2024年中考化学二轮专题复习：流程图问题

2024年中考化学二轮专题复习：流程图问题 1．某油脂厂废弃的镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及Fe2O3等，还有少量杂质，其中杂质不与酸、碱反应。图1是回收废镍催化剂制备硫酸镍晶体的工艺流程（假设每一步都完全反应），图2是Fe3+、Ni2+从开始沉淀至沉淀完全时溶液pH的变化。请回答下列问题。 (1)“碱浸”的主要目的是 。 (2)“酸浸”时发生反应之一有Ni与酸的反应，该反应的化学方程式是 。 (3)经“氧化”后，溶液中含有两种金属离子。加入NaOH溶液后生成滤渣③的化学反应方程式是 ，该反应属于 （填基本反应类型）。 (4)调pH时，为使溶液中的Fe3+全部沉淀，而Ni2+仍在溶液中，溶液pH的范围应是 。 (5)“浓缩结晶”获得硫酸镍晶体（NiSO4·7H2O），采用的方法是浓缩溶液、 （填“降温”或“蒸发”）结晶。 2．金属钛(Ti)的硬度大、熔点高、常温下耐酸碱，是航海、医疗等不可或缺的材料。钛铁矿(主要成分FeTiO3)是工业上冶炼金属钛的主要原料，制备金属钛的一种工艺流程如图所示(部分产物略)： (1)步骤①中要先将钛铁矿和焦炭粉碎，目的是： 。 (2)X为可燃性氧化物，其化学式为 。 (3)步骤②分离出TiCl4的方法，是利用了TiCl4与FeCl3的 不同。 (4)步骤④的化学方程式为： ，该反应的基本反应类型是 。 (5)利用上述方法制取的金属钛中可能会含有少量杂质，该杂质是 ，可用 除去。 (6)该流程中可以循环利用的物质是 。（答出一种即可） 3．某工厂排出的废水中，可能含有AgNO3、Ba(NO3)2、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方案处理废水。 【查资料】 ①白色Fe(OH)2沉淀在湖湿的空气中迅速转化为Fe(OH)3； ②Ba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污染性物质，该化学兴趣小组设计了一个处理该废水的实验方案，现按如图所示进行实验，出现现象如图所述。 通过图示信息分析，下列说法中不正确的是___________。 A．固体A的质量不一定大于ag B．溶液B的颜色一定为浅绿色 C．溶液C中一定含有的阳离子是Na+、Ba2+ D．现象X一定有大量气泡冒出 E．现象Y为产生不溶于稀硝酸的白色沉淀 4．构建知识网络是学习化学的重要方法。如图是小雨同学以CaCO3为核心整理的知识网络，“→”表示一种物质转化成另一种物质，部分反应的转化关系未标明。 （1）反应①常用来在实验室制取CO2气体，该反应的化学方程式为 。 （2）老师指出反应②无法发生，理由是 。 （3）反应③属于基本反应类型中的 反应。 （4）小雨认为甲可以是CO2，你认为还可以是 （填化学式）。 5．金属钛广泛用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取钛并获得副产品A的主要工艺流程如图1所示：    请回答下列问题： (1)构成金属钛的微粒是 （填“分子”“原子”或“离子”）； (2)反应②需持续通入氩气，氩气的作用是 (3)反应③的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体，则该反应的化学方程式为 (4)反应①②③中属于置换反应的是 （填“①”“②”“③”）； (5)非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间发生置换反应的规律，即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来。如在溶液中可发生下列反应：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2；I2+Na2S=2Nal+S↓；Br2+2KI=2KBr+I2↓。 ①Cl2、I2、Br2中非金属活动性最强的是 。 ②下列化学方程式书写错误的是 （填字母序号） A．Cl2+2Nal=2NaCl+I2 B．I2+2KBr=2KI+Br2 (6)冶炼96kg钛需要 kg氯气。 6．CO2甲烷化是实现碳平衡阶段的中坚力量。 I.传统 (1)1902年，Paul Sabatier首次报道了CO2的甲烷化；在300~400°C、3MPa条件下，将CO2与H2按照一定比例通过装有金属(Ni)催化剂的反应器可得到甲烷和水，根据信息写出CO2甲烷化的化学方程式 。 (2)某工厂使用后废弃的镍催化剂中主要含镍、铝、氧化铁、油脂及其它少量难溶物，采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体。    已知：铝能溶解在氢氧化钠溶液中，镍不能；滤渣c的成分为氢氧化铁。 ①碱浸中氢氧化钠除了除去铝以外，另一个作用是 。 ②已知当pH控制在3.0时，浓缩结晶得到的硫酸镍晶体外观最符合要求。将过滤后的硫酸镍晶体用蒸馏水洗涤，为确认晶体已经水洗干净，不再附着硫酸，可取最后一次洗涤液加入 进行检验。 A．紫色石蕊溶液         B、无色酚酞溶液        C、氯化钡溶液 II.现在 (3)近年来，生物电催化技术运用微生物电解池实现了CO2的甲烷化，其工作原理如图所示。    ①结合示意图与所学物理知识，判断电源 端为正极。(填“m”或“n”) ②假设反应过程中无其它含碳物质的加入与损失，处理150t有机物[(CH2O)n]，理论上可制得甲烷的质量为 t。 7．某种手机电路板中含有铁、铜、金、银、镍（，银白色金属）等金属，下图是某工厂回收部分金属的流程图。    （1）操作①的名称是 。 （2）滤渣①中的铜，在如图所示的条件下经过反应可转化为硫酸铜，写出该反应的化学方程式 （该反应不属于复分解反应）。 （3）固体A一定含有 。 （4）从流程图中分析，的活动性由强到弱的顺序依次是 。 8．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。已知CuCl难溶于水和乙醇，在潮湿空气中易变质。CuCl的制备流程如图：    (1)“操作a”的名称是 。 (2)“滤液1”中的离子除外，还存在较多的离子是 (写一种离子符号)。 (3)“反应”中发生的化学变化是，其中属于氧化物的是 。本流程中可以循环利用的物质(水除外)是 (写化学式)。 (4)CuCl粗品先“水洗”再“醇洗”，“醇洗”的目的是 。 9．某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红（主要成分Fe2O3），要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如下图所示。 回答下列问题：    (1)加入过量A固体反应后，再进行操作a时玻璃棒的作用是 。 (2)工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为 。 (3)溶液甲中的金属离子是 （写离子符号）。 (4)步骤①②③中所发生的化学反应，其中属于置换反应的是 （填序号）。 10．酸、碱、盐在生产和生活中有广泛的应用。 （1）氢氧化钠、氢氧化钙具有相似的化学性质，是因为它们的水溶液中均含有 （填离子符号）。 （2）同学们想除去粗盐中含的泥沙等不溶性杂质和含有的少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠可溶性杂质，进行了探究活动： 实验一：除去粗盐中不溶性杂质 实验二：从滤液1中提取氯化钠固体 ①实验一中的操作I是 ，实验二中蒸发结晶操作中玻璃棒的作用为 。 ②实验二中，若试剂甲、乙、丙从稀盐酸、氯化钡溶液、碳酸钠溶液中进行选择，则乙和丙溶液中溶质化学式分别是乙为 ，丙为 ；碳酸钠溶液的作用是 。 ③反思交流：通过以上两个实验规范操作，制得氯化钠的质量比原粗盐样品中含氯化钠的质量 （填“增加”、“减少”或“不变”）。 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)使金属铝发生反应，除去金属铝 (2) (3) 复分解反应 (4)3.2≤pH＜7.2 (5)降温 【详解】（1）由图 1 可知，经过“碱浸”之后，滤液中含有铝元素，说明金属铝被反应掉了，所以“碱浸”的目的是除去催化剂中的金属铝； （2）“酸浸”时镍、铁、氧化铁均会和硫酸反应，镍与硫酸反应生成硫酸镍和氢气，该反应方程式为：； （3）滤渣③是红褐色的，说明是氢氧化铁，是由氢氧化钠和硫酸铁反应生成的，该反应的化学方程式为：；该反应符合复分解反应的条件，故为复分解反应； （4）由图 2 可知，pH 等于3.2 时铁离子沉淀完全，pH 等于 7.2 时镍离子开始沉淀，所以铁离子全部沉淀而镍离子仍在溶液中的 pH 范围为3.2≤pH＜7.2； （5）要得到含有结晶水的晶体，采用降温结晶的方法； 2．(1)增大接触面积，加快反应速率 (2)CO (3)沸点 (4) 置换 (5) Mg 稀硫酸 (6)Mg 【详解】（1）为增大接触面积，加快反应速率，步骤①中要先将钛铁矿和焦炭粉碎。 （2）根据质量守恒定律可知，可燃性氧化物是一氧化碳，化学式CO。 （3）用蒸馏的方法可分离出TiCl4，是利用了TiCl4与FeCl3的沸点不同。 （4）步骤④中TiCl4与足量的镁在1220~1420℃条件下生成Ti和MgCl2。化学方程式：，该化学反应符合一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和化合物的特点，所以该反应的基本反应类型是置换反应。 （5）上述方法中镁足量，所以利用上述方法制取的金属钛中可能会含有少量镁，镁易于稀硫酸或稀盐酸反应，所以金属钛中含有的少量镁可用稀硫酸或稀盐酸除去。 （6）在流程中既是反应物，又是生成物的物质可循环利用，所以Mg 、Cl2、 MgCl2都可循环利用。 3．(1) AgCl H+、Cu2+ (2)AD 【详解】（1）工厂排出的废水中，可能含有AgNO3、Ba(NO3)2、Cu(NO3)2、Na2SO4中的几种物质，取少量废水，加入过量稀盐酸，产生白色沉淀，是硝酸银和盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸，氯化银的化学式为：AgCl；过滤后的滤液分成两份，一份加入稀硫酸溶液，产生白色沉淀，是硝酸钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸，说明废水中不含硫酸钠，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，是硝酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硝酸钠，该过程中和氢氧根离子反应的离子有铜离子和第一步加入过量稀盐酸中的氢离子； （2）综上分析，废水中含有的溶质为AgNO3、Ba(NO3)2、Cu(NO3)2；加入ag铁粉，铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，若铁过量再和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，得到固体A和溶液B，溶液B中一定含有硝酸亚铁和硝酸钡，溶液B加入过量氢氧化钠溶液得到氢氧化亚铁白色沉淀和溶液C，说明溶液B中没有硝酸铜，则固体A中一定含有银和铜，若铁过量，可能含有铁；溶液C中含有硝酸钡和氢氧化钠，加入过量硫酸钠溶液，硝酸钡和硫酸钠反应生成硝酸钠和硫酸钡白色沉淀； A、，，综上分析，硝酸银和硝酸铜完全反应，若ag铁恰好完全反应，则固体A的质量大于ag，若铁过量，则固体A的质量一定大于ag，说法不正确； B、综上分析，溶液B中含有硝酸亚铁不含硝酸铜，则溶液B的颜色一定为浅绿色，说法正确； C、综上分析，溶液C中含有硝酸钡和氢氧化钠，则一定含有的阳离子是Na+、Ba2+，说法正确； D、综上分析，固体A中不一定含有铁，滴加稀盐酸不一定有大量气泡冒出，说法错误； E、综上分析，溶液C中含有硝酸钡，加入过量硫酸钠反应生成硝酸钠和硫酸钡白色沉淀，说法正确； 故选：AD。 4． CaCO3+2HCl═CaC12+H2O十CO2↑ 二者反应不产生气体、沉淀或水 分解 Na2CO3 【详解】（1）实验室制取CO2，是在常温下，用碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，故填：CaCO3+2HCl═CaC12+H2O十CO2↑； （2）氯化钙和稀硝酸不生成气体、沉淀或水，所以二者不能反应，故填：二者反应不产生气体、沉淀或水； （3）碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，一种物质生成两种物质属分解反应；故填：分解 （4）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，碳酸钠也能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，故填：Na2CO3。 【点睛】本题为框图式物质性质考查题，完成此题，可以依据题干提供的信息结合物质的性质进行，综合性比较强但难度不大，做题时容易犯的错误就是没看清要填名称还是化学式。 5．(1)原子 (2)隔绝空气（或作保护气，防止Mg或生成物被氧化） (3) (4)② (5) Cl2 B (6)284 【详解】（1）金属是原子直接构成的，所以构成金属钛的微粒是原子； （2）反应②需持续通入氩气，由于氩气性质稳定，所以氩气的作用是隔绝空气或者保护气，防止Mg或生成物被氧化； （3）反应③的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体，根据元素守恒可知为含硫的氧化物，为二氧化硫和三氧化硫，对应的化学方程式为； （4）反应①是H2TiO3分解为二氧化钛和水，为分解反应；反应②为四氯化钛和镁反应生成钛和氯化镁，属于置换反应；反应③为，为分解反应；所以属于置换反应的是②； （5）①由反应可知：Cl2能把Br2从NaBr溶液中置换出来，说明了Cl2活动性大于Br2；I2能把S从Na2S溶液中置换出来，说明了I2活动性大于S；Br2能把I2从KI溶液中置换出来，说明了Br2活动性大于I2，非金属活动性最强的是Cl2，最弱的是S； ②S、Cl2、I2、Br2非金属活动性由强到弱顺序是 Cl2＞Br2＞I2＞S，所以Cl2+2NaI═2NaCl+I2↓和Br2+Na2S═2NaBr+S↓方程式书写正确；而I2的非金属活动性小于Br2，所以此反应I2+2KBr═2KI+Br2不能发生，故选B； （6）设需要氯气质量为，依据质量守恒定律可知：化学变化前后原子的个数、种类不变，由反应的化学方程式可知，2Cl2～TiCl4～Ti； 答：冶炼96kg钛需要284kg氯气。 6．(1)CO2+4H2CH4+2H2O (2) 除去油脂 A (3) m 80 【详解】（1）在300~400°C、3MPa条件下，将CO2与H2按照一定比例通过装有金属(Ni)催化剂的反应器可得到甲烷和水，该反应方程式为； （2）①根据铝能溶解在氢氧化钠溶液中，镍不能，氢氧化钠可以与油脂发生反应，所以碱浸中氢氧化钠除了除去铝以外，另一个作用是去除油脂； ②已知当pH控制在3.0时，浓缩结晶得到的硫酸镍晶体外观最符合要求。将过滤后的硫酸镍晶体用蒸馏水洗涤，为确认晶体已经水洗干净，不再附着硫酸，即为检验是否有硫酸存在； A、酸能使紫色石蕊溶液变红色，取最后一次洗涤液加入紫色石蕊溶液，若不变红色，说明已经洗涤干净，故A正确； B、酸不能使无色酚酞变色，故无法检验，故B错误； C、硫酸根离子与钡离子反应会生成硫酸钡沉淀，无法确定是否含有硫酸，故C错误； 故选A； （3）①根据装置图可知，二氧化碳在右侧电极得到电子被还原，转化为甲烷，所以说右侧电极即电源n端为负极，故电源m端为正极； ②假设反应过程中无其它含碳物质的加入与损失，根据碳元素质量守恒，150t有机物[(CH2O)n]中碳元素的质量为，故理论上可制得甲烷的质量为。 7． 过滤 铜 【详解】（1）操作①得到的是滤液和滤渣，实现了固体和液体的分离，是过滤。故填：过滤 （2）滤渣①中的铜，所示的条件下经过反应可转化为硫酸铜，是铜和氧气以及硫酸，在加热条件下生成硫酸铜和水，对应的化学方程式 2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。故填：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O （3）固体A是硫酸铜和铁反应得到，所以一定含有铜，可能有剩余的铁。故填：铜 （4）根据铁能从溶液中置换出镍，所以证明镍比铜活泼，而不如铁活泼，而铜比银活泼，所以从流程图中分析，Cu、Ag、Ni的活动性由强到弱的顺序依次是 Ni＞Cu＞Ag。故填： Ni＞Cu＞Ag 【点睛】读流程图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息捕捉的有效性。解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识。 8．(1)过滤 (2)Cu2+ (3) SO3 NaCl (4)快速除去水分，防止CuCl变质 【详解】（1）“操作a”能将固体与滤液分离，所以“操作a”的名称是过滤。 （2）反应前溶液中存在的离子为铜离子、硫酸根离子、钠离子、氯离子，溶解过滤出硫酸钠，还存在较多的离子是铜离子（Cu2+）、氯离子(Cl－)。 （3）氧化物是由两种元素组成，其一是氧元素的化合物，所以其中属于氧化物的是SO3。 该流程的原料是硫酸铜、氯化钠、水、硫酸钠，反应中有氯化钠生成，所以本流程中可以循环利用的物质(水除外)是氯化钠（NaCl）。 （4）由于氯化亚铜难溶于水，可用水洗去可溶性杂质；CuCl在潮湿空气中易变质，“醇洗”能快速除去水分，防止CuCl变质。 9．(1)引流 (2) (3)Fe2+、Na+ (4)①② 【分析】废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁，由于目的是获得铜和铁红，所以需要在过程中铜离子转化为铜单质，根据流程可以看成铜应该出现在固体甲中，所以A就是转化铜离子用的铁粉，为使铜离子彻底转化，所以应该加入过量的铁粉，这样导致固体甲为生成的铜和剩余的铁粉，当加入过量盐酸时，使铁粉完全从铜粉中除掉，所以固体乙是纯净的铜粉，溶液乙为生成的氯化亚铁和剩余的盐酸，而溶液甲为氯化钠和生成的氯化亚铁，溶液甲和乙加入过量的B后生成氢氧化亚铁，说明B为氢氧化钠等可溶性碱。根据以上分析可知： 【详解】（1）过滤可以除去不溶于水的物质。操作a是过滤，其中璃棒的作用是引流； （2）加入过量的A是铁与氯化铜反应，反应的化学方程式：Fe+CuCl2=FeCl2+Cu； （3）溶液甲中含有溶质氯化亚铁和不参加反应的氯化钠；符号为Na+、Fe2+； （4）步骤①②③中①是铁和氯化铜反应；②是铁和盐酸反应；③中发生两个反应；氯化亚铁和氢氧化钠反应；盐酸和氢氧化钠反应这两个反应都属于复分解反应，①②中金属与酸、金属与盐的反应都是置换反应。 10． OH- 溶解 防止因局部温度过高，造成液滴飞溅 Na2CO3 HCl 除尽氯化钙和过量的氯化钡 增加 【详解】（1）氢氧化钠、氢氧化钙具有相似的化学性质，是因为它们的水溶液中均含有氢氧根离子。故填：OH-。 （2）①实验一中的操作I得到固液混合物，所以是将粗盐溶解的过程；实验二中蒸发结晶操作中玻璃棒的作用为搅拌，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅。故填：溶解；防止因局部温度过高，造成液滴飞溅。 ②粗盐经过初步提纯后，仍然含有少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠可溶性杂质。实验二中，加入过量氢氧化钠溶液目的是除去镁离子，生成氢氧化镁沉淀，同时溶液中含有过量的氢氧化钠；若试剂甲、乙、丙从稀盐酸、氯化钡溶液、碳酸钠溶液中进行选择，则甲是氯化钡目的是除去硫酸钠，同时溶液中引入过量的氯化钡；乙溶液是碳酸钠溶液，目的是除去氯化钙和氯化钡，同时引入过量的碳酸钠，此时溶液中含有过量的碳酸钠和氢氧化钠杂质；丙溶液是盐酸，加入过量丙后可以除去氢氧化钠和碳酸钠，浓盐酸具有挥发性，蒸发结晶过程中可以除去过量的盐酸得到纯净的氯化钠晶体。所以乙中溶质化学式Na2CO3，丙为HCl；碳酸钠溶液的作用是除尽氯化钙和过量的氯化钡。故填：Na2CO3；HCl；除尽氯化钙和过量的氯化钡。 ③反思交流：通过以上两个实验规范操作，碳酸钠与盐酸的反应，以及氢氧化钠与盐酸的反应都会生成氯化钠，所以制得氯化钠的质量比原粗盐样品中含氯化钠的质量多。故填：增加。 【点睛】粗盐的可溶性杂质去除，借助试剂将杂质转化为沉淀过滤除去，为了将杂质除尽，加入的试剂必须过量，后续操作一定要注意将过量的试剂再除去。 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 $$