2024年江苏省苏州市中考化学考前专练-工业流程(原卷版+解析版)

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名称 2024年江苏省苏州市中考化学考前专练-工业流程(原卷版+解析版)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2024-04-21 17:36:11

文档简介

2024年江苏省苏州市中考化学考前专练-工业流程
1.碳酸钡是一种重要的化工产品,某厂用含二氧化硅杂质的碳酸钡原料生产碳酸钡产品,采用了如图的工业流程(查资料:)。
(1)操作 1 和操作 2 的名称 。
(2)为了节约资源,该过程中的生成物可直接应用于流程的是 (填名称)。
(3)物质 B 是 (填“稀硫酸”或“稀盐酸”)。
(4)操作3是洗涤、干燥,检验固体A是否洗涤干净的化学方程式是 。
【答案】(1)过滤
(2)二氧化碳
(3)稀盐酸
(4)
【解析】(1)由流程图可知:操作 1 和操作 2 将固体和液体分开,故为过滤。
(2)由流程图可知:加入过量B的时候生成二氧化碳,操作1后又向氯化钡溶液中加入二氧化碳,故为了节约资源,该过程中的生成物可直接应用于流程的是二氧化碳。
(3)由流程图可知:向碳酸钡(含二氧化硅杂质)中加入B后,经操作1得到氯化钡溶液和二氧化硅,氯化钡中有氯元素,且硫酸与氯化钡会反应生成硫酸钡沉淀,故物质 B 是稀盐酸。
(4)由题意资料可知:氯化钡溶液加氢氧化钾和二氧化碳会生成碳酸钡沉淀和氯化钾和水,故固体A应为碳酸钡,故检验固体A洗涤干净就是检验固体A中无氯化钾残留,硝酸银可以与氯化钾反应生成氯化银沉淀和硝酸钾,故检验固体A是否洗涤干净的化学方程式是KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3。
2.实验室以为原料制备少量高纯的流程如下:
已知:①反应Ⅰ的化学方程式:;
②均难溶于水,在时开始分解。
(1)反应Ⅰ属于 反应(填基本反应类型)。
(2)流程中“操作”的名称为 。
(3)反应Ⅱ的化学方程式为 。反应Ⅱ需控制溶液的酸碱性,若碱性过强,粗产品中将混有 (填化学式)。
(4)验证粗产品表面附着有杂质:取样品少许,向其中加入水,搅拌、过滤,向滤液中加入适量的 (填化学式)溶液,有白色沉淀产生。
(5)为获得高纯,需选择“低温”干燥的原因是 。
【答案】(1)化合反应
(2)过滤
(3) MnSO4+2NaHCO3=MnCO3↓+Na2SO4+H2O+CO2↑ Mn(OH)2
(4)BaCl2/Ba(NO3)2
(5)MnCO3在100℃时开始分解,避免碳酸锰分解
【解析】(1)由题文可知,反应Ⅰ是二氧化锰与二氧化硫反应生成硫酸锰,是两种物质生成一种新物质的反应,符合化合反应的特点,属于化合反应,故填化合反应。
(2)由题文可知,流程中的操作将难溶性固体碳酸锰与液体进行了分离,为过滤操作,故填过滤。
(3)由图可知,反应Ⅱ是硫酸锰与碳酸氢钠反应生成碳酸锰、硫酸钠、水和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:MnSO4+2NaHCO3=MnCO3↓+Na2SO4+H2O+CO2↑;
若碱性过强,锰离子与氢氧根离子结合生成难溶性的Mn(OH)2固体,故填Mn(OH)2。
(4)硫酸钠中的硫酸根离子能够与可溶性钡盐溶液中的钡离子结合生成硫酸钡的白色沉淀,所以加入的溶液是BaCl2或Ba(NO3)2溶液,故填BaCl2或Ba(NO3)2。
(5)MnCO3在100℃时开始分解,所以为获得高纯碳酸锰,需选择“低温”干燥,避免碳酸锰分解,故填MnCO3在100℃时开始分解。
3.涂覆在铺路石表面的TiO2可净化路面空气。实验室制备TiO2的流程如下:
(1)焙炒时,钛铁矿的主要成分FeTiO3在蒸发皿(如图)中发生反应,。实验中用沙浴加热,图中还缺少的玻璃仪器是 。
(2)焙炒物冷却后,加水溶解浸取。
①浸取时,水温易升高的原因是 。
②浸取后,混合物经 (填操作名称)弃去废渣,得到浸出液。
(3)浸出液除铁后,所得滤液中含TiOSO4和H2SO4。加热煮沸滤液,TiOSO4和水反应生成H2TiO3沉淀和H2SO4,该反应的化学方程式为 。
(4)煅烧H2TiO3沉淀得产品TiO2。整个实验流程中可循环利用的物质除水外,还有 。
【答案】(1)玻璃棒
(2) 焙炒物中多余的浓硫酸与水混合,产生大量热 过滤
(3)
(4)H2SO4/硫酸
【解析】(1)为使反应物受热均匀,用玻璃棒搅拌反应物,所以图中还缺少的玻璃仪器是玻璃棒;
(2)①浸取时,水温易升高的原因是:焙炒物中多余的浓硫酸与水混合,产生大量热;
②过滤是分离固液的操作,所以浸取后,混合物经过滤弃去废渣,得到浸出液;
(3)加热煮沸滤液,TiOSO4和水反应生成H2TiO3沉淀和H2SO4,该反应方程式为:

(4)在焙炒钛铁矿过程中,用浓硫酸作为反应物,而浸出液除铁后,所得滤液中含TiOSO4和H2SO4,加热煮沸滤液,TiOSO4和水反应生成H2TiO3沉淀和H2SO4,所以整个实验流程中可循环利用的物质除水外,还有硫酸。
4.废旧手机的电路板中含有铝、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。现设计如下实验,以回收其中的铜。
已知:,不考虑金、银发生类似反应,每一步反应假设完全。
(1)将电路板粉碎成粉末的目的是 。
(2)步骤①加入硫酸至过量,是为了充分除去电路板中的 和 。
(3)过滤后滤液依然浑浊,可能的原因是 (写一个即可)。
(4)步骤②中的实验现象是:固体部分溶解,溶液由无色 色。步骤②得到的滤渣是 。
(5)步骤④发生反应的化学方程式是 ,该反应的基本类型为 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积
(2) 铝 铁
(3)滤纸破损(合理即可)
(4) 蓝 金、银
(5) 置换反应
【解析】(1)将电路板粉碎成粉末,能增大反应物的接触面积,使其充分反应。
(2)在金属活动性顺序中,铝>铁>(氢)>铜>银>金,则铝、铁能和硫酸反应,步骤①中加入过量的硫酸,能除去铁和铝。
(3)若过滤后滤液仍浑浊,可能原因为:滤纸破损(滤液直接流出)、或仪器不干净、或漏斗中的液面高于滤纸边缘(液体从滤纸和漏斗之间流出)等。
(4)由于铜和过氧化氢、硫酸反应生成硫酸铜和水,则步骤②可观察到固体部分溶解,溶液由无色变为蓝色;
步骤②能除去铜,则得到的滤渣为银、金。
(5)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,则步骤③得到的滤渣为铜和过量的铁,铁能和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,则步骤④反应的化学方程式为:;
该反应为一种化合物和一种单质反应生成另一种单质和化合物的反应,属于置换反应。
5.实验室以软锰矿(主要含的矿石)为原料制备的流程如下:

(1)催化分解的化学反应方程式为 。
(2)“酸浸”时,为使软锰矿充分反应,可采取的措施有 (写一条)。
(3)“沉锰”反应为。加热温度不能过高的原因是 。
(4)在空气中“煅烧”会生成不同的锰氧化物,各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图所示。
①370~410℃发生主要反应为。该反应属于基本反应类型中的 反应。
②已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的,与混合均匀,充分加热后冷却,溶解、过滤、洗涤、烘干后称量,发现固体质量减少。质量减少的主要原因是 。
【答案】(1)
(2)搅拌;粉碎;加热;适当提高酸的浓度等
(3)防止分解
(4) 化合 温度高于450℃时,会分解成和O2
【解析】(1)加热条件下MnO2催化分解KClO3生成氯化钾和氧气,化学反应方程式为。故填:。
(2)“酸浸”时,搅拌、粉碎、加热、适当提高酸的浓度等措施,都能使软锰矿充分反应。故填:搅拌;粉碎;加热;适当提高酸的浓度等。
(3)由于反应物NH4HCO3受热易分解,所以为防止NH4HCO3分解,“沉锰”反应加热温度不能过高。故填:防止NH4HCO3分解。
(4)①370~410℃发生主要反应为。该反应符合化合反应多变一的特征,所以该反应属于基本反应类型中的化合反应。故填:化合。
②酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。据图可知,温度高于450℃时,MnO2会分解成Mn2O3和O2,所以MnO2质量减少。故填:温度高于450℃时,MnO2会分解成Mn2O3和O2。
6.是一种重要的食品添加剂。某兴趣小组同学查找到以黄铁矿(主要成分是)为主要原料制备的主要流程如图1。
(1)实验前将黄铁矿预处理成粉末,目的是 ,实验室中进行此操作,用到的仪器名称是 。
(2)“焙烧”是将与氧气反应产生氧化铁和二氧化硫,请书写对应方程式 。
(3)在上述流程中产生的气体直接排放造成的大气污染问题是 。(填序号)
a.臭氧层空洞 b.温室效应 c.酸雨
(4)写出加入过量铁(铁与硫酸反应忽略)时发生的化学反应方程式 。
(5)为了验证的性质,小李同学收集焙烧后的,并将之通入如图2所示的装置中,实验的现象 ,该实验设计有1个明显的缺陷,弥补该缺陷的方案是 。

【答案】(1) 增大反应物之间的接触面积,加快反应速率 研钵
(2)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(3)c
(4)Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4
(5) 溶液由紫红色变为无色 尾部放盛有氢氧化钠溶液的装置
【解析】(1)黄铁矿预处理成粉末,目的是增大反应物之间的接触面积,加快反应速率;粉碎固体一般在研钵中进行,用到的仪器名称是研钵。
(2)FeS2和氧气在高温条件下反应产生氧化铁和二氧化硫,该反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。
(3)SO2可以和水反应生成酸性物质,直接排放会导致酸雨,故选c。
(4)加入过量铁时,铁和氧化铁与硫酸反应生成的硫酸铁发生反应生成硫酸亚铁,该反应的化学方程式为Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。
(5)SO2能和高锰酸钾溶液发生反应,故图2的实验现象为溶液由紫红色变为无色。SO2是大气污染物,应该用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气。
7.化学社团模拟工业上用重晶石(主要成分为硫酸钡)制备碳酸钡,制备流程如图所示。
(1)反应1的化学方程式为BaSO4+2CBaS+2X↑,其中物质X的化学式为 。
(2)操作1的名称是 。
(3)硫化钡在水中的溶解度数据如表所示
温度(℃) 20 40 60 80
硫化钡的溶解度(g/100g水) 7.86 14.9 22.7 49.9
若黑灰中含有14.97g硫化钡,用80℃的水将其完全溶解,至少需要加水 g。化学社团选用热水溶解硫化钡的目的是 。
(4)反应2属于复分解反应,请写出该反应的化学方程式 。
(5)设计实验方案证明制得的碳酸钡中不含硫酸钡,请简述操作、现象和推论。 。
【答案】(1)CO2
(2)过滤
(3) 30 使用热水,温度较高,硫化钡的溶解度大,可以加速溶解
(4)
(5)取样于试管中,加入适量稀盐酸,固体不溶解,说明碳酸钡中不含硫酸钡
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含Ba、S、O、C的个数分别是1、1、4、2,生成物中含Ba、S、O、C的个数分别是1、1、0、0,故生成物中还应含4个O、2个C,故X的化学式为:CO2;
(2)由图可知,操作1实现了固液分离,名称是过滤;
(3)80℃时,硫化钡的溶解度为49.9g,设用80℃的水将14.97g硫化钡完全溶解,需要加水的质量为x,则,x=30g;
硫化钡的溶解度随温度的升高而增加,化学社团选用热水溶解硫化钡的目的是:使用热水,温度较高,硫化钡的溶解度大,可以加速溶解;
(4)反应2属于复分解反应,复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,故该反应为硫化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和硫化钠,该反应的化学方程式为:;
(5)碳酸钡能与稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,硫酸钡和稀盐酸不反应,故设计实验:取样于试管中,加入适量稀盐酸,固体不溶解,说明碳酸钡中不含硫酸钡。
8.城市园林中常使用白云石布置景观,其主要成分为,还含有少量的杂质(不溶于水且不参与反应)。现利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁,流程图如下。
已知:①煅烧分解生成CaO、MgO和,煅烧分解生成MgO和;
②在“浸镁”流程中,反应原理为。
(1)在“浸钙”流程中,发生了两个反应:反应: (写出化学方程式);反应:。
(2)在“沉钙”流程中,发生的化学方程式是 。
(3)此流程未涉及的基本反应类型为 。
(4)流程中除水、、外,还可以循环利用的物质是 。
(5)制备过程中有20%的镁元素损失,最终获得6.4t的MgO,则使用纯度为92.0%的白云石质量为 t。
【答案】(1)CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)CaCl2 +2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl
(3)置换反应
(4)CO2、NH3/二氧化碳、氨气
(5)40.0
【解析】(1)CaMg(CO3)2煅烧分解生成CaO、MgO和CO2,故在“浸钙”流程中,首先氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2;然后氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水。
(2)流程中“沉钙”是氯化钙、氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸钙和氯化铵,反应的化学方程式为:CaCl2 +2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl;
(3)CaMg(CO3)2煅烧时可分解产生三种氧化物,属于分解反应,浸钙时氧化钙和水反应生成氢氧化钙,属于化合反应,氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水,属于复分解反应,沉镁时硫酸镁和碳酸铵反应生成碳酸镁沉淀和硫酸铵,属于复分解反应,MgCO3煅烧分解生成MgO和CO2,属于分解反应,所
以整个流程中没有单质和化合物相互作用生成另一种单质和化合物的反应,故流程未涉及的基本反应类型为置换反应。
(4)CO2、NH3既是生成物又是反应物,可以循环利用;
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,则CaMg(CO3)2纯度为92.0%的白云石质量为。
9.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型高效水处理剂。一种以FeCO3为原料制备K2FeO4的流程如下:
已知:Na2FeO4在中性和酸性条件下易分解。
(1)“酸浸”时发生反应的化学方程式为 。
(2)“氧化”时FeSO4与NaOH、NaClO反应转化为Na2FeO4
①Na2FeO4中铁元素的化合价为 。
②该过程中需加入过量NaOH,其目的是 。
(3)“转化”时发生的反应为Na2FeO4+2KOH═K2FeO4+2NaOH,该反应属于基本反应类型中的 反应。
(4)“操作”的名称是 。
(5)K2FeO4净水时生成的胶状物具有疏松多孔的网状结构,可 悬浮于水中的杂质,使之从水中沉降出来。
【答案】(1)H2SO4+FeCO3=FeSO4+CO2↑+H2O
(2) +6 中和过量的硫酸
(3)复分解
(4)过滤
(5)吸附
【解析】(1)“酸浸”时稀硫酸与碳酸亚铁反应生成了硫酸亚铁、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:H2SO4+FeCO3=FeSO4+CO2↑+H2O;
(2)①Na2FeO4中钠的化合价为+1价,氧的化合价为﹣2价,由化合物中各元素正负化合价代数和为0可知铁元素的化合价为+6;
②由于“酸浸”时有剩余的酸,该过程中需加入过量NaOH,其目的是中和过量的硫酸;
(3)“转化”时发生的反应为Na2 FeO4+2KOH═K2FeO4+2NaOH,该反应由两种化合物交换成分生成了两种新的化合物,基本反应类型为复分解反应;
(4)“操作”能将固液分开,名称是过滤;
(5)K2FeO4净水时生成的胶状物具有疏松多孔的网状结构,具有良好吸附性,可吸附悬浮于水中的杂质,使之从水中沉降出来。
10.锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物,其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰(MnSO4)制备Mn3O4的流程如下:
(1)“沉淀”反应是。该反应的基本类型为 。
(2)写出“过滤”所得滤液的一种用途: 。
(3)将Mn(OH)2加水“打浆”制成悬浊液,可加快“氧化”反应速率的原因是 。
(4)“氧化”时,Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4,该反应的化学方程式为 。
(5)通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。
①通空气8小时左右,所得固体几乎全部为Mn3O4.推出该结论的依据是 。
②通空气超过8小时,产物中锰元素质量分数减小的原因是 。
【答案】(1)复分解反应
(2)作氮肥
(3)增大氢氧化锰与氧气接触面积
(4)
(5) Mn3O4中锰元素的质量分数约为 部分Mn3O4转化为更高价态的锰的氧化物(或部分Mn3O4转化为Mn2O3.MnO2)
【解析】(1)氨水可电离出铵根离子和氢氧根离子,根据反应可知硫酸锰和氨水反应生成氢氧化锰和硫酸铵,属于两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应即复分解反应,故填:复分解反应;
(2)根据题意可知,过滤后的滤液中含有硫酸铵,硫酸铵含有氮元素属于氮肥,故填:作氮肥;
(3)将氢氧化锰加水“打浆”制成悬浊液,可以在通入空气是与氧气充分接触从而加快“氧化”反应速率,故填:增大氢氧化锰与氧气接触面积;
(4)氢氧化锰与空气中的氧气在60℃条件下反应生成四氧化三锰和水,化学方程式为:;
(5)①硫酸锰中锰元素的质量分数是,如图通空气8小时左右,所得固体中锰元素质量分数也是,故说明此时所得固体几乎全部为Mn3O4;
②通空气超过8小时,产物中锰元素质量分数减小的原因是:部分Mn3O4转化为更高价态的锰的氧化物(或部分Mn3O4转化为Mn2O3.MnO2)
11.孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含有少低SiO2、Fe2O3,以孔雀石为原料制取胆矾(CuSO4·5H2O) 的部分工艺流程如下图。
已知:①SiO2难溶于水、不与稀硫酸反应。
②各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe3+ 2.7 3.7
Cu2+ 5.2 6.4
回答下列问题:
(1)过滤Ⅰ所得滤液中的溶质有CuSO4、 (写化学式)。
(2)流程中的稀硫酸可用浓硫酸稀释而得,要把50g质量分数为98%的浓硫酸稀释为20%的稀硫酸,需要水的质量为 g。
(3)操作中加入CuO的目的是通过调节溶液的pH,使Fe2+沉淀而Cu2+不沉淀,pH应控制在 范围之间,不选用NaOH的原因是 。
(4)操作Ⅱ包括蒸发浓缩、 、过滤等。
(5)写出Cu2(OH)2CO3与稀硫酸反应的化学方程式: 。
【答案】(1)H2SO4、Fe2(SO4)3
(2)195
(3) 3.7~5.2 生成新的杂质
(4)冷却结晶
(5)Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑
【解析】(1)由于碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜和水和二氧化碳,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,同时硫酸是过量,所以滤液中的溶质有生成的CuSO 4和Fe2(SO4)3以及剩余的H2SO4。
(2)流程中的稀硫酸可用浓硫酸稀释而得,要把50g质量分数为98%的浓硫酸稀释为20%的稀硫酸,根据稀释过程中溶质的质量不变可得需要水的质量为。
(3)①、操作Ⅰ中加入CuO的目的是通过调节溶液的pH,使Fe3+沉淀而Cu2+不沉淀,根据给出的数据可以pH应控制在 3.7~5.2范围之间;
②、由于实验最终目的是得到硫酸铜晶体,加氢氧化钠会与硫酸铁反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠,引入新的杂质硫酸钠,故不选用NaOH的原因是生成新的杂质。
(4)由于最终得到的是水合物,为避免晶体脱水,不能采用蒸发得到晶体,而是蒸发浓缩,冷却结晶,然后过滤等。
(5)Cu2(OH)2CO3与稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,对应的化学方程式:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑。
12.硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸:亚铁晶体的流程如
下:
已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为。
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污,用热的碳酸钠溶液浸泡,过滤,再用蒸馏水洗涤2-3次。取最后一次洗涤液,测其pH,若pH= ,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: 。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是 。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是 。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 ,便于结晶。
(4)含量测定:准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中,加蒸馏水完全溶解,加入稀硫酸,滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(该高锰酸钾溶液密度近似为1g·mL-1)。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量 (结果用百分数表示,保留一位小数)。
已知:高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为 (相对分子质量;FeSO4-152,KMnO4-158)
【答案】 7 反应速率太慢,结晶步骤能耗过多 氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁 形成热的饱和溶液 53.9%
【解析】(1) pH>7显碱性,pH=7显中性,pH<7显酸性;碳酸钠溶液显碱性,取最后一次洗涤液,测其pH,若pH=7,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)①铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是不但反应速率太慢,而且溶液中溶剂水过多导致结晶步骤能耗过多。
③已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为。故废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的自的是减少溶剂水的量,形成热的饱和溶液,便于结晶。
(4)解:高锰酸钾溶液中溶质质量为20.00mL×1g·mL-1×1.58%=0.316g
设该样品中硫酸亚铁的含量为x
答:该样品中硫酸亚铁的含量为53.9%。
13.蛇纹石矿可以看做由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如图所示:
查阅资料:A.几种物质沉淀和溶解时的pH如坐标图像所示;
B.难溶性碱加热会生成两种氧化物,各元素化合价都不变。
(1)蛇纹石加酸溶解的反应方程式是  (只写一个反应即可)。
(2)进行环节Ⅰ时,需控制溶液pH=6~7(有关沉淀与溶液pH的关系见如图),此时没有产生沉淀的离子是 (写离子符号)。Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量,可能导致 、 。
(3)从沉淀混合物A中经过一些操作可提取红色氧化物作颜料,具体操作是:先向沉淀物A中加入氢氧化钠溶液调节pH>13,然后过滤、洗涤、 (填写实验操作名称),得到的红色氧化物是Fe2O3。
(4)物质循环使用,能节约资源。上述实验中,可以循环使用的物质是 。
【答案】(1)
(2) Mg2+ Al(OH)3沉淀溶解 镁离子与氢氧化钙反应产生Mg(OH)2沉淀
(3)灼烧
(4)二氧化碳/CO2
【解析】(1)酸与金属氧化物反应生成盐和水,盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水,该反应化学方程式:;
(2)根据图示信息可知,进行环节Ⅰ时,需控制溶液pH=6~7(有关沉淀与溶液pH的关系见如图),此时铁离子、铝离子均产生沉淀,而镁离子在pH>8开始沉淀,所以没有产生沉淀的离子是Mg2+;氢氧化铝与强碱反应生成偏铝酸钙溶液,所以Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量,可能导致Al(OH)3沉淀溶解,镁离子与氢氧化钙反应产生Mg(OH)2沉淀;
(3)沉淀混合物A中经过一些操作可提取红色氧化物作颜料,具体操作是:先向沉淀物A中加入氢氧化钠溶液调节pH>13,然后过滤、洗涤、灼烧,氢氧化铁受热分解得到氧化铁;
(4)根据流程可知,步骤Ⅱ中通入二氧化碳,碳酸氢镁受热分解产生二氧化碳,因此可以循环使用的物质是CO2。
14.我国将力争2060年前实现碳中和。的捕捉是减少碳排放的措施之一。
(1)一种利用溶液捕捉的过程如图所示。
①捕捉室中溶液常呈雾状喷出,优点是 。
②“反应分离"环节发生的反应有:, 。该环节分离物质采用的方法是 。
③该过程中可以循环利用的物质是 。
(2)固体也可以捕捉回收。研究表明热分解制得的疏松多孔,具有良好的捕捉性能。取进行加热,固体质量随温度变化如图。
①写出范围内分解反应的化学方程式: 。(的相对分子质量:146)
②据图分析,捕捉的反应温度应 (填高于或低于)。
【答案】(1) 增大接触面积,使反应充分进行 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 过滤 NaOH和CaO
(2) CaC2O4 CaCO3+CO↑ 低于
【解析】(1)①捕捉室中 NaOH 溶液常呈雾状喷出,增大了氢氧化钠溶液与二氧化碳的接触面积,加快了反应速度,使反应充分进行;
②“反应分离”环节中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则发生的反应是:CaO+H2O=Ca(OH)2 、Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
“反应分离”环节分离物质是碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液,所以是分离固体和液体,故采用过滤方法;
③CaO和NaOH既是反应物又是生成物,故两者可循环利用。
(2)①CaC2O4 H2O中含有水的质量=1.46g××100%=0.18g,因此脱去水后质量为1.28g,所以400~600℃时只要草酸钙分解,草酸钙质量为1.28g,草酸钙分解生成碳酸钙,设碳酸钙质量为m,1.28g××100%=m××100%,m=1g,固体减少的质量为生成气体质量,正好为1.28g-1.00g=0.28g,1.28g草酸钙减少一个碳原子和一个氧原子质量也是0.28g,所以生成气体为一氧化碳,所以草酸钙在400-600℃温度分解反应生成碳酸钙和一氧化碳,化学方程式为;
②600-800℃时固体为碳酸钙,高于800℃后碳酸钙再加热分解生成氧化钙和二氧化碳,因此CaO 捕捉 CO2 的反应温度应低于800℃,避免碳酸钙分解。
15.某氮肥厂用煤、空气和水为原料合成氨气(NH3),同时可得到副产品碳酸氢铵。其工艺流程如图所
示:
回答下列有关问题:
(1)煤加入煤气发生炉前需经过粉碎处理,其目的是 。
(2)“合成塔”中发生反应的化学方程式是 。
(3)部分氨气通入“碳化塔”的目的是 。
(4)氨气被广泛认为是未来理想的零碳燃料,其燃烧的微观示意图如图所示。
①参加反应的甲、乙分子个数比是 。
②该反应属于 (填基本反应类型)反应。
【答案】(1)使反应更快更充分
(2)
(3)除去气体中的CO2
(4) 4:3 置换反应
【解析】(1)反应物接触面积越大,反应速度越快,反应越充分。所以煤经过粉碎处理的目的是使反应更快更充分。
(2)“合成塔”中进入的有氮气和氢气,条件是高温、高压和催化剂,生成物还是氨气,所以化学方程式为。
(3)从产物碳酸氢铵分析,氨气参与了反应,还有含碳的物质参与了反应。从进入碳化塔的物质有二氧化碳、氮气、氢气及还要加入水,进入合成塔的气体只有氮气和氢气,没有了二氧化碳可知,部分氨气通
入“碳化塔”的目的是除去气体中的CO2;
(4)①从微观示意图可知,发生的反应为。所以参加反应的甲、乙分子个数比是4:3;
②该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应,是置换反应。
16.氧化钙和甲醇是重要的化工原料,可用电解水制氢联合制备氧化钙和甲醇(化学式CH4O),制备流程如图所示:
(1)列举一种绿色能源 。
(2)电解水生成氢气的电极连接的是电源 (选填“正极”或“负极”),写出高温分解碳酸钙的化学方程式 。
(3)反应1中第二个反应是氢气和碳酸钙分解的气体产物继续反应,该反应体现了氢气的化学性质是 ,该流程中可以循环利用的物质是 。
(4)反应2属于化合反应,写出反应2的化学方程式 。
(5)该流程中理论上制得氧化钙和甲醇的质量之比为 。
【答案】(1)风能或太阳能等(合理即可)
(2) 负极
(3) 还原性 水/H2O
(4)
(5)7:4
【解析】(1)人们正在利用和开发的绿色能源有氢能、太阳能、风能、潮汐能、核能等;
(2)电解水实验中,根据“正氧负氢”,故生成氢气的电极连接的是电源负极;
高温分解碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为:;
(3)反应1中第二个反应是氢气和碳酸钙分解的气体产物(二氧化碳)继续反应,生成一氧化碳和物质X,根据反应前后元素种类不变,则X为水,该反应中氢气得到氧,发生氧化反应,则该反应体现了氢气的化学性质是还原性;
该流程中水既是反应物,又是生成物,可以循环利用;
(4)化合反应是两种或两种以上物质反应生成一种物质,由图可知反应2为一氧化碳与氢气在275℃和催化剂的条件下反应生产甲醇,化学方程式为:;
(5)一个甲醇分子中含有一个碳原子,一个氧化钙分子中含有一个钙原子,由图可知生成氧化钙中的钙元素等于碳酸钙中的钙元素,生成甲醇中的碳元素等于碳酸钙中的碳元素,碳酸钙中钙原子和碳原子的个数比为1:1,故理论上制得氧化钙和甲醇的物质的量之比为1:1;则制得氧化钙和甲醇的质量之比为(40+16):(12+1×4+16)=7:4。
17.电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含有MgO等杂质]是一种工业废渣,以它为原料可生产纳米碳酸钙,制备方案如下:
已知:①NH4Cl溶液显酸性;
②“浸取”时的主要反应为;
③“碳化”时的主要反应为。
(1)电石渣久置在空气中会产生一定量的碱式碳酸钙[Ca3(OH)2(CO3)n],化学式中的n为 。
(2)用不同质量分数的NH4Cl溶液浸取电石渣时,Ca元素提取率和Mg元素去除率的数值如图所示,你认为较适宜的NH4Cl质量分数是 。
(3)浸取时,向浸取液中滴加氨水调节pH,将镁元素全部沉淀,则操作1为 (填操作名称)。
(4)工业上将操作1所得溶液碱化后,进行喷雾碳化,碳化塔的构造如图所示,CO2从 处通入(填“A”或“B”),其目的是 。
(5)测得不同温度下碳化反应所需时间如下表(其他条件相同):
温度 反应液浑浊所需时间(单位:秒) 反应完全所需时间(单位:分钟)
20℃ 480 >180
40℃ 120 180
60℃ 1 50
80℃ 1 68
实际碳化反应的温度采用了60℃,温度不宜过高的原因可能是 (写出一条即可)。
(6)该工艺流程的核心反应在“浸取”和“碳化”这两步,请书写由Ca(OH)2制备碳酸钙的总反应方程式 。结合制备方案判断可循环利用的物质为 。
(7)用电石渣[Ca(OH)2质量分数92.5%]制备1tCaCO3,计算所需电石渣的质量(写出计算过程)。 。
【答案】(1)2
(2)10%
(3)过滤
(4) A 增大溶液与二氧化碳的接触面积,使碱化的溶液与二氧化碳充分反应
(5)温度越高二氧化碳的溶解度越小(或温度越高,氨水越易分解,挥发出氨气)
(6) Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O NH4Cl、
(7)解:设所需电石渣的质量为x。
x=0.8t
答:制备1tCaCO3需电石渣的质量为0.8t。
【解析】(1)碱式碳酸钙的化学式为Ca3(OH)2(CO3)n,根据化合物中元素化合价的代数和为0,钙显+2价,氢氧根显-1价,碳酸根显-2价,则(+2)×3+(-1)×2+(-2)×n=0,n=2。
(2)根据图示,当用质量分数为10%的NH4Cl溶液浸取电石渣时,Ca元素提取率最高,同时Mg元素去除率也比较高,故较适宜的NH4Cl质量分数是10%。
(3)通过操作1将镁元素产生的沉淀与溶液分离,该操作为过滤。
(4)根据碳化塔的结构,如果二氧化碳从顶部B处通入,二氧化碳会从塔上部废气排出口排出,因此正确的操作是溶液从B处以雾状喷入,二氧化碳从A处通入,其目的是:增大溶液与二氧化碳的接触面积,使碱化的溶液与二氧化碳充分反应。
(5)由表可知,60℃时完全反应所需时间最少, 80℃比60℃时完全反应所需时间更多,其原因有:①二氧化碳气体的溶解度随温度的升高而减小,溶解在溶液中的二氧化碳减少,导致完全反应所需反应时间增加;②温度越高,氨水分解的速率越大,氨气挥发,溶液的碱性变弱,吸收二氧化碳的效果变差,完全反应所需的时间增加。
(6)“浸取”过程中发生的反应是:,“碳化”过程中发生的反应是:。将这两个反应合并,由Ca(OH)2制备碳酸钙的总反应方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。该制备方案中,“浸取”时生成氨水,氨水在碱化时可循环使用,“碳化”时生成氯化铵,氯化铵在“浸取”时可循环使用。故本方案中可循环利用的物质为:NH4Cl、 (或NH3)。
(7)见答案。
18.某化工厂以废金属(主要成分为Fe和Cu,表面有少量油污)为原料回收海绵铜,并制备氯化铁的工艺流程如图所示。
已知:易溶于水且不与氢氧化钠反应,在“氧化”中起催化作用,该反应的化学方程式为:
回答下列问题:
(1)废金属回收利用是保护金属资源的有效途径之一,它有利于 。
(2)“洗涤”的目的是去除废金属表面的油污,试剂X最好选用 (填标号)。
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.稀硫酸
(3)“酸浸”中发生反应的化学方程式为 。
(4)在“氧化”过程中,反应前后化合价发生变化的元素有 (写元素符号)。
(5)向“滤渣乙”中加入适量盐酸,发生的化学反应方程式为 。最后得到的溶液为 色。
(6)现有100t含铁为28%的废金属,利用上述流程制备溶液,若过程中铁元素无损失,最后得到的溶液中的质量为 t。
【答案】(1)保护金属资源
(2)b
(3)
(4)O、Fe
(5) 黄/浅黄
(6)81.25
【分析】废金属(主要成分为Fe和Cu,表面有少量油污)为原料回收海绵铜,加入试剂X洗涤,除去表面少量油污,加入足量盐酸,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铜和盐酸不反应,过滤得到海绵铜,氯化亚铁、氧气和盐酸再亚硝酸钠催化下反应生成氯化铁和水,氯化铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,滤液甲是氯化钠溶液,滤渣乙是氢氧化铁,氢氧化铁和适量盐酸反应得到氯化铁溶液。
【解析】(1)废金属回收利用是保护金属资源的有效途径之一,它有利于保护金属资源。
(2)碱性溶液能除去油污,水不能溶解油污,酸也不行;
故选:b
(3)“酸浸”是指铁和盐酸溶液反应生成氯化亚铁和氢气,该反应化学方程式:。
(4)在“氧化”过程中,是指,反应前铁元素化合价为+2,氧气中氧元素化合价为0,反应后铁元素化合价为+3,水中氧元素化合价为-2,反应前后化合价发生变化的元素有Fe、O。
(5)向“滤渣乙”中加入适量盐酸,是指氢氧化铁和盐酸溶液反应生成氯化铁和水,该反应化学方程式:,氯化铁溶液显黄色,最后得到的溶液为黄色。
(6)依据质量守恒定律可知:化学变化前后元素的种类不变,中的铁元素来源于100t含铁为28%的废金属中铁元素,最后得到的溶液中的质量=。
19.钨(W)是一种重要的战略资源。下图是生产钨的一种工业流程。
已知:
①白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4),还含有CaO、SiO2等。
②碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
③浸出率是衡量在浸取过程中,固体中可溶性物质溶入浸出液中的百分率的指标。浸出率越高,金属的提
取率就越好。
请回答下列问题:
(1)操作1粉碎白钨矿的目的是 。
(2)“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率,但温度不宜太高,原因是 。
(3)操作2所得滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
(4)氨水(NH3·H2O)与钨酸发生反应的化学方程式为 。
(5)操作3的名称是 。
(6)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨,此处不宜用焦炭代替氢气的原因是 。
【答案】(1)增大接触面积,使反应更加充分
(2)温度太高,盐酸挥发太快,降低浸出率
(3)CaC12、HCl
(4)
(5)过滤
(6)碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨
【解析】(1)操作1中粉碎白钨矿的目的是增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;
(2)盐酸具有挥发性,“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率,但温度不宜太高,原因为温度太高,加速盐酸挥发,降低浸出率;
(3)操作2后,得到H2WO4、SiO2,稀盐酸会与氧化钙,CaWO4反应,则操作2所得滤液中一定含有的阳离子是Ca2+,因为加入过量盐酸,所以滤液中还含有H+,所得滤液中一定含有的溶质是CaC12、HCl;
(4)氨水(NH3·H2O)与钨酸发生中和反应,生成(NH4)2WO4和的水,化学方程式为:2NH3·H2O+H2WO4= (NH4)2WO4+2H2O。
(5)操作3能将固体与液体分离,其名称是过滤;
(6)根据题中提供的信息可知,用氢气还原WO3可获得高纯度的钨,此处不宜用焦炭代替氢气的原因是碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
20.明末清初宋应星所著《天工开物》中最早介绍了黄铜的冶炼方法:“凡铜供世用,出山与出炉,只有赤铜。以炉甘石(主要成分为)或倭铅(Zn)参和,转色为黄铜。”以下是模拟黄铜生产的工艺流程图。
根据图文回答下列问题:
(1)流程中“粉碎”炉甘石的目的是 。
(2)黄铜是铜和 的合金。
(3)加入木炭粉,是利用木炭粉的 性。
(4)氧化锌、碳酸锌都有一定的抑菌活性,都可作为外用药使用,说明起抑菌作用的有效成分可能是 (填“锌单质”或“锌元素”)。
(5)用炉甘石“火法”冶锌的工艺原理为,则X的化学式为 。
(6)已知ZnCO3在高温条件下可分解为ZnO,分解的原理与高温煅烧CaCO3相似,请写出高温炉内碳酸锌分解的化学方程式 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更快更充分
(2)锌/Zn
(3)还原
(4)锌元素
(5)CO
(6)
【解析】(1)将炉甘石粉碎是为了增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;
(2)黄铜是铜和锌的合金;
(3)加入木炭粉,碳和金属氧化物反应,夺走了了氧元素,体现了木炭粉的还原性;
(4)氧化锌、碳酸锌中都含有锌元素,则说明起抑菌作用的有效成分可能是锌元素;
(5)根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前有1个Zn、3个C、3个O,反应后有1个Zn,则3X中有3个C和3个O,X的化学式为CO;
(6)碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,碳酸锌的分解原理和高温煅烧碳酸钙相似,则碳酸锌高温
分解生成氧化锌和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
21.水产养殖中常用过氧化钙(CaO2)作供氧剂。CaO2 8H2O是一种白色固体,难溶于水和乙醇,且不与乙醇发生化学反应,加热至130℃时逐渐变为无水CaO2,实验室可用碳酸钙制取CaO2 8H2O,再经脱水制得CaO2,其制备流程如图所示。
(1)反应2的化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3 H2O+6H2O=CaO2 8H2O↓+2X,X的化学式为 ,该反应要在低温下进行的原因是 。
(2)操作a的名称是 ,副产品的一种用途是 。
(3)“水洗”的目的是 ,“乙醇洗”的目的是 ,烘烤过程中发生反应的化学方程式为 。
(4)过氧化钙能作为水产养殖中的供氧剂,是因为过氧化钙在水中会缓慢放出氧气,该反应的化学方程式为 。
(5)水产养殖中用的CaO2常含有杂质CaO,钙元素的质量分数会随CaO含量的增加而 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1) NH4Cl 防止过氧化氢及反应生成的氯化铵受热分解以及浓氨水挥发
(2) 过滤 用作氮肥
(3) 除去固体表面粘附的NH4Cl等可溶物 除去固体表面的水
(4)
(5)增大
【解析】(1)根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前有1个Ca、2个Cl、24个H、2个N、10个O,反应后有1个Ca、16个H、10个O,则2X中有2个Cl、2个N、8个H,X中由于1个Cl、1个N、4个H,化学式为NH4Cl;
过氧化氢和氯化铵受热均会发生分解,该反应需要在低温环境下进行,其主要原因是防止过氧化氢及反应
生成的氯化铵受热分解以及浓氨水挥发;
(2)操作a实现了固液分离,名称是过滤;
氯化钙和过氧化氢、氨水反应生成了氯化铵和CaO2·8H2O,故该流程得到的副产品是氯化铵,氯化铵含有氮、磷、钾三种元素中的氮元素,可用作氮肥;
(3)氯化钙和过氧化氢、氨水反应生成了氯化铵和CaO2·8H2O,用“水洗”的目的是:除去固体表面粘附的NH4Cl等可溶物;
乙醇能与水任意比互溶,“乙醇洗涤”的目的是除去固体表面的水;
烘烤过程中CaO2·8H2O脱水,得到CaO2,化学方程式为:;
(4)过氧化钙能与水反应生成氢氧化钙和氧气,该反应的化学方程式为:;
(5)过氧化钙中钙元素的质量分数为:,氧化钙中钙元素的质量分数为:,故在过氧化钙样品中,钙元素的质量分数会随CaO含量的增加而增大。
22.是一种重要的化工原料,某工厂以一种镁矿石(主要成分为和,还含少量及杂质)为原料制备的主要流程如图所示:
已知:
①及杂质既不溶于水也不与稀硫酸反应。
②硫酸镁溶液在不同温度下进行浓缩结晶,可得到不同的晶体:
温度
析出晶体 等
(1)“酸溶”时,为了加快反应速度,可采取的措施有 (任写一种),溶解的化学反应方程式为 ,属于 (填基本反应类型)反应。
(2)酸溶后所得溶液中一定含有的金属离子有 (填字母)。
. . . .
(3)“操作Ⅰ”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(4)“转化”时主要反应为,物质为 (填化学式)。
(5)“一系列操作”具体是:将溶液蒸发浓缩、 、过滤、乙醇洗涤、低温干燥,所得滤液中含有一种可循环使用的物质,其化学式为 。
【答案】(1) 将菱镁矿石粉碎(合理即可) 复分解
(2)bd
(3)漏斗
(4)NaCl
(5) 降温结晶 H2SO4
【解析】(1)“酸浸”时,为了提高浸取率,可以搅拌、提高硫酸浓度、还可以将菱镁矿石粉碎,这样能增大反应物之间的接触面积,从而加快反应速率并使它们充分反应;
MgCO3与硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水,反应方程式为;该反应是两种化合物相互交换成分,反应生成另外两种化合物(产生的碳酸分解了)的反应属于复分解反应;
(2)MgCO3与硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水,故含有镁离子、MnCO3与硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水,还含有锰离子,故含有的金属离子是镁离子和锰离子,故选bd;虽然硫酸过量一定含有氢离子和硫酸根离子,但这两种离子不是金属离子。
(3)操作Ⅰ后得到固体和液体,此操作为过滤,用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还有漏斗;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类核数目不变,反应前有1个钠原子、1个氯原子、6个氧原子、1个锰原子、1个硫原子、2个氢原子;反应后有1个锰原子、6个氧原子、1个硫原子、2个氢原子,则X的化学式为NaCl;
(5)要得到MgSO4 7H2O ,MgSO4溶液蒸发浓缩后必须降温至1.8~48.1℃进行降温结晶;
“操作1”所得滤液中能分离出一种可循环使用的物质,该物质是H2SO4,因为在酸浸时硫酸是反应物,转化时硫酸是生成物()。
23.提高反应物的利用率是“绿色化学”的核心理念之一。某工业园通过将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链,有效提高了资源利用率,减少了对于环境的污染。其生产原理如下图所示。
(1)钛铁矿中含钛酸亚铁 FeTiO3,其中 Ti 元素的化合价为 ;钛铁矿 (选填“属于” 或“不属于”)金属材料。
(2)冶炼车间将钛铁矿粉碎的目的是 。
(3)氯碱厂用电解饱和食盐水的方法制取烧碱,请写出其反应的化学方程式: 。
(4)钛冶炼厂氯化车间的氯化过程发生如下反应:2FeTiO3+6C+7Cl2=2X+2TiCl4+6CO, 则 X为 (填化学式)。
(5)类比以上产业链的设计,可对燃煤烟气进行进一步处理与利用。煤属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。燃煤烟气中含有 SO2,直接排放会引起 (填写一种环境污染名称)。工业生产中,可将 SO2 和O2 混合,通入吸收池中,两种气体与水反应生成硫酸, 发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1) +4 不属于
(2)增大反应的接触面积,使反应更充分(或提高反应物的利用率,使反应更充分;合理即可)
(3)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(4)FeCl3
(5) 不可再生 酸雨 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
【解析】(1)钛酸亚铁 FeTiO3中,铁元素显+2价,氧元素显-2价,设钛元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+2)+x+(-2)×3=0,则x=+4;金属材料包括纯金属和合金,钛铁矿不属于金属材料;
(2)冶炼车间将钛铁矿粉碎的目的是增大反应的接触面积,使反应更充分(或提高反应物的利用率,使反应更充分;合理即可);
(3)根据流程图可知,氯碱厂用电解饱和食盐水的方法制取烧碱发生的化学反应是氯化钠和水在通电的条件下生成氢氧化钠、氢气和氯气,化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(4)化学变化中原子的种类和数目保持不变,在2FeTiO3+6C+7Cl2=2X+2TiCl4+6CO,反应中,反应前铁原子是2个,反应后应该是2个,包含在未知物质中,反应前后钛原子都是2个,氧原子都是6个,碳原子都是6个,反应前氯原子是14个,反应后应该是14个,其中6个包含在未知物质中,则X的化学式为FeCl3;
(5)不可再生能源,是指在自然界中经过亿万年形成,短期内无法恢复且随着大规模开发利用,储量越来越少总有枯竭一天的能源。包括煤、原油、天然气、页岩气等,煤属于不可再生能源;燃煤烟气中含有 SO2,在空气易转化为硫酸,直接排放会引起酸雨;工业生产中,可将 SO2 和O2 混合,通入吸收池中,两种气体与水反应生成硫酸, 发生反应的化学方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。
24.兴趣小组的同学利用某废镍材料(含有金属Ni及少量Fe、Cu)回收镍,设计流程如下图所示(部分产物略去)。
请根据上述流程回答下列问题:
(1)过滤时,玻璃棒的作用是 ;
(2)写出“酸浸”时发生反应的化学方程式 (任写一个)。
(3)过氧化氢具有氧化性,“氧化”时发生反应的化学方程式为 ,则X的化学式是 。
(4)Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为 。
(5)已知Fe3+和Ni2+开始沉淀和完全沉淀时的pH如表。“除铁”过程中加入NaOH溶液的目的是通过调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀,则pH的范围是______(填字母序号)。
开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe3+ 2.7 3.2
Ni2+ 7.2 8.7
A.2.7≤pH<3.2 B.3.2≤pH<7.2 C.7.2≤pH<8.7
【答案】(1)引流
(2)/
(3)H2O
(4)Fe、Ni、Cu(合理表述即可)
(5)B
【解析】(1)过滤时,玻璃棒的作用为引流。
(2)在金属活动性顺序中,铁>氢>铜,则铁能与盐酸反应生成硫酸亚铁和氢气,又由于滤液Ⅰ中含有镍离子,则说明镍能与盐酸反应生成硫酸镍和氢气,反应的化学方程式为或。
(3)反应前后,原子的种类和个数不变,等号左边有2Fe、3S、4H和14O,等号右边除2X外,有2Fe、3S和12O,则2X中含有4H和2O,则X的化学式为H2O。
(4)结合流程可知,加入向滤液Ⅱ加入铁粉能置换出镍,则说明铁比镍活泼,则金属活动性顺序铁>镍>铜。
(5)由于Fe3+完全沉淀时pH为3.2,而Ni2+开始沉淀时的pH为7.2,则若想使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀,pH的范围为3.2~7.2,故选B。
25.为了实现碳减排目标,许多国家都在研究二氧化碳的减排措施,其中“碳捕捉和封存”技术是实现这一目标的重要途径之一。工业流程如图所示:
请回答以下有关问题:
(1)“捕捉室”中溶液常喷成雾状,主要目的是 。
(2)“捕捉室”中溶液捕捉的化学方程式为 。
(3)“反应分离器”中涉及的反应有和 。
(4)“封存室”内由气态变为液态,从微观角度解释变化的原因是 。
(5)整个过程中,可以循环利用的物质除水之外,还有 (填化学式)。
(6)下列措施中能有效减少空气中含量的是 。(多选,填字母)
a.在汽油中加入适量的乙醇作为汽车燃料
b.大力推广使用太阳能
c.大力植树造林
【答案】(1)增大反应物接触面接,使反应更充分
(2)
(3)
(4)分子之间的间隔变小
(5)CaO、NaOH
(6)bc/cb
【解析】(1)“捕捉室”中 NaOH 溶液常喷成雾状,能增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:;
(3)“反应分离器”中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,涉及的反应有 CaO+H2O=Ca(OH)2 、;
(4)二氧化碳分子之间有间隔,“封存室”内 CO2 由气态变为液态,从微观角度解释,是因为分子之间的间隔变小;
(5)由流程可知,反应过程中除水之外,氧化钙和氢氧化钠既是反应物,又是生成物,可循环利用,化学式为CaO、NaOH;
(6)a、乙醇燃烧生成二氧化碳和水,在汽油中加入适量的乙醇作为汽车燃料,并不能减少二氧化碳的排放,故选项错误;
b、大力推广使用太阳能,可以减少二氧化碳的排放,故选项正确;
c、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料,大力植树造林,可以减少空气中二氧化碳的含量,故选项正确;
故选:bc。
26.利用硫化铜(CuS)制备氯化亚铜(CuCl)的实验流程如图1。
已知:①CuCl为白色固体,不溶于乙醇,可溶于氯离子浓度较大的溶液,在空气中迅速被氧化,见光易分解。
②还原时发生反应:
(1)“焙烧”时硫化铜转化为氧化铜,该反应的化学方程式为 。
(2)“酸浸”时,常采取适当增加硫酸的浓度、延长浸取时间等措施,其目的是 。
(3)“还原”时,NaCl的用量对Cu2+沉淀率的影响如图-2所示,当Cu2+完全沉淀后,增加氯化钠的用量,沉淀率反而降低,其原因是 。
(4)“过滤”时,需使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ,玻璃棒的作用是 。
(5)“过滤”后,所得到的粗CuCl要洗涤,洗涤后,所得液体中一定含有的阴离子是 ,常用乙醇而不用水洗涤的原因是 。
(6)由“粗CuCl”制得“产品CuCl”过程中,若缺少“干燥”操作,CuCl会部分转化为Cu2(OH)3Cl和HCl,该转化过程中空气里参与反应的物质有 和 。Cu2(OH)3Cl还可表示为aCuO·bCuCl2·cH2O,则a:b:c= 。
(7)取192t的CuS来制备CuCl,若只有50%的铜元素转化为产品,求生成CuCl的质量。(写出计算过程)
(8)在CuCl的生产过程中,除环境、安全问题外,你认为还应注意的关键问题是 。
【答案】(1)
(2)提高“酸浸”步骤的反应速率
(3)氯离子浓度过大,使生成的氯化亚铜固体溶解
(4) 漏斗 引流
(5) /硫酸根离子 使晶体快速干燥,避免变质
(6) 氧气/O2 水/H2O 3:1:3
(7)解:设生成CuCl的质量为x,根据质量守恒定律,则:,解得:x=99.5g
答:生成CuCl的质量为99.5g。
(8)控制反应物的用量(答案合理即可)
【解析】(1)根据题中信息可知,“焙烧”时发生的反应是硫化铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜和二氧化硫,该反应的化学方程式为:。
(2)“酸浸”时,常采取适当增加硫酸的浓度、延长浸取时间等措施,其目的是提高“酸浸”步骤的反应速率,使反应更充分。故填:提高“酸浸”步骤的反应速率。
(3)当Cu2+完全沉淀后,增加氯化钠的用量,沉淀率反而降低,其原因是氯离子浓度过大,使生成的氯化亚铜固体溶解。故填:氯离子浓度过大,使生成的氯化亚铜固体溶解。
(4)“过滤”时,需使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;玻璃棒的作用是引流。故填:漏斗;引流。
(5)根据“还原”时反应的化学方程式可知,滤液中一定含有的溶质是硫酸钠和硫酸,所得液体中一定含有的阴离子是硫酸根离子;根据“在空气中迅速被氧化,见光易分解”可知,CuCl暴露在空气中容易变质,常用乙醇而不用水洗涤的原因是使晶体快速干燥,避免变质。
(6)CuCl会部分转化为Cu2(OH)3Cl和HCl,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,该转化过程中空气里参与反应的物质有氧气和水;Cu2(OH)3Cl可表示为aCuO·bCuCl2·cH2O,令b=,则a=,c=,则a:b:c=3:1:3。故填:氧气##O2;水##H2O;3:1:3。
(7)见答案。
(8)在CuCl的生产过程中,除环境、安全问题外,还应注意的关键问题有:流程设计科学性,能否达到目的,杂质是否完全除去,是否引入新的杂质等,需控制反应物的用量;流程设计节约性,原料利用率要高,耗能少;流程设计简便性,操作简便,便于提纯分离物质。故填:控制反应物的用量。
27.白云岩矿(含CaO、MgO)常用于生产K2SO4及氮钾复合肥。其流程如下:
(1)将白云岩矿石粉碎的目的是 ;
(2)操作a需要用到的玻璃仪器有:漏斗、玻璃棒、 ,玻璃棒的作用是 。
(3)请你补充完成反应②的化学方程式:CaSO4·2H2O+2NH4HCO3=CaCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+ ,该反应温度需控制在60℃左右,原因是 。
(4)操作b步骤是经 、降温结晶、过滤,可得到氮钾复合肥。小明怀疑氮钾复合肥中还含有(NH4)2SO4,于是他取少量该复合肥加入熟石灰研磨,如果产生 ,说明含有;往另一份中滴加适量 溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀生成,说明含有,写出反应的化学方程式
【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率
(2) 烧杯 引流
(3) 3H2O 防止NH4HCO3受热分解或加快反应速率
(4) 蒸发浓缩 刺激性气味气体或氨味 Ba(NO3)2
【解析】(1)将白云岩矿石粉碎的目的是:可以增大反应物之间的接触面积,加快反应速率;
(2)操作a实现了固液分离,是过滤,过滤需要用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒,玻璃棒的作用是:引流;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含1个Ca、1个S、12个O、14个H、2个N、2个C,生成物中含1个Ca、2个C、9个O、2个N、8个H、1个S,故生成物中还应含6个H、3个O,故还应补充3H2O;因为碳酸氢铵受热易分解,故该反应温度需控制在 60 ℃左右,原因是:防止 NH4HCO3 受热分解;
(4)溶液经过操作b得到了复合肥,故操作b是经蒸发浓缩、降温结晶、过滤,可得氮钾复合肥;铵根离子能与氢氧根离子结合生成氨气,故有刺激性气味;检验,加入含Ba2+的溶液,故滴加适量硝酸钡溶液;硝酸钡能与硫酸铵反应生成硫酸钡和硝酸铵,该反应的化学方程式为:

28.硫酸锌(ZnSO4)在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备,菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等元素的化合物。其制备流程如下:
资料:1.SiO2不能与硫酸发生化学反应,也不溶于水。
2.沉铁目的是将溶液中铁元素转为氢氧化铁沉淀。
回答下列问题:
(1)菱锌矿高温焙烧,ZnCO3分解生成ZnO和 。
(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有 。
(3)从降低成本、提高纯度等角度分析,加入的物质X最适宜的是___________。
A.Cu B.Ca(OH)2 C.Na2CO3 D.HCl
(4)由图可知,“沉铁”过程中适宜的温度是 ℃。滤渣I的成分是 。
(5)滤液a中大量存在的阳离子有Cu2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+和H+,当加入足量锌粉,一段时间中可以观察到的实验现象有 和 ,最终溶液呈无色。比较Zn2+浓度:滤液a (填“>”、“<”、“=”)滤液b。
(6)写出滤渣Ⅲ中的氟化钙(CaF2)或氟化镁(MgF2)与浓硫酸发生复分解反应的化学方程式: 。
(7)上述流程中可以回收再用的物质是 。
【答案】(1)二氧化碳/CO2
(2)适当升温/适当提高硫酸浓度/粉碎矿石、充分搅拌等
(3)B
(4) 35 氢氧化铁
(5) 气泡产生 析出红色固体 <
(6)/
(7)氟化氢/HF
【解析】(1)ZnCO3焙烧生成氧化锌和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(2)为了提高锌的浸取效果,可以采用适当升温、适当提高硫酸浓度、粉碎矿石、充分搅拌等措施;
(3)从降低成本、提高纯度等角度分析,加入的物质X最适宜的是Ca(OH)2,是因为氢氧化钙既能够调节溶液pH,又不带入杂质离子,故填:B;
(4)由图可知,“沉铁”过程中适宜的温度是35℃,此时的铁的沉淀率最高;
沉铁目的是将溶液中铁元素转为氢氧化铁沉淀,因此滤渣I的成分是氢氧化铁;
(5)滤液a中大量存在的阳离子有Cu2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+和H+,当加入足量锌粉,一段时间中可以观察到的实验现象有产生气泡(锌和氢离子反应生成锌离子和氢气)和析出红色固体(锌和铜离子反应生成铜和锌离子),一段时间中可以观察到的实验现象有气泡产生和析出红色固体,最终溶液呈无色;
因为滤液b过程中生成部分锌离子,所以Zn2+浓度:滤液a <滤液b;
(6)渣III中的氟化钙和浓硫酸反应生成硫酸钙和氟化氢,反应的化学方程式为:,氟化镁与浓硫酸反应生成硫酸镁和氟化氢,反应的化学方程式为:;
(7)根据上述流程中可知,“脱钙镁”过程中需要氟化氢,且滤渣III和浓硫酸可以产生氟化氢,因此可以回收再用的物质是氟化氢。
29.用蛋壳(主要含,还有少量和有机物)为原料通过以下步骤制取补钙剂醋酸钙[]。
已知:①醋酸钙易溶于水,高于160℃时发生分解;②醋酸()易挥发。
(1)焙烧。将蛋壳在高温下焙烧后冷却,得到含金属氧化物的固体。
①焙烧过程中,发生反应的化学方程式为 。
②焙烧过程中,产生烧焦羽毛的气味,说明蛋壳中含有 (有机物)。
(2)酸溶。在焙烧后的固体中先加入适量水打浆,冷却后,再加入稍过量的醋酸得到醋酸盐溶液。不能向焙烧后的固体中直接加入醋酸的原因是 。
(3)除镁。在酸溶后的溶液中加入至碱性,将转化为沉淀除去。该反应属于 (填基本反应类型)。
(4)中和。在除镁后的溶液中加入醋酸调节溶液pH为7。其目的有:①将溶液中的少量转化为;② 。
(5)将中和后的溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出,过滤得到醋酸钙晶体。蒸发时不能直接将溶液蒸干的原因是 。
(6)醋酸钙高温下分解所得氧化钙可作为气体吸收剂。将质量分数为94.8%的样品50.0 g在高温下完全分解,计算分解得到CaO的质量(写出计算过程)。
已知:①醋酸钙分解反应为;杂质不发生反应。
②的相对分子质量为158。
【答案】(1) 蛋白质
(2)CaO与水反应放出大量热,反应液温度过高会使醋酸挥发损失
(3)复分解反应
(4)防止溶液吸收空气中的二氧化碳
(5)防止蒸干时局部温度过高,导致醋酸钙分解
(6)解:醋酸钙样品中含醋酸钙的质量=50.0 g× 94.8%=47.4g
设生成氧化钙的质量为x
=
x=16.8g
答:生成氧化钙的质量为16.8g。
【解析】(1)①焙烧过程中,碳酸钙在高温的条件下反应生成氧化钙和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:CaCO3CaO+CO2↑。
②灼烧蛋白质是产生烧焦羽毛味,焙烧过程中,产生烧焦羽毛的气味,说明蛋壳中含有蛋白质,故填蛋白质。
(2)不能向焙烧后的固体中直接加入醋酸的原因是CaO与水反应放出大量热,反应液温度过高会使醋酸挥发损失,故填CaO与水反应放出大量热,反应液温度过高会使醋酸挥发损失。
(3)在酸溶后的溶液中加入氢氧化钙至碱性,醋酸镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁和醋酸钙,是两种化合物交换成分生成两种新的化合物的反应,符合复分解反应的特点,属于复分解反应,故填复分解反应。
(4)在除镁后的溶液中加入醋酸调节溶液pH为7,还能够防止溶液吸收空气中的二氧化碳,导致氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,引入杂质碳酸钙,故填防止溶液吸收空气中的二氧化碳。
(5)蒸发时不能直接将溶液蒸干的原因是防止蒸干时局部温度过高,导致醋酸钙分解,导致醋酸钙的产量降低,故填防止蒸干时局部温度过高,导致醋酸钙分解。
(6)见答案。
30.钼钢是制火箭发动机的重要材料,钼酸钠晶体()是一种重要的金属缓蚀剂。某工厂利用辉钼矿(主要成分)为原料,制备金属钼和钼酸钠晶体的流程如下:
资料:Ⅰ、钼是一种重金属。
Ⅱ、浓硫酸具有强氧化性,能使铁发生钝化。铁钝化是由于铁表面被氧化而形成的一层氧化物覆盖层。
(1)钼元素在元素周期表中的信息如右上图所示,钼原子的质子数为 。
(2)煅烧过程中,空气从炉底进入,矿石经粉碎后从炉顶进入,这样处理的目的是 ,“煅烧”尾气为,“煅烧”的化学方程式为 。
(3)中Mo元素的化合价为 。
(4)操作Ⅰ的名称为 ,该操作所需的玻璃仪器有烧杯、 、玻璃棒,其中玻璃棒的作用为 ;操作Ⅰ得到的残渣需要进行洗涤的目的是 。
钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图1、图2。
(5)由图1可知要使碳素钢的缓蚀效果最佳,钼酸钠与月桂酰肌氨酸的浓度比应为 。
(6)当浓硫酸浓度大于90%,碳素钢的腐蚀速率几乎为0,原因是 。
(7)从图2可见,碳素钢在两种酸中所受腐蚀差异较大,请从微观角度分析原因 。
(8)某温度下,钼酸根离子会形成沉淀,现取溶液,向溶液中滴加溶液,恰好完全反应后过滤,将滤渣经过一系列操作后得到纯净固体的质量为2.97g,求该溶液中的质量分数为 (请写出计算过程)。(已知、的相对分子质量分别为206、297)
【答案】(1)42
(2) 增大固、气接触面积,提高原料利用率、加快反应速率 2MoS2+7O22MoO3+4SO2
(3)+6
(4) 过滤 漏斗 引流 收集残渣表面的钼酸铵,提高产率
(5)1:1
(6)常温下能与铁表面使形成致密的氧化膜,阻止反应的进一步进行
(7)氯离子能加速铁被腐蚀(合理即可)
(8)设:溶液中的质量分数为x 。
x=4.12%。
答:溶液中的质量分数为4.12%。
【解析】(1)元素周期表中的一格中,左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数=42;
(2)矿石经粉碎后从炉顶进入的目的是增大固、气接触面积,提高原料利用率、加快反应速率;MoS2在空气中焙烧生成MoO3和SO2,方程式为:2MoS2+7O22MoO3+4SO2;
(3)中,钠元素显+1价,氧元素化合价为-2价,设:Mo元素的化合价为x ,根据化合物各化合价代数和为0,则有:(+1)×2+x+(-2)×4=0,x=+6;
(4)操作Ⅰ能将固体与液体分离,其名称为过滤,该操作所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,其中玻璃棒的作用为引流,防止液体溅出;操作Ⅰ得到的残渣需要进行洗涤的目的是收集残渣表面的钼酸铵,提高产率;
(5)由图可知,碳素钢的腐蚀效果最优时,钼酸钠和月桂酰肌酸的浓度都为 150 mg/L,即二者浓度比为 1:1;
(6)浓硫酸具有强氧化性,常温下能与铁表面使形成致密的氧化膜,阻止反应的进一步进行,当硫酸的浓度大于90%时,碳素钢的腐蚀速率几乎为零;
(7)稀盐酸中存在氢离子、氯离子和水分子,稀硫酸中存在氢离子、硫酸根离子和水分子,从图2可见,碳素钢在两种酸中所受腐蚀差异较大,从微观角度分析原因是氯离子能加速铁被腐蚀;
(8)见答案。2024年江苏省苏州市中考化学考前专练-工业流程
1.碳酸钡是一种重要的化工产品,某厂用含二氧化硅杂质的碳酸钡原料生产碳酸钡产品,采用了如图的工业流程(查资料:)。
(1)操作 1 和操作 2 的名称 。
(2)为了节约资源,该过程中的生成物可直接应用于流程的是 (填名称)。
(3)物质 B 是 (填“稀硫酸”或“稀盐酸”)。
(4)操作3是洗涤、干燥,检验固体A是否洗涤干净的化学方程式是 。
2.实验室以为原料制备少量高纯的流程如下:
已知:①反应Ⅰ的化学方程式:;
②均难溶于水,在时开始分解。
(1)反应Ⅰ属于 反应(填基本反应类型)。
(2)流程中“操作”的名称为 。
(3)反应Ⅱ的化学方程式为 。反应Ⅱ需控制溶液的酸碱性,若碱性过强,粗产品中将混有 (填化学式)。
(4)验证粗产品表面附着有杂质:取样品少许,向其中加入水,搅拌、过滤,向滤液中加入适量的 (填化学式)溶液,有白色沉淀产生。
(5)为获得高纯,需选择“低温”干燥的原因是 。
3.涂覆在铺路石表面的TiO2可净化路面空气。实验室制备TiO2的流程如下:
(1)焙炒时,钛铁矿的主要成分FeTiO3在蒸发皿(如图)中发生反应,。实验中用沙浴加热,图中还缺少的玻璃仪器是 。
(2)焙炒物冷却后,加水溶解浸取。
①浸取时,水温易升高的原因是 。
②浸取后,混合物经 (填操作名称)弃去废渣,得到浸出液。
(3)浸出液除铁后,所得滤液中含TiOSO4和H2SO4。加热煮沸滤液,TiOSO4和水反应生成H2TiO3沉淀和H2SO4,该反应的化学方程式为 。
(4)煅烧H2TiO3沉淀得产品TiO2。整个实验流程中可循环利用的物质除水外,还有 。
4.废旧手机的电路板中含有铝、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。现设计如下实验,以回收其中的铜。
已知:,不考虑金、银发生类似反应,每一步反应假设完全。
(1)将电路板粉碎成粉末的目的是 。
(2)步骤①加入硫酸至过量,是为了充分除去电路板中的 和 。
(3)过滤后滤液依然浑浊,可能的原因是 (写一个即可)。
(4)步骤②中的实验现象是:固体部分溶解,溶液由无色 色。步骤②得到的滤渣是 。
(5)步骤④发生反应的化学方程式是 ,该反应的基本类型为 。
5.实验室以软锰矿(主要含的矿石)为原料制备的流程如下:

(1)催化分解的化学反应方程式为 。
(2)“酸浸”时,为使软锰矿充分反应,可采取的措施有 (写一条)。
(3)“沉锰”反应为。加热温度不能过高的原因是 。
(4)在空气中“煅烧”会生成不同的锰氧化物,各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图所示。
①370~410℃发生主要反应为。该反应属于基本反应类型中的 反应。
②已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的,与混合均匀,充分加热后冷却,溶解、过滤、洗涤、烘干后称量,发现固体质量减少。质量减少的主要原因是 。
6.是一种重要的食品添加剂。某兴趣小组同学查找到以黄铁矿(主要成分是)为主要原料制备的主要流程如图1。
(1)实验前将黄铁矿预处理成粉末,目的是 ,实验室中进行此操作,用到的仪器名称是 。
(2)“焙烧”是将与氧气反应产生氧化铁和二氧化硫,请书写对应方程式 。
(3)在上述流程中产生的气体直接排放造成的大气污染问题是 。(填序号)
a.臭氧层空洞 b.温室效应 c.酸雨
(4)写出加入过量铁(铁与硫酸反应忽略)时发生的化学反应方程式 。
(5)为了验证的性质,小李同学收集焙烧后的,并将之通入如图2所示的装置中,实验的现象 ,该实验设计有1个明显的缺陷,弥补该缺陷的方案是 。

7.化学社团模拟工业上用重晶石(主要成分为硫酸钡)制备碳酸钡,制备流程如图所示。
(1)反应1的化学方程式为BaSO4+2CBaS+2X↑,其中物质X的化学式为 。
(2)操作1的名称是 。
(3)硫化钡在水中的溶解度数据如表所示
温度(℃) 20 40 60 80
硫化钡的溶解度(g/100g水) 7.86 14.9 22.7 49.9
若黑灰中含有14.97g硫化钡,用80℃的水将其完全溶解,至少需要加水 g。化学社团选用热水溶解硫化钡的目的是 。
(4)反应2属于复分解反应,请写出该反应的化学方程式 。
(5)设计实验方案证明制得的碳酸钡中不含硫酸钡,请简述操作、现象和推论。 。
8.城市园林中常使用白云石布置景观,其主要成分为,还含有少量的杂质(不溶于水且不参与反应)。现利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁,流程图如下。
已知:①煅烧分解生成CaO、MgO和,煅烧分解生成MgO和;
②在“浸镁”流程中,反应原理为。
(1)在“浸钙”流程中,发生了两个反应:反应: (写出化学方程式);反应:。
(2)在“沉钙”流程中,发生的化学方程式是 。
(3)此流程未涉及的基本反应类型为 。
(4)流程中除水、、外,还可以循环利用的物质是 。
(5)制备过程中有20%的镁元素损失,最终获得6.4t的MgO,则使用纯度为92.0%的白云石质量为 t。
9.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型高效水处理剂。一种以FeCO3为原料制备K2FeO4的流程如下:
已知:Na2FeO4在中性和酸性条件下易分解。
(1)“酸浸”时发生反应的化学方程式为 。
(2)“氧化”时FeSO4与NaOH、NaClO反应转化为Na2FeO4
①Na2FeO4中铁元素的化合价为 。
②该过程中需加入过量NaOH,其目的是 。
(3)“转化”时发生的反应为Na2FeO4+2KOH═K2FeO4+2NaOH,该反应属于基本反应类型中的 反应。
(4)“操作”的名称是 。
(5)K2FeO4净水时生成的胶状物具有疏松多孔的网状结构,可 悬浮于水中的杂质,使之从水中沉降出来。
10.锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物,其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰(MnSO4)制备Mn3O4的流程如下:
(1)“沉淀”反应是。该反应的基本类型为 。
(2)写出“过滤”所得滤液的一种用途: 。
(3)将Mn(OH)2加水“打浆”制成悬浊液,可加快“氧化”反应速率的原因是 。
(4)“氧化”时,Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4,该反应的化学方程式为 。
(5)通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。
①通空气8小时左右,所得固体几乎全部为Mn3O4.推出该结论的依据是 。
②通空气超过8小时,产物中锰元素质量分数减小的原因是 。
11.孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含有少低SiO2、Fe2O3,以孔雀石为原料制取胆矾(CuSO4·5H2O) 的部分工艺流程如下图。
已知:①SiO2难溶于水、不与稀硫酸反应。
②各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe3+ 2.7 3.7
Cu2+ 5.2 6.4
回答下列问题:
(1)过滤Ⅰ所得滤液中的溶质有CuSO4、 (写化学式)。
(2)流程中的稀硫酸可用浓硫酸稀释而得,要把50g质量分数为98%的浓硫酸稀释为20%的稀硫酸,需要水的质量为 g。
(3)操作中加入CuO的目的是通过调节溶液的pH,使Fe2+沉淀而Cu2+不沉淀,pH应控制在 范围之间,不选用NaOH的原因是 。
(4)操作Ⅱ包括蒸发浓缩、 、过滤等。
(5)写出Cu2(OH)2CO3与稀硫酸反应的化学方程式: 。
12.硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸:亚铁晶体的流程如下:
已知:铁与硫酸铁反应的化学方程式为。
(1)“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污,用热的碳酸钠溶液浸泡,过滤,再用蒸馏水洗涤2-3次。取最后一
次洗涤液,测其pH,若pH= ,说明洗涤液中无碳酸钠。
(2)“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式: 。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀,原因是 。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理,原因是 。
(3)“结晶”的相关操作依次为:蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 ,便于结晶。
(4)含量测定:准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中,加蒸馏水完全溶解,加入稀硫酸,滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液,当恰好完全反应时,消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(该高锰酸钾溶液密度近似为1g·mL-1)。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量 (结果用百分数表示,保留一位小数)。
已知:高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为 (相对分子质量;FeSO4-152,KMnO4-158)
13.蛇纹石矿可以看做由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如图所示:
查阅资料:A.几种物质沉淀和溶解时的pH如坐标图像所示;
B.难溶性碱加热会生成两种氧化物,各元素化合价都不变。
(1)蛇纹石加酸溶解的反应方程式是  (只写一个反应即可)。
(2)进行环节Ⅰ时,需控制溶液pH=6~7(有关沉淀与溶液pH的关系见如图),此时没有产生沉淀的离子是 (写离子符号)。Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量,可能导致 、 。
(3)从沉淀混合物A中经过一些操作可提取红色氧化物作颜料,具体操作是:先向沉淀物A中加入氢氧化钠溶液调节pH>13,然后过滤、洗涤、 (填写实验操作名称),得到的红色氧化物是Fe2O3。
(4)物质循环使用,能节约资源。上述实验中,可以循环使用的物质是 。
14.我国将力争2060年前实现碳中和。的捕捉是减少碳排放的措施之一。
(1)一种利用溶液捕捉的过程如图所示。
①捕捉室中溶液常呈雾状喷出,优点是 。
②“反应分离"环节发生的反应有:, 。该环节分离物质采用的方法是 。
③该过程中可以循环利用的物质是 。
(2)固体也可以捕捉回收。研究表明热分解制得的疏松多孔,具有良好的捕捉性能。取进行加热,固体质量随温度变化如图。
①写出范围内分解反应的化学方程式: 。(的相对分子质量:146)
②据图分析,捕捉的反应温度应 (填高于或低于)。
15.某氮肥厂用煤、空气和水为原料合成氨气(NH3),同时可得到副产品碳酸氢铵。其工艺流程如图所示:
回答下列有关问题:
(1)煤加入煤气发生炉前需经过粉碎处理,其目的是 。
(2)“合成塔”中发生反应的化学方程式是 。
(3)部分氨气通入“碳化塔”的目的是 。
(4)氨气被广泛认为是未来理想的零碳燃料,其燃烧的微观示意图如图所示。
①参加反应的甲、乙分子个数比是 。
②该反应属于 (填基本反应类型)反应。
16.氧化钙和甲醇是重要的化工原料,可用电解水制氢联合制备氧化钙和甲醇(化学式CH4O),制备流程如图所示:
(1)列举一种绿色能源 。
(2)电解水生成氢气的电极连接的是电源 (选填“正极”或“负极”),写出高温分解碳酸钙的化学方程式 。
(3)反应1中第二个反应是氢气和碳酸钙分解的气体产物继续反应,该反应体现了氢气的化学性质是 ,该流程中可以循环利用的物质是 。
(4)反应2属于化合反应,写出反应2的化学方程式 。
(5)该流程中理论上制得氧化钙和甲醇的质量之比为 。
17.电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含有MgO等杂质]是一种工业废渣,以它为原料可生产纳米碳酸钙,制备方案如下:
已知:①NH4Cl溶液显酸性;
②“浸取”时的主要反应为;
③“碳化”时的主要反应为。
(1)电石渣久置在空气中会产生一定量的碱式碳酸钙[Ca3(OH)2(CO3)n],化学式中的n为 。
(2)用不同质量分数的NH4Cl溶液浸取电石渣时,Ca元素提取率和Mg元素去除率的数值如图所示,你认为较适宜的NH4Cl质量分数是 。
(3)浸取时,向浸取液中滴加氨水调节pH,将镁元素全部沉淀,则操作1为 (填操作名称)。
(4)工业上将操作1所得溶液碱化后,进行喷雾碳化,碳化塔的构造如图所示,CO2从 处通入(填“A”或“B”),其目的是 。
(5)测得不同温度下碳化反应所需时间如下表(其他条件相同):
温度 反应液浑浊所需时间(单位:秒) 反应完全所需时间(单位:分钟)
20℃ 480 >180
40℃ 120 180
60℃ 1 50
80℃ 1 68
实际碳化反应的温度采用了60℃,温度不宜过高的原因可能是 (写出一条即可)。
(6)该工艺流程的核心反应在“浸取”和“碳化”这两步,请书写由Ca(OH)2制备碳酸钙的总反应方程式 。结合制备方案判断可循环利用的物质为 。
(7)用电石渣[Ca(OH)2质量分数92.5%]制备1tCaCO3,计算所需电石渣的质量(写出计算过程)。 。
18.某化工厂以废金属(主要成分为Fe和Cu,表面有少量油污)为原料回收海绵铜,并制备氯化铁的工艺流程如图所示。
已知:易溶于水且不与氢氧化钠反应,在“氧化”中起催化作用,该反应的化学方程式为:
回答下列问题:
(1)废金属回收利用是保护金属资源的有效途径之一,它有利于 。
(2)“洗涤”的目的是去除废金属表面的油污,试剂X最好选用 (填标号)。
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.稀硫酸
(3)“酸浸”中发生反应的化学方程式为 。
(4)在“氧化”过程中,反应前后化合价发生变化的元素有 (写元素符号)。
(5)向“滤渣乙”中加入适量盐酸,发生的化学反应方程式为 。最后得到的溶液为 色。
(6)现有100t含铁为28%的废金属,利用上述流程制备溶液,若过程中铁元素无损失,最后得到的溶液中的质量为 t。
19.钨(W)是一种重要的战略资源。下图是生产钨的一种工业流程。
已知:
①白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4),还含有CaO、SiO2等。
②碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
③浸出率是衡量在浸取过程中,固体中可溶性物质溶入浸出液中的百分率的指标。浸出率越高,金属的提取率就越好。
请回答下列问题:
(1)操作1粉碎白钨矿的目的是 。
(2)“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率,但温度不宜太高,原因是 。
(3)操作2所得滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。
(4)氨水(NH3·H2O)与钨酸发生反应的化学方程式为 。
(5)操作3的名称是 。
(6)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨,此处不宜用焦炭代替氢气的原因是 。
20.明末清初宋应星所著《天工开物》中最早介绍了黄铜的冶炼方法:“凡铜供世用,出山与出炉,只有赤铜。以炉甘石(主要成分为)或倭铅(Zn)参和,转色为黄铜。”以下是模拟黄铜生产的工艺流程图。
根据图文回答下列问题:
(1)流程中“粉碎”炉甘石的目的是 。
(2)黄铜是铜和 的合金。
(3)加入木炭粉,是利用木炭粉的 性。
(4)氧化锌、碳酸锌都有一定的抑菌活性,都可作为外用药使用,说明起抑菌作用的有效成分可能是 (填“锌单质”或“锌元素”)。
(5)用炉甘石“火法”冶锌的工艺原理为,则X的化学式为 。
(6)已知ZnCO3在高温条件下可分解为ZnO,分解的原理与高温煅烧CaCO3相似,请写出高温炉内碳酸锌分解的化学方程式 。
21.水产养殖中常用过氧化钙(CaO2)作供氧剂。CaO2 8H2O是一种白色固体,难溶于水和乙醇,且不与乙醇发生化学反应,加热至130℃时逐渐变为无水CaO2,实验室可用碳酸钙制取CaO2 8H2O,再经脱水制得CaO2,其制备流程如图所示。
(1)反应2的化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3 H2O+6H2O=CaO2 8H2O↓+2X,X的化学式为 ,该反应要在低温下进行的原因是 。
(2)操作a的名称是 ,副产品的一种用途是 。
(3)“水洗”的目的是 ,“乙醇洗”的目的是 ,烘烤过程中发生反应的化学方程式为 。
(4)过氧化钙能作为水产养殖中的供氧剂,是因为过氧化钙在水中会缓慢放出氧气,该反应的化学方程式为 。
(5)水产养殖中用的CaO2常含有杂质CaO,钙元素的质量分数会随CaO含量的增加而 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
22.是一种重要的化工原料,某工厂以一种镁矿石(主要成分为和,还含少量及杂质)为原料制备的主要流程如图所示:
已知:
①及杂质既不溶于水也不与稀硫酸反应。
②硫酸镁溶液在不同温度下进行浓缩结晶,可得到不同的晶体:
温度
析出晶体 等
(1)“酸溶”时,为了加快反应速度,可采取的措施有 (任写一种),溶解的化学反应方程式为 ,属于 (填基本反应类型)反应。
(2)酸溶后所得溶液中一定含有的金属离子有 (填字母)。
. . . .
(3)“操作Ⅰ”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(4)“转化”时主要反应为,物质为 (填化学式)。
(5)“一系列操作”具体是:将溶液蒸发浓缩、 、过滤、乙醇洗涤、低温干燥,所得滤液中含有一种可循环使用的物质,其化学式为 。
23.提高反应物的利用率是“绿色化学”的核心理念之一。某工业园通过将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成
一个产业链,有效提高了资源利用率,减少了对于环境的污染。其生产原理如下图所示。
(1)钛铁矿中含钛酸亚铁 FeTiO3,其中 Ti 元素的化合价为 ;钛铁矿 (选填“属于” 或“不属于”)金属材料。
(2)冶炼车间将钛铁矿粉碎的目的是 。
(3)氯碱厂用电解饱和食盐水的方法制取烧碱,请写出其反应的化学方程式: 。
(4)钛冶炼厂氯化车间的氯化过程发生如下反应:2FeTiO3+6C+7Cl2=2X+2TiCl4+6CO, 则 X为 (填化学式)。
(5)类比以上产业链的设计,可对燃煤烟气进行进一步处理与利用。煤属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。燃煤烟气中含有 SO2,直接排放会引起 (填写一种环境污染名称)。工业生产中,可将 SO2 和O2 混合,通入吸收池中,两种气体与水反应生成硫酸, 发生反应的化学方程式为 。
24.兴趣小组的同学利用某废镍材料(含有金属Ni及少量Fe、Cu)回收镍,设计流程如下图所示(部分产物略去)。
请根据上述流程回答下列问题:
(1)过滤时,玻璃棒的作用是 ;
(2)写出“酸浸”时发生反应的化学方程式 (任写一个)。
(3)过氧化氢具有氧化性,“氧化”时发生反应的化学方程式为 ,则X的化学式是 。
(4)Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为 。
(5)已知Fe3+和Ni2+开始沉淀和完全沉淀时的pH如表。“除铁”过程中加入NaOH溶液的目的是通过调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀,则pH的范围是______(填字母序号)。
开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe3+ 2.7 3.2
Ni2+ 7.2 8.7
A.2.7≤pH<3.2 B.3.2≤pH<7.2 C.7.2≤pH<8.7
25.为了实现碳减排目标,许多国家都在研究二氧化碳的减排措施,其中“碳捕捉和封存”技术是实现这一目标的重要途径之一。工业流程如图所示:
请回答以下有关问题:
(1)“捕捉室”中溶液常喷成雾状,主要目的是 。
(2)“捕捉室”中溶液捕捉的化学方程式为 。
(3)“反应分离器”中涉及的反应有和 。
(4)“封存室”内由气态变为液态,从微观角度解释变化的原因是 。
(5)整个过程中,可以循环利用的物质除水之外,还有 (填化学式)。
(6)下列措施中能有效减少空气中含量的是 。(多选,填字母)
a.在汽油中加入适量的乙醇作为汽车燃料
b.大力推广使用太阳能
c.大力植树造林
26.利用硫化铜(CuS)制备氯化亚铜(CuCl)的实验流程如图1。
已知:①CuCl为白色固体,不溶于乙醇,可溶于氯离子浓度较大的溶液,在空气中迅速被氧化,见光易分解。
②还原时发生反应:
(1)“焙烧”时硫化铜转化为氧化铜,该反应的化学方程式为 。
(2)“酸浸”时,常采取适当增加硫酸的浓度、延长浸取时间等措施,其目的是 。
(3)“还原”时,NaCl的用量对Cu2+沉淀率的影响如图-2所示,当Cu2+完全沉淀后,增加氯化钠的用量,沉淀率反而降低,其原因是 。
(4)“过滤”时,需使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ,玻璃棒的作用是 。
(5)“过滤”后,所得到的粗CuCl要洗涤,洗涤后,所得液体中一定含有的阴离子是 ,常用乙醇而不用水洗涤的原因是 。
(6)由“粗CuCl”制得“产品CuCl”过程中,若缺少“干燥”操作,CuCl会部分转化为Cu2(OH)3Cl和HCl,该转化过程中空气里参与反应的物质有 和 。Cu2(OH)3Cl还可表示为aCuO·bCuCl2·cH2O,则a:b:c= 。
(7)取192t的CuS来制备CuCl,若只有50%的铜元素转化为产品,求生成CuCl的质量。(写出计算过程)
(8)在CuCl的生产过程中,除环境、安全问题外,你认为还应注意的关键问题是 。
27.白云岩矿(含CaO、MgO)常用于生产K2SO4及氮钾复合肥。其流程如下:
(1)将白云岩矿石粉碎的目的是 ;
(2)操作a需要用到的玻璃仪器有:漏斗、玻璃棒、 ,玻璃棒的作用是 。
(3)请你补充完成反应②的化学方程式:CaSO4·2H2O+2NH4HCO3=CaCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+ ,该反应温度需控制在60℃左右,原因是 。
(4)操作b步骤是经 、降温结晶、过滤,可得到氮钾复合肥。小明怀疑氮钾复合肥中还含有(NH4)2SO4,于是他取少量该复合肥加入熟石灰研磨,如果产生 ,说明含有;往另一份中滴加适量 溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀生成,说明含有,写出反应的化学方程式
28.硫酸锌(ZnSO4)在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备,菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等元素的化合物。其制备流程如下:
资料:1.SiO2不能与硫酸发生化学反应,也不溶于水。
2.沉铁目的是将溶液中铁元素转为氢氧化铁沉淀。
回答下列问题:
(1)菱锌矿高温焙烧,ZnCO3分解生成ZnO和 。
(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有 。
(3)从降低成本、提高纯度等角度分析,加入的物质X最适宜的是___________。
A.Cu B.Ca(OH)2 C.Na2CO3 D.HCl
(4)由图可知,“沉铁”过程中适宜的温度是 ℃。滤渣I的成分是 。
(5)滤液a中大量存在的阳离子有Cu2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+和H+,当加入足量锌粉,一段时间中可以观察到的实验现象有 和 ,最终溶液呈无色。比较Zn2+浓度:滤液a (填“>”、“<”、“=”)滤液b。
(6)写出滤渣Ⅲ中的氟化钙(CaF2)或氟化镁(MgF2)与浓硫酸发生复分解反应的化学方程式: 。
(7)上述流程中可以回收再用的物质是 。
29.用蛋壳(主要含,还有少量和有机物)为原料通过以下步骤制取补钙剂醋酸钙[]。
已知:①醋酸钙易溶于水,高于160℃时发生分解;②醋酸()易挥发。
(1)焙烧。将蛋壳在高温下焙烧后冷却,得到含金属氧化物的固体。
①焙烧过程中,发生反应的化学方程式为 。
②焙烧过程中,产生烧焦羽毛的气味,说明蛋壳中含有 (有机物)。
(2)酸溶。在焙烧后的固体中先加入适量水打浆,冷却后,再加入稍过量的醋酸得到醋酸盐溶液。不能向焙烧后的固体中直接加入醋酸的原因是 。
(3)除镁。在酸溶后的溶液中加入至碱性,将转化为沉淀除去。该反应属于 (填基本反应类型)。
(4)中和。在除镁后的溶液中加入醋酸调节溶液pH为7。其目的有:①将溶液中的少量转化为
;② 。
(5)将中和后的溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出,过滤得到醋酸钙晶体。蒸发时不能直接将溶液蒸干的原因是 。
(6)醋酸钙高温下分解所得氧化钙可作为气体吸收剂。将质量分数为94.8%的样品50.0 g在高温下完全分解,计算分解得到CaO的质量(写出计算过程)。
已知:①醋酸钙分解反应为;杂质不发生反应。
②的相对分子质量为158。
30.钼钢是制火箭发动机的重要材料,钼酸钠晶体()是一种重要的金属缓蚀剂。某工厂利用辉钼矿(主要成分)为原料,制备金属钼和钼酸钠晶体的流程如下:
资料:Ⅰ、钼是一种重金属。
Ⅱ、浓硫酸具有强氧化性,能使铁发生钝化。铁钝化是由于铁表面被氧化而形成的一层氧化物覆盖层。
(1)钼元素在元素周期表中的信息如右上图所示,钼原子的质子数为 。
(2)煅烧过程中,空气从炉底进入,矿石经粉碎后从炉顶进入,这样处理的目的是 ,“煅烧”尾气为,“煅烧”的化学方程式为 。
(3)中Mo元素的化合价为 。
(4)操作Ⅰ的名称为 ,该操作所需的玻璃仪器有烧杯、 、玻璃棒,其中玻璃棒的作用为 ;操作Ⅰ得到的残渣需要进行洗涤的目的是 。
钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图1、图2。
(5)由图1可知要使碳素钢的缓蚀效果最佳,钼酸钠与月桂酰肌氨酸的浓度比应为 。
(6)当浓硫酸浓度大于90%,碳素钢的腐蚀速率几乎为0,原因是 。
(7)从图2可见,碳素钢在两种酸中所受腐蚀差异较大,请从微观角度分析原因 。
(8)某温度下,钼酸根离子会形成沉淀,现取溶液,向溶液中滴加溶液,恰好完全反应后过滤,将滤渣经过一系列操作后得到纯净固体的质量为2.97g,求该溶液中的质量分数为 (请写出计算过程)。(已知、的相对分子质量分别为206、297)
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