(3)2 【解析】 【分析】 【详解】
(1)A、B、C、D、E、F、G、H八种物质,B、E、F、G为单质且G在常温下呈液态,A为黑色粉末,A和硫酸反应会生成D,D的溶液呈蓝色,所以D是硫酸铜,A是氧化铜,C是水,氧化铜和单质E反应会生成B和和水,所以E是氢气,B是铜,水通电生成氢气和氧气,所以F是氧气,H为红色粉末,G和氧气加热会生成H,所以G是汞,H是氧化汞,经过验证,推导正确,所以C是H2O,H是HgO;
(2)A和E反应生成B和C的反应是氧化铜和氢气在加热的条件下生成铜和水,化学方程式为:Cu+ H2
Cu+H2O;
(3)氢气和氧化铜的反应是置换反应,铜和氧气的反应属于化合反应,氧化铜和硫酸的反应属于复分解反应,水通电的反应属于分解反应,氧气和汞的反应属于化合反应,所以图示5个转化关系中共有2个化合反应。
12.有一包白色固体,可能含氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氢氧化钡中的一种或几种。某兴趣小组为探究其成分做了以下实验: 实验一:探究固体的组成
(1)向固体样品中加入过量稀硝酸,产生的气体是_______。 (2)生成白色滤渣甲反应的化学方程式为_______。 (3)原固体中一定不含有的物质是_____。 实验二:进一步探究固体中是否含氯化钠
得出结论:原固体中一定含NaCl。 (4)试剂X是__________。
(5)滤液C中除含Fe(NO3)3外,一定还含有的溶质是______。
【答案】CO2 Ba(NO3)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(NO3)2 Na2SO4 Ba(NO3)2 HNO3、NaNO3、Mg(NO3)2、Ba(NO3)2 【解析】 【详解】 实验一
根据白色固体中加过量的稀硝酸,有无色气体生成可知,原固体中一定有碳酸钠;根据向
无色无色溶液加过量硫酸镁有白色滤渣生成可知,原固体中一定有氢氧化钡,一定没有硫酸钠。
(1)根据题干所提供的信息可知,向固体样品中加入过量稀硝酸,产生的气体是二氧化碳;
(2)通过以上分析可知原固体中含有氢氧化钡,氢氧化钡和稀硝酸反应生成硝酸钡,所以白色滤渣甲是硝酸钡和硫酸镁反应生成的硫酸钡,化学方程式为:Ba(NO3)
2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(NO3)2;
(3)在原白色固体中加入过量稀硝酸得到无色溶液,通过以上推断可知原固体中含有氢氧化钡,所以一定不含硫酸钠; 实验二
(4)滤液A中含有硫酸镁,硫酸根离子和银离子结合生成微溶于水的硫酸银,会干扰氯离子的检验,所以要向滤液A中加入过量的硝酸钡溶液除去硫酸根离子;向滤液B中滴加硝酸银溶液有白色沉淀生成说明原固体中含有氯化钠;
(5)固体样品中加入的是过量稀硝酸,滤液C中一定有硝酸;碳酸钠和稀硝酸反应生成硝酸钠,所以滤液C中一定硝酸钠;无色滤液中加入硝酸铁,整个过程中没有和其他物质反应,所以滤液C中一定有硝酸铁;硫酸镁和过量的硝酸钡反应生成硝酸镁所以滤液C中一定含有硝酸镁和过量的硝酸钡。
二、中考初中化学流程图
13.以下是两个常见的工业流程,
流程一:从只含有CuSO4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CuSO4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。
14.高纯氧化铁可作为现代电子工业的材料,以下是硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁(Fe2O3)的生产流程示意图:[(NH4)2CO3溶液呈碱性,40℃以上时(NH4)2CO3分解]。
(1)实验室中,操作Ⅰ、操作Ⅱ用到的玻璃仪器玻璃棒、_______、烧杯等。 (2)写出通入CO后所发生反应的化学方程式_______(任意写一个)。 (3)在该生产流程中当加入(NH4)2CO3后,应该控制的条件是 ______ 。 (4)滤液Ⅱ中可回收的物质在农业上可做 _____ (5)写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式_____。 【答案】漏斗 3CO+Fe2O3
高温2Fe+3CO2(或FeO+CO
高温Fe+CO2) 温度控制在40℃以
下(或控制溶液的酸碱度) 氮肥或肥料 4FeCO3+O2【解析】 【分析】
高温2Fe2O3+4CO2
【详解】
(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ都是将固体与液体分开,操作为过滤,过滤操作用到的玻璃仪器玻璃棒、漏斗、烧杯等。
(2)高温条件下,氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,氧化亚铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO
高温2Fe+3CO2,
FeO+CO
高温Fe+CO2。
(3)因为40℃以上时(NH4)2CO3分解,因此加入(NH4)2CO3后,温度控制在40℃以下;(NH4)2CO3溶液呈碱性,所以要控制酸碱性。
(4)滤液Ⅱ中可回收的产品中含有硫酸铵,在生活中可作为氮肥。
(5)在空气中煅烧FeCO3,是碳酸亚铁和氧气在高温下生成二氧化碳和氧化铁,对应的化学反应方程式4FeCO3+O2故答案为:(1)漏斗; (2)3CO+Fe2O3
高温2Fe2O3+4CO2。
高温2Fe+3CO2(或FeO+CO
高温Fe+CO2);
(3)温度控制在40℃以下(或控制溶液的酸碱度); (4)氮肥或肥料; (5)4FeCO3+O2
高温2Fe2O3+4CO2。
15.实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制备MgCO3?3H2O.其主要实验过程如图:
已知:SiO2不溶于水,常温下不与硫酸、碳酸钠反应。 (1)“酸溶”时发生反应的化学方程式为_____和_____。
(2)“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有_____(填离子符号)。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。_____(填“能”或“否”),理由是_____。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是_____。
【答案】MgO+H2SO4=MgSO4+H2O MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑ Na+、SO42﹣、CO32﹣ 否 导致产品不纯 避免制备产品消耗更多的碳酸钠
【解析】 【分析】
氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水,碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳。 【详解】
(1)“酸溶”时是氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水,化学方程式为
MgO+H2SO4=MgSO4+H2O,碳酸镁与硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳,化学方MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2?。 程式为 (2)滤液I为生成的硫酸以及生成的硫酸镁的混合溶液,和过量碳酸钠反应,生成硫酸钠以及碳酸镁,还剩余碳酸钠,所以“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有
Na+、SO42﹣、CO32﹣。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,不能省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”,会导致得到的产品因为混油二氧化硅而不纯。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是过量的硫酸需要加入碳酸钠进行去除,所以是避免制备产品消耗更多的碳酸钠。
16.NiSO4?6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe等杂质)为原料获得。有关工艺流程如图:
(相关资料)①Ni能与稀硫酸反应生成NiSO4和H2 ②ZnSO4+Na2S=ZnS↓+Na2SO4 ③H2O2溶液能将FeSO4氧化成Fe2(SO4)3
④NiCO3是一种不溶于水、易溶于强酸的浅绿色沉淀。 (问题解答)
(1)向废渣中加入足量稀硫酸的目的是_____。
(2)在滤液Ⅱ中加入H2O2溶液时,温度不能太高的原因是_____。
(3)除铁时还能加入适量的Na2CO3溶液调节酸度,反应生成Na2SO4、CO2气体和一种浅黄色的黄铁矾钠沉淀[化学式为:Na2Fe6(SO4)4(OH)12],这样可以将Fe3+除去。写出该反应的化学方程式_____。如图是温度—pH与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾钠稳定存在的区域。下列说法正确的是_____(填序号)。 A FeOOH中铁元素为+2价 B Fe2O3固体为红色