北京市三年（2021-2023）中考化学模拟题分类汇编-74金属和金属矿物（流程题）

这是一份北京市三年（2021-2023）中考化学模拟题分类汇编-74金属和金属矿物（流程题），共17页。试卷主要包含了填空与简答等内容，欢迎下载使用。

一、填空与简答
1．（2023·北京·模拟预测）工厂废液中含有氯化铜和氯化亚铁。某课外小组同学想从废液中回收铜并得到铁红(主要成分Fe2O3)，要求全过程不引人其他金属元素，具体流程如下，请回答下列问题。

(1)反应器中加入的过量X为 (填名称)。
(2)一段时间后酸浸槽底部会沉积一部分固体，该固体成分为 。
(3)由溶液Y到铁红的生产过程中会产生大量氢氧化钠废液，直接排放会污染环境，请你对该废液的处理提出一种可行的方法 。
2．（2023·北京通州·模拟预测）硫酸是工业上用途非常广泛的一种酸，工业上常使用煅烧黄铁矿的方法来制备硫酸。流程如下：

(1)在SO2中，硫元素和氧元素的质量比为 。
(2)③反应的基本反应类型为 。
(3)炼铁厂常用一氧化碳做还原剂炼铁，写出一氧化碳还原氧化铁的化学方程式 。
3．（2023·北京朝阳·二模）高炉炼铁的工艺流程如下：

(1)赤铁矿属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)催化反应室中发生的反应之一是：CH4+X2CO+2H2，则X的化学式为 。
(3)还原反应室中共发生两个化学反应，化学方程式分别为Fe2O3+3H22Fe+3H2O和 。
4．（2023·北京东城·二模）利用废旧电池铜帽（含Cu、Zn）制取海绵铜的主要流程如下图。

已知：①2Cu + 2H2SO4 + O22CuSO4 + 2H2O；②流程中各步反应所加试剂均过量。
(1)反应池I中，Zn能与稀H2SO4发生置换反应而Cu不能的原因是 。
(2)反应池II中发生反应的化学方程式为：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu， 。
(3)反应池III中加入稀H2SO4的目的是 。
5．（2023·北京·二模）许多制药厂、化工厂在生产中会产生大量的铁泥(主要含Fe、FeO、Fe2O3等物质)若以铁泥为原料制备FeSO4·7H2O，可实现废物利用。其主要流程如下。

已知：①
(1)铁与硫酸反应的化学方程式为 。
(2)②属于基本反应类型中的 反应。
(3)产品在结晶前需要调节pH。若把pH调低需要加入________ (填序号)进行调节。
A．氢氧化钠溶液B．稀盐酸C．稀硫酸
6．（2023·北京海淀·二模）用锌灰（主要成分为ZnO、Zn等）制备ZnO的主要流程如下图。

(1)ZnO中锌元素与氧元素的质量比为 。
(2)I中，Zn与稀硫酸反应的化学方程式为 。
(3)已知II中发生的反应属于复分解反应，则X的化学式是 。
7．（2023·北京大兴·一模）为实现废物回收利用，可将工业湿法炼锌残留的铜镉渣（主要成分为Zn、Cd、Cu）进行处理，制取海绵镉（Cd）。主要流程如下：
(1)铜镉渣粉碎的目的是 。
(2)浸出槽中，Cd和Zn与H2SO4反应，其反应的化学方程式为：Cd+H2SO4=CdSO4+H2↑和 。
(3)置换槽中，置换出Cd的反应化学方程式为 。
8．（2023·北京平谷·一模）钼（元素符号是 M） 是一种重要的金属，用它制成的金属材料具有良好的机械性能，在工农业生产和国防上都有着广泛的应用。如图是利用钼矿石（主要成分为 MS2）制备金属钼的流程图，请据图回答下列问题。
(1)反应①常将钼矿石粉碎，目的是 。
(2)操作 1 中所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(3)尾气二氧化硫（化学性质与二氧化碳相似）会对空气造成污染，可以用水来吸收生成亚硫酸 H2SO3，请写出该反应的化学方程式 ，该反应属于基本反应类型中的 反应。
9．（2023·北京海淀·一模）氯化铁浸出废金属（铁铜合金）回收海绵铜的部分工艺流程如下图。
(1)浸出池中发生的主要反应为，其中铁元素的化合价有 种。
(2)分离器中采用的物质分离方法是 。
(3)酸洗槽中发生反应的化学方程式为 。
10．（2023·北京西城·一模）用闪锌矿（主要成分为ZnS）制备金属锌的主要过程如下图。

资料：Zn的熔点为419.5 ℃，沸点为907 ℃。
(1)ZnS属于______（填序号）。
A．单质B．化合物C．氧化物D．酸
(2)Ⅱ中发生反应的化学方程式：ZnO + C Zn↑ + CO↑，其中化合价变化的元素有 。
(3)Ⅲ中从混合气中获得固体Zn的条件是 。
11．（2022·北京平谷·一模）对工业湿法炼锌残留的铜镉渣(主要成分为Zn、Cu和Cd)进行处理，可回收金属铜，其主要工艺流程如下：
(1)酸浸槽中搅拌的目的是 。
(2)酸浸槽中发生的主要反应为：Cd+2HCl=CdCl2+H2↑和 。
(3)上述流程中，用于分离提纯的设备有是 。
12．（2022·北京·二模）回收利用是保护金属资源的一条有效途径。某工业废料含氧化铜和氧化铁，经过处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液，主要流程如下。

已知：
(1)氧化铁与 A 反应的化学方程式为 。
(2)固体 D 属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
(3)过程 III 的化学方程式是 。
13．（2022·北京顺义·二模）某工厂以废酸水（含CuCl2、CuSO4、HCl、H2SO4）和铁屑等为原料，制备硫酸铜，变废为宝。主要流程如下：
(1)步骤①发生反应的化学方程式为 （写出一个即可）。
(2)步骤②的目的是 。
(3)A~E五种物质中含铜元素的物质有 （填字母代号）。
14．（2022·北京门头沟·二模）复印用的墨粉中含有 Fe3O4粉末。制备 Fe3O4的主要流程如下。
(1)①中发生反应的现象为 。
(2)②中发生反应的化学方程式为 。
(3)流程③反应前后，各物质中元素化合价发生改变的是 (填元素符号)。
15．（2022·北京朝阳·一模）《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制铜的两种方法，其主要生产流程如图所示：
(1)方法1，发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)方法2，②中反应的化学方程式为 ，此过程中化合价发生改变的元素有 。
16．（2021·北京海淀·二模）工业上用闪锌矿（主要成分是ZnS、FeS）冶炼锌，主要流程如下：
(1)焙烧炉中，ZnS转化为ZnO。补全该反应的化学方程式：
(2)酸浸槽中，硫酸与锌焙砂反应得到用于电解的酸浸液。反应过程中需不断搅拌，其目的是 。
(3)底吹炉中，发生的反应之一是：ZnO+COZn（蒸气）+CO2，化合价发生改变的元素有 。
(4)最终可以获得锌的设备有 。
17．（2021·北京房山·二模）回收利用是保护金属资源的一条有效途径。某工业废料含氧化铜和氧化铁，经过处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液，主要流程如下。

已知: CuO + H2SO4 =CuSO4 + H2O；Fe + Fe2(SO4) 3=3FeSO4
(1)过程II充分反应后，还应有的实验操作是 。
(2)溶液B的pH 7(填“大于”或“小于”)。
(3)C物质的化学名称是 。
18．（2021·北京门头沟·二模）我国古代制黄铜的原理如图。
（1）铜可用作制导线，主要利用了铜的 性。
（2）CuSO4可配制波尔多液等。向铜粉中加入稀H2SO4，通入O2并加热可得到CuSO4溶液，反应的化学方程式为 。
19．（2021·北京东城·一模）以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下：
已知：①中发生的反应为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(1)将硫铁矿粉碎再焙烧的目的是 。
(2)②中主要反应的化学方程式为 。
(3)④中反应为：X+2FeCl2=2FeCl3，X是 (填化学式)。
(4)尾气用氢氧化钠溶液吸收，其意义是 。
20．（2021·北京房山·一模）对工业湿法炼锌残留的铜镉渣(主要成分为Zn、Cu和Cd)进行处理，可回收金属铜，其主要工艺流程如下：
(1)酸浸槽中搅拌的目的是 。
(2)酸浸槽中发生的主要反应为：和 。
(3)过滤器和干燥器中发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
21．（2021·北京朝阳·一模）波尔多液是农业上常用的杀菌剂，生产波尔多液的流程如下:
(1)“煅烧”的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑，该反应属于基本反应类型中的 反应
(2)“混合”时不能用铁制容器，原因是 (用化学方程式解释)。
(3)“混合”时需不断搅拌，目的是 。
22．（2021·北京海淀·模拟预测）某厂排放的废水中含有硫酸铜，将废水处理可得到铜和铁红（氧化铁两种产品，过程如下图所示（废水中的其他物质不参与反应）：
（1）①中，发生的化学方程式为： 反应的基本反应类型为 。
（2）②中，加入的物质X为 ，该步骤涉及到的操作是 。
参考答案：
1．(1)铁
(2)铜/Cu
(3)向废液中加入稀盐酸至溶液呈中性(合理即可)
【详解】（1）工厂废液含有氯化铜和氯化亚铁，加入过量X后过滤，滤液进入溶液Y处理得到铁红。则反应器将氯化铜转化为了氯化亚铁和铜，则过量的X为铁，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜。
（2）反应器中过滤，滤渣为铜和过量的铁，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则酸浸槽中发生反应的化学方程式为。滤渣中的铜不反应，所以槽底固体为铜。
（3）含有氢氧化钠的废液，可以利用中和反应原理加入适量的酸与氢氧化钠反应，使溶液为中性，避免对环境的污染。所以可以向废液中加入稀盐酸至溶液呈中性。
2．(1)1：1
(2)化合反应
(3)3CO + Fe2O33CO2 + 2Fe
【详解】（1）在SO2中，硫元素和氧元素的质量比=32:（16×2）=1:1；
（2）根据流程可知，反应③是三氧化硫和水反应生成硫酸，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应；
（3）一氧化碳在高温条件下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式：3CO + Fe2O33CO2 + 2Fe。
3．(1)混合物
(2)CO2
(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
【详解】（1）赤铁矿主要成分是氧化铁，属于混合物；
（2）根据化学方程式CH4+X2CO+2H2可知，反应后的碳原子、氧原子和氢原子的数目分别为2、2、4，反应前的碳原子、氧原子和氢原子的数目分别为1、0、4，化学反应中原子数目和种类不变，1个X微粒中含有1个碳原子和2个氧原子，化学式为CO2；
（3）合成气中含有CO和H2，还原反应室发生的另一个反应是氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生在铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
4．(1)在金属活动性顺序表中，Zn排在H前，Cu排在H后
(2)Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
(3)除去过量的Zn
【详解】（1）根据金属活动顺序表可知，Zn排在H前，Cu排在H后，再根据金属活动顺序表的应用，氢前的金属可以和酸反应，氢后的金属不能和酸反应，故填：在金属活动性顺序表中，Zn排在H前，Cu排在H后；
（2）反应池II中发生反应有两个，Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu和Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑，因为经过反应池I后，会有生成的硫酸铜和过量的稀硫酸引入反应池II中；
（3）反应池III中加入稀H2SO4的目的是将过量的锌转化为硫酸锌溶液，从而除去过量的锌。
5．(1)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(2)化合
(3)C
【详解】（1）铁和硫酸反应会生成硫酸亚铁和氢气，故填：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
（2）反应②两种物质生成一种物质，属于化合反应，故填：化合；
（3）产品是硫酸亚铁的晶体，加碱性物质，溶液的pH会增大，pH调低需要加酸，加入硫酸不会引入新的杂质离子，故填：C。
6．(1)65:16
(2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(3)ZnCO3
【详解】（1）ZnO中锌元素与氧元素的质量比为(65×1):(16×1)=65:16，故填：65:16；
（2）I中，Zn与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，故填：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
（3）II中发生的反应属于复分解反应，即硫酸锌与碳酸钠反应生成碳酸锌沉淀和硫酸钠，Ⅲ中ZnCO3煅烧生成氧化锌和二氧化碳，因此X为碳酸锌，其化学式为ZnCO3，故填：ZnCO3。
7．(1)增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分
(2)
(3)
【详解】（1）铜镉渣粉碎的目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
（2）锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：；
（3）由图可知，置换槽中加入锌，置换出Cd，故该反应为锌和硫酸镉反应生成硫酸锌和镉，该反应的化学方程式为：。
8．(1)增大反应物接触面积，使反应更快、更充分
(2)漏斗
(3) SO2+H2O=H2SO3 化合
【详解】（1）为了充分回收金属钼，常将钼矿石粉碎，目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；
（2）分离固体与液体通常用到的操作是过滤，所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒；
（3）水和和二氧化硫反应生成亚硫酸，反应的化学方程式为：SO2+H2O═H2SO3，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应。
9．(1)3/三
(2)过滤
(3)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
【详解】（1）Fe单质中Fe为0价，FeCl3中Fe为+3价，FeCl2中Fe为+2价，则该反应中Fe共有3种化合价；
（2）分离器中是将固体（Cu、少量的Fe）与溶液A分离，则为过滤操作；
（3）Fe能与稀盐酸反应生成FeCl2与H2，Cu不能与稀盐酸反应，则酸洗槽中发生反应的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
10．(1)B
(2)Zn和C
(3)降温至419.5 ℃以下
【详解】（1）ZnS是由Zn、S两种元素组成的纯净物，属于化合物，故选B。
（2）反应前Zn、O、C元素的化合价分别为+2、-2、0，反应后Zn、O、C元素的化合价分别为0、+2、-2，故化合价变化的元素有Zn、C。
（3）因为Zn的熔点为419.5 ℃，所以Ⅲ中从混合气中获得固体Zn的条件是降温至419.5 ℃以下。
11．(1)增大接触面积，使反应更充分
(2)
(3)过滤器、干燥器
【详解】（1）根据题意，由于是固液接触反应故搅拌的目的是：增大接触面积，使反应更充分；
（2）混合物中的锌排在氢前能与酸反应，铜排在氢后不与酸反应，故反应时锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，化学方程式为：；
（3）如图，酸浸槽是用于发生反应的设备，过滤器使固液分离，干燥器使金属与水分离，故填：过滤器、干燥器。
12．(1)
(2)混合物
(3)
【分析】
【详解】（1）【小问1详解】
由分析可知：A为稀硫酸，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为，故填：；
（2）由分析可知：固体A为生成的铜和过量的铁，属于混合物，故填：混合物；
（3）由分析可知：过程 III 中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为，故填：。
【点睛】流程中确定固体和溶液成分时，要考虑加入试剂过量的问题，即生成的物质和剩余的物质一定存在。
13．(1)Fe+CuCl2=FeCl2+Cu或Fe+CuSO4=FeSO4+Cu或Fe+2HCl=FeCl2+H2↑或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(2)除去固体A中的铁屑
(3)ACE
【详解】（1）步骤①加入过量铁屑，铁屑会与废酸水中的氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，化学方程式为Fe+CuCl2=FeCl2+Cu；铁屑还会与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；铁屑还会与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；铁屑还会与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
（2）由于步骤①加入过量铁屑，充分反应过滤后，得到溶液B为氯化亚铁和硫酸亚铁的混合溶液，固体A为生成的铜和剩余铁屑的混合固体，而步骤②中加入的适量硫酸能与剩余的铁屑恰好完全反应生成硫酸亚铁和氢气，则溶液D为硫酸亚铁溶液，铜不能与硫酸反应，固体C为铜单质，则步骤②的目的是除去固体A中的铁屑；
（3）步骤③中铜单质与氧气会反应生成氧化铜，则固体E为氧化铜，由（2）可知：固体A为生成的铜和剩余铁屑的混合固体，溶液B为氯化亚铁和硫酸亚铁的混合溶液，固体C为铜单质，溶液D为硫酸亚铁溶液所以A～E五种物质中含铜元素的物质有ACE，故答案为：ACE。
14．(1)固体溶解、产生气泡，溶液由无色变为浅绿色
(2)
(3)Fe、O
【详解】（1）反应①为铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故现象为：固体溶解、产生气泡，溶液由无色变为浅绿色；
（2）由图可知，硫酸亚铁和试剂X反应生成了氢氧化亚铁和硫酸钠，故试剂X为氢氧化钠，反应②为硫酸亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠，该反应的化学方程式为：；
（3）由图可知，③中氢氧化亚铁和氧气反应生成氢氧化铁，氢氧化亚铁中铁元素显+2价，氢元素显+1价，氧元素显-2价，氧气中氧元素化合价为0，氢氧化铁中铁元素显+3价，氢元素显+1价，氧元素显-2价，故各物质中元素化合价发生改变的是：Fe、O。
15．(1)化学
(2) 铁、铜
【详解】（1）方法1是由硫酸铜生成单质铜，此过程中有新物质生成，属于化学变化；
（2）②是铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，反应的化学方程式为：；根据化学方程式可知，铁元素的化合价由0变为+2，铜元素的化合价由+2变为0。
16．(1)
(2)使反应物充分接触，加快反应速率，使反应更充分
(3)C、Zn
(4)电解槽、底吹炉
【详解】（1）化学反应前后原子种类数目不变；由生成物可知，反应物中有氧气参与，配平后方程式为：。
（2）反应过程中需不断搅拌，其目的是使反应物充分接触，加快反应速率，使反应更充分。
（3）反应前锌氧碳元素化合价分别为+2、-2、+2，反应后锌氧碳元素化合价分别为0、-2、+4，化合价发生改变的元素有C、Zn。
（4）由图可知，最终可以获得锌的设备有电解槽、底吹炉。
17． 过滤 小于 铁
【详解】根据题干可知：经过处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液；分析流程可知，过程I中加入的A是硫酸，氧化铁、氧化铜和酸反应转化为硫酸铁和硫酸铜，溶液中还有过量硫酸，故溶液B显酸性，pH<7；根据题干：Fe + Fe2(SO4) 3=3FeSO4，为了得到硫酸亚铁，过程II中加入的C是铁粉，得到的固体D是铜和过量铁，同时得到硫酸亚铁；过程Ⅱ充分反应后是分离固液的过程，实验操作是过滤。过程III发生的反应是过量铁粉和硫酸反应生成硫酸亚铁。
故答案为：
(1)过程II充分反应后，还应有的实验操作是过滤。
(2)溶液B的pH小于7。
(3)C物质的化学名称是铁。
18． 导电性 2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
【详解】（1）铜具有优良的导电性，可用作制导线，故填导电性。
（2）铜、稀硫酸和氧气在加热的条件下反应生成硫酸铜和水，故反应的化学方程式写为：2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O。
19． 增大反应物接触面积，利于反应充分进行 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Cl2 防止二氧化硫污染空气
【详解】（1）硫铁矿粉碎变为粉末，增加了反应物接触的面积，利于反应更加充分进行，减少反应时间；
（2）根据题目信息4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，焙烧后的固体主要是氧化铁，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；
（3）根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和原子个数不变，反应后有2个铁原子和6个氯原子，反应前目前有2个铁原子和4个氯原子，因此还需要2个氯原子，正好组成一分子氯气，所以X为氯气；化学式为：Cl2。
（4）尾气主要是焙烧产生的二氧化硫，二氧化硫是形成酸雨的主要污染物，因此需要尾气处理；
20． 使反应物充分接触，充分反应 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 物理
【详解】（1）酸浸槽中搅拌的目的是使反应物充分接触，充分反应，故填：使反应物充分接触，充分反应。
（2）酸浸槽中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，故填：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
（3）过滤器和干燥器中没有生成新物质，属于物理变化，故填：物理，
21． 分解 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 使反应物充分接触，加快反应速率
【详解】（1）该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故填：分解；
（2）铁的活动性比铜强，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故不能用铁制容器混合，否则会导致药效降低，并损坏铁桶，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，故填：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；
（3）“混合”时需不断搅拌，目的是使反应物充分接触，加快反应速率，故填：使反应物充分接触，加快反应速率。
22． 置换反应 稀硫酸 过滤
【详解】（1）废水中含有硫酸铜，加入过量的铁，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：；
该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应；
（2）固体为铁与硫酸铜反应生成的铜和过量的铁，加入物质X，得到硫酸亚铁溶液和铜，故物质X为稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气；
该步骤实现了固液分离，是过滤。