备战中考化学—流程图的综合压轴题专题复习附详细答案
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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.以绿矾(FeSO 4・7H 2O)为原料制备高铁酸钾(K 2FeO 4)的流程如下:
(1)“氧化”是将FeSO 4,转化为Fe 2(SO 4)3,该反应的化学方程式为__。
(2)“合成”时发生的反应为Fe 2(SO 4)3+3NaClO +10NaOH=2Na 2FeO 4+3NaCl +3X+5H 2O ,X 的化学式为____。
(3)不同温度和pH 下FeO 42-在水溶液中的稳定性如图所示。
图中纵坐标表示单位体积内FeO 42-离子数目的多少,数值越小,表明FeO 42-
离子数目越少,在该条件下越不稳定。
为了提高“合成”时Na 2FeO 4的产率,下列措施可行的是____ A 充分搅拌反应液
B 控制反应在60℃左右进行
C 控制反应在碱性条件下进行
(4)“滤渣”呈红褐色,推测其主要成分为____(填化学式)。
(5)常温下向“过滤”后的滤液中加入饱和KOH 溶液,即可析出K 2FeO 4晶体,由以上信息可知K 2FeO 4的溶解度比Na 2FeO 4的溶解度_______(填“大”或“小”)。
【答案】()4222424232FeSO +H O H SO ++=Fe SO 2H O Na 2SO 4 AC Fe(OH)3 小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由图可知,FeSO 4与硫酸、过氧化氢反应生成Fe 2(SO 4)3,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含铁、硫、氧、氢元素,生成物中含铁、硫、氧元素,故生成物中还应含氢元素,还应有水生成,该反应的化学方程式为:()4222424232FeSO +H O H SO ++=Fe SO 2H O ;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含2个铁原子、3个硫原子,13个钠原子,3个氯原子,10个氢原子,25个氧原子,生成物中含7个钠原子、2个铁原子、3个氯原子、10个氢原子、13个氧原子,故生成物中还应含有6个钠原子、3个硫原子、12个氧原子,故X 的化学式为:Na 2SO 4;
(3)由图可知,温度越高、pH 值越小,FeO 42-离子数目越少,故为了提高“合成”时Na 2FeO 4的产率,应将温度控制在30℃,碱性环境,充分搅拌可以增大反应物之间的接触面积,提高产率。
故选AC ;
(4)氢氧化铁呈红褐色,故“滤渣”主要成分为:Fe(OH)3;
(5)由图可知,向滤液中加入饱和氢氧化钾,有K 2FeO 4晶体析出,应是钾离子与FeO 42-
结合生成了K2FeO4,有K2FeO4晶体析出,说明K2FeO4比Na2FeO4溶解度小。
3.某化工厂用废硫酸制备K2SO4的流程如下:
(l)生产上将CaCO3研成粉末的目的是_____;写出反应①的化学方程式:_____,操作I的名称是_____。
(2)上述流程中,除可综合利用CO2外,还可循环使用的物质是_____(写化学式)。
(3)写出反应③的化学方程式:_____,反应③在常温下能实现的原因是_____。
(反应③中相关物质的溶解度见下表)
物质KCl K2SO4NH4Cl(NH4)2SO4
溶解度/g(20℃)34.211.137.275.4
(4)洗涤反应③所得晶体不用水而用饱和K2SO4溶液的目的是_____。
【答案】防止生成的微溶物CaSO4附着在CaCO3表面,增大接触面积,加快反应速率CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2↑过滤 CaCO3 (NH4)2SO4+2KCl==K2SO4↓+NH4Cl K2SO4在常温下溶解度最低,先从溶液中析出晶体防止K2SO4溶于水,损失样品
【解析】
【详解】
(l)生产上将CaCO3研成粉末的目的是防止生成的微溶物CaSO4附着在CaCO3表面,增大接触面积,加快反应速率;写出反应①的化学方程式:CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2↑,操作I的名称是过滤。
(2)上述流程中,除可综合利用CO2外,还可循环使用的物质是CaCO3。
(3)写出反应③的化学方程式:(NH4)2SO4+2KCl==K2SO4↓+NH4Cl,反应③在常温下能实现的原因是K2SO4在常温下溶解度最低,先从溶液中析出晶体。
(4)洗涤反应③所得晶体不用水而用饱和K2SO4溶液的目的是防止K2SO4溶于水,损失样品。
4.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。
5.现有一包粗盐,主要成分是氯化钠,其中含少量的硫酸钠、氯化钙和沙子,小轩设计了如图工艺流程,制得精盐。
(1)在①-⑤的操作中,属于蒸发操作的是______(填序号),蒸发操作中用于提供热源的仪器是______。
(2)向反应池1中加过量的x是_____溶液(填序号)。
a KOH
b NaOH
c Ba(OH)2
d Ca(OH)2
(3)固体B中含有的物质有_______(写物质名称,至少写两种)。
(4)第④步加足量盐酸的目的是________。
(5)写出反应池2中所发生的化学方程式:①____、②______。
【答案】⑤酒精灯 c 硫酸钡、碳酸钡(或碳酸钙)除去过量的NaOH和Na2CO3
Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
【解析】
【分析】
【详解】
(1)操作⑤是从溶液中获取晶体,即蒸发操作;蒸发操作中用于提供热源的仪器是酒精灯;故填:⑤;酒精灯;
(2)加入试剂x是为了除去硫酸钠,所以加入的是氢氧化钡溶液,硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠;故填:c;
(3)先加入过量的氢氧化钡溶液除去硫酸钠,二者反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠;然后再加入过量的碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以过滤后得到的固体B中含有硫酸钡、碳酸钡和碳酸钙三种物质;故填:硫酸钡、碳酸钡(或碳酸钙);
(4)在第④步操作中,向滤液中滴加足量盐酸的目的是除去加入的过量的NaOH和Na2CO3;故填:除去过量的NaOH和Na2CO3;
(5)反应池2中碳酸钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故填:Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH;
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。
【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。
6.氮是一种地球上含量丰富的元素。
下图表示氮及其化合物在一定条件下的转化关系:
(1)氮元素在不同的物质中存在循环,体现了化学反应前后____________(填“分子种类”、“原子种类”或“离子种类”)不变。
(2)反应Ⅰ所属的基本反应类型是_____________。
(3)反应Ⅱ的化学方程式为____________。
(4)氨是氮肥工业的重要原料。
某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的工艺流程如下:
①加入的X 应为____________(填字母序号)。
AH2SO4BCaSO4CSO2
②生产流程中能被循环利用的物质是_____________。
【答案】原子种类化合反应 8NH3+3Cl2一定条件
6NH4Cl+N2 B CO2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)氮元素在不同的物质中存在循环,体现了化学反应前后原子种类不变。
故填:原子种类。
(2)反应Ⅰ是氮气和氢气反应生成氨气,符合化合反应多变一的特征,属于化合反应。
故填:化合反应。
(3)反应II是氨气和氯气在一定的条件下反应生成氮气和氯化铵,发生反应的化学方程式
为:8NH3+3Cl2一定条件
6NH4Cl+N2。
故填:8NH3+3Cl2一定条件
6NH4Cl+N2。
(4)①根据质量守恒定律可知,氨气、二氧化碳和X反应生成硫酸铵和碳酸钙,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,则加入的X应为CaSO4。
②既是反应物,也是生成物的物质,可以循环使用,二氧化碳能被循环利用。
故填:B;CO2。
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.Li2CO3是生产锂电池的重要原料,电解铝废渣(主要含AlF3、LiF、NaF、CaO等物质)可用于制备Li2CO3。
已知:Li2CO3的溶解度:0 ℃ 1.54 g;20 ℃ 1.33 g;80 ℃ 0.85 g。
(1)在加热条件下酸浸,反应生成能腐蚀玻璃的氟化氢(HF)气体,写出AlF3发生反应的化学方程式:_________,该化学反应属于____________反应(填写基本反应类型)。
(2)滤渣B的主要成分是____________。
(3)“转化”后所得LiHCO3溶液中含有的Ca2+需要加入Li3PO4除去。
除钙步骤中其他条件不变,反应相同时间,温度对除钙率和Li2CO3产率的影响如图所示。
随着温度升高最终
Li2CO3的产率逐渐减小的原因是_____________________。
(4)热分解后,获得Li2CO3需趁热过滤的原因是____________。
进行过滤操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、______________、_______________,玻璃棒的作用是______________。
(5)将酸浸时产生的气体通入Al(OH)3和Na2SO4溶液的混合物中可产生难溶物冰晶石(Na3AlF6),该反应的化学方程式为_________________。
【答案】2AlF3+3H2SO4(浓)加热
Al2(SO4)3+6HF↑复分解 Al(OH)3温度过高LiHCO3分解
产生Li2CO3沉淀,与Ca3(PO4)2一同被过滤 Li2CO3的溶解度随温度升高而降低,趁热过滤可减少Li2CO3溶解损失烧杯漏斗引流 12HF+2Al(OH)3 +3Na2SO4=2Na3AlF6+3H2SO4+6H2O
【解析】
【分析】
【详解】
(1)在加热条件下酸浸,反应生成能腐蚀玻璃的气体,AlF3与浓硫酸发生反应生成硫酸铝
和氟化氢,化学方程式为:2AlF3+3H2SO4(浓)加热
Al2(SO4)3+6HF↑;该反应是两种化合物
互相交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应。
故填:2AlF3+
3H2SO4(浓)加热
Al2(SO4)3+6HF↑;复分解;
(2)电解铝废渣用浓硫酸酸浸溶解,生成HF,形成含有Al3+、Li+、Na+、Ca2+、SO42-的溶液,向滤液中加入碳酸钠溶液使Al3+、Li+、Ca2+转化为Al2(CO3)3、Li2CO3及CaCO3沉淀,过滤后向沉淀中加水,通入足量二氧化碳,使Al2(CO3)3转化为Al(OH)3,Li2CO3、CaCO3沉淀溶解转化为碳酸氢锂和碳酸氢钙,过滤则滤渣B为Al(OH)3,滤渣B的主要成分是Al(OH)3;故填:Al(OH)3;
(3)温度过高LiHCO3分解产生Li2CO3沉淀,与Ca3(PO4)2一同被过滤,导致最终的产率逐渐减小;故填:温度过高LiHCO3分解产生Li2CO3沉淀,与Ca3(PO4)2一同被过滤;(4)根据已知信息,Li2CO3的溶解度随温度升高而降低,趁热过滤可减少Li2CO3溶解损失;进行过滤操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗,玻璃棒的作用是引流。
故填:Li2CO3的溶解度随温度升高而降低,趁热过滤可减少Li2CO3溶解损失;烧杯;漏斗;引流;
(5)将酸浸时产生的气体(即HF)通入Al(OH)3和Na2SO4溶液的混合物中可产生难溶物冰晶石(Na3AlF6),根据质量守恒定律,生成物还有硫酸和水,该反应的化学方程式为:12HF+2Al(OH)3 +3Na2SO4=2Na3AlF6+3H2SO4+6H2O。
故填:12HF+2Al(OH)3 +3Na2SO4=2Na3AlF6+3H2SO4+6H2O。
9.某科研小组设计利用稀H2SO4浸取某废弃的氧化铜锌矿(主要成分为CuO和ZnO,其余成分既不与酸反应,也不溶解于水)的方案。
部分实验流程如下:
已知:①H2O2、KMnO4是常见的氧化剂
②各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH
Fe3+ 1.48 3.2
Zn2+ 6.28.0
请根据上述实验流程回答下列问题:
(1)在“酸浸”步骤中,为提高浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是_________,写出硫酸溶解氧化锌的化学方程式为_________________。
(2)“操作1”所需要的主要玻璃仪器有______________________,固体1的成分是
___________。
(3)“氧化”的目的是将Fe2+反应生成Fe3+,以便在后续的操作中将溶液中铁元素除去从产品纯度的角度分析,氧化剂最好选用_________________(填“H2O2"或“KMnO4”)。
(4)“除铁”过程中加入氨水的目的是通过调节溶液的pH,使Fe3+沉淀而Zn2+不沉淀,pH应控制在_______范围之间。
(5)某温度下,Fe(OH)3分解得到一种铁、氧质量比为21:8的氧化物,该氧化物的化式
__________________。
【答案】升高温度(增大酸浓度、将氧化铜锌矿粉碎−−增大表面积等)
H2SO4+ZnO=ZnSO4+H2O 漏斗、烧杯、玻璃棒铁和铜 H2O2 3.2∼6.2 Fe3O4
【解析】
(1)影响化学反应速率的因素有多种,要提高氧化铜锌矿的酸浸速率,可采取的措施还有升高温度(增大酸浓度、将氧化铜锌矿粉碎−−增大表面积等);硫酸锌和氧化锌反应生成硫酸锌和水,化学方程式为:H2SO4+ZnO=ZnSO4+H2O;(2)“操作1名称是过滤,过滤的”所需要的主要玻璃仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒;固体1是过量铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,固体1的成分是铁和铜,(2)除铁过程中加入氧化剂,使亚铁离子变成氢氧化铁沉淀,故应考虑加入加入的氧化剂不引入新的杂质。
除空气外,其他试剂均可引入新的杂质,氧化剂最好选用H2O2;(4)从图表数据可知,铁离子沉淀完全的PH为3.2,锌离子开始沉淀的PH为6.2,故除铁PH范围为:3.2∼6.2; (5)设该氧化物的化式为Fe x O y,则根据铁、氧质
量比为21:8,可知5621
168
x
y
,
x
y
=3:4,故该氧化物的化式为:Fe3O4。
10.侯德榜是我国著名的化学家,发明了侯氏制碱法,为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出贡献。
工业上以半水煤气(主要成分是N2、H2、CO2)、食盐等为原料制取纯碱,相关流程如下:
(1)流程中循环利用的物质有H2O和_____(写化学式)。
(2)请写出步骤Ⅴ中的化学反应方程式_____。
(3)已知A为铵态氮肥,请推断该物质为_____(写化学式)。
(4)侯氏制碱法制取纯碱过程中部分物质的溶解度曲线如下,试回答下列问题:
①60℃时,27.6gNH 4Cl 完全溶解至少需要_____g 水。
②从图中可以看出温度高于60℃,NaHCO 3的溶解度曲线“消失”了,原因是_____。
③结合上述化学反应方程式和物质的溶解度曲线回答,在氨盐水吸收二氧化碳后生成的碳
酸氢钠和氯化铵中,先结晶析出的物质是_____(填物质名称)。
【答案】CO 2 3
23222NaHCO Na CO +H O+CO Δ↑ NH 4Cl 50 高于60℃时,碳酸氢钠
将会分解 碳酸氢钠
【解析】
【分析】
【详解】
(1)从流程中可知,氨气和二氧化碳通入饱和的食盐水中生成氯化铵和碳酸氢钠,该反应需要水和二氧化碳做反应物,而步骤Ⅴ中的碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,故
流程中可循环利用的物质有H 2O 和CO 2。
(2)步骤Ⅴ中发生的化学反应是碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,其化学方程式是:323222NaHCO Na CO +H O+CO Δ↑。
(3)因为氨气和二氧化碳通入饱和的食盐水中生成A 和碳酸氢钠,已知A 为铵态氮肥,
根据化学反应前后元素种类不变,可推断该物质中一定含有氯离子,则A 为氯化铵,化学
式是:NH 4Cl 。
(4)①根据侯氏制碱法制取纯碱过程中部分物质的溶解度曲线,60℃时,氯化铵的溶解度是55.2g ,故27.6gNH 4Cl 完全溶解至少需要50g 水。
②因为碳酸氢钠受热易分解,所以图中温度高于60℃时,NaHCO 3的溶解度曲线“消失”
的原因是:高于60℃时,碳酸氢钠将会分解。
③从各物质的溶解度曲线中可以发现,在氨盐水吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钠和氯化铵
中,图中温度范围内碳酸氢钠的溶解度小于氯化铵,故先结晶析出的物质是:碳酸氢钠。
【点睛】
本题的难点之一是:温度高于60℃,NaHCO 3的溶解度曲线“消失”的原因是什么?要根
据碳酸氢钠受热易分解的性质进行分析。
11.工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱的简要工艺流程如下图所示
(1)石灰石、生石灰、熟石灰均能与下列_______(填字母)发生化学反应。
A水 B盐酸 C二氧化碳
(2)步骤②发生反应的化学方程式是____________。
(3)某研究性学习小组的同学,想检验上述工艺中的烧碱溶液里是否含有纯碱,甲同学选择了一种酸溶液,乙同学选择了一种碱溶液,丙同学也选择了一种溶液,该溶液中溶质与甲、乙同学所用溶液中溶质的物质类别不同,他们都能达到检验目的。
你认为丙同学所选溶液中的溶质可能是____________(填一种物质的化学式)。
(4)在室温下,向盛有3000克澄清石灰水的烧杯中逐滴加入溶质质量分数为5.3%的
Na2CO3溶液,烧杯中溶液质量变化与滴入Na2CO3溶液的质量关系如图所示。
计算恰好完全反应时,所得NaOH溶液的质量___________(计算结果精确至0.1g)
【答案】B CaO+H2O=Ca(OH)2 CaCl2(或 BaCl2等) 4.0g
【解析】
【分析】
【详解】
(1)石灰石、氧化钙不会与二氧化碳反应,石灰石不会与水反应,碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙都会与盐酸反应,故选:B;
(2)步骤②发生的反应氧化钙和水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:CaO+H2O=Ca (OH)2;
(3)甲同学选择了一种酸溶液,乙同学选择了一种碱溶液,丙同学也选择了一种溶液,该溶液中溶质与甲、乙同学所用溶液中溶质的物质类别不同,所以丙同学选择的是盐溶液,可以是氯化钙,化学式为:CaCl2,因为氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,如果观察到由沉淀生成,证明溶液中含有碳酸钠;
(4)100g质量分数为5.3%的Na2CO3溶液中含Na2CO3的质量为:100g×5.3%=5.3g,
设反应中生成NaOH的质量为x
2323
Na CO Ca(OH)=CaCO2NaOH
10680
5.3g
80
=
106 5.3g
x
x
++
↓
x=4.0g
答:所得不饱和溶液中溶质NaOH的质量是4.0g.
故答案为:(1)B;
(2)CaO+H2O=Ca(OH)2;
(3)CaCl2(或 BaCl2等);
(4)所得不饱和溶液中溶质NaOH的质量是4.0g.
12.钛和钛合金被认为是21世纪重要的金属材料。
钛合金与人体具有很好的“相容性”,可用于制造人造骨骼。
工业上以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁,FeTiO3)为原料生产钛,其工业流程示意图如下:
请回答:(1)钛合金属于_______(选填“混合物”、“纯净物”)。
(2)钛酸亚铁FeTiO4中钛的化合价为______价。
(3)以CO和H2在合成塔中生产甲醇(CH3OH)属于化合反应,其化学方程式为
________________。
(4)经高温冶炼得到金属钛,则参加反应的镁与生成钛的质量比为_________。
(5)氯化过程中主要发生的反应为2FeTiO3+6C+7Cl2
一定条件
2TiCl4+2X+6CO,则X的化学式为______。
【答案】混合物 +4 CO+2H2
一定条件
CH3OH 1:1 FeCl3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由两种或两种以上物质组成的物质叫混合物;由一种物质组成的物质叫纯净物;钛合金属于混合物。
(2)化合物中元素的化合价的代数和为零,设钛酸亚铁FeTiO4中钛的化合价为x,亚铁指+2价的铁元素,则()()
x+2240
++-⨯=, x=+4,故钛酸亚铁FeTiO4中钛的化合价为+4价。
(3)由两种或两种以上物质生成一种物质的反应叫化合反应;以CO和H2在合成塔中生产甲
醇(CH3OH)属于化合反应,化学方程式为CO+2H2一定条件
CH3OH;
(4)经高温冶炼得到金属钛,TiCl4+2Mg═Ti+2MgCl2则参加反应的镁与生成钛的质量比为()
224:481:1
⨯=。
(5)据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类、个数不变,反应前有6个氧原子、6个碳原子、 14个氯原子、2个铁原子,反应后有有6个氧原子、6个碳原子、 14个氯原子、2个铁原子,所以一个X的分子中有3个氯原子、1个铁原子;X的化学式为FeCl3。
二、中考初中化学科学探究题
13.聊城市某学校2019年实验操作模拟训练的一个题目是:鉴别稀硫酸,稀盐酸和氢氧化钠三种无色溶液。
小组的同学把标有序号1、2、3的三种溶液分别滴入标有对应序号的三支试管中,向三支试管中滴加酚酞试液,如甲图,鉴别出1号溶液,再向另两支试管中滴加BaCl2溶液,如乙图。
请回答:
(1)1号试管中是_____溶液。
(2)乙图中2号试管发生化学反应的实质是_____(填微粒名称)结合生成白色沉淀。
把该试管反应后的物质进行过滤,得到滤液。
(提出问题)除含有酚酞外,滤液中溶质的成分是什么?
(猜想假设)猜想一:HCl;猜想二:HCl和_____;猜想三:HCl和BaCl2。
(进行实验)①取一定量的滤液于试管中,向试管中滴加Na2SO4溶液,有白色沉淀生成,猜想_____正确。
②为了验证该滤液的酸碱性,将一片pH试纸放在干燥的玻璃片上,用_____蘸取该滤液,滴到试纸上,立即将试纸显示的颜色与pH标准比色卡进行对照,读出pH=5。
(交流拓展)2号试管中滤液显酸性,要将该滤液调至中性,可向滤液中加入适量_____(填序号)。
A铁粉 B氯化钙溶液 C石灰石
【答案】氢氧化钠钡离子和硫酸根离子 H2SO4三玻璃棒 A
【解析】
【分析】
(1)无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,进行分析解答。
(2)乙图中2号试管中氯化钡溶液能与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸,进行分析解答。
[猜想假设]氯化钡溶液能与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸,根据反应物氯化钡、稀硫酸可能有剩余,进行分析解答。
[进行实验]①取一定量的滤液于试管中,向试管中滴加Na2SO4溶液,有白色沉淀生成,生成的白色沉淀是硫酸钡,进行分析解答。
②根据用pH试纸测定未知溶液的pH的方法,进行分析解答。
[交流拓展]根据酸的化学性质,进行分析解答。
【详解】
(1)无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,1号试管颜色变红色,说明显碱性,1号试管中是氢氧化钠溶液。
(2)乙图中2号试管中氯化钡溶液能与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,发生化学反应的实质是钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡白色沉淀。
[猜想假设]
氯化钡溶液能与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸,猜想二可以是HCl和H2SO4。
[进行实验]
①取一定量的滤液于试管中,向试管中滴加Na2SO4溶液,有白色沉淀生成,生成的白色沉淀是硫酸钡,说明溶液中含有钡离子,则猜想三正确。
②用pH试纸测定未知溶液的pH时,正确的操作方法为取一片pH试纸放在玻璃片或白瓷板上,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH。
[交流拓展]
2号试管中滤液中溶质为HCl和BaCl2,要将该滤液调至中性,故可以加入铁粉和石灰石,故:AC。
故答案为
(1)氢氧化钠;
(2)钡离子和硫酸根离子;
[猜想假设]H2SO4;
[进行实验]①三;②玻璃棒;
[交流拓展]AC。
【点睛】
本题有一定难度,熟练掌握酸碱盐的化学性质、无色酚酞溶液的性质是正确解答本题的关键。
14.(1)用稀盐酸和氢氧化钠溶液进行中和反应实验时,反应过程溶液pH变化曲线如图所示:
①该反应的化学方程式是_____;
②该实验操作是将_____(写溶质的化学式)溶液逐滴加入到另一种溶液中。
(2)若用稀硫酸代替(1)中的稀盐酸,将稀硫酸逐滴加入至盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,当滴加到一定量并充分反应时,请对烧杯中溶质成分进行探究。
(提出问题)此时烧杯中的溶液成分是什么?
(猜想与假设)I:Na2SO4 II:_____ III:Na2SO4和NaOH
(实验与探究)
【答案】NaOH+HCl=NaCl+H2O NaOH Na2SO4和H2SO4紫色石蕊溶液从紫色变成蓝色【解析】
【分析】
稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水。
【详解】
(1)①稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式
NaOH+HCl=NaCl+H2O。
②稀盐酸是溶液,氢氧化钠是溶质,故实验操作是将氢氧化钠(化学式为NaOH)溶液逐滴加入到另一种溶液中。
[猜想与假设]
稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水。
I:Na2SO4II:Na2SO4和H2SO4III:Na2SO4和NaOH
[实验与探究]
氢氧化钠显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,使紫色石蕊溶液变蓝色。
实验步骤实验现象实验结论
取少量上述烧杯中的溶液于试管中,滴加紫色石蕊溶液溶液从紫色
变成蓝色
猜想III正确
碱能使无色酚酞溶液变红色,使紫色石蕊溶液变蓝色,酸不能使无色酚酞溶液变色,紫色。