专题19 化学工艺流程题（专题精练）-【满分之路】 中考化学一轮复习精讲精练 （适用2023年中考化学）

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专题19 化学工艺流程题
夯实基础用时: 分钟 ；得分 分
提升冲刺用时: 分钟 ；得分 分
【夯实基础】
（共15题，选择题每题2分，填空题，每空1分，计64分）
1、【2020黑龙江大庆】碘元素被称为“智力元素”，是人体必需的微量元素之一，人体缺碘会引起甲状腺肿大，幼儿缺碘会造成思维迟钝，影响生长发育。因此，人们常通过摄入海产品或食用加碘盐来补充碘元素，以保证人体健康。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】A、操作①是海带灰变为含碘离子的溶液，该过程为过滤，过滤所用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和水杯，故正确；
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，则可利用过淀粉检验溶液一中是否含有碘单质，故正确；
C、上述过程中碘离子的化合价为﹣1，碘单质中碘元素的化合价为0，化合价发生变化，故错误；
D、蒸馏烧瓶内加入沸石的目的是为了防止混合液体加热时暴沸，故正确；
故选：C。
2、【2021江苏连云港】回收含铜废料（主要成分为Cu）中的铜，部分实验流程如图：

注：灼烧后得到黑色固体和残留物，残留物不溶于水和稀硫酸。 下列关于该流程的说法，错误的是（　　）
A. “灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO
B. 滤液X中的溶质为FeSO4
C. “酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应
D. 将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反应后过滤得Cu
【答案】C
【解析】A、铜在加热条件下能生成氧化铜，“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO，故选项说法正确。
B、氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，过量的铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，则滤液X中的溶质为FeSO4，故选项说法正确。
C、“酸溶”的过程中氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，“还原”过程中铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，“酸溶”和“还原”过程中发生的反应分别为复分解反应、置换反应，故选项说法错误。
D、将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，铜不与稀硫酸反应，充分反应后过滤得Cu，故选项说法正确。 故选：C。
3、【2021山东泰安】海水是一种重要资源，利用海水可制取镁等物质，某化学兴趣小组的同学设计了如下实验流程进行实验：
分析该流程图，下列说法错误的是（　　）

A．操作Ⅰ，操作Ⅲ都需用到的玻璃仪器是玻璃棒
B．固体B是Mg（OH）2，试剂X是盐酸
C．加入NaOH溶液应过量，其目的是使MgCl2完全反应
D．处理等量海水，若将NaOH溶液换成石灰乳，既能节约成本又能提高镁的产量
【答案】D
【解答】A．过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，玻璃棒的作用是引流，蒸发可以将溶液中的固体结晶出来，玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高造成液滴飞溅，故说法正确；
B．氢氧化钠和氯化镁反应会生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水，故说法正确；
C．氢氧化钠和氯化镁反应会生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，加入NaOH溶液应过量，其目的是使MgCl2完全反应，故说法正确；
D．无论氯化镁与氢氧化钠反应，还是与氢氧化钙反应，根据反应前后镁元素质量守恒，只要参加反应的氯化镁质量相等，最终生成的氢氧化镁的质量一定相等，当再加入稀盐酸充分反应后，同样生成等质量的氯化镁，从而生成等质量的镁，故不能提高镁的质量，故说法错误。
故选：D。
4、【2020重庆B】孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2及少量不溶性杂质（杂质不与酸反应），某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。

（1）白色沉淀的化学式为________。
（2）写出步骤③中发生反应的化学方程式 。
（3）蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是_____。
（4）若向溶液A中逐滴加入NaOH溶液，其过程中溶质种数会发生变化，最多时可达____种。
【答案】 (1).CaCO3；(2).，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O； (3).H2O；(4).3
【解析】
CuCO3·Cu(OH)2与过量稀硫酸反应方程式为，因此气体是CO2，溶液A的溶质是CuSO4和H2SO4；
（1）CO2遇澄清石灰水生成H2O和CaCO3，故白色沉淀是CaCO3；
（2）溶液A的溶质是CuSO4和H2SO4，CuSO4与NaOH反应生成硫酸钠和氢氧化铜，反应方程式为；硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为： 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；
（3）经过③反应后，生成的蓝色沉淀是Cu(OH)2，Cu(OH)2加热会产生两种氧化物CuO和H2O，故填H2O；
（4）因①的操作加入了过量的稀硫酸，因此溶液A中有两种溶质CuSO4和H2SO4；在滴加NaOH很少时，H2SO4未反应完，此时溶质有CuSO4、Na2SO4和H2SO4，溶质为3种；当H2SO4反应完全至生成蓝色沉淀最多之前，溶液中只有Na2SO4和CuSO4，溶质只有2种；当NaOH滴加生成沉淀最多时，溶液中只有1种溶质Na2SO4；当NaOH过量时，溶液中有2种溶质Na2SO4和NaOH；综上所述，向A中加入NaOH溶液，其溶质最多时可达3种，故填3。
5、【2020湖南怀化】某种手机电路板主要含有Fe、Cu、Ag（银）、Ni（镍）等金属及非金属基材，下图是某工厂回收金属铜的工艺流程图。已知：。

（1）电路板不直接焚烧而采取热风处理的主要目的是______。
（2）操作①的名称是_______________。
（3）写出滤液③与铁粉反应的化学方程式 。
（4）Fe、Cu、Ag、Ni在溶液中的金属活动性顺序由强到弱依次为 。
（5）写出⑤得到纯铜的一种方法 。
【答案】(1).保护环境；(2).过滤；(3).；(4).Fe＞Ni＞Cu＞Ag；(5).加过量稀硫酸，过滤、洗涤、干燥（合理即可）
【解析】（1）电路板焚烧会产生有害物质，污染空气，故采取热风处理的主要目的是：保护环境；
（2）操作①实现了固液分离，是过滤；
（3）已知电路板主要含有Fe、Cu、Ag（银）、Ni（镍）等金属，加入足量稀硫酸，得到滤渣①和滤液①，向滤液①中加入过量铁粉，得到滤渣Ni、Fe和滤液②，说明Ni能与稀硫酸反应，铁能与硫酸镍反应，向滤渣①中通入氧气、加稀硫酸，控制一定温度加热，，得到滤渣银和滤液③，故滤液③中是硫酸铜，硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：；
（4）由（3）的分析可知，Ni能与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序中，Ni排在氢前，铜、银与稀硫酸不反应，在金属活动性顺序中，铜、银排在氢后，铁能与硫酸镍反应，说明在金属活动性顺序中，铁排在镍之前，故 Fe、Cu、Ag、Ni在溶液中的金属活动性顺序由强到弱依次为：Fe＞Ni＞Cu＞Ag；
（5）滤渣中含有铁和铜，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，铜与稀硫酸不反应，故可加入过量稀硫酸，过滤，洗涤、干燥，可得铜。
6、【2021湖北黄冈】煤燃烧时产生的粉煤灰（主要成分为Al2O3、SiO2及少量Fe2O3等）也是一种可利用的资源。以粉煤灰为原料制取Al2O3的部分工艺流程如图：

【资料】
①SiO2既不溶于水也不溶于酸
②煅烧时发生的反应为：2AlCl3•6H2OAl2O3+6HCl+9H2O
（1）操作Ⅰ是______。
（2）写出“酸浸”步骤中盐酸与A12O3发生反应的化学方程式 。
（3）“除铁”时发生的反应为FeCl3+3NH4HCO3=3NH4Cl+X↓+3CO2↑，X的化学式为______。
（4）流程中可循环利用的物质为______。
（5）高温烧结的Al2O3，又称人造刚玉，可用于制机械轴承、耐高温坩埚、高强度陶瓷等。由此可推知Al2O3性质为______（任写一种）。
【答案】（1）过滤；（2）；（3） ；（4）盐酸；（5）熔点高（或硬度大）
【解析】（1）操作Ⅰ后得到溶液和二氧化硅等不容物，故操作Ⅰ是分离固体和液体的操作，故操作Ⅰ为过滤；
（2）“酸浸”步骤中盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水，化学方程式为；
（3）根据化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有1个铁原子，3个氯原子，3个氮原子，15个氢原子，3个碳原子，9个氧原子，反应后有1个X，3个氮原子，12个氢原子，3个氯原子，3个碳原子，6个氧原子，故X中含有1个铁原子、3个氢原子和3个氧原子，故X为;
（4）根据流程图可知，在煅烧时会产生副产品盐酸，盐酸可用于酸浸，故流程中可循环利用物质为盐酸；
（5）高温烧结的氧化铝，又称人造刚玉，可用于制机械轴承、耐高温坩埚、高强度陶瓷等。由此可推知氧化铝性质为硬度大、熔点高等性质。
7、【2021山东潍坊】氮化硼（BN）陶瓷基复合材料在航天领域应用广泛。硼单质是制备氮化硼（BN）的原料之一，某工厂利用硼砂（主要成分为Na2B4O7·10H2O，杂质中含少量Fe3+）制备硼（B）单质的部分流程如下图所示：

请完成下列问题：
（1）粉碎硼砂的目的是 。
（2）操作A的名称是 。
（3）滤渣的成分为 （填化学式）。
（4）写出H3BO3加热分解的化学方程式 。
（5）“制硼”反应的化学方程式为 。
【答案】 (1).增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；(2).过滤；(3).Fe(OH)3
(4). (5).
【解析】（1）粉碎硼砂，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；
（2）操作A实现了固液分离，是过滤；
（3）硼砂中含有少量铁离子，加入氢氧化钠铁离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化铁，故滤渣为：Fe(OH)3；
（4）由图可知，H3BO3受热分解生成水和B2O3，该反应的化学方程式为：；
（5）“制硼”反应为镁和B2O3在850℃条件下反应生成硼和氧化镁，该反应的化学方程式为：。
8、【2021广西玉林】医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，利用工业碳酸钙（含少量铁、铝、钠等元素的金属矿物杂质）生产医用二水合氯化钙（CaCl2•2H2O），工艺流程如图所示：

已知：FeCl3能与KSCN溶液反应，使溶液变成血红色。
（1）写出碳酸钙与盐酸反应的化学方程式 　 　。
（2）操作a的名称是 　 　，试剂甲是 　 　（填化学式）。
（3）检验Fe（OH）3沉淀完全的实验操作是 　 　。
（4）按此流程获得CaCl2•2H2O的产率偏高（忽略实验操作误差），可能的原因是　 　。【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（2）过滤；Ca（OH）2；（3）取洗涤后的液体少许，滴加KSCN溶液，溶液中没有明显现象，证明铁离子已经沉淀完全；（4）样品中存在少量的氯化钠。
【解答】（1）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以操作a的名称是过滤；铁离子、铝离子和氢氧根离子反应会生成氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀，不能引入新的杂质，所以试剂甲是Ca（OH）2；
（3）FeCl3能与KSCN溶液反应，使溶液变成血红色，所以检验Fe（OH）3沉淀完全的实验操作是：取洗涤后的液体少许，滴加KSCN溶液，溶液中没有明显现象，证明铁离子已经沉淀完全；
（4）在反应流程中，工业碳酸钙中的钠元素没有除去，所以按此流程获得CaCl2•2H2O的产率偏高，可能的原因是：样品中存在少量的氯化钠。
9、【2021辽宁丹东】黄铜是以Zn为主要添加元素的铜合金。黄铜渣中约含Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%，其余为杂质。某工厂处理黄铜渣可得到硫酸锌晶体，其主要流程如图：（杂质不溶于水，不参与反应）已知：ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O；CuO+H2SO4═CuSO4+H2O。

（1）步骤Ⅰ中需要通风并远离火源，其原因是 _______。
（2）步骤Ⅰ中产生气体的化学方程式是 __________。
（3）溶液A中的阳离子有 __________（填离子符号）。
（4）固体B是 _____（填“纯净物”或“混合物”）。
（5）溶液A的质量 _______（填“＞”“＜”或“＝”）溶液C的质量。
（6）在整个流程中生成硫酸锌的化学方程式有 __________个。
【答案】（1）锌和硫酸反应产生的氢气具有可燃性，氢气遇到明火可能发生爆炸
（2）
（3）H＋、Cu2＋、Zn2＋
（4）混合物 （5）小于
（6）3
【解析】（1）锌和硫酸反应产生的氢气具有可燃性，氢气遇到明火可能发生爆炸，所以步骤Ⅰ中需要通风并远离火源；
（2）锌和硫酸反应产生氢气，方程式为：；
（3）氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，以及加入的硫酸是过量的，所以溶液A中的阳离子有H＋、Cu2＋、Zn2＋；
（4）铜不会与硫酸反应，A溶液显蓝色，步骤I中加入的稀硫酸是过量的，所以固体B是铜和杂质组成的混合物；
（5）锌置换硫酸铜中的铜，硫酸根质量不变，ZnSO4、CuSO4，相对原子质量Zn＞铜，所以溶液A的质量小于溶液C的质量；
（6）氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，所以在整个流程中生成硫酸锌的化学方程式有3个。
10、【2021湖南株洲】镁铝合金是重要的航天航空材料，下图是由废弃镁铝合金为原料来制备化工原料硫酸镁和硫酸铝的流程：

（1）操作Ⅰ的名称为___________，操作Ⅲ的注意事项为 。
（2）步骤③发生反应的化学方程式为 。
（3）某温度时，通过操作Ⅲ获取7.2gMgSO4固体，需取用25%的MgSO4溶液（密度为1.2g/cm3）的体积为___________mL。
【答案】(1).过滤；有较多固体出现时，停止加热，用余热蒸干；(2). 2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O；(3).24
【解析】（1）固液分离的操作是过滤，操作Ⅲ为蒸发，有较多固体出现时，停止加热，用余热蒸干，故填：过滤；有较多固体出现时，停止加热，用余热蒸干。
（2）步骤③氢氧化铝和硫酸生成硫酸铝和水，故填：2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O。
（3）7.2gMgSO4固体，需取用25%MgSO4溶液质量7.2g÷25%=28.8g，体积为，故填：24。
11、【2021山东泰安】某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红（主要成分Fe2O3），要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如图所示：
请回答下列问题：
（1）工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为 　 　。
（2）用化学式表示固体甲的成分 　 　。
（3）溶液甲中的金属离子是 　 　（用离子符号表示）。
（4）完成步骤④的化学方程式：4Fe（OH）2+O2+2 　 　═4Fe（OH）3。
【答案】（1）Fe+CuCl2＝FeCl2+Cu；（2）Fe、Cu；（3）Na+、Fe2+；（4）H2O。
【解答】废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁，由于目的是获得铜和铁红，所以需要在过程中铜离子转化为铜单质，根据流程可以看成铜应该出现在固体甲中，所以A就是转化铜离子用的铁粉，为使铜离子彻底转化，所以应该加入过量的铁粉．这样导致固体甲为生成的铜和剩余的铁粉．当加入过量盐酸时，使铁粉完全从铜粉中除掉，所以固体乙是纯净的铜粉，溶液乙为生成的氯化亚铁和剩余的盐酸．而溶液甲为氯化钠和氯化亚铁．溶液甲和乙加入过量的B后生成氢氧化亚铁，说明B为氢氧化钠等可溶性碱．
（1）加入过量的A是铁与氯化铜反应，化学方程式为：Fe+CuCl2＝FeCl2+Cu；
（2）工厂废液中加入过量的A，是铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，所以固体甲的成分为铜和过量的铁；
（3）溶液甲中含有溶质氯化亚铁和不参加反应的氯化钠，所以溶液甲中的金属离子是Na+、Fe2+；
（4）4Fe（OH）2+O2+2X═4Fe（OH）3可知，反应前后铁原子都是4个，反应后氢原子是12个，反应前应该是12个，其中4个包含在2X，反应后氧原子是12个，反应前应该是12个，其中2个包含在2X中，则X的化学式为H2O。
12、【2021江苏徐州】已知：向饱和食盐水中通人氨气得到饱和氨盐水，饱和氨盐水能与CO2发生反应：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+-NH4Cl。某学习小组以饱和食盐水等为原料制备纯碱的主要流程如下：

（1）常温时。饱和氨盐水的pH___________（填“=”或“>”）7.反应时，溶液中生成的NH4Cl中含有原子团的名称是___________
（2）过滤时，若经两次过滤滤液仍浑浊其原因可能是___________（任写一条）
（3）热解时，NaHCO3分解得到Na2CO3、CO2和H2O，该反应的化学方程式为___________。
【答案】①. >；②. 铵根离子 ③. 滤纸破损、滤液高于滤纸边缘 ④.
【解析】(1)饱和氨盐水中含有氯化钠和氨气，氯化钠溶液呈中性，氨气溶于水是氨水，呈碱性；故饱和氨盐水的pH大于7，溶液中生成的NH4Cl中含有原子团是NH4+，名称是铵根离子；
(2)过滤时，若经两次过滤滤液仍浑浊其原因可能是滤纸破损、滤液高于滤纸边缘；
(3)加热后，NaHCO3分解得到Na2CO3、CO2和H2O，该反应的化学方程式为，
13、【2021广西贺州】钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，广泛应用于航天、医疗等领域。工业上以金红石（主要成分为TiO2）为原料生产钛金属，流程如图1：

根据流程图信息，回答下列问题：
（1）钛在元素周期表中的信息如图2，钛原子的质子数是 　 　。
（2）反应①的化学方程式为 　 　。
（3）反应②的基本反应类型是 　 　。
（4）反应②是在氩气环境下进行的，氩气的作用是 　 　。
（5）航天飞机常用到钛合金，是因为钛合金具备很多优良性能，如 　 　。（请你写出一点）。
【答案】（1）22；（2）TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO；（3）置换反应；（4）作保护气；（5）耐高温。
【解答】（1）通过分析钛在元素周期表中的信息可知，钛原子的质子数是22；
（2）反应①是二氧化钛、氯气和碳在高温的条件下生成四氯化钛和一氧化碳，化学方程式为：TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO；
（3）反应②是四氯化钛和镁反应生成氯化镁和钛，基本反应类型是置换反应；
（4）反应②是在氩气环境下进行的，氩气的作用是作保护气；
（5）航天飞机常用到钛合金，是因为钛合金具备很多优良性能，如耐高温。
14、【2021山东济宁】铝在地壳中主要以铝土矿的形式存在，铝土矿的主要成分为Al2O3（含有少量Fe2O3、SiO2等杂质）。工业上冶炼铝的工艺流程见如图：

（1）铝土矿中的SiO2不溶于水，也不与盐酸反应，操作①的目的是 　 　；
（2）操作③得到的Al（OH）3受热分解生成Al2O3，该反应的化学方程式为 　 　，铝土矿经过操作①~④的目的是 　 　；
（3）在冰晶石作助熔剂条件下，高温电解Al2O3得到金属铝，该反应的化学方程式为 　 　。
【答案】（1）除去SiO2；（2）2Al（OH）3Al2O3+3H2O；得到纯净的Al2O3；（3）2Al2O34Al+3O2↑。
【解答】（1）铝土矿中的SiO2不溶于水，也不与盐酸反应，操作①是为了除去SiO2，故填：除去SiO2；
（2）操作③得到的Al（OH）3受热分解生成Al2O3，同时生成水，该反应的化学方程式为2Al（OH）3Al2O3+3H2O，铝土矿经过操作①~④可以得到纯净的Al2O3，故填：2Al（OH）3Al2O3+3H2O；得到纯净的Al2O3；
（3）在冰晶石作助熔剂条件下，高温电解Al2O3得到金属铝，该反应的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑，故填：2Al2O34Al+3O2↑。
15、【2021湖南怀化】在实际生产中，常采用足量NaOH溶液来“捕捉”（吸收）CO2，部分流程图如下。

（1）大量CO2直接排放到空气中会导致 的加剧，破坏人类生存的环境。捕捉室内反应的化学方程式为 。
（2）操作①的名称______，所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
（3）往纯碱溶液中加入X溶液，得到NaOH溶液和CaCO3，X的化学式是______。
（4）整个流程中可以循环使用的物质是______。
（5）若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低，先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体，接下来的实验操作是______。
【答案】(1).温室效应；；(2).过滤；漏斗；(3). Ca(OH)2 (4). 氢氧化钠、氧化钙 (5). 加入等量澄清石灰水，观察变浑浊情况
【解析】（1）大量CO2直接排放到空气中会导致温室效应的加剧，破坏人类生存的环境。由流程可知，捕捉室内反应为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水：。
（2）操作①为分离固液的操作，名称为过滤；所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
（3）反应前后元素种类不变，往纯碱溶液中加入X溶液，得到NaOH溶液和CaCO3，则X氢氧化钙Ca(OH)2。
（4）整个流程中氢氧化钠、氧化钙既是反应物也是生成物，故可以循环使用的物质是氢氧化钠、氧化钙。
（5）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低，先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体，加入等量澄清石灰水，观察变浑浊情况。
【提升冲刺】
（共7题，选择题每题2分，填空题，每空1分，计37分）
1、【2021江苏扬州】Fe2（SO4）3溶液用于脱除H2S，并由反应Ⅱ再生，原理如下图所示。下列说法正确的是（ ）（双选）

A. 反应过程中，S、O和Fe的化合价发生了变化
B. 理论上每生成16gS，需补充200g Fe2（SO4）3
C. 理论上每生成32gS，同时有16gO2参与反应
D. 理论上反应Ⅱ中每生成18gH2O，同时消耗152 g FeSO4
【答案】AC
【解析】A、反应过程中，反生I的化学方程式：，硫化氢中氢元素显+1价，硫元素显-2价，硫酸铁中铁元素显+3价，硫元素显+6价，氧元素显-2价，单质硫中硫元素的化合价为0，硫酸亚铁中铁元素显+2价，硫元素显+6价，氧元素显-2价，硫酸中氢元素显+1价，硫元素显+6价，氧元素显-2价，，硫酸中氢元素显+1价，硫元素显+6价，氧元素显-2价，硫酸亚铁中铁元素显+2价，硫元素显+6价，氧元素显-2价，氧气中氧元素化合价为0，水中氢元素显+1价，氧元素显-2价，硫酸铁中铁元素显+3价，硫元素显+6价，氧元素显-2价，S、O和Fe的化合价发生了变化，说法正确；
B、硫酸铁溶液用于脱除硫化氢，并由反应Ⅱ再生，可以循环利用，无需补充硫酸铁，说法正确；
C、由化学方程式：，可知，该反应的总化学方程式为： ，由反应可得：每有32份质量的硫生成，就有16g氧气参与反应，说法正确；
D、由可知：每有36份质量的水生成，需要消耗608g硫酸亚铁，理论上反应Ⅱ中每生成18gH2O，同时消耗304g硫酸亚铁，说法错误；
答案：AC。
2、【2020江苏苏州】硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如下：

已知：硝酸会挥发、受热会分解。
（1）气体X为_______（填化学式）。
（2）“制浆”所得的混合物属于_______（填字母）。
a 溶液 b 悬浊液 c 乳浊液
（3）写出“中和”步骤主要反应的化学方程式 。
（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和 。
（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致 。
（6）若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低、同时会产生污染气体NOx。产生NOx的原因是 。
【答案】(1).CO2；(2).b；(3). ；(4). 溶液的pH等于7；(5).结晶步骤能耗过多；(6).CaO与HNO3反应放出大量热，HNO3受热分解产生NOx
【解析】（1）煅烧石灰石会使碳酸钙在高温下分解成二氧化碳和氧化钙，所以X是二氧化碳，其化学式是：CO2。
（2）氧化钙中加水后得到的是氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，因为反应生成的氢氧化钙部分溶于水，部分悬浮于液体中，所以“制浆”所得的混合物属于悬浊液，故填：b。
（3）“中和”步骤主要反应是硝酸与氢氧化钙生成硝酸钙和水，化学方程式为：。
（4）因为氢氧化钙微溶于水，如果氢氧化钙没有完全反应，液体中就有悬浮的颗粒物，另外氢氧化钙溶液呈碱性，如果氢氧化钙完全反应，溶液应该呈中性，pH=7，所以工业生产常根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和溶液的pH等于7。
（5）“制浆”时须控制好加入水的量。因为氢氧化钙微溶于水，加入水量太少会导致制浆困难；而如果加入水量太多会导致溶液中水分太多，蒸发浓缩时消耗的能量过多，故填：结晶步骤能耗过多；
（6）根据题中提供的信息：硝酸受热会分解，而氧化钙和硝酸反应放热，故此法过程中产生NOx的原因是：CaO与HNO3反应放出大量热，HNO3受热分解产生NOx。
3、【2021福建】为解决能源与环境问题，有学者提出如图1所示的含碳物质转化的技术路线。

（1）“可燃冰”中甲烷完全燃烧的化学方程为 　 　。
（2）反应②属于 　 　（填基本类型）。
（3）反应④中，参加反应的CO2和生成的CH4的分子数目之比为 　 　。
（4）我国学者开发促进反应③的一种新型催化剂，催化过程微观示意图如图2。该过程的中间产物
　 　（填化学式）、氧和氢进一步作用生成甲醇（CH3OH）和水。
（5）该技术路线有利用于实现 　 　（填标号）。
A.碳循环利用
B.减少碳排放
C.减少白色污染
【答案】（1）CH4+2O2CO2+2H2O。（2）分解反应。（3）1：1。（4）CO。（5）AB。
【解答】（1）“可燃冰”中甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程为：CH4+2O2CO2+2H2O。
故填：CH4+2O2CO2+2H2O。
（2）反应②中一种物质反应生成三种物质，属于分解反应。
故填：分解反应。
（3）反应④的化学方程式：CO2+4H2CH4+2H2O，参加反应的CO2和生成的CH4的分子数目之比为1：1。
故填：1：1。
（4）催化过程微观示意图如图2，该过程的中间产物CO、氧和氢进一步作用生成甲醇（CH3OH）和水。
故填：CO。
（5）该技术路线有利用于实现循环利用、减少碳排放。
故填：AB。
4、【2021山东东营】海洋是人类宝贵的自然资源，海水“晒盐”和海水“制碱”体现了人类利用和改造自然的智慧，请根据粗盐“制碱”的流程图（如图）回答问题：

（1）步骤Ⅰ除杂中，常见的方法有两种：一是物理方法，即用NaCl溶液浸洗粗盐，溶解除去其中的可溶性杂质，则浸洗溶液应选用NaCl的 　 　（填“饱和”或“不饱和”）溶液；二是化学方法，操作步骤依次为：加水溶解→加过量试剂①→加过量试剂②→过滤→加适量盐酸，以下试剂①②组合选用合理的是 　 　。
A．①Ca（OH）2②Na2CO3 B．①Na2CO3②Ca（OH）2
C．①KOH②Na2CO3 D．①NaOH②Na2CO3
（2）步骤Ⅲ先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳，这样做的目的是 　
　，写出步骤Ⅲ反应的化学方程式 　 　。
（3）步骤Ⅳ发生的反应属于 　 　反应（填基本反应类型）。
（4）我国化学家侯德榜创立的联合制碱法的优点有 　 　。
A．无“索尔维氨碱法”中的废弃物CaCl2生成，有利于保护环境
B．大大提高了食盐的利用率，节约了成本
C．将“制碱”与制氨生产联合起来，同时析出的NH4Cl晶体可用作复合肥
【答案】（1）AD；（2）有利于吸收二氧化碳或吸收尽可能多的二氧化碳（其他说法合理即可）；.NH3+H2O+CO2+NaCl＝NaHCO3+NH4Cl；（3）分解；（4）AB。
【解答】（1）温度不变的条件下，饱和溶液不能再溶解同种溶质，用NaCl溶液浸洗粗盐时，目的是溶解除去其中的可溶性杂质，但氯化钠不能溶解，因此浸洗溶液应选用NaCl的饱和溶液；故填：饱和；
利用化学方法除去杂质氯化钙和氯化镁两种杂质，从实验的流程分析，试剂①②均为过量；
A、先加入过量的Ca（OH）2溶液除去镁离子；再加入过量的碳酸钠溶液除去原有的和新引入的钙离子；充分反应后过滤，最后加入适量稀盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子；故A正确；
B、先加入过量的Na2CO3溶液除去钙离子和镁离子离子；再加入过量的Ca（OH）2溶液反而引入新杂质；故B错误；
C、先加入过量的KOH溶液除去镁离子；再加入过量的碳酸钠溶液除去钙离子；充分反应后过滤，最后加入适量稀盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子，但引入新杂质钾离子；故C错误；
D、先加入过量的NaOH溶液除去镁离子；再加入过量的碳酸钠溶液除去钙离子；充分反应后过滤，最后加入适量稀盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子；故D正确；
故选：AD；
（2）饱和食盐水呈中性，二氧化碳在水中的溶解度较小，氨气极易溶于水，所以先通氨气使溶液呈碱性有利于吸收二氧化碳；氨气、二氧化碳、水和氯化钠反应生成碳酸氢钠和氯化铵，化学方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl＝NaHCO3+NH4Cl；故填：有利于吸收二氧化碳或吸收尽可能多的二氧化碳（其他说法合理即可）；.NH3+H2O+CO2+NaCl＝NaHCO3+NH4Cl；
（3）步骤Ⅳ发生的反应是碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、水和二氧化碳，反应的特点是一变多，属于分解反应；故填：分解；
（4）A．联合制碱法无“索尔维氨碱法”中的废弃物CaCl2生成，有利于保护环境；故A正确；
B、联合制碱法保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96%；故：B正确；
C、将“制碱”与制氨生产联合起来，同时析出的NH4Cl晶体可用作氮肥，但不是复合肥；故C错误；
故选：AB。
5、【2021广西北海】某工厂生产高锰酸钾的流程如图所示，请回答下列问题：

（1）“混合加热室”发生的主要是 　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。
（2）“电解室”反应中，反应前后化合价发生变化的元素有 　 　（写元素符号）。
（3）生产流程中可循环利用的物质是 　 　（写化学式）。
（4）写出氧化室中发生反应的化学方程式：　 　。
（5）取47.4g高锰酸钾，加热一段时间后停止，共收集到3.2g氧气，计算剩余固体中氧元素的质量分数是
　 （计算结果保留到0.1%）。
【答案】（1）物理；（2）Mn、H；（3）KOH；（4）2MnO2+O2+4KOH＝2K2MnO4+2H2O。（5）36.2%。
【解答】（1）“混合加热室”中二氧化锰和氢氧化钾变为熔融物，没有生成新物质，发生的主要是物理变化，故填：物理；
（2）“电解室”中反应前后化合价发生变化的元素有Mn和H，K2MnO4中锰元素的化合价+6价，生成的KMnO4中锰元素的化合价为+7价，H2O中氢元素化合价为+1价，生成的H2中的氢元素化合价为0，故填：Mn、H；
（3）循环使用的物质即是反应物与生成物中都具有的物质，反应物与生成物中均含有氢氧化钾，是循环使用的物质；化学式是：KOH，故填：KOH；
（4）“氧化室”中，二氧化锰、氧气、氢氧化钾反应生成锰酸钾和水，发生反应的化学方程式：2MnO2+O2+4KOH＝2K2MnO4+2H2O，故填：2MnO2+O2+4KOH＝2K2MnO4+2H2O。
（5）高锰酸钾中氧元素的质量为：47.4g××100%＝19.2g，由质量守恒定律，剩余固体中氧元素的质量为：19.2g﹣3.2g＝16g，剩余固体的质量为47.4g﹣3.2g＝44.2g，剩余固体中氧元素的质量分数为：×100%≈36.2%，故填：36.2%。
6、【2021山东临沂】氢基熔融冶金技术是利用氢作为还原剂代替碳还原剂，从而实现减少CO2排放的目的，实现低碳冶金。氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的主要流程如下图所示（部分略去）。

（1）燃烧区的作用是______，燃烧区发生燃烧反应的物质还有______（填化学式）。
（2）还原区的反应除3CO+Fe2O32Fe+3CO2，另一主要反应的化学方程式是 。
（3）从环境保护角度，与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术的优点是 。
【答案】（1）提供热量；C（2）（3）减少CO2排放（或减缓温室效应或减少污染气体的排放等）
【解析】（1）氢气燃烧和一氧化碳燃烧，都放出热量，故燃烧区的作用是提供热量；
煤粉中含有碳，故燃烧区发生燃烧反应的物质还有C；
（2）还原区，除了一氧化碳还原氧化铁，还有氢气和氧化铁在高温下反应生成铁和水，该反应的化学方程式为：；
（3）与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术，利用氢作为还原剂代替碳还原剂，可以减少二氧化碳的排放，减缓温室效应。
7、【2021江苏扬州】以某菱镁矿石（主要成分是MgCO3，含少量MnCO3、SiO2）制取MgSO4·7H2O，流程如下：

（1）“酸浸”时，为了提高浸取率，除了搅拌、提高硫酸浓度外，还可采取的措施有______（写出一种）。此时，MnCO3发生反应的化学方程式是______。
（2）“转化”时主要反应是，氯元素反应前后化合价变化情况是______（填“升高”或“降低”）。
（3）硫酸镁溶液在不同温度下进行浓缩结晶，可得到不同的晶体：
温度/℃
-3.9-1.8
1.8-48.1
48.1-67.5
67.5-200
析出晶体
MgSO4·12H2O
MgSO4·7H2O
MgSO4·6H2O
MgSO4·H2O等
①“操作1”的具体操作是：蒸发浓缩滤液至表面有晶膜出现（此时MgSO4溶液已饱和）、______、过滤、洗涤、低温干燥。
②“操作1”所得滤液中能分离出一种可循环使用的物质，该物质是______（填化学式）。循环使用的目的是______。
（4）已知：MgSO4·7H2O中镁元素质量分数为9.76%，采用热分析法测定所得MgSO4·7H2O样品中镁元素质量分数：
①未加热前，测得样品中镁元素质量分数略大于9.76%，可能的原因是______。
②高于900℃后，测得剩余固体中镁元素质量分数大于20%，可能的原因是______。
（5）若用100t菱镁矿石可制得246 t MgSO4·7H2O产品，忽略反应过程中镁元素损失，求该菱镁矿石中MgCO3的质量分数。（写出计算过程）______。
【答案】 ①. 粉碎菱镁矿石 ②. MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑ ③. 降低 ④. 降温至1.8-48.1℃结晶 ⑤. H2SO4 ⑥. 提高原料利用率，节约资源和成本，减少污染 ⑦. 已经失去部分结晶水 ⑧. 硫酸镁部分分解（合理即可） ⑨. 设参与反应的MgCO3的质量为x
根据镁元素守恒可得

解得x=84t
所以岭煤矿中碳酸镁质量分数为
【解析】（1）酸浸时为了提高浸出率，可采用的操作有将矿石研磨成粉末、搅拌、提高硫酸浓度等。根据上述分析，MnCO3与硫酸反应生成MnSO4、水和二氧化碳，反应方程式为MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑。
（2）反应前是NaClO中氯为+1价，反应后是氯化钠中氯为-1价，故化合价降低。
（3）①由表中可知，MgSO4·7H2O在1.8-48.1℃析出，故在蒸发浓缩后的冷却结晶中应控制温度为1.8-48.1℃，故填降温至1.8-48.1℃结晶。
②操作Ⅰ得到的滤液中溶质为H2SO4和NaCl，其中硫酸可至酸浸步骤进行循环利用，循环使用的目的是提高原料利用率，节约资源和成本，减少污染。
（4）①未加热前，镁元素质量分数偏大，有可能是结晶过程中已经失去部分结晶水所导致。
②由计算可得，MgSO4中镁元素的质量分数为，高于900℃，镁元素的质量分数大于硫酸镁中镁元素的质量分数，可能原因为硫酸镁部分分解。
（5）见答案