《金属冶炼与气体成分检验(附答案)》主观题精练.docx
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1、专题 1金属冶炼与气体成分检验一、试验探究题共 11 题;共 57 分221.【广东】某兴趣小组在学习碳C的化学性质时,了解到高温下C 与CuO 反响生成CO, C 还能使CO 转变成CO。于是对过量木炭复原CuO 的气体产物中是否含有CO 进展了探究。21猜测与假设C 复原CuO 时产生的CO 与C 进步反响生成CO,化学方程式是。242查阅资料CO 不与NaOH、CaOH2 及H SO 反响。试验方案取研细和枯燥后的木炭和CuO,混合均匀并装入试管,连接装置,高温反响,检验 气体。由如图装置中粉末的颜色变化可检验CO,除此之外,还可通过几种装置的组合,由另一种明显的现象来 进一步确定CO
2、的存在,则装置连接的最正确挨次为尾气处理填字母。试验过程A.B. C.D.(3) 上述进一步确定CO 存在的现象是装置中粉末的颜色变化除外。(4) 装置中发生反响的化学方程式是。(5) 写出CO 尾气处理的方法:一种即可。试验结论高温下,过量木炭复原CuO 的气体产物中有CO。延长应用冬天,室内用炭火取暖时,应留意。高温【答案】 1CO +C_2CO 2B 3前一个澄清石灰水不变浑浊,后一个澄清石灰水变浑浊2_4CO+CuO_Cu+CO2(5) 点燃或收集;保持通风高温_【解析】1猜测与假设CO2 与 C 在高温条件下反响生成CO,化学方程式是CO2+C_2CO;试验过程2由如图装置中粉末的颜
3、色变化可检验CO,除此之外,还可通过几种装置的组合,由另 一种明显的现象来进一步确定CO 的存在,则装置连接的最正确挨次为 尾气处理:先用氢氧化钠溶液吸取二氧化碳,然后用澄清石灰水不变浑浊验证二氧化碳被除尽,然后用浓硫酸枯燥气体, 再通过中将CO 转化成二氧化碳,然后通过澄清石灰水变浑浊验证有二氧化碳生成;(3) 上述进一步确定CO 存在的现象是前一个澄清石灰水不变浑浊,最终一个盛有澄清石灰水的试管内, 液体变浑浊;_(4) 装置中发生反响是一氧化碳和氧化铜在加热条件下生成二氧化碳和铜,化学方程式是CO+CuO_Cu+CO2;(5) 一氧化碳燃烧生成二氧化碳,CO 尾气处理的方法:点燃或收集;
4、延长应用冬天,室内用炭火取暖时,应留意保持通风,防止碳发生不完全燃烧产生一氧化碳,使人中毒。 2.【武汉】试验室有一包久置的生铁粉末成分为碳、铁和氧化铁。为测定各组分的质量分数,小怡取两份质量均为m 的生铁粉末样品,分别进展如下试验:(1) .测定碳的含量:过氧化氢溶液能将Fe2+转化为 Fe3+。步骤的具体试验操作中包括过滤,此操作中玻璃棒的作用是。(2) 生成滤渣丙的化学方程式为。(3) .测定氧化铁的质量分数以下图所示装置气密性良好。在硬质玻璃管中放入样品2,翻开止水夹K,在球形枯燥管出口处检验氢气纯洁后,点燃酒精灯,待充分反响后,熄灭酒精灯,冷却至室温,关闭止水夹K。翻开止水夹K,观看
5、到装置甲中的试验现象是。(4) 假设无装置乙,会导致测得氧化铁的质量分数填“偏大”“偏小”或“不变”。(5) 试验过程中无污染性气体生成,且试验完毕,硬质玻璃管中剩余固体为单质铁,丁装置中浓硫酸质量比试验前增重了,则m=g结果准确到。【答案】 1引流 2Fe2(SO4)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3 +3Na2SO43液体浸没锌粒,固体渐渐削减,产生大量气泡4偏大510.76【解析】【解答】1过滤时,玻璃棒作用是引流,故填:引流。2硫酸铁和氢氧化钠反响生成硫酸钠和氢氧化铁,化学方程式为 Fe2(SO4)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3 +3Na2SO4 ,故填: Fe2(SO
6、4)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3 +3Na2SO4 。3翻开止水夹,试管内气压减小,稀硫酸进入试管和锌粒接触,发生反响生成氢气,现象为液体浸没锌粒,固体渐渐削减,产生大量气泡,故填:液体浸没锌粒,固体渐渐削减,产生大量气泡。4乙装置浓硫酸可以去除氢气中水蒸气,假设无装置乙,稀硫酸中水蒸气,会被丁浓硫酸吸取,测量水的质量偏大,水的质量偏大,依据水质量求出氧化铁质量偏大,会导致测得氧化铁的 质量分数偏大,故填:偏大。5第一局部氧化铁与碳单质发生复原2Fe2O32 3C3 12Fe O 3H O 160318160232𝑥0.36g其次局部氧化铁与氢气发生复原ү
7、10;0.54g两局部氧化铁总质量氧化铁中铁元素养量2160 =𝑥160 =𝑦3120.36g3180.54g𝑥 = 3.2g𝑦 = 1.6g= 4.8g 562 100%=3.36g 滤渣丙为氢氧化铁,其中铁元素养量为17.12g562+163粉末中铁的质量为样品质量m =碳单质质量+铁单质质量+氧化铁质量,故填:。5656+(1+16)3 100%则生铁3. 【常州】化学兴趣小组对“可乐除铁锈”试验开放探究。同学们将几枚生锈的铁钉放入某品牌的可乐中,观看到铁钉外表有气泡产生,容器底部沉有固体物质。取出铁钉后用水清洗,铁钉恢复光
8、亮。(1) .容器底部固体成分探究。试验操作试验现象解释与结论试验探究 1取出容器底部剩余的固体物质,用水清洗后枯燥,分成甲、乙两份备用。用磁铁靠近固体物质甲固体物质填“能”或“不能”被吸引固体物质中不含铁单质将固体物质甲放入 20% 的盐酸中固体渐渐消逝,溶液变成黄色固体物质主要是氧化铁,化学反响方程式为 。(2) .溶液中逸出气体成分探究。猜测假设气体中除了可乐本身含有的CO2 外,可能还有H2。查阅资料H2 可以复原CuO,生成Cu 和 H2O。无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝。试验探究 2将逸出气体依次通过如图的组合装置。NaOH 溶液的作用是。试验过程中观看到现象,证明逸出气体中含有氢
9、气。(3) .深入探究提出问题铁钉外表已变光亮,而容器底部有大量铁锈剩余的缘由是什么?猜测假设可乐太少,酸性物质量缺乏。可乐酸性弱,与铁锈反响太慢。试验探究 3取可乐与锈铁钉反响后的剩余液,测得溶液仍旧呈酸性,猜测不成立。查阅资料3%的稀盐酸pH 约为 1,某品牌可乐的pH 值为。质量分数为 3%的稀盐酸比该品牌可乐的酸性选填“弱”或“强”。4试验探究 4取另一份固体物质乙放入 3%的稀盐酸中,振荡,观看无明显现象。试验结论比照试验探究 1和试验探究 4的不同反响现象可得出:化学反响速率与反响物的 有关。猜测成立。5合理推想可乐能快速去除铁钉外表铁锈的真正缘由是:铁锈构造疏松多孔,。6.废液处
10、理将试验探究 1和试验探究 4中废液混合,得到澄清溶液,通过氯离子检测仪测得氯离子质量分数为7.1%。从环保角度考虑,最好在废液中参加g 氢氧化钠固体,充分反响,过滤后再将废液排放。【答案】 1不能;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 2吸取二氧化碳;玻璃管中黑色固体变红色,无水硫酸铜变蓝色 3强 4浓度 5碳酸和氧化铁反响,氧化铁脱落 68试验操作试验现象解释与结论用磁铁靠近固体物质甲 固体物质不能被吸引固体物质中不含铁单质将固体物质甲放入 20%固体物质主要是氧化铁,化学反响方程式为固体渐渐消逝,溶液变成黄色的盐酸中Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O【解析】试验探究 1
11、铁能被磁铁吸引,用磁铁靠近固体物质甲,固体物质不能被吸引,说明固体物质中不含铁单质;氧化铁和盐酸反响生成氯化铁和水,将固体物质甲放入20%的盐酸中,固体渐渐消逝,溶液变 成黄色是氯化铁溶液显黄色,说明固体物质主要是氧化铁。因此:试验探究 21二氧化碳和氢氧化钠反响生成碳酸钠和水,故 NaOH 溶液的作用是吸取二氧化碳;2 氢气和氧化铜加热生成铜和水,故试验过程中观看到玻璃管中黑色固体变红色,无水硫酸铜变蓝色的现象, 证明逸出气体中含有氢气;查阅资料溶液显酸性,pH 值越小,酸性越强,3%的稀盐酸 pH 约为 1,某品牌可乐的pH 值为。质量分数为 3%的稀盐酸比该品牌可乐的酸性强;试验结论 试
12、验探究 1用的是 20%的盐酸,试验探究 4用的是 3%的盐酸,则比照试验探究 1和试验探究 4的不同反响现象可得出:化学反响速率与反响物的浓度有关。猜测成立;合理推想可乐能快速去除铁钉外表铁锈的真正缘由是:铁锈构造疏松多孔,碳酸和氧化铁反响,氧化铁脱 落。.废液处理将试验探究 1和试验探究 4中废液混合,氯化铁和氢氧化钠反响生成氢氧化铁和氯化钠,盐酸和氢氧化钠反响生成氯化钠和水,得到澄清溶液,通过氯离子检测仪测得氯离子质量分数为7.1%,氯元 素的质量为 100g 7.1%=7.1g ,参加氢氧化钠后,生成的氯化钠中的氯元素的质量为,生成的氯化钠的质g% =g量为 7.1 (35.5 100
13、 ) 11.758.5设参加的氢氧化钠的质量为x。NaOH NaCl4058.5𝑥11.7g40𝑥58.5 = 11.7g𝑥=8g故最好在废液中参加 8g 氢氧化钠固体,充分反响,过滤后再将废液排放。4. 【无锡】CO2 是最主要的温室气体,也是巨大的碳资源,CO2 的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。(1) 以CO2 为原料制取炭黑的太阳能工艺如下图。反响 1 的根本类型为。反响 2 中碳元素的化合价填“上升”“不变”或“降低”。(2) 利用NaOH 溶液吸取CO2, 局部转化关系见图。反响的化学方程式为,该转化中循环使用的物质是
14、。吸取剂Na2CO3 K2CO320最高浓度g/L 2121104价格元/Kg(3) 利用Na2CO3 或 K2CO3 溶液吸取低浓度的CO2, 将其转化为NaHCO3 或 KHCO3, NaHCO3 或KHCO3 受热分解生成高浓度的CO2 储存利用,生成的Na2CO3 或 K2CO3 循环使用以降低生产本钱。依据表中信息,选择K2CO3 溶液作吸取液的优点是。光照_(4) 利用一种型“人造树叶”将 CO2 转化为乙醇C2H5OH的反响如下: 2CO2 + 3H2O_C2H5OH +3O2 ,争论显示,1L“人造树叶”每天能从空气中吸取 968gCO2, 计算 1L“人造树叶”工作 1 天可
15、得到乙醇的质量写出计算过程。(5) 某争论小组设计如以下图所示试验,探究CO2 和H2 在肯定条件下反响的产物。查阅资料:CO2 和H2 在适宜催化剂和肯定温度下反响转化为CO 和H2O;白色无水硫酸铜吸水后变为蓝色。试验过程中观看到的主要现象有:B 装置中白色固体变为蓝色,C 装置中黑色固体变为红色,D 装置中澄清石灰水变浑浊。设计B 装置的目的是。C 装置中发生的反响的化学方程式为。争论小组反思后认为,依据上述试验现象不能确认CO2 和H2 反响生成了CO,理由是。【答案】 1分解反响;降低 22NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;氢氧化钠(3) 吸取二氧化碳的力量较强(4) 解:设
16、1L“人造树叶”工作 1 天可得到乙醇的质量为y光照2CO2 + 3H2O_88_968g88 = 968gC2H5OH + 3O246𝑦46𝑦𝑦=506g故 1L“人造树叶”工作 1 天可得到乙醇的质量为 506g。高温_(5) 检验反响是否有水生成;CuO+CO_是一氧化碳和氧化铜反响Cu+CO2;氢气和氧化铜加热生成铜和二氧化碳,不能确定是否【解析】【解答】1反响 1 是四氧化三铁在 2300K、光照条件下生成氧气和氧化亚铁,反响符合一变多,故根本类型为分解反响。反响 2 中反响物中碳元素在二氧化碳中,生成物中碳元素在碳单质中,二氧化碳中氧
17、元素的化合价为-2 价,设碳元素的化合价为x , 化合物中各元素的正负化合价代数和为零,则 𝑥+(-2) 2=0 , 𝑥=+4 , 二氧化碳中碳元素的化合价为+4 价,碳单质中碳元素的化合价为0,故碳元素的化合价降低。2反响是二氧化碳和氢氧化钠生成碳酸钠和水,故反响的化学方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ,由转化关系图可知,氢氧化钠参与反响,碳酸钠和氢氧化钙反响生成碳酸钙和氢氧化钠,故该转化中循环使用的物质 是氢氧化钠。3依据表中信息可知,碳酸钾吸取二氧化碳力量较强,碳酸氢钾加热生成碳酸钾、二氧化碳和水,故答案为:择K2CO3 溶液作吸取液的优
18、点是吸取二氧化碳的力量较强。5白色无水硫酸铜吸水后变为蓝色,故设计B 装置的目的是检验反响是否有水生成。C 装置中发生的反响是一氧化碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳,故反响的化学方程式为高温_CuO+CO_Cu+CO2 。氢气和氧化铜加热生成铜和水,故依据上述试验现象不能确认CO2 和H2 反响生成了CO,理由是氢气和氧化铜加热生成铜和水,不能确定是否是一氧化碳和氧化铜反响。5. 【黄石】熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。为了探究熔喷布的元素组成,某学习小组设计了如下 试验。请完成探究,并答复以下问题。查阅资料无水硫酸铜遇水变蓝; 熔喷布易燃,只可能由C、H、O 元素中的一种或多种组成。试验探
19、究连接如以下图所示装置,检查装置的气密性,将mg 某熔喷布样品碎片装入玻璃管中,先通入一段时间氧气, 再点燃酒精灯。一段时间后,样品完全燃烧,无灰分残留。熄灭酒精灯,再持续通一会儿氧气。冷却,称 量。计算得出:B、C 装置共增重ag,D 装置增重bg。(1) 装置B 中填试验现象,证明产生了H2O。(2) 装置D 中有白色沉淀产生,发生反响的化学方程式为。(3) 尾气中检测不到填化学式,说明样品燃烧充分。4思考拓展依据1、2得出熔喷布中肯定含有 元素填元素符号。(5) 假设用含m、a、b 的关系式表示,说明该熔喷布不含氧元素。232【答案】 1无水硫酸铜变蓝 2Ba(OH) +CO =BaCO
20、 +H O3CO 4C、H2599m=11a+27b【解析】1无水硫酸铜遇水变蓝,故B 装置中无水硫酸铜变蓝,说明生成了水;(2) 装置D 中有白色沉淀产生,是由于氢氧化钡与反响生成的二氧化碳反响生成了碳酸钡和水,发生反应的化学方程式为: Ba(OH) +CO=BaCO +H O ;2232(3) 装置D 中有白色沉淀生成,说明生成了二氧化碳,说明样品中含碳元素,碳不完全燃烧生成一氧化碳,尾气中检测不到CO,说明样品燃烧充分;41说明燃烧有水生成、2说明燃烧有二氧化碳生成,依据质量守恒定律,化学反响前后,元素的种类不变,水由H、O 组成,二氧化碳由C、O 组成,故得出熔喷布中肯定含C、H 两种
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