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备战中考化学金属与酸反应的图像综合练习题(1)

备战中考化学金属与酸反应的图像综合练习题(1)
备战中考化学金属与酸反应的图像综合练习题(1)

一、中考初中化学金属与酸反应的图像

1.现有质量相等的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法错误的是

A.完全反应所需时间:丙>甲>乙B.生成氢气的质量:甲>乙>丙

C.相对原子质量:乙>丙>甲D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A、由题意甲、乙、丙三种金属分别与三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应,金属完全反应,根据生成氢气的质量与反应时间的关系图可知,金属乙反应的氢气质量最先达到最大值,其次是金属甲,最后是金属丙,即金属乙最先反应完,其次是金属甲,金属丙最后反应完,因此完全反应所需时间的关系为丙>甲>乙,A选项说法正确,不符合题意;

B、如图所示曲线平行于x轴时,生成的氢气质量达到最大值,三种金属生成氢气的质量甲最大,其次是乙,最小的是丙,即生成氢气的质量甲>乙>丙,B选项说法正确,不符合题意;

C、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价,若金属元素的符号为M,与稀硫酸反应的通式为

2442

M+H SO=MSO+H↑,设金属的相对原子质量为x,金属的质量为m金属,生

成氢气的质量为m氢气,根据方程式可知

m

=

2m

x

金属

氢气

,则有

2m

=

m

x金属

氢气

,已知甲、乙、丙三

种金属的质量相等,则金属的相对原子质量x与生成氢气的质量成反比,如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙,三种金属的相对原子质量关系为甲<乙<丙,C选项说法错误,符合题意;

D、由题意已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价,若金属元素的符号为M,与稀硫酸反应的通式为

2442

M+H SO=MSO+H↑,由方程式可知生成的氢气中的氢元素全部来自于硫酸,根据质量守恒定律元素守恒,生成的氢气质量越大,消耗的硫酸质量越大,如图所示生成氢气的质量关系为甲>乙>丙,消耗硫酸的质量关系为甲>乙>丙,D选项说法正确,不符合题意。故选C。

2.镁、铝、锌、铁与稀盐酸或稀硫酸之间的反应规律及图象正确的是()

A等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应,氢气质量与反应时间的关系图象B等质量的镁、铝、锌、

铁与足量酸反应,氢气质

量与酸溶液的关系图象

C等量酸与足量镁、铝、

锌、铁反应,氢气质量

与反应时间的关系图象

D等量酸与足量镁、

铝、锌、铁反应,氢气

质量与金属质量的关系

图象

A.A B.B C.C D.D

【答案】C

【解析】

【分析】

等量酸与足量金属反应时,产生氢气的质量相等,金属活动性越强,产生氢气速率越快;

等量金属与足量酸反应时,金属活动性越强,产生氢气越快,

金属的化合价

金属的相对原子质量

大,产生氢气越多。

【详解】

A、等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应,最终和酸反应生成氢气由多到少的顺序是铝、镁、铁、锌,该选项对应关系不正确;

B、等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应,反应的酸质量相等时生成氢气质量相等,最终和酸反应生成氢气由多到少的顺序是铝、镁、铁、锌,该选项对应关系不正确;

C、等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应,最终生成氢气质量相等,由于镁比铝活泼,铝比锌活泼,锌比铁活泼,因此反应时间由短到长的顺序是镁、铝、锌、铁,该选项对应关系正确;

D、等量酸与足量镁、铝、锌、铁反应,最终生成氢气质量相等,当金属质量相等时,生成氢气质量由大到小是顺序是铝、镁、铁、锌,该选项对应关系不正确。

故选:C。

【点睛】

要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。

3.下列图象能正确反映相应变化的是

A.向等质量等体积的稀硫酸中加入镁粉和铁粉

B.向pH为3的稀盐酸中逐滴加入pH为11的氢氧化钠溶液C.向一定质量的铜粉中加入硝酸银溶液

D.将一定量的红磷置于充满空气的密闭容器中燃烧

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A、根据

2442

Fe+H SO=FeSO+H

982

2442

Mg+H SO=MgSO+H

982

知,向等质量等体积的稀硫酸中加入镁粉和铁粉,稀硫酸完全反应,等质量等体积的稀硫酸与足量的镁粉、铁粉反应生成等质量的氢气,此选项错误;

B、向pH为3的稀盐酸中逐滴加入pH为11的氢氧化钠溶液,溶液的酸性减弱,碱性增强,所以溶液的pH从3开始增大,当恰好反应时,溶液的pH=7,继续加入氢氧化钠溶液,溶液的pH大于7,由于反应过程中有水生成,反应后的溶液浓度小于开始的氢氧化钠

浓度,最终溶液的pH小于11,此选项错误;

C、根据

332

Cu+2AgNO=2Ag+C()

6

u NO

4216可知,向一定质量的铜粉中加入硝酸银溶

液,铜粉与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜溶液,反应后固体质量增大,此选项正确;

D、将一定量的红磷置于充满空气的密闭容器中燃烧,由于燃烧放出热量,密闭容器中压强先变大,反应消耗氧气,无气体生成,冷却至室温后,密闭容器中的压强小于反应前的压强,此选项错误。

故选C。

【点睛】

图像问题主要是结合化学反应分析图的起点位置、变化趋势、转折点、终点位置是否正确。

4.下列图像能正确反映其对应操作中各量变化关系的是

A.向 H2SO4和MgCl2的混合溶液中逐滴加入 Ba(OH)2溶液至过量

B.等质量的铁和锌与足量的稀盐酸反应,产生氢气的质量与时间的关系

C.向一定量的稀盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液

D.等质量的镁和氧化镁固体分别与足量的稀硫酸反应

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A、向H2SO4和MgCl2的混合溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时,氢氧化钡能和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡,向H2SO4和MgCl2的混合溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量,一开始就反应生成沉淀,故错误;

B、等质量的锌、铁和足量稀盐酸反应,金属的化合价相同,生成氢气的质量与金属的相对原子质量质量成反比,铁和锌的相对原子质量分别为56和65,所以铁与稀盐酸反应生成的氢气质量多,故错误;

C、向一定量的稀盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量时,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,随着反应进行,酸性减弱,pH升高,恰好完全反应时,pH等于7,氢氧化钠溶液过量时,pH大于7,故错误;

D、镁和氧化镁都与稀硫酸反应都生成硫酸镁,等质量的镁含有的镁元素的质量大于氧化镁中镁元素的质量,化学反应过程中元素的质量不变,所以镁生成的硫酸镁的质量大于氧化镁生成硫酸镁的质量,故正确。

故选:D。

5.下列四个图象的变化趋势,能正确反映取对应操作的是()

A.足量的锌片和镁片分别与等质量、等溶质质量分数的稀盐酸反应B.将浓硫酸敞口放置在空气中

C.将水通电一段时间

D.向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入pH=2的稀盐酸至过量

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

A、过量镁和锌分别与等质量、等质量分数的盐酸反应时,生成的氢气质量相等,并且因为镁比锌活泼,所以反应速率快,符合题意;

B、浓硫酸具有吸水性,所以将浓硫酸敞口放置在空气中,溶剂质量增加,溶液质量增加,溶质质量分数会逐渐减小,不符合题意;

C、将水通电一段时间,生成氢气与氧气的体积比为2:1,而不是质量比,不符合题意;

D、向盛有一定量的氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴加入pH=2的稀盐酸至过量,氢氧化钠显碱性,一开始pH>7,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,pH逐渐减小。反应后,盐酸过量,溶液显酸性,但是pH=2的稀盐酸加入氢氧化钠溶液中,溶液质量增加,溶液的pH不会小于2,不符合题意。

故选A。

6.下列4个图像中,能正确反映相关变化关系的是

A.加热一定质量的高锰酸钾固体

B.一定量的硫粉与过量的氧气在密闭容器中充分反应

C.向等质量、等浓度的稀盐酸中分别加入足量锌粉、镁粉

D.向等质量的铁粉和镁粉中分别滴加足量的等质量、等浓度的稀盐

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A、高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,锰元素到了锰酸钾和二氧化锰中,锰元素质量没变,由于生成了氧气,反应后固体质量在不断减少,所以锰元素的质量分数在不断增大,当反应完毕后,锰元素质量分数不变,故选项错误;

B、一定量的硫粉与过量的氧气在密闭容器内点燃并充分反应,硫完全反应,剩余硫粉质量为零,故选项错误;

C、镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气;化学反应方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,即每24g 镁反应生成氢气2g;锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气;化学反应方程式为:

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,即每65g锌反应生成氢气2g,。向两份等质量等浓度的稀盐酸中分别加入足量的锌粉和镁粉时,刚开始相同质量的金属,生成氢气的质量为镁大于锌,在图中表示为相同的横坐标时,镁的图像位于锌上方;由于锌和镁过量,因此生成氢气的质量决定于稀盐酸,又因为稀盐酸是两份等质量等浓度的稀盐酸,因此生成氢气的质量相等,故选项正确;

D、镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气;化学反应方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,即每24g 镁反应生成氢气2g;铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气;化学反应方程式为:Fe+2HCl= Fe Cl2+H2↑,即每56g铁反应生成氢气2g。根据题中的叙述可知,横坐标代表的是稀盐酸的质量,而不是反应时间,向等质量的铁粉和镁粉中分别滴加足量的等质量、等浓度的稀盐酸,所以对于酸来说刚开始滴加,金属是过量的,铁和镁产生的氢气一样多,随着反应的进行,生成相同质量的氢气,消耗铁的质量比较大,所以铁先反应完,然后另一种金属会继续反应,故选项错误。故选C。

【点睛】

排在金属活动性顺序中前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来;在金属活动性顺序中只要排在前面的金属就能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。

7.如图所示的四个图象,能正确反映对应变化关系的是()

A. Ca(OH)2的溶解度与温度的变化曲线

B.硫酸和硫酸铜的混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液

C.水的电解

D.分别向等质量的镁和铜固体中逐滴加入盐酸

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

A、氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,故A正确;

B、向硫酸和硫酸铜的混合溶液中滴加NaOH溶液,氢氧化钠先和稀硫酸反应,等到稀硫酸反应完毕后,氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,所以一开始没有沉淀,等到稀硫酸反应完后有沉淀生成,硫酸铜反应完后沉淀不再增加,为一定值,故B错误;

C、通电分解水时产生氢气的体积是氧气的二倍,质量比为1:8,故C错误;

D、根据金属活动性顺序可知:铜在氢的后面与酸不反应,故D错误。故选A。

8.下列图像能正确反映对应变化关系的是()

A.加热一定量的高锰酸钾制氧气

B.表示将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,在M点时,溶液中的溶质只有氯化钠

C.常温下,相同质量的锌和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应

D.在恒温的条件下,将足量的氯化钠饱和溶液蒸发适量的水分

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A、加热一定量的高锰酸钾制取氧气,随着反应的进行,高锰酸钾逐渐被消耗,则不会再生成氧气,所以曲线应该到后期为一条横线。A错误;

B、将稀盐酸滴入到氢氧化钠溶液中,图中的M点对应的溶液pH<7,则溶液显酸性,则此时溶液中的溶质除了有生成的氯化钠,还应该含有过量的稀盐酸。B错误;

C、等质量的金属锌和铁分别滴入溶质质量分数相等的稀硫酸至过量,开始时,由于金属过量,稀硫酸完全反应,则产生的氢气质量相同。当向等质量的铁和锌加入溶质质量分数相同的稀硫酸至过量,则铁和锌全部反应。根据方程式:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,可知,每56份质量的铁会生成2份质量的氢气,每65份质量的锌会生成2份质量的氢气,则相同质量的金属过量的稀硫酸,铁产生的氢气比锌多。C正确;

D、恒温下蒸发饱和的氯化钠溶液,由于温度不变,则氯化钠的溶解度也不变,则饱和溶液的溶质质量分数不变。D错误。

9.下列图像能正确反映对应变化关系的是()

A.向足量的锌、镁中分别加入等质量、等浓度的稀盐酸

B.向一定量的氢氧化钠溶液中滳加稀硫酸

C.向一定量混有少量盐酸的氯化镁溶液中加入足量氢氧化钠溶液

D.向一定溶质质量分数的不饱和氯化钠溶液中加入氯化钠固体

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A、镁的金属活动性比锌活泼,相同时间内产生的氢气,镁大于锌;该反应中稀盐酸的质量一定且少量,镁、锌与盐酸反应产生的气体相同;故图像所示错误。

B、氢氧化钠溶液呈碱性,pH值应大于7,向一定量的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,pH值应逐渐下降,故图像所示错误。

C、盐酸先和氢氧化钠反应,生成水和氯化钠,没有沉淀产生;盐酸完全反应后,氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠;故图像所示正确。

D、一定溶质质量分数的不饱和氯化钠溶液的质量分数应大于0,起点错误,加入氯化钠固体后,溶质质量增大至饱和,饱和后溶质质量分数不变,故图像所示错误。

10.下列四个图像不能正确反映对应变化关系的是( )

A.向质量相等的锌粉和铁粉中分别加入浓度相等且足量的稀硫酸

B.在密闭容器中用红磷测定空气中氧气含量

C.向饱和的氯化钠溶液中加入硝酸钾固体

D.向饱和石灰水中加入少量生石灰

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

A、向质量相等的锌粉和铁粉中分别加入浓度相等且足量的稀硫酸,根据质量守恒定律,参加反应的酸的质量相等,产生氢气的质量相等,所以锌和铁没有反应完时,锌和铁应该在同一曲线上,且金属完全反应时,铁消耗的硫酸质量要多,A不正确;

B、在密闭容器中用红磷测定空气中氧气含量,红磷燃烧放出热量,气体膨胀,压强增大,反应后冷却到原来温度,氧气被消耗,压强减小,且小于原来的压强,B正确;

C、向饱和的氯化钠溶液中加入硝酸钾固体,饱和的氯化钠溶液虽然不能溶解氯化钠,但能溶解一定量的硝酸钾,溶液质量增加,直至硝酸钾饱和为止,溶液质量不再增加,C正

确;

D 、向饱和石灰水中加入少量生石灰,氧化钙与水反应放出热量,使溶液温度升高,氢氧化钙溶解度随温度的升高而减小,反应后,冷却到原来温度,溶解度与原来加入生石灰前的相等,根据饱和溶液的溶质质量分数=100%100+?溶解度溶解度

,所以该溶液的溶质质量分数是先变小再增大,且反应前后相等,D 正确。故选A 。

【点睛】

当溶液达到饱和时,溶液的溶质质量分数=100%100+?溶解度溶解度

11.下列图像能够正确反应其对应变化关系的

A .将浓硫酸露置在空气中一段时间

B .向等质量等质量分数的稀硫酸中,分别加入足量的铁粉和锌粉

C .在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量

D .向一定质量的饱和石灰水中,加入足量的生石灰

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A 、浓硫酸具有吸水性,将浓硫酸露置于空气中,空气中的水分进入浓硫酸中,溶液中的溶剂增加,溶质的溶质质量分数不断减小,选项错误;

B、等质量等质量分数的稀硫酸中含有等质量的氢元素,等质量等质量分数的稀硫酸分别加入足量的铁粉和锌粉后,生成等质量的氢气,由化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知,参加反应的锌与生成的氢气的质量比为65:2,由化学方程式Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑可知,参加反应的铁与生成的氢气的质量比为56:2,即生成等质量的氢气,消耗锌的质量比铁多,选项错误;

C、在密闭容器中用红磷测定空气中氧气的含量,红磷与密闭容器中的空气中的氧气发生燃烧放出热量,容器中的气体受热膨胀,容器内的压强增大,直至氧气与红磷完全反应,燃烧停止后,容器内的温度逐渐降低至室温,容器内的压强随之降低,且反应后气体的质量少于反应前气体的质量,最终容器内的压强会低于燃烧前的压强,选项错误;

D、向一定质量的饱和石灰水中,加入足量的生石灰,生石灰与溶液中的水反应生成氢氧化钙,溶液中的溶剂不断减少,溶质氢氧化钙不断结晶析出,加入足量的生石灰能够与溶液中的水完全反应,此时溶液中的氢氧化钙全部结晶析出,溶液的质量为零,则溶质的质量也随之为零,选项正确,故选D。

12.下列图像能正确反映对应变化关系的是

A.常温下,稀释KOH溶液

B.将浓硫酸露置在空气中

C.足量粉末状和块状金属分别与等质量、等浓度的稀盐酸反应D.一定质量的饱和石灰水中加入生石灰

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A、稀释后氢氧化钾溶液的pH不能小于7,选项A不正确;

B、浓硫酸有吸水性,随着硫酸浓度的减小,吸收水分的能力越来越小,且硫酸溶液的质量分数不会为0,选项B不正确;

C、因为等质量、等浓度的酸溶液中,含有的氢离子数目相同,故生成的气体的质量相同,二者的接触面积不同,故反应的速率不同,选项C正确;

D、生石灰和水反应生成氢氧化钙,溶液中水的质量减小,同时有氢氧化钙析出;且反应放热,氢氧化钙的溶解度减小,溶液中有氢氧化钙析出,因此加入生石灰后氢氧化钙饱和溶液的质量不能增加,选项D不正确。故选C。

二、中考初中化学流程图

13.某合金主要成分为Zn、Fe、Cu,还含有少量这三种金属的氧化物。利用该合金制成的机械零件废弃物制取高纯度ZnO,其部分工艺流程如下图所示。已知:Zn( OH)2溶于NaOH等强碱形成可溶性盐。回答相关问题:

(1)滤渣I中一定有___________________。

(2)加酸溶解废弃物时,需要通风并远离火源,其原因是_____。此过程中Zn还能起到除去含铜化合物的作用.写出该反应的化学方程式:_________________。

(3)图示“除杂"环节中,先将Fe2+转化为Fe3+,再加入NaOH溶液除去含铁化合物,写出除去含铁化合物的化学方程式:_________________ ,该反应属于____________________ (填基本反应类型)。

(4)图示中“调节pH"可用NaOH,但不能过量,其原因是________________若这一过程中,用 pH试纸测溶液的酸碱度,其操作方法为___________________。

CuSO+Zn = ZnSO+ Cu 【答案】Cu(或铜)避免反应产生的氢气遇明火发生爆炸

44

Fe(SO)+6NaOH = 3Na SO+2Fe(OH) 复分解反应过量的NaOH会使Zn(OH)2溶243243

解在表面皿上放一小段pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,等显色稳定后,与标准比色卡比对,读出pH

【解析】

【分析】

【详解】

(1)Cu与稀硫酸不反应,滤渣I中一定有Cu(或铜)。

(2)加酸溶解废弃物时,有易燃性气体氢气生成,需要通风并远离火源,其原因是避免反应产生的氢气遇明火发生爆炸,此过程中Zn还能起到除去含铜化合物的作用,铜化合物为

氧化铜与稀硫酸反应生成的硫酸铜,硫酸铜与锌反应生成硫酸锌和铜,该反应的化学方程式: 44

CuSO+Zn = ZnSO+ Cu。

(3)图示“除杂"环节中,先将Fe2+转化为Fe3+,再加入NaOH溶液除去含铁化合物,硫酸铁与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铁沉淀,反应的化学方程式:

243243

Fe(SO)+6NaOH = 3Na SO+2Fe(OH) ,该反应属于复分解反应。

(4)Zn(OH)2溶于NaOH等强碱形成可溶性盐,图示中“调节pH"可用NaOH,但不能过量,其原因是过量的NaOH会使Zn(OH)2溶解,若这一过程中,用 pH试纸测溶液的酸碱度,其操作方法为:在表面皿上放一小段pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,等显色稳定后,与标准比色卡比对,读出pH。

【点睛】

读图,从中获得解答题目所需的信息,所以在解答题目时先看解答的问题是什么,然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息,这样提高了信息捕捉的有效性。解答的问题实际上与复杂的转化图相比,其实很简单很基础,或者可以说转化图提供的是情境,考查基本知识。

14.电池在我们的生活中应用极为广泛,2019年诺贝尔化学奖颁发给了在锂(Li)电池研究方面做出贡献的科学家。如图是工业上以某种石英砂(主要成分:SiO2、Li2O、Fe2O3、Al2O3)为主要原料制取纯硅和金属锂的一种方法。请回答以下问题。

已知:LiCl的熔点是605℃、沸点是1350℃;NH4Cl在100℃开始分解,337.8℃分解完全,NH3和HCl在常温下又能反应生成NH4Cl固体。当溶液pH=5时,Fe3+和Al3+已沉淀完全。(1)“酸浸”步骤中能与盐酸反应的物质有________(填化学式)。

(2)请写出操作a的名称________;

(3)反应②的化学方程式是________。

(4)试剂X是________。

(5)要得到较纯净的LiCl和NH4Cl固体,在第二个操作a之前应进行的一步操作是

________。

【答案】Li2O、Fe2O3、Al2O3(少一个不得分)过滤 SiCl4+2H2高温

Si+4HCl NH3·H2O

控制溶液的pH为5

【解析】

【分析】

四氯化硅和氢气高温生成硅和氯化氢,氯化铁和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵。【详解】

(1)Li2O、Fe2O3、Al2O3都属于金属氧化物,能和盐酸反应,故“酸浸”步骤中能与盐酸反应的物质有Li2O、Fe2O3、Al2O3。

(2)操作a是将固体和液体分离,故名称是过滤。

(3)反应②是四氯化硅和氢气高温生成硅和氯化氢,反应的化学方程式是

SiCl4+2H2高温

Si+4HCl。

(4)石英砂酸浸后得到的溶液中含有氯化锂和氯化铁、氯化铝,加入X后,氯化铁、氯化铝和X反应生成氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀和氯化铵,故试剂X是NH3·H2O。

(5)当溶液pH=5时,Fe3+和Al3+已沉淀完全,要得到较纯净的LiCl和NH4Cl固体,在第二个操作a之前应进行的一步操作是控制溶液的pH为5。

【点睛】

要得到较纯净的LiCl和NH4Cl固体,当溶液pH=5时,Fe3+和Al3+已沉淀完全,在第二个操作a之前应进行的一步操作是控制溶液的pH为5。

15.四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

Zn(OH)2Fe(OH)2Mg(OH)2

开始沉淀的pH 5.77.610.4

沉淀完全的pH8.09.612.4

(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。

16.以某矿山酸性废水(主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等)为原料,通过下述流程可将废水中的铁、铜和锌分步沉淀,实现回收利用。

(1)步骤①中,加入Ca(OH)2有两个作用。

一是中和废水中的硫酸,该反应的化学方程式为___________________________;

二是将硫酸铁转化为Fe(OH)3,该反应属于______________________(填基本反应类型)。

(2)步骤③中,锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为___________________;

(3)为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质,只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即可。该步骤和应加入的试剂分别是____________。

【答案】Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+ 2H2O 复分解反应 Zn(OH)2步骤②锌

【解析】

(1)根据氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水解答;根据两种化合物互相交换成分,生成另

外两种化合物且生成物中有气体、沉淀或水生成解答;(2)根据硫酸锌与氢氧化钙反应生成氢氧化锌解答;(3)根据锌能置换出硫酸铜溶液中的铜解答。(1)氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+ 2H2O;由反应的化学方程式

3Ca(OH)2+ Fe2(SO4)3=3CaSO4+ 2Fe(OH)3↓可知,该反应属于复分解反应;(2)硫酸锌与氢氧化钙反应生成氢氧化锌,故锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为Zn(OH)2;(3)锌能置换出硫酸铜溶液中的铜,故在步骤②中加入锌即可。

17.下图是工业上用菱锰矿(主要成分为MnCO3,含FeCO3等杂质)为原料来制取二氧化锰的简易工艺流程,请根据题意回答问题。

(1)反应①属于_____(填基本反应类型)。

(2)②处操作的名称是_____,该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____。

(3)加入生石灰将溶液pH调至4,此时溶液呈_____(填“酸性”或“碱性”)。

(4)反应②是氯化亚铁与过氧化氢和水的作用下生成氢氧化铁和稀盐酸的过程,则该过程化学方程式为_____。

【答案】复分解反应过滤漏斗酸性 2FeCl2+H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4HCl。

【解析】

【分析】

稀盐酸和碳酸锰反应生成氯化锰、水和二氧化碳,氯化亚铁与过氧化氢和水的作用下生成氢氧化铁和稀盐酸。

【详解】

(1)菱锰矿的主要成分为MnCO3,加入稀盐酸和碳酸锰反应生成氯化锰、水和二氧化碳,反应符合两种物质相互交换成分的反应,故反应①属于复分解反应。

(2)②处操作是将固体和液体分离,故名称是过滤,该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。

(3)酸性溶液的pH小于7,故加入生石灰将溶液pH调至4,溶液呈酸性。

(4)反应②是氯化亚铁与过氧化氢和水的作用下生成氢氧化铁和稀盐酸的过程,则该过程化学方程式为2FeCl2+H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4HCl。

18.医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁。某兴趣小组的同学对糖衣片中硫酸亚铁晶体的制备和组成产生了兴趣并对其进行探究。

探究:利用实验室的废水回收铜、制备硫酸亚铁晶体。

(1)步骤①的化学方程式是___________。

(2)固体甲中含有的物质是___________(填化学式,下同);红色固体是__________;分离铁粉和铜粉最简易的物理方法是________________。

【答案】Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe、Cu Cu 用磁铁吸引

【解析】

【分析】

铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。

【详解】

(1)步骤①的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式是

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。

(2)铁是过量的,有剩余的铁,还有铁和硫酸铜反应生成的铜,故固体甲中含有的物质是Fe、Cu,红色固体是Cu,铁能被磁铁吸引,铜不能,故分离铁粉和铜粉最简易的物理方法是用磁铁吸引。

【点睛】

铁是过量的,有剩余的铁,固体甲中含有铁和硫酸铜反应生成的铜,铁能被磁铁吸引,铜不能。

19.制备波尔多液。

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),化工厂的废硫酸和农场附近山上的石灰石来制作波尔多液。下面是制作波尔多液的工艺流程图(注:所加试剂及操作均省略):

请据图回答下列问题:

(1)写出上述流程1~6中发生化学变化的化学反应方程式:

1______________________。

2______________________。

3______________________。

4______________________。

5______________________。

6______________________。

其中属于复分解反应的是_____________(填流程图中的数字编号)。

(2)喷洒波尔多液后,果农的手上和衣服上会残留一些用水洗不掉的蓝色斑点,这些蓝色斑点属于________(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”),在家中洗去衣服上蓝色斑点的是方法是___________________________________。

【答案】CaCO3高温

CaO +CO2↑ CaO+ H2O=Ca(OH)2 H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑

2Cu+O2?

2CuO CuO+H2SO4=CuSO4+H2O Ca(OH)2 +CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO4⑤⑥碱用

食醋浸泡后用水冲洗【解析】

【详解】

1、高温煅烧石灰石反应原理:CaCO3高温

CaO +CO2↑符合“一变多”,属于分解反应;

2、生石灰与水反应:CaO+ H2O=Ca(OH)2符合“多变一”,属于化合反应;

3、铜渣中含有少量铁,用稀硫酸将铁除去:H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑符合“单质+化合物=新单质+新化合”,属于置换反应;

4、铜加热变为氧化铜:2Cu+O2?

2CuO符合“多变一”,属于化合反应;

5、氧化铜与硫酸反应原理:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,符合“化合物+化合物=新化合物+新化合物”,反应物离子交换成分,属于分解反应;

6、氢氧化钙与硫酸铜反应原理:Ca(OH)2 +CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO4符合“化合物+化合物=新化合物+新化合物”,反应物离子交换成分,属于分解反应;

其中属于复分解反应的是:⑤⑥;

(2)喷洒波尔多液后,果农的手上和衣服上会残留一些用水洗不掉的蓝色斑点,这些蓝色斑点是氢氧化铜,属于碱性物质,在家中洗去衣服上蓝色斑点的是方法是:用食醋浸泡后用水冲洗;

20.工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱的简要工艺流程如下图所示

(1)石灰石、生石灰、熟石灰均能与下列_______(填字母)发生化学反应。

A水 B盐酸 C二氧化碳

(2)步骤②发生反应的化学方程式是____________。

(3)某研究性学习小组的同学,想检验上述工艺中的烧碱溶液里是否含有纯碱,甲同学选择了一种酸溶液,乙同学选择了一种碱溶液,丙同学也选择了一种溶液,该溶液中溶质与甲、乙同学所用溶液中溶质的物质类别不同,他们都能达到检验目的。你认为丙同学所选溶液中的溶质可能是____________(填一种物质的化学式)。

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