2023年中考化学冲刺复习流程题(制备)专题模拟新题专练-08制备物质的流程
一、流程题
1.(2023·广东汕头·统考一模)陶器是我国古文化的艺术创造物,硅酸钙(CaSiO3)是陶瓷的主要成分之一。以天然石灰石(含二氧化硅、氧化铁、氧化镁等杂质)为原料制备硅酸钙的一种流程如图所示:(部分产物省略)
(1)石灰石的用途有______,酸浸前一般将石灰石粉碎,目的是______,写出酸浸过程发生的化学方程式______。
(2)过滤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______,玻璃棒的作用是______。写出滤渣1中的一种物质______。
(3)CaSiO3中Si元素的化合价为______。
(4)煅烧时温度对硅酸钙陶瓷力学性能(抗弯强度)具有一定的影响(如下图):由图可知,为达到最大的抗弯强度,煅烧温度为______℃。
(5)工业上用氯化钙溶液与硅酸钠反应制硅酸钙,而不采用氢氧化钙溶液的原因是______。
2.(2023·安徽·模拟预测)煤是重要的化石燃料之一,如图是煤的精炼和综合利用的流程图。
(1)煤属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)粉碎石灰石的目的是______,写出反应①的化学方程式______;属于______反应(填基本反应类型)。
(3)“脱硫”的目的是减少______的排放;操作a的名称是______。
(4)为了防止矿井发生瓦斯爆炸事故,下列做法不可行的是______(填序号)。
A.进矿井前先做灯火实验
B.矿井内要加强通风
C.安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度
3.(2023·江西九江·统考二模)《本草纲目》中记载:“绿矾,酸涌涩收,燥湿解毒,化涎之功”。以含铁污泥(主要成分为Fe2O3、FeO、Fe,还含有SiO2等杂质,SiO2等杂质与酸不反应,且难溶于水)为原料生产绿矾(FeSO4·7H2O)的工艺流程如图:
(1)实验室进行操作I时,玻璃棒的作用是_______。
(2)“酸浸”时,为加快反应速率,可采取的措施是_______。
(3)“酸浸”中发生的反应的化学方程式为_______。
(4)“除杂”中铁粉能把Fe3+转化为Fe2+,该反应的基本反应类型是_______(写一个)。
(5)“滤渣2”的主要成分是_______。
4.(2023·广东深圳·统考二模)活性氧化锌是重要的工业添加剂。某工厂利用硫酸与氧化铜锌矿(主要成分是ZnO、CuO,还含有少量SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制取活性氧化锌,流程如下:
【查阅资料】过氧化氢在60℃时的分解率为50%,90~100℃时分解率达90%。
(1)为提高“酸浸”的速率,可采取的措施有___________(任写一条)。
(2)“除铜”时,加入过量铁粉反应的化学方程式为___________(任写一个),该反应属于___________反应(填基本反应类型)。
(3)“氧化”时,反应温度不能过高的原因是___________。
(4)“操作Ⅰ”的名称是___________。
(5)氨水除用于工业生产外,还在生活、农业、医疗等领域有广泛用途,请试举一例___________。
(6)Zn2(OH)2CO3“焙烧”除得到产品外,还生成H2O和CO2,请写出该反应的化学方程式___________。
5.(2023·湖南株洲·统考一模)稀土金属因其独特的性能而被誉为“新材料之母”。稀土金属钇的氧化物(Y2O3)广泛应用于航空航天涂层材料,其颗粒大小决定了产品的质量。利用富钇稀土(含Y2O3约70%,含Fe2O3、CuO、SiO2等约30%)生产大颗粒氧化钇的一种工艺如下:
(1)富钇稀土属于______(填“纯净物”或“混合物”), 其中不溶于盐酸的是______;
(2)“调pH”时加入碱液使溶液的pH______(填“增大”或“减小”);
(3)实验室过滤操作中起到引流作用的玻璃仪器是______;
(4)“酸溶”过程中,氧化钇与盐酸反应的化学方程式是:______。
6.(2023·山东滨州·统考二模)从陶瓷、玻璃、水泥到电子芯片,硅元素的用途非常广泛。工业制取高纯硅的中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅,如图是用粗硅原料(含氧化镁等杂质,不考虑其他杂质与酸反应)制备高纯硅的一种简易流程。
(1)写出操作 m 的名称 _______。
(2)写出 SiCl4中硅元素的化合价_______。
(3)上述流程中,可以循环利用的物质是_______(填化学式)。
(4)溶液 X 中含有的阳离子为_______(写离子符号)。
(5)写出 SiCl4与 H2 反应的化学方程式 _______。
7.(2023·江西南昌·统考二模)某化学活动小组在实验室以MnO2固体为原料制取少量MnCO3,基本流程如下:
已知:MnSO4可溶于水;MnCO3难溶于水且在100℃时开始分解。
(1)操作a的名称为________。
(2)反应①中生成物只有MnSO4,该反应的化学方程式为________。
(3)产品MnCO3(Ⅱ)比MnCO3(I)更纯净,原因是产品MnCO3(I)经过洗涤、烘干以后,除去了表面附着的________和________。
(4)烘干MnCO3时需要控制的条件是________。
8.(2023·广西柳州·统考模拟预测)高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷,医药等的生产。某兴趣小组按如图所示实验步骤,模拟工业流程制备高纯碳酸钙,请回答下列问题。
(1)“酸溶”前常将优质石灰石进行粉碎处理,其目的是______。
(2)“操作1”的名称是______,该操作中用到玻璃棒,其作用是______。
(3)写出转化过程中的化学方程式:______。
(4)上述工艺流程中可以循环使用的物质是______。
9.(2023·山东潍坊·统考二模)立德粉(ZnS和)是一种常用白色颜料,用于橡胶制品、读布、皮茧,纸张,撕瓷等的着色。以重晶石()和焦炭为原料生产立德粉的主要工艺流程如图:
资料:BaS可溶于水,ZnS和均难溶于水。
(1)回转炉中,重晶石()与焦炭在高温下焙烧制得BaS,同时还生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式是_____,这个反应中,化合价发生变化的元素有______(填元素符号)。
(2)浸出槽中加水的主要目的是_______。
(3)反应器中发生的复分解反应化学方程式是________。
(4)上述流程中,主要用于分离、提纯的设备有_______、过滤器和洗涤槽。
10.(2023·江苏扬州·统考二模)含锰物质在生产、生活中具有广泛应用。
(1)实验室常利用SO2与MnO2在90-100℃温度下反应制备硫酸锰。装置如图-1,“多孔球泡”的作用是___________;选用水浴加热的优点为___________;为防止SO2逸散至空气中,可用NaOH溶液进行吸收,反应原理与NaOH溶液吸收CO2类似,请写出该反应的化学方程式___________。
(2)焙烧MnSO4可制备Mn2O3。
图-2为某工艺制备流程(已知:软锰矿的主要成分为MnO2)。
①MnSO4在焙烧过程中生成Mn2O3、SO2和O2的化学方程式为___________,上述流程中MnSO4溶液循环再利用的意义是___________ 。
②图-3为不同温度下硫酸锰焙烧2小时后残留固体的X-射线衍射图。据图可知:焙烧MnSO4固体制备Mn2O3的方案的合适温度是___________℃。
③算得Mn2O3中锰元素的质量分数69.62%,实验测得所得产品中锰元素的质量分数大于69.62%,原因可能为___________。
(3)现欲制得31.6tMn2O3,若原料MnSO4均源自50t某高硫锰矿,求该高硫锰矿中锰元素的含量。(不考虑制备过程中锰元素的损耗)。
11.(2023·云南昆明·统考二模)我国有着悠久的钢铁冶炼史,《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1,该方法的生产过程可用图2表示。
资料:①潮泥灰主要成分是石灰石;②铁的熔点是1535℃。
根据图文回答下列问题。
(1)撒入潮泥灰主要作用是______。不断翻炒液态生铁,是为了降低_______元素的含量。
(2)炼铁炉中用赤铁矿炼铁的化学方程式为________。
(3)钢的性能优良,如钢的熔点比纯铁_______,易于加工。
(4)向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质Cu(NO3)2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法正确的是_______。
A.a点时,溶液的总质量与反应前相比减小
B.b点时,溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液
C.c点时,溶液呈无色
D.d点时,过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
(5)某金属混合物由Mg、Al、Zn、Cu四种金属中的两种组成。6.5g该金属混合物与足量的盐酸反应,可得到0.2g氢气,则该金属混合物中一定不含有的金属是_______。
A.Mg B.Al C.Zn D.Cu
12.(2023·湖南株洲·统考一模)用石灰石、纯碱等物质为原料制取氢氧化钠的转化流程示意图如下
(1)反应中步骤②为______反应 (填基本化学反应类型) ,该反应中会_______大量的热(填“吸收”或“放出”)。
(2)步骤③______变化 (填“物理”或“化学”) ;写出上述转化流程步骤④中所发生反应的化学方程式:______。
13.(2023·云南曲靖·统考模拟预测)化学来源于生活,又服务于生活。请用所学知识回答下列问题。
(1)水是万物之源、生命之本。某实践小组参观本地矿泉水厂,该厂矿泉水的生产流程如下图,回答下列问题。
①活性炭过滤器中活性炭的作用是_______。
②超滤是利用薄膜(仅允许小分子和离子通过)进行物质分离的技术。若水源中含有下列物质,推测该流程中“超滤”的主要作用是除去_______(填字母序号)。
A.难溶性大颗粒 B.可溶性盐 C.可溶性高分子化合物
③为区分该厂生产的矿泉水是软水还是硬水,小组同学取水样于试管中,加入肥皂水振荡,观察到____,证明该厂矿泉水是软水。
④臭氧的化学式O3的微观意义是_______(写出1点即可)。
⑤实验室中电解水时正极产生的气体与负极产生的气体的体积比大约为_______。
(2)为了防止燃气泄漏,常在燃气中加入少量有特殊气味的乙硫醇(C2H5SH),一旦燃气泄漏即可闻到气味。乙硫醇在充足的氧气中燃烧时会生成一种空气污染物,该气体可能是_______。
(3)在书写具有保存价值的档案时,规定使用碳素墨水的原因_______。
(4)胃酸里含有适量盐酸,服用含氢氧化铝【A1(OH)3】的药物可治疗胃酸过多症,反应的化学方程式为_______。
14.(2023·江苏扬州·统考二模)新能源汽车的动力来源是锂离子电池,如图是实验室从钴酸锂废极片【主要成分为钴酸锂(LiCoO2)】中回收得到Co2O3和Li2CO3的一种流程。
(1)废极片粉末加入稀硫酸和过氧化氢进行酸浸的过程中,温度通常要控制在40℃以下,原因是_____。
(2)操作1粉碎的目的是_______。操作2名称是_______,用到的玻璃仪器有玻璃棒,烧杯和_______,操作3中玻璃棒的作用_______。
(3)操作3中检验沉淀洗涤干净的操作是_______。
(4)操作4中,在高温条件下,CoC2O4在空气中反应生成Co2O3和二氧化碳,化学方程式为_______。
(5)操作5中,Li2CO3晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少,说明它的溶解度随温度的变化趋势与我们学过的______(填名称)相似。
15.(2023·江苏扬州·统考二模)氧化亚铜(Cu2O)常用于红色玻璃染色剂,还用作陶瓷和搪瓷的着色剂。工业上一种以胆矾(CuSO4·5H2O)为原料制备Cu2O的流程如下。
已知:Cu2O在潮湿空气中会逐渐氧化成CuO;
(1)溶解时,需用玻璃棒搅拌的目的是______。
(2)沉淀时的反应原理为2CuSO4+ 3Na2SO3Cu2O↓+2SO2↑+3_____。
(3)沉淀时,反应温度和反应液pH对产品中Cu2O的含量影响分别如下图1和图2所示:
①根据图1,最佳反应温度为100℃,请分析该温度时Cu2O含量高的原因有________。
②根据图2,最佳pH为_____;若pH过高, 产品中会有______(填化学式)杂质;若pH过低,产品中会有铜单质,则产品中铜元素的质量分数将______(填 “偏大”、“偏小” 或“不变”)。
(4)检验沉淀是否洗涤干净的方法是_____;若无白色沉淀产生, 则已洗净。
(5)烘干时,若产品中出现少量黑色物质,可能的原因是_____。
(6)现有CuSO4·5H2O 10kg,最终制得Cu2O产品27.5kg,请计算所得产品的产率。(写出计算过程,结果精确到0.1%) (产品的产率=×100%)
(7)若所得产品的产率偏低,可能的原因有______(填字母) 。
A.溶解时,加的水过多 B.反应物未完全沉淀
C.过滤时,滤纸破损 D.产品未洗涤干净
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.(1) 建筑材料或补钙剂等 加快反应速率 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、MgO+2HCl=MgCl2+H2O
(2) 漏斗 引流 Fe(OH)3或Mg(OH)2
(3)+4
(4)1100
(5)氢氧化钙微溶于水,溶液中所含氢氧化钙较少,导致硅酸钙的产率低
【分析】以天然石灰石(含二氧化硅、氧化铁、氧化镁等杂质)为原料,加盐酸,盐酸和二氧化硅不反应,和碳酸钙、氧化铁、氧化镁反应,分别生成氯化钙、氯化铁、氯化镁,过滤得滤液1,向其中加入氢氧化钙溶液,氯化铁和氢氧化钙生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,氯化镁和氢氧化钙生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,过滤得到滤渣1,滤渣1含氢氧化铁和氢氧化镁。
【详解】(1)石灰石的用途有建筑材料或补钙剂等,酸浸前一般将石灰石粉碎,增大接触面积,加快反应速率。酸浸中盐酸和碳酸钙生成氯化钙、水和二氧化碳,和氧化铁生成氯化铁和水,和氧化镁生成氯化镁和水,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,MgO+2HCl=MgCl2+H2O。
(2)过滤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,玻璃棒的作用是引流。由以上分析知,滤渣1含氢氧化铁和氢氧化镁。
(3)在CaSiO3中,Ca元素的化合价为+2,O元素的化合价为-2,设该化合物中Si元素的化合价为x,由化学式和化合物中正负化合价的代数和为0,则(+2)+x+(-2)×3=0,x=+4。
(4)由图可知,煅烧温度为1100℃,抗弯强度最大。
(5)工业上用氯化钙溶液与硅酸钠反应制硅酸钙,而不采用氢氧化钙溶液的原因是:氢氧化钙微溶于水,溶液中所含氢氧化钙较少,导致硅酸钙的产率低。
2.(1)不可再生
(2) 增大反应物的接触面积,加快反应速率 分解
(3) 二氧化硫/SO2 过滤
(4)A
【详解】(1)化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的,化石燃料主要包括煤、石油和天然气,属于不可再生资源;故填:不可再生;
(2)粉碎石灰石的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率;碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳气体,,反应符合一变多特点,属于分解反应;故填:增大反应物的接触面积,加快反应速率;;分解;
(3)“脱硫”的目的是减少二氧化硫的排放;操作a是将固体和液体分离,操作a的名称是过滤;故填:二氧化硫;过滤;
(4)A、瓦斯遇到明火容易发生爆炸,故进矿井前不能做灯火实验,错误;
B、矿井内要加强通风,降低可燃物浓度,防止爆炸,正确;
C、安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度,注意防止达到爆炸极限,正确;
故选A。
3.(1)引流
(2)搅拌(或加热)(合理即可)
(3)(或)(合理即可)
(4)化合反应
(5)铁/Fe
【详解】(1)由流程图可知,操作I后分离出滤渣,是过滤,玻璃棒的作用是引流,故填:引流。
(2)“酸浸”时,为加快反应速率,可采取的措施有搅拌、加热、适当延长浸泡时间等。
(3)“酸浸”时,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,该反应的化学方程式为:;铁与硫酸反应生成氯化亚铁和氢气,该反应的化学方程式为:;
(4)“除杂”中铁粉能把Fe3+转化为Fe2+,该反应是由多种物质生成一种物质的反应,基本反应类型属于化合反应,故填:化合反应。
(5)“滤渣2”的主要成分是没有反应的铁粉,故填:铁(或Fe)。
4.(1)将氧化铜锌矿粉碎成细颗粒
(2) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(Fe+H2SO4=FeSO4+H2) 置换反应
(3)过氧化氢在60℃时的分解率为50%,90~100℃时分解率达90%。
(4)过滤
(5)生产化肥
(6)Zn2(OH)2CO33ZnO+3H2O+CO2
【详解】(1)为提高“酸浸”的速率,可采取的措施为将氧化铜锌矿粉碎成细颗粒,增大接触面积,提高反应速率。
(2)①、氧化铜锌矿加过量稀硫酸,氧化锌会与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜可以与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,故酸浸后溶液的溶质为硫酸锌、硫酸铜、硫酸铁和稀硫酸,故加入过量铁粉,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,故方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,Fe+H2SO4=FeSO4+H2(写一个即可);
②、反应为单质和化合物生成;另一种单质和另一种化合物,故为置换反应。
(3)由查阅资料可知:“氧化”时,反应温度不能过高的原因是过氧化氢在60℃时的分解率为50%,90~100℃时分解率达90%。
(4)由流程图可知:操作Ⅰ将固体和液体分开,故为过滤。
(5)氨水可以与二氧化碳反应生成尿素,尿素是一种常用的氮肥,故用途可以为生产化肥。
(6)Zn2(OH)2CO3“焙烧”除得到产品氧化锌外,还生成H2O和CO2,故方程式为:Zn2(OH)2CO33ZnO+3H2O+CO2。
5.(1) 混合物 SiO2
(2)增大
(3)玻璃棒
(4)
【详解】(1)富钇稀土(含Y2O3约70%,含Fe2O3、CuO、SiO2等约30%)由多种物质组成,属于混合物;
由流程图可知:加入稀盐酸“酸溶”后,过滤得到SiO2等残渣,可知其中不溶于盐酸的是SiO2;
(2)碱性越强,pH越大,“调pH”时加入碱液使溶液的pH增大;
(3)过滤操作中起到引流作用的玻璃仪器是玻璃棒;
(4)“酸溶”过程中,氧化钇与盐酸反应生成氯化钇和水,反应的化学方程式为。
6.(1)过滤
(2)+4
(3)HCl
(4)H+、Mg2+
(5)
【详解】(1)由图可知,操作 m把固体和溶液分离开,符合过滤的原理,属于过滤,故填写:过滤。
(2)SiCl4 中氯元素显-1价,根据化合物中正负化合价代数和为零原则,假设在化合物中硅元素的化合价为x,则,x=+4,故填写:+4。
(3)由图可知,HCl不仅是产物,还是加入的稀盐酸的溶质,因此,HCl可以循环利用,故填写:HCl。
(4)由图可知,加入的稀盐酸过量,所以,溶液X中过量的稀盐酸的溶质氯化氢,另外,粗硅原料中的杂质氧化镁,与稀盐酸中的溶质氯化氢反应,生成能溶于水的氯化镁和水,因此,溶液 X 中含有溶质氯化氢和氯化镁,它们的阳离子分别为H+、Mg2+,故填写:H+、Mg2+。
(5)由图可知,SiCl4与 H2 在高温条件下,生成氯化氢和硅,化学方程式为:,故填写:。
7.(1)过滤
(2)
(3) Na2SO4 H2O
(4)温度控制在100℃以下
【详解】(1)操作a后得到MnCO3固体和Na2SO4溶液,说明操作a是将固体和液体分离,所以该操作是过滤,故填过滤;
(2)反应①的反应物有MnO2和SO2,生成物为MnSO4,所以该反应方程式为:;
(3)过滤之后所得的MnCO3固体表面残留的有水和Na2SO4溶液,经过洗涤、烘干以后,会除去MnCO3表面的H2O和Na2SO4,故填Na2SO4和H2O;
(4)MnCO3难溶于水且在100℃时开始分解,所以在烘干MnCO3时,应控制温度在100℃以下,防止MnCO3分解。
8.(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,提高反应速率
(2) 过滤 引流
(3)CaCl2+H2O+CO2+2NH3=CaCO3↓+2NH4Cl
(4)二氧化碳/CO2
【详解】(1)“酸溶”前常将优质石灰石进行粉碎处理,其目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,提高反应速率。
(2)通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离,则“操作1”的名称是过滤,该操作中用到玻璃棒,其作用是引流。
(3)根据该流程可知,转化过程中氯化钙、水、二氧化碳、氨气发生反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵,则反应的化学方程式为:CaCl2+H2O+CO2+2NH3=CaCO3↓+2NH4Cl。
(4)根据该流程可知,二氧化碳既参与反应,又是生成物,所以上述工艺流程中可以循环使用的物质是二氧化碳。
9.(1) BaSO4+4C4CO↑+BaS C、S
(2)溶解BaS
(3)BaS+ZnSO4═BaSO4↓+ZnS↓
(4)浸出槽
【详解】(1)回转炉中,重晶石( BaSO4 )与焦炭在高温下焙烧制得BaS,同时还生成一种可燃性气体,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,该可燃性气体中一定含有碳元素和氧元素,即为一氧化碳(CO),故该反应的化学方程式是;
反应前: BaSO4 中钡元素化合价为+2,氧元素化合价为-2,则硫元素化合价为+6,碳单质化合价为0,反应后: CO2 中氧元素化合价为-2,则碳元素化合价为+4, BaS 中钡元素化合价为+2,则硫元素化合价为-2,故化合价发生变化的元素有碳元素、硫元素(C、S);
(2)根据资料:BaS可溶于水,ZnS和 BaSO4 均难溶于水,所以浸出槽中加水的主要目的是溶解BaS;
(3)反应器中发生复分解反应为硫化钡与硫酸锌反应生成硫酸钡沉淀和硫化锌沉淀,反应的化学方程式为 BaS + ZnSO4= BaSO4↓+ ZnS↓ ;
(4)通过浸出槽将可溶性的硫化钡与不溶性的杂质实现了分离,因此浸出槽也是分离、提纯设备,故上述流程中,主要用于分离、提纯的设备有浸出槽、过滤器和洗涤槽。
10.(1) 增大气液接触面积,使吸收更充分 均匀受热、便于控制反应温度
(2) 节约资源、提高原料的利用率 850 部分Mn2O3转变为Mn3O4
(3)解:根据元素质量守恒,由可知,MnSO4中镁元素的质量即为Mn2O3中锰元素质量:
Mn2O3中锰元素质量为:
则若原料MnSO4均源自50t某高硫锰矿,该高硫锰矿中锰元素的含量为。
【详解】(1)“多孔球泡”的作用是增大气液接触面积,使吸收更充分;
SO2与MnO2在90-100℃下的反应制备硫酸锰,选用水浴加热的优点可以均匀受热、便于控制反应温度;
二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为;
(2)①MnSO4在焙烧过程中生成Mn2O3、SO2和O2,反应的化学方程式为;
上述流程中MnSO4溶液循环再利用可以节约资源、提高原料的利用率;
②由图-3可知,焙烧MnSO4固体制备Mn2O3,850℃时,得到的Mn2O3更纯净,则方案的合适温度是850℃;
③Mn3O4中锰元素的质量分数为:,则实验测得所得产品中锰元素的质量分数大于69.62%,原因可能为部分Mn2O3转变为Mn3O4;
(3)见答案。
11.(1) 除杂质形成炉渣 碳/C
(2)3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2
(3)低
(4)ABD
(5)C
【详解】(1)潮泥灰主要成分是石灰石,撒入潮泥灰主要作用是将铁矿石中的二氧化硅转化为炉渣而除去;
生铁和钢的区别是含碳量不同,不断翻炒液态生铁,使生铁中碳与氧气接触反应生成二氧化碳,降低碳元素的含量;
(2)炼铁炉中用赤铁矿炼铁即为一氧化碳高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,该反应方程式为;
(3)钢的性能优良,如钢的熔点比纯铁低,易于加工;
(4)根据金属活动性顺序:锌>氢>铜>银,向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉,锌会先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银反应完全,锌会与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,化学方程式即质量关系分别为、;
A、a点时,硝酸铜的质量不变,说明此时硝酸铜没有参与反应,即只发生了锌与硝酸银的反应,由上可知,每65份质量的锌能置换出216份质量的银,根据质量守恒定律,反应后溶液质量与反应前相比减小,故A说法正确;
B、b点之后随着锌粉加入,Cu(NO3)2溶液质量开始减小,说明b点时Zn与Cu(NO3)2开始反应,且b点时AgNO3刚好被反应完,溶液中不再含有AgNO3,则此时的溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液,故B说法正确;
C、c点溶液中的Cu(NO3)2还未反应完,此时溶液仍为蓝色,故C说法错误;
D、d点表示锌粉与Cu(NO3)2恰好反应完,此时锌粉的质量也为0,则过滤得到的滤渣为Ag和Cu的混合物,故D说法正确;
故选ABD;
(5)假设6.5g镁与稀盐酸完全反应生成氢气的质量为a,则有,,解得a≈0.54g;
假设6.5g铝与稀盐酸完全反应生成氢气的质量为b,则有 ,,解得b≈0.72g;
假设6.5g锌与稀盐酸完全反应生成氢气的质量为c,则有,,解得c=0.2g;
铜和稀盐酸不反应,产生氢气的质量为0;
由于金属混合物样品由四种金属中的两种组成,由于6.5g锌与足量的稀盐酸反应生成氢气的质量为0.2g,与镁、铝混合,生成氢气的质量会大于0.2g;与铜混合,生成氢气的质量会小于0.2g,则此合金中一定不含的金属是锌;该可能由Mg、Al中的一种和铜组成,故选C。
12.(1) 化合 放出
(2) 物理 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
【详解】(1)反应中步骤②为生石灰(氧化钙)与水反应生成氢氧化钙,该反应为两种物质反应生成一种物质,符合多变一的特点,属于化合反应,该反应属于放热反应,会放出大量的热;
(2)步骤③中熟石灰加水变成石灰水,该过程中没有新物质生成,属于物理变化;步骤④中氢氧化钙与纯碱(碳酸钠)反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,该反应方程式为。
13.(1) 吸附水中色素和异味 C 产生丰富泡沫 一个臭氧分子由三个氧原子构成 1:2/一比二
(2)SO2/二氧化硫
(3)常温下碳单质的化学性质稳定
(4)
【详解】(1)①活性炭具有吸附性,所以活性炭过滤器中活性炭的作用是吸附水中色素和异味。故填:吸附水中色素和异味。
②超滤是利用薄膜(仅允许小分子和离子通过)进行物质分离的技术。推测该流程中“超滤”的主要作用是除去:
A、难溶性大颗粒通过过滤法除去,A不符合题意;
B、超滤是利用薄膜仅允许小分子和离子通过,可溶性盐不能通过超滤除去。B不符合题意;
C、超滤是利用薄膜仅允许小分子和离子通过,可溶性高分子化合物能通过超滤除去。C符合题意。综上所述:选择C。
③鉴别硬水和软水的方法是:向水中加入肥皂水,如果产生的泡沫较多,是软水,如果产生大量浮渣,泡沫较少是硬水。所以为区分该厂生产的矿泉水是软水还是硬水,小组同学取水样于试管中,加入肥皂水振荡,观察到产生丰富泡沫,证明该厂矿泉水是软水。
④臭氧的化学式O3的微观意义是:化学式微观上表示1个分子,也可以表示该分子的微观构成。所以O3微观上表示1个臭氧分子;1个臭氧分子由三个氧原子构成。故填:一个臭氧分子由三个氧原子构成。
⑤实验室中电解水时正极产生氧气,负极产生氢气,产生的氧气和产生的氢气的体积比是1:2,所以实验室中电解水时正极产生的气体与负极产生的气体的体积比大约为1:2。
(2)乙硫醇(C2H5SH)在充足的氧气中燃烧时会生成一种空气污染物,乙硫醇、氧气中两种物质中含有碳、氢、硫、氧四种元素,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变。则该气体可能为SO2。
(3)碳素墨水由炭黑制成,由于常温下碳单质的化学性质稳定,所以在书写具有保存价值的档案时,规定使用碳素墨水。
(4)盐酸与氢氧化铝反应生成氯化铝和水,化学方程式为Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O。
14.(1)防止过氧化氢受热分解
(2) 增大反应物的接触面积,使反应快速充分 过滤 漏斗 引流
(3)取最后一次洗涤后的液体,滴加氯化钡(或硝酸钡)溶液,无白色沉淀生成,则已洗净
(4)4CoC2O4+3O2 2Co2O3+8CO2
(5)氢氧化钙
【详解】(1)过氧化氢在加热的条件下也能够分解生成水和氧气,所以废极片粉末加入稀硫酸和过氧化氢进行酸浸的过程中,温度通常要控制在40℃以下,原因是防止过氧化氢受热分解,故填防止过氧化氢受热分解。
(2)粉碎能够增大反应物的接触面积,使反应快速充分,故填增大反应物的接触面积,使反应快速充分;
由图可知,操作2将难溶性固体与液体进行了分离,为过滤操作,故填过滤;
过滤时用到的玻璃仪器有玻璃棒,烧杯和漏斗,故填漏斗;
由图可知,操作3将难溶性固体与液体进行了分离,为过滤操作,其中玻璃棒的作用是引流,故填引流。
(3)操作3后得到的滤渣的表面附有硫酸锂溶液,硫酸锂能够与氯化钡或硝酸钡等反应生成硫酸钡沉淀,所以操作3中检验沉淀洗涤干净的操作是取最后一次洗涤后的液体,滴加氯化钡(或硝酸钡)溶液,无白色沉淀生成,则已洗净,故填取最后一次洗涤后的液体,滴加氯化钡(或硝酸钡)溶液,无白色沉淀生成,则已洗净。
(4)在高温条件下,CoC2O4和空气中的氧气反应生成Co2O3和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:4CoC2O4+3O2 2Co2O3+8CO2。
(5)Li2CO3晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少,说明它的溶解度随温度升高而减小,与氢氧化钙相似,故填氢氧化钙。
15.(1)加快溶解或充分溶解
(2)
(3) 反应速率快,减小SO2的溶解度,有利于SO2从溶液中逸出 5.0 Cu(OH)2 偏大
(4)取最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液(或硝酸钡溶液、氢氧化钡溶液)
(5)部分Cu2O氧化成CuO
(6)设产生Cu2O的质量为x。
根据化学方程式2CuSO4+ 3Na2SO3Cu2O↓+2SO2↑+3Na2SO4和质量守恒定律,则有:
解得
产品的产率=×100%=95.5%。
答:所得产品的产率为95.5%。
(7)BC
【详解】(1)溶解时,需用玻璃棒搅拌的目的是加快溶解或充分溶解;
(2)根据质量守恒定律反应前后原子的种类和个数不变可知。反应物有2个铜原子、5个硫原子、6个钠原子和17个氧原子,生成物现有2个铜原子、5个氧原子和2个硫原子,化学反应原子的种类和数目保持不变,因此还应有3个硫原子、12个氧原子和6个钠原子,同时提取公因数3,剩余的原子可以组成硫酸钠,所以为空格部分填写:Na2SO4;
(3)①根据图1,最佳反应温度为100℃,请分析该温度时Cu2O含量高的原因有温度较高,反应速率快,减小SO2的溶解度,有利于SO2从溶液中逸出;
②根据图2,最佳pH为5.0;若pH过高,溶液碱性增强,产品中会有氢氧化铜,化学式为Cu(OH)2杂质;若pH过低,产品中会有铜单质,则产品质量会偏小,其中铜元素的质量分数将偏大;
(4)若洗净,则最后一次洗涤液中没有硫酸铜、亚硫酸钠,硫酸铜与溶液与含有钡离子的溶液会生成白色硫酸钡沉淀,检验沉淀是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液(或硝酸钡溶液、氢氧化钡溶液),若无白色沉淀产生, 则已洗净。
(5)烘干时,若产品中出现少量黑色物质,可能的原因是部分Cu2O氧化成CuO,CuO是黑色固体;
(6)详见答案;
(7)A、溶解时,加的水过多只是在烘干耗时太长,不会影响产率,不符合题意;
B、反应物未完全沉淀,氧化亚铜偏少,所得产品的产率偏低,符合题意;
C、过滤时,滤纸破损,有氧化亚铜固体进入滤液,烘干后产品质量偏小,得产品的产率偏低,符合题意;
D、产品未洗涤干净,氧化亚铜固体附着杂质,烘干后产品质量偏大,得产品的产率偏高,不符合题意。
故选BC。
答案第1页,共2页
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