内容正文:
压轴04 工艺流程三大核心考向
命题预测
中考化学工艺流程题是近年来上海中考化学的核心题型之一,往往与生产、生活实际密切联系,试题源于生产实际,以化工生产背景,内容呈现探究性、应用与创新性的特点。融合物质制备、分离提纯、化学反应原理、实验操作等多个知识点,侧重考查学生的信息提取能力、知识迁移能力和综合应用能力。
高频考法
1.与水的净化、海水开发有关
2.与能源、环保有关
3.与工业制备有关
知识·技法·思维
考向01 与水的净化、海水开发有关
自来水生产过程:
天然水→加混凝剂→沉淀→过滤→活性炭吸附→投药消毒→自来水
自来水厂净水过程示意图
考向02 与能源、环保有关
与能源、环保有关的流程通常与燃料的综合利用、二氧化碳的利用与处理为主题,考查的知识点多落脚在能源的转化形式、能源的优劣、碳中和等上。
考向03 与工业制备有关
工艺流程的四个核心内容:准备原料,预处理,核心反应,得到产品。
1.物质框:如
2.操作框:如
3.设备框:如
典例·靶向·突破
考向01 与水的净化、海水开发有关
例1 (2026·上海市浦东新区中考一模)水是生命之源,溶液是水发挥核心作用的重要形式,二者对于生命活动、工农业生产都具有重要意义。
1.直饮水机工作流程如图.
①自来水属于 ___________。
A. 单质 B. 化合物 C. 纯净物 D. 混合物
②加入颗粒活性炭的目的是___________。
A.消毒 B. 吸附 C.沉淀 D. 降解
2.市场上“速冷冰袋”使用时将水与某物质混合即可制冷,该物质可能是___________。
A.硝酸铵 B.生石灰
C.氢氧化钠 D.氯化钠
3.实验室通过下图所示装置进行电解水。管b中产生的气体是___________,此实验可以证明水是由___________组成。
4.(2026·上海市浦东新区中考一模)在农业生产上,常用溶质质量分数为16%的氯化钠溶液选种。现要配制 1000 g 这种溶液,请结合数据写出实验步骤。___________。
【变式探究】【新情境——空间站水、气循环】 “感知宇宙奥秘,放飞航天梦想”。航天员在空间站生活需要水和氧气,如图为天宫空间站中水、气部分循环系统简图。考向解码
净水基本流程:
①取水
②沉淀
静置沉淀:通过重力作用使较大颗粒的不溶性杂质自然沉降。
吸附沉淀:加入明矾(絮凝剂),其溶于水后生成胶状物吸附悬浮杂质,加速沉降。
③过滤
目的:分离不溶性杂质与液体。
操作要点:遵循“一贴、二低、三靠”原则14:一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;
二低:滤纸边缘低于漏斗口,液面低于滤纸边缘;
三靠:烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃棒下端紧靠三层滤纸一侧,漏斗下端紧靠烧杯内壁。
常见问题:滤液浑浊可能因滤纸破损、液面超过滤纸边缘或仪器未洗净。
④吸附
使用活性炭(多孔结构)吸附水中的异味、色素及部分可溶性杂质。
此过程为物理变化。
⑤消毒
加入消毒剂(如氯气、二氧化氯或臭氧)杀灭病原微生物。
此为化学变化(生成新物质)。
⑥配水
(1)循环系统中,反应①的化学方程式为 ,基本反应类型是 反应。
(2)科学家也可以将氧气压缩入氧气罐,从地球运送到空间站。请从微观角度分析,氧气能被压缩的原因是 。
(3)反应②的化学方程式为CO2+4H22H2O+X,则X的化学式为 。
考向02 与能源、环保有关
例2 (2026·上海市松江区中考一模)利用太阳能、风能等能源制取的绿氢与工业捕集的反应,可生产碳排放为零的甲醇(化学式:),下图是甲醇制备及燃烧流程图。
(1)根据质量守恒定律,推理催化室制备甲醇的反应中,X是___________。
A. B.C C.CO D.
(2)在燃烧室中需对甲醇进行雾化处理,目的是___________。
(3)分析上述流程,说法正确的是___________。(不定项)
A.该流程过程中,可重复利用
B.该流程过程中,“碳排放”与“碳吸收”相等
C.二氧化碳中碳元素质量分数等于甲醇中碳元素质量分数
D.燃烧室的甲醇中氧元素质量等于生成二氧化碳和水中的氧元素质量总和
考向解码
1、先明确图示的含义,如不同圆圈代表不同的原子,在此基础上可判断物质的种类(如混合物、纯净物、单质、化合物、有机物等);
2、如属于化学反应的微观模拟图,先将微粒用化学式表示,再用化学方程式表示所涉及的反应,根据化学方程式进行判断即可。
【变式探究】 零碳甲醇是一种从源头到使用全过程实现碳中和的甲醇。在催化剂作用下,从工业废气和大气中捕捉到的可利用图示装置(如图)进行反应从而合成甲醇,以此减少碳排放。
1.合成装置中反应的化学方程式可以表示为____________,与氢气(储存在高压罐中)相比较,液态燃料甲醇的优势在于____________,____________(填写2点)
2.(不定项)下列关于零碳甲醇的说法正确的是______。
A.氢气在与电源负极相连的一端析出
B.理论上电解装置中消耗的中氢元素质量等于合成装置中生成的甲醇中氢元素质量
C.甲醇完全燃烧的产物与甲烷相同
D.实现了无机物向有机物的转化
考向03 与工业制备有关
例3 (2025·上海市杨浦区中考适应性考试)制备活性
用废铁(含Fe、和少量ZnO)制备活性的流程如下。
资料:“还原”反应为。
(1)“酸溶”时,和稀反应的化学方程式为___________;所加稀可略低于理论消耗量,原因是___________。
(2)“沉淀”时加入控制溶液的pH为3.2~6.2,参考下表数据说明:若溶液的pH为7.5,会导致___________。
沉淀物
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
1.5
3.2
6.2
8.2
(3)“洗涤”时判断固体已洗净的方法是___________。
【变式探究】 (2026·上海市徐汇区中考一模)以工业废渣(含、CaO和)为原料,按下图所示的方案制备。考向解码
1.阅读题干。找出目的,划出关键词,知道做什么。①明确原料的成分(反应物)②明确流程的目的(产品,产物)
2.略读框图,标注重点物质的化学式(遇到没见过的物质或反应不要慌,跳过即可),关注进线,出线与可逆线;关注框格。
根据框图对比操作前后的变化,判断反应物、生成物。
①关注“箭头”:箭头进入的是反应物,出去的是生成物(包括主产物和副产物)。
②关注“三线”:出线和进线表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环利用(有些循环物质没有可逆线,但前后均出现物质的名称或化学式)。
3.细读问题,结合问题对流程图综合分析。从各阶段流程图的尾端看起,明确各阶段的生成物,并理解生产原料、辅助原料和循环利用物质;分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:
①反应物是什么;②发生了什么反应;③该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。
【资料】难溶于水,且不与稀盐酸发生反应
(1)该工业废渣是________。
A.混合物 B.纯净物
(2)氧化钙与稀盐酸的反应为,其中物质X的化学式为________。
(3)若省略步骤Ⅰ中的过滤操作,产生的影响是________________。
(4)滤液a中的氯化钙与加入的碳酸钠会发生复分解反应,写出该反应的化学方程式________________。
(5)测出滤液c的pH为9,它显________。
A.酸性 B.中性 C.碱性
(6)若向滤液c中滴加澄清石灰水,观察到的现象为________________。
(7)工业废渣的质量为,制得的质量为,忽略上述方案中物质的损耗,能否确定和的大小关系?若能,则写出两者的大小关系;若不能,则写出理由。
1.工业上生产CaCl2·2H2O的主要流程示意图如题图所示。下列说法正确的是
A.石灰石的主要成分是Ca(OH)2
B.粉碎可以增大反应物间的接触面积
C.反应器中加入的稀盐酸可用稀硫酸代替
D.流程中用于分离提纯的设备有搅拌器和过滤器
2.纳米氧化锌是一种新型高功能材料。工业上利用锌浸出液(主要含、和等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如下:
已知:金属活动性顺序为(镉)。
回答下列问题:
(1)锌浸出液需先加酸调节,适宜加入的酸是 (填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。
(2)锌粉除铜、镉比锌粒效果好的原因是 ,除铜反应的化学方程式为 。
(3)锌粉除铜、镉的试验结果如图所示。增加锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升的原因是 。
(4)水热合成后,“反应器2”中的混合物经 (填操作名称)、洗涤、干燥得到产品。
(2025·上海市杨浦区中考适应性考试)工业上碳酸钙的来源主要有两种,一种是将天然石灰石机械粉碎,得到的产品称为重质碳酸钙;另一种是利用化学沉淀反应制备,得到的产品称为轻质碳酸钙,粒径小、纯度高。工业制备轻质碳酸钙的方法有复分解法、碳化法等。碳化法制备过程模拟如图所示。
3.碳酸钙在物质类别中为___________。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
4.重质碳酸钙的制备过程发生的是___________变化。
5.写出以纯碱为原料之一,用复分解法制备轻质碳酸钙的一种方法___________(用化学方程式表示)。
6.(1)反应池Ⅰ中发生的化学反应的基本类型为___________,该反应会___________(选填“放出”或“吸收”)热量,固体生成物的俗名为___________。
(2)写出图中反应池Ⅱ中发生反应的化学方程式___________。
(3)反应池Ⅱ中,若pH太低,可能会发生副反应,此反应将导致轻质碳酸钙的产率偏___________(选填“偏低”或“偏高”)。
7.轻质碳酸钙产品因其制备成本高,限制了在某些行业的大规模应用。请你从降本增效、环境保护的角度,对轻质碳酸钙的制备提出一条合理化建议___________。
8.在牙膏中常用轻质碳酸钙粉末做摩擦剂,准确称取16.00g的牙膏样品,加入盐酸的量与产生的气体质量如图所示。请计算所用稀盐酸的溶质质量分数(根据化学方程式计算)
9.2025年3月,我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图,相关物质的沸点如下表。
燃料
沸点(°C)(101kPa)
氢气
氨气
甲醇
64.7
(1)在水电解装置中,与电源正极相连的电极产生1000L气体,则与电源负极相连的电极上产生的气体体积是 L。
(2)在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水,可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看,氨气被称为绿色燃料的原因是 。
(3)合成装置2中发生的反应是。甲醇可做燃料,其充分燃烧的化学方程式是 。从反应物分析,用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标,原因是 。
(4)氢气本身就是绿色燃料,转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。
10.成都盛产蛇纹石,利用蛇纹石生产氢氧化镁的工艺如图。
【资料信息】
1.蛇纹石的主要成分为MgO和,含少量、等。
2.难溶于水,不与稀硫酸反应。
3.部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表。
金属离子
开始沉淀的pH
2.3
3.5
9.4
沉淀完全的pH
3.2
4.6
12.4
(1)“粉碎”的目的是 。
(2)“酸浸”后,滤液中阳离子有和 (填符号),滤渣1的主要成分是 。
(3)“碱洗”时,适宜的pH范围为 。
(4)“沉镁”的化学方程式为 。
(5)“洗涤”时,证明氢氧化镁已洗净的方法是 。
11.(2026·上海市虹口区中考一模)海水是宝贵的自然资源,从海水中可获得许多用途广泛的物质,海水的部分资源利用方法如图所示。
(1)晒盐后得到粗盐和母液。母液中含有氯化镁,MgCl2中镁元素的化合价是______。
A.-2 B.-1 C.+1 D.+2
(2)上述过程中,属于化学变化的是______。
A.冷凝 B.蒸发 C.晒盐 D.转化
(3)“熔融电解”中发生的反应为:2NaCl2Na+Cl2↑,该反应属于______。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
(4)“溶液电解”以饱和氯化钠溶液为原料,相关物质的部分溶解度见如表。
温度(℃)
10
20
40
60
溶解度(g)
NaCl
35.8
35.9
36.4
37.1
NaOH
98
109
129
174
①20℃时,氢氧化钠饱和溶液中溶质与溶剂的质量比是______。
②“溶液电解”过程中的反应物是______。
③“溶液电解”后得到的剩余溶液是氢氧化钠的不饱和溶液,其中还含有少量氯化钠。某同学设计了实验方案(如图所示),欲从中提取氢氧化钠固体。
a.氯化钠、氢氧化钠两种物质的溶解度,受温度影响较大的是______;步骤Ⅱ是______。
b.请推测得到的固体中可能含有的杂质并说明杂质产生的原因______。
(2026·上海市普陀区中考一模)侯德榜是中国化工先驱之一,创立的侯氏制碱法促进了世界制碱工业的发展。纯碱(Na2CO3)广泛用于玻璃工业、纺织工业等。侯氏制碱法的部分工艺流程如图,反应原理为:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
氯化钠、碳酸氢钠溶解度
温度(℃)
溶解度(g)
NaCl
NaHCO3
0
35.7
6.9
10
35.8
8.1
20
36
9.6
30
36.3
11.1
40
36.4
12.7
12.构成氯化钠物质的微粒是__________(选填“原子”或“离子”)。20℃时,1000g水中能溶解_________g氯化钠形成饱和溶液。
13.为了从母液中提取氯化铵,采用的是降温结晶的方法,原因是氯化铵的溶解度随温度升高而__________(选填“升高”或“降低”);提取氯化铵后的母液可以循环利用,图2中还可以循环利用的物质为_____________。
14.步骤Ⅰ在20℃时进行,得到的母液中NaHCO3溶质质量分数为______________(选填编号)。
A. B. C. D.
15.纯碱的性质探究。
(1)碳酸钠、碳酸钙性质相似,原因是_______________。
(2)将稀盐酸滴入碳酸钠固体中,有气体产生,写出该反应的化学方程式是______________;
(3)将碳酸钠投入到澄清石灰水中,写出该反应的化学方程式是____________________;
(4)将碳酸钠投入到氢氧化钠溶液,未见到明显现象,有同学认为,只要证明溶液中还有碳酸钠,即可说明反应没有发生,请你评价该说法是否正确并阐明理由_____________。
16.(2026·上海市杨浦区中考一模)从燃烧的火焰到颜色的变化,从金属的冶炼到新能源的开发……化学变化,诠释着物质世界的奇妙转化。
I.认识化学变化
(1)属于化学变化的是______。
A.干冰升华 B.天然气燃烧 C.活性炭吸附 D.石墨导电
(2)利用二氧化碳制燃料甲醇(化学式:CH3OH)的微观示意图如图:
①反应中发生变化的微观粒子是______(填“分子”或“原子”)。
②该反应的应用价值是______。(一条即可)
II.调控化学变化
按图1搭建装置,将一定量的白磷分别置于60℃的水及试管中,塞紧橡皮塞,关闭弹簧夹,连接温度传感器,3分钟后打开弹簧夹,将双氧水推入右侧试管中,实验过程中采集到左侧试管内温度的变化情况如图2。
(3)观察到试管中的白磷燃烧、水中的白磷不燃烧,得出可燃物燃烧的条件是______;根据此现象也可推测白磷的着火点______(填“>”“<”或“=”)60℃。
(4)双氧水推入试管中与MnO2接触,观察到的现象是______,该过程中调控化学反应的物质是______。
(5)图2中BC段温度下降的原因是______;D点比B点温度高,说明影响化学反应的因素是______。
III.应用化学变化
(6)古代:“火法炼铜”是主要的炼铜方式,炼制中氧化铜与木炭高温反应得到铜,写出反应的化学方程式:______。
(7)现代:以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料,运用“闪速炼铜工艺”可制得铜。实验室以CuFeS2为原料,模拟该工艺流程如图:
①实验前将原料研磨成颗粒粉末的目的是______。
②SO2的化学性质与CO2相似,以下能用于吸收SO2的试剂是______。
A.石灰乳 B.石蕊试液 C.氢氧化钠溶液 D.浓硫酸
③取一定量CuFeS2冶炼铜时,若鼓入的氧气量偏多,制得的铜不纯,混有的杂质是______;为了得到纯净的铜,理论上氧气的用量需合适。请提供推算氧气用量的思路______。
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压轴04 工艺流程三大核心考向
命题预测
中考化学工艺流程题是近年来上海中考化学的核心题型之一,往往与生产、生活实际密切联系,试题源于生产实际,以化工生产背景,内容呈现探究性、应用与创新性的特点。融合物质制备、分离提纯、化学反应原理、实验操作等多个知识点,侧重考查学生的信息提取能力、知识迁移能力和综合应用能力。
高频考法
1.与水的净化、海水开发有关
2.与能源、环保有关
3.与工业制备有关
知识·技法·思维
考向01 与水的净化、海水开发有关
自来水生产过程:
天然水→加混凝剂→沉淀→过滤→活性炭吸附→投药消毒→自来水
自来水厂净水过程示意图
考向02 与能源、环保有关
与能源、环保有关的流程通常与燃料的综合利用、二氧化碳的利用与处理为主题,考查的知识点多落脚在能源的转化形式、能源的优劣、碳中和等上。
考向03 与工业制备有关
工艺流程的四个核心内容:准备原料,预处理,核心反应,得到产品。
1.物质框:如
2.操作框:如
3.设备框:如
典例·靶向·突破
考向01 与水的净化、海水开发有关
例1 (2026·上海市浦东新区中考一模)水是生命之源,溶液是水发挥核心作用的重要形式,二者对于生命活动、工农业生产都具有重要意义。
1.直饮水机工作流程如图.
①自来水属于 ___________。
A. 单质 B. 化合物 C. 纯净物 D. 混合物
②加入颗粒活性炭的目的是___________。
A.消毒 B. 吸附 C.沉淀 D. 降解
2.市场上“速冷冰袋”使用时将水与某物质混合即可制冷,该物质可能是___________。
A.硝酸铵 B.生石灰
C.氢氧化钠 D.氯化钠
3.实验室通过下图所示装置进行电解水。管b中产生的气体是___________,此实验可以证明水是由___________组成。
4.(2026·上海市浦东新区中考一模)在农业生产上,常用溶质质量分数为16%的氯化钠溶液选种。现要配制 1000 g 这种溶液,请结合数据写出实验步骤。___________。
【答案】1.D B
2.A
3.氢气/ 氢元素和氧元素
4.先称取160 gNaCl固体于烧杯中,然后用量筒量取840 mL水并加入烧杯中,充分溶解
【解析】1.①自来水中含有水和可溶性物质,属于混合物;故选D。
②活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,因此加入颗粒活性炭是利用其吸附性;故选B。
2.A、硝酸铵溶于水吸热,使溶液温度降低,故选项符合题意。
B、生石灰是氧化钙的俗称,能与水反应生成氢氧化钙,并放出热量,故选项不符合题意。
C、氢氧化钠溶于水放热,使溶液温度升高,故选项不符合题意。
D、氯化钠溶于水溶液温度几乎不变,故选项不符合题意。
故选A。
3.电解水实验中“正氧负氢,氢二氧一”,由图可知,管b收集到的气体较多,是氢气;水通电分解生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可得出水是由氢元素和氧元素组成的;故填:氢气或;氢元素和氧元素。
4.配制 1000 g16%的氯化钠溶液,需氯化钠的质量为1000 g×16%=160 g,需水的质量为1000 g-160 g=840 g(合840 mL);因此配制 1000 g16%的氯化钠溶液的实验步骤为先称取160 gNaCl固体于烧杯中,然后用量筒量取840 mL水并加入烧杯中,充分溶解;故填:先称取160 gNaCl固体于烧杯中,然后用量筒量取840 mL水并加入烧杯中,充分溶解。
考向解码
净水基本流程:
①取水
②沉淀
静置沉淀:通过重力作用使较大颗粒的不溶性杂质自然沉降。
吸附沉淀:加入明矾(絮凝剂),其溶于水后生成胶状物吸附悬浮杂质,加速沉降。
③过滤
目的:分离不溶性杂质与液体。
操作要点:遵循“一贴、二低、三靠”原则14:一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;
二低:滤纸边缘低于漏斗口,液面低于滤纸边缘;
三靠:烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃棒下端紧靠三层滤纸一侧,漏斗下端紧靠烧杯内壁。
常见问题:滤液浑浊可能因滤纸破损、液面超过滤纸边缘或仪器未洗净。
④吸附
使用活性炭(多孔结构)吸附水中的异味、色素及部分可溶性杂质。
此过程为物理变化。
⑤消毒
加入消毒剂(如氯气、二氧化氯或臭氧)杀灭病原微生物。
此为化学变化(生成新物质)。
⑥配水
【变式探究】【新情境——空间站水、气循环】 “感知宇宙奥秘,放飞航天梦想”。航天员在空间站生活需要水和氧气,如图为天宫空间站中水、气部分循环系统简图。
(1)循环系统中,反应①的化学方程式为 ,基本反应类型是 反应。
(2)科学家也可以将氧气压缩入氧气罐,从地球运送到空间站。请从微观角度分析,氧气能被压缩的原因是 。
(3)反应②的化学方程式为CO2+4H22H2O+X,则X的化学式为 。
【答案】(1) 分解
(2)分子之间有间隔,气体的分子间隔较大,容易被压缩
(3)
【解析】(1)反应①是水在通电的条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为:;该反应是由一种物质生成两种物质,符合“一变多”的特点,基本反应类型是分解反应;
(2)分子间存在着间隔,且气体的分子间隔较大,容易被压缩,所以氧气能被压缩;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前有1个C原子、2个O原子、8个H原子,反应后有4个H原子、2个O原子,所以X中含有1个C原子和4个H原子,X的化学式为。
考向02 与能源、环保有关
例2 (2026·上海市松江区中考一模)利用太阳能、风能等能源制取的绿氢与工业捕集的反应,可生产碳排放为零的甲醇(化学式:),下图是甲醇制备及燃烧流程图。
(1)根据质量守恒定律,推理催化室制备甲醇的反应中,X是___________。
A. B.C C.CO D.
(2)在燃烧室中需对甲醇进行雾化处理,目的是___________。
(3)分析上述流程,说法正确的是___________。(不定项)
A.该流程过程中,可重复利用
B.该流程过程中,“碳排放”与“碳吸收”相等
C.二氧化碳中碳元素质量分数等于甲醇中碳元素质量分数
D.燃烧室的甲醇中氧元素质量等于生成二氧化碳和水中的氧元素质量总和
【答案】(1)D
(2)增大与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(3)AB
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。催化室内,CO2与H2在一定条件下反应生成CH3OH和X,CO2中碳原子与氧原子的个数比为,CH3OH中碳原子与氧原子的个数比为,可知X含有氧原子,是H2O,故选D。
(2)雾化处理能让甲醇变成细小液滴,增大与氧气的接触面积,从而使燃烧更充分。
(3)A、流程图中,CO2在催化室被消耗,又在燃烧室生成,可重复利用,正确。
B、题目说明该流程 “碳排放为零”,意味着整个过程中 “碳排放” 与 “碳吸收” 相等,正确。
C、二氧化碳(CO2)中碳元素质量分数为;甲醇(CH3OH)中碳元素质量分数为,二者不相等,错误。
D、甲醇燃烧时,氧气也参与反应,因此生成的二氧化碳和水中的氧元素质量总和等于甲醇中的氧元素质量与参与反应的氧气质量之和,错误。
故选AB。
考向解码
1、先明确图示的含义,如不同圆圈代表不同的原子,在此基础上可判断物质的种类(如混合物、纯净物、单质、化合物、有机物等);
2、如属于化学反应的微观模拟图,先将微粒用化学式表示,再用化学方程式表示所涉及的反应,根据化学方程式进行判断即可。
【变式探究】 零碳甲醇是一种从源头到使用全过程实现碳中和的甲醇。在催化剂作用下,从工业废气和大气中捕捉到的可利用图示装置(如图)进行反应从而合成甲醇,以此减少碳排放。
1.合成装置中反应的化学方程式可以表示为____________,与氢气(储存在高压罐中)相比较,液态燃料甲醇的优势在于____________,____________(填写2点)
2.(不定项)下列关于零碳甲醇的说法正确的是______。
A.氢气在与电源负极相连的一端析出
B.理论上电解装置中消耗的中氢元素质量等于合成装置中生成的甲醇中氢元素质量
C.甲醇完全燃烧的产物与甲烷相同
D.实现了无机物向有机物的转化
【答案】1. 便于储存、运输 安全性高
2.ACD
【解析】1.由图可知,氢气和二氧化碳在催化剂的作用下生成水和甲醇,化学方程式为:;
氢气储存在高压罐中,不安全,与氢气相比,液态燃料甲醇更便于储存、运输,并且安全性高,故填:便于储存、运输;安全性高。
2.A、电解水实验中,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,该选项说法正确,符合题意;
B、电解装置中水电解生成氧气和氢气,根据质量守恒定律可知,消耗的水中的氢元素的质量等于生成氢气的质量;氢气和二氧化碳在催化剂的作用下生成水和甲醇,水和甲醇中的氢元素均来自于氢气,故氢气的质量(等于电解装置中消耗的水中的氢元素的质量)大于甲醇中氢元素的质量,该选项说法错误,不符合题意;
C、甲醇和甲烷完全燃烧的产物均为二氧化碳和水,该选项说法正确,符合题意;
D、在合成甲醇过程中,涉及到的水、氢气、二氧化碳等均为无机物,甲醇是有机物,故实现了无机物向有机物的转化,该选项说法正确,符合题意。
故选:ACD。
考向03 与工业制备有关
例3 (2025·上海市杨浦区中考适应性考试)制备活性
用废铁(含Fe、和少量ZnO)制备活性的流程如下。
资料:“还原”反应为。
(1)“酸溶”时,和稀反应的化学方程式为___________;所加稀可略低于理论消耗量,原因是___________。
(2)“沉淀”时加入控制溶液的pH为3.2~6.2,参考下表数据说明:若溶液的pH为7.5,会导致___________。
沉淀物
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
1.5
3.2
6.2
8.2
(3)“洗涤”时判断固体已洗净的方法是___________。
【答案】(1) “还原”过程有硫酸生成,且生成的硫酸可以循环使用
(2)产品纯度降低
(3)取最后一次洗涤后的滤液,加入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则已洗净
【解析】(1)“酸溶”时,和稀反应生成硫酸铁和水,该反应的化学方程式为:;
由资料可知,“还原”时反应为,“还原”过程有硫酸生成,且生成的硫酸可以循环使用,因此所加稀硫酸可略低于理论消耗量;
(2)废铁中含铁、氧化铁和氧化锌,加入硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水,通入二氧化硫,硫酸铁和二氧化硫、水反应生成硫酸亚铁和硫酸,加入过氧化氢,使亚铁离子氧化为铁离子,加入控制溶液的pH为3.2~6.2,其目的是使铁离子完全转化为沉淀,锌离子没有形成沉淀,由表中信息可知,Zn(OH)2开始沉淀的pH为6.2,若溶液的pH为7.5,则在产品中会混有Zn(OH)2或ZnO,使产品纯度降低;
(3)“过滤”后所得滤渣表面有硫酸根离子残留,硫酸根离子能与钡离子结合生成硫酸钡沉淀,因此判断固体已洗净的方法是取最后一次洗涤后的滤液,加入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则已洗净。
【变式探究】 (2026·上海市徐汇区中考一模)以工业废渣(含、CaO和)为原料,按下图所示的方案制备。考向解码
1.阅读题干。找出目的,划出关键词,知道做什么。①明确原料的成分(反应物)②明确流程的目的(产品,产物)
2.略读框图,标注重点物质的化学式(遇到没见过的物质或反应不要慌,跳过即可),关注进线,出线与可逆线;关注框格。
根据框图对比操作前后的变化,判断反应物、生成物。
①关注“箭头”:箭头进入的是反应物,出去的是生成物(包括主产物和副产物)。
②关注“三线”:出线和进线表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环利用(有些循环物质没有可逆线,但前后均出现物质的名称或化学式)。
3.细读问题,结合问题对流程图综合分析。从各阶段流程图的尾端看起,明确各阶段的生成物,并理解生产原料、辅助原料和循环利用物质;分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:
①反应物是什么;②发生了什么反应;③该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。
【资料】难溶于水,且不与稀盐酸发生反应
(1)该工业废渣是________。
A.混合物 B.纯净物
(2)氧化钙与稀盐酸的反应为,其中物质X的化学式为________。
(3)若省略步骤Ⅰ中的过滤操作,产生的影响是________________。
(4)滤液a中的氯化钙与加入的碳酸钠会发生复分解反应,写出该反应的化学方程式________________。
(5)测出滤液c的pH为9,它显________。
A.酸性 B.中性 C.碱性
(6)若向滤液c中滴加澄清石灰水,观察到的现象为________________。
(7)工业废渣的质量为,制得的质量为,忽略上述方案中物质的损耗,能否确定和的大小关系?若能,则写出两者的大小关系;若不能,则写出理由。
【答案】(1)A
(2)
(3)制得的中含有
(4)
(5)C
(6)有白色沉淀生成
(7)不能;和的质量无法确定,转化为质量增加,在制备过程被除去,质量减小,无法确定转化为时增加的质量与质量的关系,因此不能确定与的关系
【分析】工业废渣中含、和,其中碳酸钙会与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,二氧化硅不与稀盐酸反应,且难溶于水,则滤液a中的溶质是氯化钙和过量的氯化氢,步骤Ⅱ加入碳酸钠后,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,将氯化氢完全反应后,再与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,则滤液c中的溶质主要为氯化钠和过量的碳酸钠。
【解析】(1)工业废渣中含、和等多种物质,属于混合物。,故选A。
(2)反应前有1个钙原子、1个氧原子、2个氢原子和2个氯原子,反应后有1个钙原子和2个氯原子,根据反应前后原子的种类和数量不变,可知X中有1个氧原子和2个氢原子,故X的化学式为。
(3)步骤Ⅰ中的过滤操作能除去反应后的难溶性杂质,若省略过滤操作会使得制得的中含有。
(4)碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,据此可以写出化学方程式:。
(5)测出滤液c的pH为9,pH>7,它显碱性,故选C。
(6)由分析可知,滤液c中的溶质主要为氯化钠和过量的碳酸钠,碳酸钠会与氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,故可以观察到有白色沉淀生成。
(7)不能,和的质量无法确定,转化为质量增加,在制备过程被除去,质量减小,无法确定转化为时增加的质量与质量的关系,因此不能确定与的关系。
1.工业上生产CaCl2·2H2O的主要流程示意图如题图所示。下列说法正确的是
A.石灰石的主要成分是Ca(OH)2
B.粉碎可以增大反应物间的接触面积
C.反应器中加入的稀盐酸可用稀硫酸代替
D.流程中用于分离提纯的设备有搅拌器和过滤器
【答案】B
【解析】A.石灰石的主要成分是CaCO3,而Ca(OH)2是熟石灰的主要成分,故说法错误,不符合题意;
B.粉碎石灰石可以增大反应物间的接触面积,从而使反应更充分,故说法正确,符合题意;
C.若用稀硫酸代替稀盐酸,CaCO3与H2SO4反应会生成CaSO4,CaSO4微溶于水,会覆盖在CaCO3表面,阻止反应的进一步进行,不能得到大量的CaCl2,故说法错误,不符合题意;
D.搅拌器的作用是使反应物充分混合,不是用于分离提纯,过滤器用于分离固体和液体,故说法错误,不符合题意;
故选B。
2.纳米氧化锌是一种新型高功能材料。工业上利用锌浸出液(主要含、和等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如下:
已知:金属活动性顺序为(镉)。
回答下列问题:
(1)锌浸出液需先加酸调节,适宜加入的酸是 (填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。
(2)锌粉除铜、镉比锌粒效果好的原因是 ,除铜反应的化学方程式为 。
(3)锌粉除铜、镉的试验结果如图所示。增加锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升的原因是 。
(4)水热合成后,“反应器2”中的混合物经 (填操作名称)、洗涤、干燥得到产品。
【答案】(1)稀硫酸
(2)锌粉的接触面积更大,反应更充分
(3)硫酸铜已除尽,增加的锌粉仅与硫酸镉反应
(4)过滤
【解析】(1)由流程可知,进入反应器2的为硫酸锌,则说明加入的酸为稀硫酸。
(2)锌粉的接触面积更大,反应更充分,则效果更好。
(3)由于金属活动性顺序:Zn>Cd>Cu,则锌先和硫酸铜反应,再和硫酸镉,则增加锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升的原因是:硫酸铜已除尽,增加的锌粉仅与硫酸镉反应;
锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,反应的化学方程式为:。
(4)氢氧化钠和硫酸锌反应生成氢氧化锌沉淀和硫酸钠,过滤、洗涤、干燥得到产品。
(2025·上海市杨浦区中考适应性考试)工业上碳酸钙的来源主要有两种,一种是将天然石灰石机械粉碎,得到的产品称为重质碳酸钙;另一种是利用化学沉淀反应制备,得到的产品称为轻质碳酸钙,粒径小、纯度高。工业制备轻质碳酸钙的方法有复分解法、碳化法等。碳化法制备过程模拟如图所示。
3.碳酸钙在物质类别中为___________。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
4.重质碳酸钙的制备过程发生的是___________变化。
5.写出以纯碱为原料之一,用复分解法制备轻质碳酸钙的一种方法___________(用化学方程式表示)。
6.(1)反应池Ⅰ中发生的化学反应的基本类型为___________,该反应会___________(选填“放出”或“吸收”)热量,固体生成物的俗名为___________。
(2)写出图中反应池Ⅱ中发生反应的化学方程式___________。
(3)反应池Ⅱ中,若pH太低,可能会发生副反应,此反应将导致轻质碳酸钙的产率偏___________(选填“偏低”或“偏高”)。
7.轻质碳酸钙产品因其制备成本高,限制了在某些行业的大规模应用。请你从降本增效、环境保护的角度,对轻质碳酸钙的制备提出一条合理化建议___________。
8.在牙膏中常用轻质碳酸钙粉末做摩擦剂,准确称取16.00g的牙膏样品,加入盐酸的量与产生的气体质量如图所示。请计算所用稀盐酸的溶质质量分数(根据化学方程式计算)
【答案】3.C
4.物理
5.(或)
6.化合反应 熟石灰(或消石灰) 偏低
7.收集石灰窑排出的,通入反应池Ⅱ制备碳酸钙,既减少温室气体排放,又节约原料成本(合理即可,如“利用工业含钙废液制备,废物利用”等)
8. 解:由图可知,恰好完全反应时,生成质量为,消耗稀盐酸质量为。
设稀盐酸中溶质的质量为。
稀盐酸溶质质量分数
答:所用稀盐酸的溶质质量分数为。
【解析】3.碳酸钙由金属离子(钙离子)和酸根离子(碳酸根离子)构成,符合盐的定义,因此属于盐。故选C;
4.重质碳酸钙的制备只是将石灰石机械粉碎,改变形状,没有新物质生成,因此属于物理变化。
5.复分解法用纯碱(碳酸钠)和可溶性含钙化合物反应,生成碳酸钙沉淀,如用碳酸钠和氢氧化钙反应,生成碳酸钙和氢氧化钠(或用碳酸钠和氯化钙反应,生成碳酸钙和氯化钠,),化学方程式为:(或);
6.(1)反应池Ⅰ是生石灰和水反应生成氢氧化钙,符合“多变一”的特点,属于化合反应;
生石灰和水反应放出大量的热,是放热反应;
生成物氢氧化钙俗名为熟石灰(或消石灰)。
(2)图中反应池Ⅱ中石灰乳(氢氧化钙)和通入的二氧化碳反应,生成碳酸钙。化学方程式为:;
(3)副反应将生成的碳酸钙转化为可溶性碳酸氢钙,析出的碳酸钙产品减少,因此产率偏低。
7.收集石灰窑排出的,通入反应池Ⅱ制备碳酸钙,既减少温室气体排放,又节约原料成本(合理即可,如“利用工业含钙废液制备,废物利用”等)
8.见答案
9.2025年3月,我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图,相关物质的沸点如下表。
燃料
沸点(°C)(101kPa)
氢气
氨气
甲醇
64.7
(1)在水电解装置中,与电源正极相连的电极产生1000L气体,则与电源负极相连的电极上产生的气体体积是 L。
(2)在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水,可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看,氨气被称为绿色燃料的原因是 。
(3)合成装置2中发生的反应是。甲醇可做燃料,其充分燃烧的化学方程式是 。从反应物分析,用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标,原因是 。
(4)氢气本身就是绿色燃料,转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。
【答案】(1)2000
(2)燃烧产物是氮气和水,无污染
(3) 消耗捕集的CO2,减少碳排放
(4)氢气沸点低,难储存运输,转化为氨气或甲醇更易储存运输
【解析】(1)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,体积比为1:2;正极产生1000L气体(氧气),则负极产生氢气的体积是2000L;
(2)氨气燃烧生成氮气和水,水和氮气都无污染,所以氨气被称为绿色燃料的原因是燃烧产物是氮气和水,无污染。
(3)甲醇充分燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为;
合成装置 2 生产甲醇利用的是捕集的CO2,可消耗二氧化碳,而石油为原料生产甲醇会产生二氧化碳,所以原因是消耗捕集的CO2,减少碳排放 。
(4)氢气沸点低(−252.9∘C ),难液化储存和运输;转化为氨气(沸点−33.5∘C )或甲醇(沸点64.7∘C )后,沸点升高,更易储存和运输 。所以原因是氢气沸点低,难储存运输,转化为氨气或甲醇更易储存运输 。
10.成都盛产蛇纹石,利用蛇纹石生产氢氧化镁的工艺如图。
【资料信息】
1.蛇纹石的主要成分为MgO和,含少量、等。
2.难溶于水,不与稀硫酸反应。
3.部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表。
金属离子
开始沉淀的pH
2.3
3.5
9.4
沉淀完全的pH
3.2
4.6
12.4
(1)“粉碎”的目的是 。
(2)“酸浸”后,滤液中阳离子有和 (填符号),滤渣1的主要成分是 。
(3)“碱洗”时,适宜的pH范围为 。
(4)“沉镁”的化学方程式为 。
(5)“洗涤”时,证明氢氧化镁已洗净的方法是 。
【答案】(1)增大反应物间的接触面积,使反应更充分
(2)、、
(3)
(4)
(5)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入氯化钡溶液(或无色酚酞溶液 ),无明显变化,说明已洗净
【解析】(1)“粉碎” 的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分。因为固体粉碎后,与酸的接触面积变大,能提升酸浸效率。
(2)蛇纹石主要成分为MgO和,含少量、。酸浸时,MgO,、与稀硫酸反应:,SiO2不与稀硫酸反应。所以滤液中阳离子有Mg2+和Fe3+、Al3+、H+(稀硫酸过量 );滤渣 1 主要成分是 SiO2。
(3)使Fe3+(沉淀完全 pH=3.2 )、Al3+(沉淀完全 pH=4.6 )完全沉淀,且Mg2+(开始沉淀 pH=9.4 )不沉淀;所以适宜 pH 范围为 4.6≤pH<9.4。
(4)沉镁时,MgSO4与过量NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀,化学方程式:;
(5)氢氧化镁表面可能残留Na2SO4、氢氧化钠杂质。要检验是否有Na2SO4或氢氧化钠;则:取最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液(或无色酚酞溶液 ),无明显变化,说明已洗净,则证明已洗净(因Na2SO4与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀;氢氧化钠溶液使酚酞溶液变红)。
11.(2026·上海市虹口区中考一模)海水是宝贵的自然资源,从海水中可获得许多用途广泛的物质,海水的部分资源利用方法如图所示。
(1)晒盐后得到粗盐和母液。母液中含有氯化镁,MgCl2中镁元素的化合价是______。
A.-2 B.-1 C.+1 D.+2
(2)上述过程中,属于化学变化的是______。
A.冷凝 B.蒸发 C.晒盐 D.转化
(3)“熔融电解”中发生的反应为:2NaCl2Na+Cl2↑,该反应属于______。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
(4)“溶液电解”以饱和氯化钠溶液为原料,相关物质的部分溶解度见如表。
温度(℃)
10
20
40
60
溶解度(g)
NaCl
35.8
35.9
36.4
37.1
NaOH
98
109
129
174
①20℃时,氢氧化钠饱和溶液中溶质与溶剂的质量比是______。
②“溶液电解”过程中的反应物是______。
③“溶液电解”后得到的剩余溶液是氢氧化钠的不饱和溶液,其中还含有少量氯化钠。某同学设计了实验方案(如图所示),欲从中提取氢氧化钠固体。
a.氯化钠、氢氧化钠两种物质的溶解度,受温度影响较大的是______;步骤Ⅱ是______。
b.请推测得到的固体中可能含有的杂质并说明杂质产生的原因______。
【答案】(1)D
(2)D
(3)B
(4)109:100 氯化钠、水 氢氧化钠/NaOH 降温结晶(或冷却热饱和溶液) 固体中可能含有的杂质是氯化钠, 原因: 剩余溶液中含有少量氯化钠,若降温结晶时溶液浓缩过度或降温速度过快,氯化钠可能因局部浓度过高而随氢氧化钠一起析出
【解析】(1)在MgCl2中,氯元素的化合价为-1价,设镁元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零的原则,可得x+2×(-1)=0,解x=+2,故选:D。
(2)冷凝、蒸发、晒盐都是水的状态变化或食盐结晶析出的过程,没有新物质生成,属于物理变化, “转化” 是母液中的氯化镁与碱反应生成氢氧化镁沉淀,有新物质生成,属于化学变化,故选:D。
(3)“熔融电解” 的反应为氯化钠在通电条件下生成钠和氯气,是由一种物质生成两种物质,符合 “一变多” 的特征,属于分解反应,故选:B。
(4)①20℃时,氢氧化钠的溶解度为109g,即100g水中溶解109g氢氧化钠达到饱和,因此饱和溶液中溶质(氢氧化钠)与溶剂(水)的质量比为:109:100;
②“溶液电解” 是电解饱和氯化钠溶液,反应为氯化钠和水在通电条件下生成氢氧化钠、氢气和氯气,因此反应物为氯化钠和水;
③ a.从溶解度表可知,氢氧化钠的溶解度随温度升高显著增大,而氯化钠的溶解度受温度影响较小;步骤Ⅰ是加热浓缩(或蒸发浓缩),使溶液浓度升高,步骤Ⅱ是降温结晶(或冷却热饱和溶液),利用氢氧化钠溶解度受温度影响大的特点,使其大量析出,而氯化钠因溶解度变化小仍留在溶液中;
b. 固体中可能含有的杂质是氯化钠, 原因: 剩余溶液中含有少量氯化钠,若降温结晶时溶液浓缩过度或降温速度过快,氯化钠可能因局部浓度过高而随氢氧化钠一起析出。
(2026·上海市普陀区中考一模)侯德榜是中国化工先驱之一,创立的侯氏制碱法促进了世界制碱工业的发展。纯碱(Na2CO3)广泛用于玻璃工业、纺织工业等。侯氏制碱法的部分工艺流程如图,反应原理为:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
氯化钠、碳酸氢钠溶解度
温度(℃)
溶解度(g)
NaCl
NaHCO3
0
35.7
6.9
10
35.8
8.1
20
36
9.6
30
36.3
11.1
40
36.4
12.7
12.构成氯化钠物质的微粒是__________(选填“原子”或“离子”)。20℃时,1000g水中能溶解_________g氯化钠形成饱和溶液。
13.为了从母液中提取氯化铵,采用的是降温结晶的方法,原因是氯化铵的溶解度随温度升高而__________(选填“升高”或“降低”);提取氯化铵后的母液可以循环利用,图2中还可以循环利用的物质为_____________。
14.步骤Ⅰ在20℃时进行,得到的母液中NaHCO3溶质质量分数为______________(选填编号)。
A. B. C. D.
15.纯碱的性质探究。
(1)碳酸钠、碳酸钙性质相似,原因是_______________。
(2)将稀盐酸滴入碳酸钠固体中,有气体产生,写出该反应的化学方程式是______________;
(3)将碳酸钠投入到澄清石灰水中,写出该反应的化学方程式是____________________;
(4)将碳酸钠投入到氢氧化钠溶液,未见到明显现象,有同学认为,只要证明溶液中还有碳酸钠,即可说明反应没有发生,请你评价该说法是否正确并阐明理由_____________。
【答案】12.离子 360
13.升高
14.C
15.它们都含有碳酸根离子 不正确,理由:反应是否发生要看“有没有新物质生成”,而不是“原料有没有剩余”。“溶液里还能检出 Na2CO3”只能证明 Na2CO3 没有被消耗(或没有完全被消耗),并不能证明它没有参与任何过程。“原料剩余”是必要但不充分的证据;只有同时证明没有新物质生成,才能得出“反应未发生”的结论。
【解析】12.氯化钠是由钠离子(Na+)和氯离子(Cl−)构成的,所以构成氯化钠物质的微粒是离子。
20℃时,氯化钠的溶解度是36g,即20℃时,100g水中最多能溶解36g氯化钠形成饱和溶液,那么1000g水中能溶解氯化钠质量=,形成饱和溶液。
13.从母液中提取氯化铵采用降温结晶的方法,说明氯化铵的溶解度随温度降低而降低,容易析出晶体,即氯化铵的溶解度随温度升高而升高。
提取氯化铵后的母液可以循环利用,由工艺流程可知,二氧化碳(CO2)在步骤Ⅱ中被消耗,又在步骤Ⅲ中生成,可返回使用。图中还可以循环利用的物质为二氧化碳(CO2)。
14.20℃时,NaHCO3的溶解度是9.6g,此时形成的母液是NaHCO3的饱和溶液,其溶质质量分数为,但实际得到的母液是析出NaHCO3晶体后的溶液,所以溶质质量分数=。
故选C。
15.(1)碳酸钠(Na2CO3)和碳酸钙(CaCO3)都属于碳酸盐,它们的共同点是都含有碳酸根离子()。碳酸根离子在化学反应中表现出相似的性质,例如都能与酸反应生成二氧化碳气体,因此它们的化学性质相似。
(2)稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。化学方程式为:。
(3)碳酸钠与澄清石灰水(氢氧化钙溶液)反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。化学方程式为:。
(4)将碳酸钠投入氢氧化钠溶液,未见明显现象,有同学认为,只要证明溶液中还有碳酸钠,即可说明反应没有发生,该说法不正确。理由:反应是否发生要看“有没有新物质生成”,而不是“原料有没有剩余”。“溶液里还能检出 Na2CO3”只能证明 Na2CO3没有被消耗(或没有完全被消耗),并不能证明它没有参与任何过程。“原料剩余”是必要但不充分的证据;只有同时证明没有新物质生成,才能得出“反应未发生”的结论。
16.(2026·上海市杨浦区中考一模)从燃烧的火焰到颜色的变化,从金属的冶炼到新能源的开发……化学变化,诠释着物质世界的奇妙转化。
I.认识化学变化
(1)属于化学变化的是______。
A.干冰升华 B.天然气燃烧 C.活性炭吸附 D.石墨导电
(2)利用二氧化碳制燃料甲醇(化学式:CH3OH)的微观示意图如图:
①反应中发生变化的微观粒子是______(填“分子”或“原子”)。
②该反应的应用价值是______。(一条即可)
II.调控化学变化
按图1搭建装置,将一定量的白磷分别置于60℃的水及试管中,塞紧橡皮塞,关闭弹簧夹,连接温度传感器,3分钟后打开弹簧夹,将双氧水推入右侧试管中,实验过程中采集到左侧试管内温度的变化情况如图2。
(3)观察到试管中的白磷燃烧、水中的白磷不燃烧,得出可燃物燃烧的条件是______;根据此现象也可推测白磷的着火点______(填“>”“<”或“=”)60℃。
(4)双氧水推入试管中与MnO2接触,观察到的现象是______,该过程中调控化学反应的物质是______。
(5)图2中BC段温度下降的原因是______;D点比B点温度高,说明影响化学反应的因素是______。
III.应用化学变化
(6)古代:“火法炼铜”是主要的炼铜方式,炼制中氧化铜与木炭高温反应得到铜,写出反应的化学方程式:______。
(7)现代:以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料,运用“闪速炼铜工艺”可制得铜。实验室以CuFeS2为原料,模拟该工艺流程如图:
①实验前将原料研磨成颗粒粉末的目的是______。
②SO2的化学性质与CO2相似,以下能用于吸收SO2的试剂是______。
A.石灰乳 B.石蕊试液 C.氢氧化钠溶液 D.浓硫酸
③取一定量CuFeS2冶炼铜时,若鼓入的氧气量偏多,制得的铜不纯,混有的杂质是______;为了得到纯净的铜,理论上氧气的用量需合适。请提供推算氧气用量的思路______。
【答案】(1)B
(2)分子 该反应可将二氧化碳转化为甲醇,有助于减少温室气体排放,同时实现碳资源的循环利用,还可制备清洁能源(任答一点即可)
(3)可燃物燃烧需要与氧气接触 <
(4)产生大量气泡,白磷燃烧得更加剧烈 二氧化锰
(5)白磷耗尽,反应停止 反应物浓度
(6)
(7)增大反应物的接触面积,加快反应速率 AC 氧化铜 控制氧气用量,使恰好完全反应
【解析】(1)干冰升华和活性炭吸附、石墨导电均为物理变化,天然气燃烧有新物质生成,属于化学变化。 故选B。
(2)根据微观示意图,反应方程式为:;① 反应中,二氧化碳分子和氢气分子分解为原子,再重组为甲醇分子和水分子,发生变化的是分子。
② 该反应可将二氧化碳转化为甲醇,有助于减少温室气体排放,同时实现碳资源的循环利用,还可制备清洁能源(任答一点即可)。
(3)观察到试管中的白磷燃烧、水中的白磷不燃烧,说明可燃物燃烧需要与氧气接触,白磷在60℃时能燃烧,说明其着火点低于60℃。
(4)双氧水推入试管中与二氧化锰接触,迅速产生大量气泡,白磷燃烧得更加剧烈,二氧化锰作为催化剂,加快了反应速率,是调控化学反应的物质。
(5)图2中BC段温度下降的原因是因为白磷耗尽,反应停止,不再放热,同时热量散失到环境中。D点比B点温度高,氧气浓度增大,反应更加剧烈,说明反应物浓度影响反应速率。
(6)氧化铜与木炭高温反应得到铜,其化学方程式为;
(7)①实验前将原料研磨成颗粒粉末的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率;
②A、的化学性质与相似,二氧化碳与碱反应生成盐和水,所以石灰乳的主要成分是氢氧化钙,属于碱,可吸收二氧化硫,符合题意;
B、石蕊试剂中的水与二氧化硫反应生成亚硫酸,能使紫色石蕊溶液变红,不能吸收二氧化硫,不符合题意;
C、二氧化碳与碱反应生成盐和水,所以氢氧化钠属于碱,可吸收二氧化硫,符合题意;
D、浓硫酸是酸,与二氧化硫不反应,不能吸收二氧化硫,不符合题意;
故选AC;
③若鼓入的氧气量偏多,会被氧化为氧化铜,导致产物中混有氧化铜。为了得到纯净的铜,需要控制氧气用量,使恰好完全反应。
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压轴04 工艺流程三大核心考向
典例·靶向·突破
考向01 与水的净化、海水开发有关
例1 1.D B
2.A
3.氢气/ 氢元素和氧元素
4.先称取160 gNaCl固体于烧杯中,然后用量筒量取840 mL水并加入烧杯中,充分溶解
【变式探究】(1) 分解
(2)分子之间有间隔,气体的分子间隔较大,容易被压缩
(3)
考向02 与能源、环保有关
例2 (1)D
(2)增大与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(3)AB
【变式探究】 1. 便于储存、运输 安全性高
2.ACD
考向03 与工业制备有关
例3 (1) “还原”过程有硫酸生成,且生成的硫酸可以循环使用
(2)产品纯度降低
(3)取最后一次洗涤后的滤液,加入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则已洗净
【变式探究】 (1)A
(2)
(3)制得的中含有
(4)
(5)C
(6)有白色沉淀生成
(7)不能;和的质量无法确定,转化为质量增加,在制备过程被除去,质量减小,无法确定转化为时增加的质量与质量的关系,因此不能确定与的关系
1.B
2.(1)稀硫酸
(2)锌粉的接触面积更大,反应更充分
(3)硫酸铜已除尽,增加的锌粉仅与硫酸镉反应
(4)过滤
3.C
4.物理
5.(或)
6.化合反应 熟石灰(或消石灰) 偏低
7.收集石灰窑排出的,通入反应池Ⅱ制备碳酸钙,既减少温室气体排放,又节约原料成本(合理即可,如“利用工业含钙废液制备,废物利用”等)
8. 解:由图可知,恰好完全反应时,生成质量为,消耗稀盐酸质量为。
设稀盐酸中溶质的质量为。
稀盐酸溶质质量分数
答:所用稀盐酸的溶质质量分数为。
9.(1)2000
(2)燃烧产物是氮气和水,无污染
(3) 消耗捕集的CO2,减少碳排放
(4)氢气沸点低,难储存运输,转化为氨气或甲醇更易储存运输
10.(1)增大反应物间的接触面积,使反应更充分
(2)、、
(3)
(4)
(5)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入氯化钡溶液(或无色酚酞溶液 ),无明显变化,说明已洗净
11.(1)D
(2)D
(3)B
(4)109:100 氯化钠、水 氢氧化钠/NaOH 降温结晶(或冷却热饱和溶液) 固体中可能含有的杂质是氯化钠, 原因: 剩余溶液中含有少量氯化钠,若降温结晶时溶液浓缩过度或降温速度过快,氯化钠可能因局部浓度过高而随氢氧化钠一起析出
12.离子 360
13.升高
14.C
15.它们都含有碳酸根离子 不正确,理由:反应是否发生要看“有没有新物质生成”,而不是“原料有没有剩余”。“溶液里还能检出 Na2CO3”只能证明 Na2CO3 没有被消耗(或没有完全被消耗),并不能证明它没有参与任何过程。“原料剩余”是必要但不充分的证据;只有同时证明没有新物质生成,才能得出“反应未发生”的结论。
16.(1)B
(2)分子 该反应可将二氧化碳转化为甲醇,有助于减少温室气体排放,同时实现碳资源的循环利用,还可制备清洁能源(任答一点即可)
(3)可燃物燃烧需要与氧气接触 <
(4)产生大量气泡,白磷燃烧得更加剧烈 二氧化锰
(5)白磷耗尽,反应停止 反应物浓度
(6)
(7)增大反应物的接触面积,加快反应速率 AC 氧化铜 控制氧气用量,使恰好完全反应
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