专题09 化学工艺流程图题（九）-2022年中考化学考前查漏补缺提分专题精练（全国通用）

这是一份专题09 化学工艺流程图题（九）-2022年中考化学考前查漏补缺提分专题精练（全国通用），共26页。试卷主要包含了单选题，综合题等内容，欢迎下载使用。

2022年中考化学考前查漏补缺提分专题精练——化学工艺流程图题（九）
一、单选题
1. 利用海带提取碘单质（I2）的工艺流程如图所示，下列说法错误的是

A. 操作①中，所需要的玻璃仪器有3种
B. 由于淀粉有遇碘（I2）变蓝的特性，因此可以利用淀粉检验加入H2O2溶液后所得的“溶液一”中是否有单质碘生成
C. 在上述过程中碘元素的化合价没有发生变化
D. 在蒸馏操作中，蒸馏烧瓶内加入沸石的目的是为了防止液体的暴沸
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A、操作①中是海带灰变为碘离子的溶液，该过程为过滤，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒共3种，说法正确；
B、含碘离子的水溶液中加入双氧水后，溶液一中含有碘单质，则可利用淀粉溶液检验溶液中是否含有碘单质，说法正确；
C、上述过程中碘离子的化合价为-1价，碘单质中碘元素的化合价为0，化合价发生变化，说法错误；
D、蒸馏烧瓶内加入沸石的目的是为了防止混合溶液加热时暴沸，说法正确；
答案：C。
2. 工业上从海水中提取镁的流程如图，相关分析正确的是

A. 用氢氧化钠代替生石灰可以简化流程，降低成本
B. 试剂a可能是盐酸，也可能是氯化钡
C. 操作②中有物理变化发生，操作③中有化学变化发生
D. 上述过程中发生了化合反应、分解反应、复分解反应
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、氢氧化钠价格远高于氧化钙或氢氧化钙，因此用氢氧化钠代替生石灰可以简化流程，但是不能降低成本，说法错误；
B、试剂a是稀盐酸，不是氯化钡，这是因为稀盐酸和氢氧化镁反应能够生成氯化镁，而氢氧化镁不能和氯化钡反应，说法错误；
C、操作②中也有化学变化发生，例如：氯化镁和水反应生成含有结晶水的氯化镁晶体，说法错误；
D、上述过程中发生了化合反应：氧化钙和水反应生成氢氧化钙、分解反应：氯化镁分解生成镁和氯气、复分解反应：氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，说法正确；
答案：D。
3. 节能减排中“减排”的关键是减少CO2的排放，而“减排”的重要手段是合理利用CO2。科学家利用CO2为原料制取炭黑的流程如图。下列说法不正确的是

A. 过程2的变化中太阳能转化为化学能
B. 过程1和过程2的变化都属于分解反应
C. 此流程中有炭黑生成，还有氧气生成
D. 此流程还需要解决炭黑和Fe3O4的分离问题
【答案】B
【解析】
【详解】A、过程2的变化中有太阳能的参与才能进行，太阳能转化为化学能，故A正确；
B、过程1中反应物为两种，生成物也为两种，不符合分解反应的条件，不属于分解反应，故B错误；
C、过程1中有炭黑生成，过程2中有氧气生成，故C正确；
D、因为炭黑和Fe3O4不易分离，所以此流程还需要解决炭黑和Fe3O4的分离问题，故D正确。
故选B。
4. 浓硫酸是常见的化工原料，在工业上常用黄铁矿制取浓硫酸，其流程如下：


下列说法错误的是
A. SO2→SO3属于化合反应，反应前后元素化合价发生了变化
B. 将黄铁矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分
C. 黄铁矿与氧气反应的化学方程式为
D. 该流程图中未涉及的基本反应类型只有置换反应
【答案】D
【解析】
【详解】A、SO2→SO3是多变一的反应，属于化合反应。氧元素的化合价为-2价，根据化合物中各元素的化合价代数和为0，二氧化硫中硫元素的化合价为+4价，三氧化硫中硫元素的化合价为+6价。反应前后元素化合价发生了变化。正确。
B、将黄铁矿粉碎的目的是增大反应物的接触而积，使反应更充分，并且加快反应速率。正确。
C、FeS2与氧气在高温条件下反应，生成炉渣氧化铁和二氧化硫。化学方程式符合客观事实，符合质量守恒定律，正确。
D、FeS2与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫不属于任何基本反应类型，SO2→SO3属于化合反应。三氧化硫与水反应生产硫酸，是多变一的反应，属于化合反应。该流程图中未涉及的基本反应类型有置换反应和分解反应。错误。
故选D。
5. 某化工厂与相邻的化肥厂联合设计了以下制备（NH4）2SO4的工艺流程。已知（NH4）2SO4受热不稳定。下列说法错误的是（　　）


A. 进入沉淀池选用CaSO4悬浊液而不是溶液，目的是提高产量
B. 沉淀池里发生的主要化学反应为：CO2+H2O+2NH3+CaSO4═CaCO3↓+（NH4）2SO4
C. 操作②为加热蒸发
D. 该工艺流程中可循环使用的物质为气体Y
【答案】C
【解析】
【详解】A、硫酸钙为微溶溶于水，溶液中硫酸钙浓度低，不利于反应进行，悬浊液硫酸钙浓度高，可以加速反应进行，得到较多的产物，提高产率，选项A正确；
B、目前已知反应物为二氧化碳、氨气、硫酸钙，生成物溶液A为硫酸铵溶液，根据质量守恒定律，生成物还应含有钙元素、碳元素，两种元素无法组成沉淀，所以加入氧元素，推出沉淀B为碳酸钙，此时生成物为碳酸钙和硫酸铵，反应物为二氧化碳、氨气和硫酸钙，反应物还缺少水，所以最终反应方程式为二氧化碳、氨气、水和硫酸钙反应生成硫酸铵和碳酸钙，选项B正确。
C、硫酸铵受热易分解，因此操作②不能通过加热蒸发制得硫酸铵，应该是降温结晶，选项C错误。
D、白色固体为碳酸钙，碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳，因此气体Y为二氧化碳，而在反应开始时需要通入二氧化碳，所以气体Y可以循环使用，选项D正确。
故选：C。
6. 含硫煤燃烧会产生SO2造成大气污染，某工厂设计了如下工艺流程，防治污染的同时可以得到化工产品，下列叙述不正确的是

A. 该流程中可得到化工产品H2SO4
B. 该流程中化合价发生改变的元素为Fe和S
C. 流程中涉及到的反应之一为：Fe2（SO4）3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4
D. 该工艺流程中Fe2（SO4）3溶液可以循环使用
【答案】B
【解析】
【详解】A、由流程图可知最终的产物是硫酸和硫酸铁，正确；B、硫酸铁中的铁元素显+3价，硫酸亚铁中的铁元素显+2价；二氧化硫中的硫元素显+4价，硫酸铁中的硫元素显+6价；氧气中的氧元素显0价，硫酸亚铁中的氧元素显-2价，故该流程中化合价发生改变的元素为Fe、S、O三种元素，错误；C、由流程图可知二氧化硫和硫酸铁、水反应生成了硫酸亚铁和硫酸，反应的化学方程式表示为Fe2（SO4）3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4，正确；D、由流程图可知反应物中需要硫酸铁，故该工艺流程中Fe2（SO4）3溶液可以循环使用，正确。故选B。
7. 某电镀厂排放的废液中含有CuSO4、FeSO4和ZnSO4三种溶质，为减少水污染并节约成本，回收硫酸锌、金属铁和铜，设计流程如下图所示：

下列说法正确的是
A. 流程中四步操作都是过滤
B. 实验方案中X是Zn，Y是CuSO4溶液
C. 滤液b中加适量X有气体产生
D. 最终所得硫酸锌的质量等于原废液中溶质的质量
【答案】C
【解析】
【分析】废液中含有硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸锌，加入过量的X，X应是锌，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，故固体a为锌、铜、铁，加入过量的稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜与稀硫酸不反应，过滤，得到铜和滤液b，滤液b中含硫酸锌、硫酸亚铁、过量的硫酸，加入适量的锌，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故滤液c中的溶质为硫酸锌。
【详解】A、操作①②③均实现了固液分离，都是过滤，硫酸锌溶液经过操作④变为硫酸锌晶体，故操作④为蒸发，不符合题意；
B、方案中X是锌，锌能将硫酸铜中的铜和硫酸亚铁中的铁全部置换出来，Y是稀硫酸，能将锌和铁除去，得到铜，不符合题意；
C、滤液b中含硫酸锌、硫酸亚铁、过量的稀硫酸，加入适量锌，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，有气体生成，符合题意；
D、反应中有硫酸锌生成，如锌和稀硫酸反应生成了硫酸锌，锌和硫酸铜、硫酸亚铁均反应生成了硫酸锌，故最终所得硫酸锌的质量大于原废液中溶质的质量，不符合题意。
故选C。
二、综合题
8. 工业上常用“分离液态空气法”制氧气，此方法是以空气为原料，利用液氮与液氧沸点不同，将其分离。主要流程如下图。


（1）空气中氧气的体积分数为________%。
（2）“分离液态空气法”发生的是________（填“物理”或“化学”）变化。
（3）上述流程中，含有氧分子的物质有________（填序号）。
A 空气 B 洁净空气 C 液态空气 D 氮气 E 液氧
【答案】 ①. 21 ②. 物理 ③. ABCE
【解析】
【详解】（1）空气中氧气的体积分数为21%。
（2）“分离液态空气法”无新物质生成，发生的是物理变化。
（3）氧气中含有氧分子，含有氧气的物质中也含有氧分子，则上述流程中，含有氧分子的物质有空气、洁净空气、液态空气、液氧，故选ABCE。
9. 我国著名的化学家侯德榜发明了制纯碱的方法被称为侯氏制碱法，其部分流程如下：

（1）NH3中氮元素的化合价为______价；
（2）通入CO2发生反应的化学方程式为NH3+CO2+NaCl+X=NaHCO3↓+NH4Cl，其中X的化学式为______；
（3）在制纯碱过程中得到的NH4Cl常用来作化肥，该化肥属于______；
A．氮肥 B．磷肥 C．钾肥 D．复合肥
（4）将碳酸氢钠固体加热分解，生成纯碱、二氧化碳和水，写出该反应方程式______。
【答案】 ①. -3 ②. H2O ③. A ④.

【解析】
【详解】（1）氨气中氢元素显+1价，设氮元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（+1）×3=0，x=-3；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含N、H、O、C、Na、Cl的个数分别是1、3、2、1、1、1，生成物中含N、H、O、C、Na、Cl的个数分别是1、5、3、1、1、1，故反应物中还应含2个H、1个O，故X的化学式为：H2O；
（3）氯化铵含氮一种营养元素，属于氮肥。
故选A；
（4）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：。
10. 利用燃煤烟气生产Na2SO4和化工原料乙烯(C2H4)的工艺流程如下：

⑴ Na2SO4制备装置中，参加反应的物质除二氧化硫、氧气外，还有_______(填名称)；
⑵ 石墨烯(见上图)可用作太阳能电池的电极，这里主要利用了石墨烯的_______性，空气中二氧化硫与水反应的方程式是_____________；
⑶ 乙烯制备装置中，反应的化学方程式为______________。
【答案】 ①. 氯化钠、水 ②. 导电 ③. SO2 + H2O = H2SO3 ④. 2CO2+2H2OC2H4+3O2
【解析】
【详解】(1)Na2SO4制备装置中，由于生成物或者出来的物质中含有硫酸钠和HCl以及二氧化碳，根据质量守恒定律可知，反应物除二氧化硫、氧气外还应该含有钠元素、氯元素和氢元素，由于是选用的海水，所以对应的物质应该为氯化钠和水；
(2)石墨烯具有导电性，所以用作电极；二氧化硫与水反应生成亚硫酸，故反应的方程式是SO2 + H2O = H2SO3；
(3)乙烯制备装置中，反应物为二氧化碳和水（根据生成物有乙烯含有氢元素结合质量守恒定律推出），生成物为乙烯和氧气，在硫酸溶液中反应，条件还有通电，所以对应的化学方程式反应的化学方程式为2CO2+2H2O C2H4+3O2。
11. 工业制备蔗糖的流程如下图所示。

(1)操作A名称是____，实验室进行此操作时使用玻璃棒的作用是___。
(2)糖汁呈棕黄色，工业上可加入______对糖汁进行脱色处理。
(3)实验室进行操作C时，需将蔗糖溶液放在______(填仪器名称)中进行加热，蒸发得到蔗糖固体。
(4)由甘蔗制得蔗糖的整个过程中主要是__(选填“物理”或“化学”)变化。
【答案】 ①. 过滤 ②. 引流 ③. 活性炭 ④. 蒸发皿 ⑤. 物理
【解析】
【详解】（1）由图可知，操作A实现了固液分离，是过滤；
过滤中，玻璃棒的作用是引流；
（2）活性炭具有吸附性，可以吸附色素，故糖汁呈棕黄色，工业上可加入活性炭对糖汁进行脱色处理；
（3）经过操作C，蔗糖溶液变为蔗糖固体，故操作C是蒸发，蒸发时，需将蔗糖溶液放在蒸发皿中进行加热，蒸发得到蔗糖固体；
（4）由甘蔗制得蔗糖的整个过程中，经过压榨、过滤、脱色，蒸发，只是形状和状态发生了改变，无新物质生成，主要是物理变化。
12. 高锰酸钾是一种重要的化工产品，在化学、生产、生活等场境中都有重要的用途。某工厂生产高锰酸钾的流程如图所示。

请回答下列问题∶
（1）写出高锰酸钾的一种用途_____。
（2）"I混合加热"发生的主要是____（填"物理"或"化学"）变化。
（3）请将"II氧化反应"发生反应的化学方程式补充完整（在横线上填化学式）。
____+2MnO2+4KOH2K2MnO4+2H2O
（4）生产流程中可循环利用的物质是____（写化学式）。
【答案】 ①. 制取氧气(或消毒) ②. 物理 ③. O2 ④. KOH
【解析】
【分析】
【详解】(1)实验室常通过加热高锰酸钾制取氧气，故可填：制取氧气；
(2) "I混合加热"过程中没有生成新物质，发生的是物理变化，故填：物理；
(3)根据质量守恒定律，反应前后各原子的数目不变，故化学式为：O2；
(4)生产过程中KOH既是反应物，又是生成物，故可循环利用，故生产流程中可循环利用的物质是KOH。
13. 工业制造高纯度氧化钙（CaO）的流程如下：

（1）反应器1中先加入一定量水。气体从底部缓慢通入的原因是_________。
（2）反应器2中发生复分解反应的化学方程式为_________。
（3）过滤器中分离出的固体是_________。
（4）上述流程中可循环利用的物质是_________。
【答案】 ①. 使反应物充分接触，充分反应 ②. ③. CaCO3 ④. CO2
【解析】
【详解】（1）反应器1中先加入一定量水。气体从底部缓慢通入的原因是：使反应物充分接触，充分反应；
（2）反应器2中，氯化钙和碳酸铵反应生成氯化铵和碳酸钙，该反应的化学方程式为：；
（3）氯化钙和碳酸铵反应生成氯化铵和碳酸钙，碳酸钙难溶于水，故过滤器中分离出的固体是CaCO3；
（4）由图可知，二氧化碳既是反应物。又是生成物，可以循环利用。
14. 工业上可以通过如下工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气，并获得硫酸和氢气。

主反应器中发生反应的化学方程式为：
请回答下列问题：
(1)该反应的物质中属于氧化物的有_______。
(2)该反应前后，化合价发生变化的元素有碘和_______。
(3)尾气中SO2的质量分数为10%，若吸收该尾气80t，理论上能够生产硫酸的质量为_______t。
(4)在整个工艺流程中，能被循环利用的物质是_______。
【答案】 ①. SO2、H2O ②. 硫 ③. 12.25t
解：生成硫酸纸两位x。


x=12.25t
答：生成硫酸12.25t。 ④. I2
【解析】
【分析】
【详解】（1）二氧化硫和水都由两种元素组成，且含有氧元素，属于氧化物，故填：SO2、H2O。
（2）氧元素-2价，根据化合价代数和为零二氧化硫中硫元素+4价，硫酸中硫元素+6价，该反应前后，化合价发生变化的元素有碘和硫，故填：硫。
（3）见答案。
（4）由流程图可知，膜反应器生成碘，在主反应器反应掉，能被循环利用，故填：I2。
15. 工业烟气脱硫是将烟气中含有的二氧化硫除去。采用“双碱法”脱硫的工业流程如图。

查阅资料：亚硫酸钠与碳酸钠具有某些相似的化学性质。
（1）吸收塔中，用NaOH溶液吸收SO2生成亚硫酸钠（Na2SO3）和水，NaOH溶液喷成雾状能充分吸收SO2的原因是_____，反应的化学方程式为_____。
（2）沉淀室中发生的是复分解反应，反应的化学方程式为_____。
（3）上述流程中，化合价发生变化的元素有_____（用元素符号表示）。
【答案】 ①. 增大接触面积，使反应充分进行 ②. ③. ④. S、O
【解析】
【详解】（1）吸收塔中，用NaOH溶液吸收SO2，生成亚硫酸钠和水，NaOH溶液喷成雾状能充分吸收SO2的原因是增大接触面积，使反应充分进行；NaOH溶液吸收SO2生成亚硫酸钠（Na2SO3）和水，化学方程式为：；
（2）沉淀室中发生的是复分解反应，即亚硫酸钠和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为：；
（3）亚硫酸钙转化成硫酸钙过程中，硫元素化合价由+4变成+6，氧气中氧元素化合价由0变成﹣2，因此上述流程中，化合价发生变化的元素有硫元素、氧元素。故填：S、O。
16. 黄铁矿(主要成分为FeS2)可用于工业制硫酸，其所得矿渣又可用于高炉炼铁，其工业流程如图所示:

请回答下列问题:
(1)请将沸腾炉中发生反应的化学方程式填写完整: _________________。
(2)为使沸腾炉中的反应充分进行，可采取的一种方法是_________________。
(3)上述生产过程中，可循环使用的物质是_________________。
(4)炼铁高炉中发生反应的化学方程式是_________________(写一个)。
(5)上述生产过程中易产生的大气污染物是_________________，故应加强环保措施。
【答案】 ①. 8SO2 ②. 将黄铁矿粉碎 ③. SO2、O2 ④. ⑤. SO2、CO
【解析】
【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Fe、S、O的个数为4、8、22，生成物中含Fe、S、O的个数为4、0、6，故生成物中还应含8个S、16个O，故应补充8SO2；
（2）为使沸腾炉中的反应充分进行，可采取的一种方法是：将黄铁矿粉碎，增大反应物之间的接触面积；
（3）由图可知，二氧化硫和氧气既是反应物，又是生成物，可以循环利用；
（4）炼铁高炉中，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（5）二氧化硫能导致酸雨，一氧化碳有毒，故上述生产过程中易产生的大气污染物是二氧化硫、一氧化碳。
17. 工业上利用白云石（主要成分是 CaCO3·MgCO3）制得结晶镁的主要流程如图所示：

（1）生产上将白云石粉碎的目的是_____，白云石焙烧过程发生反应的化学方程式为_____｡
（2）将白云石的焙烧产物和硅铁（含 75%Si）压制成球发生的是_____（填“物理”或“化学”）变化｡
（3）还原过程中发生的主要反应为 2CaO+2MgO+Si2Mg+Ca2SiO4，该反应中化合价降低的元素是_____｡采用真空操作除了能降低操作温度外，还具有的优点是_____｡
【答案】 ①. 增大反应物的接触面积，使反应更充分（或加快反应速率） ②. CaCO3·MgCO3CaO+MgO+2CO2↑ ③. 物理 ④. Mg（或镁） ⑤. 防止硅和镁被氧化，提高金属镁的产率
【解析】
【详解】（1）生产上将白云石粉碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分，可以加快反应速率），白云石（主要成分是 CaCO3·MgCO3）焙烧过程中生成氧化镁、氧化钙和二氧化碳，发生反应的化学方程式为CaCO3·MgCO3CaO+MgO+2CO2↑｡
（2）将白云石的焙烧产物和硅铁（含 75%Si）压制成球的过程中，没有新物质生成，发生的是物理变化｡
（3）根据反应方程式可知，钙元素（正二价）和氧元素（负二价）化合价不变，硅元素化合价（由零变到正四价）升高，只有镁元素的化合价由+2价降为0价｡采用真空操作除了能降低操作温度外，还可以防止硅和镁被氧化，提高金属镁的产率｡
18. 镁是重要的工业材料，目前世界上大多数的镁是从海水中提取。如图是某工厂利用海水提取金属镁的工艺流程。根据题意，回答下列问题：

(1)写出生石灰的另一种用途_______。
(2)生石灰变为石灰乳的反应是_____(填反应基本类型)反应；该反应过程____(填“放出”或“吸收”)热量。
(3)操作A的名称是_______，操作B的名称是_______。
(4)电解氯化镁除了得到金属镁，同时会生成的一种非金属单质的化学式为_______。写出试剂a与Mg(OH)2的反应方程式_______。
【答案】 ①. 用作干燥剂 ②. 化合反应 ③. 放出 ④. 过滤 ⑤. 蒸发结晶 ⑥. Cl2 ⑦. Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
【解析】
【分析】
【详解】(1)生石灰能与水反应，故生石灰可用作干燥剂。
(2)生石灰变为石灰乳的反应是CaO+H2O=Ca(OH)2，由两种或两种以上的物质发生化学反应生成另一种物质的反应是化合反应，故该反应属于化合反应，该反应过程放出热量。
(3)通过过滤可将难溶于水的固体物质与液体分离，故操作A的名称是过滤，操作B的名称是蒸发。
(4)电解氯化镁除了得到金属镁，同时会生成的一种非金属单质，根据质量守恒定律，该非金属单质的化学式为Cl2。Mg(OH)2 是难溶性的碱，难溶性的碱只能与酸反应，试剂a与Mg(OH)2反应得到MgCl2，所以a是稀盐酸，反应的化学方程式为：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。
19. 工业上利用氟碳铈矿（主要成分为CeFCO3）提取CeCl3的一种工艺流程如下：


（1）流程中Ce（BF4）3转化成KBF4的基本反应类型是________________________。
（2）在足量氧气中高温焙烧CeFCO3，化学方程式为_______________________。
（3）流程涉及的化合物中，铈元素的化合价为______________________价。
（4）酸浸过程中，CeO2与盐酸反应有刺激性气味的气体单质生成，且化学方程式中CeO2与盐酸的化学计量数之比为1:4，则化学方程式为_______________________。
【答案】 ①. 复分解反应 ②. ③. +3、+4 ④.
【解析】
【详解】（1）由图可知，Ce（BF4）3和KCl反应生成KBF4和CeCl3，该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；
（2）由图可知，在足量氧气中高温焙烧CeFCO3生成CeO2、CeF4，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Ce、F、C、O，生成物中含Ce、O、F，故生成物中还应含碳，在足量氧气中焙烧，故应有二氧化碳生成，该反应的化学方程式为：；
（3）CeFCO3：氟元素通常显-1价，碳酸根离子通常显-2价，设铈元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（-1）+（-2）=0，x=+3；
CeO2：氧元素通常显-2价，设铈元素的化合价为y，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：y+（-2）×2=0，y=+4；
CeF4：氟元素通常显-1价，设铈元素的化合价为z，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：z+（-1）×4=0，z=+4；
Ce(BF4)3：氟元素通常显-1价，硼元素通常显+3价，设铈元素的化合价为m，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：m+[(+3)+(-1)×4]×3=0，m=+3；
CeCl3：氯元素通常显-1价，设铈元素的化合价为n，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：n+（-1）×3=0，n=+3。
故流程涉及的化合物中，铈元素的化合价为+3、+4价；
（4）酸浸过程中，CeO2与盐酸反应有刺激性气味的气体单质生成，且化学方程式中CeO2与盐酸的化学计量数之比为1:4，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Ce、O、H、Cl，故生成物中也应含Ce、O、H、Cl，故生成的刺激性气味的气体是氯气，生成物中含氢元素，故还有水生成，该反应的化学方程式为：。
20. 纳米碳酸钙是一种重要的无机化工产品，下图是某厂生产纳米碳酸钙的工艺流程。
请回答下列问题：

⑴请完成并配平该工艺中生成CaCO3固体的反应方程式：
CaCl2+______+CO2＝CaCO3↓+______+H2O
⑵若在实验室中进行该实验，操作l的名称是______，使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____，其中玻璃棒在该操作中的作用是______。
(3)上述过程制得的碳酸钙粗品表面可能含有的可溶性杂质有______(写一种化学式即可)。操作2为：______、检验和干燥，检验操作中选用的试剂为______(选择序号)。
①NH4Cl溶液　　②AgNO3溶液　　③CaCl2溶液 ④Ba(NO3)2溶液
⑷上述流程中的副产品可用作______。(写一种用途)
【答案】 ①. 2NH3·H2O ②. 2NH4Cl ③. 过滤 ④. 漏斗 ⑤. 引流 ⑥. NH4Cl ⑦. 洗涤 ⑧. ② ⑨. 氮肥
【解析】
【详解】（1）由反应的流程图可知该反应的反应物是氯化钙、二氧化碳和氨水，生成物是碳酸钙沉淀、氯化铵和水，配平化学方程式依据的是质量守恒定律中化学反应前后原子的数目不变，故该反应表示为CaCl2+2NH3·H2O +CO2＝CaCO3↓+2NH4Cl +H2O；
（2）通过操作1分别得到了固体和溶液，故操作1是过滤；过滤时需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗，其中玻璃棒起引流的作用；
（3）由于反应生成了氯化铵，故制得的碳酸钙粗品表面可能含有氯化铵。通过洗涤、检验和干燥即可得到纳米碳酸钙成品；其中检验碳酸钙粗品是否洗涤干净实际是检验洗涤后的液体是是否含有氯化铵，氯化铵可与硝酸银反应生成氯化银沉淀，故可用②硝酸银检验；
（4）上述流程中的副产品是氯化铵，氯化铵是常见的氮肥。
21. 为了除去铜粉中混有的铁粉，并用提纯的铜粉制取胆矾（CuSO4•5H2O），某课外活动小组的同学按如下流程进行实验（反应中部分生成物已略去）。

已知：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O回答下列有关问题：
（1）操作a的名称是_____；除去铜粉中的铁粉，最简便的实验方法是_____。
（2）A溶液的溶质为_____，A到B的反应中，发生了化合反应，溶液最终变为黄色，则反应的方程式为_____。
（3）由Cu制CuSO4溶液的途径Ⅱ中，反应的方程式为_____（产物为硫酸铜和一种液体）。途径Ⅱ与途径Ⅰ相比较，其显著的优点是_____。
（4）硫酸铜溶液如何转化为胆矾（硫酸铜晶体）：加热浓缩、_____。
【答案】 ①. 过滤 ②. 用磁铁吸附 ③. 盐酸和氯化亚铁 ④. ⑤. ⑥. 不产生有毒气体 ⑦. 蒸发结晶
【解析】
【详解】（1）操作a是不溶性铜和液体分离，在实验室中该操作为过滤；除去铜粉中的铁粉，最简便的实验方法是用磁铁吸附。
（2）由于加入的盐酸过量，所以在生成氯化亚铁的同时还有剩余的盐酸，所以A溶液的溶质为剩余的盐酸和生成的氯化亚铁；A到B的反应中，发生了化合反应，氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，溶液最终变为黄色，则反应的方程式为。
（3）由Cu制硫酸铜溶液的途径Ⅱ中，加热条件下，铜、稀硫酸与氧气反应生成硫酸铜和水，反应的方程式为。通过对比反应，最明显的差别是途径I生成了有毒的二氧化硫，所以途径II与途径Ⅰ相比较，其显著的优点是不产生有毒气体。
（4）硫酸铜溶液如何转化为胆矾（硫酸铜晶体）：加热浓缩、蒸发结晶。
【点睛】读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息扑捉的有效性。解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识。
22. 金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”，钛的硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀，是航海、化工、医疗上不可缺少的材料。钛铁矿(主要成分FeTiO3)是工业上冶炼金属钛的主要原料，制备金属钛的一种工艺流程如图所示(部分产物略)。

(1)FeTiO3(钛酸亚铁)中Ti元素的化合价为___________。
(2)步骤①中生成的可燃性气体氧化物﹣X为___________(写出物质的化学式)。
(3)步骤④中TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti，此反应的化学方程式为___________，该反应说明Mg与Ti的金属活动性强弱关系为：Mg___________Ti(填“＜”、“>”或“=”)。
(4)用上述冶炼方法得到的金属钛中会混有少量金属单质是___________(填化学式)，由金属钛的性质可知，除去这种杂质可以用以下试剂中的___________(填序号)。
A HCl　　　　　　B NaOH　　　　　C NaCl　　　　　　D H2SO4
(5)绿色化学提倡物料循环，以上流程中，可用于循环的物质除Cl2、Mg之外，还有___________。
【答案】 ①. +4 ②. CO ③. TiCl4+2MgTi+2MgCl2 ④. > ⑤. Mg ⑥. AD ⑦. MgCl2
【解析】
【详解】(1)FeTiO3(钛酸亚铁)中铁元素的化合价为+2，氧元素的化合价为-2，根据化合物中各元素化合价的代数和为零，Ti元素的化合价为+4。
(2)化学反前后元素的种类不变，反应物中含有钛元素、铁元素、氧元素、碳元素、氯元素，生成物中含有钛元素、铁元素、氯元素，所以生成的X中含有碳元素、氧元素，因为X是可燃性气体，所以X为CO。
(3)化学反前后元素的种类不变，步骤④中TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti和氯化镁，此反应的化学方程式为：TiCl4+2MgTi+2MgCl2，该反应说明Mg与Ti的金属活动性强弱关系为：Mg>Ti。
(4)由于反应中镁是足量的，所以得到的金属钛中会混有少量的Mg。因为金属钛常温下耐酸、碱，根据镁的化学性质可知，除去Mg可以用稀盐酸或稀硫酸，故选AD。
(5)通过分析反应流程可知，氯化镁既是反应物，也是生成物，所以该流程中，可用于循环的物质除Cl2、Mg之外，还有MgCl2。
23. 粗盐中含有MgCl2、CaCl2等杂质，工业提纯粗盐的工艺流程如图所示：

(1)Ca(OH)2俗称：___________，步骤①反应的化学方程式为___________。
(2)步骤③操作a的名称是___________。
(3)步骤②加入过量的Na2CO3的目的是___________。
(4)若步骤①和步骤②的顺序颠倒，则最后所得的精盐水中还含有___________。
(5)设计实验证明步骤③操作a后所得滤液中含有哪些杂质？___________ (写出实验步骤和现象)
(6)小明取上述制得的精盐12g配制成溶液，向其中加硝酸银溶液100g，恰好完全反应，过滤得到沉淀28.7g．试计算精盐中氯化钠的质量分数___________。
【答案】 ①. 熟石灰(或消石灰) ②.
③. 过滤 ④. 除去CaCl2和过量的Ca(OH)2 ⑤. CaCl2 ⑥. 取少量A装置中的溶液，加入足量的CaCl2(或BaCl2)溶液，有白色沉淀生成;静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液，若溶液变红色 ⑦. 解：设精盐中氯化钠的质量分数为x

x=97.5%
答：精盐中氯化钠的质量分数为97.5%。
【解析】
【详解】（1）氢氧化钙俗称熟石灰、消石灰；
步骤①中，氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙，该反应的化学方程式为：；
（2）步骤③操作a实现了固液分离，名称是过滤；
（3）步骤②加入过量的碳酸钠溶液，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故目的是：除去氯化钙和过量的氢氧化钙；
（4）若步骤①和步骤②的顺序颠倒，先加入过量的碳酸钠，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，后加入过量的氢氧化钙溶液，氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，过滤，除去碳酸钙、氢氧化镁。向滤液中加入适量的盐酸，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，故最后所得的精盐水中还含有：CaCl2；
（5）加入过量的氢氧化钙，氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙，加入过量的碳酸钠，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，过滤，除去氢氧化镁和碳酸钙，故滤液中可能含有碳酸钠和氢氧化钠，碳酸钠能与氯化钙（或氯化钡）反应生成碳酸钙（或碳酸钡）沉淀，氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞试液变红，故可取少量A装置中的溶液，加入足量的CaCl2(或BaCl2)溶液，有白色沉淀生成，说明含碳酸钠；静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液，若溶液变红色，说明含氢氧化钠；
（6）见答案。
24. 碳酸钡是工业上一种重要的化工产品，以下是某工厂用含二氧化硅杂质的碳酸钡原料来生产碳酸钡的工艺流程，请你根据流程回答下列问题（说明：操作B为洗涤，干燥）

（1）生产流程中为节约成本，生成的气体B直接应用于流程中，其气体B是_____。
（2）操作A的名称为_____。
（3）流程中溶液A中含有的溶质有_____（写化学式）。
（4）写出反应室中有关反应的化学方程式（任意一个即可）_____。
（5）写出电解氯化钠溶液的化学方程式_____。
【答案】 ①. 二氧化碳 ②. 过滤 ③. BaCl2和HCl ④. Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl或者NaOH+HCl＝NaCl+H2O或者2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O。 ⑤. 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
【解析】
【分析】根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息。
【详解】（1）生产流程中为节约成本，生成的气体B直接应用于流程中，气体B是含二氧化硅杂质的碳酸钡和盐酸反应得到的气体，而二氧化硅和盐酸不反应，所以气体B是碳酸钡和盐酸反应生成的二氧化碳。故填：二氧化碳
（2）操作A分离得到固体和液体，所以为过滤。故填：过滤
（3）流程中溶液A是二氧化硅杂质的碳酸钡和过量的盐酸反应得到的溶液，所以含有的溶质有生成的氯化钡以及剩余的盐酸，对应的化学式为 BaCl2和HCl。故填：BaCl2和HCl
（4）写出反应室中有关反应的化学方程式（任意一个即可） Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl或者NaOH+HCl＝NaCl+H2O或者2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O。故填：Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl或者NaOH+HCl＝NaCl+H2O或者2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O
（5）根据图可知电解氯化钠溶液生成氢氧化钠以及氢气和氯气（根据质量守恒定律推得），则对应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。故填：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
【点睛】读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息捕捉的有效性。解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识。
25. 工业上以高纯度的二氧化锰为原料制备高锰酸钾的主要流程如下：

已知相关物质的溶解度（20℃）如表：
物质
K2CO3
K2SO4
KMnO4
溶解度/g
111
11.1
6.34
（1）KMnO4中锰元素的化合价为______。
（2）操作Ⅰ的名称是______。该过程中用到的玻璃棒的作用为：______。
（3）“通CO2酸化”，反应的化学方程式为：______，若用稀H2SO4酸化，反应的化学方程式为：，工业上不采用稀H2SO4酸化的原因是______。
（4）电解法也可以实现由向K2MnO4向KMnO4的转化，反应的化学方程式为：与“通CO2酸化”相比，其优点是：______。
（5）通过该工艺流程还可以获得副产品K2CO3。某化学兴趣小组在模拟该工艺流程提取K2CO3的过程中，不小心混入了KOH，为检验K2CO3中的KOH：取样，加______溶液，再滴加______，若观察到______现象，则有KOH。
【答案】 ①. +7 ②. 过滤 ③. 引流 ④. ⑤. 相同条件下，硫酸钾和高锰酸钾的溶解度都比较小，无法采用浓缩结晶的方法加以分离 ⑥. 生成的氢氧化钾可以循环使用 ⑦. 过量或者适量BaCl2/CaCl2 ⑧. 酚酞 ⑨. 溶液变成红色
【解析】
【详解】（1）KMnO4中其中钾元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，设锰元素的化合价为x，则有（+1）+x+（-2）×4=0，x=+7。
（2）操作Ⅰ用来分离液体和难溶沉淀，因此操作Ⅰ是过滤。该过程中用到的玻璃棒的作用为：引流。
（3）“通CO2酸化”，由题可知反应前物质为K2MnO4和CO2，反应后生成的物质为KMnO4、MnO2和K2CO3，配平后反应的化学方程式为：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3 ，工业上不采用稀H2SO4酸化的原因是相同条件下，硫酸钾和高锰酸钾的溶解度都比较小，无法采用浓缩结晶的方法加以分离。
（4）由题可知电解反应后生成物中有KOH，而流程图中KOH是作为反应物参与反应的，因此电解法与“通CO2酸化”相比，其优点是：生成的氢氧化钾可以循环使用；
（5）检验碳酸钾中的氢氧化钾需要先排除碳酸钾的干扰，因此第一部需要除去碳酸钾，因此取样后加入过量或者适量BaCl2/CaCl2溶液，而后可采用酸碱指示剂检验氢氧化钾，因此再滴加酚酞，若观察到溶液变成红色现象，则有KOH。