2024年中考化学二轮专题复习：工艺流程图

2024年中考化学二轮专题复习：工艺流程图 1．碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示：    资料：“合成”步骤中发生的反应为，氨气极易溶于水，易挥发。 (1)标出氨气中氮元素的化合价 。 (2)“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有 （写一条即可）。 (3)“碳酸化”步骤的化学方程式为 ，该步骤在较低温度下进行的原因是 （写一条即可）。 (4)“循环”的目的是 。 2．某兴趣小组想从含有A12(SO4)3、CuSO4的废液中回收铜，设计流程如图： （1）过滤操作中，用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还需要 。 （2）I中有关反应的化学方程式为 ，所属的基本反应类型为 反应。 （3）溶液B中所含的溶质是 。（填化学式） （4）Ⅱ中加入过量的稀硫酸的目的是 。 3．氢基熔融冶金技术是利用氢作为还原剂代替碳还原剂，从而实现减少CO2排放的目的，实现低碳冶金。氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的主要流程如下图所示（部分略去）。    （1）燃烧区的作用是 ，燃烧区发生燃烧反应的物质还有 （填化学式）。 （2）还原区的反应除3CO+Fe2O32Fe+3CO2，另一主要反应的化学方程式是 。 （3）从环境保护角度，与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术的优点是 。 4．金属钛是重要的航天、航海材料。钛因其硬度大、熔点高，常温下不和非金属、稀酸反应，与人体有很好的“相容性”，被誉为“未来金属”。由钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁)化学式为(FeTiO3)、焦炭、氯气等为原料，提取金属钛的主要工艺过程如图： (1)钛酸亚铁(FeTiO3)中钛元素的化合价为 。 (2)反应②中会生成TiCl4和一种有毒的氧化物气体，该气体的化学式为 。 (3)反应③在高温的条件下进行，其化学方程式为 ；该反应需在氩气氛围中进行，氩气的作用是 。 (4)从反应③获得的钛中常含有少量镁，可向钛中加入足量的 (填药品名称)，充分反应后 (填化学实验操作)、洗涤、干燥，得到纯净的钛。 5．垃圾是放错地方的资源，城市的废旧电器是一座“矿山”。从废旧电器回收的电路板中含有塑料、锡、锌、金、铜等。小明同学设计从回收的混合物中提取铜、金的流程如下：    (1)写出分拣后金属混合物与稀硫酸发生反应的化学方程式： （写一个）。 (2)灼烧铜，金混合物时，发生反应的基本类型是 。 (3)溶液c的溶质是 。 (4)操作X可以采用的物理方法是 。 6．回收利用是保护金属资源的一条有效途径。某工业废料含氧化铜和氧化铁，经过处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液，主要流程如下。 已知：Fe + Fe2(SO4) 3     3FeSO4 （1）写出C的化学式 ； （2）过程Ⅱ和过程Ⅲ都需要进行的实验操作是 ； （3）过程Ⅰ中氧化铁参与反应的化学方程式是 。 7．某化工厂排放的废液中含有硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸锌等物质。从废水中回收金属铜、铁和硫酸锌的流程如图所示。    (1)X为 。 (2)加入Y时反应的化学方程式为 （一个即可）。 (3)滤液C的质量大于滤液B的质量，原因是 。 8．草木灰是农家肥料，它的主要成分是一种含钾的盐。请根据下图实验回答有关问题。 (1)操作Ⅰ的名称是 ，此操作中需要用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和 。蒸发过程中需要用到玻璃棒，它的作用是 (2)取滤液加入盐酸，生成的气体使澄清石灰水变浑浊，由此可推断草木灰的主要成分是(写名称) 。上述有关反应的化学方程式为 、 。 9．学习小组的同学欲探究某固体混合物的成分，已知某硝酸钾样品中可能含有氯化钠、碳酸氢钠、硫酸钠、碳酸钠、氯化钙五种物质中的两种或多种。按下图所示进行探究实验，出现的现象如图中所述。（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应） 试根据实验过程和图示提供的信息，进行分析推理，回答下列问题： (1)在常温下，气体A的水溶液pH 7（选填“大于”“等于”“小于”之一）。 (2)写出步骤Ⅳ中发生反应的化学方程式： （写出一个化学方程式即可）。 (3)溶液C中，一定大量存在的酸根阴离子是 （填离子符号）。 (4)根据实验现象，推断该混合物中一定不含有的物质是 （填化学式）；理由是 。 (5)经测定，实验过程中产生的气体A和气体D的质量相等，则碳酸钠 （选填“一定存在”“一定不存在”“无法确定”之一）。 10．某兴趣小组欲除去NaCl溶液中的CaCl2、MgCl2杂质制取精盐，设计提纯方案如图： (1)操作1中的试剂X应选下列物质中的__（填字母）。 A．H2SO4溶液 B．NaOH溶液 C．Na2SO4溶液 D．Ca(NO3)2溶液 (2)操作2的名称是 ，操作④中获得精盐的方式是 。 (3)写出生成沉淀B的化学方程式： 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) (2)将煤粉碎（合理即可） (3) 碳酸氢铵受热易分解，减少氨水的挥发等 (4)提高氮气、氢气的利用率，节约资源 【详解】（1）氨气中氢元素的化合价为+1价，设氮元素的化合价为x，化合物中各元素的正负化合价代数和零，则，，由化合价的表示方法，在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，故氨气中氮元素的化合价表示为。 （2）为了加快反应速率，可以增大反应物的接触面积，将反应物粉碎等，也可以加入催化剂、加热等，故“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有将煤粉碎（合理即可）。 （3）“碳酸化”步骤的反应为氨气和二氧化碳和水生成碳酸氢铵，故反应的化学方程式为，碳酸氢铵受热易分解，且氨水易挥发，反应需要在较低温度下进行，故该步骤在较低温度下进行的原因是碳酸氢铵受热易分解，减少氨水的挥发等。 （4）流程中将未反应的氮气、氢气分离出来，循环使用，以提高原料的利用率，节约资源，故“循环”的目的是提高氮气、氢气的利用率，节约资源。 2． 漏斗 置换反应 FeSO4 、Al2(SO4)3 除去铜粉中的铁粉 【详解】（1）过滤操作中需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒；故填：漏斗。 （2）向废液中加入过量的铁粉，铁粉和硫酸铜发生反应生成硫酸亚铁和铜，其化学反应方程式为；一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物该反应类型为置换反应；故填：；置换反应。 （3）硫酸铜和铁粉反应生成硫酸亚铁，原溶液中硫酸铝没有参与反应，因此溶液B中所含的溶质是硫酸亚铁和硫酸铝；故填：FeSO4、Al2(SO4)3。 （4）固体A为铁粉和铜粉的混合物，加入稀硫酸的目的是除去铜粉中的铁粉；故填：除去铜粉中的铁粉。 3． 提供热量 C 减少CO2排放（或减缓温室效应或减少污染气体的排放等） 【详解】（1）氢气燃烧和一氧化碳燃烧，都放出热量，故燃烧区的作用是提供热量； 煤粉中含有碳，故燃烧区发生燃烧反应的物质还有C； （2）还原区，除了一氧化碳还原氧化铁，还有氢气和氧化铁在高温下反应生成铁和水，该反应的化学方程式为：； （3）与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术，利用氢作为还原剂代替碳还原剂，可以减少二氧化碳的排放，减缓温室效应。 4．(1)+4 (2)CO (3) 作保护气，防止镁、钛被氧化 (4) 稀盐酸/稀硫酸 过滤 【详解】（1）化合物中元素化合价之和为零，钛酸亚铁(FeTiO3)中Fe显+2价，O显-2价，设Ti的化合价为x，则有，解得x=+4，故填：+4。 （2）反应②中TiO2与C、Cl2在高温下反应，生成TiCl4和一种有毒的氧化物气体，根据质量守恒定律可知化学反应前后元素种类不变，反应前有钛、氧、碳、氯元素，反应后生成的TiCl4中只含有钛、氯元素，则该有毒气体中一定含有碳、氧元素，由于该有毒气体是一种氧化物，氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，则该气体为一氧化碳，化学式为CO。 （3）根据流程图，反应③是镁粉还原TiCl4，则TiCl4与镁粉在高温条件下反应生成钛和氯化镁，化学方程式为：； 氩气是稀有气体，化学性质不活泼，而镁、钛容易在高温条件下被氧气氧化，该反应需在氩气环境中进行，氩气的作用是：作保护气，防止镁、钛被氧化。 （4）镁能与稀酸反应，根据题目信息，钛常温下不与非金属、稀酸反应，从反应③获得的钛中常含有少量镁，故可向钛中加入足量的稀盐酸或稀硫酸，充分反应后经过过滤、洗涤、干燥，得到纯净的钛。 5．(1)或 (2)化合反应 (3)FeSO4/硫酸亚铁 (4)用磁铁吸出铁，分离铁和铜 【详解】（1）废旧电器回收的电路板中含有塑料、锡、锌、金、铜等，分拣后金属混合物为锡、锌、金、铜等，与稀硫酸发生的反应是：锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气、锡和硫酸反应生成硫酸锡和氢气，反应的化学方程式分别为：、； （2）灼烧铜、金混合物时，金不反应，铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，该反应符合多变一的特点，基本类型是为化合反应； （3）氧化铜和过量稀硫酸反应生成硫酸铜，则溶液b是硫酸铜溶液和硫酸，向其中加入过量铁粉，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则溶液c的溶质是：硫酸亚铁； （4）操作X是将铜和铁分离，铁能被磁铁吸引而铜不行，则可以采用的物理方法是：用磁铁吸出铁，分离铁和铜。 6． Fe 过滤 Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O 【详解】据图分析：A是硫酸，B中含有硫酸铁，C是铁，D中含有铁，E中含有的是铜，F中含有硫酸亚铁；可知：(1)C的化学式：Fe；(2)过程Ⅱ、Ⅲ充分反应后，需要进行过滤操作；(3)氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式是：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。 7．(1)Zn/锌 (2)/ (3)锌与溶液中的硫酸亚铁反应，锌的相对原子质量大于铁（合理即可） 【分析】废液加入过量X，过滤得到固体A和滤液C，滤液C蒸发得到ZnSO4晶体 ，废液中含有硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸锌，锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，X为锌，固体A为铜、银、锌，固体A加入过量Y得到铜和滤液B，滤液加入适量的X（锌）得到铁和滤液C（硫酸锌），稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，和锌反应生成硫酸锌和氢气，铜由于在金属活动顺序表中排在氢之后，不能与硫酸反应，所以Y为硫酸。 【详解】（1）根据分析可知，X为锌（Zn）； （2）加入Y（稀硫酸）时，稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，和锌反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑； （3）由流程可知，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，每65份质量的锌反应生成56份质量的铁，反应后溶液质量增大。滤液C的质量大于滤液B的质量，原因是锌与溶液中的硫酸亚铁反应，锌的相对原子质量大于铁。 8． 过滤 漏斗 搅拌使液体受热均匀 碳酸钾 K2CO3＋2HCl===2KCl＋H2O＋CO2↑ CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O 【详解】(1) 据浸泡液经操作1后得滤液和滤渣可推知浸泡液是固液混合物，而分离该混合物的方法是过滤，完成此操作需要的玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒。蒸发时需用玻璃棒不断搅拌，以使受热均匀。 (2)取滤液加入盐酸，生成的气体使澄清石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳，推知滤液中含有碳酸根，又知草木灰是一种含钾的盐故知它的成分是碳酸钾。上述所涉反应有二：1、碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾和水和二氧化碳，反应方程式为K2CO3＋2HCl===2KCl＋H2O＋CO2↑；2、二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，反应方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。 9．(1)＜ (2) (3)、、 (4) 碳酸氢钠加热分解会生成碳酸钠，碳酸钠和氯化钙在溶液中不能共存 (5)一定不存在 【分析】已知某硝酸钾样品中可能含有氯化钠、碳酸氢钠、硫酸钠、碳酸钠、氯化钙五种物质中的两种或多种，其中只有碳酸氢钠加热分解可生成碳酸钠、二氧化碳和水，所以气体A为二氧化碳，固体混合物中一定含有碳酸氢钠，固体B加足量水得到溶液C，而碳酸钙难溶于水，所以固体B中一定不含有碳酸钙，则固体混合物中一定不含有氯化钙（氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠），溶液C加入过量的稀硝酸，可得到气体D和溶液E，溶液E加入过量的硝酸钡溶液，可得到沉淀F和溶液G，由于硝酸过量，沉淀F不溶于硝酸，则该沉淀为硫酸钡沉淀，则说明固体混合物中一定含有硫酸钠。故固体混合物中一定含有硝酸钾、碳酸氢钠、硫酸钠，一定不含有氯化钙，可能含有碳酸钠和氯化钠。 【详解】（1）A为二氧化碳，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，则在常温下，气体A的水溶液pH＜7； （2）由分析可知，固体混合物A中一定含有碳酸氢钠、硫酸钠、硝酸钾，一定不含有氯化钙，可能含有碳酸钠和氯化钠，步骤Ⅰ加热，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，得到的固体B，经步骤Ⅱ加入足量水，得到溶液C，步骤Ⅲ加入过量的稀硝酸，碳酸钠和硝酸反应生成硝酸钠、二氧化碳和水，得到的溶液E，经步骤Ⅳ加入适量的硝酸钡，硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，化学方程式为：； （3）由上可知，固体混合物中一定含有硝酸钾、碳酸氢钠、硫酸钠，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，则得到的固体B中一定含有碳酸钠、硫酸钠和硝酸钾，则溶液C中，一定含有硫酸钠、碳酸钠、硝酸钾，则一定大量存在的酸根阴离子是碳酸根离子、硫酸根离子、硝酸根离子，离子符号表示为：； （4）根据实验现象，推断该混合物中一定不含有的物质是氯化钙（CaCl2），因为碳酸氢钠加热分解会生成碳酸钠，碳酸钠和氯化钙在溶液中不能共存； （5）碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，碳酸钠和硝酸反应生成硝酸钠、二氧化碳和水，化学方程式分别为：、Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑；则有2NaHCO3～Na2CO3～CO2，经测定，实验过程中产生的气体A和气体D的质量相等，则说明碳酸钠一定不存在。 10．(1)B (2) 过滤 蒸发结晶 (3)CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓ 【详解】（1）NaCl溶液中混有CaCl2、MgCl2，加入过量X溶液得到滤液A和Mg(OH)2沉淀，所以X溶液需满足：①可与MgCl2反应并生成Mg(OH)2沉淀，②与NaCl、CaCl2不反应或反应不生成沉淀。 A、H2SO4溶液与NaCl、MgCl2均不反应，与CaCl2反应生成CaSO4沉淀，不符合题意； B、NaOH溶液与NaCl、CaCl2均不反应，与MgCl2反应并生成Mg(OH)2沉淀，符合题意； C、Na2SO4溶液与NaCl、MgCl2均不反应，与CaCl2反应生成CaSO4沉淀，不符合题意； D、Ca(NO3)2溶液与NaCl、CaCl2、MgCl2均不反应，不符合题意。 故选B。 （2）滤液A通过操作2得到滤液B和沉淀B，则操作2为过滤。溶液为NaCl溶液，则得到精盐的操作4为蒸发结晶。 （3）操作1是除去MgCl2，滤液A中含有Na+、Ca2+，则加入过量Na2CO3得到的沉淀B为CaCO3，反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$