2023年中考化学知识点模拟新题专项练习(江苏扬州专用)-20流程题(含解析)

2023年中考化学知识点模拟新题专项练习(江苏扬州专用)-20流程题
一、流程题
1.(2023·江苏扬州·统考二模)氢气是一种可持续研发的新能源和工业原料。
(1)利用太阳能将水转化为氢能是一种理想途径。某种光分解水的过程如图1所示。

①该转化中循环利用的物质有:Fe3O4和___________(填化学式)。
②与电解水相比,该方法的优点是___________。
(2)CH4-H2O催化重整是目前大规模制取H2的重要方法,生产过程中涉及的重要反应有:CH4+H2OCO+3H2,CO+H2OCO2+H2
①向催化重整体系中投入一定量的CaO可提高H2的百分含量,原因是___________。
②如图2所示,投入纳米CaO时,H2的百分含量最大的原因是___________。
(3)根据催化重整原理,计算16.0gCH4完全反应,可得H2质量为___________g。
2.(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)。

3.(2023·江苏扬州·二模)高纯氧化铁(Fe2O3)又称“引火铁”,在现代工业上有广泛应用前景。以下是用赤铁矿(含少量不溶于水的SiO2等)为原料,制备高纯氧化铁的生产流程示意图,请回答相关问题。

【资料卡片】:
① 氨水呈碱性(主要成分NH3 H2O是一种碱);(NH4)2CO3溶液呈碱性,40℃以上易分解。
② FeCO3FeO+CO2↑,4FeO+O2=2Fe2O3
(1)赤铁矿炼铁的方程式为______。
(2)加适量氨水的目的是______。
(3)根据题中信息,加入(NH4)2CO3后,该反应必须控制的条件是______。
(4)滤液Ⅱ中可回收的产品是______(写化学式),该物质的用途是______。
(5)有同学认为可以向滤液Ⅰ中通入CO2和NH3也能实现同样反应。某学习小组利用下图装置模拟此反应。

① 上图A为实验室制备CO2的装置,其药品的最佳选择为______(填序号)。
A.石灰石 B.CaCO3 C.稀盐酸 D.稀硫酸
② B装置为除去二氧化碳中的氯化氢气体,洗气瓶中的试剂X可选择______(填序号)。
A.NaOH溶液 B.饱和NaHCO3溶液 C.AgNO3溶液 D.浓硫酸
③ C装置中长颈漏斗a的作用是______,在其上端需要放一团沾有酸液的棉花团其原因是______,长颈漏斗b的作用是______。
(6)写出在空气中煅烧FeCO3的化学反应方程式______。
(7)该流程中使用稀硫酸的质量分数为19.6%,若用含Fe2O380%的赤铁矿1.5t作为原料,则理论上参加反应的稀硫酸的质量是多少?(写出计算过程)
4.(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。
5.(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
6.(2023·江苏扬州·统考二模)锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物,其中Mn3O4是重要的结构材料。工业上用软锰矿(主要成分为MnO2,含有少量FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质)制备MnO4的流程如图1所示:
已知:①,Fe2+容易被H2O2氧化为Fe3+;
②Mn2+在pH大于6的环境中易形成Mn(OH)2沉淀,有关氢氧化物沉淀pH见表:
氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Mg(OH)2
pH 3.2 5.0 9.8 12.4
(1)酸浸时为了提高浸取率,可采取的措施是_______(只写1个);加氨水调节pH保持在5.5的目的是_______。
(2)用MnF2进行深度除杂的目的是除去MgSO4。发生的反应为复分解反应,则该反应的化学方程式为_______。
(3)“沉淀”时滤液主要成分可以作为常见的固态化肥,则该成分可能为_______(填化学式),在实验室中过滤时玻璃棒的作用是_______。
(4)“氧化”时,Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4,该反应的化学方程式为_______。
(5)通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。 “氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图2所示。通空气8小时左右,所得固体几乎全部为Mn3O4,推出该结论的依据是_______。
(2023·江苏扬州·二模)阅读下列材料,完成下列小题:
今年是侯德榜《纯碱制造》一书出版90周年。侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨气(NH3)为原料制备纯碱,主要流程如图:
晶浆中主要成分为NaHCO3固体以及含有NaCl、NH4Cl的液体;母液主要成分为NaCl、NH4Cl。
7.煅烧炉中发生NaHCO3转化为Na2CO3的反应。该反应的类型为
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
8.母液经分离可得到一种化肥,该化肥属于
A.氮肥 B.磷肥 C.钾肥 D.复合肥
9.下列说法不正确的是
A.溶解池中NaCl溶于水时需适度搅拌 B.碳化塔中应先通入CO2,再通入NH3
C.分离器中得到NaHCO3的操作是过滤 D.流程中可循环利用的物质为C O2、H2O
10.已知NH4Cl、NaC1和NaHCO3三种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.碳化塔中的反应说明NaHCO3的溶解度比NH4Cl溶解度大
B.P点的含义是该温度下两溶液中溶质的质量分数相等
C.20℃时将30gNH4C1加入50g水中,可得到NH4Cl饱和溶液
D.将60℃时这三种物质各自的饱和溶液降温到10℃,析出最多的是NH4Cl晶体
11.(2023·江苏扬州·统考一模)CO2 的捕集与资源化利用是化学研究的热点。
(1)我国科学家李灿院士团队突破了太阳能电解水制取H2和CO2加氢制甲醇(CH3OH)的关键技术(液态太阳燃料技术),技术路线如图-1所示。
①该路线实现了能量间的相互转化,电解水的过程是由电能转化为______(填“化学能”或“太阳能”)。
②氢能存储/CO2加氢反应(催化剂:ZnO-ZrO2、压强:5.0 Mpa、温度:315~ 320°C)的化学方程式为______,每生成1吨甲醇,理论上可减少排放______吨CO2。
③图-1中可循环使用的物质是CO2和______。
(2)捕集燃煤电厂烟气(含有CO2、N2、O2及H2O)中的CO2,并将其甲烷(CH4)化的流程如下。
【资料卡片】
a、MEA水溶液低温可吸收CO2,升高温度可解吸CO2。
b、恒温流化床反应器出口温度高。
①“吸收塔”中电厂烟气从塔底通入,MEA水溶液从塔顶喷淋。这样操作的优点是______,“解吸塔”实现CO2解吸的操作是______。
②“设备A”可实现CH4和H2O气液分离,方法是______。
③根据资料卡片信息及流程,说出一种降低工艺成本的措施:______。
④CO2甲烷化的反应中,=____。
⑤不同制氢工艺碳排放量对比图如图-2所示,采用____(填制氢方式)可以实现碳减排。
12.(2023·江苏扬州·统考一模)化学在氢能源的开发和利用中发挥着不可替代的作用。
Ⅰ.催化重整法制氢:反应过程如下,反应1:CH3OHCO+H2反应2:CO+H2OCO2+H2
(1)反应1中CO和H2的分子个数比为_______。
(2)通过上述两步重整制氢,32g甲醇理论上最终可制得_______g氢气。
Ⅱ.Mg2Cu贮氢:流程如图所示
(3)高温条件下贮氢时反应的化学方程式为_____,贮氢时需要隔绝空气的原因是_____。
(4)释氢过程中,开始时反应速率较快,然后反应速率迅速减小,最终停止,导致较多MgH2剩余。反应速率迅速减小并最终停止的原因是_______。
13.(2023·江苏扬州·统考一模)碱式碳酸铜可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为 Cu2S,含 SiO2及少量 Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如下:
(1)①“浸取”时辉铜矿中的 Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为______。
②某小组测得铜浸取率随 H2O2浓度(mol/L、一种浓度的表示方式)及温度影响的变化曲线如图:
由图 2 可知 H2O2适宜的浓度范围为______(mol/L);由图 2 中的点 a 分析,浸取时Fe2(SO4)3也起到了氧化辉铜矿的作用,其理由是______;图 3 浸取铜较合适的温度是______℃,请分析原因是______。
(2)“除铁”步骤调 pH 可加入下列试剂中的______(填选项字母),该试剂除了调节 pH 外,还具有的优点是______。
a.CuCl2 b.HCl c.CuO
(3)“沉铜”时的反应为:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2 X +CO2↑。X 的化学式是______,“沉铜”后经过滤可得产品 Cu2(OH)2CO3,该操作中所用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、______;得到的产品需用水洗,判断晶体是否洗涤干净的操作是______。
(4)实验时发现,若反应时溶液的 pH 过大,所得产品 Cu2(OH)2CO3的产率偏低,但 Cu元素含量偏大,原因是______;实验时发现,若反应时溶液的温度过高,所得产品Cu2(OH)2CO3的产率偏低,原因是______。
(5)研究发现,制备过程中Na2CO3与CuSO4的投料配比不同,所得产物纯度不同。若以a 表示Na2CO3与CuSO4的投料配比,通过测定固体样品的热重分析曲线(样品质量随温度变化曲线),获得固体残留率可检测样品纯度。
已知:
图4、图5分别是a=0.795和a=0.530时所得固体的热重分析曲线,依据曲线判断制备Cu2(OH)2CO3适宜的a为______(填“0.795”或“0.530”),结合数据分析,说明你选择的理由______。
14.(2023·江苏扬州·一模)以菱镁矿(主要成分为 MgCO3,含少量 FeCO3)为原料制备高纯 MgO,流程如下:
已知:
(1)“溶解”时,MgCO3与稀硫酸反应的化学方程式为______。
(2)“转化”过程中,FeSO4转化率随反应温度的变化关系如图所示。
①40~ 75℃范围内,随着温度的升高,FeSO4转化率增大的原因可能是______。
②温度大于 75℃,随着温度的升高,FeSO4转化率减小。某同学猜想其主要原因是 H2O2 受热分解,请设计实验证明该同学的猜想:______。
(3)“调 pH”时,溶液 pH 不宜过大。其原因除 pH 过大将增加氨水的使用量,还可能的是______。
(4)某兴趣小组探究“煅烧”时 MgSO4与 C 的反应,实验装置如图所示。
①“煅烧”时,装置甲发生了某个反应,该反应生成 3 种氧化物。装置乙中 KMnO4溶液褪色,装置丙中澄清石灰水变浑。装置甲发生反应的化学方程式是______。
②经检验,500℃下加热装置甲中反应后的固体,可得到一种只含硫且相对分子质量为 192 的气体。该气体的化学式是______。
③反应后,测量装置乙溶液中的含量的测定,请补充完整实验方案:取适量反应后装置乙中的液体,______,过滤、______、干燥,得一定质量的 BaSO4沉淀。(须使用的试剂有:BaCl2溶液、蒸馏水)
15.(2023·江苏扬州·统考一模)碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料。工业上用锂辉石精矿(主要成分为Li2O)为原料制备Li2CO3的流程如下图所示。
(1)酸浸前将锂辉石精矿粉碎的目的是_____。酸浸槽中发生反应的化学方程式为_____。
(2)为了探究酸浸槽中的最佳条件,技术人员做了4组实验,酸浸时间4h,其余相关数据见表。
组别 矿酸比 硫酸浓度(%) 温度(℃) 锂元素浸出率(%)
A 1:1 90 100 70.34
B 1:1 98 100 73.89
C 1:1 98 150 78.24
D 1:3 98 200 85.53
①本实验中 _______(填“BC”或“CD”)两组实验对比能说明温度对锂元素的浸出率有影响。
②根据A组和B组实验对比,得出硫酸浓度对锂元素浸出率的影响是:其它条件相同时,______。
(3)反应器中加入饱和K2CO3溶液的目的是_______。
(4)沉锂池中进行的操作名称是_______,该操作用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、_______。所得到的滤液在农业上可用作_______。
(5)根据Li2CO3的溶解度曲线图,分析洗涤槽中应采用的试剂是_______(填“冰水”或“热水”)。
16.(2023·江苏扬州·一模)利用浓厚卤(色泽差、浑浊度高,含氯化镁400g/L~450g/L左右,及少量硫酸镁)为原料制备高纯度食品级氯化镁(MgCl2·6H2O)的工艺流程图如下,回答问题。
【资料卡片】:
①CaSO4·2H2O的溶解度如下表所示:
温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 100
溶解度/g 0.223 0.244 0.255 0.264 0.265 0.244 0.234 0.205
②食品级氯化镁(MgCl2·6H2O)在95℃开始脱水分解。
③镁离子在弱碱性条件下会生成Mg(OH)2沉淀,影响产品色度。
④蒸发温度不同,产品中MgCl2含量不同,当温度选到140℃时,氯化镁含量区域稳定。
(1)脱色时,反应温度对脱色率的影响如图,分析图像可知,_______℃脱色效果最好,温度继续升高,脱色效果降低的原因可能是_______。
(2)脱硫的原理是_____(填化学方程式),使用CaCl2脱硫,会引入少量____杂质。反应温度对脱硫效果的影响如图,当温度在_____℃(填温度区间)时,硫酸根浓度明显下降,原因是____、_____。脱硫时,不使用BaCl2作为脱硫剂的原因除了其污染环境外,还因为____。
(3)调节pH的目的是____。不同的pH条件下溶液呈现出不同的色度,观察图,pH为____时,溶液色度最佳。
(4)“…”为一系列操作,包含_______→冷却结晶→真空抽滤等操作。根据资料卡片,完成空格处的操作。
(5)烘干时,要控制烘箱温度为90℃,温度不宜过高,原因是_______。
(6)为测定产品中的残留率,学习小组准确称取64.000g样品溶于足量水,加入BaCl2溶液至沉淀不再产生,过滤、烘干,得到沉淀0.233g,计算产品中的残留率(写出计算过程)。
17.(2023·江苏扬州·模拟预测)铁黄(FeOOH)不溶于水,可溶于酸,用作黄色涂料。利用硫铁矿烧渣(主要成分为含质量分数为20%的Fe2O3,一定量的FeO以及不溶于酸溶液的固体杂质)制备铁黄(FeOOH)分三步进行:步骤I:精制FeSO4溶液→步骤Ⅱ:制备铁黄(FeOOH)晶种→步骤Ⅲ:制备铁黄(FeOOH)。
步骤I:精制FeSO4溶液,工业流程如图所示:
(1)“酸浸池”,可采取多种措施提高浸出速率,写出其中可能的一项措施:______。
(2)“反应池”主要发生一个化合反应和一个置换反应,其中置换反应方程式为______。
(3)上述过程中一定存在化合价改变的元素有______。
步骤Ⅱ:制备FeOOH晶种。制备晶种的流程如图所示:
(4)“沉淀”时,控制NaOH溶液的用量,使部分FeSO4转化沉淀,反应的化学方程式是______。“反应”过程中,与FeSO4反应的反应物有______,生成物除FeOOH外还有______,反应中溶液pH与反应时间变化关系如图所示。
(5)当洛液pH再次骤降时,应该立即停止通入O2,过滤出FeOOH晶种,其原因是(用化学方程式表达)______。
18.(2023·江苏扬州·模拟预测)碳酸锂(Li2CO3)是制备手机锂电池的重要原料。正衡某化学兴趣小组欲了解工业制锂的主要流程,并设计实验测定碳酸锂粗产品的纯度。
I制备碳酸锂粗产品
工业上以锂辉石精矿(主要成分为Li2O,其余成分不溶于水,也不参与反应)为原料制取Li2CO3,其主要工艺流程如图所示:
提示:①Li2CO3微溶于水,其溶解度随温度的升高而减小。
②反应器中发生的反应的化学方程式:
(1)在投入酸浸槽前,锂辉石需进行粉碎研磨的预处理,其目的是_______。
(2)写出酸浸槽中发生的反应的化学方程式_______。
(3)沉锂池中分离出的滤液中含有的溶质有_______(填化学式)。
(4)沉锂池中分离出的滤渣主要成分是碳酸锂,洗涤时使用热水的原因是_______。
Ⅱ测定碳酸锂粗产品的纯度
为测定碳酸锂粗产品纯度(杂质不溶于水,也不参与反应),小组同学设计了如下实验装置。
查阅资料:碳酸锂与碳酸钙类似,能与稀硫酸发生复分解反应。碱石灰能吸收水和二氧化碳。
操作步骤:
①连接好装置,检查装置的气密性。
②在D中加入10g碳酸锂粗产品。打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间的空气。
③称量F的质量。
④关闭弹簧夹C,慢慢滴加稀硫酸至过量,直至D中无气泡冒出。
⑤再次称量F的质量。
试回答下列问题:
(5)B装置的作用是_______(用方程式表示)
(6)下列各项措施中。能提高测定准确度的是 (填字母)。
A.缓慢滴加稀硫酸 B.在B、D之间增加装有浓硫酸的洗气瓶
C.将E、F装置调换顺序 D.去除G装置
E.在步骤⑤之前,再次打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间的空气
(7)上述操作步骤②中通空气的目的是_______。
(8)若F装置在反应后增重5.28g,则根据该数据计算可知碳酸锂粗产品的纯度为_______。
19.(2023·江苏扬州·模拟预测)氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。工业上用粗铜渣(含CuO、Fe2O3、FeO以及少量不溶性杂所)为原料制取氯化铜(CuC12)的为生产流程如下:
(1)为了提高粗铜渣的利用率,可采取的措施是______。
(2)“盐酸浸出”中发生反应的化学方程式_______(写1个)。铜的浸出率与浸出时间的关系如下图所示,由图可知:最佳浸出时间为____________。
表一:几种离子生成氢氧化物沉淀的pH
开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe3+ 1.1 3.2
Fe2+ 5.8 8.8
Cu2+ 4.7 6.7
(3)“操作1”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______,其中玻璃棒的作用是_____。
(4)依据“表一”分析:“除铁”中加入H2O2的作用是____。在下列试剂中选用适当试剂____(填选项字母)调节pH,调节pH的适宜范围是________。
A.CuSO4 B.CuO C.Cu2(OH)2CO3
(5)“操作2”包含过滤、洗涤滤渣、蒸发等多步实验基本操作,洗涤滤渣的目的是_______,过滤后滤渣为红褐色固体,该滤渣是________。(填化学式)。
(6)若不考虑“调节pH”对流程的影响,欲通过该方法生产CuC1213.5t,理论上至少需要含铜64%的粗铜渣________t。(精确到0.1,写出计算过程)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.(1) FeO 节约能源,环保
(2) 氧化钙能吸收二氧化碳 接触面积更大,反应更充分
(3)0.8
【详解】(1)①由图可知,整个过程中,既有Fe2O3和FeO生成,又需要它们参加反应,则可循环利用的为Fe2O3和FeO。
②与电解法相比,该方法利用太阳能,既能节约化石能源,还环保。
(2)①氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,则一定量的CaO可提高H2的百分含量,原因是氧化钙可吸收二氧化碳。
②纳米氧化钙的接触面积更大,则吸收二氧化碳更多,氢气的百分含量最大。
(3)设16g甲烷完全反应,生成氢气的质量为x,生成一氧化碳的质量为y,则:

解得x=2.8g、y=0.6g
设一氧化碳与水反应生成的氢气的质量为z,则:
解得z=0.2g
则可得到氢气的质量为0.6g+0.2g=0.8g。
2.(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。
3.(1)
(2)除去过量的稀硫酸
(3)反应温度不超过40℃
(4) (NH4)2SO4 作氮肥(化肥)
(5) AC BC 平衡装置内气压 吸收逸出的氨气,防止污染空气 防倒吸
(6)
(7)一氧化碳和氧化铁反应:,铁和稀硫酸反应:,可得关系式:Fe2O3~2Fe~2H2SO4
解:设理论上参加反应的稀硫酸的质量为x
x=7.5t
答:理论上参加反应的稀硫酸的质量为7.5t
【详解】(1)赤铁矿的主要成分是氧化铁,一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(2)加入的稀硫酸过量,氨水能与稀硫酸反应,故加适量氨水的目的是:除去过量的稀硫酸;
(3)(NH4)2CO3溶液呈碱性,40℃以上易分解,故该反应必须控制的条件是:反应温度不超过40℃;
(4)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,碳酸铵和硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁和硫酸铵,故滤液Ⅱ中可回收的产品是:(NH4)2SO4;
硫酸铵含氮一种营养元素,故可作氮肥;
(5)①实验室通常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,不能选择碳酸钙,是防止反应速率过快,不利于收集,不选择稀硫酸,是因为石灰石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在石灰石的表面,阻碍反应的进一步进行。
故选AC;
②A、氢氧化钠能与氯化氢反应生成氯化钠和水,但是氢氧化钠也能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,不但除去了杂质,也除去了原物质,不符合题意;
B、氯化氢溶于水形成盐酸,饱和碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,可除去杂质,符合题意;
C、氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸和硝酸银反应生成氯化银和硝酸,可除去杂质,符合题意;
D、浓硫酸具有吸水性,可用于干燥二氧化碳,但是不能用于除去氯化氢,不符合题意。
故选BC;
③由图可知,该实验向C装置通入二氧化碳和氨气,所以长颈漏斗a的作用是平衡装置内气压,防止气流过大,瓶塞弹出;
因为氨气是碱性气体,具有刺激性气味,污染空气,所以长颈漏斗a处放一团酸液的棉花是为了吸收逸出的氨气,防止污染空气;
长颈漏斗b的作用是:防止反应过程中,装置D中压强减小,引起倒吸,故填:防止倒吸;
(6)在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁,氧气应参与了反应,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Fe、C、O,生成物中含Fe、O,故生成物中还应含碳元素,故还生成了二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(7)见答案。
4.(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。
5.(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。
6.(1) 升高温度(或增大接触面积或加快搅拌速度等) 使铁离子和铝离子转化为沉淀,除去铁离子和铝离子
(2)MnF2+MgSO4=MnSO4+MgF2↓
(3) (NH4)2SO4 引流
(4)6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O
(5)Mn3O4中锰元素的质量分数为72%,通空气8小时左右,固体中锰元素质量分数为72%,故所得固体几乎全部为Mn3O4
【分析】由流程可知,酸浸中二氧化硅不反应,得到含Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+的溶液,滤液中加入过氧化氢在把Fe2+氧化为Fe3+,通入氨气调节pH沉淀Fe3+和Al3+,滤液中加入MnF2得到MgF2沉淀,再加氨水,Mn2+变为Mn(OH)2沉淀,Mn(OH)2在空气中煅烧得到Mn3O4。
【详解】(1)升高温度、增大接触面积或加快搅拌速度等均可增大反应速率;结合表中数据知,加氨水调节pH保持在5.5的目的是使铁离子和铝离子转化为沉淀,除去铁离子和铝离子。
(2)根据复分解反应定义,MnF2和MgSO4相互交换成分,生成硫酸锰和氟化镁沉淀,化学方程式为MnF2+MgSO4=MnSO4+MgF2。
(3)“沉淀”时加入氨水,溶液中含硫酸根离子,故滤液主要成分可以作为常见的固态化肥,则该成分可能为(NH4)2SO4,在实验室中过滤时玻璃棒的作用是引流。
(4)Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4,根据质量守恒定律知,反应前后元素种类不变,则反应还生成水,化学方程式为6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O。
(5)Mn3O4中锰元素的质量分数为,通空气8小时左右,固体中锰元素质量分数为72%,故所得固体几乎全部为Mn3O4。
7.B 8.A 9.B 10.C
【解析】7.碳酸氢钠加热时生成碳酸钠、水和二氧化碳,该反应由一种物质生成三种物质,属于分解反应,故填:B。
8.母液主要成分为NaCl、NH4Cl,其中NH4Cl是一种含氮元素的化肥,属于氮肥,故填:A。
9.A、溶解池中NaCl溶于水时需适度搅拌,可以加快氯化钠的溶解速率,故A不符合题意;
B、氨气极易溶于水,形成碱,二氧化碳与碱性溶液反应,提高二氧化碳的吸收量,所以应先通入氨气,再通入二氧化碳,故B符合题意;
C、分离器中通过过滤得到NaHCO3固体和母液,故C不符合题意;
D、由流程图知,流程中可循环利用的物质为CO2、H2O,故D不符合题意。
故填:B。
10.A、通过碳化塔得到碳酸氢钠固体,说明NaHCO3的溶解度比NH4Cl溶解度小,故A不符合题意;
B、由图知,P点的含义是20℃时氯化钠和氯化铵的溶解度相等,故B不符合题意;
C、由图知,20℃时氯化铵的溶解度为36g,则将30gNH4C1加入50g水中,固体有剩余,可得到NH4Cl饱和溶液,故C符合题意;
D、由于没有说明饱和溶液的质量,无法比较析出晶体的多少,故D不符合题意。
故填:C。
11.(1) 化学能 设可减少二氧化碳的质量为x
答:可减少二氧化碳的质量为1.375t。 H2O
(2) 反应物可充分接触,反应更加充分 升高温度 降低温度 充分利用太阳能升高温度 1:2 风能制氢
【详解】(1)①该路线实现了能量间的相互转化,水电解生成氢气和氧气,电解水的过程是由电能转化为化学能;②二氧化碳和氢气在催化剂:ZnO-ZrO2、压强:5.0 Mpa、温度:315~ 320°C的条件下生成甲醇和水,反应的化学方程式为:,每生成1吨甲醇,理论上可减少排放二氧化碳的质量(解析见答案);③分析可得,图-1中可循环使用的物质是CO2和H2O;
(2)①“吸收塔”中电厂烟气从塔底通入,MEA水溶液从塔顶喷淋,这样操作的优点是使反应物可充分接触,反应更加充分,②“设备A”可通过升高温度,实现CH4和H2O气液分离,③根据资料卡片信息及流程可知,充分利用太阳能升高温度,可以降低工艺成本,④由反应的化学方程式可知,,⑤不同制氢工艺碳排放量对比图如图-2所示,采用风能制氢可以实现碳减排。
12.(1)1:2
(2)4
(3) 高温下,H2不纯爆炸或者Mg2Cu合金被氧化
(4)反应生成的Mg(OH)2难溶于水,覆盖在MgH2的表面,阻碍水与MgH2继续接触反应
【详解】(1)反应1是甲醇在催化下生成一氧化碳和氢气,化学方程式配平后为:,所以CO和H2的分子个数比=1:2。
(2)解:设32g甲醇理论上最终可制得氢气质量为x
(3)由流程图可知,该反应是氢气和Mg2Cu在高温下生成MgCu2和MgH2,化学方程式为:,贮氢时需要隔绝氧气的原因是该反应需要氢气的参与,所以高温下,H2不纯会爆炸,以及氧气会在高温下氧化Mg2Cu合金。
(4)释氢反应中生成的Mg(OH)2难溶于水,会覆盖在MgH2的表面,阻碍水与MgH2继续接触反应,导致反应速率迅速减小,最终停止,从而使较多量的MgH2剩余。
13.(1) 0.1~0.2 H2O2的加入量为0时,铜浸取率约为82% 85 温度过低,反应速率慢;温度过高,会加速H2O2的分解,Cu的浸取率降低
(2) c 不引入新的杂质且增加产品的产率
(3) Na2SO4 玻璃棒 取最后一次洗涤液,向其中加入溶液(BaCl2等溶液亦可),观察有无沉淀产生
(4) 生成沉淀 受热分解
(5) 0.795 依据受热分解的化学方程式,可知:理论上固体残留率=,与图1数据基本一致
【详解】(1)1、三氧化二铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为,故填:;
2、由图 2 可知0.1mol/L~0.2mol/L之间,铜的浸取率相对较高,故 H2O2 适宜的浓度范围为0.1~0.2,故填:0.1~0.2;
3、图 2 中的点 a 分析,H2O2的加入量为0时,铜浸取率约为82%,所以浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用,故填:H2O2的加入量为0时,铜浸取率约为82%,过氧化氢浓度增大浸取率增大;
4、由图3可知85℃时,铜浸取率最高,故填:85;
5、温度过低,反应速率慢;温度过高,会加速H2O2的分解,Cu的浸取率降低,所以85℃,铜浸取率最高,故填:温度过低,反应速率慢;温度过高,会加速H2O2的分解,Cu的浸取率降低;
(2)滤液本来是呈现酸性,将溶液pH值调大才能使铁离子沉淀,所以不能加酸性的氯化铜和盐酸,故“除铁”步骤调 pH 可加入下列试剂中的CuO,还具有优点是不引入新的杂质且增加产品的产率,故填:c;不引入新的杂质且增加产品的产率;
(3)1、根据质量守恒定律化学反应前后原子的种类和个数不变,反应前有2个铜原子、2个硫原子、15个氧原子、4个钠原子、2个碳原子、2个氢原子,反应后有2个铜原子、7个氧原子、2个碳原子、2个氢原子,所以2X中有2个硫原子、8个氧原子、4个钠原子,X中有1个硫原子、4个氧原子、2个钠原子,故X的化学式为,故填:。
2、过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故填:玻璃棒;
3、若晶体洗涤干净,其表面就不会附着生成物硫酸钠,所以判断晶体是否洗涤干净的操作是取最后一次洗涤液,向其中加入溶液(BaCl2等溶液亦可),观察有无沉淀产生,故填:取最后一次洗涤液,向其中加入 溶液(BaCl2等溶液亦可),观察有无沉淀产生;
(4)1、若反应时溶液的 pH 过大,会生成沉淀,使碱式碳酸铜产率降低, Cu元素含量偏大,故填:生成沉淀;
2、若反应时溶液的温度过高,受热会分解,产率偏低,故填:受热分解;
(5)碱式碳酸铜受热分解的质量关系,依据受热分解的化学方程式,理论上固体残留率=,与图1数据基本一致,故填:0.795;依据 受热分解的化学方程式,理论上固体残留率= ,与图1数据基本一致。
14.(1)
(2) 40~ 75℃范围内,温度升高,FeSO4转化的反应速率增大 取 2 份等体积等质量分数的双氧水,将其中一份用 75℃以上水浴加热,观察比较 2 份液体中气泡产生的速率
(3)pH 过大,会生成,导致高纯 MgO 产品产量降低
(4) S6 向其中滴加 BaCl2溶液,至沉淀不再产生为止 用蒸馏水洗涤沉淀 2~3 次
【详解】(1)碳酸镁和稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水,化学方程式为:;
(2)①40~ 75℃范围内,随温度升高,化学反应的速率增大,故答案为:40~ 75℃范围内,温度升高,FeSO4转化的反应速率增大
②要验证温度大于 75℃,随着温度的升高,H2O2 受热分解导致FeSO4转化率减小的猜想,可以设计对比实验:取 2 份等体积等质量分数的双氧水,将其中一份用 75℃以上水浴加热,观察比较 2 份液体中气泡产生的速率;
(3)硫酸铁和硫酸镁都是强酸弱碱盐,硫酸铁的酸性比硫酸镁强,即硫酸铁的pH小于硫酸镁,加入氨水和硫酸铁反应生成硫酸铵和氢氧化铁沉淀,如过量加入氨水会和硫酸镁反应生成硫酸铵和氢氧化镁沉淀,故答案为:pH 过大,会生成,导致高纯 MgO 产品产量降低;
(4)①“煅烧”时,装置甲发生了某个反应,该反应生成 3 种氧化物,二氧化硫可以使装置乙中 KMnO4溶液褪色,二氧化碳可使装置丙中澄清石灰水变浑浊,根据质量守恒定律,第三种氧化物为氧化镁,则装置甲发生反应的化学方程式为:;
②该分子由硫原子构成,硫原子的相对原子质量为32,该分子的相对分子质量为192,则可知,该分子是由6个硫原子构成的,故化学式为:S6;
③测量装置乙溶液中的含量,根据题目给出的试剂,可加入BaCl2溶液,和结合生成BaSO4沉淀,测量BaSO4沉淀的质量,即可计算出的含量,实验方案:取适量反应后装置乙中的液体,向其中滴加BaCl2溶液,至沉淀不再产生为止,过滤得到BaSO4沉淀,BaSO4沉淀上仍有溶液的残留,用蒸馏水洗涤沉淀 2~3 次,干燥后得一定质量的 BaSO4沉淀。
15.(1) 增大反应物之间的接触面积,增大反应速率,使其充分反应
(2) BC 硫酸浓度越高,锂元素的浸出率越高
(3)增大反应物浓度,有利于硫酸锂转化为碳酸锂
(4) 过滤 玻璃棒 钾肥
(5)热水
【详解】(1)酸浸前将锂辉石精矿粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积,增大反应速率,使其充分反应;
酸浸槽中Li2O与硫酸反应生成硫酸锂和水,该反应的化学方程式为;     
(2)①根据控制变量唯一的原则,通过对比实验要探究温度对锂元素的浸出率有影响,保证除了温度不同外,其他条件均相同,故BC两组实验对比能说明温度对锂元素的浸出率有影响;
②根据A组和B组实验对比,变量是硫酸浓度,得出硫酸浓度对锂元素浸出率的影响是:其它条件相同时,硫酸浓度越高,锂元素的浸出率越高;
(3)反应器中加入饱和K2CO3溶液的目的是增大反应物浓度,有利于硫酸锂转化为碳酸锂;
(4)沉锂池中为分离固体和液体的操作,是过滤操作;过滤操作中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒;碳酸钾与硫酸锂反应生成碳酸锂和硫酸钾,然后过滤,得到滤液中含有硫酸钾,硫酸钾中含有钾元素,在农业上可用作钾肥;
(5)根据Li2CO3的溶解度曲线图可知,碳酸锂的溶解度随温度升高而降低,故洗涤槽中应采用的试剂是热水。
16.(1) 40
温度升高,过氧化氢受热分解
(2)
硫酸钙/CaSO4 50~60 CaSO4·2H2O的溶解度较小 温度越高,反应越快 可溶性钡盐有毒,不能用于食品
(3) 镁离子在弱碱性条件下会生成Mg(OH)2沉淀,影响产品色度 3
(4)加热浓缩
(5)食品级氯化镁(MgCl2·6H2O)在95℃开始脱水分解
(6)设产品中硫酸钙的质量为x,则
解得x=0.136g
则其中硫酸根的质量为,则产品中硫酸根的残留率为
答:产品中硫酸根的残留率为0.15%。
【详解】(1)由图可知,40℃时脱色率最高,此时脱色效果最好;
温度继续升高,过氧化氢会在加热条件下生成水和氧气,则脱色效果降低。
(2)由流程可知,氯化钙能与硫酸镁反应生成和氯化镁,根据元素守恒,反应物中还应有水,则反应的化学方程式为;
使用氯化钙脱硫时,溶液中会溶解少量的CaSO4·2H2O,则会引入少量的硫酸钙杂质。
由图可知,当温度在50~60℃时,硫酸根浓度明显下降,可能原因为在此温度间,CaSO4·2H2O的溶解度较小,且温度越高,反应越快。
由于可溶性钡盐有毒,不能应用于食品,则脱硫时,不使用BaCl2作为脱硫剂。
(3)由于镁离子在弱碱性条件下会生成氢氧化镁沉淀,影响产品色度,则应调节pH;
由图可知,pH=3时溶液的色度与标准试样相似,此时溶液色度最佳。
(4)“…”为一系列操作,最终是烘干得到晶体,则操作包括加热浓缩→冷却结晶→真空抽滤等操作。
(5)由于食品级氯化镁(MgCl2·6H2O)在95℃开始脱水分解,则烘干时,要控制烘箱温度为90℃,温度不宜过高。
(6)见答案。
17.(1)将硫铁矿烧渣粉碎
(2)
(3)Fe、H
(4)
氧气、水 硫酸/H2SO4
(5)
【详解】(1)将硫铁矿烧渣粉碎,可以增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,提高浸出速率;
(2)硫铁矿烧渣主要含氧化铁和氧化亚铁,加入硫酸,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,氧化亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水,反应池中加入铁,铁能与过量的硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,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”的反应,属于置换反应,该反应的化学方程式为:;
(3)上述过程中,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,氧化亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水,这两个反应属于复分解反应,不存在元素化合价的改变,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,单质铁中铁元素化合价为0,硫酸中氢元素显+1价,硫酸根离子显-2价,硫酸亚铁中铁元素显+2价,硫酸根离子显-2价,氢气中氢元素化合价为0,故铁元素和氢元素的化合价发生了改变,铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,单质铁中铁元素化合价为0,硫酸铁中铁元素显+3价,硫酸根离子显-2价,硫酸亚铁中铁元素显+2价,硫酸根离子显-2价,铁元素化合价发生了改变,故上述过程中一定存在化合价改变的元素有:Fe、H;
(4)硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠,该反应的化学方程式为:;
根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物中含氢元素,故水参与了反应,由图可知,空气参与了反应,故应是氧气参与了反应,故与硫酸亚铁反应的反应物有:氧气、水;
由图可知,随着反应的进行,pH逐渐减小,说明有酸生成,反应中含硫酸根离子,故应是生成了硫酸,故生成物除FeOOH外,还有硫酸;
(5)由题干信息可知,铁黄(FeOOH)不溶于水,可溶于酸,铁黄中氢元素显+1价,氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得铁元素显+3价,即FeOOH能与硫酸反应生成硫酸铁和水,故当溶液pH再次骤降时,应该立即停止通入O2,过滤出FeOOH晶种,该反应的化学方程式为:。
18.(1)增大反应物的接触面积,使反应更快更充分
(2)Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O
(3)Na2SO4和Na2CO3
(4)温度升高,Li2CO3的溶解度减小,减少溶解损耗,提高产率
(5)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(6)AE
(7)排尽装置中原来含有二氧化碳的空气
(8)88.8%
【详解】(1)反应物的接触面积越大反应速度越快,反应越充分,故在投入酸浸槽前,锂辉石进行粉碎研磨的预处理,其目的是:增大反应物的接触面积,使反应更快更充分。
(2)锂辉石精矿的主要成分为Li2O,其余成分不溶于水,也不参与反应,因此酸浸槽中加入稀硫酸后,氧化锂和稀硫酸反应生成硫酸锂和水,反应的化学方程式为:Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O。
(3)根据资料,反应器中发生反应的化学方程式是:,因为反应生成的Li2CO3微溶于水,所以在沉锂池中以滤渣的形式分离出来。易溶于水的硫酸钠和反应器中加入的过量的碳酸钠溶液存在于沉锂池分离出的滤液中,故沉锂池中分离出的滤液中含有的溶质有硫酸钠和碳酸钠,化学式分别为:Na2SO4和Na2CO3。
(4)因为Li2CO3微溶于水,且溶解度随温度升高而减小,所以洗涤时使用热水的原因是:温度升高,Li2CO3的溶解度减小,减少溶解损耗,提高产率
(5)装置B的作用是除去通入的空气中的二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
(6)A、缓慢滴加稀硫酸,使得生成的二氧化碳气流平稳,有利于F装置将二氧化碳完全吸收,符合题意;
B、在B、D之间增加装有浓硫酸的洗气瓶,对于生成的二氧化碳是否被完全吸收无影响,不符合题意;
C、将E、F装置调换顺序,则F装置吸收的气体为二氧化碳和水蒸气,结果会偏大,不符合题意;
D、去除G装置,则F装置会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,结果会偏大,不符合题意;
E、在步骤⑤之前,再次打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间的去除了二氧化碳的空气,将装置中残留的二氧化碳排入F装置进行吸收,能提高测定准确度,符合题意。
故选:AE。
(7)因为原来装置内含有的空气中存在少量二氧化碳,会影响测定的准确度,所以操作步骤②中通空气的目的是:排尽装置中原来含有二氧化碳的空气。
(8)根据资料,碱石灰能吸收二氧化碳和水,因为反应生成的二氧化碳已经被浓硫酸干燥,所以反应结束后F装置增加的质量就是反应中生成的二氧化碳的质量。F装置在反应后增重5.28g,说明反应中生成二氧化碳的质量为5.28g。
设碳酸锂粗产品中碳酸锂的质量为x。
x=8.88g
碳酸锂粗产品的纯度为:
答:碳酸锂粗产品的纯度为88.8%。
19.(1)增加反应时间
(2) 、、 24h
(3) 漏斗 引流
(4) 把Fe2+氧化为Fe3+ BC 3. 2至4. 7
(5) 洗掉残留在滤渣表面的杂质离子 Fe(OH)3
(6)10.0
解:设粗铜渣质量为x,根据质量守恒,x×64%=13.5t× ,x=10.0t,故填:10.0。
【详解】(1)根据图示分析可知,为了提高粗铜渣的利用率,可采取的措施是增加反应时间,故填:增加反应时间。
(2)CuO在“盐酸浸出”中和稀盐酸反应生成氯化铜和水,氧化铁和稀盐酸生成氯化铁和水,氧化亚铁和稀盐酸生成氯化亚铁和水,反应方程式为、、 ,根据图象知,随着浸出时间的增加,Cu的浸出率相应的增加,浸出时间超过24h后,Cu的浸出率变化不明显,可知:最佳浸出时间为24h,故填:、、;24h。
(3)操作1是分离固体和液体,是过滤操作,过滤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,其中玻璃棒的作用是引流,故填:漏斗;引流。
(4)H2O2有强氧化性,能把Fe2+氧化为Fe3+;调节溶液pH值时加入的物质能和氢离子反应且不能引进新的杂质,A能引进杂质,只有BC能和氢离子反应且不引进杂质,故选:BC;根据Fe3+完全转化为沉淀时的pH可知,pH在3. 2至4. 7时Fe3+完全转化为沉淀且铜离子不沉淀;故填:把Fe2+氧化为Fe3+;BC;3. 2至4. 7。
(5)操作2”包含过滤、洗涤滤渣、蒸发等多步实验基本操作,洗涤滤渣的目的是洗掉残留在滤渣表面的杂质离子,过滤后滤渣为红褐色固体,该滤渣是氢氧化铁,故填:洗掉残留在滤渣表面的杂质离子;Fe(OH)3。
(6)见答案
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页

延伸阅读:

标签:

上一篇:2023年中考化学知识点模拟新题专项练习(江苏扬州专用)-16化学物质与健康(含解析)

下一篇:2023年广东省汕头市澄海区中考二模化学试题(无答案)