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文檔簡介
壓軸題08化工流程圖一、思路方法1.工藝流程題一般圍繞生產生活中的應用來命題,是以一種或多種物質為原料,經過一步一步的反應或操作,最終得到我們所需要產品的過程。與化工生產成本、產品提純、環境保護等相融合,把生產流程用框圖形式表示出來,對生產流程中有關的化學知識進行設問。內容涉及:實驗步驟、實驗注意事項、操作名稱、物質的制備、檢驗、分離提純等。2.工藝流程??純热荩?)原料預處理:粉碎、研磨的作用;溶解、浸洗的目的。(2)對中間產品成分的分析和判斷(書寫物質名稱或化學式)。(3)產品處理操作:過濾、蒸發、蒸餾、結晶方法的選擇,洗滌、干燥等。(4)除雜:除雜試劑的選擇及除雜原理、除雜試劑的過量與否及后續反應的處理等(書寫化學式、化學方程式,判斷基本反應類型或除雜目的)。(5)對生產工藝的評價:是否環保、低能耗;原料利用率的高低;反應條件的控制、是否存在可循環利用的物質等。二、解題步驟1.讀題干找出目的,劃出關鍵詞,知道做什么。①明確原料的成分(反應物)②明確流程的目的(產品,產物)2.審流程根據框圖對比操作前后的變化,判斷反應物、生成物。①關注“箭頭”:箭頭進入的是反應物,出去的是生成物(包括主產物和副產物)。②關注“三線”:出線和進線表示物料流向或操作流程,可逆線表示物質循環利用(有些循環物質沒有可逆線,但前后均出現物質的名稱或化學式)。3.看問題明確答什么,先完成與題干無關的簡單問題。答的問題與哪步流程有關,考查了什么知識等。4.整合信息根據與流程有關的問題整合答題所需信息,如試劑用量(若試劑過量就會有剩余);時刻關注“查閱資料”;除雜試劑要“足量”。三、解題模型1.原料預處理類型1粉碎(研磨)增大反應物間的接觸面積,加快反應速率,使反應更充分。類型2灼燒(煅燒、焙燒)使固體在高溫下分解、氧化;除去可燃性雜質等。類型3浸出使原料中的物質溶解(或與浸取液接觸反應),可溶性離子進入溶液,不溶物過濾除去。(1)水浸:使可溶物溶解,與不溶物分離。(2)酸浸:溶解金屬、金屬氧化物、難溶性堿或碳酸鹽等。(3)堿浸:除去與堿反應的物質,或者使可溶性金屬離子進入溶液等(4)提高浸出效果的方法:粉碎、攪拌、適當提高反應物的濃度、適當提高溫度等。2.常用的分離提純方法類型4過濾分離固體(難溶物)和液體,所需儀器有鐵架臺、燒杯、漏斗、玻璃棒類型5攪拌使反應物充分接觸,加快反應(或溶解)速率,使反應更充分。類型6結晶(1)蒸發結晶:提純溶解度受溫度影響不大的物質,如NaCl。(2)降溫結晶:提純溶解度受溫度影響較大的物質,如KCl。操作過程為蒸發濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌、干燥3.流程中試劑的作用類型7加入過量試劑目的完全除去某物質(非產品);使某物質完全轉化為目標產物。類型8檢驗反應中沉淀是否完全(或所加試劑是否足量)靜置,往上層清液中繼續滴加原試劑,若無沉淀或不再有氣體產生,說明所加試劑已足量。類型9檢驗固體洗滌是否干凈取最后一次的洗滌液,滴加某種試劑(根據要洗去的溶質成分選擇合適試劑),若無明顯現象,說明已洗凈。4.其他類型10可循環利用的物質后面方框上的箭頭指回前面方框(可逆線)或后面流程的生成物,作為前面流程的反應物。類型11陌生化學方程式的書寫尋找反應物和生成物:根據箭頭方向,箭頭進入的是投料(即反應物),箭頭上下方物質可能是條件也可能是反應物,箭頭指向的是生成物(包括主產物和副產物)。注意配平、條件、氣體和沉淀符號。類型12判斷反應類型先寫出化學方程式,再根據化學方程式的特征判斷反應類型。類型13溫度不宜過高的原因氣體溶解度?。óa率低)、物質受熱易分解(如碳酸氫銨、過氧化氫等)、物質有揮發性(鹽酸、氨水等)。題型01礦石為原料的制備流程1.(2024·江蘇宿遷·三模)硫酸鎂在印染、造紙和醫藥等工業都有廣泛的應用。以鎂礦石(主要成分為MgCO3、FeCO3、Fe2已知:SiO2請回答下列問題:(1)鎂礦石酸浸前需碾碎的目的是。(2)“酸浸”時,寫出硫酸與其中一種氧化物反應的化學方程式。(3)“酸浸”時,硫酸需略過量,過量的目的是;濾渣b為一種紅褐色固體,其化學式為;“一系列操作”主要是指蒸發濃縮、、過濾、洗滌干燥。(4)現取上述制得樣品15g配成100g溶液,向其中滴加氫氧化鈉溶液。過濾、洗滌、干燥稱量沉淀質量為2.9g。求樣品中硫酸鎂的質量分數。(假設雜質不參與反應,請寫出計算過程)【答案】(1)增大反應物的接觸面積,使反應更快、更充分(2)3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O(3)使MgCO3、FeCO3、Fe2O3完全反應Fe(OH)3冷卻結晶(4)解:設參加反應的MgSO4的質量為x。120x=6g樣品中MgSO4的質量分數=6g15g答:樣品中MgSO4的質量分數為40%?!驹斀狻浚?)鎂礦石酸浸前需碾碎的目的是增大反應物的接觸面積,使反應更快、更充分;(2)氧化物是由兩種元素組成,其中一種元素是氧元素的化合物,MgCO3、FeCO3、Fe2O3和SiO2四種物質中,Fe2O3和SiO2屬于氧化物,SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸,因此“酸浸”時,硫酸與其中一種氧化物發生的反應是硫酸與Fe2O3反應生成硫酸鐵和水,反應的化學方程式是3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O;(3)“酸浸”時,硫酸需略過量,過量的目的是使得MgCO3、FeCO3、Fe2O3完全反應;濾渣b是經“沉鐵”后再經操作2(過濾)得到,氫氧化鐵是紅褐色固體,則濾渣b是氫氧化鐵,化學式為Fe(OH)3。硫酸鎂溶解度隨溫度降低而減小,“一系列操作”主要是指蒸發濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌干燥;(4)見答案。2.(2025·陜西·模擬預測)北京故宮博物院館藏的《千里江山圖》是北宋王希孟創作的絹本設色畫,其顏料選用各色天然礦石,其中一種是孔雀石??兹甘痆主要成分為Cu2(OH)2(1)研碎孔雀石的目的是。(2)固體b中肯定含有的一種物質是(填化學式)。(3)操作I和蒸發溶液時都要用到的玻璃儀器是。(4)溶液c與黑色粉末發生反應的化學方程式是?!敬鸢浮?1)增大反應物的接觸面積(2)SiO2(3)玻璃棒(4)CuO+H【詳解】(1)反應物的接觸面積越大,反應速率越快,所以研碎孔雀石的目的是:增大反應物的接觸面積,加快反應速率;(2)操作I中加入過量稀硫酸,而孔雀石(難溶于水)中含有少量二氧化硅(難溶于水、不與稀硫酸反應),所以固體b是二氧化硅,化學式為:SiO2;(3)根據流程圖,操作I實現了固液分離,所以操作I的名稱是過濾;過濾所需的玻璃儀器是:燒杯、漏斗、玻璃棒,蒸發所需的玻璃儀器是:蒸發皿、酒精燈、玻璃棒,故操作I和蒸發溶液時都要用到的玻璃儀器是:玻璃棒;(4)溶液d經蒸發濃縮、降溫結晶得到藍色晶體,根據題目信息,此藍色晶體是硫酸銅晶體,則溶液d的溶質是CuSO4。操作I中加入過量稀硫酸,所以藍色溶液c中一定含有H2SO4,加入黑色粉末,H2SO4轉化為CuSO4,推知該黑色粉末是CuO,其作用是將H2SO4轉化為CuSO4,CuO與H2SO4反應生成CuSO4、H2O,化學方程式為:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。題型02廢金屬的回收利用流程1.(2025·黑龍江哈爾濱·模擬預測)如圖為酸性鋅錳干電池結構及主要成分示意圖。廢舊干電池中含有塑料殼、鋅皮,銅帽(含Cu、Zn),石墨棒、填充物(MnO2、NH(1)電池中使用銅帽和碳棒主要是利用其性。(2)電池使用時化學能轉化為。(3)操作1的名稱;固體B為。(4)若要從溶液C中得到氯化銨晶體(提示:氯化銨的溶解度隨溫度變化較明顯),主要包括蒸發濃縮、、過濾等操作?!敬鸢浮?1)導電(2)電能(3)過濾二氧化錳/MnO(4)降溫結晶【詳解】(1)電池中使用銅帽和碳棒的主要是利用其導電性,故填:導電;(2)電池使用時化學能轉化為電能,故填:電能;(3)填充物中MnO2、NH4C1、炭黑,其中MnO2、炭黑不溶于水,NH4C1易溶于水,經操作1(將固體和液體進行分離,該操作為過濾),固體A是MnO2、炭黑混合物,炭黑在空氣中灼燒會生成二氧化碳,固體A充分灼燒后,得固體B,則固體B為二氧化錳(MnO2),故填:過濾;二氧化錳或者MnO2;(4)氯化銨溶解度隨溫度降低而減小且受溫度影響較大,若要從溶液C中得到氯化銨晶體,主要包括蒸發濃縮、降溫結晶、過濾等操作,故填:降溫結晶。2.(2025·廣東清遠·一模)一種利用某地飛灰(主要含CaO、SiO2及C)和赤泥(主要含Fe(1)推測赤泥可能的顏色______。A.黑色 B.磚紅色 C.銀白色(2)“馬弗爐”中,C還原Fe2O3的化學方程式是(3)“高溫還原”中,部分金屬氣化與氯結合形成“二次飛灰”,實現與“熔融混合物”分離,下列說法與分離有關的是______。A.Zn的沸點比Cu低 B.Pb的相對原子質量比Fe大 C.Zn的活動性比Fe強(4)“磁選分離”利用該鐵合金的實現與殘渣分離。(5)飛灰用量與鐵回收率、鐵合金中鐵的含量的關系如圖2所示。飛灰用量增大,鐵回收率增大的原因是,鐵合金中鐵的含量先增后降的原因是。(6)與傳統飛灰填埋處理相比,該工藝的優勢有。(寫一點)【答案】(1)B(2)3C(3)A(4)磁性(5)飛灰用量增加,碳的含量增加,鐵能被充分還原赤泥比例減少,鐵含量減少,雜質占比增加(6)減少環境污染(合理即可)【詳解】(1)赤泥主要含Fe2O3(磚紅色)及Zn、Pb、Ni、Cu(紅色)、Cr等重金屬化合物,則推測赤泥可能的顏色為磚紅色,故選B;(2)碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳,反應的化學方程式為3C+2Fe(3)高溫條件下先汽化分離的原理是利用不同金屬的沸點不同。則“高溫還原”中,部分金屬氣化與氯結合形成“二次飛灰”,實現與“熔融混合物”分離,該過程與Zn的沸點比Cu低有關,故選A;(4)鐵合金具有磁性,通過磁力可以與殘渣分離,故填:磁性;(5)由圖可知,飛灰用量增加,碳的含量增加,鐵能被充分還原,則鐵回收率增大;“鐵合金中鐵的含量先增后降”是因為泥比例減少,飛灰過多時會帶入更多雜質(如Si、Ca等),使鐵在合金中所占百分比下降,故填:飛灰用量增加,碳的含量增加,鐵能被充分還原;赤泥比例減少,鐵含量減少,雜質占比增加;(6)與傳統飛灰填埋處理相比,該工藝的優勢是可回收重金屬、減少環境污染等,故填:減少環境污染(合理即可)。題型03海水資源的利用1.(2025·陜西榆林·模擬預測)海水中含有豐富的化學資源。下圖是粗鹽提純的部分流程,粗鹽中含有泥沙、氯化鈣、氯化鎂。請結合流程回答下列問題。(1)溶解粗鹽時,玻璃棒的作用是。(2)請寫出加入過量NaOH溶液時發生反應的化學方程式:。(3)過濾后,濾液中的溶質有(填化學式)。【答案】(1)攪拌,加速溶解(2)2(3)NaOH、Na2CO3、NaCl【詳解】(1)溶解粗鹽時,玻璃棒的作用是:攪拌,加速溶解;(2)加入過量氫氧化鈉溶液時,氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂和氯化鈉,該反應的化學方程式為:2NaOH(3)粗鹽中含有泥沙、氯化鈣、氯化鎂,加入足量的水溶解,加入過量的氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂和氯化鈉,可除去氯化鎂,加入過量的碳酸鈉溶液,碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣和氯化鈉,除去氯化鈣,過濾,除去泥沙、氫氧化鎂、碳酸鈣,濾液中含氯化鈉、過量的氫氧化鈉、碳酸鈉,故填:NaCl、NaOH、Na2CO3。2.(2025·安徽六安·一模)海水曬鹽的目的是從海水中獲取NaCl。同學們在實驗室中用海水樣品模擬海水曬鹽。【實驗模擬】取少量海水進行過濾。將過濾后的海水倒入蒸發皿中,點燃酒精燈加熱海水,同時用玻璃棒不斷攪拌。一段時間后有晶體析出,停止加熱。【實驗分析】同學們利用海水中兩種主要物質的溶解度表(如下),對海水曬鹽的過程進行分析。溫度/℃020406080100溶解度/gNaCl35.736.036.637.338.439.8CaCl30.137.851.7103.3111.0120.1(1)海水曬鹽利用的原理是結晶。(2)海水曬鹽過程中析出的主要物質是;剩余海水為這種物質的溶液(填“飽和”或“不飽和”)。(3)實驗停止后,剩余海水溫度恢復至20°C,此時海水中NaCl的質量分數為(精確到0.1%)。(4)若將海水完全蒸干反而不利于制鹽,原因是。【答案】(1)蒸發(2)氯化鈉飽和(3)26.5%(4)若將海水完全蒸干,氯化鈣等雜質會留在所得氯化鈉固體中,導致得到的鹽不純,增加了分離它們難度和成本【詳解】(1)由表格數據可知,氯化鈉的溶解度受溫度變化影響較小,則海水曬鹽利用的原理是蒸發結晶;(2)由表格數據可知,氯化鈉、氯化鈣的溶解度均隨溫度的升高而增加,其中氯化鈉的溶解度受溫度變化影響較小,氯化鈣的溶解度受溫度變化影響較大,故海水曬鹽過程中析出的主要物質是氯化鈉;則剩余海水為氯化鈉的飽和溶液;(3)實驗停止后,剩余海水溫度恢復至20℃,此時為氯化鈉的飽和溶液,由表格數據可知,20℃時氯化鈉的溶解度為36.0g,則實驗停止后,海水中氯化鈉的質量分數為36.0g(4)若將海水完全蒸干,氯化鈣等雜質會留在所得氯化鈉固體中,導致得到的鹽不純,增加了分離它們難度和成本。3.(2025·新疆和田·模擬預測)21世紀是海洋開發與利用的世紀,海水淡化可解決一些地區水資源短缺的問題,海水淡化的技術之一是膜分離法,即利用薄膜的選擇透過性實現海水淡化。例如,給石墨烯“打上”許多特定大小的孔,制成單層納米孔二維薄膜,可淡化海水。石墨烯海水淡化膜工作原理如圖所示。(1)石墨烯海水淡化膜允許(填微粒符號)通過。(2)石墨烯、金剛石和C60A.都由碳元素組成 B.都由碳原子構成 C.物理性質相似(3)對淡化后的濃海水進行綜合利用可以得到一些產品,如圖所示,海水曬鹽后得到的鹵水(母液)是氯化鈉的(填“飽和”或“不飽和”)溶液。【答案】(1)H2O(2)A(3)飽和【詳解】(1)根據圖示,石墨烯海水淡化膜允許H2O通過,鈉離子和氯離子不能通過;(2)A、石墨烯、金剛石和C60B、石墨烯、金剛石都由碳原子構成,C60由和CC、石墨烯、金剛石和C60故選:A;(3)海水曬鹽后,析出氯化鈉晶體,得到的鹵水(母液)是氯化鈉的飽和溶液。題型04流程工業三廢的處理流程1.(2025·江西南昌·一模)工業上處理廢料黃銅渣(含Cu、Zn、CuO、ZnO和雜質,雜質不溶于水,也不參與反應)通常是將其轉化為硫酸鋅和銅等有價值的產品,其主要流程如下圖所示:【資料】①CuO+H2②ZnO+H2(1)步驟Ⅰ中涉及多個化學反應,其中一個反應的化學方程式2Cu+O2+2H2(2)步驟Ⅱ中發生反應的化學方程式為;固體B的成分是。(3)步驟Ⅲ中加入過量稀硫酸的目的是?!敬鸢浮?1)CuSO4(2)Zn+CuSO4(3)除去固體B中過量的鋅【詳解】(1)根據質量守恒定律,化學反應前后,原子的種類和個數不變。反應前Cu、O、H、S的個數分別是2、10、4、2,反應后除2X外Cu、O、H、S的個數分別是0、2、4、0,則2X含有2個Cu、8個O、2個S,X含有1個Cu、4個O、1個S,X的化學式為CuSO4。(2)根據(1)的分析,步驟Ⅰ中生成了CuSO4,不確定是否有H2SO4剩余,步驟Ⅱ加入過量鋅,鋅與硫酸銅反應生成硫酸鋅、銅,化學方程式為Zn+CuSO4因為加入的鋅過量,且鋅與硫酸銅反應生成了銅,所以固體B的成分是剩余的鋅和生成的銅。(3)固體B是鋅和銅的混合物,加入過量稀硫酸,銅與稀硫酸不反應,鋅與稀硫酸反應轉化為硫酸鋅溶液,從而將鋅除去,得到純凈的銅,因此步驟Ⅲ中加入過量稀硫酸的目的是除去固體B中過量的鋅。2.(2024·山東臨沂·二模)工業上處理黃銅渣(Cu、Zn、ZnO、CuO和雜質)廢料時,通常將其轉化為硫酸鋅和銅等產品。其主要流程如圖所示(雜質不溶于水也不參與反應):查閱資料:2Cu+2H2SO4+O2Δ2CuSO4+2H2O;ZnO+H2SO4=ZnSO4請回答下列問題:(1)物質B的化學式是。(2)過程Ⅱ中分離操作的名稱是,該操作用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和(填儀器名稱),玻璃棒的作用是。(3)過程Ⅲ中有氣體產生,該反應的化學方程式為,屬于(填基本反應類型)?!敬鸢浮?1)Zn(2)過濾漏斗引流(3)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑置換反應【詳解】(1)由流程和資料可知,銅和氧氣在加熱時與硫酸反應生成了硫酸銅,氧化銅與硫酸反應生成了硫酸銅。由于鋅能與硫酸銅反應生成了硫酸鋅和銅,為了硫酸鋅和銅,加入的過量的物質B應是鋅,化學式是Zn;(2)由流程可知,過程Ⅱ中分離操作能將固液分離,名稱是過濾,該操作用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗,玻璃棒的作用是引流;(3)過程Ⅲ中為了將過量的鋅除去得到硫酸鋅,加入的D是稀硫酸,鋅與稀硫酸反應生成了硫酸鋅和氫氣,該反應的化學方程式是:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,此反應是一種單質和一種化合物生成另一種單質和另一種化合物,屬于置換反應。題型05其他與生產生活相關的流程1.(24-25九年級上·山西長治·期中)中國科技高速發展,5G-Advanced技術已經應用在很多領域,而這一技術所用關鍵材料之一是高純硅。工業上以石英砂(主要成分為二氧化硅)、焦炭(C)為原料制備高純硅的部分流程如圖所示。分析思考,解決問題。(1)對石英砂進行粉碎處理的主要目的是。(2)熔煉爐中焦炭與二氧化硅在高溫下會反應生成硅和一氧化碳,其反應的符號表達式為。(3)HCl氣體是一種無色,有刺激性、腐蝕性及窒息性的氣體,反應器在使用時,應該注意。(4)還原爐中需要通入氫氣,加熱前需對氫氣進行的操作是。(5)該流程中會產生有害氣體一氧化碳,為防止污染空氣,應對其進行處理,處理的具體方法是。【答案】(1)增大接觸面積,使反應更快、更充分(2)C(3)防止HCl氣體泄漏(合理即可)(4)檢驗純度(5)點燃或回收利用(合理即可)【詳解】(1)對石英砂進行粉碎處理的主要目的是增大反應物之間的接觸面積,使反應更快、更充分。(2)碳和二氧化硅在高溫條件下反應生成硅和一氧化碳,該反應的符號表達式為C+SiO2→高溫(3)HCl氣體是一種無色,有刺激性、腐蝕性及窒息性的氣體,反應器在使用時,應該注意防止HCl氣體泄漏(合理即可)。(4)氫氣具有可燃性,不純的氫氣和氧氣混合后遇熱可能發生爆炸的危險,故加熱前需對氫氣進行的操作是檢驗氫氣的純度。(5)CO有毒,會污染空氣,故在高純硅的生產過程中,對副產品一氧化碳的處理方法可采用點燃或回收再利用等方法,防止排放造成空氣污染。2.(2025·陜西·一模)氯堿工業以粗鹽(主要成分是NaCl,含少量泥沙、CaCl2、MgCl2)為原料,生產氯氣和氫氧化鈉,模擬流程如下:(1)試劑A與試劑B的組合為(填序號)。①KOH②NaOH③K2CO3④Na2CO3(2)操作A需使用玻璃棒,玻璃棒的作用是。(3)加入試劑B時所發生反應的基本反應類型是?!敬鸢浮?1)②④/④②(2)引流(3)復分解反應【詳解】(1)該提純過程中需要先除去鎂離子和該粒子,且不能引入新的雜質離子,所以需要先加入氫氧化鈉以除去鎂離子,使之轉化為氫氧化鎂沉淀,再加入碳酸鈉以除去鈣離子,使之轉化為碳酸鈣沉淀,所以試劑A、B為氫氧化鈉、碳酸鈉,故填②④或④②;(2)根據流程可知,操作A的目的是將固體和液體分離,所以操作A為過濾操作,過濾中玻璃棒起到引流作用。故填引流;(3)加入試劑B時,若試劑B為碳酸鈉,則碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉;若試劑B為氫氧化鈉,則氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氯化鈉和氫氧化鎂沉淀,而這兩組反應都是兩種物質互相交換陰、陽離子,生成了另外兩種物質且元素化合價不變,所以該反應屬于復分解反應。故填復分解反應;1.(2024·江蘇無錫·中考真題)低碳行動是人類應對全球變暖的重要舉措,二氧化碳的資源化利用有多種途徑。Ⅰ.CO2轉化為CO煉鐵的一種原理示意圖如下(括號內化學式表示相應物質的主要成分):(1)寫出還原反應室中煉鐵的化學方程式:。(2)Fe3O4可作為CH4和CO2反應的催化劑,在反應過程中Fe3O4與合成氣反應可轉化為Fe。寫出能使Fe轉化為Fe3O4(催化劑再生)的一條可能途徑:。Ⅱ.CO2轉化為甲醇(CH3OH)我國科研人員已實現CO2和H2在加熱和MoS2催化劑的條件下合成甲醇,反應如下:CO2(3)合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的關鍵一步,反應原理示意圖如下:X的化學式為。(4)CO2和H2可合成甲醇,甲醇燃燒又生成CO2。氫氣、甲醇都被認為是“零碳”燃料,甲醇被認為是“零碳”燃料的理由是。Ⅲ.CO2轉化為葡萄糖(C6H12O6)我國科研人員已成功將CO2還原合成葡萄糖,其過程可分為“電催化還原”和“生物合成”兩個階段。第一階段的部分反應原理如圖所示。(5)寫出如圖所示反應的化學方程式:。(6)綠色植物的光合作用能吸收二氧化碳,釋放氧氣。計算4.4gCO2通過光合作用可得到葡萄糖的質量(寫出計算過程)?!敬鸢浮?1)3CO+(2)Fe與H2O或CO2反應生成Fe3O4(3)H2O2(4)甲醇燃燒產生的CO2與合成甲醇所需的CO2質量相等(5)2(6)解:設通過光合作用得到葡萄糖的質量為x。答:通過光合作用得到葡萄糖的質量為3g【詳解】(1)還原反應室中煉鐵的反應有一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳、氫氣與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵與水,化學方程式為3CO+Fe(2)在反應過程中Fe3O4與合成氣中的CO或H2反應轉化為Fe和CO2或H2O,Fe與H2O或CO2反應可重新轉化為Fe3O4,實現Fe3O4的再生,因此能使Fe轉化為Fe3O4的一條可能途徑:Fe與H2O或CO2反應生成Fe3O4;(3)由圖可知,CH3OH與氧氣反應生成HCHO和X,2X分解生成水和氧氣,根據質量守恒定律可知,化學反應前后元素種類不變,則X是含有氫、氧兩種元素的化合物且能分解生成水和氧氣,則X為過氧化氫,其化學式為H2O(4)CO2和H2可合成甲醇,化學方程式為CO244+3H2??MoS2??△CH3(5)由圖可知,二氧化碳在催化劑和通電條件下分解生成一氧化碳和氧氣,化學方程式為2CO(6)計算過程見答案。2.(2024·重慶大渡口·一模)某種手機電路金屬板中含有的金屬為Fe、Cu、Ag、Ni(鎳:銀白色金屬),如下是某工廠回收部分金屬的流程圖。已知:2Cu+O(1)操作①的名稱是。(2)操作①需要通風并遠離火源,否則極易造成的危險是(用化學方程式表示)。(3)寫出濾液②中金屬陽離子符號。(4)寫出濾液③生成固體A的化學方程式。(5)Fe、Cu、Ni三種金屬的活動性由強到弱的順序依次是?!敬鸢浮?1)過濾(2)2H(3)Fe2+(4)CuSO4+Fe=Cu+FeSO4(5)Fe>Ni>Cu【詳解】(1)操作①的名稱是過濾,通過過濾把固體和液體分離;(2)金屬板中鐵會與稀硫酸反應產生氫氣,氫氣具有可燃性,不純時遇明火會發生爆炸,化學方程式為:2H2(3)手機電路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni(等金屬,經過操作②得到Ni、Fe,說明濾液①中含有鎳離子,則鎳能與稀硫酸反應,操作①中Fe能與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵、氫氣,Ni能與稀硫酸反應生成硫酸鎳、氫氣,Cu、Au、Ag都不能與稀硫酸反應,濾液①溶質是硫酸鎳、硫酸亞鐵、H2SO4,操作②中加入過量鐵粉,鐵粉能與硫酸鎳反應生成鎳、硫酸亞鐵,與H2SO4反應生成硫酸亞鐵、氫氣,鐵粉過量,則濾液②的溶質是FeSO4,其中的金屬陽離子是Fe2+;(4)根據已知條件,銅在加熱下,可以和氧氣、硫酸反應生成硫酸銅,故濾液③是硫酸銅、剩余的硫酸與鐵粉反應,得到固體的反應是:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4;(5)金屬活動性順序中,排在氫前面的金屬,能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣,排在前面的金屬,能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來。由題意可知,由于加入足量的硫酸,鎳和鐵反應,說明鎳和鐵比銅活潑。而鐵在濾液①中置換出鎳單質,說明鐵比鎳活潑,所以Fe、Cu、Ni在溶液中的活動性由強到弱的順序依次是:Fe>Ni>Cu。3.(24-25九年級上·山東煙臺·期中)海洋是一個巨大的資源寶庫,可以從中提取化工產品。(1)工業上用反滲透膜法淡化海水,其原理是利用海水中各成分的不同分離出淡水,分離淡水后剩余的溶液,可以進行海水曬鹽,海水曬鹽是通過(填“蒸發結晶”或“降溫結晶”)的方法獲取食鹽。(2)在工業生產中,可以利用海水曬鹽后的苦鹵制鎂,如圖是從海水中提取鎂的簡單流程。①工業生產中,反應I的化學方程式是。②上述工藝流程中,發生中和反應的是(填序號)。③從海水中提取MgCl2歷經步驟I、II、III三步轉換的主要目的是。(3)如圖是某廠生產純堿的工藝流程圖:請完成下列問題:①流程I中為了除去雜質,加入過量BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液。下列說法正確的是。A.加入三種溶液的順序不能調整B.加入三種溶液將粗鹽水中的SO42?、Mg2+、Ca2+C.按流程I所加溶液的順序除雜,過濾后得到四種沉淀D.流程I得到的是純凈的氯化鈉溶液②在流程II中,如果加入氨氣不是為了生產氯化銨,氨氣在制堿過程中作用是。③寫出流程II和III中發生反應的化學方程式:。④流程II中碳酸氫鈉先結晶析出的原因是:?!敬鸢浮?1)顆粒大小蒸發結晶(2)MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2↓II海水本身就是含有MgCl2的溶液,它與通過步驟I、II、III得到的MgCl2溶液的不同是:海水中氯化鎂含量低,且含有其它物質,而經過步驟I、II、III后氯化鎂得到了富集和提純;(3)BC氨氣與水反應生成氨水,呈堿性,可以吸收更多的二氧化碳NaCl+NH3+H【詳解】(1)工業上用反滲透膜法淡化海水,其原理是利用海水中各成分的顆粒大小不同分離出淡水;因為氯化鈉溶解度受溫度影響較小,故海水曬鹽是通過蒸發結晶的方法獲取食鹽;(2)沉淀B與試劑C反應生成氯化鎂沉淀,故沉淀B為氫氧化鎂,試劑C為稀鹽酸,試劑A為氫氧化鈣。①反應I是氫氧化鈣與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀與氯化鈣,該反應的化學方程式為:MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2↓;②步驟II中氫氧化鎂與稀鹽酸反應生成氯化鎂與水,是酸與堿發生的中和反應;③海水本身就是含有MgCl2的溶液,它與通過步驟I、II、III得到的MgCl2溶液的不同是:海水中氯化鎂含量低,且含有其它物質,而經過步驟I、II、III后氯化鎂得到了富集和提純;(3)①氯化鋇與硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀與氯化鈉,氫氧化鈉與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀與氯化鈉,碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀與氯化鈉,碳酸鈉與過量氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀與氯化鈉。A、根據分析,碳酸鈉一定要加在氯化鋇后面,氫氧化鈉的順序無關,故加入三種溶液的順序能調整,說法不正確;B、根據分析,加入三種溶液將粗鹽水中的SO42?轉化成硫酸鋇沉淀、Mg2+轉化成氫氧化鎂沉淀、Ca2+C、按流程I所加溶液的順序除雜,過濾后得到硫酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鋇四種沉淀,說法正確;D、流程I得到的不是純凈的氯化鈉溶液,還含有過量的氫氧化鈉、過量的碳酸鈉,說法不正確;故選BC;②氨氣與水反應生成氨水,呈堿性,可以吸收更多的二氧化碳③流程II是氯化鈉、水、氨氣、二氧化碳反應生成碳酸氫鈉沉淀與氯化銨,該反應的化學方程式為:NaCl+NH3+H④碳酸氫鈉的溶解度較小,先從溶液中析出。4.(2024·山東濟寧·二模)回收利用是保護金屬資源的一條有效途徑。某工業廢料含氧化銅和氧化鐵,經過處理后可得到銅和硫酸亞鐵溶液。(已知:Fe+Fe2(1)溶液B中的溶質是。(2)過程Ⅱ充分反應后,還應有的實驗操作是。(3)過程Ⅲ加入適量A的作用是。(4)A-F中含鐵元素的有(填序號)。【答案】(1)Fe2(SO4)3、CuSO4、H2SO4(2)過濾(3)除去鐵得到純凈的銅(4)BCDF【詳解】(1)某工業廢料含氧化銅和氧化鐵,經過處理后可得到銅和硫酸亞鐵溶液,則固體E為銅,溶液F為硫酸亞鐵溶液;要最終得到硫酸亞鐵,則溶解氧化銅和氧化鐵使用的酸是稀硫酸,即過量的A為稀硫酸,氧化鐵能與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水,氧化銅和稀硫酸反應生成硫酸銅和水,則溶液B中的溶質為硫酸鐵、硫酸銅和過量的硫酸;(2)過程Ⅱ充分反應后,要得到固體和溶液,需要經過過濾操作;(3)氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵和水,氧化銅和硫酸反應生成氧化銅和水,則溶液B中含有硫酸鐵、硫酸銅和過量的硫酸;因最終得到銅和硫酸亞鐵,則加入的物質C為鐵,鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣,鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅,鐵和硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵,過濾得到的固體A中含有鐵和銅,過程Ⅲ加入適量A(稀硫酸),銅和硫酸不反應,鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣,則過程Ⅲ加入適量A的作用是除去鐵得到純凈的銅;(4)A中含有硫酸,B中含有硫酸銅、硫酸鐵和過量的硫酸,C是鐵,D中含有鐵和銅,E是銅,F中含有硫酸亞鐵,故A-F中含鐵元素的有BCDF。5.(2023·福建·中考真題)為研究溶解度曲線的應用,學習小組查得資料:某鋼鐵廠處理高鹽廢水(含氯化鈉、硫酸鈉及微量的其他鹽)的流程、相關物質的溶解度曲線如下圖所示。請和小組同學一起研究。
(1)廢水中的硫酸鈉是氫氧化鈉和硫酸反應的生成物,化學方程式為。(2)當溫度高于℃時,硫酸鈉的溶解度隨溫度升高而降低。(3)40℃時,將50g硫酸鈉固體加入100g水中,充分攪拌后所得溶液的溶質質量分數為(列出計算式即可)。(4)降溫至0℃的“冷凍結晶”過程,析出的兩種物質中較多的是。(5)結合溶解度曲線解釋,“蒸發結晶2”主要得到氯化鈉的原因是?!敬鸢浮?1)2NaOH+H(2)40(3)48.4(4)Na2SO4/硫酸鈉(5)0℃時,硫酸鈉溶解度明顯小于氯化鈉,經“冷凍結晶”后的母液2中,硫酸鈉含量低,氯化鈉含量高【詳解】(1)氫氧化鈉和硫酸反應生成硫酸鈉和水,化學方程式為2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。(2)由圖知,當溫度高于40℃時,硫酸鈉的溶解度曲線呈下降趨勢,溶解度隨溫度升高而降低。(3)40℃時,硫酸鈉溶解度為48.4g,則將50g硫酸鈉固體加入100g水中,最多溶解48.4g,所得溶液的溶質質量分數為48.4g(4)由圖知,低于40℃時,硫酸鈉隨溫度降低,溶解度減小很快,氯化鈉溶解度變化不明顯,故降溫至0℃的“冷凍結晶”過程,析出的兩種物質中較多的是硫酸鈉。(5)0℃時,硫酸鈉溶解度明顯小于氯化鈉,經“冷凍結晶”后的母液2中,硫酸鈉含量低,氯化鈉含量高,故“蒸發結晶2”主要得到氯化鈉。6.(2023·重慶·中考真題)(Li2CO3)是制備新能源汽車電池的重要原料。下圖是一種模擬提純碳酸鋰的工藝,根據要求回答問題。
【查閱資料】I.鋰輝礦主要成分為Li2CO3,含泥沙等雜質。Ⅱ.Li2CO3(化學性質Na2CO3類似】為無色晶體,微溶于水,在冷水中的溶解度比熱水中大。(1)X是一種酸。其溶質化學式為,常用(填試劑名稱)檢驗氣體Y。(2)②中發生中和反應的化學方程式為。(3)有以下三種溫度的飽和Na2CO3溶液,③中你選擇的是_____(填序號)。A.0℃ B.25℃ C.80℃(4)將濾液2蒸發,當有時(填現象),停止加熱,可得到其他化工產品?!敬鸢浮?1)H2SO4澄清石灰水/氫氧化鈣溶液(2)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O(3)C(4)較多固體出現【詳解】(1)鋰輝礦主要成分為Li2CO3,X是一種酸,與反應碳酸鋰生成濾液1,濾液1與氫氧化鈉溶液反應生成硫酸鋰溶液,根據質量守恒定律,可知加入的酸是稀硫酸,其溶質的化學式為H2SO4。碳酸鹽與酸反應生成鹽、水和二氧化碳,產生的氣體Y是二氧化碳,二氧化碳能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水,常用澄清石灰水(或氫氧化鈣溶液)檢驗二氧化碳;(2)②中發生中和反應,硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水,反應的化學方程式為2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;(3)Li2CO3(化學性質與Na2CO3類似)為無色晶體,微溶于水,在冷水中的溶解度比熱水中大,則③中應選擇80℃,此時碳酸鋰易結晶析出。故選C;(4)蒸發時,待蒸發皿中出現較多固體時,應停止加熱,利用余熱將剩余水分蒸干。7.(2024·廣東·中考真題)《天工開物》蘊含豐富的化學知識和化學思想。書中記載了銀朱的制備過程,如圖所示。(1)水銀屬于(填“金屬”或“非金屬”)單質。(2)“研磨”時,水銀與石亭脂充分反應生成銀朱,化學方程式為,有剩余的反應物是。(3)“加熱”時,銀朱(填“升華”或“凝華”),再經“蘸水擦盞”形成粉末貼于泥罐內壁,達到銀朱從混合物中的目的。(4)為使燃燒更充分,可采取的措施是?!敬鸢浮?1)金屬(2)Hg+S研磨HgS(3)升華分離提純(4)鼓入充足的氧氣(合理即可)【詳解】(1)水銀是汞的俗稱,是由汞元素組成的純凈物,屬于金屬單質;(2)“研磨”時,水銀與石亭脂充分反應生成銀朱,即汞和硫在研磨的作用下反應生成HgS,該反應的化學方程式為:Hg+S研磨該反應中,參加反應的汞和硫的質量比為:201:32,故一斤水銀和二斤石亭脂反應,石亭脂過量;(3)“加熱”時,銀朱會由固態變為氣態,會升華,再經“蘸水擦盞”形成粉末貼于泥罐內壁,達到銀朱從混合物中分離提純的目的;(4)為使燃燒更充分,可采取的措施是:鼓入充足的氧氣,促進燃燒。8.(2024·廣東·中考真題)銅箔在新能源汽車電池制造等領域有重要應用。一種制造銅箔工藝的主要工序如圖1所示。(1)“溶銅”前,粉碎處理銅原料的目的是。(2)“溶銅”中,存在Cu與O2生成CuO的反應,該反應屬于(填基本反應類型)。“操作1”的目的是除去難溶性固體雜質,該操作名稱為。(3)“制箔”中,發生反應的化學方程式:2CuSO4+2H2O通電2Cu+O2↑+2X,X的化學式為。物質X可用于和工序。(4)“制箔”中,需生產抗拉強度大于355MPa且延伸率大于13.5%的銅箔,據圖2可知,溫度應控制在內(填字母)。a.45~49℃
b.50~52℃
c.53~55℃
d.56~60℃(5)“酸洗”后,用熟石灰中和酸性廢液,其反應的化學方程式為?!敬鸢浮?1)增大反應物之間的接觸面積,使反應更快更充分(2)化合反應過濾(3)H2SO4溶銅酸洗(4)c(5)Ca(OH)【詳解】(1)“溶銅”前,粉碎處理銅原料的目的是:增大反應物之間的接觸面積,使反應更快更充分;(2)“溶銅”中,存在Cu與O2生成CuO的反應,該反應符合“多變一”的特點,屬于化合反應;“操作1”的目的是除去難溶性固體雜質,則該操作實現了固液分離,名稱為過濾;(3)根據質量守恒定律,化學反應前后,原子的種類和數目不變,反應物中含Cu、S、O、H的個數分別是2、2、10、4,生成物中含Cu、S、O、H的個數分別是2、0、2、0,故生成物中還應含2個S、8個O、4個H,故X的化學式為:H2SO4;溶銅過程中,銅與氧氣反應生成氧化銅,氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水,且由圖可知,酸洗過程中,也用到硫酸,故物質X可用于溶銅和酸洗工序;(4)由圖可知,“制箔”中,需生產抗拉強度大于355MPa且延伸率大于13.5%的銅箔,故需要溫度控制在53~55℃。故選c;(5)“酸洗”后,用熟石灰中和酸性廢液,其反應為氫氧化鈣和硫酸反應生成硫酸鈣和水,該反應的化學方程式為:Ca(OH)29.(2022·廣東·中考真題)鐵銅雙金屬粉末可用于生產機械零件。利用還原鐵粉和CuSO4溶液制備該產品的工藝流程如圖所示。
(1)“攪拌”時發生的反應利用了鐵的金屬活動性比銅的(填“強”或“弱”)。(2)“過濾”后濾液的主要成分是(寫化學式)。(3)若用該工藝制備了1000g鐵銅雙金屬粉末產品,其中Cu單質的質量分數為19.2%。計算置換這些Cu單質所需還原鐵粉的質量(寫出計算過程)。(4)“干燥還原”可在不同的溫度下進行,產品中氧元素的質量分數隨溫度的變化如圖所示。若(3)中產品是在500℃時干燥還原后得到的,則其中最多含Fe元素g(產品中只含三種元素)。
【答案】(1)強(2)FeSO4(3)解:1000g鐵銅雙金屬粉末中銅的質量為1000g×19.2%=192g,設需還原鐵粉的質量為x;Fe答:需還原鐵粉的質量為168g;(4)804【詳解】(1)“攪拌”時鐵能與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅,是利用了鐵的金屬活動性比銅的強,故填:強;(2)由流程圖可知,最終產品是鐵銅雙金屬粉末,說明加入的鐵粉過量,則“過濾”后濾液的主要成分是硫酸亞鐵,故填:FeSO4;(3)見答案;(4)產品中只含有鐵、銅、氧三種元素,若是含銅的氧化物,則鐵元素的質量最少,要使鐵元素的質量最大,混合物中只能是鐵的氧化物,根據質量守恒定律,鐵銅雙金屬粉末產品中鐵元素的質量最多為1000g-192g-1000g×0.4%=804g,故填:804。10.(2023·天津·中考真題)某氯化鈉固體樣品中可能含有硫酸鈉、硝酸鋇、氯化鎂、硫酸銅和碳酸鈣中的一種或幾種。為確定其成分,取40g固體樣品,按下列流程進行實驗。
回答下列問題:(1)白色沉淀A的化學式為;(2)寫出生成白色沉淀B的化學方程式;(3)固體樣品中除氯化鈉外,還一定存在;(4)已知實驗中得到2g白色沉淀A,2.33g白色沉淀B,5.8g白色沉淀C,則固體樣品中氯化鈉的質量分數為?!敬鸢浮?1)CaCO(2)BaCl(3)CaCO3、Na2(4)67.7%【分析】某氯化鈉固體樣品中可能含有硫酸鈉、硝酸鋇、氯化鎂、硫酸銅和碳酸鈣中的一種或幾種:加入足量水溶解、過濾得到白色沉淀A:碳酸鈣難溶于水,硝酸鋇與硫酸鈉或硫酸銅反應也可以生成硫酸鋇白色沉淀,加入過量稀鹽酸沉淀全部溶解,可確定白色沉淀A是碳酸鈣,不是硫酸鋇,則成分一定含有碳酸鈣;得到無色溶液1:硫酸銅溶液顯藍色,則成分中一定不含有硫酸銅,滴加氯化鋇溶液恰好完全反應,得到白色沉淀B,加過量稀鹽酸沉淀不溶解,可知白色沉淀是硫酸鋇,則確定成分中一定含有硫酸鈉,硫酸鈉與硝酸鋇反應,確定一定不含有硝酸鋇;溶液2中含有硫酸鈉,可能含有氯化鎂,加入過量的氫氧化鈉溶液,產生白色沉淀C,可知白色沉淀是氫氧化鎂,則成分一定含氯化鎂;溶液3含有氯化鈉和過量的氫氧化鈉,加過量稀鹽酸蒸發、結晶得到氯化鈉固體;故固體樣品中除氯化鈉外,還一定存在碳酸鈣、硫酸鈉和氯化鎂;【詳解】(1)由分析可知,白色沉淀是CaCO3(2)由分析可知:生成白色沉淀B的反應是氯化鋇與硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉,化學方程式為BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl。(3)由分析可知:固體樣品中除氯化鈉外,還一定存在碳酸鈣、硫酸鈉和氯化鎂;(4)2g白色沉淀A是碳酸鈣,2.33g白色沉淀B是硫酸鋇沉淀,5.8g白色沉淀C是氫氧化鎂,則樣品中硫酸鈉、氯化鎂的質量分別為:BaCl2+Na則固體樣品中氯化鈉的質量分數為:40g-2g-1.42g-9.5g40g11.(2023·廣東廣州·中考真題)制鹽在我國有著悠久的歷史。某鹽湖水樣品含有NaCl、Na2SO4及少量MgSO4和CaSO4,某小組從中獲取NaCl和Na2SO4的主要過程如下:
(1)“除雜1”應依次加入的兩種試劑是、,“除雜2”應加入的試劑是。(除雜限選試劑:HCl、HNO3、Na2CO3、Ca(OH)2)(2)將“溶液A”在80℃蒸發濃縮,至有少量固體析出。
①該小組分析溶解度曲線,推測析出的少量固體是NaCl,但檢驗后卻發現是Na2SO4。請作出合理解釋:。②該小組停止蒸發濃縮,經、過濾得到大量Na2SO4固體及母液;將母液中的NaCl分離出來,操作是。(3)設計由硫磺(單質硫)生產Na2SO4的轉化路徑,依次寫出反應的化學方程式:。(提示:常見+4價硫的化合物可與O2化合為+6價硫的化合物)【答案】(1)氫氧化鈣/Ca(OH)2碳酸鈉/Na2CO3HCl(2)溶液中硫酸鈉的含量比氯化鈉高,硫酸鈉先達到飽和析出降溫結晶加熱蒸發溶劑至有較多晶體析出,趁熱過濾,洗滌,干燥(3)S+O2點燃SO2、SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O、2Na2SO3+O【詳解】(1)樣品中含有的雜質是硫酸鎂和硫酸鈣,可將硫酸鎂或硫酸鈣轉化為氯化鈉和硫酸鈉。從雜質含有硫酸根離子可知,轉化為硫酸鈉較為容易,只需除去鎂離子和鈣離子,引入鈉離子即可。根據給出藥品,可以先加入過量氫氧化鈣,氫氧化鈣和硫酸鎂反應生成硫酸鈣和氫氧化鎂沉淀,之后加入碳酸鈉,碳酸鈉和硫酸鈣反應生成碳酸鈣沉淀和硫酸鈉,氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉。過濾濾液中有氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉。雜質碳酸鈉、氫氧化鈉可以加入鹽酸轉化為氯化鈉,鹽酸和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳,氫氧化鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水。(2)①80℃硫酸鈉的溶解度大于氯化鈉的溶解度,如氯化鈉和硫酸鈉的質量相等則氯化鈉先析出,但硫酸鈉先析出,則說明溶液中硫酸鈉的含量比氯化鈉高,硫酸鈉先達到飽和析出。②硫酸鈉的溶解度隨溫度變化較大,40℃后隨溫度的降低溶解度降低較多,氯化鈉的溶解度隨溫度的變化改變較小。所以開始經降溫結晶,過濾得到大量硫酸鈉固體與母液。然后可以通過蒸發結晶的方法從母液中將氯化鈉分離出來,操作時加熱蒸發溶劑至有較多晶體析出(溫度較高時硫酸鈉的溶解度又升高,不會因為低溫時飽和蒸發水而析出),趁熱過濾,洗滌,干燥。(3)使用硫單質生產硫酸鈉,初中常見的硫單質的反應是硫和氧氣點燃生成二氧化硫,化學方程式為S+O2點燃SO2。根據堿的通性,氫氧化鈉可以和二氧化硫反應生成亞硫酸鈉和水,化學方程式為SO12.(2024·四川成都·中考真題)皮蛋是成渝等地人們喜愛的食品,制作流程如圖。
資料:1.草木灰(含K2CO3)中常含有砂石和未燃盡的秸稈等固體。2.堿,有澀味,可與蛋白質作用,使其凝固?;卮鹣铝袉栴}。(1)選料:“過篩”的目的是。(2)調漿:調漿過程發生的復分解反應的化學方程式為,料漿浸出液中一定含有的陰離子有(填離子符號)。(3)裹泥:裹泥時,不慎皮膚接觸料漿,處理方法為。(4)封存:需要“密封”的主要原因是減少水分蒸發和。(5)食用皮蛋時加醋能去除澀味的原因是?!敬鸢浮?1)除去砂石和未燃盡的秸稈等顆粒較大的固體(2)Na2CO3+Ca(OH)2(3)用大量清水沖洗(4)減少空氣中二氧化碳與皮蛋表面的堿反應,避免皮蛋制作失敗(5)醋能與皮蛋中的堿性物質發生反應【詳解】(1)“過篩”的目的是為了除去砂石和未燃盡的秸稈等顆粒較大的固體;(2)草木灰的主要成分為碳酸鉀,生石灰與水反應生成氫氧化鈣,調漿過程中,碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉,碳酸鉀和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和氫氧化鉀,這兩個反應都是兩種物質互相交換成分生成了另外兩種物質,均屬于復分解反應,反應的化學方程式為:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH、K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH;料漿浸出液中含有氫氧化鈉、氫氧化鉀和氯化鈉,則一定含有的陰離子有OH-和Cl-;(3)裹泥時,不慎皮膚接觸料漿,料漿中含有氫氧化鈉和氫氧化鉀,具有腐蝕性,處理方法為用大量清水沖洗;(4)料漿中的氫氧化鈉和氫氧化鉀暴露在空氣中,會和空氣中的二氧化碳發生反應而變質,所以需要“密封”的主要原因是減少水分蒸發和減少空氣中二氧化碳與皮蛋表面的堿反應,避免皮蛋制作失敗;(5)食用皮蛋時加醋能去除澀味,是因為醋能與皮蛋中的堿性物質發生反應。13.(2023·四川綿陽·中考真題)某油脂廠廢棄的催化劑含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體:回答下列問題:(1)濾餅是(填“純凈物”或“混合物”);NaAlO2的名稱為偏鋁酸鈉,它所屬物質類別是(2)步驟③中H2O2的作用是將FeSO(3)步驟④生成FeOH3的化學方程式為,所屬基本反應類型為(4)步驟⑤需要進行的操作為:蒸發濃縮、冷卻結晶、、洗滌。所得硫酸鎳晶體是含結晶水的化合物,化學式為NiSO4?7H(5)已知鐵能與硫酸鎳溶液發生置換反應,則Ni、Al、Fe三種金屬在溶液中的活動性由強到弱的順序為。【答案】(1)混合物鹽(2)Fe2(3)Fe2(4)過濾44.8%(5)Al【分析】從流程圖中可知,向廢棄的催化劑中加入NaOH溶液進行后,氫氧化鈉溶液可除去油脂,并發生反應2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al2O3+4NaOH=4NaAlO2【詳解】(1)濾餅為Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性雜質,故其是混合物;偏鋁酸鈉由金屬離子和酸根離子構成,故其屬于鹽類(鹽、鹽類化合物都可以)。(2)由分析可知,步驟③中H2O2的作用是將硫酸亞鐵轉化為硫酸鐵;(3)硫酸鐵和氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵紅褐色沉淀和硫酸鈉,反應的化學方程式為:Fe2(4)步驟⑤進行蒸發濃縮、冷卻結晶后,硫酸鎳晶體析出,呈現固液混合狀態,將其從含有硫酸鈉的溶液中分離出來,采用過濾的方法。硫酸鎳晶體中結晶水的質量分數為:7×(1×2+16)59+32+16×4+7×(1×2+16)(5)根據教材中金屬活動性順序表,鋁的活動性比鐵的強;鐵能與硫酸鎳溶液發生置換反應,所以鐵的活動性比鎳的強,則Ni、Al、Fe三種金屬在溶液中的活動性由強到弱的順序為:Al>Fe>Ni。14.(2024·安徽·中考真題)碳酸鋰(Li2CO3)是制備新能源汽車電池的重要原料。我國鹽湖鹵水中主要含有氯化鋰、氯化鈉、硫酸鎂等溶質,一種以化學沉淀法從鹵水中生產碳酸鋰的工藝如圖:回答下列問題:(1)步驟①發生反應的化學方程式為。(2)步驟②操作a的名稱是。(3)步驟③中加入草酸鈉,其中草酸根(C2O42?)的化合價是-2價,則草酸鈉的化學式為(4)濾液2中含有LiCl,步驟④中生成Li2CO3的反應類型是。(5)該工藝中用到的氧化物有(寫1種即可)?!敬鸢浮?1)CaO+H2O=Ca(OH)2(2)過濾(3)Na2C2O4(4)復分解反應(5)生石灰(氧化鈣)或水【詳解】(1)步驟①發生的反應是氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣,反應的化學方程式為CaO+H2O=Ca(OH)2;(2)步驟②操作a能固體與液體分離,其名稱是過濾;(3)鈉元素顯+1價,草酸根(C2O42?)的化合價是-2價,書寫化學式時,一般正價的寫在左邊,負價的寫在右邊,根據化合物中各元素化合價代數和為零,草酸鈉的化學式為:Na2C(4)濾液2中含有LiCl,步驟④中生成Li2CO3的反應是碳酸鈉與氯化鋰相互交換成分生成碳酸鋰和氯化鈉,該反應是由兩種化合物相互交換成分生成兩種化合物的反應,屬于復分解反應;(5)氧化物是由兩種元素組成,其中一種元素是氧元素的化合物,該工藝中用到的生石灰(氧化鈣)、水都是由兩種元素組成,其中一種元素是氧元素的化合物,屬于氧化物。15.(2024·江蘇蘇州·中考真題)燃煤煙氣中含二氧化硫,石灰石濕法脫硫制備石膏(CaSO4)的主要流程如圖:已知:a.當壓強不變時,隨著溫度升高,氣體的溶解度減少;b.脫硫過程中,其他條件相同時,隨漿液酸性增強,CaCO3溶解的質量增加,SO2吸收的質量減小;c.CaSO3能與稀鹽酸反應:CaSO3+2HCl=CaCl2+SO2↑+H2O。(1)大氣中二氧化硫含量過高會導致的環境問題是。(2)“制漿”時,石灰石粉碎后加水所得漿液屬于_______(填字母)。A.溶液 B.懸濁液 C.乳濁液(3)“吸收—氧化”過程包括:①CaCO3吸收SO2反應生成CaSO3;②CaSO3轉化為CaSO4。該過程中反應產物無污染,其總反應化學方程式為。(4)“吸收—氧化”的脫硫率(被吸入氧化的SO①吸收塔內采用氣液逆流接觸吸收的方式(如圖1所示)。含SO2煙氣從吸收塔底部鼓入,漿液從吸收塔頂部噴淋,其目的是。鼓入的含SO2煙氣溫度過高,會導致脫硫率下降,原因是。②其他條件相同,脫硫率受漿液pH的影響如圖2所示。漿液pH高于5.6時,脫硫率隨pH升高而下降,其原因是。(5)所得石膏產品中混有CaSO3。請補充完整檢驗CaSO3的實驗方案:取少量所得產品,,說明產品中混有CaSO3。(必須使用的試劑:稀鹽酸、稀KMnO4溶液)【答案】(1)酸雨(2)B(3)2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2(4)增大SO2與漿液接觸面積(合理即可)溫度過高,SO2溶解度降低隨pH升高,漿液酸性減弱,CaCO3溶解質量減少,導致脫硫率下降;SO2吸收質量增大導致脫硫率上升,前者的程度大于后者的程度(合理即可)(5)加入稀鹽酸,將產生的氣體通入稀KMnO4溶液,紫紅色褪去(合理即可)【詳解】(1)二氧化硫在空氣中會被氧化成三氧化硫,三氧化硫和水反應生成硫酸,硫酸隨雨水落下形成酸雨,則空氣中二氧化硫濃度過高會導致的環境問題是酸雨;(2)石灰石粉碎后加入水中以固體小顆粒的形式分散到水中,形成不均一、不穩定的懸濁液,故選B;(3)CaCO3吸收SO2,同時與氧氣作用生成CaSO4和二氧化碳,反應的化學方程式為:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2;(4)①漿液從吸收塔頂部噴淋,其目的是:氣液接觸更加充分,吸收效果更好;當壓強不變時,隨著溫度升高,氣體的溶解度減少。所以鼓入的含SO2煙氣溫度過高,會導致脫硫率下降,原因是:溫度過高,SO2溶解度降低;②根據題文“脫硫過程中,其他條件相同時,隨漿液酸性增強,CaCO3溶解的質量增加,SO2吸收的質量減小”可知,漿液pH高于5.6時,脫硫率隨pH升高而下降,其原因是:隨pH升高,漿液酸性減弱,CaCO3溶解質量減少,導致脫硫率下降;SO2吸收質量增大導致脫硫率上升,前者的程度大于后者的程度;(5)稀鹽酸和亞硫酸鈣反應生成二氧化硫,二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色。所以檢驗方案為:取少量所得產品,加入稀鹽酸,將產生的氣體通入稀KMnO4溶液,紫紅色褪去,說明產品中混有CaSO3。16.(2023·江西·中考真題)燒堿-純堿法凈化鹵水過程產生的鹽泥中主要含有CaCO3及少量的Mg(OH)2
(1)步驟①中操作a的名稱是。(2)步驟②中發生中和反應的化學方程式為。(3)步驟③中的試劑X應選下列物質中的_______(填序號)。A.KOH溶液 B.Ca(C.Na2SO4溶液 (4)步驟④中“一系列操作”包括降溫結晶,說明CaCl2的溶解度隨溫度的降低而【答案】(1)過濾(2)2HCl+Mg(OH)(3)B(4)減小【詳解】(1)步驟①中操作a為分離溶液和固體的操作,其名稱是過濾;(2)中和反應是酸與堿反應生成鹽和水,步驟②中發生中和反應的為氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水,該反應的化學方程式為:2HCl+Mg(OH)2(3)步驟③是向含有氯化鎂和氯化鈣的溶液中加入適量的試劑X得到氫氧化鎂固體和氯化鈣溶液,即為除去氯化鎂雜質,且不能引入新的雜質;A、若試劑X為氫氧化鉀溶液,氫氧化鉀與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鉀,引入了雜質氯化鉀,不符合題意;B、若試劑X為氫氧化鈣溶液,氫氧化鈣與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣,符合除雜的原則,符合題意;C、若試劑X為硫酸鈉溶液,硫酸鈉與氯化鎂不反應,不符合題意;D、若試劑X為硝酸鈣溶液,硝酸鈣與氯化鎂不反應,不符合題意;故選B;(4)步驟④中“一系列操作”包括降溫結晶,說明CaCl2的溶解度隨溫度的降低而減小,降低溫度,氯化鈣的溶解度減小,析出氯化鈣晶體。17.(2024·廣東廣州·中考真題)碳酸鋰(Li2CO3)廣泛應用于電池、陶瓷和醫藥等領域。利用濃縮后的鹽湖鹵水(含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2)制備Li2CO3的工藝流程如下:回答下列問題:(1)濃縮后的鹽湖鹵水中含有的金屬陽離子除Li+外,還有(填離子符號)。(2)“除雜1”所得濾渣的主要成分除CaSO4外,還有。(3)“除雜2”中加入Na2CO3溶液的目的是。(4)“濾液2”顯性(填“酸”、“中”或“堿”)。(5)結合下圖分析:①“調pH”至溶液顯中性,“操作1”為。②若未加鹽酸“調pH”而直接進行“操作1”,析出的NaCl固體中可能含有LiOH,原因是。(6)“濾液3”一定是(填化學式)的飽和溶液。(7)“沉鋰”時發生反應的化學方程式為。【答案】(1)Na+、Mg2+(2)Mg(OH)2(3)除去“除雜1”中加入過量的Ca(OH)2(4)堿(5)蒸發結晶,趁熱過濾溶液中含OH-(LiOH),LiOH溶解度小于NaCl溶解度(6)NaCl(7)Na【詳解】(1)濃縮后的鹽湖鹵水(含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2),故濃縮后的鹽湖鹵水中含有的金屬陽離子除Li+外,還有Na+、Mg2+;(2)Ca(OH)2還能與MgCl2反應生成Mg(OH)2沉淀,故“除雜1”所得濾渣的主要成分除CaSO4外,還有Mg(OH)2;(3)過濾后,由CaCO3產生,故“除雜2”中加入Na2CO3溶液的目的是除去“除雜1”中加入過量的Ca(OH)2;(4)Na2CO3溶液與過量的Ca(OH)2生成CaCO3沉淀和NaOH溶液,過濾,得到“濾液2”,“濾液2”中含NaOH,故“濾液2”顯堿性;(5)①如圖所示,由于氯化鈉溶解度受溫度影響小,氯化鋰溶解度隨溫度升高而明顯增大,因此“操作1”后分離出NaCl固體和濾液3,則“操作1”為蒸發結晶,趁熱過濾;②若未加鹽酸“調pH”,則溶液中含OH-(LiOH),根據圖示可知,LiOH溶解度小于NaCl溶解度,則直接進行“操作1”,析出的NaCl固體中可能含有LiOH;(6)“濾液3”是析出NaCl固體后所得溶液,故“濾液3”一定是NaCl的飽和溶液;(7)加鹽酸“調pH”后,溶液中陰離子只有Cl-,則“沉鋰”時,加入的飽和Na2CO3溶液和LiCl反應生成Li2CO3固體和NaCl,化學方程式為Na218.(2024·湖北·中考真題)閱讀科普短文。液態陽光,是指利用太陽能和風能等可再生能源,將二氧化碳和水轉化為以甲醇CH32020年,我國“千噸級液態陽光甲醇合成示范項目”投產運行。該項目由太陽能光伏發電、電解水制氫、二氧化碳加氫制甲醇三個基本單元構成。標志著我國利用可再生能源制備液體燃料邁出了工業化的第一步。甲醇作為液態陽光首要目標產物,能生產乙酸、烯烴等化學品,能用作內燃機燃料,也能用于燃料電池產生電能,還能通過重整反應釋放出氫氣。(1)“液態陽光生產”利用的可再生能源是(寫一種)。(2)“液態陽光甲醇合成示范項目”使用的初始原料是和CO2(3)可用NaOH溶液實現“碳捕獲”,其反應的化學方程式為。(4)相比氫氣,液體燃料甲醇的優點有(寫一條)?!敬鸢浮?1)太陽能(或風能或其他某種可再生能源)(2)水/H2(3)2(4)便于儲(貯)存和運輸或便于儲(貯)存,或便于運輸,或安全性高【詳解】(1)根據短文內容,“液態陽光”是指利用太陽能和風能等可再生能源,將二氧化碳和水轉化為以甲醇為代表的液態燃料和有機化學品。“液態陽光生產”利用的可再生能源是太陽能(或風能或其他某種可再生能源);(2)由短文可知,“千噸級液態陽光甲醇合成示范項目”由太陽能光伏發電、電解水制氫、二氧化碳加氫制甲醇三個基本單元構成。所以,該項目使用的初始原料是水(H2O)和CO2;(3)二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水,可用NaOH溶液實現“碳捕獲”,其反應的化學方程式為2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。(4)氫氣貯存和運輸較困難,相比氫氣,液體燃料甲醇的優點有便于儲(貯)存和運輸或便于儲(貯)存,或便于運輸,或安全性高。19.(2024·福建廈門·二模)為應對全球氣候變化,我國向世界承諾力爭2030年前實現“碳達峰”
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