2020-2021中考化学综合题专题复习【流程图】专题解析及详细答案
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一、中考初中化学流程图
1.金属材料在我国建设中起着重要的作用。
⑴ 铜可以做导线,主要利用了金属铜的延展性和_______________。
⑵ 回收利用是保护金属资源的一条有效途径。
某工业废料含氧化铜和氧化铁,经过处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液,主要流程如下。
已知: Fe + Fe 2(SO 4) 3 3FeSO 4
① 过程Ⅰ中氧化铁发生反应的化学方程式是___________________________。
② 过程Ⅱ、Ⅲ充分反应后,还应有的实验操作是_______。
③ 过程Ⅲ的反应观察到的现象有___________________________________。
④ A~F 中含铁元素的有______________(填序号)。
⑤ 若最后得到铜128克,则原工业废料中含氧化铜的质量是_____________。
【答案】导电 Fe 2O 3 + 3H 2SO 4 = Fe 2(SO 4)3 + 3H 2O 过滤 固体部分减少,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色 BCDF 160g
【解析】
⑴ 铜可以做导线,主要利用了金属铜的延展性和导电性;(2)①过程Ⅰ发生如下反应:Fe 2O 3 + 3H 2SO 4 = Fe 2(SO 4)3 + 3H 2O ;②铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁;反应后得到了固体(剩余的铁粉和生成的铜)和液体(硫酸亚铁溶液),过程Ⅱ、Ⅲ充分反应后,还应有的实验操作是过滤;③ 过程Ⅲ中铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故反应观察到的现象有:固体部分减少,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色;④根据分析推断,A 中含有硫酸,B 中含有硫酸、硫酸铜和硫酸铁,C 是铁,D 中含有铁和铜的混合物,E 是铜,F 中含有硫酸亚铁,故A~F 中含铁元素的有:BCDF ;⑤根据铜的质量全部来自氧化铜,若最后得到铜128克,则原工业废料中含氧化铜的质量是64128100%16080
g g ÷⨯=。
2.化学是认识、改造和应用物质的科学。
从海水中提取镁、制“碱”,都体现了人类改造物质的智慧。
结合下列流程图(其中部分操作和条件已略去),请回答相关问题:
(1)通过蒸发结晶从海水中获得粗盐写出一条利于海水“晒盐”的自然条件:_____。
(2)提纯物质常用转化的方法,就是将杂质转化为沉淀或气体而除去。
粗盐中含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质,通过步骤I,再利用过滤操作进行除杂。
①步骤I加入下列三种溶液的先后顺序为_____(选填字母序号)
A 过量的Na2CO3溶液
B 过量的BaCl2溶液
C 过量的NaOH溶液
②步骤I中加入的三种除杂试剂需略过量的原因是_____。
(3)写出步骤Ⅲ加热分解碳酸氢钠的化学方程式_____。
(4)写出步骤V氢氧化镁生成氯化镁的的化学方程式_____。
【答案】风力大(阳光充沛等) BAC(或CBA或BCA)将杂质完全除去
2NaHCO3Δ
Na2CO3+H2O+CO2↑ Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
【解析】
【分析】
【详解】
(1)风力大、阳光充沛等都利于水分的蒸发,有利于“晒盐”;
(2)①粗盐水中主要含有MgCl2、Na2SO4和CaCl2等可溶性杂质,所加试剂的顺序是加入稍过量的BaCl2溶液除去Na2SO4,再加稍过量的Na2CO3溶液,除去CaCl2和过量的BaCl2,加稍过量的NaOH溶液,除去MgCl2,顺序不唯一,只要把稍过量的BaCl2溶液放在稍过量的Na2CO3溶液前面加入就行;故顺序为BAC(或CBA或BCA);
②该实验过程中,除杂试剂都要过量,原因是将杂质完全除去。
(3)碳酸氢钠在加热的条件下分解为碳酸钠、二氧化碳和水;化学方程式
2NaHCO3Δ
Na2CO3+H2O+CO2↑;
(4)氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水;化学方程式:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。
3.氯化钠具有广泛的应用。
(1)实验室配制50g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。
①用已调节平衡的托盘天平称取氯化钠时,发现指针偏左,接下来的操作是
____________。
(填序号)
A 添加氯化钠
B 减少氯化钠
C 调节平衡螺母
D 添加砝码
②在量取水的体积时,若仰视读数,则会导致氯化钠溶液的溶质质量分数____________ (填>、=、<)15%。
(2)探究某氯化钠样品中杂质的成分。
某氯化钠样品中,可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。
甲同学的实验探究过程记录如下:
①根据以上实验信息,甲同学得出结论:此氯化钠样品中含有的杂质是____________。
②(实验分析)
a.步骤I中加入适量NaOH溶液的目的是____________。
b.乙同学认为步骤Ⅲ中不需要加入足量稀盐酸,你是否同意他的观点?____________ (选填“同意”或“不同意”),请说明原因____________。
【答案】B <硫酸钠检验溶液中是否含有氯化镁不同意需要先除去步骤Ⅱ加入的碳酸钠(目的是排除碳酸钠对硫酸钠检验的干扰),再用氯化钡检验硫酸钠是否存在
【解析】
【分析】
对甲同学的实验探究过程记录,分析如下:
步骤Ⅰ.样品中先加入适量氢氧化钠溶液,无明显现象,说明样品中没有氯化镁,因为氯化镁能与氢氧化钠反应产生氢氧化镁沉淀;
步骤Ⅱ.继续加入碳酸钠溶液,依然无明显现象,说明样品中没有氯化钙,因为氯化钙能与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀;
步骤Ⅲ.再加入足量的稀盐酸,将步骤Ⅱ加入的碳酸钠溶液全部反应,生成氯化钠、二氧化碳和水,最后加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明样品中有硫酸钠,因为硫酸钠能和氯化钡反应产生硫酸钡白色沉淀。
【详解】
(1)实验室配制50g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。
①用已调节平衡的托盘天平称取氯化钠时,发现指针偏左,说明药品质量偏大,接下来的操作是减少氯化钠的质量,使天平平衡。
故选B。
②在量取水的体积时,若仰视读数,则实际量取水的体积偏大,溶剂质量偏大,溶质质量不变,则质量分数偏小,导致氯化钠溶液的溶质质量分数<15%;
(2)探究某氯化钠样品中杂质的成分。
①根据以上实验信息分析,甲同学得出结论:此氯化钠样品中没有氯化镁、氯化钙,含有的杂质是硫酸钠。
②实验分析:
a.步骤I中加入适量NaOH溶液的目的是:检验溶液中是否含有氯化镁。
因为氯化镁能与氢氧化钠反应产生氢氧化镁沉淀。
b.乙同学认为步骤Ⅲ中不需要加入足量稀盐酸,他的观点是错误的,故不同意。
其原因是:需要先除去步骤Ⅱ加入的碳酸钠(排除碳酸钠对硫酸钠检验的干扰,因为碳酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀),再用氯化钡检验硫酸钠是否存在。
4.孔雀石是冶炼金属铜的主要原料,其主要成分是Cu2(OH)2CO3〔可看成是
Cu(OH)2•CuCO3〕,还含少量氧化铁和二氧化硅(不溶于水,也不与酸反应).以下为“湿法炼铜”并制备其它副产品氯化钠和铁红(氧化铁)的工业流程.
资料:
①Cu2(OH)2CO3与盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳气体;
②铁能与氯化铁溶液反应,反应方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2
③氢氧化亚铁易被氧气氧化,反应方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3
回答下列问题:
(1)实验室在获取NaCl晶体的操作Y中,使用的仪器有:铁架台、玻璃棒、酒精灯、
___;
(2)写出盐酸与Cu2(OH)2CO3反应的化学方程式:_______________________________;(3)在滤液Ⅰ中加入过量铁粉,搅拌至充分反应,其中发生的置换反应有______个;(4)滤液Ⅱ的溶质为:_______________________;试剂X 是________________;
(5)在洗涤、干燥获取铜粉时,洗涤的目的是_____________________________________(6)孔雀石也可以制取CuSO4·xH2O,现测定硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水的x值:称取2.4g硫酸铜晶体,加热会使结晶水失去,当加热至质量不再改变时,称量粉末的质量为1.6g。
则计算得x=______(计算结果精确到0.1)。
【答案】蒸发皿 Cu2(OH)2CO3+4HCl═2CuCl2+3H2O+CO2↑ 2 HCl、FeCl2稀盐酸洗去铜表面附着的杂质 4.4
【解析】
【分析】
【详解】
(1)实验室在获取NaCl晶体的操作Y中,主要是蒸发,使用的仪器有:铁架台、玻璃棒、酒精灯和蒸发皿。
(2)Cu2(OH)2CO3与盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:Cu2(OH)2CO3+4HCl═2CuCl2+3H2O+CO2↑。
(3)Cu2(OH)2CO3与盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳气体,氧化铁和稀盐酸反应生成
氯化铁和水,二氧化硅和稀盐酸不反应,再经过过滤,得到的滤液Ⅰ中含有氯化铜和氯化
铁,在滤液Ⅰ中加入过量铁粉,铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,都属于置换反应,铁能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁,属于化合反应,因此发生的置换反应有
2个。
(4)由(3)可知,滤液Ⅱ的溶质是氯化亚铁,固体B是剩余的铁和反应生成的铜,因此试剂X是稀盐酸,稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁,铜不反应过滤洗涤后,得到铜。
(5)在洗涤、干燥获取铜粉时,洗涤的目的是洗去铜表面附着的杂质。
(6)根据题意有:
4242
CuSO H OΔCuSO+xH O
160+18160
2.4g 1.6g
x
x
160+18 2.4g
=
160 1.6g
x
解得x 4.4。
5.我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800℃,得到一种外观似金子的锌和铜的合金(黄铜)。
(1)黄铜可用来做热交换器,说明黄铜具有良好的_____;
(2)试写出赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热的化学方程式_____;
(3)鉴别黄铜和黄金多种方法,用灼烧法鉴别产生的现象及结论是_____;
(4)用含锌废渣(主要成分为ZnO,杂质为FeO、CuO)为原料制备七水硫酸锌(ZnSO4∙7H2O)的流程如下:
(1)A的化学式____;B的化学式_____。
(2)除铁过程中,图1和图2分别表示温度、pH对除铁效果的影响。
由图可知除铁时温度应控制在____为宜,pH应控制在_____为宜。
【答案】导热性 2Cu2O+ C 高温
CO2↑+4Cu 灼烧变黑的为黄铜,无明显现象的是黄金
H2SO4 Zn 82 3.2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)黄铜可用来做热交换器,热交换器是能量传递的设备,所以利用的是黄铜具有良好的导热性,故填:导热性。
(2)赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热,反应物为赤铜和碳,条件是高温,生成的是二氧化
碳和铜,对应的化学方程式2Cu2O+ C 高温
CO2↑+4Cu,故填:2Cu2O+ C
高温
CO2↑+4Cu。
(3)鉴别黄铜和黄金多种方法,用灼烧法可以鉴别,因为在涉及到的金属单质中只有铜能够和氧气在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜,所以用灼烧法鉴别是产生的现象及结论是灼烧变黑的为黄铜,无明显现象的是黄金,故填:灼烧变黑的为黄铜,无明显现象的是黄金。
(4)①由于实验的目的是“用含锌废渣(主要成分为ZnO,杂质为FeO、CuO) 为原料制备七水硫酸锌(ZnSO4 .7H2O)”,所以在过程中不能引入硫酸锌之外的杂质,所以加入的酸是
硫酸,硫酸和氧化锌、氧化亚铁氧化铜反应分别生成硫酸锌和水、硫酸亚铁和水、硫酸铜和水,B物质能够除去硫酸锌中的硫酸铜和硫酸亚铁故 B 为Zn,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,故填:H2SO4; Zn。
②除铁过程中,图1和图2分别表示温度、pH对除铁效果的影响。
由图可知除铁时温度应控
制在82°C为宜,pH应控制在3.2为宜(这两个数据都允许有偏差,但是不能偏差太大),故填:82;3.2。
6.工业上以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。
其工业流程如下:
已知:①SO2与MnO2反应生成硫酸锰MnSO4;
②SO2与Fe2O3在一定条件下生成FeSO4和H2SO4。
(1)“过滤”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和__________。
(2)向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3 溶液时温度控制在30-35℃,温度不宜太高的原因是____________。
(3)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示,为减少 MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是__________。
(4)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是_______。
(5)软锰矿中锰的浸出有两种工艺。
工艺A:软锰矿浆与含SO2的工业废气反应;
工艺B:软锰矿与煤炭粉混合,焙烧后加稀硫酸溶解。
其中,工艺A的优点是
__________。
【答案】漏斗防止NH4HCO3受热分解 90℃取最后一次洗涤液,加入Ba(NO3)2溶液,若无白色沉淀生成,则证明已洗涤干净减少SO2的排放,保护环境
【解析】
【分析】
【详解】
(1)过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,故填:漏斗。
(2)NH4HCO3受热分解所以温度不宜过高,故填:防止NH4HCO3受热分解。
(3)由图可知90℃时MnS2O6生产率较低,“浸锰”出率达到最高,故填:90℃。
(4)洗涤干净与否,检验是否有硫酸根离子即可,取最后一次洗涤液,加入Ba(NO3)2溶液,若无白色沉淀生成,则证明已洗涤干净,故填:取最后一次洗涤液,加入Ba (NO3)2溶液,若无白色沉淀生成,则证明已洗涤干净。
(5)工艺A与工艺B相比可以消耗SO2,减少SO2的排放,保护环境,故填:减少SO2的
排放,保护环境。
7.南海钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土,蕴藏着丰富的海洋资源,我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”,在充分利用海洋资源的基础上,结合“侯氏制碱法”的基本原理,可模拟实现工业生产纯碱的过程如下(某些反应产物以略去):
回答下列问题:
(1)操作a的名称是____,在该操作中常使用烧杯、玻璃棒和_______这三种玻璃仪。
(2)“侯氏制碱法”的主要产品“碱"是指_____ (填化学式)。
(3)在沉淀池中发生的反应是:将NH3、CO2、饱和氯化钠溶液反应,生成NaHCO3固体和NH4Cl溶液,请写出该反应的化学方程式____________________________。
(4)仔细观察流程图,其中可循坏利用的物质除二氧化碳之外,逐有_________。
【答案】过滤漏斗 Na2CO3 NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl NH4Cl
【解析】
【分析】
【详解】
(1)固液分离操作是过滤,该操作用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,故填:过滤;漏斗。
(2)“侯氏制碱法”的主要声品“碱"是指纯碱碳酸钠,化学式是Na2CO3,故填:Na2CO3。
(3)NH3、CO2、饱和氯化钠溶液反应,生成NaHCO3固体和NH4Cl溶液化学方程式为;NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,故填:NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
(4)氯化铵及是反应物又是生成物,是可循环利用的物质,故填:NH4Cl。
8.无水溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水,易吸潮等性质。
实验室用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下:完成下列填空:
(1)上述使用的氢溴酸(HBr)的质量分数为26%,若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸,所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、__________。
(2)已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+。
步骤Ⅱ加入的试剂a是_____,控制溶液的pH约为8.0,将Al3+、Fe3+分别转化成沉淀而除去,写出沉淀的化学式__________。
(3)试剂b的作用__________,写出发生的化学反应方程式____________________。
(4)步骤Ⅴ所含的操作依次是_______________、降温结晶、过滤。
【答案】量筒和胶头滴管 Ca(OH)2 Al(OH)3、Fe(OH)3除去过量的Ca(OH)2 Ca(OH)2 +
2HBr = CaBr2 + 2H2O 蒸发浓缩
【解析】
【分析】
【详解】
(1)若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸,属于浓溶液的稀释问题,稀释溶液所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、量筒和胶头滴管。
需要计算好加水的体积和浓溶液的体积,量取一定量的液体体积需要用到玻璃仪器有:量筒和胶头滴管。
故填:量筒和胶头滴管。
(2)步骤Ⅰ中加入的氢溴酸是过量的,所以步骤Ⅱ中的溶液是酸性的,加入的试剂a后,控制溶液的pH约为8.0,能将Al3+、Fe3+分别转化成沉淀而除去,所以a是碱,同时不能引入新杂质,所以a是氢氧化钙(石灰水);将Al3+、Fe3+分别转化成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀,所以沉淀的化学式为Al(OH)3、Fe(OH)3。
故填:Ca(OH)2;Al(OH)3、Fe(OH)3。
(3)步骤Ⅱ中的溶液是酸性的,加入的试剂a(氢氧化钙)过量,所以步骤Ⅲ的滤液中含有氢氧化钙,加入试剂b目的除去氢氧化钙还不能引入新杂质,故b是适量的氢溴酸。
氢溴酸与氢氧化钙反应生成溴化钙和水,反应方程式为:Ca(OH)2 + 2HBr = CaBr2 + 2H2O。
故填:除去过量的Ca(OH)2;Ca(OH)2 + 2HBr = CaBr2 + 2H2O。
(4)步骤Ⅳ加入适量氢溴酸后得到的是不含其它溶质的溴化钙溶液,步骤Ⅴ经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤,可以得到溴化钙晶体。
故填:蒸发浓缩。
9.半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分是H2、CO、CO2、N2 和H2O(g)。
半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料N2和H2。
(1)在使用铜催化剂和加热条件下,半水煤气主要成分间发生反应实现了 CO 变换,其化学方程式为:________。
(2)吸收法是脱除CO2的方法之一。
已知:
溶质Na2CO3K2CO3
20℃1L饱和溶液中溶质的
2.08.0
物质的量mol
溶质价格(元/kg) 1.259.80
若选择Na 2CO 3溶液作吸收液,其优点是_;缺点是_。
如果选择K 2CO 3溶液作吸收液,用某种方法可以降低成本,写出这种方法涉及的化学方程式:_。
(3)将一定体积半水煤气依次通过装置Ⅰ~Ⅴ(最后通入氮气确保反应、吸收完全),可以 测定其中H 2以及 CO 的物质的量。
可供选用的装置如下所示(省略夹持仪器):
为装置Ⅰ~Ⅴ选择合适的装置与试剂: 装置
Ⅰ
Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ a
a _ _
b 试剂 _ 浓硫酸 CuO _ _ 装置Ⅰ、Ⅱ的作用是____________。
要确定半水煤气中H 2物质的量,应测量的数据是______。
【答案】222Cu
CO+H O CO +H Δ 价格便宜 吸收二氧化碳的能力差
32322Δ2KHCO K CO +CO H O ↑+ 氢氧化钠溶液 c b 无水硫酸铜 氢氧化钠固体 除
去半水煤气中的二氧化碳和水蒸气 装置Ⅳ增加的质量
【解析】
【分析】
【详解】
(1)在使用铜催化剂和加热条件下,半水煤气主要成分一氧化碳与水反应生成二氧化碳和氢气,实现了 CO 变换,其化学方程式为:222Cu
CO+H O CO +H Δ。
(2)碳酸钠比碳酸钾价格便宜,但饱和溶液条件下,碳酸钠溶液浓度比碳酸钾小,吸收二氧化碳的能力差;碳酸钾吸收二氧化碳生成碳酸氢钾,加热碳酸氢钾可以得到碳酸钾,同
时生成水和二氧化碳,再循环利用,反应方程式为:32322Δ2KHCO K CO +CO H O ↑+。
(3)先要用氢氧化钠溶液除去半水煤气中的二氧化碳,然后干燥,通过灼热的氧化铜,氢气与灼热的氧化铜反应生成铜和水,一氧化碳与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,再通过无水硫酸铜吸收生成的水,最后用氢氧化钠固体吸收生成的二氧化碳,通过测定生成得到水和二氧化碳的质量,来确定半水煤气中H 2以及CO 的物质的量;故有:
装置
Ⅰ
Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
a
a c
b b 试剂 氢氧化钠溶液 浓硫酸 CuO 无水硫酸铜 氢氧化钠
固体 装置Ⅰ、Ⅱ的作用是除去半水煤气中的二氧化碳和水蒸气。
要确定半水煤气中H 2物质的量,应测量的数据是装置Ⅳ增加的质量。
【点睛】
本题考查物质含量测定、气体检验、物质的分离提纯等,注意渗透实验中经济性,是对学生综合能力的考查。
10.食盐是一种重要的化工原料。
请回答下列问题。
⑴请完善实验室除去粗盐中泥沙等难溶性杂质的实验步骤。
①操作Ⅰ的名称________________
②在过滤操作中,用到的玻璃仪器有:烧杯,玻璃棒和___________________. 如果实验获得的精盐是潮湿的,则实验产率_______________(“偏大”或“偏小”或“无影响”) ⑵由于粗盐中含有少量MgCl 2、CaCl 2、Na 2SO 4等杂质,不能满足化工生产的要求,因此必须将粗盐进行精制。
流程如下图。
①加入盐酸调节滤液的pH=7目的是恰好除去过量的碳酸钠和____________,写出有气体产生的反应方程式______________________________________
②通过操作Ⅲ所得沉淀有:氢氧化镁,硫酸钡,碳酸钙和________________。
如果稍过量的试剂加入的顺序依次为:Na 2CO 3, NaOH, BaCl 2和盐酸,则最后得到的氯化钠溶液中一定含有杂质____.
操作Ⅳ的方法可以是:先在滤液中滴入酚酞溶液,再逐滴滴入盐酸直到滤液的pH=7的依据
的现象是溶液由______色变为______色(或恰好无气体产生)。
【答案】蒸发(或蒸发结晶) 漏斗 偏大 氢氧化钠(NaOH)Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑+ H2O 碳酸钡(BaCO3) 氯化钡(BaCl2) 红,无;
【解析】
(1)①去除泥沙的步骤是:溶解、过滤、蒸发结晶;②该过程中用到的玻璃仪器主要有烧杯、玻璃棒和漏斗等,如果实验获得的精盐是潮湿的,则实验产率会偏大;(2)①
加入盐酸调节滤液的pH=7目的是恰好除去过量的碳酸钠和氢氧化钠(NaOH);碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为:Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑+ H2O;
②通过操作Ⅲ所得沉淀有:氢氧化镁,硫酸钡,碳酸钙和碳酸钡(BaCO3),如果稍过量的试剂加入的顺序依次为:Na2CO3, NaOH, BaCl2和盐酸,则最后得到的氯化钠溶液中一定含有杂质是氯化钡(BaCl2),因为盐酸与氯化钡不反应;碳酸钠和氢氧化钠溶液显碱性,加入无色酚酞,溶液变红,盐酸和氯化钠遇到酚酞不变色,故操作Ⅳ的方法可以是:先在滤液中滴入酚酞溶液,再逐滴滴入盐酸直到滤液的pH=7的依据的现象是溶液由红色变为无色(或恰好无气体产生)。
11.某种矿石由氧化镁、氧化铁、氧化铜和二氧化硅组成,用它制备氢氧化镁的流程示意图如图所示(已知:二氧化硅不溶于水也不与稀盐酸反应)。
请回答下列问题。
(1)加稀盐酸之前要将矿石粉碎的目的是_____________。
(2)溶液A中除了Mg2+外,还含有的金属阳离子是______________;(写离子符号)
写出矿石中的任意一种金属氧化物与稀盐酸反应的化学方程式:______________(只写一个)。
(3)在溶液A中加入熟石灰调节溶液的pH,可以使溶液中的金属阳离子逐步转化为沉淀。
该实验条件下,使金属阳离子沉淀的相关pH数据见下表。
为保证产品纯度、减少产品损失,并便于操作,所得溶液B的pH的取值范围为______________。
(用不等式表示)
氢氧化物Fe(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2
开始沉淀的pH 1.5 4.28.6
完全沉淀的pH 3.2 6.711.1
(4)写出溶液B中加入熟石灰发生反应的化学方程式:___________________________。
【答案】增大接触面积,使反应更充分 Fe3+、Cu2+、H+ MgO+2HCl═MgCl2+H2O(或
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O或CuO+2HCl═CuCl2+H2O ) 6.7∼8.6
MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+CaCl2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)加稀盐酸之前要将矿石粉碎的目的是增大接触面积,使反应跟充分;
(2)溶液A中含有镁离子、铁离子、铜离子和氢离子等4种阳离子,除了Mg2+外,还含有的金属阳离子是Fe3+、Cu2+、H+;稀盐酸和氧化镁反应生成氯化镁和水,和氧化铁反应生成氯化铁和水,和氧化铜反应生成氯化铜和水,反应的化学方程式为:
MgO+2HCl═MgCl2+H2O,Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O,CuO+2HCl═CuCl2+H2O;
(3)由表中数据可知,溶液pH在6.7时,铁离子和铜离子完全形成沉淀,而镁离子在
pH=8.6时开始产生沉淀,因此溶液B的pH可允许的范围为是6.7∼8.6;
(4)溶液B中加入熟石灰时,氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,发生的化学反应方程式为:MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+CaCl2。
12.硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2▪xH2O]是一种重要铁盐,能在水中解离出NH4+、Fe3+、SO42-。
为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①发生反应的方程式是_____________。
经检验,废渣是片状石墨,它与金刚石的物理性质有很大差异的原因是___________________。
(2)完成步骤②中的反应2FeSO4+H2O2+____________=Fe2(SO4)3+ 2H2O
(3)如废铁屑表面已生锈(铁锈的主要成分为Fe2O3▪xH2O),则步骤①还会发生另外两步反应:
第二步反应中反应物与生成物的化学计量数之比为1:1:3,写出第二步反应的化学方程式: _____ 。
(4)由该实验可知,干净的表面未生锈的废铁屑属于________ (填“纯净物”或“混合物”)。
(5)将步骤③中得到的样品经干燥后加热,失掉全部结晶水,剩余固体的质量为原晶体质量的55.2%,则硫酸铁铵晶体的化学式为_______ (填序号)。
a. NH 4Fe (SO 4)2▪3H 2O
b. NH 4FeSO 4)▪6 H 2O
c. NH 4Fe (SO 4)2▪9 H 2O
d. NH 4FeSO 4)▪12 H 2O
(6)完成鉴别硫酸铁和硫酸铁铵两种固体的实验报告。
【答案】2442=F Fe+H SO SO +H e ↑ 原子排列方式不同 24H SO
2434+Fe (SO )Fe=3FeSO 混合物 d 取两种固体加入A 、B 两支试管内,加水溶解,然后分别加入足量氢氧化钠溶液 A 试管有气泡产生,B 试管无气泡产生 A 试管内为硫酸铁铵,B 试管内为硫酸铁
【解析】
【分析】
【详解】
(1)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的方程式是2442=F Fe+H SO SO +H e ↑;金刚石与石墨都是有碳原子组成,但是原子排列方式不同,造成两者性质不同;
(2)根据反应后原子数目与种类,与反应前原子数目与种类进行对比,得出反应前缺少2个氢原子,1个硫原子和4个氧原子,由此可以看出反应前为1个硫酸分子;
故填:24H SO ;
(3)盐1和金属反应生成盐2,发生化合反应,盐1为硫酸铁,可与铁反应生成硫酸亚铁,反应方程式配平后系数比为1:1:3,反应的化学方程式为
2434+Fe (SO )Fe=3FeSO ;
(4)有实验可知含有铁和不溶于酸的杂质组成,因此属于混合物;
(5)根据反应前后质量变化,设含有结晶水系数为x ,失去水的质量占原晶体质量为
44.8%,所以1844.8% 26655.2%
x
=,x=12;
故填:d。
(6)硫酸铁铵含有铵根离子,铵根与氢氧根反应生成氨气,形成气泡,所以根据产生气泡判断固体为硫酸铁铵,无气泡的则为硫酸铁;故有:
二、中考初中化学科学探究题
13.某同学在课外阅读中得知:实验室用电石(主要成分CaC2)与水反应制取乙炔
(C2H2)反应的方程式为CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑。
在实验室中该同学把一定量的CaC2加入Na2CO3溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,并对滤液的成分进行探究。
(提出问题)滤液中溶质的成分是什么?
(猜想与假设)猜想一:NaOH
猜想二:NaOH,Ca(OH)2
猜想三:NaOH,Na2CO3
(设计并实验)
写出实验二中产生气泡的化学方程式:
(拓展延伸)
①若向Cu(NO3)2溶液中加少量CaC2,充分反应,产生的现象是。
②实验室保存电石应注意。
【答案】【设计并实验】无白色沉淀生成三 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
【拓展延伸】①有气泡产生,生成蓝色沉淀②密封保存
【解析】。