备战中考化学压轴题专题流程图的经典综合题附详细答案.docx
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备战中考化学压轴题专题流程图的经典综合题附详细答案
一、中考初中化学流程图
1.酸、碱、盐在生产和生活中有广泛的应用。
(1)氢氧化钠、氢氧化钙具有相似的化学性质,是因为它们的水溶液中均含有_____(填离子符号)。
(2)同学们想除去粗盐中含的泥沙等不溶性杂质和含有的少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠可溶性杂质,进行了探究活动:
实验一:
除去粗盐中不溶性杂质
实验二:
从滤液1中提取氯化钠固体
①实验一中的操作I是_____,实验二中蒸发结晶操作中玻璃棒的作用为_____。
②实验二中,若试剂甲、乙、丙从稀盐酸、氯化钡溶液、碳酸钠溶液中进行选择,则乙和丙溶液中溶质化学式分别是乙为_____,丙为_____;碳酸钠溶液的作用是_____。
③反思交流:
通过以上两个实验规范操作,制得氯化钠的质量比原粗盐样品中含氯化钠的质量_____(填“增加”、“减少”或“不变”)。
【答案】OH-溶解防止因局部温度过高,造成液滴飞溅Na2CO3HCl除尽氯化钙和过量的氯化钡增加
【解析】
【分析】
【详解】
(1)氢氧化钠、氢氧化钙具有相似的化学性质,是因为它们的水溶液中均含有氢氧根离子。
故填:
OH-。
(2)①实验一中的操作I得到固液混合物,所以是将粗盐溶解的过程;实验二中蒸发结晶操作中玻璃棒的作用为搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅。
故填:
溶解;防止因局部温度过高,造成液滴飞溅。
②粗盐经过初步提纯后,仍然含有少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠可溶性杂质。
实验二中,加入过量氢氧化钠溶液目的是除去镁离子,生成氢氧化镁沉淀,同时溶液中含有过量的氢氧化钠;若试剂甲、乙、丙从稀盐酸、氯化钡溶液、碳酸钠溶液中进行选择,则甲是氯化钡目的是除去硫酸钠,同时溶液中引入过量的氯化钡;乙溶液是碳酸钠溶液,目的是除去氯化钙和氯化钡,同时引入过量的碳酸钠,此时溶液中含有过量的碳酸钠和氢氧化钠杂质;丙溶液是盐酸,加入过量丙后可以除去氢氧化钠和碳酸钠,浓盐酸具有挥发性,蒸发结晶过程中可以除去过量的盐酸得到纯净的氯化钠晶体。
所以乙中溶质化学式Na2CO3,丙为HCl;碳酸钠溶液的作用是除尽氯化钙和过量的氯化钡。
故填:
Na2CO3;HCl;除尽氯化钙和过量的氯化钡。
③反思交流:
通过以上两个实验规范操作,碳酸钠与盐酸的反应,以及氢氧化钠与盐酸的反应都会生成氯化钠,所以制得氯化钠的质量比原粗盐样品中含氯化钠的质量多。
故填:
增加。
【点睛】
粗盐的可溶性杂质去除,借助试剂将杂质转化为沉淀过滤除去,为了将杂质除尽,加入的试剂必须过量,后续操作一定要注意将过量的试剂再除去。
2.某种镁矿石的主要成分是碳酸镁,还含有较多的脉石(SiO2)和少量石灰石。
下图是利用该镁矿石制备七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)的工艺流程。
已知CaSO4和MgSO4的溶解度曲线如图所示。
根据以上信息回答下列问题:
(1)反应前将镁矿石粉碎的目的是________________
(2)写出步骤①中碳酸镁与硫酸发生反应的化学方程________________
(3)沉淀A的成分是SiO2和部分硫酸钙,过滤1后得到的滤液中的溶质除了MgSO4还有____________。
(4)步骤⑥中的操作a名称是____________。
【答案】增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应进行得更充分MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑CaSO4降温结晶
【解析】
【分析】
【详解】
(1)因为自然界中开采出来的镁矿石是块状的,如果不将其粉碎,稀硫酸只能和块状镁矿石的表面接触,接触面积较小,反应速率较慢。
因此反应前将镁矿石粉碎的目的是:
增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应进行得更充分;
(2)步骤①中碳酸镁与硫酸反应产生硫酸钠、水和二氧化碳,其化学方程式是:
:
MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑
(3)沉淀A的成分是SiO2和部分硫酸钙,过滤1后得到的滤液中的溶质除了MgSO4还有硫酸钙(CaSO4)。
因为硫酸钙微溶于水,大部分变为沉淀,但有少部分溶解在水中。
(4)从题中提供的溶解度曲线可知,硫酸镁的溶解度受温度影响加大,故步骤⑥中将溶液浓缩蒸发,然后降温结晶,就会有七水硫酸镁晶体析出。
因此操作a的名称是:
降温结晶。
3.以绿矾(FeSO4・7H2O)为原料制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下:
(1)“氧化”是将FeSO4,转化为Fe2(SO4)3,该反应的化学方程式为__。
(2)“合成”时发生的反应为Fe2(SO4)3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+3X+5H2O,X的化学式为____。
(3)不同温度和pH下FeO42-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FeO42-离子数目的多少,数值越小,表明FeO42-离子数目越少,在该条件下越不稳定。
为了提高“合成”时Na2FeO4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K2FeO4晶体,由以上信息可知K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度_______(填“大”或“小”)。
【答案】Na2SO4ACFe(OH)3小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由图可知,FeSO4与硫酸、过氧化氢反应生成Fe2(SO4)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:
;
(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:
Na2SO4;
(3)由图可知,温度越高、pH值越小,FeO42-离子数目越少,故为了提高“合成”时Na2FeO4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K2FeO4晶体析出,应是钾离子与FeO42-结合生成了K2FeO4,有K2FeO4晶体析出,说明K2FeO4比Na2FeO4溶解度小。
4.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
K2SO4
NH4Cl
(NH4)2SO4
溶解度/g(20℃)
34.2
11.1
37.2
75.4
(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↓+NH4ClK2SO4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。
5.某校兴趣小组欲利用ZnCO3和Cu2O的混合物制备硫酸锌和金属铜。
该小组设计了如图的实验方案,回答下列有关问题:
(查阅资料:
Cu2O是红色固体,它与稀硫酸的反应为:
Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O)
(1)图中X的化学式为_____,A中的物质有_____。
(2)加入过量的Y有两个作用:
一是_____,二是_____。
写出其中1个反应的化学方程式_____。
(3)操作Ⅰ、Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_____,该仪器在操作Ⅱ中起到的作用是_____。
(4)操作Ⅲ包含蒸发浓缩、_____、过滤。
【答案】H2SO4Zn和Cu除去过量的硫酸将铜完全置换出来Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu玻璃棒引流降温结晶
【解析】
【分析】
ZnCO3和Cu2O的混合物制备硫酸锌和金属铜,而碳酸锌不溶水,可以溶于酸,依据质量守恒定律,制备硫酸锌,反应物中需要有硫酸根离子,所以X是硫酸,混合物中加入过量的硫酸反应后的溶液中有硫酸锌、硫酸铜、铜,加入过量的Y后得到了滤液B和固体A,所以Y是锌,过量的锌可以使硫酸和硫酸铜完全反应,所以A中的物质有:
Zn和Cu;在固体A中加入硫酸后可以得到硫酸锌和铜,硫酸锌溶液经过蒸发后可以得到硫酸锌晶体。
【详解】
(1)该实验流程是利用ZnCO3和Cu2O的混合物制备硫酸锌和金属铜,而碳酸锌不溶水,可以溶于酸,依据质量守恒定律,制备硫酸锌,反应物中需要有硫酸根离子,所以X是硫酸,X的化学式:
H2SO4,混合物中加入过量的硫酸反应后的溶液中有硫酸锌、硫酸铜、铜,加入过量的Y后得到了滤液B和固体A,所以Y是锌,过量的锌可以硫酸和硫酸铜完全反应,所以A中的物质有:
Zn和Cu。
(2)加入过量Y后得到了硫酸锌和固体A,而上一步中加入的硫酸是过量的,反应中也生成了硫酸铜,所以加入过量锌的作用是:
除去过量的硫酸,将铜完全置换出来;锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,反应的化学方程式为:
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。
(3)操作Ⅰ后得到了固体和液体,所以操作Ⅰ是过滤,操作Ⅱ后也得到了固体和液体,所以操作Ⅱ是过滤,操作Ⅰ、Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,该仪器在操作Ⅱ中起到的作用是引流。
(4)经过操作Ⅲ后从溶液中得到了硫酸锌晶体,所以操作Ⅲ的名称:
蒸发,操作Ⅲ包含蒸发浓缩、降温结晶、过滤。
【点睛】
碳酸锌不溶水,可以溶于酸,过量的锌可以硫酸和硫酸铜完全反应,过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,玻璃棒起到的作用是引流。
6.氧化锌(ZnO)可作为紫外线吸收剂应用于化妆品中,其一种生产工艺如下图所示:
据图分析并回答下列问题:
(1)推测草酸的化学式是_____________________。
(2)“沉锌”过程中发生复分解反应,反应的化学方程式为_____________________。
(3)“操作A”的名称是_____________________。
(4)“高温灼烧”时草酸锌分解,写出该反应的化学方程式_____________________。
【答案】H2C2O4过滤
【解析】
【分析】
【详解】
(1)草酸铵的化学式为:
(NH4)2C2O4,铵根离子通常为+1价,设草酸根的化合价为x,根据化合物中正负化合价的代数和为零,可得:
(+1)×2+x=
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