专题05 工艺流程题(13题)(抢分专练)(徐州专用)2026年中考化学终极冲刺讲练测
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内容正文:
专题05 工艺流程题(13题)(徐州专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
抢分考点
徐州3年真题
抢分依据
命题预测
流程图题
2025年第13题
2024年第13题
2023年第13题
徐州市近3年中考试题,命题形式以金属铝、氧化铁红、纳米SnO2的制备等实际工业生产为依托,综合考查核心知识与应用能力,命题强调“从流程中提取信息、结合知识解决实际问题”,难度适中有坡度。
3年3考,预测2026年徐州中考依然以稳为主,稳中求变,变中有新的命题思路。命题一般是4个填空(5分),其中1空为陌生的化学方程式的书写。
【高频考点聚焦】
一、解题模板:
解题思路
通读流程,锁定目标:明确流程的最终产品是什么,原料是什么;
拆解流程,对应信息:将流程拆解为「原料预处理→核心反应→分离提纯→产品→三废处理」,每个环节对应题干给出的反应信息;
逐一作答:核心操作、方程式书写、循环物质、方案评价,严格紧扣题干信息。
答题模板
原料预处理(粉碎 / 研磨)的目的:增大反应物接触面积,加快反应速率,使原料反应更充分,提高浸出率;
操作名称:固液分离:过滤;从溶液中获得晶体:蒸发结晶 / 降温结晶;
试剂过量的目的:确保物质完全反应 /将杂质完全除去,避免干扰后续实验;
可循环利用的物质:流程中既是生成物、又是反应物的物质;
流程评价:该流程原料廉价易得,操作简单,物质可循环利用,无有毒物质排放,符合绿色化学理念等。
考向分类
考向01 金属制备与回收类
考向02 化工原料制备类
考向03 海水或矿产资源综合利用类
考向04 废水或废渣处理与环保类
技巧点拨
审:审题抓核心,快速梳流程
1.寻找关键信息:原料、目标产物、核心操作或试剂;
2.梳理流程:原料→预处理→核心转化→提纯→产品,忽略无关细节;
3.圈画关键词,如“过量”、“适量”、“滤渣”、“滤液”。
拆:结合考点,拆解各环节
1.预处理环节:粉碎、酸溶、碱溶、煅烧等的作用;
2.核心转化:弄清反应物、生成物及条件,写出核心反应方程式;
3.提纯环节:过滤(必考)、蒸发结晶、降温结晶、洗涤干燥等
二、知识要点:
(1)基本操作
1.溶解:加快反应,增大接触面积
2.过滤:分离
3.蒸发:从溶液中获取晶体,包括: 结晶(如NaCl)和 结晶(如KNO₃)
(2)常见操作的目的
(1)粉碎目的:增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)趁热过滤:防止降温结晶,减少损失
(3)加热目的:加快反应速率
(4)反应完全标志:不再产生气泡/沉淀不再增加
(3)二氧化碳捕集、碳中和流程
吸收CO₂常用试剂
溶液(强吸收)、 石灰水、 氨水 / 碳酸钾溶液
化学方程式
或
环保意义
缓解温室效应,实现碳中和
(4)知识点二 烟气脱硫
原理
用碱溶液吸收酸性氧化物
常用试剂
溶液、 石灰水/石灰乳
化学方程式
或
目的
防止空气污染,防止形成酸雨
(5)废旧金属回收利用
核心
前换后,H前和酸反应,H后不反应
流程
粉碎 → 酸浸 → 过滤 → 置换 → 再过滤 → 洗涤干燥
粉碎目的
增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分
酸浸
用稀盐酸或稀硫酸
活泼金属变成盐溶液,不反应的杂质过滤掉
置换
用Zn、Fe置换出 Cu、Ag 等贵重金属(一般举例)
滤渣、滤液
滤渣一定有:被置换出的金属 + 过量加入的金属
滤液一定有:最活泼金属的盐
抢分01 物质生产类流程图题
1.(2026·江苏徐州·一模)工业上用重晶石(主要成分为硫酸钡)制备碳酸钡的工艺流程如图所示。
(1)为了使焙烧更充分可将重晶石___________。
(2)操作1、操作2均用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、___________。
(3)反应1的方程式为:,则物质X的化学式为___________。
(4)若反应2为复分解反应,则反应方程式为___________。
2.(2026·江苏无锡·一模)常用于电子工业,利用废旧电池炭包(含炭和)制备流程如图所示。
已知:碱化过程中的反应为
(1)将炭包在足量的氧气中焙烧,目的是___________。
(2)写出“溶解”过程中的化学方程式___________。
(3)“洗涤”的目的是除去沉淀物表面附着的可溶性杂质。检验是否洗涤干净的方法是向最后一次洗涤液中加入___________溶液,若没有白色沉淀生成,说明已经洗涤干净。
(4)加水“打浆”可加快“氧化”速率,原因是___________。
(5)“氧化”时化合价发生改变的元素是___________(填元素符号)。
3.(2026·江苏常州·模拟预测)碳酸钙是常见的化工原料,常作补钙剂,也可作为牙膏中的摩擦剂。以石灰石(主要成分是,含有少量的、及等杂质)为原料制备高纯碳酸钙的工艺流程示意图如下。回答下列问题。
【已知】
i.不溶于水,不与盐酸反应。
ii.溶于水所得溶液呈碱性,在碱性环境中溶解量增大。
(1)根据碳酸钙可作摩擦剂,推测碳酸钙具有_______(任写一点)的物理性质。
(2)利用“粉碎机”粉碎石灰石的目的是_______。
(3)“酸浸”时发生的反应所属基本反应类型为_______,所得滤液中含阳离子_______种,滤渣Ⅰ的成分为_______。
(4)加入适量除去多种杂质,写出除去的化学方程式_______。
(5)“沉钙”时发生反应的化学方程式为。为使“沉钙”顺利进行,应先通入的气体是_______(选填“”或“”)。“沉钙”时还可以用_______、_______(填字母)代替。
A.NaCl B.NaOH C.KOH
(6)实验室分离溶液和所用玻璃仪器有玻璃棒、_______、_______。
4.(2026·江苏无锡·一模)用工业废镍材料(含有金属镍及少量Fe、Cu、)回收金属镍(Ni)的一种流程如下。
(1)废镍材料“粉碎”的目的是___________。
(2)“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有:和___________。
(3)“氧化”时发生反应的化学方程式为:,X的化学式是___________,反应需在冰水浴中进行,原因是___________。
(4)“除铁”过程中,生成沉淀,该反应的化学方程式是___________。
(5)Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为___________。
5.(2026·江苏镇江·模拟预测)广泛地应用于塑料、合成橡胶、药膏等产品的制作中。利用氧化锌矿(含少量,其余成分不与硫酸反应)为原料制备活性氧化锌的流程如图:
(1)为加快“酸浸”时反应速率,可采取的具体措施有________(写一条)。
(2)过滤Ⅰ需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________。
(3)沉锌时加入,将转化为碱式碳酸锌沉淀。一定条件下,浸出液和浸出温度对碱式碳酸锌产率的影响如图所示。
①根据图1,最佳为________。若过高,产率下降,原因是生成了________(填化学式)杂质。
②根据图2,温度大于时,产率也下降,原因是________(用化学方程式表示)
(4)过滤Ⅱ所得滤液在农业上可作为:________。
(5)锌元素有抑菌作用。和都可添加至药膏,药效高低与有效成分的含量相关。的抑菌活性低于相同质量的,可能的原因是________。
6.(2026·江苏无锡·一模)金属注射成型是一种精密器件的制造技术。下图是一种制备铁镍合金器件的工序。
(1)原料制备
①制铁粉:用一氧化碳在高温下还原赤铁矿粉,反应的化学方程式为_______。
②制镍粉:粗镍粉中常含有铁、铜等杂质。
已知:(气态);(气态);
铜几乎不与CO反应;。
反应I温度需控制在50℃~100℃,原因是_________、_________。
③将铁粉、纯镍粉与石蜡粘结剂混合,制成原料颗粒。
(2)除蜡:若要加快溶剂对石蜡的溶解,可采取的措施是__________。
(3)烧结:需在氮气环境下进行的原因是________,得到的铁镍合金的优点是__________。
7.(2026·江苏徐州·一模)钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备。工业上利用钛铁矿【主要成分钛酸亚铁(FeTiO3)】制备金属钛(Ti)的工艺流程如图所示。
【查阅资料】常温常压下,Ti为固体,化学性质稳定,不与稀硫酸、稀盐酸反应,高温下与硝酸反应。
(1)反应前粉碎钛铁矿的目的______。
(2)钛酸亚铁(FeTiO3)中钛元素的化合价是_______。
(3)反应釜(器)中发生的反应是2FeTiO3+7Cl2+6C=2FeCl3+2TiCl4+6X,X的化学式是______。
(4)“合成器”中得到的金属钛产品中含有杂质镁,用_______(写试剂化学式)除去产品中杂质Mg,除杂后从中分离得到金属钛的操作是_______。
(5)金属钛在高温下与硝酸反应会生成NO2、NO,通常情况下,NO是无色气体,难溶于水;NO2是红棕色气体可与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO如图,将一支充满NO2气体的试管倒立在烧杯中,一段时间后装置中可能出现的实验现象为_______。
8.(2026·江苏无锡·模拟预测)用氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁颜料,其主要流程如图:
【资料卡片】
①三价铁能和多种金属反应,如:,;
②硫酸钾易溶于水,难溶于甲醇等醇类试剂。
(1)反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃,其目的是___________。
(2)反应Ⅱ中也生成了,写出该反应的化学方程式:___________。
(3)反应Ⅲ中为加快反应速率可进行的操作为___________,工业生产上常在反应Ⅲ中加入一定量的醇类溶剂,其目的是___________。
(4)反应Ⅳ中还生成了一种常见气体,写出该反应的化学方程式:___________。
9.(2026·江苏泰州·一模)以某软锰矿(含及少量和)为原料制备。
(一)制备硫酸锰溶液,流程如图
资料卡片:①MnO2、均可作双氧水分解的催化剂;
②此实验中,溶液pH为1.8时开始转变为,达到3.2时完全沉淀。
(1)浸取:浸取时发生的反应有,其中化合价发生改变的元素是______。
(2)氧化:将剩余的转变成。的实际用量比理论值大得多,其主要原因是______。
(3)沉铁:加入MnO可消耗______,从而调节溶液的pH达3.2以上。滤渣1的主要成分是、______。
(4)沉钙、镁:加入时发生了复分解反应,反应方程式为______(写一个即可)。
(二)制备
步骤Ⅰ:向混合溶液中加入适量氨水,充分反应,得到悬浊液。
步骤Ⅱ:继续向悬浊液中通入适量空气,不断搅拌,充分反应后过滤,洗涤,得到固体。
(5)证明固体已洗净的方法是:取最后一次洗涤滤液,加入______溶液,观察到无沉淀现象。
(6)X-射线衍射图可用于判断某物质是否存在。通入空气氧化时,不同温度和pH所得产品的X-射线衍射图如图,说明通入空气制备时应控制在______条件下进行。
10.(2025·江苏苏州·二模)柠檬酸钙(相对分子质量为498)是一种常见的食品添加剂,微溶于水,能与稀盐酸发生复分解反应生成可溶于水的物质。
(1)柠檬酸钙属于___________(填有机物或无机物)。
(2)每罐奶粉至少含钙4mg,需要添加柠檬酸钙的质量至少是___________克。
用工业石灰烧渣(含CaCO3、CaO、SiO2)为原料制备柠檬酸钙。实验流程如下:
(3)写出酸溶时产生气体的化学方程式是_______,酸溶后过滤,滤渣的主要成分是________。
(4)用X调节溶液的pH,为不影响产品纯度还能提高产量,X可以是___________。
(5)沉淀时发生的反应是复分解反应:则滤液Y的主要成分是___________。
(6)有人提出,酸溶时用柠檬酸直接和烧渣反应,也可以制得柠檬酸钙。这样的方法缺点有___________。
(7)下列实验方案能证明柠檬酸钙能与稀盐酸反应的是___________(填序号)。
A.取少量柠檬酸钙于烧杯中,加入稀盐酸,边滴加边搅拌至固体完全溶解,在所得溶液中滴加碳酸钠溶液,有气泡产生,继续滴加碳酸钠溶液,有沉淀生成。
B.各取0.5g柠檬酸钙于2支试管中,分别加入5mL的稀盐酸和蒸馏水,充分振荡试管,观察剩余固体的量。
抢分02 物质回收类流程图题
1.(2025·江苏镇江·模拟预测)某工厂处理废旧电器产品粗铜回收铜和银,操作流程如图:回答下列问题:
(1)将“粗铜”粉碎后再加酸反应的目的是___________。
(2)滤液1中溶质有:___________。
(3)装置乙中发生反应的化学方程式为:___________。
(4)经处理回收所得到银的质量___________(填“>”或“=”或“<”)未处理的产品中银质量。
(5)滤液4溶液颜色是___________,装置丁中反应属于___________(填基本反应类型)。
2.(2025·江苏盐城·三模)中国航天工业飞速发展,金属钛常被用于航空航天工业。如图是以钛铁矿为主要原料冶炼金属钛的生产工艺流程:
已知:①钛铁矿主要成分为钛酸亚铁()。②钛铁浸在浓硫酸中发生反应:。
(1)中钛元素的化合价为_______。
(2)反应前需将钛铁矿粉碎,其目的是_______。
(3)溶液Ⅱ的主要溶质为,加热时和水发生反应,经过滤得到。已知X的溶质是一种初中化学常见的酸。写出该X的化学式_____。
(4)步骤④发生的反应为,该反应属于_______反应(填化学反基本反应类型),此反应需要在Ar氛围下进行,其中Ar的作用是_______。
(5)若在制备过程中有20%的钛元素损失,最终获得4.8t的单质钛,则20t钛铁矿中钛酸亚铁的质量分数为_______。
3.(2025·江苏南京·模拟预测)铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图1所示。
(1)铜能被加工成铜箔,说明铜具有良好的________性。
(2)“溶铜”前,粉碎处理铜原料的目的是________。
(3)“溶铜”中,存在Cu与O2生成CuO的反应,该反应属于_____(填基本反应类型)。
(4)“制箔”中,发生反应的化学方程式:,X的化学式为________。物质X可用于________和________工序。
(5)“制箔”中,需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔,据图2可知,温度应控制在________内(填字母)。
A.45∼49℃ B.50∼52℃ C.53∼55℃ D.56∼60℃
4.(2025·江苏扬州·三模)我国每年约有4亿部手机被淘汰,其中的零部件中含约4吨黄金,以下是从中提取金的两种方案。
方案一:乳清蛋白海绵吸附法(如图)
(1)“酸浸”前需粉碎零部件的目的是___________。
(2)乳清蛋白海绵具有___________的结构能吸附金离子。
(3)在高温下“解吸”,通过___________(填“得”或“失”)电子变成Au粉。
方案二:硫脲浸取法(部分工艺如图)
(4)硫脲中硫元素和氢元素的质量比___________,氮元素的质量分数为___________(精确到0.1%),碳、氮元素的化合价分别为+4价和-3价,则硫元素的化合价为___________。
(5)“过程Ⅱ”发生的化学方程式___________;
(6)“过程Ⅰ”浸取的影响因素如图,浸取的最佳pH和温度分别为___________、___________℃。
(7)回收淘汰手机中黄金的重要意义___________(写一条)。
5.(2026·江苏南京·一模)废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验。
已知:;不考虑金、银发生类似反应。
(1)步骤①所得滤液中的溶质除硫酸外,还有__________________________。
(2)步骤②中的实验现象____________。反应温度不宜太高,原因是___________。
(3)步骤③中反应的化学方程式是 ________________。
(4)步骤④中加过量稀硫酸的原因是 ________________。
6.(2026·江苏镇江·一模)利用软锰矿(含和少量)制备的流程如下。
(1)溶液为________(填化学式)溶液。
(2)“过滤”操作中用到的玻璃仪器有烧杯、________、玻璃棒。
(3)“沉锰”时温度不宜过高,原因是________。
(4)室温下,的碳酸氢铵、碳酸钠溶液的分别约为和。“沉锰”时将碳酸氢铵换为碳酸钠也可获得,实际生产中不使用碳酸钠的原因是________。
(5)以为原料可制备,步骤如下。
①将和均匀混合、加热至熔融,通入空气反应获得溶液,发生反应的化学方程式为________。
②将转化为的两种方案如下。
【电解法】
【酸化法】
【分析】现代工业一般采用电解法,原因是可循环利用和________。
7.(2026·江苏南京·一模)利用镍铜矿烧渣(含NiO和少量CuO)制备磁性材料的流程如下。
(1)溶液X应选用________(填字母)。
a.稀硫酸 b.稀盐酸 c.稀硝酸
(2)“除铜”中分离操作用到的玻璃仪器有烧杯、________、_______等。
(3)“除铜”中实际消耗Ni粉的质量大于除铜理论用量的原因是________。
(4)已知:焙烧生成镍的氧化物和一种温室气体。
取23.8 g 控制不同温度焙烧,测得固体质量随温度变化如图所示。制备应控制适宜的温度为________(填“360℃”或“620℃”)左右,生成发生反应的化学方程式为________。
8.(2026·江苏徐州·模拟预测)碳酸钙是常见的化工原料,常作补钙剂,也可作为牙膏中的摩擦剂。以石灰石(主要成分是CaCO3,含有少量的Fe2O3、Al2O3及SiO2等杂质)为原料制备高纯碳酸钙的工艺流程示意图如下。回答下列问题。
【已知】
i.不溶于水,不与盐酸反应。
ii.溶于水所得溶液呈碱性,在碱性环境中溶解量增大。
(1)根据碳酸钙可作摩擦剂,推测碳酸钙具有___________(任写一点)的物理性质。
(2)利用“粉碎机”粉碎石灰石的目的是___________。
(3)“酸浸”时发生的反应有___________(用化学方程式表示,任写一个即可),滤渣Ⅰ的成分为___________。
(4)实验室分离NH4Cl溶液和CaCO3所用玻璃仪器有玻璃棒、___________。
9.(2026·江苏苏州·模拟预测)用菱镁矿(主要成分为,含少量)为原料制取硫酸镁晶体的流程如图:
已知:
①在酸性条件下,过氧化氢溶液能将转化成。
②、形成沉淀时溶液的pH见下图:
(1)“浸取”时,发生反应的化学方程式有______(任写一个),所属的基本反应类型是______。
(2)增加“浸取”率,除将菱镁矿研碎外,还可以______(写一种方法即可)。
(3)氧化后溶液中的溶质有和______(填化学式)。
(4)“沉淀”步骤中,用氨水调节pH的范围是______。
(5)“一系列操作”包含_____、降温结晶、过滤等。
抢分03 传统文化中的流程图题
1.(2025·江苏泰州·一模)中国古代典籍中记录了很多化学知识,展示了我国古代人民的智慧。
(1)《韩非子•内储说上》中提到,早期采金技术均是“沙里淘金”,说明金在自然界中能以______(填“单质”或“化合物”)形式存在,化学性质______。
(2)《周礼•考工记》中记载了关于将铜、锡按不同比例熔合制成功能各异的青铜器。如图是铜锡合金的熔点和硬度随其中锡含量的变化如图所示。
①图中表示熔点的曲线是______(填“曲线a”或“曲线b”)。
②利用表中数据回答问题,制作青铜箭头之类作战用的短兵器,铜锡的最佳质量比为______。
(3)《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法:“挹其水热之,则成胆矾(CuSO4•5H2O),烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。主要流程如图所示:
①流程“熬”的过程类似于下列的______(填字母)实验操作。
A.溶解 B.过滤 C.蒸发
②“烹胆矾则成铜”的过程存在一步反应为:2CuSO42CuO+2X↑+O2↑,则X的化学式为______。
③写出“铁釜”中发生反应的化学方程式______。
④以上两种制取铜的流程中,同学们认为流程二更佳,请简述原因______。
2.(2025·江苏南京·模拟预测)明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内,然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红,冷定毁罐取出,即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如下图。
(1)装入原料器之前,将炉甘石和煤敲碎的主要目的是________。
(2)高温炉内,碳酸锌可发生分解反应,该反应的化学方程式为________。分解后的产物与煤的主要成分发生反应产生锌与一氧化碳,反应中________(填元素符号)的化合价发生了变化。
(3)请从微观角度解释冷凝器中锌的变化过程:________。
(4)分析说明制得的锌“冷定毁罐取出”的原因是________。
(5)我国古代冶锌晚于铁和铜,分析说明其中的主要原因是________。
3.(2025·江苏常州·一模)造纸术是中国古代四大发明之一,造纸方法有多种。
方法一:植物纤维造纸
如图为一种植物纤维造纸流程。
(1)纸的主要成分是纤维素,其组成用(C6H10O5)n表示,______(选填“属于”或“不属于”)有机高分子化合物。将浓硫酸滴在纸上,纸张会炭化变______。
(2)废液的pH______7。
(3)步骤4中烘干是将150~300℃高温气流穿透湿纸页快速脱水,纸的着火点为180~230℃。烘干过程中纸张没有燃烧的原因可能是_____。
方法二:碳酸钙造纸
以纳米碳酸钙为主要原料,加入少量合成树脂和塑料助剂加工成新型纸张。如图是用电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含有MgO等杂质]制备纳米碳酸钙的工艺流程。已知,电石渣浸取液碳化的反应化学方程式为:CaCl2+2NH3•H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl+H2O。
(4)合成树脂和塑料均属于______(选填“无机”、“合成”或“复合”)材料。
(5)“浸取”时,电石渣中Ca(OH)2和NH4Cl溶液反应的化学方程式为______。
(6)生产中,除浸取逸出的少量NH3外,还可以循环使用的物质有_____。
(7)如图是电石渣浸取液碳化时的实验装置图,碳化时,需打开搅拌器搅拌,这既能搅拌反应液,还能______,使碳化更充分。
(8)以上两种造纸方法中,你更欣赏何种方法?写出你选择的方法并说明理由:______。
4.(2026·江苏徐州·一模)道教创始人乃徐州的张道陵(34—156年),他曾在江西龙虎山炼丹。下图是丹药“朱砂”的制备过程。已知水银的沸点是,硫的沸点是,朱砂升华的温度是。
(1)水银属于_____(填“金属”或“非金属”)。“研磨”的目的是_____。
(2)“研磨”时,水银与石亭脂充分反应生成朱砂,化学方程式为______。
(3)“加热”时,先变成气体的物质是_____,再经“蘸水擦盏”(用水频繁擦拭罐顶),该操作具有______作用,有利于丹粉附着于泥罐内壁。
(4)“水飞”是指从泥罐中取出粉末,放入水中,朱砂会沉底,另一物质漂浮在水面,倒去水和漂浮物,得到纯净的朱砂,这个方法的原理是根据物质的______不同进行分离。
5.(2026·江苏盐城·模拟预测)《考工记》载:“金有六齐(剂),六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐;五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐…”铸青铜剑需经以下流程:
(1)写出锡石(主要成分为SnO2)与木炭反应的基本类型是________。
(2)铸剑时需反复捶打熔融态合金,目的是________。
A.让合金成分均匀混合 B.打造形状 C.提高锡的化合价
(3)相较于纯铜,青铜因锡的加入,其硬度更________(填“高”或“低”)。
(4)“凡木炭冶炼,必鼓风以助其势”。试分析冶炼时需持续“鼓风”的原因________。
在培养皿中放入用金属盐溶液润湿的滤纸,将金属片放在滤纸上,观察到置换出的金属沿着滤纸像树枝一样“生长”,得到多姿多彩的“金属树”。
(5)小明同学进行如下实验:
①实验B中有“银树”生成,产生“银树”的原理是________(用化学方程式表示)。
②上述实验不能验证锌、铁、银三种金属的活动性顺序,若要验证还需补充的一组实验是________(填字母)。
A.铁片浸入稀盐酸中 B.铁片浸入溶液中 C.锌片浸入稀盐酸中
③将一定质量锌粉和铜粉的混合物放入烧杯中,再向烧杯中逐渐加入硝酸银溶液,充分反应后烧杯中剩余固体质量与加入硝酸银溶液质量的关系如图所示。判断错误的是________。
A.ab段溶液始终为无色
B.b点剩余固体中加入稀盐酸能观察到有气泡
C.c点发生反应:
D.c点所得溶液中的溶质有三种
(6)化学小组利用含铜废电路板回收金属铜进行探究。
注:稀硫酸与的混合溶液可以将Cu转变为。
①操作A的名称________。
②“溶解”过程中发生的反应为,X的化学式是________。
③“置换”过程中加入过量铁粉的作用是________。
④“除杂”时需要保持强制通风并禁止明火,原因是________。
(7)下列各图象中有关质量的变化趋势与对应叙述不相符合的是________。
A.图A为向等质量的镁粉和铁粉中分别逐滴加入同浓度的稀盐酸至过量
B.图B为向等质量的镁粉和铁粉中分别逐滴加入同浓度的稀盐酸至过量
C.图C为向等质量的镁粉和铁粉中分别加入足量的等浓度的稀盐酸
D.图D为向质量相同、浓度相同的稀盐酸中分别加入过量的铁粉和镁粉
6.(2026·江苏常州·一模)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)《天工开物》中记载“铁器淬于胆矾水(硫酸铜溶液)中,即成铜色也”,胆矾水的颜色___________。
(2)西汉青铜雁鱼灯造型和工作原理如图所示。灯罩可自由开合,雁腹中盛放少量清水。
①“铜用锡和”是指在铜中加入锡,制成青铜。青铜属于___________材料。
②雁鱼灯腹部盛放清水的作用是___________(填字母)。
A.可将燃烧产生的烟尘和废气引入水中以减少对室内环境的污染
B.减少油的挥发,以达到省油的目的
C.主要目的是用于灭火
(3)在垃圾分类中,废铜制品属于___________(填字母)。
A.B. C. D.
(4)用废黄铜生产硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的流程如图:
查阅资料:CuSO4·5H2O受热易失去结晶水
①图1“操作1”实验室用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________。
②“滤液A”中的溶质是___________(填化学式)。
③酸溶步骤中加快反应速率的措施有___________。
④“转化”过程需要温度控制在50℃到60℃加热,温度不能过高的原因___________。
⑤“操作2”包括:蒸发浓缩溶液至表面有晶膜出现(此时CuSO4溶液已饱和)、___________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)、过滤、95%的乙醇洗涤、低温干燥。
⑥如图所示为H2O2分解率与pH的变化关系,储存10.9%H2O2溶液的最佳pH范围为___________。
(填字母)。
A.pH<2.5 B.2.5<pH<3.0 C.4.0<pH<4.5 D.pH>4.5
7.(2026·江苏南京·一模)人类的生产和生活都离不开金属。
(1)如图东汉“铁书刀”用于削除汉简上的错字。书刀表面铁锈的主要成分是,铁生锈主要与空气中的________有关。
(2)北宋《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾(硫酸铜晶体)。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。
“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,其中发生反应的化学方程式为________。
(3)明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫衬,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知:Zn的冶炼温度为904℃,Zn的沸点为906℃。)请结合图文信息,分析思考,解决问题:
①高温炉内,碳酸锌()与煤(C)发生反应,该反应的化学方程式为________。
②“冷定”后方能“毁罐”取锌,从化学变化角度解释,其原因为________。
(4)在一定量的硫酸亚铁溶液中加入金属粉X和金属粉Y的混合物,完全反应前后相关微观粒子的数量(用a、b表示)如表所示。
微观粒子
X原子
Fe原子
Y原子
X2+
反应前数量(个)
a
0
b
a×80%
0
反应后数量(个)
a×20%
a×80%
b
0
____
①表格的“________”处对应微观粒子的数量为________。
②金属X,Y与Fe的活动性强弱关系可能为________(填字母)。
a. b. C. d.
(5)现代炼铁的主要原料是赤铁矿、焦炭、空气等,转化过程如图所示:
①写出二氧化碳转化为一氧化碳的化学方程式________。
②写出赤铁矿冶炼生铁的化学方程式________。
(6)工业冶炼铝的原理为电解熔融的,生成铝和一种气体。写出反应的化学方程式,并计算电解可得到铝的质量是多少。(请在答题纸上写出完整计算过程)
8.(2026·江苏宿迁·一模)北京冬奥会火种灯采用双层玻璃结构,在低温、严寒、大风等环境下不会熄火。其创意源于青铜器精品“中华第一灯”——西汉长信宫灯。
(1)铜冶炼:我国铜冶炼技术具有悠久的历史。《格致粗谈》记载“赤铜入炉甘石炼为黄铜,其色如金”,把赤铜(Cu2O)和炉甘石、木炭粉混合高温制得黄铜:X+Cu2O+CZn+2Cu+2CO2↑。则炉甘石主要成分X的化学式为___________,湿法炼铜的化学反应原理是___________。
(2)铜回收:某废铜线中主要含有铜和锡(Sn)金属,采用如下流程回收金属铜和锡。
①将废铜线预先粉碎的目的是___________。
②步骤①中反应的化学方程式是___________;此反应证明 Cu、Sn的活动性为___________。
③请你另设计实验证明 Sn、Cu的活动性___________(要写出操作-现象-结论)。
(3)铜蚀刻:黄铜蚀刻完成以后,剩余一些废料,废物利用,测定黄铜中铜的含量。称取废黄铜20.0g放入200g稀硫酸中两者恰好完全反应,反应后剩余物质的质量为219.8g。试计算黄铜样品中铜的质量分数。(写出计算过程)
9.(2026·江苏镇江·一模)铁及其化合物在生活生产中应用广泛。
一、铁的有关知识
(1)《天工开物》记载了炼铁技术,纪念邮票如图1所示。
①“出炉未炒则生”指冶炼生铁。以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为________。
②“既炒则熟”指将生铁在敞口容器中翻炒,降低________元素含量,转化为熟铁。
(2)纳米铁应用广泛,以等为原料制备。
①纳米铁可处理废水中的,反应机理如图2所示。转化中氮元素的化合价________(选填“降低”或“升高”)。
②处理废水一段时间后,纳米铁表面会生成钝化层而导致反应活性下降。工业上常用稀盐酸酸洗处理,发生反应的化学方程式为________。
③分解制得纳米铁需在持续通入的氛围中进行,发生反应的化学方程式为。
已知:与水蒸气在反应生成和。
制备纳米铁过程中持续通入的作用是________。
二、制备
利用废铁(含、和少量、)制备的流程如下。
资料:①“还原”反应为。
②“氧化”反应为。
(3)废铁应研磨成粉末,目的是________。
(4)“酸浸”中发生的置换反应的化学方程式为________。
(5)“除铜、还原”后过滤所得滤液中的溶质主要有、________。
(6)若流程中先“沉铁”再“氧化”也生成,过程为。通过参考下表说明:流程中先“氧化”再“沉铁”的原因是________。
沉淀物
开始沉淀pH
1.5
6.2
6.3
完全沉淀pH
3.2
8.0
9.7
(7)“洗涤”时判断固体已洗净的方法是________。
三、制备磁性并测定纯度
(8)与在300~500℃下反应可制得,发生反应的化学方程式为________。
(9)制得的样品中可能混有或中的一种。为测定其纯度,取12.32 g样品置于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,加热使之完全溶解,向锥形瓶中滴加溶液至恰好完全反应,消耗(相对分子质量为294)质量为2.94 g。
资料:①可用表示。
②
该样品中含有的杂质是________,的质量分数是________(精确到0.1%)。
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专题05 工艺流程题(13题)(徐州专用)
【高频考点聚焦】
一、解题模板:
解题思路
通读流程,锁定目标:明确流程的最终产品是什么,原料是什么;
拆解流程,对应信息:将流程拆解为「原料预处理→核心反应→分离提纯→产品→三废处理」,每个环节对应题干给出的反应信息;
逐一作答:核心操作、方程式书写、循环物质、方案评价,严格紧扣题干信息。
答题模板
原料预处理(粉碎 / 研磨)的目的:增大反应物接触面积,加快反应速率,使原料反应更充分,提高浸出率;
操作名称:固液分离:过滤;从溶液中获得晶体:蒸发结晶 / 降温结晶;
试剂过量的目的:确保物质完全反应 /将杂质完全除去,避免干扰后续实验;
可循环利用的物质:流程中既是生成物、又是反应物的物质;
流程评价:该流程原料廉价易得,操作简单,物质可循环利用,无有毒物质排放,符合绿色化学理念等。
考向分类
考向01 金属制备与回收类
考向02 化工原料制备类
考向03 海水或矿产资源综合利用类
考向04 废水或废渣处理与环保类
技巧点拨
审:审题抓核心,快速梳流程
1.寻找关键信息:原料、目标产物、核心操作或试剂;
2.梳理流程:原料→预处理→核心转化→提纯→产品,忽略无关细节;
3.圈画关键词,如“过量”、“适量”、“滤渣”、“滤液”。
拆:结合考点,拆解各环节
1.预处理环节:粉碎、酸溶、碱溶、煅烧等的作用;
2.核心转化:弄清反应物、生成物及条件,写出核心反应方程式;
3.提纯环节:过滤(必考)、蒸发结晶、降温结晶、洗涤干燥等
二、知识要点:
(1)基本操作
1.溶解:加快反应,增大接触面积
2.过滤:分离固体+液体
3.蒸发:从溶液中获取晶体,包括:蒸发结晶(如NaCl)和降温结晶(如KNO₃)
(2)常见操作的目的
(1)粉碎目的:增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)趁热过滤:防止降温结晶,减少损失
(3)加热目的:加快反应速率
(4)反应完全标志:不再产生气泡/沉淀不再增加
(3)二氧化碳捕集、碳中和流程
吸收CO₂常用试剂
NaOH溶液(强吸收)、 Ca(OH)₂石灰水、 氨水 / 碳酸钾溶液
化学方程式
CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O或CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O
环保意义
缓解温室效应,实现碳中和
(4)知识点二 烟气脱硫
原理
用碱溶液吸收酸性氧化物
常用试剂
NaOH溶液、 Ca(OH)₂石灰水/石灰乳
化学方程式
SO₂ + Ca(OH)₂ = CaSO₃↓ + H₂O或SO₂ + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O
目的
防止空气污染,防止形成酸雨
(5)废旧金属回收利用
核心
前换后,H前和酸反应,H后不反应
流程
粉碎 → 酸浸 → 过滤 → 置换 → 再过滤 → 洗涤干燥
粉碎目的
增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分
酸浸
用稀盐酸或稀硫酸
活泼金属变成盐溶液,不反应的杂质过滤掉
置换
用Zn、Fe置换出 Cu、Ag 等贵重金属(一般举例)
滤渣、滤液
滤渣一定有:被置换出的金属 + 过量加入的金属
滤液一定有:最活泼金属的盐
抢分01 物质生产类流程图题
1.(1)粉碎(或研磨)
(2)玻璃棒
(3)
(4)
2. (1)除去炭包中的炭杂质
(2)
(3)氯化钡(或硝酸钡、氢氧化钡,合理即可)
(4)增大反应物接触面积,加快反应速率
(5)Mn、O
3.(1)硬度大
(2)增大石灰石的表面积,使反应更充分,反应速率加快
(3)复分解反应 4 SiO2
(4)2FeCl3 +3Ca(OH)2 =2Fe (OH)3↓ +3CaCl2
(5)NH3 B C
(6)烧杯 漏斗
4.(1)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(2)、、
(3) 防止过氧化氢在较高温下分解
(4)
(5)
5.(1)将氧化锌矿粉碎(或适当升高温度、搅拌、适当增大硫酸浓度,合理即可)
(2)漏斗
(3)10
(4)氮肥
(5)等质量的中锌元素的质量小于
6.(1) 温度过低,反应速率太慢 温度过高,会分解,且铁会与CO发生反应
(2)加热(或搅拌、将石蜡粉碎等)
(3)防止铁、镍在高温下被氧化 硬度大、耐腐蚀(合理即可)
7.(1)增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)+4
(3)CO
(4)(或) 过滤
(5)试管内红棕色气体逐渐变为无色,试管内液面上升,最终液面高度约为试管容积的
8.(1)防止碳酸氢铵分解
(2)
(3)反应Ⅲ中加入的固体KCl磨成粉末 降低硫酸钾的溶解度
(4)
9.(1)铁元素和锰元素(Fe和Mn)
(2)MnO2、Fe3+作双氧水分解的催化剂,加快了双氧水分解
(3)H+(或酸或部分H2SO4) 氢氧化铁/Fe(OH)3
(4) 或
(5)氯化钡(BaCl2)或硝酸钡[Ba(NO3)2]或氢氧化钡[Ba(OH)2]
(6)60℃、pH=11
10.(1)有机物
(2)0.0166
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑ 二氧化硅/SiO2
(4)氢氧化钙/Ca(OH)2
(5)氯化铵/NH4Cl
(6)可能会生成微溶的柠檬酸钙覆盖在烧渣表面,阻碍反应继续进行,导致反应不充分,从而影响产量
(7)A
抢分02 物质回收类流程图题
1. (1)增大粗铜和酸的接触面积,加快反应速率
(2)H2SO4、FeSO4、MgSO4
(3)Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
(4)>
(5)浅绿色 置换反应
2. (1)+4
(2)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(3)H2SO4
(4)置换 作保护气,防止镁和反应生成的钛高温下被氧化
(5)95%
3.(1)延展
(2)增大反应物间的接触面积,使反应更快更充分
(3)化合反应
(4)H2SO4 溶铜 酸洗
(5)C
4. (1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2)疏松多孔
(3)得
(4)8:1 36.8% -2
(5)
(6) pH=3 40℃
(7)减少金属污染对生态环境的危害(合理即可)
5. (1)FeSO4和Al2(SO4)3
(2)部分固体溶解,溶液由无色变蓝色 过氧化氢在较高温度下容易分解
(3)
(4)使铁完全反应
6.(1)
(2)漏斗
(3)受热易分解
(4)碳酸钠溶液的碱性更强,会生成更多氢氧化锰,导致产品不纯
(5) 不生成副产品二氧化锰或原料锰酸钾利用率高
7.(1)a
(2)玻璃棒 漏斗
(3)酸浸加入了过量稀硫酸,Ni粉会与过量的稀硫酸反应
(4)360℃
8.(1)难溶于水(或硬度大等合理即可)
(2)增大石灰石的表面积,使反应更充分,反应速率加快
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O(或Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、或Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O) SiO2
(4)烧杯和漏斗
9.(1)或 复分解反应
(2)适当增加稀硫酸的浓度(或适当提高温度等)
(3)MgSO4和Fe2(SO4)3
(4)3.2≤pH<9.1
(5)蒸发浓缩
抢分03 传统文化中的流程图题
1. (1)单质 稳定
(2)曲线a 7:3
(3)C SO2 方案二操作更简单,且不需要加热,无污染
2. (1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2) Zn、C
(3)锌原子间隔变小
(4)防止热的锌在空气中在被氧化
(5)锌的金属活动性比铁和铜强
3. (1)属于 黑
(2)>
(3)水分蒸发吸收热量使纸的温度没有达到着火点
(4)合成
(5)2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O
(6)NH4Cl
(7)将CO2气泡打碎
(8)选择任意一种方法只需理由合理即可,如选择植物纤维造纸法,则理由可能为取材方便、易回收利用等;选择碳酸钙造纸法,则理由可能为电石渣废物利用、制取过程环保等
4.(1)金属 增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(2)
(3)水银/汞/Hg 降温
(4)密度
5.(1)置换反应
(2)A
(3)高
(4)提供充足的氧气,使木炭充分燃烧,放出大量的热,提高炉温
(5) B B
(6)过滤 H2O 将铜全部置换出来 除杂时加入稀硫酸,会与过量铁粉反应生成氢气,氢气具有可燃性
(7)D
6.(1)蓝色
(2)金属 AB
(3)A
(4)漏斗 、 将废黄铜粉碎(或适当升温、适当增大稀硫酸浓度等,合理即可) 防止过氧化氢受热分解 降温结晶 C
7.(1)氧气、水/O2、H2O
(2)
(3) 防止生成的锌被氧化
(4)a×80% a
(5)
(6)解:工业冶炼铝的原理为电解熔融的,生成铝和一种气体,依据质量守恒定律可知:这种气体是氧气,该反应化学方程式为。设电解可得到铝的质量为x
答:电解可得到2.7t铝。
8.(1)ZnCO3
(2)增大物质间的接触面积,使反应更充分 Sn+CuCl2=SnCl2+Cu Sn>Cu 取两支试管分别取适量稀盐酸,分别加入少量锡片和铜片,锡片有气泡冒出,铜片无现象,说明锡比铜活泼(合理即可)
(3)解:反应生成氢气质量为20.0g+200g-219.8g=0.2g
设黄铜样品中锌的质量为x
x=6.5g
黄铜样品中铜的质量分数为
答:黄铜样品中铜的质量分数为67.5%。
9.(1) 碳/
(2)降低 排出空气,防止纳米铁被空气中的氧气氧化 ;吹走水蒸气,防止纳米铁与水蒸气反应
(3)增大反应物间的接触面积,加快反应,并促进充分反应
(4)
(5)、/、
(6)如果让先“沉铁”再“氧化”,产品中会混有
(7)取最后一次洗涤后的滤液,加入或或溶液,若不产生白色沉淀,则已洗净(答案合理即可)
(8)
(9)
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专题05 工艺流程题(13题)(徐州专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
抢分考点
徐州3年真题
抢分依据
命题预测
流程图题
2025年第13题
2024年第13题
2023年第13题
徐州市近3年中考试题,命题形式以金属铝、氧化铁红、纳米SnO2的制备等实际工业生产为依托,综合考查核心知识与应用能力,命题强调“从流程中提取信息、结合知识解决实际问题”,难度适中有坡度。
3年3考,预测2026年徐州中考依然以稳为主,稳中求变,变中有新的命题思路。命题一般是4个填空(5分),其中1空为陌生的化学方程式的书写。
【高频考点聚焦】
一、解题模板:
解题思路
通读流程,锁定目标:明确流程的最终产品是什么,原料是什么;
拆解流程,对应信息:将流程拆解为「原料预处理→核心反应→分离提纯→产品→三废处理」,每个环节对应题干给出的反应信息;
逐一作答:核心操作、方程式书写、循环物质、方案评价,严格紧扣题干信息。
答题模板
原料预处理(粉碎 / 研磨)的目的:增大反应物接触面积,加快反应速率,使原料反应更充分,提高浸出率;
操作名称:固液分离:过滤;从溶液中获得晶体:蒸发结晶 / 降温结晶;
试剂过量的目的:确保物质完全反应 /将杂质完全除去,避免干扰后续实验;
可循环利用的物质:流程中既是生成物、又是反应物的物质;
流程评价:该流程原料廉价易得,操作简单,物质可循环利用,无有毒物质排放,符合绿色化学理念等。
考向分类
考向01 金属制备与回收类
考向02 化工原料制备类
考向03 海水或矿产资源综合利用类
考向04 废水或废渣处理与环保类
技巧点拨
审:审题抓核心,快速梳流程
1.寻找关键信息:原料、目标产物、核心操作或试剂;
2.梳理流程:原料→预处理→核心转化→提纯→产品,忽略无关细节;
3.圈画关键词,如“过量”、“适量”、“滤渣”、“滤液”。
拆:结合考点,拆解各环节
1.预处理环节:粉碎、酸溶、碱溶、煅烧等的作用;
2.核心转化:弄清反应物、生成物及条件,写出核心反应方程式;
3.提纯环节:过滤(必考)、蒸发结晶、降温结晶、洗涤干燥等
二、知识要点:
(1)基本操作
1.溶解:加快反应,增大接触面积
2.过滤:分离固体+液体
3.蒸发:从溶液中获取晶体,包括:蒸发结晶(如NaCl)和降温结晶(如KNO₃)
(2)常见操作的目的
(1)粉碎目的:增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)趁热过滤:防止降温结晶,减少损失
(3)加热目的:加快反应速率
(4)反应完全标志:不再产生气泡/沉淀不再增加
(3)二氧化碳捕集、碳中和流程
吸收CO₂常用试剂
NaOH溶液(强吸收)、 Ca(OH)₂石灰水、 氨水 / 碳酸钾溶液
化学方程式
CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O或CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O
环保意义
缓解温室效应,实现碳中和
(4)知识点二 烟气脱硫
原理
用碱溶液吸收酸性氧化物
常用试剂
NaOH溶液、 Ca(OH)₂石灰水/石灰乳
化学方程式
SO₂ + Ca(OH)₂ = CaSO₃↓ + H₂O或SO₂ + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O
目的
防止空气污染,防止形成酸雨
(5)废旧金属回收利用
核心
前换后,H前和酸反应,H后不反应
流程
粉碎 → 酸浸 → 过滤 → 置换 → 再过滤 → 洗涤干燥
粉碎目的
增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分
酸浸
用稀盐酸或稀硫酸
活泼金属变成盐溶液,不反应的杂质过滤掉
置换
用Zn、Fe置换出 Cu、Ag 等贵重金属(一般举例)
滤渣、滤液
滤渣一定有:被置换出的金属 + 过量加入的金属
滤液一定有:最活泼金属的盐
抢分01 物质生产类流程图题
1.(2026·江苏徐州·一模)工业上用重晶石(主要成分为硫酸钡)制备碳酸钡的工艺流程如图所示。
(1)为了使焙烧更充分可将重晶石___________。
(2)操作1、操作2均用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、___________。
(3)反应1的方程式为:,则物质X的化学式为___________。
(4)若反应2为复分解反应,则反应方程式为___________。
【答案】(1)粉碎(或研磨)
(2)玻璃棒
(3)
(4)
【详解】(1)将固体反应物粉碎可增大反应物之间的接触面积,使焙烧反应更充分;
(2)操作1、操作2都是分离固体和液体的过滤操作,过滤所需玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变,反应物中共有1个Ba、1个S、4个C、4个O,生成物中已存在1个Ba、1个S,因此4个X共含4个C和4个O,推得X为;
(4)复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,则反应2为BaS和碳酸钠反应生成碳酸钡和硫化钠,该反应的化学方程式为:。
2.(2026·江苏无锡·一模)常用于电子工业,利用废旧电池炭包(含炭和)制备流程如图所示。
已知:碱化过程中的反应为
(1)将炭包在足量的氧气中焙烧,目的是___________。
(2)写出“溶解”过程中的化学方程式___________。
(3)“洗涤”的目的是除去沉淀物表面附着的可溶性杂质。检验是否洗涤干净的方法是向最后一次洗涤液中加入___________溶液,若没有白色沉淀生成,说明已经洗涤干净。
(4)加水“打浆”可加快“氧化”速率,原因是___________。
(5)“氧化”时化合价发生改变的元素是___________(填元素符号)。
【答案】(1)除去炭包中的炭杂质
(2)
(3)氯化钡(或硝酸钡、氢氧化钡,合理即可)
(4)增大反应物接触面积,加快反应速率
(5)Mn、O
【详解】(1)炭包含炭和,通入足量氧气中焙烧时,炭与反应生成气体而除去,得到较纯净的。
(2)溶解时、、反应生成、和,该反应的化学方程式为。
(3)沉淀表面附着的可溶性杂质为,可通过检验洗涤液中是否含判断是否洗净,含的溶液可与生成白色沉淀,故方法是向最后一次洗涤液中加入氯化钡、硝酸钡或氢氧化钡溶液。
(4)加水打浆使分散为细小颗粒,增大了与空气中的接触面积,因此加快氧化速率。
(5)氧化过程中Mn元素从中的+2价升高为中的平均价,O元素从中的0价降低为中的-2价,因此这两种元素化合价发生改变。
3.(2026·江苏常州·模拟预测)碳酸钙是常见的化工原料,常作补钙剂,也可作为牙膏中的摩擦剂。以石灰石(主要成分是,含有少量的、及等杂质)为原料制备高纯碳酸钙的工艺流程示意图如下。回答下列问题。
【已知】
i.不溶于水,不与盐酸反应。
ii.溶于水所得溶液呈碱性,在碱性环境中溶解量增大。
(1)根据碳酸钙可作摩擦剂,推测碳酸钙具有_______(任写一点)的物理性质。
(2)利用“粉碎机”粉碎石灰石的目的是_______。
(3)“酸浸”时发生的反应所属基本反应类型为_______,所得滤液中含阳离子_______种,滤渣Ⅰ的成分为_______。
(4)加入适量除去多种杂质,写出除去的化学方程式_______。
(5)“沉钙”时发生反应的化学方程式为。为使“沉钙”顺利进行,应先通入的气体是_______(选填“”或“”)。“沉钙”时还可以用_______、_______(填字母)代替。
A.NaCl B.NaOH C.KOH
(6)实验室分离溶液和所用玻璃仪器有玻璃棒、_______、_______。
【答案】(1)硬度大
(2)增大石灰石的表面积,使反应更充分,反应速率加快
(3)复分解反应 4 SiO2
(4)2FeCl3 +3Ca(OH)2 =2Fe (OH)3↓ +3CaCl2
(5)NH3 B C
(6)烧杯 漏斗
【详解】(1)根据碳酸钙可作摩擦剂,推测碳酸钙具有的性质为硬度大。
(2)粉碎石灰石后,增大了石灰石的表面积,使反应更充分,反应速率加快。
(3)“酸浸”时发生的反应为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,三个反应均为两种化合物通过交换成分生成新的两种化合物,均属于复分解反应;所得滤液中含阳离子有钙离子、铁离子、铝离子和氢离子共4种,SiO2不溶于水,不与盐酸反应,则滤渣Ⅰ的成分为SiO2。
(4)Ca(OH)2和FeCl3反应生成Fe(OH)3和CaCl2,该反应的化学方程式为2FeCl3 +3Ca(OH)2 =2Fe (OH)3↓ +3CaCl2。
(5)因为二氧化碳在水中的溶解度小,由题意,NH3溶于水所得溶液呈碱性,CO2在碱性环境中溶解量增大,则为使“沉钙”顺利进行,应先通入的气体是氨气(NH3)。
根据题意,NH3溶于水所得溶液呈碱性,可以使CO2在碱性环境中溶解量增大,故“沉钙”时还可以用KOH或NaOH来代替NH3;NaCl溶液不显碱性,不能使用;故选BC。
(6)实验室分离NH4Cl溶液和CaCO3固体的操作为过滤,过滤所用玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗。
4.(2026·江苏无锡·一模)用工业废镍材料(含有金属镍及少量Fe、Cu、)回收金属镍(Ni)的一种流程如下。
(1)废镍材料“粉碎”的目的是___________。
(2)“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有:和___________。
(3)“氧化”时发生反应的化学方程式为:,X的化学式是___________,反应需在冰水浴中进行,原因是___________。
(4)“除铁”过程中,生成沉淀,该反应的化学方程式是___________。
(5)Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为___________。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(2)、、
(3) 防止过氧化氢在较高温下分解
(4)
(5)
【详解】(1)略;
(2)废镍材料含有金属镍及少量Fe、Cu、,将废镍材料粉碎后加入过量稀硫酸,镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,铜与稀硫酸不反应,则“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有:和、、;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,根据化学方程式,反应前有2个铁原子、3个硫原子、14个氧原子和4个氢原子,反应后有2个铁原子、3个硫原子、12个氧原子和2个X分子,则2个X分子中含有4个氢原子和2个氧原子,则1个X分子中含有2个氢原子和1个氧原子,故X的化学式为;
过氧化氢受热易分解,因此反应需在冰水浴中进行,防止过氧化氢在较高温下分解;
(4)“氧化”时硫酸亚铁、硫酸与过氧化氢反应生成硫酸铁,则“除铁”过程中发生的反应是硫酸铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠,化学方程式为;
(5)由第(2)小问分析可知,镍能与稀硫酸反应,而铜与稀硫酸不反应,说明镍比铜活泼,“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有和、、,“氧化”时硫酸亚铁、硫酸与过氧化氢反应生成硫酸铁,“除铁”时硫酸铁转化为氢氧化铁沉淀,则滤液Ⅱ中含有,向滤液Ⅱ中加入适量铁粉得到镍,说明铁能将镍从中置换出来,则铁比镍活泼,综上可知,Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为。
5.(2026·江苏镇江·模拟预测)广泛地应用于塑料、合成橡胶、药膏等产品的制作中。利用氧化锌矿(含少量,其余成分不与硫酸反应)为原料制备活性氧化锌的流程如图:
(1)为加快“酸浸”时反应速率,可采取的具体措施有________(写一条)。
(2)过滤Ⅰ需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________。
(3)沉锌时加入,将转化为碱式碳酸锌沉淀。一定条件下,浸出液和浸出温度对碱式碳酸锌产率的影响如图所示。
①根据图1,最佳为________。若过高,产率下降,原因是生成了________(填化学式)杂质。
②根据图2,温度大于时,产率也下降,原因是________(用化学方程式表示)
(4)过滤Ⅱ所得滤液在农业上可作为:________。
(5)锌元素有抑菌作用。和都可添加至药膏,药效高低与有效成分的含量相关。的抑菌活性低于相同质量的,可能的原因是________。
【答案】(1)将氧化锌矿粉碎(或适当升高温度、搅拌、适当增大硫酸浓度,合理即可)
(2)漏斗
(3)10
(4)氮肥
(5)等质量的中锌元素的质量小于
【详解】(1)略。
(2)过滤操作需要用玻璃棒引流,故填玻璃棒。
(3)① 由图1可知,时碱式碳酸锌产率最高,因此最佳为10;若pH过高,溶液中浓度过大,会生成沉淀,导致碱式碳酸锌产率下降。
② 温度升高后,反应物受热易分解,因此产率下降,反应方程式为。
(4)沉锌后滤液的主要溶质为硫酸铵,含氮元素,农业上可作为氮肥。
(5)题干说明药效高低和锌元素含量相关,的锌元素质量分数为:,的锌元素质量分数为,相同质量下的锌元素质量分数低于,有效锌含量更低,因此抑菌活性更低。
6.(2026·江苏无锡·一模)金属注射成型是一种精密器件的制造技术。下图是一种制备铁镍合金器件的工序。
(1)原料制备
①制铁粉:用一氧化碳在高温下还原赤铁矿粉,反应的化学方程式为_______。
②制镍粉:粗镍粉中常含有铁、铜等杂质。
已知:(气态);(气态);
铜几乎不与CO反应;。
反应I温度需控制在50℃~100℃,原因是_________、_________。
③将铁粉、纯镍粉与石蜡粘结剂混合,制成原料颗粒。
(2)除蜡:若要加快溶剂对石蜡的溶解,可采取的措施是__________。
(3)烧结:需在氮气环境下进行的原因是________,得到的铁镍合金的优点是__________。
【答案】(1) 温度过低,反应速率太慢 温度过高,会分解,且铁会与CO发生反应
(2)加热(或搅拌、将石蜡粉碎等)
(3)防止铁、镍在高温下被氧化 硬度大、耐腐蚀(合理即可)
【详解】(1)①一氧化碳在高温下还原赤铁矿粉(主要成分为),生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为。②反应温度需控制在50℃~100℃,其原因是温度过低,反应速率太慢;温度过高,会分解,且铁会与CO发生反应。
(2)加快溶剂对石蜡的溶解,可采取的措施有加热(或搅拌、将石蜡粉碎等)。
(3)高温下,铁、镍易与氧气反应被氧化,因此需在氮气环境下进行,其原因是防止铁、镍在高温下被氧化;得到的铁镍合金的优点是:硬度大、耐腐蚀,合金的硬度一般大于其成分金属,且耐腐蚀,适合制作精密器件。
7.(2026·江苏徐州·一模)钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备。工业上利用钛铁矿【主要成分钛酸亚铁(FeTiO3)】制备金属钛(Ti)的工艺流程如图所示。
【查阅资料】常温常压下,Ti为固体,化学性质稳定,不与稀硫酸、稀盐酸反应,高温下与硝酸反应。
(1)反应前粉碎钛铁矿的目的______。
(2)钛酸亚铁(FeTiO3)中钛元素的化合价是_______。
(3)反应釜(器)中发生的反应是2FeTiO3+7Cl2+6C=2FeCl3+2TiCl4+6X,X的化学式是______。
(4)“合成器”中得到的金属钛产品中含有杂质镁,用_______(写试剂化学式)除去产品中杂质Mg,除杂后从中分离得到金属钛的操作是_______。
(5)金属钛在高温下与硝酸反应会生成NO2、NO,通常情况下,NO是无色气体,难溶于水;NO2是红棕色气体可与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO如图,将一支充满NO2气体的试管倒立在烧杯中,一段时间后装置中可能出现的实验现象为_______。
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)+4
(3)CO
(4)(或) 过滤
(5)试管内红棕色气体逐渐变为无色,试管内液面上升,最终液面高度约为试管容积的
【详解】(1)固体反应物粉碎后,与其他反应物的接触面积显著增大,既可以提高反应速率,也能让反应进行得更完全。
(2)化合物中正负化合价代数和为0,FeTiO₃中Fe为+2价(亚铁)、O为-2价,设Ti化合价为x,则,解得x=+4。
(3)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。反应前共有2个Fe、2个Ti、6个O、14个Cl、6个C,反应后已知产物中已有2个Fe、2个Ti、14个Cl,因此6个X共含6个C和6个O,每个X含1个C和1个O,即CO。
(4)根据资料,Ti常温下不与稀盐酸或稀硫酸反应,而Mg是活泼金属可与稀酸反应溶解;反应后Ti为固体,与溶液分离的操作是过滤。
(5)红棕色NO₂与水反应生成无色NO,气体颜色褪去;3体积NO2反应仅生成1体积NO,试管内压强减小,水进入试管,进入的水的体积约占试管容积的。
8.(2026·江苏无锡·模拟预测)用氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁颜料,其主要流程如图:
【资料卡片】
①三价铁能和多种金属反应,如:,;
②硫酸钾易溶于水,难溶于甲醇等醇类试剂。
(1)反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃,其目的是___________。
(2)反应Ⅱ中也生成了,写出该反应的化学方程式:___________。
(3)反应Ⅲ中为加快反应速率可进行的操作为___________,工业生产上常在反应Ⅲ中加入一定量的醇类溶剂,其目的是___________。
(4)反应Ⅳ中还生成了一种常见气体,写出该反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)防止碳酸氢铵分解
(2)
(3)反应Ⅲ中加入的固体KCl磨成粉末 降低硫酸钾的溶解度
(4)
【详解】(1)如果温度过高,会导致分解,这样会使原料利用率降低。
(2)过量的碳酸氢铵与硫酸反应生成硫酸铵、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为。
(3)增大反应物接触面积可加快反应,反应Ⅲ中为加快反应速率可进行的操作为反应Ⅲ加入的固体KCl磨成粉末;由流程图可知,在Ⅲ反应中生成的为固体,而在水中溶解度是比较大的,要想使析出,需要降低其溶解度,所以加入醇类溶剂目的是降低的溶解度,有利于析出。
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则在空气中煅烧还生成了二氧化碳,即与氧气在高温条件下反应生成氧化铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为。
9.(2026·江苏泰州·一模)以某软锰矿(含及少量和)为原料制备。
(一)制备硫酸锰溶液,流程如图
资料卡片:①MnO2、均可作双氧水分解的催化剂;
②此实验中,溶液pH为1.8时开始转变为,达到3.2时完全沉淀。
(1)浸取:浸取时发生的反应有,其中化合价发生改变的元素是______。
(2)氧化:将剩余的转变成。的实际用量比理论值大得多,其主要原因是______。
(3)沉铁:加入MnO可消耗______,从而调节溶液的pH达3.2以上。滤渣1的主要成分是、______。
(4)沉钙、镁:加入时发生了复分解反应,反应方程式为______(写一个即可)。
(二)制备
步骤Ⅰ:向混合溶液中加入适量氨水,充分反应,得到悬浊液。
步骤Ⅱ:继续向悬浊液中通入适量空气,不断搅拌,充分反应后过滤,洗涤,得到固体。
(5)证明固体已洗净的方法是:取最后一次洗涤滤液,加入______溶液,观察到无沉淀现象。
(6)X-射线衍射图可用于判断某物质是否存在。通入空气氧化时,不同温度和pH所得产品的X-射线衍射图如图,说明通入空气制备时应控制在______条件下进行。
【答案】(1)铁元素和锰元素(Fe和Mn)
(2)MnO2、Fe3+作双氧水分解的催化剂,加快了双氧水分解
(3)H+(或酸或部分H2SO4) 氢氧化铁/Fe(OH)3
(4) 或
(5)氯化钡(BaCl2)或硝酸钡[Ba(NO3)2]或氢氧化钡[Ba(OH)2]
(6)60℃、pH=11
【详解】(1)反应物FeSO4中铁元素的化合价为+2价,反应物MnO2中锰元素的化合价为+4价;生成物Fe2(SO4)3中铁元素的化合价为+3价,生成物MnSO4中锰元素的化合价为+2价,其余元素化合价均不变,因此化合价改变的是铁、锰元素。
(2)根据题干已知信息,MnO2和Fe3+都可催化双氧水分解,体系中部分H2O2会提前分解,因此实际用量远大于理论值。
(3)浸取后溶液为酸性,含大量氢离子,加入MnO消耗H+可以升高溶液pH,使Fe3+完全沉淀为Fe(OH)3,因此滤渣1除CaSO4外,还有氢氧化铁沉淀。
(4)溶液中钙、镁以硫酸盐形式存在,加入NH4F,硫酸钙和氟化铵反应生成氟化钙沉淀和硫酸铵,该反应的化学方程式为;硫酸镁和氟化铵反应生成氟化镁沉淀和硫酸铵,该反应的化学方程式为。
(5)Mn3O4从含硫酸根的混合溶液中分离,杂质为可溶性硫酸盐,因此用含Ba2+的溶液(氯化钡、硝酸钡或氢氧化钡溶液)检验洗涤液中是否存在硫酸根,若无沉淀说明洗涤干净。
(6)根据衍射图,只有60℃、pH=11的条件下,产物只有目标物Mn3O4,没有杂质Mn(OH)2,因此需要控制该条件。
10.(2025·江苏苏州·二模)柠檬酸钙(相对分子质量为498)是一种常见的食品添加剂,微溶于水,能与稀盐酸发生复分解反应生成可溶于水的物质。
(1)柠檬酸钙属于___________(填有机物或无机物)。
(2)每罐奶粉至少含钙4mg,需要添加柠檬酸钙的质量至少是___________克。
用工业石灰烧渣(含CaCO3、CaO、SiO2)为原料制备柠檬酸钙。实验流程如下:
(3)写出酸溶时产生气体的化学方程式是_______,酸溶后过滤,滤渣的主要成分是________。
(4)用X调节溶液的pH,为不影响产品纯度还能提高产量,X可以是___________。
(5)沉淀时发生的反应是复分解反应:则滤液Y的主要成分是___________。
(6)有人提出,酸溶时用柠檬酸直接和烧渣反应,也可以制得柠檬酸钙。这样的方法缺点有___________。
(7)下列实验方案能证明柠檬酸钙能与稀盐酸反应的是___________(填序号)。
A.取少量柠檬酸钙于烧杯中,加入稀盐酸,边滴加边搅拌至固体完全溶解,在所得溶液中滴加碳酸钠溶液,有气泡产生,继续滴加碳酸钠溶液,有沉淀生成。
B.各取0.5g柠檬酸钙于2支试管中,分别加入5mL的稀盐酸和蒸馏水,充分振荡试管,观察剩余固体的量。
【答案】(1)有机物
(2)0.0166
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑ 二氧化硅/SiO2
(4)氢氧化钙/Ca(OH)2
(5)氯化铵/NH4Cl
(6)可能会生成微溶的柠檬酸钙覆盖在烧渣表面,阻碍反应继续进行,导致反应不充分,从而影响产量
(7)A
【详解】(1)柠檬酸钙[Ca3(C6H5O7)2]中含有碳元素,且不属于碳的氧化物、碳酸盐等,所以柠檬酸钙属于有机物。
(2)每罐奶粉至少含钙4mg=0.004g,柠檬酸钙[Ca3(C6H5O7)2]中钙元素的质量分数为×100%。设需要添加柠檬酸钙的质量至少是x,则x××100%=0.004g,解得x=0.0166g。 故每罐奶粉至少含钙4mg,需要添加柠檬酸钙的质量至少是0.0166克。
(3)酸溶时,氧化钙能和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钙和水,该反应没有气体生成,碳酸钙能和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑。烧渣中的CaCO3和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳,CaO和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钙和水,而SiO2不与稀盐酸反应,所以酸溶后过滤,滤渣的主要成分是SiO2。
(4)用X调节溶液的pH,为不影响产品纯度还能提高产量,X可以是氢氧化钙,因为氢氧化钙能和过量稀盐酸反应生成氯化钙和水,既能中和过量的稀盐酸且不引入新的杂质。
(5)沉淀时发生的反应是复分解反应,复分解反应是指两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,且复分解反应必须有水、气体或沉淀之一生成,因此柠檬酸铵和氯化钙反应生成柠檬酸钙沉淀和氯化铵,氯化铵能溶于水,所以滤液Y的主要成分是氯化铵。
(6) 酸溶时用柠檬酸直接和烧渣反应,可能会生成微溶的柠檬酸钙覆盖在烧渣表面,阻碍反应继续进行,导致反应不充分,从而影响产量。
(7)A 、取少量柠檬酸钙于烧杯中,加入稀盐酸,边滴加边搅拌至固体完全溶解,在所得溶液中滴加碳酸钠溶液,有气泡产生,说明溶液中有盐酸,继续滴加碳酸钠溶液,有沉淀生成,说明溶液中有钙离子,而柠檬酸钙微溶于水,从而证明柠檬酸钙能与稀盐酸反应,使得溶液中产生钙离子,故A选项符合题意;
B、各取0.5g柠檬酸钙于2支试管中,分别加入5mL的稀盐酸和蒸馏水,充分振荡试管,观察剩余固体的量,若剩余固体的量减少,不能证明柠檬酸钙能与稀盐酸反应,还可能是柠檬酸钙溶于水引起的,实验没有证据证明 “新物质生成”(如气泡、沉淀、颜色变化等),故B选项不符合题意。
故选A。
抢分02 物质回收类流程图题
1.(2025·江苏镇江·模拟预测)某工厂处理废旧电器产品粗铜回收铜和银,操作流程如图:回答下列问题:
(1)将“粗铜”粉碎后再加酸反应的目的是___________。
(2)滤液1中溶质有:___________。
(3)装置乙中发生反应的化学方程式为:___________。
(4)经处理回收所得到银的质量___________(填“>”或“=”或“<”)未处理的产品中银质量。
(5)滤液4溶液颜色是___________,装置丁中反应属于___________(填基本反应类型)。
【答案】(1)增大粗铜和酸的接触面积,加快反应速率
(2)H2SO4、FeSO4、MgSO4
(3)Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
(4)>
(5)浅绿色 置换反应
【详解】(1)将“粗铜”粉碎后再加酸反应的目的是增大粗铜和酸的接触面积,加快反应速率;
(2)铜、银和稀硫酸不反应,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气,以及加入的硫酸是过量的,所以“滤液1”中溶质有H2SO4、FeSO4、MgSO4;
(3)装置乙中是铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,化学方程式为:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2;
(4)该过程中装置乙中铜和加入的硝酸银溶液反应生成银单质,故最终得到的银单质质量大于未处理的产品中银质量;
(5)由分析可知,固体3是铜和铁的混合物,在装置丁中加入足量X,根据实验目的可知,是除去铁,足量X可以是硫酸,则滤液4中含有亚铁离子,亚铁离子在溶液中为浅绿色,故滤液4溶液颜色为浅绿色;
根据分析可知,装置丁中发生的反应可以是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,该反应是由一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物的反应,属于置换反应。
2.(2025·江苏盐城·三模)中国航天工业飞速发展,金属钛常被用于航空航天工业。如图是以钛铁矿为主要原料冶炼金属钛的生产工艺流程:
已知:①钛铁矿主要成分为钛酸亚铁()。②钛铁浸在浓硫酸中发生反应:。
(1)中钛元素的化合价为_______。
(2)反应前需将钛铁矿粉碎,其目的是_______。
(3)溶液Ⅱ的主要溶质为,加热时和水发生反应,经过滤得到。已知X的溶质是一种初中化学常见的酸。写出该X的化学式_____。
(4)步骤④发生的反应为,该反应属于_______反应(填化学反基本反应类型),此反应需要在Ar氛围下进行,其中Ar的作用是_______。
(5)若在制备过程中有20%的钛元素损失,最终获得4.8t的单质钛,则20t钛铁矿中钛酸亚铁的质量分数为_______。
【答案】(1)+4
(2)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(3)H2SO4
(4)置换 作保护气,防止镁和反应生成的钛高温下被氧化
(5)95%
【详解】(1)钛酸亚铁FeTiO3中铁显亚价态,故为+2价,氧元素显-2价,设钛元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:(+2)+x+(-2)×3=0,x=+4;
(2)反应前需将钛铁矿粉碎,其目的是:增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Ti、O、S、H,生成物中含H、Ti、O,故生成物中还应含S,已知X的溶质是一种初中化学常见的酸,故物质X为硫酸,化学式为H2SO4;
(4)该反应符合一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;
氩气化学性质稳定,在反应中作保护气,防止镁和反应生成的钛高温下被氧化;
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,则钛铁矿中钛元素质量:,钛酸亚铁的质量:,则20t钛铁矿中钛酸亚铁的质量分数为:。
3.(2025·江苏南京·模拟预测)铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图1所示。
(1)铜能被加工成铜箔,说明铜具有良好的________性。
(2)“溶铜”前,粉碎处理铜原料的目的是________。
(3)“溶铜”中,存在Cu与O2生成CuO的反应,该反应属于_____(填基本反应类型)。
(4)“制箔”中,发生反应的化学方程式:,X的化学式为________。物质X可用于________和________工序。
(5)“制箔”中,需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔,据图2可知,温度应控制在________内(填字母)。
A.45∼49℃ B.50∼52℃ C.53∼55℃ D.56∼60℃
【答案】(1)延展
(2)增大反应物间的接触面积,使反应更快更充分
(3)化合反应
(4)H2SO4 溶铜 酸洗
(5)C
【详解】(1)铜能被加工成铜箔,说明铜具有良好的延展性;
(2)“溶铜”前,粉碎处理铜原料的目的是增大反应物间的接触面积,使反应更快更充分;
(3)“溶铜”中,存在Cu与O2生成CuO的反应,该反应由两种物质生成了一种物质,属于化合反应;
(4)反应物中含Cu、S、O、H的个数分别是2、2、10、4,生成物中含Cu、S、O、H的个数分别是2、0、2、0,由质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变可知,2X中还应含2个S、8个O、4个H,故X的化学式为;
物质X为硫酸,由图可知,硫酸可用于溶铜、酸洗工序;
(5)“制箔”中,需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔,据图2可知,温度应控制在53~55℃,故选C。
4.(2025·江苏扬州·三模)我国每年约有4亿部手机被淘汰,其中的零部件中含约4吨黄金,以下是从中提取金的两种方案。
方案一:乳清蛋白海绵吸附法(如图)
(1)“酸浸”前需粉碎零部件的目的是___________。
(2)乳清蛋白海绵具有___________的结构能吸附金离子。
(3)在高温下“解吸”,通过___________(填“得”或“失”)电子变成Au粉。
方案二:硫脲浸取法(部分工艺如图)
(4)硫脲中硫元素和氢元素的质量比___________,氮元素的质量分数为___________(精确到0.1%),碳、氮元素的化合价分别为+4价和-3价,则硫元素的化合价为___________。
(5)“过程Ⅱ”发生的化学方程式___________;
(6)“过程Ⅰ”浸取的影响因素如图,浸取的最佳pH和温度分别为___________、___________℃。
(7)回收淘汰手机中黄金的重要意义___________(写一条)。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2)疏松多孔
(3)得
(4)8:1 36.8% -2
(5)
(6) pH=3 40℃
(7)减少金属污染对生态环境的危害(合理即可)
【详解】(1)“酸浸”前需粉碎零部件的目的是增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)乳清蛋白海绵能吸附金离子,则其具有疏松多孔的结构;
(3)金离子通过得电子可以变成金原子;
(4)硫脲中硫元素和氢元素的质量比;
硫脲中氮元素的质量分数:;
硫脲中碳、氮元素的化合价分别为+4价和-3价,设硫元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,得,即硫元素的化合价为-2价;
(5)过程II发生的反应为硫酸亚铁、氧气和硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为
(6)由图可知,浸取的最佳pH和温度分别为pH=3,40℃;
(7)回收淘汰手机中黄金的重要意义有:减少对原生金矿资源的开采、降低工业生产中的能源消耗、减少金属污染对生态环境的危害、稳定贵金属产品的市场价格、促进资源的循环利用和可持续发展等。
5.(2026·江苏南京·一模)废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验。
已知:;不考虑金、银发生类似反应。
(1)步骤①所得滤液中的溶质除硫酸外,还有__________________________。
(2)步骤②中的实验现象____________。反应温度不宜太高,原因是___________。
(3)步骤③中反应的化学方程式是 ________________。
(4)步骤④中加过量稀硫酸的原因是 ________________。
【答案】(1)FeSO4和Al2(SO4)3
(2)部分固体溶解,溶液由无色变蓝色 过氧化氢在较高温度下容易分解
(3)
(4)使铁完全反应
【详解】(1)步骤①加过量稀硫酸,氢前金属铝、铁分别与稀硫酸反应生成硫酸铝、硫酸亚铁,铜、银、金不反应留在滤渣中,因此溶质除硫酸外还有硫酸铝、硫酸亚铁;
(2)步骤②中铜和稀硫酸、过氧化氢反应生成蓝色硫酸铜溶液,银、金不参与反应,因此观察到固体部分溶解、溶液由无色变蓝色;过氧化氢在较高温度下容易分解,降低反应效率;
(3)步骤②的滤液中含有生成的硫酸铜,加入过量铁粉后,步骤③中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:;
(4)步骤③加入了过量铁粉,所得滤渣是铜和铁的混合物,加过量稀硫酸是为了使铁完全反应,过滤后得到纯净的铜。
6.(2026·江苏镇江·一模)利用软锰矿(含和少量)制备的流程如下。
(1)溶液为________(填化学式)溶液。
(2)“过滤”操作中用到的玻璃仪器有烧杯、________、玻璃棒。
(3)“沉锰”时温度不宜过高,原因是________。
(4)室温下,的碳酸氢铵、碳酸钠溶液的分别约为和。“沉锰”时将碳酸氢铵换为碳酸钠也可获得,实际生产中不使用碳酸钠的原因是________。
(5)以为原料可制备,步骤如下。
①将和均匀混合、加热至熔融,通入空气反应获得溶液,发生反应的化学方程式为________。
②将转化为的两种方案如下。
【电解法】
【酸化法】
【分析】现代工业一般采用电解法,原因是可循环利用和________。
【答案】(1)
(2)漏斗
(3)受热易分解
(4)碳酸钠溶液的碱性更强,会生成更多氢氧化锰,导致产品不纯
(5) 不生成副产品二氧化锰或原料锰酸钾利用率高
【详解】(1)酸浸后得到溶液,根据产物阴离子可判断加入的酸为硫酸。
(2)过滤操作的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗,因此缺少漏斗。
(3)碳酸氢铵热稳定性差,温度过高会分解为氨气、水和二氧化碳,浪费原料。
(4)碳酸钠溶液pH为11.6,碱性远强于碳酸氢铵,溶液中浓度高,易和反应生成沉淀,降低的纯度和产率。
(5)反应物为、、空气中的,根据化学反应前后元素种类不变可知,产物还有,其化学方程式为。
酸化法中部分转化为沉淀,锰元素利用率低;电解法中中的锰元素几乎全部转化为,产率更高。
7.(2026·江苏南京·一模)利用镍铜矿烧渣(含NiO和少量CuO)制备磁性材料的流程如下。
(1)溶液X应选用________(填字母)。
a.稀硫酸 b.稀盐酸 c.稀硝酸
(2)“除铜”中分离操作用到的玻璃仪器有烧杯、________、_______等。
(3)“除铜”中实际消耗Ni粉的质量大于除铜理论用量的原因是________。
(4)已知:焙烧生成镍的氧化物和一种温室气体。
取23.8 g 控制不同温度焙烧,测得固体质量随温度变化如图所示。制备应控制适宜的温度为________(填“360℃”或“620℃”)左右,生成发生反应的化学方程式为________。
【答案】(1)a
(2)玻璃棒 漏斗
(3)酸浸加入了过量稀硫酸,Ni粉会与过量的稀硫酸反应
(4)360℃
【详解】(1)流程中除铜后得到溶液,X需要提供硫酸根离子,因此选稀硫酸。
(2)除铜的分离操作是过滤,过滤所需玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗。
(3)酸浸时加入过量稀硫酸,Ni除了和反应,还会和过量稀硫酸反应,因此实际消耗Ni粉质量大于理论除铜用量。
(4)中Ni元素质量:,转化成的质量为:,16.6g固体对应温度为360℃。
已知:NiCO3焙烧生成镍的氧化物和一种温室气体。题干要求书写生成发生反应的化学方程式,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,生成的温室气体应为。根据化学反应前后,原子种类、原子数目不变可知,反应物中缺少氧原子,应该是焙烧过程中有氧气参加反应。
8.(2026·江苏徐州·模拟预测)碳酸钙是常见的化工原料,常作补钙剂,也可作为牙膏中的摩擦剂。以石灰石(主要成分是CaCO3,含有少量的Fe2O3、Al2O3及SiO2等杂质)为原料制备高纯碳酸钙的工艺流程示意图如下。回答下列问题。
【已知】
i.不溶于水,不与盐酸反应。
ii.溶于水所得溶液呈碱性,在碱性环境中溶解量增大。
(1)根据碳酸钙可作摩擦剂,推测碳酸钙具有___________(任写一点)的物理性质。
(2)利用“粉碎机”粉碎石灰石的目的是___________。
(3)“酸浸”时发生的反应有___________(用化学方程式表示,任写一个即可),滤渣Ⅰ的成分为___________。
(4)实验室分离NH4Cl溶液和CaCO3所用玻璃仪器有玻璃棒、___________。
【答案】(1)难溶于水(或硬度大等合理即可)
(2)增大石灰石的表面积,使反应更充分,反应速率加快
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O(或Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、或Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O) SiO2
(4)烧杯和漏斗
【详解】(1)碳酸钙可作摩擦剂,推测碳酸钙具有的性质有:难溶于水(或硬度大等合理即可)。
(2)略。
(3)“酸浸”时发生的反应是盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,或盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,或盐酸和氧化铝反应生成氯化铝和水。化学方程式略;
SiO2不溶于水,不与盐酸反应,则滤渣Ⅰ的成分为SiO2。
(4)实验室分离NH4Cl溶液和CaCO3固体的操作为过滤,过滤所用玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗。
9.(2026·江苏苏州·模拟预测)用菱镁矿(主要成分为,含少量)为原料制取硫酸镁晶体的流程如图:
已知:
①在酸性条件下,过氧化氢溶液能将转化成。
②、形成沉淀时溶液的pH见下图:
(1)“浸取”时,发生反应的化学方程式有______(任写一个),所属的基本反应类型是______。
(2)增加“浸取”率,除将菱镁矿研碎外,还可以______(写一种方法即可)。
(3)氧化后溶液中的溶质有和______(填化学式)。
(4)“沉淀”步骤中,用氨水调节pH的范围是______。
(5)“一系列操作”包含_____、降温结晶、过滤等。
【答案】(1)或 复分解反应
(2)适当增加稀硫酸的浓度(或适当提高温度等)
(3)MgSO4和Fe2(SO4)3
(4)3.2≤pH<9.1
(5)蒸发浓缩
【详解】(1)菱镁矿主要成分为,含少量,则“浸取”时,发生反应为碳酸镁、碳酸亚铁和稀硫酸的反应;
这两个反应均符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,均属于复分解反应;
(2)略;
(3)浸取过程中,碳酸镁与稀硫酸反应生成了硫酸镁,碳酸亚铁和稀硫酸反应生成了硫酸亚铁,稀硫酸过量,氧化过程中,在酸性条件下,过氧化氢溶液能将转化成,则氧化后溶液中的溶质有和、;
(4)调节pH的目的是让完全沉淀(pH≥3.2),同时避免沉淀(pH<9.1),因此控制pH的范围为:3.2≤pH<9.1;
(5)略。
抢分03 传统文化中的流程图题
1.(2025·江苏泰州·一模)中国古代典籍中记录了很多化学知识,展示了我国古代人民的智慧。
(1)《韩非子•内储说上》中提到,早期采金技术均是“沙里淘金”,说明金在自然界中能以______(填“单质”或“化合物”)形式存在,化学性质______。
(2)《周礼•考工记》中记载了关于将铜、锡按不同比例熔合制成功能各异的青铜器。如图是铜锡合金的熔点和硬度随其中锡含量的变化如图所示。
①图中表示熔点的曲线是______(填“曲线a”或“曲线b”)。
②利用表中数据回答问题,制作青铜箭头之类作战用的短兵器,铜锡的最佳质量比为______。
(3)《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法:“挹其水热之,则成胆矾(CuSO4•5H2O),烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。主要流程如图所示:
①流程“熬”的过程类似于下列的______(填字母)实验操作。
A.溶解 B.过滤 C.蒸发
②“烹胆矾则成铜”的过程存在一步反应为:2CuSO42CuO+2X↑+O2↑,则X的化学式为______。
③写出“铁釜”中发生反应的化学方程式______。
④以上两种制取铜的流程中,同学们认为流程二更佳,请简述原因______。
【答案】(1)单质 稳定
(2)曲线a 7:3
(3)C SO2 方案二操作更简单,且不需要加热,无污染
【详解】(1)早期采金技术均是“沙里淘金”,说明金在自然界中以单质形式存在,说明金的化学性质稳定。
(2)①合金的硬度比组成它的纯金属大,合金的熔点比组成它的纯金属小,则图中表示熔点的曲线是曲线a。
②由图知,锡含量为30%时,合金的硬度最大,则铜锡的最佳质量比为。
(3)①“熬”的过程中,水分减少,硫酸铜溶液制成硫酸铜晶体,类似于蒸发,即操作C。
②化学反应前后原子的种类和个数不变,反应前铜、硫、氧原子个数分别为2、2、8,反应后已有铜、氧原子个数分别为2、4,则2X中含有2个硫原子和4个氧原子,所以X的化学式为SO2。
③“铁釜”中铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为:。
④方案一需要加热,且生成二氧化硫,污染空气,方案二更好,操作更简单,且不需要加热,无污染。
2.(2025·江苏南京·模拟预测)明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内,然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红,冷定毁罐取出,即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如下图。
(1)装入原料器之前,将炉甘石和煤敲碎的主要目的是________。
(2)高温炉内,碳酸锌可发生分解反应,该反应的化学方程式为________。分解后的产物与煤的主要成分发生反应产生锌与一氧化碳,反应中________(填元素符号)的化合价发生了变化。
(3)请从微观角度解释冷凝器中锌的变化过程:________。
(4)分析说明制得的锌“冷定毁罐取出”的原因是________。
(5)我国古代冶锌晚于铁和铜,分析说明其中的主要原因是________。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2) Zn、C
(3)锌原子间隔变小
(4)防止热的锌在空气中在被氧化
(5)锌的金属活动性比铁和铜强
【详解】(1)装入原料器之前,将炉甘石粉碎,能增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(2)碳酸锌高温分解生成氧化锌和二氧化碳,方程式为:;
生成的氧化锌与碳反应生成锌和二氧化碳,反应前氧化锌中氧元素化合价为-2价,根据化合物正负化合价代数和为0,锌元素化合价为+2,碳单质中碳元素化合价为0,反应后锌中锌元素化合价为0,二氧化碳中氧元素化合价为-2,碳元素化合价为+4,故反应中Zn、C的化合价发生了变化;
(3)锌是由原子构成的,原子间存在着间隔,气态时原子间隔较大,固态时原子间隔较小,从微观角度分析冷凝器中发生变化的实质是锌原子之间的间隔变小;
(4)要冷却到常温才能“毁罐取出”的原因是防止热的锌在空气中在被氧化;
(5)锌的金属活动性比铁和铜强,容易与氧气反应生成锌的化合物,冶炼的难度较大,所以我国古代冶锌晚于铁和铜。
3.(2025·江苏常州·一模)造纸术是中国古代四大发明之一,造纸方法有多种。
方法一:植物纤维造纸
如图为一种植物纤维造纸流程。
(1)纸的主要成分是纤维素,其组成用(C6H10O5)n表示,______(选填“属于”或“不属于”)有机高分子化合物。将浓硫酸滴在纸上,纸张会炭化变______。
(2)废液的pH______7。
(3)步骤4中烘干是将150~300℃高温气流穿透湿纸页快速脱水,纸的着火点为180~230℃。烘干过程中纸张没有燃烧的原因可能是_____。
方法二:碳酸钙造纸
以纳米碳酸钙为主要原料,加入少量合成树脂和塑料助剂加工成新型纸张。如图是用电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含有MgO等杂质]制备纳米碳酸钙的工艺流程。已知,电石渣浸取液碳化的反应化学方程式为:CaCl2+2NH3•H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl+H2O。
(4)合成树脂和塑料均属于______(选填“无机”、“合成”或“复合”)材料。
(5)“浸取”时,电石渣中Ca(OH)2和NH4Cl溶液反应的化学方程式为______。
(6)生产中,除浸取逸出的少量NH3外,还可以循环使用的物质有_____。
(7)如图是电石渣浸取液碳化时的实验装置图,碳化时,需打开搅拌器搅拌,这既能搅拌反应液,还能______,使碳化更充分。
(8)以上两种造纸方法中,你更欣赏何种方法?写出你选择的方法并说明理由:______。
【答案】(1)属于 黑
(2)>
(3)水分蒸发吸收热量使纸的温度没有达到着火点
(4)合成
(5)2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O
(6)NH4Cl
(7)将CO2气泡打碎
(8)选择任意一种方法只需理由合理即可,如选择植物纤维造纸法,则理由可能为取材方便、易回收利用等;选择碳酸钙造纸法,则理由可能为电石渣废物利用、制取过程环保等
【详解】(1)纸的主要成分是纤维素,属于有机高分子化合物。浓硫酸具有脱水性,将浓硫酸滴在纸上,纸张会炭化变黑,故填:属于;黑。
(2)前面加入烧碱氢氧化钠过量,过溶液显碱性,pH大于7,故填:>。
(3)燃烧三要素:可燃物、氧气、温度达到着火点,烘干过程中纸张没有燃烧的原因可能是水分蒸发吸收热量使纸的温度没有达到着火点,故填:水分蒸发吸收热量使纸的温度没有达到着火点。
(4)合成树脂和塑料均属于合成材料,故填:合成。
(5)氢氧化钙和氯化铵反应生成氯化钙氨气和水,故填:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(6)电石渣浸取液碳化会生成氯化铵,反应前期会消耗氯化铵,故氯化铵可循环使用,故填:NH4Cl。
(7)碳化时,需打开搅拌器搅拌,这既能搅拌反应液,还能将CO2气泡打碎使碳化更充分,故填:将CO2气泡打碎。
(8)以上两种造纸方法选择任意一种方法只需理由合理即可,如选择植物纤维造纸法,则理由可能为取材方便、易回收利用等;选择碳酸钙造纸法,则理由可能为电石渣废物利用、制取过程环保等。
4.(2026·江苏徐州·一模)道教创始人乃徐州的张道陵(34—156年),他曾在江西龙虎山炼丹。下图是丹药“朱砂”的制备过程。已知水银的沸点是,硫的沸点是,朱砂升华的温度是。
(1)水银属于_____(填“金属”或“非金属”)。“研磨”的目的是_____。
(2)“研磨”时,水银与石亭脂充分反应生成朱砂,化学方程式为______。
(3)“加热”时,先变成气体的物质是_____,再经“蘸水擦盏”(用水频繁擦拭罐顶),该操作具有______作用,有利于丹粉附着于泥罐内壁。
(4)“水飞”是指从泥罐中取出粉末,放入水中,朱砂会沉底,另一物质漂浮在水面,倒去水和漂浮物,得到纯净的朱砂,这个方法的原理是根据物质的______不同进行分离。
【答案】(1)金属 增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(2)
(3)水银/汞/Hg 降温
(4)密度
【详解】(1)水银是汞的俗称,汞属于金属单质;
略;
(2)略;
(3)对比题干给出的沸点:水银沸点最低,加热时温度最先达到水银沸点,因此水银先变成气体;
蘸水擦盏可降低罐顶温度,使气态物质凝华为固体,便于附着在内壁;
(4)密度大于水的物质沉底,密度小于水的物质漂浮,从而达到分离的目的,该分离方法利用的是物质密度的差异。
5.(2026·江苏盐城·模拟预测)《考工记》载:“金有六齐(剂),六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐;五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐…”铸青铜剑需经以下流程:
(1)写出锡石(主要成分为SnO2)与木炭反应的基本类型是________。
(2)铸剑时需反复捶打熔融态合金,目的是________。
A.让合金成分均匀混合 B.打造形状 C.提高锡的化合价
(3)相较于纯铜,青铜因锡的加入,其硬度更________(填“高”或“低”)。
(4)“凡木炭冶炼,必鼓风以助其势”。试分析冶炼时需持续“鼓风”的原因________。
在培养皿中放入用金属盐溶液润湿的滤纸,将金属片放在滤纸上,观察到置换出的金属沿着滤纸像树枝一样“生长”,得到多姿多彩的“金属树”。
(5)小明同学进行如下实验:
①实验B中有“银树”生成,产生“银树”的原理是________(用化学方程式表示)。
②上述实验不能验证锌、铁、银三种金属的活动性顺序,若要验证还需补充的一组实验是________(填字母)。
A.铁片浸入稀盐酸中 B.铁片浸入溶液中 C.锌片浸入稀盐酸中
③将一定质量锌粉和铜粉的混合物放入烧杯中,再向烧杯中逐渐加入硝酸银溶液,充分反应后烧杯中剩余固体质量与加入硝酸银溶液质量的关系如图所示。判断错误的是________。
A.ab段溶液始终为无色
B.b点剩余固体中加入稀盐酸能观察到有气泡
C.c点发生反应:
D.c点所得溶液中的溶质有三种
(6)化学小组利用含铜废电路板回收金属铜进行探究。
注:稀硫酸与的混合溶液可以将Cu转变为。
①操作A的名称________。
②“溶解”过程中发生的反应为,X的化学式是________。
③“置换”过程中加入过量铁粉的作用是________。
④“除杂”时需要保持强制通风并禁止明火,原因是________。
(7)下列各图象中有关质量的变化趋势与对应叙述不相符合的是________。
A.图A为向等质量的镁粉和铁粉中分别逐滴加入同浓度的稀盐酸至过量
B.图B为向等质量的镁粉和铁粉中分别逐滴加入同浓度的稀盐酸至过量
C.图C为向等质量的镁粉和铁粉中分别加入足量的等浓度的稀盐酸
D.图D为向质量相同、浓度相同的稀盐酸中分别加入过量的铁粉和镁粉
【答案】(1)置换反应
(2)A
(3)高
(4)提供充足的氧气,使木炭充分燃烧,放出大量的热,提高炉温
(5) B B
(6)过滤 H2O 将铜全部置换出来 除杂时加入稀硫酸,会与过量铁粉反应生成氢气,氢气具有可燃性
(7)D
【详解】(1)锡石的主要成分为二氧化锡(SnO2),与木炭在高温下反应生成锡和二氧化碳,反应方程式为,属于置换反应。
(2)反复捶打熔融态合金是为了让合金成分均匀混合;捶打熔融态合金时还未定型,不是为了打造形状;合金化过程中锡的化合价为0价,不会改变。故选A。
(3)合金的硬度一般高于其组分纯金属,因此相较于纯铜,青铜的硬度更高。
(4)持续鼓风可以提供充足的氧气,使木炭充分燃烧,放出大量的热,提高炉温,为金属冶炼提供足够的高温条件。
(5)①锌与硝酸银反应生成银和硝酸锌,化学方程式为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag。
②实验A中锌片与硝酸亚铁反应,说明金属活动性Zn>Fe;实验B中锌片与硝酸银反应,说明Zn>Ag,但无法比较铁和银的活动性。需补充实验:铁片浸入AgNO3溶液中,若铁能置换出银,说明Zn>Ag,即可确定三者活动性顺序Zn>Fe>Ag;铁片浸入稀盐酸中,反应产生氢气,说明Fe>H,不符合;锌片浸入稀盐酸中,反应产生氢气,说明Zn>H,不符合。故选B。
③锌粉和铜粉的混合物中加入硝酸银溶液,锌先与硝酸银反应[Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,每65份质量的锌置换出216份质量的银,固体质量增加],锌完全反应后,铜再与硝酸银反应[Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,每64份质量的铜置换出216份质量的银,固体质量增加]。
A、ab段为锌与硝酸银反应,生成无色的Zn(NO3)2溶液,溶液始终无色,正确;
B、b点锌恰好完全反应,剩余固体为铜和银,金属活动性H>Cu>Ag,加入稀盐酸无气泡,错误;
C、c点为铜与硝酸银反应阶段,反应方程式为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,正确;
D、c点锌已完全反应,铜正在反应,溶质为AgNO3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2三种,正确。
(6)①操作A用于分离固体和液体,名称为过滤。
②根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前Cu、H、S、O的个数分别是1、4、1、6,反应后除2X外Cu、H、S、O的个数分别是1、0、1、4,则2X含有4个H、2个O,X含有2个H、1个O,X的化学式为H2O。
③置换过程中,铁粉与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为 Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu。加入过量的铁粉是将铜从溶液中全部置换出来。
④除杂时加入稀硫酸,会与过量铁粉反应生成氢气,氢气具有可燃性,遇明火易发生爆炸,因此需强制通风并禁止明火。
(7)A、向等质量的镁粉和铁粉中滴加同浓度稀盐酸至过量,根据 、 ,反应开始时,盐酸不足,生成盐的质量由盐酸决定,加入相同质量的盐酸时,铁粉反应生成盐的质量更大;盐酸过量时,镁反应生成的氯化镁质量大于铁反应生成的氯化亚铁,图像符合,正确。
B、向等质量的镁粉和铁粉中滴加同浓度稀盐酸至过量,反应开始时,盐酸不足,生成氢气的质量由盐酸决定,加入相同质量的盐酸时,产生氢气的质量相等;盐酸过量时,镁反应生成的氢气质量大于铁,图像符合,正确。
C、向等质量的镁粉和铁粉中加入足量等浓度稀盐酸,镁的金属活动性比铁强,反应速率更快(图像斜率更大);等质量的镁生成氢气更多,图像符合,正确。
D、向质量、浓度均相同的稀盐酸中加入过量铁粉和镁粉,最终生成氢气的质量由盐酸决定,两者相等;但消耗等质量金属的情况下,镁反应生成氢气应更多,图像不符合,错误。
6.(2026·江苏常州·一模)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)《天工开物》中记载“铁器淬于胆矾水(硫酸铜溶液)中,即成铜色也”,胆矾水的颜色___________。
(2)西汉青铜雁鱼灯造型和工作原理如图所示。灯罩可自由开合,雁腹中盛放少量清水。
①“铜用锡和”是指在铜中加入锡,制成青铜。青铜属于___________材料。
②雁鱼灯腹部盛放清水的作用是___________(填字母)。
A.可将燃烧产生的烟尘和废气引入水中以减少对室内环境的污染
B.减少油的挥发,以达到省油的目的
C.主要目的是用于灭火
(3)在垃圾分类中,废铜制品属于___________(填字母)。
A.B. C. D.
(4)用废黄铜生产硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的流程如图:
查阅资料:CuSO4·5H2O受热易失去结晶水
①图1“操作1”实验室用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________。
②“滤液A”中的溶质是___________(填化学式)。
③酸溶步骤中加快反应速率的措施有___________。
④“转化”过程需要温度控制在50℃到60℃加热,温度不能过高的原因___________。
⑤“操作2”包括:蒸发浓缩溶液至表面有晶膜出现(此时CuSO4溶液已饱和)、___________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)、过滤、95%的乙醇洗涤、低温干燥。
⑥如图所示为H2O2分解率与pH的变化关系,储存10.9%H2O2溶液的最佳pH范围为___________。
(填字母)。
A.pH<2.5 B.2.5<pH<3.0 C.4.0<pH<4.5 D.pH>4.5
【答案】(1)蓝色
(2)金属 AB
(3)A
(4)漏斗 、 将废黄铜粉碎(或适当升温、适当增大稀硫酸浓度等,合理即可) 防止过氧化氢受热分解 降温结晶 C
【详解】(1)硫酸铜溶液中含,铜离子在水溶液中呈蓝色,故填:蓝色。
(2)①青铜是铜锡合金,合金属于金属材料,故填:金属;②A、燃烧产生的烟气会通入雁腹的水中,烟尘、废气被水吸收,可减少室内污染,正确;B、清水可以吸收热量,降低温度,可以减少油挥发,正确;C、清水主要作用不是灭火,错误。故选:AB。
(3)废铜可回收再利用,属于可回收物,对应标志为A,故选:A。
(4)①操作1是过滤,玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有漏斗,故填:漏斗;②锌和过量稀硫酸反应生成硫酸锌,硫酸剩余,因此溶质为和,故填:ZnSO4、H2SO4;
③增大接触面积、升温、提高反应物浓度都可加快反应速率,故填:将废黄铜粉碎(或适当升温、适当增大稀硫酸浓度等,合理即可);
④过氧化氢受热易分解,因此温度不能过高,故填:防止过氧化氢受热分解;
⑤硫酸铜晶体受热易失结晶水,且硫酸铜溶解度随温度变化大,因此用降温结晶,故填:降温结晶;
⑥由图可知该浓度的过氧化氢在pH为4.0~4.5时分解率最低,最易储存,故选:C。
7.(2026·江苏南京·一模)人类的生产和生活都离不开金属。
(1)如图东汉“铁书刀”用于削除汉简上的错字。书刀表面铁锈的主要成分是,铁生锈主要与空气中的________有关。
(2)北宋《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾(硫酸铜晶体)。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。
“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,其中发生反应的化学方程式为________。
(3)明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫衬,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知:Zn的冶炼温度为904℃,Zn的沸点为906℃。)请结合图文信息,分析思考,解决问题:
①高温炉内,碳酸锌()与煤(C)发生反应,该反应的化学方程式为________。
②“冷定”后方能“毁罐”取锌,从化学变化角度解释,其原因为________。
(4)在一定量的硫酸亚铁溶液中加入金属粉X和金属粉Y的混合物,完全反应前后相关微观粒子的数量(用a、b表示)如表所示。
微观粒子
X原子
Fe原子
Y原子
X2+
反应前数量(个)
a
0
b
a×80%
0
反应后数量(个)
a×20%
a×80%
b
0
____
①表格的“________”处对应微观粒子的数量为________。
②金属X,Y与Fe的活动性强弱关系可能为________(填字母)。
a. b. C. d.
(5)现代炼铁的主要原料是赤铁矿、焦炭、空气等,转化过程如图所示:
①写出二氧化碳转化为一氧化碳的化学方程式________。
②写出赤铁矿冶炼生铁的化学方程式________。
(6)工业冶炼铝的原理为电解熔融的,生成铝和一种气体。写出反应的化学方程式,并计算电解可得到铝的质量是多少。(请在答题纸上写出完整计算过程)
【答案】(1)氧气、水/O2、H2O
(2)
(3) 防止生成的锌被氧化
(4)a×80% a
(5)
(6)解:工业冶炼铝的原理为电解熔融的,生成铝和一种气体,依据质量守恒定律可知:这种气体是氧气,该反应化学方程式为。设电解可得到铝的质量为x
答:电解可得到2.7t铝。
【详解】(1)铁生锈是铁与空气中的O2、H2O共同作用,发生缓慢氧化的过程,铁锈主要成分为。
(2)“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”描述的是铁和硫酸铜溶液发生置换反应,生成硫酸亚铁和铜单质。反应化学方程式:。
(3)①高温炉内,碳酸锌与煤(C)在高温条件下发生反应生成锌和一氧化碳,该反应化学方程式:。
②“冷定”后方能“毁罐”取锌,从化学变化角度解释,其原因是锌的沸点较低,高温时锌为气态;若未冷却就开罐,热的锌会与进入装置内空气中的氧气反应,重新被氧化为氧化锌,无法得到金属锌。
(4)①硫酸亚铁中铁元素化合价为+2价,1个X2+离子带2个单位的正电荷,则X在化合物中化合价为+2价,金属粉X与硫酸亚铁反应的化学方程式方程式:。根据表格数据:X的原子反应前为a,反应后为a×20%,则参加反应的X原子数量为,X2+反应前个数为0,则反应后个数为a×80%。
②Y原子反应前后数量完全不变,证明Y不能和FeSO4溶液反应,因此金属活动性:Fe>Y
X原子参与反应、置换出了Fe,证明X可以置换Fe2+,因此金属活动性:X>Fe综上活动性顺序:X>Fe>Y。故选a。
(5)二氧化碳与焦炭在高温条件下生成一氧化碳,该反应化学方程式:。
②赤铁矿主要成分为Fe2O3,高温下CO还原Fe2O3生成Fe和CO2,该反应化学方程式:。
(6)解析见答案。
8.(2026·江苏宿迁·一模)北京冬奥会火种灯采用双层玻璃结构,在低温、严寒、大风等环境下不会熄火。其创意源于青铜器精品“中华第一灯”——西汉长信宫灯。
(1)铜冶炼:我国铜冶炼技术具有悠久的历史。《格致粗谈》记载“赤铜入炉甘石炼为黄铜,其色如金”,把赤铜(Cu2O)和炉甘石、木炭粉混合高温制得黄铜:X+Cu2O+CZn+2Cu+2CO2↑。则炉甘石主要成分X的化学式为___________,湿法炼铜的化学反应原理是___________。
(2)铜回收:某废铜线中主要含有铜和锡(Sn)金属,采用如下流程回收金属铜和锡。
①将废铜线预先粉碎的目的是___________。
②步骤①中反应的化学方程式是___________;此反应证明 Cu、Sn的活动性为___________。
③请你另设计实验证明 Sn、Cu的活动性___________(要写出操作-现象-结论)。
(3)铜蚀刻:黄铜蚀刻完成以后,剩余一些废料,废物利用,测定黄铜中铜的含量。称取废黄铜20.0g放入200g稀硫酸中两者恰好完全反应,反应后剩余物质的质量为219.8g。试计算黄铜样品中铜的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)ZnCO3
(2)增大物质间的接触面积,使反应更充分 Sn+CuCl2=SnCl2+Cu Sn>Cu 取两支试管分别取适量稀盐酸,分别加入少量锡片和铜片,锡片有气泡冒出,铜片无现象,说明锡比铜活泼(合理即可)
(3)解:反应生成氢气质量为20.0g+200g-219.8g=0.2g
设黄铜样品中锌的质量为x
x=6.5g
黄铜样品中铜的质量分数为
答:黄铜样品中铜的质量分数为67.5%。
【详解】(1)所给方程式反应前除X外,有2个铜原子、1个氧原子和1个碳原子,反应后有1个锌原子、2个铜原子、2个碳原子和4个氧原子,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,X中应含有1个锌原子、1个碳原子和3个氧原子,故X的化学式为ZnCO3。湿法炼铜是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,由此写出反应方程式。
(2)①略。②由流程图示可知,向铜、锡金属粉末中加入适量氯化铜溶液得到固体A和SnCl2,由此可知,步骤①中发生的是Sn与CuCl2生成SnCl2和Cu的反应,反应的化学方程式是Sn+CuCl2=SnCl2+Cu;此反应中锡能将铜从其化合物溶液中置换出来,证明 Sn的活动性大于Cu。③要证明 Sn、Cu的活动性还可利用金属能否与酸发生反应来完成,操作步骤为取两支试管分别加入少量锡片和铜片,再加入适量稀盐酸,锡片有气泡冒出,铜片无现象,说明锡比铜活泼。
(3)黄铜是铜和锌的合金,取废黄铜20.0g放入200g稀硫酸中两者恰好完全反应,反应后剩余物质的质量为219.8g,其中铜不与稀硫酸反应,只有锌与稀硫酸反应,由质量守恒定律可知,反应生成氢气质量为20.0g+200g-219.8g=0.2g,由生成氢气的质量计算出黄铜中锌的质量,由此计算出黄铜样品中铜的质量,进一步计算铜的质量分数,解题过程见答案。
9.(2026·江苏镇江·一模)铁及其化合物在生活生产中应用广泛。
一、铁的有关知识
(1)《天工开物》记载了炼铁技术,纪念邮票如图1所示。
①“出炉未炒则生”指冶炼生铁。以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为________。
②“既炒则熟”指将生铁在敞口容器中翻炒,降低________元素含量,转化为熟铁。
(2)纳米铁应用广泛,以等为原料制备。
①纳米铁可处理废水中的,反应机理如图2所示。转化中氮元素的化合价________(选填“降低”或“升高”)。
②处理废水一段时间后,纳米铁表面会生成钝化层而导致反应活性下降。工业上常用稀盐酸酸洗处理,发生反应的化学方程式为________。
③分解制得纳米铁需在持续通入的氛围中进行,发生反应的化学方程式为。
已知:与水蒸气在反应生成和。
制备纳米铁过程中持续通入的作用是________。
二、制备
利用废铁(含、和少量、)制备的流程如下。
资料:①“还原”反应为。
②“氧化”反应为。
(3)废铁应研磨成粉末,目的是________。
(4)“酸浸”中发生的置换反应的化学方程式为________。
(5)“除铜、还原”后过滤所得滤液中的溶质主要有、________。
(6)若流程中先“沉铁”再“氧化”也生成,过程为。通过参考下表说明:流程中先“氧化”再“沉铁”的原因是________。
沉淀物
开始沉淀pH
1.5
6.2
6.3
完全沉淀pH
3.2
8.0
9.7
(7)“洗涤”时判断固体已洗净的方法是________。
三、制备磁性并测定纯度
(8)与在300~500℃下反应可制得,发生反应的化学方程式为________。
(9)制得的样品中可能混有或中的一种。为测定其纯度,取12.32 g样品置于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,加热使之完全溶解,向锥形瓶中滴加溶液至恰好完全反应,消耗(相对分子质量为294)质量为2.94 g。
资料:①可用表示。
②
该样品中含有的杂质是________,的质量分数是________(精确到0.1%)。
【答案】(1) 碳/
(2)降低 排出空气,防止纳米铁被空气中的氧气氧化 ;吹走水蒸气,防止纳米铁与水蒸气反应
(3)增大反应物间的接触面积,加快反应,并促进充分反应
(4)
(5)、/、
(6)如果让先“沉铁”再“氧化”,产品中会混有
(7)取最后一次洗涤后的滤液,加入或或溶液,若不产生白色沉淀,则已洗净(答案合理即可)
(8)
(9)
【详解】(1)用赤铁矿炼铁,赤铁矿的主要成分是氧化铁,一氧化碳高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳,化学方程式为。
因为生铁和熟铁的区别是含碳量不同,生铁含碳量高,所以翻炒是降低碳元素含量。
(2)由反应机理图可知,纳米铁将废水中的转化,在中氮元素的化合价为+5价,在中氮元素的化合价为-3价,转化过程中氮元素的化合价降低。
与稀盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为。
根据题目信息,在分解生成铁、水蒸气和二氧化碳,Fe与水蒸气在反应生成四氧化三铁和氢气,则生成的铁会与水继续反应,Ar是惰性气体,保护气,作用就是带走生成的水蒸气,防止铁在高温下和水蒸气反应生成,同时防止生成的纳米铁被氧气氧化。
(3)废铁研磨成粉末,可以增大反应物间的接触面积,加快反应,并促进充分反应。
(4)由图可知,“酸浸”中发生的置换反应的铁与硫酸生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为。
(5)因为废铁中有,酸浸加入过量的,与反应生成,同时过量,且除铜、还原过程中,加入的铁会与过量的硫酸反应,但为了保证后续“氧化”步骤的进行,硫酸仍有剩余,同时不参与反应,故滤液中含有和。
(6)分析表中数据,先“沉铁”再“氧化”,转化为沉淀的pH范围是,这个范围内也产生沉淀;先氧化后能在较低pH下沉淀铁元素,避免锌元素沉淀。
(7)判断洗净的依据是最后一次洗涤液中不含,检验的方法是,滴加或等,产生白色沉淀,说明有,洗涤不干净,不产生沉淀,没有,洗涤干净。
(8)与在300~500℃下反应生成,化学方程式为。
(9)根据题意可用表示,则样品与稀硫酸发生的反应可以表示为、,向锥形瓶中滴加溶液至恰好完全反应,反应方程式,设与反应的的质量为,由关系式,可得,解得,则的质量=,大于样品的质量,则样品中含有的杂质为。
设样品中的质量为,中含有的质量为,样品中含有的的质量为,样品中的总质量为,则,解得,样品中的质量分数=。
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