西安备战中考化学《流程图的综合》专项训练.docx
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西安备战中考化学《流程图的综合》专项训练
一、中考初中化学流程图
1.硝酸钙可用于无土栽培等。
一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如下:
已知:
硝酸会挥发、受热会分解。
(1)气体X为_______(填化学式)。
(2)“制浆”所得的混合物属于_______(填字母)。
a溶液
b悬浊液
c乳浊液
(3)写出“中和”步骤主要反应的化学方程式:
________。
(4)工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:
容器内混合物基本变澄清和_____。
(5)“制浆”时须控制好加入水的量。
加入水量太少会导致制浆困难;加入水量太多会导致_。
(6)若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。
但硝酸利用率会降低、同时会产生污染气体NOx。
产生NOx的原因是______。
【答案】CO2b
溶液的pH等于7结晶步骤能耗过多CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产生NOx
【解析】
【分析】
【详解】
(1)煅烧石灰石会使碳酸钙在高温下分解成二氧化碳和氧化钙,所以X是二氧化碳,其化学式是:
CO2。
(2)氧化钙中加水后得到的是氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,因为反应生成的氢氧化钙部分溶于水,部分悬浮于液体中,所以“制浆”所得的混合物属于悬浊液,故填:
b。
(3)“中和”步骤主要反应是硝酸与氢氧化钙生成硝酸钙和水,化学方程式为:
。
(4)因为氢氧化钙微溶于水,如果氢氧化钙没有完全反应,液体中就有悬浮的颗粒物,另外氢氧化钙溶液呈碱性,如果氢氧化钙完全反应,溶液应该呈中性,pH=7,所以工业生产常根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:
容器内混合物基本变澄清和溶液的pH等于7。
(5)“制浆”时须控制好加入水的量。
因为氢氧化钙微溶于水,加入水量太少会导致制浆困难;而如果加入水量太多会导致溶液中水分太多,蒸发浓缩时消耗的能量过多,故填:
结晶步骤能耗过多;
(6)根据题中提供的信息:
硝酸受热会分解,而氧化钙和硝酸反应放热,故此法过程中产生NOx的原因是:
CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产生NOx。
【点睛】
解答本题的基本原理是利用碳酸钙受热分解出氧化钙,再将氧化钙制成氢氧化钙的悬浊液,然后加入稀硝酸中和得到硝酸钙。
不直接利用氧化钙与稀硝酸进行反应,是因为氧化钙与硝酸溶液反应时会放热,使得硝酸分解产生有害气体NOx。
2.实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制备MgCO3•3H2O.其主要实验过程如图:
已知:
SiO2不溶于水,常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
(1)“酸溶”时发生反应的化学方程式为_____和_____。
(2)“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有_____(填离子符号)。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。
_____(填“能”或“否”),理由是_____。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是_____。
【答案】MgO+H2SO4=MgSO4+H2OMgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑Na+、SO42﹣、CO32﹣否导致产品不纯避免制备产品消耗更多的碳酸钠
【解析】
【分析】
氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水,碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳。
【详解】
(1)“酸溶”时是氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水,化学方程式为
,碳酸镁与硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳,化学方程式为
。
(2)滤液I为生成的硫酸以及生成的硫酸镁的混合溶液,和过量碳酸钠反应,生成硫酸钠以及碳酸镁,还剩余碳酸钠,所以“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有
。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,不能省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”,会导致得到的产品因为混油二氧化硅而不纯。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是过量的硫酸需要加入碳酸钠进行去除,所以是避免制备产品消耗更多的碳酸钠。
3.如图是利用石灰石,食盐水,氨气进行工业生产纯碱的流程示意图(部分条件及物质未标出)。
(1)粗盐精炼成精盐的过程中,要经过溶解、______、蒸发等操作,其中都必需用到的一种玻璃仪器为_______,
(2)图中母液含有一定量的NaHCO3,该溶液为该温度下NaHCO3的_________(填“饱和”或“不饱和”)溶液;
(3)流程中要通入CO2和NH3,应先通入NH3,理由是______________________________;精盐水经过氨化和二氧化碳酸化后生成碳酸氢钠和一种氮肥,请写出相应的化学方程式:
_____。
(4)整个生产过程中可循环利用的物质为__________________(填化学式)。
(5)所得产品纯碱中含有少量碳酸氢钠,如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为(加热前固体的质量为m1,加热后为m2):
_______。
【答案】过滤玻璃棒饱和使溶液呈碱性,促进CO2的吸收NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3+NH4ClNH3、CO2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)粗盐精炼成精盐的过程中,要经过溶解、过滤、蒸发等操作除掉其中的难溶性固体杂质,其中都必需用到的一种玻璃仪器为玻璃棒,溶解时玻璃棒的作用是:
搅拌加速溶解;过滤时:
引流;蒸发时:
搅拌使液体受热均匀,防止液体局部沸腾飞溅;
(2)析出晶体后的溶液一定是饱和溶液,该溶液为该温度下NaHCO3的饱和溶液;
(3)流程中要通入CO2和NH3,应先通入NH3,理由是形成碱性溶液,有利于二氧化碳的吸收;精盐水经过氨化和二氧化碳酸化后生成碳酸氢钠和一种氮肥,相应的化学方程式:
NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3+NH4Cl;
(4)整个生产过程中可循环利用的物质为二氧化碳、氨气;
(5)设:
样品中碳酸氢钠的质量为x,
x=
纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为
。
4.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=0,x=-2,氢通常为+1价,故草酸的化学式为:
H2C2O4;
(2)锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,“沉锌”过程中发生复分解反应,复分解反应为两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,故氯化锌与草酸铵反应生成草酸锌和氯化铵,操作A将草酸锌和溶液分开,操作A应为过滤,说明草酸锌是沉淀,该反应的化学方程式为:
;
(3)操作A实现了固液分离,故操作A是过滤;
(4)由图可知,“高温灼烧”时草酸锌分解生成氧化锌和气体混合物,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,草酸锌中含Zn、C、O三种元素,故生成物中也应含有Zn、C、O三种元素,其中一种生成物是氧化锌,故气体混合物为二氧化碳与一氧化碳的混合物,该反应的化学方程式为:
。
【点睛】
化学反应的过程就是参加反应的各物质的原子重新组合而生成其他物质的过程,在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减。
5.下图是工业上用菱锰矿(主要成分为MnCO3,含FeCO3等杂质)为原料来制取二氧化锰的简易工艺流程,请根据题意回答问题。
(1)反应①属于_____(填基本反应类型)。
(2)②处操作的名称是_____,该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____。
(3)加入生石灰将溶液pH调至4,此时溶液呈_____(填“酸性”或“碱性”)。
(4)反应②是氯化亚铁与过氧化氢和水的作用下生成氢氧化铁和稀盐酸的过程,则该过程化学方程式为_____。
【答案】复分解反应过滤漏斗酸性2FeCl2+H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4HCl。
【解析】
【分析】
稀盐酸和碳酸锰反应生成氯化锰、水和二氧化碳,氯化亚铁与过氧化氢和水的作用下生成氢氧化铁和稀盐酸。
【详解】
(1)菱锰矿的主要成分为MnCO3,加入稀盐酸和碳酸锰反应生成氯化锰、水和二氧化碳,反应符合两种物质相互交换成分的反应,故反应①属于复分解反应。
(2)②处操作是将固体和液体分离,故名称是过滤,该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
(3)酸性溶液的pH小于7,故加入生石灰将溶液pH调至4,溶液呈酸性。
(4)反应②是氯化亚铁与过氧化氢和水的作用下生成氢氧化铁和稀盐酸的过程,则该过程化学方程式为2FeCl2+H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4HCl。
6.硫酸钠是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料。
某硫酸钠粗品中含有少量的氯化钙、氯化镁,实验室进行提纯的流程如下:
(1)滤渣中两种主要成分的化学式为_____________
(2)NaOH和Na2CO3如果添加过量了,可加入适量____溶液除去。
(3)“后续处理”的主要操作是蒸发,为了获得纯净的硫酸钠,应蒸发至_____(选填字母)。
A完全蒸干时停止加热
B有大量固体析出时停止加热,利用余热蒸干
(4)已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如图所示。
40℃时,硫酸钠的饱和溶液中溶质质量分数为__________(结果精确到0.1%),将该饱和溶液转化为该温度下不饱和溶液的方法是_________、_______
【答案】Mg(OH)2、CaCO3稀硫酸B33.3%添加溶剂升(降)温后,过滤再恢复到原来温度
【解析】
【分析】
【详解】
(1)硫酸钠粗品中含有少量的氯化钙、氯化镁,加入氢氧化钠是为了除去氯化镁,发生的反应方程式为
,加入碳酸钠是为了除去氯化钙,发生的反应方程式为
,故滤渣中的两种主要成分是Mg(OH)2、CaCO3;
(2)NaOH和H2SO4反应生成硫酸钠和水,Na2CO3和H2SO4反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,均可除杂又不引入新杂质,所以可加入适量稀硫酸溶液;
(3)进行蒸发操作时,不需要完全蒸干,有大量固体析出时即可停止加热,利用余热进行蒸干,故选B;
(4)由图像可知,40℃时,硫酸钠的溶解度为50g,若配成饱和溶液,溶质的质量分数为
;由于40℃时硫酸钠的溶解度达到最大值,此时无论是升高温度或是降低温度,都会使硫酸钠的溶解度下降,造成饱和溶液有晶体析出,所以将该饱和溶液转化为该温度下不饱和溶液的方法可以是添加溶剂;也可以升(降)温后,过滤析出的晶体后再恢复到原来温度。
7.碱性锌锰干电池(内部填充物为锌粉、碳粉、KOH、MnO2等)是目前应用广泛的家用电池,在使用过程中会转化为氢氧化氧锰(MnOOH)和ZnO。
化学兴趣小组取出旧碱性锌锰干电池中的固体填充物,在常温下做如图过程处理:
[资料在线]
(1)MnO2不溶于水,且常温下不与稀盐酸反应。
(2)氢氧化氧锰与盐酸反应的化学方程式为:
2MnOOH+2HCl=MnCl2+MnO2+2H2O。
请回答:
(1)步骤①发生了中和反应,溶液的pH下降至9并生成一种盐,该盐的化学式为____。
(2)步骤②中稀盐酸与三种物质反应,其中可产生无色无味的可燃性气体的反应化学方程式为____;其中与氧化锌的反应,属于_____(填基本反应类
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