2023年中考化学知识点模拟新题专项练习(江苏苏州专用)-31流程题(含解析)

2023年中考化学知识点模拟新题专项练习(江苏苏州专用)-31流程题
一、流程题
1.(2023·江苏苏州·二模)以FeSO4 7H2O为原料制备铁红(Fe2O3)的一种方法如图:
已知“沉淀”时的主要反应为:2FeSO4+H2O2+2H2O═2FeO(OH)↓+2H2SO4
(1)FeO(OH)中铁元素的化合价为_______。FeO(OH)可表示为mFe2O3 nFe(OH)3,m/n=_。
(2)“沉淀”时需控制溶液的pH与反应的温度。
①“沉淀”时调节溶液的初始pH约为4,过程中应始终保持溶液的pH为3.0~4.5,需不断加入物质Z调节溶液的pH,Z应具备的性质有_______(填字母)。
A.能与酸反应 B.能与碱反应 C.不与FeO(OH)反应
②“沉淀”时反应温度不宜过高,其原因是_______。
(3)“过滤”后需对固体进行洗涤与干燥。洗涤时被除去的沾于固体表面的阴离子为_______(填离子符号)。
(4)“煅烧”时反应的化学方程式为_______。
(5)探究铁粉在加热时氧化产物的装置图。
利用如图装置,先通入一会儿氩气,再用温控热源将2.1g铁粉升温至800℃,恒温下通入空气进行实验,然后停止加热并持续通氩气至固体冷却,利用X射线衍射仪(通过图谱可以判断测定样品中某物质是否存在)测定不同加热时间固体的成分,实验结果如图所示。
①升温至800℃,未通入空气时少量铁粉已氧化成Fe1-xO的原因可能是_______。
②写出上述实验中,通入空气1.5min~3.5min发生反应的化学方程式_______。
③上述实验中,通入空气3.5min时,剩余固体的质量是_______。
2.(2023·江苏苏州·统考一模)对工厂烟气进行脱硫处理,可减少二氧化硫和硫化氢等含硫化合物的污染。
I.用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝【A12(SO4)x(OH)y】溶液,可用于烟气脱硫,能有效减少二氧化硫的排放。
已知:SiO2是一种难溶于酸的固体。
(1)酸浸时A12O3发生反应的化学方程式为___________。
(2)调节pH约为3.6目的是消耗溶液中过量的酸,滤渣Ⅱ的主要成分是___________。
(3)A12(SO4)x(OH)y中x和y的代数关系式为___________。
(4)若含SO2烟气中存在O2,经完全热分解放出的SO2量会小于吸收的SO2量,且溶液酸性变强。其主要原因是___________。
Ⅱ.有毒的H2S气体常用脱硫液吸收和活性炭吸附氧化进行处理。
(5)一种用氯化铁溶液循环脱硫工艺的物质转化如图1所示。
①图1中X物质可能是___________(填化学式)。
②写出该脱硫总反应的的化学方程式:___________。
(6)表面喷淋水的活性炭可用于吸附氧化H2S,其原理可用图2表示(aq代表溶液)。其它条件不变时,若水膜过厚,H2S的氧化去除率减小的原因是___________。
3.(2023·江苏苏州·统考一模)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型高效净水剂。一种以菱铁矿(FeCO3,含少量SiO2)为原料制备K2FeO4的流程如下:
已知:SiO2不溶于水和酸。K2FeO4是一种盐,微溶于浓KOH。K2FeO4在强碱性条件下较稳定,在Fe(OH)3催化作用下易分解。
(1)“酸浸”时将菱铁矿加入稀硫酸中,充分反应后过滤。
①加快酸浸速率的方法有______。(填一种方法即可)
②测得滤液的pH为1,则滤液中含有的阳离子主要有______。
③硫酸用量不宜过量太多,原因可能是______。
(2)“氧化”时酸性条件下FeSO4转化为Fe2(SO4)3,其反应的化学方程式为______。
(3)“制备Na2FeO4”时得到的Na2FeO4中铁元素的化合价为______。
(4)“转化”时,Na2FeO4与KOH发生复分解反应,该反应的化学方程式为______。
(5)实验中发现“制各Na2FeO4”时Fe2(SO4)3与NaOH的质量比对最终K2FeO4产率有影响,实验结果如图所示。当质量比大于0.6时K2FeO4产率下降的可能原因是______。
4.(2023·江苏苏州·模拟预测)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。
5.(2023·江苏苏州·模拟预测)工业上用硫铁矿(主要成分是FeS2)在空气中焙烧去硫后烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)的流程如图所示:
已知:①焙烧过程主要反应为:
②Fe3+、A13+、Fe2+在溶液中开始沉淀至沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Fe(OH)2
开始沉淀的pH 1.1 3.5 6.5
沉淀完全的pH 3.2 4.7 9.7
(1)“浸取”时生成Fe3+的化学方程式为___________。能提高烧渣浸取速率的措施有___________(填字母)。
a.将烧渣粉碎 b.降低硫酸的浓度 c.快速搅拌
(2)“还原”的目的是将溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+。若还原剂X是铁粉,反应化学方程式为___________ 。若还原剂X是SO2,反应方程式为: ,采用SO2作还原剂的优点是___________ 。
(3)“调pH”时,pH的最佳范围是___________(用不等式表示),滤渣Ⅱ的成分是___________(写化学式)。
(4)FeSO4·7H2O的溶解度曲线如图所示,“过滤Ⅱ”后,经___________、___________、过滤、少量冰水洗涤、低温干燥等步骤可得到FeSO4·7H2O晶体。
6.(2023·江苏苏州·一模)“庄稼一枝花,全靠肥当家”。近年来,随着农业生产的不断发展,对硫酸镁(MgSO4)肥料的需求量逐年上升。以氧化镁矿粉(主要成分为氧化镁,还含有少量氧化铁、烧碱等杂质)和浓硫酸为原料,生产MgSO4的部分生产流程如下所示。已知氧化镁与硫酸发生反应的化学方程式为 Mg0+H2SO4=MgSO4+ H2O。分析制备过程,回答下列问题:
(1)石墨配酸塔由石墨制成,说明石墨具有的性质是__________ (合理即可)。
(2)混合器中为了使反应更加充分,可以采取的具体措施是__________。
(3)回转化成室中发生的化学反应会__________(填“吸收热量”或“放出热量”)。
(4)分析下图,使用硫酸的最佳浓度为__________。
(5)生产过程无废物排放,符合绿色化学要求,其中可循环利用的物质是__________。
7.(2023·江苏苏州·一模)二十一世纪是海洋开发与利用的世纪,海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。
I.海水晒盐
将海水引入蒸发池,经日晒蒸发到一定程度时,导入结晶池,继续日晒,海水就会成为食盐的饱和溶液,再晒就会逐渐析出粗盐,剩余的液体称为母液(也称卤水)。
1L海水在逐渐浓缩过程中不断析出的盐的种类和质量(单位:g)如下表所示:
海水密度/(g·mL-1) CasO4 NaC1 MgCl2 MgSO4
1.20 0.91 一 一
1.21 0.05 3.26 0.004 0.008
1.22 0.015 9.65 0.01 0.04
1.26 0.01 2.64 0.02 0.02
1.31 一 1.40 0.54 0.03
(1)海水晒盐是_____(填“物理”或“化学”)变化,包括蒸发、 _______等过程。
(2)若得到纯度较高的粗盐和浓度较高的卤水,卤水的密度应控制在________,原因是_________。
Ⅱ.海水制镁
海水晒盐后,以其母液(卤水)和贝壳(主要成分是 CaCO3)为原料制锭,其工艺流程如下:
(3)步骤① 所加的碱应该是__________(填“氢氧化钠”或“石灰乳“)。
(4)步骤② 反应的化学方程式为___________。
(5)Mg(OH)2,加热分解生成MgO和H2O,MgO是高熔点的化合物,某些阻燃剂的有效成分是 Mg(OH)2。你认为Mg(OH)2,能够阻燃的原因可能是________(填字母)。
A.Mg(OH)2分解需要吸收大量的热,降低了可燃物的着火点
B.生成的氧化镁覆盖在可燃物表面,隔绝了空气
C.生成的水蒸气降低了可燃物周围氧气浓度
D.反应因吸热阵低了环境温度,使可燃物不易达到着火点
8.(2023·江苏苏州·一模)过氧化钙(CaO2)是白色或淡黄色粉末,与二氧化碳、水都能反应产生氧气,是一种用途广泛的优良供氧剂。工业上用碳酸钙为原料制备过氧化钙,实验室模拟流程如下图所示:
已知:
①氯化钙、浓氨水和过氧化氢溶液反应生成NH4Cl和CaO2·8H2O。
②CaO2·8H2O不溶于水,在0℃时稳定,加热至130℃变为无水CaO2。
③CaO2加热至315℃时开始分解。
请根据流程回答下列问题:
(1)“操作A”常用的步骤有_____________、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。
(2)CaO2在空气中易变质,需要密封保存。CaO2和H2 O反应生成氧气和一种碱,该碱的化学式为___________。
(3)“烘干”得到CaO2,适宜的温度范围为__________________。
(4)在“酸溶”过程中,100 g碳酸钙能与多少克溶质质量分数为10%的稀盐酸恰好完全反应 (写出计算过程)
9.(2023·江苏苏州·一模)已知:向饱和食盐水中通入氨气得到饱和氨盐水,饱和氨盐水能与CO2发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl。某学习小组以饱和食盐水等为原料制备纯碱的主要流程如下:
(1)反应时,溶液中生成的NH4Cl中含有原子团的名称是_______________。
(2)过滤时,所得的滤液中一定有的溶质是____________________________。
(3)热解时,NaHCO3分解得到Na2CO3、CO2和H2O,该反应的化学方程式为_____________________。
10.(2023·江苏苏州·一模)为解决能源与环境问题,有学者提出如图所示的含碳物质转化的技术路线。
(1)“可燃冰”中甲烷完全燃烧的化学方程式为___________________。
(2)反应②属于_________________(填基本反应类型)。
(3)反应④中,参加反应的CO2和生成的CH4的质量之比为___________。
(4)该技术路线有利于________(填字母)。
a.碳循环利用 b.减少碳排放 c.减少白色污染
11.(2023·江苏苏州·统考一模)某工厂从含铜废料中回收铜的生产流程如下。(提示:含铜废料中,除铜外其余物质不与氧气或稀硫酸反应且不溶于水)
(1)“酸浸”时发生反应的化学方程式_______。
(2)“酸浸”步骤最好需要加热的原因是_______。
(3)操作I的名称是_______,经操作I分离所得溶液中含有的阳离子有_______。
(4)过量试剂X与操作I分离所得溶液发生反应,写出相关的化学方程式:_______。
(5)“酸浸”时所加硫酸溶液过量的原因是_______。“酸浸”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是_______。
(6)请补充完整由固体物质Y得到铜粉的实验方案:向固体物质Y中_______,用水洗涤固体2~3次,干燥得到铜粉。
12.(2023·江苏苏州·模拟预测)硅(Si)是一种重要的半导体材料,应用范围很广。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程如图所示:
(1)硅属于_______(填“金属”或“非金属”)元素:二氧化硅中,硅元素的化合价为_______。
(2)写出上述流程中一种氧化物的化学式_______。
(3)上述流程中①、④反应的化学方程式为_______;_______。①反应中焦炭具有_____性。
(4)如果还原SiHCl3过程中混入了O2,可能引起的后果是_______。
(5)该流程中可以循环利用的物质的化学式是_______。
13.(2023·江苏苏州·模拟预测)工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
已知:MnO2+SO2=MnSO4。
(1)“浸锰”过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为Fe2O3+SO2+H2SO4=2FeSO4+H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。
i.Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
ii.……
写出ii的化学方程式:______________________。
(2)“过滤Ⅰ”所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为___________(填离子符号)
(3)“氧化”过程中被MnO2氧化的物质有(写化学式):______________________。
(4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示:为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是___________;向“过滤Ⅱ”所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是______________________。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的化学方程式:______________。
14.(2023·江苏苏州·模拟预测)我国制碱工业先驱侯德榜发明侯氏制碱法,在实验室利用如图所示工艺流程制备纯碱。
【查阅资料】纯碱是碳酸钠的俗名。
(1)操作 a 的名称是___________;
(2)通常将贝壳粉碎后煅烧,粉碎的目的是___________;
(3)反应①的基本反应类型是___________;
(4)反应②的化学方程式为___________;
(5)流程中循环利用的物质有 H2O 和___________(填化学式)。
15.(2023·江苏苏州·模拟预测)钼(元素符号是Mo)是一种重要的金属,用它制成的合金具有良好的机械性能,在工农业生产和国防上都有着广泛的应用。如图是利用钼矿石(主要成分为MoS2)制备金属钼的流程图,请据图回答下列问题。
(1)反应①常将钼矿石粉碎,目的是_______。
(2)操作1的所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_______。
(3)MoO3中钼元素的化合价为_______价。
(4)写出反应③的化学方程式_______。
(5)尾气二氧化硫(化学性质与二氧化碳相似)会对空气造成污染,可以用水来吸收,会生成亚硫酸H2SO3,请写出该反应的化学方程式_______。
16.(2023·江苏苏州·模拟预测)工业上利用电石(主要成分为 CaC2)制备高纯度碳酸钙固体的流程如下:。
已知:①


(1)乙炔(C2H2)中碳元素的化合价是__________价(氢元素为+1 价)。乙炔是一种常见的燃料(类似甲烷),写出乙炔在空气中完全燃烧的化学方程式__________。
(2)操作③中采用的实验操作名称是__________。
(3)写出 X 的化学式:__________。
(4)将CO2通入Ca(OH)2溶液中,也可得到碳酸钙,其原理为__________(用化学方程式表示)。
(5)除水以外,该流程中可循环使用的物质是 __________(填化学式)。
(6)电石露置于空气中容易变质,其变质后的杂质为___________(填一种固体的化学式)。
17.(2023·江苏苏州·模拟预测)以FeSO4 7H2O为原料制备铁红(Fe2O3)的一种方法如图:
(1)“溶解”时能加快溶解的方法有______(写一种即可)。
(2)“沉淀”时的主要反应为:2FeSO4+H2O2+2H2O═2FeO(OH)↓+2______,FeO(OH)中铁元素的化合价为______。“沉淀”时反应温度不宜过高,其原因是______。
(3)“过滤”后需对固体进行洗涤与干燥。实验室进行过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_,其中玻璃棒的作用是______。
(4)“煅烧”时反应的化学方程式为______。在其他条件相同时,不同煅烧温度对产品中Fe2O3质量分数的影响如图。最适宜的煅烧温度为______℃。
18.(2023·江苏苏州·模拟预测)铁的化合物有广泛用途,如碳酸亚铁(FeCO3)可作补血剂。某硫酸厂产生的炉渣中除了有Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2。兴趣小组利用炉渣在化学实验室尝试制备FeCO3,其流程如图:
已知:硫酸亚铁在空气中易被氧化成硫酸铁。Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,FeO与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水,SiO2不与稀硫酸反应。铁粉能和硫酸铁反应生成硫酸亚铁。
(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是______。
(2)写出操作Ⅱ中加入过量铁粉时,发生的反应方程式______,______。
(3)操作Ⅰ中要加入过量稀硫酸,但不能过量太多的原因是______。
(4)实验室常在配制好的硫酸亚铁溶液中,放入几枚洁净的铁钉进行保存。“加铁钉”的目的是______。
19.(2023·江苏苏州·模拟预测)氯化钙是用途广泛的化学试剂,工业上常用作干燥剂和建筑防冻剂。实验室里用石灰石和盐酸制备二氧化碳的含酸废液(含有MgC12、FeC13等)通过以下途径制得无水氯化钙。
【资料查阅】已知Mg(OH)2、Fe(OH)3是不溶于水的固体
(1)石灰乳属于_________(填:“溶液”、“悬浊液”、“乳浊液”)
(2)操作I的使用的玻璃仪器为:烧杯、_________、_________;操作Ⅱ的名称为_________。滤渣的化学成分有_________。
(3)石灰乳的作用是:①_________,②_________。
(4)写出利用石灰乳处理废水过程中生成滤渣的化学方程式_________。(写一个)
20.(2023·江苏苏州·模拟预测)铁及其化合物在生产生活中发挥着重要作用。
【铁的冶炼和应用】
(1)我国早在春秋战国时期就开始生产和使用铁器。考古过程中发现的铁器有的锈蚀严重,有的则保存较好。
①深埋的古墓中有些铁器保存至今是因为______(填字母)。
A.铁不活泼 B.密封缺氧 C.干燥少水
②胆矾为CuSO4晶体,《梦溪笔谈》记载“熬胆矾铁釜久亦化为铜”,用化学方程式表示其原理:______。
(2)高炉炼铁(以赤铁矿为原料),该反应中化合价降低的元素为______。生铁炼钢,主要是降低______元素含量,并除去生铁中硅、硫和磷等元素。
(3)FeSO4可作为补铁剂,但FeSO4不稳定,暴露在空气中会转化成Fe(OH)SO4而失效,转化的化学方程式为______。
【铁红(Fe2O3)的制备】
用工业烧渣(含有Fe2O3、FeO和SiO2)制备化工原料铁红的实验流程如图:
(4)酸溶前将烧渣粉碎,目的是______。写出酸溶时发生的一个化学方程式______。
(5)氧化时发生的反应为2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2(SO4)3+2H2O 反应温度不宜太高,原因是______。
(6)过滤2所得固体必须洗涤,判断固体已经洗净的方法是______。
21.(2023·江苏苏州·模拟预测)工业上制取硝酸铵的流程图如图,请回答下列问题。
(1)制得的硝酸铵在农业上可以用作_____(填“氮肥”“磷肥”“钾肥”“复合肥”)
(2)设备B、C中,空气中的_____一定参加了反应。
(3)设备C中,生产硝酸时排出的废气中会含有一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
方法一、NaOH溶液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
方法二、NH3还原法:8NH3+6NO27N2+12H2O(NO也有类似的反应)
以上两种方法中,你认为哪种方法好并说明理由_____。
22.(2023·江苏苏州·模拟预测)我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。在充分利用空气资源和海洋资源的基础上,结合“侯氏制碱法”的基本原理,模拟流程如图。
请回答下列问题:
(1)粉碎贝壳的目的是______________。
(2)分离液态空气法制得氮气属于_______ (填“物理变化”还是“化学变化”)。
(3)操作a的名称是_______,写出NH4Cl的一种用途______________。
(4)上述流程中除NH3外还可循环利用的物质有______________。
(5)在实际生产的产品碳酸钠中会混有少量的氯化钠,现有该样品混合物12.4 g,将其放入一洁净的烧杯中,向其中逐滴滴入7.3%的稀盐酸,放出气体质量与滴加稀盐酸质量的关系如图所示。
请回答下列问题。
①当滴加稀盐酸至图中B点时,烧杯中溶液的pH_______ (填“>”“<”或“=”)7。
②该样品混合物中碳酸钠的质量分数___________。
23.(2023·江苏苏州·模拟预测)碳酸亚铁可做补血剂,碳酸亚铁在干燥的空气中稳定,在潮湿的空气中容易被氧化。实验室利用废铁屑(含少量Fe2O3)为原料可制各碳酸亚铁,进而获得还原性铁粉。流程如下:
(1)酸溶时要进行搅拌,目的是_______。“酸溶”时发生反应的化学方程式为_______,_______。
(2)转化2中,发生的反应属于复分解反应,反应的化学方程式为_______。
(3)检验FeCO3已洗净的方法:取最后一次洗涤后的滤液,先加入一定量稀盐酸,除去过量的碳酸钠,再滴加_______溶液(选填氯化钡溶液或硝酸银溶液),无明显现象。
(4)获得的碳酸亚铁产品,保存方法是_______。
24.(2023·江苏苏州·模拟预测)二氧化碲(TeO2)是一种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)为原料可制备纯净的TeO2,其流程如下。
已知:TeO2微溶于水,能与NaOH溶液发生反应
(1)将废渣粉碎的目的是______。
(2)类比CO2与NaOH溶液的反应,写出“碱浸”时的化学方程式_____。
(3)“碱浸”后过滤,此时滤渣的成分为________(填化学式)。
(4)“沉碲”时,加入硫酸的作用是_______。
(5)“过滤”得到的TeO2还需用蒸馏水洗涤2~3次,取最后一次洗涤液,测得其pH=______,说明已经洗涤干净。
25.(2023·江苏苏州·模拟预测)Mg(OH)2是常用的阻燃材料,纯品CaCO3是一种常用的食品、医药添加剂。以白云石(CaCO3、MgCO3的混合物)为原料制备Mg(OH) 2和CaCO3的工艺流程如图。
已知:CO2+CaCO3+H2O=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2可溶于水。
(1)将白云石粉碎的目的是 _________ 。
(2)“酸溶”后溶液中的主要成分是氯化钙、氯化镁,写出“酸溶”时MgCO3与盐酸反应的化学方程式:_______。
(3)该工艺流程中,“氨水”需过量,除了使镁离子沉淀完全,另一可能的原因是_________;二氧化碳不宜过量的原因是_________。
(4)“滤液x”的主要成分可作化肥,属于化肥中的_________肥。
(5)对上述流程中涉及到的物质,下列说法正确的是_________(填序号)。
a.Mg(OH)2和CaCO3都属于盐
b.CaCO3通常可作食品干燥剂
c.Mg(OH)2作阻燃材料,受热时分解生成两种氧化物,则分解反应方程式为:Mg(OH)2H2O↑+ MgO
26.(2023·江苏苏州·模拟预测)铋(Bi)的无毒与不致癌性有很多特殊用途,其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为 Bi2S3,含杂质 PbO2等)制备 Bi2O3的工艺如下:
已知:硝酸盐分解产生氮的氧化物。
回答下列问题:
(1)Bi 位于元素周期表第六周期,与 N、P 同族,Bi 原子的最外层有______个电子。
(2)“浸出”时 Bi2S3与 FeCl3溶液反应的产物之一为 FeCl2,且 Bi 元素在反应前后化合价不变。该反应化学方程式为______。
(3)“置换”时生成单质铋的化学方程式为______。粗铋中含有的杂质(除 Fe 外)主要为______(填化学式)。
(4)“浸出”、“置换”步骤中均用到的分离方法是______,在实验室进行此项操作需用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯外,还需要______。
(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到 Bi2O3,上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧,除了能改良产品性状,另一优点是______。“母液 2”中可回收的主要物质是______(填名称),写出它的一种用途:______。
27.(2023·江苏苏州·模拟预测)以石灰石(杂质主要是Fe2O3、MgSO4)为原料生产氯化钙的流程如图。已知CaCl2溶液呈中性。
(1)将石灰石粉碎可加快反应速率,原因是___________。
(2)转化步骤中氧化铁与盐酸反应的化学方程式为___________。
(3)过滤操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
(4)沉淀步骤中不用澄清石灰水而用石灰乳的原因是___________。
(5)指出上述流程中存在的一处明显缺陷:___________。
28.(2023·江苏苏州·模拟预测)以海水和白云石为原料制备金属镁的主要流程如下(部分产物略):
(1)煅烧窑中,白云石发生了_______________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)反应器中,发生反应的化学方程式为__________、Ca(OH)2 + MgCl2=CaCl2 + Mg(OH)2↓。
(3)中和槽中,盐酸与 MgO、Mg(OH)2 均能反应,其中属于中和反应的是______写出化学方程式)。
(4)根据元素守恒,金属镁中的镁元素来源于原料中的_________。
29.(2023·江苏苏州·模拟预测)NiSO4 6H2O主要用于电镀行业镀镍,制镍催化剂等,它可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Fe 杂质)为原料获得。工艺流程如图:
已知:25℃时,几种金属氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示。
名称 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ni(OH)2
开始沉淀 6.5 1.5 6.9
完全沉淀 9.7 3.7 8.9
资料:①Ni能与稀硫酸反应:
②NiSO4易溶于水,不溶于乙醇:NiCO3是一种不溶于水,易溶于强酸的沉淀;
③Na2CO3+NiSO4=Na2SO4 +NiCO3请回答下列问题:
(1)能提高废渣浸出率的措施有______、______。(写两点)
(2)在滤液l中加入6%的H2O2,其作用是将硫酸亚铁在酸性条件下氧化成硫酸铁,用过氧化氢做氧化剂的优点是______,写出Fe与硫酸的反应方程式______;加入过氧化氢要保温一段时间且温度不能过高,原因是______、______。加入NaOH调节PH的范围是3.7≤PH<6.9,为了除去溶液中的______(金属离子符号)。
(3)滤液Ⅱ中溶质主要是______。
(4)检验Ni2+已完全沉淀的实验方法是:静置后,向上层清液中加入______,则已经完全沉淀
(5) NiSO4质量分数随温度变化曲线如图:
请补充流程中操作 1 的步骤:
①过滤,并用蒸馏水洗涤沉淀;
②向沉淀中加稀硫酸,直至______;
③将滤液蒸发浓缩,______,趁热过滤;
④______,低温干燥。
(6)某工厂每个月产生的电镀液5.9 × 105 L,废水中含镍65 mg/L,利用该废水每个月理论上可以生产出含NiSO4 6H2O 96%的产品______千克?
30.(2023·江苏苏州·模拟预测)以电石渣【主要成分为Ca(OH)2和CaCO3】为原料制备KClO3的流程如下:
(1)氯化过程控制电石渣过量、在75℃左右进行。氯化时C12与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2和CaCl2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化学方程式为_______。
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有_______(填序号)。
A 适当减缓通入Cl2速率 B 充分搅拌浆料 C 加水使Ca(OH)2完全溶解
(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为,氯化完成后过滤。滤渣的主要成分为_______(填化学式)。
(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3.若溶液中KClO3的含量为100g L-l,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是_______。
31.(2023·江苏苏州·模拟预测)实验室用辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2)制备碱式碳酸铜的主要实验流程如下:
已知:
①二氧化硅不溶于水,也不溶于酸。
②浸取时MnO2发生如下反应:2MnO2+Cu2S+4H2SO4=2MnSO4+2CuSO4+S↓+4H2O
(1)为了提高辉铜矿的浸取效率,可以采取的措施是_______(写出一种措施)。
(2)浸取时,Fe2O3溶于硫酸反应的化学方程式为_______;研究发现若先除铁再浸取,浸取速率明显变慢,其可能原因是_______。
(3)沉锰温度不宜过高,原因是____,沉锰时生成MnCO3和一种铵盐,有关反应的化学方程式为_____。
(4)整个流程中可以循环利用的物质是_____。
32.(2023·江苏苏州·一模)过氧化钙(CaO2)是一种对环境友好的多功能无机化合物,通常有两种制备方法。已知:温度过高过氧化钙会分解生成氧化物和氧气。
方法1:由Ca(OH)2为原料最终制得,其制备流程如下:
方法2:由鸡蛋壳(含CaCO3高达90%)为原料最终反应制得,其制备流程如下:
(1)方法1中搅拌的目的是_____。请将搅拌过程中发生反应的化学方程式补充完整:
CaCl2 + H2O2 + 2NH3·H2O + _______ = CaO2·8H2O↓+ 2NH4Cl。制备过程中除水外可循环使用的物质是_____(填化学式);
(2)方法2中气体X是_____,实验室常用_____溶液来吸收。煅烧后的反应是化合反应,也能生成CaO2·8H2O,反应的化学方程式为_____。该反应需控制温度在0 ~ 2℃,可将反应器放置在_____中,获得CaO2产品中主要含有的固体杂质是_____(填化学式);
(3)这两种制法均要求在低温下进行(除煅烧外),温度过高除了防止氨水挥发外,还能_____;
(4)“绿色化学”一般是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物,则上述两种方法中生成CaO2·8H2O的反应符合“绿色化学”的是_____(填“方法1”或“方法2”)。
33.(2023·江苏苏州·一模)某工厂利用废料硫酸钙与化肥厂联合设计的制备硫酸铵化肥的一种工艺流程如下:
(1)实验室中进行操作a的名称为_________。
(2)检验溶液A中所含主要阳离子的方法为_________。
(3)沉淀池中发生化学反应的方程式是_________________。
(4)该工艺流程中没有涉及到的基本反应类型是_________。
(5)从绿色化学和资源利用的角度看上述流程的优点为_________。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1) +3 1
(2) AC 过氧化氢在较高温度下容易分解
(3)
(4)
(5) 铁粉与装置中残留的氧气反应 3g
【详解】(1)FeO(OH)中氢氧根的化合价为-1,氧元素的化合价为-2,设铁元素的化合价为x,依据化合物中各元素的化合价的代数和为零,则x+(-2)+(-1)=0,解得x=+3;FeO(OH)中Fe、H原子的个数比为:1:1,则mFe2O3 nFe(OH)3中Fe、H原子的个数比也应为:1:1,所以(2m+n):3n=1:1,解得=1;
(2)①“沉淀”时调节溶液的初始pH约为4,过程中应始终保持溶液的pH为3.0~4.5,需不断加入物质Z调节溶液的pH,Z应具备的性质有:不与FeO(OH)反应,在沉淀过程中硫酸不断生成,要想维持pH在一定范围内,就要求Z物质要把反应生成的硫酸消耗掉,即Z物质能与酸反应;
故选AC;
②“沉淀”时反应温度不宜过高,其原因是过氧化氢在较高温度下容易分解,不利于反应的进行;
(3)依据,反应后的溶液中含有硫酸可能含有硫酸亚铁,所以洗涤时被除去的沾于固体表面的阴离子为:;
(4)“煅烧”时,FeO(OH)高温下分解生成氧化铁和水,反应的化学方程式为:;
(5)①升温至800℃,未通入空气时少量铁粉已氧化成Fe1-xO的原因可能是铁粉与装置中残留的氧气反应,故填铁粉与装置中残留的氧气反应;
②由图可知,上述实验中,通入空气1.5min~3.5min时,铁与空气中的氧气在加热的条件下转化为氧化铁,故发生反应的化学方程式写为:;
③由图可知,通入空气3.5min时,剩余固体是氧化铁,其质量=2.1g÷×100%=3g。
2.(1)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O
(2)硫酸钙/CaSO4
(3)2x+y=6
(4)二氧化硫、氧气、水反应生成硫酸
(5) HCl
(6)氧气不易溶于水,若水膜过厚与活性炭接触的氧分子减少
【详解】(1)氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水,化学方程式为。
(2)调节pH约为3.6目的是消耗溶液中过量的酸,则过滤Ⅰ后滤液中有硫酸铝和硫酸,硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙、水和二氧化碳,根据制备碱式硫酸铝,而使用的是滤液,所以滤渣中没有铝元素的沉淀,则滤渣Ⅱ的主要成分是硫酸钙。
(3)化合物中各元素正负化合价代数和为0,铝元素为+3价,硫酸根为-2价,氢氧根为-1价,所以(+3)×2+(-2x)+(-1y)=0,2x+y=6;
(4)根据二氧化硫烟气中含有氧气,则经完全热分解放出的SO2量会小于吸收的SO2量,则氧气和二氧化硫会发生反应导致释放的二氧化硫变少。溶液酸性变强,则溶液中氢离子增加,则推测有酸生成,则主要原因是二氧化硫、氧气、水反应生成硫酸,硫酸受热不分解为二氧化硫导致释放二氧化硫减少,且硫酸解离出氢离子,导致溶液酸性变强。
(5)①化学反应前后元素的种类不变及反应前后原子的种类和数目不变,根据H2S、FeCl3转化为X和S、FeCl2,X、FeCl2、O2转化为FeCl3、H2O,可知,X一定含有H、Cl(根据FeCl3和FeCl2中铁、氯原子个数比),是HCl。
该脱硫总反应是H2S和O2反应生成H2O和S,化学方程式为。
(6)要吸附氧化H2S需要氧气,且氧气需要在活性炭表面转化为氧原子后与硫化氢分子反应。则H2S的氧化去除率减小可能与能和活性炭接触的氧分子的多少有关。氧气不易溶于水,所以若水膜过厚与活性炭接触的氧分子减少,导致H2S的氧化去除率减小。
3.(1) 将菱铁矿粉碎后加入 氢离子和亚铁离子 防止后续制备Na2FeO4时消耗较多的NaOH
(2)4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O
(3)+6
(4)Na2FeO4+2KOH=K2FeO4↓+2NaOH
(5)Fe3+与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀,在Fe(OH)3的催化作用下K2FeO4易分解
【详解】(1)①将菱铁矿粉碎后加入反应可以增大反应物质之间的接触面积,加快反应的速率;
②pH=1的溶液呈酸性,溶液呈酸性是因为其中含有H+,H+带一个单位的正电荷,属于阳离子;以及碳酸亚铁和酸反应后生成的亚铁离子
③若反应中加入较多的稀硫酸,在后续制备Na2FeO4时就需要加入较多的NaOH用于中和过量的H2SO4,则为了节约试剂NaOH,加入稀硫酸的量不能太多;
(2)“氧化”时酸性条件下FeSO4转化为Fe2(SO4)3,则FeSO4与稀硫酸、氧气反应生成硫酸铁,化学反应前后元素的种类不变,则反应后还有另外一种生成物H2O,故化学反应方程式为:4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O;
(3)Na2FeO4中Na为+1价,O为-2价,化合物中元素的化合价代数和为0,设Fe的化合价为x,(+1×2)+x+(-2×4)=0,x=+6,则Fe为+6价;
(4)K2FeO4是一种盐,微溶于浓KOH,则Na2FeO4与KOH能发生复分解反应生成K2FeO4沉淀与NaOH,化学反应方程式为:Na2FeO4+2KOH=K2FeO4↓+2NaOH;
(5)根据题干信息可知K2FeO4在Fe(OH)3催化作用下易分解;当Fe2(SO4)3与NaOH的质量比大于0.6时,Fe3+与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀,在Fe(OH)3的催化作用下K2FeO4易分解,则导致K2FeO4的产率降低。
4.(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
【详解】(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。
5.(1) ac
(2) 能利用硫铁矿在空气中焙烧所产生的二氧化硫,防止污染空气
(3) 4.7≤pH<6.5 Al(OH)3
(4) 蒸发浓缩 降温结晶
【详解】(1)铁的氧化物与酸反应时,铁元素的化合价不变,发生复分解反应生成硫酸铁和水,“浸取”时生成Fe3+的化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。
a、将烧渣粉碎,增大了反应物之间的接触面积,能提高烧渣浸取速率,符合题意;
b、降低硫酸的浓度,会使反应速率减小,不能提高浸取速率,不符合题意;
c、快速搅拌,可增大反应物接触机会,能提高浸取速率,符合题意。
故选ac;
(2)“还原”的目的是将溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+。若还原剂X是铁粉,反应化学方程式为:。若还原剂X是SO2,反应方程式为: ,采用SO2作还原剂的优点是能利用硫铁矿在空气中焙烧所产生的二氧化硫,防止污染空气;
(3)由上述分析可知,调节pH的目的是沉淀Al3+,而Fe2+不发生沉淀,由表中数据可知,pH=4.7时Al3+完全沉淀,pH=6.5时Fe2+开始沉淀,则该流程中pH应该调节为4.7≤pH<6.5;由以上分析可知滤渣Ⅱ为氢氧化铝,即Al(OH)3;
(4)从硫酸亚铁溶液中得到FeSO4·7H2O的操作为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、少量冰水洗涤、低温干燥等步骤可得到FeSO4·7H2O晶体。
6.(1)具有耐腐蚀性
(2)将氧化镁矿粉粉碎
(3)放出热量
(4)66%
(5)酸雾和水蒸气(或稀硫酸)
【详解】(1)浓硫酸具有腐蚀性,配酸塔可用石墨制成,说明石墨具有耐腐蚀性;
(2)混合器中是氧化镁矿粉,为了使反应更加充分,可以将氧化镁矿粉粉碎;
(3)回转化成室产物有水蒸气,表明经过回转化成室后水会变为水蒸气,说明回转化成室中的化学反应是放热反应;
(4)根据图2的数据可知,在硫酸的浓度为66%时,硫酸镁的质量分数最高,因此硫酸的最佳浓度是66%;
(5)根据图1可以看出酸雾和水蒸气(或稀硫酸)是回转化成室的产物,也是石墨配酸塔的反应物,可以被循环利用。
7.(1) 物理 结晶
(2) 1.21g mL-1~1.26g mL-1 尽可能使氯化钠析出,尽少减少杂质盐类的析出
(3)石灰乳
(4)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O
(5)BCD
【详解】(1)海水晒盐是将水蒸发而使溶解的食盐析出,过程中没有生成新物质,则海水晒盐是物理变化。氯化钠的溶解度受温度的影响较小,先要蒸发水分,然后析出晶体,则包含蒸发和结晶等过程。
(2)根据表格可知:当卤水的密度在1.21g mL-1~1.26g mL-1范围内时,溶解的氯化钠较多,溶解的盐类杂质较少,故卤水的密度应控制的范围:1.21g mL-1~1.26g mL-1。若得到纯度较高的粗盐,则需要尽可能使氯化钠析出,使杂质少析出或不析出,则原因是尽可能使氯化钠析出,尽少减少杂质盐类的析出。
(3)石灰乳的成分为氢氧化钙,价格较低,更易获得,则步骤①所加的碱应该是石灰乳。
(4)步骤②时氢氧化镁转化为氯化镁,反应为氢氧化镁和盐酸生成反应生成氯化镁和水,反应的化学方程式为 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O 。
(5)A、Mg(OH)2分解需要吸收大量的热,降低了可燃物的温度而不是着火点,物质着火点不变,故A不正确;
B、生成的氧化镁是高熔点的化合物,覆盖在可燃物表面,可使可燃物与空气隔绝,故B正确;
C、生成的水蒸气降低了可燃物周围氧气浓度,使燃烧的剧烈程度降低,故C正确;
D、反应因吸热降低了环境温度,使可燃物不易达到着火点,能够阻燃,故D正确。
故选BCD。
8.(1)蒸发浓缩
(2)
(3)130℃~315℃
(4)解:设100g碳酸钙恰好完全反应需10%的盐酸的质量为x
答:100g碳酸钙恰好完全反应需10%的盐酸的质量为730g。
【详解】(1)“操作A”为分离得到氯化铵晶体,常用的步骤为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等,故填:蒸发浓缩;
(2)根据质量守恒定律:化学反应前后元素种类不变,过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气,故生成碱的化学式为:,故填:;
(3)根据:CaO2:8H2O不溶于水,在0℃时稳定,加热至130℃变为无水CaO2,CaO2加热至315℃时开始分解,所以“烘干”CaO2的最佳温度范围为:130℃~315℃,故填;130℃~315℃;
(4)见答案。
9.(1)铵根离子/铵根
(2)氯化铵、碳酸氢钠
(3)
【详解】(1)氯化铵由铵根离子和氯离子构成,含有的原子团的名称是铵根离子;
(2)氯化钠、氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠溶解度小,结晶析出,但是部分碳酸氢钠会溶解于水中,故滤液中一定含有的溶质是氯化铵和溶解的碳酸氢钠;
(3)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:。
10.(1)CH4+2O2CO2+2H2O
(2)分解反应
(3)1:1
(4)ab
【详解】(1)“可燃冰”中甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程为:CH4+2O2CO2+2H2O;
(2)反应②是碳酸氢钾受热分解生成碳酸钾、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑,此反应是一种物质反应生成三种物质,属于分解反应;
(3)反应④的化学方程式:CO2+4H2CH4+2H2O,参加反应的CO2和生成的CH4的分子数目之比为1:1;
(4)a、该路线中二氧化碳可以与甲醇或甲烷相互转化,故有利于碳循环利用,符合题意;
b、该路线可以将二氧化碳转化为甲醇、甲烷循环利用,可以减少碳排放,符合题意;
c、白色污染指塑料等对环境造成的污染,该路线对于白色污染无影响,不符合题意;
故选ab。
11.(1)
(2)加快反应速率
(3) 过滤 铜离子、氢离子
(4)、
(5) 使氧化铜完全反应 避免试剂X消耗过多,造成浪费
(6)加稀硫酸至固体Y不再溶解
【详解】(1)含铜废料灼烧,生成氧化铜,所以“酸浸”时是氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
(2)为加快反应速率,“酸浸”步骤最好需要加热。
(3)①操作I结果得到了不溶物,所以操作I的名称是过滤;
②操作I结果得到的溶液是生成的硫酸铜溶液及剩余的稀硫酸,所以经操作I分离所得溶液中含有的阳离子有铜离子、氢离子。
(4)由于与过量试剂X反应后,过滤得到滤液是浅绿色的,即得到了硫酸亚铁,所以过量试剂X是铁,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。化学方程式、。
(5)①为使氧化铜完全反应,酸浸”时所加硫酸溶液要过量;
②为避免试剂X消耗过多,造成浪费,酸浸”时所加硫酸溶液不宜过量太多。
(6)由于铁是过量的因此固体Y中含有剩余的铁,铁能与酸反应,故向固体物质Y中加稀硫酸至固体Y不再溶解,用水洗涤固体2~3次,干燥得到铜粉。
12.(1) 非金属 +4价
(2)/
(3) 还原
(4)可能爆炸
(5)
【详解】(1)硅的偏旁是石字旁,因此属于非金属元素;二氧化硅中氧元素显-2价,根据化合价代数和为0,硅元素化合价为+4价;
(2)氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的纯净物,根据题意可知二氧化硅和一氧化碳都属于氧化物,故填:SiO2或 CO
(3)述流程中①是碳和二氧化硅在高温下反应生成硅和一氧化碳,化学方程式为:;
④反应是和氢气在1084℃的条件下反应生成硅和氯化氢,化学方程式为:;
①反应中焦炭夺走了二氧化硅中的氧元素,因此具有还原性;
(4)由于反应中温度较高,若混有氧气则氢气可能会在不纯,发生爆炸;
(5)流程中既是反应物又是生成物的可以循环使用,根据题意氯化氢符合要求,因此可以循环利用的是氯化氢,化学式是:。
13.(1)
(2)Fe2+、Mn2+/Mn2+、Fe2+
(3)SO2
(4) 90℃ 防止碳酸氢铵受热分解,以提高原料利用率
(5)
【详解】(1)“浸锰”过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为: ,该反应是经历以下两步反应实现的。第一步为:,则第二步的化学方程式为:。
(2)“浸锰”过程中MnO2+SO2=MnSO4,Fe2O3+SO2+H2SO4=2FeSO4+H2O 。故“过滤Ⅰ”所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为:Mn2+、Fe2+。
(3)“氧化”过程中被MnO2氧化的物质化合价升高,二氧化硫中硫元素+4,硫酸锰中硫元素化合价+6,有:SO2。
(4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示:为减少MnS2O6的生成,由图像可知,“浸锰”的适宜温度是90℃;向“过滤Ⅱ”所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是:防止碳酸氢铵受热分解,以提高原料利用率。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,其反应的化学方程式为:。
14.(1)过滤
(2)加大与空气的接触面积,加快煅烧速度
(3)化合反应
(4)
(5)CO2
【详解】(1)操作 a是将固体和液体分离,是过滤操作;
(2)通常将贝壳粉碎后煅烧,加大与空气的接触面积,加快煅烧速度;
(3)反应①是氮气和氢气反应生成氨气,符合“多变一”,属于化合反应;
(4)反应②是碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(5)流程中又是反应物又是生成物的即可循环利用,根据流程过程,流程中循环利用的物质有 H2O 和CO2。
15.(1)增大接触面积,反应更充分
(2)玻璃棒
(3)+6
(4)
(5)H2O+SO2=H2SO3
【详解】(1)反应①常将钼矿石粉碎,目的是增大反应物接触面积,使反应更快、更充分。
(2)操作1是过滤,所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
(3)MoO3中氧元素化合价是-2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,钼元素的化合价为+6。
(4)反应③中高温条件下三氧化钼和氢气反应生成钼和水,反应的化学方程式:。
(5)二氧化硫和水反应产生亚硫酸,方程式是:H2O+SO2=H2SO3。
16.(1) -1
(2)过滤
(3)H2O
(4)
(5)NH4Cl
(6)CaCO3
【详解】(1)乙炔(C2H2)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0可知,碳元素的化合价是-1价;甲烷在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,乙炔是一种常见的燃料(类似甲烷),因此乙炔在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
(2)操作③可分离固体和液体,为过滤操作;
(3)根据质量守恒定律,反应前后原子的个数和种类不变,反应前Ca原子1个,O原子2个,H原子10个,N原子2个,Cl原子2个;反应后Ca原子1个,H原子6个,N原子2个,Cl原子2个,则2X中含有4个H原子和2个O原子,则X的化学式为H2O;
(4)CO2与Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为:;
(5)步骤②中NH4Cl作为反应物,最后步骤③中又生成了NH4Cl,所以该流程中可循环使用的物质是NH4Cl;
(6)电石露置于空气中容易变质,会与空气中的水发生反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和空气中的二氧化碳继续反应生成碳酸钙,电石也能与二氧化碳反应生成难溶性固体碳酸钙,因此电石露置于空气中变质后的杂质为碳酸钙,化学式为:CaCO3。
17.(1)搅拌(合理即可)
(2) H2SO4 +3 防止过氧化氢受热分解
(3) 漏斗 引流
(4)
800
【详解】(1)“溶解”时能加快溶解的方法有搅拌、加热、粉碎样品等;
(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,反应物中含Fe、S、O、H的个数分别是2、2、12、6,生成物中含Fe、S、O、H的个数分别是2、0、4、2,故生成物中还应含2个S、8个O、4个H,故X的化学式为:H2SO4;
FeO(OH)中氧元素显-2价,氢氧根离子显-1价,设铁元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:x+(-2)+(-1)=0,x=+3;
“沉淀”时反应温度不宜过高,其原因是防止过氧化氢受热分解;
(3)过滤所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒;
过滤时,玻璃棒的作用是:引流;
(4)“煅烧”时反应,FeO(OH)分解生成氧化铁,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含氢元素,故还应有水生成,故该反应的化学方程式为:;
由图可知,最适宜的煅烧温度为800℃,是因为该温度下氧化铁质量分数最高。
18.(1)过滤
(2)
(3)防止操作Ⅱ中消耗过多铁粉,浪费资源
(4)防止硫酸亚铁被氧化
【详解】(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是固液分离,操作名称是过滤;
(2)炉渣中有Fe2O3、FeO分别和过量硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁,所以滤液A中的溶质为硫酸亚铁和硫酸铁还有过量的硫酸,操作Ⅱ中加入过量铁粉发生的反应是铁粉能和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,硫酸和铁粉反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为:,;
(3)操作Ⅰ中要加入过量稀硫酸,但不能过量太多的原因是防止操作Ⅱ中消耗过多铁粉,浪费资源;
(4)硫酸亚铁在空气中易被氧化成硫酸铁。实验室常在配制好的硫酸亚铁溶液中,放入几枚洁净的铁钉进行保存。“加铁钉”的目的是防止硫酸亚铁被氧化。
19.(1)悬浊液
(2) 漏斗 玻璃棒 结晶 Mg(OH)2、Fe(OH)3
(3) 中和废液中的酸 使废液中的镁、铁离子充分沉淀
(4)或
【详解】(1)固体小颗粒和液体形成的不均一、不稳定的混合物就叫悬浊液,液体与液体形成的不均一、不稳定的混合物就叫乳浊液,溶液是由至少两种物质组成的均一、稳定的混合物;当氢氧化钙量过多时会有较多的氢氧化钙不溶解,不溶解的氢氧化钙是固态小颗粒,因此形成的石灰乳是不均一、不稳定的混合物,属于悬浊液;
(2)操作I的实验目的是分离固液混合物,是过滤操作,需要的玻璃仪器为:烧杯、漏斗、玻璃棒;
操作Ⅱ是从溶液中获得晶体,是结晶操作;含酸废液中的氯化镁和氯化铁与石灰乳反应生成氢氧化镁沉淀和氢氧化铁沉淀,故滤渣的化学成分是:Mg(OH)2、Fe(OH)3;
(3)含酸废液中含有酸、MgCl2、FeCl3等物质,加入石灰乳的目的是除去它们,故石灰乳的作用是:①中和废液中的酸;②使废液中的镁、铁离子充分沉淀;
(4)利用石灰乳处理废水过程中生成滤渣即为氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和l氯化钙,该反应方程式为;
或氢氧化钙与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,该反应方程式为。
20.(1) BC CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
(2) Fe C
(3)4FeSO4+O2+2H2O=4Fe(OH)SO4
(4) 增大接触面积,加快反应速率 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O/FeO+H2SO4=FeSO4+H2O
(5)高温会加快过氧化氢分解,影响生产效率
(6)取最后一次洗涤后的滤液,滴加BaCl2[Ba(NO3)2或Ba(OH)2]溶液,无沉淀产生,说明固体已经洗净。
【详解】(1)①铁的锈蚀是铁与水和氧气共同作用的结果,深埋的古墓中有些铁器保存至今,即铁没有发生锈蚀,原因是古墓密封缺氧,干燥少水,故填BC。
② “熬胆矾铁釜久亦化为铜”中的反应是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,故反应的化学方程式写为:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu。
(2)高炉炼铁(以赤铁矿为原料)时的反应是氧化铁与一氧化碳在高温的条件下反应生成铁,和二氧化碳,该反应中,铁的化合价由+3价降为0,即化合价降低的元素为Fe,故填Fe;
生铁中的含碳量高于钢中的含碳量,则生铁炼钢,主要是降低生铁中的碳元素的含量,故填C。
(3)暴露在空气中的硫酸亚铁能够与空气中的氧气和水反应生成碱式硫酸铁,故反应的化学方程式写为:4FeSO4+O2+2H2O=4Fe(OH)SO4。
(4)酸溶前将烧渣粉碎,能够增大反应物的接触面积,加快反应速率,故填增大接触面积,加快反应速率;
酸溶时,工业烧渣中的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、FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,氧化亚铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和水,反应的化学方程式为:FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,故填Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O或FeO+H2SO4=FeSO4+H2O。
(5)反应温度不宜太高是因为高温会加快过氧化氢分解,影响生产效率,故填高温会加快过氧化氢分解,影响生产效率。
(6)由图可知,过滤2所得固体表面附有硫酸铁溶液,需要进行洗涤,硫酸铁能够与含有Ba2+的溶液反应生成硫酸钡的白色沉淀,所以判断固体已经洗净的方法是取最后一次洗涤后的滤液,滴加BaCl2[Ba(NO3)2或Ba(OH)2]溶液,无沉淀产生,说明固体已经洗净。
21.(1)氮肥
(2)氧气/O2
(3)NH3还原法好,因为该方法对环境无污染,产物可以在流程中使用
【详解】(1)硝酸铵含有氮元素,属于氮肥,故填:氮肥;
(2)化学反应前后元素种类不变,设备B将氨气转化为一氧化氮需要氧元素。化学反应前后原子的种类和数目不变,设备C将一氧化氮转化为硝酸,根据一氧化氮、水、硝酸中的氮、氢、氧原子的个数比还需要氧原子,所以设备B、C中,空气中的氧气一定参加了反应。
(3)NH3还原法对环境无污染,符合绿色化学,故NH3还原法好,故填:NH3还原法好,因为该方法对环境无污染。
氢氧化钠溶液吸收法需要额外的原料氢氧化钠溶液,且生成亚硝酸钠。氨气还原法中的氨气是流程使用的原理,且生成的氮气和水无污染,且氮气和水可以在流程中使用,所以NH3还原法好,因为该方法对环境无污染,产物可以在流程中使用。
22.(1)增大反应物的接触面积,使反应充分
(2)物理变化
(3) 过滤 可用作氮肥
(4)CO2
(5) <
根据图像可知,A点时稀盐酸与碳酸钠恰好反应,B点时稀盐酸过量,产生溶液显酸性,pH<7。 85.5%
解:设该样品混合物中碳酸钠的质量为x。
,x=10.6g
该样品混合物中碳酸钠的质量分数为:≈85.5%。
【详解】(1)粉碎贝壳的目的是增大反应物的接触面积,使反应充分;
(2)液态空气中含有氮气,分离液态空气法制得氮气无新物质生成,属于物理变化;
(3)通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离,操作a的名称是过滤,NH4Cl可用作氮肥;
(4)即是反应物也是生成物的物质,可循环利用,根据反应的流程图可知,上述流程中除NH3外还可循环利用的物质有CO2;
(5)见答案
23.(1) 加快酸溶速率,使反应充分进行
(2)
(3)氯化钡溶液
(4)干燥密封
【详解】(1)为了使得废铁屑能够和稀硫酸充分反应,加快反应速度,以此提高原料的利用率和酸溶效率,需要在酸溶时搅拌。故填加快酸溶速率,使反应充分进行;
酸溶时,发生铁和稀硫酸的反应、氧化铁和稀硫酸的反应。铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,方程式分别为: ; ;
(2)反应2中,碳酸钠和硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠,方程式为 ;
(3)根据流程,硫酸亚铁中加入过量碳酸钠反应生成碳酸亚铁和硫酸钠,所以过滤时碳酸亚铁中会混有硫酸钠溶液、碳酸钠溶液。若没有清洗干净,则清洗液中含有碳酸钠和硫酸钠。之后题目要求加入适量稀盐酸除去碳酸钠,则溶液中一定含有氯离子,若加入硝酸银,会使得硝酸银产生白色沉淀;而硫酸钠检验时加入钡离子也会产生白色沉淀,氯离子的存在对硫酸根离子的检验产生干扰,所以先加入足量的稀盐酸除去碳酸钠,然后需要加入氯化钡检验硫酸钠的存在。故填氯化钡溶液;
(4)根据题意,碳酸亚铁在干燥的空气中稳定,在潮湿的空气中容易被氧化,所以碳酸亚铁在保存时需要保持干燥,避免接触空气(空气中含有水蒸气),故需要干燥密封保存。故填干燥密封。
24.(1)增大接触面积,使其充分反应
(2)2NaOH+TeO2=Na2TeO3+H2O
(3)Cu和Ag
(4)与Na2TeO3反应生成微溶于水的TeO2
(5)7
【详解】(1)将废渣粉碎增大了接触面积,能使反应更充分,故填:增大接触面积,使其充分反应。
(2)类比CO2与NaOH溶液的反应,“碱浸”时TeO2和氢氧化钠生成盐和水,故填:2NaOH+TeO2=Na2TeO3+H2O。
(3)“碱浸”后,TeO2和氢氧化钠发生了反应,氢氧化钠不废渣中的铜和银均不反应,所以固体还剩下铜和银,故填:Cu和Ag。
(4)加入硫酸后,Na2TeO3,转化为了TeO2,故填:与Na2TeO3反应生成微溶于水的TeO2。
(5)蒸馏水洗涤干净后,滤液呈中性,pH=7,故填:7。
25.(1)增大反应物的接触面积,使其充分快速反应。
(2)MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑
(3) 调节溶液pH值(或去除过量的盐酸) 二氧化碳、碳酸钙和水反应生成可溶于水的碳酸氢钙,使碳酸钙的产率降低。
(4)氮
(5)c
【详解】(1)将白云石粉碎,可以提高反应物之间的接触面积,提高反应速率,使反应更加充分。
(2)“酸溶”时,MgCO3与盐酸在常温下反应生成氯化镁、水和二氧化碳,其化学方程式为MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑。
(3)该工艺流程中,“氨水”需过量,除了使镁离子沉淀完全,另一可能的原因是去除上一步中过量的稀盐酸,调节溶液的pH值;如果二氧化碳过量,则过量的二氧化碳会和水、碳酸钙反应会生成可溶性的碳酸氢钙,使碳酸钙的产率降低。
(4)通入二氧化碳,氯化钙、氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸钙和氯化铵,故“滤液x”中含氯化铵,含有氮元素,属于氮肥。
(5)a、CaCO3是由钙离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐,Mg(OH)2是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,属于碱,该选项错误;
b、CaCO3既不与水反应,也不具有吸水性,不能作为食品干燥剂,该选项错误;
c、Mg(OH)2作阻燃材料,受热时分解生成两种氧化物,根据质量守恒定律,生成物应为水蒸气和氧化镁,其化学方程式为Mg(OH)2H2O↑+ MgO,该选项正确。
故选c。
26.(1)5
(2)
(3) Pb
(4) 过滤 漏斗
(5) 无污染,比较环保 硝酸铵 做氮肥
【分析】由流程可知,辉铋矿加入氯化铁、盐酸得到氯化亚铁、硫、BiCl3和氯化铅,加入铁置换出铋和铅,精炼后得到精铋,然后加入硝酸溶解、调节pH过滤得到碱式硝酸铋,加入碳酸铵得到碱式碳酸铋和硝酸铵,碱式碳酸铋煅烧得到Bi2O3。
【详解】(1)Bi位于元素周期表第六周期,与N、P同族,同一主族元素,其原子的最外层电子数相同,故Bi原子的最外层有5个电子;
(2)“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应的产物之一为FeCl2,且Bi元素在反应前后化合价不变,Bi2S3中硫元素显-2价,设Bi的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:2x+(-2)×3=0,x=+3,故Bi2S3与FeCl3反应生成了氯化亚铁和BiCl3,由流程可知还生成了硫单质,该反应的化学方程式为:;
(3)置换反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应,“置换”时生成单质铋为铁和BiCl3反应生成氯化亚铁和Bi,该反应的化学方程式为:;
辉铋矿主要成分为Bi2S3,含杂质PbO2,PbO2能与稀盐酸反应生成氯化铅和水,铁的活动性大于铅,铁能与氯化铅反应生成氯化亚铁和铅,故粗铋中含有的杂质(除Fe外)主要为Pb;
(4)“浸出”、“置换”步骤中均实现了固液分离,均用到了过滤;过滤中需用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯外,还需要漏斗;
(5)碱式硝酸铋中含有氮元素,直接灼烧能生成氮的氧化物,污染空气,上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧,除了能改良产品性状,另一优点是无污染,比较环保;碱式硝酸铋能与碳酸铵反应生成碱式碳酸铋和硝酸铵,故“母液2”中可回收的主要物质是硝酸铵;硝酸铵含氮元素,可作氮肥。
27.(1)增大反应物的接触面积,使其充分反应
(2)
(3)漏斗
(4)氯氧化钙是微溶物,澄清的石灰水中氢氧化钙浓度比较低,得到碳酸钙的产率低
(5)没有除去过量的氯化钡
【详解】(1)由于反应物之间接触越充分,反应越快,转化率也越高,所以将石灰石粉碎原因是增大反应物的接触面积,使其充分反应;
(2)氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为:;
(3)实验室中过滤操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(4)沉淀步骤中不用澄清石灰水而用石灰乳的原因是氢氧化钙是微溶物,澄清的石灰水中氢氧化钙浓度比较低,得到碳酸钙的产率低,生产效率不高;
(5)上述流程中存在的一处明显缺陷是没有除去过量的氧化钡,制得的氯化钙晶体中混有氯化钡。
28.(1)化学
(2)
(3)
(4)白云石、海水
【详解】(1)由图可知,煅烧窑中,有氧化钙、氧化镁等新物质生成,故白云石发生了化学变化;
(2)反应器中,发生了氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为:;
(3)中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应,氢氧化镁属于碱,盐酸属于酸,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,属于中和反应,该反应的化学方程式为:;
(4)由图可知,白云石煅烧生成氧化镁,海水中的氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁,氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,电解氯化镁生成镁,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,金属镁中的镁元素来源于原料中的白云石、海水。
29. 升高反应温度 在反应过程中不断搅拌 剩余的过氧化氢能分解生成水和氧气,不引进杂质 温度过高过氧化氢容易分解 温度过高氢氧化镍会沉淀 硫酸镍、硫酸钠 碳酸钠溶液,若不再产生沉淀 沉淀恰好完全溶解 出现较多固体时 洗涤 根据镍元素守恒,设利用该废水每个月理论上可以生产出含NiSO4 6H2O 96%的产品质量为x,则
x=170.95kg;
答:利用该废水每个月理论上可以生产出含NiSO4 6H2O 96%的产品170.95kg。
【分析】废渣(除含镍外,还含有Cu、Fe等杂质),在硫酸溶解过滤后除去不溶于硫酸的铜,所以滤液Ⅰ中含有硫酸镍、硫酸亚铁和硫酸,加过氧化氢是将二价铁(硫酸亚铁)氧化成三价铁(硫酸铁),再通过调节PH值3.7~6.9使三价铁以氢氧化物的沉淀而除去,滤液Ⅱ含有硫酸镍、硫酸钠,再加碳酸钠,硫酸镍与碳酸钠反应生成硫酸钠和碳酸镍沉淀,过滤、洗涤,然后与硫酸反应生成硫酸镍。
【详解】(1)能提高废渣浸出率即提高反应速率、或使反应物更充分反应,能提高废渣浸出率的措施有升高反应温度、在反应过程中不断搅拌。
(2)在滤液l中加入6%的H2O2,其作用是将硫酸亚铁在酸性条件下氧化成硫酸铁,用过氧化氢做氧化剂的优点是剩余的过氧化氢能分解生成水和氧气,不引进杂质,Fe与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应方程式;加入过氧化氢要保温一段时间且温度不能过高,原因是温度过高过氧化氢容易分解、温度过高氢氧化镍会沉淀。由以上分析知,加入NaOH调节PH的范围是3.7≤PH<6.9,为了除去溶液中的。
(3)滤液Ⅱ中溶质主要是硫酸镍、硫酸钠。
(4)检验Ni2+已完全沉淀的实验方法是:静置后,向上层清液中加入碳酸钠溶液,若不再产生沉淀,则已经完全沉淀
(5)流程中操作 1 是碳酸镍与稀硫酸反应生成硫酸镍,硫酸不能过量,否则硫酸镍不纯;由NiSO4质量分数随温度变化曲线图知,温度越高越容易得到NiSO4 6H2O;
①过滤,并用蒸馏水洗涤沉淀;
②向沉淀中加稀硫酸,为了得到纯净的硫酸镍,加稀硫酸直至沉淀恰好完全溶解即可;
③将滤液蒸发浓缩,出现较多固体时,趁热过滤;
④洗涤,低温干燥。
(6)见答案。
30. AB Ca(OH)2、CaCO3 蒸发浓缩、冷却结晶
【详解】(1)①化学反应前后元素种类不变,氯化时C12与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2和CaC12,同时还会生成水,化学方程式为。
②A、适当减缓通入Cl2速率,可以使氯气反应时间延长,利于提高转化率,正确;
B、充分搅拌浆料,可使反应物充分接触,利于提高转化率,正确;
C、氢氧化钙微溶于水,加水使Ca(OH)2完全溶解,导致溶液浓度变低,对后续实验不利,错误;
故选AB。
(2)电石渣中碳酸钙不溶于水也没有反应;氢氧化钙微溶于水,生成的Ca(ClO3)2能溶于水且最终转化为氯酸钾,则氯化完成后过滤,滤渣的主要成分为Ca(OH)2、CaCO3。
(3)由若溶液中KClO3的含量为100g L-l,则需要对溶液进行浓缩形成饱和溶液;由图可知,氯酸钾溶解度受温度影响变化最大,且0℃时硝酸钾溶解度远远小于其它物质,故从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶。
31. 粉碎矿石 铁离子能加快反应速率 防止碳酸氢铵受热分解 氨气
【详解】(1)为了提高辉铜矿的浸取效率,可以采取的措施:粉碎矿石(增大接触面积)、提高温度、搅拌等;
(2)浸取时,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,该反应的化学方程式为:;
研究发现若先除铁再浸取,浸取速率明显变慢,其可能原因是:铁离子可加快反应速率;
(3)沉锰温度过高,碳酸氢铵会受热分解,故温度不易过高;
沉锰时,硫酸锰和碳酸氢铵、氨气反应生成碳酸锰和硫酸铵,该反应的化学方程式为:;
(4)由图可知,氨气既是反应物,又是生成物,可以循环利用。
32.(1) 使反应充分,提高原料利用率 6H2O NH4Cl
(2) 二氧化碳/CO2 氢氧化钠#NaOH Ca(OH)2+H2O2+6H2O=CaO2 8H2O 冰水 Ca(OH)2
(3)使CaO2分解
(4)方法2
【详解】(1)方法1中搅拌的目的是:使反应充分,提高原料利用率,因为搅拌可使原料充分混合;依据质量守恒定律可知,化学反应前后原子个数不变,反应前:钙原子1个,氯原子2个,氢原子12个,氮原子2个,氧原子4个;反应后:钙原子1个,氧原子10个,氢原子24个,氮原子2个,氯原子2个;所以反应前少了12个氢原子,6个氧原子;所以化学方程式中缺少了六个水分子,对应化学式是6H2O;NH4Cl既出现在了反应物中,也出现在了生成物中,所以制备过程中除水外可循环使用的物质是NH4Cl;
(2)鸡蛋壳的主要成分是CaCO3,CaCO3在高温的条件下生成CaO和CO2,所以X是CO2;在实验室常用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳,用澄清石灰水来检验二氧化碳;氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和双氧水、水反应生成过氧化钙晶体,则化学方程式为:Ca(OH)2+H2O2+6H2O=CaO2 8H2O;因为反应需控制温度在0~2℃,而冰水混合物的温度是0℃,所以可将反应器放置在冰水中;在化学反应中,反应物不一定会全部转化为生成物,而该反应中只有氢氧化钙是固体反应物,所以获得的CaO2产品中主要含有的固体杂质是Ca(OH)2;
(3)温度过高过氧化钙会分解生成氧化物和氧气,所以温度过高会造成氨水挥发外,还能使CaO2分解;
(4)“绿色化学”一般是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物,方法1中有副产物氯化铵,方法2中没有副产物,所以上述两种方法中生成CaO2 8H2O的反应符合“绿色化学”的是:方法2。
33.(1)过滤
(2)取样,加碱(NaOH)溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
(3)
(4)置换反应
(5)物质循环使用,无废物产生
【详解】(1)由图可知,操作a实现了固液分离,名称是过滤;
(2)由图可知,溶液A中的溶质为硫酸铵,阳离子是铵根离子,铵根离子能与碱反应生成氨气,故检验溶液A中所含主要阳离子的方法为:取样,加碱(NaOH)溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;
(3)碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,故气体Y为二氧化碳,固体B为氧化钙。氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和硫酸铵反应生成硫酸钙、氨气和水,故气体X为氨气,故沉淀池中发生化学反应为硫酸钙、氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸钙和硫酸铵,该反应的化学方程式为:;
(4)该工艺流程中,碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,符合“多变一”的特点,属于化合反应;硫酸铵和氢氧化钙反应生成硫酸钙、氨气和水,硫酸钙、氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸钙和硫酸铵,这两个反应均符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应,故没有涉及置换反应;
(5)由图可知,从绿色化学和资源利用的角度看上述流程的优点为:物质循环使用,无废物产生。
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