九年级化学上册常见流程题集锦
1.在实验室模拟自来水厂的净水过程,将浑浊的细河水最终制成自来水。实验流程如下图所示:
(1)静置沉淀和过滤操作的目的是除去 杂质(填“可溶性”或“不溶性”)。
(2)加入的物质x有吸附作用,物质x是 。
(3)取少量液体C于试管中,滴加 ,振荡。观察到有较多浮渣产生,说明该液体是硬水。
【答案】(1)不溶性
(2)活性炭
(3)肥皂水
【详解】(1)静置沉淀可以让密度大于水的杂质沉降,过滤可以除去沉降的杂质,将固体和液体分离,故静置沉淀和过滤操作的目的是除去不溶性杂质。
(2)液体B中加入物质x是吸附水中的色素和异味,活性炭具有吸附性,故加入的物质x有吸附作用,物质x是活性炭。
(3)水中加入肥皂水,振荡,产生较多泡沫,较少浮渣的是软水,产生较少泡沫,较多浮渣的是硬水,则取少量液体C于试管中,滴加肥皂水,振荡。观察到有较多浮渣产生,说明该液体是硬水。
2.臭氧(O3)可用于医用消毒,生产臭氧的主要过程如下。
(1)从微粒的角度解释,O2与O3化学性质不同的原因是 。
(2)Ⅰ中发生反应的化学方程式是 。
(3)Ⅱ中发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
【答案】 分子种类不同 物理
【详解】(1)分子是保持化学性质的最小微粒,O2由氧气分子构成,O3由臭氧分子构成,构成两物质的分子不同,化学性质也就不同,故填:分子种类不同。
(2)O2在放电条件下生成O3,反应方程式为:。
(3)过程Ⅱ中是将O2与O3进行分离,没有生成新物质,属于物理变化,故填:“物理”。
3.利用太阳能可以推进节能减排。晶体硅是制造太阳能电池的重要原料。如图是工业上以石英砂()为主要原料制取纯硅的一种方法,请回答下列问题(备注:粗硅中的主要成分是硅,单质硅的化学式为Si)。
(1)写出流程中一种氧化物的名称 。
(2)写出步骤②中发生反应的化学方程式 。
(3)步骤②要隔绝空气,因与混合高温下可能发生燃烧而引起爆炸,写出氢气燃烧的化学方程式 。
(4)副产品CO直接排放会污染空气,工业上可以将之回收用来 。
【答案】 二氧化硅(或一氧化碳) 冶炼金属(或气体燃料)
【详解】(1)氧化物是两种元素组成且其一为氧元素的化合物,所以流程中氧化物为二氧化硅或者一氧化碳。
(2)步骤②中是 SiCl4和H2在高温下生成Si和HCl,对应的化学方程式 SiCl4+2H2Si+4HCl。
(3)步骤②要隔绝空气,因H2与O2混合高温下可能发生燃烧而引起爆炸,氢气燃烧的化学方程式 2H2+O22H2O。
(4)副产品CO直接排放会污染空气,一氧化碳具有可燃性和还原性,所以工业上可以将之回收用来 冶炼金属或者做气体燃料。
故答案为
(1)二氧化硅或者一氧化碳。
(2)SiCl4+2H2Si+4HCl。
(3)2H2+O22H2O。
(4)冶炼金属或者做气体燃料。
4.中国将力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,其中如何把空气中过多的二氧化碳吸收或转化是科学研究的重要课题。
(1)若甲为单质,自然界通过光合作用完成转化I,则甲为 ,转化Ⅱ反应的化学方程式为 ,二氧化碳与单质 发生化合反应,完成转化Ⅲ。
(2)转化IV在解决温室效应的同时,还能够 ,甲醇燃烧的化学方程式为 。
(3)低碳生活,从我做起。写出一种属于“低碳”生活方式的做法 。
【答案】(1) 氧气/O2 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 碳/C
(2) 解决燃料短缺 2CH3OH+3O2 2CO2+4H2O
(3)不用一次性木筷(合理即可)
【详解】(1)光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成葡萄糖,同时释放氧气的过程,若甲为单质,则甲为氧气;
转化Ⅱ可以是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:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
转化Ⅲ可以是二氧化碳和单质碳(或C)在高温的条件下生成一氧化碳;
(2)转化Ⅳ生成汽油、甲醇等燃料,所以转化Ⅳ在解决温室效应的同时,还能够解决燃料短缺;甲醇完全燃烧会生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为2CH3OH+3O2 2CO2+4H2O;
(3)低碳是指较低的二氧化碳排放,属于“低碳”生活方式的做法有:不用一次性木筷(合理即可)。
5.如图是以空气等为原料合成尿素【CO(NH2)2】的流程。请按要求回答相关问题:
(1)图中分离空气的过程属于 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)空气中含有的少量稀有气体的化学性质 (填“活泼”或“稳定”)。
(3)由CH4在该流程中的作用表明:化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有 变化(填“能量”或“元素种类”)。
(4)根据流程写出NH3合成尿素的化学方程式 。
【答案】(1)物理
(2)稳定
(3)能量
(4)CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O
【详解】(1)分离空气的过程中没有生成新物质,故属于物理变化;
(2)稀有气体被称为惰性气体,它们的化学性质稳定;
(3)化学反应中物质发生了变化,同时也会有能量的变化;
(4)氨气和二氧化碳在低温低压的条件下反应生成尿素和水,化学方程式为。
6.今年国庆假期,小美从邕江带回一瓶浑浊的河水,她在化学实验室模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水,流程如图所示:
(1)操作①的名称是 ,实验室进行该操作时需要用到的仪器为铁架台、烧杯、玻璃棒和 。
(2)操作②主要是利用活性炭的 性除去一些异味和色素。
(3)取少量液体D于试管中,加入少量肥皂水,振荡,发现有较多浮渣产生,说明液体D是 (填“硬水”或“软水”),生活中通过 可以降低水的硬度。
(4)请你列举一条有利于保护水资源的做法 。
【答案】 过滤 漏斗 吸附 硬水 煮沸 废水处理达标后排放
【详解】(1)操作①将难溶性固体与液体进行了分离,能够分离难溶性固体与液体的操作是过滤,故填过滤;
过滤时用到的仪器有铁架台、烧杯、漏斗和玻璃棒,故填漏斗。
(2)活性炭具有吸附性,能够吸附水中的色素和异味,可以用来净化水,故填吸附。
(3)硬水遇到肥皂水会产生较多的浮渣,软水遇到肥皂水产生泡沫,所以液体D为硬水,故填硬水;
煮沸能够将水中的部分可溶性钙镁化合物转化为难溶性固体从水中沉降下来,从而降低水的硬度,所以生活中可以通过煮沸来降低水的硬度,故填煮沸。
(4)废水处理达标后排放能够避免废水污染水体,从而达到保护水资源的目的,故填废水处理达标后排放。
7.硅是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料.利用石英砂(主要成分为二氧化硅)生产高纯硅的流程图如图(整个制备过程必须达到无水、无氧气).请回答:
(1)二氧化硅中硅元素的化合价是 .
(2)该流程中无氧气的原因可能是 .
(3)以上流程中,可循环使用的物质是 .
【答案】 +4/+4价 防止氢气与氧气混合高温时发生爆炸,同时防止硅被氧化 氯化氢/HCl
【详解】(1)化合物中氧元素显﹣2价,设硅元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:x+(﹣2)×2=0,则x=+4价。
(2)由生产高纯硅的流程图,过程中使用了氢气,氢气具有可燃性,与氧气混合在加热时易发生爆炸,且硅在高温条件下能与氧气反应生成二氧化硅,故该流程中无氧气的原因可能是防止发生爆炸,防止硅被氧化。
(3)氢气与SiHCl3反应生成高纯硅和M,由质量守恒定律反应前后元素种类不变可知,该物质中含有氢、氯元素为氯化氢。既是反应物,也是生成物的物质可以循环使用,则生产过程中可循环使用的物质是HCl。
8.空气是宝贵的自然资源,利用氢气(H2)和空气中分离出的氮气(N2)可以合成氨气(NH3)。下列是合成氨的工艺流程图:
(1)食品包装中充氮气能防腐,原因是 。工业上用分离液态空气的方法获得氮气,将空气液化后再气化,首先分离出 。
(查阅资料:N2、O2的沸点分别为-195.8℃和-183℃)
(2)用焦炭(主要成分是碳)和水蒸气在高温条件下反应可制得氢气和另一种常温下为气态的有毒物质,写出该反应的化学方程式 ,反应类型 。
(3)合成氨的工艺流程中,H2和N2反应生成NH3的化学方程式为 。合成氨气中混有H2和N2,提纯NH3时将分离出的N2、H2送回合成塔的目的是 。
①充分利用原料 ②防止氮气、氢气污染空气
【答案】 氮气的化学性质不活泼 氮气 置换反应 ①
【详解】(1)氮气的化学性质不活泼,食品包装中充氮气能防腐;空气液化后再升温气化,由于N2的沸点比O2的低,先达到氮气的沸点,首先分离出氮气;
(2)该反应的反应物为碳和水,包含C、H、O三种元素,生成物中的常温下为气态的有毒物质为CO,碳和水在高温下反应生成氢气和一氧化碳,化学方程式为:
,由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应,该反应属于置换反应;
(3)H2和N2在催化剂高温高压下反应生成NH3,化学方程式为:
,提纯NH3时将分离出的N2、H2送回合成塔,可以充分利用原料,氮气、氢气不会污染空气,空气中原本就包含氮气、氢气,故选①。
9.工业上利用铁的氧化物在高温条件下循环裂解水制氢气的流程如图所示。
(1)反应Ⅱ中,化合价发生改变的元素是 。
(2)反应Ⅲ中,发生的化学反应属于基本反应类型中的 反应。
【答案】 铁、氢(Fe、H) 化合
【详解】(1)反应Ⅱ中氧化亚铁和水,生成了氢气和四氧化三铁,氢元素由+1价变为0价,铁元素由+2价部分变为+3价,故填:铁、氢(Fe、H)。
(2)反应Ⅲ中,碳和二氧化碳生成了一氧化碳,符合“多变一”特点属于化合反应,故填:化合。
10.近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)该过程实现了将太阳能转化为热能、化学能,最终转化为 。
(2)反应I属于基本反应类型中的 。
(3)反应II中化合价发生变化的元素是 。
(4)反应Ⅲ是在点燃条件完成的,化学方程式为: 。
【答案】 电能 分解反应 S S+O2SO2
【详解】(1)由流程图可知太阳能最后转化成了电能。
(2)反应1由硫酸反应后生成三个物质氧气、二氧化硫和水,属于四大基本反应中的分解反应。
(3)反应Ⅱ中根据流程图的箭头,生成了硫单质,单质在化学反应前后化合价改变,氢元素和氧元素反应前后化合价没有改变,所以化合价发生变化的元素是S元素。
(4)反应Ⅲ根据流程图可知化学方程式为:S+O2SO2。
【点睛】由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫分解反应。
11.氢氧化钙 [Ca(OH)2] 是重要的建筑材料,工业上常以石灰石(主要成分为CaCO3)为原料生产氢氧化钙,主要流程如下:
(1)氢氧化钙[Ca(OH)2]的组成元素中,属于金属元素的是 。
(2)粉碎石灰石的目的是 。
(3)煅烧炉中,发生的反应为CaCO3CaO + CO2↑,此反应属于基本反应类型中 反应。
(4)消化池中发生的反应为CaO +H2O = Ca(OH)2 ,若56t CaO参加反应,可产生的Ca(OH)2 质量为 t。
【答案】 钙元素(Ca) 增大反应物的受热面积,使反应更充分 分解 74
【详解】(1)氢氧化钙[Ca(OH)2]的组成元素中,属于金属元素的是:钙元素。
(2)粉碎石灰石的目的是:增大反应物的受热面积,使反应更充分;
(3)该反应中反应物为一种,生成物为两种,属于分解反应;
(4)设生成氢氧化钙的质量为x:
x=74t
12.自来水厂净水过程和目前许多学校安装直饮水机的主要流程分别如图1、图2所示。结合流程图回答下列问题。
(1)图1中操作X的名称是 ,絮凝剂明矾的作用是 。
(2)图2中③的作用是______(填序号)。
A.杀菌消毒 B.吸附杂质 C.蒸馏
(3)图2中超滤膜是一种能将肉眼看不见的粒子型杂质滤去的有机高分子材料。此时的超滤膜相当于实验室中的 (填一种实验用品的名称)。
(4)由直饮水机获得的直饮水、开水和温开水均属于 (选填“混合物"或"纯净物"),其中硬度最大的可能是 (填“直饮水”、“开水”或“温开水”)。
【答案】(1) 过滤 吸附杂质使其沉降
(2)A
(3)过滤
(4) 混合物 直饮水
【详解】(1)图1中操作X是将泥沙和水分离开,操作的名称是过滤,絮凝剂明矾的作用是吸附水中的不溶性杂质,使水中的不溶性杂质和明矾一起沉降;
(2)图2中③是紫外灯管照射可以杀灭水中的病菌,可以杀菌消毒,故选:A;
(3)超滤膜是一种能将肉眼看不见的微粒型杂质滤去的有机高分子材料。此时的超滤膜相当于实验室中的过滤;
(4)由直饮水机获得的直饮水、开水和温开水中均含有水、可溶性杂质等多种物质,均属于混合物,加热煮沸可以降低水的硬度,所以其中硬度最大的可能是直饮水。
13.下图是以空气和其它原料合成氮肥(NH4NO3)的工业流程,回答下列问题:
(1)空气中氧气的体积分数是 ;
(2)步骤①中发生的是 (填“物理”或“化学”)变化;
(3)步骤③中发生反应的化学方程式为 ;
(4)如图是化肥硝酸铵包装袋上的部分说明,硝酸铵应具有的性质是 (填字母)。
A 易溶于水 B 受热易分解 C 熔点高
【答案】 21% 物理 4NH3+5O24NO+6H2O A、B
【详解】(1)氧气占空气总体积的21%;
(2)从空气中分离出原有的氮气和氧气是利用二者的沸点不同,没有产生新的物质,发生的是物理变化;
(3)由题意可知,步骤③是氨气和氧气在催化剂加热的条件下生成一氧化氮和水,化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(4)硝酸铵应密封保存并且防潮,说明硝酸铵易溶于水,应该防晒隔热,说明硝酸铵受热易分解。
14.硫酸(H2SO4)是一种重要的化工原料。模拟工业制取硫酸的主要流程如下图。
(1)上图涉及的含硫物质中,属于氧化物的是 (写出一种即可)。
(2)从元素守恒的角度推断,接触室中和SO2发生反应的不是N2,理由是 。
(3)吸收塔中的反应所属的基本反应类型是 。
【答案】(1)二氧化硫或三氧化硫
(2)根据质量守恒定律, 化学反应前后,元素的种类不变,生成物中不含氮元素
(3)化合反应
【详解】(1)由图可知,上述涉及的含硫物质为硫、二氧化硫、三氧化硫、硫酸,硫是由硫元素组成的纯净物,属于单质;二氧化硫和三氧化硫均是由S、O元素组成的化合物,属于氧化物;硫酸是由H、S、O三种元素组成,不属于氧化物,故填:二氧化硫或三氧化硫;
(2)根据质量守恒定律, 化学反应前后,元素的种类不变,生成物中不含氮元素,故接触室中和二氧化硫发生反应的不是氮气;
(3)吸收塔中的反应为三氧化硫和水反应生成硫酸,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应。
15.“5G”改变生活,中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅,如图是一种制备高纯硅的工艺流程图:
(1)反应Ⅰ:镁在反应中作 (填“催化剂”或“反应物”);
(2)操作Ⅰ:操作名称是 ;
(3)反应Ⅱ:发生反应的化学方程式为 ;该反应要在无氧气的环境中进行,原因是 (答出一种即可);
(4)上述已知生产流程中,可以循环利用的物质是 。
【答案】(1)反应物
(2)过滤
(3)
防止氢气与氧气混合,高温时引起爆炸
(4)氯化氢/HCl
【详解】(1)反应Ⅰ中镁和二氧化硅在高温条件下反应生成了氧化镁和硅,镁在反应中作反应物;
(2)操作Ⅰ能将固液分开,名称是过滤;
(3)反应Ⅱ是H2和SiCl4在高温下生成Si和HCl,对应的化学方程式为:;
氢气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到高温,容易发生爆炸,故该反应要在无氧环境中进行,原因是防止氢气与氧气混合,高温时引起爆炸;
(4)由图可知,HCl既是反应物,又是生成物,可以循环利用。
16.废干电池内的黑色固体含有MnO2、ZnCl2、NH4Cl、C(少量)等物质。化学小组欲通过以下流程,分离并回收部分物质。回答相关问题:(ZnCl2、NH4Cl溶于水)
(1)玻璃棒在操作I中的作用: 。
(2)过滤后,滤液C仍然浑浊,则造成浑浊的原因可能是 (填编号)。
A 滤纸破损
B 过滤过程中滤液的液面超过了滤纸的边缘
C 烧杯不干净
D 滤液C中的物质相互反应
(3)固体B常用作催化剂,则B是 (填化学式),写出在空气中灼烧A时发生反应的化学方程式: ,反应类型是 (填基本反应类型)
【答案】 搅拌加速溶解 ABC MnO2 C+O2CO2 化合反应
【详解】(1)操作I是溶解固体的操作,所以玻璃棒起搅拌加速溶解作用,故答案为:搅拌加速溶解.
(2)A、若滤纸破损,液体会不经过滤纸而直接流入接受滤液的烧杯中,造成滤液仍浑浊.
B、若滤液的液面超过了滤纸的边缘,则液体就从滤纸和漏斗的空隙中流过,造成滤液仍浑浊.
C、接收滤液的烧杯不干净也会造成滤液浑浊.
D、滤液C中的物质根本不会反应,若会反应在过滤前早就反应了.
故答案为:ABC
(3)因为MnO2和C不溶于水,所以固体A是MnO2和C的混合物,再灼烧时,C会与空气中的氧气反应生成CO2,即,反应为多变一,化合反应;最后剩下的是MnO2.
故答案为:MnO2;,化合反应。
17.小兰同学去浮龙湖游玩时,用瓶装了一些湖水带回实验室,在老师的指导下按下列流程进行实验,制取蒸馏水。请回答下列问题
(1)在水样中加入明矾静置后过滤,在实验室里,过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ;在过滤操作中玻璃棒的作用: 。
(2)小兰发现滤液仍然浑浊,可能的原因是 (写一条)
(3)向滤液中加入活性炭,利用其 性,除去水样中的色素和异味。
(4)消毒剂高铁酸钠(Na2FeO4)集氧化、吸附、凝聚、杀菌等功能于一体,目前被广泛应用于自来水净化。高铁酸钠中铁元素的化合价为 。
(5)爱护水资源从我做起,下列做法不可行的有 (填序号)
A 洗脸、刷牙、洗澡时随时关闭水龙头 B 用洗菜、洗衣的水冲厕所、拖地板
C 将生活废水排入河流 D 合理使用化肥和农药
【答案】 漏斗 引流 滤纸破损 吸附 +6 C
【详解】(1)过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;在过滤操作中玻璃棒的起到的是引流的作用,故填:漏斗;引流。
(2)滤液仍然浑浊的可能原因是滤纸破损,故填:滤纸破损;
(3)向滤液中加入活性炭,利用其吸附性,可以除去水样中的色素和异味,故填:吸附。
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)中钠元素为+1价,氧元素为﹣2价,设铁元素的化合价为x,则有:(+1)×2+x+(﹣2)×4=0,x=+6,故填:+6。
(5)A.洗脸、刷牙、洗澡时随时关闭水龙头能节约用水;
B.用洗菜、洗衣的水冲厕所、拖地板能节约用水;
C.将生活废水排入河流不能节约用水;
D.合理使用化肥和农药能节约用水;
故填:C。
18.高锰酸钾(KMnO4)是一种重要的化工产品,在化学、生产、生活中都有重要的用途。某工厂生产高锰酸钾的流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)“Ⅰ混合加热”步骤发生的主要是 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)请将“Ⅱ氧化反应”步骤发生反应的文字表达式补充完整: +二氧化锰+氢氧化钾 +水
(3)生产流程中可循环利用的物质(除水外)是 (写名称)。
(4)高锰酸钾性质延伸【查阅资料】高锰酸钾溶液有腐蚀性。
【进行实验】实验:将新鲜鸡皮在相同体积不同浓度的高锰酸钾溶液中浸泡相同时间,现象如表。
KMnO4溶液浓度 0.002% 0.01% 0.1% 1%
鸡皮的变化 无明显变化 边缘部分变为棕黄色 全部变为棕色 全部变为黑色
实验的结论是: 。
【答案】(1)物理
(2) 氧气 锰酸钾
(3)氢氧化钾
(4)高锰酸钾浓度越大,腐蚀性越强
【详解】(1)“Ⅰ混合加热”过程中没有生成新物质,发生的主要是物理变化。
(2)“Ⅱ氧化反应”过程中,空气中的氧气参加反应,即氧气和二氧化锰、氢氧化钾反应生成锰酸钾和水。
(3)循环使用的物质即是反应物与生成物中都具有的物质,反应物与生成物中均含有氢氧化钾,是循环使用的物质。
(4)通过实验1观察到,高锰酸钾浓度越高,鸡皮染上的颜色越深,因此得到的结论是高锰酸钾浓度越大,腐蚀性越强。
19.工业合成氨与制备硝酸可联合生产,流程示意图如下。
请回答下列问题:
(1)、进入装置①中,在高温、高压以及催化剂条件下合成氨气,该反应的化学方程式为 。
(2)装置②中的反应机理如下图。结合该图说明催化剂的作用及其在化学反应前后的情况分别是 , 。
(3)NO和进入装置③,被吸收生成硝酸,该反应的化学方程式为 。
(4)该流程排放的尾气含有氮的氧化物,若直接排放,会带来的环境污染有 (写一条)。
【答案】 改变化学反应速率 本身的质量和化学性质都没有发生变化 酸雨(或“光化学烟雾”)
【详解】(1)工业上可以由N2和H2在高温高压以及催化剂的条件下合成,即;
(2)结合该图可知催化剂的作用是改变化学反应速率,催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质都没有发生变化;
(3)一氧化氮和氧气及水反应生成硝酸,化学方程式为:;
(4)氮的氧化物,若直接排放,会造成空气的污染,形成酸雨。
20.“嫦娥五号”带回的月壤中含有大量的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)。科学家设想的有关人类利用月壤资源的流程图如下:
(1)步骤I中获得的金属单质有Ti和 ,判断依据是 。实验前将钛铁矿粉碎的目的是 。
(2)步骤I中产生的氢气还可用作清洁能源,但在点燃氢气前,一定要 。
(3)步骤II中发生反应的化学方程式为 。
(4)上述流程中可循环使用的物质是 。
【答案】(1) 铁/Fe 质量守恒定律 增大接触面积,加快反应速率
(2)检验氢气纯度
(3)
(4)氢气或H2、甲烷或CH4
【详解】(1)钛铁矿(主要成分为FeTiO3)和甲烷反应生成金属单质和一氧化碳和氢气,依据质量守恒定律,应前后元素种类不变,则金属单质为Ti和Fe,依据为质量守恒定律;实验前将钛铁矿粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率;故填:铁或Fe;质量守恒定律;增大接触面积,加快反应速率;
(2)氢气具有可燃性,点燃氢气前,一定要检验氢气纯度,防止氢气不纯发生爆炸;故填:检验氢气纯度;
(3)步骤Ⅱ中发生反应为一氧化碳和氢气在一定条件下生成甲烷和水,反应的化学方程式为 ;故填:;
(4)由图可知,氢气和甲烷既是反应物又是生成物,故可循环使用的物质是氢气和甲烷;故填:氢气或H2;甲烷或CH4。
21.火箭飞船少给空间站送1Kg水,可节约发射成本40万元。中国空间站生命保障系统实现了氧气和水的再生,极大降低了发射成本,如图为生命保障系统示意图。
(1)废水再生系统有过滤、吸附、消毒、蒸馏等净水步骤,过滤能除去水中的杂质的类型是 ,活性炭能除去水中的色素和异味物质,是因为它具有 的结构。水的净化程度最高的步骤是 。
(2)空调抽湿冷凝可以回收宇航员呼出的水蒸气。此过程中发生变化的是___________(填标号)。
A.分子种类 B.分子数目 C.分子大小 D.分子间隔
(3)电解制氧系统中的催化剂加快了制氧速率,制氧反应的化学方程式为 。
(4)短期飞行的载人航天器通常采用氢氧化锂(LiOH)吸收CO2,LiOH与NaOH化学性质相似。结合表分析,载人航天器选用LiOH的主要原因是 。
相对分子质量 24 40
价格(元/kg) 500 5
(5)CO2去除系统中的还原子系统,在300—400℃时,将CO2转化为H2O回收再利用。如图是反应的微观示意图,关于该反应的说法正确的是___________(填标号)。
A.属于复分解反应 B.每转化44gCO2生成36gH2O
C.反应中的最小微粒是氢分子 D.能将氧元素全部回收再利用
【答案】(1) 不溶性固体 疏松多孔 蒸馏
(2)D
(3)
(4)吸收等质量二氧化碳需要氢氧化锂的质量少
(5)BD
【详解】(1)过滤是分离不溶性固体和液体的操作,故过滤能除去水中的杂质的类型是不溶性固体;活性炭具有疏松多孔的结构,表面积很大,吸附能力很强,活性炭能除去水中的色素和异味;蒸馏得到的水为纯水,所以蒸馏的净化程度最高。
(2)水蒸气冷凝变成液态水,此过程中发生变化的是水分子之间间隔变小了,故选D。
(3)电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为。
(4)由表格看出,LiOH的相对分子质量小于NaOH,故吸收等质量二氧化碳需要氢氧化锂的质量少,这样可以减小航天器的载重。
(5)由反应的微观示意图可知,二氧化碳和氢气在催化剂催化作用下生成水和甲烷,反应的化学方程式为。
A、复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,而该反应的反应物为一种单质和一种化合物,错误;
B、由反应的化学方程式看出,44份质量的CO2转化可生成36份质量的H2O,正确;
C、根据质量守恒定律,反应中的最小微粒是氢原子、碳原子、氧原子,错误;
D、氧元素全部转移到水中,正确。
故选BD。
22.地球上的水资源丰富,提高水资源的综合利用非常有必要。下图是利用太阳能分解水的工艺流程:
(1)可循环利用的物质有H2O、HI、 、 和H2SO4。
(2)反应II和反应III都是分解反应,物质X是 。反应II的化学方程式为 。
(3)利用太阳能分解水,理论上每生成32gO2同时生成H2的质量为 g。
(4)反应I消耗水的质量 (填“>”、“=”或“<”)反应III生成水的质量。
【答案】(1) I2 SO2
(2) 氢气/H2
(3)4
(4)>
【详解】(1)可循环利用的物质既是反应物,又是生成物,故由图可知,可循环利用的物质有H2O、HI、I2、SO2和H2SO4。
(2)反应II和反应III都是分解反应,反应II是HI在太阳能作用下生成碘和X,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H、I,生成物中含I,故生成物中还应含氢元素,所以物质X是氢气,该反应化学方程式:。
(3)由图可知,该反应的总反应式为:
解:设利用太阳能分解水,理论上每生成32gO2同时生成H2的质量为
x=4g
故生成氢气的质量为4g;
(4)反应I为碘、二氧化硫、水反应生成硫酸和HI,即,反应III为硫酸分解生成二氧化硫、水和氧气,即,由化学方程式可知,反应I中的氢元素一部分转化到了HI中,一部分转化到了硫酸中,而反应III中硫酸中的氢元素完全转化到了水中,故反应I消耗水的质量>反应III生成水的质量。
23.利用空气制取氮肥的主要流程如图:
(1)过程Ⅰ是利用空气中各成分的沸点不同,分离得到氮气,该过程发生的是 变化(选填“物理”或“化学”)。
(2)过程Ⅱ中,氮气和氢气反应生成氨气,该反应为 反应(填基本反应类型名称)。
(3)过程Ⅳ发生反应的微观示意图如图:
过程Ⅳ发生反应的化学方程式为 。
(4)过程Ⅲ中发生的反应为氨气和氧气在催化剂、加热条件下反应生成一氧化氮气体和另一种氧化物W,该反应的化学方程式为 ,并列式计算当有20.4t氨气参加反应时理论上生成的一氧化氮的质量。
【答案】(1)物理 (2)化合 (3)2NO+O22NO2
(4)4NH3+5O24NO+6H2O 36t
设生成一氧化氮的质量为x,
4NH3+5O24NO+6H2O
68 120
20.4t x
x=36t。
答:理论上生成的一氧化氮的质量为36t。
【详解】(1)过程Ⅰ是利用空气中各成分的沸点不同,分离得到氮气的过程中没有新物质生成,属于物理变化;
(2)过程Ⅱ中,氮气和氢气反应生成氨气,该反应属于化合反应;
(3)过程Ⅳ发生的反应是一氧化氮和氧气在点燃的条件下生成二氧化氮,化学方程式为:2NO+O22NO2;
(4)氨气和氧气在催化剂、加热条件下反应生成一氧化氮气体和水,化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O。计算过程见答案。
24.下图是富集二氧化碳并合成乙醇的转化过程。
(1)分解池内发生的反应为 2KHCO3K2CO3 + CO2↑ + H2O,通入高温水蒸气的目的是 。
(2)分解池内产生的 X 可循环利用,X 是 。
(3)配平合成塔内反应的化学方程式:2CO2+ H2C2H5OH+ H2O。
【答案】 加热使碳酸氢钾受热分解释放出二氧化碳气体 碳酸钾 6 3
【详解】(1)由题干可知:碳酸氢钾不稳定受热易分解,分解池内通入高温水蒸气的目的是加热使碳酸氢钾受热分解释放出二氧化碳气体。
(2)碳酸氢钾受热易分解生成碳酸钾,碳酸钾在吸收池中可以使用,故分解池内产生的 X 可循环利用,X 是碳酸钾。
(3)在配平化学方程式时,观察反应前后出现”个数”较复杂的元素,先进行配平。先计算出反应前后该元素原子的最小公倍数,用填化学式前面化学计量数的方法,对该原子进行配平,然后观察配平其他元素的原子个数,致使化学反应中反应物与生成物的元素种类与原子个数都相等。配平后化学方程式为:2CO2+6H2C2H5OH+3H2O。
25.我国科学家侯德榜创立的侯氏制碱法为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献,其模拟流程如图所示,回答下列问题:
(1)实验室进行该操作 1 时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)工业上常用分离液态空气的方法制取氮气,利用了氮气和氧气的 不同。
(3)反应②的化学方程式为 。
(4)该流程中可以循环利用的物质除了 H2O 外还有 (填化学式)。
【答案】(1)漏斗
(2)沸点
(3)
(4)CO2
【详解】(1)由图可知,操作1实现了固液分离,名称是过滤,过滤时,所需的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒和漏斗;
(2)工业上常用分离液态空气法制取氮气,是利用液氮和液氧沸点的不同,将其分离,液氮沸点低,先蒸发出来;
(3)由图可知,反应②为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:;
(4)由图可知,CO2既是反应物,又是生成物,可以循环使用。
26.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法,将工业生产中产生的CO2分离出来并加以利用。下图是利用氢氧化钠溶液“捕捉”CO2流程图(部分条件及物质未标出),请根据有关信息回答问题:
(1)大量CO2直接排放到空气中会导致 加剧。
(2)氢氧化钠溶液喷成雾状的目的是 。
(3)操作a名称是 ,该操作玻璃棒作用是 。
(4)高温反应炉发生的反应方程式为 。
(5)上述流程中没有涉及到的基本反应类型是 。
(6)图中可循环利用的物质有H2O,CaO, (填化学式)。
【答案】 温室效应 增大反应物接触面积,提高CO2的吸收率 过滤 引流 置换反应 NaOH
【详解】(1)温室效应的主要气体是二氧化碳,所以大量CO2直接排放到空气中会导致温室效应的加剧;
(2)反应物接触面积越大反应越剧烈,氢氧化钠溶液喷成雾状的目的是增大反应物接触面积,提高CO2的吸收率;
(3)把不溶于液体的固体和液体分开属于过滤;用到的仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗,过滤时,玻璃棒的作用是引流;
(4)碳酸钙在高温的条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为:;
(5)氢氧化钙与碳酸钠反应属于复分解反应,碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应,氧化钙与水反应生成氢氧化钙属于化合反应,所以没有涉及到置换反应;
(6)在前边的反应中属于反应物,到了后面的反应中成了生成物,这样的物质可循环使用,所以循环使用的物质有水、CaO、NaOH、CO2。
27.美国普度大学研发出一种利用铝合金制备氢气的新工艺,流程如下图所示:
(1)氧化铝制得铝的反应中,铝元素化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)氧化铝中的氧元素来自 。
(3)上述过程中,涉及到的氧化物有 。
(4)镓在整个过程中质量和化学性质均没改变,但可促进该反应进行,是 。
【答案】(1)降低
(2)水/H2O
(3)水、氧化铝或H2O、Al2O3
(4)催化剂
【详解】(1)氧化铝的化学式为:Al2O3,氧化铝中铝元素的化合价为+3价,而单质铝中铝元素的化合价为0,所以在此过程中铝元素的化合价降低,故填:降低。
(2)由根据转化关系可知,氧化铝是由水和铝镓合金生成的,根据质量守恒定律中元素守恒可知,氧化铝中的氧元素来自水,故填:水或H2O。
(3)氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,所以上述过程中,涉及到的氧化物有水、氧化铝,故填:水、氧化铝或H2O、Al2O3。
(4)镓在整个过程中质量和化学性质均没改变,且可促进该反应进行,则镓是催化剂,故填:催化剂。
28.为分离CO和CO2混合气体,某同学设计了如下的实验过程,请回答有关问题。
(1)操作a是 ,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和 ,玻璃棒在操作a中的作用是 ;
(2)气体A的化学式是 ,气体B的化学式是 ;
(3)混合气体通入石灰水发生反应的化学方程式是 ;
(4)固体C与稀HCl反应的化学方程式是 ;判断加入的适量HCl的实验现象是 。
【答案】(1) 过滤 漏斗 引流
(2) CO CO2
(3)
(4) 逐滴滴加稀盐酸,恰好无气泡生成
【详解】(1)操作a实现固液分离,名称:过滤,需要用的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和漏斗,玻璃棒在过滤中的作用是引流;
(2)二氧化碳与足量石灰水反应生成碳酸钙与水,一氧化碳与足量石灰水不反应,气体A的化学式:CO;固体混合物中含有碳酸钙和氢氧化钙,经过过滤得到氢氧化钙溶液和固体C碳酸钙,碳酸钙与适量的盐酸溶液反应生成二氧化碳气体,则气体B的化学式:CO2;
(3)二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,该反应的化学方程式:;
(4)固体C是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸溶液反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,该反应的化学方程式:;判断加入的适量HCl的实验现象是逐滴滴加稀盐酸,恰好无气泡生成。
29.我国已探明的页岩气储量31.6万亿立方米,储量世界第一、页岩气中含有CH4、CO2、H2S等气体,是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源。页岩气的有效利用需要处理其中所含的CO2和H2S。
Ⅰ.CO2的处理:
(1)CO2和CH4一定条件下重整可制合成气(主要成分为CO、H2),请写出其发生反应的化学方程式: 。
(2)Ni催化CO2加H2形成CH4,其历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注),反应相同时间,含碳产物中CH4的百分含量及CO2转化率随温度的变化如图2所示。
①结合图2,260°C时生成主要产物所发生反应的化学方程式为 。
②温度高于320°C,CO2的转化率下降的原因是 。
Ⅱ.H2S的处理:Fe2O3可用作脱除H2S气体的脱硫剂。Fe2O3脱硫和Fe2O3再生反应如图3。
(3)Fe2O3脱硫剂的脱硫和再生过程可以描述为 。
(4)400°C条件下,氧气浓度较大时,氧气会将部分FeS氧化成或,出现脱硫剂再生时质量 (填“增大”或“减小”),且所得再生脱硫剂脱硫效果差,因此脱硫剂再生时需控制 。
(5)脱硫剂再生时可以用水汽代替O2.700°C条件下用水汽代替O2再生时,生成、和,也可作脱硫剂 写出水汽作用条件下脱硫剂再生反应的化学方程式: 。
【答案】(1)
(2)
温度升高催化剂活性降低(或温度升高CO2难吸附在催化剂表面),反应速率减慢
(3)脱硫时H2S还原了部分Fe2O3,生成S和FeS(FeS附着在Fe2O3表面);脱硫剂再生时FeS被O2氧化,生成了Fe2O3和SO2
(4) 增大
通入O2的浓度和温度
(5)
【详解】(1)CO2和CH4一定条件下重整可制合成气(主要成分为CO、H2),该反应的化学方程式为:;
(2)①根据图2可知,260℃时主要产物是CH4,根据图1,CO2与H2在Ni催化剂和260℃条件下反应生成甲烷的同时,还生成了H2O,该反应的化学方程式为:;
②因为用Ni作催化剂,催化剂的催化活性在一定温度下才能具有较高的活性,因此温度高于320℃时,CO2的转化率下降,可能是升高温度催化剂的活性较低,使反应速率减慢;也可能是升高温度CO2难吸附在催化剂表面,造成化学反应速率减慢;
(3)由图可知,脱硫时,部分Fe2O3转化成FeS,H2S被氧化成S,再生过程时,FeS与O2反应生成Fe2O3和SO2,Fe2O3脱硫剂的脱硫和再生过程可以描述为:脱硫时H2S还原了部分Fe2O3,生成S和FeS(FeS附着在Fe2O3表面);脱硫剂再生时FeS被O2氧化,生成了Fe2O3和SO2;
(4)400°C条件下,氧气浓度较大时,氧气会将部分FeS氧化成 Fe2(SO4)3 或 FeSO4 ,出现脱硫剂再生时质量增大,FeSO4、Fe2(SO4)3不具有脱硫作用,导致所得再生脱硫剂脱硫效果差,因此脱硫剂再生时需控制通入O2的浓度和温度;
(5)根据题中信息,水蒸气可以代替氧气,即FeS与水蒸气在700℃条件下反应生成Fe3O4、H2S和H2,在水汽作用条件下脱硫剂再生反应的化学方程式为:。
30.华裔科学家高锟因提出“以高纯度的石英玻璃制造光纤”,获得2009年诺贝尔奖. 工业上以石英砂(主要成分SiO2)制取高纯度石英玻璃的生产原理如下:
请回答下列问题.
(1)已知反应①的另一产物是有毒气体,其化学式为 .
(2)已知反应②为化合反应,该反应的化学方程式为 .
(3)已知反应③为置换反应,该反应的化学方程式为 .
(4)将反应③中的氧气换成氢气,可制得生产计算机芯片的高纯硅,则另一产物的化学式为 .
【答案】(1)CO
(2)
(3)
(4)HCl
【详解】(1)二氧化硅和碳反应生成有毒气体,根据反应中元素种类不变,可确定该产物为一氧化碳;
(2)反应②为两种物质生成一种物质的化合反应;硅和氯气高温下反应生成四氯化硅,化学方程式为:;
(3)反应③为单质与化合物生成单质与化合物的置换反应,根据反应中元素种类不变,可确定另一单质生成物为氯气,反应的化学方程式为:;
(4)反应物为氢气和四氯化硅生成物有硅,根据反应中元素种类不变,可确定另一元素中含有氢、氯元素,故另一产物为HCl。
31.天然气净化过程中会产生有毒气体H2S。工业上处理含H2S的尾气,得到硫单质的流程如下图所示。
(1)配平反应炉中发生反应的化学方程式: , 。
(2)催化转化器中的反应为,该反应中硫元素从-2价、 价均变为0价。
(3)硫冷凝器中,硫单质从气态转化为液态,该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1)
(2)+4
(3)物理
【详解】(1)反应炉中发生反应为硫化氢和氧气在高温条件下生成二氧化硫和水,利用“定一法”进行配平,把硫化氢的化学计量数定为1,则氧气、二氧化硫、水前面的化学计数分别为,1,1,同时扩大2倍,则硫化氢、氧气、二氧化硫、水前面的化学计量数分别为2、3、2、2,反应的化学方程式为 ;故填: ;
(2)催化转化器中的反应为,根据化合物中正负化合价之和为0,硫化氢中氢显+1价,则硫显-2价;二氧化硫中氧显-2价,则硫显+4价,硫单质的化合价为0价;故填:+4;
(3)硫冷凝器中,硫单质从气态转化为液态,是状态的改变,没有新物质生成,该变化属于物理变化;故填:物理。
32.工业上制造高纯度CaO的主要流程示意图如下:
(1)NH3和(NH4)2CO3中氮元素的化合价 (填“相同”或“不同”)。
(2)反应釜中发生的反应属于复分解反应,其化学方程式是 。
(3)焙烧炉中,CaCO3在1000℃可分解得到高纯度CaO。理论上5tCaCO3制出CaO的质量是 t。稍冷后,取出CaO立即放入干燥器,其原因是 (用化学方程式表示)。
(4)上述流程中可以循环使用的物质有
【答案】 相同 (NH4)2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3↓+2NH4NO3 2.8 H2O+CaO=Ca(OH)2 CO2
【详解】(1)NH3中氢元素显+1价,设氮元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+1)×3+x=0,则x=-3价。(NH4)2CO3中碳酸根显-2价,NH4+中氢元素显+1价,同理可得,氮元素的化合价为-3价,故NH3和(NH4)2CO3中氮元素的化合价相同。
(2)应釜中硝酸钙与碳酸铵反应生成硝酸铵和碳酸钙,属于复分解反应,其化学方程式是Ca(NO3)2+(NH4)2CO3═2NH4NO3+CaCO3↓;
(3)解:设制出CaO 的质量是x,
解得:x=2.8t
答:制出CaO 的质量是2.8t。
冷后,取出 CaO 立即放入干燥器,防止氧化钙与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钙,化学方程式为:H2O+CaO=Ca(OH)2。
(4)该流程中可循环利用的物质是CO2。
33.金属钛广泛应用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取钛并获得副产品氧化铁的主要工艺流程如图:
(1)加入硫酸前,需要将钛铁矿粉碎,目的是 。
(2)构成金属钛的微粒是 (选填“分子”、“原子”或“离子”),H2TiO3中钛元素的化合价为 。
(3)反应②需持续通入氩气做保护气,因为氩气的化学性质 。
(4)请写出反应②的化学方程式: 。
【答案】 增大反应物的接触面积,使反应充分进行 原子 +4 很不活泼
【详解】(1)化学反应中,反应物的接触面积越大,反应越充分,反应速率越快。故加入硫酸前,将钛铁矿粉碎,目的是:增大反应物的接触面积,使反应充分进行。
(2)金属是由原子直接构成,故构成金属钛的微粒是:原子。H2TiO3中氢元素化合价是+1,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,钛元素的化合价为+4。
(3)反应②需持续通入氩气做保护气,这是因为氩气的化学性质很不活泼,可以防止镁、钛被空气中的氧气氧化。
(4)反应②在高温下,用金属镁和TiCl4反应生成Ti和氯化镁,化学方程式为:。
34.CO2是最主要的温室气体,也是巨大的碳资源,CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。以 CO2为原料制取炭黑的太阳能工艺如下图所示。
(1)图中涉及的五种物质中属于氧化物的是 (填化学式)。
(2)反应 1 的基本类型为 。
(3)写出反应 2 的化学方程式 , 反应过程中碳元素的化合价 (填“升高”、“不变” 或“降低”)。
【答案】(1)FeO、Fe3O4、CO2
(2)分解反应
(3) 降低
【分析】氧化物是指氧元素与另外一种化学元素组成的化合物,氧化物只含有两种元素。
【详解】(1)图中涉及的五种物质分别是Fe3O4、O2、FeO、CO2、C,根据分析可知,其中属于氧化物的有:FeO、Fe3O4、CO2;
(2)根据工艺图可知,反应1是四氧化三铁反应生成氧气和氧化亚铁,像这样由一种物质生成两种或多种物质的化学反应属于分解反应;
(3)根据工艺图可知,反应2是氧化亚铁与二氧化碳反应生成四氧化三铁和碳,其化学方程式为:;反应前,碳元素存在于二氧化碳中,已知氧元素的化合价为-2,氧化物中各元素的化合价的代数和为0,设此时碳元素的化合价为x,则,解出二氧化碳中碳元素的化合价为+4,反应后的碳元素存在于碳单质中,单质化合价为0,,故反应过程中碳元素的化合价降低。
35.下图为某公司富氧燃烧技术的工艺流程图。结合流程图,回答下列问题。
(1)将煤加工成煤粉的目的是 ,烟气脱硫的目的是 。
(2)燃烧室中主要发生反应的化学方程式为 。
(3)回收的CO2可用于 。(答一点)
(4)液化过程是 (填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1) 增大可燃物与氧气的接触面积,使燃烧更充分 减少二氧化硫的排放,减少酸雨的发生
(2)
(3)作气体肥料(合理即可)
(4)物理
【详解】(1)将煤加工成煤粉的目的是;增大可燃物与氧气的接触面积,使燃烧更充分;
烟气脱硫可以减少二氧化硫的排放,减少酸雨的发生;
(2)煤粉的主要成分是碳,故燃烧室中主要发生反应为碳燃烧生成二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(3)二氧化碳是植物光合作用的原料,可作气体肥料;
(4)液化过程,只是物质状态的改变,无新物质生成,属于物理变化。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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九年级化学上册常见流程题集锦
1.在实验室模拟自来水厂的净水过程,将浑浊的细河水最终制成自来水。实验流程如下图所示:
(1)静置沉淀和过滤操作的目的是除去 杂质(填“可溶性”或“不溶性”)。
(2)加入的物质x有吸附作用,物质x是 。
(3)取少量液体C于试管中,滴加 ,振荡。观察到有较多浮渣产生,说明该液体是硬水。
2.臭氧(O3)可用于医用消毒,生产臭氧的主要过程如下。
(1)从微粒的角度解释,O2与O3化学性质不同的原因是 。
(2)Ⅰ中发生反应的化学方程式是 。
(3)Ⅱ中发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
3.利用太阳能可以推进节能减排。晶体硅是制造太阳能电池的重要原料。如图是工业上以石英砂()为主要原料制取纯硅的一种方法,请回答下列问题(备注:粗硅中的主要成分是硅,单质硅的化学式为Si)。
(1)写出流程中一种氧化物的名称 。
(2)写出步骤②中发生反应的化学方程式 。
(3)步骤②要隔绝空气,因与混合高温下可能发生燃烧而引起爆炸,写出氢气燃烧的化学方程式 。
(4)副产品CO直接排放会污染空气,工业上可以将之回收用来 。
4.中国将力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,其中如何把空气中过多的二氧化碳吸收或转化是科学研究的重要课题。
(1)若甲为单质,自然界通过光合作用完成转化I,则甲为 ,转化Ⅱ反应的化学方程式为 ,二氧化碳与单质 发生化合反应,完成转化Ⅲ。
(2)转化IV在解决温室效应的同时,还能够 ,甲醇燃烧的化学方程式为 。
(3)低碳生活,从我做起。写出一种属于“低碳”生活方式的做法 。
5.如图是以空气等为原料合成尿素【CO(NH2)2】的流程。请按要求回答相关问题:
(1)图中分离空气的过程属于 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)空气中含有的少量稀有气体的化学性质 (填“活泼”或“稳定”)。
(3)由CH4在该流程中的作用表明:化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有 变化(填“能量”或“元素种类”)。
(4)根据流程写出NH3合成尿素的化学方程式 。
6.今年国庆假期,小美从邕江带回一瓶浑浊的河水,她在化学实验室模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水,流程如图所示:
(1)操作①的名称是 ,实验室进行该操作时需要用到的仪器为铁架台、烧杯、玻璃棒和 。
(2)操作②主要是利用活性炭的 性除去一些异味和色素。
(3)取少量液体D于试管中,加入少量肥皂水,振荡,发现有较多浮渣产生,说明液体D是 (填“硬水”或“软水”),生活中通过 可以降低水的硬度。
(4)请你列举一条有利于保护水资源的做法 。
7.硅是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料.利用石英砂(主要成分为二氧化硅)生产高纯硅的流程图如图(整个制备过程必须达到无水、无氧气).请回答:
(1)二氧化硅中硅元素的化合价是 .
(2)该流程中无氧气的原因可能是 .
(3)以上流程中,可循环使用的物质是 .
8.空气是宝贵的自然资源,利用氢气(H2)和空气中分离出的氮气(N2)可以合成氨气(NH3)。下列是合成氨的工艺流程图:
(1)食品包装中充氮气能防腐,原因是 。工业上用分离液态空气的方法获得氮气,将空气液化后再气化,首先分离出 。
(查阅资料:N2、O2的沸点分别为-195.8℃和-183℃)
(2)用焦炭(主要成分是碳)和水蒸气在高温条件下反应可制得氢气和另一种常温下为气态的有毒物质,写出该反应的化学方程式 ,反应类型 。
(3)合成氨的工艺流程中,H2和N2反应生成NH3的化学方程式为 。合成氨气中混有H2和N2,提纯NH3时将分离出的N2、H2送回合成塔的目的是 。
①充分利用原料 ②防止氮气、氢气污染空气
9.工业上利用铁的氧化物在高温条件下循环裂解水制氢气的流程如图所示。
(1)反应Ⅱ中,化合价发生改变的元素是 。
(2)反应Ⅲ中,发生的化学反应属于基本反应类型中的 反应。
10.近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)该过程实现了将太阳能转化为热能、化学能,最终转化为 。
(2)反应I属于基本反应类型中的 。
(3)反应II中化合价发生变化的元素是 。
(4)反应Ⅲ是在点燃条件完成的,化学方程式为: 。
【点睛】由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫分解反应。
11.氢氧化钙 [Ca(OH)2] 是重要的建筑材料,工业上常以石灰石(主要成分为CaCO3)为原料生产氢氧化钙,主要流程如下:
(1)氢氧化钙[Ca(OH)2]的组成元素中,属于金属元素的是 。
(2)粉碎石灰石的目的是 。
(3)煅烧炉中,发生的反应为CaCO3CaO + CO2↑,此反应属于基本反应类型中 反应。
(4)消化池中发生的反应为CaO +H2O = Ca(OH)2 ,若56t CaO参加反应,可产生的Ca(OH)2 质量为 t。
12.自来水厂净水过程和目前许多学校安装直饮水机的主要流程分别如图1、图2所示。结合流程图回答下列问题。
(1)图1中操作X的名称是 ,絮凝剂明矾的作用是 。
(2)图2中③的作用是______(填序号)。
A.杀菌消毒 B.吸附杂质 C.蒸馏
(3)图2中超滤膜是一种能将肉眼看不见的粒子型杂质滤去的有机高分子材料。此时的超滤膜相当于实验室中的 (填一种实验用品的名称)。
(4)由直饮水机获得的直饮水、开水和温开水均属于 (选填“混合物"或"纯净物"),其中硬度最大的可能是 (填“直饮水”、“开水”或“温开水”)。
13.下图是以空气和其它原料合成氮肥(NH4NO3)的工业流程,回答下列问题:
(1)空气中氧气的体积分数是 ;
(2)步骤①中发生的是 (填“物理”或“化学”)变化;
(3)步骤③中发生反应的化学方程式为 ;
(4)如图是化肥硝酸铵包装袋上的部分说明,硝酸铵应具有的性质是 (填字母)。
A 易溶于水 B 受热易分解 C 熔点高
14.硫酸(H2SO4)是一种重要的化工原料。模拟工业制取硫酸的主要流程如下图。
(1)上图涉及的含硫物质中,属于氧化物的是 (写出一种即可)。
(2)从元素守恒的角度推断,接触室中和SO2发生反应的不是N2,理由是 。
(3)吸收塔中的反应所属的基本反应类型是 。
15.“5G”改变生活,中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅,如图是一种制备高纯硅的工艺流程图:
(1)反应Ⅰ:镁在反应中作 (填“催化剂”或“反应物”);
(2)操作Ⅰ:操作名称是 ;
(3)反应Ⅱ:发生反应的化学方程式为 ;该反应要在无氧气的环境中进行,原因是 (答出一种即可);
(4)上述已知生产流程中,可以循环利用的物质是 。
16.废干电池内的黑色固体含有MnO2、ZnCl2、NH4Cl、C(少量)等物质。化学小组欲通过以下流程,分离并回收部分物质。回答相关问题:(ZnCl2、NH4Cl溶于水)
(1)玻璃棒在操作I中的作用: 。
(2)过滤后,滤液C仍然浑浊,则造成浑浊的原因可能是 (填编号)。
A 滤纸破损
B 过滤过程中滤液的液面超过了滤纸的边缘
C 烧杯不干净
D 滤液C中的物质相互反应
(3)固体B常用作催化剂,则B是 (填化学式),写出在空气中灼烧A时发生反应的化学方程式: ,反应类型是 (填基本反应类型)
17.小兰同学去浮龙湖游玩时,用瓶装了一些湖水带回实验室,在老师的指导下按下列流程进行实验,制取蒸馏水。请回答下列问题
(1)在水样中加入明矾静置后过滤,在实验室里,过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ;在过滤操作中玻璃棒的作用: 。
(2)小兰发现滤液仍然浑浊,可能的原因是 (写一条)
(3)向滤液中加入活性炭,利用其 性,除去水样中的色素和异味。
(4)消毒剂高铁酸钠(Na2FeO4)集氧化、吸附、凝聚、杀菌等功能于一体,目前被广泛应用于自来水净化。高铁酸钠中铁元素的化合价为 。
(5)爱护水资源从我做起,下列做法不可行的有 (填序号)
A 洗脸、刷牙、洗澡时随时关闭水龙头 B 用洗菜、洗衣的水冲厕所、拖地板
C 将生活废水排入河流 D 合理使用化肥和农药
18.高锰酸钾(KMnO4)是一种重要的化工产品,在化学、生产、生活中都有重要的用途。某工厂生产高锰酸钾的流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)“Ⅰ混合加热”步骤发生的主要是 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)请将“Ⅱ氧化反应”步骤发生反应的文字表达式补充完整: +二氧化锰+氢氧化钾 +水
(3)生产流程中可循环利用的物质(除水外)是 (写名称)。
(4)高锰酸钾性质延伸【查阅资料】高锰酸钾溶液有腐蚀性。
【进行实验】实验:将新鲜鸡皮在相同体积不同浓度的高锰酸钾溶液中浸泡相同时间,现象如表。
KMnO4溶液浓度 0.002% 0.01% 0.1% 1%
鸡皮的变化 无明显变化 边缘部分变为棕黄色 全部变为棕色 全部变为黑色
实验的结论是: 。
19.工业合成氨与制备硝酸可联合生产,流程示意图如下。
请回答下列问题:
(1)、进入装置①中,在高温、高压以及催化剂条件下合成氨气,该反应的化学方程式为 。
(2)装置②中的反应机理如下图。结合该图说明催化剂的作用及其在化学反应前后的情况分别是 , 。
(3)NO和进入装置③,被吸收生成硝酸,该反应的化学方程式为 。
(4)该流程排放的尾气含有氮的氧化物,若直接排放,会带来的环境污染有 (写一条)。
20.“嫦娥五号”带回的月壤中含有大量的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)。科学家设想的有关人类利用月壤资源的流程图如下:
(1)步骤I中获得的金属单质有Ti和 ,判断依据是 。实验前将钛铁矿粉碎的目的是 。
(2)步骤I中产生的氢气还可用作清洁能源,但在点燃氢气前,一定要 。
(3)步骤II中发生反应的化学方程式为 。
(4)上述流程中可循环使用的物质是 。
21.火箭飞船少给空间站送1Kg水,可节约发射成本40万元。中国空间站生命保障系统实现了氧气和水的再生,极大降低了发射成本,如图为生命保障系统示意图。
(1)废水再生系统有过滤、吸附、消毒、蒸馏等净水步骤,过滤能除去水中的杂质的类型是 ,活性炭能除去水中的色素和异味物质,是因为它具有 的结构。水的净化程度最高的步骤是 。
(2)空调抽湿冷凝可以回收宇航员呼出的水蒸气。此过程中发生变化的是___________(填标号)。
A.分子种类 B.分子数目 C.分子大小 D.分子间隔
(3)电解制氧系统中的催化剂加快了制氧速率,制氧反应的化学方程式为 。
(4)短期飞行的载人航天器通常采用氢氧化锂(LiOH)吸收CO2,LiOH与NaOH化学性质相似。结合表分析,载人航天器选用LiOH的主要原因是 。
相对分子质量 24 40
价格(元/kg) 500 5
(5)CO2去除系统中的还原子系统,在300—400℃时,将CO2转化为H2O回收再利用。如图是反应的微观示意图,关于该反应的说法正确的是___________(填标号)。
A.属于复分解反应 B.每转化44gCO2生成36gH2O
C.反应中的最小微粒是氢分子 D.能将氧元素全部回收再利用
22.地球上的水资源丰富,提高水资源的综合利用非常有必要。下图是利用太阳能分解水的工艺流程:
(1)可循环利用的物质有H2O、HI、 、 和H2SO4。
(2)反应II和反应III都是分解反应,物质X是 。反应II的化学方程式为 。
(3)利用太阳能分解水,理论上每生成32gO2同时生成H2的质量为 g。
(4)反应I消耗水的质量 (填“>”、“=”或“<”)反应III生成水的质量。
23.利用空气制取氮肥的主要流程如图:
(1)过程Ⅰ是利用空气中各成分的沸点不同,分离得到氮气,该过程发生的是 变化(选填“物理”或“化学”)。
(2)过程Ⅱ中,氮气和氢气反应生成氨气,该反应为 反应(填基本反应类型名称)。
(3)过程Ⅳ发生反应的微观示意图如图:
过程Ⅳ发生反应的化学方程式为 。
(4)过程Ⅲ中发生的反应为氨气和氧气在催化剂、加热条件下反应生成一氧化氮气体和另一种氧化物W,该反应的化学方程式为 ,并列式计算当有20.4t氨气参加反应时理论上生成的一氧化氮的质量。
24.下图是富集二氧化碳并合成乙醇的转化过程。
(1)分解池内发生的反应为 2KHCO3K2CO3 + CO2↑ + H2O,通入高温水蒸气的目的是 。
(2)分解池内产生的 X 可循环利用,X 是 。
(3)配平合成塔内反应的化学方程式:2CO2+ H2C2H5OH+ H2O。
25.我国科学家侯德榜创立的侯氏制碱法为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献,其模拟流程如图所示,回答下列问题:
(1)实验室进行该操作 1 时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)工业上常用分离液态空气的方法制取氮气,利用了氮气和氧气的 不同。
(3)反应②的化学方程式为 。
(4)该流程中可以循环利用的物质除了 H2O 外还有 (填化学式)。
26.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法,将工业生产中产生的CO2分离出来并加以利用。下图是利用氢氧化钠溶液“捕捉”CO2流程图(部分条件及物质未标出),请根据有关信息回答问题:
(1)大量CO2直接排放到空气中会导致 加剧。
(2)氢氧化钠溶液喷成雾状的目的是 。
(3)操作a名称是 ,该操作玻璃棒作用是 。
(4)高温反应炉发生的反应方程式为 。
(5)上述流程中没有涉及到的基本反应类型是 。
(6)图中可循环利用的物质有H2O,CaO, (填化学式)。
27.美国普度大学研发出一种利用铝合金制备氢气的新工艺,流程如下图所示:
(1)氧化铝制得铝的反应中,铝元素化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)氧化铝中的氧元素来自 。
(3)上述过程中,涉及到的氧化物有 。
(4)镓在整个过程中质量和化学性质均没改变,但可促进该反应进行,是 。
28.为分离CO和CO2混合气体,某同学设计了如下的实验过程,请回答有关问题。
(1)操作a是 ,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和 ,玻璃棒在操作a中的作用是 ;
(2)气体A的化学式是 ,气体B的化学式是 ;
(3)混合气体通入石灰水发生反应的化学方程式是 ;
(4)固体C与稀HCl反应的化学方程式是 ;判断加入的适量HCl的实验现象是 。
29.我国已探明的页岩气储量31.6万亿立方米,储量世界第一、页岩气中含有CH4、CO2、H2S等气体,是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源。页岩气的有效利用需要处理其中所含的CO2和H2S。
Ⅰ.CO2的处理:
(1)CO2和CH4一定条件下重整可制合成气(主要成分为CO、H2),请写出其发生反应的化学方程式: 。
(2)Ni催化CO2加H2形成CH4,其历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注),反应相同时间,含碳产物中CH4的百分含量及CO2转化率随温度的变化如图2所示。
①结合图2,260°C时生成主要产物所发生反应的化学方程式为 。
②温度高于320°C,CO2的转化率下降的原因是 。
Ⅱ.H2S的处理:Fe2O3可用作脱除H2S气体的脱硫剂。Fe2O3脱硫和Fe2O3再生反应如图3。
(3)Fe2O3脱硫剂的脱硫和再生过程可以描述为 。
(4)400°C条件下,氧气浓度较大时,氧气会将部分FeS氧化成或,出现脱硫剂再生时质量 (填“增大”或“减小”),且所得再生脱硫剂脱硫效果差,因此脱硫剂再生时需控制 。
(5)脱硫剂再生时可以用水汽代替O2.700°C条件下用水汽代替O2再生时,生成、和,也可作脱硫剂 写出水汽作用条件下脱硫剂再生反应的化学方程式: 。
30.华裔科学家高锟因提出“以高纯度的石英玻璃制造光纤”,获得2009年诺贝尔奖. 工业上以石英砂(主要成分SiO2)制取高纯度石英玻璃的生产原理如下:
请回答下列问题.
(1)已知反应①的另一产物是有毒气体,其化学式为 .
(2)已知反应②为化合反应,该反应的化学方程式为 .
(3)已知反应③为置换反应,该反应的化学方程式为 .
(4)将反应③中的氧气换成氢气,可制得生产计算机芯片的高纯硅,则另一产物的化学式为 .
31.天然气净化过程中会产生有毒气体H2S。工业上处理含H2S的尾气,得到硫单质的流程如下图所示。
(1)配平反应炉中发生反应的化学方程式: , 。
(2)催化转化器中的反应为,该反应中硫元素从-2价、 价均变为0价。
(3)硫冷凝器中,硫单质从气态转化为液态,该变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
32.工业上制造高纯度CaO的主要流程示意图如下:
(1)NH3和(NH4)2CO3中氮元素的化合价 (填“相同”或“不同”)。
(2)反应釜中发生的反应属于复分解反应,其化学方程式是 。
(3)焙烧炉中,CaCO3在1000℃可分解得到高纯度CaO。理论上5tCaCO3制出CaO的质量是 t。稍冷后,取出CaO立即放入干燥器,其原因是 (用化学方程式表示)。
(4)上述流程中可以循环使用的物质有
33.金属钛广泛应用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取钛并获得副产品氧化铁的主要工艺流程如图:
(1)加入硫酸前,需要将钛铁矿粉碎,目的是 。
(2)构成金属钛的微粒是 (选填“分子”、“原子”或“离子”),H2TiO3中钛元素的化合价为 。
(3)反应②需持续通入氩气做保护气,因为氩气的化学性质 。
(4)请写出反应②的化学方程式: 。
34.CO2是最主要的温室气体,也是巨大的碳资源,CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。以 CO2为原料制取炭黑的太阳能工艺如下图所示。
(1)图中涉及的五种物质中属于氧化物的是 (填化学式)。
(2)反应 1 的基本类型为 。
(3)写出反应 2 的化学方程式 , 反应过程中碳元素的化合价 (填“升高”、“不变” 或“降低”)。
35.下图为某公司富氧燃烧技术的工艺流程图。结合流程图,回答下列问题。
(1)将煤加工成煤粉的目的是 ,烟气脱硫的目的是 。
(2)燃烧室中主要发生反应的化学方程式为 。
(3)回收的CO2可用于 。(答一点)
(4)液化过程是 (填“物理”或“化学”)变化。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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