中考化学专题复习推断题的综合题含答案解析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、中考初中化学推断题
1.有一包白色固体样品,可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成,为探究该样品的组成,某小组取适量样品按下列流程进行试验。
请回答下列问题:
(查阅资料)CO2不能直接与BaCl2和MgCl2发生反应。
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、______。
(2)滤渣a的成分是______;白色沉淀b的成分是______。
(3)滤渣a中加入足量稀盐酸的目的:______。
(4)若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则原样品一定存在的物质是_____。
【答案】玻璃棒 CaCO3、Mg(OH)2(填名称也可) BaCO3(填名称也可)排除硫酸钡沉淀的干扰,证明样品中无硫酸钠 CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH(填名称也可)
【解析】
【分析】
碳酸钙难溶于水,钡离子和硫酸根离子会生成硫酸钡沉淀,氢氧化钠和氯化镁反应会产生氢氧化镁沉淀,碳酸钙和盐酸反应会生成二氧化碳气体,样品加水溶解,得到1.5g的滤渣,滤渣中加入足量的稀盐酸,完全溶解,有气泡产生,所以样品中一定含有碳酸钙,硫酸钠和氯化钡只能含有一种,滤液中通入二氧化碳,有白色沉淀生成,所以样品中一定含有氢氧化钠、氯化钡;
【详解】
(1)过滤操所用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)样品溶于水得到滤渣1.5g,能够全部溶于稀盐酸,且产生0.44g的二氧化碳,说明沉淀一定含有碳酸钙,一定没有硫酸钡;
设产生0.44g的二氧化碳需要碳酸钙的质量为x:
3222
CaCO+2HCl=CaCl+H O+CO
10044
x0.44g
100x
=
440.44g
x=1g<1.5g,因此沉淀还有氢氧化镁,所以滤渣中含有原混合物中的CaCO3和反应生成的Mg(OH)2;
由分析可知,白色沉淀b的成分是BaCO3;
(3)滤渣a中加入足量稀盐酸的目的排除硫酸钡沉淀的干扰,证明样品中无硫酸钠;(4)“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则原样品一定存在的物质是CaCO3、BaCl2、
Na2SO4、NaOH。
【点睛】
在解此类题时,首先分析题中所给物质的性质和两两之间的反应,然后依据题中的现象判断各物质的存在性,最后进行验证即可。
2.A﹣F是初中化学常见的6种物质,分别由C、H、O、S、Fe、Cu中的一种或几种元素组成。
已知A、C是单质,B、C、D、E是不同类别的物质,E的固体俗称“干冰“,F是氧化物,F中两种元素的质量比为4:1.这些物质之间的相互关系如图所示,图中”﹣”表示能相互反应,“→”表示转化关系(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。
(1)写出A、D的化学式:A_____;D_____。
(2)写出E的一种用途:_____。
(3)写出D→E反应的基本反应类型:_____反应。
(4)写出B﹣C、F→E反应的化学方程式:B﹣C:_____;F→E:_____。
【答案】CuH2SO4灭火复分解Fe+CuSO4==Cu+FeSO4CuO+CO Cu+CO2
【解析】
【分析】
A﹣F是初中化学常见的6种物质,分别由C、H、O、S、Fe、Cu中的一种或几种元素组成,已知A、C是单质,B、C、D、E是不同类别的物质,E的固体俗称“干冰“,所以E 是二氧化碳,F是氧化物,F中两种元素的质量比为4:1,氧化铜中铜元素与氧元素的质量比为64:16=4:1,所以F是氧化铜,D会与氧化铜反应,会转化成二氧化碳,硫酸能与氧化铜反应生成硫酸铜和水,硫酸与碳酸钠反应能生成硫酸钠、水和二氧化碳,所以D是硫酸,C会与硫酸反应,铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以C可能是铁,铁能转化为A,A是单质,铁与硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和铜,A是铜,B能转化为铜,铁与硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和铜,B是硫酸铜,将假设代入框图,假设成立。
【详解】
(1)根据上述分析可知,A是铜,化学式是Cu,D是硫酸,化学式是H2SO4;
(2)E是二氧化碳,可用灭火;
(3)写出D→E反应是硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水,该反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,基本反应类型属于复分解反应;
(4)B﹣C的反应是铁与硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式是
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4;F→E的反应是氧化铜与一氧化碳在加热条件下反应生成铜和二氧
化碳,反应的化学方程式是CuO+CO Cu+CO2。
【点睛】
在解此类题时,首先将题中有特征的物质推出,然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质,最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
3.A、B、C、D为初中化学常见的物质,且都含有同一种元素,他们之间有如图所示的转化关系(“→”表示前一种物质经一步反应可转化为后一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去),且这些转化都是初中化学常见的化学反应。
(1)若B、C、D属于同类物质,且常温下状态各不相同,则C的化学式是_____,写出一个符合A→D的化合反应_____(用化学方程式表示)。
(2)若B的物质类别与A、C、D不同,D由两种元素组成。
A为纯碱,则A的化学式是
_____,C→D的化学方程式为:_____。
【答案】CO22H2+O22H2O;Na2CO3Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl。
【解析】
【详解】
(1)若B、C、D属于同类物质,且常温下状态各不相同,B可以是氧化铜,C是二氧化碳,D是水,A是氧气,氧气和碳反应生成二氧化碳,和铜加热生成氧化铜,和氢气反应生成水,氧化铜和一氧化碳反应生成二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钠反应生成水,经过验证,推导正确,所以C的化学式是CO2,A→D的化合反应是氢气和氧气在点燃的条件下生成水,化学2H2+O22H2O;(2)若B的物质类别与A、C、D不同,D由两种元素组成,A为纯碱,所以A是碳酸钠,B是氢氧化钠,C是氯化钠,D是硝酸钠,经过验证,推导正确,所以A的化学式是Na2CO3,C→D的反应是氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,化学方程式为:Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。
4.A~E为初中化学常见物质,他们之间有如图所示的转化和反应关系(“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质,“一”表示相连两种物质能发生化学反应,部分反应物、生成物及反应条件已略去).
(1)若C、D是组成元素相同的气体,且A和X反应的现象是固体由红色逐渐变成黑色,
则A为____,B为____,D与E发生的化学反应_____(填“是”或“不是”)置换反应.(2)若A、B、C、D、E均含有一种相同的元素,且A、B、C、D是不同类别的物质,A和X反应的现象是有刺激性气味的气体生成,则D为_____,写出A﹣B反应的化学方程式
_______________________________。
【答案】(1)氧化铁,碳,不是;(2)二氧化碳,Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O。
【解析】
试题分析:已知“A~E为初中化学常见物质”,结合图框,则:(1)若C、D是组成元素相同的气体,则推测可能为二氧化碳、一氧化碳,且A和X反应的现象是固体由红色逐渐变成黑色,则推测A为氧化铁,B为碳,而D与E发生的化学反应,即一氧化碳和水蒸气反应高温生成二氧化碳和氢气,不符合置换反应的特点“单+化=单+化”,故不是置换反应;(2)若A、B、C、D、E均含有一种相同的元素,且A、B、C、D是不同类别的物质,A和X反应的现象是有刺激性气味的气体生成,则推测A可能为氢氧化钙、B为稀盐酸、C为碳酸钙、D为二氧化碳、E为水,代入检验,符合题意.则A﹣B反应,即稀盐酸与氢氧化钙反应,其化学方程式Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O。
考点:考查物质的鉴别、推断;置换反应及其应用;化学方程式、文字表达式、电离方程式的书写的知识。
5.(6分)A、B、C、D四种物质在一定条件下能发生如图所示的反应(反应条件省略,“-”表示相连两种物质能发生反应,“→”表示反应生成的物质)。
(1)若A、C为化合物,B、D为单质,则此反应属于___________(填基本反应类型),写出符合该反应类型的一个化学方程式______________________。
(2)若A为单质,B属于糖类,则B的化学式为______________。
(3)若A、C所含元素种类相同,B、D为黑色粉末,请说出A的一种用途:_______,B 的名称:_____________。
【答案】(1)置换反应,H2 + CuO△Cu + H2O(答案不唯一)
(2)C6H12O6(3)冶炼金属,四氧化三铁
【解析】
试题分析:(1)由题意知,该反应为置换反应,H2 + CuO△Cu + H2O(答案不唯一)(2)该物质为C6H12O6(3)A为一氧化碳,B为四氧化三铁,C为二氧化碳,D为铁,则A可用来冶炼金属。
考点:框图式推断题。
6.A~G是初中化学常见的物质,它们之间的转化关系如图所示。
其中A、B、C、D都是氧化物,E、F、G都是金属单质,且F为导电性、导热性最好的金属,A和G均为红色固体(其中部分反应条件、反应物及生成物已略去)。
请回答下列问题:
(1)写出G物质的化学式_____。
(2)写出B物质的一种用途_____。
(3)写出②反应的化学方程式______。
(4)从微观角度解释B和D两种物质性质不同的原因_____________。
【答案】Cu 冶炼金属(或作燃料) CO+CuO Cu+CO2分子的构成不同;1个二氧化碳(CO2)分子比1个一氧化碳(CO)分子多1个氧原子
【解析】
F为导电性、导热性最好的金属,则F为银;G是金属单质,且G为红色固体,则G为铜;A为红色固体,且A是氧化物,故A是氧化铁;A与B反应生成D和E,B为氧化物,E为金属单质,故B为一氧化碳,E为铁,D为二氧化碳;B与C反应生成D和G,则C为氧化铜,据此分析解答。
(1)由分析知,G为铜,故G物质的化学式为Cu;(2) 由分析知,B为一氧化碳,一氧化碳有还原性(或可燃性),可用来冶炼金属(或作燃
料);(3)反应②是一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为CO+CuO Cu+CO2;(4)B是CO,D是CO2,从微观角度看CO与CO2分子的构成不同;1个二氧化碳(CO2)分子比1个一氧化碳(CO)分子多1个氧原子。
7.有一包粉末,已知由CaCO3、FeCl3、MgCl2、Na2SO4、NaOH、NaNO3中的几种组成。
为确定其组成,现进行以下实验,各步骤均已充分反应。
①取一定质量的粉末,加水搅拌后过滤,得到沉淀和无色溶液A;
②向①步得到的沉淀中加入足量稀盐酸,得到无色气体和黄色溶液;
③将①步得到的无色溶液A进行如下图所示的实验。
请回答下列问题:
(1)B的化学式是_______________________。
(2)A中一定存在的溶质的化学式是______________。
(3)生成白色沉淀D的化学方程式是________________________。
(4)这包粉末中可能含有物质的化学式是_______________________。
【答案】BaSO4 NaCl、Na2SO4 MgCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Mg(NO3)2 MgCl2、NaNO3
【解析】
【分析】
根据碳酸钙难溶于水、氯化铁溶液显黄色、氯化铁和氢氧化钠会生成氯化钠和红褐色的氢氧化铁沉淀、氯化镁和氢氧化钠会生成氯化钠和白色的氢氧化镁沉淀可原粉末中可能含有CaCO3、FeCl3、MgCl2、NaOH;根据碳酸钙与稀盐酸反应生成无色气体二氧化碳,氢氧化铁与稀盐酸反应会生成氯化铁的黄色溶液可知,粉末中一定含有CaCO3、FeCl3、NaOH;根据硫酸钠和硝酸钡反应生成硝酸钠和硫酸钡沉淀,①步得到的无色溶液A中含有的氯化钠和硝酸银反应生成硝酸钠和氯化银沉淀等知识进行分析.
【详解】
(1)由于硫酸钠和硝酸钡反应生成硝酸钠和硫酸钡沉淀,所以B的化学式是:BaSO4.过滤操作中玻璃棒的作用是引流;
(2)向①步得到的沉淀中加入足量稀盐酸,得到无色气体和黄色溶液,说明沉淀中含有碳酸钙和氢氧化铁,说明原物质中含有的碳酸钙、氯化铁、氢氧化钠已不A中,若原物质中含有氯化镁也已形成氢氧化镁沉淀,而硝酸钠不影响本题的现象,故A中一定存在的溶质的化学式是:Na2SO4、NaCl。
(3)氢氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为:Fe(OH)
3+3HCl═FeCl3+3H2O;
(4)氯化钠和硝酸银反应生成硝酸钠和氯化银沉淀,生成白色沉淀D的化学方程式是:NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3。
(5)MgCl2和NaNO3是否存在对本题的现象没有明显的影响,所以这包粉末中可能含有物质的化学式是:MgCl2、NaNO3。
8.某化学兴趣小组用铁、硫酸、氢氧化钡、硫酸铜和碳酸钠五种物质玩化学拼图游戏(如图),游戏规则要求图中相邻物质之间能发生化学反应,其中C物质的溶液呈蓝色,A与E 反应产生的气体是光合作用的原理之一。
()1A物质的俗称是______,E物质的用途是______;
()2B与C反应的化学方程式为______。
E与D反应的基本类型是______。
()3按游戏规则,下列能替代B物质的是______(填序号)。
①银②氯化铁③氯化钡④氧化铜
【答案】纯碱或苏打; 金属除锈; 2424Ba(OH)CuSO Cu(OH)BaSO +=↓+↓; 置换反应; ③
【解析】
【分析】
C 物质的溶液呈蓝色,因此C 是硫酸铜;A 与反应产生的气体是光合作用的原理之一,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,氢氧化钡和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钡白色沉淀,碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠和水和二氧化碳,硫酸能与三种物质反应,因此E 是硫酸,A 是碳酸钠,B 是氢氧化钡,
D 是铁。
【详解】
(1)A 是碳酸钠,俗名纯碱或苏打,E 是硫酸,E 物质的用途是:金属除锈、做化工原料等;
(2)氢氧化钡和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钡白色沉淀,反应方程式为2424Ba(OH)CuSO Cu(OH)BaSO +=↓+↓;铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,属于置换反应;
(3)按游戏规则,下列能替代B 物质的是氯化钡,它能与碳酸钠、硫酸铜、硫酸反应;故答选③;
9.有一包固体粉末,可能含有铜、氧化铁、氯化钠、硫酸钠、硫酸铜中的一种或几种,为确定其成分进行如下实验,现象如图所示(部分生成物未标出):
根据实验过程中的现象判断:
(1)固体B 的成分是__________(填化学式,下同),a 、 b 、 c 含同一操作,其名称是________。
(2)固体粉末中一定不含有的物质是______________,可能含有的物质是
________________;
(3)写出反应③的化学方程式___________________________。
【答案】(1)铜、氧化铁、硫酸钠,过滤, (2)硫酸铜,氯化钠;(3) FeCl 3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl
【解析】
固体加水溶解后得无色溶液,说明固体中没有硫酸铜,因硫酸铜溶液是蓝色;加氢氧化钡后得白色沉淀和无色溶液,说明溶液中有硫酸钠,同时反应生成氢氧化钠;固体加盐酸反应生成黄色溶液,和固体,说明固体中有氧化铁和铜;氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,氯
化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁红褐色沉淀;(1)固体B的成分是铜、氧化铁、硫酸钠,a、 b、 c含同一操作,其名称是过滤,过滤能将难溶性与液体分离。
(2)固体粉末中一定不含有的物质是硫酸铜,可能含有的物质是氯化钠;(3)氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,反应化学方程式FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl
10.A~F是初中化学常见的6种物质,分别由Cu、Ba、Na、H、C、O、S、Cl中的两种或三种元素组成。
A的固态可用于人工降雨,C物质含Na元素,E的溶液呈蓝色,E和F反应的生成物为两种沉淀。
物质间的关系如图所示(注:图中部分反应物、生成物已忽略,“—”表示反应关系,“→”表示转化关系)。
请回答下列问题:
(1)A的固态叫做___________;
(2)B溶液能使紫色石蕊试液变_______色;
(3)写出C、F的化学式:C____________;F___________;
(4)写出D和E反应的化学方程式:________________________________。
【答案】干冰;红; Na2CO3, Ba(OH)2; 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。
【解析】
【分析】
A﹣F是初中化学常见的6种物质,分别由Cu,Ba,Na,H,C,O,S,Cl中的两种或三种元素组成。
A的固态可用于人工降雨,所以A是二氧化碳;C物质含Na元素,C和二氧化碳可以相互转化,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,C是碳酸钠;E的溶液呈蓝色,E和F反应的生成物为两种沉淀,氢氧化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,E是硫酸铜,F是氢氧化钡;D和碳酸钠可以互相转化,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,所以D是氢氧化钠;B能与碳酸钠反应,B能与氢氧化钡反应,B能生成二氧化碳,碳酸钠与盐酸(或硫酸)反应生成氯化钠(或硫酸钠)、水和二氧化碳,氢氧化钡与盐酸(或硫酸)反应生成氯化钡(或硫酸钡)和水,所以B 是盐酸或硫酸,经过验证,推导正确。
【详解】
(1)A是二氧化碳,固态叫做干冰;
(2)B 是盐酸或硫酸,B溶液呈酸性能使紫色石蕊试液变红色;
(3)C是碳酸钠,化学式是Na2CO3,F是氢氧化钡,化学式是Ba(OH)2;
(4) D和E反应是硫酸铜与氢氧化钠反应,硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠,化学方程式是2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。
【点睛】
在解此类题时,首先将题中有特征的物质推出,然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质,最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
11.下图是初中化学中六种常见物质之间的转化关系图。
已知A、D、F均为单质,其中D、F为金属单质,D的合金是使用最多的金属材料;B为氧化物,C是一种常见的酸,E(相对分子质量为160)的溶液呈蓝色。
试回答下列问题:(框图中的反应条件和某些生成物已略去)
(1)请写出下列物质的化学式:B ,D 。
(2)上述反应中,不属于置换反应的是(填序号)。
(3)请写出反应④的化学方程式:。
(4)请写出E在生产生活中的一种用途。
【答案】(1)CuO Fe (2)③(3)CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 (4)制农药
【解析】
【分析】
D的合金是使用最多的金属材料,则D为铁,E(相对分子质量为160)的溶液呈蓝色,则E 是CuSO4,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,F为金属单质,F是Cu。
B为氧化物,B是 CuO,则C是H2SO4。
Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑,故A是H2。
【详解】
(1)由分析知,B是 CuO,D是Fe ;
(2) ①的反应是:Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑,属于置换反应。
②的反应是H2 + CuO△ Cu + H2O ,属于置换反应。
③的反应是CuO+H2SO4= CuSO4+H2O ,不属于置换反应,④的反应是
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,属于置换反应,故选③;
(3)反应④的化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(4)CuSO4在农业上可制成农药波尔多液。
12.下图是初中化学一些常见物质之间转化的关系图(有些反应条件已省略)。
其中,A、B、X、Y均为无色气体,E、F为常见金属。
已知高温下CO能与多种金属氧化物反应生成相应金属和CO2。
请安要求回答下列问题:
(1)B物质的化学式为;
(2)蓝色溶液与E反应的化学方程式为;
(3)黑色固体甲与X反应的化学方程式为。
【答案】(1)O2(1分)
(2)Fe + CuSO4 = FeSO4+ Cu(1分)
(3)4CO+ Fe3O43Fe +4CO2(1分)
【解析】
根据通电的反应条件,可知无色液体为水,根据B、E及B、F间反应的条件为点燃,可知B为氧气,则A为氢气,根据E与稀硫酸反应生成浅绿色溶液和氢气,可知E为铁,浅绿色溶液为硫酸亚铁溶液,所以气体X为一氧化碳,黑色固体甲为四氧化三铁,Y为二氧化碳,黑色固体乙与稀硫酸反应生成蓝色溶液,所以乙为氧化铜,蓝色溶液为硫酸铜溶液,所以F为铜。
二、中考初中化学流程图
13.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】Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+ 2H2O 复分解反应 Zn(OH)2步骤②锌
【解析】
(1)根据氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水解答;根据两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物且生成物中有气体、沉淀或水生成解答;(2)根据硫酸锌与氢氧化钙反应生成氢氧化锌解答;(3)根据锌能置换出硫酸铜溶液中的铜解答。
(1)氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+ 2H2O;由反应的化学方程式
3Ca(OH)2+ Fe2(SO4)3=3CaSO4+ 2Fe(OH)3↓可知,该反应属于复分解反应;(2)硫酸锌与氢氧化钙反应生成氢氧化锌,故锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为Zn(OH)2;(3)锌能置换出硫酸铜溶液中的铜,故在步骤②中加入锌即可。
14.MgSO4•7H2O 是一种重要的化工原料,某工厂以一种镁矿石(主要成分为 SiO2和MgCO3,还含有少量 FeCO3,其它成分忽略)为原料制备 MgSO4•7H2O 的主要流程如图:
查阅资料:①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子Mg2+Fe2+Fe3+
开始沉淀时的
9.17.6 1.9
pH
沉淀完全时的
11.19.7 3.2
pH
请回答下列问题:
(1)MgCO3与稀硫酸发生反应的化学方程式为_________;为了让镁矿石与稀硫酸充分反应,提高原料利用率,可采取的措施为_____(填字母)。
A 将镁矿石粉碎
B 升高反应温度
C 用稀硫酸多次浸泡
(2)溶液 A中所含的溶质成分有_____;溶液 A中加入 H2O2溶液会生成 Fe2(SO4)3,该反应
的化学方程式为_________。
(3)选用MgO调节pH使 Fe3+转化为沉淀,而不选用NaOH的原因是_____。
加氧化镁调节后溶液的 pH范围是____ (用不等式表示)
(4)溶液C经加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、低温干燥后得到 MgSO4•7H2O 晶体,低温干燥的目的是_____。
【答案】MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑ ABC MgSO4、FeSO4、H2SO4
2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O 确保镁离子不沉淀的前提下使铁离子完全沉淀,并可避免混入反应产生的Na2SO4,引入新的杂质 3.2≤pH<9.1 防止MgSO4·7H2O失去结晶水
【解析】
【分析】
【详解】
(1)碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳,化学方程式为:
MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑;将镁矿石粉碎可以增大与稀硫酸的接触面积,可以使反应充分,提高原料利用率;温度越高反应速率越快,反应越充分,所以能提高原料利用率;用稀硫酸多次浸泡镁矿石可使里面的碳酸镁与稀硫酸充分反应,提高原料利用率;故填:MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑;ABC。
(2)碳酸镁和碳酸亚铁均能和硫酸反应,同时硫酸还是过量,所以“溶液A”中含有硫酸镁和硫酸亚铁以及硫酸;硫酸亚铁和硫酸、过氧化氢反应生成硫酸铁和水,化学方程式为:2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O;故填:MgSO4、FeSO4、H2SO4;
2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O。
(3)除杂的原则:除去杂质,不能引入新的杂质,用MgO调节pH能使Fe3+转化为沉淀而除去,而NaOH和硫酸反应会生成新的杂质硫酸钠,且也会和溶液溶的硫酸镁反应生成沉淀而被除去,所以要用MgO来确保镁离子不沉淀的前提下使铁离子完全沉淀,并可避免混入反应产生的Na2SO4,引入新的杂质。
加入的氧化镁,需要完全除去铁离子,镁离子不能沉淀,所以“沉淀”步骤中,用氧化镁调节pH的范围是3.2≤pH<9.1。
故填:确保镁离子不沉淀的前提下使铁离子完全沉淀,并可避免混入反应产生的Na2SO4,引入新的杂质;
3.2≤pH<9.1。
(4)由于结晶水合物在干燥过程受热容易失去结晶水,所以低温干燥的目的是防止MgSO4·7H2O失去结晶水。
故填:防止MgSO4·7H2O失去结晶水。
15.白云石是重要的工业矿石,利用它可制硫酸镁,进而制得用途广泛的氧化镁。
(制备MgSO4)
(1)白云石矿石是含有MgCO 3、SiO 2等物质的混合物,写出一个在酸浸池中发生的化学反应方程式______。
(2)矿石进行酸浸前进行粉碎的意义在于______。
(3)流程中经过“系列操作”得到渣质是通过__________(填操作名称)实现的,在实验室进行该操作时需要用到的玻璃仪器有_________、_________、_________。
(制备MgO )
用硫酸镁制备氧化镁的方案很多,其中之一是用活性炭还原硫酸镁,简要流程如图:
(4)反应原理为:2MgSO 4+C 高温2MgO +CO 2↑+2X↑,生成物中的X 的化学式为_____;工业上可用烧碱溶液将其吸收处理后排放,写出其反应的化学方程式:_____。
(5)活性炭在煅烧炉中除了做硫酸镁的还原剂之外,还有一个重要的作用是_____;体现这一作用的化学反应是______(用化学方程式表示)。
【答案】MgCO 3+H 2SO 4=MgSO 4+H 2O+CO 2↑ 增大反应物的接触面积,反应物充分接触,加快反应速率 过滤 烧杯 玻璃棒 漏斗 SO 2 2NaOH+SO 2=Na 2SO 3+H 2O 产生了热量 22C+O CO 点燃
【解析】
【分析】
【详解】
(1)白云石矿石是含有MgCO 3、SiO 2等物质的混合物,酸浸池中碳酸镁能与稀硫酸反应,发生的化学反应方程式是:MgCO 3+H 2SO 4=MgSO 4+H 2O+CO 2↑。
(2)矿石进行酸浸前进行粉碎的意义在于:增大反应物的接触面积,反应物充分接触,加快反应速率。
(3)过滤能将固液分离,流程中经过“系列操作”得到渣质是通过过滤实现的,在实验室进行该操作时需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗。
(4)由质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知,2MgSO 4+C 高温2MgO + CO 2↑+2X↑,反应前后镁原子、硫原子、氧原子、碳原子的个数分别为2、2、8、1和
2、0、4、1,故2X 中含有2个硫原子、4个氧原子,故生成物中的X 的化学式为SO 2;工业上可用烧碱溶液将其吸收处理后排放,二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,其反应的化学方程式:2NaOH+SO 2=Na 2SO 3+H 2O 。
(5)活性炭在煅烧炉中除了做硫酸镁的还原剂之外,还有一个重要的作用是产生了热量;体现这一作用碳燃烧生成了二氧化碳放出了大量的热,化学反应是22C+O CO 点燃。
16.煤是社会生产、生活中最重要的能源,工业上常把煤进行气化和液化处理,使煤变成清洁能源。
煤气化和液化流程示意图如下:
(1)第①步操作发生的是_____________(填“物理”或“化学”)变化。
(2) 第②步是精炼煤与水蒸气的反应,化学方程式为______________________________。
(3)第③步反应的基本类型属于________________________________。
(4) 含硫化合物洗液经过提炼后,可用来制硫酸,过程是:含硫化合物氧化得到SO 2, SO 2进一步氧化得到X, X 与水反应得到H 2SO 4,则X 的化学式为_______________。
(5)从“绿色化学”的角度分析,“煤的汽化和煤的液化”生产流程的优点______。
【答案】物理 C+H 2O(气)高温CO+H 2 化合反应 SO 3 原料全部被产品消纳(或原料全部转化为产品,或原子利用率100%等),实现“零排放”(或不对环境造成污染等)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)该过程没有新的物质生成,只是简单的分离,是物理变化;
(2)煤的主要成分是碳与水反应生成一氧化碳与氢气,反应的化学方程式为:
C+H 2O(气)高温CO+H 2 ;
(3)该过程中反应物是两种,生成物是一种,符合化合反应的特点,第③步反应的基本类型属于化合反应;
(4)二氧化硫再次氧化可生成三氧化硫,与水反应会生成硫酸,X 的化学式为SO 3;
(5)绿色化学主要是指反应时反应物全部会转化成生成物,同时实现无排放的过程。
该生产流程的优点是原料全部被产品消纳(或原料全部转化为产品,或原子利用率100%等),实现“零排放”(或不对环境造成污染等)。
17.硫酸铁铵[NH 4Fe (SO 4)2▪xH 2O]是一种重要铁盐,能在水中解离出NH 4+、Fe 3+、SO 42-。