2024年中考化学专题复习化工流程题

2024年中考化学专题复习 化工流程题 1.新质生产力本身就是绿色生产力。为缓解能源危机，可利用天然气制取氢气，主要流程如下： (1)蒸汽转化炉中发生的是 (填“物理变化”或“化学变化”)。 (2)变换反应炉的作用是将CO转化为 ，同时提高H2的产率。 (3)上述流程中，属于可循环使用的物质是_______(填序号)。 A．CH4 B．CO C．H2O 2．氧化镁常与氢氧化铝合用，主要用于治疗伴有便秘的胃酸过多症、胃及十二指肠溃疡,还可用作缓泻剂。以镁矿石(主要成分为MgCO3 ,SiO2 )为原料生产MgO的工艺流程如下: 资料:SiO2难溶于水和常见的酸。 (1)粉碎镁矿石的目的是 。 (2)操作I的名称为 。 (3)酸浸的目的是 。 (4)“沉镁”时,MgSO4与NH3﹒H2O发生反应生成Mg(OH)2 ,写出该反应的化学方程式: 。 3．高纯氧化钙是用于电子工业重要的无机化工原料。用硝酸钙溶液制备高纯氧化钙的工艺流程如下，已知：反应池中发生反应的化学方程式为：CO2+2NH3•H2O+Ca(NO3)2═2NH4NO3+X↓+H2O(该流程中硝酸钙完全反应) 请回答下列问题： (1)操作①需要用到的玻璃仪器有烧杯、 、玻璃棒，其中玻璃棒的作用是 。 (2)该工艺流程中可循环使用的物质是 。 (3)灼烧过程中，发生的反应的化学方程式为 。 (4)冷却需在干燥的环境中进行，否则制得的高纯氧化钙中会混有的杂质是 (填化学式)，原因是 (用化学方程式表示)。 4．六水合硫酸镍（NiSO4·6H2O）是一种绿色易溶于水的晶体，是一种重要的工业原料。可由含镍、铜、铁的电镀废渣为原料获得。主要流程如下： (1)分离出铜和其他杂质的操作是 。 (2)电镀废渣中Fe与物质A发生反应的化学方程式为 。 (3)沉淀转化为溶液发生反应的化学方程式为 。 5．海水晒盐工业流程中，得到的粗盐中常含有CaC12、MgCl2等杂质，工业提纯粗盐的工艺流程如图所示。 (1)操作b的名称是什么？ (2)写出步骤②中发生反应的化学方程式。 (3)流程中沉淀的成分是什么？ (4)步骤⑤加入适量的稀盐酸的目的是什么？ 6．孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2及少量不溶性杂质（杂质不与酸反应），某同学利用孔雀石按下列实验步骤制取了少量氧化铜。 回答下列问题： (1)孔雀石粉碎的目的 ，写出白色沉淀的名称 。 (2)写出操作Ⅱ的名称 。步骤③中有蓝色沉淀产生的反应的化学方程式 ，步骤④基本反应类型是 。 7．为处理工业废水减少污染并变废为宝，某小组在实验室选用试剂A、D设计了以下流程： (1)操作1和操作2都用到了除烧杯外的另一种玻璃仪器，在操作2中该玻璃仪器的作用是什么？ (2)写出加入试剂A后发生反应的化学方程式。 (3)指明试剂D的用量并解释原因。 8．甲醇（CH3OH）是良好的储氢载体，将太阳能以甲醇液体形式存储，可以移动制氢、车载制氢，做到即产即用，解决氢气储运问题。甲醇制备路线如下图所示。 (1)制氢：反应I的化学方程式为 。 (2)储氢：反应Ⅱ中CO2与CH3OH的分子个数比是 。 (3)脱氢：一定条件下CH3OH与H2O水反应生成H2和一种常见的氧化物，该氧化物是 。 (4)制氢、储氢、脱氢、用氢过程中被循环利用的物质是 。 9.碳酸亚铁可作锂离子电池负极材料。某硫酸厂产生的炉渣中主要为、，还有一定量的，化学兴趣小组利用炉渣制备，其流程如图所示，回答下列问题： (1)根据步骤①可知具有的化学性质是 。 (2)操作Ⅱ的名称是 。 (3)已知溶液C中的溶质只有，步骤②中发生的反应既有，又有 （写化学反应方程式），该反应的反应类型是 。 (4)步骤③发生的反应为，其中X的化学式为 。 10.侯德榜是我国制碱工业的先驱，他发明的联合制碱法大大提高了原料的利用率，促进了世界制碱技术的发展。制碱的主要流程(部分产物已省略)如图1所示。    (1)操作I的名称是 。 (2)氯化铵属于化学肥料中的 肥，纯碱属于 (填写单质、氧化物、酸、碱或盐)。 (3)写出反应②的化学方程式 。 (4)上述已知生产流程中，可循环使用的物质是 。 (5)氯化铵和氯化钠的溶解度曲线如图2所示，若氯化铵固体中混有少量的氯化钠，可用 方法提纯氯化铵。 (6)该工业流程中欲制备饱和食盐水10.0t(已知常温时NaCl的溶解度是36.0g)，则需要NaCl t(保留一位小数)。 11.高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等生产。以石灰石矿粉（含有少量、等杂质）为原料，制备高纯碳酸钙的工艺流程如图所示： (1)从流程图中推知：具有的物理性质是 。 (2)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。 (3)“酸溶”步骤中产生气体的化学方程式是 。 (4)滤渣3中除了有外，还有 （填化学式）。 (5)根据该流程，下列说法正确的是______（填字母序号）。 A．酸溶时，盐酸可用硫酸代替 B．流程中可循环使用的物质是 C．检验高纯是否洗涤干净，可向最后一次洗涤液中加入浓溶液并加热 12.铝及其化合物用途非常广泛。以铝土矿(主要成分是Al2O3和少量SiO2、Fe2O3杂质)为原料可以制取硫酸铝铵晶体(铵明矾晶体)【】，其工艺流程如图所示。 【资料】①SiO2不与稀盐酸反应，也不溶于水。 ②能溶解在NaOH溶液中，生成可溶性钠盐【偏铝酸钠(NaAlO2)】。 ③加热分解成氧化铝和水。 请回答下列问题： (1)步骤Ⅰ中所得滤液含有的溶质有 (填化学式)。 (2)步骤Ⅱ中加过量烧碱的目的是 。若步骤Ⅱ所加烧碱量不足，则最终硫酸铝铵晶体的产率将 (填“偏低”、“不变”或“偏高”)。 (3)步骤Ⅲ中通入足量CO2发生的反应之一为，推断X的化学式为 。 (4)步骤Ⅴ通过化合反应制取硫酸铝铵晶体【】，其化学方程式为 。 13.粗制氧化镍主要含氧化镍(NiO)，以及少量氧化钴(CoO)和氧化铁，以粗制氧化镍为原料制备纯镍的流程如图： (1)反应①中，反应物X可能是 (填化学式)。 (2)反应②中化学方程式为 。 (3)操作安全说明中要求反应③开始前“用氮气充分吹扫设备内部”的目的是 。 (4)由下表推知：从Ni(CO)4、Fe(CO)5和Co2(CO)8的混合物中用蒸馏的方法提取Ni(CO)4应选择的温度(T)范围是 。 物质 Ni(CO)4 Fe(CO)5 Co2(CO)8 沸点/℃ 43 106 52 (5)在以上生产流程中可循环利用的物质是 。 14．Ⅰ.二氧化碳是导致温室效应的气体，也是一种宝贵的资源。超细碳酸钙可用于生产钙片、牙膏等产品。利用碳化法生产超细碳酸钙的主要流程如下：(如图1)    (1)写出石灰石煅烧的化学方程式 ，该反应的基本反应类型 。 (2)与“过滤”原理相同的其本实验操作是 。 (3)碳化塔中反应的化学方程式为 。 Ⅱ.为解决温室效应加剧问题。同时实现光能转化为所需能量的目的，科学家正在研究二氧化碳新的应用技术，如图2：    (4)已知反应①为分解反应，写出反应的化学方程式 。 (5)已知反应②为化合反应，推断化合物甲含 元素。 (6)这体系中循环利用的物质是 。 15．回答下列问题 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：    相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ A13+ Mg2+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 (1)硫化锰矿中Si元素以氧化物形式存在，滤渣1的成分是 。 (2)溶浸过程中，大部分活泼金属的氧化物被硫酸溶解，提高溶浸效率的方法有 （任写一种）；写出镁元素的溶解过程 （用化学方程式表示）； (3)氧化过程是将Fe2+氧化成Fe3+便于沉淀，加氨水调pH的是为了将铝、铁离子转化为沉淀便于出去，pH范围是 。 (4)写出MnCO3和H2SO4制取MnSO4的化学方程式 。 16．锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物，其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰（MnSO4）制备Mn3O4的流程如下： (1)“沉淀”反应是。该反应的基本类型为 。 (2)写出“过滤”所得滤液的一种用途： 。 (3)将Mn（OH）2加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是 。 (4)“氧化”时，Mn（OH）2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4，该反应的化学方程式为 。 (5)通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。 ①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为Mn3O4.推出该结论的依据是 。 ②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是 。 17.从钴酸锂废片（主要成分为）回收得到和的流程如下： (1)“酸浸”反应为。 ①酸浸前将废片粉碎的目的是 。 ②其他条件相同，相同时间内钴的浸出率与温度的关系如图1所示，解释40℃时钴的浸出率达到峰值的原因 。 (2)“沉钴”使用草酸铵，其化学式为，试推测草酸的化学式为 。 (3)“焙烧”是在高温下与空气中氧气反应，生成和。写出该反应的化学方程式 。 (4)“沉锂”的操作是加入形成晶体析出。为研究的投加量对结晶的影响，固定其他条件不变进行实验，结果如图2所示。为既保证有较高的产率和纯度，又降低生产成本，的投加量应为 %。 18.砷（As）的化合物可用于半导体领域，如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用砷化镓薄膜电池来供电。从砷盐净化渣（成分为砷、锌、锡和铅等）分离出锌锡铅废渣的同时制备砷酸钠晶体（Na3AsO4•12H2O）的工艺流程如图1。 已知：①砷酸钠晶体易溶于水，难溶于乙醇，有毒性；②“浸出液”其主要成分为Na3AsO4和NaAsO2。③砷酸钠溶解度随温度升高而升高。 回答下列问题： (1)在选择浸Zn的步骤中，用硫酸就能得到浸Zn液，说明Zn的活泼性 （选填“>”或“<”或“=”）As的活泼性。 (2)用控制变量法探究焙烧温度和焙烧时间对砷的浸出率影响如图2，则应选择的最佳焙烧温度和时间分别为 ℃、 min。 (3)“焙烧”时生成Na3AsO4的化学方程式为4As+6Na2CO3+5O2=4Na3AsO4+6 。Na3AsO4中As的化合价为 。 (4)“氧化”过程中若使用H2O2溶液作氧化剂，将NaAsO2氧化为Na3AsO4。其中H2O2溶液的加入速度要适中，若太慢则过氧化氢自身会分解，其分解反应的化学方程式为 。 (5)“一系列操作”具体为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥，用乙醇洗涤砷酸钠晶体的原因是 。 19.《本经逢原》中关于绿矾（FeSO4·7H2O）记载道：“盖矾色绿、味酸，烧之则赤……。”当前以废铁（含有少量C、Zn等）和废硫酸作为原料，制备绿矾的流程如图1所示： (1)上述流程中预处理的目的是增大接触面积，这样使反应更充分，同时加快 。 (2)溶浸过程中发生的化学方程式为 （任写一个）。 (3)经过冷却热饱和溶液最终能获得FeSO4·7H2O，说明硫酸亚铁的溶解度随温度的升高而 （填“增大”或“减小”）。FeSO4·7H2O在自然干燥过程中极易失水，因此要 保存。 (4)如制得的绿矾中含有少量杂质，其中可能存在的杂质是 （写化学式）。 (5)将制得的绿矾样品加热，所得固体残留率（剩余固体质量/样品质量×100%）随温度变化的曲线如图2所示。有关原理如下：FeSO4·7H2Oa + x H2O↑、ab + y H2O↑、bc + z H2O↑、2 cX + SO3↑ + SO2↑。 i．物b的化学名称是 ，X的化学式为 ； ii．气体产物回收处理可得溶液，其久置后含有的离子主要是 。 iii．已知绿矾热解的反应式中，x（或y）与z之间的关系可用数学表达式表示为 。 20.近几年我国自主研发的芯片取得重大进展。芯片制作原料的主要成分是硅，以下是硅元素转化示意图。 (1)工业上利用石英砂(主要成份SiO2)与焦炭通过步骤①，在高温条件下生成粗硅(Si)和一种气体燃料，写出反应的化学方程式 。 (2)通过步骤②和③实现硅的提纯。步骤②发生反应的化学方程式是，X的化学式是 。 (3)为了实现步骤③，活动小组设计如下装置进行实验：装置A制取的H2与混合，在温度下反应制得纯硅。已知：沸点为33.0℃，能与H2O强烈反应，在空气中易自燃：Si的熔点为。(夹持装置略去) ①实验前先通H2一段时间的目的是 。 ②装置C中用热水加热，目的是 。 ③反应一段时间后，装置D中观察到现象是 。 21.2023年，我国粮食产量达到1.39万亿斤，连续9年稳定在1.3万亿斤以上。今年两会计划报告指出，扎实推进新-轮千亿斤粮食产能提升行动。其中完善农药化肥保供稳价是主要措施之一。 Ⅰ.“波尔多液”是农业上应用历史最长的一种杀菌剂。化工厂常利用废弃铜料(只含有铜和一定量的铁)和石灰石制备“波尔多液”，流程如下图所示，请回答下列问题。 (1)反应器1中将硫酸以喷淋方式注入的目的是 。 (2)反应器3中发生反应的化学方程式是 。 (3)反应器3和反应器4的内壁均不能为铁制品，原因是 。 (4)废液A中溶质有 ，波尔多液是 (填“溶液”或“悬浊液”)。 Ⅱ.CH4可用于制备尿素[CO(NH2)2]，主要流程如下。 已知：合成氨中，发生的反应是氮气和氢气化合生成氨气。 (5)尿素属于 肥，可加入 (填试剂名称)来区分尿素和氯化铵。 (6)“自热转化”步骤产生的CO和H2主要来自反应CH4+H2O=CO+3H2，该反应需大量吸热，但“自热转化”过程中外界不提供热量，则该反应所需热量可能来自于 。 (7)合成尿素的反应为CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O，则“转化与分离”中发生反应的化学方程式为 。 (8)“氨分离”后，循环利用的气体X成分是 (填化学式)。 22.铁的氧化物有氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁等，在工业上有很多用途。 I．四氧化三铁是一种常用的磁性材料，由工业废料铁泥(含Fe、Fe2O3、FeO和杂质，杂质不参与反应)制取Fe3O4的一种流程如下图。(已知：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4) (1)步骤②加入过量铁粉的目的 。 (2)上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中与其他三种操作不同的是操作 （填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的一种）。 Ⅱ．高纯氧化铁(Fe2O3)又称“引火铁”，在现代工业上有广泛应用前景。以下是用赤铁矿(含少量SiO2)为原料，制备高纯氧化铁的生产流程示意图，请回答： (3)根据题中信息，SiO2具有的化学性质有 。 (4)检验FeCO3是否洗净的方法：取最后一次洗涤液，加入 ，无现象，已经洗净。 (5)有同学认为可以向滤液I中通入CO2和NH3也能实现同样反应。学习小组利用下图装置模拟此反应。 ①上图D为产生NH3的装置，D烧瓶中发生的化学方程式为 。 ②B装置为除去二氧化碳中的氯化氢气体，洗气瓶中的试剂X可选择 (填序号)。 A．NaOH溶液 B．饱和NaHCO3溶液 C．碱石灰 D．浓硫酸 ③C装置中长颈漏斗a的作用除了可以添加溶液外，还有 ，在其上端需要放一团沾有酸液的棉花团其目的是 。 (6)FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时，也会生成FeO。现煅烧46.4t的FeCO3，若完全反应得到Fe2O3。计算生成Fe2O3质量 。 2024年中考化学专题复习 化工流程题参考答案 1.新质生产力本身就是绿色生产力。为缓解能源危机，可利用天然气制取氢气，主要流程如下： (1)蒸汽转化炉中发生的是 (填“物理变化”或“化学变化”)。 (2)变换反应炉的作用是将CO转化为 ，同时提高H2的产率。 (3)上述流程中，属于可循环使用的物质是_______(填序号)。 A．CH4 B．CO C．H2O 【答案】(1)化学变化 (2)CO2 (3)C 2．氧化镁常与氢氧化铝合用，主要用于治疗伴有便秘的胃酸过多症、胃及十二指肠溃疡,还可用作缓泻剂。以镁矿石(主要成分为MgCO3 ,SiO2 )为原料生产MgO的工艺流程如下: 资料:SiO2难溶于水和常见的酸。 (1)粉碎镁矿石的目的是 。 (2)操作I的名称为 。 (3)酸浸的目的是 。 (4)“沉镁”时,MgSO4与NH3﹒H2O发生反应生成Mg(OH)2 ,写出该反应的化学方程式: 。 【答案】 增大反应物之间的接触面积,使反应更充分 过滤 把不溶于水的碳酸镁转化为溶于水的硫酸镁 3．高纯氧化钙是用于电子工业重要的无机化工原料。用硝酸钙溶液制备高纯氧化钙的工艺流程如下，已知：反应池中发生反应的化学方程式为：CO2+2NH3•H2O+Ca(NO3)2═2NH4NO3+X↓+H2O(该流程中硝酸钙完全反应) 请回答下列问题： (1)操作①需要用到的玻璃仪器有烧杯、 、玻璃棒，其中玻璃棒的作用是 。 (2)该工艺流程中可循环使用的物质是 。 (3)灼烧过程中，发生的反应的化学方程式为 。 (4)冷却需在干燥的环境中进行，否则制得的高纯氧化钙中会混有的杂质是 (填化学式)，原因是 (用化学方程式表示)。 【答案】 漏斗 引流 CO2 CaCO3CaO+CO2↑ Ca(OH)2 CaO+H2O＝Ca(OH)2 4．六水合硫酸镍（NiSO4·6H2O）是一种绿色易溶于水的晶体，是一种重要的工业原料。可由含镍、铜、铁的电镀废渣为原料获得。主要流程如下： (1)分离出铜和其他杂质的操作是 。 (2)电镀废渣中Fe与物质A发生反应的化学方程式为 。 (3)沉淀转化为溶液发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1)过滤 (2) (3) 5．海水晒盐工业流程中，得到的粗盐中常含有CaC12、MgCl2等杂质，工业提纯粗盐的工艺流程如图所示。 (1)操作b的名称是什么？ (2)写出步骤②中发生反应的化学方程式。 (3)流程中沉淀的成分是什么？ (4)步骤⑤加入适量的稀盐酸的目的是什么？ 【答案】(1)蒸发结晶 (2) (3)CaCO3、Mg(OH)2(或碳酸钙、氢氧化镁) (4)除去滤液中的氢氧化钠和碳酸钠(合理即可) 6．孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2及少量不溶性杂质（杂质不与酸反应），某同学利用孔雀石按下列实验步骤制取了少量氧化铜。 回答下列问题： (1)孔雀石粉碎的目的 ，写出白色沉淀的名称 。 (2)写出操作Ⅱ的名称 。步骤③中有蓝色沉淀产生的反应的化学方程式 ，步骤④基本反应类型是 。 【答案】(1) 增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分 碳酸钙 (2) 过滤 分解反应 7．为处理工业废水减少污染并变废为宝，某小组在实验室选用试剂A、D设计了以下流程： (1)操作1和操作2都用到了除烧杯外的另一种玻璃仪器，在操作2中该玻璃仪器的作用是什么？ (2)写出加入试剂A后发生反应的化学方程式。 (3)指明试剂D的用量并解释原因。 【答案】(1)搅拌，防止因局部温度过高造成液滴飞溅 (2) (3)适量；若过量，则C中含H2SO4和FeSO4，H2SO4不具有挥发性，不能通过蒸发除去 8．甲醇（CH3OH）是良好的储氢载体，将太阳能以甲醇液体形式存储，可以移动制氢、车载制氢，做到即产即用，解决氢气储运问题。甲醇制备路线如下图所示。 (1)制氢：反应I的化学方程式为 。 (2)储氢：反应Ⅱ中CO2与CH3OH的分子个数比是 。 (3)脱氢：一定条件下CH3OH与H2O水反应生成H2和一种常见的氧化物，该氧化物是 。 (4)制氢、储氢、脱氢、用氢过程中被循环利用的物质是 。 【答案】(1) (2)1：1 (3)二氧化碳/CO2 (4)水/H2O 9.碳酸亚铁可作锂离子电池负极材料。某硫酸厂产生的炉渣中主要为、，还有一定量的，化学兴趣小组利用炉渣制备，其流程如图所示，回答下列问题： (1)根据步骤①可知具有的化学性质是 。 (2)操作Ⅱ的名称是 。 (3)已知溶液C中的溶质只有，步骤②中发生的反应既有，又有 （写化学反应方程式），该反应的反应类型是 。 (4)步骤③发生的反应为，其中X的化学式为 。 【答案】(1)不与水反应，不与稀硫酸反应 (2)过滤 (3) 置换反应 (4) 10.侯德榜是我国制碱工业的先驱，他发明的联合制碱法大大提高了原料的利用率，促进了世界制碱技术的发展。制碱的主要流程(部分产物已省略)如图1所示。    (1)操作I的名称是 。 (2)氯化铵属于化学肥料中的 肥，纯碱属于 (填写单质、氧化物、酸、碱或盐)。 (3)写出反应②的化学方程式 。 (4)上述已知生产流程中，可循环使用的物质是 。 (5)氯化铵和氯化钠的溶解度曲线如图2所示，若氯化铵固体中混有少量的氯化钠，可用 方法提纯氯化铵。 (6)该工业流程中欲制备饱和食盐水10.0t(已知常温时NaCl的溶解度是36.0g)，则需要NaCl t(保留一位小数)。 【答案】(1)过滤 (2) 氮 盐 (3) (4)二氧化碳 (5)降温结晶 (6)2.6 11.高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等生产。以石灰石矿粉（含有少量、等杂质）为原料，制备高纯碳酸钙的工艺流程如图所示： (1)从流程图中推知：具有的物理性质是 。 (2)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。 (3)“酸溶”步骤中产生气体的化学方程式是 。 (4)滤渣3中除了有外，还有 （填化学式）。 (5)根据该流程，下列说法正确的是______（填字母序号）。 A．酸溶时，盐酸可用硫酸代替 B．流程中可循环使用的物质是 C．检验高纯是否洗涤干净，可向最后一次洗涤液中加入浓溶液并加热 【答案】(1)不溶于水 (2)漏斗 (3) (4)Mg(OH)2、Fe(OH)3 (5)BC 12.铝及其化合物用途非常广泛。以铝土矿(主要成分是Al2O3和少量SiO2、Fe2O3杂质)为原料可以制取硫酸铝铵晶体(铵明矾晶体)【】，其工艺流程如图所示。 【资料】①SiO2不与稀盐酸反应，也不溶于水。 ②能溶解在NaOH溶液中，生成可溶性钠盐【偏铝酸钠(NaAlO2)】。 ③加热分解成氧化铝和水。 请回答下列问题： (1)步骤Ⅰ中所得滤液含有的溶质有 (填化学式)。 (2)步骤Ⅱ中加过量烧碱的目的是 。若步骤Ⅱ所加烧碱量不足，则最终硫酸铝铵晶体的产率将 (填“偏低”、“不变”或“偏高”)。 (3)步骤Ⅲ中通入足量CO2发生的反应之一为，推断X的化学式为 。 (4)步骤Ⅴ通过化合反应制取硫酸铝铵晶体【】，其化学方程式为 。 【答案】(1)AlCl3、FeCl3、HCl (2) 将氯化铝完全转化成偏铝酸钠 偏低 (3)NaHCO3 (4)Al2O3+4H2SO4+2NH3+21H2O=2NH4Al(SO4)2•12H2O 13.粗制氧化镍主要含氧化镍(NiO)，以及少量氧化钴(CoO)和氧化铁，以粗制氧化镍为原料制备纯镍的流程如图： (1)反应①中，反应物X可能是 (填化学式)。 (2)反应②中化学方程式为 。 (3)操作安全说明中要求反应③开始前“用氮气充分吹扫设备内部”的目的是 。 (4)由下表推知：从Ni(CO)4、Fe(CO)5和Co2(CO)8的混合物中用蒸馏的方法提取Ni(CO)4应选择的温度(T)范围是 。 物质 Ni(CO)4 Fe(CO)5 Co2(CO)8 沸点/℃ 43 106 52 (5)在以上生产流程中可循环利用的物质是 。 【答案】(1)C (2) (3)排出装置中原有的空气，防止加热时爆炸 (4)43℃≤T<52℃ (5)一氧化碳/CO 14．Ⅰ.二氧化碳是导致温室效应的气体，也是一种宝贵的资源。超细碳酸钙可用于生产钙片、牙膏等产品。利用碳化法生产超细碳酸钙的主要流程如下：(如图1)    (1)写出石灰石煅烧的化学方程式 ，该反应的基本反应类型 。 (2)与“过滤”原理相同的其本实验操作是 。 (3)碳化塔中反应的化学方程式为 。 Ⅱ.为解决温室效应加剧问题。同时实现光能转化为所需能量的目的，科学家正在研究二氧化碳新的应用技术，如图2：    (4)已知反应①为分解反应，写出反应的化学方程式 。 (5)已知反应②为化合反应，推断化合物甲含 元素。 (6)这体系中循环利用的物质是 。 【答案】(1) 分解反应 (2)过筛 (3) (4) (5)碳、氢、氧 (6)二氧化碳/CO2 15．回答下列问题 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：    相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ A13+ Mg2+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 (1)硫化锰矿中Si元素以氧化物形式存在，滤渣1的成分是 。 (2)溶浸过程中，大部分活泼金属的氧化物被硫酸溶解，提高溶浸效率的方法有 （任写一种）；写出镁元素的溶解过程 （用化学方程式表示）； (3)氧化过程是将Fe2+氧化成Fe3+便于沉淀，加氨水调pH的是为了将铝、铁离子转化为沉淀便于出去，pH范围是 。 (4)写出MnCO3和H2SO4制取MnSO4的化学方程式 。 【答案】(1)二氧化硅/SiO2 (2) 粉碎 (3)4.7-8.1 (4) 16．锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物，其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰（MnSO4）制备Mn3O4的流程如下： (1)“沉淀”反应是。该反应的基本类型为 。 (2)写出“过滤”所得滤液的一种用途： 。 (3)将Mn（OH）2加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是 。 (4)“氧化”时，Mn（OH）2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4，该反应的化学方程式为 。 (5)通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。 ①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为Mn3O4.推出该结论的依据是 。 ②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是 。 【答案】(1)复分解反应 (2)作氮肥 (3)增大氢氧化锰与氧气接触面积 (4) (5) Mn3O4中锰元素的质量分数约为 部分Mn3O4转化为更高价态的锰的氧化物（或部分Mn3O4转化为Mn2O3.MnO2） 17.从钴酸锂废片（主要成分为）回收得到和的流程如下： (1)“酸浸”反应为。 ①酸浸前将废片粉碎的目的是 。 ②其他条件相同，相同时间内钴的浸出率与温度的关系如图1所示，解释40℃时钴的浸出率达到峰值的原因 。 (2)“沉钴”使用草酸铵，其化学式为，试推测草酸的化学式为 。 (3)“焙烧”是在高温下与空气中氧气反应，生成和。写出该反应的化学方程式 。 (4)“沉锂”的操作是加入形成晶体析出。为研究的投加量对结晶的影响，固定其他条件不变进行实验，结果如图2所示。为既保证有较高的产率和纯度，又降低生产成本，的投加量应为 %。 【答案】(1) 增大反应物的接触面积，使反应更快更充分 低于40℃时，随着温度升高，反应速率加快，钴的浸出率增大；温度高于40℃时，双氧水的分解速率增大，反应物浓度降低，钴的浸出率减小，则40℃时达到峰值 (2)H2C2O4 (3) (4)110 18.砷（As）的化合物可用于半导体领域，如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用砷化镓薄膜电池来供电。从砷盐净化渣（成分为砷、锌、锡和铅等）分离出锌锡铅废渣的同时制备砷酸钠晶体（Na3AsO4•12H2O）的工艺流程如图1。 已知：①砷酸钠晶体易溶于水，难溶于乙醇，有毒性；②“浸出液”其主要成分为Na3AsO4和NaAsO2。③砷酸钠溶解度随温度升高而升高。 回答下列问题： (1)在选择浸Zn的步骤中，用硫酸就能得到浸Zn液，说明Zn的活泼性 （选填“>”或“<”或“=”）As的活泼性。 (2)用控制变量法探究焙烧温度和焙烧时间对砷的浸出率影响如图2，则应选择的最佳焙烧温度和时间分别为 ℃、 min。 (3)“焙烧”时生成Na3AsO4的化学方程式为4As+6Na2CO3+5O2=4Na3AsO4+6 。Na3AsO4中As的化合价为 。 (4)“氧化”过程中若使用H2O2溶液作氧化剂，将NaAsO2氧化为Na3AsO4。其中H2O2溶液的加入速度要适中，若太慢则过氧化氢自身会分解，其分解反应的化学方程式为 。 (5)“一系列操作”具体为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥，用乙醇洗涤砷酸钠晶体的原因是 。 【答案】(1)> (2) 600 130 (3) CO2 +5 (4)2H2O2=2H2O+O2↑ (5) 降温结晶 因为晶体难溶于乙醇，用乙醇洗可以减少晶体损失 19.《本经逢原》中关于绿矾（FeSO4·7H2O）记载道：“盖矾色绿、味酸，烧之则赤……。”当前以废铁（含有少量C、Zn等）和废硫酸作为原料，制备绿矾的流程如图1所示： (1)上述流程中预处理的目的是增大接触面积，这样使反应更充分，同时加快 。 (2)溶浸过程中发生的化学方程式为 （任写一个）。 (3)经过冷却热饱和溶液最终能获得FeSO4·7H2O，说明硫酸亚铁的溶解度随温度的升高而 （填“增大”或“减小”）。FeSO4·7H2O在自然干燥过程中极易失水，因此要 保存。 (4)如制得的绿矾中含有少量杂质，其中可能存在的杂质是 （写化学式）。 (5)将制得的绿矾样品加热，所得固体残留率（剩余固体质量/样品质量×100%）随温度变化的曲线如图2所示。有关原理如下：FeSO4·7H2Oa + x H2O↑、ab + y H2O↑、bc + z H2O↑、2 cX + SO3↑ + SO2↑。 i．物b的化学名称是 ，X的化学式为 ； ii．气体产物回收处理可得溶液，其久置后含有的离子主要是 。 iii．已知绿矾热解的反应式中，x（或y）与z之间的关系可用数学表达式表示为 。 【答案】(1)反应速率 (2)或 (3) 增大 密封 (4)ZnSO4或ZnSO4·7H2O (5) 一水合硫酸亚铁 Fe2O3 H+、 x = 3z或y = 3z（或x = 3z = 3或y = 3z = 3） 20.近几年我国自主研发的芯片取得重大进展。芯片制作原料的主要成分是硅，以下是硅元素转化示意图。 (1)工业上利用石英砂(主要成份SiO2)与焦炭通过步骤①，在高温条件下生成粗硅(Si)和一种气体燃料，写出反应的化学方程式 。 (2)通过步骤②和③实现硅的提纯。步骤②发生反应的化学方程式是，X的化学式是 。 (3)为了实现步骤③，活动小组设计如下装置进行实验：装置A制取的H2与混合，在温度下反应制得纯硅。已知：沸点为33.0℃，能与H2O强烈反应，在空气中易自燃：Si的熔点为。(夹持装置略去) ①实验前先通H2一段时间的目的是 。 ②装置C中用热水加热，目的是 。 ③反应一段时间后，装置D中观察到现象是 。 【答案】(1)略 (2)HCl (3) 排尽装置内空气，防止氢气与热空气混合爆炸 使SiHCl3气化，与氢气充分混合、反应 有固体生成 21.2023年，我国粮食产量达到1.39万亿斤，连续9年稳定在1.3万亿斤以上。今年两会计划报告指出，扎实推进新-轮千亿斤粮食产能提升行动。其中完善农药化肥保供稳价是主要措施之一。 Ⅰ.“波尔多液”是农业上应用历史最长的一种杀菌剂。化工厂常利用废弃铜料(只含有铜和一定量的铁)和石灰石制备“波尔多液”，流程如下图所示，请回答下列问题。 (1)反应器1中将硫酸以喷淋方式注入的目的是 。 (2)反应器3中发生反应的化学方程式是 。 (3)反应器3和反应器4的内壁均不能为铁制品，原因是 。 (4)废液A中溶质有 ，波尔多液是 (填“溶液”或“悬浊液”)。 Ⅱ.CH4可用于制备尿素[CO(NH2)2]，主要流程如下。 已知：合成氨中，发生的反应是氮气和氢气化合生成氨气。 (5)尿素属于 肥，可加入 (填试剂名称)来区分尿素和氯化铵。 (6)“自热转化”步骤产生的CO和H2主要来自反应CH4+H2O=CO+3H2，该反应需大量吸热，但“自热转化”过程中外界不提供热量，则该反应所需热量可能来自于 。 (7)合成尿素的反应为CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O，则“转化与分离”中发生反应的化学方程式为 。 (8)“氨分离”后，循环利用的气体X成分是 (填化学式)。 【答案】(1)增大反应物接触面积，反应更快、更充分 (2)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O (3)铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜 (4) 硫酸亚铁、硫酸 悬浊液 (5) 氮 氢氧化钠溶液 (6)甲烷燃烧放出的热量 (7) (8)N2、H2 22.铁的氧化物有氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁等，在工业上有很多用途。 I．四氧化三铁是一种常用的磁性材料，由工业废料铁泥(含Fe、Fe2O3、FeO和杂质，杂质不参与反应)制取Fe3O4的一种流程如下图。(已知：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4) (1)步骤②加入过量铁粉的目的 。 (2)上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中与其他三种操作不同的是操作 （填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的一种）。 Ⅱ．高纯氧化铁(Fe2O3)又称“引火铁”，在现代工业上有广泛应用前景。以下是用赤铁矿(含少量SiO2)为原料，制备高纯氧化铁的生产流程示意图，请回答： (3)根据题中信息，SiO2具有的化学性质有 。 (4)检验FeCO3是否洗净的方法：取最后一次洗涤液，加入 ，无现象，已经洗净。 (5)有同学认为可以向滤液I中通入CO2和NH3也能实现同样反应。学习小组利用下图装置模拟此反应。 ①上图D为产生NH3的装置，D烧瓶中发生的化学方程式为 。 ②B装置为除去二氧化碳中的氯化氢气体，洗气瓶中的试剂X可选择 (填序号)。 A．NaOH溶液 B．饱和NaHCO3溶液 C．碱石灰 D．浓硫酸 ③C装置中长颈漏斗a的作用除了可以添加溶液外，还有 ，在其上端需要放一团沾有酸液的棉花团其目的是 。 (6)FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时，也会生成FeO。现煅烧46.4t的FeCO3，若完全反应得到Fe2O3。计算生成Fe2O3质量 。 【答案】(1)将硫酸铁和硫酸完全转化为硫酸亚铁 (2)Ⅳ (3)不与CO、硫酸反应 (4)含Ba2+的溶液 (5) B 平衡气压 吸收挥发出的氨气，防止氨气逸散，污染环境 (6)32t 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$