2025九年级化学中考工艺流程题真题汇总练习题
1.(2024年山西)12. 我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知:Zn的冶炼温度为904℃,Zn的沸点为906℃。)请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是______。
(2)高温炉内,碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为______。该反应生成物中碳元素的化合价为______价。
(3)冷凝器中发生的变化属于______。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因是______。
2.(2024年陕西)13. 贝壳的主要成分是。以贝壳为原料,从海水中提取的简单工艺流程如下:
(1)操作a的名称是________。
(2)反应④的化学方程式是________。
(3)除反应物与生成物外,反应①和②不同之处是________(只写一条)。
3.(2024年四川省巴中市)15. 海洋是一个巨大的资源宝库。广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业的金属镁,就是利用从海水中提取的镁盐制取的。下图是模拟从海水中制取镁的简易流程。
根据流程回答下列问题:
(1)步骤①得到的母液是氯化钠的___________(选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)步骤②操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
(3)步骤②中加入氢氧化钠溶液需过量的目的是___________。
(4)写出步骤③中反应的化学方程式___________。
(5)市场调研发现,的价格远低于NaOH,更适用于实际工业生产。在步骤②中,若要制得580t,理论上至少需要加入的质量是多少?(写出计算过程)
4.(2024年四川省成都市)18. 皮蛋是成渝等地人们喜爱的食品,制作流程如图。
资料:1.草木灰(含K2CO3)中常含有砂石和未燃尽的秸秆等固体。
2.碱,有涩味,可与蛋白质作用,使其凝固。
回答下列问题。
(1)选料:“过筛”的目的是______。
(2)调浆:调浆过程发生的复分解反应的化学方程式为______,料浆浸出液中一定含有的阴离子有______(填离子符号)。
(3)裹泥:裹泥时,不慎皮肤接触料浆,处理方法为______。
(4)封存:需要“密封”的主要原因是减少水分蒸发和______。
(5)食用皮蛋时加醋能去除涩味的原因是______。
5.(2024年四川省达州市)13. 海水中含有丰富的化学资源,可提取食盐。下图是粗盐提纯的部分流程,粗盐中的杂质有泥沙、氯化钙、氯化镁,回答下列问题。
(1)粗盐溶解时,玻璃棒的作用是_______。
(2)过滤后,滤渣中除泥沙外,还含有_______(填化学式);若滤液仍然浑浊,原因可能是________(任写一条即可)。
(3)蒸发时,当蒸发皿中出现_______时即停止加热。
6.(2024年四川省德阳市)10. 金属钼(Mo)制成的合金有良好的机械性能,利用钼矿石(主要成分为MoS2)制备金属钼的简易流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“灼烧”时,MoS2发生反应的化学方程式为 _________.
(2)中间产物(NH4)2MoO4中钼元素的化合价为 _______ 。
(3)“高温”发生反应所属的化学反应类型是______(填标号)。
a.化合反应 b.分解反应c.置换反应 d.复分解反应
7.(2024年四川省广安市)16. 铁红(Fe2O3)可用于制备红色颜料,以菱铁矿(主要成分为FeCO3)为原料制备铁红的一种流程如下图所示:
已知:流程中“沉淀”时主要反应为:。
回答下列问题:
(1)FeO(OH)中Fe的化合价为______。
(2)“酸浸”时,FeCO3与盐酸反应生成的盐为______(填化学式)。
(3)“过滤”时,会用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、______。
(4)“沉淀”过程中,应始终保持溶液的pH为3.0~4.5,需加入物质X消耗H+。物质X可能是______(填字母)。
A. NaCl B. NaOH C. Cu
(5)高温下,“煅烧”只生成两种氧化物,该反应的化学方程式为______。
8.(2024年四川省广元市)14. 通过海水晒盐可以得到粗盐。粗盐中除NaCl外,还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是一种由粗盐制备较纯净NaCl晶体的实验方案,请回答下列问题:
(1)操作X是 ___________。在操作Y中,用玻璃棒不断搅拌的目的是 ___________。
(2)甲、乙、丙分别是①Na2CO3、②NaOH、③BaCl2三种试剂中的一种。请你写出一组合理的试剂添加顺序 ___________(填序号)。
(3)加入适量的稀盐酸,目的是除去滤液中的 ___________(填化学式)。
9.(2024年四川省乐山市)18. 氨气是生产氮肥重要原料,合成氨工业的发展很大程度上解决了全球粮食不足的问题.一种以水煤气和空气为主要原料,生产和物质X的工艺流程如图所示(部分反应条件已略去).
回答下列问题:
(1)工业上利用氧气和氮气的__________不同,分离液态空气获得氮气.
(2)根据信息,写出“步骤①”水煤气中的和水蒸气在催化剂条件下发生反应的化学方程式__________.
(3)“物质X”__________.
(4)氨的催化氧化是硝酸工业的基础,该反应的化学方程式为:,则R的化学式为__________.
10.(2024年四川省凉山州)13. 2024年4月24日是我国第九个航天日。我国空间站的建设、载人飞船和月球探测器的成功发射等,向世界展示了我国的航天实力。
(1)我国液体捆绑式火箭用到了偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)做推进剂,反应的化学方程式为,其中X的化学式为___________。
(2)空间站利用太阳能电池板提供电能,通过电解水制备氧气。请写出电解水反应的化学方程式___________。
(3)我国科学家研发的舱外航天服用到了涤纶,涤纶属于___________(填选项序号)。
A. 天然纤维 B. 合成纤维
(4)嫦娥六号月球车的红外成像光谱仪采用了二氧化碲(TeO2)晶体,下图是碲元素在元素周期表中的部分信息及其原子结构示意图。下列说法中正确的有___________(填选项序号)。
①碲元素属于金属元素
②碲原子核内质子数为52
③碲原子与氧原子最外层电子数相同
(5)镁铝合金广泛应用于航空领域,大量的镁是从海水蒸发结晶得到粗盐后的苦卤水中提取的,下图是工业制镁的主要流程。
①请写出步骤1中发生反应的化学方程式___________。
②已知试剂a是一种常见的酸,请写出它的名称___________。
11.(2024年四川省泸州市)14. 化工生产进行综合开发具有更高的经济与社会效益,下面是一种海水资源综合开发的工艺流程示意图(过程②④⑤的部分产物省略)。回答相关问题:
(1)过程①“晒盐”增加冷凝回收装置,可获得______资源(填物质名称)
(2)粗盐中含有MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质,过程②系列除杂所用试剂有NaOH、Na2CO3、BaCl2的溶液,NaOH溶液可以除去______;用Na2CO3溶液与BaCl2溶液除杂时、应先加入的试剂是______。
(3)过程③④⑤对应的反应中,属于复分解反应的是______(选填编号)。固体X的化学式为______。
(4)若过程⑥需要Cl214.2吨,则过程③理论上需要电解消耗氯化钠______吨。
(5)过程⑥反应产生的Y是一种常见的有毒气体,则该反应的化学方程式为______。
12.(2024年四川省眉山市)18.(5分)陶瓷是火与土的结晶,是化学与艺术的融合,是中华文明的像征之一。颜料赋予陶瓷精彩。一种用焙烧黄铁矿产生的红渣块(主要成分为Fe2O3和SiO2,SiO2不溶于水和常见的酸)为原料制备颜料铵铁蓝的工艺流程如图:
已知:①Zn+2FeCl3═ZnCl2+2FeCl2
②Fe+2FeCl3═3FeCl2
③Cu+2FeCl3═CuCl2+2FeCl2
(1)为加快“酸浸”的反应速率,可采取的措施是 (任写一种)。
(2)“酸浸”中发生反应的化学方程式为 。
(3)“滤渣”主要成分的化学式为 。
(4)“适量的金属”最佳的选择是 (填标号)。
A.Zn B.Fe C.Cu
13.(2024 河南)粗食盐中含有泥沙和MgCl2、CaCl2、Na2SO4杂质。某同学将粗食盐样品溶解、过滤,除去泥沙后,取粗食盐水按以下流程进行提纯。
(1)溶解、过滤、蒸发操作中都用到的一种玻璃仪器是_______。
(2)固体X中所含的难溶物有BaSO4、Mg(OH)2、_______和BaCO3。
(3)加入盐酸的目的是除去溶液Y中的两种杂质,这两种杂质是______。
14.(2024大庆). 碳酸锂Li2CO3是制备新能源汽车电池的重要原料。下图是模拟提纯碳酸锂的工艺流程图。
已知:Ⅰ、锂辉矿主要成分为Li2CO3,含泥沙等杂质。
Ⅱ、Li2CO3(化学性质与Na2CO3类似)为无色晶体,室温时微溶于水,在冷水中的溶解度比热水中大。
下列说法错误的是
A. X可以是稀硫酸,常用澄清石灰水检验气体Y
B. 将滤液2蒸发,当有较多固体出现时,停止加热
C. ②中适宜用冷饱和Na2CO3溶液
D. 此工艺可获得副产品Na2SO4
15. (2024 大庆)氢气作为新能源。被认为具理相的清洁高能燃料。如图是用硫化氢H2S气体制备氢气的模拟工艺流程图。
(1)将图中S、H2S、H2SO4、SO2四种物质按硫元素化合价由低到高排序:______。
(2)HCl、HNO3是一元酸,H2S、H2SO4是二元酸,写出H2S与足量NaOH溶液反应的化学方程式______。
(3)如图流程中可循环利用的物质有______(写出化学式)。
(4)人体缺碘会引起甲状腺肿大,碘是人体必需的______元素(填“常量”或“微量”)。
(5)如图为HI转化为I2的示意图,请写出如图中反应的化学方程式______。
16.(2024 牡丹江) 兴趣小组的同学们了解到是绘画颜料的成分之一,在老师的指导下,进行了从食品脱氧剂的废渣中提取氧化铁为项目主题的实践活动,并创作出“红梅图”作为项目成果进行展示。请结合如下实验流程回答问题。
温馨提示:①该食品脱氧剂废渣中含有和炭粉。
②控制溶液,可使完全沉淀。
(1)操作①中分离出铁粉的方法是______。
(2)步骤②中发生反应的化学方程式为______。
(3)滤液A中溶质的成分是______(填化学式)。
(4)生产生活中常利用废料提取所需物质的意义是______。
17.(2024 武汉)11. 硫酸钡是白色固体,医疗上常用作透视肠胃的内服剂。以毒重石(主要成分是碳酸钡,还含少量氧化铁和二氧化硅)为原料生产硫酸钡的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)二氧化硅属于__________(填“单质”或“化合物”)。
(2)上述流程中涉及过滤,该操作用到的玻璃仪器有__________。
(3)“除铁”时发生反应的化学方程式为__________(写一个即可)。
(4)可溶性钡盐和碳酸钡均有毒,而硫酸钡无毒,说明硫酸钡具有性质是__________。
(5)为变废为宝,将“滤液”转化为氯化钠溶液的方法是__________(简述试剂、用量及操作)。
18.(2024 湖北)某工厂在粗盐的提纯过程中产生了大量的“盐泥”[主要成分为、和NaCl]。利用“盐泥”制备硫酸镁晶体的工艺流程如下图所示。
已知:两种物质在不同温度时的溶解度如下表。
温度/℃ 0 20 40 60 80
NaCl溶解度/g 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4
溶解度/g 22.0 33.7 44.5 54.6 55.8
(1)20℃时,NaCl的溶解度为________g。
(2)“反应器”中反应化学方程式为________。
(3)“过滤器1”产生的“滤渣”为________。
(4)“结晶槽”中获得硫酸镁晶体的方法是________结晶。
(5)从结晶槽中获得的硫酸镁晶体表面附着有杂质,需用试剂洗去。为避免晶体损失,最适宜的洗涤试剂是________。
19.(2024 长沙)《周礼·考工记》中记载,古人曾在草木灰(含)的水溶液中加入贝壳烧成的灰(主要成分为),利用生成物中能够去污的成分来清洗丝帛。为了得到该去污液,某兴趣小组同学在老师的指导下设计了以下实验流程。回答下列问题:
(1)操作I的名称为________;
(2)该流程中涉及到所有的基本反应类型有分解反应、________;
(3)该去污液能消洗丝帛。请你根据流程推测,该去污液中所含溶质的可能组成为________(用化学式表示)。
20. (2024吉林)食品加工、制药等领域广泛使用二水合氯化钙()。工业上生产的主要流程如如图所示,下列说法正确的是
A. 石灰石的主要成分是
B. 粉碎可以增大反应物间的接触面积
C. 搅拌可以提高的产量
D. 反应器中生成的气体具有可燃性
21. (2024江苏常州)从青海查尔汗盐湖提取碳酸锂()的一种流程如下。每100t盐湖卤水制得碳酸锂59.2kg(锂元素的提取率为80%~92%)。下列说法正确的是
A. 该流程中石灰石的作用可以直接用生石灰来替代
B. 该流程中能循环利用的物质是和
C. 蒸发结晶法可将氯化锂中混有的氯化钠完全除去
D. 该盐湖卤水中锂元素的质量分数最高为0.014%
22.(2024江苏常州) 兴趣小组利用某种脱氧剂开展项目式学习。
任务一:成分初探
(1)完成下表内容。
实验步骤 实验现象 结论与解释
①取样,用磁铁吸引 样品中有黑色固体能被吸引 脱氧剂中含有铁单质。发生的反应方程式:②③___________
②取被磁铁吸出的固体于试管中,加入适量稀盐酸 固体逐渐减少,___________,溶液变成浅绿色
③取被磁铁吸出的固体于试管中,加入___________溶液 固体表面出现红色固体
任务二:效果检验
(2)同学们利用一个软塑料瓶设计如图所示实验,观察到___________现象,完成了脱氧效果的检验。这是从___________(选填“反应物消失”或“新物质生成”)的视角,验证了该反应的发生。
(3)同学们观测到食物在缺氧环境下霉菌菌落的数目比富氧条件下少,由此可知,脱氧剂能延长食物保质期的原因是:消耗氧气能___________。
任务三:回收设计
已知使用过的脱氧剂中含有氧化铁、氯化钠、碳酸钠、硅藻土、碳、铁。甲同学设计了以下回收铁的流程。
资料卡:
i.硅藻土不溶于水和酸。
ii.溶液与Fe、Zn均能反应生成。
(4)步骤②中氧化物发生反应的化学方程式为___________。
(5)乙同学认为上述回收流程可以省略步骤①,原因是___________。
23.(2024江苏连云港)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是
A. 加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B. 根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C. 判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D. 流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
24.(2024江苏南通)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3,含少量FeO、Fe2O3、Al2O3)为原料制备MgCO3。实验过程如下:
已知:①在溶液中,pH=5.0时AlCl3完全转化为Al(OH)3沉淀,pH=8.5时MgCl2开始生成Mg(OH)2沉淀。
②MgCl2在过量Na2CO3溶液中会生成Mg(OH)2沉淀。
(1)“酸溶”时,MgCO3与稀盐酸反应的化学方程式为________。
(2)“氧化”时发生的反应为2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。
①反应前后化合价发生变化的元素有O、_____。
②“酸溶”时需加入稍过量的稀盐酸,原因可能是_____________(写一条)。
(3)“调pH”时,需控制溶液pH为______。
(4)“沉镁”时,为提高MgCO3的纯度,试剂加入顺序为____(填“a”或“b”)。
a.向Na2CO3溶液中逐滴加入MgCl2溶液 b.向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液
25.(2024江苏苏州)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种补血剂,易溶于水,难溶于乙醇。某科研小组在实验室研究制备柠檬酸亚铁。
I.制碳酸亚铁
用预处理后的硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3,含少量不溶性杂质)制备碳酸亚铁的流程如图:
已知:a.Na2CO3溶液呈碱性;
b.FeSO4在碱性条件下生成Fe(OH)2沉淀。
(1)“酸浸”时,为提高铁元素的浸出率,可采取的措施是_______(任写一条)。
(2)“还原”时,加入铁粉,溶液由黄色变为浅绿色,同时有无色气体生成。“酸浸”所得溶液中含有的阳离子是_______(填离子符号)。
(3)“操作X”是为了除去过量铁粉和不溶性杂质。“操作X”是_______(填操作名称)。
(4)“沉铁”时,反应原理为FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4。
①该反应的基本类型为_______。
②实验时需将Na2CO3溶液滴入FeSO4溶液中,而不能反向滴加,其原因是______。
③待FeSO4完全反应后,过滤,洗涤。洗涤前,FeCO3沉淀表面吸附的主要杂质是______(填化学式)。
II.制柠檬酸亚铁
(5)用如图所示装置制备柠檬酸亚铁:
步骤1:在三颈烧瓶中加入一定质量FeCO3固体、少量铁粉及足量柠檬酸(C6H8O7)溶液,控制温度约80℃,搅拌,充分反应;
步骤2:将所得混合溶液加热浓缩,加入适量无水乙醇,静置,过滤,洗涤,干燥,得到柠檬酸亚铁晶体。
制备原理为FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+X+H2O,物质X是______(填化学式)。
②“步骤2”中,加入无水乙醇的目的是_______。
③实验所得柠檬酸亚铁的质量大于根据原理计算所得的质量,原因是______。
26.(2024江苏苏州) 氨气是制备各类含氮化合物的基础原料,在生产和使用过程中会产生氨氮废水,需处理达标后才能排放。
I.氨的合成
(1)工业上利用N2+3H22NH3合成氨气。
①可通过分离液态空气获得原料N2,该过程属于______(填“物理变化”或“化学变化”)。
②催化剂可用Fe3O4。高温下,部分Fe3O4被H2还原为FeO,转化过程中固体所含铁元素的质量分数_______(填“升高”或“降低”)。
Ⅱ.氨的应用
(2)液氨可用作制冷剂。氨气转化为液氨过程中,发生改变的是_______(从微观角度解释)。
(3)利用NH3去除汽车尾气中的NO,生成水和一种气体单质。该过程中化合价发生变化的元素是_______(填元素符号)。
Ⅲ.氨氮测定
(4)测定氨氮含量:取200mL氨氮废水,将氮元素完全转化为NH3,完全吸收所得NH3需要消耗9.8g10%的稀硫酸[反应原理2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4]。计算该废水中的氮元素含量。(含量以g L-1表示,写出计算过程。H2SO4的相对分子质量为98)_______。
Ⅳ.氨氮废水处理
某工厂的氨氮废水处理流程如图:
已知:水体中的氮元素通常以氨氮(NH或NH3)、硝氮(NO或NO)形式存在。
(5)“吹脱”时,加入物质X,将NH转化为NH3,并通入热空气将NH3吹出。物质X可选用_______(填字母)。
A. 稀盐酸 B. NaOH溶液 C. NaCl溶液 D. 生石灰
(6)“氧化”时,次氯酸钠投入质量m(NaClO)对废水中的氨氮去除率(×100%)和总氮残留率(×100%)的影响如图所示。
①NaClO将NH3反应转化为N2的化学方程式为_______。
②当m(NaClO)>m1时,废水中总氮残留率上升的原因是______。
27.(2024江苏苏州)燃煤烟气中含二氧化硫,石灰石湿法脱硫制备石膏(CaSO4)的主要流程如图:
已知:a.当压强不变时,随着温度升高,气体的溶解度减少;
b.脱硫过程中,其他条件相同时,随浆液酸性增强,CaCO3溶解的质量增加,SO2吸收的质量减小;
c.CaSO3能与稀盐酸反应:CaSO3+2HCl=CaCl2+SO2↑+H2O。
(1)大气中二氧化硫含量过高会导致的环境问题是_______。
(2)“制浆”时,石灰石粉碎后加水所得浆液属于_______(填字母)。
A. 溶液 B. 悬浊液 C. 乳浊液
(3)“吸收—氧化”过程包括:①CaCO3吸收SO2反应生成CaSO3;②CaSO3转化为CaSO4。该过程中反应产物无污染,其总反应化学方程式为_______。
(4)“吸收—氧化”的脱硫率(×100%)受多种因素影响。
①吸收塔内采用气液逆流接触吸收的方式(如图1所示)。含SO2烟气从吸收塔底部鼓入,浆液从吸收塔顶部喷淋,其目的是______。鼓入的含SO2烟气温度过高,会导致脱硫率下降,原因是______。
②其他条件相同,脱硫率受浆液pH的影响如图2所示。浆液pH高于5.6时,脱硫率随pH升高而下降,其原因是______。
(5)所得石膏产品中混有CaSO3。请补充完整检验CaSO3的实验方案:取少量所得产品,_______,说明产品中混有CaSO3。(必须使用的试剂:稀盐酸、稀KMnO4溶液)
28.(2024江苏宿迁)热电厂燃烧煤产生含有大量的烟气,某石膏板企业采用“碱—石灰”的方法使烟气脱硫,再生产石膏。其主要生产流程如下图所示。
(提示:①与的某些化学性质相似;②难溶于水)
(1)在实验室中,操作a使用的玻璃仪器有:烧杯和______。
(2)吸收塔内发生反应的化学方程式是______。
(3)流程中,可以循环利用的物质是______(填化学式)。
(4)理论上只需不断加入______(填化学式),便可持续实现烟气的脱硫处理。
(5)氧化塔中,反应前后化合价升高的元素是______。
29. (2024江苏无锡)造纸。竹子造纸的流程如下:
(1)“浸泡”的目的是软化纤维。竹子含有纤维素[(C6H10O5)],纤维素中碳、氢、氧的原子个数比为______。
(2)“蒸煮”时,利用石灰浆[主要成分为Ca(OH)2]和草木灰水的碱性,达到除去木素的目的。将石灰浆和草木灰水混合后效果更好,原因是_______。
(3)“捞纸”与化学实验中物质分离的______(填字母)操作相似。
a.溶解 b.过滤 c.蒸发
30. (2024江苏无锡)炼锌。古代炼锌原理与泥罐结构如图所示,锌的熔点为,沸点为。
(1)煤属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)ZnCO3在300℃时分解为ZnO,反应区将ZnO转化为Zn的物质是______。
(3)冷凝区中,锌由气态变为液态。该过程______(填“放出”或“吸收”)热量。
(4)“泥封”的目的是______。
31.(2024江苏无锡) 以黄铜废料为原料制备石绿[Cu2(OH)2CO3]的一种流程如下:
【查阅资料】
①黄铜废料中含铜84%~86%,含锌14%~16%,杂质总量≤0.3%。
②59℃时,向5%的碳酸钠溶液中加入8%的硫酸铜溶液,可制得产率较高的石绿固体。
(1)“预处理”包括粉碎、酸浸等过程。“粉碎”的目的是______。使用稀硫酸酸浸的目的是______。
(2)写出铜与稀硫酸、过氧化氢溶液反应生成硫酸铜和水的化学方程式:______。
(3)步骤2获得的溶液中含有的阳离子有Cu2+和______(填离子符号)。
(4)“系列操作”包括过滤、洗涤、干燥等。干燥时温度过高会发生如下反应:,R的化学式为_____。
(5)本实验中,提高石绿产率采取的措施有①________;②_______。
32. (2024江苏无锡)低碳行动是人类应对全球变暖的重要举措,二氧化碳的资源化利用有多种途径。
Ⅰ.CO2转化为CO
炼铁的一种原理示意图如下(括号内化学式表示相应物质的主要成分):
(1)写出还原反应室中炼铁的化学方程式:______。
(2)Fe3O4可作为CH4和CO2反应的催化剂,在反应过程中Fe3O4与合成气反应可转化为Fe。写出能使Fe转化为Fe3O4(催化剂再生)的一条可能途径:_____。
Ⅱ.CO2转化为甲醇(CH3OH)
我国科研人员已实现CO2和H2在加热和MoS2催化剂的条件下合成甲醇,反应如下:
(3)合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的关键一步,反应原理示意图如下:
X的化学式为______。
(4)CO2和H2可合成甲醇,甲醇燃烧又生成CO2。氢气、甲醇都被认为是“零碳”燃料,甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是______。
Ⅲ. CO2转化为葡萄糖(C6H12O6)
我国科研人员已成功将CO2还原合成葡萄糖,其过程可分为“电催化还原”和“生物合成”两个阶段。第一阶段的部分反应原理如图所示。
(5)写出如图所示反应的化学方程式:______。
(6)绿色植物的光合作用能吸收二氧化碳,释放氧气。计算4.4gCO2通过光合作用可得到葡萄糖的质量(写出计算过程)。
33. (2024江苏盐城)海洋蕴藏着丰富的资源,人类应合理开发利用。
Ⅰ 了解海水资源
(1)海水中含钠总量约,“钠”指的是______(选填“元素”或“原子”)。
(2)海水中还含有和等物质,其在不同温度时的溶解度如下表所示,如图是对应溶解度曲线。
温度 20 30 40 60 80 100
溶解度 34.0 370 40.0 45.5 51.1 56.7
33.7 38.9 44.5 54.6 55.8 50.4
①如图中曲线______(选填“甲”或“乙”)代表的溶解度曲线。
②时将固体加入到100g水中,______(选填“能”或“不能”)得到溶液。
③时将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到,析出晶体质量相等。判断上述说法______(选填“正确”或“错误”)。
④现有时饱和溶液,逐渐降温经直至,其溶质质量分数变化趋势为______。
Ⅱ 海水资源化利用
(3)海水制镁。查找资料,提供两种提取金属镁的路径方案如下图所示。
方案1:
方案2:
结合地理位置,因地制宜,选择我市提取金属镁的最佳方案。你的选择是方案______(选填“1”或“2”),理由是______(写出两点即可)。
34.(2024江苏徐州) 铝的应用涉及生产、生活的各个方面。工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含沙石等杂质)制备铝的主要流程如图所示:
(1)过程①、②都包含固液分离的操作,该操作名称是__________。
(2)为加快铝土矿与NaOH溶液反应的速率,可采取的措施是________________。
(3)生成Al(OH)3的反应中,反应物除了有NaAlO2,CO2,还有一种氧化物为________。
(4)写出电解氧化铝获得铝的化学方程式:________________。
答案解析
1.(2024年山西)【解析】
【小问1详解】将炉甘石敲碎可以增大反应物的接触面积,使反应更充分;
小问2详解】碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为:;该反应生成物中氧元素化合价为-2价,根据化合物中各元素化合价代数和为0,可知CO中碳元素的化合价为+2价;
【小问3详解】锌蒸气在冷凝器中冷凝为固体锌,只是状态改变,没有生成新物质,属于物理变化;
【小问4详解】锌金属活动性比铁和铜强,容易与氧气反应生成锌的化合物,故我国古代冶锌晚于铁和铜。
2.(2024年陕西)
【解析】【小问1详解】操作a的目的是将氢氧化镁沉淀与溶液分离,故该操作为过滤;
【小问2详解】反应④是氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁与水,该反应的化学方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O;
【小问3详解】贝壳的只要成分是碳酸钙,反应①是碳酸钙在高温条件下分解成氧化钙与二氧化碳,属于分解反应,反应②生石灰(氧化钙)与水反应生成氢氧化钙,属于化合反应,故反应①和②的反应类型不同(合理即可)。
3.(2024四川省巴中市)【答案】(1)饱和 (2)漏斗 (3)使MgCl2全部反应 (4)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
(5)解:设至少需要Ca(OH)2的质量为x;
x=740t
答:至少需要Ca(OH)2的质量为740t。
【解析】【小问1详解】步骤①得到的母液不能继续溶解氯化钠,则为氯化钠的饱和溶液;
【小问2详解】步骤②实现了固液分离,所以步骤②是过滤,操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
【小问3详解】步骤②中加入氢氧化钠溶液需过量的目的是为了将氯化镁完全反应;
【小问4详解】步骤③中氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,化学方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O;
【小问5详解】过程见答案。
4.(2024年四川省成都市)
【解析】【小问1详解】
“过筛”的目的是为了除去砂石和未燃尽的秸秆等颗粒较大的固体;
【小问2详解】
草木灰的主要成分为碳酸钾,生石灰与水反应生成氢氧化钙,调浆过程中,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钾,这两个反应都是两种物质互相交换成分生成了另外两种物质,均属于复分解反应,反应的化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH 、K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH;料浆浸出液中含有氢氧化钠、氢氧化钾和氯化钠,则一定含有的阴离子有OH-和Cl-;
【小问3详解】
裹泥时,不慎皮肤接触料浆,料浆中含有氢氧化钠和氢氧化钾,具有腐蚀性,处理方法为用大量清水冲洗;
【小问4详解】
料浆中的氢氧化钠和氢氧化钾暴露在空气中,会和空气中的二氧化碳发生反应而变质,所以需要“密封”的主要原因是减少水分蒸发和减少空气中二氧化碳与皮蛋表面的碱反应,避免皮蛋制作失败;
【小问5详解】
食用皮蛋时加醋能去除涩味,是因为醋能与皮蛋中的碱性物质发生反应。
5.(2024年四川省达州市)
【解析】
【小问1详解】粗盐溶解时,用玻璃棒搅拌可加快溶解速率;
【小问2详解】粗盐中的杂质有泥沙、氯化钙、氯化镁,加入氢氧化钠溶液后,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,加入碳酸钠溶液后,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故过滤后,滤渣中除泥沙外,还含有氢氧化镁和碳酸钙,化学式为、;
若滤液仍然浑浊,原因可能是滤纸破损导致滤液未经过滤流下、或液面高于滤纸边缘导致液体从滤纸和漏斗的缝隙流下等;
【小问3详解】在加热蒸发过程中,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将剩余水分蒸干。
6.(2024年四川省德阳市)
【解析】【小问1详解】由流程图可知,“灼烧”时,发生的反应为MoS2与氧气在灼烧条件下反应生成MoO3和二氧化硫,化学方程式为;
【小问2详解】(NH4)2MoO4中铵根的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,设钼元素的化合价为x,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故(NH4)2MoO4中钼元素的化合价为+6价;
【小问3详解】由流程图可知,“高温”时发生的反应为MoO3与氢气在高温条件下反应生成钼和水,化学方程式为,该反应符合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,属于置换反应,故选:c。
7.(2024年四川省广安市)
【小问1详解】化合物中元素化合价之和为零。FeO(OH)中O显-2价,H显+1价,设Fe的化合价为x,则有,解得x=+3,故填:+3。
【小问2详解】盐是由金属阳离子或铵根离子与酸根阴离子结合形成的化合物,FeCO3与盐酸反应生成FeCl2、CO2、H2O,则产物中的盐是FeCl2,故填:FeCl2。
【小问3详解】“过滤”时,会用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗。
【小问4详解】A、NaCl与H+不反应,不能消耗H+,A错误;
B、NaOH中含有OH-,OH-与H+反应生成H2O,可以消耗H+,B正确;
C、Cu的金属活动性比H弱,不能与H+反应,不能消耗H+,C错误。
故选:B。
【小问5详解】氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物。根据已知资料,流程中“沉淀”步骤过滤后得到的滤渣应是FeO(OH),高温下,“煅烧”只生成两种氧化物,其中一种是Fe2O3,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,则另一种氧化物含有H元素,所以该氧化物是H2O,该反应是FeO(OH)在高温下分解生成Fe2O3、H2O,化学方程式为:。
8.(2024年四川省广元市)
【解析】【分析】根据镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀,过滤要放在所有的沉淀操作之后,加碳酸钠要放在加氯化钡之后,可以将过量的钡离子沉淀,最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子进行分析解答。
【小问1详解】操作X能将沉淀和滤液分离,是过滤操作;操作Y是蒸发操作,在操作Y中,用玻璃棒不断搅拌的目的是防止局部温度过高,造成液体飞溅。
【小问2详解】
镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀;硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入氯化钡溶液之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,所以正确的顺序为②③①或③②①或③①②。
【小问3详解】
滤液中含有过量的氢氧化钠、碳酸钠,加入适量的稀盐酸,目的是除去滤液中的NaOH、Na2CO3。
【点睛】本题难度较大,考查了粗盐提纯中离子的除杂,除去多种杂质离子时,要考虑除杂的顺序、后面加入的试剂要能除去前面加入的过量的试剂。
9.(2024年四川省乐山市)
【分析】水煤气中的一氧化碳和水蒸气在催化剂条件下反应生成二氧化碳和氢气,二氧化碳与碳酸钾溶液反应生成碳酸氢钾,则物质X是碳酸氢钾,氢气和氮气在一定条件下反应生成氨气。
【小问1详解】
工业上利用氧气和氮气的沸点不同,分离液态空气获得氮气。
【小问2详解】
步骤①”水煤气中的和水蒸气在催化剂条件下发生反应生成二氧化碳和氢气,该反应化学方程式:。
【小问3详解】二氧化碳与碳酸钾溶液反应生成碳酸氢钾,则物质X是碳酸氢钾。
【小问4详解】
依据化学变化前后原子的个数和种类不变可知:,反应前:4个氮原子、12个氢原子、10个氧原子;反应后:12个氢原子、6个氧原子,则4R中含有4个氮原子、4个氧原子,R的化学式:NO。
10.(2024年四川省凉山州)
【小问1详解】
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C、H、N、O的个数分别是2、8、6、8,生成物中含C、H、N、O的个数分别是0、8、6、4,故生成物中还应含2个C、4个O,故X的化学式为:CO2;
【小问2详解】
水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
涤纶属于合成纤维,属于合成材料。
故选B;
【小问4详解】
①由“石”字旁可知,碲元素属于非金属元素,错误;
②在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,在原子中,原子序数=质子数,故碲原子核内质子数为52,正确;
③氧是8号元素,在原子中,质子数=核外电子数=原子序数,故氧原子核外电子排布为2、6,故氧原子与碲原子最外层电子数相同,均是6,正确。
故选②③;
【小问5详解】
①步骤1中发生反应为氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠,该反应的化学方程式为:;
②氢氧化镁和试剂a反应生成氯化镁,则试剂a为稀盐酸,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水。
11.(2024年四川省泸州市)
【小问1详解】
过程①“晒盐”增加冷凝回收装置,得到蒸馏水,可获得淡水资源。
【小问2详解】
NaOH溶液与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,过量NaOH溶液可以除去氯化镁,反应后有氢氧化钠剩余;用Na2CO3溶液与BaCl2溶液除杂时、应先加入的试剂是氯化钡溶液,加入过量氯化钡溶液与硫酸钠溶液溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,剩余过量的氯化钡溶液再与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,过滤,此时溶质碳酸钠、氯化钠、氢氧化钠,加入适量的稀盐酸使碳酸钠、氢氧化钠转化成氯化钠,蒸发结晶得到氯化钠。
【小问3详解】
过程③电解熔融氯化钠得到钠和氯气,一种物质参与反应生成多种物质的反应叫做分解反应;过程④氢氧化钙与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁和氯化钙,两种化合物彼此交换成分生成另外两种化合物的反应叫做复分解反应;过程⑤氢氧化镁固体加热生成氧化镁和水,该反应属于分解反应,过程③④⑤对应的反应中,属于复分解反应的是④。固体X是Mg(OH)2。
【小问4详解】
过程⑥需要Cl214.2吨,设过程③理论上需要电解消耗氯化钠的质量为
答:过程③理论上需要电解消耗氯化钠为23.4t。
【小问5详解】
过程⑥碳、氯气和氧化镁在高温条件下反应生成氯化镁和气体Y,依据质量守恒定律和Y是一种常见的有毒气体可知:Y是一氧化碳气体,该反应化学方程式:。
12.(2024年四川省眉山市)【分析】(1)根据加快化学反应速率的方法来分析;
(2)根据酸的化学性质以及化学反应的原理来分析;
(3)根据二氧化硅不溶于水和常见的酸来分析;
(4)根据物质的组成来分析。
【解答】解:(1)为加快“酸浸”的反应速率,可采取的措施是将红渣块粉碎或升高温度或搅拌;故答案为:将红渣块粉碎或升高温度或搅拌;
(2)“酸浸”中发生反应是氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;故答案为:Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;
(3)红渣块的主要成分为Fe2O3和SiO2,SiO2不溶于水和常见的酸,因此“滤渣”的主要成分是二氧化硅;故答案为:SiO2;
(4)锌、铜与硫酸铁反应除生成硫酸亚铁外,还会生成硫酸锌、硫酸铁,而铁与硫酸铁反应只生成硫酸亚铁,因此,“适量的金属”最佳的选择是铁;故答案为:B。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
13.(2024 河南)【答案】(1)玻璃棒 (2)CaCO3
(3)NaOH和Na2CO3
【解析】
【分析】氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,碳酸钠和氯化钡(过量)反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠,盐酸和氢氧化钠(过量)反应生成氯化钠和水,盐酸和碳酸钠(过量)反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
【小问1详解】
在溶解、过滤和蒸发操作中都用到的玻璃仪器是玻璃棒;
【小问2详解】
固体X中还应含有加入的Na2CO3溶液与粗盐中CaCl2反应生成的CaCO3沉淀;
【小问3详解】
根据题意和分析可知,溶液Y含有生成以及原有的氯化钠,剩余的氢氧化钠和碳酸钠,加入稀盐酸会与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,会与碳酸钠反应生成氯化钠水和二氧化碳,故加入的稀盐酸为了除去溶液Y中的NaOH和Na2CO3。
14.(2024 大庆)【详解】A、锂辉矿主要成分为Li2CO3,加入过滤的X与碳酸锂反应生成滤液1,滤液1经处理得到较纯的硫酸锂溶液,根据质量守恒定律可知,X中含有硫元素,所以X可以为硫酸,硫酸与碳酸锂反应生成硫酸锂和二氧化碳、水,Y为二氧化碳,检验二氧化碳常用澄清石灰水,选项正确;
B、蒸发结晶时,当有较多固体出现时,停止加热,利用蒸发皿的余热将剩余的水分蒸干,选项正确;
C、Li2CO3为无色晶体,微溶于水,在冷水中的溶解度比热水中大,所以②中适宜用热的饱和Na2CO3溶液,此时碳酸锂易结晶析出,选项错误;
D、根据质量守恒定律可知,反应②硫酸锂与碳酸钠发应生成碳酸锂的同时生成硫酸钠,故此工艺可获得副产品Na2SO4,选项正确;
故选C。
15.(2024 大庆)【答案】(1)H2S<S<SO2<H2SO4
(2)2NaOH+H2S=Na2S+2H2O
(3)I2、H2SO4
(4)微量 (5)4HI+O2=2I2+2H2O
【解析】
【小问1详解】
S属于单质,在单质中元素的化合价均为0,故S中硫元素的化合价为0,在H2S中,氢元素的化合价为+1价,根据化合物中正负化合价代数和为零可知,硫元素的化合价为-2价,在H2SO4中,氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零可知,硫元素的化合价为+6价,在SO2中,氧元素的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零可知,硫元素的化合价为+4价,四种物质中硫元素化合价由低到高排序为H2S<S<SO2<H2SO4。
【小问2详解】
H2S与足量NaOH溶液反应生成Na2S和H2O,该反应的化学方程式为2NaOH+H2S=Na2S+2H2O。
【小问3详解】
在流程图中,某物质在某一步是生成物,在前面某一步是反应物,该物质可循环利用,故如图流程中可循环利用的物质有I2、H2SO4。
【小问4详解】
碘元素在人体中的含量低于人体质量0.01%,故碘是人体必需的微量元素。
【小问5详解】
由微观图示可知,该反应为碘化氢和氧气反应生成碘单质和水,该反应的化学方程式为4HI+O2=2I2+2H2O。
16.(2024牡丹江)【答案】(1)用磁铁吸引
(2)
(3)、、
(4)回收利用,节约资源
【解析】
【小问1详解】
该食品脱氧剂废渣中含有和炭粉,铁具有磁性,能被磁铁吸引,则操作①中分离出铁粉的方法是用磁铁吸引;
【小问2详解】
步骤②向和炭粉中加入过量稀硫酸,氯化钠、炭粉均与稀硫酸不反应,稀硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,化学方程式为;
【小问3详解】
步骤②向和炭粉中加入过量稀硫酸,氯化钠、炭粉均与稀硫酸不反应,炭粉难溶于水,稀硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,则充分反应后过滤得到的滤液A中溶质的成分是硫酸铁、硫酸和氯化钠,其化学式为、、;
【小问4详解】
生产生活中常利用废料提取所需物质的意义是回收利用,节约资源。
17.(2024 武汉)【答案】(1)化合物 (2)烧杯、漏斗和玻璃棒
(3)##
(4)硫酸钡难溶于水,且不和酸反应
(5)向滤液中加入适量的氯化钡,充分反应后过滤(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
二氧化硅是由硅、氧两种元素组成,属于化合物。
【小问2详解】
过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
【小问3详解】
氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,则“除铁”时发生反应的化学方程式为,氢氧化钠能和过量的盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:。
【小问4详解】
碳酸钡能和酸反应生成可溶性钡盐,则硫酸钡无毒,是因为硫酸钡难溶于水,且不和酸反应。
【小问5详解】
碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,氯化钡能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,则滤液中的溶质为氯化钠和过量的硫酸钠,硫酸钠能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,则可向滤液中加入适量的氯化钡,充分反应后过滤,得到的即为氯化钠溶液。
18.(2024 湖北)【答案】(1)36##36.0
(2)
(3)##硫酸钡
(4)冷却(或降温) (5)饱和硫酸镁溶液(或饱和溶液)
【解析】
【小问1详解】
由表可知,20℃时,NaCl的溶解度为36.0g;
【小问2详解】
“盐泥”的主要成分是硫酸钡、氢氧化镁、氯化钠,反应器中加入稀硫酸,氢氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水,该反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
硫酸钡难溶于水,且与酸不反应,故“过滤器1”产生的“滤渣”为硫酸钡;
【小问4详解】
由表可知,硫酸镁的溶解度随温度的升高而增加,且溶解度受温度影响较大,故“结晶槽”中获得硫酸镁晶体的方法是降温结晶;
【小问5详解】
从结晶槽中获得的硫酸镁晶体表面附着有杂质,需用试剂洗去。为避免晶体损失,最适宜的洗涤试剂是饱和硫酸镁溶液,饱和硫酸镁溶液不能继续溶解硫酸镁,但是可以溶解其它物质,可以除去杂质,且减少损耗。
19.(2024 长沙)【答案】(1)过滤 (2)化合反应、复分解反应
(3)或、或、
【解析】
【分析】贝壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳气体,草木灰中含有碳酸钾,加入足量的水,过滤,得到碳酸钾溶液和滤渣,将氧化钙加入滤液中,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钾溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,去污液中含有氢氧化钾,能使酚酞溶液变红,沉淀是碳酸钙。
【小问1详解】
操作I是实现固液分离操作,操作名称是过滤。
【小问2详解】
碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳气体,该反应属于分解反应;氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应属于化合反应;碳酸钾溶液与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,该反应属于复分解反应,该流程中涉及到所有的基本反应类型有分解反应、化合反应、复分解反应。
【小问3详解】
氢氧化钙溶液与碳酸钾溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,两者恰好完全反应,去污液中溶质是;氢氧化钙溶液过量,去污液中溶质是、;碳酸钾溶液过量,去污液中溶质是、。
20. (2024吉林)
【答案】B
【解析】
【详解】A、石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO3),不是CaCl2,错误;
B、粉碎可以增大反应物间的接触面积,从而加快反应速率,正确;
C、搅拌可以使反应更充分,加快反应速率,但不能提高CaCl2 2H2O的产量,产量取决于反应物的量,错误;
D、反应器中发生的反应是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,生成的气体是二氧化碳,二氧化碳不可燃,错误。
故选B。
21.(2024江苏常州)
【答案】D
【解析】
【详解】A.石灰石高温分解生成氧化钙和水,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,二氧化碳和NaAlO2反应生成活性氧化铝,活性氧化铝和卤水反应得到氯化锂、氯化镁、氯化钙的混合溶液。用生石灰氧化钙代替石灰石,无法产生二氧化碳,无法从卤水中得到较纯的氯化锂、氯化镁、氯化钙的混合液,所以该流程中石灰石的作用不可以直接用生石灰来替代,错误;
B.由流程图可知,开始有投入、后面有产出,可以循环利用。碳酸钙是石灰石的主要成分,开始煅烧石灰石生成氧化钙和水,发生的反应是碳酸钙高温分解生成氧化钙、二氧化碳,开始投入石灰石(主要成分碳酸钙),后产出碳酸钙,可循环利用。氢氧化镁是除杂过程中产生的副产物,在过程中不需要重新投入,不可以循环利用,错误;
C.蒸发结晶是利用蒸发溶剂的方法使溶质达到饱和后结晶析出,则蒸发结晶一定时间后,氯化锂、氯化钠都达到饱和,继续蒸发则两种物质都会析出,如不继续蒸发,剩余溶液是氯化钠、氯化锂的混合溶液,所以蒸发结晶法不可将氯化锂中混有的氯化钠完全除去,错误;
D.100t该盐湖卤水中锂元素的质量最高为。所以该盐湖卤水中锂元素的质量分数最高为,正确。
故选:D。
22.(2024江苏常州)
【答案】(1) ①. ②. 硫酸铜 ③. 有气泡产生
(2) ①. 软塑料瓶变瘪 ②. 反应物消失
(3)防止食物腐败 (4)
(5)这是回收铁的流程,步骤①用磁铁吸引出来的铁又要加入溶液中,经过一系列反应,最终形成回收的铁,所以可以省略步骤①,让磁铁吸引出来的铁直接在溶液中参与这些反应,效果是一样的
【解析】
【小问1详解】
根据结论②中是铁与稀盐酸反应,生成氯化亚铁和氢气,故实验现象为固体逐渐减少,有气泡产生,溶液变成浅绿色;③中固体表面出现红色固体,再根据结论脱氧剂中含有铁单质,结合金属与盐溶液的反应,固体表面出现红色固体应为被铁置换出来的铜,故加入硫酸铜溶液(其它合理答案均可),铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
软塑料瓶中放一整袋脱氧剂,脱氧剂中铁单质与软塑料瓶中氧气、水蒸气反应产生铁锈,瓶内气体体积减小,压强减小,故观察到软塑料瓶变瘪现象,这是从反应物消失的视角,验证了该反应的发生;
【小问3详解】
同学们观测到食物在缺氧环境下霉菌菌落的数目比富氧条件下少,由此可知,脱氧剂能延长食物保质期的原因是:消耗氧气能防止食物腐败;
【小问4详解】
脱氧剂样品中只有氧化铁为氧化物,故步骤②中氧化物发生反应为氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为:;
小问5详解】
这是回收铁的流程,步骤①用磁铁吸引出来的铁又要加入溶液中,经过一系列反应,最终形成回收的铁,所以可以省略步骤①,让磁铁吸引出来的铁直接在溶液中参与这些反应,效果是一样的。
23. (2024江苏连云港)
【答案】B
【解析】
【分析】黄铜渣中的锌、氧化铜、氧化锌和硫酸均能反应,铜不与硫酸反应。锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水。过滤后的滤液中有硫酸锌和硫酸铜。加入过量的锌,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌,过滤的滤渣中有生成的铜和过量的锌。
【详解】A、根据分析,铜不和硫酸反应,和硫酸反应生成氢气的是锌,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气。不符合题意;
B、活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来,通过加入锌能将铜置换出来可说明锌比铜活泼。锌能和稀硫酸反应生成氢气而铜不能,也可以说明活动性锌大于铜。符合题意;
C、因为锌和硫酸铜反应生成铜,不论锌是否过量溶液中都会有固体剩余。不符合题意;
D、置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应。流程中氧化锌、氧化铜和硫酸的反应中反应物都是化合物,都不是置换反应,不符合题意;
故选B 。
24. (2024江苏南通)
【答案】(1)MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O;
(2) ①. Fe ②. 废渣溶解充分,提高原料的浸出率
(3)5.0≤pH<8.5
(4)b
【解析】
【小问1详解】
“酸溶”时,MgCO3与稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳,化学方程式 MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O;
【小问2详解】
“氧化”时发生的反应为2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。
①亚铁离子被氧化为铁离子,化合价升高;氧元素由﹣1价还原到﹣2价,因此反应前后化合价发生变化的元素有O、Fe;
②“酸溶”时需加入稍过量的稀盐酸,原因可能是保证废渣溶解充分,提高原料的浸出率,为过氧化氢氧化亚铁离子提供酸性环境等;
小问3详解】
在溶液中,pH=5.0时AlCl3完全转化为Al(OH)3沉淀,pH=8.5时MgCl2开始生成Mg(OH)2沉淀。所以“调pH”时,需控制溶液pH为5.0≤pH<8.5之间;
【小问4详解】
MgCl2在过量Na2CO3溶液中会生成Mg(OH)2沉淀,“沉镁”时,为提高MgCO3的纯度,试剂加入顺序为:向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,故选b。
25.(2024江苏苏州)
【答案】(1)适当升高温度、搅拌等
(2)Fe3+、H+ (3)过滤
(4) ①. 复分解反应 ②. 避免生成Fe(OH)2 ③. Na2SO4
(5) ①. CO2 ②. 降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出 ③. 铁粉与柠檬酸反应生成柠檬酸亚铁
【解析】
【小问1详解】
“酸浸”时,充分反应可以提高铁元素的浸出率,可以适当升高温度、搅拌等;
【小问2详解】
“还原”时,加入铁粉,溶液由黄色变为浅绿色,即铁和铁离子反应生成亚铁离子;同时有无色气体生成,说明存在氢离子,铁和氢离子反应生成氢气,故“酸浸”所得溶液中含有的阳离子是Fe3+、H+;
【小问3详解】
铁粉不溶于水,除去铁粉和不溶性杂质的方法是过滤,将固体和液体分离;
【小问4详解】
①该反应是两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物,属于复分解反应;
②根据信息:“FeSO4在碱性条件下生成Fe(OH)2沉淀”,实验时需将Na2CO3溶液滴入FeSO4溶液中,而不能反向滴加,避免生成Fe(OH)2;
③依据,反应后的溶液中含有硫酸钠,所以FeCO3沉淀表面吸附的主要杂质是Na2SO4;
【小问5详解】
①依据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,反应前Fe、C、O、H原子的个数分别为1、7、10、8,反应后Fe、C、O、H原子的个数分别为1、6、8、8,则物质X是CO2;
②柠檬酸亚铁难溶于乙醇,所以“步骤2”中,加入无水乙醇可以降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出;
③铁能与柠檬酸反应生成柠檬酸亚铁和氢气,所以实验所得柠檬酸亚铁的质量大于根据原理计算所得的质量。
26.(2024江苏苏州)
【答案】(1) ①. 物理变化 ②. 升高
(2)氨气分子间的间隙
(3)N (4)
设吸收氨气的质量为x
=
x=0.34g
氮元素的质量为:0.34g××100%=0.28g
废水中的氮元素含量==1.4g L-1
答:废水中的氮元素含量为1.4g L-1 (5)BD
(6) ①. 3NaClO+2NH3=N2+3NaCl+3H2O ②. 部分氨气被转化为NO或NO,留在废水中
【解析】
【小问1详解】
①可通过分离液态空气获得原料N2,该过程中没有新物质生成,属于物理变化;
②Fe3O4中铁元素的质量分数为,FeO中铁元素的质量分数为,所以该转化过程中固体所含铁元素的质量分数升高;
【小问2详解】
氨气转化为液氨过程中,氨气分子间的间隙变小;
【小问3详解】
利用NH3去除汽车尾气中的NO,生成水和一种气体单质,由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,则该气体为氮气,反应前NH3中氮元素的化合价为-3价,氢元素的化合价为+1价,NO中氮元素的化合价为+2价,氧元素的化合价为-2价,反应后水中氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,氮气中氮元素的化合价为0价,则该过程中化合价发生变化的元素是N;
小问4详解】
解析见答案;
【小问5详解】
铵根和氢氧根结合可以生成氨气;
A、稀盐酸中不含氢氧根,故选项不符合题意;
B、NaOH溶液中含氢氧根,故选项符合题意;
C、NaCl溶液中不含氢氧根,故选项不符合题意;
D、生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶液中含氢氧根,故选项符合题意;
故选:BD;
【小问6详解】
①NaClO与NH3反应生成氮气、氯化钠和水,反应的化学方程式为:3NaClO+2NH3=N2+3NaCl+3H2O;
②从图可以看出,当m(NaClO)>m1时,废水中总氮残留率上升,但氨氮去除率为100%,则说明氮元素不以氨气或铵根离子的形式残留。结合“已知:水体中的氮元素通常以氨氮、硝氮形式存在。”可知,此时废水中的氮元素以硝氮形式存在。所以废水中总氮残留率上升,是因为部分氨气被转化为或,留在废水中。
27. (2024江苏苏州)
【答案】(1)酸雨 (2)B
(3)2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2
(4) ①. 增大SO2与浆液接触面积(合理即可) ②. 温度过高,SO2溶解度降低 ③. 随pH升高,浆液酸性减弱,CaCO3溶解质量减少,导致脱硫率下降;SO2吸收质量增大导致脱硫率上升,前者的程度大于后者的程度(合理即可)
(5)加入稀盐酸,将产生的气体通入稀KMnO4溶液,紫红色褪去(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
二氧化硫在空气中会被氧化成三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,硫酸随雨水落下形成酸雨,则空气中二氧化硫浓度过高会导致的环境问题是酸雨;
【小问2详解】
石灰石粉碎后加入水中以固体小颗粒的形式分散到水中,形成不均一、不稳定的悬浊液,故选B;
【小问3详解】
CaCO3吸收SO2,同时与氧气作用生成CaSO4和二氧化碳,反应的化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2;
【小问4详解】
①浆液从吸收塔顶部喷淋,其目的是:气液接触更加充分,吸收效果更好;当压强不变时,随着温度升高,气体的溶解度减少。所以鼓入的含SO2烟气温度过高,会导致脱硫率下降,原因是:温度过高,SO2溶解度降低;
②根据题文“脱硫过程中,其他条件相同时,随浆液酸性增强,CaCO3溶解的质量增加,SO2吸收的质量减小”可知,浆液pH高于5.6时,脱硫率随pH升高而下降,其原因是:随pH升高,浆液酸性减弱,CaCO3溶解质量减少,导致脱硫率下降;SO2吸收质量增大导致脱硫率上升,前者的程度大于后者的程度;
【小问5详解】
稀盐酸和亚硫酸钙反应生成二氧化硫,二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色。所以检验方案为:取少量所得产品,加入稀盐酸,将产生的气体通入稀KMnO4溶液,紫红色褪去,说明产品中混有CaSO3。
28.(2024江苏宿迁)
【答案】(1)漏斗、玻璃棒
(2)
(3)
(4)
(5)S
【解析】
【小问1详解】
熟石灰是氢氧化钙的俗称,由流程图可知,“制碱釜”中发生的反应是亚硫酸钠与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和氢氧化钠,则操作a为分离固液的过滤操作,在实验室中,过滤使用的玻璃仪器有:烧杯和漏斗、玻璃棒;
【小问2详解】
烧碱是氢氧化钠的俗称,与的某些化学性质相似,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则由流程图可知,“吸收塔”中发生的反应是二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式为;
【小问3详解】
由流程图可知,可以循环利用的物质是烧碱溶液,烧碱是氢氧化钠的俗称,其化学式为;
【小问4详解】
由流程图可知,理论上只需不断加入熟石灰,便可持续实现烟气的脱硫处理,熟石灰是氢氧化钙的俗称,其化学式为;
【小问5详解】
中钙元素的化合价为+2价,氧元素的化合价为-2价,设硫元素的化合价为x,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故中硫元素的化合价为+4价;中钙元素的化合价为+2价,氧元素的化合价为-2价,设硫元素的化合价为y,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故中硫元素的化合价为+6价;故氧化塔中,硫元素化合价由+4价+6价,故化合价升高的元素是S。
29. (2024江苏无锡)
【答案】 ①. 6:10:5 ②. (或反应生成的碱性更强) ③. b
【详解】
(1)由纤维素的化学式可知,碳、氢、氧的原子个数比为6:10:5;
(2)将石灰浆与草木灰水混合,氢氧化钙与碳酸钾反应会生成氢氧化钾,使碱性增强;
(3)捞纸是将固体(纸)和液体分离的过程,与过滤相似;
30.(2024江苏无锡)
①. 不可再生 ②. CO或C ③. 放出 ④. 防止高温条件下锌与氧气反应
【详解】
(1)化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂的变化而形成的,主要有煤、石油、天然气,是不可再生能源;
(2)煤中的碳以及碳与生成的二氧化碳反应产生的一氧化碳都具有还原性,能将ZnO转化成Zn;
(3)物质由气态变成液态过程放热;
(4)“泥封”能将隔绝空气,防止高温条件下锌与氧气反应。
31.(2024江苏无锡)
【答案】(1) ①. 增大接触面积,使反应更充分 ②. 除锌
(2)
(3)H+ (4)CuO
(5) ①. 控制温度 ②. 选择合适浓度的碳酸钠溶液和硫酸铜溶液
【解析】
【小问1详解】
“粉碎”的目的是为了增大接触面积,使反应更充分;金属活动性锌>氢>铜,锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,而铜不与稀硫酸反应,所以使用稀硫酸酸浸的目的是为了除锌;
【小问2详解】
铜与稀硫酸、过氧化氢溶液反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O;
【小问3详解】
因为步骤1后加入的是过量的稀硫酸,所以步骤2获得的溶液中含有的阳离子有Cu2+和H+;
【小问4详解】
由反应的化学方程式可知,反应前有2个铜原子、5个氧原子、2个氢原子和1个碳原子,反应后有3个氧原子、2个氢原子和1个碳原子,由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目不变,则2个R分子中含有2个铜原子、2个氧原子,1个R分子中含有1个铜原子、1个氧原子,则R的化学式为CuO;
【小问5详解】
本实验中,提高石绿产率采取的措施有控制温度、选择合适浓度的碳酸钠溶液和硫酸铜溶液等。
32. (2024江苏无锡)
【答案】(1)##
(2)Fe与H2O或CO2反应生成Fe3O4
(3)H2O2 (4)甲醇燃烧产生的CO2与合成甲醇所需的CO2质量相等
(5)
(6)解:设通过光合作用得到葡萄糖的质量为。
答:通过光合作用得到葡萄糖的质量为。
【解析】
【小问1详解】
还原反应室中炼铁的反应有一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳、氢气与氧化铁在高温条件下反应生成铁与水,化学方程式为、;
【小问2详解】
在反应过程中Fe3O4与合成气中的CO或H2反应转化为Fe和CO2或H2O,Fe与H2O或CO2反应可重新转化为Fe3O4,实现Fe3O4的再生,因此能使Fe转化为Fe3O4的一条可能途径:Fe与H2O或CO2反应生成Fe3O4;
【小问3详解】
由图可知,与氧气反应生成和X,2X分解生成水和氧气,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,则X是含有氢、氧两种元素的化合物且能分解生成水和氧气,则X为过氧化氢,其化学式为H2O2;
【小问4详解】
CO2和H2可合成甲醇,化学方程式为,其中二氧化碳与甲醇的质量比为,甲醇燃烧又生成CO2,化学方程式为,其中甲醇与二氧化碳的质量比为,因此甲醇被认为是“零碳”燃料的理由是:甲醇燃烧产生的CO2与合成甲醇所需的CO2质量相等;
【小问5详解】
由图可知,二氧化碳在催化剂和通电条件下分解生成一氧化碳和氧气,化学方程式为;
【小问6详解】
计算过程见答案。
33. (2024江苏盐城)
【答案】(1)元素 (2) ①. 甲 ②. 不能 ③. 正确 ④. 先不变后减小
(3) ①. 1 ②. 原料来源丰富,无需高温,节约能源
【解析】
【小问1详解】
这里的“钠”不是以分子、原子、单质的形式存在,而是强调存在的元素,与具体形态无关,故填:元素;
【小问2详解】
①由表中数据可知,氯化钾的溶解度随温度的升高而增加,硫酸镁的溶解度随温度的升高先增加后减小,故曲线甲代表氯化钾的溶解度曲线;
②40℃时,氯化钾的溶解度为40.0g,该温度下,将50g氯化钾加入到100g水中,只能溶解40g,不能得到150g氯化钾溶液;
③由图可知,t2℃时,甲、乙的溶解度相等,则该温度下,甲、乙饱和溶液的溶质质量分数相等,等质量的甲、乙饱和溶液中溶质质量和溶剂质量均相等,降温至t1℃,甲、乙的溶解度均减小,均有溶质析出,溶剂质量不变,t1℃时,甲、乙的溶解度相等,则等质量的溶剂中溶解的溶质质量相等,则t2℃时,将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到 t1℃ ,析出晶体的质量相等,故说法正确;
④将t3℃时,100g硫酸镁饱和溶液降温至t2℃,降温后,硫酸镁的溶解度增加,变为不饱和溶液,溶质质量和溶剂质量均不变,溶质质量分数不变,后降温至t1℃,降温后,硫酸镁的溶解度减小,有溶质析出,溶质质量分数减小,故溶质质量分数先不变后减小;
【小问3详解】
盐城靠海,利用海水制镁,原料来源丰富,且海水制镁无需高温加热,可以节约能源,故选择方案1。
34.(2024江苏徐州)
【答案】(1)过滤 (2)将铝土矿粉碎(搅拌、增大碱溶液的浓度、加热等)
(3)H2O##水 (4)
【解析】
【小问1详解】
过程①、②都包含固液分离的操作,过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法,则该操作名称是过滤。
【小问2详解】
将铝土矿粉碎,搅拌,能增大反应物的接触面积,提高化学反应速率;增大碱溶液的浓度、加热等,也可以提高化学反应速率。
【小问3详解】
二氧化碳和NaA1O2溶液反应,生成Al(OH)3,由质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,生成Al(OH)3的反应中,反应物除了有NaAlO2、CO2,还有一种氧化物为H2O。
【小问4详解】
电解氧化铝生成铝,同时应生成氧气,反应的化学方程式为:。