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1、1信息给予提信息给予提1.1.含硫煤燃烧会产生大气污染。为防治该污染,某工厂设计的新的治污方法不仅吸收了 SO2,同时还得到了某种化工产品。该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是()A.该流程中可得到化工产品 H2SO4B.图中 FeSO4Fe2(SO4)3的反应类型是复分解反应C.该流程中化合价发生改变的元素为 Fe、S 和 OD.图中吸收 SO2的化学反应方程式为:Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4答案答案 B B由流程图可知,该流程中可得到化工产品 H2SO4,A 正确;由流程图可知,硫酸亚铁与氧气、硫酸反应能够得到硫酸铁,由于该反应中有单质氧气参与,因此该
2、反应一定不是复分解反应,B 错误;该流程中化合价发生改变的元素是硫、氧、铁三种元素,C 正确;图中吸收二氧化硫的反应的化学方程式为 Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4,D 正确。2.2.Si 是重要的半导体材料,半导体工业中有一句行话“从沙滩到用户”,指的是利用砂子(主要成分 SiO2)制取高纯度的 Si,已知硅与碳有相似的化学性质,SiHCl3(三氯氢硅)能与水反应,其工艺流程和主要化学反应如下:12C+SiO2Si(不纯)+2CO23HCl+Si(不纯)SiHCl3+H23SiHCl3+H23HCl+Si(高纯)下列说法不正确的是()A.的目的是将二氧化硅转化
3、成单质硅B.物质 A 可循环利用C.整个制备过程必须达到无水无氧D.反应中 SiHCl3是还原剂答案答案D D由流程图可知,焦炭和石英砂(主要成分是二氧化硅)在高温条件下反应可得到粗硅,因此的目的是将二氧2化硅转化成单质硅,A 正确;由反应可知,物质 A 是 HCl,在反应中 HCl 可使粗硅转化为 SiHCl3和氢气,因此物质 A 可以循环利用,B 正确;SiHCl3能与水反应,如果有氧,则反应的中间产物氢气在高温条件下易与氧反应生成水,这样会影响SiHCl3的生成,因此整个制备过程中必须达到无氧无水,C 正确;反应中氢气是还原剂,D 错误。知识拓展知识拓展有元素化合价升降的反应为氧化还原反
4、应。在有氧元素参加的氧化还原反应中,一般是得到氧的物质是还原剂,失去氧的物质是氧化剂。当没有氧元素参加时,可以根据化合价的升降判断氧化剂和还原剂。一般情况下,失去电子,化合价升高的为还原剂;得到电子,化合价降低的为氧化剂,可简记为“失升者还,得降者氧”。3.3.下图为利用燃煤烟气生产 Na2SO4和化工原料乙烯(C2H4)的原理。下列说法正确的是()A.副产物 M 的化学式为 HClB.装置中存在化学能转化为电能的过程C.生产过程中,乙烯制备装置中溶液的 pH 会增大D.乙烯制备装置中的反应可表示为:2CO2+2H2OC2H4+3O2答案答案 ADADNa2SO4制备装置中,燃煤烟气中的二氧化
5、硫与水化合生成亚硫酸,亚硫酸被氧气氧化成酸,Na2SO4制备过程中还加入了海水,则推知 M 为 HCl,A 正确;装置中太阳能电池组提供的电能转化成化学能,B 错误;乙烯制备装置中水不断减少,硫酸的质量分数不断增大,pH会不断减小,C错误;乙烯制备装置中反应物为二氧化碳和水,生成物是乙烯和氧气,硫酸和通电是反应条件,化学方程式书写正确,D 正确。4.4.我国科学家创造性地构建了“单中心铁催化剂”,在甲烷高效转化研究中获重大突破。其成果在最近的美国科学杂志发表。该转化的微观示意图如下:有关该转化的说法错误的是()3A.催化剂改变了反应速率B.反应前后原子的种类发生了变化C.生成物之一为 C2H4
6、D.反应物与生成物均由分子构成答案答案 B B催化剂能改变化学反应速率,A 正确;化学反应前后原子的种类、数目不变,B 错误;反应后生成了乙烯,化学式为C2H4,C 正确;甲烷、乙烯和氢气都是由分子构成的物质,D 正确。5.5.为保护绿水青山,可将工业残留的钡渣主要成分为碳酸钡(BaCO3)进行无害化处理,制取化工原料硫酸钡(BaSO4)。主要流程如下:已知:BaSO4难溶于水,氯化钡(BaCl2)可溶于水。(1)粉碎钡渣的目的是。(2)反应釜 1 中的气体 X 为。(3)反应釜 2 中发生复分解反应的化学方程式为。答案(1)增大反应物间的接触面积,使反应更充分(2)CO2(3)BaCl2+H
7、2SO4=BaSO4+2HCl解析解析(1)粉碎钡渣增大了反应物间的接触面积,使反应进行得更充分。(2)碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳气体,所以反应釜 1 中的气体 X 为二氧化碳。(3)进入反应釜 2 的物质是氯化钡和硫酸,二者发生复分解反应的化学方程式为 BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl。6.6.科学精神与社会责任,是化学学科素养更高层面的价值追求。在一次实践活动中,小红和同学们一起参观了某钢铁公司,大家对矿石选取、冶铁和炼钢的工艺流程(如图)、生铁和钢的区别等,有了全新的认识。4(1)用赤铁矿石冶铁的反应原理是(用化学方程式表示)。(2)分析工艺流程,三脱装置中发生
8、反应的化学方程式是(写一个)。(3)向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动,各成分均匀混合,相当于化学实验中的作用(填一种仪器的名称)。(4)在钢水铸件机中,高温钢加工成钢制零件时,充入氮气的作用是。答案答案(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(2)S+O2SO2(或 4P+5O22P2O5/Si+O2SiO2)(本题的反应条件写成“加热”“高温”“点燃”都得分,未写反应条件扣 1 分)(3)玻璃棒(4)做保护气(或隔绝氧气)(合理即可)解析解析(1)赤铁矿的主要成分氧化铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。(2)三脱装置中硫、磷、硅都能与
9、氧气反应,反应的化学方程式分别为 S+O2O2、4P+5O22P2O5、Si+O2SiO2。(3)精炼炉中吹氩气的目的是使钢水循环流动,各成分均匀混合,化学实验中用玻璃棒搅拌也起类似的作用。(4)高温条件下铁能与氧气反应,在加工过程中充入氮气做保护气,可隔绝氧气,防止铁与氧气反应。7.7.以纯碱和石灰石为原料制备烧碱的工艺流程如下图所示,请回答:(1)下列物质中均能与石灰石、生石灰、熟石灰发生反应的是(填字母)。5A.水B.盐酸C.二氧化碳(2)步骤发生反应的化学方程式是。(3)如果想检验上述产品中的烧碱溶液里是否含有纯碱,可用的试剂为(填一种物质的化学式)。答案答案(3 分)(1)B(2)N
10、a2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH(3)HCl或 Ca(OH)2或 CaCl2(合理答案均可得分)解析解析(1)石灰石、生石灰、熟石灰均能与盐酸发生反应,故选 B。(2)步骤中,碳酸钠溶液和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。(3)如果要检验产品中的烧碱溶液里是否含有纯碱,就要检验碳酸钠,所加试剂应和碳酸钠反应有明显现象,碳酸钠与稀盐酸或稀硫酸反应有气体生成,与氢氧化钙或氯化钙溶液反应有沉淀生成。8.8.某工厂排出的废水中,可能含有 AgNO3、Ba(NO3)2、FeCl2、Cu(NO3)2、Na2SO4中的几种物质。某化学兴趣小组做如下实验,探究工厂废水中含有的物质并设计实验
11、方案处理废水。【查阅资料】白色的 Fe(OH)2沉淀在潮湿空气中迅速转化为红褐色 Fe(OH)3;Ba 的金属活动性比 Fe 强。(1)取少量废水,加入过量稀盐酸,产生白色沉淀,沉淀化学式为;过滤,将滤液分成两份,一份加入稀硫酸,产生白色沉淀,反应的化学方程式为;另一份加入过量氢氧化钠溶液,产生蓝色沉淀,该过程中与 OH-反应的离子有(写离子符号)。(2)依据工厂排出废水中含有的物质,该化学兴趣小组设计了一个处理该废水的实验方案,流程如下:废水中含有的物质为(写化学式),溶液 C 中的溶质为(写化学式)。此流程中涉及种基本反应类型。答案答案(1)AgClH2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4
12、+2HNO3Cu2+、H+(2)AgNO3、Ba(NO3)2和 Cu(NO3)2NaNO3、NaOH 和 Ba(NO3)23解析解析(1)取少量废水,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,说明废水中含有 AgNO3,则一定不含 FeCl2,加入盐酸后得到的白色沉淀为 AgCl;过滤,将滤液分成两份,一份加入稀硫酸,产生白色沉淀,说明废水中含有 Ba(NO3)2,则一定没有 Na2SO4,加入稀硫酸时发生反应的化学方程式为 H2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4+2HNO3;另一份滤液中加入过量的氢氧化钠溶液,产生蓝色沉淀,说明废水中含有 Cu(NO3)2,反应的化学方程式为 2NaOH+Cu(NO
13、3)2=Cu(OH)2+2NaNO3,另外之前加入的稀盐酸是过量的,因此加入氢氧化钠溶液后,会发生酸碱中和反应,所以该过程中与 OH-反应的离子有 Cu2+、H+。6(2)根据(1)中分析知废水中含有 AgNO3、Ba(NO3)2、Cu(NO3)2三种溶质。加入过量的铁,所得溶液 B 中含有的溶质为 Fe(NO3)2、Ba(NO3)2;向溶液 B 中加入过量的氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液和硝酸亚铁反应会生成氢氧化亚铁和硝酸钠,Ba(NO3)2与氢氧化钠溶液不反应,因此溶液 C 中含有的溶质为 Ba(NO3)2、NaNO3和 NaOH。此流程中涉及反应的化学方程式分别为Fe+2AgNO3=2Ag+
14、Fe(NO3)2、Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu、Fe(NO3)2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaNO3、Ba(NO3)2+Na2SO4=BaSO4+2NaNO3、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故此流程中涉及 3 种基本反应类型:置换反应、复分解反应、化合反应。9.9.根据表中信息,请回答下列问题:物质类别S 化合价氢化物单质酸盐+6SO3H2SO4Na2SO4、CuSO4、FeSO4、(NH4)2SO4SO2H2SO3Na2SO30S-2H2SH2SNa2S(1)填写表中内容:;。(2)物质可以按照一定规律发生转化,请按要求各写出一个对应的化学方程式
15、。酸 盐置换反应:;复分解反应:。(3)(NH4)2SO4是农业上常用的铵态氮肥,在实验室检验其为铵态氮肥的实验操作是(写出一种即可)。(4)2H2S+SO2=3S+2H2O,反应前后硫元素化合价发生的变化是。(5)在实验室中,可用热的碱液除去试管内壁上附着的硫,请完成该反应的化学方程式:S+NaOHNa2SO3+H2O答案答案(1)氧化物+4(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2(其他合理答案均可)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O(其他合理答案均可)(3)把少量硫酸铵放在试管中,加入 3 mL 氢氧化钠溶液,在酒精灯上微热,把湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察试纸颜色的变化(
16、或把少量硫酸铵放在研钵中,再加入一些熟石灰,用研杵混合研磨,小心闻混合物的气味。其他合理答案均可)7(4)-20;+40(5)3S+6NaOHNa2SO3+2Na2S+3H2O解析解析(1)SO3、SO2都属于氧化物;SO2、H2SO3、Na2SO3中 S 元素的化合价都为+4 价。(2)置换反应是单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应,例如铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁;复分解反应是两种化合物互相交换成分生成两种新的化合物的反应,例如氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水。(3)铵态氮肥与碱反应会产生有刺激性气味的气体,据此可检验铵态氮肥。(4)反应前 H2S 中 S 元素的化合价为-
17、2 价,SO2中 S 元素的化合价为+4 价,反应后 S元素的化合价为 0,所以在整个反应中硫元素的化合价变化为:-20;+40。(5)在化学反应中有元素化合价升高必然有元素化合价降低,则另一生成物应为 Na2S,然后配平反应的化学方程式即可。10.10.铜跟浓硫酸的反应原理是:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O。某小组同学用下图所示装置制取硫酸铜。请回答以下问题:(1)图中 B 装置用来收集 SO2(已知 SO2的密度大于 CO2的密度),但未将导管画全,请将 B 装置中的导管补画完整。(2)图中 C 装置的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸入 B 瓶中,装置 D 的作用是。(3)
18、充分反应后,烧瓶中的铜片仍有剩余,那么硫酸是否也有剩余呢?该小组同学进一步研究:待烧瓶冷却后,将烧瓶中的混合物稀释、过滤,用滤液做了如下实验。实验 1:用 pH 试纸测试滤液 pH,其 pH 约为 1;实验 2:取少量滤液于试管中,向试管中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀现象。你认为,可说明硫酸有剩余。(选填“实验 1”或“实验 2”)(4)以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜,存在的缺陷有(答出两点即可)。8答案答案(8 分,每空 2 分)(1)如上图所示(2)吸收 SO2(3)实验 1(4)产生有污染的气体、原料利用率低、浓硫酸具有强腐蚀性、反应需加热不节能等解析解析(1)由题意知,SO2的
19、密度大于空气的密度,因此采用向上排空气法收集,故长管进气,短管出气。(2)Cu 和浓硫酸反应生成SO2,SO2是空气污染物之一,不能直接排放,需要进行尾气处理,因此用NaOH溶液进行吸收。(3)因为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O,CuSO4溶液中有 S,无论是否有硫酸剩余加入 BaCl2溶液后都会生成白色沉淀,因此实验 2 无法作为有硫酸剩余的依据。(4)该反应会生成对环境有污染的 SO2气体,不环保,且使用浓硫酸,不安全。11.11.城市生活垃圾的处理是世界性难题,某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如下:资料 1:垃圾焚烧产生的烟气中含有 SO2、HCl
20、 等有害气体。资料 2:+2 价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。回答下列问题:(1)发电是利用垃圾焚烧产生的转变成电能。(2)吸收步骤中,石灰浆的作用是。(3)溶解步骤中,产生 H2的化学方程式为。除此反应以外,溶解步骤还能发生两个反应:1Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2OFe+Fe2(SO4)3=3FeSO49其中属于化合反应的是(填序号),反应前后铁元素的化合价不变是(填序号)。(4)将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、冷却结晶、(填操作名称),得到硫酸亚铁晶体,其中氮气的作用是。(5)请你就成都市生活垃圾处理提一条建议。答案答案(9 分)(1)热能(1 分)(2)除去烟气中含有的 SO2、HCl(1 分)(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2(2 分)(1 分)(1 分)(4)过滤(1 分)作保护气,避免+2 价的铁元素被空气中氧气氧化(1 分)(5)生活垃圾分类回收等(1 分)答案答案(9 分)(1)热能(1 分)(2)除去烟气中含有的 SO2、HCl(1 分)(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2(2 分)(1 分)(1 分)(4)过滤(1 分)作保护气,避免+2 价的铁元素被空气中氧气氧化(1 分)(5)生活垃圾分类回收等(1 分)