一、中考初中化学流程图1.有一包白色固体样品,可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成,为探究该样品的组成,某小组取适量样品按下列流程进行试验。
请回答下列问题:(查阅资料)CO2不能直接与BaCl2和MgCl2发生反应。
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、________。
(2)滤渣a的成分是________;白色沉淀b的成分是________。
(3)滤渣a中加入足量稀盐酸的目的:________。
(4)若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则原样品一定存在的物质是________。
【答案】玻璃棒 CaCO3、Mg(OH)2(填名称也可) BaCO3(填名称也可)排除硫酸钡沉淀的干扰,证明样品中无硫酸钠 CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH(填名称也可)【解析】【分析】硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡和氯化钠,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠。
【详解】(1)过滤需要玻璃棒引流,故过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。
(2)样品加水溶解,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡和氯化钠,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠,碳酸钙不溶于水,过滤得到滤渣a,则滤渣a中可能含有硫酸钡、氢氧化镁和碳酸钙,加入足量的稀盐酸充分反应,滤渣全部溶解,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,硫酸钡和稀盐酸不反应,假设1.4g滤渣a均为碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应的关系式为3222 CaCO+2HCl=CaCl+H O+CO 10044,则1g碳酸钙完全反应生成0.44g二氧化碳,滤渣a的质量大于1g,说明滤渣a中含有氢氧化镁,故滤渣a的成分是CaCO3、Mg(OH)2;滤液中可能含有氢氧化钠,氯化钡,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,故白色沉淀b的成分是BaCO3。
(3)硫酸钡和稀盐酸不反应,故滤渣a中加入足量稀盐酸的目的排除硫酸钡沉淀的干扰,证明样品中无硫酸钠。
(4)样品加水溶解,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡和氯化钠,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠,碳酸钙不溶于水,过滤得到滤渣a,则滤渣a中可能含有硫酸钡、氢氧化镁和碳酸钙,加入足量的稀盐酸充分反应,滤渣部分溶解,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,硫酸钡和稀盐酸不反应,说明样品中含有硫酸钠、氯化钡和碳酸钙,可能含有氢氧化钠,滤液通入二氧化碳生成白色沉淀,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,说明样品中含有氢氧化钠,不能确定是否含有氯化镁,故若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则原样品一定存在的物质是CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH。
【点睛】碳酸钙不溶于水,硫酸钡和稀盐酸不反应,滤渣a中加入足量稀盐酸的目的排除硫酸钡沉淀的干扰,证明样品中无硫酸钠。
2.氯化钠具有广泛的应用。
(1)实验室配制50g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。
①用已调节平衡的托盘天平称取氯化钠时,发现指针偏左,接下来的操作是____________。
(填序号)A 添加氯化钠B 减少氯化钠C 调节平衡螺母D 添加砝码②在量取水的体积时,若仰视读数,则会导致氯化钠溶液的溶质质量分数____________ (填>、=、<)15%。
(2)探究某氯化钠样品中杂质的成分。
某氯化钠样品中,可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。
甲同学的实验探究过程记录如下:①根据以上实验信息,甲同学得出结论:此氯化钠样品中含有的杂质是____________。
②(实验分析)a.步骤I中加入适量NaOH溶液的目的是____________。
b.乙同学认为步骤Ⅲ中不需要加入足量稀盐酸,你是否同意他的观点?____________ (选填“同意”或“不同意”),请说明原因____________。
【答案】B <硫酸钠检验溶液中是否含有氯化镁不同意需要先除去步骤Ⅱ加入的碳酸钠(目的是排除碳酸钠对硫酸钠检验的干扰),再用氯化钡检验硫酸钠是否存在【解析】【分析】对甲同学的实验探究过程记录,分析如下:步骤Ⅰ.样品中先加入适量氢氧化钠溶液,无明显现象,说明样品中没有氯化镁,因为氯化镁能与氢氧化钠反应产生氢氧化镁沉淀;步骤Ⅱ.继续加入碳酸钠溶液,依然无明显现象,说明样品中没有氯化钙,因为氯化钙能与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀;步骤Ⅲ.再加入足量的稀盐酸,将步骤Ⅱ加入的碳酸钠溶液全部反应,生成氯化钠、二氧化碳和水,最后加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明样品中有硫酸钠,因为硫酸钠能和氯化钡反应产生硫酸钡白色沉淀。
【详解】(1)实验室配制50g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。
①用已调节平衡的托盘天平称取氯化钠时,发现指针偏左,说明药品质量偏大,接下来的操作是减少氯化钠的质量,使天平平衡。
故选B。
②在量取水的体积时,若仰视读数,则实际量取水的体积偏大,溶剂质量偏大,溶质质量不变,则质量分数偏小,导致氯化钠溶液的溶质质量分数<15%;(2)探究某氯化钠样品中杂质的成分。
①根据以上实验信息分析,甲同学得出结论:此氯化钠样品中没有氯化镁、氯化钙,含有的杂质是硫酸钠。
②实验分析:a.步骤I中加入适量NaOH溶液的目的是:检验溶液中是否含有氯化镁。
因为氯化镁能与氢氧化钠反应产生氢氧化镁沉淀。
b.乙同学认为步骤Ⅲ中不需要加入足量稀盐酸,他的观点是错误的,故不同意。
其原因是:需要先除去步骤Ⅱ加入的碳酸钠(排除碳酸钠对硫酸钠检验的干扰,因为碳酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀),再用氯化钡检验硫酸钠是否存在。
3.四氧化三铁通常用作颜料和抛光剂,也可用于制造录音磁带和电讯器材。
以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,其他成分不考虑)为原料,生产四氧化三铁的工艺流程如下:(资料: Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应生成溶于水的NaAlO2、Na2SiO3)请回答下列问题:(1)步骤1中矿石粉碎的目的是_________。
(2)步骤2中加入NaOH溶液,反应之一是2NaOH+ Al2O3=2NaAlO2+X,X是__。
(3)步骤3中得到的滤液溶质主要成分的化学式是______。
(4)步骤4中的滤渣中含有的大量Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下高温焙烧发生反应,反应的化学方程式为_______________。
【答案】增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应更充分 H 2O NaAlO 2 、Na 2SiO 3 23234216Fe O +FeS 11Fe O +2SO ↑高温 【解析】【分析】【详解】 (1)步骤1中矿石粉碎,可以增大反应物之间的接触面积,从而加快反应速度,使反应更充分。
故答案为:增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应更充分;(2)步骤2中,根据质量守恒定律可知,反应前后原子的个数相同。
则反应前有2个钠原子、5个氧原子、2个氢原子、2个铝原子,反应后有2个钠原子、2个铝原子、4个氧原子。
相差了1个氧原子、2个氢原子,则X 是H 2O 。
故答案为:H 2O 。
(3)根据资料:Al 2O 3、SiO 2与NaOH 溶液反应生成为溶于水的NaAlO 2、Na 2SiO 3知,步骤3发生的反应是氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠、二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠,则得到的滤液溶质主要成分化学式是NaAlO 2 、Na 2SiO 3。
故答案为:NaAlO 2 、Na 2SiO 3。
(4)步骤4中的反应,通过题干可知,Fe 2O 3与FeS 2在缺氧的条件下高温焙烧,通过图示可知,反应生成了二氧化硫气体和可以被磁选的四氧化三铁,则反应方程式为:23234216Fe O +FeS 11Fe O +2SO ↑高温。
故答案为:23234216Fe O +FeS 11Fe O +2SO ↑高温。
4.海水中有大量可以利用的化学资源,例如氯化镁、氯化钠、溴化钾等。
综合利用海水制备金属镁的流程如下图所示:(1)贝壳主要成分的化学式是_________。
(2)操作a 的名称是_______,在实验室中进行此项操作,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______。
(3)工业冶炼镁常用电解MgCl 2的方法,反应为:MgCl 2通电Mg+_____。
(4)写出第②、③两步反应的化学方程式:②___________________,③____________________。
【答案】CaCO 3 过滤 漏斗 Cl 2 CaO+H 2O=Ca(OH)2 Mg(OH)2+2HCl=MgCl 2+2H 2O【解析】【分析】【详解】(1)贝壳的主要成分是碳酸钙(CaCO 3)。
(2)石灰乳主要成分是氢氧化钙[Ca(OH)2],与海水中的氯化镁反应生成氢氧化镁[Mg(OH)2]沉淀和氯化钙溶液,应用过滤方法分离不溶性固体氢氧化镁和氯化钙溶液;过滤需要用烧杯、玻璃棒、漏斗等仪器。
(3)氯化镁电解生成镁和氯气(Cl 2),则反应为22MgCl Mg+Cl 通电。
(4)第②步反应是氧化钙(CaO)与水化合生成氢氧化钙,第③步是氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁(MgCl 2)和水,反应的化学方程式为②是CaO+H 2O=Ca(OH)2,③是Mg(OH)2+2HCl=MgCl 2+2H 2O 。
5.某化工厂用废硫酸制备K 2SO 4的流程如下:物质KCl K 2SO 4 NH 4Cl (NH 4)2SO 4 溶解度/g (20℃) 34.2 11.1 37.2 75.4(1)生产上将CaCO 3研成粉末的目的是________________________________________。
(2)上述流程中,除可综合利用CO 2外,还可循环使用的物质是____________________(填写化学式);(3)写出反应Ⅲ的化学方程式:___________________________________;你认为反应Ⅲ在常温下能实现的原因是__________________________________________________。
(4)洗涤反应Ⅲ所得晶体最好用下列_______(填序号),选择该试剂的原因是___________。
a.BaCl 2溶液b.饱和NH 4Cl 溶液c.冷水d.饱和K 2SO 4溶液【答案】增大CaCO 3接触面积,加快后续实验化学反应的反应速率 CaCO 3 (NH 4)2SO 4+2KCl===2NH 4Cl+K 2SO 4↓ 略 d 洗涤时可防止K 2SO 4晶体溶解【解析】(1)将CaCO 3研成粉末,可以增大反应物的接触面积,其目的是加快反应速率; (2)观察上述流程,发现二氧化碳和碳酸钙既是反应物也是生成物,故可循环使用的物质有CO 2和CaCO 3;(3)由于反应Ⅲ加入氯化钾生成氯化铵和硫酸钾,所以M 为硫酸铵,反应的化学方程式:(NH 4)2SO 4+2KCl=2NH 4Cl+K 2SO 4↓;根据复分解反应发生的条件,反应Ⅲ中虽没有不溶物,但常温下K 2SO 4的溶解度小,在生成物中会以沉淀的形式出现,故反应可以进行;(4)a、由于BaCl2与K2SO4反应,所以不能用BaCl2溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体;b、常温下K2SO4的溶解度小,但不意味着不溶,K2SO4会溶解在饱和NH4Cl溶液中,所以不能用饱和NH4Cl溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体;c、常温下K2SO4的溶解度小,但不意味着不溶,K2SO4会溶解在冷水中,所以不能用冷水洗涤反应Ⅲ所得晶体;d、饱和K2SO4溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体的目的是防止K2SO4的溶解,所以能用饱和K2SO4溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体。