化学化学二模试题分类汇编流程图综合及详细答案.docx
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化学化学二模试题分类汇编流程图综合及详细答案.docx
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化学化学二模试题分类汇编流程图综合及详细答案
一、中考初中化学流程图
1.高纯氧化铁(Fe2O3)又称“引火铁”,可作催化剂,在现代工业上有广泛应用前景。
以下是用赤铁矿(含少量SiO2等杂质)为原料,制备高纯氧化铁的生产流程示意图。
已知:
氨水呈碱性(主要成分NH3·H2O是一种碱);(NH4)2CO3溶液呈碱性,40℃以上易分解。
(1)写出高温时赤铁矿中的Fe2O3与CO发生反应的化学方程式_____。
(2)①和②处的操作是_____,这个操作中玻璃棒的作用是_____。
(3)加入(NH4)2CO3后,该反应必须控制的条件是_____;(NH4)2CO3与FeSO4发生复分解反应而生成FeCO3,则②处反应的化学方程式为_____。
(4)用蒸馏水洗涤FeCO3的目的是除去表面附着的杂质,洗涤干净的标志是:
取最后一次洗涤液,向其中加入适量的BaCl2溶液,无_____(填现象)产生,即为洗涤干净。
【答案】
过滤引流温度控制在40℃以下
沉淀
【解析】
【分析】
一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,碳酸铵和硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁和硫酸铵。
【详解】
(1)高温时赤铁矿中的Fe2O3与CO发生反应是一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为
。
(2)①和②处的操作是将固体和液体分离,故操作是过滤,过滤操作中玻璃棒的作用是引流。
(3)(NH4)2CO3溶液呈碱性,40℃以上易分解,故加入(NH4)2CO3后,该反应必须控制的条件是温度控制在40℃以下;②处反应是(NH4)2CO3与FeSO4发生复分解反应而生成FeCO3和硫酸铵,反应的化学方程式为
。
(4)碳酸根离子和钡离子生成碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀,用蒸馏水洗涤FeCO3的目的是除去表面附着的杂质,洗涤干净的标志是:
取最后一次洗涤液,向其中加入适量的BaCl2溶液,无沉淀产生,即为洗涤干净。
2.电池在我们的生活中应用极为广泛,2019年诺贝尔化学奖颁发给了在锂(Li)电池研究方面做出贡献的科学家。
如图是工业上以某种石英砂(主要成分:
SiO2、Li2O、Fe2O3、Al2O3)为主要原料制取纯硅和金属锂的一种方法。
请回答以下问题。
已知:
LiCl的熔点是605℃、沸点是1350℃;NH4Cl在100℃开始分解,337.8℃分解完全,NH3和HCl在常温下又能反应生成NH4Cl固体。
当溶液pH=5时,Fe3+和Al3+已沉淀完全。
(1)“酸浸”步骤中能与盐酸反应的物质有________(填化学式)。
(2)请写出操作a的名称________;
(3)反应②的化学方程式是________。
(4)试剂X是________。
(5)要得到较纯净的LiCl和NH4Cl固体,在第二个操作a之前应进行的一步操作是________。
【答案】Li2O、Fe2O3、Al2O3(少一个不得分)过滤SiCl4+2H2
Si+4HClNH3·H2O控制溶液的pH为5
【解析】
【分析】
四氯化硅和氢气高温生成硅和氯化氢,氯化铁和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵。
【详解】
(1)Li2O、Fe2O3、Al2O3都属于金属氧化物,能和盐酸反应,故“酸浸”步骤中能与盐酸反应的物质有Li2O、Fe2O3、Al2O3。
(2)操作a是将固体和液体分离,故名称是过滤。
(3)反应②是四氯化硅和氢气高温生成硅和氯化氢,反应的化学方程式是SiCl4+2H2
Si+4HCl。
(4)石英砂酸浸后得到的溶液中含有氯化锂和氯化铁、氯化铝,加入X后,氯化铁、氯化铝和X反应生成氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀和氯化铵,故试剂X是NH3·H2O。
(5)当溶液pH=5时,Fe3+和Al3+已沉淀完全,要得到较纯净的LiCl和NH4Cl固体,在第二个操作a之前应进行的一步操作是控制溶液的pH为5。
【点睛】
要得到较纯净的LiCl和NH4Cl固体,当溶液pH=5时,Fe3+和Al3+已沉淀完全,在第二个操作a之前应进行的一步操作是控制溶液的pH为5。
3.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
稀盐酸
a
g
f
c
或
。
【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:
,再将氢氧化镁沉淀通过加入稀盐酸转化成氯化镁。
故填:
;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:
。
故填:
。
(5)制取干燥二氧化碳气体的装置,需要固液不加热型的发生装置和浓硫酸做试剂的干燥装置,还有向上排空气法收集气体的收集装置。
故填:
a
g
f
c。
(6)实验室中用加热法制取氧气的化学方程式可以是加热高锰酸钾制氧气或加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气。
故填:
或
。
4.能源和环境问题日益成为人们关注的焦点。
(1)目前,我国面临能源消费结构不合理、利用率不高等问题。
图1是我国目前与十三五计划能源结构变化的对比图,从图中可以看出,重要调整是_____。
(2)解决环境问题需要科技进步,如CO2含量不断升高,使全球气候问题日趋严重,科学家认为,人类不仅要努力减少CO2的排放,更重要的是将CO2转化为有用物质。
图2是用NaOH溶液来“捕捉”CO2并将CO2储存或利用的部分流程(已知反应室内有Ca(OH)2,部分条件及物质未标出),下列有关该过程的叙述正确的是_____。
A该过程可实现CO2零排放
B该过程只有1种物质可以循环利用
C分离室中分离物质的操作是过滤
D该过程至少发生了4个化学反应
(3)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。
其反应过程如图所示。
写出反应Ⅰ中发生反应的化学方程式_____。
(4)氢化镁(MgH2)是一种贮氢合金,当它与H2O混合时释放出氢气,同时生成一种碱,该反应的化学方程式是_____。
(5)“绿色化学”的特点之一是“零排放”。
一定条件下,一氧化碳和氢气可以按照不同比例反应,只生成一种产物就能实现“零排放”,这种产物可能是_____(填字母序号)。
A甲醇(CH4O)B甲酸(CH2O2)C乙醇(C2H6O)D乙酸(C2H4O2)
(6)偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮在点燃条件下反应,生成一种产生温室效应的气体空气中含量最大的气体和水,同时放出大量的热,试写出反应的化学方程式_____。
【答案】减少煤和石油的使用、增加天然气和非化石能源的使用CD
AD
【解析】
【详解】
(1)重要调整是:
减少煤和石油的使用、增加天然气和非化石能源的使用;
(2)有关用NaOH溶液来“捕捉”CO2并将CO2储存或利用的部分流程的叙述:
A、该过程中有二氧化碳合理低的气体排放,不能实现CO2零排放,选项A不正确;
B、该过程有氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠等物质可以循环利用,选项B不正确;
C、分离室中分离物质的操作是固液分离,是过滤,选项C正确;
D、该过程至少发生:
1氢氧化钠与二氧化碳反应;2、氢氧化钙与二氧化碳反应;3、碳酸钠与氢氧化钙反应;4、碳酸钙高温分解等4个化学反应。
选项D正确。
故选CD。
(3)二氧化硫与碘单质和水反应产生硫酸和氢碘酸的化学方程式:
;
(4)氢化镁(MgH2)是一种贮氢合金,当它与H2O混合时释放出氢气,同时氢氧化镁,的化学方程式是:
;
(5)一定条件下,一氧化碳和氢气可以按照不同比例反应,只生成一种产物就能实现“零排放”,则碳、氧元素的原子个数比为1∶1,这种产物可能是:
A、甲醇(CH4O)中碳、氧元素的原子个数比为1∶1;故选项正确;
B、甲酸(CH2O2)中碳、氧元素的原子个数比为1∶2;故选项错误;
C、乙醇(C2H6O)中碳、氧元素的原子个数比为2∶1;故选项错误;
D、乙酸(C2H4O2)中碳、氧元素的原子个数比为1∶1;故选项正确。
故选AD。
(6)偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮在点燃条件下反应,生成二氧化碳、氮气和水的化学方程式:
;
5.学习小组欲从高锰酸钾制氧气剩余回收副产物,设计了如图所示实验方案;
(资料卡片)①KMnO4能和纤维素反应,在中性溶液中比较稳定,加热碱性条件中的KMnO4溶液会有部分KMnO4和H2O反应,生成MnO2;
②锰酸钾溶于水为墨绿色,不稳定,在水溶液中能全都转化为KMnO4,MnO2和KOH,反应的化学方程式如下:
3K2MnO4+2H2O=2KMnO4+MnO2↓+4KOH
(实验方案)
(1)将剩余物加入水中,观察到的现象是:
①部分固体溶解;②有少量不溶物出现;③_______________________________。
(2)回收物甲是___________________________(填化学式)。
(3)滤液B中一定含有的溶质是KMnO4和___________________,需要加入少量硫酸进行中和,中和反应的化学方程式是______________________________。
(4)冷却结晶后,低温烘干高锰酸钾晶体是为了防止________________________________。
(5)加热31.6gKMnO4使之完全分解,按以上实验方案可得回收物甲的质量可能是___________________。
A8.7gB11.5gC12.8gD28.4g
【答案】溶液会逐渐变为紫红色MnO2KOH2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O高锰酸钾受热分解B
【解析】
【详解】
(1)锰酸钾溶于水为墨绿色,不稳定,在水溶液中能全都转化为KMnO4,MnO2和KOH,将剩余物加入水中,观察到的现象是:
①部分固体溶解;②有少量不溶物出现;③溶液会逐渐变为紫红色;
(2)锰酸钾溶于水不稳定,在水溶液中能全都转化为KMnO4,MnO2和KOH,溶液显碱性,加热碱性条件中的KMnO4溶液会有部分KMnO4和H2O反应,生成MnO2,因此回收物为二氧化锰(MnO2);
(3)锰酸钾溶于水为墨绿色,不稳定,在水溶液中能全都转化为KMnO4,MnO2和KOH,则滤液B中一定含有的溶质是KMnO4和KOH;加入少量硫酸进行中和,硫酸和氢氧化钾发生中和反应的化学方程式是:
2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O;
(4)冷却结晶后,低温烘干高锰酸钾晶体是为了防止:
高锰酸钾受热分解;
(5)解:
设3.16g高锰酸钾分解产生的二氧化锰质量为x,锰酸钾质量为y。
y=19.7g
x=8.7g
设:
19.7g锰酸钾分解生成二氧化锰的质量为z。
z=2.9g
生成二氧化锰的总质量=8.7g+2.9g=11.6g
加热31.6gKMnO4使之完全分解,按以上实验方案可得回收物甲的质量可能是11.6g,
故选:
B。
6.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+
6.2
8.0
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H2O23.2∼6.2Fe3O4
【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FexOy,则根据铁、氧质量比为21:
8,可知
,
=3:
4,故该氧化物的化式为:
Fe3O4。
7.粗盐中含有少量不溶性杂质(泥沙),还含有少量可溶性杂质(Na2SO4、CaCl2、MgCl2)。
现以粗盐为原料制取精盐,生产过程如下图所示:
(1)操作a的名称是__________,该操作需要用到的玻璃仪器主要有:
烧杯、_________、玻璃棒;
(2)写出I中发生反应的化学方程式_____________________;
(3)加入过量Na2CO3的作用是_________________________。
【答案】过滤,漏斗;BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl;除尽溶液中的CaCl2和过量的BaCl2(符合题意即可);
【解析】
(1)操作a的名称是过滤,通过过滤能够把液体和固体分离,该操作需要用到的玻璃仪器主要有:
烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)I中氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,发生反应的化学方程式为:
BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl;(3)加入过量Na2CO3溶液的目的是除去氯化钙和过量的氯化钡。
8.现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱,部分工艺流程如下:
(1)已知20℃,氧化钠溶解度为36g,则20时饱和食盐水溶质质量分数为______________;(保留1位小数)
(2)反应①的化学方程式是_______________________;
(3)甲溶液中能与石灰乳反应生成氨气的物质是_____________,实验室中通常检验氨气的试剂是______________;
(4)反应②的化学方程式是_____________________;
(5)整个生产过程中可循环利用的物质是_________________;
(6)为测定产品纯碱中钠元素质量分数,取样(样品中除纯碱外还含有碳酸氢钠和少量不溶性杂质)设计如下实验过程:
请回答:
Ⅰ.操作①是溶解,操作②为__________________;
Ⅱ.原样品中钠元素的质量分数为___________________;
Ⅲ.若测定结果偏低,原因可能是__________(填字母)。
A.溶液D中含有Na2CO3B.溶液D中含有NaCl
C.操作③中固体没有洗涤干净D.操作④中加入过量的盐酸
【答案】26.5%CaCO3
CaO+CO2↑NH4Cl湿润的红色石蕊试纸NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3,↓+NH4ClCO2和NH3过滤34.5%AC
【解析】
(1)已知20℃,氧化钠溶解度为36g,则20时饱和食盐水溶质质量分数为:
;贝壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温的条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为:
CaCO3
CaO+CO2↑;(3)氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,氨气能使红色石蕊溶液变蓝,故实验室中通常检验氨气的试剂是湿润的红色石蕊试纸;(4)根据流程图可知,反应②是氯化钠、二氧化碳、水和氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵,化学方程式是:
NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;(5)通过分析反应原理可知,氨气、二氧化碳既是反应物,也是生成物,所以整个流程中可以循环利用的物质是CO2和NH3;(6)Ⅰ、操作①是溶解,操作是将不溶物和液体分离,故操作②为过滤;Ⅱ、根据质量守恒定律,纯碱样品中的钠元素等于氯化钠中钠元素的质量,故原样品中钠元素的质量分数为
;Ⅲ、若测定结果偏低,原因可能是:
A、溶液D中含有Na2CO3由于碳酸钠中钠元素的质量分数小于氯化钠中钠元素的质量分数,溶液中含有碳酸钠会使测定结果偏低,正确;B、溶液D中含有NaCl,测定结果不变,错误;C、操作③中固体没有洗涤干净,会使氯化钠中混有杂质,导致测量结果偏低,正确;D、操作④中加入过量的盐酸,盐酸在加热时挥发,对测量结果没有影响。
9.下图是用绿色粉末A制取红色金属H的两种流程,其中白色固体F是一种常见的建筑材料,固体乙是目前用途最广、产量最高的金属。
请回答下列问题:
⑴写出有关物质的化学式:
B____;乙____。
⑵写出转化①的化学方程式______________________,F的其他用途有_______。
⑶转化②的过程中生成红色固体H的化学方程式为__________________;如果在转化②中同时产生气体,则原因是(用化学方程式说明)_____________________。
⑷转化③发生的反应方程式为_________________。
⑸如果在实验室中由物质A制取H,上述两种流程中,操作比较简便的是流程______。
【答案】CuOFeCaCO3
CaO+CO2↑干燥剂Fe+CuCl2===Cu+FeCl2Fe+2HCl==FeCl2+H2↑CuO+CO
Cu+CO2↑一
【解析】
(1)绿色粉末A制取红色金属H,实际是碱式碳酸铜制取铜的过程;碱式碳酸铜在加热的条件下生成氧化铜和水和二氧化碳,因此黑色固体B是氧化铜;固体乙是目前用途最广、产量最高的金属,因此乙是铁;故填:
CuO、Fe;
(2)碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为:
CaCO3
CaO+CO2↑;因此E是碳酸钙,F是氧化钙,D是二氧化碳,氧化钙可以做干燥剂,也可以用来做消毒剂等;(3)铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁,如果在转化②中同时产生气体,则说明盐酸过量,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:
Fe+CuCl2═Cu+FeCl2;Fe+2HCl═H2↑+FeCl2;(4)一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,化学方程式为:
CO+CuO
Cu+CO2;(5)如果在实验室中由物质A制取H,操作一比较简便。
10.竖炉冶铁工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)该工艺流程中,甲烷的作用是____________________________________________,冶炼出的铁水属于_________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理_____________________。
(写一个)
(3)该工艺流程中,可循环利用的物质是___________________________。
【答案】燃烧产生热量、做生产合成气的原料混合物
或
CO2和H2O(高温尾气)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)图中可知,甲烷具有可燃性,燃烧产生热量、做生产合成气的原料;炼铁的产物是生铁,故冶炼出的铁水属于混合物;
(2)炼铁主要是利用还原剂一氧化碳在高温的条件下将铁从其化合物还原出来,化学方程式为:
或
;
(3)该工艺流程中,可循环利用的物质是:
CO2和H2O(高温尾气)。
11.某校化学兴趣小组为检测出某工厂排出的浅蓝色、澄清透明废水中的离子,并加以综合处理。
取少量废水,加入过量的盐酸,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成;过滤,并将滤液分成两份,一份滤液中加入稀硫酸,也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成;另一份滤液中加入氢氧化钠溶液,只产生蓝色沉淀。
请回答。
(1)废水中一定含有的物质是________(选填编号)。
A、氯化物
B、硫酸盐
C、硝酸盐
D、碳酸盐
(2)该小组设计了从该废水中除去有毒离子的实验方案(如下图所示)。
(已知:
经实验测得废水样品的质量等于溶液B的质量,溶液C中仅含一种溶质;金属钡比金属钙活泼。
)
①写出符合题意的固体A的组成_________________(写化学式)。
②溶液B中的一定含有的溶质阳离子__________(写离子符号)。
【答案】CAg、Cu、ZnBa2+、Zn2+
【解析】
【分析】
(1)取少量废水,加入过量的盐酸,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,说明溶液中含有Ag+;过滤,并将滤液分成两份,一份滤液中加入稀硫酸,也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,说明溶液中含有Ba2+;另一份滤液中加入氢氧化钠溶液,只产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Cu2+。
即溶液中的阳离子有
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