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物质的推断与工艺流程类型一工艺流程题1.[2019·柳州节选]硝酸是一种重要的化工原料，工业上常用“氨的催化氧化”制取硝酸，工艺流程图如下：NH3NONO2HNO3图3-5-8(1)氨气是一种极易溶于水的气体，氨气的水溶液呈(填“酸”“碱”或“中”)性，氨气与盐酸反应的化学方程式是。(2)完成NO2转化为硝酸的化学方程式：3NO2+2HNO3+NO。生成的NO是一种对空气有污染的气体，工业上要将它回收，重复利用。上述流程中还有一种物质也可以重复利用，这种物质是。2.[2019·咸宁]无水氯化钙的用途广泛。以石灰石矿粉(含有MgSO4、Fe2O3、SiO2等杂质)为原料，生产无水氯化钙的流程如图3-5-9所示。图3-5-9(1)写出过滤操作中用到的任一种玻璃仪器的名称。(2)写出滤液1中含有的所有金属阳离子的符号。(3)滤渣3中的固体除有Ca(OH)2外，还有(写化学式)。(4)对滤液3调节pH时发生反应的化学方程式为。图3-5-103.[2019·毕节]芯片是中美经贸摩擦的焦点之一。制造芯片的高纯硅可以用图3-5-6所示方法制取(反应条件略)。下列有关说法错误的是()图3-5-6A.反应①、③均为置换反应B.SiCl4中Si的化合价为+4C.Si在化学变化中易得电子D.硅原子的核电荷数为144.[2019·滨州]镁是一种用途广泛的金属，目前世界上60%的镁是从海水(溶质主要含有NaCl和MgCl2)中提取的，主要步骤如图3-5-7所示。图3-5-7(1)工业生产中，加入试剂①发生反应的化学方程式为，试剂②的名称为。(2)写出无水MgCl2在熔融状态下电解制取金属镁的化学方程式：，该反应属于基本反应类型中的反应。5.[2019·昆明]碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷工艺。用某工业废渣(主要含有TeO2、少量Ag、Au)为原料制备碲的一种工艺流程如图3-5-10所示。回答下列问题。(1)类比CO2与NaOH的反应，写出“碱浸”时发生反应的化学方程式：。(2)滤液1中的两种溶质是H2SO4和(填化学式)。(3)上述工艺流程中设计“废渣→……→TeO2”的目的是。(4)“酸溶”后，在TeCl4溶液中通入SO2，反应生成碲和初中化学中两种常见的酸，则该反应的化学方程式是。6.[2019·衢州]某KCl固体样品中含有少量CaCl2杂质。实验室提纯氯化钾的流程如图3-5-11所示(氯化钾溶解度受温度影响较小)。图3-5-11(1)沉淀a是。(2)操作Ⅰ是(填序号)。①冷却热饱和溶液②蒸发结晶(3)若KCl固体样品中还含有少量杂质K2SO4，小科认为提纯该样品只要在上述方案基础上增加一步实验：在“加入过量K2CO3溶液”与“过滤”操作之间，加过量的硝酸钡溶液。小江认为这种方案不合理，会导致所得KCl固体中含有新的杂质，新杂质是。7.[2019·兰州]已知某水泥样品的主要成分是氧化钙、二氧化硅，并含有一定量的氧化铝、氧化镁等金属氧化物。国家标准实验中测定水泥中钙含量的方法之一是通过高锰酸钾对CaC2O4进行滴定。其流程如下：图3-5-12已知：①二氧化硅既不溶于水也不与酸反应。②氨水显碱性，化学性质与氢氧化钠相似。(1)pH=5.5的溶液显(填“酸”“碱”或“中”)性。(2)水泥样品中加入盐酸的目的是。(3)步骤Ⅰ与步骤Ⅱ中涉及的操作名称是，固体A的化学式为，固体B中含有物质的化学式为(任写一个)。(4)步骤Ⅲ中生成CaC2O4的化学方程式为。类型二框图推断题8.[2019·泰安]A~G都是初中化学常见的物质，A可用于金属表面除锈，F可用于改良酸性土壤，D、E组成元素相同，B、C常温下为气体。图3-5-13中“—”表示能相互反应，“→”表示转化关系(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。下列说法错误的是()图3-5-13A.E→F是一个放热反应B.D可用于实验室制取氧气C.若G为一种盐，则A不可能与G发生反应D.B→E和C→E的反应类型可能不相同9.[2019·广西北部湾]智能手机屏幕解锁图形如图3-5-14所示，若数字1、3、4、6、7、8、9分别是铜粉、木炭粉、氧气、水、生石灰、盐酸、硝酸银溶液中的一种，其中数字6代表的物质是一种气体单质(“—”表示相连的物质间能发生化学反应)。请回答下列问题。图3-5-14(1)数字6代表的物质是。(2)数字1与4代表的物质发生反应时(填“放出”或“吸收”)热量。(3)数字7与8代表的物质发生反应的化学方程式为。(4)小李同学认为图中解锁图形太简单，于是他在原数字所代表物质及线路不变的基础上，另选两种物质继续将“3—2—5”连接起来。若数字5代表的物质是一种碱溶液，则数字2代表的物质是。(5)上述所有反应都没有涉及的基本反应类型是。类型三物质成分推断题10.[2019·西宁]化学实验室有失去标签的稀硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、氯化钡五种无色溶液。将其任意编号为A、B、C、D、E，然后两两混合进行实验，其部分实验现象如下表。(说明：硫酸钙视为可溶物)实验A+BB+CB+DC+D现象产生沉淀产生气体产生沉淀产生沉淀(1)写出溶液A中溶质的化学式：。(2)写出溶液A与B反应的化学方程式：。(3)写出溶液C和D反应的化学方程式：。11.[2019·包头]有一包固体物质，可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、氯化钾、氯化铁和氢氧化钠中的一种或几种。为探究其组成，进行如图3-5-15甲所示实验。图3-5-15(1)取少量固体按图甲实验。根据步骤①可知固体中一定不含有。(2)取白色沉淀B于烧杯中并逐渐加入稀硝酸，烧杯中的沉淀质量随滴加稀硝酸质量的变化如图乙所示。则可确定原固体中一定含有。(3)取无色溶液C向其中通入二氧化碳气体，产生白色沉淀。无色溶液C中一定含有的离子是(填离子符号)。(4)为进一步确定原固体中可能含有的物质是否存在，应采用的操作步骤是，通过观察现象即可确定。【参考答案】类型一1.(1)碱NH3+HClNH4Cl(2)H2O水(或催化剂)2.(1)烧杯(或漏斗或玻璃棒)(2)Ca2+、Fe3+、Mg2+(3)Fe(OH)3、Mg(OH)2(4)Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O[解析](1)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)石灰石矿粉中的碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁，硫酸镁不反应，可知滤液1中的金属阳离子有Ca2+、Fe3+、Mg2+。(3)滤液1中加入适量氯化钡，氯化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化镁，则滤液2中的溶质有氯化镁、氯化铁、氯化钙和氯化氢，加入石灰乳时，氢氧化钙与过量的氯化氢反应生成氯化钙和水，氢氧化钙和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙，氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，因此，滤渣3中的固体有氢氧化铁[Fe(OH)3]、氢氧化镁[Mg(OH)2]以及过量的氢氧化钙。(4)滤液3中含有氢氧化钙，加入适量的稀盐酸与其发生中和反应，可调节溶液为中性，发生的反应是盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O。3.C4.(1)MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2↓+CaCl2盐酸(或稀盐酸)(2)MgCl2Mg+Cl2↑分解[解析](1)由题意知海水中含有氯化钠和氯化镁，结合流程图可知，加入试剂①后得到氢氧化镁沉淀，可知试剂①为氢氧化钙(廉价易得)，发生的反应为MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2↓+CaCl2；由于氢氧化镁是沉淀，要转化为氯化镁，只能和稀盐酸反应，所以试剂②是稀盐酸。(2)电解无水氯化镁时会生成镁和氯气，属于分解反应，其反应的化学方程式为MgCl2Mg+Cl2↑。5.(1)TeO2+2NaOHNa2TeO3+H2O(2)Na2SO4(3)提纯TeO2(或除去Ag、Au，合理即可)(4)2SO2+TeCl4+4H2O4HCl+2H2SO4+Te↓[解析](1)类比二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，“碱浸”时发生反应的化学方程式为TeO2+2NaOHNa2TeO3+H2O。(2)滤液1中的两种溶质是过量的H2SO4和生成的硫酸钠。(3)废渣中主要成分是TeO2，含有杂质Ag、Au，工艺流程中设计“废渣→……→TeO2”的目的是提纯TeO2或除去Ag、Au。(4)在TeCl4溶液中通入SO2，反应生成碲和HCl、H2SO4，化学方程式为2SO2+TeCl4+4H2O4HCl+2H2SO4+Te↓。6.(1)碳酸钙(或CaCO3)(2)②(3)硝酸钾和硝酸钡[解析](1)将过量的K2CO3溶液加入到含有CaCl2的KCl溶液中，CaCl2与K2CO3反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾，沉淀a是碳酸钙。(2)氯化钾的溶解度受温度影响较小，且溶液C中含有杂质HCl，HCl受热易挥发，故采用蒸发结晶的方法从溶液C中结晶出KCl固体。(3)加入的硝酸钡溶液会与K2CO3溶液反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾，由于硝酸钡过量，故杂质还含有硝酸钡。7.(1)酸(2)将样品中不溶性的金属氧化物转化为可溶性金属氯化物，除去二氧化硅(3)过滤SiO2Mg(OH)2[或Al(OH)3](4)CaCl2+Na2C2O4CaC2O4↓+2NaCl[解析](1)酸性溶液的pH7，所以pH=5.5的溶液显酸性。(2)金属氧化物不溶于水，但能与稀盐酸反应生成可溶性的盐和水，且二氧化硅既不溶于水也不与酸反应，因此，向水泥样品中加入足量稀盐酸的目的是将样品中的氧化钙、氧化镁、氧化铝转化为可溶性的氯化钙、氯化镁、氯化铝，除去二氧化硅。(3)步骤Ⅰ、Ⅱ都是将固体和液体分离，其操作是过滤；固体A是不溶于水也不和稀盐酸反应的二氧化硅(SiO2)；加入氨水调pH至5.5后，氯化镁、氯化铝能分别转化为氢氧化镁沉淀、氢氧化铝沉淀，可知固体B中含有的物质有氢氧化镁[Mg(OH)2]和氢氧化铝[Al(OH)3]。(4)溶液B中的氯化钙和草酸钠反应生成草酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为CaCl2+Na2C2O4CaC2O4↓+2NaCl。类型二8.C[解析]由题意可知，A可用于金属表面除锈，则A为稀盐酸或稀硫酸；F可用于改良酸性土壤，则F为氢氧化钙。由图可知G能与熟石灰反应，若G为一种盐，则G可能为碳酸钠，碳酸钠可与酸反应生成二氧化碳气体。9.(1)氧气(2)放出(3)AgNO3+HClAgCl↓+HNO3(4)二氧化碳(5)分解反应类型三10.(1)Ca(OH)2(2)Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH(3)H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl[解析]五种物质两两混合，产生气体的是稀硫酸和碳酸钠溶液，故B和C为二者之一；能产生两次沉淀的是氯化钡溶液和碳酸钠溶液，为B和D，据此推断B为碳酸钠溶液，则C为稀硫酸，D为氯化钡溶液；A和B也能产生沉淀，故A为氢氧化钙溶液，则E为氢氧化钠溶液。(1)溶液A为氢氧化钙溶液，其溶质的化学式为Ca(OH)2。(2)溶液A为氢氧化钙溶液，溶液B为碳酸钠溶液，反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH。(3)溶液C为稀硫酸，溶液D为氯化钡溶液，反应的化学方程式为H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl。11.(1)FeCl3(或氯化铁)(2)Na2SO4、Na2CO3(或硫酸钠、碳酸钠)(3)Na+、Ba2+、OH-、NO3-(4)取C溶液少许于试管中，先滴加足量的稀硝酸，然后再滴加硝酸银溶液(答案合理即可)[解析](1)氯化铁溶液呈黄色，固体加水溶解后得到无色溶液A，故根据步骤①可知固体中一定不含氯化铁。(2)碳酸钠和硝酸钡反应生成碳酸钡白色沉淀和硝酸钠，硫酸钠和硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀和硝酸钠，碳酸钡能溶于稀硝酸，硫酸钡不溶于稀硝酸。步骤②中加入一定量硝酸钡溶液后得到白色沉淀B，在白色沉淀B中加入稀硝酸，有部分沉淀溶解，可知白色沉淀B由碳酸钡和硫酸钡组成，故可确定原固体中一定含有硫酸钠和碳酸钠。碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，不能共存，故原固体中一定不含氯化钙。(3)根据上述分析可知，