全国中考化学流程图的综合中考真题分类汇总及详细答案
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一、中考初中化学流程图
1.镁是一种用途很广的金属,目前世界上60%的镁是从海水(溶质主要含NaCl 和MgCl 2等)中提取的,主要步骤如下:
(1)工业生产中,加入试剂①发生反应的化学方程式为______,试剂②的名称为______; (2)写出无水MgCl 2在熔融状态下电解制取金属镁的化学方程式______,该反应属于基本反应类型中的______反应。
【答案】MgCl 2+Ca (OH )2=Mg (OH )2↓+CaCl 2 稀盐酸 MgCl 2
通电Mg+Cl 2↑ 分解
【解析】
【分析】
流程图题,由图分析氯化镁转化为氢氧化镁,通常加入氢氧化钙,通过氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,过滤可实现分离;氢氧化镁转化为氯化镁,加入稀盐酸,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水;无水氯化镁熔融状态下电解生成镁和氯气,属于分解反应。
【详解】
(1)、氯化镁转化为氢氧化镁需要加入氢氧化钙进行反应,氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,反应的化学方程式为:2222MgCl +Ca(OH)=CaCl +Mg(OH)↓;结合流程图分析,由氢氧化镁转化为氯化镁,需加入的试剂为稀盐酸,因此试剂②为稀盐酸;
(2)、由流程图可知无水氯化镁在熔融状态下电解生成镁和氯气,化学反应方程式为:22MgCl ()Cl +Mg ↑电解熔融;该反应一种反应物,生成两种生成物,故反应的类型为
分解反应。
【点睛】
本题为流程图题,解题时认真观察流程图,结合物质之间的转化关系选择合适的试剂,再正确书写方程式,选择合适的方法实现物质的分离。
需要注意的时利用海水中的氯化镁转化为氢氧化镁时,加入碱液实现转化,工业上通常加入的物质是氢氧化钙溶液,成本比氢氧化钠要低,再利用氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁,得到无水氯化镁之后,在熔融状态下电解可以得到单质镁和氯气。
2.下图为工业利用石灰石和食盐水制作漂白粉的流程图。
(1)石灰石高温燃烧得到的两种氧化物,反应的化学方程式为______________。
步骤Ⅰ涉及到的能的转化是__________________________________。
(2)请写出操作A用到的一种玻璃仪器的名称_________________,步骤Ⅲ得到的滤液中的溶质是____________________。
(3)漂白粉的主要成分是Cacl2和Ca(Cl0)2,其中Ca(Cl0)2中氯元素的化学价是
_______。
(4)步骤Ⅴ采用低温蒸干,由此你推断出漂白粉的成分可能具有一定性是____________。
【答案】CaCO3CaO+CO2↑电能转化为化学能烧杯Ca(OH)2+1热不稳定性(合理解释即可得分)
【解析】(1)碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为:
CaCO3CaO+CO2↑,饱和氯化钠溶液通电生成氯气涉及到的能的转化是:电能转化为化学能;
(2)溶解过程中用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒,水和氧化钙反应生成氢氧化钙,所以步骤Ⅲ得到的滤液中的溶质是Ca(OH)2;
(3)在次氯酸钙中,设氯元素的化合价为x,则+2+(x-2)×2=0,所以x=+1;
(4)步骤Ⅴ采用低温蒸干,所以漂白粉的成分可能具有的一点性质是热不稳定性。
3.氯是一种重要的“成盐元素”,在海水、盐湖和盐矿中广泛存在。
(1)如图是氯原子结构示意图,氯原子的最外层电子数是______;氯元素在元素周期表中位于第______周期。
(2)含氯元素的物质大多具有消毒杀菌功能。
如:a 醋酸氯己定[C22H34C l2N10O2] b 氯化钠 c 二氧化氯[ClO2] d.次氯酸钠[NaClO]等。
①醋酸氯己定属于______(填“有机”或“无机”)化合物;1个醋酸氯己定分子由______个原子构成。
②b、d物质溶于水都能解离出钠离子,但阴离子不同。
写出d中阴离子符号______。
(3)次氯酸钠是84消毒液的主要成分。
其生产流程如图:
①X、Y都是气体单质,Y具有可燃性。
步骤I发生反应的化学方程式为______。
②实现步骤Ⅱ的操作方法是______、过滤。
③步骤Ⅲ发生的反应可表示为:2NaOH+X=NaClO+NaCl+H2O.上述流程中可循环利用的物质有水和______。
④制取漂白粉[主要成分为次氯酸钙,化学式为:Ca(ClO)2]的原理与步骤Ⅲ相似,将气体X 通入石灰乳(主要成分熟石灰)中,发生反应的化学方程式为______。
⑤洁厕灵、84消毒液是两种常见的清洁消毒用品,混合使用时会发生如图反应,下列说法正确的是______。
a 二者混用易产生危险
b 反应前后离子种类不变
c 反应中只有氯元素的化合价发生改变
d 反应中氯元素全部变成了有毒气体
【答案】7 三有机 70 ClO- 2NaCl+2H2O 通电
2NaOH+H2↑+Cl2↑蒸发结晶氯化
钠、氯气 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O ac
【解析】
【分析】
【详解】
(1)如图是氯原子结构示意图,氯原子的最外层电子数是7;氯元素原子核外电子层数是3,在元素周期表中位于第三周期,故填:7;三。
(2)①醋酸氯己定是含有碳元素的化合物,属于有机化合物;1个醋酸氯己定分子由:22+34+2+10+2=70个原子构成,故填:有机;70。
②d中阴离子是带1个单位负电荷的次氯酸根离子,可以表示为ClO-,故填:ClO-。
(3)①X、Y都是气体单质,Y具有可燃性,即Y是氢气,X是氯气,步骤I中,电解饱和食
盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,发生反应的化学方程式为:
2NaCl+2H2O 通电
2NaOH+H2↑+Cl2↑,故填:2NaCl+2H2O
通电
2NaOH+H2↑+Cl2↑。
②实现步骤Ⅱ的操作方法是蒸发结晶、过滤,故填:蒸发结晶。
③由2NaOH+X=NaClO+NaCl+H2O可知,反应前后钠原子都是2个,氧原子都是2个,氢原子都是2个,反应后氯原子是2个,反应前应该是2个,包含在X中,则X是氯气,因此上述流程中可循环利用的物质有水和氯化钠、氯气,故填:氯化钠、氯气。
④将气体氯气通入石灰乳(主要成分熟石灰)中,氢氧化钙和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,发生反应的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
⑤a.二者混用产生有毒气体氯气,易产生危险,该选项说法正确。
b.反应前后离子种类改变,例如反应前有次氯酸根,反应后没有次氯酸根,该选项说法不正确。
c.反应中只有氯元素的化合价发生改变,例如反应前氯元素化合价是-1、+1,反应后是0、-1,该选项说法正确。
d.反应中氯元素部分变成了有毒气体,部分变成了氯化钠中的氯元素,该选项说法不正确。
故填:ac。
4.氮化亚铜(CuC1)常用作有机合成工业中的催化剂。
下图是工业上用印刷电路的蚀刻液的废液(含FeCl3、CuCl2、FeCl2) 生产CuCl2的流程并制得FeCl3蚀刻液。
[资料](1)氯化亚铜是一种白色晶体,微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸;
(2)32
2FeCl+Fe=3FeCl
按要求回答下列问题:
(1)废液中加入铁粉时,滤渣1的成分是____________(填化学式)。
(2)滤液1、2合并后与过氧化氢溶液反应的化学方程式为_________________。
(3)上述流程中化合价发生改变的非金属元素有____________( 填元素符号)。
分离、提纯CuCl晶体过程中的“系列操作”包括“调pH、_________洗涤、低温烘干”。
为得到纯净的Cucl晶体,可用下列___________(填字母序号)进洗涤。
a.乙醇
b.蒸馏水
c.氯化钠溶液
【答案】Cu、Fe 2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O O、S 过滤 a
【解析】
【分析】
【详解】
(1)废液中加入过量铁粉,氯化铁和铁粉反应生成氯化亚铁,氯化铜和铁粉反应生成氯化亚铁和铜,故滤液1为氯化亚铁溶液,滤渣1为铜和铁粉,故填:Cu、Fe。
(2)滤渣1加入过量稀盐酸,稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,滤液2为氯化亚铁溶和稀盐酸混合溶液,滤液1和滤液2混合后溶质是氯化亚铁和氯化氢,氯化亚铁氯化氢混合溶液和过氧化氢反应生成氯化铁,根据质量守恒,生成物中除了氯化铁以外,必须含有氢元素,氧元素,故生成物必须有水,故化学方程式为2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O,故填:2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O。
(3)反应过程中过氧化氢中氧元素为-1价变为了-2价,滤渣2加浓硫酸生成二氧化硫,硫元素由+6价变为+4价,化合价发生改变的非金属元素有O、S,分离、提纯CuCl晶体过程中的“系列操作”包括“调pH、过滤、洗涤、低温烘干”。
为得到纯净CuCl晶体,可用下乙醇洗涤,因为CuCl在乙醇中不溶解,故填:O、S;过滤;a。
5.氯化钙是多用途的干燥剂和建筑防冻剂。
实验室里用石灰石和盐酸制备二氧化碳的含酸废液(含有MgCl2、FeCl3等)通过以下途径制得无水氯化钙。
(1)操作I的名称为_____,操作II的名称为______。
滤渣的化学成分有
____________________。
(2)石灰乳的作用是①_____________________,②_________________________,写出其中1个反应的化学方程式____________________________________。
【答案】过滤降温结晶 Mg(OH)2、 Fe (OH)3中和多余的盐酸除去Mg2+和Fe3+ 2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O 或Ca(OH)2 + MgCl2= Mg(OH)2↓+ CaCl2或3Ca(OH)2 +2 FeCl3=2Fe= (OH)3↓+ 3CaCl2 。
【解析】
【分析】
【详解】
(1)混合物中有易溶于水的、难溶于水的物质,所以操作 I的名称是过滤;蒸发浓缩过程中溶液温度较高,降低温度使溶质从溶液中析出,操作II的名称是冷却结晶或结晶;根据流程中发生的反应: 2 FeCl3+3Ca(OH)2=2Fe(OH)3↓+3CaCl2,MgCl2+Ca(OH)2=Mg (OH)2↓+CaCl2,Mg(OH)2、Fe(OH)3都难溶于水,所以滤渣的化学成分有Mg (OH)2、Fe(OH)3;
(2)石灰乳参加的反应有:2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O 2 FeCl3+3Ca(OH)2=2Fe(OH)
3↓+3CaCl2,MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2,所以石灰乳的作用是:①中和废液中
的酸,②使废液中的镁、铁完全沉淀,除去Mg 2+和Fe 3+;流程中的反应化学方程式有:2HCl + Ca(OH)2 = CaCl 2 + 2H 2O 或Ca(OH)2 + MgCl 2= Mg(OH)2↓+ CaCl 2
或3Ca(OH)2 +2 FeCl 3=2Fe= (OH)3↓+ 3CaCl 2。
6.实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO 3、MgO 和SiO 2)为原料制备MgCO 3•3H 2O 。
其主要实验过程如图:
已知:SiO 2不溶于水,常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
(1)“酸溶”时发生反应的化学方程式为MgCO 3+H 2SO 4=MgSO 4+H 2O+CO 2↑和_____。
(2)“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有_____(填离子符号)。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。
_____(填“能”或“否”),理由是_____。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是_____。
【答案】2442MgO+H SO MgSO +H O = Na +、SO 42﹣、CO 32﹣ 否 会使得到的产品混有二氧化硅而不纯 避免制备产品消耗更多的碳酸钠
【解析】
【分析】
【详解】
(1)“酸溶”时是氧化镁以及碳酸镁与硫酸反应,氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁和水,该反应的化学方程式为:2442MgO+H SO MgSO +H O =,碳酸镁与硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:324422MgCO +H SO MgSO +H O+CO ↑=,故填:2442MgO+H SO MgSO +H O =;
(2)2442MgO+H SO MgSO +H O =,324422MgCO +H SO MgSO +H O+CO ↑=,硫酸过量,故滤液I 为过量的硫酸以及生成的硫酸镁的混合溶液,和过量碳酸钠反应,23242422Na CO +H SO Na SO +H O+CO ↑=,
234324Na CO +MgSO MgCO +Na SO ↓=,生成硫酸钠以及碳酸镁沉淀,还剩余碳酸钠,
所以“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有Na +、SO 42﹣、CO 32﹣。
(3)过滤Ⅰ是除去二氧化硅,过滤Ⅱ是除去滤液得到碳酸镁,如果省去“过滤Ⅰ”,会使得到的产品中混有二氧化硅,故填:否,会使得到的产品混有二氧化硅而不纯。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是过量的硫酸需要加入碳酸钠进行去除,如果所加的硫酸过多,需要过多的碳酸钠除去,造成浪费,故填:避免制备产品消耗更多的碳酸钠。
7.下图是工业上用菱锰矿(主要成分为MnCO3,含FeCO3等杂质)为原料来制取二氧化锰的简易工艺流程,请根据题意回答问题。
(1)反应①属于_____(填基本反应类型)。
(2)②处操作的名称是_____,该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____。
(3)加入生石灰将溶液pH调至4,此时溶液呈_____(填“酸性”或“碱性”)。
(4)反应②是氯化亚铁与过氧化氢和水的作用下生成氢氧化铁和稀盐酸的过程,则该过程化学方程式为_____。
【答案】复分解反应过滤漏斗酸性 2FeCl2+H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4HCl。
【解析】
【分析】
稀盐酸和碳酸锰反应生成氯化锰、水和二氧化碳,氯化亚铁与过氧化氢和水的作用下生成氢氧化铁和稀盐酸。
【详解】
(1)菱锰矿的主要成分为MnCO3,加入稀盐酸和碳酸锰反应生成氯化锰、水和二氧化碳,反应符合两种物质相互交换成分的反应,故反应①属于复分解反应。
(2)②处操作是将固体和液体分离,故名称是过滤,该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
(3)酸性溶液的pH小于7,故加入生石灰将溶液pH调至4,溶液呈酸性。
(4)反应②是氯化亚铁与过氧化氢和水的作用下生成氢氧化铁和稀盐酸的过程,则该过程化学方程式为2FeCl2+H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4HCl。
8.为了除去NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质,某小组同学选用
Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba(OH)2溶液三种试剂,按一定的顺序进行如图所示的实验。
回答下列问题:
(1)实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是_________。
(2)实验Ⅱ中加入的试剂B是_________溶液;加入过量B的目的是__________。
(3)滤液②中除Na+和Cl-外,还含有的离子是__________(填离子符号)。
(4)实验Ⅲ中发生的中和反应的化学方程式__________。
(5)由所得NaCl溶液制成氯化钠晶体,所需操作为_________。
【答案】MgCl2和Na2SO4 Na2CO3除去氯化钙和过量的氢氧化钡 CO32-和OH-
NaOH+HCl=NaCl+H2O 蒸发结晶
【解析】
【分析】
【详解】
(1)实验Ⅰ中加入试剂A是氢氧化钡溶液,除去的杂质是MgCl2和Na2SO4,氯化镁和氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠;(2)实验Ⅱ中加入的试剂B是Na2CO3溶液,加入过量B目的是除去氯化钙和过量的氢氧化钡,氯化钙和碳酸钠生成氯化钠和碳酸钙沉淀;氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠;
(3)滤液②中除Na+和Cl-外,还含有的离子是过量碳酸钠中的碳酸根离子(CO32-)和反应生成氢氧化钠中的氢氧根离子(OH-);
(4)实验Ⅲ所加试剂C是盐酸,发生的中和反应是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(5)氯化钠的溶解度受温度影响较小,由所得NaCl溶液制成氯化钠晶体,所需操作为蒸发结晶。
【点睛】
所加碳酸钠溶液的作用:除去溶液中的氯化钙以及过量的氢氧化钡,因此碳酸钠要在氢氧化钡之后滴加。
9.医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁。
某兴趣小组的同学对糖衣片中硫酸亚铁晶体的制备和组成产生了兴趣并对其进行探究。
探究:利用实验室的废水回收铜、制备硫酸亚铁晶体。
(1)步骤①的化学方程式是___________。
(2)固体甲中含有的物质是___________(填化学式,下同);红色固体是__________;分离铁粉和铜粉最简易的物理方法是________________。
【答案】Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe、Cu Cu 用磁铁吸引
【解析】
【分析】
铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
【详解】
(1)步骤①的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式是
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2)铁是过量的,有剩余的铁,还有铁和硫酸铜反应生成的铜,故固体甲中含有的物质是
Fe 、Cu ,红色固体是Cu ,铁能被磁铁吸引,铜不能,故分离铁粉和铜粉最简易的物理方法是用磁铁吸引。
【点睛】
铁是过量的,有剩余的铁,固体甲中含有铁和硫酸铜反应生成的铜,铁能被磁铁吸引,铜不能。
10.实验室以MnO 2为原料制备少量高纯MnCO 3的流程如下:
已知:①反应Ⅰ的化学方程式:MnO 2+SO 2=MnSO 4;②MnCO 3难溶于水,MnCO 3在 100℃时开始分解。
(1)MnSO 4中 Mn 的化合价为______。
(2)流程中“操作”所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______。
(3)反应Ⅱ的化学方程式为______。
(4)检验MnCO 3粗产品已洗净:取最后一次洗涤液,加入适量的______(填化学式)溶液,若无明显现象说明已洗净。
(5)为获得高纯MnCO 3,选择“低温干燥”的原因是______。
【答案】+2 漏斗 4324322MnSO +2NaHCO =Na SO +MnCO +CO +H O ↓↑ BaCl 2 防止MnCO 3高温分解而影响高纯MnCO 3的纯度
【解析】
【分析】
【详解】
(1)MnSO 4中硫酸根离子显-2价,所以Mn 的化合价是+2;
(2)流程中“操作”为将固液分离的操作,为过滤,所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
(3)反应Ⅱ中加入的是反应I 的生成物硫酸锰和新加入的碳酸氢钠,生成物为过滤得到的碳酸锰和溶液中的硫酸钠以及生成的气体二氧化碳,故反应Ⅱ为硫酸锰与碳酸氢钠反应生成硫酸钠、碳酸锰、二氧化碳和水,反应的化学方程式为
4324322MnSO +2NaHCO =Na SO +MnCO +CO +H O ↓↑;
(4)验证MnCO 3粗产品表面附着有硫酸钠杂质,也就是检验硫酸根的存在:取最后一次洗涤液,加入适量的BaCl 2溶液,若无明显现象说明已洗净;
(5)为获得高纯 MnCO 3,选择“低温干燥”的原因是MnCO 3的分解温度为100℃,为防止MnCO 3高温分解而影响高纯MnCO 3的纯度。
【点睛】
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。
11.过氧化钙(CaO2)是用途广泛的优良供氧剂。
以电石渣[主要成分为Ca(OH)2,含少量CaCO3]为原料制备过氧化钙的一种工艺流程如图所示。
请按要求回答下列问题:
(查阅资料)
Ⅰ、Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3·H2O;
Ⅱ、CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl;
Ⅲ、CaO2·8H2O在水中不稳定,会缓慢分解。
(1)Ca(OH)2的俗名为_____,“过滤1”所得滤渣的主要成分为_____,过氧化钙中氧元素的化合价为_____价。
(2)在实验室进行过滤操作时,要遵循“一贴、二低、三靠”原则。
其中“一贴”指的是
_____。
生产过程中为了精确测定溶液的pH,常使用_____(填仪器名称)。
(3)在其他条件不变的情况下,制备CaO2·8H2O的反应时间(t)与产率(ω)的关系如图所示:
①平均反应速率最快的时间段为_____(填字母)。
a、0~10min
b、10~20min
c、20~30min
d、30~40min
②30min后,产率开始下降的主要原因是_____。
【答案】熟石灰 CaCO3 -1 滤纸紧贴漏斗内壁 pH计 a CaO2·8H2O在水中不稳定,会缓慢分解
【解析】
【分析】
【详解】
(1)氢氧化钙俗称为熟石灰;碳酸钙难溶于水,且不与氯化铵反应,因此滤渣为碳酸钙;
过氧化钙中钙元素显+2价,设氧元素的化合价是x ,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可知过氧化钙(CaO 2)中氧元素的化合价:(+2)+2x =0,则x =-1。
(2)过滤时,为了保证过滤时滤液过滤效率,需要将滤纸紧贴漏斗内壁,避免产生气泡,影响过滤效率;测试溶液pH 时,可以使用pH 计测量溶液的pH ,因此常用仪器为pH 计; (3)①平均反应速率最快的时间是出现在0-10min 之间,故选a ;
②30min 后,产率开始下降的主要原因是:CaO 2·8H 2O 在水中不稳定,会缓慢分解。
12.立德粉(ZnS·
BaSO 4)是一种常用白色颜料,以重晶石(BaSO 4)为原料生产立德粉的主要工艺流程如下:
资料:BaS 可溶于水,ZnS 和BaSO 4均难溶于水。
(1)回转炉中,重晶石(BaSO 4)与焦炭在高温下焙烧制得BaS ,其中一个化学反应为BaSO 4+ 2C 高温2CO 2↑+ BaS ,这个反应中,化合价发生变化的元素有______。
(2)反应器中发生复分解反应的化学方程式为______。
(3)上述流程中,主要用于分离、提纯的设备有______、过滤器和洗涤槽。
【答案】碳元素、硫元素(C 、S ) 44BaS + ZnSO = BaSO ZnS ↓+↓ 浸出槽
【解析】
【分析】
【详解】
(1)反应42BaSO + 2C 2CO + BaS ↑高温中,反应前:4BaSO 中钡元素化合价为+2,氧元素化合价为-2,则硫元素化合价为+6,碳单质化合价为0,反应后:2CO 中氧元素化合价为-2,则碳元素化合价为+4,BaS 中钡元素化合价为+2,则硫元素化合价为-2,故化合价发生变化的元素有碳元素、硫元素(C 、S )。
(2)反应器中发生复分解反应为硫化钡与硫酸锌反应生成硫酸钡沉淀和硫化锌沉淀,反应的化学方程式为44BaS + ZnSO = BaSO ZnS ↓+↓。
(3)上述流程中,主要用于分离、提纯的设备有浸出槽、过滤器和洗涤槽。
【点睛】
本题考查了物质的制备,涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应等,理解工艺流程原理是解题的关键,是对学生综合能力的考查,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力。
二、中考初中化学科学探究题
13.要探究碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分,请你参与华雪同学的探究:
(查阅资料)
①碳酸亚铁(FeCO3)具有还原性,在空气中灼烧生成的氧化物和CO2气体。
②FeO是一种黑色粉末,它不稳定,在空气中加热,就迅速被氧化成四氧化三铁,四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。
③FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色,而FeCl3不能;FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不出现红色。
(猜想与假设)
猜想1:固体成分是氧化铁。
猜想2:固体成分是四氧化三铁。
猜想3:。
(活动与探究)
连接仪器、装好药品如图所示(加热和固定装置已省略),打开止水夹K,通入氧气,加热玻璃管X。
当Y瓶中产生的沉淀不再增加时,停止加热,继续通入氧气至玻璃管冷却。
取玻璃管里的少量固体于试管中,滴加盐酸,微热,固体完全溶解。
将所得溶液分成甲、乙两份进行实验:
(结论与反思)
(1)由上述实验现象可知,FeCO3在氧气中高温灼烧得到的固体产物是,因此,猜想(填“1”或“2”或“3”)是正确的。
(2)FeCO3在氧气中高温灼烧的化学方程式为。
(3)上述实验(填“a”或“b”)是多余的,因为。
(总结与提升)
(1)若实验结束时观察到Y瓶中仍然是澄清的,可能的原因是澄清石灰水的量不足,导致生成的碳酸钙转变成了可溶于水的碳酸氢钙.碳酸氢钙的化学式为。
(2)CO2使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为。
(3)华雪同学经过反思,觉得该实验设计还存在问题,因为如果在实验b中观察
到,就不能确定哪个猜想是正确的。
所以华雪同学又对该实验进行了定量探究:取11.6g纯净的碳酸亚铁固体,在空气中高温灼烧至恒重,称得固体质量净减3.6g。
通过计算即可确定:FeCO3和氧气充分反应后的固体成分是。
【答案】【猜想与假设】固体成分是氧化铁和四氧化三铁
【结论与反思】
(1)氧化铁 1
(2)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
(3)b a实验已经证明了溶液中存在氯化铁,不存在氯化亚铁;b实验无法证明是否含氯化铁
【总结与提升】
(1)Ca(HCO3)2
(2)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
(3)高锰酸钾溶液褪色氧化铁
【解析】
【分析】
【详解】
猜想与假设:由假设①②,也可能是两者的混合物,则猜想3是固体成分是氧化铁和四氧化三铁。
结论与反思:
(1)由FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不出现红色,则向甲溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,说明溶液中含有FeCl3。
FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色,而FeCl3不能,向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液的紫红色不消失,说明溶液中不含FeCl2。
氯化铁是氧化铁与稀盐酸反应生成的,故FeCO3在氧气中高温灼烧得到的固体产物是氧化铁。
因此,猜想1是正确的。
(2)FeCO3在氧气中高温灼烧生成氧化铁和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:
4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。
(3)上述实验中b是多余的,因为a实验已经证明了溶液中存在氯化铁,不存在氯化亚铁;b实验无法证明是否含氯化铁。
总结与提升:
(1)碳酸氢钙中钙元素显+2价,碳酸氢根显﹣1价,其化学式为:Ca(HCO3)2。
(2)CO2使澄清石灰水变浑浊,是因为与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。
(3)FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色,而FeCl3不能,如果在实验b中观察到高锰酸钾溶液褪色,说明含有氯化亚铁溶液,不能确定是否含有氯化铁,就不能确定哪个猜想是正确的。
华雪同学又对该实验进行了定量探究:取11.6g纯净的碳酸亚铁固体,在空气中高温灼烧至恒重,称得固体质量净减3.6g。
假设生成的固体为氧化铁,设固体质量净减质量为x
假设成立,FeCO3和氧气充分反应后的固体成分是氧化铁。
14.久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3],某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究。
(提出猜想)根据铜锈的组成元素推测,铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳、水等物质反应的结果。
(实验设计)兴趣小组同学取打磨光量的铜丝,设计了如图所示的四个实验。
(现象分析)若干天后,发现只有D瓶中的铜丝出现绿色的铜锈,其他瓶中的铜丝均无铜锈出现。
(1)实验B、C瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水,其目的是
____________。
(2)B瓶与D瓶中的现象对比,可以得出的结论是_____________。
(实验结论)由上述四个实验可分析得出,铜生锈是铜与空气中的___________共同作用的结果。
(拓展探究)以锈蚀严重的废铜屑为原料,回收制取纯铜。
查阅资料:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑
Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑
如图是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案:
(分析评价)①步骤Ⅱ反应过程中发生了还原反应的物质是_________(填化学式)。
②步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是____________。
③步骤Ⅴ过程发生反应的化学方程式为________________。
④同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量:方案一______(填“>”或“=”或“<”)方案二。
以上两种方案中,方案二优越于方案一,理由是_________(任答一点)。
【答案】除去水中溶解的氧气铜生锈需要二氧化碳氧气、水和二氧化碳 CuO 过滤Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ = 方案二不需加热
【解析】
【分析】
【详解】
(1)经煮沸后迅速冷却的蒸馏水,其原因是除去水中溶解的氧气;故填:除去水中溶解的氧气;
(2)铜生锈是否需要空气中的二氧化碳,变量是否含有二氧化碳,其余条件必须相同,所以B和D形成对照实验,可以探究是否需要有二氧化碳参加反应,故得出结论:铜生锈需要二氧化碳;通过上述四个实验可分析得出,铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果,故填:氧气、水和二氧化碳;
[分析评价]
①在化学反应CuO+CO Cu+CO2中,氧化铜失去了氧,发生了还原反应,故填:CuO;
②步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要分离难溶性杂质,过滤是分离难溶性杂质的方法,所以都需要进行的实验操作是过滤,故填:过滤;
③因为加入过量铁粉,所以固体B中含有铁和铜,加入稀硫酸,铜不反应,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,故填:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
④根据质量守恒定律,反应前后元素的种类、元素的质量都不变,两种方案中反应前铜元素质量相等,所以反应后生产铜的质量相等;方案二与方案一相比较,方案二不需加热,故填:=;方案二不需加热。
15.某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。