2025年中考化学二轮复习易错题型 工艺流程题(解析版)

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2025年中考化学二轮复习易错题型 工艺流程题(解析版)

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工艺流程题
类型一、流程中核心反应
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
书写陌生的化学方程式出现错误 不辨反应物和生成物 箭头指向的是生成物,箭尾指向的物质是反应物
忘记配平或错误 若化学方程式配不平可根据反应物或生成物一方所缺的原子(通常是氧原子或氢原子、氧原子),考虑添加氧气或水:若反应强调在空气中进行,要考虑空气中氧气是否参与反应。
反应条件丢失 根据题给内容一般能判断反应条件
判断基本反应类型出现错误 一定按照基本反应类型来判断(氧化反应、还原反应、中和反应不属于基本反应类型)
不会判断可循环的物质 不会判断可循环的物质 观察流程中所发生的反应方程式中反应物和生成物,在一个反应中是反应物,而另一个反应中是生成物,就可以确定该物质是可循环利用的物质。
加入试剂及用量把握不准 不知道加什么试剂 要选择试剂,可以从所加试剂的目的或反应后的产物入手,若是除杂,加入的试剂就是把其中杂质反应完,且反应后不产生新杂质;若是得到新产品,则是通过所加试剂反应之后只产生我们需要的产品,没有副产物产生。
没有注意或不清楚加试剂的用量,对“过量”“适量”忽视 适量:能将原有物质中某种或某些物质反应完,反应后的物质种类只需考虑生成物和没有反应的物质;过量:反应后所加试剂有剩余;反应后的物质中的种类除了考虑生成物和没有反应的物质外,还需考虑所加试剂。
【易错通关】
1.(2025·山东济南·一模)芯片是用高纯硅制成的。如图是以石英砂为原料制备高纯硅的工艺流程(石英砂主要是,含有少量的和)。下列说法正确的是
A.溶液a中的溶质是和 B.①中发生反应属于置换反应
C.②中反应需要在无氧环境下进行 D.该流程中,可以循环利用
2.(2024·江苏苏州·中考真题)捕集空气中CO2加氢制甲醇(CH3OH),可实现CO2资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。下列说法不正确的是
A.反应①中,电解水生成的H2和O2的分子个数比为2:1
B.反应②中,生产1.6kgCH3OH理论上要消耗2.2kgCO2
C.转化过程中,H2O和H2循环转化,无需额外补充
D.等质量的甲醇制取时消耗的CO2与燃烧时生成的CO2相等,实现“零碳”排放
3.(2024·江苏连云港·中考真题)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是

A.加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
4.(2024·四川德阳·中考真题)金属钼(Mo)制成的合金有良好的机械性能,利用钼矿石(主要成分为MoS2)制备金属钼的简易流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“灼烧”时,MoS2发生反应的化学方程式为 .
(2)中间产物(NH4)2MoO4中钼元素的化合价为 。
(3)“高温”发生反应所属的化学反应类型是 (填标号)。
a.化合反应 b.分解反应
c.置换反应 d.复分解反应
5.(2024·四川资阳·中考真题)工业固废的绿色转型对于资源的回收和环境保护具有重要的意义。一兴趣小组以某工业废渣(含FeO和少量)为原料制备绿矾,其流程如下。
已知:不溶于水,也不与稀硫酸反应;铁粉能与硫酸铁反应生成硫酸亚铁。
(1)在常温下易与氢氟酸反应,其反应的原理为,则X的化学式为 。
(2)两次过滤操作均需要使用的玻璃仪器有 。
(3)滤液①中的金属阳离子是 ;滤渣②的成分是 。
(4)绿矾是的结晶水合物,可用于治疗缺铁性贫血。暴露在空气中与氧气、水反应生成而失效,该反应的化学方程式为 。
6.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)作为基建强国,我国在建筑和水利工程中大量使用到水泥。生产水泥时,加入适量可调节水泥硬化速率。工厂利用电石渣[主要成分为、MgO]制备的主要流程如下:
已知:MgO难溶,易溶,微溶。
(1)电石渣粉碎的目的是 。
(2)加入反应器中的试剂X的名称是 。
(3)反应器中发生的主要反应为 (写1个方程式即可),反应的基本类型是 。
(4)上述流程中,用于分离提纯的设备有 和洗涤槽。
类型二、原料预处理
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
预处理目的不明确 不知道研磨、搅拌的目的 研磨(磨碎)目的:增大反应物间的接触面积,使反应快速充分进行;
不清楚加水溶解的目的 水浸目的:通过加水溶解,使可溶物进入溶液,与不溶物通过过滤分离。
不清楚碱溶的目的 碱溶目的是:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀)
不清楚酸浸的目的 酸浸目的是:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀);
【易错通关】
1.(2024·吉林·中考真题)食品加工、制药等领域广泛使用二水合氯化钙()。工业上生产的主要流程如如图所示,下列说法正确的是
A.石灰石的主要成分是
B.粉碎可以增大反应物间的接触面积
C.搅拌可以提高的产量
D.反应器中生成的气体具有可燃性
2.(2024·四川成都·中考真题)皮蛋是成渝等地人们喜爱的食品,制作流程如图。

资料:1.草木灰(含K2CO3)中常含有砂石和未燃尽的秸秆等固体。
2.碱,有涩味,可与蛋白质作用,使其凝固。
回答下列问题。
(1)选料:“过筛”的目的是 。
(2)调浆:调浆过程发生的复分解反应的化学方程式为 ,料浆浸出液中一定含有的阴离子有 (填离子符号)。
(3)裹泥:裹泥时,不慎皮肤接触料浆,处理方法为 。
(4)封存:需要“密封”的主要原因是减少水分蒸发和 。
(5)食用皮蛋时加醋能去除涩味的原因是 。
3.(2024·江苏镇江·中考真题)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)北固山铁塔由生铁铸成,展现了我国古代精湛的冶铁、铸造技术。因年代久远,塔身锈蚀严重。
①生铁的熔点比纯铁 (选填“高”或“低”)。
②铁锈主要成分是Fe2O3 nH2O,铁生锈主要与空气中的 有关。
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如图。
①以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 。
②炼钢炉中存在转化:FeFeOFe+CO,目的为降低 元素含量。
(3)铁及其化合物在现代多种领域发挥着重要作用。
①纳米零价铁(Fe)用于废水处理,可用H2和Fe(OH)3在高温下反应获得,反应的化学方程式为 。
②Fe3O4是合成氨催化剂铁触媒的主要成分,可用CH4和Fe2O3在高温下反应获得,同时生成CO2和H2O的质量比为 。
二、制备硫酸亚铁铵晶体
用废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O]的实验流程如下。
(4)“洗涤”是用蒸馏水洗去铁屑表面残留的Na2CO3等杂质,判断铁屑已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,测定其pH= ,则已洗净。
(5)“酸溶”时控温75℃加热至不再产生气泡。
①加热的目的是 。
②产生的气体为H2,用点燃法检验H2前必须 。
(6)“反应”后冷却至20℃过滤。
①“反应”的化学方程式为 。
表:“反应”中相关物质的溶解度
温度/℃ 20℃
溶解度S/g FeSO4 7H2O 48.0
(NH4)2SO4 75.4
(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O 21.2
②“反应”过程中析出硫酸亚铁铵晶体,参考表中数据分析其原因 。
三、测定硫酸亚铁铵晶体样品纯度
准确称取19.00g硫酸亚铁铵晶体(相对分子质量为392)样品溶于水,与硫酸酸化的KMnO4溶液完全反应,消耗KMnO4的质量为1.58g。
已知:10(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O+2KMnO4+8H2SO4=10(NH4)2SO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+14H2O
(7)该样品的纯度为 %(精确到0.1%)。
(8)判断该计算结果是否合理并分析其原因 。
4.(2024·山东潍坊·中考真题)钼(Mo)是制作特种钢的重要添加剂。工业以辉钼矿(主要成分为及少量的)为原料制备金属钼的主要流程如下。回答下列问题。
(1)在焙烧炉中,矿石要粉碎处理并从上部加入,其目的是 。炉内主要反应,X的化学式为 。
(2)反应器1中浓氨水可以溶解粗产品。搅拌器相当于实验室中的 (填一种仪器名称)。要实现废渣和溶液的分离,需要进行的主要操作是 (填操作名称)。
(3)反应器2中发生复分解反应,Y溶液中溶质的主要成分为 (填化学式)。
(4)反应器3中发生反应的化学方程式为 。
(5)为减少废气X对环境的影响,可用上述流程中的 溶液进行吸收。
5.(2024·云南·中考真题)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的认识:生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和 性。
(2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是CuFeS2,根据其主要成分的组成元素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 (填化学式)。
(3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断A是 。
物质 A B
硬度 2.5-3 5-6.6
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬
(4)铜的锈蚀:铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X=Cu2(OH)2CO3,X的化学式为 。
(5)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用,工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。
①步骤I中发生反应的化学方程式为 。
②溶液C中的溶质是 。
6.(2024·江苏苏州·中考真题)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种补血剂,易溶于水,难溶于乙醇。某科研小组在实验室研究制备柠檬酸亚铁。
I.制碳酸亚铁
用预处理后的硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3,含少量不溶性杂质)制备碳酸亚铁的流程如图:
已知:a.Na2CO3溶液呈碱性;
b.FeSO4在碱性条件下生成Fe(OH)2沉淀。
(1)“酸浸”时,为提高铁元素的浸出率,可采取的措施是 (任写一条)。
(2)“还原”时,加入铁粉,溶液由黄色变为浅绿色,同时有无色气体生成。“酸浸”所得溶液中含有的阳离子是 (填离子符号)。
(3)“操作X”是为了除去过量铁粉和不溶性杂质。“操作X”是 (填操作名称)。
(4)“沉铁”时,反应原理为FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4。
①该反应的基本类型为 。
②实验时需将Na2CO3溶液滴入FeSO4溶液中,而不能反向滴加,其原因是 。
③待FeSO4完全反应后,过滤,洗涤。洗涤前,FeCO3沉淀表面吸附的主要杂质是 (填化学式)。
II.制柠檬酸亚铁
(5)用如图所示装置制备柠檬酸亚铁:
步骤1:在三颈烧瓶中加入一定质量FeCO3固体、少量铁粉及足量柠檬酸(C6H8O7)溶液,控制温度约80℃,搅拌,充分反应;
步骤2:将所得混合溶液加热浓缩,加入适量无水乙醇,静置,过滤,洗涤,干燥,得到柠檬酸亚铁晶体。
制备原理为FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+X+H2O,物质X是 (填化学式)。
②“步骤2”中,加入无水乙醇的目的是 。
③实验所得柠檬酸亚铁的质量大于根据原理计算所得的质量,原因是 。
类型三、产品提纯分离
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
对提纯分离步骤及目的不明确 不会判断操作名称 若通过操作之后出现固液分离,说明是进行过滤操作(注意看清题目的要求,是过滤中使用的仪器还是玻璃仪器)
若通过某操作之后,物质由液体变成固态或晶体,说明操作是蒸发。
不理解操作的目的 过滤是分离固、液物质;溶解是为了分离可溶性和不溶性物质;蒸发或结晶是为了将可溶性物质从溶液中分离出来。
不会运用溶解度曲线选择结晶方法 对结晶适用范围不理解 对溶解度受温度影响较大的物质,采用改变温度结晶的方法;对溶解度受温度影响较小的物质,采用蒸发结晶的方法
【易错通关】
1.(2025·河南洛阳·一模)粗盐中含有泥沙和MgCl2、CaCl2、Na2SO4杂质。某同学将粗盐样品溶解、过滤,除去泥沙后,取粗盐水按如图所示流程进行提纯。下列说法错误的是
A.过滤用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
B.加入NaOH溶液的目的是除去粗盐中的MgCl2
C.固体中含有3种物质
D.整个除杂过程中Na2CO3共参与了3个反应
2.(2024·山东青岛·中考真题)分离提纯是获取物质的重要方法,其思路有两种:一是除去杂质,二是提取目标产物。如图是海水综合利用的部分流程(操作已省略),下列说法不正确的是
已知:该粗盐中含泥沙、、、等杂质。
A.流程Ⅰ中X、Y溶液的顺序不能颠倒
B.流程Ⅱ中的石灰乳可用生石灰替代
C.流程Ⅱ中提纯氯化镁是通过“提取目标产物”的思路实现的
D.混合物分离提纯的方法是由混合物中各组分的性质差异决定的
3.(2024·山东济南·中考真题)菱锌矿是工业上制备硫酸锌的原料。菱锌矿的主要成分是,还含有和等。如图是用碳酸锌样品(杂质为和;难溶于水,也不与稀硫酸反应)模拟工业制备的流程。下列有关说法中,合理的是
A.滤液为无色溶液 B.滤渣甲是 C.滤渣乙是单质铁 D.步骤Ⅱ有气体生成
4.(2024·江苏常州·中考真题)从青海查尔汗盐湖提取碳酸锂()的一种流程如下。每100t盐湖卤水制得碳酸锂59.2kg(锂元素的提取率为80%~92%)。下列说法正确的是
A.该流程中石灰石的作用可以直接用生石灰来替代
B.该流程中能循环利用的物质是和
C.蒸发结晶法可将氯化锂中混有的氯化钠完全除去
D.该盐湖卤水中锂元素的质量分数最高为0.014%
5.(2024·河南·中考真题)粗食盐中含有泥沙和MgCl2、CaCl2、Na2SO4杂质。某同学将粗食盐样品溶解、过滤,除去泥沙后,取粗食盐水按以下流程进行提纯。
(1)溶解、过滤、蒸发操作中都用到的一种玻璃仪器是 。
(2)固体X中所含的难溶物有BaSO4、Mg(OH)2、 和BaCO3。
(3)加入盐酸的目的是除去溶液Y中的两种杂质,这两种杂质是 。
6.(2024·江苏徐州·中考真题)铝的应用涉及生产、生活的各个方面。工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含沙石等杂质)制备铝的主要流程如图所示:
(1)过程①、②都包含固液分离的操作,该操作名称是 。
(2)为加快铝土矿与NaOH溶液反应的速率,可采取的措施是 。
(3)生成Al(OH)3的反应中,反应物除了有NaAlO2,CO2,还有一种氧化物为 。
(4)写出电解氧化铝获得铝的化学方程式: 。
7.(2025·江苏徐州·二模)铜及铜的化合物在生产、生活中都有广泛的应用。
项目一:铜的冶炼
(1)已知铜的熔点为1083.4℃,氧气充足时炭火温度可达1200℃左右。以孔雀石(主要成分为Cu2(OH)2CO3)和木炭为原料,经高温煅烧,冷却得到块状金属铜,冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒,原因为 。
(2)《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,该反应得出金属的活动性为 。
项目二:氧化亚铜(Cu2O)的应用及生产
(3)氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造船底防污漆、杀虫剂等。氧化亚铜中铜元素的化合价为 。
(4)某工厂科研团队用铂丝将金属铜吊在竖式管状电炉中,在含氧1%(体积分数)的氮气环境中,1000℃加热24h,得到红色固体。
提出问题:红色固体中是否只有氧化亚铜?
查阅资料:Cu2O为红色固体,可与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,在空气中能溶于稀氨水形成蓝色溶液,铜不能。
实验设计:设计实验验证该固体中只含有Cu2O方案的操作及现象为 (可选用的试剂有稀硫酸和稀氨水)。
项目三:制备硫酸铜晶体
(5)某化工厂用废铜材料制备硫酸铜晶体(CuSO4 5H2O)的流程如图。
①铜和浓硫酸也可反应生成硫酸铜溶液,反应原理为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,工业生产中不选择这种方法的原因为 。
②将废铜材料“粉碎”的目的为 ,“转化”时发生的方程式为 。
③硫酸铜几乎不溶于酒精,不同温度下在水中的溶解度见如表
表:不同温度下硫酸铜在水中的溶解度
温度/℃ 20 40 60 80 100
溶解度/g 20.7 28.5 40 55 75.4
“操作M”包括:蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、烘干等,晶体洗涤时采用酒精淋洗而不用水洗的原因为 。
8.(2025·陕西咸阳·一模)《周礼·考工记》记载了我国劳动人民制取氢氧化钾漂白丝帛的过程。制取氢氧化钾的主要流程如下:
(蚌壳、草木灰中的杂质在流程中均不反应)
【查阅资料】①蚌壳的主要成分是
②草木灰的主要成分是,其水溶液显碱性
回答下列问题:
(1)步骤一中反应的基本反应类型是
(2)步骤二中反应的化学方程式为 。
(3)某兴趣小组对步骤三所得上层清液的溶质进行探究:
【提出问题】上层清液中的溶质是什么?
【作出猜想】
猜想Ⅰ:KOH;
猜想Ⅱ:KOH和 ;
猜想Ⅲ:KOH和。
【实验验证】
方案 实验步骤 实验现象 实验结论
一 取少量上层清液于试管中,加入溶液 猜想Ⅱ不正确
二 取少量上层清液于试管中,加入 产生气泡 猜想Ⅲ正确
【反思评价】
制取氢氧化钾的主要流程中能够循环利用的物质是 (填化学式)。
9.(2025·福建·一模)海洋约占地球表面积的71%,是人类宝贵的自然资源,具有十分巨大的开发潜力。
(一)海水制盐:如图是兴趣小组同学们做粗盐提纯实验的操作示意图。
请回答下列问题:
(1)粗盐提纯的操作顺序为______(填字母),称量精盐并计算产率。
A.①⑤③⑥②④ B.①⑤②③⑥④ C.①②③⑤⑥④ D.①⑤②⑥③④
(2)操作④,当 时,停止加热。
(二)淡化海水所得的浓盐水中含大量,可制备金属镁。是一种重要的化工原料,某工厂以一种镁矿石(主要成分为:和,还含有少量,其它成分忽略)为原料制备的主要流程如下:
查阅资料:
①既不溶于水也不溶于稀硫酸;
②已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如表所示:
离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
2.7 3.7
8 10.1
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 等
请回答下列问题:
(3)“操作a”的名称是 。
(4)为了让镁矿石与稀硫酸充分反应,提高原料利用率,可采取的措施为______(填字母)。
A.将镁矿石粉碎 B.适当降低反应温度
C.用稀硫酸多次浸泡 D.适当延长浸泡时间
(5)溶液A中温度不宜太高,原因是 。
(6)选用MgO调节pH使化为沉淀,而不选用NaOH的原因是 。
(7)加氧化镁调节后溶液的pH范围是 (用不等式表示)。
(8)溶液C经加热浓缩、 、过滤、95%的乙醇洗涤、低温干燥。
类型四、工艺流程的评价
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
不会评价或评价不准确 能否达到实验目的,杂质是否完全除去,是否引入新的杂质等。
对环境的影响,是否符合绿色化学理念,是否产生有毒气体等。
工艺是否减少碳排放等
【易错通关】
1.(2024·江苏常州·中考真题)兴趣小组利用某种脱氧剂开展项目式学习。
任务一:成分初探
(1)完成下表内容。
实验步骤 实验现象 结论与解释
①取样,用磁铁吸引 样品中有黑色固体能被吸引 脱氧剂中含有铁单质。发生的反应方程式:②③
②取被磁铁吸出的固体于试管中,加入适量稀盐酸 固体逐渐减少, ,溶液变成浅绿色
③取被磁铁吸出的固体于试管中,加入 溶液 固体表面出现红色固体
任务二:效果检验
(2)同学们利用一个软塑料瓶设计如图所示实验,观察到 现象,完成了脱氧效果的检验。这是从 (选填“反应物消失”或“新物质生成”)的视角,验证了该反应的发生。
(3)同学们观测到食物在缺氧环境下霉菌菌落的数目比富氧条件下少,由此可知,脱氧剂能延长食物保质期的原因是:消耗氧气能 。
任务三:回收设计
已知使用过的脱氧剂中含有氧化铁、氯化钠、碳酸钠、硅藻土、碳、铁。甲同学设计了以下回收铁的流程。
资料卡:
i.硅藻土不溶于水和酸。
ii.溶液与Fe、Zn均能反应生成。
(4)步骤②中氧化物发生反应的化学方程式为 。
(5)乙同学认为上述回收流程可以省略步骤①,原因是 。
2.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)兴趣小组的同学们了解到是绘画颜料的成分之一,在老师的指导下,进行了从食品脱氧剂的废渣中提取氧化铁为项目主题的实践活动,并创作出“红梅图”作为项目成果进行展示。请结合如下实验流程回答问题。
温馨提示:①该食品脱氧剂废渣中含有和炭粉。
②控制溶液,可使完全沉淀。
(1)操作①中分离出铁粉的方法是 。
(2)步骤②中发生反应的化学方程式为 。
(3)滤液A中溶质的成分是 (填化学式)。
(4)生产生活中常利用废料提取所需物质的意义是 。
3.(2024·重庆·中考真题)可用于食品加工,制药等领域,某工厂就地取用矿石(主要含石灰石和氧化铜)制取,其主要流程如下图所示。
(1)粉碎机和搅拌器所起的作用是 。
(2)反应器中生成的气体的化学式为 ,流程中X可以为 (填序号)。
A.稀盐酸 B.氢氧化钠 C.生石灰 D.氢氧化钙
(3)写出生成沉淀的化学方程式 。
(4)该流程存在缺陷,请提出改进措施 。
4.(2025·上海·一模)。氧化钙是一种重要的化工原料,制备氧化钙有以下两种方法。
方法一:煅烧石灰石。
方法二:电解水制氢联合制备氧化钙和甲醇(化学式),制备流程如下图所示。
(1)煅烧过程中发生反应的化学方程式是 。
(2)例举一种绿色能源 。
(3)写出电解水的化学方程式 ,生成氢气的电极连接的是电源 (选填“正极”或“负极”)。
(4)反应1中消耗氢气和碳酸钙的物质的量相等,物质X的化学式为 。
(5)甲醇(化学式)中氢元素与氧元素的质量比为 。反应2属于化合反应,写出反应2的化学方程式 。
(6)对比两种制备方法,方法二的优点除了利用绿色能源之外,请再写出一条优点 。
5.(2025·河北·模拟预测)近年来全国重点城市生活垃圾全部实现无害化处理,某化学社团学生经查阅资料后设计如图流程对生活垃圾进行处理与综合利用。已知:废旧干电池的填充物有二氧化锰、炭黑、氯化铵等。
(1)液体B中所含溶质的化学式是 。
(2)充分灼烧时发生反应的化学方程式为 ,其基本反应类型为 。
(3)垃圾焚烧发电的过程中是将 能转化为电能。
(4)将垃圾回收利用的意义是 (填一条)。
6.(2024·江苏无锡·中考真题)以黄铜废料为原料制备石绿[Cu2(OH)2CO3]的一种流程如下:6
【查阅资料】
①黄铜废料中含铜84%~86%,含锌14%~16%,杂质总量≤0.3%。
②59℃时,向5%的碳酸钠溶液中加入8%的硫酸铜溶液,可制得产率较高的石绿固体。
(1)“预处理”包括粉碎、酸浸等过程。“粉碎”的目的是 。使用稀硫酸酸浸的目的是 。
(2)写出铜与稀硫酸、过氧化氢溶液反应生成硫酸铜和水的化学方程式: 。
(3)步骤2获得的溶液中含有的阳离子有Cu2+和 (填离子符号)。
(4)“系列操作”包括过滤、洗涤、干燥等。干燥时温度过高会发生如下反应:,R的化学式为 。
(5)本实验中,提高石绿产率采取的措施有① ;② 。
答案和解析
类型一、流程中核心反应
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
书写陌生的化学方程式出现错误 不辨反应物和生成物 箭头指向的是生成物,箭尾指向的物质是反应物
忘记配平或错误 若化学方程式配不平可根据反应物或生成物一方所缺的原子(通常是氧原子或氢原子、氧原子),考虑添加氧气或水:若反应强调在空气中进行,要考虑空气中氧气是否参与反应。
反应条件丢失 根据题给内容一般能判断反应条件
判断基本反应类型出现错误 一定按照基本反应类型来判断(氧化反应、还原反应、中和反应不属于基本反应类型)
不会判断可循环的物质 不会判断可循环的物质 观察流程中所发生的反应方程式中反应物和生成物,在一个反应中是反应物,而另一个反应中是生成物,就可以确定该物质是可循环利用的物质。
加入试剂及用量把握不准 不知道加什么试剂 要选择试剂,可以从所加试剂的目的或反应后的产物入手,若是除杂,加入的试剂就是把其中杂质反应完,且反应后不产生新杂质;若是得到新产品,则是通过所加试剂反应之后只产生我们需要的产品,没有副产物产生。
没有注意或不清楚加试剂的用量,对“过量”“适量”忽视 适量:能将原有物质中某种或某些物质反应完,反应后的物质种类只需考虑生成物和没有反应的物质;过量:反应后所加试剂有剩余;反应后的物质中的种类除了考虑生成物和没有反应的物质外,还需考虑所加试剂。
【易错通关】
1.(2025·山东济南·一模)芯片是用高纯硅制成的。如图是以石英砂为原料制备高纯硅的工艺流程(石英砂主要是,含有少量的和)。下列说法正确的是
A.溶液a中的溶质是和 B.①中发生反应属于置换反应
C.②中反应需要在无氧环境下进行 D.该流程中,可以循环利用
【答案】BCD
【详解】A、石英砂主要成分是SiO2,含有少量的Fe2O3和Al2O3,加入过量稀盐酸,Fe2O3和稀盐酸反应生成氯化铁和水,Al2O3和稀盐酸反应生成氯化铝和水,SiO2不能与稀盐酸反应,溶液a中的溶质是FeCl3、AlCl3、HCl,故选项说法错误;
B、①二氧化硅和焦炭在高温下反应生成粗硅和一氧化碳,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,故选项说法正确;
C、②为HSiCl3和H2在高温下反应生成高纯硅和HCl,为了防止生成的硅在高温下再次被氧化,防止氢气和氧气的混合气体在高温时发生爆炸,②中反应需要在无氧环境下进行,故选项说法正确;
D、HCl既是反应物,也是生成物的物质,可以循环使用,故选项说法正确;
故选:BCD。
2.(2024·江苏苏州·中考真题)捕集空气中CO2加氢制甲醇(CH3OH),可实现CO2资源化利用和“零碳”排放,其转化流程如图所示。下列说法不正确的是
A.反应①中,电解水生成的H2和O2的分子个数比为2:1
B.反应②中,生产1.6kgCH3OH理论上要消耗2.2kgCO2
C.转化过程中,H2O和H2循环转化,无需额外补充
D.等质量的甲醇制取时消耗的CO2与燃烧时生成的CO2相等,实现“零碳”排放
【答案】C
【详解】A、反应①水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为:,由化学方程式可知,电解水生成的H2和O2的分子个数比为2:1,故A说法正确;
B、反应②中,二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,根据碳元素质量守恒,则生产1.6kgCH3OH理论上要消耗CO2的质量为,故B说法正确;
C、反应①水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为: ,反应②为二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,化学方程式为:,综合方程式为:,故转化过程中,H2O和H2虽然可循环转化,但是也需额外补充,故C说法错误;
D、甲醇和氧气点燃生成二氧化碳和水,化学方程式为:,二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,化学方程式为: ,由化学方程式可知,甲醇和二氧化碳的分子个数比均为1:1,故等质量的甲醇制取时消耗的CO2与燃烧时生成的CO2相等,可实现“零碳”排放,故D说法正确;
故选:C。
3.(2024·江苏连云港·中考真题)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是

A.加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
【答案】B
【分析】黄铜渣中的锌、氧化铜、氧化锌和硫酸均能反应,铜不与硫酸反应。锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水。过滤后的滤液中有硫酸锌和硫酸铜。加入过量的锌,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌,过滤的滤渣中有生成的铜和过量的锌。
【详解】A、根据分析,铜不和硫酸反应,和硫酸反应生成氢气的是锌,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气。不符合题意;
B、活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来,通过加入锌能将铜置换出来可说明锌比铜活泼。锌能和稀硫酸反应生成氢气而铜不能,也可以说明活动性锌大于铜。符合题意;
C、因为锌和硫酸铜反应生成铜,不论锌是否过量溶液中都会有固体剩余。不符合题意;
D、置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应。流程中氧化锌、氧化铜和硫酸的反应中反应物都是化合物,都不是置换反应,不符合题意;
故选B 。
4.(2024·四川德阳·中考真题)金属钼(Mo)制成的合金有良好的机械性能,利用钼矿石(主要成分为MoS2)制备金属钼的简易流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“灼烧”时,MoS2发生反应的化学方程式为 .
(2)中间产物(NH4)2MoO4中钼元素的化合价为 。
(3)“高温”发生反应所属的化学反应类型是 (填标号)。
a.化合反应 b.分解反应
c.置换反应 d.复分解反应
【答案】(1)
(2)+6价
(3)c
【详解】(1)由流程图可知,“灼烧”时,发生的反应为MoS2与氧气在灼烧条件下反应生成MoO3和二氧化硫,化学方程式为;
(2)(NH4)2MoO4中铵根的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,设钼元素的化合价为x,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故(NH4)2MoO4中钼元素的化合价为+6价;
(3)由流程图可知,“高温”时发生的反应为MoO3与氢气在高温条件下反应生成钼和水,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,属于置换反应,故选:c。
5.(2024·四川资阳·中考真题)工业固废的绿色转型对于资源的回收和环境保护具有重要的意义。一兴趣小组以某工业废渣(含FeO和少量)为原料制备绿矾,其流程如下。
已知:不溶于水,也不与稀硫酸反应;铁粉能与硫酸铁反应生成硫酸亚铁。
(1)在常温下易与氢氟酸反应,其反应的原理为,则X的化学式为 。
(2)两次过滤操作均需要使用的玻璃仪器有 。
(3)滤液①中的金属阳离子是 ;滤渣②的成分是 。
(4)绿矾是的结晶水合物,可用于治疗缺铁性贫血。暴露在空气中与氧气、水反应生成而失效,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)SiF4
(2)烧杯、漏斗、玻璃棒
(3) Fe3+、Fe2+ 铁/Fe
(4)
【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Si、O、H、F的个数分别是1、2、4、4,生成物中含Si、O、H、F的个数分别是0、2、4、0,故生成物中还应含1个Si、4个F,故X的化学式为:SiF4;
(2)两次过滤操作均需要使用的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒;
(3)工业滤渣中含氧化铁、FeO和二氧化硅,加入过量稀硫酸,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,FeO和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水,二氧化硅和稀硫酸不反应,硫酸过量,故滤液①中含硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸,故含有的金属阳离子是:Fe3+、Fe2+;
向滤液①中加入过量的铁粉,铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故滤渣②的成分是过量的铁;
(4)硫酸亚铁与氧气和水反应生成Fe(OH)SO4,该反应的化学方程式为:。
6.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)作为基建强国,我国在建筑和水利工程中大量使用到水泥。生产水泥时,加入适量可调节水泥硬化速率。工厂利用电石渣[主要成分为、MgO]制备的主要流程如下:
已知:MgO难溶,易溶,微溶。
(1)电石渣粉碎的目的是 。
(2)加入反应器中的试剂X的名称是 。
(3)反应器中发生的主要反应为 (写1个方程式即可),反应的基本类型是 。
(4)上述流程中,用于分离提纯的设备有 和洗涤槽。
【答案】(1)使反应完充分接触从而使反应更充分
(2)稀硫酸
(3) / 复分解反应
(4)过滤器
【详解】(1)根据题意,电石渣是固体需要和反应器中的物质反应,粉碎后可以增大接触面积从而使反应更充分;
(2)根据氢氧化钙和氧化镁最终经过流程生成硫酸钙和硫酸镁,由氢氧化钙和氧化镁都能和稀硫酸反应生成,故推知X是稀硫酸;
(3)根据上述分析可知,反应器中的反应是氢氧化钙和稀硫酸反应生成硫酸钙和水,以及氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水,化学方程式分别是:;;
两个反应都是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应即复分解反应;
(4)根据题意和流程,硫酸钙微溶于水,硫酸镁易容,通过过滤器可以将二者分离,故填:过滤器
类型二、原料预处理
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
预处理目的不明确 不知道研磨、搅拌的目的 研磨(磨碎)目的:增大反应物间的接触面积,使反应快速充分进行;
不清楚加水溶解的目的 水浸目的:通过加水溶解,使可溶物进入溶液,与不溶物通过过滤分离。
不清楚碱溶的目的 碱溶目的是:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀)
不清楚酸浸的目的 酸浸目的是:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀);
【易错通关】
1.(2024·吉林·中考真题)食品加工、制药等领域广泛使用二水合氯化钙()。工业上生产的主要流程如如图所示,下列说法正确的是
A.石灰石的主要成分是
B.粉碎可以增大反应物间的接触面积
C.搅拌可以提高的产量
D.反应器中生成的气体具有可燃性
【答案】B
【详解】A、石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO3),不是CaCl2,错误;
B、粉碎可以增大反应物间的接触面积,从而加快反应速率,正确;
C、搅拌可以使反应更充分,加快反应速率,但不能提高CaCl2 2H2O的产量,产量取决于反应物的量,错误;
D、反应器中发生的反应是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,生成的气体是二氧化碳,二氧化碳不可燃,错误。
故选B。
2.(2024·四川成都·中考真题)皮蛋是成渝等地人们喜爱的食品,制作流程如图。

资料:1.草木灰(含K2CO3)中常含有砂石和未燃尽的秸秆等固体。
2.碱,有涩味,可与蛋白质作用,使其凝固。
回答下列问题。
(1)选料:“过筛”的目的是 。
(2)调浆:调浆过程发生的复分解反应的化学方程式为 ,料浆浸出液中一定含有的阴离子有 (填离子符号)。
(3)裹泥:裹泥时,不慎皮肤接触料浆,处理方法为 。
(4)封存:需要“密封”的主要原因是减少水分蒸发和 。
(5)食用皮蛋时加醋能去除涩味的原因是 。
【答案】(1)除去砂石和未燃尽的秸秆等颗粒较大的固体
(2) 、 OH-和Cl-
(3)用大量清水冲洗
(4)减少空气中二氧化碳与皮蛋表面的碱反应,避免皮蛋制作失败
(5)醋能与皮蛋中的碱性物质发生反应
【详解】(1)“过筛”的目的是为了除去砂石和未燃尽的秸秆等颗粒较大的固体;
(2)草木灰的主要成分为碳酸钾,生石灰与水反应生成氢氧化钙,调浆过程中,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钾,这两个反应都是两种物质互相交换成分生成了另外两种物质,均属于复分解反应,反应的化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH 、K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH;料浆浸出液中含有氢氧化钠、氢氧化钾和氯化钠,则一定含有的阴离子有OH-和Cl-;
(3)裹泥时,不慎皮肤接触料浆,料浆中含有氢氧化钠和氢氧化钾,具有腐蚀性,处理方法为用大量清水冲洗;
(4)料浆中的氢氧化钠和氢氧化钾暴露在空气中,会和空气中的二氧化碳发生反应而变质,所以需要“密封”的主要原因是减少水分蒸发和减少空气中二氧化碳与皮蛋表面的碱反应,避免皮蛋制作失败;
(5)食用皮蛋时加醋能去除涩味,是因为醋能与皮蛋中的碱性物质发生反应。
3.(2024·江苏镇江·中考真题)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)北固山铁塔由生铁铸成,展现了我国古代精湛的冶铁、铸造技术。因年代久远,塔身锈蚀严重。
①生铁的熔点比纯铁 (选填“高”或“低”)。
②铁锈主要成分是Fe2O3 nH2O,铁生锈主要与空气中的 有关。
(2)工业上冶炼钢铁的主要工艺流程如图。
①以赤铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为 。
②炼钢炉中存在转化:FeFeOFe+CO,目的为降低 元素含量。
(3)铁及其化合物在现代多种领域发挥着重要作用。
①纳米零价铁(Fe)用于废水处理,可用H2和Fe(OH)3在高温下反应获得,反应的化学方程式为 。
②Fe3O4是合成氨催化剂铁触媒的主要成分,可用CH4和Fe2O3在高温下反应获得,同时生成CO2和H2O的质量比为 。
二、制备硫酸亚铁铵晶体
用废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O]的实验流程如下。
(4)“洗涤”是用蒸馏水洗去铁屑表面残留的Na2CO3等杂质,判断铁屑已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,测定其pH= ,则已洗净。
(5)“酸溶”时控温75℃加热至不再产生气泡。
①加热的目的是 。
②产生的气体为H2,用点燃法检验H2前必须 。
(6)“反应”后冷却至20℃过滤。
①“反应”的化学方程式为 。
表:“反应”中相关物质的溶解度
温度/℃ 20℃
溶解度S/g FeSO4 7H2O 48.0
(NH4)2SO4 75.4
(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O 21.2
②“反应”过程中析出硫酸亚铁铵晶体,参考表中数据分析其原因 。
三、测定硫酸亚铁铵晶体样品纯度
准确称取19.00g硫酸亚铁铵晶体(相对分子质量为392)样品溶于水,与硫酸酸化的KMnO4溶液完全反应,消耗KMnO4的质量为1.58g。
已知:10(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O+2KMnO4+8H2SO4=10(NH4)2SO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+14H2O
(7)该样品的纯度为 %(精确到0.1%)。
(8)判断该计算结果是否合理并分析其原因 。
【答案】(1) 低 氧气、水
(2) 碳/C
(3) 11∶9
(4)7
(5) 加快反应速率 验纯
(6) 20℃时硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小
(7)103.2
(8)不合理,样品中混有FeSO4 7H2O
【详解】(1)①合金的熔点比成分金属低,生铁是铁和碳的合金,所以生铁的熔点比纯铁低。
②铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应所致。
(2)①赤铁矿主要成分是Fe2O3,Fe2O3与CO在高温条件下反应生成Fe、CO2,化学方程式为。
②生铁的含碳量比钢高,该转化能将C转化为CO,目的是降低碳元素的含量。
(3)①H2和Fe(OH)3在高温下反应获得Fe,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,反应物H2、Fe(OH)3中含有H、Fe、O这3种元素,生成物Fe中只含Fe这1种元素,则另外的产物含有H、O这2种元素,该产物是H2O,则H2和Fe(OH)3在高温下反应生成Fe、H2O,化学方程式为。
②CH4和Fe2O3在高温下反应生成Fe3O4、CO2、H2O,化学方程式为,则生成CO2和H2O的质量比为。
(4)Na2CO3溶液呈碱性,pH>7。判断铁屑已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,测定其pH=7,说明滤液中已无Na2CO3,则已洗净。
(5)①温度越高,化学反应速率越快,因此加热的目的是加快反应速率。
②点燃可燃性气体前,必须验纯,以防气体不纯引发爆炸,所以用点燃法检验H2前必须验纯。
(6)①“酸溶”过程中稀H2SO4能与铁屑反应生成FeSO4、H2,“反应”步骤加入(NH4)2SO4粉末,生成硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O],说明该步骤中FeSO4、(NH4)2SO4、H2O反应生成了(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O沉淀,化学方程式为。
②根据表中所示在20℃时的溶解度数据,可以看出20℃时硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小,所以硫酸亚铁铵晶体最先达到饱和状态析出,因此原因是:20℃时硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小。
(7)解:设该样品的纯度为x
,故填103.2。
(8)根据化学方程式,该反应实质是FeSO4与KMnO4、H2SO4发生反应,样品纯度超过100%,说明样品中FeSO4含量偏高,结合题中溶解度表格,FeSO4 7H2O相对分子质量为278,而(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O相对分子质量为392,可知是因为样品中混有FeSO4 7H2O,导致样品中FeSO4含量偏高。
故填:不合理,样品中混有FeSO4 7H2O。
4.(2024·山东潍坊·中考真题)钼(Mo)是制作特种钢的重要添加剂。工业以辉钼矿(主要成分为及少量的)为原料制备金属钼的主要流程如下。回答下列问题。
(1)在焙烧炉中,矿石要粉碎处理并从上部加入,其目的是 。炉内主要反应,X的化学式为 。
(2)反应器1中浓氨水可以溶解粗产品。搅拌器相当于实验室中的 (填一种仪器名称)。要实现废渣和溶液的分离,需要进行的主要操作是 (填操作名称)。
(3)反应器2中发生复分解反应,Y溶液中溶质的主要成分为 (填化学式)。
(4)反应器3中发生反应的化学方程式为 。
(5)为减少废气X对环境的影响,可用上述流程中的 溶液进行吸收。
【答案】(1) 增大反应物的接触面积,使反应更充分 SO2
(2) 玻璃棒 过滤
(3)NH4Cl
(4)
(5)浓氨水
【详解】(1)在焙烧炉中,矿石要粉碎处理并从上部加入,是为了增大反应物的接触面积,使反应充分进行;依据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,反应前Mo、S、O原子个数分别为2、4、14,反应后Mo、S、O原子个数分别为2、0、6,则X的化学式为SO2;
(2)搅拌器相当于实验室中的玻璃棒;将固液分离的操作是过滤;
(3)复分解反应是指两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物;钼酸铵与盐酸反应生成氯化铵和钼酸,则Y溶液中溶质的主要成分为NH4Cl;
(4)反应器3中:MoO3和氢气高温下反应生成钼和水,反应的化学方程式为;
(5)X为二氧化硫气体,有毒,污染空气,二氧化硫是酸性气体,可用碱性溶液来吸收,故用浓氨水吸收二氧化硫。
5.(2024·云南·中考真题)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的认识:生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和 性。
(2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是CuFeS2,根据其主要成分的组成元素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 (填化学式)。
(3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断A是 。
物质 A B
硬度 2.5-3 5-6.6
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬
(4)铜的锈蚀:铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X=Cu2(OH)2CO3,X的化学式为 。
(5)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用,工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。
①步骤I中发生反应的化学方程式为 。
②溶液C中的溶质是 。
【答案】(1)导电性(或良好的导电性)
(2)SO2
(3)铜/Cu
(4)CO2
(5) 硫酸、硫酸亚铁
【详解】(1)生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和导电性;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,黄铜矿中含硫元素,则黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是:SO2;
(3)“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,说明合金比组成它的纯金属硬度大,A的硬度小,故A是铜;
(4)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Cu、O、H、C的个数分别是2、3、2、0,生成物中含Cu、O、H、C的个数分别是2、5、2、1,故反应物中还应含2个O、1个C,故X的化学式为:CO2;
(5)①该流程的目的是回收铜和硫酸亚铁,故M应是铁,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,可将硫酸铜中的铜置换出来,故步骤I中发生反应的化学方程式为:;
②固体A中含反应生成的铜和过量的铁,要想除去铁,得到铜,则加入的N应是硫酸,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸过量,则溶液C中的溶质是:硫酸亚铁、硫酸。
6.(2024·江苏苏州·中考真题)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种补血剂,易溶于水,难溶于乙醇。某科研小组在实验室研究制备柠檬酸亚铁。
I.制碳酸亚铁
用预处理后的硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3,含少量不溶性杂质)制备碳酸亚铁的流程如图:
已知:a.Na2CO3溶液呈碱性;
b.FeSO4在碱性条件下生成Fe(OH)2沉淀。
(1)“酸浸”时,为提高铁元素的浸出率,可采取的措施是 (任写一条)。
(2)“还原”时,加入铁粉,溶液由黄色变为浅绿色,同时有无色气体生成。“酸浸”所得溶液中含有的阳离子是 (填离子符号)。
(3)“操作X”是为了除去过量铁粉和不溶性杂质。“操作X”是 (填操作名称)。
(4)“沉铁”时,反应原理为FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4。
①该反应的基本类型为 。
②实验时需将Na2CO3溶液滴入FeSO4溶液中,而不能反向滴加,其原因是 。
③待FeSO4完全反应后,过滤,洗涤。洗涤前,FeCO3沉淀表面吸附的主要杂质是 (填化学式)。
II.制柠檬酸亚铁
(5)用如图所示装置制备柠檬酸亚铁:
步骤1:在三颈烧瓶中加入一定质量FeCO3固体、少量铁粉及足量柠檬酸(C6H8O7)溶液,控制温度约80℃,搅拌,充分反应;
步骤2:将所得混合溶液加热浓缩,加入适量无水乙醇,静置,过滤,洗涤,干燥,得到柠檬酸亚铁晶体。
制备原理为FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+X+H2O,物质X是 (填化学式)。
②“步骤2”中,加入无水乙醇的目的是 。
③实验所得柠檬酸亚铁的质量大于根据原理计算所得的质量,原因是 。
【答案】(1)适当升高温度、搅拌等
(2)Fe3+、H+
(3)过滤
(4) 复分解反应 避免生成Fe(OH)2 Na2SO4
(5) CO2 降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出 铁粉与柠檬酸反应生成柠檬酸亚铁
【详解】(1)“酸浸”时,充分反应可以提高铁元素的浸出率,可以适当升高温度、搅拌等;
(2)“还原”时,加入铁粉,溶液由黄色变为浅绿色,即铁和铁离子反应生成亚铁离子;同时有无色气体生成,说明存在氢离子,铁和氢离子反应生成氢气,故“酸浸”所得溶液中含有的阳离子是Fe3+、H+;
(3)铁粉不溶于水,除去铁粉和不溶性杂质的方法是过滤,将固体和液体分离;
(4)①该反应是两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物,属于复分解反应;
②根据信息:“FeSO4在碱性条件下生成Fe(OH)2沉淀”,实验时需将Na2CO3溶液滴入FeSO4溶液中,而不能反向滴加,避免生成Fe(OH)2;
③依据,反应后的溶液中含有硫酸钠,所以FeCO3沉淀表面吸附的主要杂质是Na2SO4;
(5)①依据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,反应前Fe、C、O、H原子的个数分别为1、7、10、8,反应后Fe、C、O、H原子的个数分别为1、6、8、8,则物质X是CO2;
②柠檬酸亚铁难溶于乙醇,所以“步骤2”中,加入无水乙醇可以降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出;
③铁能与柠檬酸反应生成柠檬酸亚铁和氢气,所以实验所得柠檬酸亚铁的质量大于根据原理计算所得的质量。
类型三、产品提纯分离
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
对提纯分离步骤及目的不明确 不会判断操作名称 若通过操作之后出现固液分离,说明是进行过滤操作(注意看清题目的要求,是过滤中使用的仪器还是玻璃仪器)
若通过某操作之后,物质由液体变成固态或晶体,说明操作是蒸发。
不理解操作的目的 过滤是分离固、液物质;溶解是为了分离可溶性和不溶性物质;蒸发或结晶是为了将可溶性物质从溶液中分离出来。
不会运用溶解度曲线选择结晶方法 对结晶适用范围不理解 对溶解度受温度影响较大的物质,采用改变温度结晶的方法;对溶解度受温度影响较小的物质,采用蒸发结晶的方法
【易错通关】
1.(2025·河南洛阳·一模)粗盐中含有泥沙和MgCl2、CaCl2、Na2SO4杂质。某同学将粗盐样品溶解、过滤,除去泥沙后,取粗盐水按如图所示流程进行提纯。下列说法错误的是
A.过滤用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
B.加入NaOH溶液的目的是除去粗盐中的MgCl2
C.固体中含有3种物质
D.整个除杂过程中Na2CO3共参与了3个反应
【答案】C
【分析】粗盐水中含氯化镁、氯化钙、硫酸钠杂质,加入过量的氯化钡溶液,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠,可除去硫酸钠,加入过量的氢氧化钠溶液,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠,可除去氯化镁,加入过量的碳酸钠溶液,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,碳酸钠和过量的氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,可除去氯化钙和过量的氯化钡,过滤,除去碳酸钙、碳酸钡、氢氧化镁、硫酸钡,溶液Y中还含有过量的氢氧化钠和碳酸钠杂质,加入适量盐酸,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,除去氢氧化钠和碳酸钠,蒸发得到氯化钠。
【详解】A、过滤所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,不符合题意;
B、由分析可知,加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠,可除去氯化镁,不符合题意;
C、由分析可知,固体X中含硫酸钠、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡四种物质,符合题意;
D、整个除杂过程中,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,共参与了3个反应,不符合题意。
故选C。
2.(2024·山东青岛·中考真题)分离提纯是获取物质的重要方法,其思路有两种:一是除去杂质,二是提取目标产物。如图是海水综合利用的部分流程(操作已省略),下列说法不正确的是
已知:该粗盐中含泥沙、、、等杂质。
A.流程Ⅰ中X、Y溶液的顺序不能颠倒
B.流程Ⅱ中的石灰乳可用生石灰替代
C.流程Ⅱ中提纯氯化镁是通过“提取目标产物”的思路实现的
D.混合物分离提纯的方法是由混合物中各组分的性质差异决定的
【答案】A
【详解】A、粗盐中含泥沙、、、等杂质加入过量的氯化钡,氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,过量X是指氢氧化钠,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,过量Y是指碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钡反应生成氯化钠和碳酸钡沉淀,过滤,除去泥沙、硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钡和碳酸钙,Y和X颠倒,氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,过量的碳酸钠与氯化镁反应生成碳酸镁沉淀和氯化钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,再加入过量的氢氧化钠,过滤除去泥沙、硫酸钡、碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡,两种操作得到溶液含有氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠,流程Ⅰ中X、Y溶液的顺序能颠倒,说法错误;
B、生石灰是指氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,流程Ⅱ中的石灰乳可用生石灰替代,说法正确;
C、依据质量守恒定律可知:化学变化前后元素种类不变,流程Ⅱ中提纯氯化镁是通过“提取目标产物”的思路实现的,说法正确;
D、混合物分离提纯的方法是由混合物中各组分的性质差异决定的,说法正确;
故选:A。
3.(2024·山东济南·中考真题)菱锌矿是工业上制备硫酸锌的原料。菱锌矿的主要成分是,还含有和等。如图是用碳酸锌样品(杂质为和;难溶于水,也不与稀硫酸反应)模拟工业制备的流程。下列有关说法中,合理的是
A.滤液为无色溶液 B.滤渣甲是 C.滤渣乙是单质铁 D.步骤Ⅱ有气体生成
【答案】BD
【详解】A、步骤Ⅰ中氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应后的溶液呈黄色,故选项说法错误;
B、碳酸锌与稀硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化碳,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,难溶于水,也不与稀硫酸反应,因为稀硫酸过量,所以滤渣甲是SiO2,故选项说法正确;
C、步骤Ⅱ中过量的锌粉会与硫酸铁反应生成硫酸锌和铁,因为锌粉过量,所以滤渣乙是单质铁和锌,故选项说法错误;
D、步骤Ⅱ中锌和过量的稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,有气体生成,故选项说法正确;
故选:BD。
4.(2024·江苏常州·中考真题)从青海查尔汗盐湖提取碳酸锂()的一种流程如下。每100t盐湖卤水制得碳酸锂59.2kg(锂元素的提取率为80%~92%)。下列说法正确的是
A.该流程中石灰石的作用可以直接用生石灰来替代
B.该流程中能循环利用的物质是和
C.蒸发结晶法可将氯化锂中混有的氯化钠完全除去
D.该盐湖卤水中锂元素的质量分数最高为0.014%
【答案】D
【详解】A.石灰石高温分解生成氧化钙和水,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,二氧化碳和NaAlO2反应生成活性氧化铝,活性氧化铝和卤水反应得到氯化锂、氯化镁、氯化钙的混合溶液。用生石灰氧化钙代替石灰石,无法产生二氧化碳,无法从卤水中得到较纯的氯化锂、氯化镁、氯化钙的混合液,所以该流程中石灰石的作用不可以直接用生石灰来替代,错误;
B.由流程图可知,开始有投入、后面有产出,可以循环利用。碳酸钙是石灰石的主要成分,开始煅烧石灰石生成氧化钙和水,发生的反应是碳酸钙高温分解生成氧化钙、二氧化碳,开始投入石灰石(主要成分碳酸钙),后产出碳酸钙,可循环利用。氢氧化镁是除杂过程中产生的副产物,在过程中不需要重新投入,不可以循环利用,错误;
C.蒸发结晶是利用蒸发溶剂的方法使溶质达到饱和后结晶析出,则蒸发结晶一定时间后,氯化锂、氯化钠都达到饱和,继续蒸发则两种物质都会析出,如不继续蒸发,剩余溶液是氯化钠、氯化锂的混合溶液,所以蒸发结晶法不可将氯化锂中混有的氯化钠完全除去,错误;
D.100t该盐湖卤水中锂元素的质量最高为。所以该盐湖卤水中锂元素的质量分数最高为,正确。
故选:D。
5.(2024·河南·中考真题)粗食盐中含有泥沙和MgCl2、CaCl2、Na2SO4杂质。某同学将粗食盐样品溶解、过滤,除去泥沙后,取粗食盐水按以下流程进行提纯。
(1)溶解、过滤、蒸发操作中都用到的一种玻璃仪器是 。
(2)固体X中所含的难溶物有BaSO4、Mg(OH)2、 和BaCO3。
(3)加入盐酸的目的是除去溶液Y中的两种杂质,这两种杂质是 。
【答案】(1)玻璃棒
(2)CaCO3
(3)NaOH和Na2CO3
【分析】氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,碳酸钠和氯化钡(过量)反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠,盐酸和氢氧化钠(过量)反应生成氯化钠和水,盐酸和碳酸钠(过量)反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
【详解】(1)在溶解、过滤和蒸发操作中都用到的玻璃仪器是玻璃棒;
(2)固体X中还应含有加入的Na2CO3溶液与粗盐中CaCl2反应生成的CaCO3沉淀;
(3)根据题意和分析可知,溶液Y含有生成以及原有的氯化钠,剩余的氢氧化钠和碳酸钠,加入稀盐酸会与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,会与碳酸钠反应生成氯化钠水和二氧化碳,故加入的稀盐酸为了除去溶液Y中的NaOH和Na2CO3。
6.(2024·江苏徐州·中考真题)铝的应用涉及生产、生活的各个方面。工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含沙石等杂质)制备铝的主要流程如图所示:
(1)过程①、②都包含固液分离的操作,该操作名称是 。
(2)为加快铝土矿与NaOH溶液反应的速率,可采取的措施是 。
(3)生成Al(OH)3的反应中,反应物除了有NaAlO2,CO2,还有一种氧化物为 。
(4)写出电解氧化铝获得铝的化学方程式: 。
【答案】(1)过滤
(2)将铝土矿粉碎(搅拌、增大碱溶液的浓度、加热等)
(3)H2O/水
(4)
【详解】(1)过程①、②都包含固液分离的操作,过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法,则该操作名称是过滤。
(2)将铝土矿粉碎,搅拌,能增大反应物的接触面积,提高化学反应速率;增大碱溶液的浓度、加热等,也可以提高化学反应速率。
(3)二氧化碳和NaA1O2溶液反应,生成Al(OH)3,由质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,生成Al(OH)3的反应中,反应物除了有NaAlO2、CO2,还有一种氧化物为H2O。
(4)电解氧化铝生成铝,同时应生成氧气,反应的化学方程式为:。
7.(2025·江苏徐州·二模)铜及铜的化合物在生产、生活中都有广泛的应用。
项目一:铜的冶炼
(1)已知铜的熔点为1083.4℃,氧气充足时炭火温度可达1200℃左右。以孔雀石(主要成分为Cu2(OH)2CO3)和木炭为原料,经高温煅烧,冷却得到块状金属铜,冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒,原因为 。
(2)《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,该反应得出金属的活动性为 。
项目二:氧化亚铜(Cu2O)的应用及生产
(3)氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造船底防污漆、杀虫剂等。氧化亚铜中铜元素的化合价为 。
(4)某工厂科研团队用铂丝将金属铜吊在竖式管状电炉中,在含氧1%(体积分数)的氮气环境中,1000℃加热24h,得到红色固体。
提出问题:红色固体中是否只有氧化亚铜?
查阅资料:Cu2O为红色固体,可与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,在空气中能溶于稀氨水形成蓝色溶液,铜不能。
实验设计:设计实验验证该固体中只含有Cu2O方案的操作及现象为 (可选用的试剂有稀硫酸和稀氨水)。
项目三:制备硫酸铜晶体
(5)某化工厂用废铜材料制备硫酸铜晶体(CuSO4 5H2O)的流程如图。
①铜和浓硫酸也可反应生成硫酸铜溶液,反应原理为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,工业生产中不选择这种方法的原因为 。
②将废铜材料“粉碎”的目的为 ,“转化”时发生的方程式为 。
③硫酸铜几乎不溶于酒精,不同温度下在水中的溶解度见如表
表:不同温度下硫酸铜在水中的溶解度
温度/℃ 20 40 60 80 100
溶解度/g 20.7 28.5 40 55 75.4
“操作M”包括:蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、烘干等,晶体洗涤时采用酒精淋洗而不用水洗的原因为 。
【答案】(1)炭火温度高于铜的熔点,铜熔化后由于表面张力的作用聚集成块状
(2)Fe>Cu
(3)+1
(4)取少量红色固体于试管中,加入适量稀硫酸(或稀氨水),若固体完全溶解,溶液变为蓝色
(5) 该反应会生成二氧化硫气体,二氧化硫是一种有毒气体,会污染环境 增大反应物的接触面积,使反应更充分、更快地进行 降温结晶 硫酸铜几乎不溶于酒精,可以减少硫酸铜晶体的溶解损失
【详解】(1)已知铜的熔点为1083.4℃,氧气充足时炭火温度可达1200℃左右,孔雀石主要成分为(Cu2(OH)2CO3),经高温煅烧,冷却得到块状金属铜,而不是散落在炭粉中的铜颗粒,原因是:炭火温度高于铜的熔点,铜熔化后由于表面张力的作用聚集成块状;
(2)“曾青得铁则化为铜”,曾青是硫酸铜溶液,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,活动性铁强于铜。
(3)在氧化亚铜(Cu2O)中,氧元素的化合价为﹣2价,设铜元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,可得2x+(﹣2)=0,解得x=+1,所以氧化亚铜中铜元素的化合价为+1价;
(4)已知Cu2O为红色固体,可与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,在空气中能溶于稀氨水形成蓝色溶液,而铜不能与稀硫酸和稀氨水发生类似反应。要验证固体中只含有Cu2O,可以利用Cu2O与稀硫酸或稀氨水的特殊反应现象来设计实验。若选用稀硫酸,取少量红色固体于试管中,加入适量稀硫酸,若固体完全溶解,溶液变为蓝色,说明红色固体中只含有Cu2O。因为Cu2O与稀硫酸反应生成硫酸铜(溶液呈蓝色)、铜和水,若只有Cu2O,则固体全部溶解,溶液呈蓝色;若有铜,则会有红色固体剩余。若选用稀氨水,取少量红色固体于试管中,加入适量稀氨水,若固体完全溶解,溶液变为蓝色,说明红色固体中只含有Cu2O。因为Cu2O在空气中能溶于稀氨水形成蓝色溶液,而铜不溶,若只有Cu2O,则固体全部溶解,溶液呈蓝色;若有铜,则会有红色固体剩余;
(5)①铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,工业生产中不选择这种方法的原因是该反应会生成二氧化硫气体,二氧化硫是一种有毒气体,会污染环境;
②将废铜材料“粉碎”的目的是增大反应物的接触面积,使反应更充分、更快地进行。“转化”时发生的反应是铜、双氧水和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为;
③操作M可得到五水硫酸铜晶体,“操作M”包括:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干等;
晶体洗涤时采用酒精淋洗而不用水洗的原因为硫酸铜几乎不溶于酒精,可以减少硫酸铜晶体的溶解损失。
8.(2025·陕西咸阳·一模)《周礼·考工记》记载了我国劳动人民制取氢氧化钾漂白丝帛的过程。制取氢氧化钾的主要流程如下:
(蚌壳、草木灰中的杂质在流程中均不反应)
【查阅资料】①蚌壳的主要成分是
②草木灰的主要成分是,其水溶液显碱性
回答下列问题:
(1)步骤一中反应的基本反应类型是
(2)步骤二中反应的化学方程式为 。
(3)某兴趣小组对步骤三所得上层清液的溶质进行探究:
【提出问题】上层清液中的溶质是什么?
【作出猜想】
猜想Ⅰ:KOH;
猜想Ⅱ:KOH和 ;
猜想Ⅲ:KOH和。
【实验验证】
方案 实验步骤 实验现象 实验结论
一 取少量上层清液于试管中,加入溶液 猜想Ⅱ不正确
二 取少量上层清液于试管中,加入 产生气泡 猜想Ⅲ正确
【反思评价】
制取氢氧化钾的主要流程中能够循环利用的物质是 (填化学式)。
【答案】(1)分解反应
(2)
(3) /氢氧化钙 无明显现象 足量的稀盐酸
【详解】(1)蚌壳的主要成分是CaCO3,步骤一中反应是指碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳,该反应是一种物质反应生成两种物质,属于分解反应;
(2)步骤二中反应是指氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应化学方程式为;
(3)蚌壳的主要成分是CaCO3,步骤一碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳气体,步骤二氧化钙与水反应生成氢氧化钙,草木灰的主要成分是K2CO3,步骤三氢氧化钙与碳酸钾反应生成氢氧化钾和碳酸钙沉淀;
[作出猜想]猜想Ⅰ:当氢氧化钙与碳酸钾恰好完全反应,上层清液中只含有的溶质为氢氧化钾KOH;
猜想Ⅱ:当氢氧化钙过量,上层清液中含有的溶质为KOH和Ca(OH)2;
猜想Ⅲ:当碳酸钾过量,上层清液中含有的溶质为KOH和K2CO3;
[实验验证]方案一、根据氢氧化钙会与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,取少量上层清液于试管中,加入Na2CO3溶液,根据实验结论猜想Ⅱ不正确,即上层清液中不含氢氧化钙,则可观察到的实验现象为没有明显现象;
方案二、取少量上层清液于试管中,加入某种试剂,产生气泡,根据实验结论猜想Ⅲ正确,说明溶液中含有碳酸钾,某种试剂和碳酸钾反应有气泡生成,则加入试剂是足量稀盐酸等,稀盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾、二氧化碳和水;
[反思评价]步骤一消耗碳酸钙、步骤三有碳酸钙生成,制取氢氧化钾的主要流程中能够循环利用的物质是CaCO3。
9.(2025·福建·一模)海洋约占地球表面积的71%,是人类宝贵的自然资源,具有十分巨大的开发潜力。
(一)海水制盐:如图是兴趣小组同学们做粗盐提纯实验的操作示意图。
请回答下列问题:
(1)粗盐提纯的操作顺序为______(填字母),称量精盐并计算产率。
A.①⑤③⑥②④ B.①⑤②③⑥④ C.①②③⑤⑥④ D.①⑤②⑥③④
(2)操作④,当 时,停止加热。
(二)淡化海水所得的浓盐水中含大量,可制备金属镁。是一种重要的化工原料,某工厂以一种镁矿石(主要成分为:和,还含有少量,其它成分忽略)为原料制备的主要流程如下:
查阅资料:
①既不溶于水也不溶于稀硫酸;
②已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如表所示:
离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
2.7 3.7
8 10.1
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 等
请回答下列问题:
(3)“操作a”的名称是 。
(4)为了让镁矿石与稀硫酸充分反应,提高原料利用率,可采取的措施为______(填字母)。
A.将镁矿石粉碎 B.适当降低反应温度
C.用稀硫酸多次浸泡 D.适当延长浸泡时间
(5)溶液A中温度不宜太高,原因是 。
(6)选用MgO调节pH使化为沉淀,而不选用NaOH的原因是 。
(7)加氧化镁调节后溶液的pH范围是 (用不等式表示)。
(8)溶液C经加热浓缩、 、过滤、95%的乙醇洗涤、低温干燥。
【答案】(1)B
(2)蒸发皿中出现较多固体
(3)过滤
(4)ACD
(5)温度太高时,析出的晶体不是MgSO4 7H2O
(6)氢氧化钠是强碱,容易导致Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀
(7)3.7(8)冷却结晶
【详解】(1)粗盐提纯的操作顺序为:取用并称量粗盐→将粗盐放入烧杯中并加水溶解→过滤→蒸发结晶→称量精盐并计算产量,则对应顺序为①⑤②③⑥④。故选B;
(2)操作④是蒸发结晶,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热烘干;
(3)根据流程图,经过“操作a”,得到了溶液A和废渣X,说明“操作a”实现了固液分离,则“操作a”是过滤;
(4)A、反应物的接触面积越大,反应速率越快,反应越充分,将镁矿石粉碎,可以让镁矿石与稀硫酸充分反应,提高原料利用率,正确;
B、温度越高,反应速率越快,反应越充分,适当降低反应温度,不能让镁矿石与稀硫酸充分反应,不能提高原料利用率,错误;
C、用稀硫酸多次浸泡,能让镁矿石与稀硫酸充分反应,提高原料利用率,正确;
D、适当延长浸泡时间,能让镁矿石与稀硫酸充分反应,提高原料利用率,正确。
故选ACD。
(5)目标产物是MgSO4 7H2O,根据表格信息,温度为1.8℃~48.1℃时,析出的晶体是MgSO4 7H2O,而温度太高时,析出的晶体是MgSO4 6H2O、MgSO4 H2O等,所以溶液A中温度不宜太高的原因是:温度太高时析出的晶体不是MgSO4 7H2O。
(6)根据表格信息,Fe3+完全沉淀时的pH是3.7,Mg2+开始沉淀时的pH是8,而NaOH是强碱,容易导致溶液pH过高,Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,无法得到MgSO4 7H2O,所以不选用NaOH。
(7)根据表格信息,Fe3+完全沉淀时的pH是3.7,Mg2+开始沉淀时的pH是8,调节pH需使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,而Mg2+不能转化为Mg(OH)2沉淀,所以加氧化镁调节后溶液的pH范围是:3.7(8)溶液C除去水分需要加热至100℃,而温度为1.8℃~48.1℃时,析出的晶体是MgSO4 7H2O,所以溶液C需要经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、95%的乙醇洗涤、低温干燥这几个步骤才能得到MgSO4 7H2O。
类型四、工艺流程的评价
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
不会评价或评价不准确 能否达到实验目的,杂质是否完全除去,是否引入新的杂质等。
对环境的影响,是否符合绿色化学理念,是否产生有毒气体等。
工艺是否减少碳排放等
【易错通关】
1.(2024·江苏常州·中考真题)兴趣小组利用某种脱氧剂开展项目式学习。
任务一:成分初探
(1)完成下表内容。
实验步骤 实验现象 结论与解释
①取样,用磁铁吸引 样品中有黑色固体能被吸引 脱氧剂中含有铁单质。发生的反应方程式:②③
②取被磁铁吸出的固体于试管中,加入适量稀盐酸 固体逐渐减少, ,溶液变成浅绿色
③取被磁铁吸出的固体于试管中,加入 溶液 固体表面出现红色固体
任务二:效果检验
(2)同学们利用一个软塑料瓶设计如图所示实验,观察到 现象,完成了脱氧效果的检验。这是从 (选填“反应物消失”或“新物质生成”)的视角,验证了该反应的发生。
(3)同学们观测到食物在缺氧环境下霉菌菌落的数目比富氧条件下少,由此可知,脱氧剂能延长食物保质期的原因是:消耗氧气能 。
任务三:回收设计
已知使用过的脱氧剂中含有氧化铁、氯化钠、碳酸钠、硅藻土、碳、铁。甲同学设计了以下回收铁的流程。
资料卡:
i.硅藻土不溶于水和酸。
ii.溶液与Fe、Zn均能反应生成。
(4)步骤②中氧化物发生反应的化学方程式为 。
(5)乙同学认为上述回收流程可以省略步骤①,原因是 。
【答案】(1) 硫酸铜 有气泡产生
(2) 软塑料瓶变瘪 反应物消失
(3)防止食物腐败
(4)
(5)这是回收铁的流程,步骤①用磁铁吸引出来的铁又要加入溶液中,经过一系列反应,最终形成回收的铁,所以可以省略步骤①,让磁铁吸引出来的铁直接在溶液中参与这些反应,效果是一样的
【详解】(1)根据结论②中是铁与稀盐酸反应,生成氯化亚铁和氢气,故实验现象为固体逐渐减少,有气泡产生,溶液变成浅绿色;③中固体表面出现红色固体,再根据结论脱氧剂中含有铁单质,结合金属与盐溶液的反应,固体表面出现红色固体应为被铁置换出来的铜,故加入硫酸铜溶液(其它合理答案均可),铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:;
(2)软塑料瓶中放一整袋脱氧剂,脱氧剂中铁单质与软塑料瓶中氧气、水蒸气反应产生铁锈,瓶内气体体积减小,压强减小,故观察到软塑料瓶变瘪现象,这是从反应物消失的视角,验证了该反应的发生;
(3)同学们观测到食物在缺氧环境下霉菌菌落的数目比富氧条件下少,由此可知,脱氧剂能延长食物保质期的原因是:消耗氧气能防止食物腐败;
(4)脱氧剂样品中只有氧化铁为氧化物,故步骤②中氧化物发生反应为氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为:;
(5)这是回收铁的流程,步骤①用磁铁吸引出来的铁又要加入溶液中,经过一系列反应,最终形成回收的铁,所以可以省略步骤①,让磁铁吸引出来的铁直接在溶液中参与这些反应,效果是一样的。
2.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)兴趣小组的同学们了解到是绘画颜料的成分之一,在老师的指导下,进行了从食品脱氧剂的废渣中提取氧化铁为项目主题的实践活动,并创作出“红梅图”作为项目成果进行展示。请结合如下实验流程回答问题。
温馨提示:①该食品脱氧剂废渣中含有和炭粉。
②控制溶液,可使完全沉淀。
(1)操作①中分离出铁粉的方法是 。
(2)步骤②中发生反应的化学方程式为 。
(3)滤液A中溶质的成分是 (填化学式)。
(4)生产生活中常利用废料提取所需物质的意义是 。
【答案】(1)用磁铁吸引
(2)
(3)、、
(4)回收利用,节约资源
【详解】(1)该食品脱氧剂废渣中含有和炭粉,铁具有磁性,能被磁铁吸引,则操作①中分离出铁粉的方法是用磁铁吸引;
(2)步骤②向和炭粉中加入过量稀硫酸,氯化钠、炭粉均与稀硫酸不反应,稀硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,化学方程式为;
(3)步骤②向和炭粉中加入过量稀硫酸,氯化钠、炭粉均与稀硫酸不反应,炭粉难溶于水,稀硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,则充分反应后过滤得到的滤液A中溶质的成分是硫酸铁、硫酸和氯化钠,其化学式为、、;
(4)生产生活中常利用废料提取所需物质的意义是回收利用,节约资源。
3.(2024·重庆·中考真题)可用于食品加工,制药等领域,某工厂就地取用矿石(主要含石灰石和氧化铜)制取,其主要流程如下图所示。
(1)粉碎机和搅拌器所起的作用是 。
(2)反应器中生成的气体的化学式为 ,流程中X可以为 (填序号)。
A.稀盐酸 B.氢氧化钠 C.生石灰 D.氢氧化钙
(3)写出生成沉淀的化学方程式 。
(4)该流程存在缺陷,请提出改进措施 。
【答案】(1)增大接触面积,使反应更快更充分
(2) CD
(3)
(4)将“过量X”改为“适量X”
【详解】(1)粉碎机可以将大颗粒固体变为小颗粒固体,搅拌器可以使反应物充分接触。反应物接触越充分,则反应越快越充分。所以粉碎机和搅拌器所起的作用是增大接触面积,使反应更快更充分。
(2)矿石中石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,所以生成的气体是二氧化碳,化学式CO2;
流程X需要除去铜离子,且不引入氯离子、钙离子以外的离子。
A、稀盐酸无法除去铜离子。不符合题意;
B、氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,引入钠离子。不符合题意;
C、生石灰和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和氯化铜反应生成氢氧化铜和氯化钙,除去杂质且不引入新杂质。符合题意;
D、氢氧化钙和氯化铜反应生成氢氧化铜和氯化钙,除去杂质且不引入新杂质。符合题意;
故选CD。
(3)根据(2)可知,生成沉淀的化学方程式为。
(4)加入过量的X(氧化钙或氢氧化钙),会有氢氧化钙剩余在溶液中成为新杂质,则反应后不能残留氢氧化钙,所以改进措施为将“过量X”改为“适量X”。
4.(2025·上海·一模)。氧化钙是一种重要的化工原料,制备氧化钙有以下两种方法。
方法一:煅烧石灰石。
方法二:电解水制氢联合制备氧化钙和甲醇(化学式),制备流程如下图所示。
(1)煅烧过程中发生反应的化学方程式是 。
(2)例举一种绿色能源 。
(3)写出电解水的化学方程式 ,生成氢气的电极连接的是电源 (选填“正极”或“负极”)。
(4)反应1中消耗氢气和碳酸钙的物质的量相等,物质X的化学式为 。
(5)甲醇(化学式)中氢元素与氧元素的质量比为 。反应2属于化合反应,写出反应2的化学方程式 。
(6)对比两种制备方法,方法二的优点除了利用绿色能源之外,请再写出一条优点 。
【答案】(1)
(2)风能或太阳能等
(3) 负极
(4)
(5) 1∶4
(6)将含碳物质转化为甲醇,可以减少二氧化碳的排放,减缓温室效应
【详解】(1)煅烧过程中发生反应为碳酸钙在750℃条件下反应生成氧化钙和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(2)目前正在开发和利用的新能源有:风能、太阳能、核能等;
(3)水通电分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;
在电解水实验中,“正氧负氢”,故生成氢气的电极连接的是电源负极;
(4)反应1为碳酸钙和氢气在750℃条件下反应生成氧化钙、一氧化碳和物质X,反应1中消耗氢气和碳酸钙的物质的量相等,即,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Ca、C、O、H的个数分别是1、1、3、2,生成物中含Ca、C、O、H的个数分别是1、1、2、0,故生成物中还应含2个H、1个O,故X的化学式为:H2O;
(5)甲醇中氢元素与氧元素的质量比为:4:16=1:4;
反应2属于化合反应,则反应2为一氧化碳和氢气在275℃和催化剂的作用下反应生成甲醇,该反应的化学方程式为:;
(6)由图可知,方法二将含碳物质转化为甲醇,可以减少二氧化碳的排放,减缓温室效应。
5.(2025·河北·模拟预测)近年来全国重点城市生活垃圾全部实现无害化处理,某化学社团学生经查阅资料后设计如图流程对生活垃圾进行处理与综合利用。已知:废旧干电池的填充物有二氧化锰、炭黑、氯化铵等。
(1)液体B中所含溶质的化学式是 。
(2)充分灼烧时发生反应的化学方程式为 ,其基本反应类型为 。
(3)垃圾焚烧发电的过程中是将 能转化为电能。
(4)将垃圾回收利用的意义是 (填一条)。
【答案】(1)NH4Cl
(2) 化合反应
(3)化学
(4)节约资源(或减少污染等,合理即可)
【详解】(1)废旧干电池填充物有二氧化锰、炭黑、氯化铵等,加水溶解、过滤后,二氧化锰和炭黑在固体A中,氯化铵易溶于水,在液体B中,所以液体B中所含溶质是氯化铵,化学式为NH4Cl。
(2)固体A是二氧化锰和炭黑,充分灼烧时,炭黑(主要成分是碳)与氧气反应生成二氧化碳,化学方程式为;
该反应由两种物质生成一种物质,符合 “多变一” 的特征,属于基本反应类型中的化合反应。
(3)垃圾焚烧发电过程中,垃圾燃烧发生化学反应,将化学能转化为电能。
(4)垃圾回收利用可以将可回收物重新利用,节约资源;也能减少垃圾填埋或焚烧带来的污染等。
6.(2024·江苏无锡·中考真题)以黄铜废料为原料制备石绿[Cu2(OH)2CO3]的一种流程如下:6
【查阅资料】
①黄铜废料中含铜84%~86%,含锌14%~16%,杂质总量≤0.3%。
②59℃时,向5%的碳酸钠溶液中加入8%的硫酸铜溶液,可制得产率较高的石绿固体。
(1)“预处理”包括粉碎、酸浸等过程。“粉碎”的目的是 。使用稀硫酸酸浸的目的是 。
(2)写出铜与稀硫酸、过氧化氢溶液反应生成硫酸铜和水的化学方程式: 。
(3)步骤2获得的溶液中含有的阳离子有Cu2+和 (填离子符号)。
(4)“系列操作”包括过滤、洗涤、干燥等。干燥时温度过高会发生如下反应:,R的化学式为 。
(5)本实验中,提高石绿产率采取的措施有① ;② 。
【答案】(1) 增大接触面积,使反应更充分 除锌
(2)
(3)H+
(4)CuO
(5) 控制温度 选择合适浓度的碳酸钠溶液和硫酸铜溶液
【详解】(1)“粉碎”的目的是为了增大接触面积,使反应更充分;金属活动性锌>氢>铜,锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,而铜不与稀硫酸反应,所以使用稀硫酸酸浸的目的是为了除锌;
(2)铜与稀硫酸、过氧化氢溶液反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O;
(3)因为步骤1后加入的是过量的稀硫酸,所以步骤2获得的溶液中含有的阳离子有Cu2+和H+;
(4)由反应的化学方程式可知,反应前有2个铜原子、5个氧原子、2个氢原子和1个碳原子,反应后有3个氧原子、2个氢原子和1个碳原子,由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目不变,则2个R分子中含有2个铜原子、2个氧原子,1个R分子中含有1个铜原子、1个氧原子,则R的化学式为CuO;
(5)本实验中,提高石绿产率采取的措施有控制温度、选择合适浓度的碳酸钠溶液和硫酸铜溶液等。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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