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(1)反应Ⅰ的化学方程式是 SiO2+2Mg
Si+2MgO 。
(2)过滤所得粗硅应充分洗涤,以除去表面可能吸附的HCl和 MgCl2 (填化学式)。
(3)反应Ⅱ的基本类型属于 置换反应 ;
反应Ⅱ要在无氧气环境中进行,原因是 防止硅被氧化或防止发生爆炸 (答出一种即可)。
(4)上述生产流程中,可以循环利用的物质是 HCl (填化学式)。
【答案】
(1)SiO2+2Mg
Si+2MgO
(2)MgCl2(3)置换反应防止硅被氧化或防止发生爆炸(4)HCl
【解析】
(1)反应Ⅰ中,高温条件下二氧化硅和镁反应生成硅和氧化镁,反应的化学方程式是:
SiO2+2Mg
Si+2MgO。
(2)过滤所得粗硅应充分洗涤,以除去表面可能吸附的HCl和氧化镁与稀盐酸反应生成的氯化镁。
(3)反应Ⅱ中,一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和一种化合物,是置换反应;
反应Ⅱ要在无氧气环境中进行,原因:
高温条件下硅能被氧气氧化,氢气和氧气混合达到爆炸极限时发生爆炸。
(4)上述生产流程中,可以循环利用的物质是HCl。
24.(2020·
湖南怀化)某种手机电路板主要含有Fe、Cu、Ag(银)、Ni(镍)等金属及非金属基材,如图是某工厂回收金属铜的工艺流程图。
已知:
2Cu+O2+2H2SO4
2CuSO4+2H2O。
(1)电路板不直接焚烧而采取热风处理的主要目的是 防止金属和氧气反应生成金属氧化物 。
(2)操作①的名称是 过滤 。
(3)写出滤液③与铁粉反应的化学方程式 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 。
(4)Fe、Cu、Ag、Ni在溶液中的金属活动性顺序由强到弱依次为 Fe>Ni>Cu>Ag 。
(5)写出⑤得到纯铜的一种方法 在滤渣中加入一定量的稀硫酸后,过滤 。
(1)防止金属和氧气反应生成金属氧化物
(2)过滤(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(4)Fe>Ni>Cu>Ag(5)在滤渣中加入一定量的稀硫酸后,过滤
【解析】金属板加入足量的稀硫酸中,较活泼的金属能与酸反应,通过过滤得到滤渣①和滤液①;
滤液中加入足量的铁得到了铁和镍,说明了镍能与稀硫酸发生反应;
滤渣①中加入稀硫酸、氧气控制温度加热,铜能与稀硫酸氧气发生了反应生成了硫酸铜,过滤滤渣中含有银,滤液③中含有硫酸铜和稀硫酸,加入铁粉会生成滤渣Cu、Fe,所以滤液④中含有硫酸亚铁。
(1)电路板不直接焚烧而采取热风处理的主要目的是:
防止金属和氧气反应生成金属氧化物;
(2)操作①的名称是过滤;
(3)滤液③与铁粉的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(4)滤液①中加入足量的铁得到了镍,铁比镍活泼,铜、银不会与稀硫酸反应,所以铜、银的金属活动性排在氢的后面,铜、氧气、硫酸加热会生成硫酸铜和水,银不会与氧气、硫酸反应,铜的金属活动性比银强,所以Fe、Cu、Ag、Ni在溶液中的金属活动性顺序由强到弱依次为:
Fe>Ni>Cu>Ag;
(5)铜的金属活动性排在氢的后面,所以⑤得到纯铜的一种方法是:
在滤渣中加入一定量的稀硫酸后,过滤。
湖南益阳)以镁矿石(主要成分MgCO3、SiO2)为原料生产MgO的主要工艺流程如图:
SiO2难溶于水和常见的酸;
“沉镁”过程中有Mg(OH)2生成。
(1)操作Ⅰ、Ⅱ的名称是 过滤 。
(2)滤渣a的主要成分是 SiO2 (填化学式)。
(3)“酸浸”时稀硫酸与镁矿石主要成分发生反应的化学方程式是 MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑ 。
(4)“加热”过程中发生 分解 反应(填基本反应类型)。
(1)过滤
(2)SiO2(3)MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑(4)分解
(1)操作Ⅰ和Ⅱ都是实现了固液分离,常用方法为过滤;
(2)矿石主要为碳酸镁和二氧化硅,碳酸镁可与硫酸反应,二氧化硅但是不与硫酸反应,所以过滤得到滤渣a为二氧化硅。
(3)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MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑。
(4)滤渣为氢氧化镁,经过加热分解生成氧化镁和水,符合一变多的特点,所以为分解反应。
28.(2020·
湖南株洲)覆铜板是制作印刷线路板的基本材料。
覆铜板中的金属Sn占2﹣10%,Cu占90﹣98%.简易工艺流程如图:
(1)将废旧镀锡覆铜板粉碎后,通过步骤②可将其分离为有机树脂材料(固体)和铜锡粉。
根据化学常识回答,此工艺利用的是 的性质(填字母代号)。
a.溶解性不同
b.密度不同
c.沸点不同
(2)步骤④中涉及的分离操作是 (填操作名称)。
(3)通过步骤⑤和⑥所得洗涤液的pH 7(填“>”、“<”、“=”)。
(4)设计步骤⑦的主要目的是 。
(5)步骤⑨中涉及的主要化学方程式为 。
28.
(1)b
(2)过滤(3)<(4)节约原料,循环利用(5)Sn(OH)4
SnO2+2H2O
(1)有机树脂材料的密度比水小,铜锡粉的密度比水大。
(2)经过步骤④后得到的是固体和液体,所以操作为过滤。
(3)步骤⑤是酸洗,则洗涤液中一定含有酸,所以洗涤液的pH小于7。
(4)洗涤液中含有酸,仍可以浸出铜锡粉。
(5)反应物是Sn(OH)4,生成物是SnO2,条件是焙烧,根据质量守恒定律,反应还有水生成,化学方程式为:
Sn(OH)4
SnO2+2H2O。
25.(2020·
云南昆明)工业上利用氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)提取CeCl3的一种工艺流程如图:
(1)流程中Ce(BF4)3转化成KBF4的基本反应类型是 复分解反应 。
(2)在足量氧气中高温焙烧CeFCO3,化学方程式为 4CeFCO3+O2
3CeO2+CeF4+4CO2 。
(3)流程涉及的化合物中,铈元素的化合价为 +3、+4 价。
(4)酸浸过程中,CeO2与盐酸反应有刺激性气味的气体单质生成,且化学方程式中CeO2与盐酸的化学计量数之比为1:
4,则化学方程式为 2CeO2+8HCl=2CeCl3+Cl2↑+4H2O 。
(1)复分解反应
(2)4CeFCO3+O2
3CeO2+CeF4+4CO2(3)+4、+3(4)2CeO2+8HCl=2CeCl3+Cl2↑+4H2O
(1)Ce(BF4)3和氯化钾反应生成KBF4沉淀和CeCl3,该反应是两种化合物反应生成了两种化合物,属于复分解反应;
(2)在足量氧气中高温焙烧CeFCO3生成了CeO2和CeF4和CO2,化学方程式为:
4CeFCO3+O2
3CeO2+CeF4+4CO2;
(3)在化合物中,化合价代数和为零,在CeO2中氧元素显﹣2,所以铈的化合价为+4,在CeCl3中,氯元素的化合价为﹣1,所以铈的化合价为+3;
4,生成了氯气,化学方程式为:
2CeO2+8HCl=2CeCl3+Cl2↑+4H2O。
18.(2020·
北京)从氯碱工业产生的盐泥中回收BaSO4,其主要工艺流程如图。
①盐泥的主要成分为BaSO4、NaCl、Mg(OH)2和CaCO3。
②BaSO4难溶于水,不与盐酸反应。
(1)除去NaCl,利用的性质是 氯化钠易溶于水 。
(2)酸溶槽中发生中和反应的化学方程式为 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 。
(3)过滤器中分离出来的固体是 硫酸钡 。
(1)氯化钠易溶于水
(2)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O(3)硫酸钡
(
(1)除去NaCl,可以通过溶解、过滤进行,利用的性质是氯化钠易溶于水。
(2)酸溶槽中稀盐酸和氢氧化镁反应生成氯化镁和水,发生的是中和反应,反应的化学方程式为:
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。
(3)过滤器中分离出来的固体是硫酸钡,是因为硫酸钡不能和稀盐酸反应。
20.(2020•广东)某废酸液主要含H2SO4和FeSO4,研究人员利用CaCO3消耗部分酸,再加入廉价的电石渣(主要成分为CaO),通过一系列操作可得到磁性铁,成本较低且有利于保护环境。
工艺流程如下:
(1)该废酸液的pH______
(填“<”或“>”)。
操作Ⅰ的名称为__________。
(2)电石渣转化为石灰乳的过程会___________(填“吸收”或“放出”)热量。
(3)“沉铁”过程中,溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应,生成的产物是___________和___________(填化学式)。
(4)磁性铁是铁的一种氧化物,且为磁铁矿的主要成分,其化学式为_________________。
(5)研究发现,“沉铁”后,溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。
欲获得高的产率,最适宜的pH为。
pH较低时产率较低的主要原因是。
溶液的pH
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
9.0
产物颜色
黄褐色
较黑
很黑
灰黑色
产率(%)
43.9
50.6
86.2
93.0
92.3
91.6
(1)<过滤
(2)放出(3)CaSO4Fe(OH)2(两化学式的顺序可互换)(4)Fe3O4(5)7.5pH较低时,Fe(OH)2不易生成
(1)废酸液中含有硫酸,所以废酸液的pH小于7;
操作Ⅰ得到滤渣和溶液,即该操作将溶液和没有溶解或不溶性的固体分离开来,因此该操作为过滤。
(2)电石渣中含有氧化钙,氧化钙与水反应放出热量,所以电石渣转化为石灰乳时会放出热量。
(3)“沉铁”过程中是硫酸亚铁与氢氧化钙反应,使铁以沉淀形式析出,即生成氢氧化亚铁,所以该反应的生成物为硫酸钙和氢氧化亚铁,化学式为Fe(OH)2、CaSO4。
(4)磁铁磷的主要成分是四氧化三铁,其化学式为Fe3O4。
(5)由表中内容可知,磁性铁产率最高时溶液pH为7.5,pH较低时,氢氧化亚铁不易生成,所以磁性铁的产率较低。
19.(2020•江西)2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究作出贡献的三位科学家。
下图是从钴酸锂废极片[主要成分为钴酸锂(LiCoO2)]中回收得到Co2O3和Li2CO3的一种工艺流程。
(1)操作1中,粉碎废极片的目的是;
(2)实验室完成操作2时,需用到的玻璃仪器是(填一种即可);
(3)操作4中,在高温条件下,CoC2O4在空气中反应生成Co2O3和二氧化碳,化学方程式为;
(4)操作5中,Li2CO3晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少,说明Li2CO3的溶解度随温度升高而。
(1)增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分
(2)玻璃棒(或烧杯,漏斗)(3)4CoC2O4+3O2
2Co2O3+8CO2(4)减小
(1)粉碎废极片,可增大与硫酸、过氧化氢溶液的接触面积,使反应理快、更充分。
(2)操作2得到滤渣和溶液,所以操作2是过滤,实验室进行过滤操作时,需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
(3)根据题意高温条件下,CoC2O4在空气中反应生成Co2O3和二氧化碳,根据质量守恒定律,空气中氧气参加了反应,所以反应的化学方程式为4CoC2O4+3O2
2Co2O3+8CO2。
(4)碳酸锂晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少,说明碳酸锂在热水中的溶解度较冷水中小,所以碳酸锂的溶解度随温度升高而减小。
17.(2020·
北京)CuO是某种无机胶黏剂的组分之一,制备的部分流程如图。
CuO难溶于水。
(1)反应釜中发生的反应有:
①2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓
②Cu(OH)2
CuO+H2O
其中,属于复分解反应的是 ① (填“①”或“②”)。
(2)过滤器分离出的滤液中一定含有的溶质是 Na2SO4 。
(1)①
(2)Na2SO4
(1)氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物,是复分解反应。
(2)过滤器分离出的滤液中一定含有的溶质是氢氧化钠和硫酸铜反应生成的Na2SO4。
8.(2020·
浙江宁波)铁的化合物有广泛用途,如碳酸亚铁(FeCO3)可作补血剂。
某硫酸厂产生的炉渣中除了有Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2。
兴趣小组利用炉渣尝试制备FeCO3,其流程如下:
【已知:
Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4;
SiO2不溶于水,也不与稀硫酸反应】
(1)操作1的名称是___________。
(2)溶液A中的溶质除H2SO4外,还存在_____________________________________________。
上述流程中生成固体c的化学方程式______________________________________________。
(1)过滤
(2)Fe2(SO4)3、FeSO4(3)Na2CO3+FeSO4=Na2SO4+FeCO3↓
(1)操作1后得到的是固体和液体,所以操作1的名称是过滤。
(2)Fe2O3、FeO和稀硫酸反应分别生成Fe2(SO4)3、FeSO4,稀硫酸过量,所以溶液A中的溶质除H2SO4外,还存在Fe2(SO4)3、FeSO4。
操作2中过量的铁能和稀硫酸反应生成硫酸亚铁,能和Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,所以溶液B中的溶质是FeSO4;
操作4为洗涤、干燥,得到FeCO3说明固体C为FeCO3,则操作3中的反应为硫酸亚铁和碳酸钠发生复分解反应生成Na2SO4和FeCO3,化学方程式为:
Na2CO3+FeSO4=Na2SO4+FeCO3↓。
11.(2020·
贵州黔西南)农谚“雷雨发庄稼”的化学原理是:
雷电时雨水里含有微量硝酸。
硝酸的形成过程如图:
(1)单质X是一种常见气体,其化学式是 O2 。
(2)反应②属于基本反应类型中的 化合 反应。
(3)反应③在常温下即可发生,该反应的化学方程式是 3NO2+H2O=2HNO3+NO 。
(4)为了提高氮原子的利用率,可循环利用的物质是 NO (填化学式)。
(5)在实验室通常采用以下方法制取NO:
4□+5O2
4NO+6H2O,“□”中物质的化学式为 NH3 、因为在化学反应前后原子的 种类和个数 没有改变。
(1)O2
(2)化合(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO(4)NO(5)NH3种类和个数
(1)根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,氮气和单质X反应生成一氧化氮,故X是氧气。
(2)反应②是一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,属于化合反应。
(3)反应③是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,化学方程式为:
3NO2+H2O=2HNO3+NO。
(4)根据图示可以看出,可以循环利用的物质是一氧化氮。
(5)化学反应前后原子的种类和个数不变,则反应前“4□”中含有4个N原子,12个H原子,故“□”中含有1个N原子,3个H原子,其化学式为:
NH3。
23.(4分)(2020·
浙江杭州)医用消毒酒精为75%的乙醇溶液,化工生产中可用A(主要成分的化学式为C8H18)作原料,经以下流程制取乙醇:
(1)步骤①的转化属于________(选填“化学”或“物理”变化)。
(2)步骤②是乙烯和含两种元素的化合物B发生化合反应,则B中所含元素是________。
【答案】化学氢、氧
(1)步骤①是A(主要成分是C8H18)生成新物质乙烯,属于化学变化。
(2)根据质量守恒定律可知反应前后元素种类不变,乙烯和B发生化合反应生成乙醇,乙醇中含有C、H、O三种元素,反应物乙烯中含C、H,则B中一定含有O元素;
由于该反应属于化合反应,生成的乙醇分子中C、H原子的个数比为1:
3,反应物中乙烯分子中C、H原子个数比为1:
2,则化合物B中一定含有H。
29.(8分)(2020·
浙江杭州)一种制备氢氧化镁的生产流程如图所示,MgCl2和NaOH按恰好完全反应的比例加料。
(1)写出步骤c中发生反应的化学方程式:
____________________。
(2)x=_________。
(3)过滤得到的粗产品还要经过洗涤,洗涤时主要除去的杂质是_________________。
(4)上述流程中若用下列物质代替氢氧化钠,也能制得氢氧化镁的是___________。
①盐酸②氯化钙③氨水④碗酸镁
(1)MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
(2)280(3)NaCl(4)③
(1)步骤c中是氢氧化钠和氯化镁之间的反应,化学方程式为:
MgCl2+2NaOH===2NaCl+Mg(OH)2↓。
(2)设在时间为t时氢氧化钠溶液与氯化镁溶液恰好完全反应,则有:
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
9580
0.1g/min×
t×
332.5g/L0.1g/min×
xg/L
85:
80=0.1g/min×
332.5g/L:
解得x=280
(3)恰好完全反应后溶液中的溶质是氯化钠,所以洗涤的目的是除去表面的氯化钠杂质。
(4)氯化镁溶液只有和碱溶液反应才能得到氢氧化镁沉淀,盐酸属于酸,氯化钙和硫酸镁属于盐,只有氨水中含有氢氧根离子,能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀。
31.(2020·
浙江湖州)一水硫酸四氨合铜的化学式为[Cu(NH3)4]SO4·
H2O,是一种高效、安全的杀菌剂。
它在乙醇——水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线如图甲所示。
小明在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质,他设计的合成路线如图乙所示:
(1)溶液A中一定存在的溶质为
(2)溶液B中含硫酸四氨合铜,“一系列操作”是指向溶液B中加入适量、过滤、洗涤、干燥等。
(1)CuSO4
(2)乙醇
【解析】⑴氧化铜和稀硫酸反应的化学方程式为:
CuO+H2SO4==CuSO4+H2O,则溶液中一定有CuSO4。
⑵从图甲可知,乙醇的体积分数越大,硫酸四氨合铜的溶解度越小,则该操作是扩大乙醇的体积分数(不停加乙醇),促使晶体的析出。
14.(2020·
新疆)从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属,并得到硫酸铜溶液。
其工艺流程如图所示:
(1)图中“操作”的名称是 过滤 。
(2)写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式 Au 。
(3)写出①中发生的化学反应方程式 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑ (任写一种);
该反应的基本类型为 置换反应 。
(4)写出②中发生的化学反应方程式 2Cu+2H2SO4+O2
2CuSO4+2H2O 。
(1)过滤
(2)Au(或Pt)(3)①Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑置换反应(4)②2Cu+2H2SO4+O2
2CuSO4+2H2O
(1)图中“操作”的名称是过滤,通过过滤能够除去不溶于水的物质。
(2)所得贵重金属是金、铂,化学式分别是Au、Pt。
(3)①中稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,和铝反应生成硫酸铝和氢气,发生的化学反应方程式:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑,都是置换反应。
(4)②中加热条件下稀硫酸和铜、氧气反应生成硫酸铜和水,发生的化学反应方程式:
2Cu+2H2SO4+O2
贵州黔南州)高氯酸钾(KClO4)是一种性能稳定的物质,主要用作发烟剂、引火剂、氧化剂和化学分析试剂,工业生产上生产的高氯酸钾的工艺流程如图:
(1)为加快氯酸钾的溶解,可采取的措施为 搅拌 。
(2)流程中的分离操作相当于实验室中的 过滤 。
(3)反应釜中发生的化学反应方程式为 KClO3+NaClO4=NaClO3+KClO4↓ ,该反应属于基本反应类型中的 复分解 反应。
(4)电解NaClO3溶液时,除产生NaClO4外,还得到一种清洁的高能燃料,该反应的化学方程式为 NaClO3+H2O
NaClO4+H2↑ 。
(1)搅拌
(2)过滤(3)KClO3+NaClO4=NaClO3+KClO4↓复分解(4)NaClO3+H2O
NaClO4+H2↑
(1)为加快氯酸钾的溶解,可采取的措施为搅拌、加热等。
(2)流程中的分离操作能将固液分离,该操作相当于实验室中的过滤。
(3)由流程中物质的变化可知,反应釜中发生的化学反应方程式为:
KClO3+NaClO4=NaClO3+KClO4↓,该反应由两种化合物相互交换成分生成了两种新的化合物,属于基本反应类型中的复分解反应。
(4)电解NaClO3溶液时,除产生NaClO4外,还得到一种清洁的高能燃料,由质量守恒定律可知,该气体是氢气,反应的化学方程式为:
NaClO3+H2O
NaClO4+H2↑。
26.(2020·
江苏苏州)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:
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
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