中考化学知识点过关培优易错试卷训练∶金属与酸反应的图像含详细答案
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一、中考初中化学金属与酸反应的图像
1.镁、铝、锌、铁与稀盐酸或稀硫酸之间的反应规律及图象正确的是()
A等质量的镁、铝、锌、
铁与足量酸反应,氢气质
量与反应时间的关系图象
B等质量的镁、铝、锌、
铁与足量酸反应,氢气质
量与酸溶液的关系图象
C等量酸与足量镁、铝、
锌、铁反应,氢气质量
与反应时间的关系图象
D等量酸与足量镁、
铝、锌、铁反应,氢气
质量与金属质量的关系
图象
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【分析】
等量酸与足量金属反应时,产生氢气的质量相等,金属活动性越强,产生氢气速率越快;
等量金属与足量酸反应时,金属活动性越强,产生氢气越快,
金属的化合价
金属的相对原子质量
越
大,产生氢气越多。
【详解】
A、等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应,最终和酸反应生成氢气由多到少的顺序是
铝、镁、铁、锌,该选项对应关系不正确;
B、等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应,反应的酸质量相等时生成氢气质量相等,最终
和酸反应生成氢气由多到少的顺序是铝、镁、铁、锌,该选项对应关系不正确;
C、等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应,最终生成氢气质量相等,由于镁比铝活泼,铝比锌
活泼,锌比铁活泼,因此反应时间由短到长的顺序是镁、铝、锌、铁,该选项对应关系正
确;
D、等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应,最终生成氢气质量相等,当金属质量相等时,生
成氢气质量由大到小是顺序是铝、镁、铁、锌,该选项对应关系不正确。
故选:C。
【点睛】
要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金
属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
2.如图四个图象,能正确反映对应变化关系的是()
A.图甲表示向二氧化锰中加入过氧化氢溶液
B.图乙表示镁在氧气中燃烧
C.图丙表示等质量的锌、铁分别与质量分数相等且足量的稀硫酸反应
D.图丁表示用“用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数”实验过程中密封集气瓶内的气压变化【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,所以在二氧化锰中加入过氧化氢溶液,氧气量不断增加,但是开始时氧气为0,故错误;
B、参加反应的镁和氧气的质量之和等于生成的氧化镁的质量,随着反应的进行,镁和氧气的质量减少,生成的氧化镁的质量增加,但是反应过程中消耗的镁的质量大于消耗的氧气的质量,所以最终剩余镁的质量较少,故错误;,
C、锌比铁活泼,反应速率快,需要时间短,最终铁和稀硫酸反应生成的氢气多,故正确;
D、红磷燃烧消耗氧气,开始时放出大量的热,所以压强会变大,最后压强变小,小于初始值,故错误。
故选:C。
【点睛】
本题是过程与图象结合题,是对学生识图能力的考查,解题的关键是能正确的分析各个反应的过程并能结合图象分析问题。
3.在完成实验室制取二氧化碳的实验后,为检测废液中溶质成分,同学们向废液中分别加入四种不同物质并绘制图象,下列图象中不能与其它三个图象得到同一结论的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、加入碳酸钠溶液时,加入一定量的碳酸钠溶液后产生沉淀,说明溶液中含有盐酸;
B、加入锌时生成氢气,说明溶液中含有盐酸;
C、稀释时,溶液pH由小于7逐渐升高,说明溶液中含有盐酸;
D、加入硝酸银时,氯化钙和盐酸都能够和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银,不能判断溶液中是否含有盐酸;
由以上分析可知,D图象中不能与其它三个图象得到同一结论。
故选D。
4.向一定量的稀硫酸中加入锌粉直至过量,如图所示的图象中,若以加入的锌粉质量为横坐标,则纵坐标是指
A.溶液的质量
B.生成气体的质量
C.溶液中硫酸的质量
D.溶液中硫酸锌的质量
【答案】A
【解析】
A、由于Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,每65份质量的锌参与反应就会生成2份质量的氢气,说明溶液的质量随着反应的发生在逐渐的增多至不再发生变化,但溶液本来就有,所以不会从零开始,故A正确;
B、由于反应中生成的气体即氢气,质量是从零开始,故B错误;
C、稀硫酸是反应物,因此它的质量随着反应的进行在逐渐的减小,最后为零,故C错误;
D、硫酸锌是生成物,所以其起始点应该是零.故D错误.
故选A.
【点评】本题主要考查了金属在和稀酸发生反应的过程中引起的一系列的变化,从而加深
学生对该类化学反应的进一步的理解和应用.
5.质量相等的镁和铝分别和等浓度、等质量的稀盐酸反应,反应情况如图所示。
则下列叙述中正确的是
A .金属均反应完,盐酸一定有剩余
B .图中a 、b 分别表示铝镁的反应情况
C .盐酸均反应完,镁一定有剩余
D .反应结束后,参加反应的镁和铝的质量比为4:3 【答案】D 【解析】 【分析】
镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气。
【详解】
A 、镁和铝与稀盐酸反应的关系式分别为
22Mg 2HCl M +=+24
gCl H 2
↑和
322Al+6HCl=2AlCl +3H 54
6
↑,稀盐酸中溶质的氢元素全部转化为氢气,生成的氢气一样
多,说明参加反应的稀盐酸一样多,稀盐酸全部参与反应,故A 不正确;
B 、在金属活动性顺序表中,镁在铝前,镁的金属活动性比铝强,镁先和稀盐酸反应,图中a 、b 分别表示镁铝的反应情况,故B 不正确;
C 、镁和铝与稀盐酸反应的关系式分别为
22Mg 2HCl M +=+24
gCl H 2
↑和
322Al+6HCl=2AlCl +3H 54
6
↑,图中生成氢气的体积相同,则质量相同,镁和铝与稀盐酸
反应产生等质量的氢气消耗掉铝的质量小于镁的质量,等质量的金属与酸反应,则铝一定
剩余,故C 不正确;
D 、镁和铝与稀盐酸反应的关系式分别为
22Mg 2HCl M +=+24
gCl H 2
↑和
322Al+6HCl=2AlCl +3H 54
6
↑,镁和铝分别和质量相等、溶质质量分数也相等的稀盐酸反
应,氢气的体积相等,则质量相等,反应结束后,设生成氢气的质量为m ,参加反应的镁
的质量为
24m
=12m
2
,参加反应的铝的质量为
54m
=9m
6
,则参加反应的镁和铝的质量比
为12m:9m4:3
=,故D正确。
故选D。
【点睛】
在金属活动性顺序中,越靠前的金属金属活动性越强,和稀酸溶液反应时就越剧烈,相同
质量的金属和同质量、同溶质质量分数的稀酸溶液反应所需的时间也就越少。
6.图示所表示的各实验中相关量的变化关系,正确的是()
A B C D
高温煅烧石灰石
(杂质不反应)
氢氧化钠溶液中滴
加稀盐酸
接近饱和的硫酸铜溶
液
中加入硫酸铜粉末
等质量、等浓度的稀盐酸
中分别
放入足量的铁片和铝片
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、高温煅烧石灰石,碳酸钙在高温的条件下反应生成氧化钙和二氧化碳,有气体生成,
随着反应的进行,固体质量逐渐减小,待碳酸钙完全反应后,不再变化,但是碳酸钙需要
加热到一定温度才能分解,故固体质量一开始不变,然后逐渐减小至不变,不符合题意;
B、氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,由于稀盐酸中本
身也含有水,随着稀盐酸的加入,水的质量逐渐增加,待完全反应后,水的质量继续增
加,但是增加幅度变小,不符合题意;
C、接近饱和的硫酸铜溶液中加入硫酸铜粉末,硫酸铜会继续溶解,溶液质量逐渐增加,待
达到饱和后,硫酸铜虽然不能继续溶解,但是硫酸铜能与水反应生成五水硫酸铜,消耗了
溶液中的水,使溶液质量减小,不符合题意;
D、等质量、等浓度的稀盐酸中分别放入足量的铁片和铝片,铁与稀盐酸反应:
22
Fe+2HCl=FeCl+H↑,
32
2Al+6HCl=2AlCl+3H↑,铁片、铝片过量,故根据稀盐酸
的质量计算生成溶液的质量,最后铁生成溶液的质量大,符合题意。
故选D。
7.下列化学反应过程中的质量与时间关系合理的是( )
A.镁带燃烧B.木炭完全燃烧C.双氧水D.等量锌铁与足量盐
酸
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、镁燃烧时,随着反应的进行,氧化镁的质量不断增加,当镁完全燃烧后,氧化镁的质量不再增加,故A正确;
B、木炭完全燃烧生成二氧化碳,木炭的质量减少为零,故B不正确;
C、二氧化锰是催化剂,反应前后质量不变,故C不正确;
D、根据化学方程式:Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑,Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑可知:65份的锌和盐酸反应生成2份的氢气,56份的铁和盐酸反应生成2份的氢气,等量锌、铁与足量盐酸反应,最终铁生成氢气的质量较多,锌的活动性比铁强,锌反应先结束,图像应有交点,故D不正确。
故选A。
8.大数据处理能及时获得更多的信息,下列图象能正确反映对应变化关系的是
A.向一定量的稀盐酸中加入铁粉
B.向pH=12的氢氧化钠溶液中加水稀释
C.将等质量的铁片和镁片投入到足量稀硫酸中
D.浓硫酸敞口放置一段时间
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、向一定量的稀盐酸中加入铁粉,产生氯化亚铁溶液,溶液中铁元素的质量增大,盐酸反应完铁元素质量不变;故选项正确;
B、向pH=12的氢氧化钠溶液中加水稀释,pH值不断减小,但不能小于7;故选项错误;
C、将等质量的铁片和铁片投入到足量稀硫酸中,镁片产生的氢气质量大,且产生的氢气速率快;故选项错误;
D、浓硫酸敞口放置一段时间,吸收空气中的水蒸气,溶质质量分数变小;故选项错误;故选:A。
9.下列图象能正确反映其对应关系的是()
A.向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入过量的Zn和Fe
B.向一枚表面生锈的铁钉中逐滴加入稀盐酸
C.用等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有、无催化剂条件下制取氧气
D.一定温度时,向一定量的饱和石灰水中加入生石灰
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,因为酸的量相同,金属过量,故生成的氢气应该相等;根据金属不足时,生成氢气的质量与金属(+2价金属)的相对原子质量成反比,生成等质量的氢气,消耗的锌多,故选项图象错误。
B、向表面生锈的铁钉中滴加过量的稀盐酸,稀盐酸先和氧化铁反应生成氯化铁和水,后和铁反应生成氯化亚铁和氢气,故选项图象正确。
C、用等质量、等浓度的过氧化氢制取氧气,催化剂只能影响反应速率,不影响产生氧气的质量,故选项图象错误。
D、由于氧化钙能与水发生反应生成氢氧化钙,氧化钙反应消耗了饱和溶液中的水,而使饱和溶液因减少溶剂水而析出固体,饱和溶液的溶质、溶剂质量同时减少,所以溶液的质量减少,故选项图象错误。
故选:B。
10.下列图像中,坐标标示的量之间的变化关系与反应过程对应正确的是
A.电解水
B.分别加热 KNO3、Ca(OH)2 的饱和溶液(溶剂蒸发忽略不计)C.向两份等质量、相同质量分数的稀硫酸中,分别不断加入镁粉和锌粉
D.用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、电解水时,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,氧气和氢气的体积比约为1:2,质量比是8:1,该选项对应关系不正确;
B、分别加热KNO3、Ca(OH)2的饱和溶液时,虽然硝酸钾溶解度增大,但是质量分数不变,氢氧化钙溶解度减小,导致部分氢氧化钙析出,质量分数减小,该选项对应关系正确;
C、向两份等质量、相同质量分数的稀硫酸中,分别不断加入镁粉和锌粉,硫酸中氢元素全部转化为氢气,稀硫酸完全反应后生成氢气质量相等,该选项对应关系不正确;
D、用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,由于二氧化锰是催化剂,反应过程中二氧化锰质量不变,该选项对应关系不正确。
故选:B。
11.下列4个图像能正确反映对应变化关系是()
A B C D
向一定量铁粉中滴加
稀盐酸液
用酒精灯加热一定量
KMnO4固体
向一定量澄清石灰水中加
入Na2CO3溶液
向盛有MnO2的烧杯
中加入H2O2溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、向一定量铁粉中滴加稀盐酸液是会放出氢气,氢气的量应从零开始,该图像不能正确
反映对应变化关系,选项A错误;
B、高锰酸钾加热会生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,所以剩余的固体中还含有氧元素,因此
反应结束后固体中氧元素质量不能为零,该图像不能正确反映对应变化关系,选项B错
误;
C、氢氧化钙与碳酸钠反应会迅速生成碳酸钙沉淀,所以沉淀应从零开始不断上升直至反应
结束,选项C错误;
D、向盛有MnO2的烧杯中加入H2O2,会迅速放出氧气直至反应结束,该图像能正确反映
对应变化关系,选项D正确。
故选D。
12.下列图像不能正确反映其对应的变化关系的是( )
A.分别向一定等质量、等浓度的稀硫酸中逐渐加入锌粉和铁粉
B.电解水
C.用加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物的方法制取氧气
D.向饱和的氢氧化钙溶液中加入一定量的氧化钙固体
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A、根据化学方程式生成两份质量的氢气,消耗65份质量的锌,消耗56份质量的铁,故产生相同质量氢气,消耗锌的质量大于铁的质量,锌的图像拐点应该在铁的图像拐点后面,故A错。
B、将水通电电解,一段时间后氢气和氧气的体积比是2:1,故B正确。
C、加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物的方法制取氧气,刚开始加热反应没有到达反应温度,故质量分数不变,加热到一定温度之后反应生成氧气,固体质量减少二氧化锰质量不变,故二氧化锰质量分数变大,氯酸钾反应完,固体质量不再变化,二氧化锰质量不变,故二氧化锰质量分数不变,C正确。
D、一定温度下,向一定量饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙不能继续溶解,但由于溶液中的水减少了,溶质会结晶析出,溶质的质量减少,故溶液质量最终减少,D错误。
.
故选:AD。
二、中考初中化学流程图
13.工业上用菱锰矿[主要成分为MnCO3,含FeCO3、Cu2(OH)2CO3、SiO2等杂质]为原料来制
取二氧化锰,其生产流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)加盐酸之前,需要将菱锰矿粉碎,目的是________
(2)操作②是______,此操作过程中用的玻璃仪器有玻璃棒、______、 _______,其中玻璃棒的作用是________。
(3)向菱锰矿中加入盐酸,MnCO 3、FeCO 3、Cu 2(OH)2CO 3都溶解并转化为MnCl 2、FeCl 2、CuCl 2。
盐酸与MnCO 3反应的化学方程式为_______________。
滤渣1主要成分是二氧化硅,需要洗涤,洗涤的目的是________________,可以通过在最后一次洗涤液中滴加________(填化学式)溶液,若无明显现象,则已洗涤干净。
(4)加入双氧水将铁元素转化为Fe(OH)3沉淀,其反应为:2FeCl 2 + H 2O 2 + 4H 2O = 2Fe(OH)3↓ + 4HCl ,该反应化合价发生变化的元素是氧和________(填元素名称)。
(5)加入Na 2S 、MnS 等硫化物,均可将MnCl 2中混有的CuCl 2转化为CuS 沉淀除去,但实际生产中选用MnS ,其原因是________。
【答案】增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应更充分 过滤 烧杯 漏斗 引流 32222HCl + MnCO = MnCl + CO + H O ↑ 回收滤渣表面的MnCl 2(答案合理即可) AgNO 3 铁 不引入新杂质
【解析】
【分析】
【详解】
(1)将菱锰矿粉碎,可以增大反应物之间的接触面积,提高反应速率,使反应更充分; (2)操作②实现了固液分离,故操作②是过滤。
过滤需要用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、漏斗,玻璃棒的作用是:引流;
(3)盐酸与MnCO 3反应生成氯化锰、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:
32222HCl + MnCO = MnCl + CO + H O ↑;
向菱锰矿中加入盐酸,MnCO 3、FeCO 3、Cu 2(OH)2CO 3都溶解并转化为MnCl 2、FeCl 2、CuCl 2,且该生产流程是生成二氧化锰,故洗涤滤渣的目的是:回收滤渣表面的MnCl 2; 滤液中含有氯离子,银离子能与氯离子反应生成氯化银白色沉淀,故可以通过在最后一次洗涤液中滴加AgNO 3溶液,若无明显现象,则已洗涤干净;
(4)氯化亚铁中铁元素的化合价为+2价,氢氧化铁中铁元素的化合价为+3价,故铁元素的化合价发生了改变;
(5)加入Na 2S ,Na 2S 与氯化铜反应生成CuS 和氯化钠,虽然除去了氯化铜,但是引入了新的杂质氯化钠,如果用MnS ,MnS 与氯化铜反应生成CuS 和氯化锰,不会引入新的杂
质,故填:不引入新杂质。
14.随着世界工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的无限上升和生产生活方式的无节制,世界气候面临越来越严重的问题,二氧化碳排放量越来越大,全球灾难性气候变化屡屡出现,已经严重危害到人类的生存环境和健康安全。
以下流程是通过控制化学反应的条件来促进或抑制化学反应,实现“低碳”,从而更好地通过化学反应为人类造福。
根据上述流程回答下列问题:
(1)上述流程中可循环利用的物质是___________。
(2)“低碳”是全世界的主题,这里的“碳”主要是指_____________气体。
(3)甲醇(CH 3OH )完全燃烧除了生成二氧化碳外,还生成一种常温下为液态的化合物,发生反应的化学方程式为_______________。
(4)证明液化石油气、汽油、甲醇等燃料燃烧产物中含有二氧化碳的方法是(用化学方程式表示)_______________。
【答案】二氧化碳 二氧化碳 32222CH OH+3O 2CO +4H O 点燃
2232CO +Ca(OH)=CaCO +H O ↓
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据流程图,可循环利用的物质是二氧化碳。
(2)“低碳”就是较低的二氧化碳排放,这里的“碳”主要是指二氧化碳气体。
(3)甲醇(CH 3OH )完全燃烧生成二氧化碳和水,发生反应的化学方程式为
32222CH OH+3O 2CO +4H O 点燃。
(4)检验二氧化碳的方法是通入澄清石灰水,其化学方程式为
2232CO +Ca(OH)=CaCO +H O ↓。
15.硫酸钠是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料。
某硫酸钠粗品中含有少量的氯化钙、氯化镁,实验室进行提纯的流程如下:
(1)滤渣中两种主要成分的化学式为_____________
(2)NaOH 和 Na 2CO 3 如果添加过量了,可加入适量____溶液除去。
(3)“后续处理”的主要操作是蒸发,为了获得纯净的硫酸钠,应蒸发至_____(选填字母)。
A 完全蒸干时停止加热
B 有大量固体析出时停止加热,利用余热蒸干
(4)已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如图所示。
40℃时,硫酸钠的饱和溶液中溶质质量分数为__________(结果精确到0.1%),将该饱和溶液转化为该温度下不饱和溶液的方法是_________ 、_______
【答案】Mg(OH)2、CaCO 3 稀硫酸 B 33.3% 添加溶剂 升(降)温后,过滤再恢复到原来温度
【解析】
【分析】
【详解】
(1)硫酸钠粗品中含有少量的氯化钙、氯化镁,加入氢氧化钠是为了除去氯化镁,发生的反应方程式为22MgCl +2NaOH=Mg(OH)+2NaCl ↓,加入碳酸钠是为了除去氯化钙,发生的反应方程式为3322=Na CO +CaCl aCO +2l C NaC ↓ ,故滤渣中的两种主要成分是Mg(OH)2、CaCO 3;
(2)NaOH 和H 2SO 4反应生成硫酸钠和水, Na 2CO 3和H 2SO 4反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,均可除杂又不引入新杂质,所以可加入适量稀硫酸溶液;
(3)进行蒸发操作时,不需要完全蒸干,有大量固体析出时即可停止加热,利用余热进行蒸干,故选B ;
(4)由图像可知,40℃时,硫酸钠的溶解度为50g ,若配成饱和溶液,溶质的质量分数为
50100%33.3%50100g g g
⨯=+ ;由于40℃时硫酸钠的溶解度达到最大值,此时无论是升高温度或是降低温度,都会使硫酸钠的溶解度下降,造成饱和溶液有晶体析出,所以将该饱和溶液转化为该温度下不饱和溶液的方法可以是添加溶剂;也可以升(降)温后,过滤析出的晶体后再恢复到原来温度。
16.NiSO 4⋅6H 2O 是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu 、Zn 、Fe 等杂质)为原料获得。
有关工艺流程如图:
(相关资料)①Ni 能与稀硫酸反应生成NiSO 4和H 2
②ZnSO 4+Na 2S=ZnS↓+Na 2SO 4
③H 2O 2溶液能将FeSO 4氧化成Fe 2(SO 4)3
④NiCO 3是一种不溶于水、易溶于强酸的浅绿色沉淀。
(问题解答)
(1)向废渣中加入足量稀硫酸的目的是_____。
(2)在滤液Ⅱ中加入H 2O 2溶液时,温度不能太高的原因是_____。
(3)除铁时还能加入适量的Na 2CO 3溶液调节酸度,反应生成Na 2SO 4、CO 2气体和一种浅黄色的黄铁矾钠沉淀[化学式为:Na 2Fe 6(SO 4)4(OH)12],这样可以将Fe 3+除去。
写出该反应的化学方程式_____。
如图是温度—pH 与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾钠稳定存在的区域。
下列说法正确的是_____(填序号)。
A FeOOH 中铁元素为+2价
B Fe 2O 3固体为红色
C 若在25℃时,用H 2O 2氧化Fe 2+,再在pH=4时除去铁,此时溶液中出现的沉淀是FeOOH 和Fe(OH)3
D 工业生产中常保持在85~95℃生成黄铁矾钠,此时水体的pH 为1.5左右
(4)从“沉淀A”制得NiSO 4⋅6H 2O 晶体的实验步骤依次为:向沉淀中加入_____溶液,直至恰好完全溶解,转化为NiSO 4溶液;蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得NiSO 4⋅6H 2O 晶体,用少量乙醇洗涤NiSO 4⋅6H 2O 晶体并晾干。
【答案】使废渣完全反应 温度过高H 2O 2会分解,降低原料利用率
6H2O+6Na2CO3+3Fe2(SO4)3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4+6CO2↑ BD 稀硫酸
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据流程图可知,流程中存在向废渣中加入足量稀硫酸的目的是使废渣完全反应;(2)温度过高H2O2会分解,降低原料利用率。
在滤液Ⅱ中加入H2O2溶液时,温度不能太高;
(3)根据“除铁时还能加入适量的Na2CO3溶液调节酸度,反应生成Na2SO4、CO2气体和一种浅黄色的黄铁矾钠沉淀[化学式为:Na2Fe6(SO4)4(OH)12],这样可以将Fe3+除去”可知,该反应的反应物是H2O、Na2CO3、Fe2(SO4)3,生成物是Na2Fe6(SO4)4(OH)12、Na2SO4、CO2,化学方程式为:6H2O+6Na2CO3+3Fe2(SO4)3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4+6CO2↑;
A FeOOH中,氧元素的化合价为-2价,氢元素为+1价,设:FeOOH中铁元素化合为x;根据化合物中各元素的化合价的代数和为零,则有:x+(-2)+(-2)+(+1)=0,x=+3,故A错误;
B Fe2O3固体为红色,故B正确;
C根据温度—pH与生成的沉淀关系图可知,当温度低于40℃,pH=4时,沉淀主要是
Fe(OH)3,当温度高于40℃,低于100℃左右,pH<4时,沉淀主要是FeOOH。
若在25℃时,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4时除去铁,此时溶液中出现的沉淀是Fe(OH)3,故C错误;
D根据温度—pH与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾钠稳定存在的区域可知,工业生产中常保持在85~95℃生成黄铁矾钠,此时水体的pH为1.5左右,故D正确,故选BD。
(4)根据“NiCO3是一种不溶于水、易溶于强酸的浅绿色沉淀”可知,从“沉淀A”制得NiSO4⋅6H2O晶体的实验步骤依次为:向沉淀中加入稀硫酸溶液,直至恰好完全溶解,转化为NiSO4溶液;蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得NiSO4⋅6H2O晶体,用少量乙醇洗涤
NiSO4⋅6H2O晶体并晾干。
【点睛】
解题时,先看解答的问题是什么,然后带着问题去读给出的流程图进而去寻找解答有用的信息,这样能提高信息捕捉的有效性。
17.我市拥有丰富的海洋资源,开发利用这些宝贵的资源有力地促进了我市经济的发展。
从海水中提取出的粗盐中除了NaCl外,还含有泥沙等杂质。
请完善下列实验室中除去泥沙等杂质的实验步骤,井回答相关问题:
(1)其中操作a、b.的名称分别是___________,_____________;在操作a中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、____________ (填仪器名称)。
在操作b过程中,当____________时,停止加热。
(2)上述除去泥沙后的澄清滤液中,还含有钙、镁等阳离子。
要想知道该滤液是硬水还是软水,可加入_____________;进行检验。
(3)海水提取出粗盐后的母液中,还含有较多的氯化镁,用氯化铁可制得金属镁。
工业上从母液中提取氯化镁的过程如下:
反应Ⅰ的化学方程式为______________; 物质X 是______________(填名称)。
(4) 工业上可用电解饱和NaCl 溶液的方法制得烧碱、氯气和氢气。
请写出该反应的化学方程式: ____________ ;
(5)从下列装置中选择并组装一套制取干燥二氧化碳气的装置,正确的连接顺序为
___________(用接口处字母填写)
(6)写出一个在实验室中用加热法制取氧气的化学方程式:_________________。
【答案】过滤 蒸发 漏斗 蒸发皿中出现较多固体 肥皂水
2222MgCl +Ca(OH)=Mg(OH)+CaCl ↓ 稀盐酸
2222NaCl+2H O
2NaOH+Cl +H ↑↑通电 a → g →f →c 4
2422Δ2KMnO K MnO +MnO +O ↑ 或3
22MnO 2KCl Δ2KClO +3O ↑ 。
【解析】
【分析】
【详解】 (1)含有泥沙的粗盐初步提纯的过程有三步:溶解、过滤和蒸发,所以操作a 、b 分别是过滤和蒸发。
过滤操作用到的仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
蒸发时,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热。
故填:过滤;蒸发;漏斗;蒸发皿中出现较多固体。
(2)上述除去泥沙后的澄清滤液中,还含有钙、镁等阳离子。
要想知道该滤液是硬水还是软水,可加入肥皂水进行检验,当出现较多泡沫和少量浮渣时是软水,当出现较多浮渣和少量泡沫时为硬水。
故填:肥皂水。
(3)海水提取出粗盐后的母液中,还含有较多的氯化镁,工业上通过加入熟石灰来使氯化镁转化为氢氧化镁沉淀,反应的方程式为:2222MgCl +Ca(OH)=Mg(OH)+CaCl ↓,再将氢氧化镁沉淀通过加入稀盐酸转化成氯化镁。
故填:
2222MgCl +Ca(OH)=Mg(OH)+CaCl ↓;稀盐酸。
(4)工业上可用电解饱和NaCl 溶液的方法制得烧碱、氯气和氢气。
反应物是氯化钠和水,生成物是氢氧化钠、氯气和氢气,方程式为:。