浙教版科学冲刺重高压轴训练:化学工艺流程图分析(含答案)
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1、化学工艺流程图分析1.回收利用废金属是解决废金属造成资源浪费和不同程度的环境污染的方法之一某市一家大型化工厂处理回收含铜废料的生产流程与部分操作如下:(注:步骤得到的残留物不溶于水和稀硫酸)请回答下列问题:(1)黑色固体A的成分是 (用化学式表示)(2)流程图中操作的名称是 (3)写出步骤的一个反应的化学方程式 (4)通常在步骤必须加入略过量的“铁屑”,原因是 2.我校化学兴趣小组调查某化工厂排放的废水。废水略显蓝色,无悬浮颗粒,透明。实验过程:取少量废水加入过量的盐酸,有白色沉淀生成,过滤,得沉淀物和滤液。向沉淀中加入稀硝酸白色沉淀不溶解。将所得滤液分成两份,一份滤液中加入适量的稀硫酸产生白
2、色沉淀,过滤,向沉淀物中加入稀硝酸沉淀不溶解。向另一份滤液中加入过量氢氧化钠溶液,只产生蓝色沉淀。(1)实验结果:废水中肯定含有的阳离子有 ,它们都是重金属离子;还含有的大量的阴离子NO3-,对环境都有污染。(2)针对上述情况,某同学设计了一种从废水中除去重金属离子的方案(已知白色的Fe(OH)2沉淀在氧气和水的存在下会转化成红褐色沉淀)假设能发生化学反应的物质均恰好完全反应,则:X固体为 (3)B溶液中的溶质一定有()。 AK2CO3BFe(NO3)2 CMgCl2DBa(NO3)2(4)写出反应的化学方程式 。3.下列两种方案体现了物质除杂的不同思路:思路一:将杂质直接转化为所需物质;思路
3、二:将所需物质转化为中间物质,再将中间物质转化为所需物质。(1)运用思路一:除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡,先加足量的水溶解,再向溶液中加入适量的 溶液,过滤、蒸发,即得氯化镁固体。(2)运用思路二:除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。根据流程回答以下问题。步骤中反应的化学方程式是 ,滤液B中一定含有的溶质是 ;步骤中加入的甲溶液是 (填化学式)溶液。4 生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛嗜热细菌在6580酸性水溶液及氧气存在下,能氧化黄铜矿(主要成分CuFeS2)产生硫酸盐,进而生产铜和绿矾,主要流程如下:(1)分离出矿渣的操作是 (2)若试剂b为Fe粉,反应的化学方程式为 (
4、3)氢氧化铁与试剂a发生中和反应,反应的化学方程式为 5.工业上常采用“天然苛化法”制取氢氧化钠,部分流程如下: (1)生产工艺中可以回收再利用的物质是 。(2)由天然碱得到碳酸钠溶液时,将天然碱粉碎的目的是 。(3)制备氢氧化钠的化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3。将53克溶质质量分数为20%的碳酸钠溶液与17克石灰乳混合,若二者恰好完全反应,计算所得氢氧化钠溶液的溶质质量分数。(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)6.已知常用的强酸(盐酸、硫酸、硝酸)跟常用的强碱(氢氧化钠、氢氧化钾)反应生成的盐的水溶液显中性。 现将某蓝色晶体 A 溶入某一无色中性液体中
5、,按下图所示过程进行实验:试按要求填空。 写出 B、C 溶液中溶质的化学式: B ,C 。 若 A 是纯净物,无色中性液体也是纯净物,则中性液体是 (填化学式)。 若 A 是纯净物,无色中性液体是只含有一种溶质的溶液,则其溶质是 (填化学式)。 写出有色液体与 C 溶液反应的化学方程式 。7.某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4以及一定量的CuSO4和Na2SO4,为减少污染并变废为宝,某学习小组设计以下流程,拟从该废水中回收硫酸亚铁、金属铜,并利用氨碱法原理“制碱”(除标注外,所加药品或试剂均过量,部分产物及反应条件略去)回答下列问题:(1)由步骤可知Fe、Cu的活泼性由强到弱的顺序是 (
6、2)若向步骤所得的滤液中滴加12滴紫色石蕊试液,溶液是 (3)步骤中加Na2CO3溶液的作用是 由NaHCO3转化成纯碱的化学反应方程式为 (4)“NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl”是氨碱法制纯碱中的重要反应下列叙述正确的是()A析出晶体后剩余溶液中只有一种溶质B该条件下NaHCO3的溶解度比NH4Cl的大C析出晶体后的溶液为NaHCO3的不饱和溶液 D在加压条件下向独辟蹊径氨盐水中通入CO2,能加速NaHCO3的生成(5)该流程中,发生了复分解反应的有 (填写步骤编号)8.某化学兴趣小组欲分离KCl和BaCl2的混合溶液,得到都含单一溶质的两种溶液。他们设计了如图所
7、示的实验流程:供选试剂:K2SO4溶液、Na2CO3溶液、K2CO3溶液、盐酸、稀硫酸。(1)步骤中,分离A、B的实验使用的试剂是 。(2)沉淀 B 表面残留少量滤液,需用蒸馏水多次洗涤,为了检验沉淀 B 是否洗涤干净, 可向步骤的最后一次洗涤液中加入的试剂是 (双选,填序号)。 A氢氧化钠溶液B氯化钙溶液C氯化钠溶液D硝酸银和稀硝酸混合溶液(3)步骤中,发生反应的化学方程式为 。(4)要达到预期的目的,还需要改进的方法为 。9.现有一包固体混合物A,其中可能含有硝酸铵、硫酸钾、硝酸铜、氯化钠四种物质中的一种或 多种现按图所示进行检验,出现的现象如图中所述(假设过程中所有发生的反应都恰好完全反
8、应)请你依据实验过程和产生的现象做出分析与判断:(1)气体B的化学式是 (2)步骤发生反应的化学方程式 (3)通过上述现象判断,该固体混合物A中一定含有的物质是 ;不能确定是否含有的物质是 ,如果要证明混合物A中确实含有该物质,可用滤液F继续实验请简要说出继续实验的操作步骤和现象 10.生石灰常用作食品干燥剂久置的生石灰里可能会含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙三种物质中的一种或几种(假设久制的生石灰中不再含有其它成分)为了探究久置的生石灰的成分,某校化学兴趣小组进行了以下探究活动【设计实验】取0.94g久置的生石灰样品放入烧杯中,进行了以下探究实验,如图所示:【讨论与分析】(1)生石灰可以做干燥剂
9、的原因是 (用化学方程式表示)(2)向0.2g滤渣A中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明久置的生石灰样品中一定含有 (填写化学式)(3)中反应过程中的实验现象是 (4)将混合物C、D全部倒入一个洁净的烧杯中混合,充分反应后,过滤,得到1g滤渣E和红色滤液F向滤液F中滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,则滤液F的溶质中一定含有 ,还可能含有 【解释与结论】依据实验现象和测得的数据判断,0.94g久置的生石灰样品的成分是 11.我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”其模拟流程如下:(1)反应的化学方程式为 ,反应的基本反应类型为 (2)工业上用分离液态空气的方法制取氮气,属于 变化(填“物理”或“化
10、学”)(3)操作a的名称是 ,实验室进行此操作时所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 (4)写出NH4Cl的一种用途 12.科学家尝试通过多种途径减少CO2的排放,或将CO2转化为有用的物质。其中一种途径是利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,并将CO2储存或利用,反应流程如图所示。(1)反应分离室中分离物质的操作是 。(2)上述反应流程中,可循环利用的物质是 。13.某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2组成,用它制备氢氯化镁的流程如图所示:(1)溶液A中所含的阳离子有 (填写离子符号)。 (2)部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH如表所示,则反应中加入熟石灰,调节溶液的pH,其合理范围
11、应为 。沉淀物Fe(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2开始沉淀1.94.29.1完全沉淀3.26.711.1(3)写出反应的化学方程式 。 14.医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁某兴趣小组对这种糖衣片产生了兴趣,打算对药片的糖衣所起作用等问题进行探究【提出问题】硫酸亚铁糖衣片中糖衣的作用是什么?【查阅资料】a.亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子;b.亚铁盐溶于水时,会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe(OH)2沉淀;c.硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水,高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物;d.SO2能使高锰酸钾溶液褪色(1)【提出猜想】药片糖衣的作用除了包装药物外,还可能是
12、 (2)【探究一】利用废水回收铜,制备硫酸亚铁晶体并观察其在空气中的变化推断糖衣的作用实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是 ;(3)【探究二】某硫酸亚铁晶体(FeSO4xH2O)热分解研究.该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色,放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液;装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g;装置C中高锰酸钾溶液褪色实验中要持续通入氮气的目的是 小明从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3.某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸
13、亚铁晶体(FeSO4xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量分解温度的关系图如图2图2中T3至T4过程的化学反应方程式 计算FeSO4xH2O中的x为 15.氯酸钾多用来制造火柴和烟花等工业上通过如图1转化可制得氯酸钾晶体结合图2的溶解度曲线,回答下列问题(1)副产品氢气的一种用途: (2)80的氯化钠溶液中,氣化钠与水的质量为7:20,该溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液(3)10时,图2中四种物质的饱和溶液,其中 溶液的溶质质量分数最小(4)配平反应的化学方程式: NaCl+ H2O NaClO3+ H2(5)反应的基本反应类型是 ,该反应能发生的原因是 (6)生产过程中,溶
14、液A可循环利用,其优点是 (任写一点)16.为研究氢氧化钠、氢氧化钙两种溶液的化学性质,小科与同学一起进行如下实验。(1)A、D中滴加酚酞后溶液均变红色,说明两种溶液都呈 性。 (2)写出 F中发生的化学方程式: 。 (3)四支试管内的物质在G中混合后得到无色溶液,其中一定含有的溶质是 。17.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实验.请回答下列问题:(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,其中玻璃棒的作用是 。(2)滤渣a的成分是 ,滤液中溶质的成分除氯化钠还有 。18 固体混
15、合物A是由Mg、CuO、Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、BaSO4中的几种混合而成为,为确定其成分,进行如图实验(假设每步反应均恰好完全反应)试推断:(1)气体B是 (2)固体A中一定没有的物质是 (3)滤液D中一定有含有的溶质是 (4)固体A的组成可能有 种19兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动:【对固体猜想】猜想I:全部是NaOH;猜想:全部是Na2CO3;猜想:是NaOH和Na2CO3混合物。【实验和推断】(1)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液是 ,说明氢氧化钠已经变质,有气泡产生的反应的化学方程式是 .该反应
16、的基本反应类型为 .(2)若A是Ca(OH)2溶液,现象a有白色沉淀,现象b为无色酚酞试液变红色,则白色沉淀为 (填化学式),该实验 (填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH. (3)若A是CaCl2溶液,当实验现象a为 ,现象b为 ,则猜想成立。【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示) .参考答案1.CuO;过滤;Fe+CuSO4Cu+FeSO4(或Fe+H2SO4H2+FeSO4);使CuSO4溶液充分反应【解析】(1)黑色固体A和稀硫酸反应生成蓝色溶液B,所以B中含有铜离子,A是氧化铜,化学式为:CuO;(2)过滤可以将不溶性杂质从溶液中分离,经过操作得到了不溶物和溶液,
17、所以该操作是过滤;(3)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+CuSO4Cu+FeSO4(或Fe+H2SO4H2+FeSO4);(4)加入过量的铁实际是将硫酸铜全部转化成硫酸亚铁2.(1)Ag+、Ba2+、Cu2+(2)Fe(3)B;D(4)Na2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4+2NaNO3【解析】(1)取少量废水,加入过量的盐酸,有白色沉淀生成,过滤,得沉淀物和滤液,向沉淀中加入稀硝酸,白色沉淀不溶解 。据此可得溶液中含有Ag+;向滤液中加入适量的稀硫酸,产生白色沉淀,过滤,向沉淀物中加入稀硝酸,沉淀不溶解 。据此可得溶液中含有Ba2+;向
18、另一份滤液中加入过量氢氧化钠溶液,只产生蓝色沉淀 。据此可得溶液中含有Cu2+ 。(2)由题中的框图可知:已知红褐色固体是氢氧化铁,可知X是金属铁。(3)铁把银、铜置换出来,故固体A为Ag、Cu、Fe;又由于加入过量的铁和出现的白色沉淀,所以B溶液中一定有Fe(NO3)2和Ba(NO3)2。(4)硝酸银能大量溶于水,故溶液中的阴离子是 NO3- ,反应的化学方程式Na2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4+2NaNO3 3.(1)硫酸镁(2)BaCl2+K2SO4=BaSO4+2KC;KCl、NaCl、MgCl2;NaOH【解析】(1) 除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡,应加入适量硫酸镁溶液,
19、再过滤、蒸发;(2) 步骤中氯化钡与硫酸钾会发生反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,反应的化学方程式是BaCl2+K2SO4=BaSO4+2KCl; 滤液B中一定含有未反应的氯化镁和氯化钠和生成的氯化钾;要将氯化镁转化为中间物质,可转化为氢氧化镁沉淀,然后利用氢氧化镁与盐酸反应再生成氯化镁,所以步骤中加入的甲溶液是氢氧化钠。4(1)过滤(2)Fe+CuSO4FeSO4+Cu(3)2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O【解析】(1)过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法,分离出矿渣,同时分离出含硫酸铜和硫酸铁的溶液,则该操作是过滤;(2)若试剂b为Fe粉,铁的金属活动性比铜强
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