2024北京中考名校密题：化学最后冲刺30题-流程题

这是一份2024北京中考名校密题：化学最后冲刺30题-流程题，共32页。试卷主要包含了5的目的是_____，6g，进行热分解实验， 氯化钠是重要的调味品等内容，欢迎下载使用。


1. 实验室有一包碳酸钾粉末，可能混入硫酸钡、氯化钡、硝酸钾、氯化钠。为确定所含杂质，取少量固体粉末，进行如下实验探究：
(1)白色沉淀C为________（填化学式）。
(2)反应②的化学方程式为________；反应③是________反应（填反应类型）。
(3)通过计算，该碳酸钾粉末中一定混有的物质是________（填化学式），可能混有物质是________（填化学式）。
2. 用软锰矿（主要成分MnO2，含有SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgCO3等杂质）制备MnSO4▪H2O的流程如图所示：
已知：
回答下列问题：
(1)焙烧时，MnO2和Fe2O3在纤维素作用下分别转化为MnO、Fe3O4，则纤维素的作用是_______。
(2)酸浸时，浸出液的pH与锰的浸出率关系如图所示：
实际生产中，酸浸时控制硫酸的量不宜过多，使pH在2左右．请结合上图和制备硫酸锰的流程，说明硫酸的量不宜过多的原因：______。
(3)净化时，加入30%H2O2的目的是______（用离子方程式表示）；加氨水，调pH为5.5的目的是_____。
(4)结合MgSO4与MnSO4溶解度曲线，简述“结晶分离”的具体实验操作_______。
(5)产品MnSO4▪H2O纯度测定：称取a g产品，在适宜的条件下用适量NH4NO3将Mn2+氧化为Mn3+，再用0.1000ml ▪L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液bmL刚好把Mn3+转化为Mn2+．通过计算可知，产品纯度为_____（用质量分数表示）。
3. 从古至今，铁及其化合物一直被人类广泛应用。
(一)铁及其化合物的应用
(1)明代科学著作《天工开物》中记载：
①“其器冶铁锥，其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐井的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”，“金”指生铁制作的铁锅。
②“泥固塞其孔，然后使水转釉”是指高温下CO将红砖中的Fe2O3转化为Fe3O4而形成青砖。该转化的化学方程式为_______。
(2)铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。
①碳酸亚铁(FeCO3)不溶于水，可作补血剂，服用后与胃酸反应生成_______被人体吸收，促进血红蛋白的生成。
②火星探测器发回的信息表明，火星上存在FeOOH，从而证明火星表面曾经存在过水，其理由为_______。
③活性FeOOH可除去石油开采过程中的有害气体H2S，并获得S，原理如下。
FeOOHFe2S3·H2OFeOOH+S
吸收中生成的另一种物质的化学式为_______，再生时发生反应的化学方程式为_______。
(二)FeOOH的制备
用废铁屑(主要成分为Fe，含少量Fe2O3和FeCO3)制备FeOOH主要流程如图。
(3)酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度，目的是_______。
(4)还原发生的反应为Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4。沉淀发生的反应为2FeSO4+H2O2+2H2O=2FeOOH↓+2H2SO4。沉淀时反应温度不宜太高，原因是_______。
(5)沉淀时会有部分FeOOH与FeSO4反应生成Fe3O4，反应的化学方程式为_______。
(三)FeOOH的含量测定
已知：FeOOH及铁的氧化物加热分解的温度如图。
FeOOHFe2O3Fe3O4FeO
称取含Fe3O4的FeOOH样品76.6g，进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。
(6)样品中FeOOH的含量为_______%(精确到0.1%)。
(7)当加热到T4℃时，M点固体的成分是_______，对应的质量比为_______。
4. 某固体样品中含有的离子由Na+、Ca2+、Ba+、、、、中的若干种组成，取适量该固体进行如下实验：
实验中气体均全部逸出，固体A、D、E均为纯净物。
【查阅资料】
标准状况下1ml气体的体积为22.4L。
回答下列问题：
(1)固体E中所含物质的化学式为____________。
(2)可用____________检验气体C，现象是____________。
(3)1.97gBaCO3在空气中高温充分灼烧得到1.69g固体，经检验没有产生有毒气体，写出高温灼烧时发生反应的化学方程式：_____________。
(4)100mL无色溶液A中c（）=____________ml/L，固体样品中n（）=____________ml。
(5)当m>___________g时，100mL无色溶液A中会含有，此时c（）=____________ml/L（用含m的代数式表示）。
5. 金属是重要的资源，在人类文明的发展中起着重要作用。
(一)锶元素(Sr)是人体不可缺少的微量元素，具有防止动脉硬化，防止血栓形成的功能。锶可用于制造光电管等。锶的化学性质非常活泼，属于+2价金属。请回答下列问题：
(1)锶加热到769℃时，可以燃烧生成氧化锶，其化学式是___________；在加压条件下锶可以跟氧气化合生成过氧化锶，其化学式是SrO2，在过氧化锶中氧元素的化合价是___________。
(2)锶在常温下能和水反应生成氢氧化锶和氢气，请写出化学方程式___________。
(二)高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值，工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)为原料(含少量钡和铁的化合物等)，制备高纯六水氯化锶晶体的过程如下图1，(已知：有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表1)
表1
(3)步骤①中加快反应速率的措施有___________(写一种)。
(4)步骤②在酸性条件下，加入30%H2O2溶液，将Fe2+氧化成Fe3+。在步骤③的过程中，将溶液的pH值由1调节至___________。(填字母)
A．1.5 B．4 C．9.7
(5)步骤④的操作是：蒸发浓缩、___________。
(6)步骤⑥中，洗涤氯化锶晶体最好选用___________。(填字母)
(三)氯化锶可用作牙膏脱敏剂，也用于制备锶盐、焰火、沉淀剂、有机合成的催化剂等。
(7)如图是2.67gSrCl2·6H2O晶体放在坩埚里加热得到SrCl2时，所得固体质量随温度变化的关系曲线。(已知SrCl2·6H2O晶体在61℃开始逐渐失去结晶水，并约在200℃时完全失去结晶水)，试通过计算确定70℃时固体物质的化学式。(写出过程)
6. 从古至今，铁及其化合物一直被人类广泛应用。
一、铁的冶炼与应用
(1)春秋著作《国语·齐语》记载“恶金(铁)以铸锄夷斤。。。。。。”以铁铸锄是利用铁的________(选填序号)。
a.导热性 b.导电性 c.硬度大
(2)公元前4世纪，中国已广泛利用铁矿石与木炭生产生铁。磁铁矿与CO高温炼铁反应的化学方程式为___________。
(3)草酸亚铁(FeC2O4)可用于制取纳米铁粉。服用补铁剂硫酸亚铁时若食用富含草酸(H2C2O4)的蔬菜会生成草酸亚铁，该反应所属基本类型是___________。
(4)纳米铁粉能高效处理酸性(含硫酸)废水中的NaNO3.含纳米铁粉的水处理剂表面的变化如图。
①随反应进行，溶液pH增大，有以下转化过程：写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式___________。
②废水的pH升高时，NaNO3的去除率下降，其原因是___________。
二、FeC2O4的制备
用工业烧渣(含有Fe2O3、FeO和SiO2)制备草酸亚铁的实验流程如下。
(5)烧渣研磨成粉末的目的是___________。
(6)“还原”发生的反应为。
①“还原”时需控制在一定温度，温度太高会降低还原效率，原因是___________。
②若还原时使用Fe，发生反应。反应后溶液的pH明显增大，其原因是___________。
(7)“系列操作”为洗涤、低温烘干等。
①判断固体已经洗净的方法是___________。
②若烘干温度达200℃，FeC2O4会分解为FeCO3和有毒气体，反应的化学方程式为___________。
三、样品的热重分析
称取含FeCO3的FeC2O4样品26.0g置于密闭容器中，控制不同的温度对其加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。
资料：FeCO3在282℃会分解为FeO和CO2。
(8)样品中FeC2O4的含量为___________%(精确到0.1%)。
(9)当加热到M点时，向容器中通入足量O2排出容器中的气体。
①排出的气体用足量碱石灰充分吸收，碱石灰增加的质量为___________g。
②容器中剩余固体逐渐全部变成红色，所得红色固体的质量为___________g。
7. 氯化钠是重要的调味品。
(1)我国劳动人民早在1837年开始尝试取井水煮卤，获得的氯化钠中仍含有氯化镁等杂质，古人采用“淋盐沥水”（用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐）的方法除去氯化镁，是因为_______。
兴趣小组同学想利用所学知识从粗盐中提纯氯化钠固体。查阅资料获知，粗盐除去泥沙后还含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质。
【试剂选择】
(2)大家一致认为，除杂所选择的试剂一定要满足以下条件：只能与杂质反应、______、且易分离。经讨论选用的试剂是NaOH溶液、Na2CO3溶液和BaCl2溶液。
【实验探究】
(3)滴加甲、乙、丙三种试剂的顺序最多有_____种，请写出其中一种________。
(4)滤液中含有的溶质是_______。
(5)本实验蒸发是为了除去________（填化学式）。
(6)小组同学经过认真思考，认为可以用过量的____溶液（填一种物质）代替NaOH和BaCl2两种溶液，也能达到实验目的。
8. 某废镍催化剂主要含金属Ni，还有少量的金属Al、Fe及其氧化物，少量的不溶性杂质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4•7H2O)：
已知：①“碱浸”中NaOH的两个作用分别是除去油脂和溶解Al和Al2O3。
②H2O2可将FeSO4转化为Fe2(SO4)3。
③金属Ni的活泼性与铁相近。
回答下列问题：
(1)“酸浸”前将滤饼粉碎的目的是_______。
(2)“酸浸”步骤中发生的主要化学反应是_______。
(3)滤渣③的主要成分是______(填化学式)。
(4)请用方程式表示“转化”过程中温度不能太高的原因______。
(5)“一系列操作”指的是______。
(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是_______。
9. 硫酸铜可用于制造其它铜盐、染料、农药等。有关CuSO4制备途径及性质探究过程如图所示。
已知：途径①的反应方程式为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO₂↑+2H2O回答下列问题：
(1)途径①中80g铜与200g98%浓硫酸加热条件充分反应可得到硫酸铜_______160g(选填“＞”“=”或“＜”)。
(2)途径②与途径①相比的优点是_______(写出一点即可)。
(3)途径③分解所得混合气体X的成分除SO3外，一定还含有_______(写化学式)。
(4)途径④加入一定质量的40%NaOH溶液，所得沉淀的化学式为Cux(OH)4(SO4)m为测定其化学组成，取35.6g所得沉淀，加入足量盐酸使之完全溶解，再加入足量的BaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，得固体23.3g。
①试确定沉淀Cux(OH)4(SO4)m的化学式_______。
②加入NaOH溶液的质量至少为多少?_______(写出计算过程)。
10. 山西人吃的盐主要是湖盐和井盐，从盐湖、盐井中提取出的粗盐需进一步去除其中难溶性杂质才能供人们食用。化学兴趣小组的同学们获取了一些粗盐，在实验室中进行了“粗盐中难溶性杂质的去除”实验。请你与他们一起完成以下实验报告的内容。
粗盐中难溶性杂质的去除
【实验目的】体验固体混合物初步提纯的实验过程。
【实验用品】
(1)烧杯、玻璃棒、_________、坩埚钳、酒精灯、漏斗、药匙、量筒（10mL）、胶头滴管、铁架台（带铁圈）、托盘天平、滤纸、火柴、粗盐。
【实验步骤】
(2)①溶解。用托盘天平称取5g粗盐，加入盛有10mL水的烧杯里，充分溶解。
②________。
③蒸发。用酒精灯加热蒸发所得澄清滤液，在加热过程中用玻璃棒不断_________。
④计算产率。
【问题与交流】
(3)本实验中采用的方法利用了氯化钠具有__________的性质。
(4)从实验安全的角度出发，本实验中应注意的操作是___________（写一点）。
(5)考虑到粗盐的来源，你判断这样提纯的盐是否为纯净物，并设计实验验证你的判断：________。
11. 为确定一包放置在空气中的生石灰干燥剂的成分，兴趣小组的同学进行了如下实验。下列说法正确的是
12. 钙及钙的化合物，广泛应用于建筑、医学、工业等领域。某化学小组在老师指导下对“钙家族”进行探究。
(一)金属钙
取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊。用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液变澄清，往烧杯中滴入无色酚酞试液，溶液变红色，是因为生成一种碱。
(1)经进一步检验产生的气体能燃烧。写出钙跟水反应的化学方程式：_______。
(二)氢氧化钙
(2)小组同学欲探究氢氧化钙溶液和稀盐酸能否发生反应。用pH和温度传感器测定两者混合前后烧杯内溶液的pH和温度的变化(如图1、图2)。实验过程中保温良好，热量散失忽略不计。则X溶液为_______；根据图示能证明两者反应的依据是_______(合理即可)。
(三)氯化钙
某工厂产生的废渣主要成分是含钙的化合物(杂质为Fe2O3)。用该废渣制取CaCl2晶体的某流程如图3所示。已知：NH4Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强。
(3)XRD图谱可用于判断某固态物质是否存在。如图4为煅烧前后废渣的XRD图谱。写出煅烧时发生的化学方程式：_______。
(4)为了提高浸取率，可采取的措施有_______(任写一点)。写出产生氨气的化学方程式_______。
(5)在其他条件相同的情况下，CaCl2的产率随浸取温度的变化如图5所示。则宜选择的浸取温度为_______℃左右。
(6)若使用过量的高浓度NH4Cl溶液，则所得CaCl2溶液中会含有NH4Cl、_______等杂质。
(7)待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2-3次，用冰水洗涤的目的是：I是除去晶体表面的杂质；II是_______。
(四)羟基磷酸钙
(8)人体中骨骼与牙齿的重要成分是羟基磷酸钙，化学式为Ca10(PO4)6(OH)2。其中钙、氧元素的原子个数比为_______(最简比)。
13. 草酸镍晶体（NiC2O4·2H2O）难溶于水，可用于制镍催化剂。
【探究一】
某小组用废镍催化剂（主要成分含有Ni，还含有少量的Al2O3、Fe）制备草酸镍晶体的部分实验流程如图1：
(1)“酸浸”的目的是为了得到NiSO4，但同时会生成新的杂质，写出生成杂质的化学反应方程式____、____。
(2)“一系列操作”主要是为了除去溶液中铁元素对应的离子和___（填写离子符号）等。
(3)保持其他条件相同，在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”，镍浸出率（硫酸镍的产率）随时间变化如图2。从工业生产和能源利用率的角度分析，“酸浸”的最适宜温度与时间分别为 （单项选择）。
(4)发生“沉镍”反应后生成草酸镍晶体，其化学方程式为_____，“沉镍”后的滤液在农业中可用作_____。
【探究二】
对草酸镍晶体（NiC2O4·2H2O）进行热重分析，温度与TG%的关系如图3所示
【查阅资料】
①NiC2O4·2H2O加热至200℃左右完全失去结晶水，生成NiC2O4；继续加热，则剩余固体会受热分解生成镍的氧化物、CO2和CO。
②
(5)A点（TG=90.16）物质的化学式______。
(6)C点（TG=45.36）物质的化学式______。
【探究二】
研究团队在模拟炼铁的过程中，对一定质量的氧化铁进行加热，通过精密仪器测定反应过程中固体质量的变化，曲线图如下：
【查阅资料】
用 CO还原Fe2O₃ 炼铁的过程大致分为三个阶段：
阶 段 1 ：
阶 段 2：
阶 段 3：
(7)温度控制在300℃-500℃范围时，固体质量没有发生变化，原因是______。
(8)图中H点对应的固成分是____。
(9)图中M对应a的质量=____。
14. 某油脂厂废弃的催化剂含金属Ni、Al、Fe及其氧化物。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体：
回答下列问题：
(1)滤饼是___________(填“纯净物”或“混合物”)；的名称为偏铝酸钠，它所属物质类别是___________。
(2)步骤③中的作用是将转化为___________。
(3)步骤④生成的化学方程式为___________，所属基本反应类型为___________。
(4)步骤⑤需要进行的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、___________、洗涤。所得硫酸镍晶体是含结晶水的化合物，化学式为，其中结晶水的质量分数是___________(计算结果精确到0.1%)。
(5)已知铁能与硫酸镍溶液发生置换反应，则Ni、Al、Fe三种金属在溶液中的活动性由强到弱的顺序为___________。
15. 一种捕集烟气中CO2并实现综合利用的流程如下图所示，下列说法不正确的是
16. 金属文物铭刻着中华文化的脉络，在中华文明的传承中起着重要作用。
一、文物中的金属
(1)认识文物：青铜是铜与锡的合金。青铜硬度______（填“大于”或“小于”）纯铜。
文物制备：中国古代炼铁的流程如下：
(2)以磁铁矿为原料冶炼铁反应的化学方程式______。
(3)熟铁是含碳量在0.1%以下的铁。生铁经锻打成熟铁，主要是降低______元素含量。
(4)文物鉴别：大唐“黄金碗”（如图），由纯黄金制作而成。不法分子常用假黄金（铜锌合金）仿制该文物。下列鉴别真假“黄金碗”错误的是______。
a．滴加稀盐酸 b．滴加ZnSO4溶液 c．用火灼烧 d．观察颜色
(5)文物锈蚀：汉代铁剪锈迹斑斑，其锈蚀是铁与空气中的______发生化学反应的结果。
(6)文物修复：去除文物上铁锈的方法之一是将铁锈（主要成分Fe2O3）在一定温度下用H2还原成致密的四氧化三铁，反应的化学方程式为______。
二、Fe3O4的制备
利用低碳铁皮制备Fe3O4的流程如下：
(7)实验前，利用洗涤剂______作用除去低碳铁皮上的油污。
(8)沉铁后滤液中有硫酸钠，反应方程式为______，沉铁时温度不宜太高的原因是______。
(9)氢氧化氧铁（FeOOH）中铁元素的化合价是______。Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3，理论上滤液①、②的质量比为______时，滤液中的铁元素全部转化到Fe3O4中。
三、Fe3O4含量的测定
上述流程制备的Fe3O4中混有一定量FeOOH，取64.2g该样品置于下图甲装置A中，通入CO后控制不同温度加热，测得剩余固体质量随温度变化如图乙所示。
已知：①T1~T2℃下FeOOH分解为Fe2O3，T3℃以上Fe2O3和CO开始反应，随温度升高，Fe2O3依次生成Fe3O4、FeO、Fe。
②浓硫酸可吸水，碱石灰可吸水和CO2（假设吸收均完全）。
(10)样品中Fe3O4质量为______g。
(11)N点对应的各物质质量比为______。
(12)当加热到T4℃时，装置C共增加30.8g，a=______。
17. 金属及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）金属的应用和防护
(1)“航母”螺旋桨由特制铜合金制造，铜比铁在海水中耐腐蚀的原因______。铜合金比铜的硬度______（填“大”或“小”）。
(2)“航母”升降机可由铝合金制造。用石墨作电极在高温条件下电解熔融氧化铝，在阴极和阳极区分别得到Al和O2，阳极区使用的石墨易消耗的原因是______。
(3)《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，其反应方程式为______。
(4)碱式碳酸铝镁Mg6Al2（OH）16CO3•4H2O是一种新型塑料阻燃剂，其受热分解生成熔点较高的MgO和Al2O3，其阻燃原理是______。（选填字母）
a.分解吸收热量，降低可燃物温度
b.分解产生二氧化碳和水蒸气隔绝空气
（二）磁性Fe3O4的制备
复印机用的墨粉中常添加Fe3O4粉末。Fe3O4是由Fe2+、Fe3+和O2-按1︰2︰4个数比构成的。氧化沉淀法生产Fe3O4粉末的流程如下。已知第④步反应中各元素化合价保持不变。
(5)具有磁性Fe3O4的粉末在复印机电磁场作用下，能使墨粉形成字迹或图案，这是利用Fe3O4的______（填“物理性质”或“化学性质”）。
(6)反应①中，可观察到固体逐渐溶解、______、溶液由无色变为浅绿色等现象。
(7)反应②的化学方程式为FeSO4+2X=Fe（OH）2↓+Na2SO4，X的化学式为______。
(8)反应③中通入O2的作用是______。该步骤中需控制通入O2的量，当Fe（OH）2和Fe（OH）3的质量比等于______时，第④步加热能恰好完全反应生成Fe3O4固体。
（三）测定聚合氯化铝铁[FeaAlb（OH）xCly]n的组成
资料: 新型的无机高分子絮凝剂PAFC【化学式 [FeaAlb（OH）xCly]n】受热分解生成氧化铁、氧化铝、水和氯化氢。氢氧化铝可以溶于氢氧化钠溶液。
取少量PAFC固体样品，用下图装置进行热分解实验。
(9)装配好实验装置后，先要______，再加入样品。
(10)反应前后均需要通入N2，反应后通入N2的目的是______。
(11)控制温度对A中固体加热至反应完全，测得B、C装置质量变化如表所示。
表：装置B和C的质量变化
①取出A中固体，向其中加入足量稀盐酸，完全溶解后，向其中加入过量NaOH溶液，得红褐色Fe（OH）3沉淀，过滤、洗涤，在空气中充分灼烧得红棕色Fe2O3固体0.80g。结论： [FeaAlb（OH）xCly]n中，x︰y=______。
②完全反应后A中生成氧化铝的质量为______g。
18. 铁及其化合物在生产生活中有广泛应用。
一、铁的有关知识
(1)明代科学著作《天工开物》记载了中国劳动人民的科技成就。
① “或用木炭，扇炉风箱，土（铁矿石）化成铁”描述了古代炼铁的方法。用化学方程式表示赤铁矿炼铁的原理:___。
②对生铁炼钢的描述:“凡钢铁炼法，火力到时生铁先化”，说明生铁的熔点比钢___。
③ “烧铁器淬于胆矶水（硫酸铜溶液）中，即成铜色也”，其中蕴含的化学反应方程式是____。
(2)铁器表面通过化学方法可形成致密的Fe3O4保护膜，其组成可用 FeO·Fe2O3表示。故宫博物院对某出土铁器保护的过程如下。
① 检测锈蚀产物
说明铁器在含有O2、____和盐等环境中容易被腐蚀。
② 化学修复出土铁器可通过脱氯、还原，形成保护层来实现，原理如下:
还原时铁元素的化合价____（填“部分”“全部”或“没有”）降低。
二、催化剂 Fe3O4的制备
Fe3O4是合成氨催化剂的主要成分。用铁泥（主要成分为 Fe2O3、FeO，含少量Fe）制备Fe3O4的主要流程如下。
(3)加入H2O2将部分FeSO4转化为Fe2(SO4)3。“氧化”时温度不宜太高，原因是___。
三、失效催化剂的再生
(4)合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图1所示。“再生”过程中铁元素的质量分数____（填“变大” “不变”或 “变小”）。
(5)通入O2加热，将一定质量失效催化剂进行再生。固体质量与温度变化的关系如图2所示。T1℃-T2℃下，FeO转化为Fe3O4，T3℃-T4℃下，Fe3O4转化为Fe2O3。则M＝____g。
19. 某气体可能含有、中的一种或两种。小明为检验该气体的组成并用该气体测量某质量为m的氧化铜样品（含少量铜）中的质量分数，进行了如下图所示实验（已知：装置气密性良好，夹持装置已略去，浓硫酸可以吸收水蒸气，实验药品均足量）。下列有关说法，正确的是
20. 在生产生活中，金属锰及其化合物用途广泛。
（一）对金属锰及其化合物的认识
(1)地铁列车的钢轨材料是高锰钢（主要成分铁、锰、碳），高锰钢属于______选填“纯净物”或“混合物”）。车身作喷漆处理既美观又防锈，其防锈原理是______。
(2)华为手机使用的是锂电池，锂电池质量轻、容量大，其反应原理是锂与二氧化锰反应生成亚锰酸锂（LiMnO2），该反应的化学方程式是______。
(3)菱锰矿（主要成分是MnCO3，含少量FeCO3），向一定量矿石中加入稀盐酸，观察到有大量气泡产生，且反应前后金属元素的化合价保持不变，推断反应后溶液中含有的金属阳离子主要是______（填离子符号）。
（二）碳酸锰的制备
MnCO3是一种高性能磁性材料。以软锰矿（主要成分为MnO2）为原料制备MnCO3的主要流程如下、已知：MnCO3难溶于水，在100℃时开始分解。
(4)已知 X 是一种常见的无色液体，则反应②的化学方程式为______。
(5)反应②中加入NH4HCO3溶液时，往往需要控制温度在30~35℃，温度不宜过高的原因是______（用化学方程式表示）。
(6)产品 MnCO3（Ⅱ）比MnCO3（Ⅰ）更纯净，原因是产品MnCO3（Ⅰ）经过洗涤、烘干后，表面附着的水及______等杂质已被除去。
(7)为了获得纯净的MnCO3，烘干时需要控制的条件是______。
（三）碳酸锰热分解产物的研究
MnCO3及锰的氧化物加热分解的温度如下。
MnCO3MnO2MnaObMnO
称取4.60gMnCO3样品置于装置A中，进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图2所示。
(8)通入空气，焙烧MnCO3到300℃时，观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，写出装置A中反应的化学方程式为______。
(9)加热至300-900℃时，锰的氧化物分解会分解产生一种常见气体，该气体为______。
(10)当加热到800℃时，N点固体的成分是______，对应物质的质量比为______。
21. 2021年6月8日是第13个“世界海洋日”，烟台有漫长的海岸线，蕴藏着丰富的海洋资源。某兴趣小组设计的综合利用海水的部分流程图如下、据图回答：
(1)海水制镁。步骤①②③是利用母液制镁的流程，该流程中发生中和反应的化学方程式是___________。步骤①中制取氢氧化镁选择向母液中加入石灰乳，而不是向海水中直接加入石灰乳，原因是___________。
(2)海水晒盐。海水中的氯化钠析出的原理是___________。通过步骤④除去粗盐溶液中含有的MgCl2、Na2SO4、CaCl2等可溶性杂质，需要依次加入过量的BaC12溶液、过量的Na2CO3溶液、过量的NaOH溶液，然后过滤，在滤液中加入适量的稀盐酸。其中加入过量的Na2CO3溶液的目的是___________。
(3)海水制碱。步骤⑧⑨是氨碱法制纯碱的流程，步骤⑧中需要向NaCl饱和溶液中先后加入的两种物质依次是___________(写化学式)。步聚⑨中发生反应的化学方程式是___________。
(4)步骤⑥是电解NaCl饱和溶液制取烧碱，该反应中的反应物是___________。
(5)步骤⑦用烧碱低温制取次氯酸钠的反应原理为：。则X的化学式是___________。
22. 铁是现代化学工业的基础，是人类进步所必不可少的金属材料。
I.铁在自然界中的存在
(1)铁在自然界中以化合物的形式存在，赤铁矿的主要成分是_______________。
(2)如图1是铁元素的部分信息：铁元素的原子序数为_______________，亚铁离子符号_______________。
Ⅱ.探究金属的冶炼
如图为实验室模拟工业炼铁装置图：已知B装置中的液体为过量的氢氧化钠与氢氧化钙混合液，氢氧化钠吸收二氧化碳能力比氢氧化钙强。
如果实验成功，请回答下列问题
【进行实验】
(3)该实验的操作步骤为：_______________。（填序号）
a.点燃A处酒精灯 b.通入CO气体
c.停止通入CO气体 d.熄灭酒精灯。
该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据：
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g（玻璃管的质量为60.0g）
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g（冷却到室温称量）
【分析与讨论】
本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料。
【查阅资料】
1一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。
2四氧化三铁、氧化铁、氧化亚铁、铁的性质如下：
【实验与猜想】
(4)①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和_______________。
②进行猜想：黑色固体粉末可能是以下三种情况：
a：全部为铁； b：全部为四氧化三铁； c：_______________。
【得出结论】
(5)通过实验中获得的数据进行计算，猜想是正确的_______________（填a、b、c）。
【反思与评价】
(6)①实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有______________（填序号字母）。
A.收集一氧化碳 B.吸收二氧化碳 C.检验二氧化碳
②小明同学认为为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前应先断开A和B的连接，小华同学认为不需要，他的理由是_______________。
③一氧化碳还原氧化铁实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间。
【拓展延伸】
(7)铝的利用距今还不到200年，现在铝的年产量得到大幅度的提高。工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨，其原理是在高温下铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝。若用10.8kg铝与氧化铁反应来制取铁，理论上生成铁的质量是多少？
III.探究金属铁锈蚀的条件
①定性探究铁生锈的条件

(8) 由图3实验a、b、c可知：铁生锈实际是铁与______________（填化学式）共同作用的结果，根据试管a、c中现象所得到的结论，防止铁制菜刀锈蚀的方法是_______________。
②定量探究影响铁锈蚀的因素
小组又设计了图4装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上（此时没有推动注射器活塞），采集数据。
(9)据图5，说明铁生锈是______________（填“放热”或“吸热”）。
小丽同学猜测：铁锈蚀的快慢还可能与氧气的浓度有关，为探究该猜测是否正确，请你设计实验验证小丽同学的猜想_______________。（实验方案包括操作、现象和结论，此空2分）
(10)据图4图6分析t3时刻后压强突然变大，原因是_______________。
23. 利用废旧电池铜帽（含Cu、Zn不含有其它杂质）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程
（反应条件已略去）： 已知：。
(1)要使过程Ⅰ中反应速率加快，可采用的措施______（写出一个即可）。
(2)过程Ⅲ中需加入试剂为______（填化学式）。
(3)过程Ⅱ中有气泡产生，写出该反应的化学方程式______。
(4)过程Ⅱ中进行______操作。
(5)固体C的成分是______（填化学式），如果不考虑过程中物质的损耗，则最终溶液E中含有的Zn元素的质量______（填大于、小于或等于）原铜帽中的Zn的质量。
(6)为了得到纯净的海绵铜，过程Ⅲ中过滤后应______、干燥。
(7)电池铜帽为铜锌合金。某课外活动小组为测定铜帽中铜的质量分数，设计实验如下：取铜帽样品50g放入烧杯中，然后把200g稀硫酸分四次加入到烧杯中，其反应的情况如表所示：
①表中的M的值为______，在第______次反应中，酸没有剩余。
②求第四次反应结束后一共产生的氢气的质量______。
24. 氢气的开发利用是氢能研究的热点。
一、氢气的发现和制备
(1)1766年，英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用，制得了可燃性的H2，同时还得到了浅绿色的氯化亚铁溶液，写出该反应的符号表达式___________。
(2)目前制氢的方法主要有电解水制氢。电解水制氢中，使用氚进行核能发电，图1能表示氚的原子结构，氚属于___________元素的一种原子，氚原子的相对原子质量约为___________。

(3)甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图2：

①“分离”时K2CO3溶液吸收CO2生成KHCO3，反应的符号表达式为___________。
②甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X，X的相对分子质量为106，且碳、氢元素的质量比为48：5，则X的化学式为___________。
二、氢气的贮存和释放
Mg2Cu可用于化学储氢，其贮氢与释氢过程如图3所示。
(4)贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行，隔绝空气的原因___________。
(5)释氢释放的H2比贮氢吸收的H2___________(选填“多”或“少”)
(6)释放出的氢气可用作氢燃料电池，氢燃料电池工作时将___________能转化为电能。
(7)2022年北京冬奥会火炬“飞扬”以氢气为燃料，氢气燃烧的符号表达式为___________。
三、氢气在工业生产中的应用
合成氨工艺需要用到氢气，在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨气。
(8)N2是合成氨的重要原料。工业上可从空气中获得N2，利用空气中各成分的___________不同将空气成分进行分离。

(9)Fe3O4是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图4所示。“再生”过程中铁元素的质量分数___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(10)图5是Fe3O4在失效和再生过程中的质量与时间变化的关系图。

T1~T3时刻，是Fe3O4失效过程，T4~T5时刻，是固体再生过程。
则：A点处，固体中铁元素的质量=___________g。
B点处，固体中含Fe3O4的质量为46.4g，则M=___________g。
C点处，Fe3O4和FeO的质量比为___________。
25. 铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
（一）铁的应用和防护
(1)某麦片中含微量铁粉，食用后铁粉与胃酸反应转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为____。
(2)如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是____。
(3)铁生锈的次要过程：，写出Fe转化为FeCO3总反应的化学方程式____。
（二）废铁的再利用
黄钠铁矾[NaFex（SO4）y（OH）z]是一种高效净水剂。用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3和FeCO3）制备黄钠铁矾的主要流程如下：
(4)将废铁屑研磨成粉末的目的是____。
(5)“酸溶”时H2SO4与____、FeCO3与Fe2O3发生反应。
（三）黄钠铁矾组成确定
称取9.70g黄钠铁矾，用下图装置进行热分解实验。
【资料】
①NaFex（SO4）y（OH）z在T1℃分解会生成H2O（气态），提高温度至T2℃继续分解产生SO3气体，并得到Fe203和Na2SO4。
②浓硫酸可用于吸收SO3。
装配好实验装置后，检查装置气密性。
(6)分别控制温度在T1℃、T2℃对A中固体加热。
①控制温度在T1℃加热，实验后测得B装置质量增加1.08g。
②用D装置替换B装置，控制温度在T2℃，加热至反应完全。
③T1℃、T2℃时，加热后均通入一段时间N2，目的是____。
(7)完全反应后，将A装置中固体溶于足量水，过滤、洗涤、烘干得4.80g固体，将滤液蒸干得1.42g固体（不含结晶水）。
结论：NaFex（SO4）y（OH）z中，x:y:z=____。
26. 造纸术是我国“古代四大发明”之一，为人类文明的发展奠定了基础。
Ⅰ．下图是古代造纸的流程图：

(1)古代造纸工艺步骤1中加生石灰、草木灰，被称为“浸灰水”。目的是除去竹麻中一些造纸不需要的成分。发生的化学反应有：生石灰与水反应，化学方程式为__________________；该反应_________（填“吸热”或“放热”）。生石灰与水反应的生成物再与草木灰（主要成分为碳酸钾）反应生成强碱氢氧化钾。
(2)氢氧化钾与氢氧化钠的化学性质相似，写出氢氧化钾与二氧化碳反应的化学方程式__________________。
Ⅱ．下图是现代造纸的流程图：

现代造纸流程中常加入氢氧化钠，使植物中的纤维素与油脂等分离，过滤得到纸浆与黑液。
黑液呈碱性，不能直接排放到水中。
【提出问题】碱性黑液中可能含有哪些物质？
【提出猜想】猜想一：NaOH
猜想二：Na2CO3
猜想三：NaOH和Na2CO3
【资料卡片】；CaCl2溶液呈中性。
【实验探究】
(3)该兴趣小组的同学设计了以下实验方案进行了探究。
【反思评价】
(4)根据对碱性黑液成分的探究，你认为可以通过加入_________（填名称）和废液成分发生反应后再排放，写出其中一个化学反应的化学方程式__________________ 。（合理即可）
【拓展提升】
(5)①《制浆造纸工业水污染物排放标准》中要求废水的pH为6~9，可用_____监测废水的酸碱度（填标号）。
A．pH试纸 B．酚酞溶液 C．石蕊溶液
②鉴于造纸厂的建厂地址对于原料、运输、水、电、特别是环境污染等方面的需求，最好选在_________处。（选填“A”或“B”或“C”）图中箭头是指水流方向。

27. 金属铁及其制品是现代生活中不可缺少的材料和工具，在生产和生活中的应用极为广泛。请用所学化学知识回答下列问题：
Ⅰ.铁与铁的化合物
(1)金属在生产和生活中有着广泛的用途，铁是目前世界上使用最多的金属。生活中常用铁制成铁锅烹饪食物，主要是利用了铁的延展性和________性。
(2)人体缺铁会得贫血，常用碳酸亚铁做补血剂，它还用作阻燃剂、催化剂以及皮革生产。在空气中受热发生的反应为，由此可知碳酸亚铁做阻燃剂的原因为________。
Ⅱ.钢铁的冶炼
《天工开物》中记载的“炒钢法”，生产过程如右图所示，其中潮泥灰主要成分是石灰石。

(3)在炼铁炉中鼓入的空气与矿物逆流而行的目的是________。
(4)不断翻炒液态生铁，是为了降低________元素的含量。
Ⅲ.铁生锈的原理

(5)写出转化为的化学方程式________。
Ⅳ.铁锈（）组成的探究
学习小组为探究铁锈的组成，取一定量纯铁粉放置在空气中一段时间，然后称取13.5g部分已经结块成红棕色的铁锈样品按图1所示装置进行探究，图2为A中固体质量随加热时间变化的关系图。

(6)加热到________时，开始分解生成和。
(7)时，CO还原至固体质量不变，实验中观察到A中玻璃管的现象是________。
(8)时，在冷却后的固体中加入足量的稀盐酸，完全反应后产生氢气的质量为0.3g，求出图2中m的值_____。（写出计算过程）
(9)如表是图1中B、C装置在反应前后质量变化情况。请结合数据，求中x的值为______。
28. 某研究小组拟用废旧锌锰干电池炭包（主要成分为ZnCl2、NH4Cl、MnO2、炭粉，还含少量Cu、Ag、Fe）制备二氧化锰。
Ⅰ．制备MnCO3

已知：①稀硝酸能与Cu、Ag、Fe反应，不与C、MnO2反应；
②“溶解”反应的化学方程式为：
③
(1)炭包的主要成分中属于盐类的是_________（填写化学式）。
(2)“酸浸”时需将结块的炭包粉碎处理，目的是_________．
(3)“灼烧”的目的是_________．
(4)“溶解”过程中发现，H2O2的反应实际用量远大于理论用量，原因是_________．
(5)“沉锰”发生反应的基本反应类型为_________．
(6)对所得MnCO3进行洗涤，证明已洗涤干净的操作是：_________，则已洗净。
Ⅱ．焙烧MnCO3制取MnO2
按如图1所示装置，取46.0gMnCO3于石英管中焙烧。由于MnCO3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，实验过程中石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如图2所示。

(7)焙烧MnCO3制取MnO2应控制反应温度不高于_________℃。
(8)若焙烧温度处于300~600℃范围内，MnO2发生分解反应的化学方程式为_________．
(9)若焙烧温度高于900℃时，所得固体成分的化学式为_________．
29. 将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合溶液中反应回收S，其物质转化示意图如图所示。下列说法正确的是
30. 从古至今，铜及其化合物一直被人类广泛应用。
一、铜材料的知识
(1)红铜：
①早期指锻锤出来的天然铜，夏朝时期已开始使用。自然界存在纯铜的原因可能是___________(选填序号)。
a.铜的活泼性弱 b.铜不与自然界物质反应 c.深埋缺氧
②后期指冶炼获得的纯铜。西汉《淮南万毕术》记载：“曾青得铁则化为铜”，用化学反应方程式表示其原理___________。
(2)青铜：红铜与锡等金属的合金。《吕氏春秋》中“金(即铜)柔锡柔，合两柔则刚”体现了青铜的硬度比红铜的___________(选填“大”或“小”)。
(3)黄铜：铜锌合金。元代《格致粗谈》记载：“赤铜入炉甘石炼为黄铜，其色如金”。以下试剂不能鉴别黄铜和黄金的是___________(选填序号)。
a.稀HCl b.AgNO3溶液 c.ZnSO4溶液
(4)如图为出土文物“青铜神树”，其锈层物质成分及生锈原理如下。

Ⅰ.转化①的化学方程式为___________。
Ⅱ.转化②中生成的另一种物质的化学式为___________。
二、CuCl的制备
以硫化铜(CuS)精矿为原料制备CuCl的主要流程如下。

资料：CuCl是一种白色固体，难溶于水和乙醇，可溶于氯离子浓度较大的溶液，在潮湿空气中易氧化变质为Cu2(OH)3Cl。
(5)酸溶时的反应为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，则焙烧发生反应的化学方程式为___________。
(6)沉淀发生的反应为2CuSO4+SO2+2H2O+2NaCl=2CuCl↓+2H2SO4+Na2SO4.水洗时检验固体已洗净的方法：取最后一次洗涤后的滤液，滴加___________(填化学式)溶液，无现象。
(7)水洗后进行醇洗的目的是___________。
(8)经计算，CuCl产量低于理论值，可能的原因为___________(选填序号)。
a.精矿研磨成粉末 b.稀硫酸过量 c.浓NaCl溶液过量
三、样品的热重分析
称取含Cu2(OH)2CO3的Cu2(OH)3Cl样品54.00g置于装置A中，控制不同的温度对其加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。

资料：加热到200℃以上，Cu2(OH)2CO3开始分解；加热到400℃以上，Cu2(OH)3Cl开始分解生成CuO、HCl和H2O。
(9)装配好实验装置后，先要___________。
(10)样品中Cu2(OH)3Cl的含量为___________%(精确到0.1%)。
(11)M点固体中各成分的质量比为___________。
(12)当加热到T3℃时，装置C共增加___________g。氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀时的pH
2.3
4.0
7.5
8.8
10.4
沉淀完全时的pH
4.1
5.2
9.7
10.4
12.4
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
沉淀完全的pH
3.7
9.7
A．水
B．稀硫酸
C．氢氧化钠溶液
D．氯化锶饱和溶液
A．该样品中含钙元素的质量为
B．该样品中只含有和
C．该样品中只含有和
D．该样品中一定含有、和
A．30℃、30min
B．90℃、150min
C．70℃、120min
D．90℃、120min
A．该流程能有效减缓温室效应
B．转化器中的化学反应方程式为：
C．理论上每吸收4.4t的CO2可以合成1.6t甲醇
D．理论上合成塔中还需外界提供相等质量的H2供反应使用
装置
B
C
反应前/g
100.00
100.00
反应后/g
100.18
102.92
主要成分
Fe3O4
Fe2O3·H2O
FeOOH
FeOCl
A．各装置导管正确的连接顺序为a→e→f→c→d→b
B．若反应结束后称量，Ⅲ增重，Ⅳ装置增重，当时，则通入气体中和的分子个数比为
C．若反应结束后称量，Ⅲ增重，Ⅳ质量不变，则样品中氧化铜的质量分数可表示为
D．该实验缺少尾气处理装置
物质性质
四氧化三铁
氧化亚铁
氧化铁
铁粉
颜色
黑色
黑色
红色
黑色
能否被磁铁吸引
能
不能
不能
能
第一次
第二次
第三次
第四次
加入稀硫酸的质量/g
50
50
50
50
剩余铜帽样品的质量/g
43.5
37
M
24
实验步骤
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一
取样品，向其中滴加过量溶液
有_________生成
猜想三成立
步骤二
将步骤一充分反应后的溶液静置，取少量上层清液于试管中，滴加2－3滴无色酚酞溶液
酚酞溶液变为_________色。
反应前（g）
反应后（g）
B
100
102.7
C
150
156.6
A．在图示转化中，化合价变化的元素只有铜、氧
B．过程Ⅲ反应化学方程式为：
C．通入过量的氧气可以减少回收的S中CuS的含量
D．有34gH2S转化为硫单质时，理论上消耗O2的质量为64g（若溶液中FeCl3质量不变）