中考化学综合题专题复习【金属与酸反应的图像】专题解析含答案
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一、中考初中化学金属与酸反应的图像 1.下列图像能正确反映其对应实验操作的是
A .①等质量的镁、铁分别加入到足量的同浓度的稀盐酸中
B .②用等质量、等浓度的双氧水分别制取氧气
C .③向一定体积的稀盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
D .④某温度下,向一定量饱和硝酸钾溶液中加入硝酸钾晶体 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A 、等质量的镁、铁分别加入到足量的同浓度的稀盐酸中,镁与稀盐酸反应:
22Mg+2HCl=MgCl +H ↑,铁与稀盐酸反应:22Fe+2HCl=FeCl +H ↑,镁比铁活泼,
反应速率快,镁的相对原子质量小,相同质量的镁、铁与足量同浓度的稀盐酸反应,最后,镁生成氢气的质量大,不符合题意;
B 、用等质量、等浓度的双氧水分别制取氧气,加催化剂的反应速率快,但是最后生成氧气的质量一样,不符合题意;
C 、向一定体积的稀盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液,一开始,pH <7,随着反应的进行,pH 逐渐增大至大于7,符合题意;
D 、某温度下,向一定量饱和硝酸钾溶液中加入硝酸钾晶体,由于溶液已经达到饱和,故硝酸钾不再溶解,溶质质量分数不变,不符合题意。
故选C 。
2.下列四个图像中分别表示四个化学兴趣小组活动中的数据及处理情况,其中错误的是
A .图甲:加水稀释氢氧化钠溶液
B.图乙:足量的锌和铁分别加入等质量同浓度的稀硫酸中
C.图丙:加热一定质量的KMnO4 固体
D.图丁:往饱和石灰水加入少量生石灰
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.氢氧化钠溶液呈碱性,pH大于7,加水稀释氢氧化钠溶液,pH不断减小至无限接近于7,故A正确;
B.足量的锌和铁分别加入等质量同浓度的稀硫酸,产生氢气质量相等,故B错误;C.一定质量的KMnO4固体在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,固体质量不断减少,当完全分解时固体质量达到最小值,之后不再变化,故C 正确;
D、往饱和石灰水中加入少量生石灰,生石灰与水反应放热,温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,溶质质量分数减小,当完全反应后温度降低到室温时,溶解度不变,饱和溶液的溶质质量分数不变,故D正确。
答案选B。
【点睛】
本题考查物质的性质的图象题,注意起点、拐点与终点的含义。
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.下列四个图像分别对应四种操作过程,其中图像能正确表示对应操作的是
A.向碱溶液中加水
B.向一定质量硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入氢氧化钠溶液直至过量
C.常温下,相同质量的锌和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸充分反应
D.将一定质量的硝酸钾不饱和溶液恒温蒸发水分,直至有少量晶体
析出
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、向碱溶液中加水,pH减小,但是不能小于7,该选项对应关系不正确;
B、向一定质量硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入氢氧化钠溶液直至过量,氢氧化钠先和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,后和硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,该选项对应关系正确;
C、常温下,相同质量的锌和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸充分反应,锌比铁活泼,反应速率快,反应需要时间短,最终铁和稀硫酸反应生成的氢气多,该选项对应关系不正确;
D、将一定质量的硝酸钾不饱和溶液恒温蒸发水分,饱和前的过程中溶质质量不变,溶液质量减小,溶质质量分数增大,饱和后溶质质量分数不再变化,该选项对应关系不正确。
故选:B。
5.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
【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.
6.下列图象与对应实验相符合的是( )
A.向pH=1的稀盐酸中逐滴加入pH= 13的氢氧化钠溶液
B.向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的金属镁和锌
C.将一定质量的不饱和硝酸钾溶液恒温蒸发至有晶体析出
D.向氢氧化钾与氯化钡的混合溶液中逐滴加入稀硫酸
【答案】D
【解析】
【分析】
A、向pH=1的稀盐酸中逐滴加入pH= 13的氢氧化钠溶液,pH逐渐增大,由于反应生成水,溶液的pH不能大于13;故选项错误;
B、向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量的金属镁和锌,镁的金属活泼性强,镁产生氢气的速率快;故选项错误;
C、将一定质量的不饱和硝酸钾溶液恒温蒸发至有晶体析出,溶质质量分数先增大,待有晶体析出时,质量分数不变;故选项错误;
D、向氢氧化钾与氯化钡的混合溶液中逐滴加入稀硫酸,钡离子与硫酸根直接反应产生硫酸钡白色沉淀;故选项正确;
故选:D。
7.下列图象不能正确反映其对应实验操作的是()
A.向一定量NaOH溶液中滴加稀盐酸
B.向H2SO4和CuSO4的混合溶液中滴加过量NaOH溶液
C.向足量的锌粉、铁粉中分别加入等质量、等浓度的稀硫酸
D.向等质量的氧化钙、氢氧化钙中分别加入等质量分数的稀盐酸
至过量
【答案】A
【解析】
【分析】
A. 向一定量NaOH 溶液中滴加稀盐酸,发生反应:NaOH+HCl= NaCl+H 2O ,随着稀盐酸不断加入,生成氯化钠的量逐渐增加,氯化钠的质量分数也逐渐增大,但是当氢氧化钠反应完以后,氯化钠质量不再增加,而稀盐酸还在加入,溶液总质量就不断增加,所以氯化钠的质量分数就不断减小,故A 选项符合题意;
B. 向H 2SO 4和CuSO 4的混合溶液中滴加NaOH 溶液直至过量,NaOH 溶液会先与稀硫酸发生反应:2NaOH+ H 2SO 4=Na 2SO 4+2H 2O ,没有沉淀产生,直到硫酸完全反应,再发生2NaOH+ CuSO 4= Na 2SO 4+Cu(OH)2↓反应,这时才有氢氧化铜沉淀生成,故B 选项不符合题意;
C. 向足量的锌粉、铁粉中分别加入等质量、等浓度的稀硫,2442=Z Zn+H SO SO +H n ↑ ,
2442=F Fe+H SO SO +H e ↑,从方程式可以看出,氢气中的氢元素全部来自硫酸,因为锌
粉、铁粉是足量的,所以他们生成的氢气质量是相等的,又因为锌的活动性比铁强,所以在变量控制是金属种类,其他因素都相同时,锌比铁反应剧烈快速,故C 选项不符合题意;
D. 等质量的氧化钙(相对分子质量56)和氢氧化钙(相对分子质量74),氧化钙含有的Ca 2+个数要比氢氧化钙多,酸的量充足,当这些钙离子全都转化为氯化钙时,氧化钙转化为氯化钙的质量就比氢氧化钙转化为氯化钙的质量多,故D 选项不符合题意。
故选:A 。
【点睛】
对图像进行分析,一定要看清图像的横纵坐标,起点、拐点的含义。
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.下列图象正确反映其对应操作中的变化关系的是
A.图 A 表示加热两份等质量氯酸钾制氧气
B.图 B 表示向一定质量的稀盐酸中加氢氧化钠溶液至过量
C.图 C 表示向等质量、等质量分数的稀硫酸中加入足量的锌与铁
D.图 D 表示电解水
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、加入二氧化锰做催化剂只改变反应速率而不能增加氧气的质量,应该生成氧气质量相同,故正确;
B、向一定质量的稀盐酸中加氢氧化钠,则溶液的pH会不断增大到大于7,故错误;
C、向等质量、等质量分数的稀硫酸中加入足量的锌与铁,锌反应的快,铁反应的慢,但是生成的氢气相等,故错误;
D、水通电电解生成氢气和氧气的体积比为2:1,故错误。
故选A。
10.下列图象中有关的量的变化与对应叙述相符的是()
A B C D
向盐酸中加入的氢氧
化钠溶液为mg时,
所得溶液显碱性
向三份完全相同的稀盐酸中分别
加入甲、乙、丙三种金属,则
甲、乙的金属活动性比丙的强
用等质量、等浓度的
双氧水分别制取氧气
将a、b、c三种物质的饱
分别由t1℃升温至t2℃时
溶液变成不饱和溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、向盐酸中加入的氢氧化钠溶液为mg时,pH<7,所得溶液显酸性,该选项错误;
B、向三份完全相同的稀盐酸中分别加入甲、乙、丙三种金属,甲、乙能和稀盐酸反应,丙
不能和稀盐酸反应,则甲、乙的金属活动性比丙的强,该选项正确;
C、过氧化氢分解生成水和氧气,加入催化剂时反应速率快一些,但是最终生成氧气质量相
等,该选项错误;
D、将a、b、c三种物质的饱和溶液分别由t1℃升温至t2℃时,a、b溶液变成不饱和溶
液,c仍然是饱和溶液,该选项错误。
故选:B。
11.下列各选项与如图所示曲线相符的是
A .A
B .B
C .C
D .D
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A. 向一定质量的锌粉中加入稀硫酸,稀硫酸与锌粉接触就会反应产生氢气,横坐标表示加入稀硫酸的质量,纵坐标表示生成氢气的质量,生成氢气的质量会从原点开始。
故A 不符合题意;
B. 向一定质量的硝酸银溶液中加入铜粉,
3322AgNO Cu Cu(NO )2Ag
64216
+=+ ,横坐标表示
加入铜粉的质量,纵坐标表示溶液的质量,由反应可以看出,一个铜原子(相对原子质量为64)反应进入溶液中,两个银原子(相对原子质量为108)会被置换出来,所以溶液质量会随着铜的加入而减少直到反应结束。
故B 不符合题意; C. 向一定质量的稀盐酸中不断加入碳酸钙粉末,
3222CaCO +2HCl=CaCl +H O+CO 100
44
↑,碳酸钙(相对原子质量为100)是固体,二氧化
碳(相对原子质量为44)为气体,溶液中每进入100份质量同时减少44份质量,进去的多,出来的少,所以溶液质量会增加,横坐标表示加入碳酸钙的质量,纵坐标表示溶液的质量,加入碳酸钙前盐酸有一定质量,故起点在纵坐标上不为原点处。
故C 符合题意; D. 向氯化钠饱和溶液中加入水进行稀释,溶液质量增加,溶质质量不变。
横坐标表示加入水的质量,纵坐标表示溶质的质量,溶质质量不变应该是一条直线。
故D 不符合题意。
故选C 。
12.把某稀硫酸分为等体积的两份,放入两个烧杯中,分别加入等质量的甲、乙两种金属,(反应后生成的化合物中金属都为+2价)。
产生H 2的质量随时间变化的趋势如图。
下列说法正确的是( )
A .甲的活动性比乙强
B .甲金属可能有剩余
C .两份稀硫酸都耗尽
D .甲的相对原子质量比乙大
【答案】B
【解析】
【分析】
甲、乙金属等质量,且反应后化合价均为正2价,故加入足量的等质量分数的酸时,相对原子质量小的生成的氢气多,活泼性强的反应时间短。
【详解】
A 、由图分析可知,乙的反应时间比甲短,故乙的活泼性比甲强,说法错误;
B 、由图分析可知,甲生成的氢气多,即甲的相对原子质量比乙小,乙反应完全时,甲金属可能有剩余,说法正确,符合题意;
C 、若两份稀硫酸都耗尽,即酸不足,那么生成的氢气应该一样多,与图示不符,该说法错误;
D 、由图分析可知,甲生成的氢气多,即甲的相对原子质量小与乙,说法错误。
故选B 。
二、中考初中化学流程图
13.黄铜矿(主要成分2CuFeS )经初步处理后,所得溶液甲中的溶质为243Fe SO ()、4CuSO 及24H SO 。
某同学通过废铁屑与溶液甲反应,制取补血剂的原料碳酸亚铁并回收铜。
主要步骤如下图所示:
温馨提示:2434+Fe (SO )Fe=3FeSO
﹙1﹚操作a 的名称是________,该操作中会用到玻璃棒,其作用是___________ 。
﹙2﹚不溶物的成分为___________________ 。
﹙3﹚步骤Ⅰ中生成铜的化学方程式为_________;废铁屑中含有少量铁锈,却对产物的成分没有影响,原因是________。
步骤Ⅲ中加入一种可溶性试剂可实现转化,从复分解反应的条件分析,该试剂可以是___________(填化学式)溶液。
【答案】过滤 引流 Cu 、Fe 44=Fe+CuSO FeSO +Cu 铁锈可与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁再和铁反应生成硫酸亚铁 23Na CO
【解析】
【分析】
铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,氧化铁能和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,硫酸铁能和铁反应生成硫酸亚铁。
【详解】
(1)操作a 的名称是过滤,该操作中会用到玻璃棒,其作用是引流;
(2)不溶物的成分为铁和硫酸铜反应生成的铜和过量的铁;故不溶物的成分为Cu 、Fe 。
(3)步骤I 中,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,生成铜的化学方程式为
44=Fe+CuSO FeSO +Cu ;废铁屑中含有少量铁绣,却对产物的成分没有影响,原因是铁锈中的氧化铁能和稀硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁能和铁反应生成硫酸亚铁。
步骤Ⅲ中,加入碳酸钠溶液时,碳酸钠能和硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁和硫酸钠,从而得到碳酸亚铁,因此从复分解反应的条件分析,该试剂可以是Na 2CO 3溶液。
14.以下是两个常见的工业流程,
流程一:从只含有C u SO 4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,生产流程如下:
(1)加入过量的A 物质,该A 物质为______。
操作a 的名称是 _______,操作a 所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_________,操作a 中玻璃棒的作用是 _______ 。
(2)写出流程图中的固体成分的化学式 ____ ,B 的溶液中溶质的化学式 _______
流程二:如图是两种常用脱硫工艺中含硫物质的转化路径(部分产物已略),请回答下列问题:
(1)CaSO 3中Ca 、S 、O 元素的质量比是_______。
(2)已知原料NaOH 的价格为2.9元/kg. 而Ca (OH )2的价格为0.36元/kg .两种工艺中,处理相同质量的SO 2,双碱法所需的原料成本更低,其原因是______________。
【答案】 铁 过滤 漏斗 引流 Fe 和Cu H 2SO 4 5:4 : 6 双碱法中通过反应II 实现了NaOH 的循环利用,减少了NaOH 的用量 处理等量SO 2,氢氧化钙用量更少且价格便宜,所以双碱法成本更低
【解析】流程一:只含有C u SO 4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,所所加试剂是过量的铁,反应方程式为Fe+CuSO 4==FeSO 4+Cu ,反应后得到是固体铜和铁,溶液硫酸亚铁溶液,过滤可将难溶固体与液体分离,所以应过滤,过滤用到的仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台,其中,玻璃棒的作用是引流;将铜和铁的混合物中的铁除掉,得硫酸亚铁和铜,所以应加入的试剂B 为稀硫酸,因为.Fe+H 2SO 4=FeSO 4+H 2↑,而铜和酸不反应;流程二:(1)化合物中元素的质量比=(相对原子质量×原子个数)之比,CaSO 3中Ca 、S 、O 元素的质量比是40:32:3×16= 5:4 : 6;(2)Na 2SO 3 + Ca(OH)2 =
CaSO 3↓+2NaOH , 2NaOH+ SO 2 == Na 2SO 3+ H 2O ;因此用双碱法(氢氧化钙和氢氧化钠联合使用)实现了NaOH 的循环利用,减少了NaOH 的用量 处理等量SO 2,氢氧化钙用量更少且价格便宜,所以双碱法成本更低。
15.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。
16.侯德榜制碱法的原理是:向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳,即有晶体析出,经过滤、洗涤、焙烧得纯碱.此过程可以表示
为:①3223NaCl()NH CO H O NaHCO (
)+++=↓+饱和 (此反应是放热反应) ②煅
烧碳酸氢钠后,得到纯碱。
侯氏制碱法生产流程示意图:
[查阅资料]I.氨化的饱和食盐水;即是指向饱和食盐水中通入氨气;Ⅱ.NaHCO 3低温时溶解度很小; III 在通常状况下,NH 3极易溶于水,CO 2能溶于水。
(1)请你填写出括号中物质的化学式_____________。
(2)用化学方程式表达煅烧炉中发生的反应___________。
(3)向饱和的食盐水中,先通入氨气再通人二氧化碳的目的是____________。
(4)向母液中通入氨气的原因是___________;把母液冷却至10°C 以下的目的是________。
(5)侯氏制碱法的生产流程中,可以循环利用的物质是____________。
【答案】NH 4Cl 323222NaHCO Na CO +CO +H O ↑高温 增大碳酸氢钠的产率(或得到更多的碳酸氢钠) 增大溶液中NH 4+的浓度 得到更多的氯化铵晶体(或析出更多的氯化铵晶体) CO 2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由化学方程式可知,反应前出现了1个钠原子、1个氯原子、1个氮原子、1个碳原子、5个氢原子和3个氧原子,反应后出现了1个钠原子、1个氢原子、1个碳原子和3个氢原子,根据质量守恒定律可知,尚缺的1个氯原子、1个氮原子和4个氢原子存在于括号中,所以其中的物质的化学式为NH 4Cl ,故填NH 4Cl 。
(2)由图可知,煅烧炉中发生的反应是碳酸氢钠在高温的条件下反应生成碳酸钠、水和二
氧化碳,故反应的化学方程式写为:2NaHCO 3高温Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑。
(3)氨气极易溶于水,而二氧化碳能溶于水,向饱和的食盐水中,先通入氨气再通入二氧化碳能够使更多的二氧化碳参加反应,得到更多的碳酸氢钠,故填增大碳酸氢钠的产率(或得到更多的碳酸氢钠)。
(4)氨气与水反应生成氨水,氨水在溶液中发生解离产生NH 4+,即向母液中通入氨气可以增大溶液中NH 4+的浓度,故填:增大溶液中NH 4+的浓度;
氯化铵的溶解度随温度升高而减小,且氯化铵的溶解度受温度影响比碳酸氢钠大,所以把母液冷却至10°C 以下可以析出更多的氯化铵晶体,故填:得到更多的氯化铵晶体(或析出更多的氯化铵晶体)。
(5)由流程图可知,生产开始时有二氧化碳参加反应,生产的末端有二氧化碳生成,生成的二氧化碳又可以继续参加反应,所以该生产流程中可以循环利用的物质是二氧化碳,故填CO 2。
17.某氯化钾样品含有杂质氯化钙和氯化镁,设计提纯的流程图如下:
请认真分析流程中各步骤的信息作答:
(1)溶剂X 是水,写出加入过量KOH 溶液反应的化学方程式_____;
(2)加入过量Y 溶液发生反应的化学方程式为_________;
(3)每一步试剂加入的量是“过量”,原因是_____,过量盐酸会不会影响KCl 的纯度,写出结论并分析原因______。
【答案】22MgCl +2KOH=Mg(OH)+2KCl ↓ 2233CaCl +K CO =CaCO +2KCl ↓ 使杂质氯化镁和氯化钙充分反应被除去 不会影响KCl 的纯度,原因是在蒸发时,盐酸中的氯化氢会逸出
【解析】
【分析】
【详解】
(1)加水溶解后,溶液中含有的溶质是氯化钾、氯化钙和氯化镁,加入过量KOH 溶液,氯化镁会与其充分反应生成沉淀氢氧化镁和氯化钾,所以反应的化学方程式为:
22MgCl +2KOH=Mg(OH)+2KCl ↓。
故填:22MgCl +2KOH=Mg(OH)+2KCl ↓。
(2)加入过量Y 溶液的目的是除去氯化钙杂质,碳酸钾溶液能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,将钙离子转化为沉淀,发生反应的化学方程式为:
2233CaCl +K CO =CaCO +2KCl ↓。
故填:2233CaCl +K CO =CaCO +2KCl ↓。
(3)加入的水过量是为了充分溶解,而加入的氢氧化钾和碳酸钾溶液过量是为了将杂质氯
化镁和氯化钙充分反应转化为沉淀除去;加入过量盐酸是为了将过量的氢氧化钾和碳酸钾溶液转化为氯化钾。
最后过量的盐酸在蒸发过程中,溶质氯化氢会变为气体挥发出去,不会影响KCl的纯度。
故填:不会影响KCl的纯度,原因是在蒸发时,盐酸中的氯化氢会逸出
【点睛】
本题将粗盐的进一步提纯变换类型为提纯氯化钾,实质是一样的过程。
18.硼(B)及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和难溶性SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
已知:①Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3②CaSO4微溶于水
③H2O2溶液可将Fe2+氧化为Fe3+④Fe3+、Fe2+、Al3+以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表:
开始沉淀完全沉淀
Fe3+ 1.14 3.0
Fe2+ 5.858.35
Al3+ 3.0 4.7
请回答下列问题:
(1)利用______(填物质名称)的磁性,可将该物质直接从“铁硼矿粉”中分离。
(2)酸浸时,矿粉中的金属氧化物会和酸反应,试写出Fe2O3酸浸时的化学反应方程式
__________。
(3)为了提高浸出速率(即加快反应速率),除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有
______(写出一条)。
(4)操作a为______,“浸渣”中含有CaSO4和______(填物质化学式)。
(5)“净化除杂”需先加H2O2溶液,然后再调节溶液的pH约为5,目的是_____。
(6)制得的粗硼酸中的主要杂质为________________(填物质化学式)。
【答案】四氧化三铁 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 搅拌(或加热)过滤 SiO2
将亚铁离子转化为铁离子,使铁离子和铝离子完全沉淀 Na2SO4
【解析】
(1)根据四氧化三铁有磁性解答;(2)根据氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水解答;(3)根据搅拌和加热可以加快反应速率解答;(4)根据过滤操作解答;根据原物质中含有难溶性SiO2解答;(5)根据H2O2溶液可将Fe2+氧化为Fe3+,进一步将铁离子和铝离子通过控制pH为5使之完全沉淀解答;(6)根据酸浸时加入硫酸及调节pH用到氢氧化钠解答。
(1)由于四氧化三铁有磁性所以对应的矿石叫磁铁矿,所以可以利用四氧化三铁的磁性,。