面分析可知,无色溶液A 中肯定存在的溶质是N a O H 和 B a ( NO 3 ) 2 , 固体混合物B中还不能确定是否存在的物质是M g SO 」 2 0 . 海洋是巨大的资源宝库某化学学习小组利用海水制取纯碱和金属镁,设计的方案如下图所示请回答下列问题 1 ) 流 程 I 为海水“ 晒 盐 由 海 水 获 得 粗 盐 的 方 法 是 2 ) 流程I I 为粗盐精制粗盐中通常含有泥沙等难溶性杂质和C a2\ Mg ? +、SO :等可溶性杂质离子为除去上述可溶性杂质离子,将粗盐溶解并依次加入下列试剂:过量氢氧化钠溶液一过量氯化钢溶液-a-适量稀盐酸上述除杂过程中a是小红用一种试剂代替氢氧化钠和氯化钢两种试剂也能达成实验目的,该试剂是 3 ) 流程H I 为海水“ 制碱” 滤 液 A中碳酸氢钠是否饱和? ( 填“ 是” 或“ 否” ) ;写出流程山生成小苏打的 化 学 方 程 式 4 ) 流程I V为海水提镁该 流 程 中 发 生 中 和 反 应 的 化 学 方 程 式 为 答案】( 1 ) 蒸发结晶⑵ 过 量 的 Na2cCh溶液 Ba (OH) 2溶液(3) 是 NaCl + H2O+CO2+NH3= NH4C1 + NaHCO3,(4)2HC1+Mg (OH),—MgCI2+2H2O【 解析】【 分析】根据流程图,运用所学知识进行分析。
1)根据氯化钠的溶解度受温度的影响不大,海水可以通过蒸发结晶的方法获得粗盐,故填:蒸发结晶2)①要除去粗盐中Ca2+、Mg2+、 SO产等可溶性杂质离子,将粗盐溶解后,加入过量氢氧化钠溶液,除去Mg2+;加入过量氯化锁溶液,除去SCU%再加入过量碳酸钠溶液,除去Ca?+ 和剩余氯化物中的Ba2+;最后加入适量稀盐酸,除去剩余氢氧化钠中的OH-和碳酸钠中的C O 3 ,所以a 为过量碳酸钠溶液,故填:过量 Na2cCh溶液②加入氢氧化钠溶液和氯化钢溶液,分别利用溶液中的0H- 和Ba2+,分别与Mg?+ 和SCV-结合成沉淀,从而除去Mg2+ 和SO,、 小红用一种试剂代替氢氧化钠和氯化领两种试剂也能达成实验目的,该试剂是:Ba(OH) 2溶液,故填:Ba (OH) 2溶液3)①碳酸氢钠俗名是小苏打,由流程HI知,碳酸氢钠是从滤液A 中析惘的晶体,所以滤液A - 定是碳酸氢钠的饱和溶液,故填:是②由流程山知,碳酸氢钠灼烧生成碳酸钠、水和二氧化碳,则气体X 是二氧化碳:饱和食盐水、二氧化碳和氨气反应生成氯化镂和碳酸氢钠,反应的化学方程式为:NaCl+H2O+CO2+NH,=NH4Cl+NaHCO3 4-,填:NaCI+H2O+CO2+NH,=NH4Cl+NaHCO, J 。
4)中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应,流程IV中发生中和反应的是盐酸与氢氧化镁反应生成氯化镁和水,反应的化学方程式为:2HC1+Mg (OH)2=MgCl2+ 2 H ,O ,故填:2HC1+Mg (OH)2=MgCl2+2H2O o【 点睛】本题考查的是物质的制备,正确解答的关键是读懂图、熟知粗盐提纯及酸、碱、盐的化学性质。
