专题14 工艺流程题与物质推断题(4大题型)(全国通用)2026年中考化学二模分类汇编
2026-06-11
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3份
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56页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 物质的化学变化,金属和金属矿物 |
| 使用场景 | 中考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.76 MB |
| 发布时间 | 2026-06-11 |
| 更新时间 | 2026-06-11 |
| 作者 | 周 |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-06-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58299520.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
工艺流程与物质推断专题汇编,涵盖4大题型32题,精选2026年多地二模真题,以废旧金属回收、工业制备等真实情境为载体,突出化学转化与实验操作的综合应用。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|金属资源的回收与利用|8题|金属性质、过滤操作、化学方程式|结合废旧电池、手机部件回收情境,考查物质分离与转化|
|工艺生产流程题|8题|工业制备(碳酸锂、炼铁)、反应类型|以竖炉炼铁、盐湖提锂等工业流程为背景,注重流程分析与原理应用|
|物质的转化和制备|8题|物质转化、实验操作、催化剂作用|涉及氢能储释、粉煤灰提取Al₂O₃等科技情境,强调反应条件控制|
|框图推断题|8题|物质类别、转化关系、化学性质|以松花蛋腌料、碎鸡蛋壳等生活素材设计推断,考查物质间反应规律|
内容正文:
专题14 工艺流程题与物质推断题
4大题型概览
题型01 金属资源的回收与利用
题型02 工艺生产流程题
题型03 物质的转化和制备
题型04 框图推断题
金属资源的回收与利用
题型01
1.(2026·广东湛江·一模)废旧金属的回收利用是节约资源的有效途径之一。某金属废料中含有铜、铁、金等金属单质,为回收铜和金并得到氧化铁,专业人员设计了如图所示的工艺流程。
请回答:
(1)气体A是 ,滤液A的溶质为 (写化学式)。
(2)固体A与空气加热发生化学反应,写出反应后的生成物与适量稀硫酸反应的化学方程式 。
(3)操作1、操作2和操作3为同一操作,其名称是 ,此操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。
(4)写出滤液B与加入的物质X反应的化学方程式: 。
【答案】(1)H2;FeSO4;(2)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
(3)过滤;漏斗;(4)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
【解析】(1)综上分析,气体A是氢气,化学式为H2,滤液A的溶质是硫酸亚铁,化学式为FeSO4;
(2)固体A是铜和铁,氧气与铜在加热条件下反应生成氧化铜,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,该反应化学方程式:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
(3)操作1、操作2和操作3都是将固体和液体分离,为过滤,该操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗;
(4)滤液B是硫酸铜溶液,往滤液B中加入的物质X是铁,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
2.【新科技】(2026·河北邯郸·二模)为贯彻资源循环理念,某化学兴趣小组在实验室模拟工业上从废旧锌锰干电池中回收有用物质。其主要工艺流程如图所示,请结合所学化学知识回答问题。
(1)拆解分离出的黑色粉末主要含MnO2和NH4Cl(其他成分忽略不计),要从中提纯出MnO2的操作是 。
(2)步骤②加入过量稀盐酸的目的是 。
(3)步骤②和步骤③均涉及的实验操作名称是 。
(4)步骤③中发生反应的化学方程式为 。(写一个即可)
(5)为防止Zn(OH)2沉淀中残存可溶性物质,在④步骤加入稀盐酸前可采取操作是 。
【答案】(1)溶解、过滤、洗涤、干燥;
(2)将锌皮完全反应,转化为氯化锌;
(3)过滤;
(4)ZnCl2+2NaOH=Zn(OH)2↓+2NaCl或NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(5)用蒸馏水洗涤沉淀。
【解析】(1)NH4Cl易溶于水,二氧化锰难溶于水,拆解分离出的黑色粉末主要含MnO2和NH4Cl,提纯出MnO2的操作是溶解、过滤、洗涤、干燥;
(2)步骤②加入过量稀盐酸的目的是将锌皮完全反应,转化为氯化锌;
(3)步骤②和步骤③都可以将固体和液体分离,涉及的实验操作名称是过滤;
(4)步骤②中锌皮与过量的盐酸反应生成氯化锌和氢气,则滤液Ⅰ中含有氯化锌和盐酸,步骤③中加入适量的氢氧化钠,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,与氯化锌反应生成氢氧化锌沉淀和氯化钠,反应的化学方程式分别为NaOH+HCl=NaCl+H2O、ZnCl2+2NaOH=Zn(OH)2↓+2NaCl;
(5)为防止Zn(OH)2沉淀中残存可溶性物质,在步骤④加入稀盐酸前可采取操作是用蒸馏水洗涤沉淀。
3.(2026·广东广州·二模)某化工厂排出的废水透明、澄清、略显蓝色。一同学取少量废水,加入过量的盐酸,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。过滤,所得的滤液分成两份,一份滤液中加入稀硫酸,也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成;另一份滤液中加入氢氧化钠溶液,产生蓝色溶液。试回答:
(1)加入过量的盐酸,生成的白色沉淀是 ;加入NaOH溶液,生成的蓝色沉淀是 。
(2)废水中一定含有的物质是 (填编号)。
A.氯化物 B.硫酸盐 C.硝酸盐 D.碳酸盐
(3)该同学设计了一个从废水中除去重金属离子的实验方案如图【已知:白色的Fe(OH)2固体在潮湿的空气中可生成红褐色的Fe(OH)3】。
①金属X为 ,固体A中一定含有的物质为 (写化学式)。
②B溶液中的溶质一定含有 (填化学式)。
③第Ⅲ步反应的化学方程式为 。
【答案】(1)氯化银;氢氧化铜;
(2)C;
(3)①Fe;Fe、Cu、Ag;
②Fe(NO3)2和Ba(NO3)2;
③4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【解析】取少量废水,加入过量的盐酸,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。过滤,所得的滤液分成两份,一份滤液中加入稀硫酸,也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成;另一份滤液中加入氢氧化钠溶液,产生蓝色溶液。这三个现象可知废水中含有银离子、钡离子和铜离子。
(1)和盐酸反应生成不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银;溶液中的Cu2+和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀;
(2)溶液中含有的离子有Ba2+、Ag+、Cu2+,如果废水中含有其它物质,必须和这三种离子共存,分析四个选项可知A生成了氯化银沉淀,B生成了硫酸钡沉淀,D生成了碳酸钡、碳酸铜等沉淀,故选:C;
(3)①由题中的图知:废水加过量固体X,然后向滤液中加氢氧化钠,产生白色沉淀又变成红褐色沉淀,由题中信息知白色沉淀是氢氧化亚铁,红褐色沉淀是氢氧化铁。可知金属X是铁;废水中含有银离子、钡离子和铜离子,铁可将银离子和铜离子置换出来,还有过量的铁,即固体A一定含有的物质为Fe、Ag、Cu;
②废水中含有,加入铁粉后反应生成了亚铁离子,钡离子没有参与反应,所以溶液B中的溶质为Fe(NO3)2和Ba(NO3)2;
③氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化成氢氧化铁,化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
4.(2026·四川宜宾·二模)在进行“垃圾的分类与回收利用”的跨学科实践活动时,兴趣小组对金属垃圾(主要成分是铁、铜、氧化铁和二氧化硅)的处理及综合利用的部分工艺如图所示。请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ、Ⅱ的名称为 。由此流程可推知SiO2的性质有 (填字母)。
A.难溶于水
B.化学性质很活泼
C.不能与稀硫酸反应
(2)步骤③发生反应的基本反应类型是 。
(3)请写出步骤②所发生反应的化学方程式 。
(4)倡导金属垃圾回收利用的意义是 。
【答案】(1)过滤;AC;
(2)复分解反应;
(3)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(4)既可以减少环境的污染,又可以节约资源和能源。
【解析】(1)根据题目给出的流程图和信息:I、II均将固液分离,为过滤操作;由流程中加入稀硫酸后,二氧化硅为固体形式未变,可知二氧化硅难溶于水、不能与稀硫酸反应,不能得出化学性质很活泼的结论;
(2)步骤③中,硫酸铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁和硫酸钠,属于复分解反应;
(3)步骤②中,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(4)倡导金属垃圾回收利用既可以减少环境的污染,又可以节约资源和能源。
5.(2026·安徽合肥·二模)电镀厂以及制药厂常会产生酸性废水(含H2SO4、Fe3+以及悬浮物)。酸性废水的处理方法包括中和法、生物处理、膜分离等等,而中和法是最常用的酸水处理方法。以下是某电镀厂酸性废水处理流程。
资料:
①格栅的作用是除去水中的树枝、塑料等悬浮物。
②Fe3+遇硫氰酸钾(KSCN)溶液会变成血红色,Fe2+与硫氰酸钾不反应、不显色。
③聚合氯化铝(PAC)可在水中生成Al(OH)3胶体,是一种絮凝剂。
回答下列问题:
(1)格栅的作用类似于化学实验操作 (填操作名称)。
(2)中和池中发生的中和反应方程式为 。
(3)中和池处理后加入聚合氯化铝的作用是 。
(4)如何检验溶液Ⅱ中Fe3+是否处理干净? (写出具体方法)。
【答案】(1)过滤;
(2)Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O;
(3)吸附水中的悬浮杂质,使杂质沉降,进一步净化水质;
(4)取少量溶液Ⅱ于试管中,滴加硫氰酸钾(KSCN)溶液,若溶液不变血红色,则说明Fe3+已处理干净;若溶液变成血红色,则说明Fe3+未处理干净。
【解析】(1)格栅的作用是除去水中的树枝、塑料等悬浮物,这与化学实验操作中的过滤相似,过滤是将不溶性固体与液体分离的操作,格栅起到了类似分离不溶性杂质的作用。
(2)中和池中,硫酸与氢氧化钙发生中和反应,生成硫酸钙和水,化学方程式为:Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O。
(3)中和池处理后加入聚合氯化铝,因为聚合氯化铝(PAC)可在水中生成Al(OH)3胶体,是一种絮凝剂,所以其作用是吸附水中的悬浮杂质,使杂质沉降,从而进一步净化水质。
(4)检验溶液Ⅱ中Fe3+是否处理干净的方法为:取少量溶液Ⅱ于试管中,滴加硫氰酸钾(KSCN)溶液,若溶液不变血红色,则说明Fe3+已处理干净;若溶液变成血红色,则说明Fe3+未处理干净。
6.(2026·河北石家庄·二模)目前我国平均每年产生4亿部以上废旧手机,废旧手机回收处理作为“朝阳产业”拥有很大的发展潜力。从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜;其操作流程如图所示。
(1)废旧部件经过预处理粉碎后得到粗产品,其目的是 。
(2)步骤①实验流程中,加入足量稀硫酸的目的是 。
(3)步骤①②③操作的名称是 ,步骤②中加入硝酸银溶液反应的化学方程式是 。
(4)步骤③中,为了回收金属铜,金属M可选择 (填字母)。
A.铝
B.银
C.铁
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(2)使粗产品中的镁、铝完全反应;
(3)过滤;Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;
(4)AC。
【解析】(1)废旧部件经过预处理粉碎后得到粗产品,其目的是增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(2)粗产品中含镁、铝、铜、银,步骤①加入足量稀硫酸,镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,铜、银与稀硫酸均不反应,则加入足量稀硫酸的目的是使粗产品中的镁、铝完全反应;
(3)分离固液的操作是过滤,则步骤①②③操作的名称是过滤;
粗产品中含镁、铝、铜、银,步骤①加入足量稀硫酸,镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,铜、银与稀硫酸均不反应,则充分反应后过滤得到的固体中含铜、银,步骤②向固体中加入硝酸银溶液,铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,化学方程式为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
(4)由第(3)小问分析可知,步骤②加入硝酸银溶液是为了除去固体中的铜,铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,向反应后的溶液乙加入金属M得到金属铜,说明溶液乙中含有硝酸铜、不含硝酸银,为了回收金属铜,可以加入金属活动性排在铜前面的金属,即Al或Fe。
7.(2026·湖南长沙·二模)粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等物质。从粉煤灰中提取Al2O3的部分工艺流程示意图如图所示。
查阅资料:SiO2不溶于水,也不与盐酸反应。结晶池中得到氯化铝晶体。
(1)为了加快反应釜中的反应速率,可采取的措施有 (写一种)。
(2)反应釜中Al2O3参与反应的基本反应类型为 。
(3)下列说法不正确的是 。
A.滤渣主要成分为SiO2
B.结晶池中所得滤液不是氯化铝饱和溶液
C.流程中可循环利用的是HCl
D.取少量分离塔所得滤液加入硝酸银溶液可检验盐酸是否过量
【答案】(1)将粉煤灰粉碎(或搅拌、适当升高温度、增大盐酸浓度);
(2)复分解反应;
(3)BD。
【解析】(1)加快固液反应速率,初中常见方法是增大反应物接触面积(粉碎固体粉煤灰),还可以通过搅拌、升温、增大盐酸浓度实现。故答案为:将粉煤灰粉碎(或搅拌、适当升高温度、增大盐酸浓度);
(2)反应釜中Al2O3和盐酸反应:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,该反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,属于基本反应类型中的复分解反应。故答案为:复分解反应;
(3)A.资料说明SiO2不与盐酸反应、不溶于水,粉煤灰中其他氧化物都能和盐酸反应溶解,因此滤渣主要成分为SiO2,说法正确,故不符合题意;
B.结晶池中已经析出氯化铝晶体,析出晶体后的滤液一定是氯化铝的饱和溶液,说法错误,故符合题意;
C.由流程可知,焙烧炉生成Al2O3时副产物是HCl,HCl可以送回反应釜重复使用,可循环利用,说法正确,故不符合题意;
D.分离塔滤液中本身就含有AlCl3,AlCl3能电离出Cl﹣,无论盐酸是否过量,加入硝酸银都会产生氯化银白色沉淀,无法检验盐酸是否过量,说法错误,故符合题意。故选:BD。
8.(2026·山东青岛·二模)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如图:
已知:①铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、Al2O3、SiO2。
②Al2O3+2KOH+3H2O=2K[Al(OH)4]
③K[Al(OH)4]+KHCO3=Al(OH)3↓+K2CO3+H2O 2K[Al(OH)4]+CO2=2Al(OH)3↓+K2CO3+H2O
回答下列问题:
(1)煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成K2CrO4的化学方程式: 。
(2)浸取工序中滤渣I的主要成分:H2SiO3、 (填化学式)。
(3)酸化工序中需加压的原因: 。
(4)滤液Ⅱ的主要成分: (填化学式)。
(5)还原、分离工序中生成了Cr(OH)3发生反应的化学方程式 。
(6)滤渣Ⅱ可返回 工序(填工序名称)。
(7)整个流程中可以循环利用的物质是 (填化学式)。
【答案】(1)4Fe(CrO2)2+7O2+16KOH8K2CrO4+2Fe2O3+8H2O;
(2)Fe2O3、Al(OH)3、MgO;
(3)加大压强,可以增大CO2的溶解度,使液体中CO2浓度增大,保证酸化反应充分进行;
(4)KHCO3;
(5)Fe(CO)5+K2CrO4+4H2O=Cr(OH)3↓+Fe(OH)3↓+2KOH+5CO↑;
(6)浸取;
(7)K2CO3。
【解析】(1)煅烧工序中Fe(CrO2)2与过量KOH在空气中煅烧生成K2CrO4、Fe2O3,化学方程式为
4Fe(CrO2)2+7O2+16KOH8K2CrO4+2Fe2O3+8H2O。(2)根据分析可得浸取工序中滤渣I的主要成分:Al(OH)3、H2SiO3,Fe2O3、MgO。
(3)向K2CrO4中加水溶解,并通入过量CO2酸化,将K2CrO4转化为K2Cr2O7,加大压强,可以增大CO2的溶解度,使液体中CO2浓度增大,保证酸化反应充分进行。
(4)将K2Cr2O7与KHCO3分离,滤液Ⅱ的主要溶质为KHCO3。
(5)Fe(CO)5做还原剂,将滤液Ⅰ中剩余的K2CrO4还原为Cr(OH)3,自身转化为Fe(OH)3,铁元素由0价升高到+3价,Cr由+6价降低到+3价,根据得失电子守恒,原子守恒,化学方程式Fe(CO)5+K2CrO4+4H2O=Cr(OH)3↓+Fe(OH)3↓+2KOH+5CO↑。
(6)Fe(CO)5做还原剂,将滤液Ⅰ中剩余的K2CrO4还原为Cr(OH)3,自身转化为Fe(OH)3进入滤渣Ⅱ,回到“浸取”工序循环使用,以回收其中的铬元素。
(7)由流程图可知,循环使用物质为K2CO3。
工艺生产流程题
题型02
1.(2026·广东深圳·二模)《四川盐法志》记载了“敞锅熬盐”主要步骤:
①将黄卤和黑卤按比例混合;
②过滤后,将滤液放入敞口锅中加热浓缩,析出粗盐;
③用“花水”冲洗粗盐得精品盐。其主要工艺流程如图所示:
(1)黄卤和黑卤混合后发生反应的化学方程式为 ,该反应的基本反应类型是 。
(2)操作Ⅰ敞锅熬盐的过程称为 。
(3)根据粗盐的成分可知,步骤①加入的 (“黄卤”或“黑卤”)过量,操作Ⅱ用“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的MgSO4和MgCl2杂质,又不损失NaCl,则“花水”应当是 (填序号)。
a.蒸馏水 b.BaCl2饱和溶液 c.NaOH饱和溶液 d.NaCl饱和溶液
(4)写出检验“精品盐”中杂质是否已除尽的方法: (写出操作、现象和结论)。
(5)农业上常用NaCl溶液挑选饱满的种子。现有溶质质量分数为16%的NaCl溶液200g,加水稀释成溶质质量分数为8%的选种溶液,需要加入水的质量为 g。
【答案】(1)BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+MgCl2;复分解反应;
(2)蒸发结晶;
(3)黑卤;d;
(4)取洗涤液少许,加入氢氧化钡溶液,若没有沉淀生成,说明“精品盐”中杂质已除尽,否则没有除尽;
(5)200。
【解析】(1)黄卤中的氯化钡和黑卤中硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁,化学方程式为:BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+MgCl2;反应属于复分解反应;
(2)氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大,敞锅熬盐的过程为蒸发水得到晶体,所以操作Ⅰ“敞锅熬盐”的过程称为蒸发结晶;
(3)将黄卤和黑卤按比例混合时,BaCl2和MgSO4发生化学反应,由于粗盐中还含有硫酸镁,说明加入的黑卤过量;
a、蒸馏水会溶解氯化钠,在除去MgSO4和MgCl2杂质的同时,会损失氯化钠,故不符合题意;
b、饱和的BaCl2溶液冲洗粗盐,氯化钡能与杂质中的硫酸镁发生反应生成硫酸钡沉淀与氯化镁,从而引入新的杂质,故不符合题意;
c、饱和NaOH溶液会与MgSO4和MgCl2发生反应,生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠和氯化钠,引入了新的杂质,故不符合题意;
d、饱和的氯化钠溶液,不能再溶解氯化钠,但可以溶解MgSO4和MgCl2杂质,既可除去杂质又不损失氯化钠,故符合题意;
(4)由于粗盐中主要含有硫酸镁和氯化镁杂质,在步骤①加入的黑卤过量;由于硫酸镁能与氢氧化钡反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀,氯化镁与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以检验“精品盐”中杂质是否除尽,可采取的方法是:取洗涤液少许,加入氢氧化钡溶液,若没有沉淀生成,说明“精品盐”中杂质已除尽,否则没有除尽;
(5)设需要加入水的质量为x,200g×16%=(200g+x)×8%,x=200g。
2.(2026·山东淄博·二模)碳酸锂(Li2CO3)是锂电池生产的核心原料,可以用盐湖水(含有LiCl、NaCl、MgCl2)为原料进行制备。兴趣小组设计了如下制备Li2CO3的实验流程。
已知:碳酸锂微溶于水,其溶解度随温度升高而降低。
(1)盐湖水“晒盐”得到粗盐,是利用 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的方法实现的。
(2)“沉镁”时发生反应的化学方程式为 。
(3)“沉锂”时需要加热到80~90℃后再进行过滤的原因是 。
(4)为测定某Li2CO3样品(杂质为NaCl)中Li2CO3的质量分数,称取Li2CO3样品8g加入烧杯中,再加入146g溶质质量分数为5%的稀盐酸,恰好完全反应。计算该样品中Li2CO3的质量分数(写出详细计算过程)。
【答案】(1)蒸发结晶;
(2)MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2;
(3)降低碳酸锂的溶解度,使其更多地析出,提高产率;
(4)92.5%。
【解析】(1)氯化钠的溶解度受温度影响较小,盐湖水“晒盐”得到粗盐,是利用蒸发结晶的方法实现的;
(2)“沉镁”时,氯化镁与石灰乳中的氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,反应的化学方程式为:MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2;
(3)已知碳酸锂的溶解度随温度升高而降低,“沉锂”时加热到80~90℃后再过滤,目的是降低碳酸锂的溶解度,使其更多地析出,提高碳酸锂的产率;
(4)146g溶质质量分数为5%的稀盐酸中,溶质HCl的质量为146g×5%=7.3g。
设该样品中Li2CO3的质量为x。
Li2CO3+2HCl=2LiCl+H2O+CO2↑
74 73
x 7.3g
解得x=7.4g
该样品中Li2CO3的质量分数为
答:该样品中Li2CO3的质量分数是92.5%。
3.(2026·湖北武汉·二模)竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示,请回答下列问题。
(1)赤铁矿石属于 (填“纯净物”或“混合物”)。粉碎机将矿石粉碎的目的是 。
(2)还原反应室中发生两个还原氧化铁的反应(矿石中杂质不参加反应),化学方程式分别为3H2+Fe2O32Fe+3H2O和 。
(3)催化反应室中发生了两个反应,分别是CH4+CO22H2+2CO和CH4+X3H2+CO,X的化学式为 。
(4)关于以上工艺流程说法正确的是 。
A.还原反应室中发生的两个反应都为置换反应
B.980t含氧化铁80%的铁矿石,理论上可炼出含铁98%的生铁560t
C.上述生产过程中所得合成气中CO和H2的质量比可能是14:3
【答案】(1)混合物;增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(3)H2O;
(4)BC。
【解析】(1)赤铁矿石中含有氧化铁、杂质等多种物质,因此属于混合物;粉碎机将矿石粉碎的目的是增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(3)由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类及其数目不变。由化学方程式CH4+X3H2+CO可知,反应前有:1个碳原子与4个氢原子,反应后有:6个氢原子、1个碳原子与1个氧原子,则X中含有2个氢原子与1个氧原子,因此其化学式为H2O;
(4)A、还原反应室中的反应:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,反应物是两种化合物,因此该反应不属于置换反应,故A说法错误;
B、设理论上可炼出含铁98%的生铁的质量为x,则由质量守恒定律可知:
980t×80%x×98%
x=560t,故B说法正确;
C、由生产过程中发生的反应可知,在CH4+H2OCO+3H2,生成CO和H2的质量比为28:6=14:3;在CO2+CH42CO+2H2,生成CO和H2的质量比为56:4=14:1,因此上述生产过程中若两个反应均发生,则所得合成气中CO和H2的质量比在14:1和14:3之间,若只发生反应CH4+H2OCO+3H2,则所得合成气中CO和H2的质量比是14:3,若只发生反应CO2+CH42CO+2H2,则所得合成气中CO和H2的质量比是14:1,故C说法正确。
4.(2026·四川成都·二模)碳酸锂(Li2CO3)广泛应用于电池、陶瓷和医药等领域。利用浓缩后的盐湖卤水(含有NaCl、LiCl、Li2SO4、MgCl2)制备Li2CO3的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)浓缩后的盐湖卤水中含有的金属阳离子除Li+外,还有 (填离子符号)。
(2)“除杂1”所得滤渣的主要成分除CaSO4外,还有 (填化学式)。
(3)“除杂2”中加入Na2CO3溶液的目的是 。
(4)结合下图分析:若未加盐酸“调pH”而直接进行“操作1”,析出的NaCl固体中可能含有LiOH,原因是 。
(5)“滤液3”一定是 (填化学式)的饱和溶液。
(6)“沉锂”时发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)Na+、Mg2+;
(2)Mg(OH)2;
(3)除去滤液1中的Ca2+;
(4)溶液中含Li+和OH﹣,LiOH溶解度较小,蒸发时会随NaCl一同析出;
(5)NaCl;
(6)Na2CO3+2LiCl=Li2CO3↓+2NaCl。
【解析】(1)浓缩盐湖卤水的溶质为NaCl、LiCl、Li2SO4、MgCl2,电离出的金属阳离子除Li+外,还有Na+和Mg2+。
(2)除杂1加入Ca(OH)2,Mg2+与OH﹣结合生成难溶的Mg(OH)2,Ca2+与生成CaSO4,因此滤渣还有Mg(OH)2。
(3)除杂1引入了Ca2+,加入Na2CO3可将Ca2+转化为CaCO3沉淀除去。
(4)未加盐酸调pH时溶液呈碱性,存在大量OH﹣,与Li+结合为LiOH;根据溶解度曲线,LiOH溶解度远小于NaCl,蒸发结晶NaCl时,LiOH也会达到饱和析出。
(5)操作1有NaCl固体析出,有晶体析出的溶液为对应溶质的饱和溶液,因此滤液3一定是NaCl的饱和溶液。
(6)滤液3中的LiCl与加入的饱和Na2CO3发生复分解反应,生成溶解度较小的Li2CO3沉淀和NaCl,化学反应方程式为:Na2CO3+2LiCl=Li2CO3↓+2NaCl。
5.(2026·湖北恩施州·二模)《天工开物》中关于“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。”该工艺过程分解模拟如图所示,请回答下列问题:
(1)炉甘石装入原料器之前,将其敲碎的目的是 。
(2)高温炉内,碳酸锌(ZnCO3)与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为 。
(3)我国古代冶锌晚于铁和铜,可能的原因是 。
(4)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3混合溶液中加入足量的铁粉,充分反应后过滤,滤液中含有的金属离子是 。
(5)该工艺流程中产生的副产物CO可用于 (写一点)。
【答案】(1)增大反应物间的接触面积,加快化学反应速率;
(2);
(3)锌的金属活动性比铁和铜强;
(4)Fe2+;
(5)作燃料(或冶炼金属)。
【解析】(1)将固体反应物敲碎可增大反应物间的接触面积,既能加快反应速率,也能让反应进行得更完全;
(2)反应物碳酸锌、碳(煤的主要成分),反应条件高温,生成物锌和一氧化碳。化学方程式为:;
(3)金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu,金属活动性越强,其对应化合物越难被还原,对冶炼工艺要求越高,因此开发利用时间更晚;
(4)金属活动性Fe>Cu>Ag,加入足量铁粉时,铁会先与硝酸银反应,再与硝酸铜反应,最终将银、铜全部置换,滤液中溶质只有硝酸亚铁,因此金属离子为亚铁离子;
(5)一氧化碳具有可燃性可作燃料,具有还原性可用于冶炼金属。
6.(2026·北京通州·二模)镁合金被誉为“21世纪绿色工程材料”。某新型工厂利用浓海水提镁,采用“氨气+膜分离控pH精准提镁”工艺,其流程如图1,其中膜反应池微观示意图如图2:
已知:①浓海水中含有难溶性杂质(如:泥沙)和可溶性杂质MgCl2、CaCl2CaCl2等。
②氨水呈弱碱性,其溶液中存在较多的H2O、NH3、NH3•H2O分子,和少量的和OH﹣。
(1)镁合金属于 (填“金属”、“合成”或“复合”)材料。
(2)浓海水在注入“膜反应池”前先进行过滤,其目的是 。
(3)图1中“电解”时发生反应的化学方程式为 。
(4)图1过滤所得氢氧化镁沉淀需要洗涤,若洗涤后取洗涤液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液, (填反应现象),说明沉淀已洗净。
(5)图2为“膜分离控pH精准提镁”微观示意图。
①阴离子在膜左侧发生的反应可描述为 (从微观视角描述)。
②膜右侧分离出的溶液a在农业生产中可用作 。
(6)图3是膜反应池内pH的变化示意图,判断反应达到完全的依据是 。
【答案】(1)金属;
(2)除去海水中的难溶性杂质;
(3)MgCl2Mg+Cl2↑;
(4)无明显现象(或无白色沉淀或无沉淀);
(5)①Mg2+与OH﹣结合生成Mg(OH)2沉淀;
②氮肥;
(6)pH稳定在约10.4(pH保持不变)。
【解析】(1)金属材料包括纯金属和合金,因此镁合金属于金属材料;
(2)浓海水在注入“膜反应池”前先进行过滤,其目的是除去海水中的难溶性杂质;
(3)图1中“电解”时发生反应是氯化镁在通电的条件下分解为镁和氯气,该反应的化学方程式为MgCl2Mg+Cl2↑;
(4)图1过滤所得氢氧化镁沉淀表面有氯化钠、氯化铵等,需要洗涤干净,氯离子能与银离子结合成氯化银白色沉淀,因此若洗涤后取洗涤液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,无明显现象发生,说明沉淀已洗净;
(5)①由图示可知,①阴离子在膜左侧发生的反应可描述为Mg2+与OH﹣结合生成Mg(OH)2沉淀;
②膜右侧分离出的溶液a中含有氮元素,在农业生产中可用作氮肥;
(6)图3是镁反应池内pH的变化示意图,判断反应达到完全的依据是pH不再变化(或pH稳定在约10~11之间,曲线变为水平),说明氢氧根离子不再被消耗,反应已完成。
7.(2026·江苏苏州·二模)由菱铁矿(主要成分为FeCO3,含少量SiO2等杂质)制备铁的一种流程如图所示:
已知:SiO2不溶于水,也不溶于稀盐酸、稀硫酸。
(1)FeCO3中铁元素的化合价为 。
(2)“酸浸”时,为使反应充分,可采取的一种措施是 。“酸浸”后所得溶液中所含有的溶质有 。
(3)“操作X”是指 。
(4)“沉铁”时,FeSO4转化为FeCO3沉淀,该反应的基本类型是 。
(5)“焙烧”时,在高温条件下,FeCO3在空气中反应生成Fe2O3与CO2的化学方程式为 。
(6)“还原”时,若向炭粉中添加适量的CaCO3,更利于还原氧化铁,其原因是 。
(7)根据以上流程思考:工业冶炼生铁,选用的铁矿石通常为赤铁矿(主要成分为Fe2O3),而非菱铁矿。你认为主要原因是, 。
【答案】(1)+2;
(2)将菱铁矿粉碎(或搅拌、适当升高温度等,答案不唯一);H2SO4、FeSO4(硫酸、硫酸亚铁);
(3)过滤;
(4)复分解反应;
(5)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2;
(6)CaCO3高温分解生成CO2,CO2与炭粉反应生成还原剂CO,更易还原氧化铁;
(7)选用赤铁矿会节省药品,冶炼步骤时间也会比用菱铁矿缩短很多。
【解析】(1)在碳酸亚铁中,整体为﹣2价,所以Fe的化合价为+2;
(2)增大反应物接触面积、升高温度、搅拌都可以加快反应,使反应更充分;FeCO3和过量稀硫酸反应生成FeSO4,硫酸过量,所以溶质为FeSO4和H2SO4;
(3)操作X需要分离难溶性固体和液体,为过滤操作;
(4)反应为FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4,两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;
(5)反应物为FeCO3和空气中的O2,生成物为Fe2O3和CO2,化学方程式为:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2;
(6)碳酸钙高温分解生成二氧化碳,二氧化碳和炭粉反应生成一氧化碳,一氧化碳的还原效果比炭粉更好,更利于氧化铁的还原;
(7)通过分析菱铁矿冶炼流程可知,其主要成分碳酸亚铁需要先转化成氧化铁,再进一步冶炼,而赤铁矿的主要成分是氧化铁,所以从药品、冶炼时间、步骤上会节省。
8.(2026·湖北黄冈·二模)过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒的固体,微溶于水,常用于鱼类养殖增氧、种子消毒、水果保鲜等。某工厂以优质石灰石(主要含CaCO3,含少量SiO2)为原料,设计如下工艺流程制备过氧化钙。
已知:①SiO2不溶于水,也不与稀盐酸反应。
②CaO2•8H2O在0℃时稳定,加热至130℃会完全脱水变为CaO2。CaO2在315℃开始分解,生成氧化钙及氧气。
③“冰水浴”中的反应方程式为:CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl请回答下列问题:
(1)煅烧石灰石发生的反应是:CaCO3CaO+X↑,气体X的化学式为 。
(2)“酸溶”过程中氧化钙与盐酸反应的化学方程式是 。
(3)合成CaO2•8H2O需要在冰水浴条件下进行,请分析原因: 。
(4)若某石灰石中碳酸钙的质量分数为80.0%,用100.0t该石灰石理论上可以制备CaO2的质量为 t。
(5)下列有关说法正确的是 (填标号)。
A.过氧化钙(CaO2)属于氧化物,其中氧元素的化合价为﹣2价,
B.“滤渣”的成分为SiO2
C.最后烘干得到过氧化钙时,适宜的温度(t)范围为130℃≤t<315℃
D.该工艺实现了资源的高值利用,生成的副产品(NH4Cl)是一种氮肥
【答案】(1)CO2;
(2)CaO+2HCl=CaCl2+H2O;
(3)防止过氧化氢受热分解,同时防止CaO2•8H2O失去结晶水,提高产率;
(4)57.6;
(5)BCD。
【解析】(1)根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前CaCO3中含1个Ca原子、1个C原子、3个O原子,反应后CaO中含1个Ca原子、1个O原子,故X中含1个C原子和2个O原子,化学式为CO2;
(2)氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,化学方程式为:CaO+2HCl=CaCl2+H2O;
(3)CaO2•8H2O在0℃时稳定,温度升高会失去结晶水,且过氧化氢受热易分解,冰水浴可以防止过氧化氢分解,同时保证CaO2•8H2O稳定存在,提高产品产率;
(4)100.0t石灰石中碳酸钙的质量为:100.0t×80.0%=80.0t。根据钙元素守恒,碳酸钙中钙元素全部转化为过氧化钙中的钙元素,设理论上可制备CaO2的质量为x,则:80.0t100%=x100%,解得x=57.6t;
(5)A.过氧化钙(CaO2)属于氧化物,其中钙元素为+2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,氧元素化合价为﹣1价,错误;
B.SiO2不溶于水也不与稀盐酸反应,故“滤渣”的成分为SiO2,正确;
C.CaO2•8H2O加热至130℃完全脱水,CaO2在315℃开始分解,故烘干适宜温度范围为130℃≤t<315℃,正确;
D.副产品NH4Cl含有氮元素,是一种氮肥,该工艺实现了资源的高值利用,正确。故选:BCD。
物质的转化和制备
题型03
1.【新情境】(2026·湖南株洲·二模)碳酸锂(Li2CO3)是制备新能源汽车电池的重要原料。发展锂电产业是助力实现“双碳”目标的重要举措。利用锂辉石(成分为Li2O、Al2O3、SiO2)制备Li2CO3的流程如下:
已知:SiO2难溶于水,不与稀H2SO4反应;Li2CO3+CO2+H2O=2LiHCO3。
(1)为使锂辉石反应速率更快,除了粉碎锂辉石外,还可以采取的措施是 。(任写一种)
(2)操作3的名称是 。
(3)向锂辉石中加入过量稀硫酸,写出其中Al2O3和稀硫酸反应的化学方程式 。
【答案】(1)升高温度或适当增加硫酸的浓度或使用催化剂或搅拌。
(2)过滤。
(3)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O。
【解析】(1)加快化学反应速率的常见措施除了粉碎外还有:升高温度、增大反应物浓度、使用催化剂、搅拌等。
(2)操作3是将难溶的Li2CO3固体和Na2SO4溶液分离,固液分离的基本操作是过滤。
(3)Al2O3和稀硫酸反应生成硫酸铝和水,化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O。
2.(2026·江西南昌·二模)绿矾(FeSO4•7H2O)是一种重要的化工原料。用表面沾有油脂的钢渣(主要成分为FeO和SiO2,含少量C和Fe2O3)为原料制备FeSO4•7H2O的流程如图。
已知:①钢渣来源于堆放钢铁的场地上残留的固体废渣;②SiO2难溶于水和硫酸,也不和硫酸反应;③油脂可与NaOH溶液反应;④FeSO4•7H2O受热易失去结晶水.回答下列问题:
(1)“碱洗”的主要目的是 。
(2)“浸取”步骤中,分离出“浸渣”的实验操作名称是 ;发生反应的化学方程式(写一个)是 。
(3)“系列操作”过程涉及干燥。干燥时需控制温度低于30℃,原因是 。
【答案】(1)除去钢渣表面的油脂。
(2)过滤;FeO+H2SO4═FeSO4+H2O或Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
(3)防止FeSO4•7H2O受热失去结晶水。
【解析】(1)根据已知信息③,油脂可与NaOH溶液反应,而钢渣表面沾有油脂,因此碱洗的主要目的是除去钢渣表面的油脂。
(2)浸取后得到固体“浸渣”和液体混合物,分离固体和液体的实验操作是过滤。稀硫酸和氧化亚铁反应生成硫酸亚铁和水,和氧化铁反应生成硫酸铁和水,反应的化学方是是FeO+H2SO4═FeSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
(3)根据已知信息④,FeSO4•7H2O受热易失去结晶水,因此干燥时需控制温度低于 30℃,防止FeSO4•7H2O受热失去结晶水。
3.(2026·广东清远·二模)氢能是理想的清洁能源,但储存和运输困难。科学家们开发出以甲醇(CH3OH)为储氢介质的技术,在一定条件下实现氢能“制—储—释—用”一体化,如题图。
甲醇常温下为液体,储运安全便捷。在整个体系中,该技术实现物质循环,符合绿色化学理念。根据图文信息,回答下列问题:
(1)氢能被称为“清洁能源”的主要原因是 。
(2)该技术中制氢的化学方程式为 。
(3)与直接储存氢气相比,以甲醇形式储氢的优点是 。
(4)下列关于“储氢”和“释氢”的说法,正确的有 (多选,填字母)。
a.储氢过程的化学方程式:CO2+2H2CH3OH+H2O
b.储氢过程中氢元素化合价不变
c.释氢反应中,加入催化剂可改变反应速率
d.理论上,储氢消耗的CO2和释氢产生的CO2质量相等
(5)“用氢”环节中,燃料电池反应主要将化学能转化为 能。
(6)该体系中,可循环利用的物质有 (写一种)。
【答案】(1)氢气燃烧产物只有水,无污染;
(2)2H2O2H2↑+O2↑;
(3)常温下为液态,储存、运输更安全便捷;
(4)cd;
(5)电;
(6)CO2或H2O。
【解析】(1)氢能被称为“清洁能源”的主要原因是:氢气燃烧产物只有水,无污染;
(2)制氢环节是利用光伏发电提供的电能电解水,分解为氢气和氧气,化学方程式为:2H2O2H2↑+O2↑;
(3)氢气常温为气态,需高压储存,易泄漏;甲醇常温下为液态,储存、运输更安全便捷;
(4)a、储氢过程中发生反应为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,化学方程式为:,故错误;
b、氢气中氢元素化合价为0,甲醇和水中氢元素均显+1价,则储氢过程中氢元素化合价改变,故错误;
c、释氢反应中,加入催化剂可改变反应速率,故正确;
d、由图可知,储氢环节消耗的二氧化碳在释氢环节会作为产物重新生成,所以理论上二者质量相等,故正确。故选:cd;
(5)“用氢”环节中,燃料电池反应主要将化学能转化为电能;
(6)根据流程图,CO2在储氢环节被消耗、释氢环节重新生成,H2O在制氢环节被消耗、用氢环节重新生成,二者都可循环利用。
4.(2026·江苏镇江·二模)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
Ⅰ.甲烷热解制氢。
高温时,以熔融金属锡(Sn)为液态传热介质,细小的甲烷气泡从鼓泡反应器底部注入并发生分解,得到固体石墨,反应原理如图1所示。
(1)甲烷热解制氢的化学方程式为 。
(2)该反应温度T3与金属锡的熔点T1、金属锡的沸点T2之间的大小关系为 。
(3)该方法可避免石墨在介质中大量附着的主要原因是固体石墨和液态锡的 不同。
Ⅱ.海水电解制氢。
海水无淡化直接电解制氢的原理和装置如图2所示。PTFE膜两侧有水蒸气压力差,使膜外侧的水转化为水蒸气,水蒸气通过PTFE膜后液化。液态水和离子均不能直接通过PTFE膜。
(1)M端对应的是电源 (选填“正”或“负”)极。
(2)电解过程中,PTFE膜内侧KOH溶液的溶质质量分数保持不变,原因是 。
Ⅲ.催化制氢
一种以NiFe2O4为催化剂制氢的反应原理如图3所示。图中“H2O(g)表示水蒸气”。
(1)反应Ⅱ中镍元素(Ni)化合价不变。NiFe2O4中铁元素的化合价为 。
(2)将16.0gCH4和足量的H2O(g)通过该方法制氢,理论上可获得 gH2。
【答案】Ⅰ.(1)CH4C+2H2。
(2)T2>T3>T1。
(3)密度。
Ⅱ.(1)正。
(2)KOH用于增强溶液的导电性,KOH质量保持不变;通过PTFE膜液化进入的水的质量等于电解消耗水的质量,溶剂质量保持不变。
Ⅲ.(1)+3。
(2)6。
【解析】Ⅰ.(1)甲烷热解制氢的化学方程式为CH4C+2H2。
(2)该反应温度T3与金属锡的熔点T1、金属锡的沸点T2之间的大小关系为T2>T3>T1(使锡处于液态)。
(3)该方法可避免石墨在介质中大量附着的主要原因是固体石墨和液态锡的密度不同。
Ⅱ.(1)M端产生氧气,对应的是电源正极。
(2)电解过程中,PTFE膜内侧KOH溶液的溶质质量分数保持不变,原因是KOH用于增强溶液的导电性,KOH质量保持不变;通过PTFE膜液化进入的水的质量等于电解消耗水的质量,溶剂质量保持不变。
Ⅲ.(1)反应Ⅱ中镍元素(Ni)化合价不变。氧化镍中镍元素化合价是+2,NiFe2O4中镍元素化合价是+2,氧元素化合价是﹣2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,铁元素的化合价为+3。
5.(2026·湖湖北潜江·二模)硝酸铜可用于陶瓷着色、也可用于制备波尔多液。利用含铜废料(含Cu、CuS)制备Cu(NO3)2•3H2O晶体的流程如图。
资料1:硝酸(HNO3)受热易分解,且具有挥发性
资料2:降温结晶时,若降温太快,会导致晶体细碎,无法得到较大颗粒的晶体
(1)“焙烧”:CuS转化为SO2和一种黑色固体,则该黑色固体的化学式为 。
(2)“酸化”:溶液变为蓝色,发生反应的化学方程式是 。
(3)“置换”:需要在通风环境中进行反应的原因是 。
(4)“转化”:实验室在图1的装置中完成“转化”过程。该过程利用流水冷却,控制温度在55℃左右,温度不宜过高的原因是 。
(5)从转化所得溶液中获得较大颗粒Cu(NO3)2•3H2O晶体的方法是:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。结合信息和图2分析,降温结晶时需要控制的条件是 。
【答案】(1)CuO;
(2)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
(3)反应生成氢气,氢气易燃易爆;
(4)防止HNO3、H2O2分解,提高原料利用率(答案不唯一);
(5)缓慢降温。
【解析】(1)焙烧时CuS和氧气在高温下反应生成SO2和一种黑色固体氧化铜,黑色固体的化学式为:CuO。
(2)“酸化”是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式是:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
(3)氢气为易燃气体,与空气混合后加热易爆炸。
(4)HNO3、H2O2在加热下容易分解,实验室在完成“转化”过程时利用流水进行冷却,控制温度在55℃左右,这样做的目的是防止HNO3、H2O2分解,提高原料利用率。
(5)图二可观察到物质溶解度受温度影响较大,应选用降温结晶方式,题干资料二中有提示降温太快会导致晶体细碎,结合来看要控制温度缓慢下降。
6.(2026·山东青岛·二模)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt以及少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
已知:①王水由浓HCl和浓HNO3按体积比3:1混合而成;
②SiO2难溶于水且不与酸反应。
回答下列问题:
(1)“酸溶1”的目的是 。
(2)已知“酸溶2”中Rh转化为H3[RhCl6],HNO3全部被还原为NO,则生成该物质的化学方程式为 ;“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。
(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量Rh2O3,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为 。
(4)“活化还原”中,SnCl2必须过量,其与Rh(III)反应可生成,提升了Rh的还原速率,该配离子中Rh的化合价为 ;反应中同时生成,Rh(III)以计,则理论上SnCl2和Rh(III)反应的微粒个数之比为 。
(5)“酸溶3”的目的是 。
【答案】(1)除去原料中的Fe。
(2)Rh+6HCl+HNO3=H3[RhCl6]+NO↑+2H2O;SiO2。
(3)。
(4)+1;6:1。
(5)除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn,得到纯净的Rh。
【解析】(1)由上述分析可知,“酸溶1”的目的是除去原料中的Fe。
(2)“酸溶2”中反应物有Rh、HCl、硝酸,生成物H3[RhCl6]、NO,反应前后原子个数不变,反应前H、Cl原子个数比大于1:1,已知生成物H、Cl原子个数比3:6=1:2,小于1:1,则应该还有含有H的水生成。化学方程式为Rh+6HCl+HNO3=H3[RhCl6]+NO↑+2H2O。由上述分析可知,该过程中滤渣的主要成分为SiO2。
(3)“高温还原“过程中,Rh2O3 与H2反应生成Rh和H2O,反应的化学方程式是。
(4)化合物中各元素正负化合价代数和为0,由化合物SnCl2可知Sn化合价为+2价,设[Rh(SnCl3)5]4﹣中Rh的化合价为x,列式可得x+{[+2+(﹣1×3)]×5}=﹣4,则x=+1。“活化还原”中,则SnCl2和Rh(III)反应的微粒个数之比为6:1。
(5)由于“二次还原”过程中,Zn将Sn及Rh的化合物还原为单质,故滤渣中有Rh、Sn和过量的Zn单质,因此再向滤渣中加入浓盐酸的目的为除去Sn和Zn,得到纯净的Rh。
7.(2026·广东广州·二模)粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等物质。从粉煤灰中提取Al2O3的部分工艺流程示意图如图所示。
已知:SiO2不溶于水,也不与盐酸反应。
(1)为加快反应釜中的反应速率,可采取的措施有 (填字母)。
A.搅拌 B.加催化剂 C.适当增大盐酸的浓度 D.适当加热反应釜
(2)反应釜中Al2O3参与反应的化学方程式为: 。
(3)经分离塔出来的滤渣主要成分是 ;滤液在离子交换树脂柱组中发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(4)该流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
(5)工业冶炼铝的原理为:电解熔融Al2O3,生成铝和一种气体单质。若电解10.2t熔融的Al2O3,理论上可生产金属铝的质量为 。
【答案】(1)ACD;(2)Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;(3)SiO2;化学;(4)HCl;(5)5.4t。
【解析】(1)搅拌可增大反应物之间的接触面积,适当增大盐酸浓度,可以增大反应物之间的接触机会,适当加热反应釜,温度升高,分子运动速率加快,均可加快反应速率,反应釜中氧化铝、氧化铁、氧化钙等与稀盐酸的反应均不需要使用催化剂,故选:ACD;
(2)Al2O3与稀盐酸反应生成氯化铝和水,反应的化学方程式为Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;
(3)反应釜中氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝和水,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水,SiO2不溶于水也不与盐酸反应,故滤渣的主要成分是SiO2,滤液在离子交换树脂柱组中发生了离子交换,即生成了新物质,属于化学变化;
(4)焙烧炉中HCl是生成物,反应釜中HCl是反应物,故HCl可以循环利用;
(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,最后得到金属铝的质量与氧化铝中铝元素的质量相等,则理论上可以生产金属铝的质量为10.2t100%=5.4t。
8.(2026·广东深圳·二模)聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效净水剂,某工厂利用废铁屑(主要含有Fe、Fe2O3、C等)和废硫酸为原料制备PFS的工艺流程如图所示。
(1)PFS具有很强的吸附能力,可以吸附水中的有机物、重金属离子和其他污染物。由此推测,PFS具有 的结构特点。
(2)酸浸前先将废铁屑粉碎,该操作的目的是 。
(3)酸浸时使用过量的稀硫酸溶解废铁屑。该步骤中发生的化学反应包括:①Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;② ;③Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。
(4)反应釜中加入的氧化剂为HNO3或H2O2,其作用是将Fe2+转化为Fe3+。
途径1:3FeSO4+4HNO3=Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+NO↑+2H2O。
途径2:H2O2+2FeSO4+H2SO4=2H2O+Fe2(SO4)3。
①途径2反应前后,除铁元素外, (填元素名称)元素的化合价也发生改变。工业上用H2O2氧化时温度不宜过高,原因是 。
②PFS合成过程中,溶液中Fe2+的含量随H2O2加入量的变化趋势如图所示。由此可得,H2O2的加入量为理论值的 倍时,氧化效果最佳。
③对比途径1和途径2,从绿色化学的角度分析途径2的优点: 。
(5)PFS受热易分解,容易造成絮凝效果减弱。已知气压越低,液体沸点越低。进行减压蒸发的目的是 (填序号)。
A.降低蒸发温度,防止PFS分解 B.提高水的沸点,加快蒸发速度 C.增大压强,使晶体更纯净
【答案】(1)疏松多孔;
(2)增大反应物之间的接触面积,使反应更快、更充分;
(3)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(4)①氧;H2O2受热易分解,温度过高会导致H2O2分解,氧化效率降低;
②1.5;
③不产生有毒气体NO,铁元素全部转化为硫酸铁;
(5)A。
【解析】(1)制备的PFS具有很强的吸附能力,可以吸附水中的有机物、重金属离子和其他污染物。由此可以推测,PFS结构特征是疏松多孔,具有很强的吸附性。
(2)酸浸前,先将废铁屑粉碎,该操作的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更快、更充分;
(3)废铁屑主要含有Fe、Fe2O3、C等,酸浸时,使用过量的稀硫酸溶解废铁屑,碳和硫酸不反应,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,化学方程式为①Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、②Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、③Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4;
(4)①H2O2中O元素的化合价为﹣1价,H2O中O元素的化合价为﹣2价,FeSO4中Fe元素的化合价为+2价,Fe2(SO4)3中Fe元素的化合价为+3价,则反应前后Fe、O元素化合价改变;H2O2受热易分解,温度过高会导致H2O2分解,氧化效率降低,故温度不宜过高;
②根据图示,H2O2的加入量为理论值的1.5倍时,Fe2+含量为0,此时其氧化效果最佳;故答案为:1.5;
③氧化剂为稀HNO3时会产生有毒气体NO,且会产生硝酸铁,而氧化剂为H2O2时,其反应原理为H2O2+2FeSO4+H2SO4=2H2O+Fe2(SO4)3,则工业上常选择途径2使用H2O2,从绿色化学的角度分析途径2的优点有不产生有毒气体NO,铁元素全部转化为硫酸铁;
(5)A、相对于常压蒸发,减压蒸发可使水的沸点降低,防止PFS分解,故A正确;
B、相对于常压蒸发,减压蒸发可降低水的沸点,故B错误;
C、减压蒸发,而不是增大压强,故C错误;故选:A。
框图推断题
题型04
1.(2026·河南郑州·二模)A~E是初中化学常见五种不同类别的物质(指单质、氧化物、酸、碱、盐),A为目前世界年产量最高的金属,E是胃酸的主要成分,C的溶液呈黄色。它们之间的关系如图所示(“—”表示相互反应,“→”表示反应一步实现。部分物质和反应条件已略去)。
(1)B可能是 (写化学式)。
(2)D是一种红棕色固体,D→C的化学方程式为 。
(3)E转化为C在生产、生活中的应用为 。
【答案】(1)NaOH(或KOH等);(2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;(3)金属除锈。
【解析】(1)由分析可知,B可能是NaOH或KOH等。
(2)D→C的反应是氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
(3)E为盐酸,能和铁锈(主要成分为Fe2O3)反应生成C为FeCl3,该反应在生活中用于金属除锈。
2.(2026·河南新乡·二模)兴趣小组以碎鸡蛋壳为原料进行物质之间的转化,如图所示(“—”表示物质间能反应,“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去。)已知A是碎鸡蛋壳的主要成分,A、B、C均含同一种金属元素,C可以改良酸性土壤。
(1)若D可用于灭火,写出C与D反应的化学方程式 ;B转化为C的过程中 (填“吸热”或“放热”)。
(2)若D与A属于同类别的物质,则D转化为A的化学方程式为 。
【答案】(1)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;放热;
(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH等。
【解析】(1)A是碎鸡蛋壳的主要成分,所以A是碳酸钙,A、B、C三种物质均含同一种金属元素,均含钙元素,C可以改良酸性土壤,所以C是氢氧化钙,碳酸钙转化成的B会转化成氢氧化钙,所以B是氧化钙,经过验证,推导正确,所以D可用于灭火,则是二氧化碳,C氢氧化钙和D二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;B转化为C是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,是放热反应;
(2)A碳酸钙属盐类,D与A同类别,D是碳酸盐,如碳酸钠。D转化为A可是碳酸钠等碳酸盐和氢氧化钙或氯化钙等可溶性钙盐反应生成碳酸钙沉淀,化学方程式:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
3.(2026·河北唐山·二模)松花蛋是我国的传统风味食品,其腌料的主要成分为生石灰、草木灰(主要含碳酸钾)。兴趣小组以松花蛋腌料为研究对象,在实验室开展了一系列探究实验,各物质间的转化关系如图所示(“一”表示相互反应,“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去)。已知A、B为腌料的主要成分,且B、C、D属于三种不同类别的化合物。
(1)D的物质类别是 。
(2)A与C反应的化学方程式为 。
(3)B转化为C的过程中 (填“吸收”或“放出”)热量。
(4)图示的转化关系中不包含的基本反应类型有 反应(写一个)。
【答案】(1)酸;(2)K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH;(3)放出;(4)分解(或置换)。
【解析】(1)由分析可知,D的物质类别是酸。
(2)A与C的反应是碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,反应的化学方程式为:K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH。
(3)B转化为C的反应是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该过程中放出热量。
(4)图示的转化关系中,氧化钙和水反应生成氢氧化钙属于化合反应,碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾属于复分解反应,盐酸和氧化钙、氢氧化钙、碳酸钾的反应属于复分解反应,则不包含的基本反应类型有 分解或置换反应。
4.(2026·江苏常州·二模)A、B、C、D是初中化学常见物质,转化关系如图,“→”表示反应一步实现。
(1)若A为红色固体单质,C为黑色固体,D是配制波尔多液的原料,则B的化学式为 ,C→D的化学方程式为 。
(2)若A为黑色固体单质,C为无色无味的气体,B、C的组成元素相同,D是由地壳中含量第二的金属元素组成的单质。B和C化学性质不同的原因是 ,C→D的化学方程式为 。
【答案】(1)酸;(2)K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH;(3)放出;(4)分解(或置换)。
【解析】(1)由分析可知,D的物质类别是酸。
(2)A与C的反应是碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,反应的化学方程式为:K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH。
(3)B转化为C的反应是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该过程中放出热量。
(4)图示的转化关系中,氧化钙和水反应生成氢氧化钙属于化合反应,碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾属于复分解反应,盐酸和氧化钙、氢氧化钙、碳酸钾的反应属于复分解反应,则不包含的基本反应类型有 分解或置换反应。
5.(2026·河南驻马店·二模)A﹣E是初中化学常见的五种物质,其中A、B、C、E为不同类别的物质,B溶液为蓝色,C的浓溶液在实验室常用作干燥剂,C、D为同类别物质,E为生活中常见的液体。它们之间的转化关系如图所示(“—”表示两种物质之间能发生化学反应,“→”表示反应能一步实现,部分反应物或生成物及反应条件已略去)。请回答下列问题
(1)C的化学式为 。
(2)E在生产生活的用途为 (写出一种即可)。
(3)C生成B的化学方程式为 。
(4)E生成A的反应是 (“放热”或“吸热)。
【答案】(1)H2SO4;(2)作溶剂(或灌溉、灭火等);(3)H2SO4+CuO = CuSO4+H2O;
(4)放热。
【解析】(1)由分析可知,C是硫酸,化学式为H2SO4。
(2)由分析可知,E是水,实验室可作为配制溶液的溶剂,生活中可以用来灌溉、灭火等。
(3)由分析可知,C是硫酸,B是硫酸铜,则C生成B的反应可以是硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:H2SO4+CuO=CuSO4+H2O。
(4)由分析可知,E是水,A是氢氧化钙,则E生成A的反应是水和氧化钙反应生成氢氧化钙,该反应是放热反应。
6.(2026·江苏南京·二模)某兴趣小组研究用纯碱与生石灰等原料腌制皮蛋,生石灰的来源及腌制过程中物质间的转化关系如图所示。其中A为石灰石的主要成分,请回答下列问题:
(1)物质A的化学式为 。
(2)转化②过程中的反应 (填“吸收”或“放出”)热量。
(3)写出反应③的化学方程式: 。
(4)食用皮蛋时一般要加少量食醋,用化学知识解释其原因: 。
【答案】(1)CaCO3;
(2)放出;
(3)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(4)醋酸能与碱性物质发生中和反应,从而去除皮蛋的涩味。
【解析】(1)物质A的化学式为CaCO3;
(2)反应②是氧化钙与水的反应,此反应放出热量;
(3)反应③是氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,该反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(4)皮蛋中含有碱性物质。食醋中含有醋酸,醋酸能与碱性物质发生中和反应,从而去除松花蛋的涩味。
7.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)现有A、B、C、D、E、F六种初中常见物质,相关信息见下表。图中用“﹣”表示两种物质之间能发生化学反应,用“→”表示一种物质可转化为另一种物质(部分反应物、生成物及反应条件略去,有些反应在溶液中进行。)
物质
A
C
D
F
含有的元素及化合价
Fe为+3价
类别
单质
氧化物
碱
用途
帮助消化
造纸
(1)写出C、F的化学式:C ;F 。
(2)A与B反应的化学方程式为 。
(3)C与D反应时,溶液由① 色变成② 色。
(4)E的化学式可能为 (填字母)。
A.FeCl2
B.CO2
【答案】(1)Fe2O3;NaOH;
(2)Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag;
(3)无;黄;
(4)B。
【解析】(1)由分析可知,C是氧化铁、F是氢氧化钠,化学式分别为:Fe2O3、NaOH。
(2)A与B的反应是铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,反应的化学方程式为:Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag。
(3)C与D的反应是氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,反应时溶液由无色变成黄色。
(4)盐酸、氧化铁都能转化成E,E能和氢氧化钠反应,则E可能是二氧化碳,故选:B。
8.(2026·陕西西安·二模)有一包固体粉末,可能含有NaOH、NaCl、CuCl2、BaCO3中的一种或几种,为确定其成分,小组同学按照下图流程进行实验。
(1)实验室进行过滤操作时,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。
(2)写出步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式: 。
(3)无色气体的化学式为 。
(4)根据上图流程, (填“能”或“不能”)完全确定该固体粉末的具体成分。
【答案】(1)玻璃棒;
(2)2NaOH+CuCl2═Cu(OH)2↓+2NaCl;
(3)CO2;
(4)不能。
【解析】(1)实验室过滤操作用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗和玻璃棒(用于引流)。
(2)固体样品加过量水后,NaOH和CuCl2会发生反应生成氢氧化铜沉淀和NaCl,而BaCO3不溶于水,也会形成沉淀。反应的化学方程式为CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl;
(3)由分析可知,沉淀A中含有Cu(OH)2和BaCO3,加入过量稀盐酸后,BaCO3与盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳。无色气体为二氧化碳。
(4)由步骤Ⅰ、Ⅱ可知:原固体一定含有CuCl2、NaOH、BaCO3。步骤Ⅲ中,无色溶液B加稀硝酸和AgNO3生成白色沉淀AgCl,但Cl﹣可能来自步骤Ⅰ中生成的NaCl,无法证明原固体是否含有NaCl。因此,不能完全确定该固体粉末的具体成分。
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专题14 工艺流程题与物质推断题
4大题型概览
题型01 金属资源的回收与利用
题型02 工艺生产流程题
题型03 物质的转化和制备
题型04 框图推断题
金属资源的回收与利用
题型01
1.(2026·广东湛江·一模)废旧金属的回收利用是节约资源的有效途径之一。某金属废料中含有铜、铁、金等金属单质,为回收铜和金并得到氧化铁,专业人员设计了如图所示的工艺流程。
请回答:
(1)气体A是 ,滤液A的溶质为 (写化学式)。
(2)固体A与空气加热发生化学反应,写出反应后的生成物与适量稀硫酸反应的化学方程式 。
(3)操作1、操作2和操作3为同一操作,其名称是 ,此操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。
(4)写出滤液B与加入的物质X反应的化学方程式: 。
2.【新科技】(2026·河北邯郸·二模)为贯彻资源循环理念,某化学兴趣小组在实验室模拟工业上从废旧锌锰干电池中回收有用物质。其主要工艺流程如图所示,请结合所学化学知识回答问题。
(1)拆解分离出的黑色粉末主要含MnO2和NH4Cl(其他成分忽略不计),要从中提纯出MnO2的操作是 。
(2)步骤②加入过量稀盐酸的目的是 。
(3)步骤②和步骤③均涉及的实验操作名称是 。
(4)步骤③中发生反应的化学方程式为 。(写一个即可)
(5)为防止Zn(OH)2沉淀中残存可溶性物质,在④步骤加入稀盐酸前可采取操作是 。
3.(2026·广东广州·二模)某化工厂排出的废水透明、澄清、略显蓝色。一同学取少量废水,加入过量的盐酸,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。过滤,所得的滤液分成两份,一份滤液中加入稀硫酸,也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成;另一份滤液中加入氢氧化钠溶液,产生蓝色溶液。试回答:
(1)加入过量的盐酸,生成的白色沉淀是 ;加入NaOH溶液,生成的蓝色沉淀是 。
(2)废水中一定含有的物质是 (填编号)。
A.氯化物 B.硫酸盐 C.硝酸盐 D.碳酸盐
(3)该同学设计了一个从废水中除去重金属离子的实验方案如图【已知:白色的Fe(OH)2固体在潮湿的空气中可生成红褐色的Fe(OH)3】。
①金属X为 ,固体A中一定含有的物质为 (写化学式)。
②B溶液中的溶质一定含有 (填化学式)。
③第Ⅲ步反应的化学方程式为 。
4.(2026·四川宜宾·二模)在进行“垃圾的分类与回收利用”的跨学科实践活动时,兴趣小组对金属垃圾(主要成分是铁、铜、氧化铁和二氧化硅)的处理及综合利用的部分工艺如图所示。请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ、Ⅱ的名称为 。由此流程可推知SiO2的性质有 (填字母)。
A.难溶于水
B.化学性质很活泼
C.不能与稀硫酸反应
(2)步骤③发生反应的基本反应类型是 。
(3)请写出步骤②所发生反应的化学方程式 。
(4)倡导金属垃圾回收利用的意义是 。
5.(2026·安徽合肥·二模)电镀厂以及制药厂常会产生酸性废水(含H2SO4、Fe3+以及悬浮物)。酸性废水的处理方法包括中和法、生物处理、膜分离等等,而中和法是最常用的酸水处理方法。以下是某电镀厂酸性废水处理流程。
资料:
①格栅的作用是除去水中的树枝、塑料等悬浮物。
②Fe3+遇硫氰酸钾(KSCN)溶液会变成血红色,Fe2+与硫氰酸钾不反应、不显色。
③聚合氯化铝(PAC)可在水中生成Al(OH)3胶体,是一种絮凝剂。
回答下列问题:
(1)格栅的作用类似于化学实验操作 (填操作名称)。
(2)中和池中发生的中和反应方程式为 。
(3)中和池处理后加入聚合氯化铝的作用是 。
(4)如何检验溶液Ⅱ中Fe3+是否处理干净? (写出具体方法)。
6.(2026·河北石家庄·二模)目前我国平均每年产生4亿部以上废旧手机,废旧手机回收处理作为“朝阳产业”拥有很大的发展潜力。从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜;其操作流程如图所示。
(1)废旧部件经过预处理粉碎后得到粗产品,其目的是 。
(2)步骤①实验流程中,加入足量稀硫酸的目的是 。
(3)步骤①②③操作的名称是 ,步骤②中加入硝酸银溶液反应的化学方程式是 。
(4)步骤③中,为了回收金属铜,金属M可选择 (填字母)。
A.铝
B.银
C.铁
7.(2026·湖南长沙·二模)粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等物质。从粉煤灰中提取Al2O3的部分工艺流程示意图如图所示。
查阅资料:SiO2不溶于水,也不与盐酸反应。结晶池中得到氯化铝晶体。
(1)为了加快反应釜中的反应速率,可采取的措施有 (写一种)。
(2)反应釜中Al2O3参与反应的基本反应类型为 。
(3)下列说法不正确的是 。
A.滤渣主要成分为SiO2
B.结晶池中所得滤液不是氯化铝饱和溶液
C.流程中可循环利用的是HCl
D.取少量分离塔所得滤液加入硝酸银溶液可检验盐酸是否过量
8.(2026·山东青岛·二模)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如图:
已知:①铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、Al2O3、SiO2。
②Al2O3+2KOH+3H2O=2K[Al(OH)4]
③K[Al(OH)4]+KHCO3=Al(OH)3↓+K2CO3+H2O 2K[Al(OH)4]+CO2=2Al(OH)3↓+K2CO3+H2O
回答下列问题:
(1)煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成K2CrO4的化学方程式: 。
(2)浸取工序中滤渣I的主要成分:H2SiO3、 (填化学式)。
(3)酸化工序中需加压的原因: 。
(4)滤液Ⅱ的主要成分: (填化学式)。
(5)还原、分离工序中生成了Cr(OH)3发生反应的化学方程式 。
(6)滤渣Ⅱ可返回 工序(填工序名称)。
(7)整个流程中可以循环利用的物质是 (填化学式)。
工艺生产流程题
题型02
1.(2026·广东深圳·二模)《四川盐法志》记载了“敞锅熬盐”主要步骤:
①将黄卤和黑卤按比例混合;
②过滤后,将滤液放入敞口锅中加热浓缩,析出粗盐;
③用“花水”冲洗粗盐得精品盐。其主要工艺流程如图所示:
(1)黄卤和黑卤混合后发生反应的化学方程式为 ,该反应的基本反应类型是 。
(2)操作Ⅰ敞锅熬盐的过程称为 。
(3)根据粗盐的成分可知,步骤①加入的 (“黄卤”或“黑卤”)过量,操作Ⅱ用“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的MgSO4和MgCl2杂质,又不损失NaCl,则“花水”应当是 (填序号)。
a.蒸馏水 b.BaCl2饱和溶液 c.NaOH饱和溶液 d.NaCl饱和溶液
(4)写出检验“精品盐”中杂质是否已除尽的方法: (写出操作、现象和结论)。
(5)农业上常用NaCl溶液挑选饱满的种子。现有溶质质量分数为16%的NaCl溶液200g,加水稀释成溶质质量分数为8%的选种溶液,需要加入水的质量为 g。
2.(2026·山东淄博·二模)碳酸锂(Li2CO3)是锂电池生产的核心原料,可以用盐湖水(含有LiCl、NaCl、MgCl2)为原料进行制备。兴趣小组设计了如下制备Li2CO3的实验流程。
已知:碳酸锂微溶于水,其溶解度随温度升高而降低。
(1)盐湖水“晒盐”得到粗盐,是利用 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的方法实现的。
(2)“沉镁”时发生反应的化学方程式为 。
(3)“沉锂”时需要加热到80~90℃后再进行过滤的原因是 。
(4)为测定某Li2CO3样品(杂质为NaCl)中Li2CO3的质量分数,称取Li2CO3样品8g加入烧杯中,再加入146g溶质质量分数为5%的稀盐酸,恰好完全反应。计算该样品中Li2CO3的质量分数(写出详细计算过程)。
3.(2026·湖北武汉·二模)竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示,请回答下列问题。
(1)赤铁矿石属于 (填“纯净物”或“混合物”)。粉碎机将矿石粉碎的目的是 。
(2)还原反应室中发生两个还原氧化铁的反应(矿石中杂质不参加反应),化学方程式分别为3H2+Fe2O32Fe+3H2O和 。
(3)催化反应室中发生了两个反应,分别是CH4+CO22H2+2CO和CH4+X3H2+CO,X的化学式为 。
(4)关于以上工艺流程说法正确的是 。
A.还原反应室中发生的两个反应都为置换反应
B.980t含氧化铁80%的铁矿石,理论上可炼出含铁98%的生铁560t
C.上述生产过程中所得合成气中CO和H2的质量比可能是14:3
4.(2026·四川成都·二模)碳酸锂(Li2CO3)广泛应用于电池、陶瓷和医药等领域。利用浓缩后的盐湖卤水(含有NaCl、LiCl、Li2SO4、MgCl2)制备Li2CO3的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)浓缩后的盐湖卤水中含有的金属阳离子除Li+外,还有 (填离子符号)。
(2)“除杂1”所得滤渣的主要成分除CaSO4外,还有 (填化学式)。
(3)“除杂2”中加入Na2CO3溶液的目的是 。
(4)结合下图分析:若未加盐酸“调pH”而直接进行“操作1”,析出的NaCl固体中可能含有LiOH,原因是 。
(5)“滤液3”一定是 (填化学式)的饱和溶液。
(6)“沉锂”时发生反应的化学方程式为 。
5.(2026·湖北恩施州·二模)《天工开物》中关于“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。”该工艺过程分解模拟如图所示,请回答下列问题:
(1)炉甘石装入原料器之前,将其敲碎的目的是 。
(2)高温炉内,碳酸锌(ZnCO3)与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为 。
(3)我国古代冶锌晚于铁和铜,可能的原因是 。
(4)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、AgNO3混合溶液中加入足量的铁粉,充分反应后过滤,滤液中含有的金属离子是 。
(5)该工艺流程中产生的副产物CO可用于 (写一点)。
6.(2026·北京通州·二模)镁合金被誉为“21世纪绿色工程材料”。某新型工厂利用浓海水提镁,采用“氨气+膜分离控pH精准提镁”工艺,其流程如图1,其中膜反应池微观示意图如图2:
已知:①浓海水中含有难溶性杂质(如:泥沙)和可溶性杂质MgCl2、CaCl2CaCl2等。
②氨水呈弱碱性,其溶液中存在较多的H2O、NH3、NH3•H2O分子,和少量的和OH﹣。
(1)镁合金属于 (填“金属”、“合成”或“复合”)材料。
(2)浓海水在注入“膜反应池”前先进行过滤,其目的是 。
(3)图1中“电解”时发生反应的化学方程式为 。
(4)图1过滤所得氢氧化镁沉淀需要洗涤,若洗涤后取洗涤液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液, (填反应现象),说明沉淀已洗净。
(5)图2为“膜分离控pH精准提镁”微观示意图。
①阴离子在膜左侧发生的反应可描述为 (从微观视角描述)。
②膜右侧分离出的溶液a在农业生产中可用作 。
(6)图3是膜反应池内pH的变化示意图,判断反应达到完全的依据是 。
7.(2026·江苏苏州·二模)由菱铁矿(主要成分为FeCO3,含少量SiO2等杂质)制备铁的一种流程如图所示:
已知:SiO2不溶于水,也不溶于稀盐酸、稀硫酸。
(1)FeCO3中铁元素的化合价为 。
(2)“酸浸”时,为使反应充分,可采取的一种措施是 。“酸浸”后所得溶液中所含有的溶质有 。
(3)“操作X”是指 。
(4)“沉铁”时,FeSO4转化为FeCO3沉淀,该反应的基本类型是 。
(5)“焙烧”时,在高温条件下,FeCO3在空气中反应生成Fe2O3与CO2的化学方程式为 。
(6)“还原”时,若向炭粉中添加适量的CaCO3,更利于还原氧化铁,其原因是 。
(7)根据以上流程思考:工业冶炼生铁,选用的铁矿石通常为赤铁矿(主要成分为Fe2O3),而非菱铁矿。你认为主要原因是, 。
8.(2026·湖北黄冈·二模)过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒的固体,微溶于水,常用于鱼类养殖增氧、种子消毒、水果保鲜等。某工厂以优质石灰石(主要含CaCO3,含少量SiO2)为原料,设计如下工艺流程制备过氧化钙。
已知:①SiO2不溶于水,也不与稀盐酸反应。
②CaO2•8H2O在0℃时稳定,加热至130℃会完全脱水变为CaO2。CaO2在315℃开始分解,生成氧化钙及氧气。
③“冰水浴”中的反应方程式为:CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl请回答下列问题:
(1)煅烧石灰石发生的反应是:CaCO3CaO+X↑,气体X的化学式为 。
(2)“酸溶”过程中氧化钙与盐酸反应的化学方程式是 。
(3)合成CaO2•8H2O需要在冰水浴条件下进行,请分析原因: 。
(4)若某石灰石中碳酸钙的质量分数为80.0%,用100.0t该石灰石理论上可以制备CaO2的质量为 t。
(5)下列有关说法正确的是 (填标号)。
A.过氧化钙(CaO2)属于氧化物,其中氧元素的化合价为﹣2价,
B.“滤渣”的成分为SiO2
C.最后烘干得到过氧化钙时,适宜的温度(t)范围为130℃≤t<315℃
D.该工艺实现了资源的高值利用,生成的副产品(NH4Cl)是一种氮肥
物质的转化和制备
题型03
1.【新情境】(2026·湖南株洲·二模)碳酸锂(Li2CO3)是制备新能源汽车电池的重要原料。发展锂电产业是助力实现“双碳”目标的重要举措。利用锂辉石(成分为Li2O、Al2O3、SiO2)制备Li2CO3的流程如下:
已知:SiO2难溶于水,不与稀H2SO4反应;Li2CO3+CO2+H2O=2LiHCO3。
(1)为使锂辉石反应速率更快,除了粉碎锂辉石外,还可以采取的措施是 。(任写一种)
(2)操作3的名称是 。
(3)向锂辉石中加入过量稀硫酸,写出其中Al2O3和稀硫酸反应的化学方程式 。
2.(2026·江西南昌·二模)绿矾(FeSO4•7H2O)是一种重要的化工原料。用表面沾有油脂的钢渣(主要成分为FeO和SiO2,含少量C和Fe2O3)为原料制备FeSO4•7H2O的流程如图。
已知:①钢渣来源于堆放钢铁的场地上残留的固体废渣;②SiO2难溶于水和硫酸,也不和硫酸反应;③油脂可与NaOH溶液反应;④FeSO4•7H2O受热易失去结晶水.回答下列问题:
(1)“碱洗”的主要目的是 。
(2)“浸取”步骤中,分离出“浸渣”的实验操作名称是 ;发生反应的化学方程式(写一个)是 。
(3)“系列操作”过程涉及干燥。干燥时需控制温度低于30℃,原因是 。
3.(2026·广东清远·二模)氢能是理想的清洁能源,但储存和运输困难。科学家们开发出以甲醇(CH3OH)为储氢介质的技术,在一定条件下实现氢能“制—储—释—用”一体化,如题图。
甲醇常温下为液体,储运安全便捷。在整个体系中,该技术实现物质循环,符合绿色化学理念。根据图文信息,回答下列问题:
(1)氢能被称为“清洁能源”的主要原因是 。
(2)该技术中制氢的化学方程式为 。
(3)与直接储存氢气相比,以甲醇形式储氢的优点是 。
(4)下列关于“储氢”和“释氢”的说法,正确的有 (多选,填字母)。
a.储氢过程的化学方程式:CO2+2H2CH3OH+H2O
b.储氢过程中氢元素化合价不变
c.释氢反应中,加入催化剂可改变反应速率
d.理论上,储氢消耗的CO2和释氢产生的CO2质量相等
(5)“用氢”环节中,燃料电池反应主要将化学能转化为 能。
(6)该体系中,可循环利用的物质有 (写一种)。
4.(2026·江苏镇江·二模)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
Ⅰ.甲烷热解制氢。
高温时,以熔融金属锡(Sn)为液态传热介质,细小的甲烷气泡从鼓泡反应器底部注入并发生分解,得到固体石墨,反应原理如图1所示。
(1)甲烷热解制氢的化学方程式为 。
(2)该反应温度T3与金属锡的熔点T1、金属锡的沸点T2之间的大小关系为 。
(3)该方法可避免石墨在介质中大量附着的主要原因是固体石墨和液态锡的 不同。
Ⅱ.海水电解制氢。
海水无淡化直接电解制氢的原理和装置如图2所示。PTFE膜两侧有水蒸气压力差,使膜外侧的水转化为水蒸气,水蒸气通过PTFE膜后液化。液态水和离子均不能直接通过PTFE膜。
(1)M端对应的是电源 (选填“正”或“负”)极。
(2)电解过程中,PTFE膜内侧KOH溶液的溶质质量分数保持不变,原因是 。
Ⅲ.催化制氢
一种以NiFe2O4为催化剂制氢的反应原理如图3所示。图中“H2O(g)表示水蒸气”。
(1)反应Ⅱ中镍元素(Ni)化合价不变。NiFe2O4中铁元素的化合价为 。
(2)将16.0gCH4和足量的H2O(g)通过该方法制氢,理论上可获得 gH2。
5.(2026·湖湖北潜江·二模)硝酸铜可用于陶瓷着色、也可用于制备波尔多液。利用含铜废料(含Cu、CuS)制备Cu(NO3)2•3H2O晶体的流程如图。
资料1:硝酸(HNO3)受热易分解,且具有挥发性
资料2:降温结晶时,若降温太快,会导致晶体细碎,无法得到较大颗粒的晶体
(1)“焙烧”:CuS转化为SO2和一种黑色固体,则该黑色固体的化学式为 。
(2)“酸化”:溶液变为蓝色,发生反应的化学方程式是 。
(3)“置换”:需要在通风环境中进行反应的原因是 。
(4)“转化”:实验室在图1的装置中完成“转化”过程。该过程利用流水冷却,控制温度在55℃左右,温度不宜过高的原因是 。
(5)从转化所得溶液中获得较大颗粒Cu(NO3)2•3H2O晶体的方法是:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。结合信息和图2分析,降温结晶时需要控制的条件是 。
6.(2026·山东青岛·二模)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt以及少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
已知:①王水由浓HCl和浓HNO3按体积比3:1混合而成;
②SiO2难溶于水且不与酸反应。
回答下列问题:
(1)“酸溶1”的目的是 。
(2)已知“酸溶2”中Rh转化为H3[RhCl6],HNO3全部被还原为NO,则生成该物质的化学方程式为 ;“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。
(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量Rh2O3,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为 。
(4)“活化还原”中,SnCl2必须过量,其与Rh(III)反应可生成,提升了Rh的还原速率,该配离子中Rh的化合价为 ;反应中同时生成,Rh(III)以计,则理论上SnCl2和Rh(III)反应的微粒个数之比为 。
(5)“酸溶3”的目的是 。
7.(2026·广东广州·二模)粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等物质。从粉煤灰中提取Al2O3的部分工艺流程示意图如图所示。
已知:SiO2不溶于水,也不与盐酸反应。
(1)为加快反应釜中的反应速率,可采取的措施有 (填字母)。
A.搅拌 B.加催化剂 C.适当增大盐酸的浓度 D.适当加热反应釜
(2)反应釜中Al2O3参与反应的化学方程式为: 。
(3)经分离塔出来的滤渣主要成分是 ;滤液在离子交换树脂柱组中发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(4)该流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
(5)工业冶炼铝的原理为:电解熔融Al2O3,生成铝和一种气体单质。若电解10.2t熔融的Al2O3,理论上可生产金属铝的质量为 。
8.(2026·广东深圳·二模)聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效净水剂,某工厂利用废铁屑(主要含有Fe、Fe2O3、C等)和废硫酸为原料制备PFS的工艺流程如图所示。
(1)PFS具有很强的吸附能力,可以吸附水中的有机物、重金属离子和其他污染物。由此推测,PFS具有 的结构特点。
(2)酸浸前先将废铁屑粉碎,该操作的目的是 。
(3)酸浸时使用过量的稀硫酸溶解废铁屑。该步骤中发生的化学反应包括:①Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;② ;③Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。
(4)反应釜中加入的氧化剂为HNO3或H2O2,其作用是将Fe2+转化为Fe3+。
途径1:3FeSO4+4HNO3=Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+NO↑+2H2O。
途径2:H2O2+2FeSO4+H2SO4=2H2O+Fe2(SO4)3。
①途径2反应前后,除铁元素外, (填元素名称)元素的化合价也发生改变。工业上用H2O2氧化时温度不宜过高,原因是 。
②PFS合成过程中,溶液中Fe2+的含量随H2O2加入量的变化趋势如图所示。由此可得,H2O2的加入量为理论值的 倍时,氧化效果最佳。
③对比途径1和途径2,从绿色化学的角度分析途径2的优点: 。
(5)PFS受热易分解,容易造成絮凝效果减弱。已知气压越低,液体沸点越低。进行减压蒸发的目的是 (填序号)。
A.降低蒸发温度,防止PFS分解 B.提高水的沸点,加快蒸发速度 C.增大压强,使晶体更纯净
框图推断题
题型04
1.(2026·河南郑州·二模)A~E是初中化学常见五种不同类别的物质(指单质、氧化物、酸、碱、盐),A为目前世界年产量最高的金属,E是胃酸的主要成分,C的溶液呈黄色。它们之间的关系如图所示(“—”表示相互反应,“→”表示反应一步实现。部分物质和反应条件已略去)。
(1)B可能是 (写化学式)。
(2)D是一种红棕色固体,D→C的化学方程式为 。
(3)E转化为C在生产、生活中的应用为 。
2.(2026·河南新乡·二模)兴趣小组以碎鸡蛋壳为原料进行物质之间的转化,如图所示(“—”表示物质间能反应,“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去。)已知A是碎鸡蛋壳的主要成分,A、B、C均含同一种金属元素,C可以改良酸性土壤。
(1)若D可用于灭火,写出C与D反应的化学方程式 ;B转化为C的过程中 (填“吸热”或“放热”)。
(2)若D与A属于同类别的物质,则D转化为A的化学方程式为 。
3.(2026·河北唐山·二模)松花蛋是我国的传统风味食品,其腌料的主要成分为生石灰、草木灰(主要含碳酸钾)。兴趣小组以松花蛋腌料为研究对象,在实验室开展了一系列探究实验,各物质间的转化关系如图所示(“一”表示相互反应,“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去)。已知A、B为腌料的主要成分,且B、C、D属于三种不同类别的化合物。
(1)D的物质类别是 。
(2)A与C反应的化学方程式为 。
(3)B转化为C的过程中 (填“吸收”或“放出”)热量。
(4)图示的转化关系中不包含的基本反应类型有 反应(写一个)。
4.(2026·江苏常州·二模)A、B、C、D是初中化学常见物质,转化关系如图,“→”表示反应一步实现。
(1)若A为红色固体单质,C为黑色固体,D是配制波尔多液的原料,则B的化学式为 ,C→D的化学方程式为 。
(2)若A为黑色固体单质,C为无色无味的气体,B、C的组成元素相同,D是由地壳中含量第二的金属元素组成的单质。B和C化学性质不同的原因是 ,C→D的化学方程式为 。
5.(2026·河南驻马店·二模)A﹣E是初中化学常见的五种物质,其中A、B、C、E为不同类别的物质,B溶液为蓝色,C的浓溶液在实验室常用作干燥剂,C、D为同类别物质,E为生活中常见的液体。它们之间的转化关系如图所示(“—”表示两种物质之间能发生化学反应,“→”表示反应能一步实现,部分反应物或生成物及反应条件已略去)。请回答下列问题
(1)C的化学式为 。
(2)E在生产生活的用途为 (写出一种即可)。
(3)C生成B的化学方程式为 。
(4)E生成A的反应是 (“放热”或“吸热)。
6.(2026·江苏南京·二模)某兴趣小组研究用纯碱与生石灰等原料腌制皮蛋,生石灰的来源及腌制过程中物质间的转化关系如图所示。其中A为石灰石的主要成分,请回答下列问题:
(1)物质A的化学式为 。
(2)转化②过程中的反应 (填“吸收”或“放出”)热量。
(3)写出反应③的化学方程式: 。
(4)食用皮蛋时一般要加少量食醋,用化学知识解释其原因: 。
7.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)现有A、B、C、D、E、F六种初中常见物质,相关信息见下表。图中用“﹣”表示两种物质之间能发生化学反应,用“→”表示一种物质可转化为另一种物质(部分反应物、生成物及反应条件略去,有些反应在溶液中进行。)
物质
A
C
D
F
含有的元素及化合价
Fe为+3价
类别
单质
氧化物
碱
用途
帮助消化
造纸
(1)写出C、F的化学式:C ;F 。
(2)A与B反应的化学方程式为 。
(3)C与D反应时,溶液由① 色变成② 色。
(4)E的化学式可能为 (填字母)。
A.FeCl2 B.CO2
8.(2026·陕西西安·二模)有一包固体粉末,可能含有NaOH、NaCl、CuCl2、BaCO3中的一种或几种,为确定其成分,小组同学按照下图流程进行实验。
(1)实验室进行过滤操作时,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。
(2)写出步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式: 。
(3)无色气体的化学式为 。
(4)根据上图流程, (填“能”或“不能”)完全确定该固体粉末的具体成分。
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专题14 工艺流程题与物质推断题
金属资源的回收与利用
题型01
1.(1)H2;FeSO4;(2)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
(3)过滤;漏斗;(4)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
2.【答案】(1)溶解、过滤、洗涤、干燥;
(2)将锌皮完全反应,转化为氯化锌;
(3)过滤;
(4)ZnCl2+2NaOH=Zn(OH)2↓+2NaCl或NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(5)用蒸馏水洗涤沉淀。
3.【答案】(1)氯化银;氢氧化铜;
(2)C;
(3)①Fe;Fe、Cu、Ag;
②Fe(NO3)2和Ba(NO3)2;
③4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
4.【答案】(1)过滤;AC;
(2)复分解反应;
(3)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(4)既可以减少环境的污染,又可以节约资源和能源。
5.【答案】(1)过滤;
(2)Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O;
(3)吸附水中的悬浮杂质,使杂质沉降,进一步净化水质;
(4)取少量溶液Ⅱ于试管中,滴加硫氰酸钾(KSCN)溶液,若溶液不变血红色,则说明Fe3+已处理干净;若溶液变成血红色,则说明Fe3+未处理干净。
6.【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(2)使粗产品中的镁、铝完全反应;
(3)过滤;Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;
(4)AC。
7.【答案】(1)将粉煤灰粉碎(或搅拌、适当升高温度、增大盐酸浓度);
(2)复分解反应;
(3)BD。
8.【答案】(1)4Fe(CrO2)2+7O2+16KOH8K2CrO4+2Fe2O3+8H2O;
(2)Fe2O3、Al(OH)3、MgO;
(3)加大压强,可以增大CO2的溶解度,使液体中CO2浓度增大,保证酸化反应充分进行;
(4)KHCO3;
(5)Fe(CO)5+K2CrO4+4H2O=Cr(OH)3↓+Fe(OH)3↓+2KOH+5CO↑;
(6)浸取;
(7)K2CO3。
工艺生产流程题
题型02
1.【答案】(1)BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+MgCl2;复分解反应;
(2)蒸发结晶;
(3)黑卤;d;
(4)取洗涤液少许,加入氢氧化钡溶液,若没有沉淀生成,说明“精品盐”中杂质已除尽,否则没有除尽;
(5)200。
2.【答案】(1)蒸发结晶;
(2)MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2;
(3)降低碳酸锂的溶解度,使其更多地析出,提高产率;
(4)92.5%。
3.【答案】(1)混合物;增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2;
(3)H2O;
(4)BC。
4.【答案】(1)Na+、Mg2+;
(2)Mg(OH)2;
(3)除去滤液1中的Ca2+;
(4)溶液中含Li+和OH﹣,LiOH溶解度较小,蒸发时会随NaCl一同析出;
(5)NaCl;
(6)Na2CO3+2LiCl=Li2CO3↓+2NaCl。
5.【答案】(1)增大反应物间的接触面积,加快化学反应速率;
(2);
(3)锌的金属活动性比铁和铜强;
(4)Fe2+;
(5)作燃料(或冶炼金属)。
6.【答案】(1)金属;
(2)除去海水中的难溶性杂质;
(3)MgCl2Mg+Cl2↑;
(4)无明显现象(或无白色沉淀或无沉淀);
(5)①Mg2+与OH﹣结合生成Mg(OH)2沉淀;
②氮肥;
(6)pH稳定在约10.4(pH保持不变)。
7.【答案】(1)+2;
(2)将菱铁矿粉碎(或搅拌、适当升高温度等,答案不唯一);H2SO4、FeSO4(硫酸、硫酸亚铁);
(3)过滤;
(4)复分解反应;
(5)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2;
(6)CaCO3高温分解生成CO2,CO2与炭粉反应生成还原剂CO,更易还原氧化铁;
(7)选用赤铁矿会节省药品,冶炼步骤时间也会比用菱铁矿缩短很多。
8.【答案】(1)CO2;
(2)CaO+2HCl=CaCl2+H2O;
(3)防止过氧化氢受热分解,同时防止CaO2•8H2O失去结晶水,提高产率;
(4)57.6;
(5)BCD。
物质的转化和制备
题型03
1.【答案】(1)升高温度或适当增加硫酸的浓度或使用催化剂或搅拌。
(2)过滤。
(3)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O。
2.【答案】(1)除去钢渣表面的油脂。
(2)过滤;FeO+H2SO4═FeSO4+H2O或Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O。
(3)防止FeSO4•7H2O受热失去结晶水。
3.【答案】(1)氢气燃烧产物只有水,无污染;
(2)2H2O2H2↑+O2↑;
(3)常温下为液态,储存、运输更安全便捷;
(4)cd;
(5)电;
(6)CO2或H2O。
4.【答案】Ⅰ.(1)CH4C+2H2。
(2)T2>T3>T1。
(3)密度。
Ⅱ.(1)正。
(2)KOH用于增强溶液的导电性,KOH质量保持不变;通过PTFE膜液化进入的水的质量等于电解消耗水的质量,溶剂质量保持不变。
Ⅲ.(1)+3。
(2)6。
5.【答案】(1)CuO;
(2)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
(3)反应生成氢气,氢气易燃易爆;
(4)防止HNO3、H2O2分解,提高原料利用率(答案不唯一);
(5)缓慢降温。
6.【答案】(1)除去原料中的Fe。
(2)Rh+6HCl+HNO3=H3[RhCl6]+NO↑+2H2O;SiO2。
(3)。
(4)+1;6:1。
(5)除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn,得到纯净的Rh。
7.【答案】(1)ACD;(2)Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;(3)SiO2;化学;(4)HCl;(5)5.4t。
8.【答案】(1)疏松多孔;
(2)增大反应物之间的接触面积,使反应更快、更充分;
(3)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(4)①氧;H2O2受热易分解,温度过高会导致H2O2分解,氧化效率降低;
②1.5;
③不产生有毒气体NO,铁元素全部转化为硫酸铁;
(5)A。
框图推断题
题型04
1.【答案】(1)NaOH(或KOH等);(2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;(3)金属除锈。
2.【答案】(1)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;放热;
(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH等。
3.【答案】(1)酸;(2)K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH;(3)放出;(4)分解(或置换)。
4.【答案】(1)酸;(2)K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH;(3)放出;(4)分解(或置换)。
5.【答案】(1)H2SO4;(2)作溶剂(或灌溉、灭火等);(3)H2SO4+CuO = CuSO4+H2O;
(4)放热。
6.【答案】(1)CaCO3;
(2)放出;
(3)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(4)醋酸能与碱性物质发生中和反应,从而去除皮蛋的涩味。
7.【答案】(1)Fe2O3;NaOH;
(2)Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag;
(3)无;黄;
(4)B。
8.【答案】(1)玻璃棒;
(2)2NaOH+CuCl2═Cu(OH)2↓+2NaCl;
(3)CO2;
(4)不能。
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