化学流程图的专项培优练习题含答案含答案Word格式.docx
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【答案】黑FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO445:
107过滤
(1)四氧化三铁是黑色的固体,而Fe3O4粉末在复印机的电磁场作用下能使墨粉形成黑色的字迹或图案,所以还利用了Fe3O4是黑色;
(2)通过题中的反应原理可以看出,硫酸亚铁和试剂X反应生成了氢氧化亚铁和硫酸钠溶液,结合复分解反应的原理可知,X是氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液和硫酸亚铁反应生成了硫酸钠和氢氧化亚铁沉淀,化学方程式为:
FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4;
(3)Fe3O4是由Fe2+、Fe3+和O2-按1:
4的个数比构成的,依据质量守恒定律可知,通入氧气后生成的氢氧化亚铁和氢氧化铁的个数比是:
1:
2,所以生成的Fe(OH)2和Fe(OH)3的质量比等于:
(56+17×
2):
2×
3)=45:
107;
经过操作Y后,得到了氢氧化铁沉淀、氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠溶液,所以操作Y的名称为:
过滤。
故答案为:
(1)黑;
(2)FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4;
(3)45:
107,过滤。
3.“绿水青山就是金山银山”,增强环保意识,倡导垃圾分类,已逐渐被大众接受。
某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如图:
资料1:
垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2等有害气体。
资料2:
FeSO4容易被空气中的O2氧化。
回答下列问题:
(1)焚烧垃圾发电是将垃圾焚烧后产生的___________能转换为电能。
(2)石灰浆吸收SO2(性质与CO2相似)的化学反应方程式为_____________。
(3)溶解步骤中同时发生的三个化学反应方程式为:
Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4、____________________、___________________。
(4)将所得FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、___________、过滤,得到FeSO4晶体,其中氮气的作用是_______。
(5)请你就东莞市生活垃圾处理提一条建议:
____________________。
【答案】热SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2OFe+H2SO4=FeSO4+H2↑Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O降温结晶做保护气,防止FeSO4被空气中的O2氧化。
生活垃圾分类回收(合理均可)
(1)发电厂是利用垃圾焚烧产生的热能转变为电能;
故填:
热;
(2)石灰浆显碱性,能够吸收酸性气体,氢氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:
SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。
SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O;
(3)溶解步骤中,硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸和铁锈的主要成分氧化铁反应生成硫酸铁和水。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(4)从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁铵晶体,基本操作步骤:
加热浓缩、然后冷却结晶、再过滤、最后洗涤干燥,得到硫酸亚铁晶体;
由资料2可知硫酸亚铁易被空气中的氧气氧化,故氮气的作用是作保护气,避免+2价的铁元素被空气中的氧气氧化;
降温结晶;
做保护气,防止FeSO4被空气中的O2氧化;
(5)就东莞市生活垃圾处理的建议是:
生活垃圾分类回收等。
生活垃圾分类回收。
4.某工业废液中含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4,如果将废液直接排放就会造成水污染。
于是几位同学设计实验处理废液,回收工业重要原料硫酸锌和有关金属。
实验过程如下:
请回答:
(1)操作①的名称是_______,其中玻璃棒的作用是______。
写出加过量M发生的一个化学反应的方程式____________________。
(2)固体A中一定有_______。
判断操作④中稀硫酸足量的方法是_______。
(3)滤液A、滤液B合起来蒸发至干目的是_________________。
【答案】过滤引流Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu或Zn+FeSO4=ZnSO4+FeZn、Fe、Cu继续加稀硫酸,无气泡生成提高硫酸锌的产率
(1)操作1是将固体和液体分离的过程,故名称是过滤。
过滤操作中玻璃棒的作用是引流。
锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌,故反应的方程式为:
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu或Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe。
(2)由图可知,加入的M物质是过量的锌,锌可以与CuSO4、FeSO4反应生成铜和铁和硫酸锌,与ZnSO4不反应,故固体A中一定有Zn、Fe、Cu。
如酸不足则不能与金属反应,则可以继续加热稀硫酸,如没有气泡没冒出,则说明稀硫酸足够。
(3)由图可知,固体C是不能被磁铁吸引,故C中含有铜和锌,故滤液B中的溶质是硫酸锌,故与滤液A混合蒸干可以提高硫酸锌的产率
5.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
(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。
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。
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。
Na2CO3;
HCl;
除尽氯化钙和过量的氯化钡。
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。
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。
6.如图是常见物质的转化关系图(个别产物可能略去).其中A、B常温下均为液态,且组成元素相同;
F是大理石的主要成分.请回答:
(1)A的名称是_____,在反应①中,物质X起_____作用;
(2)说出物质Z的一个用途_____;
(3)反应②的化学方程式为_____;
(4)反应⑥的化学方程式为_____;
(5)反应①﹣⑥涉及的基本反应类型有_____种.
【答案】双氧水或过氧化氢溶液催化做导线等CaO+H2O=Ca(OH)2CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓3种
已知F是大理石的主要成分,则F是碳酸钙,最后得到了蓝色沉淀,由此可以推出D为氢氧化钙,则可想到是生石灰和水化合生成了氢氧化钙,又因为已知A、B常温下均为液态,且组成元素相同,可以推知B是水,A是双氧水,双氧水在二氧化锰的催化作用下可生成水和氧气,所以X是二氧化锰,C是氧气,最后生成的蓝色沉淀是氢氧化铜,则往前推一下可知H是硫酸铜,再往前推测可知E是氧化铜,则Z是铜。
(1)A的名称是过氧化氢溶液,在反应①中,二氧化锰是过氧化氢溶液分解的催化剂,物质X起催化作用;
(2)物质Z是铜,它的一个用途是做电线;
(3)反应②是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2;
(4)反应⑥是氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,反应的化学方程式为CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓;
(5)反应①过氧化氢生成氧气和水是分解反应;
反应②是氧化钙和水反应生成氢氧化钙、反应③是氧气和铜反应生成氧化铜都是化合反应,④⑤⑥都是复分解反应,涉及的基本反应类型有3种.
7.以氯化钠和硫酸铵为原料制各氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:
己知:
氮化铵受热能分解生成氯化氢气体和氨气,硫酸钠受热不易分解。
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示。
(1)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有__________、烧杯、玻璃棒、酒精灯等,蒸发时玻璃棒的作用是______________________。
(2)“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度范围为______________℃。
(3)对得到的NH4Cl产品,不用其它试剂,检查其是否纯净的操作是_______________。
(4)用简单的化学方法验证副产品Na2SO4中含有NH4Cl_______________________。
【答案】蒸发皿搅拌,使溶液受热均匀,防止液滴飞溅35°
~45°
加热一部分产品,若加热的产品全都消失,则产80纯净加热副产品,若产生有刺激性气味气体,则副产品中含有NH4Cl
(1)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有蒸发皿、烧杯、玻璃棒、酒精灯等;
蒸发时玻璃棒的作用是搅拌,使溶液受热均匀,防止液滴飞溅。
(2)根据硫酸钠的溶解度曲线不难看出,在低于40℃时,硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大,高于40℃时硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小;
由两物质的溶解度曲线不难看出,只有在35-45℃时,氯化铵的溶解度小于硫酸钠的溶解度.所以,析出NH4Cl晶体的合适温度为35~45℃;
(3)根据氯化铵受热时分解生成了氨气和氯化氢气体,可用加热法检查NH4Cl产品是否纯净,操作是:
取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净;
(4)根据“氮化铵受热能分解生成氯化氢气体和氨气,硫酸钠受热不易分解”,可以加热副产品,若产生有刺激性气味气体,则副产品中含有NH4Cl。
8.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
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。
(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。
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。
9.某粗盐提纯后得到的“精盐”中还含有少量可溶性杂质CaCl2、MgCl2。
小青同学设计了以下实验方案来除去可溶性杂质。
(1)步骤①的化学方程式为___________。
(2)步骤②中得到的白色沉淀是_________(填化学式)。
(3)步骤③中加稀盐酸是为了除去溶液中的______。
ACaCl2BMgCl2CNaOHDNa2CO3
【答案】2NaOH+MgCl2=2NaCl+Mg(OH)2↓CaCO3CD
除钙离子用碳酸根离子,除镁离子用氢氧根离子,加入的试剂都是过量的,后加的试剂要把先加的试剂所带入的杂质除掉,加入过量的稀盐酸,这样可以除去多余的碳酸根离子和氢氧根离子
(1)步骤①的反应是氢氧化钠和氯化镁生成氢氧化镁和氯化钠,反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2=2NaCl+Mg(OH)2↓。
(2)步骤②反应是碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙和氯化钠,得到的白色沉淀是碳酸钙,化学式为CaCO3。
(3)加适量盐酸,与①中过量NaOH溶液和②中过量Na2CO3溶液发生反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体;
蒸发、结晶,得到精盐,步骤③中加稀盐酸是为了除去溶液中的氢氧化钠和碳酸钠,故选CD。
10.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
(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;
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:
11.某化学兴趣小组从某化工厂排污国取得有色废水样品A,并通过如下实验回收处理。
其中固体E经测定是一种具有固定熔点和沸点的复合肥料。
请根据图示回答:
(1)操作Ⅰ的实验步骤是______________,反应的化学方程式是__________。
(2)操作Ⅱ所需的仪器有_____________,得到的固体E是___________。
(3)废水样品A中一定含有的溶质是____________,可能含有的溶质有____________、____________、____________(至少写出三种),此时选择的试剂X为____________。
(4)若X选择其他试剂,操作流程和实验现象不变,实验后测得性溶液D中含有两种不同的酸根离子,则此时选择的试剂X为____________。
【答案】加稍过量的
溶液,充分反应后过滤,再加稀硝酸中和滤液成中性
、
酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、铁架台
(写出六种中的三种即可)
溶液
滤液B中加适量的氢氧化钾溶液得到氢氧化铜沉淀和无色滤液C,说明滤液B中一定含有铜离子,无色滤液C一定含有钾离子。
固体纯净物E是一种复合肥料.所以E中含有钾元素又是复合肥,所以E为硝酸钾。
无色滤液C含有硝酸根离子,故滤液B中也含有硝酸根离子,所以B硝酸铜,A是硫酸铜,X为硝酸钡。
(1)操作Ⅰ的实验步骤是加过量的
溶液,充分反应后过滤,再加稀硝酸中和滤液成中性,反应的化学方程式是
。
(2)操作Ⅱ是蒸发结晶,所需的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、铁架台,得到的固体E是
(3)废水样品A中一定含有的溶质是
,可能含有的溶质有
等,此时选择的试剂X为
溶液。
(4)若X选择其他试剂,操作流程和实验现象不变,实验后测得中性溶液D中含有两种不同的酸根离子,则此时选择的试剂X为
12.电缆的生产过程中会产生一定量的含铜废料。
某化学兴趣小组同学按下列方案分离回收铜,并获得硫酸亚铁晶体。
(查阅资料)
①在通入空气并加热的条件下,铜可与稀硫酸反应转化为硫酸铜。
反应的化学方程式:
2Cu+2H2SO4+O2
2CuSO4+2H2O。
②硫酸亚铁的溶解度随着温度升高而增大(在一定温度范围内)。
(1)操作M名称是_______。
(2)蓝色溶液A中溶质的成分是________(填化学式)。
(3)浅绿色溶液B经系列操作(I)可得硫酸亚铁晶体(FeSO4·
7H2O),该操作的顺序为_____(用a、b、c表示)。
a.冷却结晶b.过滤c.加热浓缩
(4)该方案中应该加入略过量的铁粉,铁粉过量的目的是____
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