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中考化学总复习06第六部分热点题型PPT课件（安徽专用）
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这是一份中考化学总复习06第六部分热点题型PPT课件（安徽专用），文件包含18专题十八实验探究题ppt、17专题十七工艺流程题ppt、19专题十九化学计算题ppt、16专题十六与日常生活有关的材料题ppt等4份课件配套教学资源，其中PPT共192页， 欢迎下载使用。
1.(2020安徽,15,5分)硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应,因铁屑中 含有硫、磷等杂质,与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液 反应制备硫酸亚铁晶体,流程如下: (1)步骤①中反应的化学方程式为 。(2)操作Ⅰ的名称是 。步骤②涉及蒸发,蒸发时必需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃 棒、 。(3)用硫酸铜溶液代替稀硫酸制备硫酸亚铁晶体,优点是 。
答案 (5分,化学方程式2分,其余每空1分)(1)Fe+CuSO4 Cu+FeSO4(2)过滤 蒸发皿(3)避免有毒气体的产生(其他合理答案均可)
解析 (1)步骤①发生的是铁与硫酸铜的反应,化学方程式为Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。(2)将固体和液体分开的操作是过滤;步骤②是从FeSO4溶液中得到硫酸亚铁晶体,其操作为蒸发,蒸发时必须用到的仪 器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃棒和蒸发皿。(3)由于铁屑中含有硫、磷等杂质,与稀硫酸反应会 产生刺鼻、呛人的有毒气体,用硫酸铜溶液代替稀硫酸可避免有毒气体的产生。
解题关键 了解固液混合物的分离方法——过滤。从溶液中得到晶体的方法——蒸发以及操作中用到 的仪器,是解答本题的关键。
2.(2019安徽,13,7分)Ba(NO3)2可用于生产信号弹、炸药等。利用钡泥(主要含有BaCO3、BaSO3、Fe2O3) 可制取Ba(NO3)2,其部分流程如下: (1)Ba(NO3)2中钡元素的化合价为 ;流程中所涉及的氧化物是 (填1种即可)。(2)BaCO3与稀HNO3反应的反应类型是 ;写出Fe2O3与稀HNO3反应的化学方程式: 。(3)试剂Y为 (填序号)。①BaCl2溶液 ②Ba(OH)2溶液 ③NaOH溶液(4)从Ba(NO3)2溶液中析出Ba(NO3)2晶体的方法是 。
答案 (7分)(1)+2 Fe2O3(合理即可)(2)复分解反应 Fe2O3+6HNO3 2Fe(NO3)3+3H2O(3)② (4)蒸发溶剂(合理即可)
解析 (1)Ba(NO3)2中钡元素的化合价为+2;流程中所涉及的氧化物有氧化铁、二氧化碳、水等。(2) BaCO3与HNO3反应生成Ba(NO3)2、CO2和H2O,属于复分解反应;Fe2O3与HNO3反应的化学方程式为Fe2O3 +6HNO3 2Fe(NO3)3+3H2O。(3)根据反应物和生成物推出试剂Y是Ba(OH)2溶液。(4)从Ba(NO3)2溶液中析出Ba(NO3)2晶体的方法是蒸发溶剂。
解题关键 熟记常见元素的化合价,理解氧化物、复分解反应的概念是解答本题的关键。
3.(2017安徽,13,7分)五氧化二钒(V2O5)是一种工业催化剂,下图是制取V2O5的工艺流程。 (1)写出反应①的化学方程式: 。(2)操作a的名称是 ,实验室进行该操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。(3)反应②的反应类型是 ,物质X中一定含有的元素是 。(4)写出副产物KCl的一种用途 。
答案 (7分)(1)KVO3+NH4Cl NH4VO3↓+KCl(2分) (2)过滤(1分) 漏斗(1分)(3)分解反应(1分) N和H(或N)(1分)(4)可用作化肥(其他合理答案均可)(1分)
解析 (1)根据工艺流程可知,反应的化学方程式为KVO3+NH4Cl KCl+NH4VO3↓。(2)操作a是把NH4VO3沉淀和KCl溶液分开,所以该操作为过滤;过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(3)根据工 艺流程可知,反应②是一种物质生成三种物质,所以是分解反应,根据反应前后元素的种类不变可知,物质 X中一定含有N元素。(4)氯化钾可用作钾肥。
4.(2016安徽,13,7分)高纯氧化锌广泛应用于电子工业,某研究小组设计如下流程制备高纯氧化锌。 (1)反应①的化学方程式为 。(2)反应②的基本反应类型是 。(3)反应②后进行的分离操作名称是 ,若得到的NH4Cl溶液有浑浊,原因可能是 (写出一种即可)。(4)反应③属于分解反应,除得到氧化锌外还生成2种常见气体,其化学式为 、 。
答案 (7分)(1)Zn+2HCl ZnCl2+H2↑(2分)(2)复分解反应(1分)(3)过滤(1分) 滤纸破损(1分,其他合理答案均给分)(4)CO2(1分) CO(1分)
解析 (1)锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为 Zn+2HCl ZnCl2+H2↑。(2)氯化锌与(NH4)2C2O4反应生成NH4Cl和ZnC2O4沉淀,该反应属于复分解反应。(3)反应②后需将固体与液体分 离,故操作名称为过滤;得到的滤液浑浊,原因可能是滤纸破损或液面超过滤纸边缘等。(4)反应物为ZnC2O4,反应为分解反应,根据质量守恒定律,可知生成的气体为CO和CO2。
5.(2020新疆,14,5分)从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属,并得到硫酸铜溶液。其工艺流程如图所示: (1)图中“操作”的名称是 。(2)写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式 。(3)写出①中发生的化学反应方程式 (任写一种);该反应的基本类 型为 。(4)写出②中发生的化学反应方程式 。
答案 (1)过滤 (2)Au(或Pt)(3)2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2↑(或Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑) 置换反应(4)2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O
解析 (1)题图中“操作”的名称是过滤,通过过滤能够将固体和液体分离。(2)粗铜中加入稀硫酸,反应 后过滤得到的金属混合物是不溶于酸的铜、金、铂,再次加入稀硫酸,加热并通入氧气,铜会反应生成 CuSO4,所得贵重金属是金、铂,化学式分别是Au、Pt。(3)①中稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,稀 硫酸和铝反应生成硫酸铝和氢气,发生反应的化学方程式分别为Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑、2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2↑,都是置换反应。(4)②中加热条件下稀硫酸和铜、氧气反应生成硫酸铜和水,发生的反应化学方程式为2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O。
6.(2020云南昆明,25,6分)工业上利用氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)提取CeCl3的一种工艺流程如下: (1)流程中Ce(BF4)3转化成KBF4的基本反应类型是 。(2)在足量氧气中高温焙烧CeFCO3,化学方程式为 。(3)流程涉及的化合物中,铈元素的化合价为 价。(4)酸浸过程中,CeO2与盐酸反应有刺激性气味的气体单质生成,且化学方程式中CeO2与盐酸的化学计量 数之比为1∶4,则化学方程式为 。
答案 (1)复分解反应 (2)4CeFCO3+O2 3CeO2+CeF4+4CO2 (3)+3、+4(4)2CeO2+8HCl 2CeCl3+Cl2↑+4H2O
解析 (1)流程图中,Ce(BF4)3转化成KBF4的化学方程式为Ce(BF4)3+3KCl 3KBF4+ CeCl3,该反应属于复分解反应;(2)根据质量守恒定律,在氧气中高温焙烧CeFCO3时,除了生成CeO2和CeF4外,还有二氧化碳 气体生成;(3)CeO2和CeF4中铈元素的化合价均为+4,CeFCO3和CeCl3中铈元素的化合价均为+3;(4)根据质 量守恒定律,CeO2和盐酸反应生成的刺激性气味的气体单质是氯气,且CeO2和盐酸的化学计量数之比是 1∶4,则反应的化学方程式为2CeO2+8HCl 2CeCl3+4H2O+Cl2↑。
易错警示 第(2)和(4)问在解答时一定要将流程图和质量守恒定律相结合判断生成物,否则会漏写或错 写某种生成物。
7.(2020江苏苏州,26,8分)硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如下: 已知:硝酸会挥发、受热会分解。(1)气体X为 (填化学式)。(2)“制浆”所得的混合物属于 (填字母)。a.溶液 b.悬浊液 c.乳浊液(3)写出“中和”步骤主要反应的化学方程式: 。(4)工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:容器内混合物基本变澄清和 。
(5)“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难;加入水量太多会导致 。(6)若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低,同时会产生污染气体NOx。产生NOx的 原因是 。
答案 (1)CO2 (2)b(3)Ca(OH)2+2HNO3 Ca(NO3)2+2H2O(4)溶液的pH等于7(或溶液的pH略小于7)(5)结晶步骤能耗过多(6)CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产生NOx
解析 (1)煅烧石灰石生成二氧化碳和氧化钙,所以X是CO2。(2)向氧化钙中加水后得到的是氢氧化钙, 氢氧化钙微溶于水,因为反应生成的氢氧化钙部分溶于水,部分悬浮于液体中,所以“制浆”所得的混合 物属于悬浊液。(3)“中和”步骤主要反应是硝酸与氢氧化钙反应生成硝酸钙和水,化学方程式为Ca(OH)2+2HNO3 Ca(NO3)2+2H2O。(4)因为氢氧化钙微溶于水,如果氢氧化钙没有完全反应,液体中就有悬浮的颗粒物;另外氢氧化钙溶液呈碱性,如果氢氧化钙完全反应,溶液应该呈中性,pH=7,所以工业生 产常根据容器内混合物基本变澄清和溶液的pH等于7或略小于7两项指标判断“中和”反应完全发 生。(5)“制浆”时须控制好加入水的量。因为氢氧化钙微溶于水,加入水量太少会导致制浆困难;而如 果加入水量太多会使结晶时消耗过多能量来蒸发浓缩。(6)根据题中提供的信息可知硝酸受热会分解, 而氧化钙和硝酸反应放热,故此过程中产生NOx的原因是CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产 生NOx。
疑难突破 题中流程的基本原理是利用碳酸钙受热分解生成氧化钙,再将氧化钙制成氢氧化钙的悬浊 液,然后加入稀硝酸中和得到硝酸钙。不直接利用氧化钙与稀硝酸进行反应,是因为氧化钙与硝酸溶液 反应时会放热,使得硝酸分解产生有害气体NOx,同时使HNO3利用率降低。
8.(2020广西北部湾经济区,27,6分)广西蕴藏丰富的铝土资源,铝工业是广西传统优势产业。某工厂用铝 土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2等)提取Al2O3,提取流程如下图所示: 已知:Ⅰ.NaOH+Al(OH)3 NaAlO2+2H2OⅡ.NaAlO2+ CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3(1)“酸浸”前,通常将铝土矿进行粉碎处理,“粉碎”的主要目的是 。(2)经检验,滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2。由此可推知SiO2的性质有 (填序号)。A.难溶于水B.化学性质很活泼
C.不能与盐酸反应D.不能与NaOH溶液反应(3)滤液Ⅱ中含有的溶质是 (用化学式表示)。(4)滤渣Ⅲ加热时,生成Al2O3和一种常见的氧化物,请写出反应的化学方程式 , 该反应属于 反应(填基本反应类型)。
答案 (1)增大反应物的接触面积,使反应更充分(或加快反应速率,合理即可)(2)A、C (3)NaOH、NaAlO2、NaCl(缺一不可)(4)2Al(OH)3 Al2O3+3H2O 分解
解析 (1)将铝土矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应进行得更充分。(2)“酸 浸”步骤中加入了过量的盐酸,滤渣Ⅰ中含有SiO2,说明SiO2不能与盐酸反应,并且难溶于水,故选AC。 (3)“酸浸”步骤中加入了过量的盐酸,Al2O3与盐酸反应生成AlCl3和水,Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和水, 且盐酸过量,则滤液Ⅰ中含有的溶质为AlCl3、FeCl3、HCl;在滤液Ⅰ中加入过量的NaOH溶液,发生反应: HCl+NaOH NaCl+H2O、3NaOH+FeCl3 Fe(OH)3↓+3NaCl、3NaOH+AlCl3 Al(OH)3↓+3NaCl、NaOH+Al(OH)3 NaAlO2+2H2O,所以滤液Ⅱ中的溶质是NaCl、NaAlO2、NaOH。(4)由已知Ⅱ可知,二氧化碳与滤液Ⅱ中的NaAlO2反应会生成Al(OH)3沉淀,所以滤渣Ⅲ为Al(OH)3,根据质量守恒定律 可知,Al(OH)3受热分解生成的另一种常见的氧化物为H2O,反应的化学方程式为2Al(OH)3 Al2O3+3H2O,该反应属于分解反应。
解题技巧 解答(4)题时可根据已知Ⅱ、在滤液Ⅱ中通入过量二氧化碳,并结合滤渣Ⅲ受热分解得到Al2O3,推知滤渣Ⅲ为Al(OH)3。
9.(2020山东青岛,29,6分)回收利用废旧金属具有重要意义。某机械厂金属废料的成分是Zn、Cu、ZnO 和CuO,某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题。【活动一】回收铜并制取氧化锌,实验方案如下: (1)步骤Ⅰ所得滤液a中溶质的成分是 (填写化学式)。(2)步骤Ⅲ加入试剂甲的名称是 。(3)步骤Ⅳ加入适量NaOH溶液的目的是 。【活动二】利用活动一回收的铜制取硫酸铜,设计方案如下:方案A:Cu CuO CuSO4
方案B:Cu CuSO4【信息】Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O(4)方案A中氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为 。(5)小组同学从绿色化学的视角分析方案B不合理,理由是 (写出一条即可)。
答案 (1)ZnSO4、CuSO4、H2SO4 (2)稀硫酸(3)除去过量的稀硫酸,把硫酸锌转化为氢氧化锌(4)CuO+H2SO4 CuSO4+H2O(5)反应生成二氧化硫,污染空气
解析 (1)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和稀硫酸反 应生成硫酸铜和水,还有过量的稀硫酸,所以滤液a中的溶质是ZnSO4、CuSO4、H2SO4。(2)从题图可知,滤液b的溶质是硫酸锌,滤渣是锌和铜,滤液b和滤液c中加入氢氧化钠溶液反应得到氢氧 化锌沉淀和硫酸钠溶液,说明滤液c的溶质含有硫酸锌,所以试剂甲是稀硫酸。(3)加入适量NaOH溶液的目的是除去过量的稀硫酸,把硫酸锌转化为氢氧化锌沉淀,用来制取氧化锌。(4)氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为CuO+H2SO4 CuSO4+H2O。(5)铜和浓硫酸反应生成的二氧化硫会污染空气。
10.(2019广东,21,8分)某合金主要成分为Zn、Fe、Cu及这三种金属的少量氧化物。利用该合金制成的 机械零件废弃物制取高纯度ZnO,其部分工艺流程如图所示。请回答:已知:Zn(OH)2溶于强碱形成可溶性盐。 (1)滤渣Ⅰ中一定有 。(2)加酸溶解废弃物时,需要通风并远离火源,其原因是 。此过程中Zn还能起到 除铜作用,除铜的化学方程式为 ,此反应属 (填基本反应类型)。(3)调节pH可用NaOH,但不能过量,其原因是 。(4)焙烧Zn(OH)2发生分解反应的化学方程式为 。
答案 (8分)(1)铜(或Cu)(1分)(2)产生氢气容易引起爆炸(1分)Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu(2分) 置换反应(1分)(3)Zn(OH)2与NaOH反应生成可溶性盐,导致产率降低(1分)(4)Zn(OH)2 ZnO+H2O(2分)
解析 (1)合金中的Cu不与稀硫酸反应,故加入稀硫酸过滤后,滤渣Ⅰ中一定有Cu。(2)Zn、Fe均能与稀 硫酸反应产生氢气,氢气为易燃气体,故必须通风且远离火源,防止氢气浓度达到爆炸极限并遇到明火而 引起爆炸;合金中的CuO能与稀硫酸反应生成CuSO4,Zn的金属活动性比Cu强,能置换出CuSO4中的Cu。 (3)根据题给信息可知NaOH过量会导致产物Zn(OH)2溶解。(4)由题给流程图可知,Zn(OH)2分解可得氧 化物ZnO和水。
11.(2019内蒙古呼和浩特,14,4分)下图是实验室模拟工业上用大理石(含少量Fe2O3和SiO2)为原料提纯碳 酸钙的实验流程。请回答下列问题:已知:①SiO2不溶于水也不溶于酸②氨水呈碱性,与盐酸反应的化学方程式为:NH3·H2O+HCl NH4Cl+H2O (1)稀盐酸不能用稀硫酸代替,原因是 。(2)操作a中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。(3)写出滤液A中加氨水生成Fe(OH)3的化学方程式 。(4)滤液B中加入试剂X,恰好完全反应。若滤液C中只含有两种溶质,则试剂X的化学式为 。
答案 (1)硫酸与碳酸钙反应,生成微溶的硫酸钙,阻止反应继续进行(1分,合理即可)(2)漏斗(1分)(3)3NH3·H2O+FeCl3 Fe(OH)3↓+3NH4Cl(1分)(4)(NH4)2CO3(1分)
解析 (1)稀盐酸不能用稀硫酸代替,原因是大理石主要成分是碳酸钙,硫酸与碳酸钙反应,生成微溶的硫 酸钙,阻止反应继续进行。(2)大理石成分中,有不溶于水也不溶于酸的SiO2,加入过量盐酸时,一部分溶于 酸,一部分不溶,故操作a是过滤。过滤中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。 (3)滤液A的溶 质有FeCl3、CaCl2、HCl,加氨水生成Fe(OH)3。依据元素守恒,应该是氯化铁和氨水反应,化学方程式为 FeCl3+3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3NH4Cl。(4)滤液B的溶质有CaCl2、NH3·H2O、NH4Cl,加入试剂X恰好完全反应。若滤液C中只含有两种溶质,且其中一种产物是NH4Cl。依据元素守恒,则试剂X是(NH4)2CO3。
12.(2018福建,14,6分)以某矿山酸性废水(主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等)为原料,通过下述流 程可将废水中的铁、铜和锌分步沉淀,实现回收利用。 (1)步骤①中,加入Ca(OH)2有两个作用。一是中和废水中的硫酸,该反应的化学方程式为 。二是将硫酸铁转化为Fe(OH)3,该反应属于 (填基本反应类型)。(2)步骤③中,锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为 。
(3)为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质,只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即可。该步骤和应加入的试剂分别是 。
答案 (1)H2SO4+Ca(OH)2 CaSO4+2H2O 复分解反应 (2)Zn(OH)2(3)步骤②、锌(或其他合理答案)
解析 (1)加入氢氧化钙的作用:一是中和废水中的硫酸生成硫酸钙和水,该反应的化学方程式为H2SO4+ Ca(OH)2 CaSO4+2H2O;二是与硫酸铁反应使其转化为氢氧化铁,该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应。(2)溶液2的主要成分是硫酸锌,加入氢氧化钙后,硫酸锌 与氢氧化钙反应生成氢氧化锌沉淀和硫酸钙,故锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为Zn(OH)2。(3)只 需改变步骤②,将Na2S换成锌,即可直接得到铜单质。
13.(2018新疆乌鲁木齐,13,6分)CaCl2应用广泛,以石灰石(杂质主要是Fe2O3、MgSO4)为原料生产CaCl2的 流程如下:石灰石粉末 滤液1 滤液2 滤液3 …→产品(1)氧化铁和盐酸反应的化学方程式为 。(2)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。(3)滤液1中的溶质有HCl、FeCl3、MgSO4和 。(4)写出滤液1中加入BaCl2发生反应的化学方程式: 。(5)滤液2中加入Ca(OH)2可以除去HCl、MgCl2和 。(6)滤液3呈碱性,为使溶液pH降低,可加入适量的 。
答案 (6分)(1)Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O(2)漏斗 (3)CaCl2(4)BaCl2+MgSO4 BaSO4↓+MgCl2(5)FeCl3 (6)HCl
解析 (1)氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O。(2)过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(3)石灰石粉末中含有Fe2O3和MgSO4杂质,加入过量的稀盐酸 后过滤,滤液1中的溶质有CaCl2、FeCl3、MgSO4和HCl。(4)滤液1中的MgSO4可与BaCl2反应,生成硫酸钡 沉淀和MgCl2,过滤后得到的滤液2中含有的溶质是HCl、FeCl3、MgCl2、CaCl2。(5)滤液2中加入过量的 Ca(OH)2可除去HCl、MgCl2和FeCl3。(6)由于加入的Ca(OH)2过量,因此滤液3呈碱性,为了使溶液的pH降 低,可加入适量的稀盐酸进行中和。
审题技巧 读懂流程图,根据金属氧化物、酸、碱、盐间反应的规律,联想有关反应的化学方程式;关注 加入的试剂是否过量或足量,根据反应情况,判断反应后滤液中含有的溶质。
1.(2020广东广州,25,8分)某工厂生产硼砂产生的固体废料,主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2 O3等,其中MgCO3质量分数为63%。回收镁的工艺流程如下: (1)“酸浸”时MgCO3发生反应的化学方程式为 。(2)“调pH”前滤液Ⅰ的pH 7(填“>”或“<”)。(3)滤液Ⅲ中可回收的主要物质是 (填化学式)。(4)已知固体废料质量为m,理论上可生产Mg(OH)2的质量为 。(5)某BaCO3中混有SiO2杂质,简述提纯该BaCO3的实验操作: 。
答案 (1)MgCO3+H2SO4 MgSO4+H2O+CO2↑ (2)< (3)Na2SO4 (4)0.435m (5)取固体于试管中,加入足量稀盐酸,过滤,取滤液于另一试管中,加入足量Na2CO3溶液,过滤,取滤渣,洗涤,干燥
解析 (2)调pH前,加入的硫酸使溶液pH小于7;(3)沉镁时,发生的反应为2NaOH+MgSO4 Mg(OH)2↓+Na2SO4,滤液中可回收的主要溶质为Na2SO4;(4)根据质量守恒,可得关系式:MgCO3~Mg(OH)2,设理论上 可生产Mg(OH)2的质量为x,得MgCO3~Mg(OH)2 84 58 63%m x = ,解得x=0.435m。(5)由题目流程可知SiO2不溶于酸,故可先采用酸溶法将碳酸钡溶解,过滤后再往滤液中加入可溶性碳酸 盐,得到碳酸钡沉淀,再过滤,洗涤沉淀,干燥。
方法技巧 MgCO3先转化为MgSO4再转化为Mg(OH)2,其过程中Mg守恒,故可抓住此关系进行计算。
误区警示 第(5)问,酸溶时,切勿加入稀硫酸,这样最终无法将硫酸钡重新转化为碳酸钡。
2.(2020内蒙古呼和浩特,14,5分)在抗击“新冠肺炎病毒”期间,消毒剂在公共场所进行卫生防疫时发挥 着重要作用,二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂。以粗盐水(含可溶性杂质MgSO4、CaCl2)为原料,制取ClO2的工艺流程如下: (1)试剂A为 。(2)加入过量Na2CO3溶液的作用是 。(3)步骤④中发生反应的化学方程式为 。(4)步骤⑤涉及的物质中含氯元素化合价最高的物质是 。(5)上述流程中可循环利用的物质有 。
答案 (1)Ba(OH)2或Ba(OH)2溶液(2)除去CaCl2和过量的Ba(OH)2(3)NaCl+3H2O NaClO3+3H2↑(4)NaClO3(5)Cl2和NaCl
解析 (1)MgSO4可与Ba(OH)2反应生成BaSO4和Mg(OH)2沉淀,故试剂A是Ba(OH)2溶液;(2)加入过量Na2CO3溶液的作用除了除去杂质CaCl2,还有除去过量的Ba(OH)2;(3)NaCl和H2O在通电的条件下,生成NaClO3和H2,据此书写化学方程式;(4)步骤⑤涉及的含氯物质有NaClO3、HCl、NaCl、ClO2、Cl2,其中氯元素化合价分别为+5、-1、-1、+4、0,故含氯元素化合价最高的物质是NaClO3;(5)根据流程图知,可循环利用的物质为NaCl和Cl2。
3.(2020广东,20,10分)某废酸液主要含H2SO4和FeSO4,研究人员利用CaCO3消耗部分酸,再加入廉价的电 石渣(主要成分为CaO),通过一系列操作可得到磁性铁,成本较低且有利于保护环境。工艺流程如下: (1)该废酸液的pH 7(填“<”或“>”)。操作Ⅰ的名称为 。(2)电石渣转化为石灰乳的过程会 (填“吸收”或“放出”)热量。(3)“沉铁”过程中,溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应,生成的产物是 和 (填化学式)。(4)磁性铁是铁的一种氧化物,且为磁铁矿的主要成分,其化学式为 。
(5)研究发现,“沉铁”后,溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率,最适宜的pH为 。pH较低时产率较低的主要原因是 。
答案 (1)<(1分) 过滤(1分) (2)放出(1分) (3)CaSO4(1分) Fe(OH)2(两化学式的顺序可互换)(1分) (4)Fe3O4(2分) (5)7.5(1分) pH较低时,Fe(OH)2不易生成(2分)
解析 (1)因为该废液中含有硫酸,所以废酸液的pH小于7,操作Ⅰ将溶液与滤渣分离,因此该操作是过 滤。(2)电石渣的主要成分是氧化钙,转化为石灰乳的过程中与水反应放出热量。(3)硫酸亚铁和氢氧化 钙反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸钙。(4)磁性铁是铁的一种氧化物,且为磁铁矿的主要成分,其化学式 为Fe3O4。(5)分析表格数据可知,欲获得高的产率,最适宜的pH为7.5;pH较低时产率较低的主要原因是 pH较低时,Fe(OH)2不易生成。
4.(2020山东潍坊,24,8分)航空航天技术是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。南京理工大学 陈光教授团队研究成功的“PST高温TiAl合金单晶”大幅度提高了耐高温性能,显著改善了材料塑性, 对于新型轻质高温结构材料的发展和应用具有非常重要的意义。“PST TiAl单晶”实现了高强高塑的 优异结合,持久寿命优于已经成功应用于GEnx发动机的4822合金1~2个数量级,有望将目前TiAl合金的 使用温度从650~750 ℃提高到900 ℃以上,其抗压能力是第四代单晶合金的3倍,有了这种材料技术,中国 也能够制造出世界一流的航空发动机。(1)关于TiAl合金单晶的说法错误的是 。A.TiAl合金属于单质B.“PST TiAl单晶”密度小、耐高温、强度大、可塑性强C.“PST TiAl单晶”持久寿命明显优于4822合金D.钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,医疗上可用来制造人造骨等(2)工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝,工艺流程如下。请回答下列问题。已知:氧化铝与酸、碱都能发生反应;氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O。
①试剂X是 (填“氢氧化钠溶液”或“盐酸”),反应Ⅰ后过滤所得的沉淀是 ;②Ⅱ中反应的化学方程式是 ;③列举产物NaHCO3的一种用途 ;④电解氧化铝的化学方程式是 。
答案 (化学方程式每个2分,其余每空1分,共8分)(1)A (2)①氢氧化钠溶液 Fe2O3(或氧化铁) ②NaA-lO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3 ③焙制糕点(或治疗胃酸过多) ④2Al2O3 4Al+3O2↑
解析 (1)TiAl合金属于混合物,故A错误;由题干信息可知,“PST TiAl单晶”是一种新型轻质高温结构 材料,具有高强高塑的特点,持久寿命明显优于4822合金,故B、C正确;钛和钛合金被认为是21世纪的重 要金属材料,医疗上可用来制造人造骨等,故D正确。(2)①由题干信息可知,铝土矿中的Al2O3和氢氧化钠 溶液能发生反应,氧化铁和氢氧化钠溶液不反应,故试剂X是氢氧化钠溶液,反应Ⅰ后过滤所得的沉淀为 氧化铁。②NaAlO2溶液中通入过量的二氧化碳,反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3。③碳酸氢钠可用来治疗胃酸过多或用于发酵。④电解氧化铝生成铝和氧气,化学方程式为2Al2O3 4Al+3O2↑。
采分要点 本题得分的要点在于熟悉每一步反应的反应物和生成物,并且能够正确书写反应的化学方 程式。
易错警示 本题易错在(2)②题,NaAlO2溶液中通入过量的二氧化碳,书写方程式时因为疏忽或不能够判 断水参加反应导致出错。
5.(2019山东青岛,29,6分)氯化钡是一种可溶性重金属盐,广泛应用于化工领域,其水溶液呈中性。工业上 用毒重石(主要成分是BaCO3)制备氯化钡晶体。某实验小组模拟工业上制备氯化钡晶体的流程,设计了 实验室中制备氯化钡晶体的方案,实验流程如下图所示。(该毒重石样品所含杂质难溶于水,不与酸反 应) 请回答下列问题。(1)步骤①中发生反应的化学方程式为 。(2)滤液Ⅱ是30 ℃时氯化钡的 溶液(选填“饱和”或“不饱和”)。(3)关于上述实验方案的相关内容,下列说法不正确的是 (选填字母序号)。
A.氯化钡是一种有毒的物质,使用时应注意安全B.该实验流程中得到的副产品二氧化碳是重要的化工原料C.可用重晶石(主要成分是硫酸钡)代替该实验流程中的毒重石,制备氯化钡晶体D.步骤②将滤渣进行水洗,既能提高氯化钡晶体的产率,又能减少Ba2+对环境的污染(4)某同学提出,步骤③将滤液Ⅰ浓缩时会产生气体污染物,其化学式为 。为防止污染,需要对滤液 Ⅰ处理后再浓缩。简述处理滤液Ⅰ的方法: 。
答案 (1)BaCO3+2HCl BaCl2+H2O+CO2↑(2)饱和 (3)C (4)HCl 加适量碳酸钡
解析 (1)碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,化学方程式为BaCO3+2HCl BaCl2+H2O+CO2↑。(2)滤液Ⅱ是析出晶体以后的溶液,故是饱和溶液。(3)氯化钡有毒,使用时要注意安全,故A正确; 二氧化碳是一种重要的化工原料,故B正确;硫酸钡和稀盐酸不反应,故C错误;滤渣表面还有附着的氯化 钡溶液,水洗既可以增加产量、提高产率,又能减少钡离子对环境的污染,故D正确。(4)滤液Ⅰ中有过量 的稀盐酸,浓缩时会产生HCl气体,污染环境,可以先向滤液中加入适量的碳酸钡把稀盐酸反应掉,再浓 缩。
6.(2018江西,19,5分)分子筛(又称为沸石,主要成分为水合硅铝酸钠)可作为催化剂或吸附剂等。以高岭 土[主要成分为Al2(Si2O5)(OH)4]、烧碱等为主要原料生产分子筛的工艺流程如下: (1)步骤①所得烧渣中主要含有两种固体氧化物,分别为SiO2和 (写化学式)。(2)步骤②加入NaOH溶液前需将烧渣粉碎,其目的是 。(3)步骤③发生的反应之一是Na2SiO3溶液和通入的CO2气体反应生成偏硅酸(H2SiO3)沉淀和碳酸氢钠,该 反应的化学方程式为 。(4)上述流程中可以循环利用的物质(水除外)是 。
答案 (1)Al2O3(2)增大反应物间的接触面积,使其充分反应(或增大反应物间的接触面积,加快反应速率)(3)Na2SiO3+2H2O+2CO2 H2SiO3↓+2NaHCO3(4)二氧化碳(或CO2)
解析 (1)根据高岭土的主要成分中的组成元素可推知,另一种氧化物为氧化铝,其化学式为Al2O3。(2) 反应物的接触面积越大,反应速率越快,反应越充分,因此加入氢氧化钠溶液前将烧渣粉碎,目的是增大反 应物间的接触面积,从而增大反应速率,并使其充分反应。(3)步骤③中发生的反应是Na2SiO3溶液与二氧 化碳反应生成偏硅酸沉淀和碳酸氢钠,反应的化学方程式为Na2SiO3+2H2O+2CO2 H2SiO3↓+2NaHCO3。(4)由题中流程可知,可以循环利用的物质是二氧化碳。
7.(2018广东广州,25,7分)氧化锌(ZnO)可作为紫外线吸收剂应用于化妆品中,其一种生产工艺如下: (1)推测草酸的化学式是 。(2)“沉锌”过程中发生复分解反应,反应的化学方程式是 。(3)“操作A”的名称是 ;实验室常用的研磨仪器是 。(4)“高温灼烧”时草酸锌分解,反应的化学方程式是 。
答案 (1)H2C2O4(2)ZnCl2+(NH4)2C2O4 ZnC2O4↓+2NH4Cl(3)过滤 研钵(4)ZnC2O4 ZnO+CO↑+CO2↑
解析 (1)草酸的化学式是H2C2O4。(2)“沉锌”过程是ZnCl2与(NH4)2C2O4发生复分解反应生成草酸锌和 氯化铵,反应的化学方程式是ZnCl2+(NH4)2C2O4 ZnC2O4↓+2NH4Cl。(3)“操作A”是将溶液与难溶性固体分离,故该操作为过滤;实验室常用的研磨仪器是研钵。(4)“高温灼烧”时草酸锌分解得气体混 合物,根据原子守恒,可推知气体混合物中含有一氧化碳和二氧化碳,反应的化学方程式是ZnC2O4 ZnO+CO↑+CO2↑。
8.(2017湖南娄底,43,8分)碳酸亚铁(FeCO3)可用于制作补铁药物,以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O 3、SiO2等)为原料制备碳酸亚铁的生产流程示意图:【资料】40 ℃以上时,(NH4)2CO3易分解。 (1)操作Ⅰ的名称为 。(2)写出向固体A中加入稀硫酸后发生反应的化学方程式: 。(3)加入(NH4)2CO3后,该反应必须控制的条件是 。(4)从溶液C中可回收一种化工产品,请写出它的一种用途: 。
答案 (1)过滤(2)Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑(3)反应温度需控制在40 ℃以下(4)用作氮肥
解析 (1)操作Ⅰ是将固体与液体分离,故操作Ⅰ的名称为过滤。(2)硫铁矿烧渣中含有氧化铁,氧化铁 与一氧化碳在高温下反应生成的固体为铁,故固体A中含有铁、二氧化硅等,固体A中加入稀硫酸,稀硫 酸只与铁反应,反应的化学方程式为Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑。(3)因为碳酸铵在温度超过40 ℃时易分解,所以反应温度需控制在40 ℃以下。(4)根据生产流程可知,从溶液C中可回收硫酸铵,硫酸铵可作氮 肥。
9.(2016广东茂名,26,7分)碳酸亚铁(FeCO3)是生产补血剂的原料。以下是某同学设计的利用铁矿烧渣 (主要成分为Fe2O3、FeO和泥沙等)制取碳酸亚铁的实验流程图: 请回答下列问题:(1)操作a中需要用到的玻璃仪器主要有烧杯、玻璃棒和 。(2)滤液Ⅰ中含有的金属阳离子:Fe3+、 (填离子符号)。(3)滤液Ⅰ中加入铁粉后可能发生反应的化学方程式:① ;②Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑。(4)“调节滤液Ⅱ的pH”的操作中用 测定加入氨水后溶液的pH。(5)加入碳酸铵得到碳酸亚铁的反应的化学方程式: 。
1.(2020安徽,15,5分)硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应,因铁屑中 含有硫、磷等杂质,与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液 反应制备硫酸亚铁晶体,流程如下: (1)步骤①中反应的化学方程式为 。(2)操作Ⅰ的名称是 。步骤②涉及蒸发,蒸发时必需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃 棒、 。(3)用硫酸铜溶液代替稀硫酸制备硫酸亚铁晶体,优点是 。
答案 (5分,化学方程式2分,其余每空1分)(1)Fe+CuSO4 Cu+FeSO4(2)过滤 蒸发皿(3)避免有毒气体的产生(其他合理答案均可)
解析 (1)步骤①发生的是铁与硫酸铜的反应,化学方程式为Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。(2)将固体和液体分开的操作是过滤;步骤②是从FeSO4溶液中得到硫酸亚铁晶体,其操作为蒸发,蒸发时必须用到的仪 器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃棒和蒸发皿。(3)由于铁屑中含有硫、磷等杂质,与稀硫酸反应会 产生刺鼻、呛人的有毒气体,用硫酸铜溶液代替稀硫酸可避免有毒气体的产生。
解题关键 了解固液混合物的分离方法——过滤。从溶液中得到晶体的方法——蒸发以及操作中用到 的仪器,是解答本题的关键。
2.(2019安徽,13,7分)Ba(NO3)2可用于生产信号弹、炸药等。利用钡泥(主要含有BaCO3、BaSO3、Fe2O3) 可制取Ba(NO3)2,其部分流程如下: (1)Ba(NO3)2中钡元素的化合价为 ;流程中所涉及的氧化物是 (填1种即可)。(2)BaCO3与稀HNO3反应的反应类型是 ;写出Fe2O3与稀HNO3反应的化学方程式: 。(3)试剂Y为 (填序号)。①BaCl2溶液 ②Ba(OH)2溶液 ③NaOH溶液(4)从Ba(NO3)2溶液中析出Ba(NO3)2晶体的方法是 。
答案 (7分)(1)+2 Fe2O3(合理即可)(2)复分解反应 Fe2O3+6HNO3 2Fe(NO3)3+3H2O(3)② (4)蒸发溶剂(合理即可)
解析 (1)Ba(NO3)2中钡元素的化合价为+2;流程中所涉及的氧化物有氧化铁、二氧化碳、水等。(2) BaCO3与HNO3反应生成Ba(NO3)2、CO2和H2O,属于复分解反应;Fe2O3与HNO3反应的化学方程式为Fe2O3 +6HNO3 2Fe(NO3)3+3H2O。(3)根据反应物和生成物推出试剂Y是Ba(OH)2溶液。(4)从Ba(NO3)2溶液中析出Ba(NO3)2晶体的方法是蒸发溶剂。
解题关键 熟记常见元素的化合价,理解氧化物、复分解反应的概念是解答本题的关键。
3.(2017安徽,13,7分)五氧化二钒(V2O5)是一种工业催化剂,下图是制取V2O5的工艺流程。 (1)写出反应①的化学方程式: 。(2)操作a的名称是 ,实验室进行该操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。(3)反应②的反应类型是 ,物质X中一定含有的元素是 。(4)写出副产物KCl的一种用途 。
答案 (7分)(1)KVO3+NH4Cl NH4VO3↓+KCl(2分) (2)过滤(1分) 漏斗(1分)(3)分解反应(1分) N和H(或N)(1分)(4)可用作化肥(其他合理答案均可)(1分)
解析 (1)根据工艺流程可知,反应的化学方程式为KVO3+NH4Cl KCl+NH4VO3↓。(2)操作a是把NH4VO3沉淀和KCl溶液分开,所以该操作为过滤;过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(3)根据工 艺流程可知,反应②是一种物质生成三种物质,所以是分解反应,根据反应前后元素的种类不变可知,物质 X中一定含有N元素。(4)氯化钾可用作钾肥。
4.(2016安徽,13,7分)高纯氧化锌广泛应用于电子工业,某研究小组设计如下流程制备高纯氧化锌。 (1)反应①的化学方程式为 。(2)反应②的基本反应类型是 。(3)反应②后进行的分离操作名称是 ,若得到的NH4Cl溶液有浑浊,原因可能是 (写出一种即可)。(4)反应③属于分解反应,除得到氧化锌外还生成2种常见气体,其化学式为 、 。
答案 (7分)(1)Zn+2HCl ZnCl2+H2↑(2分)(2)复分解反应(1分)(3)过滤(1分) 滤纸破损(1分,其他合理答案均给分)(4)CO2(1分) CO(1分)
解析 (1)锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为 Zn+2HCl ZnCl2+H2↑。(2)氯化锌与(NH4)2C2O4反应生成NH4Cl和ZnC2O4沉淀,该反应属于复分解反应。(3)反应②后需将固体与液体分 离,故操作名称为过滤;得到的滤液浑浊,原因可能是滤纸破损或液面超过滤纸边缘等。(4)反应物为ZnC2O4,反应为分解反应,根据质量守恒定律,可知生成的气体为CO和CO2。
5.(2020新疆,14,5分)从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属,并得到硫酸铜溶液。其工艺流程如图所示: (1)图中“操作”的名称是 。(2)写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式 。(3)写出①中发生的化学反应方程式 (任写一种);该反应的基本类 型为 。(4)写出②中发生的化学反应方程式 。
答案 (1)过滤 (2)Au(或Pt)(3)2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2↑(或Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑) 置换反应(4)2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O
解析 (1)题图中“操作”的名称是过滤,通过过滤能够将固体和液体分离。(2)粗铜中加入稀硫酸,反应 后过滤得到的金属混合物是不溶于酸的铜、金、铂,再次加入稀硫酸,加热并通入氧气,铜会反应生成 CuSO4,所得贵重金属是金、铂,化学式分别是Au、Pt。(3)①中稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,稀 硫酸和铝反应生成硫酸铝和氢气,发生反应的化学方程式分别为Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑、2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2↑,都是置换反应。(4)②中加热条件下稀硫酸和铜、氧气反应生成硫酸铜和水,发生的反应化学方程式为2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O。
6.(2020云南昆明,25,6分)工业上利用氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)提取CeCl3的一种工艺流程如下: (1)流程中Ce(BF4)3转化成KBF4的基本反应类型是 。(2)在足量氧气中高温焙烧CeFCO3,化学方程式为 。(3)流程涉及的化合物中,铈元素的化合价为 价。(4)酸浸过程中,CeO2与盐酸反应有刺激性气味的气体单质生成,且化学方程式中CeO2与盐酸的化学计量 数之比为1∶4,则化学方程式为 。
答案 (1)复分解反应 (2)4CeFCO3+O2 3CeO2+CeF4+4CO2 (3)+3、+4(4)2CeO2+8HCl 2CeCl3+Cl2↑+4H2O
解析 (1)流程图中,Ce(BF4)3转化成KBF4的化学方程式为Ce(BF4)3+3KCl 3KBF4+ CeCl3,该反应属于复分解反应;(2)根据质量守恒定律,在氧气中高温焙烧CeFCO3时,除了生成CeO2和CeF4外,还有二氧化碳 气体生成;(3)CeO2和CeF4中铈元素的化合价均为+4,CeFCO3和CeCl3中铈元素的化合价均为+3;(4)根据质 量守恒定律,CeO2和盐酸反应生成的刺激性气味的气体单质是氯气,且CeO2和盐酸的化学计量数之比是 1∶4,则反应的化学方程式为2CeO2+8HCl 2CeCl3+4H2O+Cl2↑。
易错警示 第(2)和(4)问在解答时一定要将流程图和质量守恒定律相结合判断生成物,否则会漏写或错 写某种生成物。
7.(2020江苏苏州,26,8分)硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如下: 已知:硝酸会挥发、受热会分解。(1)气体X为 (填化学式)。(2)“制浆”所得的混合物属于 (填字母)。a.溶液 b.悬浊液 c.乳浊液(3)写出“中和”步骤主要反应的化学方程式: 。(4)工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:容器内混合物基本变澄清和 。
(5)“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难;加入水量太多会导致 。(6)若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低,同时会产生污染气体NOx。产生NOx的 原因是 。
答案 (1)CO2 (2)b(3)Ca(OH)2+2HNO3 Ca(NO3)2+2H2O(4)溶液的pH等于7(或溶液的pH略小于7)(5)结晶步骤能耗过多(6)CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产生NOx
解析 (1)煅烧石灰石生成二氧化碳和氧化钙,所以X是CO2。(2)向氧化钙中加水后得到的是氢氧化钙, 氢氧化钙微溶于水,因为反应生成的氢氧化钙部分溶于水,部分悬浮于液体中,所以“制浆”所得的混合 物属于悬浊液。(3)“中和”步骤主要反应是硝酸与氢氧化钙反应生成硝酸钙和水,化学方程式为Ca(OH)2+2HNO3 Ca(NO3)2+2H2O。(4)因为氢氧化钙微溶于水,如果氢氧化钙没有完全反应,液体中就有悬浮的颗粒物;另外氢氧化钙溶液呈碱性,如果氢氧化钙完全反应,溶液应该呈中性,pH=7,所以工业生 产常根据容器内混合物基本变澄清和溶液的pH等于7或略小于7两项指标判断“中和”反应完全发 生。(5)“制浆”时须控制好加入水的量。因为氢氧化钙微溶于水,加入水量太少会导致制浆困难;而如 果加入水量太多会使结晶时消耗过多能量来蒸发浓缩。(6)根据题中提供的信息可知硝酸受热会分解, 而氧化钙和硝酸反应放热,故此过程中产生NOx的原因是CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产 生NOx。
疑难突破 题中流程的基本原理是利用碳酸钙受热分解生成氧化钙,再将氧化钙制成氢氧化钙的悬浊 液,然后加入稀硝酸中和得到硝酸钙。不直接利用氧化钙与稀硝酸进行反应,是因为氧化钙与硝酸溶液 反应时会放热,使得硝酸分解产生有害气体NOx,同时使HNO3利用率降低。
8.(2020广西北部湾经济区,27,6分)广西蕴藏丰富的铝土资源,铝工业是广西传统优势产业。某工厂用铝 土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2等)提取Al2O3,提取流程如下图所示: 已知:Ⅰ.NaOH+Al(OH)3 NaAlO2+2H2OⅡ.NaAlO2+ CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3(1)“酸浸”前,通常将铝土矿进行粉碎处理,“粉碎”的主要目的是 。(2)经检验,滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2。由此可推知SiO2的性质有 (填序号)。A.难溶于水B.化学性质很活泼
C.不能与盐酸反应D.不能与NaOH溶液反应(3)滤液Ⅱ中含有的溶质是 (用化学式表示)。(4)滤渣Ⅲ加热时,生成Al2O3和一种常见的氧化物,请写出反应的化学方程式 , 该反应属于 反应(填基本反应类型)。
答案 (1)增大反应物的接触面积,使反应更充分(或加快反应速率,合理即可)(2)A、C (3)NaOH、NaAlO2、NaCl(缺一不可)(4)2Al(OH)3 Al2O3+3H2O 分解
解析 (1)将铝土矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应进行得更充分。(2)“酸 浸”步骤中加入了过量的盐酸,滤渣Ⅰ中含有SiO2,说明SiO2不能与盐酸反应,并且难溶于水,故选AC。 (3)“酸浸”步骤中加入了过量的盐酸,Al2O3与盐酸反应生成AlCl3和水,Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和水, 且盐酸过量,则滤液Ⅰ中含有的溶质为AlCl3、FeCl3、HCl;在滤液Ⅰ中加入过量的NaOH溶液,发生反应: HCl+NaOH NaCl+H2O、3NaOH+FeCl3 Fe(OH)3↓+3NaCl、3NaOH+AlCl3 Al(OH)3↓+3NaCl、NaOH+Al(OH)3 NaAlO2+2H2O,所以滤液Ⅱ中的溶质是NaCl、NaAlO2、NaOH。(4)由已知Ⅱ可知,二氧化碳与滤液Ⅱ中的NaAlO2反应会生成Al(OH)3沉淀,所以滤渣Ⅲ为Al(OH)3,根据质量守恒定律 可知,Al(OH)3受热分解生成的另一种常见的氧化物为H2O,反应的化学方程式为2Al(OH)3 Al2O3+3H2O,该反应属于分解反应。
解题技巧 解答(4)题时可根据已知Ⅱ、在滤液Ⅱ中通入过量二氧化碳,并结合滤渣Ⅲ受热分解得到Al2O3,推知滤渣Ⅲ为Al(OH)3。
9.(2020山东青岛,29,6分)回收利用废旧金属具有重要意义。某机械厂金属废料的成分是Zn、Cu、ZnO 和CuO,某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题。【活动一】回收铜并制取氧化锌,实验方案如下: (1)步骤Ⅰ所得滤液a中溶质的成分是 (填写化学式)。(2)步骤Ⅲ加入试剂甲的名称是 。(3)步骤Ⅳ加入适量NaOH溶液的目的是 。【活动二】利用活动一回收的铜制取硫酸铜,设计方案如下:方案A:Cu CuO CuSO4
方案B:Cu CuSO4【信息】Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O(4)方案A中氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为 。(5)小组同学从绿色化学的视角分析方案B不合理,理由是 (写出一条即可)。
答案 (1)ZnSO4、CuSO4、H2SO4 (2)稀硫酸(3)除去过量的稀硫酸,把硫酸锌转化为氢氧化锌(4)CuO+H2SO4 CuSO4+H2O(5)反应生成二氧化硫,污染空气
解析 (1)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和稀硫酸反 应生成硫酸铜和水,还有过量的稀硫酸,所以滤液a中的溶质是ZnSO4、CuSO4、H2SO4。(2)从题图可知,滤液b的溶质是硫酸锌,滤渣是锌和铜,滤液b和滤液c中加入氢氧化钠溶液反应得到氢氧 化锌沉淀和硫酸钠溶液,说明滤液c的溶质含有硫酸锌,所以试剂甲是稀硫酸。(3)加入适量NaOH溶液的目的是除去过量的稀硫酸,把硫酸锌转化为氢氧化锌沉淀,用来制取氧化锌。(4)氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为CuO+H2SO4 CuSO4+H2O。(5)铜和浓硫酸反应生成的二氧化硫会污染空气。
10.(2019广东,21,8分)某合金主要成分为Zn、Fe、Cu及这三种金属的少量氧化物。利用该合金制成的 机械零件废弃物制取高纯度ZnO,其部分工艺流程如图所示。请回答:已知:Zn(OH)2溶于强碱形成可溶性盐。 (1)滤渣Ⅰ中一定有 。(2)加酸溶解废弃物时,需要通风并远离火源,其原因是 。此过程中Zn还能起到 除铜作用,除铜的化学方程式为 ,此反应属 (填基本反应类型)。(3)调节pH可用NaOH,但不能过量,其原因是 。(4)焙烧Zn(OH)2发生分解反应的化学方程式为 。
答案 (8分)(1)铜(或Cu)(1分)(2)产生氢气容易引起爆炸(1分)Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu(2分) 置换反应(1分)(3)Zn(OH)2与NaOH反应生成可溶性盐,导致产率降低(1分)(4)Zn(OH)2 ZnO+H2O(2分)
解析 (1)合金中的Cu不与稀硫酸反应,故加入稀硫酸过滤后,滤渣Ⅰ中一定有Cu。(2)Zn、Fe均能与稀 硫酸反应产生氢气,氢气为易燃气体,故必须通风且远离火源,防止氢气浓度达到爆炸极限并遇到明火而 引起爆炸;合金中的CuO能与稀硫酸反应生成CuSO4,Zn的金属活动性比Cu强,能置换出CuSO4中的Cu。 (3)根据题给信息可知NaOH过量会导致产物Zn(OH)2溶解。(4)由题给流程图可知,Zn(OH)2分解可得氧 化物ZnO和水。
11.(2019内蒙古呼和浩特,14,4分)下图是实验室模拟工业上用大理石(含少量Fe2O3和SiO2)为原料提纯碳 酸钙的实验流程。请回答下列问题:已知:①SiO2不溶于水也不溶于酸②氨水呈碱性,与盐酸反应的化学方程式为:NH3·H2O+HCl NH4Cl+H2O (1)稀盐酸不能用稀硫酸代替,原因是 。(2)操作a中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。(3)写出滤液A中加氨水生成Fe(OH)3的化学方程式 。(4)滤液B中加入试剂X,恰好完全反应。若滤液C中只含有两种溶质,则试剂X的化学式为 。
答案 (1)硫酸与碳酸钙反应,生成微溶的硫酸钙,阻止反应继续进行(1分,合理即可)(2)漏斗(1分)(3)3NH3·H2O+FeCl3 Fe(OH)3↓+3NH4Cl(1分)(4)(NH4)2CO3(1分)
解析 (1)稀盐酸不能用稀硫酸代替,原因是大理石主要成分是碳酸钙,硫酸与碳酸钙反应,生成微溶的硫 酸钙,阻止反应继续进行。(2)大理石成分中,有不溶于水也不溶于酸的SiO2,加入过量盐酸时,一部分溶于 酸,一部分不溶,故操作a是过滤。过滤中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。 (3)滤液A的溶 质有FeCl3、CaCl2、HCl,加氨水生成Fe(OH)3。依据元素守恒,应该是氯化铁和氨水反应,化学方程式为 FeCl3+3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3NH4Cl。(4)滤液B的溶质有CaCl2、NH3·H2O、NH4Cl,加入试剂X恰好完全反应。若滤液C中只含有两种溶质,且其中一种产物是NH4Cl。依据元素守恒,则试剂X是(NH4)2CO3。
12.(2018福建,14,6分)以某矿山酸性废水(主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等)为原料,通过下述流 程可将废水中的铁、铜和锌分步沉淀,实现回收利用。 (1)步骤①中,加入Ca(OH)2有两个作用。一是中和废水中的硫酸,该反应的化学方程式为 。二是将硫酸铁转化为Fe(OH)3,该反应属于 (填基本反应类型)。(2)步骤③中,锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为 。
(3)为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质,只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即可。该步骤和应加入的试剂分别是 。
答案 (1)H2SO4+Ca(OH)2 CaSO4+2H2O 复分解反应 (2)Zn(OH)2(3)步骤②、锌(或其他合理答案)
解析 (1)加入氢氧化钙的作用:一是中和废水中的硫酸生成硫酸钙和水,该反应的化学方程式为H2SO4+ Ca(OH)2 CaSO4+2H2O;二是与硫酸铁反应使其转化为氢氧化铁,该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应。(2)溶液2的主要成分是硫酸锌,加入氢氧化钙后,硫酸锌 与氢氧化钙反应生成氢氧化锌沉淀和硫酸钙,故锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为Zn(OH)2。(3)只 需改变步骤②,将Na2S换成锌,即可直接得到铜单质。
13.(2018新疆乌鲁木齐,13,6分)CaCl2应用广泛,以石灰石(杂质主要是Fe2O3、MgSO4)为原料生产CaCl2的 流程如下:石灰石粉末 滤液1 滤液2 滤液3 …→产品(1)氧化铁和盐酸反应的化学方程式为 。(2)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。(3)滤液1中的溶质有HCl、FeCl3、MgSO4和 。(4)写出滤液1中加入BaCl2发生反应的化学方程式: 。(5)滤液2中加入Ca(OH)2可以除去HCl、MgCl2和 。(6)滤液3呈碱性,为使溶液pH降低,可加入适量的 。
答案 (6分)(1)Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O(2)漏斗 (3)CaCl2(4)BaCl2+MgSO4 BaSO4↓+MgCl2(5)FeCl3 (6)HCl
解析 (1)氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O。(2)过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(3)石灰石粉末中含有Fe2O3和MgSO4杂质,加入过量的稀盐酸 后过滤,滤液1中的溶质有CaCl2、FeCl3、MgSO4和HCl。(4)滤液1中的MgSO4可与BaCl2反应,生成硫酸钡 沉淀和MgCl2,过滤后得到的滤液2中含有的溶质是HCl、FeCl3、MgCl2、CaCl2。(5)滤液2中加入过量的 Ca(OH)2可除去HCl、MgCl2和FeCl3。(6)由于加入的Ca(OH)2过量,因此滤液3呈碱性,为了使溶液的pH降 低,可加入适量的稀盐酸进行中和。
审题技巧 读懂流程图,根据金属氧化物、酸、碱、盐间反应的规律,联想有关反应的化学方程式;关注 加入的试剂是否过量或足量,根据反应情况,判断反应后滤液中含有的溶质。
1.(2020广东广州,25,8分)某工厂生产硼砂产生的固体废料,主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2 O3等,其中MgCO3质量分数为63%。回收镁的工艺流程如下: (1)“酸浸”时MgCO3发生反应的化学方程式为 。(2)“调pH”前滤液Ⅰ的pH 7(填“>”或“<”)。(3)滤液Ⅲ中可回收的主要物质是 (填化学式)。(4)已知固体废料质量为m,理论上可生产Mg(OH)2的质量为 。(5)某BaCO3中混有SiO2杂质,简述提纯该BaCO3的实验操作: 。
答案 (1)MgCO3+H2SO4 MgSO4+H2O+CO2↑ (2)< (3)Na2SO4 (4)0.435m (5)取固体于试管中,加入足量稀盐酸,过滤,取滤液于另一试管中,加入足量Na2CO3溶液,过滤,取滤渣,洗涤,干燥
解析 (2)调pH前,加入的硫酸使溶液pH小于7;(3)沉镁时,发生的反应为2NaOH+MgSO4 Mg(OH)2↓+Na2SO4,滤液中可回收的主要溶质为Na2SO4;(4)根据质量守恒,可得关系式:MgCO3~Mg(OH)2,设理论上 可生产Mg(OH)2的质量为x,得MgCO3~Mg(OH)2 84 58 63%m x = ,解得x=0.435m。(5)由题目流程可知SiO2不溶于酸,故可先采用酸溶法将碳酸钡溶解,过滤后再往滤液中加入可溶性碳酸 盐,得到碳酸钡沉淀,再过滤,洗涤沉淀,干燥。
方法技巧 MgCO3先转化为MgSO4再转化为Mg(OH)2,其过程中Mg守恒,故可抓住此关系进行计算。
误区警示 第(5)问,酸溶时,切勿加入稀硫酸,这样最终无法将硫酸钡重新转化为碳酸钡。
2.(2020内蒙古呼和浩特,14,5分)在抗击“新冠肺炎病毒”期间,消毒剂在公共场所进行卫生防疫时发挥 着重要作用,二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂。以粗盐水(含可溶性杂质MgSO4、CaCl2)为原料,制取ClO2的工艺流程如下: (1)试剂A为 。(2)加入过量Na2CO3溶液的作用是 。(3)步骤④中发生反应的化学方程式为 。(4)步骤⑤涉及的物质中含氯元素化合价最高的物质是 。(5)上述流程中可循环利用的物质有 。
答案 (1)Ba(OH)2或Ba(OH)2溶液(2)除去CaCl2和过量的Ba(OH)2(3)NaCl+3H2O NaClO3+3H2↑(4)NaClO3(5)Cl2和NaCl
解析 (1)MgSO4可与Ba(OH)2反应生成BaSO4和Mg(OH)2沉淀,故试剂A是Ba(OH)2溶液;(2)加入过量Na2CO3溶液的作用除了除去杂质CaCl2,还有除去过量的Ba(OH)2;(3)NaCl和H2O在通电的条件下,生成NaClO3和H2,据此书写化学方程式;(4)步骤⑤涉及的含氯物质有NaClO3、HCl、NaCl、ClO2、Cl2,其中氯元素化合价分别为+5、-1、-1、+4、0,故含氯元素化合价最高的物质是NaClO3;(5)根据流程图知,可循环利用的物质为NaCl和Cl2。
3.(2020广东,20,10分)某废酸液主要含H2SO4和FeSO4,研究人员利用CaCO3消耗部分酸,再加入廉价的电 石渣(主要成分为CaO),通过一系列操作可得到磁性铁,成本较低且有利于保护环境。工艺流程如下: (1)该废酸液的pH 7(填“<”或“>”)。操作Ⅰ的名称为 。(2)电石渣转化为石灰乳的过程会 (填“吸收”或“放出”)热量。(3)“沉铁”过程中,溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应,生成的产物是 和 (填化学式)。(4)磁性铁是铁的一种氧化物,且为磁铁矿的主要成分,其化学式为 。
(5)研究发现,“沉铁”后,溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率,最适宜的pH为 。pH较低时产率较低的主要原因是 。
答案 (1)<(1分) 过滤(1分) (2)放出(1分) (3)CaSO4(1分) Fe(OH)2(两化学式的顺序可互换)(1分) (4)Fe3O4(2分) (5)7.5(1分) pH较低时,Fe(OH)2不易生成(2分)
解析 (1)因为该废液中含有硫酸,所以废酸液的pH小于7,操作Ⅰ将溶液与滤渣分离,因此该操作是过 滤。(2)电石渣的主要成分是氧化钙,转化为石灰乳的过程中与水反应放出热量。(3)硫酸亚铁和氢氧化 钙反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸钙。(4)磁性铁是铁的一种氧化物,且为磁铁矿的主要成分,其化学式 为Fe3O4。(5)分析表格数据可知,欲获得高的产率,最适宜的pH为7.5;pH较低时产率较低的主要原因是 pH较低时,Fe(OH)2不易生成。
4.(2020山东潍坊,24,8分)航空航天技术是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。南京理工大学 陈光教授团队研究成功的“PST高温TiAl合金单晶”大幅度提高了耐高温性能,显著改善了材料塑性, 对于新型轻质高温结构材料的发展和应用具有非常重要的意义。“PST TiAl单晶”实现了高强高塑的 优异结合,持久寿命优于已经成功应用于GEnx发动机的4822合金1~2个数量级,有望将目前TiAl合金的 使用温度从650~750 ℃提高到900 ℃以上,其抗压能力是第四代单晶合金的3倍,有了这种材料技术,中国 也能够制造出世界一流的航空发动机。(1)关于TiAl合金单晶的说法错误的是 。A.TiAl合金属于单质B.“PST TiAl单晶”密度小、耐高温、强度大、可塑性强C.“PST TiAl单晶”持久寿命明显优于4822合金D.钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,医疗上可用来制造人造骨等(2)工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝,工艺流程如下。请回答下列问题。已知:氧化铝与酸、碱都能发生反应;氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O。
①试剂X是 (填“氢氧化钠溶液”或“盐酸”),反应Ⅰ后过滤所得的沉淀是 ;②Ⅱ中反应的化学方程式是 ;③列举产物NaHCO3的一种用途 ;④电解氧化铝的化学方程式是 。
答案 (化学方程式每个2分,其余每空1分,共8分)(1)A (2)①氢氧化钠溶液 Fe2O3(或氧化铁) ②NaA-lO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3 ③焙制糕点(或治疗胃酸过多) ④2Al2O3 4Al+3O2↑
解析 (1)TiAl合金属于混合物,故A错误;由题干信息可知,“PST TiAl单晶”是一种新型轻质高温结构 材料,具有高强高塑的特点,持久寿命明显优于4822合金,故B、C正确;钛和钛合金被认为是21世纪的重 要金属材料,医疗上可用来制造人造骨等,故D正确。(2)①由题干信息可知,铝土矿中的Al2O3和氢氧化钠 溶液能发生反应,氧化铁和氢氧化钠溶液不反应,故试剂X是氢氧化钠溶液,反应Ⅰ后过滤所得的沉淀为 氧化铁。②NaAlO2溶液中通入过量的二氧化碳,反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3。③碳酸氢钠可用来治疗胃酸过多或用于发酵。④电解氧化铝生成铝和氧气,化学方程式为2Al2O3 4Al+3O2↑。
采分要点 本题得分的要点在于熟悉每一步反应的反应物和生成物,并且能够正确书写反应的化学方 程式。
易错警示 本题易错在(2)②题,NaAlO2溶液中通入过量的二氧化碳,书写方程式时因为疏忽或不能够判 断水参加反应导致出错。
5.(2019山东青岛,29,6分)氯化钡是一种可溶性重金属盐,广泛应用于化工领域,其水溶液呈中性。工业上 用毒重石(主要成分是BaCO3)制备氯化钡晶体。某实验小组模拟工业上制备氯化钡晶体的流程,设计了 实验室中制备氯化钡晶体的方案,实验流程如下图所示。(该毒重石样品所含杂质难溶于水,不与酸反 应) 请回答下列问题。(1)步骤①中发生反应的化学方程式为 。(2)滤液Ⅱ是30 ℃时氯化钡的 溶液(选填“饱和”或“不饱和”)。(3)关于上述实验方案的相关内容,下列说法不正确的是 (选填字母序号)。
A.氯化钡是一种有毒的物质,使用时应注意安全B.该实验流程中得到的副产品二氧化碳是重要的化工原料C.可用重晶石(主要成分是硫酸钡)代替该实验流程中的毒重石,制备氯化钡晶体D.步骤②将滤渣进行水洗,既能提高氯化钡晶体的产率,又能减少Ba2+对环境的污染(4)某同学提出,步骤③将滤液Ⅰ浓缩时会产生气体污染物,其化学式为 。为防止污染,需要对滤液 Ⅰ处理后再浓缩。简述处理滤液Ⅰ的方法: 。
答案 (1)BaCO3+2HCl BaCl2+H2O+CO2↑(2)饱和 (3)C (4)HCl 加适量碳酸钡
解析 (1)碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,化学方程式为BaCO3+2HCl BaCl2+H2O+CO2↑。(2)滤液Ⅱ是析出晶体以后的溶液,故是饱和溶液。(3)氯化钡有毒,使用时要注意安全,故A正确; 二氧化碳是一种重要的化工原料,故B正确;硫酸钡和稀盐酸不反应,故C错误;滤渣表面还有附着的氯化 钡溶液,水洗既可以增加产量、提高产率,又能减少钡离子对环境的污染,故D正确。(4)滤液Ⅰ中有过量 的稀盐酸,浓缩时会产生HCl气体,污染环境,可以先向滤液中加入适量的碳酸钡把稀盐酸反应掉,再浓 缩。
6.(2018江西,19,5分)分子筛(又称为沸石,主要成分为水合硅铝酸钠)可作为催化剂或吸附剂等。以高岭 土[主要成分为Al2(Si2O5)(OH)4]、烧碱等为主要原料生产分子筛的工艺流程如下: (1)步骤①所得烧渣中主要含有两种固体氧化物,分别为SiO2和 (写化学式)。(2)步骤②加入NaOH溶液前需将烧渣粉碎,其目的是 。(3)步骤③发生的反应之一是Na2SiO3溶液和通入的CO2气体反应生成偏硅酸(H2SiO3)沉淀和碳酸氢钠,该 反应的化学方程式为 。(4)上述流程中可以循环利用的物质(水除外)是 。
答案 (1)Al2O3(2)增大反应物间的接触面积,使其充分反应(或增大反应物间的接触面积,加快反应速率)(3)Na2SiO3+2H2O+2CO2 H2SiO3↓+2NaHCO3(4)二氧化碳(或CO2)
解析 (1)根据高岭土的主要成分中的组成元素可推知,另一种氧化物为氧化铝,其化学式为Al2O3。(2) 反应物的接触面积越大,反应速率越快,反应越充分,因此加入氢氧化钠溶液前将烧渣粉碎,目的是增大反 应物间的接触面积,从而增大反应速率,并使其充分反应。(3)步骤③中发生的反应是Na2SiO3溶液与二氧 化碳反应生成偏硅酸沉淀和碳酸氢钠,反应的化学方程式为Na2SiO3+2H2O+2CO2 H2SiO3↓+2NaHCO3。(4)由题中流程可知,可以循环利用的物质是二氧化碳。
7.(2018广东广州,25,7分)氧化锌(ZnO)可作为紫外线吸收剂应用于化妆品中,其一种生产工艺如下: (1)推测草酸的化学式是 。(2)“沉锌”过程中发生复分解反应,反应的化学方程式是 。(3)“操作A”的名称是 ;实验室常用的研磨仪器是 。(4)“高温灼烧”时草酸锌分解,反应的化学方程式是 。
答案 (1)H2C2O4(2)ZnCl2+(NH4)2C2O4 ZnC2O4↓+2NH4Cl(3)过滤 研钵(4)ZnC2O4 ZnO+CO↑+CO2↑
解析 (1)草酸的化学式是H2C2O4。(2)“沉锌”过程是ZnCl2与(NH4)2C2O4发生复分解反应生成草酸锌和 氯化铵,反应的化学方程式是ZnCl2+(NH4)2C2O4 ZnC2O4↓+2NH4Cl。(3)“操作A”是将溶液与难溶性固体分离,故该操作为过滤;实验室常用的研磨仪器是研钵。(4)“高温灼烧”时草酸锌分解得气体混 合物,根据原子守恒,可推知气体混合物中含有一氧化碳和二氧化碳,反应的化学方程式是ZnC2O4 ZnO+CO↑+CO2↑。
8.(2017湖南娄底,43,8分)碳酸亚铁(FeCO3)可用于制作补铁药物,以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O 3、SiO2等)为原料制备碳酸亚铁的生产流程示意图:【资料】40 ℃以上时,(NH4)2CO3易分解。 (1)操作Ⅰ的名称为 。(2)写出向固体A中加入稀硫酸后发生反应的化学方程式: 。(3)加入(NH4)2CO3后,该反应必须控制的条件是 。(4)从溶液C中可回收一种化工产品,请写出它的一种用途: 。
答案 (1)过滤(2)Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑(3)反应温度需控制在40 ℃以下(4)用作氮肥
解析 (1)操作Ⅰ是将固体与液体分离,故操作Ⅰ的名称为过滤。(2)硫铁矿烧渣中含有氧化铁,氧化铁 与一氧化碳在高温下反应生成的固体为铁,故固体A中含有铁、二氧化硅等,固体A中加入稀硫酸,稀硫 酸只与铁反应,反应的化学方程式为Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑。(3)因为碳酸铵在温度超过40 ℃时易分解,所以反应温度需控制在40 ℃以下。(4)根据生产流程可知,从溶液C中可回收硫酸铵,硫酸铵可作氮 肥。
9.(2016广东茂名,26,7分)碳酸亚铁(FeCO3)是生产补血剂的原料。以下是某同学设计的利用铁矿烧渣 (主要成分为Fe2O3、FeO和泥沙等)制取碳酸亚铁的实验流程图: 请回答下列问题:(1)操作a中需要用到的玻璃仪器主要有烧杯、玻璃棒和 。(2)滤液Ⅰ中含有的金属阳离子:Fe3+、 (填离子符号)。(3)滤液Ⅰ中加入铁粉后可能发生反应的化学方程式:① ;②Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑。(4)“调节滤液Ⅱ的pH”的操作中用 测定加入氨水后溶液的pH。(5)加入碳酸铵得到碳酸亚铁的反应的化学方程式: 。
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