2024年新高一化学沪教版专题复习《工艺流程题》
一.选择题(共7小题)
1.(2023春 普陀区期中)提纯分离样品NaCl和CaCl2的方法如图所示,以下说法错误的是( )
A.步骤1中加入足量水使样品完全溶解
B.步骤2中加入足量碳酸钾溶液,并过滤
C.步骤3和5中加入过量稀盐酸不会影响氯化钠和氯化钙的纯度
D.步骤4中用蒸馏水洗涤的目的是除去白色沉淀物表面的溶液
2.(2022秋 嘉定区期末)超细轻质碳酸钙的用途广泛,其生产工艺流程如下,下列说法正确的是( )
A.石灰石的主要成分是氧化钙
B.反应釜中只发生了一个反应:CaO+H2O=Ca(OH)2
C.上述流程中,用于分离提纯的设备有过滤器和干燥器
D.上述流程中,可以循环利用的物质有CO2、H2O、CaCO3
3.(2023 从化区二模)我国航空航天事业取得令人瞩目的成就,其中空间站中常用水气整合系统实现CO2的清除和O2的再生(简易流程如图),下列说法不正确的是( )
A.①中产生的氢气和氧气的质量比是1:8
B.②中呼吸属于缓慢氧化反应
C.③的反应类型是化合反应
D.产生的CH4可用作燃料
4.(2023 滨海新区二模)如图所示为甲、乙、丙三种物质间的相互关系,涉及的反应均为初中化学常见反应(“→”表示通过一步反应能实现转化),下列选项符合图示关系的是( )
选项 A B C D
甲 NaOH Ca(OH)2 Fe2O3 Cu
乙 Na2SO4 CaCl2 Fe CuO
丙 NaNO3 CaCO3 FeCl2 Cu(OH)2
A.A B.B C.C D.D
5.(2023 海口二模)以下是某兴趣小组的同学在进行粗盐初步提纯后,设计了除去盐中可溶性杂质MgCl2、CaCl2的实验流程。下列叙述不正确的是( )
A.步骤Ⅰ和步骤Ⅱ交换顺序也是合理的
B.步骤Ⅱ中发生的反应都是复分解反应
C.操作a用到的仪器有烧杯、漏斗、玻璃杯
D.操作Ⅳ中控制盐酸用量的现象是不再冒气泡
6.(2023 莱西市二模)工业上常以CH4为原料生产H2,其工艺流程如图,下列说法正确的是( )
A.CH4属于有机高分子化合物
B.交换塔中,反应前后元素化合价发生改变的有C、H、O等元素
C.常温下,洗涤液的pH=7
D.转化炉中,理论上消耗16g甲烷能够得到6g氢气
7.(2023春 武汉月考)工业上用FeCl3溶液蚀刻铜箔制造印刷电路板,反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,蚀刻废液又可再处理,实现资源回收和循环利用,其流程转化关系如下。有关上述流程的说中错误的是( )
A.“蚀刻废液”中所含有的溶质是FeCl2和FeCl3
B.向金属残渣x中加入适量稀盐酸可分离回收Cu和FeCl2溶液
C.Cl2可将Fe2+转化为Fe3+
D.蚀刻掉128g铜理论上至少需要20%FeCl3溶液3250g
二.解答题(共3小题)
8.(2022 徐汇区二模)苦卤主要含有水、氯化钠和硫酸镁,某化工厂欲用苦卤为原料制备硫酸镁。
(1)查阅资料,不同温度下氯化钠、硫酸镁、七水合硫酸镁的溶解度(见表1)和溶解度曲线(见图1)。
表1
温度 20℃ 50℃ 70℃
溶解度(g/100g水) 氯化钠 36 37 37.8
硫酸镁 33.5 49 37.8
七水合硫酸镁 106 207 253
①硫酸镁的溶解度曲线是 (请字母编号)。
②50℃的饱和氯化钠溶液质量分数为 。
(2)该化工厂根据20℃时原料苦卤的成分(见表2),设计了两套生产硫酸镁的方案。
资料:硫酸镁从溶液中析出时会带有结晶水形成七水合硫酸镁晶体,200℃烘干能使其完全失去结晶水。
表2
水 氯化钠 硫酸镁
100g 36g 24g
方案一:
方案二:
①操作X、操作Y的名称分别是 , 。
②方案中有酸和碱发生的反应,写出该反应的化学方程式 。
③方案二中若要使160g苦卤完全沉淀出Mg(OH)2,根据化学方程式计算至少要加多少摩尔NaOH? 。
④若两套方案使用相同质量的苦卤进行生产,请比较产品中硫酸镁的质量:m(方案一) m(方案二)。(填“<”、“>”或“=”)
⑤请从产品纯度角度分析、比较两套方案 。
9.(2021秋 长宁区期末)卓筒井手工制盐的工艺流程包括下面五个步骤。
①“Ⅱ汲卤”获得卤水为悬浊液,溶液部分中氯化钠的浓度为7%,下表是氯化钠在不同温度时的溶解度。
温度(℃) 20 40 60 80
氯化钠的溶解度(g/100g水) 36.0 36.6 37.3 38.4
根据表中数据可得出:20℃时,氯化钠溶解度为 ,该卤水的溶液部分是氯化钠的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②“Ⅲ滤卤”与实验操作过滤的原理一样其目的是为了分离溶液和 。
③“Ⅳ煎盐”用井中产生的天然气作为燃料,加热卤水,除去其中的溶剂,CH4燃烧的化学方程式是 ,该步骤和实验操作 (选填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的原理相似。
④当地人利用工具将卤水在室外风吹日晒一段时间后,浓度可提高至约17%,该步骤称为“晒卤”,应位于步骤 (选填“Ⅱ”、“Ⅲ”或“Ⅳ”)之后,请比较卓筒井手工制盐中“晒卤”和“煎盐”,两者的原理有何相似之处和不同之处 。
10.(2021 上海模拟)为了不污染环境并充分利用资源,工业废水中的成分可以通过处理后再回收利用。
实验一:某工业废水中含有硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌,从中得到金属铜和硫酸锌晶体,设计了如图方案:
完成填空:
①加入过量X的目的是 。
②上述步骤 (选填步骤编号)所包含的反应体现锌的活动性比铜强。
③溶液2中含有的溶质是 。
④溶液2和溶液3所含溶剂的质量 (选填“相同”或“不相同”)。
实验二:某工业废水中含有氯化钠、氯化镁、氯化钡,要分离和回收这三种物质设计了如图方案:
完成填空:
①写出得到白色沉淀A的化学方程式 。
②操作Ⅲ是 。
③无色溶液2中含有的溶质是 。
④加入X溶液“适量”改为“过量”,对实验结果 (选填“有”或“无”)影响,理由是 。
三.工艺流程题(共14小题)
11.(2023 徐汇区三模)我国拥有丰富的煤炭资源。利用煤炭与水制备氢气的反应原理为
反应1:C+H2OCO+H2
反应2:CO+H2OCO2+H2
将上述反应原理设计为生产流程如图所示:
Ⅰ.相比直接燃烧煤炭,用氢气做燃料的优点是 。(只需写出一条)
Ⅱ.步骤ii中发生反应的化学方程式为 。
Ⅲ.设计实验证明溶液1中含有NaOH。
操作 现象 结论
①取少量溶液1于试管中,加入过量的 ,充分振荡后静置。 产生白色沉淀 溶液1中含有NaOH
②吸取上述试管中的上层清液,置于另一支试管,加入酚酞试液,振荡。
Ⅳ.工业上每吨生石灰的价格约为260元,每吨氢氧化钠的价格约为2000元左右。步骤iii中的操作是 。设计步骤iii的目的是 。
Ⅴ.若步骤i中加入水蒸气的量不足,除了会造成氢气产量减少,还会造成什么后果? (只需写出一条)
12.(2023 普陀区二模)煤炭是我国工业最主要的能源,也是重要的化工原料。
①我国2021年的制氢量位居世界第一。利用煤炭与水反应可得到氢气,发生如下反应:
反应1:C+H2OCO+H2
反应2:CO+H2OCO2+H2
反应1的基本反应类型属于 。反应2中,CO体现出的化学性质是 (选填“氧化性”“还原性”)。
②煤炭燃烧产生大量的热能,工业上利用煤炭燃烧发电的流程如图:
煤炭粉碎燃烧的目的是 。通入的“富氧空气”的量要加以控制,理由是 。
③煤炭工业大量排放二氧化碳,会造成 效应。因此尾气中二氧化碳的吸收再利用,成为科研的重点。如利用氧化钙吸收二氧化碳生成碳酸钙,理论上1mol氧化钙可以吸收二氧化碳的质量是 g;碳酸钙受热分解可再生二氧化碳,该反应的化学方程式是 ,写出二氧化碳的一种用途 。
13.(2023 黄浦区二模)氯化钾在工业、农业等方面有着重要的作用。
①验证性质
取氯化钾溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃片,火焰呈 色;在氯化钾溶液中滴加硝酸银溶液,反应的化学方程式是 ;
②粗制氯化钾。
氯化钾、氯化钠部分溶解度数据(g/100g水)
氯化钾、氯化钠部分溶解度数据(g/100g水)
温度(℃) 20 40 80 100
氯化钾 34.2 40.1 51.3 56.3
氯化钠 35.9 36.4 38.0 39.2
以某种钾石盐(含氯化钾25%、氯化钠75%)为原料,粗制氯化钾的流程如图所示。实验室模拟上述流程,最初投料时加入100g该钾石盐及50mL水,分析首次析出晶体X的组成及质量。
③用途
氯化钾可作化肥,保存时需防止被雨淋的原因是 。
14.(2023 杨浦区二模)二氧化碳具有广泛的应用价值。
①实验室可用如图所示的装置制备二氧化碳。石灰石和稀盐酸反应的化学方程式是 ,实验开始前,应从 (填“a”或“b”)处装入石灰石;添加稀盐酸时,活塞k一般处于打开状态的原因是 。
②用NaOH溶液“捕捉”CO2过程如下
Ⅰ“捕捉室”中NaOH溶液常喷成雾状的优点是 发生反应的化学方程式是 。
Ⅱ“反应、分离”环节中,分离物质采用的方法是 。
Ⅲ若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量低,你的实验设计方案是 。
15.(2022秋 徐汇区期末)目前工业上用真空法制备食盐,通过减压能使热的海水快速蒸发,同时还能获得淡水。
(1)含有泥沙的浑浊海水属于 (选填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”)。要除去海水中颗粒直径在100~300微米之间的泥沙,所选滤网的孔径应 (选填“小于”或“大于”)100微米。
(2)实验室中用溶液a(3%NaCl溶液1000g)模拟真空法制备食盐的流程(忽略物质的损耗)如图所示:
温度(℃) 20 90
NaCl的溶解度(g/100g水) 36 39
①步骤1中分子的 发生了变化。
A.间距
B.质量
C.种类
D.个数
②属于饱和溶液的是 (填溶液的编号)。
③溶液a中溶质的质量为 g。溶液a经减压蒸发后得到溶液b和NaCl固体x g,x的数值为 。溶液b的质量 (选填“<”、“=”或“>”)溶液c的质量。
④分离溶液c和氯化钠固体的操作是 。
⑤对比分析海水晒盐和真空制盐两种生产方法,各举一条优点。
优点
海水晒盐
真空制盐
16.(2022秋 奉贤区期中)氯化钠在海水中储量丰富,海水晒盐是海水在常温下经过风吹日晒得到食盐的过程。
①实验室用氯化钠和水模拟海水晒盐的过程:
上述实验过程,与实验室 (填操作名称)的原理相同。
②海水晒盐得到的粗盐中除大量氯化钠外,还含有可溶性硫酸钠以及难溶性泥沙等杂质。粗盐提纯的实验流程如下:
①过滤的目的是将 (填“大于”或“小于”)滤纸孔隙的颗粒拦截而除去。最后得到的精盐中含有的物质是 (用化学式表示)。
②兴趣小组为探究加入水的量对实验效率和精盐产率的影响,进行了三组实验。(注:三组实验操作均正确)
实验组号 粗盐的质量 加入水的量 加热至大量固体析出的时间 精盐的质量 计算精盐产率
第1组 5g 10mL 5min 3.6g 72%
第2组 5g 15mL 7min 4.2g X%
第3组 5g 20mL 12min 4.2g 84%
第2组精盐产率X%= %,根据表格中的数据,你认为第 组实验较合理,你的理由: 。
17.(2021 上海模拟)工业上以纯碱和石灰石为原料制备烧碱的简要工艺流程如图所示,请回答:
(1)石灰石、生石灰、熟石灰均能与下列 (填字母)发生化学反应.
A.水 B.盐酸 C.二氧化碳
(2)步骤④发生反应的化学方程式是 .
(3)某研究性学习小组的同学想检验上述工艺中的烧碱溶液里是否含有纯碱,甲同学选择了一种酸溶液,乙同学选择了一种碱溶液,丙同学也选择了一种溶液,该溶液中溶质与甲、乙同学所用溶液中溶质的物质类别不同,他们都能达到检验目的,你认为丙同学所选溶液中的溶质可能是 (填一种物质的化学式).
18.(2023 罗湖区校级模拟)中国科学院提出了“液态阳光”概念,即将太阳能转化为可稳定存储并且可输出的燃料甲醇,达到燃料零碳化。如图是利用“氨吸收法”捕集二氧化碳CO 制备甲醇的流程图。
(1)反应1利用氨水吸收工业废气中的二氧化碳,达到降低碳排放的目的,请该反应的化学方程式为 反应时温度不宜高,原因是 ;操作时反应容器中要先加入一定量水,再将气体从底部缓慢通入,这样做的目的是 。
(2)反应2通过加热释放高纯度CO2,该反应的基本类型为 。
(3)反应3除生成CH OH外,还生成一种相对分子质量最小的氧化物,请写出该反应化学方程式
(4)反应1~3的流程中,可循环利用的物质有 (填化学式)。
(5)按照上述流程,每生产a克甲醇(CH OH),理论上可直接减少CO 排放量为 克。(用含a的式子表示)
19.(2023 天宁区校级一模)燃煤电厂产生的脱硫废水(含有CaCl2、MgCl2、MgSO4等物质)软化的一种工艺流程如图所示。
(1)硬水软化主要是除去水中较多的Mg2+和 (写离子符号),生活中检验是否为软水一般可选用的试剂为 。
(2)“沉淀”步骤需要不断搅拌,目的是 。
(3)“一级沉淀”中固体X主要是氢氧化镁,加入过量熟石灰的目的是: 。
(4)“二级沉淀”中固体Y的化学式为 ;加入稀盐酸后,发生中和反应的化学方程式是 。
(5)软化处理过程中,碳酸钠和熟石灰的添加顺序不能颠倒,原因是 。
20.(2023 港南区模拟)2022年12月4日,神舟十四号载人飞船成功返回地面,圆满完成任务。氧气和水是保障航天员生命的重要物质。如图为核心舱环控生保半封闭系统工作原理示意图。请分析转化过程,回答下列问题。
(1)从微观角度分析液态水与气态水的区别是 。
(2)通过环控生保系统得到的饮用水为软水。生活中常用 区分硬水和软水。
(3)二氧化碳收集系统中的分子筛表面布满孔穴,结构类似于活性炭,具有 作用。
(4)早期空间站内二氧化碳可用超氧化钾(KO2)吸收,生成碳酸钾和氧气,该反应的化学方程式是 。
21.(2023 牡丹区二模)用闪锌矿(主要成分为ZnS)制备金属锌的主要过程如图。
资料:Zn的熔点为419.5℃,沸点为 907℃。
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中没有发生化学变化的是 。
(2)ZnS属于 (填序号)。
A.单质
B.化合物
C.氧化物
D.酸
(3)Ⅱ中发生反应的化学方程式:ZnO+CZn↑+CO↑,其中化合价变化的元素有 。
(4)Ⅲ中从混合气中获得固体Zn的条件是 。
22.(2023 中江县模拟)生活中铜制品长期露置在潮湿空气中会锈蚀,生成“铜绿”【Cu2(OH)2CO3】。
【查阅资料】Cu2(OH)2CO3+2H2SO4═2CuSO4+CO2↑+3H2O
【工艺流程】硫酸锌常用于锌缺乏引起的食欲缺乏、异食癖、贫血、生长发育迟缓等症。为从某锈蚀的铜样品中回收金属铜并制得硫酸锌,取该金属铜样品,进行如图操作:
(说明:金属铜样品中除含有单质铜、锌、铜绿外,其它杂质忽略不计)
请回答下列问题:
(1)气体a中含有的气体有 。(不考虑水蒸气,用化学式作答)
(2)操作Ⅰ的名称是 。
(3)写出②中发生反应的化学方程式 , 。
23.(2023 和平区校级三模)二氧化碳的捕集和资源化利用是碳中和领域研究热点。
【碳捕集】捕捉烟气中CO2,将其再释出可实现资源化利用,相关物质转化如下:
(1)“捕捉室”、“颗粒反应室”、“煅烧炉”中对应反应的化学方程式为: ; ; 。
(2)上述流程中可循环使用的物质有 (填写一种物质的化学式)。
【碳的资源化利用】中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成,主要过程如下:
CO2甲醇甲醛→…→葡萄糖…→淀粉
(3)检验淀粉的常用试剂是 (填名称)。
(4)绿色植物实现CO2到葡萄糖的转化过程称为 。
(5)阶段Ⅰ反应的微观过程如图1所示。写出甲醇的化学式: 。
(6)阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。推测分子中氢原子数目:甲醇 甲醛(填“>”、“<”或“=”)。
24.(2023 姑苏区校级二模)某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、MgO等。研究小组对其进行综合处理的流程如下:
资料1:SiO2、Al2O3溶于浓氢氧化钠溶液。
资料2:MgCl2溶液加热容易水解生成Mg(OH)2。
(1)碱浸溶解SiO2的化学反应方程式为 。
(2)粉煤灰碱浸需在较高温度下进行,原因是 。
(3)滤渣中加入稀盐酸发生的化学反应方程式是 。
(4)操作Ⅰ是 ,通入HCl气体的目的是 。
2023年新高一化学沪教版专题复习《工艺流程题》
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.(2023春 普陀区期中)提纯分离样品NaCl和CaCl2的方法如图所示,以下说法错误的是( )
A.步骤1中加入足量水使样品完全溶解
B.步骤2中加入足量碳酸钾溶液,并过滤
C.步骤3和5中加入过量稀盐酸不会影响氯化钠和氯化钙的纯度
D.步骤4中用蒸馏水洗涤的目的是除去白色沉淀物表面的溶液
【考点】盐的化学性质.版权所有
【专题】常见的盐 化学肥料.
【答案】B
【分析】根据钙离子用碳酸根离子沉淀,可用过量的碳酸钠溶液除去氯化钙,过量的碳酸钠溶液可用稀盐酸除去,进行分析判断。
【解答】解:A、氯化钠、氯化钙均易溶于水,步骤1中加入足量水使样品完全溶解,故选项说法正确。
B、步骤2中不能加入足量碳酸钾溶液,否则会引入新的杂质氯化钾,故选项说法错误。
C、稀盐酸具有挥发性,蒸发时可除去,步骤3和5中加入过量稀盐酸不会影响氯化钠和氯化钙的纯度,故选项说法正确。
D、步骤4中用蒸馏水洗涤的目的是除去白色沉淀物表面的溶液,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题有一定难度,熟练掌握盐的化学性质、物质分离的方法等是正确解答本题的关键。
2.(2022秋 嘉定区期末)超细轻质碳酸钙的用途广泛,其生产工艺流程如下,下列说法正确的是( )
A.石灰石的主要成分是氧化钙
B.反应釜中只发生了一个反应:CaO+H2O=Ca(OH)2
C.上述流程中,用于分离提纯的设备有过滤器和干燥器
D.上述流程中,可以循环利用的物质有CO2、H2O、CaCO3
【考点】物质的相互转化和制备;生石灰的性质与用途;碳酸钙、生石灰、熟石灰之间的转化.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】C
【分析】A、根据石灰石的主要成分是碳酸钙进行分析;
B、根据CaO+H2O=Ca(OH)2,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O进行分析;
C、根据过滤器是除去碳酸钙中的杂质,干燥器是除去水分进行分析;
D、根据可以循环利用的物质有CO2、H2O,碳酸钙是最终的产品,不能循环利用进行分析。
【解答】解:A、石灰石的主要成分是碳酸钙,故A错误;
B、反应釜中发生的反应是:CaO+H2O=Ca(OH)2,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,故B错误;
C、过滤器是除去碳酸钙中的杂质,干燥器是除去水分,故C正确;
D、可以循环利用的物质有CO2、H2O,碳酸钙是最终的产品,不能循环利用,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查物质的制备等,注意在书写化学方程式后,首先检查化学式,再检查是否配平、反应条件和沉淀、气体符号的标注。
3.(2023 从化区二模)我国航空航天事业取得令人瞩目的成就,其中空间站中常用水气整合系统实现CO2的清除和O2的再生(简易流程如图),下列说法不正确的是( )
A.①中产生的氢气和氧气的质量比是1:8
B.②中呼吸属于缓慢氧化反应
C.③的反应类型是化合反应
D.产生的CH4可用作燃料
【考点】物质的相互转化和制备;反应类型的判定;燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】C
【分析】A、电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气质量比是1:8。
B、呼吸作用过程中,有机物和氧气反应生成水和二氧化碳等物质,是缓慢氧化。
C、一定条件下,氢气和二氧化碳反应生成甲烷和水。
D、甲烷燃烧生成水和二氧化碳,放热。
【解答】解:A、电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气质量比是1:8,该选项正确。
B、呼吸作用过程中,有机物和氧气反应生成水和二氧化碳等物质,是缓慢氧化,该选项正确。
C、一定条件下,氢气和二氧化碳反应生成甲烷和水,不是化合反应,该选项不正确。
D、甲烷燃烧生成水和二氧化碳,放热,该选项正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
4.(2023 滨海新区二模)如图所示为甲、乙、丙三种物质间的相互关系,涉及的反应均为初中化学常见反应(“→”表示通过一步反应能实现转化),下列选项符合图示关系的是( )
选项 A B C D
甲 NaOH Ca(OH)2 Fe2O3 Cu
乙 Na2SO4 CaCl2 Fe CuO
丙 NaNO3 CaCO3 FeCl2 Cu(OH)2
A.A B.B C.C D.D
【考点】物质的相互转化和制备.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】B
【分析】一步反应实现即原物质只发生一个反应即可转化为目标物质,根据所涉及物质的性质,分析能否只通过一个反应而实现即可。
【解答】解:A、NaOH和硫酸反应是硫酸钠和水,氢氧化钠和硝酸反应生成硝酸钠和水,硝酸钠转化为硫酸钠,假设能行,对应的生成物是硫酸钠和硝酸盐,硫酸钠和硝酸盐均易溶于水,不符合复分解反应发生的条件,不能实现转化,故选项错误。
B、氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,符合图示关系,故选项正确。
C、一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,不能一步反应生成氯化亚铁,不能实现转化,故选项错误。
D、铜和氧气在加热条件下生成氧化铜,铜不能与碱溶液反应,不能一步反应生成氢氧化铜,不能实现转化,故选项错误。
故选:B。
【点评】本题有一定难度,熟练掌握所涉及物质的性质、抓住关键词“能否一步实现”是解决此类问题的关键。
5.(2023 海口二模)以下是某兴趣小组的同学在进行粗盐初步提纯后,设计了除去盐中可溶性杂质MgCl2、CaCl2的实验流程。下列叙述不正确的是( )
A.步骤Ⅰ和步骤Ⅱ交换顺序也是合理的
B.步骤Ⅱ中发生的反应都是复分解反应
C.操作a用到的仪器有烧杯、漏斗、玻璃杯
D.操作Ⅳ中控制盐酸用量的现象是不再冒气泡
【考点】氯化钠与粗盐提纯;盐的化学性质.版权所有
【专题】常见的盐 化学肥料.
【答案】A
【分析】A、溶液中会存在钙离子,据此分析;
B、复分解反应是两种化合物相互交换成分,生成另外两种新的化合物的反应,据此分析;
C、操作a将固体和液体分离,为过滤操作,据此分析;
D、碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,据此分析。
【解答】解:A、步骤Ⅰ和步骤Ⅱ交换顺序,溶液中会存在钙离子,所以步骤Ⅰ和步骤Ⅱ不能交换顺序,故选项A错误,故该选项符合题意;
B、复分解反应是两种化合物相互交换成分,生成另外两种新的化合物的反应,步骤Ⅱ中碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,发生的反应都是复分解反应,故选项B正确,故该选项不符合题意;
C、操作a将固体和液体分离,为过滤操作,用到的仪器有烧杯、漏斗、玻璃杯,故选项C正确,故该选项不符合题意;
D、操作Ⅳ中碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,控制盐酸用量的现象是不再冒气泡,故选项D正确,故该选项不符合题意;
故选:A。
【点评】本题难度较大,考查了粗盐提纯中离子的除杂,除去多种杂质离子时,要考虑除杂的顺序、后面加入的试剂要能除去前面加入的过量的试剂。
6.(2023 莱西市二模)工业上常以CH4为原料生产H2,其工艺流程如图,下列说法正确的是( )
A.CH4属于有机高分子化合物
B.交换塔中,反应前后元素化合价发生改变的有C、H、O等元素
C.常温下,洗涤液的pH=7
D.转化炉中,理论上消耗16g甲烷能够得到6g氢气
【考点】物质的相互转化和制备;有机物的特征、分类及聚合物的特性;有关元素化合价的计算;溶液的酸碱性与pH的关系.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】D
【分析】A、有机高分子化合物是指有些有机物的相对分子质量比较大,从几万到几十万,通常称这些有机物为有机高分子化合物。
B、根据交换塔中发生的反应为一定条件下一氧化碳和水反应生成二氧化碳和氢气,进行分析判断。
C、根据二氧化碳与水反应的产物碳酸,进行分析判断。
D、根据转化炉中,甲烷与水在高温条件下生成一氧化碳和氢气,进行分析判断。
【解答】解:A、CH4的相对分子质量是16,不属于有机高分子化合物,属于有机小分子化合物,故A错误。
B、由图可知,交换塔中发生的反应为一定条件下一氧化碳和水反应生成二氧化碳和氢气,反应的化学方程式为:CO+H2OCO2+H2中,由化学方程式可知,碳元素的化合价由+2价变为+4价,化合价升高;氢元素化合价由+1价变为0价,化合价降低,则变换塔中反应前后元素化合价发生改变的有C、H元素,氧元素的化合价不变,故B错误。
C、由图可知,常温下,洗涤液中含有二氧化碳与水反应的产物碳酸,碳酸的pH大约为5.6,故C错误。
D、转化炉中,甲烷与水在高温条件下生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式为:CH4+H2OCO+3H2;根据化学方程式的意义:每消耗16份质量的甲烷,生成6份质量的氢气,则理论上消耗16g甲烷能够得到6g氢气,故D正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,理解工业上以CH4为原料生产H2的工艺流程,了解有机高分子化合物的特征、二氧化碳的化学性质等是正确解答本题的关键。
7.(2023春 武汉月考)工业上用FeCl3溶液蚀刻铜箔制造印刷电路板,反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,蚀刻废液又可再处理,实现资源回收和循环利用,其流程转化关系如下。有关上述流程的说中错误的是( )
A.“蚀刻废液”中所含有的溶质是FeCl2和FeCl3
B.向金属残渣x中加入适量稀盐酸可分离回收Cu和FeCl2溶液
C.Cl2可将Fe2+转化为Fe3+
D.蚀刻掉128g铜理论上至少需要20%FeCl3溶液3250g
【考点】物质的相互转化和制备.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】A
【分析】A、根据FeCl3与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜进行分析;
B、根据氯化铜与过量的铁粉反应生成铜和氯化亚铁,盐酸与过量的铁反应生成氯化亚铁和氢气,而铜与盐酸不反应,进行分析;
C、根据Cl2可将Fe2+转化为Fe3+,进行分析;
D、根据2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2进行分析。
【解答】解:A、FeCl3与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜,故“蚀刻废液”的全部溶质有FeCl2、CuCl2和少量FeCl3,故A错误;
B、“蚀刻废液”中的氯化铜与过量的铁粉反应生成铜和氯化亚铁,经过操作I过滤得到滤液为氯化亚铁,金属残渣为过量的铁和生成的铜,金属残渣中加入适量的稀盐酸,盐酸与过量的铁反应生成氯化亚铁和氢气,而铜与盐酸不反应,则可达到由“金属残渣x”分离回收铜和FeCl2溶液,故B正确;
C、Cl2可将Fe2+转化为Fe3+,故C正确
D、设蚀刻掉128g铜,消耗FeCl3的质量为x,
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
325 64
x 128g
解得x=650g
即消耗FeCl3的质量为650g,则理论上至少需要20%FeCl3溶液的质量为650g÷20%=3250g,故D正确。
故选:A。
【点评】本题主要考查物质的制备等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
二.解答题(共3小题)
8.(2022 徐汇区二模)苦卤主要含有水、氯化钠和硫酸镁,某化工厂欲用苦卤为原料制备硫酸镁。
(1)查阅资料,不同温度下氯化钠、硫酸镁、七水合硫酸镁的溶解度(见表1)和溶解度曲线(见图1)。
表1
温度 20℃ 50℃ 70℃
溶解度(g/100g水) 氯化钠 36 37 37.8
硫酸镁 33.5 49 37.8
七水合硫酸镁 106 207 253
①硫酸镁的溶解度曲线是 B (请字母编号)。
②50℃的饱和氯化钠溶液质量分数为 27% 。
(2)该化工厂根据20℃时原料苦卤的成分(见表2),设计了两套生产硫酸镁的方案。
资料:硫酸镁从溶液中析出时会带有结晶水形成七水合硫酸镁晶体,200℃烘干能使其完全失去结晶水。
表2
水 氯化钠 硫酸镁
100g 36g 24g
方案一:
方案二:
①操作X、操作Y的名称分别是 蒸发 , 过滤 。
②方案中有酸和碱发生的反应,写出该反应的化学方程式 Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O 。
③方案二中若要使160g苦卤完全沉淀出Mg(OH)2,根据化学方程式计算至少要加多少摩尔NaOH? 0.4mol 。
④若两套方案使用相同质量的苦卤进行生产,请比较产品中硫酸镁的质量:m(方案一) < m(方案二)。(填“<”、“>”或“=”)
⑤请从产品纯度角度分析、比较两套方案 方案二,方案一中得到的硫酸镁中会含有少量的氯化钠 。
【考点】物质的相互转化和制备;固体溶解度曲线及其作用;溶质的质量分数、溶解性和溶解度的关系.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】(1)①B;
②27%;
(2)①蒸发,过滤;
②Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O;
③0.4mol;
④<m;
⑤方案二,方案一中得到的硫酸镁中会含有少量的氯化钠。
【分析】(1)根据溶解度表中的数据进行计算;
(2)①根据从溶液中得到晶体的方法、分离固体和液体的方法进行分析;
②根据氢氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水进行分析;
③根据化学方程式和题中的数据进行分析;
④⑤根据两种制得硫酸镁的反应原理进行分析。
【解答】解:(1)①通过分析溶解度曲线可知,20℃时,硫酸镁的溶解度最小,硫酸镁的溶解度曲线是B;
②50℃时,氯化钠的溶解度是37g,所以饱和氯化钠溶液质量分数为×100%≈27%;
(2)①操作X是从溶液中得到晶体,操作Y是将固体从溶液中分离出来,所以操作X、操作Y的名称分别是蒸发,过滤;
②方案中有酸和碱发生的反应,该反应是氢氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水,化学方程式为:Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O;
③20℃时原料苦卤的成分为:
水 氯化钠 硫酸镁
100g 36g 24g
所以160g苦卤中含有24g的硫酸镁,160g苦卤中含有硫酸镁的物质的量为:=0.2mol,
设至少要加NaOH的物质的量为x。
MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2+Na2SO4,
1 2
0.2mol x
=
x=0.4mol
④若两套方案使用相同质量的苦卤进行生产,方案一得到的滤液中含有少量的硫酸镁,所以比较产品中硫酸镁的质量:m(方案一)<m(方案二);
⑤从产品纯度角度分析、比较两套方案:方案二,方案一中得到的硫酸镁中会含有少量的氯化钠。
故答案为:(1)①B;
②27%;
(2)①蒸发,过滤;
②Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O;
③0.4mol;
④<m;
⑤方案二,方案一中得到的硫酸镁中会含有少量的氯化钠。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
9.(2021秋 长宁区期末)卓筒井手工制盐的工艺流程包括下面五个步骤。
①“Ⅱ汲卤”获得卤水为悬浊液,溶液部分中氯化钠的浓度为7%,下表是氯化钠在不同温度时的溶解度。
温度(℃) 20 40 60 80
氯化钠的溶解度(g/100g水) 36.0 36.6 37.3 38.4
根据表中数据可得出:20℃时,氯化钠溶解度为 36.0g/100g水 ,该卤水的溶液部分是氯化钠的 不饱和 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②“Ⅲ滤卤”与实验操作过滤的原理一样其目的是为了分离溶液和 不溶性杂质 。
③“Ⅳ煎盐”用井中产生的天然气作为燃料,加热卤水,除去其中的溶剂,CH4燃烧的化学方程式是 CH4+2O2CO2+2H2O ,该步骤和实验操作 蒸发结晶 (选填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的原理相似。
④当地人利用工具将卤水在室外风吹日晒一段时间后,浓度可提高至约17%,该步骤称为“晒卤”,应位于步骤 Ⅱ (选填“Ⅱ”、“Ⅲ”或“Ⅳ”)之后,请比较卓筒井手工制盐中“晒卤”和“煎盐”,两者的原理有何相似之处和不同之处 “晒卤”和“煎盐”都是将水蒸发;“晒卤”增大了溶质的质量分数,蒸发结晶利用溶剂的蒸发得到了晶体 。
【考点】结晶的原理、方法及其应用;饱和溶液和不饱和溶液.版权所有
【专题】溶液、浊液与溶解度.
【答案】①36.0g/100g水;不饱和;
②不溶性杂质;
③CH4+2O2CO2+2H2O;蒸发结晶;
④Ⅱ;“晒卤”和“煎盐”都是将水蒸发;“晒卤”增大了溶质的质量分数,蒸发结晶利用溶剂的蒸发得到了晶体。
【分析】①根据表中氯化钠的溶解度进行分析;
②根据过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来进行分析;
③根据甲烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳进行分析;
④根据卓筒井手工制盐中“晒卤”和“煎盐”的作用进行分析。
【解答】解:①由表中数据可得出:20℃时,氯化钠溶解度为:36.0g/100g水,饱和溶液的溶质质量分数为:×100%≈26.5%,获得卤水为悬浊液,溶液部分中氯化钠的浓度为7%,所以该卤水的溶液部分是氯化钠的不饱和溶液;
②过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来,所以“Ⅲ滤卤”与实验操作过滤的原理一样其目的是为了分离溶液和不溶性杂质;
③“Ⅳ煎盐”用井中产生的天然气作为燃料,加热卤水,除去其中的溶剂,CH4燃烧的反应是甲烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳,化学方程式是:CH4+2O2CO2+2H2O,该步骤和实验操作蒸发结晶的原理相似;
④当地人利用工具将卤水在室外风吹日晒一段时间后,浓度可提高至约17%,该步骤称为“晒卤”,应位于步骤Ⅱ之后,请比较卓筒井手工制盐中“晒卤”和“煎盐”,两者的原理有何相似之处和不同之处有:“晒卤”和“煎盐”都是将水蒸发;“晒卤”增大了溶质的质量分数,蒸发结晶利用溶剂的蒸发得到了晶体。
故答案为:①36.0g/100g水;不饱和;
②不溶性杂质;
③CH4+2O2CO2+2H2O;蒸发结晶;
④Ⅱ;“晒卤”和“煎盐”都是将水蒸发;“晒卤”增大了溶质的质量分数,蒸发结晶利用溶剂的蒸发得到了晶体。
【点评】本题将化学知识应用与生产生活实际,是中考的热点题型。掌握混合物的分离、溶解度等基础知识就可解题。
10.(2021 上海模拟)为了不污染环境并充分利用资源,工业废水中的成分可以通过处理后再回收利用。
实验一:某工业废水中含有硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌,从中得到金属铜和硫酸锌晶体,设计了如图方案:
完成填空:
①加入过量X的目的是 将硫酸铜和硫酸亚铁除掉,置换出铜 。
②上述步骤 步骤Ⅰ、步骤Ⅱ (选填步骤编号)所包含的反应体现锌的活动性比铜强。
③溶液2中含有的溶质是 硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸 。
④溶液2和溶液3所含溶剂的质量 不相同 (选填“相同”或“不相同”)。
实验二:某工业废水中含有氯化钠、氯化镁、氯化钡,要分离和回收这三种物质设计了如图方案:
完成填空:
①写出得到白色沉淀A的化学方程式 MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl 。
②操作Ⅲ是 蒸发结晶 。
③无色溶液2中含有的溶质是 Na2CO3、NaCl 。
④加入X溶液“适量”改为“过量”,对实验结果 无 (选填“有”或“无”)影响,理由是 氢氧化钠过量会被盐酸反应掉生成氯化钠和水,不影响氯化钠的提纯 。
【考点】物质的相互转化和制备;金属的化学性质.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】实验一
①将硫酸铜和硫酸亚铁除掉,置换出铜;
②步骤Ⅰ、步骤Ⅱ;
③硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸;
④不相同;
实验二:
①MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓ +2NaCl;
②蒸发结晶;
③Na2CO3、NaCl;
④无;氢氧化钠过量会被盐酸反应掉生成氯化钠和水,不影响氯化钠的提纯。
【分析】实验一
①从中得到金属铜和硫酸锌晶体,所以加入的过量X是锌,将硫酸铜和硫酸亚铁除掉;
②根据金属与盐反应,金属与酸反应判断活动性的方法考虑;
③根据金属A中含有锌、铁、铜分析溶液2的成分;
④根据溶液2和溶液3获得的途径考虑;
实验二
氢氧化钠与氯化镁反应,生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,再过滤得到氢氧化镁沉淀,再向氢氧化镁中加入盐酸,即可得到氯化镁溶液,再蒸发得到氯化镁固体;向开始的滤液中加入碳酸钠,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,过滤得到碳酸钡沉淀,再向沉淀中加入盐酸,得到氯化钡溶液,再蒸发结晶得到氯化钡固体。
【解答】解:实验一
①废水中含有硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌,从中得到金属铜和硫酸锌晶体,所以加入的过量X是锌,目的是将硫酸铜和硫酸亚铁除掉,置换出铜;
②步骤Ⅰ包含着锌与硫酸铜反应,生成铜和硫酸锌,说明了锌比铜活泼,步骤Ⅱ中包含着锌与硫酸反应,说明锌排在氢的前边,铜与硫酸不反应,说明铜排在氢的后面,说明锌比铜活泼;
③金属A中含有锌、铁、铜,加入过量硫酸,锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以溶液2中含有的溶质是:硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸;
④溶液2是硫酸与铁、锌反应后的溶液,溶液3是废液加入锌过滤后的溶液与溶液2的组合,所以溶剂一定不相同;
实验二
①氢氧化钠与氯化镁反应,生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,过滤得到白色沉淀A,方程式是:MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓ +2NaCl;
②操作Ⅲ是氯化镁溶液得到氯化镁固体,所以利用蒸发结晶的方法得到;
③无色溶液1中含有氯化钠、氯化钡,加过量碳酸钠溶液后,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,所以无色溶液2中含有的溶质氯化钠和过量碳酸钠;
④氢氧化钠过量会被盐酸反应掉生成氯化钠和水,不影响氯化钠的提纯。
故答案为:实验一
①将硫酸铜和硫酸亚铁除掉,置换出铜;
②步骤Ⅰ、步骤Ⅱ;
③硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸;
④不相同;
实验二:
①MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓ +2NaCl;
②蒸发结晶;
③Na2CO3、NaCl;
④无;氢氧化钠过量会被盐酸反应掉生成氯化钠和水,不影响氯化钠的提纯。
【点评】从废水中回收金属一般步骤先加入一种廉价金属置换出另一种金属,然后过滤,将过量金属除去即可。
三.工艺流程题(共14小题)
11.(2023 徐汇区三模)我国拥有丰富的煤炭资源。利用煤炭与水制备氢气的反应原理为
反应1:C+H2OCO+H2
反应2:CO+H2OCO2+H2
将上述反应原理设计为生产流程如图所示:
Ⅰ.相比直接燃烧煤炭,用氢气做燃料的优点是 无污染 。(只需写出一条)
Ⅱ.步骤ii中发生反应的化学方程式为 CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O 。
Ⅲ.设计实验证明溶液1中含有NaOH。
操作 现象 结论
①取少量溶液1于试管中,加入过量的 CaCl2溶液 ,充分振荡后静置。 产生白色沉淀 溶液1中含有NaOH
②吸取上述试管中的上层清液,置于另一支试管,加入酚酞试液,振荡。 溶液变红
Ⅳ.工业上每吨生石灰的价格约为260元,每吨氢氧化钠的价格约为2000元左右。步骤iii中的操作是 过滤 。设计步骤iii的目的是 循环利用NaOH,降低成本 。
Ⅴ.若步骤i中加入水蒸气的量不足,除了会造成氢气产量减少,还会造成什么后果? 产生的CO无法完全转化为CO2,造成H2不纯 (只需写出一条)
【考点】物质的相互转化和制备;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;氢气的用途和氢能的优缺点.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】I.无污染。
II.CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。
Ⅲ.CaCl2溶液;溶液变红。
IV.过滤;循环利用NaOH,降低成本。
V.产生的CO无法完全转化为CO2,造成H2不纯。
【分析】氢气燃烧生成水。
氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
【解答】解:Ⅰ.相比直接燃烧煤炭,用氢气做燃料的优点是无污染。
Ⅱ.步骤ii中氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,发生反应的化学方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。
Ⅲ.
操作 现象 结论
①取少量溶液1于试管中,加入过量的CaCl2溶液,充分振荡后静置。 产生白色沉淀(溶液中含有碳酸钠) 溶液1中含有NaOH
②吸取上述试管中的上层清液,置于另一支试管,加入酚酞试液,振荡。 溶液变红(溶液中含有氢氧化钠)
Ⅳ.工业上每吨生石灰的价格约为260元,每吨氢氧化钠的价格约为2000元左右。步骤iii中的操作是过滤。设计步骤iii的目的是循环利用NaOH,降低成本。
Ⅴ.若步骤i中加入水蒸气的量不足,除了会造成氢气产量减少,还会造成产生的CO无法完全转化为CO2,造成H2不纯。
故答案为:I.无污染。
II.CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。
Ⅲ.CaCl2溶液;溶液变红。
IV.过滤;循环利用NaOH,降低成本。
V.产生的CO无法完全转化为CO2,造成H2不纯。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
12.(2023 普陀区二模)煤炭是我国工业最主要的能源,也是重要的化工原料。
①我国2021年的制氢量位居世界第一。利用煤炭与水反应可得到氢气,发生如下反应:
反应1:C+H2OCO+H2
反应2:CO+H2OCO2+H2
反应1的基本反应类型属于 置换反应 。反应2中,CO体现出的化学性质是 还原性 (选填“氧化性”“还原性”)。
②煤炭燃烧产生大量的热能,工业上利用煤炭燃烧发电的流程如图:
煤炭粉碎燃烧的目的是 增大了可燃物与氧气的接触面积 。通入的“富氧空气”的量要加以控制,理由是 氧气过少会造成碳燃烧不完全,产生一氧化碳;过多会造成资源的浪费 。
③煤炭工业大量排放二氧化碳,会造成 温室 效应。因此尾气中二氧化碳的吸收再利用,成为科研的重点。如利用氧化钙吸收二氧化碳生成碳酸钙,理论上1mol氧化钙可以吸收二氧化碳的质量是 44 g;碳酸钙受热分解可再生二氧化碳,该反应的化学方程式是 CaCO3CaO+CO2↑ ,写出二氧化碳的一种用途 灭火 。
【考点】物质的相互转化和制备;反应类型的判定;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;一氧化碳的化学性质.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】①置换反应;还原性;
②增大了可燃物与氧气的接触面积;氧气过少会造成碳燃烧不完全,产生一氧化碳;过多会造成资源的浪费;
③温室效应;44;CaCO3CaO+CO2↑;灭火。
【分析】①根据反应1是单质和化合物反应生成了单质和化合物,反应2中,CO得到氧生成了二氧化碳进行分析;
②根据影响反应速率和燃烧程度的因素进行分析;
③根据二氧化碳过多会造成温室效应,氧化钙和二氧化碳反应会生成碳酸钙,碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳进行分析。
【解答】解:①反应1是单质和化合物反应生成了单质和化合物,基本反应类型属于置换反应;反应2中,CO得到氧生成了二氧化碳,体现出的化学性质是还原性;
②煤炭粉碎燃烧的目的是:增大了可燃物与氧气的接触面积。通入的“富氧空气”的量要加以控制,理由是:氧气过少会造成碳燃烧不完全,产生一氧化碳;过多会造成资源的浪费;
③煤炭工业大量排放二氧化碳,会造成温室效应;因此尾气中二氧化碳的吸收再利用,成为科研的重点;如利用氧化钙吸收二氧化碳生成碳酸钙,由化学方程式可知:CaO+CO2=CaCO3,理论上1mol氧化钙可以吸收1mol的二氧化碳,质量是44g;碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式是:CaCO3CaO+CO2↑,二氧化碳的一种用途有灭火。
故答案为:①置换反应;还原性;
②增大了可燃物与氧气的接触面积;氧气过少会造成碳燃烧不完全,产生一氧化碳;过多会造成资源的浪费;
③温室效应;44;CaCO3CaO+CO2↑;灭火。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
13.(2023 黄浦区二模)氯化钾在工业、农业等方面有着重要的作用。
①验证性质
取氯化钾溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃片,火焰呈 紫 色;在氯化钾溶液中滴加硝酸银溶液,反应的化学方程式是 KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3 ;
②粗制氯化钾。
氯化钾、氯化钠部分溶解度数据(g/100g水)
氯化钾、氯化钠部分溶解度数据(g/100g水)
温度(℃) 20 40 80 100
氯化钾 34.2 40.1 51.3 56.3
氯化钠 35.9 36.4 38.0 39.2
以某种钾石盐(含氯化钾25%、氯化钠75%)为原料,粗制氯化钾的流程如图所示。实验室模拟上述流程,最初投料时加入100g该钾石盐及50mL水,分析首次析出晶体X的组成及质量。
③用途
氯化钾可作化肥,保存时需防止被雨淋的原因是 KCl的溶解度较大,雨淋能使较多量的KCl溶解流失 。
【考点】物质的相互转化和制备;晶体和结晶的概念与现象;盐的化学性质.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】①紫;KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3。
②首次析出晶体X中,含有7.9g氯化钾和1.65g氯化钠。
③KCl的溶解度较大,雨淋能使较多量的KCl溶解流失。
【分析】①氯化钾和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钾。
②根据提供数据可以进行相关方面的计算和判断。
③氯化钾是钾肥,易溶于水。
【解答】解:①取氯化钾溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃片,火焰呈紫色;在氯化钾溶液中滴加硝酸银溶液,氯化钾和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钾,反应的化学方程式是KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3。
故答案为:紫;KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3。
②最初投料时加入100g该钾石盐(氯化钾质量是25g,氯化钠质量是75g)及50mL(50g)水,20℃时氯化钾溶解度是34.2g,50g水溶解17.1g恰好饱和,X中含有氯化钾质量是25g﹣17.1g=7.9g,100℃时氯化钠溶解度是39.2g,50g水中溶解19.6g氯化钠恰好饱和,过滤析出氯化钠质量是75g﹣19.6g=55.4g,20℃时氯化钠溶解度是35.9g,50g水中溶解17.95g氯化钠恰好饱和,X中含有氯化钠质量是19.6g﹣17.95g=1.65g,因此首次析出晶体X中,含有7.9g氯化钾和1.65g氯化钠。
③氯化钾可作化肥,保存时需防止被雨淋的原因是KCl的溶解度较大,雨淋能使较多量的KCl溶解流失。
故答案为:KCl的溶解度较大,雨淋能使较多量的KCl溶解流失。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
14.(2023 杨浦区二模)二氧化碳具有广泛的应用价值。
①实验室可用如图所示的装置制备二氧化碳。石灰石和稀盐酸反应的化学方程式是 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ,实验开始前,应从 b (填“a”或“b”)处装入石灰石;添加稀盐酸时,活塞k一般处于打开状态的原因是 方便观察和确认添加盐酸的量,不会太少也不会太多 。
②用NaOH溶液“捕捉”CO2过程如下
Ⅰ“捕捉室”中NaOH溶液常喷成雾状的优点是 增大与CO2的接触面积,便于吸收CO2 发生反应的化学方程式是 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 。
Ⅱ“反应、分离”环节中,分离物质采用的方法是 过滤 。
Ⅲ若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量低,你的实验设计方案是 取等体积等浓度的澄清石灰水,分别两种等体积的两种气体,“捕捉”后的气体反应后的浑浊现象不明显 。
【考点】物质的相互转化和制备;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;二氧化碳的实验室制法.版权所有
【专题】物质的制备;碳单质与含碳化合物的性质与用途.
【答案】①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;b;方便观察和确认添加盐酸的量,不会太少也不会太多。
②Ⅰ增大与CO2的接触面积,便于吸收CO2;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
Ⅱ过滤。
Ⅲ取等体积等浓度的澄清石灰水,分别两种等体积的两种气体,“捕捉”后的气体反应后的浑浊现象不明显。
【分析】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水。
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
【解答】解:①石灰石和稀盐酸反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,实验开始前,应从b处装入石灰石;添加稀盐酸时,活塞k一般处于打开状态的原因是方便观察和确认添加盐酸的量,不会太少也不会太多。
故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;b;方便观察和确认添加盐酸的量,不会太少也不会太多。
②Ⅰ“捕捉室”中NaOH溶液常喷成雾状的优点是增大与CO2的接触面积,便于吸收CO2,发生反应的化学方程式是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
故答案为:增大与CO2的接触面积,便于吸收CO2;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
Ⅱ“反应、分离”环节中,分离物质采用的方法是过滤。
故答案为:过滤。
Ⅲ实验方案:取等体积等浓度的澄清石灰水,分别两种等体积的两种气体,“捕捉”后的气体反应后的浑浊现象不明显。
故答案为:取等体积等浓度的澄清石灰水,分别两种等体积的两种气体,“捕捉”后的气体反应后的浑浊现象不明显。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
15.(2022秋 徐汇区期末)目前工业上用真空法制备食盐,通过减压能使热的海水快速蒸发,同时还能获得淡水。
(1)含有泥沙的浑浊海水属于 悬浊液 (选填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”)。要除去海水中颗粒直径在100~300微米之间的泥沙,所选滤网的孔径应 小于 (选填“小于”或“大于”)100微米。
(2)实验室中用溶液a(3%NaCl溶液1000g)模拟真空法制备食盐的流程(忽略物质的损耗)如图所示:
温度(℃) 20 90
NaCl的溶解度(g/100g水) 36 39
①步骤1中分子的 A 发生了变化。
A.间距
B.质量
C.种类
D.个数
②属于饱和溶液的是 bc (填溶液的编号)。
③溶液a中溶质的质量为 30 g。溶液a经减压蒸发后得到溶液b和NaCl固体x g,x的数值为 10.5 。溶液b的质量 > (选填“<”、“=”或“>”)溶液c的质量。
④分离溶液c和氯化钠固体的操作是 过滤 。
⑤对比分析海水晒盐和真空制盐两种生产方法,各举一条优点。
优点
海水晒盐 可以节省能源,成本低廉
真空制盐 可以提高产量,生产效率高
【考点】物质的相互转化和制备;悬浊液、乳浊液的概念及其与溶液的区别;饱和溶液和不饱和溶液.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】(1)悬浊液;小于;
(2)①A;
②bc;
③30;10.5;>;
④过滤;
⑤可以节省能源,成本低廉;可以提高产量,生产效率高。
【分析】(1)根据不溶性固体溶于水形成悬浊液进行分析;
(2)根据步骤1是将水蒸气变成水,是分子的间距发生了变化,溶液b和溶液c中都存在NaCl固体,溶质的质量=溶液的质量×溶质质量分数,分离溶液c和氯化钠固体的操作是过滤,海水晒盐的优点是可以节省能源,成本低廉;真空制盐的优点是可以提高产量,生产效率高进行分析。
【解答】解:(1)不溶性固体溶于水形成悬浊液,故含有泥沙的浑浊海水属于悬浊液,要除去海水中颗粒直径在100~300微米之间的泥沙,所选滤网的孔径应小于100微米,这样才可以将泥沙过滤掉。
(2)①步骤1是将水蒸气变成水,是分子的间距发生了变化。
②溶液b和溶液c中都存在NaCl固体,属于饱和溶液。
③溶质的质量=溶液的质量×溶质质量分数,故溶液a中溶质的质量为1000g×3%=30g,溶剂的质量为1000g﹣30g=970g。溶液a经减压蒸发后得到溶液b和NaCl固体x g,且蒸发出920g水蒸气,则溶液b属于饱和溶液,溶v的质量为970g﹣920g=50g,由已知信息可知90℃时,NaCl的溶解度为39g,即100g溶剂中溶解39g NaCl达到饱和状态,故溶液b中溶质的质量为19.5g,则xg=30g﹣19.5g=10.5g。饱和溶液b降温后得到溶液c,该过程有固体析出,溶液质量减小,故溶液b的质量>溶液c的质量。
④分离溶液c和氯化钠固体的操作是过滤。
⑤海水晒盐的优点是可以节省能源,成本低廉;真空制盐的优点是可以提高产量,生产效率高。
故答案为:(1)悬浊液;小于;
(2)①A;
②bc;
③30;10.5;>;
④过滤;
⑤可以节省能源,成本低廉;可以提高产量,生产效率高。
【点评】本题主要考查物质的制备等,完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行。
16.(2022秋 奉贤区期中)氯化钠在海水中储量丰富,海水晒盐是海水在常温下经过风吹日晒得到食盐的过程。
①实验室用氯化钠和水模拟海水晒盐的过程:
上述实验过程,与实验室 蒸发 (填操作名称)的原理相同。
②海水晒盐得到的粗盐中除大量氯化钠外,还含有可溶性硫酸钠以及难溶性泥沙等杂质。粗盐提纯的实验流程如下:
①过滤的目的是将 大于 (填“大于”或“小于”)滤纸孔隙的颗粒拦截而除去。最后得到的精盐中含有的物质是 NaCl,Na2SO4 (用化学式表示)。
②兴趣小组为探究加入水的量对实验效率和精盐产率的影响,进行了三组实验。(注:三组实验操作均正确)
实验组号 粗盐的质量 加入水的量 加热至大量固体析出的时间 精盐的质量 计算精盐产率
第1组 5g 10mL 5min 3.6g 72%
第2组 5g 15mL 7min 4.2g X%
第3组 5g 20mL 12min 4.2g 84%
第2组精盐产率X%= 84 %,根据表格中的数据,你认为第 2 组实验较合理,你的理由: 第一组氯化钠没有完全溶解,导致实验结果偏小,第3组浪费能源和时间 。
【考点】氯化钠与粗盐提纯.版权所有
【专题】常见的盐 化学肥料.
【答案】①蒸发;
②大于;NaCl,Na2SO4;
③84;2;第一组氯化钠没有完全溶解,导致实验结果偏小,第3组浪费能源和时间。
【分析】粗盐提纯主要是指将粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,用过滤的方法除去,然后蒸发水分得到较纯净的精盐的过程。
【解答】解:①实验室用氯化钠和水模拟海水晒盐的过程:经过观察图片,烧杯内的水变少,固体增多,故实验过程,与实验室蒸发的原理相同。故答案为:蒸发;
②根据过滤的原理可知,过滤的目的是将大滤纸孔隙的颗粒拦截而除去。粗盐中除大量氯化钠外,还含有可溶性硫酸钠以及难溶性泥沙等杂质,经过过滤除去泥沙,故最后得到的精盐中含有的物质是NaCl,Na2SO4。故答案为:大于;NaCl,Na2SO4;
③通过分析3组实验,粗盐的质量相同,加入水的量不同,第1组加入的水太少,氯化钠没有完全溶解,得到的精盐的质量最少;第2、3组加入的水不同,得到的精盐的质量相同,可知加入15mL水,粗盐中的氯化钠完全溶解;由于第2、3组加入的粗盐质量和精盐质量相同,故第2组精盐产率=第3组精盐产率,故X%=84%。对比3组实验,第1组,水太少导致实验结果偏少,第3组加入水太多耗时,故认为第2组实验合理。故答案为:84,2,第一组氯化钠没有完全溶解,导致实验结果偏小,第3组浪费能源和时间。
【点评】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记氯化钠与粗盐提纯等相关知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可。
17.(2021 上海模拟)工业上以纯碱和石灰石为原料制备烧碱的简要工艺流程如图所示,请回答:
(1)石灰石、生石灰、熟石灰均能与下列 B (填字母)发生化学反应.
A.水 B.盐酸 C.二氧化碳
(2)步骤④发生反应的化学方程式是 Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH .
(3)某研究性学习小组的同学想检验上述工艺中的烧碱溶液里是否含有纯碱,甲同学选择了一种酸溶液,乙同学选择了一种碱溶液,丙同学也选择了一种溶液,该溶液中溶质与甲、乙同学所用溶液中溶质的物质类别不同,他们都能达到检验目的,你认为丙同学所选溶液中的溶质可能是 CaCl2 (填一种物质的化学式).
【考点】物质的相互转化和制备;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;盐的化学性质;碳酸钙、生石灰、熟石灰之间的转化.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,生石灰是氧化钙的俗称,能和稀盐酸反应生成氯化钙和水,熟石灰是氢氧化钙的俗称,能和稀盐酸反应生成氯化钙和水;
(2)碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠;
(3)稀盐酸、稀硫酸都能够和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,氢氧化钙、氢氧化钡都能够和碳酸钠反应生成白色沉淀,氯化钙能和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,氯化钡能和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠.
【解答】解:(1)石灰石、生石灰、熟石灰均能与盐酸发生化学反应,石灰石和熟石灰不能和水反应,石灰石和生石灰不能和二氧化碳反应.
故填:B.
(2)步骤④中,碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,发生反应的化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH.
故填:Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH.
(3)稀盐酸、稀硫酸都能够和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,氢氧化钙、氢氧化钡都能够和碳酸钠反应生成白色沉淀,氯化钙能和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,氯化钡能和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠,因此丙同学所选溶液中的溶质可能是CaCl2或BaCl2.
故填:CaCl2.
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论.
18.(2023 罗湖区校级模拟)中国科学院提出了“液态阳光”概念,即将太阳能转化为可稳定存储并且可输出的燃料甲醇,达到燃料零碳化。如图是利用“氨吸收法”捕集二氧化碳CO 制备甲醇的流程图。
(1)反应1利用氨水吸收工业废气中的二氧化碳,达到降低碳排放的目的,请该反应的化学方程式为 NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 反应时温度不宜高,原因是 碳酸氢铵受热易分解 ;操作时反应容器中要先加入一定量水,再将气体从底部缓慢通入,这样做的目的是 使二氧化碳气体被氨水充分吸收 。
(2)反应2通过加热释放高纯度CO2,该反应的基本类型为 分解反应 。
(3)反应3除生成CH OH外,还生成一种相对分子质量最小的氧化物,请写出该反应化学方程式 3H2+CO2CH3OH+H2O
(4)反应1~3的流程中,可循环利用的物质有 NH3、H2O (填化学式)。
(5)按照上述流程,每生产a克甲醇(CH OH),理论上可直接减少CO 排放量为 克。(用含a的式子表示)
【考点】物质的相互转化和制备;反应类型的判定;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3;碳酸氢铵受热易分解;使二氧化碳气体被氨水充分吸收;
(2)分解反应;
(3)3H2+CO2CH3OH+H2O;
(4)NH3、H2O;
(5)。
【分析】(1)根据反应1的反应物是氨气、二氧化碳、水,生成碳酸氢铵;碳酸氢铵受热易分解生成氨气、水和二氧化碳;二氧化碳能溶于水,但溶解速度较慢,从底部缓慢通入可以增加氨水和二氧化碳的接触时间,使二氧化碳被氨水充分吸收进行分析;
(2)根据反应2反应物是碳酸氢铵一种,生成物是氨气、水、二氧化碳三种进行分析;
(3)根据相对分子质量最小的氧化物是水,则该反应是二氧化碳和氢气在一定条件下生成CH3OH和水进行分析;
(4)根据既是反应物,也是生成物的物质可以循环使用进行分析;
(5)根据二氧化碳制取甲醇的化学方程式可知,参加反应的二氧化碳中碳元素的质量与甲醇中碳元素的质量相同进行分析。
【解答】解:(1)反应1的反应物是氨气、二氧化碳、水,生成碳酸氢铵,化学方程式为:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3;碳酸氢铵受热易分解生成氨气、水和二氧化碳,所以反应温度不易过高。二氧化碳能溶于水,但溶解速度较慢,从底部缓慢通入可以增加氨水和二氧化碳的接触时间,使二氧化碳被氨水充分吸收;
(2)反应2反应物是碳酸氢铵一种,生成物是氨气、水、二氧化碳三种,是一变多的反应,是分解反应;
(3)相对分子质量最小的氧化物是水,则该反应是二氧化碳和氢气在一定条件下生成CH3OH和水,化学方程式为:3H2+CO2CH3OH+H2O;
(4)开始有投入,后面反应有产出的物质可循环利用,则从流程图可知,NH3、H2O可循环利用;
(5)从二氧化碳制取甲醇的化学方程式可知,参加反应的二氧化碳中碳元素的质量与甲醇中碳元素的质量相同,设生产ag甲醇需要二氧化碳的质量为bg。则,b=。
故答案为:(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3;碳酸氢铵受热易分解;使二氧化碳气体被氨水充分吸收;
(2)分解反应;
(3)3H2+CO2CH3OH+H2O;
(4)NH3、H2O;
(5)。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
19.(2023 天宁区校级一模)燃煤电厂产生的脱硫废水(含有CaCl2、MgCl2、MgSO4等物质)软化的一种工艺流程如图所示。
(1)硬水软化主要是除去水中较多的Mg2+和 Ca2+ (写离子符号),生活中检验是否为软水一般可选用的试剂为 肥皂水 。
(2)“沉淀”步骤需要不断搅拌,目的是 加快反应,充分反应 。
(3)“一级沉淀”中固体X主要是氢氧化镁,加入过量熟石灰的目的是: 尽可能完全除去溶液中的Mg2+ 。
(4)“二级沉淀”中固体Y的化学式为 CaCO3 ;加入稀盐酸后,发生中和反应的化学方程式是 HCl+NaOH=NaCl+H2O 。
(5)软化处理过程中,碳酸钠和熟石灰的添加顺序不能颠倒,原因是 钙离子除不尽,不能达到软化的目的 。
【考点】物质的相互转化和制备;硬水与软水;盐的化学性质.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】(1)Ca2+;肥皂水;
(2)加快反应,充分反应;
(3)尽可能完全除去溶液中的Mg2+;
(4)CaCO3;HCl+NaOH=NaCl+H2O;
(5)钙离子除不尽,不能达到软化的目的。
【分析】(1)根据硬水软化主要是除去水中较多的Mg2+和Ca2+;以及肥皂水在硬水和软水中的不同现象进行分析;
(2)根据影响反应速率的因素进行分析;
(3)根据熟石灰是氢氧化钙,与氯化镁反应生成氯化钙和氢氧化镁,与硫酸镁反应生成硫酸钙和氢氧化镁沉淀进行分析;
(4)根据“二级沉淀池”中过量碳酸钠,与过量熟石灰反应生成碳酸钙和氢氧化钠,与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,加入稀盐酸与生成的氢氧化钠、过量碳酸钠发生反应进行分析;
(5)根据软化处理过程中,加入碳酸钠的目的是除去废水中的氯化钙,还有一级沉淀中加入过量的熟石灰进行分析。
【解答】解:(1)硬水软化主要是除去水中较多的Mg2+和Ca2+;水中加入肥皂水搅拌,产生泡沫多是软水,泡沫少的是硬水,生活中检验是否为软水一般可选用的试剂为肥皂水;
(2)“沉淀”步骤需要不断搅拌,目的是加快反应;
(3)“一级沉淀池”中加入过量的熟石灰,熟石灰是氢氧化钙,与氯化镁反应生成氯化钙和氢氧化镁,与硫酸镁反应生成硫酸钙和氢氧化镁,“一级沉淀”中固体X主要是氢氧化镁,加入过量熟石灰的目的是:尽可能完全除去溶液中的Mg2+;
(4)“二级沉淀池”中过量碳酸钠,与过量熟石灰反应生成碳酸钙和氢氧化钠,与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,则固体Y为碳酸钙,化学式为CaCO3;加入稀盐酸与生成的氢氧化钠、过量碳酸钠发生反应,其中氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,该反应是酸和碱反应生成盐和水的反应,属于中和反应,化学方程式是:HCl+NaOH=NaCl+H2O;
(5)软化处理过程中,加入碳酸钠的目的是除去废水中的氯化钙,还有一级沉淀中加入过量的熟石灰,若碳酸钠和熟石灰的添加顺序不能颠倒,则过量熟石灰无法除去,钙离子除不尽,不能达到软化的目的。
故答案为:(1)Ca2+;肥皂水;
(2)加快反应,充分反应;
(3)尽可能完全除去溶液中的Mg2+;
(4)CaCO3;HCl+NaOH=NaCl+H2O;
(5)钙离子除不尽,不能达到软化的目的。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
20.(2023 港南区模拟)2022年12月4日,神舟十四号载人飞船成功返回地面,圆满完成任务。氧气和水是保障航天员生命的重要物质。如图为核心舱环控生保半封闭系统工作原理示意图。请分析转化过程,回答下列问题。
(1)从微观角度分析液态水与气态水的区别是 水分子的间隔不同 。
(2)通过环控生保系统得到的饮用水为软水。生活中常用 肥皂水 区分硬水和软水。
(3)二氧化碳收集系统中的分子筛表面布满孔穴,结构类似于活性炭,具有 吸附 作用。
(4)早期空间站内二氧化碳可用超氧化钾(KO2)吸收,生成碳酸钾和氧气,该反应的化学方程式是 2CO2+4KO2=2K2CO3+3O2 。
【考点】物质的相互转化和制备;利用分子与原子的性质分析和解决问题;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;硬水与软水;碳单质的物理性质及用途.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】(1)水分子的间隔不同;
(2)肥皂水;
(3)吸附;
(4)2CO2+4KO2=2K2CO3+3O2。
【分析】(1)根据微观角度对液态水与气态水的区别进行分析;
(2)根据生活中常用肥皂水区分硬水和软水进行分析;
(3)根据二氧化碳收集系统中的分子筛表面布满孔穴,结构类似于活性炭进行分析;
(4)根据二氧化碳可用超氧化钾(KO2)吸收,生成碳酸钾和氧气进行分析。
【解答】解:(1)从微观角度分析液态水与气态水的区别是水分子的间隔不同;
(2)生活中常用肥皂水区分硬水和软水,加入肥皂水,产生泡沫多的是软水,产生泡沫少的是硬水;
(3)二氧化碳收集系统中的分子筛表面布满孔穴,结构类似于活性炭,具有吸附作用;
(4)二氧化碳可用超氧化钾(KO2)吸收,生成碳酸钾和氧气,该反应的化学方程式为:2CO2+4KO2=2K2CO3+3O2。
故答案为:(1)水分子的间隔不同;
(2)肥皂水;
(3)吸附;
(4)2CO2+4KO2=2K2CO3+3O2。
【点评】本题主要考查物质的制备等,注意在书写化学方程式后,首先检查化学式,再检查是否配平、反应条件和沉淀、气体符号的标注。
21.(2023 牡丹区二模)用闪锌矿(主要成分为ZnS)制备金属锌的主要过程如图。
资料:Zn的熔点为419.5℃,沸点为 907℃。
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中没有发生化学变化的是 Ⅲ 。
(2)ZnS属于 B (填序号)。
A.单质
B.化合物
C.氧化物
D.酸
(3)Ⅱ中发生反应的化学方程式:ZnO+CZn↑+CO↑,其中化合价变化的元素有 锌元素、碳元素 。
(4)Ⅲ中从混合气中获得固体Zn的条件是 降温至419.5℃以下 。
【考点】物质的相互转化和制备;从组成上识别氧化物;单质和化合物的判别;有关元素化合价的计算;化学变化和物理变化的判别.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】(1)Ⅲ;
(2)B;
(3)锌元素、碳元素;
(4)降温至419.5℃以下。
【分析】(1)根据步骤Ⅲ的过程中没有新物质生成分析;
(2)根据化合物是由不同种元素组成的纯净物来分析;
(3)根据化合价原则,化合物中各元素化合价代数和为零来分析;
(4)根据Zn的熔点为419.5℃来分析。
【解答】解:(1)步骤Ⅲ的过程中没有新物质生成,属于物理变化,步骤Ⅰ、Ⅱ均有新物质生成;
(2)化合物是由不同种元素组成的纯净物,ZnS由锌元素和硫元素组成,则ZnS属于化合物,故选:B。
(3)Ⅱ中发生反应的化学方程式:ZnO+CZn↑+CO↑,根据化合价原则可知,锌由+2价降为0价,碳由0价升高为+2价,其中化合价变化的元素有:锌元素、碳元素。
(4)因为Zn的熔点为419.5℃,则Ⅲ中从混合气中获得固体Zn的条件是降温至419.5℃以下。
故答案为:(1)Ⅲ;
(2)B;
(3)锌元素、碳元素;
(4)降温至419.5℃以下。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
22.(2023 中江县模拟)生活中铜制品长期露置在潮湿空气中会锈蚀,生成“铜绿”【Cu2(OH)2CO3】。
【查阅资料】Cu2(OH)2CO3+2H2SO4═2CuSO4+CO2↑+3H2O
【工艺流程】硫酸锌常用于锌缺乏引起的食欲缺乏、异食癖、贫血、生长发育迟缓等症。为从某锈蚀的铜样品中回收金属铜并制得硫酸锌,取该金属铜样品,进行如图操作:
(说明:金属铜样品中除含有单质铜、锌、铜绿外,其它杂质忽略不计)
请回答下列问题:
(1)气体a中含有的气体有 CO2、H2 。(不考虑水蒸气,用化学式作答)
(2)操作Ⅰ的名称是 过滤 。
(3)写出②中发生反应的化学方程式 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ , Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu 。
【考点】物质的相互转化和制备;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;金属的化学性质.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】(1)CO2、H2。
(2)过滤。
(3)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu。
【分析】(1)气体a中含有的气体有稀硫酸和碱式碳酸铜反应生成的CO2、稀硫酸和锌反应生成的H2。
(2)过滤能够除去不溶于水的物质。
(3)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜。
【解答】解:(1)气体a中含有的气体有稀硫酸和碱式碳酸铜反应生成的CO2、稀硫酸和锌反应生成的H2。
故答案为:CO2、H2。
(2)操作Ⅰ的名称是过滤。
故答案为:过滤。
(3)②中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,发生反应的化学方程式是Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu。
故答案为:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
23.(2023 和平区校级三模)二氧化碳的捕集和资源化利用是碳中和领域研究热点。
【碳捕集】捕捉烟气中CO2,将其再释出可实现资源化利用,相关物质转化如下:
(1)“捕捉室”、“颗粒反应室”、“煅烧炉”中对应反应的化学方程式为: CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O ; Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH ; CaCO3CaO+CO2↑ 。
(2)上述流程中可循环使用的物质有 NaOH或CaO (填写一种物质的化学式)。
【碳的资源化利用】中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成,主要过程如下:
CO2甲醇甲醛→…→葡萄糖…→淀粉
(3)检验淀粉的常用试剂是 碘酒或碘水 (填名称)。
(4)绿色植物实现CO2到葡萄糖的转化过程称为 光合作用 。
(5)阶段Ⅰ反应的微观过程如图1所示。写出甲醇的化学式: CH3OH 。
(6)阶段Ⅱ的物质转化如图2所示。反应a中四种物质的化学计量数均为1。推测分子中氢原子数目:甲醇 > 甲醛(填“>”、“<”或“=”)。
【考点】物质的相互转化和制备;微粒观点及模型图的应用;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;碱的化学性质.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】(1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;CaCO3CaO+CO2↑;
(2)NaOH或CaO;
(3)碘酒或碘水;
(4)光合作用;
(5)CH3OH;
(6)>。
【分析】(1)根据二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳进行分析。
(2)根据碳酸钠和氢氧化钙反应生成了碳酸钙和氢氧化钠,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,进行分析。
(3)根据淀粉遇碘变蓝进行分析。
(4)根据二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成葡萄糖和氧气进行分析。
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变进行分析。
(6)根据甲醇和氧气在一定条件下反应生成甲醛和过氧化氢,质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,进行分析。
【解答】解:(1)“捕捉室”中发生反应为二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;“颗粒反应室”中发生反应为碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;“煅烧炉”中发生反应为碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,该反应的化学方程式为:CaCO3CaO+CO2↑;
(2)上述流程中,碳酸钠和氢氧化钙反应生成了碳酸钙和氢氧化钠,氢氧化钠既是反应物,也是生成物,可以循环使用,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,故氧化钙既是反应物,也是生成物,也可循环使用;
(3)淀粉遇碘变蓝,故检验淀粉的常用试剂是碘酒或碘水;
(4)绿色植物实现CO2到葡萄糖的转化过程称为光合作用,即二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成葡萄糖和氧气;
(5)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C、H、O的个数分别是1、6、2,生成物中含C、H、O的个数分别是0、2、1,故生成物中还应含1个C、4个H、1个O,故甲醇的化学式为:CH4O;
(6)由图可知,反应a为甲醇和氧气在一定条件下反应生成甲醛和过氧化氢,且反应a中四种物质的化学计量数均为1,即,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C、H、O的个数分别是1、4、3,生成物中含C、H、O的个数分别是0、2、2,故生成物中还应含1个C、2个H、1个O,故甲醛的化学式为:CH2O,每个甲醇分子中含4个氢原子,每个甲醛分子中含2个氢原子,故分子中氢原子数目:甲醇>甲醛。
故答案为:(1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;CaCO3CaO+CO2↑;
(2)NaOH或CaO;
(3)碘酒或碘水;
(4)光合作用;
(5)CH3OH;
(6)>。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
24.(2023 姑苏区校级二模)某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、MgO等。研究小组对其进行综合处理的流程如下:
资料1:SiO2、Al2O3溶于浓氢氧化钠溶液。
资料2:MgCl2溶液加热容易水解生成Mg(OH)2。
(1)碱浸溶解SiO2的化学反应方程式为 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 。
(2)粉煤灰碱浸需在较高温度下进行,原因是 加快反应速率,提高SiO2、Al2O3的浸出率 。
(3)滤渣中加入稀盐酸发生的化学反应方程式是 MgO+2HCl=MgCl2+H2O 。
(4)操作Ⅰ是 加热浓缩 ,通入HCl气体的目的是 防止氯化镁溶液受热水解 。
【考点】物质的相互转化和制备.版权所有
【专题】物质的制备.
【答案】(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;
(2)加快反应速率,提高SiO2、Al2O3的浸出率;
(3)MgO+2HCl=MgCl2+H2O;
(4)加热浓缩;防止氯化镁溶液受热水解。
【分析】(1)根据碱浸溶解SiO2的反应是二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水进行分析。
(2)根据温度越高,反应速度越快进行分析。
(3)根据氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水进行分析。
(4)根据滤渣中加入稀盐酸后生成氯化镁,得到氯化镁溶液,MgCl2溶液加热容易水解生成Mg(OH)2,进行分析。
【解答】解:(1)碱浸溶解SiO2的反应是二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,故反应的化学方程式写为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
(2)温度越高,反应速度越快。粉煤灰碱浸需在较高温度下进行,原因是加快反应速率,提高SiO2、Al2O3的浸出率。
(3)滤渣中加入稀盐酸后,氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,故反应的化学方程式写为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O。
(4)滤渣中加入稀盐酸后生成氯化镁,得到氯化镁溶液,操作Ⅰ是加热浓缩得到氯化镁的饱和溶液,利于氯化镁结晶;由题文可知,MgCl2溶液加热容易水解生成Mg(OH)2,所以操作Ⅰ中通入HCl气体的目的是防止氯化镁溶液受热水解,导致生成氯化镁晶体的产率降低及混合新杂质。
故答案为:(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;
(2)加快反应速率,提高SiO2、Al2O3的浸出率;
(3)MgO+2HCl=MgCl2+H2O;
(4)加热浓缩;防止氯化镁溶液受热水解。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
考点卡片
1.结晶的原理、方法及其应用
【知识点的认识】如图所示:
结晶是分离可溶性固体和水(或者两种可溶性且溶解度变化差别大的固体)的一种混合物分离的方法;它是根据固体物质从溶液里析出晶体的原理,通过蒸发或者降温的方法将其中的固体物质分离出来;因此,结晶方法分为蒸发结晶和降温结晶两种.蒸发结晶是指蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出;它使用于分离可溶性固体和水的混合物.而降温结晶是指先加热溶液,蒸发溶剂成饱和溶液,再降低热饱和溶液的温度,溶解度随温度变化较大的溶质就会呈晶体析出;它使用于分离两种可溶性且溶解度随温度变化差别大(即一种是溶解度随温度变化大,另一种是溶解度受温度变化影响小)的固体混合物.此时,需要注意固体物质的溶解度随温度变化的规律.其具体内容有如下三条:
1.大多数物质的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸钾等.
2.少数物质的溶解度受温度的影响不大,如氯化钠等.
3.极少数的物质的溶解度随温度的升高而减小,如氢氧化钙等.
【命题方向】该考点的命题方向是通过设置相关的实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对结晶的原理、方法及其应用的理解和掌握情况,以及对晶体和结晶现象等相关问题的分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等.并且,经常它与“物质的溶解性及影响溶解性的因素”、“固体溶解度曲线及其变化的规律”等关联起来考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对结晶的原理、方法及其应用和固体溶解度曲线及其变化的规律等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等.特别是,对结晶方法及其选用和固体溶解度曲线及其变化的规律的考查,是近几年中考的重中之重.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记结晶的方法、原理等,以及固体溶解度曲线及其变化的规律等相关知识;然后,结合所给的实验、问题情景或图表信息等,联系溶解度曲线及其变化的规律等,根据所学的相关知识和技能,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可.
2.硬水与软水
硬水与软水
【知识点的认识】所谓硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水;而软水是指不含或少含可溶性钙、镁化合物的水.
硬水与软水的区分方法如图所示:,就是把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量的软水、硬水的烧杯中,搅拌,观察烧杯中产生泡沫的情况(泡沫多的是软水,泡沫少、浮渣多的是硬水).在日常生活中,鉴别水质软硬,还可以在洗净的容器中把水煮沸,然后倒出水,观察有水垢是硬水,无水垢是软水.
硬水的危害:使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦,如用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂也洗不净衣物,时间长了还会使衣物变硬;锅炉用水硬度高了十分危险,因为锅炉内结垢后不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道局部过热,易引起管道变形或损坏,严重时还可能引起爆炸.
硬水软化的方法:将硬水软化,实际上就是设法除去硬水中的钙、镁化合物,使之软化成软水.工业上和科学实验中软化硬水的方法很多,如图所示:,采用蒸馏的方法,就可降低水的硬度,使之软化,制取蒸馏水(净化程度较高的水);而生活中通过煮沸水也可以降低水的硬度.
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验情景或问题情景,让学生思考、分析后,选择、解答与硬水、软水等相关的实际问题(如硬水和软水的区别、硬水和软水的区分方法、硬水的危害、硬水软化的方法等).并且,经常将其与混合物和纯净物的区分、混合物的分离方法等联系起来考查.题型有选择题、填空题和实验探究题.中考重点是根据实验、问题情景,来考查学生对硬水和软水的区别、硬水和软水的区分方法、硬水的危害、混合物和纯净物的区分、混合物的分离、硬水软化的方法,以及相关实验操作的掌握情况,或者分析探究并解决相关的实际问题的能力.
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要熟记硬水和软水的区别、区分方法,以及硬水的危害、硬水软化的方法、混合物的分离方法、混合物与纯净物的区分方法、有关实验操作等.然后结合实验情景和问题情景,细致地分析题意和实验信息,并根据所学的相关知识,通过细心地思考、探究,来解答与硬水、软水相关的实际问题等.特别注意的是,在区分硬水、软水时,如果能联系到控制变量法,将会是事半功倍.
3.悬浊液、乳浊液的概念及其与溶液的区别
悬浊液、乳浊液的概念及其与溶液的区别
【知识点的认识】悬浊液是指固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物,也叫悬浮液;乳浊液是指小液滴分散到液体里形成的混合物,也叫乳状液;它们与溶液的区别有两个:
1.悬浊液中的小颗粒和乳浊液中的小液滴都是由许多分子的集合而成的分子集合体,而溶液中的溶质则是以单个分子(或离子)的形式分散着的.
2.悬浊液和乳浊液都是不稳定、不均一的,静置一会儿后,都会分为上下两层(固体小颗粒会逐渐下沉,而小液滴会逐渐上浮);但是对于溶液来说,却正好相反,只要在条件不变(即温度、压强等不改变,溶剂不蒸发等)的情况下,溶液就不会出现分层现象,而是均一、稳定的.
另外,溶液、乳浊液、悬浊液的详细的区别和联系如下表所示:
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对悬浊液、乳浊液的概念及其与溶液的区别等相关问题的分析、推断能力和对知识的迁移能力等.这类题目常与“物质的溶解”、“溶解现象与溶解原理”、“常见的溶剂”等联系起来考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对悬浊液、乳浊液的概念及其与溶液的区别的理解和掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等.特别是,对悬浊液、乳浊液与溶液的区别和区分的考查是近几年中考的重中之重.
【解题方法点拨】解答这类题目时,首先,要明确什么是悬浊液、乳浊液及其各自的形成过程和特点;并且,要弄清它们与溶液的区别及其区分方法;等等.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究解答即可.区分它们的依据和技巧是抓住它们之间的两个区别,逐一分析,顺藤摸瓜地进行推断,便可大功告成.
4.饱和溶液和不饱和溶液
饱和溶液和不饱和溶液
【知识点的认识】饱和溶液是指在一定温度下,一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液.它们区别就是在一定温度下,一定量的溶剂里能否继续溶解某种溶质.其特点除具有溶液的基本特性(即均一性、稳定性)外,还具有针对性(即它们只有