【精品解析】2024年中考化学三轮冲刺专项训练--工艺流程图题

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名称 【精品解析】2024年中考化学三轮冲刺专项训练--工艺流程图题
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2024-05-21 22:35:53

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2024年中考化学三轮冲刺专项训练--工艺流程图题
一、流程题
1.(2021·枣庄)二氧化碲(TeO2)是性能优良的声光晶体材料。用某工业废渣(主要含有TeO2,还有少量Cu、Ag)为原料制备纯净的TeO2的一种工艺流程如图:
已知:TeO2微溶于水,能与NaOH发生反应,回答下列问题:
(1)粉碎的目的是   。
(2)类比CO2与NaOH的反应,写出“碱浸”时发生反应的化学方程式   。
(3)“碱浸”后过滤,此时滤渣成分为   。
(4)“沉碲”时,加入硫酸的作用为   。
2.(2024·阳春模拟)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
3.(2024·沅江模拟)废弃的镍锌电池中含有锌、铜、银、镍四种金属。为探究镍的金属活动性顺序并回收银,某校化学兴趣小组的同学设计了如图实验流程(反应条件已略去)。已知镍的相对原子质量为59。
(1)固体A的成分是   。
(2)实验流程中,操作①②③为   。
(3)向固体A中加入一定量的AgNO3,溶液后发生反应的化学方程式为   。
(4)由该实验可知,锌、铜、银、镍的金属活动性顺序由大到小为   。
4.(2024·湖北模拟)硫酸锌可制备各种含锌材料,在防腐,医学上有很多应用。菱锌矿的主要成分是ZnCO3,还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以菱锌矿为原料制备ZnSO4·7H2O的工艺流程如下图所示。(资料查阅:二氧化硅难溶于水,也不与稀硫酸反应;ZnCO3+H2SO4=ZnSO4+H2O+CO2↑)
回答下列问题:
(1)菱锌矿“粉碎”的目的是   。
(2)过滤时,玻璃棒的作用是   。
(3)写出“酸浸”时一种氧化物参与的反应   (方程式表示)。
(4)滤液1中含有的阳离子是    (填离子符号)。
(5)“转化”中加入足量锌粉,反应的化学方程式有Zn+Fe2(SO4)3=ZnSO4+2FeSO4和   (写一个即可)。
(6)下列说法正确的是____(填字母序号)
A.在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,说明锌粉一定足量
B.滤渣甲、滤渣乙一定都能与稀硫酸反应产生气体
C.滤液2的质量一定比滤液1的质量大
5.(2024九下·坪山月考)2024年4月24日是第九个“中国航天日”,今年的主题是“极目楚天,共襄星汉”。近年来,我国航天事业蓬勃发展。钛(Ti)被称为航空金属,如图是以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁FeTiO3)为主要原料冶炼金属钛的生产工艺流程:
【查阅资料】Ti在高温条件下,易与空气中的O2发生反应;氩气(Ar)化学性质稳定,可用作保护气。
(1)钛酸亚铁的化学式为FeTiO3,其中钛元素的化合价为   。
(2)反应①中为了提高酸浸时的反应速率,通常可采取的措施是   。(写出一条即可)
(3)操作a的名称为   。
(4)反应②除了生成TiCl4,同时生成一种有毒的可燃性气体,下列说法正确的是____。(填字母)
A.生成的气体是CO2
B.需要对该反应进行尾气处理,防止空气污染
C.倡导“低碳”生活,主要是为了减少该生成气体的排放
(5)反应④常在氩气(Ar)的氛围中进行,其中Ar的作用是   ,写出该反应的化学方程式   ,该反应属于   反应。(填基本反应类型)
(6)以上流程中可循环利用的物质是   (填化学式)。
6.(2024·茂名模拟)工业上常以粗盐(含少量MgCl2、CaCl2)为原料制备NaOH,如图是整个工艺流程,请回答下列问题:
(1)步骤①中发生的反应属于   (填基本反应类型)。
(2)操作a是   ,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和   ,得到的固体中含有的物质属于   (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)步骤②中加入过量Na2CO3溶液的目的是   。写出步骤②中发生的化学方程式   。
(4)步骤④是电解饱和食盐水制取NaOH的过程,写出该反应的化学方程式:   。
(5)写出氢氧化钠的一种用途:   。
7.(2024·东莞模拟)某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质,为节约资源,现欲回收铜和锌,并对硫进行环保的处理:工业流程主要步骤如图所示:
已知:加热的条件下,、都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。
(1)烟泥最初处理需要除油污,用洗涤剂除油污的过程中发生了   现象。步骤1把不溶固体进行粉碎后扬起,目的是   ;产生的废气B中,一定含有的有害气体是   。环保处理废气B最好采用的试剂是   (填序号)。
A.浓硫酸 B.食盐水 C.石灰乳
(2)写出步骤③中与稀硫酸的化学反应方程式:   。
(3)④中得到铜的化学方程式:   。它属于基本反应类型中的   反应。
(4)我国古代就制得了一种外观似金子的锌和铜的合金,也就是黄铜,它的硬度比纯铜   (填“高”或“低”)。
8.(2024九下·武侯月考)钨(W)是一种重要的战略金属,用黑钨矿(主要含FeWO4)制得金属钨(W)的主要工艺流程如图:
已知:Na2WO4溶液为无色;H2WO4是一种不溶于水的黄色固体;WO3难溶于水。
(1)FeWO4与Na2WO4中W的化合价相同,由此可以判断FeWO4中Fe的化合价为   。
(2)压煮器中反应为4Na2CO3+4FeWO4+R4Na2WO4+2Fe2O3+4CO2,R的化学式为   。
(3)将黑钨矿石碾成粉末,目的是   。
(4)还原炉中,在高温条件下制得金属钨(W)的化学方程式为   。
9.(2023·滁州模拟)某厂从废旧电子产品中回收贵重金属同时制备CuSO4·5H2O的工艺流程如图所示:
已知:步骤③中发生反应的化学方程式为
回答下列问题:
(1)步骤②中加入足量稀硫酸的目的是   。
(2)流程中步骤③回收的贵重金属为   。
(3)流程中操作a表示一系列的操作,包括:蒸发浓缩、   、过滤、洗涤、干燥等。
(4)在实验室进行过滤操作时,玻璃棒的下端应轻靠在   一边,以防捅破滤纸。
(5)请设计一个比较铜和铁的金属活动性的方案(包括实验操作和现象):   。
10.(2024九下·南宁月考)钨(W)是一种重要的战略金属。用黑钨矿(主要含FeWO4)制得金属钨(W)的主要工艺流程如图:
已知:溶液为无色;是一种不溶于水的黄色固体;难溶于水。
(1)将黑钨矿石碾成粉末,目的是   。
(2)压煮器中发生反应,4Na2CO3+4FeWO4+R4Na2WO4+2Fe2O3+4CO2,R的化学式为   。
(3)酸浸槽中通过操作a得到X溶液,该操作的名称是   。
(4)还原炉中,在高温条件下制得金属钨(W)的化学方程式为   ,该反应中,发生还原反应的物质是   。
11.(2024九下·梅州开学考)工业上以石灰石(已知其主要杂项二氧化硅。它不溶于水也不与酸反应)为原料刚备碳酸钙的工艺流程如下图,回答下列问题:
(1)操作I的名称是   ;石灰石粉碎的原因是   .石灰石与稀盐酸反应的化学方程式是   。滤渣主要是   (填化学符号)
(2)溶液A中先通入NH3的目的是提供碱性环境,增大CO2的溶解量,促使反应进行.
通CO2时,在溶液B中生成CaCO3该反应的化学方程式是:CaCl2+H2O+CO2+2NH3=CaCO3+2X.
则X的名称是   .
(3)构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。下图是碳元素的“价类二维图”
①二氧化成对应的点是   (填字母序号).
②D所示的质在高温条件下与B反应,可以转化成点C 所示物质,该反应   (填“放热”或“吸热”)
③A所示物质为有机物甲烷,甲烷是优良的燃料,请写出甲烷燃烧的化学方程式   
12.(2024·中山模拟)钨(W)是一种重要的战略金属,用黑钨矿(主要含)制得金属钨(W)的主要工艺流程如图:
已知:溶液为无色;是一种不溶于水的黄色固体;难溶于水。
(1)黑钨矿属于   (填“纯净物”或“混合物”),将黑钨矿石碾成粉末,目的是   。
(2)中W的化合价为由此可以判断中Fe的化合价为   。
(3)压煮器中反应R化学式为   。
(4)酸浸槽中通过操作a得到X溶液,该操作的名称是   。
(5)还原炉中,在高温条件下制得金属钨(W)的化学方程式为   ,该反应属于   (填基本反应类型)。
(6)金属钨由   (填“分子”“原子”或“离子”)构成。生活中常用金属钨做白炽灯的灯丝,这是利用了钨的   的性质。
13.(2024九下·广西壮族自治区月考)某油脂厂废弃的催化剂含金属Ni、Al、Fe及其氧化物。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体:
回答下列问题:
(1)滤饼是   (填“纯净物”或“混合物”);NaAlO2的名称为偏铝酸钠,它所属物质类别是   (填“氧化物”或“酸”或“碱”或“盐”)。
(2)步骤③中H2O2的作用是   。
(3)步骤④生成Fe(OH)3的化学方程式为   ,所属基本反应类型为   。
(4)步骤⑤需要进行的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、   、洗涤。
14.(2024·洪山模拟)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易被吸收的补血剂。利用硫酸厂的废渣(主要含Fe2O3、Fe3O4,还有少量SiO2)制备柠檬酸亚铁,该工艺流程如图所示,回答下列问题:
资料1:Fe3O4+4H2SO4═Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O
Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4
资料2:SiO2不溶于水,也不与稀硫酸反应。
(1)柠檬酸亚铁进入人体肠道后以    (填阳离子符号)的形式被吸收,达到补血效果。
(2)固体C的成分是    。
(3)步骤①②③④中涉及置换反应的是    (填数字序号)。
(4)步骤③中发生反应的化学方程式是    。
(5)“一系列操作”中,将柠檬酸亚铁晶体与溶液分离的操作是    。
15.(2024九下·广州开学考)如图是以石灰石为原料制备高纯超细碳酸钙的工艺流程图:
(1)流程中操作的名称   。实验室里该操作用到的玻璃仪器有烧杯、   和   。
(2)主要反应原理:
“煅烧”步骤:主要反应的化学方程式为   ,反应基本类型为   反应。
“浸出”步骤:。
“碳化”步骤:。
(3)煅烧石灰石得到的固体中,除含外,还含有少量、等杂质,在“浸出”过程为保证铁、镁等杂质不被浸出,需要适当提高溶液的根据反应计算出的钙铵比参加反应的氧化钙和氯化铵的质量比为   ,而实际流程中最佳钙铵比要稍高于这一比值,原因是   。
(4)用上述流程可循环使用的物质除了、和之外,还有   。
(5)实验室在如图装置中模拟上述流程制备高纯超细碳酸钙:
搅拌的作用是   。
制备溶液时需要对装置加热,主要作用是   。
A.加快反应速率 促进氨气逸出
已知在常温和一个标准大气压下,和在水中分别能溶解和。制备时应先通入氨气后通入二氧化碳,理由是   。
浸取一步中溶液的溶质质量分数直接影响着生成溶液溶质质量分数。已知时的溶解度如下表:
温度
溶解
如果用时的饱和溶液与纯氧化钙恰好完全反应,计算充分反应后得到的质量。写出计算过程,保留一位小数。
16.(2024九下·汕头开学考)煤是非常重要的能源,也是冶金、化学工业的重要原料,主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。工业上以煤和空气为原料生产尿素【CO(NH2)2】的工艺流程图如图所示:
(1)煤是   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。实现“碳中和”需对能源结构进行调整,请写出一种新能源   .
(2)水煤气在铜作催化剂并加热的条件下可以实现CO和水蒸气的“转化”,发生反应的化学方程式为   .
(3)工业分离液态空气制取氮气,利用了物质的   (选填“物理”或“化学”)性质。上述流程中利用氮气、氢气合成氨气(NH3),该反应的基本反应类型是   ,根据下表中物质的沸点判断,要将“合成物”中的NH3与N2、H2分离开来,温度应该控制在   ℃以下。
物质 H2 N2 O2 NH3
沸点 -252℃ -195.8℃ -183℃ -33.35℃
(4)上述流程中在一定条件下合成尿素时还有水生成,发生反应的化学方程式为   ·
流程中可以循环利用的物质是   (填一种)。
17.(2024九上·惠城期末)CO2等温室气体的大量排放加剧了温室效应,因此控制CO2的排放对于减缓温室效应具有重要的意义。如图为富氧燃烧技术的工艺流程图,富氧燃烧技术产生的烟气中,CO2的浓度高达95%,不需要分离可直接液化回收,有效地减少了CO2的排放。
(1)除CO2之外,常见的温室气体还有   (任写一种物质的化学式)。
(2)设备1的作用是分离液态空气,利用的原理是氮气和氧气的   不同。
(3)设备2中加入的煤要提前粉碎,目的是   。设备2中主要发生反应的化学方程式为   ,该反应属于   反应(填基本反应类型)。
(4)在液化处理以CO2为主的烟气时,SO2也被液化回收,这样又可以缓解   的环境问题。
(5)采用该技术有利于对CO2捕捉和利用,减少碳排放,获得的CO2可用于制干冰,干冰的用途之一是   。
(6)为了减慢大气中CO2含量的增加,以下建议可行的是____(填序号)。
A.开发太阳能、水能、风能、地热能等清洁能源
B.禁止使用煤、石油,天然气等矿物燃料
C.大量植树造林,禁止乱砍滥伐
18.(2024九上·港北期末)竖炉冶铁工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)该工艺流程中,甲烷的作用是   ,冶炼出的铁水属于   填“纯净物”或“混合物”。
(2)用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理   。写一个
(3)该工艺流程中,可循环利用的物质是   
(4)矿物的储量是有限的。并且不可再生,所以我们必须对金属资源加以保护。
①向含有、、的废水中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣里加入稀盐酸,有气泡产生。则滤出的固体里一定含有   ;滤液里一定含有   。
②保护金属资源除了可以对废旧金属回收再利用,还可以   。
19.(2024九上·石狮期末)镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途。某地的菱镁矿中主要含及少量、和,以菱镁矿等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图。请回答下列问题:
(1)在反应中,为了加快反应速率,选用    填“块状”或“粉末状”菱镁矿:写出菱镁矿中碳酸镁与盐酸反应的化学方程式     。
(2)向饱和食盐水中通入、气体时,需加压通入的气体是     ;在反应中均发生     反应填化学反应基本类型。
(3)此工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全时的如表所示:
金属离子
开始沉淀的
沉淀完全的
向溶液中通入足量空气后,溶液中     元素化合价发生了改变:向溶液中加调节溶液,调范围为     。
20.(2024九上·普宁期末)(1)如图“北斗七星”代表7种初中化学常见的物质,“一”表示相邻的物质间能发生反应,“→”表示能一步实现的物质转化方向。已知A、C的元素组成相同且常温下均为液体,B是能供给呼吸的气体,E俗名为熟石灰,F是农业生产中常用的气体肥料。
①写出A的名称:   。
②写出铁丝和B反应的化学方程式:   。
③C和D发生化学反应的过程   (填“吸热”或“放热”)。
④写出E和F反应的化学方程式:   。
⑤若G能与血红蛋白结合导致人体中毒,则其化学式为   。
(2)氧化亚铜(Cu2O)可用于电镀工业。干法生产Cu2O粉末的主要工艺流程如下:
①800~900℃时,煅烧炉中发生化合反应,该反应的化学方程式为   。
②粉碎机中,发生的变化属于   (填“物理变化”或“化学变化”)。
答案解析部分
1.【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2)
(3)Cu、Ag
(4)除去过量的氢氧化钠,使碲元素转化为TeO2沉淀分离出来
【知识点】碱的化学性质;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率。
(2)类比CO2与NaOH的反应生成盐和水且各元素化合价没有改变,由流程可知,“碱浸”时发生反应为氢氧化钠和TeO2生成水和Na2TeO3, 。
(3)“碱浸”时金属单质Cu、Ag和氢氧化钠不反应,故反应后过滤,此时滤渣成分为Cu、Ag。
(4)TeO2微溶于水,能与NaOH发生反应;故“沉碲”时,加入硫酸的作用为除去过量的氢氧化钠,使碲元素转化为TeO2沉淀分离出来。
【分析】(1)增大反应物的接触面积,会加快反应速率。
(2)氢氧化钠和TeO2生成水和Na2TeO3。
(3)金属单质Cu、Ag和氢氧化钠不反应。
(4)根据氢氧化钠过量,进行分析。
2.【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
【知识点】分子的定义与分子的特性;影响化学反应速率的因素探究;二氧化碳的化学性质;二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】 (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:2NaOH+ CO2=Na2CO3+ H2O;
(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、Na2CO3 + Ca (O H) 2=CaCO3↓+2NaOH;
(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,可以減少二氧化碳的排放,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。
故答案为:(1)增大反应物接触面接,使反应更充(2) 2NaOH+ CO2=Na2CO3+ H2O;(3) Na2CO3 + Ca (O H) 2=CaCO3↓+2NaOH;(4)分子之间的间隔变小;(5) CaO、NaOH;(6) bc。
【分析】(1)根影响反应速率的因素分析回答;
(2根据)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,书写化学方程式;
(3) 根据“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分析;
(4)根据分子的性质分析;
(5)根据工艺流程图分析;
(6) 根据节能减排分析。
3.【答案】(1)铜和银/Cu和Ag
(2)过滤
(3)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
(4)锌>镍>铜>银/Zn>Ni>Cu>Ag
【知识点】常见金属的特性及其应用;金属活动性顺序及其应用;金属活动性的探究
【解析】【解答】(1)②中加入过量的锌,产生气体,说明①中稀硫酸过量,进一步说明锌、镍完全反应,固体A的成分是Cu、Ag;
(2)操作①②③都是将固体和液体分离的过程,此操作是过滤;
(3)铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;
(4)②中加入过量的锌,得到锌镍混合物,是因为锌能和氯化镍反应生成硫酸锌和镍,说明锌比镍活泼,镍在氢前,从以上过程可以推测Zn、Cu、Ag、Ni四种金属的活动性从强到弱是Zn>Ni>Cu>Ag。
【分析】流程分析: 锌、铜、银、镍四种金加入一定量的稀硫酸,根据金属活动顺序表,经操作①过滤,则气体是产生的氢气,溶液甲,固体A;溶液甲加入过量的锌,操作②过滤,得气体氢气,锌镍混合物,说明最开始锌镍已经完全反应且稀硫酸有剩余,溶液乙为硫酸锌的溶液,溶液甲是硫酸锌和硫酸镍的溶液;固体A是铜和银,不与稀硫酸反应,加入一定质量的硝酸银溶液,操作③过滤,铜与其发生置换反应,因为要回收银,则固体B有银,溶液丙含有硝酸铜。
4.【答案】(1)增大反应物的接触面积
(2)引流
(3)
(4)H+、Zn2+、Fe3+
(5)
(6)C
【知识点】过滤的原理、方法及其应用;物质除杂或净化的探究;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)粉碎的目的是增大反应物的接触面积;
(2)玻璃棒在过滤中的作用是引流;
(3)氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式见答案;
(4)滤液1中的阳离子有反应生成的 Zn2+、Fe3+ ,以及过量稀硫酸反应后剩余的 H+ ;
(5)锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式见答案;
(6)A. 在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,说明锌粉一定不足,A不符合题意;
B.滤渣甲为二氧化硅,二氧化硅不与稀硫酸反应,故不能与稀硫酸反应产生气体,B不符合题意;
C.滤液2中比滤液1中多了参加反应的锌的质量,故 滤液2的质量一定比滤液1的质量大,C符合题意;
故选C。
【分析】(1)块状固体通过粉碎变成粉末状固体,可以增大反应物的接触面积;
(2)利用过滤时玻璃棒的作用分析;
(3)利用氧化铁和硫酸反应的化学方程式分析;
(4)找出生成物和剩余的反应物,分析溶液中的阳离子;
(5)利用锌和稀硫酸反应分析;
(6)A.若锌粉过量,会有气泡冒出;
B.分析出滤渣甲的成分为二氧化硅,结合题干信息二氧化硅不与稀硫酸反应分析;
C.分析流程,滤液2比滤液1多了参加反应的锌的质量。
5.【答案】(1)+4
(2)粉碎钛铁矿##搅拌##延长酸浸的时间##增大酸的浓度(合理即可)
(3)过滤
(4)B
(5)作保护气##防止金属与空气中的O2发生反应(合理即可);TiCl4+2MgTi+2MgCl2;置换
(6)MgCl2
【知识点】过滤的原理、方法及其应用;化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用;置换反应及其应用;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)钛酸亚铁FeTiO3中铁元素化合价是+2,氧元素化合价是-2,设钛元素的化合价为x,化合物中元素化合价代数和为零,则(+2)+x+(-2)×3=0,x=+4,故其中钛元素的化合价为+4。
(2)反应①中为了提高酸浸时的反应速率,通常可采取的措施是粉碎钛铁矿(或搅拌、延长酸浸的时间、增大酸的浓度等)。
(3)操作a可将固体和溶液分离,名称为过滤。
(4)A.反应物是焦炭和TiO2,生成的是一种有毒的可燃性气体,CO有毒且可燃,反应前有碳元素和氧元素,所以生成的是CO气体,故错误;
B.一氧化碳有毒,需要对该反应进行尾气处理,防止空气污染,故正确;
C.倡导“低碳”生活,主要是为了减少二氧化碳气体的排放,故错误;
故选:B。
(5)反应④常在氩气(Ar)的氛围中进行,其中Ar的作用是作保护气或防止金属与空气中的O2发生反应.反应④是镁和TiCl4在高温条件下反应生成钛和氯化镁,化学方程式是TiCl4+2MgTi+2MgCl2,该反应属于置换反应。
(6)以上流程中可循环利用的物质是氯化镁。
【分析】(1)根据化合物中元素化合价代数和为零分析;
(2)根据将固体粉碎、搅拌、增大反应物浓度等可以加快反应速率分析;
(3)根据过滤的原理分析;
(4)根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,以及一氧化碳、二氧化碳的性质分析;
(5)根据稀有气体化学性质不活泼,反应的原理,以及置换反应的特点分析;
(6)根据某个反应的生成物是流程中另一个反应的反应物则可循环利用进行分析。
6.【答案】(1)复分解反应
(2)过滤;漏斗;混合物
(3)除尽溶液中的氯化钙;
(4)
(5)作炉具清洁剂(合理即可)
【知识点】物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)根据题意,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,该反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物属于复分解反应;
(2)根据题意和分析可知,操作a是将固体和溶液分离,该操作是过滤;
过滤时所需要的仪器有烧杯,玻璃棒,漏斗,铁架台,故填:漏斗;
得到的固体中含有前面操作生成的氢氧化镁和碳酸钙两种沉淀,故属于混合物;
(3) 步骤②中加入过量 的碳酸钠可以将溶液中的氯化钙完全反应即除尽,故填: 除尽溶液中的氯化钙 ;
碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式是:;
(4) 步骤④是电解饱和食盐水制取NaOH的过程 即氯化钠和水在通电的条件下反应生成氢氧化钠同时生成氯气和氢气,化学方程式是:;
(5)氢氧化钠能和油污反应,因此氢氧化钠可以作炉具清洁剂。
【分析】根据氯化钠中含有的杂质是氯化镁和氯化钙,由氯化镁能和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氯化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,即可用二者除去两种杂质,接着过滤后得到氯化钠溶液中含有过量剩余的氢氧化钠和碳酸钠能和稀盐酸反应生成氯化钠水和二氧化碳,最终在通电的条件下可以得到氢氧化钠、氢气和氯气。据此分析解答试题。
7.【答案】(1)乳化;增大不溶固体与氧气的接触面积;二氧化硫;C
(2)
(3);置换
(4)高
【知识点】常见金属的特性及其应用;合理利用金属资源;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)由于洗涤剂具有乳化功能,所以用洗涤剂除油污的过程中发生了乳化现象。为增大不溶固体与氧气的接触面积,加快反应速率,步骤1把不溶固体进行粉碎后扬起;由于硫与氧气反应生成有毒气体二氧化硫,所以产生的废气B中,一定含有的有害气体是二氧化硫。二氧化硫与碱反应生成盐和水,石灰乳含有氢氧化钙,氢氧化钙属于碱,所以环保处理废气B最好采用的试剂是石灰乳。故填:乳化;增大不溶固体与氧气的接触面积;二氧化硫;C。
(2)ZnO与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,化学方程式 。
故填: 。
(3)溶液C是硫酸锌和硫酸铜的混合物,为得到铜,加适量锌将硫酸铜转化为铜,所以④中锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌,化学方程式 。该反应符合置换反应的定义,即一种单质与一种化合物起反应生成另一单质另一化合物的反应。所以该反应属于置换反应。
故填: ;置换。
(4)由于合金硬度高于组分金属,黄铜是合金,所以黄铜的硬度比纯铜高。故填:高。
【分析】(1)根据乳化和溶解等的原理知识来分析;根据常见的气体吸收处理来分析;
(2)ZnO与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,进行分析;
(3)根据流程分析,④中锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌;
(4)根据合金和纯金属的性质相同与不同之处来分析。
8.【答案】(1)+2
(2)O2
(3)使反应充分进行,加快反应速率
(4)
【知识点】有关元素化合价的计算;质量守恒定律及其应用;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】 (1) FeWO4中W的化合价为+6,氧的化合价为-2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,由此可以判断FeWO4中Fe的化合价为+2 ;
故答案为: +2 。
(2) 由 4Na2CO3+4FeWO4+R4Na2WO4+2Fe2O3+4CO2可知,反应前后钠原子都是8个,碳原子都是4个,铁原子都是4个,钨原子都是4个,反应后氧原子是30个,反应前应该是30个,其中2个包含在未知物质中,R的化学式为O2;
故答案为: O2。
(3) 将黑钨矿石碾成粉末 的目的是增大反应物接触面积,反应更快、更充分 ;
故答案为: 使反应充分进行,加快反应速率 。
(4) 还原炉中,氢气在高温条件下与WO3反应制得金属钨(W),反应的化学方程式为: 。
故答案为: 。
【分析】(1) 根据化合物中元素化合价代数和为零来分析;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类和原子个数不变来分析;
(3)将黑钨矿石碾成粉末,可以增大反应物的接触面积,使反应更充分,反应速率更快;
(4)根据高温条件下三氧化钨和氢气反应生成钨和水来书写。
9.【答案】(1)完全除去粗铜中的铁
(2)金和银(或Au和Ag)
(3)降温结晶
(4)三层滤纸
(5)将打磨过的铁丝插入盛有适量硫酸铜溶液的试管中,铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色或将打磨过的铜丝插入盛有FeSO4溶液的试管中,无明显现象(合理即可)
【知识点】金属活动性顺序及其应用;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,步骤②中加入足量稀硫酸的目的是完全除去粗铜中的铁;
(2)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜、氧气和硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜和水,所以流程中步骤③回收的贵重金属为金、银;
(3)流程中操作a表示一系列的操作,包括:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等;
(4)在实验室进行过滤操作时,玻璃棒的下端应轻靠在三层滤纸一边,以防捅破滤纸;
(5)在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能与盐酸或稀硫酸反应,排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来,比较铜和铁的金属活动性的方案:将打磨过的铁丝插入盛有适量硫酸铜溶液的试管中,铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色或将打磨过的铜丝插入盛有FeSO4溶液的试管中,无明显现象(合理即可)
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
10.【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应的速率
(2)O2
(3)过滤
(4)WO3+3H2W+3H2O;WO3
【知识点】过滤的原理、方法及其应用;化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用;氢气的化学性质与燃烧实验;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1) 将黑钨矿石碾成粉末,目的是 增大反应物的接触面积,加快反应的速率 ;
故答案为: 增大反应物的接触面积,加快反应的速率 ;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应后有8个钠原子、4个钨原子、30个氧原子、4个铁原子、4个碳原子,反应前有8个钠原子、4个碳原子、28个氧原子、4个铁原子、4个钨原子,还差2个氧原子,2个氧原子构成一个氧分子O2,所以R的化学式为O2;
故答案为:O2 ;
(3) 从工艺流程图和题干信息可知酸浸槽中通过操作a得到X溶液和不溶于水的黄色固体H2WO4,该操作是将不溶性固体和液体分离,属于过滤操作;
故答案为:过滤;
(4)还原炉中,WO3和H2在高温条件下发生氧化还原反应生成W和H2O,其反应的化学方程式为 WO3+3H2W+3H2O ,在该反应中,WO3失去氧被还原为W,所以WO3发生了还原反应;
故答案为: WO3+3H2W+3H2O ;WO3 。
【分析】(1)根据增大反应物的接触面积,反应会更快进行分析解答;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变进行分析解答;
(3)根据过滤的原理进行分析解答;
(4)根据高温条件下WO3和H2反应生成W和H2O以及氧化还原反应中反应物失去氧发生还原反应进行分析解答。
11.【答案】(1)过滤;增大反应物的接触面积,使石灰石充分反应;;SiO2
(2)氯化铵
(3)D;吸热;CH4+2O2CO2+2H2O
【知识点】物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)操作Ⅰ的名称是过滤;石灰石粉碎的原因是增大反应物的接触面积,使石灰石充分反应;石灰石与稀盐酸反应的化学方程式为:;滤渣主要是不能和稀盐酸反应的SiO2;
(2)反应前后钙原子都是1个,氧原子都是3个,反应前氯原子是2个,反应后应该是2个,包含在未知物质中,反应前氮原子是2个,反应后应该是2个,包含在未知物质中,反应前氢原子是8个,反应后应该是8个,包含在未知物质中,X的名称是氯化铵;
(3)①二氧化碳对应的点是D;
②D所示的物质在高温条件下与B反应,可以转化成点C所示的物质,即高温条件下二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,该反应吸热;
③甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。
【分析】(1)根据操作Ⅰ的名称是过滤;石灰石粉碎的原因是增大反应物的接触面积,使石灰石充分反应。碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳进行分析解答;
(2)反应前后原子种类和个数都不变进行分析解答;
(3)根据高温条件下二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,该反应吸热;甲烷燃烧生成水和二氧化碳进行分析解答。
12.【答案】(1)混合物;增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2)+2##+2价
(3)O2
(4)过滤
(5);置换反应
(6)原子;熔点高
【知识点】常见金属的特性及其应用;有关元素化合价的计算;影响化学反应速率的因素探究;反应类型的判定;化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】(1)黑钨矿主要含FeWO4,说明黑钨矿还含有其他物质,属于混合物;将黑钨矿石碾成粉末,目的是增大反应物接触面积,使反应更快、更充分。
(2)FeWO4钨元素化合价是+6,氧元素化合价是-2,设铁元素的化合价为x,由化合物中元素化合价代数和为零可知,x+(+6)+(-2)×4=0,则x=+2.
(3)该反应的反应前后钠原子都是8个,碳原子都是4个,铁原子都是4个,钨原子都是4个,反应后氧原子是30个,反应前是28个,说明R中含有2个氧原子,则R的化学式为O2。
(4)酸浸槽中通过操作a得到X溶液和不溶于水的H2WO4,该操作的名称是过滤。
(5)还原炉中,在高温条件下H2和WO3反应生成金属钨(W)和水,化学方程式为,该反应属于置换反应。
(6)金属钨由原子构成,生活中常用金属钨做白炽灯的灯丝,这是利用了钨的熔点高的性质。
【分析】(1)根据混合物的概念及增大反应物接触面积的作用分析;
(2)根据化合物中元素化合价代数和为零分析;
(3)根据反应前后原子种类和个数不变分析;
(4)根据过滤的原理分析;
(5)高温条件下H2和WO3反应生成金属钨和水,以及置换反应的特点分析;
(6)根据金属由原子构成,以及物质的性质与用途的关系分析。
13.【答案】(1)混合物;盐
(2)使Fe2+变为Fe3+
(3);复分解反应
(4)过滤
【知识点】结晶的原理、方法及其应用;复分解反应及其应用;物质的相互转化和制备;纯净物和混合物;物质的简单分类
【解析】【解答】(1)废镍催化剂中含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,加入氢氧化钠溶液之后,铝和铝的氧化物会和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠,Ni、Fe及其氧化物不能溶解于氢氧化钠从而进入滤饼,所以滤饼属于混合物, NaAlO2由铝离子和偏铝酸根离子构成,属于盐类;
故答案为:混合物 ;盐;
(2)从流程图可知, 过氧化氢具有氧化性,步骤③加入 H2O2 ,把FeSO4氧化成Fe2(SO4)3,所以 步骤③中H2O2的作用是 使Fe2+变为Fe3+;
故答案为: 使Fe2+变为Fe3+ ;
(3) 步骤④ 是氢氧化钠和硫酸铁反应生成硫酸钠和氢氧化铁沉淀,其反应的化学方程式为 ,该反应由两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物,属于复分解反应;
故答案为: ;复分解反应;
(4) 步骤⑤需要进行的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶,对晶体进行过滤,把晶体进行洗涤;
故答案为:过滤。
【分析】(1)根据铝及其氧化物可溶于氢氧化钠溶液,其余金属及其氧化物不能溶于氢氧化钠溶液进行分析解答;
(2)根据流程图信息进行分析解答;
(3)根据硫酸铁与氢氧化钠反应的原理及复分解反应的定义进行分析解答;
(4)根据降温结晶的步骤进行分析解答。
14.【答案】(1)Fe2+
(2)SiO2和Fe
(3)②
(4)FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4
(5)过滤
【知识点】混合物的分离方法;过滤的原理、方法及其应用;盐的化学性质;反应类型的判定;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)柠檬酸亚铁中的阳离子为Fe2+,进入人体肠道后能被吸收,达到补血效果;
(2)硫酸厂的废渣中二氧化硅不会溶于水也不与酸反应,加入过量的稀硫酸后,会有剩余,再加入过量的铁粉后铁与过量的稀硫酸发生反应,过量的铁粉会有剩余,所以固体C的成分是是SiO2和Fe;
(3)步骤①中发生的反应是酸与金属氧化物的反应,属于复分解反应,步骤②中发生的反应是铁粉与稀硫酸的反应,属于置换反应,步骤③的反应是两种盐溶液的反应,属于复分解反应,步骤④的反应是酸与盐的反应,属于复分解反应,步骤①②③④中涉及置换反应的是②;
(4)硫酸亚铁与碳酸钠反应产生碳酸亚铁沉淀和硫酸钠,发生反应的化学方程式为FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4;
(5)分离固体液体的操作是过滤。
【分析】(1)根据柠檬酸亚铁中的阳离子为Fe2+分析;
(2)根据二氧化硅不会溶于水也不与酸反应,加入过量的稀硫酸后,会有剩余,再加入过量的铁粉后铁与过量的稀硫酸发生反应,过量的铁粉会有剩余分析;
(3)根据步骤①中发生的反应是酸与金属氧化物的反应,属于复分解反应,步骤②中发生的反应是铁粉与稀硫酸的反应,属于置换反应,步骤③的反应是两种盐溶液的反应,属于复分解反应,步骤④的反应是酸与盐的反应,属于复分解反应分析;
(4)根据硫酸亚铁与碳酸钠反应产生碳酸亚铁沉淀和硫酸钠分析;
(5)根据分离固体液体的操作是过滤分析。
15.【答案】(1)过滤;漏斗;玻璃棒
(2);分解
(3):;控制为碱性环境
(4)
(5)加速反应;;增加二氧化碳的溶解和反应能力
【知识点】实验室常见的仪器及使用;溶解度的影响因素;分解反应及其应用;化学式的相关计算;化学实验方案设计与评价
【解析】【解答】(1)流程中操作A分离出固体,则为过滤,过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、 漏斗、玻璃棒。
(2)“煅烧”步骤是碳酸钙高温反应生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为,该反应为分解反应。
(3)由所给方程式可知, 加反应的氧化钙和氯化铵的质量比为56:107, 因浸出过程 控制为碱性环境 ,所以实际流程中最佳钙铵比要稍高于这一比值。
(4) 用上述流程可循环使用的物质除了、和之外,还有 。
(5)搅拌的作用是为了加速反应。化学反应随温度升高反应速率加快,气体溶解度随温度升高而减小,制备溶液时需要对装置加热,可加快反应速率,并促进氨气逸出,故选AB。已知在常温和一个标准大气压下,和在水中分别能溶解和。二氧化碳在碱性溶液中能更多吸收,制备时应先通入氨气后通入二氧化碳,是为了增加二氧化碳的溶解和反应能力 。
【分析】(1)根据过滤原理及过滤所需仪器分析;
(2)根据碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,“一变多”的反应为分解反应分析;
(3)根据所给方程式确定物质间质量比,二氧化碳在水中的溶解性分析;
(4)根据可循环利用的物质既是反应物又是生成物分析;
(5)根据搅拌可加快反应,温度升高,反应速率加快,气体溶解度降低分析。
16.【答案】(1)不可再生;风能(合理即可)
(2)CO+H2OCO2+H2
(3)物理;化合反应;-33.35
(4)CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O;N2或H2
【知识点】氧气的工业制法;反应类型的判定;化学方程式的书写与配平;化石燃料的利用与保护;资源综合利用和新能源开发
【解析】【解答】 (1) 煤是化石燃料,属于不可再生能源;目前正在开发和利用的新能源有:风能、太阳能、地热能等;
故填:不可再生 ; 风能(合理即可) ;
(2) 由图可知,一氧化碳和水在铜的催化下受热生成二氧化碳和氢气,该反应的化学方程式为: CO+H2OCO2+H2 ;
故填:CO+H2OCO2+H2 ;
(3) 工业分离液态空气制取氮气,是利用液氮和液氧沸点的不同,不需要通过化学变化就能表现出来。利用的是其物理性质;氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气,该反应符合"多变一"的特点,属于化合反应;要将"合成物"中的NH3与N2、H2分离开来,温度应该控制在-33.35℃℃以下,此时氮气和氧气蒸发出来,但是没有达到氨气的沸点,氨气不能蒸发出来;
故填:物理;化合反应; -33.35 ;
(4) 氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素和水,该反应的化学方程式为: CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O ;既是生成物又是反应物的物质可以循环利用,由图可知,可以循环利用的物质是:N2 、H2。
故填:CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O;N2或H2
【分析】 (1) 根据化石燃料煤、石油、天然气,掌握常见的新能源,如风能,太阳能,地热能等;
(2) 根据题中分析,一氧化碳和水在铜的催化下受热生成二氧化碳和氢气;
(3) 工业制氧气为物理方法,利用了物质的物理性质;根据基本反应类型分析,根据物理性质沸点不同来分析;
(4) 根据流程图分析, 氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素和水,据此分析;循环利用的物质通常是,在反应物时消耗的,在之后的反应中,又可以生成出来的物质,其中流程图中循环物质有N2 、H2。
17.【答案】(1)CH4、O3(合理即可)
(2)沸点
(3)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;;化合
(4)酸雨
(5)用于人工降雨(合理即可)
(6)A;C
【知识点】氧气的工业制法;化合反应及其应用;二氧化碳的用途;二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】(1)除CO2之外,甲烷(CH4)、臭氧(O3)也是常见的温室气体;
(2)设备1的作用是分离液态空气,利用的原理是氮气和氧气的沸点不同,氮气的沸点低,故升温过程中,氮气先分离出来;
(3)设备2中加入的煤要提前粉碎,目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;设备2中主要发生反应为碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,该反应的化学方程式为,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;
(4)二氧化硫能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,故这样又可以缓解酸雨的环境问题;
(5)干冰升华吸热,能使周围温度降低,可用于人工降雨;
(6)A.开发太阳能、水能、风能、地热能等清洁能源,可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,符合题意;
B.煤、石油,天然气等矿物燃料是目前主要的能源,不能禁止使用,可合理使用,不符合题意;
C.大量植树造林,禁止乱砍滥伐,可以增加二氧化碳的吸收,减慢大气中二氧化碳含量的增加,符合题意;
故选:AC。
【分析】(1)根据常见的温室气体的种类分析;
(2)根据通过分离液态空气得到氮气的原理分析;
(3)根据增大接触面积可加快反应速率及碳与氧气反应的原理,化合反应的特点为“多变一”进行分析;
(4)根据SO2会导致酸雨分析;
(5)根据干冰的性质分析;
(6)根据减慢大气中CO2含量增加的措施进行分析。
18.【答案】(1)燃烧室中的甲烷燃烧时放出大量的热,为氧化铁和一氧化碳反应提供高温;催化反应室中的甲烷作为合成气的原料;混合物
(2)
(3)二氧化碳和水
(4)铁、铜和银;硝酸锌和硝酸亚铁;对金属进行防锈处理
【知识点】金属活动性顺序及其应用;一氧化碳还原氧化铁;金属锈蚀的条件及其防护;合理利用金属资源;纯净物和混合物
【解析】【解答】 (1) 、进入燃烧室中的甲烷和氧气的混合气体燃烧时放出大量的热,为氧化铁和一氧化碳反应提供高温;催化反应室中的甲烷在催化剂的催化作用下转化为H2和CO两种气体的合成气原料,在还原反应室中合成气与Fe2O3在高温下发生反应,生成铁、二氧化碳和水, 冶炼出的铁水含有碳等杂质,属于混合物 ;
(2) 、在还原室中H2和CO两种气体分别与Fe2O3在高温下发生反应,其反应方程式分别为:Fe2O3+
3CO2Fe+3CO2,Fe2O3+3H22Fe+3H2O,
(3) 、在还原反应室中产生的尾气(CO2和 H2O)进入催化反应室与天然气(CH4)一起反应生成合成气(H2和CO),合成气在还原反应室与Fe2O3反应由生成了CO2和 H2O,故CO2和 H2O在该该工艺流程中可循环利用 ;
(4) 、 向含有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3的废水中加入一定量的铁粉 , 充分反应后过滤,向滤渣里加入稀盐酸,有气泡产生 ,说明铁粉过量,根据金属性由强到弱的顺序:Zn>Fe>Cu>Ag,铁粉不能和硝酸锌反应,先后发生了两个反应,其反应方程式为:Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu,故过滤后的滤渣含有置换出的金属银和金属铜,还有剩余的铁,滤液里一定含有Zn(NO3)2和Fe(NO3)2。由金属矿产在自然界的储量有限,为了保护金属资源, 除了可以对废旧金属回收再利用,还可以 对金属进行防锈处理 。
【分析】 (1)、根据甲烷燃烧产生的热量以及炼铁的原理分析解答;根据物质的分类标准极其反应的产物分析铁水的成分作答;
(2) 、根据炼铁的反应原理来分析作答;
(3) 、根据流程中还原反应室和催化反应室的反应来分析;
(4) 、根据金属活动顺序来分析。
19.【答案】(1)粉末状;
(2)二氧化碳或;分解
(3)或铁;
【知识点】反应类型的判定;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)增大物质间的接触面积可加快反应速率,在反应中,为了加快反应速率,选用粉末状菱镁矿,碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳,方程式为 。
(2) 氨气易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度较小,向饱和食盐水中通入、气体时,需加压通入的气体是二氧化碳, 反应均是一种物质生成多种物质,属于分解反应。
(3) 向溶液中通入足量空气后,亚铁离子转化为铁离子,铁元素化合价发生变化, 向溶液中加,氧化镁与盐酸反应生成氯化镁,调节溶液,使铁离子和铝离子完全沉淀,而镁离子不沉淀,由表中镁离子开始沉淀、铝离子和铁离子完全沉淀的pH数据可知,调范围为 。
【分析】(1)根据增大物质间的接触面积可加快反应速率,碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳分析;
(2)根据氨气易溶于水,二氧化碳难溶于水,“一变多”的反应为分解反应分析;
(3)根据溶液中通入氧气后,亚铁离子转化为铁离子,由表中镁离子开始沉淀、铝离子和铁离子完全沉淀的pH数据及流程中向b溶液加入氧化镁后调节pH铁离子和铝离子完全沉淀分析。
20.【答案】(1)过氧化氢;;放热;;CO
(2);物理变化
【知识点】氧气的化学性质;二氧化碳的化学性质;物质的鉴别、推断;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)A、C的元素组成相同且常温下均为液体,B是能供给呼吸的气体,A为过氧化氢,B为氧气,C为水,E俗名为熟石灰,F是农业生产中常用的气体肥料,E为氢氧化钙,F为二氧化碳,D能与水反应,同时能生成氢氧化钙,则D为氧化钙。
①A的名称为过氧化氢;
②铁和氧气点燃生成四氧化三铁,反应的化学方程式为;
③氧化钙与水反应放出热量;
④二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为;
⑤若G能与血红蛋白结合导致人体中毒,则其化学式为CO;
(2) ① 氧化铜与铜在800~900℃时生成氧化亚铜,反应的化学方程式为
②粉碎机中没有产生新的物质,属于物理变化。
【分析】(1)根据A、C的元素组成相同且常温下均为液体,B是能供给呼吸的气体,A为过氧化氢,B为氧气,C为水,E俗名为熟石灰,F是农业生产中常用的气体肥料,E为氢氧化钙,F为二氧化碳,D能与水反应,同时能生成氢氧化钙,则D为氧化钙分析;
(2)根据 氧化铜与铜在800~900℃时生成氧化亚铜,没有产生新的物质的变化是物理变化分析。
1 / 12024年中考化学三轮冲刺专项训练--工艺流程图题
一、流程题
1.(2021·枣庄)二氧化碲(TeO2)是性能优良的声光晶体材料。用某工业废渣(主要含有TeO2,还有少量Cu、Ag)为原料制备纯净的TeO2的一种工艺流程如图:
已知:TeO2微溶于水,能与NaOH发生反应,回答下列问题:
(1)粉碎的目的是   。
(2)类比CO2与NaOH的反应,写出“碱浸”时发生反应的化学方程式   。
(3)“碱浸”后过滤,此时滤渣成分为   。
(4)“沉碲”时,加入硫酸的作用为   。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2)
(3)Cu、Ag
(4)除去过量的氢氧化钠,使碲元素转化为TeO2沉淀分离出来
【知识点】碱的化学性质;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率。
(2)类比CO2与NaOH的反应生成盐和水且各元素化合价没有改变,由流程可知,“碱浸”时发生反应为氢氧化钠和TeO2生成水和Na2TeO3, 。
(3)“碱浸”时金属单质Cu、Ag和氢氧化钠不反应,故反应后过滤,此时滤渣成分为Cu、Ag。
(4)TeO2微溶于水,能与NaOH发生反应;故“沉碲”时,加入硫酸的作用为除去过量的氢氧化钠,使碲元素转化为TeO2沉淀分离出来。
【分析】(1)增大反应物的接触面积,会加快反应速率。
(2)氢氧化钠和TeO2生成水和Na2TeO3。
(3)金属单质Cu、Ag和氢氧化钠不反应。
(4)根据氢氧化钠过量,进行分析。
2.(2024·阳春模拟)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
【知识点】分子的定义与分子的特性;影响化学反应速率的因素探究;二氧化碳的化学性质;二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】 (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:2NaOH+ CO2=Na2CO3+ H2O;
(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、Na2CO3 + Ca (O H) 2=CaCO3↓+2NaOH;
(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,可以減少二氧化碳的排放,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。
故答案为:(1)增大反应物接触面接,使反应更充(2) 2NaOH+ CO2=Na2CO3+ H2O;(3) Na2CO3 + Ca (O H) 2=CaCO3↓+2NaOH;(4)分子之间的间隔变小;(5) CaO、NaOH;(6) bc。
【分析】(1)根影响反应速率的因素分析回答;
(2根据)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,书写化学方程式;
(3) 根据“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分析;
(4)根据分子的性质分析;
(5)根据工艺流程图分析;
(6) 根据节能减排分析。
3.(2024·沅江模拟)废弃的镍锌电池中含有锌、铜、银、镍四种金属。为探究镍的金属活动性顺序并回收银,某校化学兴趣小组的同学设计了如图实验流程(反应条件已略去)。已知镍的相对原子质量为59。
(1)固体A的成分是   。
(2)实验流程中,操作①②③为   。
(3)向固体A中加入一定量的AgNO3,溶液后发生反应的化学方程式为   。
(4)由该实验可知,锌、铜、银、镍的金属活动性顺序由大到小为   。
【答案】(1)铜和银/Cu和Ag
(2)过滤
(3)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
(4)锌>镍>铜>银/Zn>Ni>Cu>Ag
【知识点】常见金属的特性及其应用;金属活动性顺序及其应用;金属活动性的探究
【解析】【解答】(1)②中加入过量的锌,产生气体,说明①中稀硫酸过量,进一步说明锌、镍完全反应,固体A的成分是Cu、Ag;
(2)操作①②③都是将固体和液体分离的过程,此操作是过滤;
(3)铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;
(4)②中加入过量的锌,得到锌镍混合物,是因为锌能和氯化镍反应生成硫酸锌和镍,说明锌比镍活泼,镍在氢前,从以上过程可以推测Zn、Cu、Ag、Ni四种金属的活动性从强到弱是Zn>Ni>Cu>Ag。
【分析】流程分析: 锌、铜、银、镍四种金加入一定量的稀硫酸,根据金属活动顺序表,经操作①过滤,则气体是产生的氢气,溶液甲,固体A;溶液甲加入过量的锌,操作②过滤,得气体氢气,锌镍混合物,说明最开始锌镍已经完全反应且稀硫酸有剩余,溶液乙为硫酸锌的溶液,溶液甲是硫酸锌和硫酸镍的溶液;固体A是铜和银,不与稀硫酸反应,加入一定质量的硝酸银溶液,操作③过滤,铜与其发生置换反应,因为要回收银,则固体B有银,溶液丙含有硝酸铜。
4.(2024·湖北模拟)硫酸锌可制备各种含锌材料,在防腐,医学上有很多应用。菱锌矿的主要成分是ZnCO3,还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以菱锌矿为原料制备ZnSO4·7H2O的工艺流程如下图所示。(资料查阅:二氧化硅难溶于水,也不与稀硫酸反应;ZnCO3+H2SO4=ZnSO4+H2O+CO2↑)
回答下列问题:
(1)菱锌矿“粉碎”的目的是   。
(2)过滤时,玻璃棒的作用是   。
(3)写出“酸浸”时一种氧化物参与的反应   (方程式表示)。
(4)滤液1中含有的阳离子是    (填离子符号)。
(5)“转化”中加入足量锌粉,反应的化学方程式有Zn+Fe2(SO4)3=ZnSO4+2FeSO4和   (写一个即可)。
(6)下列说法正确的是____(填字母序号)
A.在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,说明锌粉一定足量
B.滤渣甲、滤渣乙一定都能与稀硫酸反应产生气体
C.滤液2的质量一定比滤液1的质量大
【答案】(1)增大反应物的接触面积
(2)引流
(3)
(4)H+、Zn2+、Fe3+
(5)
(6)C
【知识点】过滤的原理、方法及其应用;物质除杂或净化的探究;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)粉碎的目的是增大反应物的接触面积;
(2)玻璃棒在过滤中的作用是引流;
(3)氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式见答案;
(4)滤液1中的阳离子有反应生成的 Zn2+、Fe3+ ,以及过量稀硫酸反应后剩余的 H+ ;
(5)锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式见答案;
(6)A. 在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,说明锌粉一定不足,A不符合题意;
B.滤渣甲为二氧化硅,二氧化硅不与稀硫酸反应,故不能与稀硫酸反应产生气体,B不符合题意;
C.滤液2中比滤液1中多了参加反应的锌的质量,故 滤液2的质量一定比滤液1的质量大,C符合题意;
故选C。
【分析】(1)块状固体通过粉碎变成粉末状固体,可以增大反应物的接触面积;
(2)利用过滤时玻璃棒的作用分析;
(3)利用氧化铁和硫酸反应的化学方程式分析;
(4)找出生成物和剩余的反应物,分析溶液中的阳离子;
(5)利用锌和稀硫酸反应分析;
(6)A.若锌粉过量,会有气泡冒出;
B.分析出滤渣甲的成分为二氧化硅,结合题干信息二氧化硅不与稀硫酸反应分析;
C.分析流程,滤液2比滤液1多了参加反应的锌的质量。
5.(2024九下·坪山月考)2024年4月24日是第九个“中国航天日”,今年的主题是“极目楚天,共襄星汉”。近年来,我国航天事业蓬勃发展。钛(Ti)被称为航空金属,如图是以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁FeTiO3)为主要原料冶炼金属钛的生产工艺流程:
【查阅资料】Ti在高温条件下,易与空气中的O2发生反应;氩气(Ar)化学性质稳定,可用作保护气。
(1)钛酸亚铁的化学式为FeTiO3,其中钛元素的化合价为   。
(2)反应①中为了提高酸浸时的反应速率,通常可采取的措施是   。(写出一条即可)
(3)操作a的名称为   。
(4)反应②除了生成TiCl4,同时生成一种有毒的可燃性气体,下列说法正确的是____。(填字母)
A.生成的气体是CO2
B.需要对该反应进行尾气处理,防止空气污染
C.倡导“低碳”生活,主要是为了减少该生成气体的排放
(5)反应④常在氩气(Ar)的氛围中进行,其中Ar的作用是   ,写出该反应的化学方程式   ,该反应属于   反应。(填基本反应类型)
(6)以上流程中可循环利用的物质是   (填化学式)。
【答案】(1)+4
(2)粉碎钛铁矿##搅拌##延长酸浸的时间##增大酸的浓度(合理即可)
(3)过滤
(4)B
(5)作保护气##防止金属与空气中的O2发生反应(合理即可);TiCl4+2MgTi+2MgCl2;置换
(6)MgCl2
【知识点】过滤的原理、方法及其应用;化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用;置换反应及其应用;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)钛酸亚铁FeTiO3中铁元素化合价是+2,氧元素化合价是-2,设钛元素的化合价为x,化合物中元素化合价代数和为零,则(+2)+x+(-2)×3=0,x=+4,故其中钛元素的化合价为+4。
(2)反应①中为了提高酸浸时的反应速率,通常可采取的措施是粉碎钛铁矿(或搅拌、延长酸浸的时间、增大酸的浓度等)。
(3)操作a可将固体和溶液分离,名称为过滤。
(4)A.反应物是焦炭和TiO2,生成的是一种有毒的可燃性气体,CO有毒且可燃,反应前有碳元素和氧元素,所以生成的是CO气体,故错误;
B.一氧化碳有毒,需要对该反应进行尾气处理,防止空气污染,故正确;
C.倡导“低碳”生活,主要是为了减少二氧化碳气体的排放,故错误;
故选:B。
(5)反应④常在氩气(Ar)的氛围中进行,其中Ar的作用是作保护气或防止金属与空气中的O2发生反应.反应④是镁和TiCl4在高温条件下反应生成钛和氯化镁,化学方程式是TiCl4+2MgTi+2MgCl2,该反应属于置换反应。
(6)以上流程中可循环利用的物质是氯化镁。
【分析】(1)根据化合物中元素化合价代数和为零分析;
(2)根据将固体粉碎、搅拌、增大反应物浓度等可以加快反应速率分析;
(3)根据过滤的原理分析;
(4)根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,以及一氧化碳、二氧化碳的性质分析;
(5)根据稀有气体化学性质不活泼,反应的原理,以及置换反应的特点分析;
(6)根据某个反应的生成物是流程中另一个反应的反应物则可循环利用进行分析。
6.(2024·茂名模拟)工业上常以粗盐(含少量MgCl2、CaCl2)为原料制备NaOH,如图是整个工艺流程,请回答下列问题:
(1)步骤①中发生的反应属于   (填基本反应类型)。
(2)操作a是   ,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和   ,得到的固体中含有的物质属于   (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)步骤②中加入过量Na2CO3溶液的目的是   。写出步骤②中发生的化学方程式   。
(4)步骤④是电解饱和食盐水制取NaOH的过程,写出该反应的化学方程式:   。
(5)写出氢氧化钠的一种用途:   。
【答案】(1)复分解反应
(2)过滤;漏斗;混合物
(3)除尽溶液中的氯化钙;
(4)
(5)作炉具清洁剂(合理即可)
【知识点】物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)根据题意,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,该反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物属于复分解反应;
(2)根据题意和分析可知,操作a是将固体和溶液分离,该操作是过滤;
过滤时所需要的仪器有烧杯,玻璃棒,漏斗,铁架台,故填:漏斗;
得到的固体中含有前面操作生成的氢氧化镁和碳酸钙两种沉淀,故属于混合物;
(3) 步骤②中加入过量 的碳酸钠可以将溶液中的氯化钙完全反应即除尽,故填: 除尽溶液中的氯化钙 ;
碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式是:;
(4) 步骤④是电解饱和食盐水制取NaOH的过程 即氯化钠和水在通电的条件下反应生成氢氧化钠同时生成氯气和氢气,化学方程式是:;
(5)氢氧化钠能和油污反应,因此氢氧化钠可以作炉具清洁剂。
【分析】根据氯化钠中含有的杂质是氯化镁和氯化钙,由氯化镁能和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氯化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,即可用二者除去两种杂质,接着过滤后得到氯化钠溶液中含有过量剩余的氢氧化钠和碳酸钠能和稀盐酸反应生成氯化钠水和二氧化碳,最终在通电的条件下可以得到氢氧化钠、氢气和氯气。据此分析解答试题。
7.(2024·东莞模拟)某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质,为节约资源,现欲回收铜和锌,并对硫进行环保的处理:工业流程主要步骤如图所示:
已知:加热的条件下,、都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。
(1)烟泥最初处理需要除油污,用洗涤剂除油污的过程中发生了   现象。步骤1把不溶固体进行粉碎后扬起,目的是   ;产生的废气B中,一定含有的有害气体是   。环保处理废气B最好采用的试剂是   (填序号)。
A.浓硫酸 B.食盐水 C.石灰乳
(2)写出步骤③中与稀硫酸的化学反应方程式:   。
(3)④中得到铜的化学方程式:   。它属于基本反应类型中的   反应。
(4)我国古代就制得了一种外观似金子的锌和铜的合金,也就是黄铜,它的硬度比纯铜   (填“高”或“低”)。
【答案】(1)乳化;增大不溶固体与氧气的接触面积;二氧化硫;C
(2)
(3);置换
(4)高
【知识点】常见金属的特性及其应用;合理利用金属资源;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)由于洗涤剂具有乳化功能,所以用洗涤剂除油污的过程中发生了乳化现象。为增大不溶固体与氧气的接触面积,加快反应速率,步骤1把不溶固体进行粉碎后扬起;由于硫与氧气反应生成有毒气体二氧化硫,所以产生的废气B中,一定含有的有害气体是二氧化硫。二氧化硫与碱反应生成盐和水,石灰乳含有氢氧化钙,氢氧化钙属于碱,所以环保处理废气B最好采用的试剂是石灰乳。故填:乳化;增大不溶固体与氧气的接触面积;二氧化硫;C。
(2)ZnO与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,化学方程式 。
故填: 。
(3)溶液C是硫酸锌和硫酸铜的混合物,为得到铜,加适量锌将硫酸铜转化为铜,所以④中锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌,化学方程式 。该反应符合置换反应的定义,即一种单质与一种化合物起反应生成另一单质另一化合物的反应。所以该反应属于置换反应。
故填: ;置换。
(4)由于合金硬度高于组分金属,黄铜是合金,所以黄铜的硬度比纯铜高。故填:高。
【分析】(1)根据乳化和溶解等的原理知识来分析;根据常见的气体吸收处理来分析;
(2)ZnO与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,进行分析;
(3)根据流程分析,④中锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌;
(4)根据合金和纯金属的性质相同与不同之处来分析。
8.(2024九下·武侯月考)钨(W)是一种重要的战略金属,用黑钨矿(主要含FeWO4)制得金属钨(W)的主要工艺流程如图:
已知:Na2WO4溶液为无色;H2WO4是一种不溶于水的黄色固体;WO3难溶于水。
(1)FeWO4与Na2WO4中W的化合价相同,由此可以判断FeWO4中Fe的化合价为   。
(2)压煮器中反应为4Na2CO3+4FeWO4+R4Na2WO4+2Fe2O3+4CO2,R的化学式为   。
(3)将黑钨矿石碾成粉末,目的是   。
(4)还原炉中,在高温条件下制得金属钨(W)的化学方程式为   。
【答案】(1)+2
(2)O2
(3)使反应充分进行,加快反应速率
(4)
【知识点】有关元素化合价的计算;质量守恒定律及其应用;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】 (1) FeWO4中W的化合价为+6,氧的化合价为-2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,由此可以判断FeWO4中Fe的化合价为+2 ;
故答案为: +2 。
(2) 由 4Na2CO3+4FeWO4+R4Na2WO4+2Fe2O3+4CO2可知,反应前后钠原子都是8个,碳原子都是4个,铁原子都是4个,钨原子都是4个,反应后氧原子是30个,反应前应该是30个,其中2个包含在未知物质中,R的化学式为O2;
故答案为: O2。
(3) 将黑钨矿石碾成粉末 的目的是增大反应物接触面积,反应更快、更充分 ;
故答案为: 使反应充分进行,加快反应速率 。
(4) 还原炉中,氢气在高温条件下与WO3反应制得金属钨(W),反应的化学方程式为: 。
故答案为: 。
【分析】(1) 根据化合物中元素化合价代数和为零来分析;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类和原子个数不变来分析;
(3)将黑钨矿石碾成粉末,可以增大反应物的接触面积,使反应更充分,反应速率更快;
(4)根据高温条件下三氧化钨和氢气反应生成钨和水来书写。
9.(2023·滁州模拟)某厂从废旧电子产品中回收贵重金属同时制备CuSO4·5H2O的工艺流程如图所示:
已知:步骤③中发生反应的化学方程式为
回答下列问题:
(1)步骤②中加入足量稀硫酸的目的是   。
(2)流程中步骤③回收的贵重金属为   。
(3)流程中操作a表示一系列的操作,包括:蒸发浓缩、   、过滤、洗涤、干燥等。
(4)在实验室进行过滤操作时,玻璃棒的下端应轻靠在   一边,以防捅破滤纸。
(5)请设计一个比较铜和铁的金属活动性的方案(包括实验操作和现象):   。
【答案】(1)完全除去粗铜中的铁
(2)金和银(或Au和Ag)
(3)降温结晶
(4)三层滤纸
(5)将打磨过的铁丝插入盛有适量硫酸铜溶液的试管中,铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色或将打磨过的铜丝插入盛有FeSO4溶液的试管中,无明显现象(合理即可)
【知识点】金属活动性顺序及其应用;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,步骤②中加入足量稀硫酸的目的是完全除去粗铜中的铁;
(2)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜、氧气和硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜和水,所以流程中步骤③回收的贵重金属为金、银;
(3)流程中操作a表示一系列的操作,包括:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等;
(4)在实验室进行过滤操作时,玻璃棒的下端应轻靠在三层滤纸一边,以防捅破滤纸;
(5)在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能与盐酸或稀硫酸反应,排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来,比较铜和铁的金属活动性的方案:将打磨过的铁丝插入盛有适量硫酸铜溶液的试管中,铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色或将打磨过的铜丝插入盛有FeSO4溶液的试管中,无明显现象(合理即可)
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
10.(2024九下·南宁月考)钨(W)是一种重要的战略金属。用黑钨矿(主要含FeWO4)制得金属钨(W)的主要工艺流程如图:
已知:溶液为无色;是一种不溶于水的黄色固体;难溶于水。
(1)将黑钨矿石碾成粉末,目的是   。
(2)压煮器中发生反应,4Na2CO3+4FeWO4+R4Na2WO4+2Fe2O3+4CO2,R的化学式为   。
(3)酸浸槽中通过操作a得到X溶液,该操作的名称是   。
(4)还原炉中,在高温条件下制得金属钨(W)的化学方程式为   ,该反应中,发生还原反应的物质是   。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应的速率
(2)O2
(3)过滤
(4)WO3+3H2W+3H2O;WO3
【知识点】过滤的原理、方法及其应用;化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用;氢气的化学性质与燃烧实验;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1) 将黑钨矿石碾成粉末,目的是 增大反应物的接触面积,加快反应的速率 ;
故答案为: 增大反应物的接触面积,加快反应的速率 ;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应后有8个钠原子、4个钨原子、30个氧原子、4个铁原子、4个碳原子,反应前有8个钠原子、4个碳原子、28个氧原子、4个铁原子、4个钨原子,还差2个氧原子,2个氧原子构成一个氧分子O2,所以R的化学式为O2;
故答案为:O2 ;
(3) 从工艺流程图和题干信息可知酸浸槽中通过操作a得到X溶液和不溶于水的黄色固体H2WO4,该操作是将不溶性固体和液体分离,属于过滤操作;
故答案为:过滤;
(4)还原炉中,WO3和H2在高温条件下发生氧化还原反应生成W和H2O,其反应的化学方程式为 WO3+3H2W+3H2O ,在该反应中,WO3失去氧被还原为W,所以WO3发生了还原反应;
故答案为: WO3+3H2W+3H2O ;WO3 。
【分析】(1)根据增大反应物的接触面积,反应会更快进行分析解答;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变进行分析解答;
(3)根据过滤的原理进行分析解答;
(4)根据高温条件下WO3和H2反应生成W和H2O以及氧化还原反应中反应物失去氧发生还原反应进行分析解答。
11.(2024九下·梅州开学考)工业上以石灰石(已知其主要杂项二氧化硅。它不溶于水也不与酸反应)为原料刚备碳酸钙的工艺流程如下图,回答下列问题:
(1)操作I的名称是   ;石灰石粉碎的原因是   .石灰石与稀盐酸反应的化学方程式是   。滤渣主要是   (填化学符号)
(2)溶液A中先通入NH3的目的是提供碱性环境,增大CO2的溶解量,促使反应进行.
通CO2时,在溶液B中生成CaCO3该反应的化学方程式是:CaCl2+H2O+CO2+2NH3=CaCO3+2X.
则X的名称是   .
(3)构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。下图是碳元素的“价类二维图”
①二氧化成对应的点是   (填字母序号).
②D所示的质在高温条件下与B反应,可以转化成点C 所示物质,该反应   (填“放热”或“吸热”)
③A所示物质为有机物甲烷,甲烷是优良的燃料,请写出甲烷燃烧的化学方程式   
【答案】(1)过滤;增大反应物的接触面积,使石灰石充分反应;;SiO2
(2)氯化铵
(3)D;吸热;CH4+2O2CO2+2H2O
【知识点】物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)操作Ⅰ的名称是过滤;石灰石粉碎的原因是增大反应物的接触面积,使石灰石充分反应;石灰石与稀盐酸反应的化学方程式为:;滤渣主要是不能和稀盐酸反应的SiO2;
(2)反应前后钙原子都是1个,氧原子都是3个,反应前氯原子是2个,反应后应该是2个,包含在未知物质中,反应前氮原子是2个,反应后应该是2个,包含在未知物质中,反应前氢原子是8个,反应后应该是8个,包含在未知物质中,X的名称是氯化铵;
(3)①二氧化碳对应的点是D;
②D所示的物质在高温条件下与B反应,可以转化成点C所示的物质,即高温条件下二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,该反应吸热;
③甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。
【分析】(1)根据操作Ⅰ的名称是过滤;石灰石粉碎的原因是增大反应物的接触面积,使石灰石充分反应。碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳进行分析解答;
(2)反应前后原子种类和个数都不变进行分析解答;
(3)根据高温条件下二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,该反应吸热;甲烷燃烧生成水和二氧化碳进行分析解答。
12.(2024·中山模拟)钨(W)是一种重要的战略金属,用黑钨矿(主要含)制得金属钨(W)的主要工艺流程如图:
已知:溶液为无色;是一种不溶于水的黄色固体;难溶于水。
(1)黑钨矿属于   (填“纯净物”或“混合物”),将黑钨矿石碾成粉末,目的是   。
(2)中W的化合价为由此可以判断中Fe的化合价为   。
(3)压煮器中反应R化学式为   。
(4)酸浸槽中通过操作a得到X溶液,该操作的名称是   。
(5)还原炉中,在高温条件下制得金属钨(W)的化学方程式为   ,该反应属于   (填基本反应类型)。
(6)金属钨由   (填“分子”“原子”或“离子”)构成。生活中常用金属钨做白炽灯的灯丝,这是利用了钨的   的性质。
【答案】(1)混合物;增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2)+2##+2价
(3)O2
(4)过滤
(5);置换反应
(6)原子;熔点高
【知识点】常见金属的特性及其应用;有关元素化合价的计算;影响化学反应速率的因素探究;反应类型的判定;化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】(1)黑钨矿主要含FeWO4,说明黑钨矿还含有其他物质,属于混合物;将黑钨矿石碾成粉末,目的是增大反应物接触面积,使反应更快、更充分。
(2)FeWO4钨元素化合价是+6,氧元素化合价是-2,设铁元素的化合价为x,由化合物中元素化合价代数和为零可知,x+(+6)+(-2)×4=0,则x=+2.
(3)该反应的反应前后钠原子都是8个,碳原子都是4个,铁原子都是4个,钨原子都是4个,反应后氧原子是30个,反应前是28个,说明R中含有2个氧原子,则R的化学式为O2。
(4)酸浸槽中通过操作a得到X溶液和不溶于水的H2WO4,该操作的名称是过滤。
(5)还原炉中,在高温条件下H2和WO3反应生成金属钨(W)和水,化学方程式为,该反应属于置换反应。
(6)金属钨由原子构成,生活中常用金属钨做白炽灯的灯丝,这是利用了钨的熔点高的性质。
【分析】(1)根据混合物的概念及增大反应物接触面积的作用分析;
(2)根据化合物中元素化合价代数和为零分析;
(3)根据反应前后原子种类和个数不变分析;
(4)根据过滤的原理分析;
(5)高温条件下H2和WO3反应生成金属钨和水,以及置换反应的特点分析;
(6)根据金属由原子构成,以及物质的性质与用途的关系分析。
13.(2024九下·广西壮族自治区月考)某油脂厂废弃的催化剂含金属Ni、Al、Fe及其氧化物。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体:
回答下列问题:
(1)滤饼是   (填“纯净物”或“混合物”);NaAlO2的名称为偏铝酸钠,它所属物质类别是   (填“氧化物”或“酸”或“碱”或“盐”)。
(2)步骤③中H2O2的作用是   。
(3)步骤④生成Fe(OH)3的化学方程式为   ,所属基本反应类型为   。
(4)步骤⑤需要进行的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、   、洗涤。
【答案】(1)混合物;盐
(2)使Fe2+变为Fe3+
(3);复分解反应
(4)过滤
【知识点】结晶的原理、方法及其应用;复分解反应及其应用;物质的相互转化和制备;纯净物和混合物;物质的简单分类
【解析】【解答】(1)废镍催化剂中含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,加入氢氧化钠溶液之后,铝和铝的氧化物会和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠,Ni、Fe及其氧化物不能溶解于氢氧化钠从而进入滤饼,所以滤饼属于混合物, NaAlO2由铝离子和偏铝酸根离子构成,属于盐类;
故答案为:混合物 ;盐;
(2)从流程图可知, 过氧化氢具有氧化性,步骤③加入 H2O2 ,把FeSO4氧化成Fe2(SO4)3,所以 步骤③中H2O2的作用是 使Fe2+变为Fe3+;
故答案为: 使Fe2+变为Fe3+ ;
(3) 步骤④ 是氢氧化钠和硫酸铁反应生成硫酸钠和氢氧化铁沉淀,其反应的化学方程式为 ,该反应由两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物,属于复分解反应;
故答案为: ;复分解反应;
(4) 步骤⑤需要进行的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶,对晶体进行过滤,把晶体进行洗涤;
故答案为:过滤。
【分析】(1)根据铝及其氧化物可溶于氢氧化钠溶液,其余金属及其氧化物不能溶于氢氧化钠溶液进行分析解答;
(2)根据流程图信息进行分析解答;
(3)根据硫酸铁与氢氧化钠反应的原理及复分解反应的定义进行分析解答;
(4)根据降温结晶的步骤进行分析解答。
14.(2024·洪山模拟)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易被吸收的补血剂。利用硫酸厂的废渣(主要含Fe2O3、Fe3O4,还有少量SiO2)制备柠檬酸亚铁,该工艺流程如图所示,回答下列问题:
资料1:Fe3O4+4H2SO4═Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O
Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4
资料2:SiO2不溶于水,也不与稀硫酸反应。
(1)柠檬酸亚铁进入人体肠道后以    (填阳离子符号)的形式被吸收,达到补血效果。
(2)固体C的成分是    。
(3)步骤①②③④中涉及置换反应的是    (填数字序号)。
(4)步骤③中发生反应的化学方程式是    。
(5)“一系列操作”中,将柠檬酸亚铁晶体与溶液分离的操作是    。
【答案】(1)Fe2+
(2)SiO2和Fe
(3)②
(4)FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4
(5)过滤
【知识点】混合物的分离方法;过滤的原理、方法及其应用;盐的化学性质;反应类型的判定;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)柠檬酸亚铁中的阳离子为Fe2+,进入人体肠道后能被吸收,达到补血效果;
(2)硫酸厂的废渣中二氧化硅不会溶于水也不与酸反应,加入过量的稀硫酸后,会有剩余,再加入过量的铁粉后铁与过量的稀硫酸发生反应,过量的铁粉会有剩余,所以固体C的成分是是SiO2和Fe;
(3)步骤①中发生的反应是酸与金属氧化物的反应,属于复分解反应,步骤②中发生的反应是铁粉与稀硫酸的反应,属于置换反应,步骤③的反应是两种盐溶液的反应,属于复分解反应,步骤④的反应是酸与盐的反应,属于复分解反应,步骤①②③④中涉及置换反应的是②;
(4)硫酸亚铁与碳酸钠反应产生碳酸亚铁沉淀和硫酸钠,发生反应的化学方程式为FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4;
(5)分离固体液体的操作是过滤。
【分析】(1)根据柠檬酸亚铁中的阳离子为Fe2+分析;
(2)根据二氧化硅不会溶于水也不与酸反应,加入过量的稀硫酸后,会有剩余,再加入过量的铁粉后铁与过量的稀硫酸发生反应,过量的铁粉会有剩余分析;
(3)根据步骤①中发生的反应是酸与金属氧化物的反应,属于复分解反应,步骤②中发生的反应是铁粉与稀硫酸的反应,属于置换反应,步骤③的反应是两种盐溶液的反应,属于复分解反应,步骤④的反应是酸与盐的反应,属于复分解反应分析;
(4)根据硫酸亚铁与碳酸钠反应产生碳酸亚铁沉淀和硫酸钠分析;
(5)根据分离固体液体的操作是过滤分析。
15.(2024九下·广州开学考)如图是以石灰石为原料制备高纯超细碳酸钙的工艺流程图:
(1)流程中操作的名称   。实验室里该操作用到的玻璃仪器有烧杯、   和   。
(2)主要反应原理:
“煅烧”步骤:主要反应的化学方程式为   ,反应基本类型为   反应。
“浸出”步骤:。
“碳化”步骤:。
(3)煅烧石灰石得到的固体中,除含外,还含有少量、等杂质,在“浸出”过程为保证铁、镁等杂质不被浸出,需要适当提高溶液的根据反应计算出的钙铵比参加反应的氧化钙和氯化铵的质量比为   ,而实际流程中最佳钙铵比要稍高于这一比值,原因是   。
(4)用上述流程可循环使用的物质除了、和之外,还有   。
(5)实验室在如图装置中模拟上述流程制备高纯超细碳酸钙:
搅拌的作用是   。
制备溶液时需要对装置加热,主要作用是   。
A.加快反应速率 促进氨气逸出
已知在常温和一个标准大气压下,和在水中分别能溶解和。制备时应先通入氨气后通入二氧化碳,理由是   。
浸取一步中溶液的溶质质量分数直接影响着生成溶液溶质质量分数。已知时的溶解度如下表:
温度
溶解
如果用时的饱和溶液与纯氧化钙恰好完全反应,计算充分反应后得到的质量。写出计算过程,保留一位小数。
【答案】(1)过滤;漏斗;玻璃棒
(2);分解
(3):;控制为碱性环境
(4)
(5)加速反应;;增加二氧化碳的溶解和反应能力
【知识点】实验室常见的仪器及使用;溶解度的影响因素;分解反应及其应用;化学式的相关计算;化学实验方案设计与评价
【解析】【解答】(1)流程中操作A分离出固体,则为过滤,过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、 漏斗、玻璃棒。
(2)“煅烧”步骤是碳酸钙高温反应生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为,该反应为分解反应。
(3)由所给方程式可知, 加反应的氧化钙和氯化铵的质量比为56:107, 因浸出过程 控制为碱性环境 ,所以实际流程中最佳钙铵比要稍高于这一比值。
(4) 用上述流程可循环使用的物质除了、和之外,还有 。
(5)搅拌的作用是为了加速反应。化学反应随温度升高反应速率加快,气体溶解度随温度升高而减小,制备溶液时需要对装置加热,可加快反应速率,并促进氨气逸出,故选AB。已知在常温和一个标准大气压下,和在水中分别能溶解和。二氧化碳在碱性溶液中能更多吸收,制备时应先通入氨气后通入二氧化碳,是为了增加二氧化碳的溶解和反应能力 。
【分析】(1)根据过滤原理及过滤所需仪器分析;
(2)根据碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,“一变多”的反应为分解反应分析;
(3)根据所给方程式确定物质间质量比,二氧化碳在水中的溶解性分析;
(4)根据可循环利用的物质既是反应物又是生成物分析;
(5)根据搅拌可加快反应,温度升高,反应速率加快,气体溶解度降低分析。
16.(2024九下·汕头开学考)煤是非常重要的能源,也是冶金、化学工业的重要原料,主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。工业上以煤和空气为原料生产尿素【CO(NH2)2】的工艺流程图如图所示:
(1)煤是   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。实现“碳中和”需对能源结构进行调整,请写出一种新能源   .
(2)水煤气在铜作催化剂并加热的条件下可以实现CO和水蒸气的“转化”,发生反应的化学方程式为   .
(3)工业分离液态空气制取氮气,利用了物质的   (选填“物理”或“化学”)性质。上述流程中利用氮气、氢气合成氨气(NH3),该反应的基本反应类型是   ,根据下表中物质的沸点判断,要将“合成物”中的NH3与N2、H2分离开来,温度应该控制在   ℃以下。
物质 H2 N2 O2 NH3
沸点 -252℃ -195.8℃ -183℃ -33.35℃
(4)上述流程中在一定条件下合成尿素时还有水生成,发生反应的化学方程式为   ·
流程中可以循环利用的物质是   (填一种)。
【答案】(1)不可再生;风能(合理即可)
(2)CO+H2OCO2+H2
(3)物理;化合反应;-33.35
(4)CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O;N2或H2
【知识点】氧气的工业制法;反应类型的判定;化学方程式的书写与配平;化石燃料的利用与保护;资源综合利用和新能源开发
【解析】【解答】 (1) 煤是化石燃料,属于不可再生能源;目前正在开发和利用的新能源有:风能、太阳能、地热能等;
故填:不可再生 ; 风能(合理即可) ;
(2) 由图可知,一氧化碳和水在铜的催化下受热生成二氧化碳和氢气,该反应的化学方程式为: CO+H2OCO2+H2 ;
故填:CO+H2OCO2+H2 ;
(3) 工业分离液态空气制取氮气,是利用液氮和液氧沸点的不同,不需要通过化学变化就能表现出来。利用的是其物理性质;氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气,该反应符合"多变一"的特点,属于化合反应;要将"合成物"中的NH3与N2、H2分离开来,温度应该控制在-33.35℃℃以下,此时氮气和氧气蒸发出来,但是没有达到氨气的沸点,氨气不能蒸发出来;
故填:物理;化合反应; -33.35 ;
(4) 氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素和水,该反应的化学方程式为: CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O ;既是生成物又是反应物的物质可以循环利用,由图可知,可以循环利用的物质是:N2 、H2。
故填:CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O;N2或H2
【分析】 (1) 根据化石燃料煤、石油、天然气,掌握常见的新能源,如风能,太阳能,地热能等;
(2) 根据题中分析,一氧化碳和水在铜的催化下受热生成二氧化碳和氢气;
(3) 工业制氧气为物理方法,利用了物质的物理性质;根据基本反应类型分析,根据物理性质沸点不同来分析;
(4) 根据流程图分析, 氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素和水,据此分析;循环利用的物质通常是,在反应物时消耗的,在之后的反应中,又可以生成出来的物质,其中流程图中循环物质有N2 、H2。
17.(2024九上·惠城期末)CO2等温室气体的大量排放加剧了温室效应,因此控制CO2的排放对于减缓温室效应具有重要的意义。如图为富氧燃烧技术的工艺流程图,富氧燃烧技术产生的烟气中,CO2的浓度高达95%,不需要分离可直接液化回收,有效地减少了CO2的排放。
(1)除CO2之外,常见的温室气体还有   (任写一种物质的化学式)。
(2)设备1的作用是分离液态空气,利用的原理是氮气和氧气的   不同。
(3)设备2中加入的煤要提前粉碎,目的是   。设备2中主要发生反应的化学方程式为   ,该反应属于   反应(填基本反应类型)。
(4)在液化处理以CO2为主的烟气时,SO2也被液化回收,这样又可以缓解   的环境问题。
(5)采用该技术有利于对CO2捕捉和利用,减少碳排放,获得的CO2可用于制干冰,干冰的用途之一是   。
(6)为了减慢大气中CO2含量的增加,以下建议可行的是____(填序号)。
A.开发太阳能、水能、风能、地热能等清洁能源
B.禁止使用煤、石油,天然气等矿物燃料
C.大量植树造林,禁止乱砍滥伐
【答案】(1)CH4、O3(合理即可)
(2)沸点
(3)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;;化合
(4)酸雨
(5)用于人工降雨(合理即可)
(6)A;C
【知识点】氧气的工业制法;化合反应及其应用;二氧化碳的用途;二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】(1)除CO2之外,甲烷(CH4)、臭氧(O3)也是常见的温室气体;
(2)设备1的作用是分离液态空气,利用的原理是氮气和氧气的沸点不同,氮气的沸点低,故升温过程中,氮气先分离出来;
(3)设备2中加入的煤要提前粉碎,目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;设备2中主要发生反应为碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,该反应的化学方程式为,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;
(4)二氧化硫能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,故这样又可以缓解酸雨的环境问题;
(5)干冰升华吸热,能使周围温度降低,可用于人工降雨;
(6)A.开发太阳能、水能、风能、地热能等清洁能源,可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,符合题意;
B.煤、石油,天然气等矿物燃料是目前主要的能源,不能禁止使用,可合理使用,不符合题意;
C.大量植树造林,禁止乱砍滥伐,可以增加二氧化碳的吸收,减慢大气中二氧化碳含量的增加,符合题意;
故选:AC。
【分析】(1)根据常见的温室气体的种类分析;
(2)根据通过分离液态空气得到氮气的原理分析;
(3)根据增大接触面积可加快反应速率及碳与氧气反应的原理,化合反应的特点为“多变一”进行分析;
(4)根据SO2会导致酸雨分析;
(5)根据干冰的性质分析;
(6)根据减慢大气中CO2含量增加的措施进行分析。
18.(2024九上·港北期末)竖炉冶铁工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)该工艺流程中,甲烷的作用是   ,冶炼出的铁水属于   填“纯净物”或“混合物”。
(2)用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理   。写一个
(3)该工艺流程中,可循环利用的物质是   
(4)矿物的储量是有限的。并且不可再生,所以我们必须对金属资源加以保护。
①向含有、、的废水中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣里加入稀盐酸,有气泡产生。则滤出的固体里一定含有   ;滤液里一定含有   。
②保护金属资源除了可以对废旧金属回收再利用,还可以   。
【答案】(1)燃烧室中的甲烷燃烧时放出大量的热,为氧化铁和一氧化碳反应提供高温;催化反应室中的甲烷作为合成气的原料;混合物
(2)
(3)二氧化碳和水
(4)铁、铜和银;硝酸锌和硝酸亚铁;对金属进行防锈处理
【知识点】金属活动性顺序及其应用;一氧化碳还原氧化铁;金属锈蚀的条件及其防护;合理利用金属资源;纯净物和混合物
【解析】【解答】 (1) 、进入燃烧室中的甲烷和氧气的混合气体燃烧时放出大量的热,为氧化铁和一氧化碳反应提供高温;催化反应室中的甲烷在催化剂的催化作用下转化为H2和CO两种气体的合成气原料,在还原反应室中合成气与Fe2O3在高温下发生反应,生成铁、二氧化碳和水, 冶炼出的铁水含有碳等杂质,属于混合物 ;
(2) 、在还原室中H2和CO两种气体分别与Fe2O3在高温下发生反应,其反应方程式分别为:Fe2O3+
3CO2Fe+3CO2,Fe2O3+3H22Fe+3H2O,
(3) 、在还原反应室中产生的尾气(CO2和 H2O)进入催化反应室与天然气(CH4)一起反应生成合成气(H2和CO),合成气在还原反应室与Fe2O3反应由生成了CO2和 H2O,故CO2和 H2O在该该工艺流程中可循环利用 ;
(4) 、 向含有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3的废水中加入一定量的铁粉 , 充分反应后过滤,向滤渣里加入稀盐酸,有气泡产生 ,说明铁粉过量,根据金属性由强到弱的顺序:Zn>Fe>Cu>Ag,铁粉不能和硝酸锌反应,先后发生了两个反应,其反应方程式为:Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu,故过滤后的滤渣含有置换出的金属银和金属铜,还有剩余的铁,滤液里一定含有Zn(NO3)2和Fe(NO3)2。由金属矿产在自然界的储量有限,为了保护金属资源, 除了可以对废旧金属回收再利用,还可以 对金属进行防锈处理 。
【分析】 (1)、根据甲烷燃烧产生的热量以及炼铁的原理分析解答;根据物质的分类标准极其反应的产物分析铁水的成分作答;
(2) 、根据炼铁的反应原理来分析作答;
(3) 、根据流程中还原反应室和催化反应室的反应来分析;
(4) 、根据金属活动顺序来分析。
19.(2024九上·石狮期末)镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途。某地的菱镁矿中主要含及少量、和,以菱镁矿等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图。请回答下列问题:
(1)在反应中,为了加快反应速率,选用    填“块状”或“粉末状”菱镁矿:写出菱镁矿中碳酸镁与盐酸反应的化学方程式     。
(2)向饱和食盐水中通入、气体时,需加压通入的气体是     ;在反应中均发生     反应填化学反应基本类型。
(3)此工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全时的如表所示:
金属离子
开始沉淀的
沉淀完全的
向溶液中通入足量空气后,溶液中     元素化合价发生了改变:向溶液中加调节溶液,调范围为     。
【答案】(1)粉末状;
(2)二氧化碳或;分解
(3)或铁;
【知识点】反应类型的判定;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)增大物质间的接触面积可加快反应速率,在反应中,为了加快反应速率,选用粉末状菱镁矿,碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳,方程式为 。
(2) 氨气易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度较小,向饱和食盐水中通入、气体时,需加压通入的气体是二氧化碳, 反应均是一种物质生成多种物质,属于分解反应。
(3) 向溶液中通入足量空气后,亚铁离子转化为铁离子,铁元素化合价发生变化, 向溶液中加,氧化镁与盐酸反应生成氯化镁,调节溶液,使铁离子和铝离子完全沉淀,而镁离子不沉淀,由表中镁离子开始沉淀、铝离子和铁离子完全沉淀的pH数据可知,调范围为 。
【分析】(1)根据增大物质间的接触面积可加快反应速率,碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳分析;
(2)根据氨气易溶于水,二氧化碳难溶于水,“一变多”的反应为分解反应分析;
(3)根据溶液中通入氧气后,亚铁离子转化为铁离子,由表中镁离子开始沉淀、铝离子和铁离子完全沉淀的pH数据及流程中向b溶液加入氧化镁后调节pH铁离子和铝离子完全沉淀分析。
20.(2024九上·普宁期末)(1)如图“北斗七星”代表7种初中化学常见的物质,“一”表示相邻的物质间能发生反应,“→”表示能一步实现的物质转化方向。已知A、C的元素组成相同且常温下均为液体,B是能供给呼吸的气体,E俗名为熟石灰,F是农业生产中常用的气体肥料。
①写出A的名称:   。
②写出铁丝和B反应的化学方程式:   。
③C和D发生化学反应的过程   (填“吸热”或“放热”)。
④写出E和F反应的化学方程式:   。
⑤若G能与血红蛋白结合导致人体中毒,则其化学式为   。
(2)氧化亚铜(Cu2O)可用于电镀工业。干法生产Cu2O粉末的主要工艺流程如下:
①800~900℃时,煅烧炉中发生化合反应,该反应的化学方程式为   。
②粉碎机中,发生的变化属于   (填“物理变化”或“化学变化”)。
【答案】(1)过氧化氢;;放热;;CO
(2);物理变化
【知识点】氧气的化学性质;二氧化碳的化学性质;物质的鉴别、推断;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】(1)A、C的元素组成相同且常温下均为液体,B是能供给呼吸的气体,A为过氧化氢,B为氧气,C为水,E俗名为熟石灰,F是农业生产中常用的气体肥料,E为氢氧化钙,F为二氧化碳,D能与水反应,同时能生成氢氧化钙,则D为氧化钙。
①A的名称为过氧化氢;
②铁和氧气点燃生成四氧化三铁,反应的化学方程式为;
③氧化钙与水反应放出热量;
④二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为;
⑤若G能与血红蛋白结合导致人体中毒,则其化学式为CO;
(2) ① 氧化铜与铜在800~900℃时生成氧化亚铜,反应的化学方程式为
②粉碎机中没有产生新的物质,属于物理变化。
【分析】(1)根据A、C的元素组成相同且常温下均为液体,B是能供给呼吸的气体,A为过氧化氢,B为氧气,C为水,E俗名为熟石灰,F是农业生产中常用的气体肥料,E为氢氧化钙,F为二氧化碳,D能与水反应,同时能生成氢氧化钙,则D为氧化钙分析;
(2)根据 氧化铜与铜在800~900℃时生成氧化亚铜,没有产生新的物质的变化是物理变化分析。
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