一、中考初中化学流程图1.以下是两个常见的工业流程,流程一:从只含有C u SO4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,生产流程如下:(1)加入过量的A物质,该A物质为______。
操作a的名称是_______,操作a所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_________,操作a中玻璃棒的作用是_______。
(2)写出流程图中的固体成分的化学式____,B的溶液中溶质的化学式_______流程二:如图是两种常用脱硫工艺中含硫物质的转化路径(部分产物已略),请回答下列问题:(1)CaSO3中Ca、S、O元素的质量比是_______。
(2)已知原料NaOH的价格为2.9元/kg. 而Ca(OH)2的价格为0.36元/kg.两种工艺中,处理相同质量的SO2,双碱法所需的原料成本更低,其原因是______________。
【答案】铁过滤漏斗引流 Fe和Cu H2SO4 5:4 : 6 双碱法中通过反应II实现了NaOH的循环利用,减少了NaOH的用量处理等量SO2,氢氧化钙用量更少且价格便宜,所以双碱法成本更低【解析】流程一:只含有C u SO4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,所所加试剂是过量的铁,反应方程式为Fe+CuSO4==FeSO4+Cu ,反应后得到是固体铜和铁,溶液硫酸亚铁溶液,过滤可将难溶固体与液体分离,所以应过滤,过滤用到的仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台,其中,玻璃棒的作用是引流;将铜和铁的混合物中的铁除掉,得硫酸亚铁和铜,所以应加入的试剂B为稀硫酸,因为.Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,而铜和酸不反应;流程二:(1)化合物中元素的质量比=(相对原子质量×原子个数)之比,CaSO3中Ca、S、O元素的质量比是40:32:3×16= 5:4 : 6;(2)Na2SO3 + Ca(OH)2 =CaSO3↓+2NaOH , 2NaOH+ SO2 == Na2SO3+H2O;因此用双碱法(氢氧化钙和氢氧化钠联合使用)实现了NaOH的循环利用,减少了NaOH的用量处理等量SO2,氢氧化钙用量更少且价格便宜,所以双碱法成本更低。
2.金属材料在我国建设中起着重要的作用。
⑴ 铜可以做导线,主要利用了金属铜的延展性和_______________。
⑵ 回收利用是保护金属资源的一条有效途径。
某工业废料含氧化铜和氧化铁,经过处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液,主要流程如下。
已知: Fe + Fe 2(SO 4) 3 3FeSO 4① 过程Ⅰ中氧化铁发生反应的化学方程式是___________________________。
② 过程Ⅱ、Ⅲ充分反应后,还应有的实验操作是_______。
③ 过程Ⅲ的反应观察到的现象有___________________________________。
④ A~F 中含铁元素的有______________(填序号)。
⑤ 若最后得到铜128克,则原工业废料中含氧化铜的质量是_____________。
【答案】导电 Fe 2O 3 + 3H 2SO 4 = Fe 2(SO 4)3 + 3H 2O 过滤 固体部分减少,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色 BCDF 160g【解析】⑴ 铜可以做导线,主要利用了金属铜的延展性和导电性;(2)①过程Ⅰ发生如下反应:Fe 2O 3 + 3H 2SO 4 = Fe 2(SO 4)3 + 3H 2O ;②铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁;反应后得到了固体(剩余的铁粉和生成的铜)和液体(硫酸亚铁溶液),过程Ⅱ、Ⅲ充分反应后,还应有的实验操作是过滤;③ 过程Ⅲ中铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故反应观察到的现象有:固体部分减少,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色;④根据分析推断,A 中含有硫酸,B 中含有硫酸、硫酸铜和硫酸铁,C 是铁,D 中含有铁和铜的混合物,E 是铜,F 中含有硫酸亚铁,故A~F 中含铁元素的有:BCDF ;⑤根据铜的质量全部来自氧化铜,若最后得到铜128克,则原工业废料中含氧化铜的质量是64128100%16080g g ÷⨯=。
3.已知在某化肥K 2SO 4样品中可能混入了NH 4Cl 、NH 4NO 3、K 2CO 3三种物质中的一种或多种,为推测混入的物质种类,现按图所示进行实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有发生的反应都恰好完全进行)。
试根据实验过程和发生的现象填写以下空白:(1)常温下,气体B 水溶液的pH __________7(填“大于”“小于”“等于”之一)。
(2)实验步骤②的现象证明可能混入的三物质中,一定存在的物质是 ______________。
(3)根据上述实验,已经证明了溶液E 中存在的溶质有(写化学式) ______________。
(4)仅根据上述实验现象, NH 4Cl 、NH 4NO 3、K 2CO 3三种物质中,还不能确定是否混入化肥K2SO4样品中物质是____________________(写化学式)。
(5)要进一步推理化肥样品中的物质,可用溶液E再实验,请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论________________________________________【答案】大于 K2CO3 KNO3 NH4Cl、NH4NO3向溶液E中加入硝酸银,如果有白色沉淀生成,说明样品中含有NH4Cl,可能含有NH4NO3;如果没有白色沉淀,则样品中含有NH4NO3,不含有NH4Cl【解析】(1)由于碱性溶液能使紫色石蕊试液变蓝,所以气体B水溶液的pH>7;(2)由于碳酸根离子与酸能反应生成二氧化碳,所以加入硫酸产生气体,说明含有碳酸根离子,所以一定含有碳酸钾;(3)由于碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾和水、二氧化碳;原来也含有硫酸钾,所以硫酸钾再与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,所以E中一定含有KNO3;(4)加入氢氧化钾能产生气体,由于碱性溶液能使紫色石蕊试液变蓝,所以气体B水溶液的pH>7,我们学习过去的碱性气体是氨气,与碱溶液产生氨气,说明样品中含有带铵根离子的盐,只能证明样品中含有带铵根离子的盐,但不能确定是氯化铵还是硝酸铵,化学式为:NH4Cl、NH4NO3;(5)向溶液E中加入硝酸银,如果有白色沉淀生成,说明样品中含有NH4Cl,因为氯化银属于白色沉淀,所以说明一定含有氯化铵,可能含有 NH4NO3;如果没有白色沉淀,则不含有氯离子,则样品中含有NH4NO3,不含有NH4Cl。
4.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。
5.四氧化三铁可用于医疗器械、电子等工业。
某实验兴趣小组从工厂采集废液(含FeSO4和少量ZnSO4、MgSO4),进行四氧化三铁的制备实验。
(阅读资料)(1)25℃时,氢氧化物沉淀的pH范围如表(2)25℃时,Zn(OH)2可溶于pH>10.5的碱溶液。
(3)制备Fe3O4的实验流程如下:(回答问题)(1)往废液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀的化学方程式为______________(写一个即可)。
(2)操作a的名称为___。
该操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、__________等。
玻璃棒在此操作中的主要作用是___。
(3)溶液1所含溶质有_______(至少写两种);溶液3所含溶质的主要成分为___。
【答案】2NaOH+ZnSO4═Zn(OH)2↓+Na2SO或2NaOH+FeSO4═Fe(OH)2↓+Na2SO4过滤漏斗引流硫酸镁、硫酸钠、氢氧化钠(两种即可)硫酸亚铁【解析】【分析】【详解】(1)加入氢氧化钠溶液后,调节PH至9.6,可以判断能形成得到氢氧化锌和氢氧化亚铁沉淀,,反应的化学方程式为:2NaOH+ZnSO4═Zn(OH)2↓+Na2SO4或2NaOH+FeSO4═Fe(OH)2↓+Na2SO4;(2)经过操作a后得到了固体和溶液,所以可以判断操作a的名称为过滤,过滤需要漏斗,玻璃棒在该过程中的作用为引流;(3)加入氢氧化钠后,硫酸锌和氢氧化钠反应生成了硫酸钠,氢氧化镁只有在pH值等于10.4时,才会沉淀,所以溶液中还含有硫酸镁,向固体1中加入氢氧化钠溶液,根据题给信息可以知道25℃时,Zn(OH)2可溶于pH>10.5的碱溶液,所以氢氧化锌要溶解,剩余的固体2为氢氧化亚铁,所以加入稀硫酸后溶液3的溶质为硫酸亚铁;故答案为:(1)2NaOH+ZnSO4═Zn(OH)2↓+Na2SO或2NaOH+FeSO4═Fe(OH)2↓+Na2SO4;(2)过滤;漏斗;引流;(3)硫酸镁、硫酸钠、氢氧化钠(两种即可);硫酸亚铁。