中考化学流程图综合练习题附答案Word文档下载推荐.docx
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因此用双碱法(氢氧化钙和氢氧化钠联合使用)实现了NaOH的循环利用,减少了NaOH的用量处理等量SO2,氢氧化钙用量更少且价格便宜,所以双碱法成本更低。
2.高炉炼铁所需的原料有铁矿石、焦炭、石灰石等,其过程可用下图简要表示:
已知气体①、气体②和固体③均属于氧化物。
(1)气体②的化学式为_____。
根据氧化物的性质推测炉渣的主要成分为_____(填化学式)。
(2)炼铁高炉底部通过不同高度的出口分离铁水与炉渣(如图2所示)。
能实现渣铁分离的原因是是因为炉渣具有_____、_____的性质。
(3)反应Ⅰ~Ⅴ中属于化合反应的有_____个,属于分解反应的有_____个,属于置换反应的有_____个。
(4)高炉气体中含有多种成分,其中含量最高(占55%~60%)的是_____(填化学式),此外还含有25~30%的可燃性气体_____(填化学式),以及9~12%左右的_____(填化学式)。
【答案】COCaSiO3熔点高密度比铁水小310N2COCO2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳,所以气体②的化学式为CO,化学反应前后,元素种类不变,所以依据氧化物的性质推测炉渣的主要成分为:
CaSiO3;
(2)炉渣的出口在上方,铁水的出口在下方,所以炉渣具有熔点高、密度比铁水小的性质;
(3)Ⅰ是碳和氧气反应生成二氧化碳,属于化合反应,Ⅱ是二氧化碳和碳高温生成一氧化碳,属于化合反应,Ⅲ是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,不属于基本反应类型,Ⅳ是氧化钙、二氧化硅反应生成硅酸钙,属于化合反应,Ⅴ是碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应,所以反应Ⅰ~Ⅴ中属于化合反应的有3个,属于分解反应的有1个,属于置换反应的有0个;
(4)空气中含量最高的是氮气,所以高炉气中含有多种成分,其中含量最高(占55~60%)的是N2,此外还含有25~30%的可燃性气体CO,以及9~12%左右的CO2。
3.通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有MgC12、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。
以下是制备精盐的实验方案,各步操作流程如下:
(1)在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌,作用是_______________。
(2)第⑤步“过滤”操作中用到的仪器除烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器是_______________。
得到沉淀的成分有:
泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、_______________(填化学式)。
(3)在第③步操作中,选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH,理由是_______________。
(4)在制备精盐的过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序是否可以颠倒________,理由是_______。
(5)在利用粗盐制备精盐过程的第⑥步操作中,加入适量盐酸的目的是_______________。
【答案】加快氯化钠的溶解速率漏斗CaCO3、BaCO3会引入新的杂质氯化钾不可以碳酸钠的作用是既除去氯化钙,又除去过量的氯化钡除去过量的氢氧化钠和碳酸钠
(1)用玻璃棒搅拌,使粗盐与水充分接触,能加快氯化钠的溶解速率。
故溶解时搅拌的作用是:
加快氯化钠的溶解速率;
(2)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
第二步中过量的氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀,第三步过量的氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,第四步加入过量的碳酸钠,除了和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀外,还和第二步剩余的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,故第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有:
泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3;
(3)因为氢氧化钾会与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,氯化钾对氯化钠来说就是新杂质,所以在第③步操作中,选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH,理由是:
会引入新的杂质氯化钾;
(4)在制备精盐的过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序不可以颠倒,理由是:
碳酸钠的作用是既除去氯化钙,又除去过量的氯化钡。
如果顺序颠倒,过量的氯化钡不能被除去。
(5)最后得到的滤液中溶质除含有氯化钠外,还含有反应中剩余的碳酸钠和氢氧化钠,利用粗盐制备精盐过程的第⑥步操作,盐酸能和氢氧化钠、碳酸钠反应生成氯化钠,故加入适量盐酸的目的是:
除去过量的氢氧化钠和碳酸钠。
4.某化工厂用废硫酸制备K2SO4的流程如下:
(l)生产上将CaCO3研成粉末的目的是_____;
写出反应①的化学方程式:
_____,操作I的名称是_____。
(2)上述流程中,除可综合利用CO2外,还可循环使用的物质是_____(写化学式)。
(3)写出反应③的化学方程式:
_____,反应③在常温下能实现的原因是_____。
(反应③中相关物质的溶解度见下表)
物质
KCl
K2SO4
NH4Cl
(NH4)2SO4
溶解度/g(20℃)
34.2
11.1
37.2
75.4
(4)洗涤反应③所得晶体不用水而用饱和K2SO4溶液的目的是_____。
【答案】防止生成的微溶物CaSO4附着在CaCO3表面,增大接触面积,加快反应速率CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2↑过滤CaCO3(NH4)2SO4+2KCl==K2SO4↓+NH4ClK2SO4在常温下溶解度最低,先从溶液中析出晶体防止K2SO4溶于水,损失样品
(l)生产上将CaCO3研成粉末的目的是防止生成的微溶物CaSO4附着在CaCO3表面,增大接触面积,加快反应速率;
CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2↑,操作I的名称是过滤。
(2)上述流程中,除可综合利用CO2外,还可循环使用的物质是CaCO3。
(NH4)2SO4+2KCl==K2SO4↓+NH4Cl,反应③在常温下能实现的原因是K2SO4在常温下溶解度最低,先从溶液中析出晶体。
(4)洗涤反应③所得晶体不用水而用饱和K2SO4溶液的目的是防止K2SO4溶于水,损失样品。
5.有一包由KCl、MgSO4和CaCl2组成的固体混合物,为了除去其中的MgSO4和CaCl2,得到纯净的KCl,设计如下实验方案:
(1)M溶液中的溶质是什么_____?
(2)请设计实验证明滤液Ⅱ中除KCl外的其他溶质_____。
(写出实验步骤和现象)
(3)最后所得KCl的质量大于原固体中KCl的质量,写出一个可使KCl质量增加的化学方程式_____。
【答案】Ba(OH)2取滤液Ⅱ少量,加入足量CaCl2溶液(或BaCl2溶液等),有白色沉淀生成,证明有K2CO3;
静置后取上层清液滴加酚酞溶液,溶液变成红色,证明有KOH。
K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl
由KCl、MgSO4和CaCl2组成的固体混合物,加水溶解,然后加过量的氢氧化钡溶液,硫酸镁和氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化镁白色沉淀,过滤后,滤液Ⅰ中为氯化钾、氯化钙和氢氧化钡混合溶液,向滤液Ⅰ中加入过量的碳酸钾溶液,氯化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钾,氢氧化钡和碳酸钾反应生成碳酸钡白色沉淀和氢氧化钾,过滤后,向滤液Ⅱ加盐酸,蒸发即可得到固体氯化钾。
(1)由分析可知,M溶液中的溶质是Ba(OH)2。
(2)滤液Ⅱ为碳酸钾、氢氧化钾、氯化钾的混合物,碳酸钾、氢氧化钾都显碱性,都能使酚酞变红色,所以设计实验证明滤液Ⅱ中除KCl外的其他溶质是:
取滤液Ⅱ少量,加入足量CaCl2溶液(或BaCl2溶液等),有白色沉淀生成,证明有K2CO3;
静置后取上层清液滴加酚酞溶液,溶液变成红色,证明有KOH;
(3)氢氧化钾、碳酸钾都会与稀盐酸反应生成氯化钾,碳酸钾为后加入的,碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,化学方程式为:
K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl。
6.MgSO4•7H2O是一种重要的化工原料,某工厂以一种镁矿石(主要成分为SiO2和MgCO3,还含有少量FeCO3,其它成分忽略)为原料制备MgSO4•7H2O的主要流程如图:
查阅资料:
①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子
Mg2+
Fe2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
9.1
7.6
1.9
沉淀完全时的pH
9.7
3.2
请回答下列问题:
(1)MgCO3与稀硫酸发生反应的化学方程式为_________;
为了让镁矿石与稀硫酸充分反应,提高原料利用率,可采取的措施为_____(填字母)。
A将镁矿石粉碎B升高反应温度C用稀硫酸多次浸泡
(2)溶液A中所含的溶质成分有_____;
溶液A中加入H2O2溶液会生成Fe2(SO4)3,该反应的化学方程式为_________。
(3)选用MgO调节pH使Fe3+转化为沉淀,而不选用NaOH的原因是_____。
加氧化镁调节后溶液的pH范围是____(用不等式表示)
(4)溶液C经加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、低温干燥后得到MgSO4•7H2O晶体,低温干燥的目的是_____。
【答案】MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑ABCMgSO4、FeSO4、H2SO42FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O确保镁离子不沉淀的前提下使铁离子完全沉淀,并可避免混入反应产生的Na2SO4,引入新的杂质3.2≤pH<9.1防止MgSO4·
7H2O失去结晶水
(1)碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳,化学方程式为:
MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑;
将镁矿石粉碎可以增大与稀硫酸的接触面积,可以使反应充分,提高原料利用率;
温度越高反应速率越快,反应越充分,所以能提高原料利用率;
用稀硫酸多次浸泡镁矿石可使里面的碳酸镁与稀硫酸充分反应,提高原料利用率;
故填:
ABC。
(2)碳酸镁和碳酸亚铁均能和硫酸反应,同时硫酸还是过量,所以“溶液A”中含有硫酸镁和硫酸亚铁以及硫酸;
硫酸亚铁和硫酸、过氧化氢反应生成硫酸铁和水,化学方程式为:
2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O;
MgSO4、FeSO4、H2SO4;
2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O。
(3)除杂的原则:
除去杂质,不能引入新的杂质,用MgO调节pH能使Fe3+转化为沉淀而除去,而NaOH和硫酸反应会生成新的杂质硫酸钠,且也会和溶液溶的硫酸镁反应生成沉淀而被除去,所以要用MgO来确保镁离子不沉淀的前提下使铁离子完全沉淀,并可避免混入反应产生的Na2SO4,引入新的杂质。
加入的氧化镁,需要完全除去铁离子,镁离子不能沉淀,所以“沉淀”步骤中,用氧化镁调节pH的范围是3.2≤pH<9.1。
确保镁离子不沉淀的前提下使铁离子完全沉淀,并可避免混入反应产生的Na2SO4,引入新的杂质;
3.2≤pH<9.1。
(4)由于结晶水合物在干燥过程受热容易失去结晶水,所以低温干燥的目的是防止MgSO4·
7H2O失去结晶水。
防止MgSO4·
7.碱性锌锰干电池(内部填充物为锌粉、碳粉、KOH、MnO2等)是目前应用广泛的家用电池,在使用过程中会转化为氢氧化氧锰(MnOOH)和ZnO。
化学兴趣小组取出旧碱性锌锰干电池中的固体填充物,在常温下做如图过程处理:
[资料在线]
(1)MnO2不溶于水,且常温下不与稀盐酸反应。
(2)氢氧化氧锰与盐酸反应的化学方程式为:
2MnOOH+2HCl=MnCl2+MnO2+2H2O。
请回答:
(1)步骤①发生了中和反应,溶液的pH下降至9并生成一种盐,该盐的化学式为____。
(2)步骤②中稀盐酸与三种物质反应,其中可产生无色无味的可燃性气体的反应化学方程式为____;
其中与氧化锌的反应,属于_____(填基本反应类型)。
(3)滤渣B中除含氧元素以外,一定还含有_____元素。
(4)若MnO2全部转化为MnOOH时,则电池电量耗尽。
借助仪器测得滤液乙中的锰元素质量占旧电池中锰元素总质量的22%,该旧电池电量理论上已使用____%。
【答案】KClZn+2HCl=ZnCl2+H2↑复分解反应C、Mn44%
(1)步骤1发生酸碱中和反应,为电池中的碱KOH和稀盐酸反应,生成盐为KCl。
(2)生成无色无味可燃性气体,推测为氢气,反应方程式:
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
盐酸与氧化锌的反应生成氯化锌和水,是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应。
(3)滤渣B中有不参与反应的碳粉和反应后剩余MnO2,因此,滤渣B中除含氧元素以外,一定还含有C、Mn元素
(4)滤液乙中的锰离子来自于氢氧化氧锰(MnOOH)与盐酸反应,测得滤液乙中的锰元素质量占旧电池中锰元素总质量的22%,根据方程式2MnOOH+2HCl=MnCl2+MnO2+2H2O,计算可知氢氧化氧锰(MnOOH)的锰元素质量是滤液中锰离子质量的2倍,占44%。
所以该旧电池电量理论上已使用44%。
8.保险粉(化学式Na2S2O4)在工农业生产中有广泛的用途,Na2S2O4在碱性溶液中稳定,在中性和酸性溶液中极不稳定;
在NaCl存在下,Na2S2O4在水中溶解度显著下降。
Na2S2O4制备流程如下:
(1)反应Ⅰ的原理为:
Zn+2SO2=ZnS2O4,该反应类型为_________。
(2)反应Ⅱ为复分解反应,该反应的化学方程式为_____________________________。
(3)操作a的名称为_____________。
(4)滤液中含有Na2S2O4,为使Na2S2O4结晶析出还需要加入少量NaOH的原因是____________,加入NaCl的原因是_____________________。
(5)198gZn(OH)2理论上能得到Zn的质量为____________。
【答案】化合反应2NaOH+ZnS2O4=Zn(OH)2↓+Na2S2O4过滤Na2S2O4在碱性溶液中稳定降低Na2S2O4在水中的溶解度130g
(1)两种或两种以上反应物生成一种产物的反应类型是化合反应。
(2)根据复分解反应的定义,可得出方程式2NaOH+ZnS2O4=Zn(OH)2↓+Na2S2O4。
(3)反应Ⅱ生成氢氧化锌沉淀,要将沉淀与溶液分离开,因此操作a为过滤。
且由后续流程图中的滤液可倒推出操作a为过滤。
(4)由题意可得Na2S2O4在酸性和中性溶液中极不稳定,因此加入氢氧化钠固体可调节溶液pH为碱性使Na2S2O4稳定存在;
同理,由题意可得,氯化钠的存在使Na2S2O4溶解度降低,更易结晶析出,提高产率。
(5)根据元素质量守恒,由198g氢氧化锌中得到锌的质量为
=130g。
9.现欲探究一固体混合物A的成分,已知其中可能含有NH4Cl、CuCl2、FeCl3、MgCl2、BaCO3五种物质中的两种或多种。
按图所示进行实验.出现的现象如图中所述(设过程中所有可能发生的反应都恰好完全进行)。
试根据实验过程和发生的现象做出判断,填写以下空白:
⑴气体C的化学式为__________,气体F的水溶液呈__________(填酸性、中性、碱性之一)
⑵沉淀B中一定含有的物质的化学式为_______________
⑶溶液E中,一定存在的溶质的阳离子是__________________(写离子符号)
⑷溶液H中,最多可以含有____________种溶质(填写数字)
⑸写出生成沉淀G的化学方程式______________
⑹在混合物A里,上述五钟物质当中肯定不存在的物质是___(写化学式),你的理由是___
【答案】NH3酸性Cu(OH)2NH4+、Cu2+5BaCO3+H2SO4=BaSO4↓+H2O+CO2↑FeCl3氯化铁在溶液中显黄色,而溶液E显蓝色
铵根离子和氢氧化钠反应会生成氨气,氢氧根离子会与镁离子、铜离子、铁离子反应生成氢氧化镁、氢氧化铜、氢氧化铁沉淀;
硫酸和碳酸钡反应会生成硫酸钡沉淀、水和二氧化碳,氯离子和银离子反应会生成白色的氯化银沉淀,所以混合物A与氢氧化钠反应会生成气体的,只有氢氧化钠和氯化铵反应生成氨气,所以白色固体A中一定存在氯化铵,氢氧化钠和氯化铵反应生成氯化钠、水和氨气,所以C是氨气,氨气的水溶液显碱性,无色溶液D中含有氯化钠;
混合物A中加入硫酸,会得到蓝色溶液,所以A中一定含有氯化铜,会生成无色气体和白色沉淀,所以A中一定含有碳酸钡,碳酸钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀、水和二氧化碳,FeCl3溶液显黄色,溶液E显蓝色,故一定不含FeCl3。
综上可知,混合物A中一定有NH4Cl、CuCl2、BaCO3,一定没有FeCl3,可能有MgCl2。
(1)气体C的化学式为NH3;
气体F是二氧化碳,水溶液呈酸性;
(2)沉淀B中一定含有的物质的化学式为Cu(OH)2;
(3)溶液E中,一定存在的溶质的阳离子是:
NH4+、Cu2+;
(4)溶液H中,最多可以含有硝酸铜、硝酸镁、硝酸钠、硝酸、硝酸银5种溶质;
(5)生成沉淀G的反应是碳酸钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀、水和二氧化碳,化学方程式为:
BaCO3+H2SO4=BaSO4↓+H2O+CO2↑;
(6)在混合物A里,上述五种物质当中肯定不存在的物质是FeCl3,理由是:
氯化铁在溶液中显黄色,而溶液E显蓝色。
【点睛】
根据物质的特征反应推测成分是解题关键。
例如:
①铵盐中加入碱生成氨气;
②碳酸盐遇酸生成二氧化碳;
③加入稀硝酸和硝酸银产生白色沉淀,可以证明氯离子的存在;
④铜离子、铁离子、镁离子都能与氢氧根离子反应生成沉淀。
10.制备波尔多液。
某农场需要大量的波尔多液,农场工人就地取材,利用农场废弃的铜渣(只含有铜和一定量的铁),化工厂的废硫酸和农场附近山上的石灰石来制作波尔多液。
下面是制作波尔多液的工艺流程图(注:
所加试剂及操作均省略):
请据图回答下列问题:
(1)写出上述流程1~6中发生化学变化的化学反应方程式:
1______________________。
2______________________。
3______________________。
4______________________。
5______________________。
6______________________。
其中属于复分解反应的是_____________(填流程图中的数字编号)。
(2)喷洒波尔多液后,果农的手上和衣服上会残留一些用水洗不掉的蓝色斑点,这些蓝色斑点属于________(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”),在家中洗去衣服上蓝色斑点的是方法是___________________________________。
【答案】CaCO3
CaO+CO2↑CaO+H2O=Ca(OH)2H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑2Cu+O2
2CuOCuO+H2SO4=CuSO4+H2OCa(OH)2+CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO4⑤⑥碱用食醋浸泡后用水冲洗
1、高温煅烧石灰石反应原理:
CaCO3
CaO+CO2↑符合“一变多”,属于分解反应;
2、生石灰与水反应:
CaO+H2O=Ca(OH)2符合“多变一”,属于化合反应;
3、铜渣中含有少量铁,用稀硫酸将铁除去:
H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑符合“单质+化合物=新单质+新化合”,属于置换反应;
4、铜加热变为氧化铜:
2Cu+O2
2CuO符合“多变一”,属于化合反应;
5、氧化铜与硫酸反应原理:
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,符合“化合物+化合物=新化合物+新化合物”,反应物离子交换成分,属于分解反应;
6、氢氧化钙与硫酸铜反应原理:
Ca(OH)2+CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO4符合“化合物+化合物=新化合物+新化合物”,反应物离子交换成分,属于分解反应;
其中属于复分解反应的是:
⑤⑥;
(2)喷洒波尔多液后,果农的手上和衣服上会残留一些用水洗不掉的蓝色斑点,这些蓝色斑点是氢氧化铜,属于碱性物质,在家中洗去衣服上蓝色斑点的是方法是:
用食醋浸泡后用水冲洗;
11.有一包白色固体样品,可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成,为探究该样品的组成,某小组取适量样品按下列流程进行实验。
(1)过滤操作中玻璃棒的作用是____________;
(2)加入足量的稀盐酸,滤渣a全部溶解的化学方程式为_________(若有多个反应,写出一个即可);
(3)样品中一定不含有的物质是___________(写名称或化学式均可,下同),滤液中溶质是__________;
(4)若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则原样品中不能确定是否存在的物质是___________。
【答案】引流CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
Mg(OH)2+2HCl