第05单元 物质的推断与工艺流程.docx
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第05单元物质的推断与工艺流程
|第五单元 物质的推断与工艺流程|
分层递进训练
A组
类型一 工艺流程题
1.小型化工厂常以纯碱和大理石为主要原料,按如图3-5-7所示的工艺流程生产烧碱(NaOH)。
图3-5-7
(1)物质C的化学式是 ,在步骤Ⅲ中要进行的分离操作是 。
(2)写出步骤Ⅰ的化学方程式:
。
(3)写出步骤Ⅲ的化学方程式:
。
2.[2017·新疆]废旧金属可以回收利用,用合金废料(含Fe、Cu和Al)制取FeSO4溶液和回收金属Cu。
实验流程如图3-5-8所示(部分生成物已略):
图3-5-8
(1)合金属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)生活中铝比铁更耐腐蚀的原因:
(用化学反应方程式解释)。
(3)步骤A化学反应方程式表示为:
2Al+2NaOH+2R
2NaAlO2+3H2↑,依据质量守恒定律推出R的化学式为 。
(4)步骤B发生的化学反应方程式为 ;反应的基本类型为 。
3.[2018·烟台]2017年12月28日,全球首段承载式太阳能光伏发电公路试验段在山东省建成通车。
高纯硅是光伏发电的重要材料,生产高纯硅的流程图如图3-5-9:
图3-5-9
(1)生产高纯硅需要对普通石英砂(含有少量Fe2O3杂质)进行提纯,其中酸洗是一个重要的步骤。
请写出用盐酸除去Fe2O3的化学方程式:
。
(2)整个生产过程中必须控制无氧、无水。
在HSiCl3与H2反应过程中若混入O2,可能引起的后果是 。
(3)为了节约资源,上述生产流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
4.以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料工业生产硫酸的简要流程如图3-5-10:
图3-5-10
(1)在沸腾炉里,空气中主要气体未参加反应的是 ;反应前后元素化合价变化:
→
则S的化合价变化:
。
(2)SO2转化为SO3的反应属于 (填写“氧化”或“还原”)反应。
(3)炉渣可作为炼铁的原料,写出用炉渣炼铁反应的化学方程式:
。
(4)浓硫酸可作为某些气体的干燥剂,是因为浓硫酸具有较强的 ,浓硫酸加水稀释后得到的稀硫酸与炉渣的主要成分反应,写出反应的化学方程式 。
5.[2018·广州]氧化锌(ZnO)可作为紫外线吸收剂应用于化妆品中,其一种生产工艺如图3-5-11。
图3-5-11
(1)推测草酸的化学式是 。
(2)“沉锌”过程中发生复分解反应,反应的化学方程式是 。
(3)“操作A”的名称是 ;实验室常用的研磨仪器是 。
(4)“高温灼烧”时草酸锌分解,反应的化学方程式是 。
类型二 框图型推断题
图3-5-12
6.[2018·龙东]已知A~G均为初中化学常见的物质,其中A、C是组成元素相同的气体,且C能参与植物光合作用,B为赤铁矿主要成分,F是紫红色金属,根据如图3-5-12所示的转化关系(图中反应条件均已略去),请回答:
(1)写出E的化学式:
。
(2)写出①对应的化学反应方程式:
,列举出与此反应中A的化学性质相似的一种物质 (填化学式)。
(3)写出②对应的基本反应类型:
。
7.[2018·遂宁]学习化学需要熟悉物质的性质、用途及物质间的相互转化关系。
图3-5-13中A~H均为初中化学常见的物质,其中A是大理石的主要成分,G是农业上常用来改良酸性土壤的一种碱的溶液,F是铁锈的主要成分(“→”表示物质间能转化,“—”表示相连的物质能发生反应;图中部分反应物、反应条件、生成物已省略)。
图3-5-13
(1)反应①的化学方程式是 ,该反应过程中 (填“吸收”或“放出”)大量热。
(2)反应②所属基本反应类型是 反应。
8.[2018·齐齐哈尔]A~G是初中化学常见的物质,它们之间的转化关系如图3-5-14所示。
其中A、B、C、D都是氧化物,E、F、G都是金属单质,且F为导电性、导热性最好的金属,A和G均为红色固体(其中部分反应条件、反应物及生成物已略去)。
图3-5-14
请回答下列问题。
(1)写出G物质的化学式:
。
(2)写出B物质的一种用途:
。
(3)写出②反应的化学方程式:
。
(4)从微观角度解释B和D两种物质性质不同的原因 。
类型三 物质成分推断题
9.某固体可能含有Ca(NO3)2、Na2SO4、Na2CO3、FeCl3、KCl中的一种或几种,现对其进行如下实验:
①取少量固体于试管中,加适量蒸馏水,固体完全溶解成无色透明溶液;②取少量上述溶液,加过量稀硫酸,有气泡产生;③取②所得溶液少量,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。
分析以上实验现象,对原固体组成的推断正确的是( )
A.肯定有Na2CO3、Na2SO4,无FeCl3、Ca(NO3)2
B.肯定有Na2CO3,无FeCl3、Ca(NO3)2
C.肯定有Na2CO3、Na2SO4,无FeCl3
D.肯定有Na2CO3,无FeCl3、KCl
10.有一包固体X,可能由NH4NO3、FeCl3、NaOH、Na2SO4、CaCO3、Ba(NO3)2中的两种或两种以上物质组成。
为探究其成分,进行如下实验:
(1)取少量固体X与熟石灰研磨,无氨味。
则原固体中一定不含 。
(2)另取少量固体X按图3-5-15中的甲进行实验。
①操作a的名称是 ,由甲实验判断,原固体中一定不含 。
②取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸,烧杯中固体质量随滴入稀硝酸质量的变化如图3-5-15乙所示。
则白色沉淀B的成分为 ,图乙中C点时烧杯中的溶液一定含有的阳离子是 。
图3-5-15
(3)为进一步探究原固体X的组成,取无色溶液A,向其中通入CO2气体,产生白色沉淀,由此判断固体X中还含有 。
B组
1.[2017·兰州]有一包固体粉末,可能含有铜、氧化铁、氯化钠、硫酸钠、硫酸铜中的一种或几种,为确定其成分进行如下实验,现象如图3-5-16所示(部分生成物未标出)。
图3-5-16
(1)固体B的成分是 (填化学式,下同),a、b、c含同一操作,其名称是 。
(2)固体粉末中一定不含有的物质是 ,可能含有的物质是 。
(3)写出反应③的化学方程式:
。
2.[2018·江西]分子筛(又称为沸石,主要成分为水合硅铝酸钠)可作为催化剂或吸附剂等。
以高岭土[主要成分为Al2(Si2O5)(OH)4]、烧碱等为主要原料生产分子筛的工艺流程如图3-5-17:
图3-5-17
(1)步骤①所得烧渣中主要含有两种固体氧化物,分别为SiO2和 (写化学式)。
(2)步骤②加入NaOH溶液前需将烧渣粉碎,其目的是 。
(3)步骤③发生的反应之一是Na2SiO3溶液和通入的CO2气体生成偏硅酸(H2SiO3)沉淀和碳酸氢钠,该反应的化学方程式为 。
(4)上述流程中可以循环利用的物质(水除外)是 。
3.[2018·贵港]A~G是初中化学中常见的七种物质,其中A、B、C均含有两种相同的元素,B、D、E、F、G是不同类别的物质,B和E反应同时有气体和白色沉淀生成。
D和E、F反应均有气体生成,G为黑色固体。
它们相互间的关系如图3-5-18所示(图中“—”表示反应关系,“→”表示转化关系,部分反应物、生产物及反应条件已略去)。
请回答下列问题。
图3-5-18
(1)E的化学式为 。
(2)F→G的基本反应类型是 。
(3)A→C的化学方程式为 。
4.[2017·柳州]过氧化钙(CaO2)微溶于水,溶于酸,是一种对环境友好的多功能化合物。
图3-5-19是制备过氧化钙的工艺流程图,请回答下列问题。
图3-5-19
(1)气体X是 。
实验室常用澄清石灰水来检验X,该反应的化学方程式为 。
(2)玻璃棒在过滤操作中所起到的作用是 。
下列是某同学进行过滤操作时的一些做法,其中正确的是
(填序号)。
A.直接向漏斗中倾倒待过滤的液体
B.B.滤纸边缘高于漏斗边缘
C.漏斗下端管尖紧靠烧杯内壁
D.D.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(3)过氧化钙是氧化物吗?
(填“是”或“否”)。
写出由物质A反应生成CaO2·8H2O的化学方程式:
。
5.[2018·德阳]氢氧化镁是一种重要的化工原料。
某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2组成。
用它制备氢氧化镁的流程示意图如图3-5-20:
图3-5-20
部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时的溶液的pH见下表。
沉淀物
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀
1.9
4.2
9.1
完全沉淀
3.2
6.7
11.1
(1)熟石灰主要成分的化学式是 。
(2)溶液A的阳离子是 (填离子符号)。
(3)沉淀C的成分是 。
(4)溶液B与熟石灰反应的化学方程式是 。
C组
1.[2017·无锡]一瓶不纯的K2CO3粉末,所含杂质可能是KNO3、Ca(NO3)2、KCl、CuCl2、Na2CO3中的一种或几种。
为确定其成分,进行如下实验:
(1)取少量该粉末于烧杯中,加入适量蒸馏水,充分搅拌,得无色澄清溶液。
(2)取上述无色溶液少许于试管中,滴加AgNO3溶液有沉淀生成,再加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解。
(3)另称取1.38g该粉末于烧杯中,加入蒸馏水溶解,再加入足量的BaCl2溶液,充分反应后生成1.97g白色沉淀。
下列说法正确的是( )
A.杂质中可能含有KNO3、Na2CO3B.杂质中肯定不含有Ca(NO3)2、CuCl2、Na2CO3
C.杂质中肯定含有KCl,可能含有Na2CO3D.杂质中肯定含有KCl、Na2CO3,可能含有KNO3
2.[2013·柳州]已知甲、乙、丙为初中化学常见物质,甲分别能与乙、丙反应。
(1)如果甲分别与乙、丙反应,所得溶液溶质不同,但组成元素相同,乙为单质且相对分子质量小于丙,丙为化合物。
请写出乙与丙的化学式:
乙 ,丙 。
(2)如果乙可通过复分解反应转化为丙,乙与丙的组成中有两种相同元素,这两种元素的原子个数比为1∶1,且丙的相对分子质量小于50,请写出乙转化为丙的化学方程式:
;
下列关于甲的说法正确的是 (填序号)。
A.甲物质一定是酸或盐B.甲物质可能是二氧化硫或盐酸
C.甲物质与乙、丙反应都生成沉淀D.甲物质与乙、丙反应都没有现象
3.[2018·柳州]波尔多液是一种农药,由Ca(OH)2溶液和CuSO4溶液混合而成。
某农场需要大量的波尔多液,农场工人就地取材,利用农场废弃的铜渣(只含有铜和一定量的铁)和附近的石灰石来制作波尔多液。
图3-5-21是制作波尔多液的工艺流程图:
图3-5-21
请回答下列问题。
(1)CaO的俗名是 ,写出由CaO生成Ca(OH)2的化学方程式:
。
(2)请说出如何由铜渣得到纯净的铜 。
(3)B物质是 ,写出由B物质生成CuSO4的化学方程式:
。
(4)将铜渣与Zn按质量比10:
1的比例分别加入到足量的盐酸中,产生H2的质量恰好相等,铜渣中铜的质量分数是
(精确到0.1%)。
4.[2018·玉林]利用某工业废弃固体(成分为Cu2S和FeS2)制备硫酸铜溶液和硫酸亚铁晶体,流程如图3-5-22所示。
图3-5-22
(已知:
①固体B含有氧化铜、氧化铁;②铁能与硫酸铁反应,生成硫酸亚铁)
(1)操作Ⅰ是 ,为了提高废弃固体的反应速率,除将固体粉碎、提高温度外,还可以采取的具体措施有
(写一条)。
(2)写出FeS2在空气中灼烧的化学方程式:
。
(3)溶液C中的溶质有 (用化学式表示)。
(4)试剂Y的作用是 。
参考答案
A组
类型一
1.
(1)Ca(OH)2 过滤
(2)CaCO3
CaO+CO2↑
(3)Ca(OH)2+Na2CO3
CaCO3↓+2NaOH
2.
(1)混合物
(2)4Al+3O2
2Al2O3 (3)H2O
(4)Fe+H2SO4
FeSO4+H2↑ 置换反应
3.
(1)Fe2O3+6HCl
2FeCl3+3H2O
(2)发生爆炸
(3)H2、HCl
4.
(1)N2
→
(2)氧化 (3)3CO+Fe2O3
3CO2+2Fe (4)吸水性 Fe2O3+3H2SO4
Fe2(SO4)3+3H2O
5.
(1)H2C2O4
(2)ZnCl2+(NH4)2C2O4
ZnC2O4↓+2NH4Cl
(3)过滤 研钵和研杵
(4)ZnC2O4
ZnO+CO↑+CO2↑
类型二
6.
(1)CuSO4(或CuCl2)
(2)3CO+Fe2O3
3CO2+2Fe
C(或H2) (3)置换反应
[解析]因为A、C是组成元素相同的气体,且C能参与植物光合作用,所以A是CO,C是CO2,赤铁矿主要成分是氧化铁,B为Fe2O3,则D为Fe,又因为F是紫红色金属铜(Cu),则D+E
F+G是铁和铜盐溶液生成铜和亚铁盐的反应。
7.
(1)CaO+H2O
Ca(OH)2 放出
(2)复分解
8.
(1)Cu
(2)冶金(或作燃料)
(3)CO+CuO
Cu+CO2 (4)分子构成不同
[解析]
(1)F为导电性、导热性最好的金属,所以F是银,A和G均为红色固体,G会转化成银,所以G是铜,A和B生成的E会转化成铜,所以A是氧化铁,B是一氧化碳,生成的E是铁,一氧化碳和C反应会生成铜,所以C是氧化铜,D是二氧化碳,经过验证,推导正确。
(2)一氧化碳具有还原性和可燃性,能用于冶金或用作燃料。
(3)反应②是一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,化学方程式是CO+CuO
Cu+CO2。
(4)同种分子性质相同,不同种分子性质不同,由此可知,B和D性质不同的原因是分子构成不同。
类型三
9.B
10.
(1)NH4NO3
(2)①过滤 FeCl3 ②CaCO3和BaSO4 Ca2+和H+(或钙离子和氢离子) (3)NaOH
B组
1.
(1)Cu 过滤
(2)CuSO4 NaCl
(3)FeCl3+3NaOH
Fe(OH)3↓+3NaCl
[解析]操作a为加水溶解并过滤,可知固体A为不溶物,可能为铜或氧化铁或二者的混合物,操作b加入盐酸后固体部分溶解,得到黄色溶液应为氯化铁溶液,固体B应为铜,所以固体A为氧化铁和铜的混合物;经过操作a得到的溶液应为氯化钠溶液或硫酸钠溶液或二者的混合物,再通过操作c得到白色沉淀和无色溶液,操作c中包括过滤操作,白色沉淀应为硫酸钡沉淀,所得无色溶液中一定含有生成的氢氧化钠,可能含有氯化钠,氢氧化钠与氯化铁溶液混合得到红褐色沉淀氢氧化铁。
2.
(1)Al2O3
(2)增大反应物间的接触面积,使其充分反应(或增大反应物间的接触面积,加快反应速率)
(3)Na2SiO3+2CO2+2H2O
H2SiO3↓+2NaHCO3
(4)二氧化碳(或CO2)
3.
(1)(NH4)2CO3
(2)化合反应 (3)CaCO3
CaO+CO2↑
4.
(1)CO2 CO2+Ca(OH)2
CaCO3↓+H2O
(2)引流 C(3)是 CaO+H2O2+7H2O
CaO2·8H2O
5.
(1)Ca(OH)2
(2)Mg2+、Fe3+、Cu2+、H+ (3)Fe(OH)3、Cu(OH)2
(4)MgCl2+Ca(OH)2
Mg(OH)2↓+CaCl2
[解析]
(2)根据盐酸的化学性质可知,MgO、Fe2O3、CuO可以和盐酸发生反应生成氯化镁、氯化铁、氯化铜,SiO2不和盐酸反应。
发生反应的化学方程式为MgO+2HCl
MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl
2FeCl3+3H2O、CuO+2HCl
CuCl2+H2O,因为控制溶液的pH<1,可知反应后盐酸过量,所以溶液A中的溶质有氯化镁、氯化铁、氯化铜、氯化氢,因此溶液A中含有的阳离子有Mg2+、Fe3+、Cu2+、H+。
(3)氢氧化镁在pH为9.1~11.1之间才能形成沉淀,所以控制pH在7~9之间,没有氢氧化镁沉淀生成,生成的沉淀是氢氧化铁沉淀和氢氧化铜沉淀。
(4)溶液B中含有未反应的氯化镁,加入熟石灰后,氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,反应的化学方程式为MgCl2+Ca(OH)2
Mg(OH)2↓+CaCl2。
C组
1.D
2.
(1)Fe Fe2O3[或Fe Fe(OH)3]
(2)Na2CO3+Ca(OH)2
CaCO3↓+2NaOH[或Na2CO3+Ba(OH)2
BaCO3↓+2NaOH] B
[解析]
(1)甲分别与乙、丙反应,所得溶液溶质不同,但组成元素相同,可知乙和丙应该含有金属元素且金属元素具有可变化合价,因此甲应该是常见的酸,乙是金属单质且能够表现可变化合价的铁,丙是化合物,可以是+3价铁形成的氧化铁或氢氧化铁。
(2)乙可通过复分解反应转化为丙,乙与丙的组成中有两种相同的元素,且两种元素的原子个数比为1∶1,氢氧根中的氢原子和氧原子的个数比是1∶1,故乙和丙应是碱;丙的相对分子质量小于50,相对分子质量小于50的常见的碱是氢氧化钠,因此乙可能是氢氧化钙。
3.
(1)生石灰 CaO+H2O
Ca(OH)2
(2)用磁铁吸附铁,剩余的就是铜(或将铜渣加入到足量稀盐酸中,充分反应后过滤,其他合理答案也可)
(3)CuO(或氧化铜) CuO+H2SO4
CuSO4+H2O
(4)91.4%
4.
(1)过滤 搅拌使其充分反应(合理即可)
(2)4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
(3)CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4
(4)除去固体中的铁
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