文档内容
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模块二 题型专题
专题三 工艺流程题
01考情透视·目标导航 【命题探究】
02知识导图·思维引航 考点二 分类综合突破
【真题研析】
03核心精讲·题型突破
►考法01 物质制备流程
考点一 点对点基础突破
►考法02 废弃物回收利用流程
【真题研析】
►考法03 海水资源的综合利用流程
►考法01 原料预处理
►考法04 混合物的分离提纯流程
►考法02 流程中的操作及仪器选择
►考法05 金属冶炼流程
►考法03 反应条件的控制及成分分析
►考法06 三废处理流程
►考法04 可循环利用物质的判断
【核心精讲】
【核心精讲】
►知识点一 海水晒盐
►知识点一 流程题的解题思路和方法
►知识点二 粗盐中可溶性杂质的除去
►知识点二 原料预处理
►知识点三 工厂尾气中CO 、SO 的除去
2 2
►知识点三 流程中的操作及仪器选择
►知识点四 金属的化学性质
►知识点四 反应条件的控制
►知识点五 水的净化
►知识点五 可循环利用物质的判断
【命题探究】
►知识点六 产品的分离和提纯
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考点要求 课标要求 命题预测
水的净化考点常以选择题、流程题、填空题的
了解吸附、沉降、过滤和蒸馏是净化 形式进行考查,考查的命题点有:自来水净化过
水的净化
水的常用方法。 程、过滤操作。
金属化学性质考点以选择题、填空题、实验
通过实验探究等活动认识常见金属的
金属化学 主要化学性质及金属活动性顺序。
题、流程题为主;常见的考点有:废旧金属处
性质 了解废弃金属对环境的影响及金属回 理、废旧材料中金属的回收利用、废旧金属材料
收再利用的价值。 为原料制备产品等。
海水晒盐知识点通常以选择题或流程题的形式
考查。常见的考点有:饱和溶液和不饱和溶液判
初步学习使用蒸发的方法对混合物进
海水晒盐 断、粗盐中难溶性杂质的除去、过滤操作的仪器
行分离。
和操作要点等。
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考点一 点对点基础突破
考法 01 原料预处理
1.(2024·江苏无锡·中考真题)以黄铜废料为原料制备石绿[Cu (OH) CO]的一种流程如下:
2 2 3
【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+H SO +H O=CuSO+2H O;
2 4 2 2 4 2
(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
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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。
2.(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CO;
2
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”。
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考法 02 流程中的操作及仪器选择
3.(2024·四川广元·中考真题)通过海水晒盐可以得到粗盐。粗盐中除NaCl外,还含有CaCl 、MgCl 、
2 2
NaSO 以及泥沙等杂质。以下是一种由粗盐制备较纯净NaCl晶体的实验方案,请回答下列问题:
2 4
(1)操作X是 。在操作Y中,用玻璃棒不断搅拌的目的是 。
(2)甲、乙、丙分别是①NaCO、②NaOH、③BaCl 三种试剂中的一种。请你写出一组合理的试剂添加顺
2 3 2
序 (填序号)。
(3)加入适量的稀盐酸,目的是除去滤液中的 (填化学式)。
【答案】(1) 过滤 防止局部温度过高,造成液体飞溅
(2) / /
(3)NaOH、NaCO
②③①③2②①3 ③①②
【详解】(1)操作X能将沉淀和滤液分离,是过滤操作;操作Y是蒸发操作,在操作Y中,用玻璃棒不
断搅拌的目的是防止局部温度过高,造成液体飞溅。
(2)镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀;硫酸根离子用钡离子沉
淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;钙离
子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入氯化
钡溶液之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,所以正确的顺序为②③①或③②①或③①②。
(3)滤液中含有过量的氢氧化钠、碳酸钠,加入适量的稀盐酸,目的是除去滤液中的NaOH、NaCO。
2 3
4.(2023·江西·中考真题)烧碱-纯碱法净化卤水过程产生的盐泥中主要含有 及少量的 和
。下图是实验室模拟工业上以该盐泥为原料制备 的操作流程:
(1)步骤①中操作a的名称是 。
(2)步骤②中发生中和反应的化学方程式为 。
(3)步骤③中的试剂X应选下列物质中的_______(填序号)。
A. 溶液 B. 溶液
C. 溶液 D. 溶液
(4)步骤④中“一系列操作”包括降温结晶,说明 的溶解度随温度的降低而 。
【答案】(1)过滤
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(2)
(3)B
(4)减小
【详解】(1)步骤①中操作a为分离溶液和固体的操作,其名称是过滤;
(2)中和反应是酸与碱反应生成盐和水,步骤②中发生中和反应的为氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和
水,该反应的化学方程式为: ;
(3)步骤③是向含有氯化镁和氯化钙的溶液中加入适量的试剂X得到氢氧化镁固体和氯化钙溶液,即为
除去氯化镁杂质,且不能引入新的杂质;
A、若试剂X为氢氧化钾溶液,氢氧化钾与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,引入了杂质氯化钾,
不符合题意;
B、若试剂X为氢氧化钙溶液,氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,符合除杂的原则,符
合题意;
C、若试剂X为硫酸钠溶液,硫酸钠与氯化镁不反应,不符合题意;
D、若试剂X为硝酸钙溶液,硝酸钙与氯化镁不反应,不符合题意;
故选B;
(4)步骤④中“一系列操作”包括降温结晶,说明 CaCl 的溶解度随温度的降低而减小,降低温度,氯
2
化钙的溶解度减小,析出氯化钙晶体。
考法 03 反应条件的控制及成分分析
5.(2024·广东广州·中考真题)碳酸锂(LiCO)广泛应用于电池、陶瓷和医药等领域。利用浓缩后的盐
2 3
湖卤水(含有NaCl、LiCl、LiSO 和MgCl )制备LiCO 的工艺流程如下:
2 4 2 2 3
回答下列问题:
(1)浓缩后的盐湖卤水中含有的金属阳离子除Li+外,还有 (填离子符号)。
(2)“除杂1”所得滤渣的主要成分除CaSO 外,还有 。
4
(3)“除杂2”中加入NaCO 溶液的目的是 。
2 3
(4)“滤液2”显 性(填“酸”、“中”或“碱”)。
(5)结合下图分析:
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①“调pH”至溶液显中性,“操作1”为 。
②若未加盐酸“调pH”而直接进行“操作1”,析出的NaCl固体中可能含有LiOH,原因是 。
(6)“滤液3”一定是 (填化学式)的饱和溶液。
(7)“沉锂”时发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)Na+、Mg2+
(2)Mg(OH)
2
(3)除去“除杂1”中加入过量的Ca(OH)
2
(4)碱
(5) 蒸发结晶,趁热过滤 溶液中含OH-(LiOH),LiOH溶解度小于NaCl溶解度
(6)NaCl
(7)
【详解】(1)浓缩后的盐湖卤水(含有NaCl、LiCl、LiSO 和MgCl ),故浓缩后的盐湖卤水中含有的金
2 4 2
属阳离子除Li+外,还有Na+、Mg2+;
(2)Ca(OH) 还能与MgCl 反应生成Mg(OH) 沉淀,故“除杂1”所得滤渣的主要成分除CaSO 外,
2 2 2 4
还有Mg(OH);
2
(3)过滤后,由CaCO 产生,故“除杂2”中加入NaCO 溶液的目的是除去“除杂1”中加入过量的Ca
3 2 3
(OH);
2
(4)NaCO 溶液与过量的Ca(OH) 生成CaCO 沉淀和NaOH溶液,过滤,得到“滤液2”, “滤液2”
2 3 2 3
中含NaOH,故“滤液2”显碱性;
(5)①如图所示,由于氯化钠溶解度受温度影响小,氯化锂溶解度随温度升高而明显增大,因此“操作
1”后分离出NaCl固体和滤液3,则“操作1”为蒸发结晶,趁热过滤;
②若未加盐酸“调pH”,则溶液中含OH-(LiOH),根据图示可知,LiOH溶解度小于NaCl溶解度,则直
接进行“操作1”,析出的NaCl固体中可能含有LiOH;
(6)“滤液3”是析出NaCl固体后所得溶液,故“滤液3”一定是NaCl的饱和溶液;
(7)加盐酸“调pH”后,溶液中阴离子只有Cl-,则“沉锂”时,加入的饱和NaCO 溶液和LiCl反应生成
2 3
LiCO 固体和NaCl,化学方程式为 。
2 3
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6.(2024·广东深圳·中考真题)铁黄(FeOOH)是一种颜料,以某硫铁矿废渣(主要成分 ,含有少
量的 ,其余成分不考虑)为原料,制取铁黄,以下是制取工艺流程。
注:铁黄不与水反应, 不与水和 反应
(1)过程Ⅰ的化学方程式为 ,滤渣Ⅰ中的物质有 (填化学式);
(2)过程Ⅱ的操作名称为 ;
(3)过程Ⅲ中的化学方程式为 ,该反应属于 反应(填基本反应类
型);
(4)①FeOOH随着温度的升高,可以加热分解成 ,写出其反应的化学方程式 ;
②温度不同时,生成的 颜色如下表:
温度/℃ 400 700 750 800
颜色 橘红 鲜红 鲜红 暗红
如果思考乐希希同学想获得鲜红的 ,应把温度控制在 。
【答案】(1) SiO
2
(2)过滤
(3)复分解
(4) 700℃~750℃
【详解】(1)根据资料,铁黄不与水反应,SiO 不与水和HSO 反应。某硫铁矿废渣(主要成分Fe O,
2 2 4 2 3
含有少量的SiO,其余成分不考虑),过程Ⅰ加入过量HSO ,Fe O 与HSO 反应生成Fe (SO )、HO,
2 2 4 2 3 2 4 2 4 3 2
化学方程式为: 。
SiO 不与水和HSO 反应,所以滤渣Ⅰ中的物质有SiO。
2 2 4 2
(2)根据流程图,经过过程Ⅱ,得到了滤液Ⅱ和滤渣Ⅱ,说明该过程是过滤。
(3)过程Ⅲ中的化学方程式为 ,该反应由两种化合物交换成分生成两
种新的化合物,属于基本反应类型中的复分解反应。
(4)①根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变。反应物FeOOH含有Fe、O、H这三种元
素,产物Fe O 含有Fe、O这两种元素,则反应一定生成一种含有氢元素的产物,由于FeOOH含有Fe、
2 3
O、H这三种元素,推知另一种产物是HO,则FeOOH加热分解成Fe O、HO,化学方程式为:
2 2 3 2
。
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②根据表格信息,想获得鲜红的Fe O,应把温度控制在700℃~750℃。
2 3
考法 04 可循环利用物质的判断
7.(2024·山东临沂·中考真题)钛白粉( )作为白色颜料广泛应用于油漆、塑料等工业生产中。工
业上以钛铁矿(主要成分 )和硫酸为原料生产钛白粉,其主要工艺流程如图(部分流程未标出):
请回答:
(1)该工艺流程中将矿石粉碎的目的是 。
(2)该工艺流程中可循环使用的物质为 。
(3)在钛铁矿粉中加入硫酸可制得硫酸氧钛( ),其反应的化学方程式为:
。请推断X的化学式为 。
(4)偏钛酸 高温煅烧生成钛白粉( )和一种常见氧化物,请写出该反应的化学方程式
。
【答案】(1)增大反应物之间的接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)硫酸
(3)FeSO
4
(4)H TiO TiO+H O
2 3 2 2
【详解】(1)该工艺流程中将矿石粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积,加快反应速率,使反应更
充分。
(2)在流程图中,在某一步是生成物,在前面的某一步是反应物的物质可以循环利用,故该工艺流程中
可循环使用的物质为硫酸。
(3)该反应中反应前Fe、S、Ti、H、O原子的个数分别为1、2、1、4、11,反应后Fe、S、Ti、H、O原
子的个数分别为0、1、1、4、7,根据化学反应前后原子的种类和个数不变可知,一个X分子中1个Fe原
子,1个S原子和4个O原子,故X的化学式为FeSO 。
4
(4)根据化学反应前后元素种类不变可知,偏钛酸(HTiO)高温煅烧生成钛白粉(TiO)和一种常见氧
2 3 2
化物,该氧化物中含有氢元素,为水,该反应的化学方程式为HTiO TiO+H O。
2 3 2 2
8.(2024·甘肃兰州·中考真题)镁被誉为“21世纪最具开发应用潜力、绿色的战略性原材料”。用海水晒
盐得到苦卤(含 、NaCl等物质),从苦卤中提取镁的部分流程如下图所示。
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回答下列问题:
(1)“苦卤”属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)写出中和池中反应的化学方程式: 。
(3)上述获取金属镁的整个流程中,涉及到的化学反应的基本类型共有 种。
(4)该流程中循环使用的物质是 。
(5)镁用于火箭、飞机等领域,体现了镁的哪些物理性质? (答一点)。
【答案】(1)混合物
(2)
(3)3/三
(4)氯气/Cl
2
(5)轻质或延展性或良好的导电性和导热性等(合理即可)
【详解】(1)苦卤含MgCl 、NaCl等物质,属于混合物;
2
(2)中和池中氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,化学方程式为: ;
(3)苦卤含MgCl 、NaCl等物质,加入石灰乳,氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,该
2
反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;
中和池中氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合
物,属于复分解反应;
氯化镁通电分解生成镁和氯气,该反应是一种物质生成两种物质,符合“一变多”的特点,属于分解反
应;
氯气和氢气点燃生成氯化氢,该反应是两种物质生成一种物质,符合“多变一”的特点,属于化合反应;
故上述获取金属镁的整个流程中,涉及到的化学反应的基本类型共有三种;
(4)根据流程,氯气既是生成物,又是反应物,可循环使用;
(5)镁广泛应用于火箭、飞机等领域,主要体现了镁的轻质、 延展性、 以及良好的导电性和导热性,均
不需要通过化学变化就能表现出来,属于镁的物理性质。
知识点一 流程题的解题思路和方法
1. 找:在题头中找出目的,并用笔划出关键词。
2. 审:将题干、问题、框图浏览一遍,审清题意,分析原理,理解操作。
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3. 整:整合信息,规范答题,先完成与题干无关的简单问题,再根据信息完成其他试题。
4. 注意:过量试剂一定有剩余;反应产物一定有;检验时要避免干扰,若有干扰要记得先排除;若需除
尽杂质,所加除杂试剂要过量,过量的试剂还要除去;
知识点 二 原料的预处理
1.原料预处理的方法:粉碎、研磨、溶解、灼烧、浸取等
2.粉碎、研磨、打浆或喷淋:目的是增大固液(或固气或液气)的接触面积,加快 反应 ( 或溶解 ) 速率 ,使反
应(或溶解)更充分。并增大原料的转化率(或浸取率)。
3.灼烧:将固体样品中某些杂质转化为气体除去,或将某些金属转化为金属氧化物,便于后续反应的进
行;
4.浸取(如酸浸)目的:利用酸与金属以及不溶性的金属氧化物、不溶性的碱、不溶性的碳酸盐反应使
之转化为可溶性盐,从而达到与不溶物的分离,以及便于后续反应的进行。
5.浸取时,为提高浸出率,可采取的措施有:①研磨或粉碎;②搅拌;③适当提高反应温度;④适当提
高反应物溶液的浓度;
6.加快反应速率的因素有:反应物的接触面积、反应物的浓度、温度、使用催化剂。
知识点 三 流程中的操作及仪器选择
1.溶解
(1)加速溶解的方法:固体粉碎或研磨、搅拌、适当提高溶液温度。
(2)溶解时玻璃棒的作用:搅拌,加速溶解。
2.过滤
(1)实验用品:铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸(五种用品、四种仪器、三种玻璃仪器)
(2)操作要点:“一贴二低三靠”
“一贴”:滤纸紧贴漏斗的内壁(加快过滤速度)
“二低”:①滤纸的边缘低于漏斗口②漏斗内的液面低于滤纸的边缘
“三靠”:①烧杯口紧靠玻璃棒②玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边③漏斗尖端的紧靠烧杯内壁
(3)玻璃棒的作用:引流
(4)过滤后,滤液仍然浑浊,可能原因有:
①倾倒液体时液面高于滤纸边缘 ②滤纸破损 ③承接滤液的烧杯不干净
采取的措施(下一步操作):查找原因,更换滤纸,重新过滤
(5)过滤时,将待过滤的液体静置片刻,沿玻璃棒先倒上层清液,再将沉淀倒入过滤器;若搅匀了向过
滤器中倒,过滤速度会较慢。
3.蒸发
(1)仪器:蒸发皿、玻璃棒、铁架台
(2)加热过程中用玻璃棒不断搅拌。玻璃棒的作用:搅拌使受热均匀,防止局部温度过高液体飞溅。
(3)当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,用余热把滤液蒸干。
知识点 四 反应条件的控制
1.调节溶液的pH
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(1)目的:使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物沉淀而除去。
(2)pH控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的pH。
(3)某些情况下:通过调节pH达到合适的反应条件。
2.温度的控制
(1)加热:①加快反应速率或溶解速率; ②除杂,除去热不稳定的杂质,如NaHCO 、NH Cl等物质;
3 4
加热时要注意避免反应物或生成物的过热分解(如:HO 、NH ∙HO)以及气体的溶解度随温度的变化的
2 2 3 2
影响。
(2)降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解);降低晶体的溶解度,减少损失。
(3)控温:(用水浴带温度计便于控温且受热均匀)防止某种物质温度过高时会分解或挥发;为了使某物质
达到沸点挥发出来;使催化剂的活性达到最好;防止副反应的发生;防止有晶体析出或晶体溶解。
(4)降温或减压还可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。
3.洗涤晶体
(1)用冰水洗涤:KNO 型(尽量减少晶体损耗)
3
(2)用同溶质的饱和溶液洗涤:无损耗
知识点 五 可循环利用物质的判断
1.可逆线表示可循环利用的物质。如图,物质A为可循环利用的物质。
2.某设备或流程的生成物,为另一设备或流程的反应物,则该物质为可循环利用的物质。如图,物质B
为可循环利用的物质。
知识点 六 产品的分离、提纯
1.纯物质溶液得到晶体:
(1)蒸发结晶:NaCl型(溶解度随温度的升高变化不大)
(2)冷却结晶:KNO型(溶解度随温度的升高而增大)。
3
2.混合溶液(分离A和B ):
(1)蒸发结晶,趁热过滤(得NaCl型),
(2)冷却结晶,过滤(得KNO型)
3
(3)模板:加热浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤 干燥
1.【新考法】新技术——甲烷水化制氢
氢气是理想的“绿色能源”,近年来我国制氢量位居世界第一。
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(1)水光解制氢。水在半导体光催化剂作用下制备氢气的原理如图1所示。光解水时,光能转化为
能。
(2)甲烷水化制氢。以甲烷为原料制备氢气的一种流程如图2。
①16.0g甲烷理论上可制备氢气的质量为 g。
②“分离“时发生反应的化学方程式为 。
(3)贮氢与释氢。已知:HCOOK+H O=KHCO +H ↑;HCOOH=CO ↑+H ↑。通过如图3流程可实现氢气的贮
2 3 2 2 2
存和释放。
①催化加氢室发生反应的化学方程式为 。
②采用HCOOK溶液释氢优于HCOOH释氢,原因有产生H 的速率快和 。
2
③在氢气的贮存和释放中可循环使用的物质是 。
【答案】(1)化学
(2) 8 K CO+CO +H O=2KHCO
2 3 2 2 3
(3) 产生的氢气纯度高(或释氢气生成的气体无需分离等合理
答案均可) 碳酸氢钾/KHCO
3
【详解】(1)水在半导体光催化剂作用下发生化学反应制备出氢气,所以光解水时是光能转化成化学
能;
(2)①根据反应的流程可知,CH+H O=3H+CO,3H+CO+H O=4H+CO ,KCO+CO +H O=2KHCO ;
4 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 3
所以对应的关系式为CH~4H,设16.0g甲烷可生成氢气的质量为x,则有: , ,解
4 2
得x=8g;所以16.0g甲烷可生成8.0g氢气;
②发生分离时,主要是碳酸钾将二氧化碳吸收变成碳酸氢钾,化学方程式为:KCO+CO +H O=2KHCO ;
2 3 2 2 3
(3)①催化加氢室内氢气和碳酸氢钾反应生成HCOOK和水,发生反应的化学方程式为:
;
②HCOOH释氢会产生二氧化碳和氢气两种气体,采用HCOOK溶液释氢,只生成氢气一种气体,故采用
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HCOOK溶液释氢优于HCOOH释氢,原因有产生H 的速率快和产生的氢气纯度高(或释氢气生成的气体
2
无需分离等);
③由流程图看出,碳酸氢钾既是反应物,又是生成物,可循环使用,故在氢气的贮存和释放中可循环使用
的物质是KHCO 。
3
2.【新考法】设备框图流程题(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 SO
2
(2) 玻璃棒 过滤
(3)NH Cl
4
(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SO ;
2
(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NH Cl;
4
(4)反应器3中:MoO 和氢气高温下反应生成钼和水,反应的化学方程式为
3
;
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(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。
3.【新考法】饮食与化学(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KCO)中常含有砂石和未燃尽的秸秆等固体。
2 3
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:NaCO+Ca(OH)
2 3
=CaCO ↓+2NaOH 、KCO+Ca(OH)=CaCO ↓+2KOH;料浆浸出液中含有氢氧化钠、氢氧化钾和氯化
2 3 2 3 2 3
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。
4.(2024·江苏无锡·中考真题)以黄铜废料为原料制备石绿[Cu (OH) CO]的一种流程如下:
2 2 3
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【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+H SO +H O=CuSO+2H O;
2 4 2 2 4 2
(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。
5.(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
MoS )制备金属钼的简易流程如图所示。
2
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回答下列问题:
(1)“灼烧”时,MoS 发生反应的化学方程式为 .
2
(2)中间产物(NH )MoO 中钼元素的化合价为 。
4 2 4
(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MoS 与氧气在灼烧条件下反应生成MoO 和二
2 3
氧化硫,化学方程式为 ;
(2)(NH )MoO 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
4 2 4
物中各元素化合价的代数和为零,则 ,解得 ,故(NH )MoO 中钼元素的化
4 2 4
合价为+6价;
(3)由流程图可知,“高温”时发生的反应为MoO 与氢气在高温条件下反应生成钼和水,化学方程式为
3
,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。
6.(2024·河南·中考真题)粗食盐中含有泥沙和MgCl 、CaCl 、NaSO 杂质。某同学将粗食盐样品溶
2 2 2 4
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BaSO、Mg(OH) 、 和BaCO 。
4 2 3
(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)CaCO
3
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(3)NaOH和NaCO
2 3
【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NaCO 溶液与粗盐中CaCl 反应生成的CaCO 沉淀;
2 3 2 3
(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NaCO。
2 3
7.【新考法】结合生活(2024·内蒙古通辽·中考真题)某校化学兴趣小组在教师的指导下,查阅大量资
料后,设计了在实验室中从废弃脱氧剂(主要成分:Fe、Fe O、C、NaCO,NaCl、硅藻土,硅藻土既不
2 3 2 3
溶于水也不与酸反应)中回收 Fe 的两种方案。
请回答下列问题。
(1)废弃脱氧剂的主要成分中属于氧化物的是 (填化学式)。
(2) 属于 (填基本反应类型)。
(3)操作A的名称是 (填“过滤”“蒸发”或“蒸馏”)。
(4)加过量稀盐酸的目的是
(5)在不考虑实验用品成本的前提下,与方案一相比,方案二的优点是 (写出一条即可)。
【答案】(1)Fe O
2 3
(2)置换
(3)过滤
(4)使Fe O、NaCO 完全反应
2 3 2 3
(5)节约能源
【详解】(1)氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,则废弃脱氧剂的主要成分中
属于氧化物的是Fe O;
2 3
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(2) ,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,属于基本反应类型中的置换反应;
(3)操作A是分离固液的过滤操作;
(4)氧化铁能与稀盐酸反应生成氯化铁和水,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,氯化
钠与稀盐酸不反应,C、硅藻土既不溶于水也不与酸反应,则加过量稀盐酸的目的是使Fe O、NaCO 完全
2 3 2 3
反应;
(5)在不考虑实验用品成本的前提下,与方案一相比,方案二不需要进行高温加热操作,故其优点是节
约能源。
8.(2024·四川达州·中考真题)海水中含有丰富的化学资源,可提取食盐。下图是粗盐提纯的部分流程,
粗盐中的杂质有泥沙、氯化钙、氯化镁,回答下列问题。
(1)粗盐溶解时,玻璃棒的作用是 。
(2)过滤后,滤渣中除泥沙外,还含有 (填化学式);若滤液仍然浑浊,原因可能是 (任
写一条即可)。
(3)蒸发时,当蒸发皿中出现 时即停止加热。
【答案】(1)加快溶解速率
(2) 滤纸破损
(3)较多固体
【详解】(1)粗盐溶解时,用玻璃棒搅拌可加快溶解速率;
(2)粗盐中的杂质有泥沙、氯化钙、氯化镁,加入氢氧化钠溶液后,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化
镁沉淀和氯化钠,加入碳酸钠溶液后,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故过滤后,滤渣中
除泥沙外,还含有氢氧化镁和碳酸钙,化学式为 、 ;
若滤液仍然浑浊,原因可能是滤纸破损导致滤液未经过滤流下、或液面高于滤纸边缘导致液体从滤纸和漏
斗的缝隙流下等;
(3)在加热蒸发过程中,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将剩余水分蒸干。
考点二 分类综合突破
考法 01 物质制备流程
1.(2024·安徽·中考真题)碳酸锂(Li CO)是制备新能源汽车电池的重要原料。我国盐湖卤水中主要含有
2 3
氯化锂、氯化钠、硫酸镁等溶质,一种以化学沉淀法从卤水中生产碳酸锂的工艺如图:
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回答下列问题:
(1)步骤①发生反应的化学方程式为 。
(2)步骤②操作a的名称是 。
(3)步骤③中加入草酸钠,其中草酸根(C O )的化合价是-2价,则草酸钠的化学式为 。
2
(4)滤液2中含有LiCl,步骤④中生成LiCO 的反应类型是 。
2 3
(5)该工艺中用到的氧化物有 (写1种即可)。
【答案】(1)CaO + H O = Ca(OH)
2 2
(2)过滤
(3)Na C O
2 2 4
(4)复分解反应
(5)生石灰(氧化钙)或水
【详解】(1)步骤①发生的反应是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为CaO + H O =
2
Ca(OH) ;
2
(2)步骤②操作a能固体与液体分离,其名称是过滤;
(3)钠元素显+1价,草酸根( )的化合价是-2价,书写化学式时,一般正价的写在左边,负价的写在
右边,根据化合物中各元素化合价代数和为零,草酸钠的化学式为:NaC O;
2 2 4
(4)滤液2中含有LiCl,步骤④中生成LiCO 的反应是碳酸钠与氯化锂相互交换成分生成碳酸锂和氯化
2 3
钠,该反应是由两种化合物相互交换成分生成两种化合物的反应,属于复分解反应;
(5)氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,该工艺中用到的生石灰(氧化钙)、
水都是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,属于氧化物。
2.(2024·江苏苏州·中考真题)柠檬酸亚铁(FeC HO)是一种补血剂,易溶于水,难溶于乙醇。某科研小
6 6 7
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Fe O,含少量不溶性杂质)制备碳酸亚铁的流程如图:
2 3
已知:a.Na CO 溶液呈碱性;
2 3
b.FeSO 在碱性条件下生成Fe(OH) 沉淀。
4 2
(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)。
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(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FeSO +Na CO=FeCO ↓+Na SO 。
4 2 3 3 2 4
①该反应的基本类型为 。
②实验时需将NaCO 溶液滴入FeSO 溶液中,而不能反向滴加,其原因是 。
2 3 4
③待FeSO 完全反应后,过滤,洗涤。洗涤前,FeCO 沉淀表面吸附的主要杂质是 (填化学式)。
4 3
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FeCO 固体、少量铁粉及足量柠檬酸(C HO)溶液,控制温度约
3 6 8 7
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FeCO+C HO=FeC HO+X+H O,物质X是 (填化学式)。
3 6 8 7 6 6 7 2
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) Na SO
2 2 4
(5) CO 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
2
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:“FeSO 在碱性条件下生成Fe(OH) 沉淀”,实验时需将NaCO 溶液滴入FeSO 溶液中,而
4 2 2 3 4
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FeCO 沉淀表面吸附的主
3
要杂质是NaSO ;
2 4
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(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CO;
2
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。
考法 02 废弃物回收利用流程
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ZnSO 溶液
4
的实验流程如下。下列说法正确的是
A.加入HSO 生成H 的化学方程式为
2 4 2
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·内蒙古兴安盟·中考真题)某工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁,将废液转化为硫酸锌溶
液的流程图如下,请回答下列问题。
(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅲ的操作名称是 。
(2)步骤Ⅱ用磁铁吸引分离出的固体B是 (填化学式)。
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(3)写出步骤Ⅲ中反应的化学方程式 。
【答案】(1)过滤
(2)Fe
(3)
【详解】(1)根据流程图,经过步骤Ⅰ、步骤Ⅲ,都得到了滤液和固体,说明步骤Ⅰ、步骤Ⅲ实现了固
液分离,这两个步骤都是过滤。
(2)废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁,步骤Ⅰ加入过量Zn,由于金属活动性:Zn>Fe>Cu,所以Zn能与
硫酸铜反应生成硫酸锌、铜单质,Zn能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌、铁单质,则过滤后固体A的成分是
Zn、Cu、Fe,其中能被磁铁吸引的成分是Fe,则经过步骤Ⅱ,所得固体B是Fe。
(3)根据(2)的分析,固体A的成分是Zn、Cu、Fe,固体B的成分是Fe,所以固体C的成分是Zn、
Cu。步骤Ⅲ向固体C中加入适量稀硫酸,由于金属活动性:Zn>H>Cu,所以Cu与稀硫酸不反应,Zn与
稀硫酸反应生成硫酸锌、氢气,化学方程式为: 。
5.(2024·山东泰安·中考真题)某种手机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni等金属,如图是某工厂回收部分
金属的流程图:
资料信息: ,硫酸镍的化学式为 。
(1)金属中加入足量稀硫酸的目的是 ,操作①的名称是 。
(2)滤液②中所含溶质的化学式为 。
(3)滤渣①中所含金属的化学式为 。
(4)滤液③和铁粉反应的化学方程式为 。
(5)Cu、Ag、Ni在溶液中的活动性顺序由强到弱依次是 。
【答案】(1) 使铁、镍与稀硫酸完全反应/将固体中的铁、镍全部除去 过滤
(2)
(3) 、
(4)
(5)
【详解】(1)金属中加入足量稀硫酸的目的是使铁、镍与稀硫酸完全反应或将固体中的铁、镍全部除
去;
操作①是分离固液的过滤操作;
(2)某种手机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni等金属,加入足量稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸
亚铁,镍与稀硫酸反应生成氢气和硫酸镍,铜、银与稀硫酸不反应,则充分反应后过滤得到滤液①中含有
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硫酸亚铁、硫酸镍和硫酸,滤渣①中含有铜、银,向滤液①中加入过量铁粉,得到滤液②、铁和镍,说明
金属活动性 ,则发生的反应是铁与硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁,铁与硫酸镍反应生成镍和硫酸亚
铁,则滤液②中所含溶质为硫酸亚铁,其化学式为 ;
(3)由第(2)小问分析可知,滤渣①中所含金属为铜、银,其化学式分别为 、 ;
(4)向滤渣①中加入稀硫酸、氧气,控制一定温度加热,则铜、氧气与稀硫酸在加热条件下反应生成硫
酸铜和水,银与稀硫酸不反应,则充分反应后过滤得到滤液③中含有硫酸铜,滤渣中含有银,向滤液③中
加入足量铁粉,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为 ;
(5)由上述分析可知,镍能与硫酸反应生成硫酸镍,金属活动性排在氢之前,则Cu、Ag、Ni在溶液中的
活动性顺序由强到弱依次是Ni>Cu>Ag。
考法 03 海水资源的综合利用流程
6.(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”
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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。
7.(2024·四川泸州·中考真题)化工生产进行综合开发具有更高的经济与社会效益,下面是一种海水资源
综合开发的工艺流程示意图(过程②④⑤的部分产物省略)。回答相关问题:
(1)过程①“晒盐”增加冷凝回收装置,可获得 资源(填物质名称)。
(2)粗盐中含有MgCl 、NaSO 等可溶性杂质,过程②系列除杂所用试剂有NaOH、NaCO、BaCl 的溶
2 2 4 2 3 2
液,NaOH溶液可以除去 ;用NaCO 溶液与BaCl 溶液除杂时、应先加入的试剂是 。
2 3 2
(3)过程③④⑤对应的反应中,属于复分解反应的是 (选填编号)。固体X的化学式为 。
(4)若过程⑥需要Cl14.2吨,则过程③理论上需要电解消耗氯化钠 吨。
2
(5)过程⑥反应产生的Y是一种常见的有毒气体,则该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)淡水
(2) 氯化镁/MgCl 氯化钡/BaCl
2 2
(3) ④ Mg(OH)
2
(4)23.4
(5)
【详解】(1)过程①“晒盐”增加冷凝回收装置,得到蒸馏水,可获得淡水资源。
(2)NaOH溶液与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,过量NaOH溶液可以除去氯化镁,反应后
有氢氧化钠剩余;用NaCO 溶液与BaCl 溶液除杂时、应先加入的试剂是氯化钡溶液,加入过量氯化钡溶
2 3 2
液与硫酸钠溶液溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,剩余过量的氯化钡溶液再与碳酸钠溶液反应生成碳酸
钡沉淀和氯化钠,过滤,此时溶质碳酸钠、氯化钠、氢氧化钠,加入适量的稀盐酸使碳酸钠、氢氧化钠转
化成氯化钠,蒸发结晶得到氯化钠。
(3)过程③电解熔融氯化钠得到钠和氯气,一种物质参与反应生成多种物质的反应叫做分解反应;过程
④氢氧化钙与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁和氯化钙,两种化合物彼此交换成分生成另外两种化合物的反
应叫做复分解反应;过程⑤氢氧化镁固体加热生成氧化镁和水,该反应属于分解反应,过程③④⑤对应的
反应中,属于复分解反应的是④。固体X是Mg(OH) 。
2
(4)过程⑥需要Cl14.2吨,设过程③理论上需要电解消耗氯化钠的质量为
2
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答:过程③理论上需要电解消耗氯化钠为23.4t。
(5)过程⑥碳、氯气和氧化镁在高温条件下反应生成氯化镁和气体Y,依据质量守恒定律和Y是一种常
见的有毒气体可知:Y是一氧化碳气体,该反应化学方程式: 。
考法 04 混合物的分离提纯流程
8.(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”
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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。
9.(2024·河南·中考真题)粗食盐中含有泥沙和MgCl 、CaCl 、NaSO 杂质。某同学将粗食盐样品溶
2 2 2 4
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BaSO、Mg(OH) 、 和BaCO 。
4 2 3
(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)CaCO
3
(3)NaOH和NaCO
2 3
【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NaCO 溶液与粗盐中CaCl 反应生成的CaCO 沉淀;
2 3 2 3
(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NaCO。
2 3
10.(2024·青海·中考真题)为了饮水便利,许多公共场所安装了直饮水机,处理步骤如图所示:
(1)步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室常用的 操作相同;步骤②中用
吸附色素和异味。
(2)水是生命之源,守好“中华水塔”,筑牢国家生态安全屏障,青海义不容辞。下列有关水资源保护的做
法正确的是______(填字母)
A.河流源头建化工厂
B.用无磷洗衣粉洗衣服防止水体富营养化
C.随意向河道丢弃生活垃圾
D.将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流
【答案】(1) 过滤 活性炭
(2)B
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【详解】(1)步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室常用的过滤操作相同;
活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,步骤②中用活性炭吸附色素和异味;
(2)A、河流源头建化工厂,会污染水源,做法不正确,不符合题意;
B、用无磷洗衣粉洗衣服,可防止水体富营养化,有利于保护水资源,做法正确,符合题意;
C、随意向河道丢弃生活垃圾,会污染水资源,做法不正确,不符合题意;
D、将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流,会污染水资源,做法不正确,不符合题意;
故选:B。
考法 05 金属冶炼流程
11.(2024·山西·中考真题)我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关
“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼
(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解
模拟如图。(已知:Zn的冶炼温度为904℃,Zn的沸点为906℃。)请结合图文信息,分析思考,解决问
题:
(1)装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是 。
(2)高温炉内,碳酸锌(ZnCO)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为
3
。该反应生成物中碳元素的化合价为 价。
(3)冷凝器中发生的变化属于 。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因是 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2) +2
(3)物理变化
(4)锌的金属活动性比铁和铜强
【详解】(1)将炉甘石敲碎可以增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)碳酸锌(ZnCO)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为:
3
;该反应生成物中氧元素化合价为-2价,根据化合物中各元素化合价代数和为
0,可知CO中碳元素的化合价为+2价;
(3)锌蒸气在冷凝器中冷凝为固体锌,只是状态改变,没有生成新物质,属于物理变化;
(4)锌金属活动性比铁和铜强,容易与氧气反应生成锌的化合物,故我国古代冶锌晚于铁和铜。
12.(2023·四川眉山·中考真题)钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的
性能,被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛,储量丰富,由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工
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艺过程如下。
回答下列问题:
(1)钛铁矿需要粉碎,其目的是 。
(2)钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO),其中钛元素的化合价为 价。
3
(3)TiCl 在高温下与足量Mg反应生成金属钛,该反应的化学方程式为 。
4
(4)金属矿物不能再生。下列能有效保护钛金属资源的措施是_____。
A.回收利用废旧钛金属制品 B.任意开采钛金属矿石
C.钛金属抗腐蚀性能好,可随意堆放储存 D.寻找、开发钛金属的代替品
【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率
(2)+4
(3)
(4)AD
【详解】(1)钛铁矿需粉碎,其目的是增大反应物接触面积,使反应更快、更充分。
(2)设其中钛元素的化合价为x,根据化合价代数和为0,x+2+(-2)×3=0,x=+4。
(3)TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属钛,化学方程式为: 。
(4)A、回收利用废旧金属制品能有效保护钛金属资源,正确;
B、任意开采钛金属矿石,不利于保护钛金属资源,会造成钛金属资源浪费,错误;
C、钛金属虽然抗腐蚀性能好,但也不能随意堆放储存,错误;
D、寻找、开发金属的代用品,能有效保护钛金属资源,正确。
故选AD。
考法 0 6 三废处理流程
13.(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。
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(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)SiF
4
(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:SiF;
4
(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)SO ,该反应的化学方程式为:
4
。
14.(2024·江苏苏州·中考真题)燃煤烟气中含二氧化硫,石灰石湿法脱硫制备石膏(CaSO)的主要流程如
4
图:
已知:a.当压强不变时,随着温度升高,气体的溶解度减少;
b.脱硫过程中,其他条件相同时,随浆液酸性增强,CaCO 溶解的质量增加,SO 吸收的质量减小;
3 2
c.CaSO 能与稀盐酸反应:CaSO+2HCl=CaCl +SO↑+H O。
3 3 2 2 2
(1)大气中二氧化硫含量过高会导致的环境问题是 。
(2)“制浆”时,石灰石粉碎后加水所得浆液属于_______(填字母)。
A.溶液 B.悬浊液 C.乳浊液
(3)“吸收—氧化”过程包括:①CaCO 吸收SO 反应生成CaSO;②CaSO 转化为CaSO。该过程中反应产
3 2 3 3 4
物无污染,其总反应化学方程式为 。
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(4)“吸收—氧化”的脱硫率( ×100%)受多种因素影响。
①吸收塔内采用气液逆流接触吸收的方式(如图1所示)。含SO 烟气从吸收塔底部鼓入,浆液从吸收塔顶部
2
喷淋,其目的是 。鼓入的含SO 烟气温度过高,会导致脱硫率下降,原因是 。
2
②其他条件相同,脱硫率受浆液pH的影响如图2所示。浆液pH高于5.6时,脱硫率随pH升高而下降,其
原因是 。
(5)所得石膏产品中混有CaSO。请补充完整检验CaSO 的实验方案:取少量所得产品, ,说明产
3 3
品中混有CaSO。(必须使用的试剂:稀盐酸、稀KMnO 溶液)
3 4
【答案】(1)酸雨
(2)B
(3)2CaCO+2SO+O =2CaSO +2CO
3 2 2 4 2
(4) 增大SO 与浆液接触面积(合理即可) 温度过高,SO 溶解度降低 随pH升高,浆液酸
2 2
性减弱,CaCO 溶解质量减少,导致脱硫率下降;SO 吸收质量增大导致脱硫率上升,前者的程度大于后
3 2
者的程度(合理即可)
(5)加入稀盐酸,将产生的气体通入稀KMnO 溶液,紫红色褪去(合理即可)
4
【详解】(1)二氧化硫在空气中会被氧化成三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,硫酸随雨水落下形
成酸雨,则空气中二氧化硫浓度过高会导致的环境问题是酸雨;
(2)石灰石粉碎后加入水中以固体小颗粒的形式分散到水中,形成不均一、不稳定的悬浊液,故选B;
(3)CaCO 吸收SO ,同时与氧气作用生成CaSO 和二氧化碳,反应的化学方程式为:
3 2 4
2CaCO +2SO+O =2CaSO +2CO ;
3 2 2 4 2
(4)①浆液从吸收塔顶部喷淋,其目的是:气液接触更加充分,吸收效果更好;当压强不变时,随着温
度升高,气体的溶解度减少。所以鼓入的含SO 烟气温度过高,会导致脱硫率下降,原因是:温度过高,
2
SO 溶解度降低;
2
②根据题文“脱硫过程中,其他条件相同时,随浆液酸性增强,CaCO 溶解的质量增加,SO 吸收的质量
3 2
减小”可知,浆液pH高于5.6时,脱硫率随pH升高而下降,其原因是:随pH升高,浆液酸性减弱,
CaCO 溶解质量减少,导致脱硫率下降;SO 吸收质量增大导致脱硫率上升,前者的程度大于后者的程
3 2
度;
(5)稀盐酸和亚硫酸钙反应生成二氧化硫,二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色。所以检验方案为:取少量
所得产品,加入稀盐酸,将产生的气体通入稀KMnO 溶液,紫红色褪去,说明产品中混有CaSO。
4 3
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知识点一 海水晒盐
1.过程:
利用涨潮将海水引入储水池,澄清后引入蒸发池,风吹日晒后蒸发水分至一定程度后,引入结晶池,继续
风吹日晒,海水成为食盐的饱和溶液,再晒,食盐晶体析出,成为粗盐,同时得到含有大量化工原料的母
液,母液叫做苦卤。
2.分析:
储水池中的海水是食盐的不饱和溶液;
蒸发池中的海水是食盐的不饱和溶液;
结晶池中的海水是食盐的饱和溶液。
母液中含氯化钠,是氯化钠的饱和溶液。是重要的化工原料,可用于提取金属镁和其他物质。
粗盐不是纯净的氯化钠,其中含有多种杂质。
知识点二 粗盐中可溶性杂质的除去
1.粗盐提纯除去了不溶性杂质,制得的精盐中除了含有NaCl外,还含有MgCl 、CaCl 、NaSO 等可溶性杂
2 2 2 4
质。为了得到更纯的NaCl,设计如下的实验方案:
(1)方案1流程:
(2)方案2流程
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(3)方案3流程
归纳:
①碳酸钠的作用:除去粗盐中的CaCl,同时还要除去加入过量的BaCl,故NaCO 必须加在BaCl 后面。
2 2 2 3 2
②稀盐酸的作用:除去过量的NaOH、NaCO,故加入足量稀盐酸。
2 3
③若一种药品同时除去MgCl 和NaSO,可加入Ba(OH)。
2 2 4 2
知识点三 工厂尾气中 CO 、 SO 的吸收
2 2
1.工厂尾气中CO 的吸收
2
吸收CO 常用氢氧化钠溶液,不用澄清石灰水,因为氢氧化钙微溶,澄清石灰水中氢氧化钙含量较少,吸
2
收不完全。化学方程式: 2 NaOH + CO = Na CO + H O
2 2 3 2
检验CO 常用澄清石灰水,不用氢氧化钠溶液,因为二氧化碳与澄清石灰水反应有沉淀,与氢氧化钠反应
2
无明显现象。化学方程式:Ca(OH) + CO = CaCO ↓ + H O
2 2 3 2
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2.工厂尾气中SO 的吸收
2
吸收二氧化硫可用氢氧化钠溶液,化学方程式为: 2 NaOH + SO = Na SO + H O
2 2 3 2
知识点 四 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
镁铝锌常温下与氧气反应,铁在氧气中点燃与氧气反应生成四氧化三铁,铜在空气中加热生成氧化铜。
2.常见金属在水溶液中的活动性顺序:
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
3. 金属活动性顺序的应用
利用金属活动性顺序可进行以下判断和预测:
(1)判断不同金属的活动性强弱:在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,活动性越强。
(2)判断金属能否与酸反应:在金属活动性顺序中,位于 氢 前面 的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢
元素。
(3)判断金属能否与金属化合物溶液反应:在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把位于后面的金属
从 它们 化合物 的 溶液里置换出来 。
知识点 五 水的净化
(1)自来水厂净水过程:
(2)自来水生产过程中,只有投药消毒是化学变化,其余均为物理变化。
(3)上述过程净化过的水仍然是混合物,还含有可溶性杂质。
1.【新考法】多厂联合处理尾气保护环境,实现“绿水青山”目标,要对工厂尾气进行无害化处理。某
氮肥厂和炼铁厂联合处理尾气的工艺流程如图所示。
已知饱和食盐水处发生的反应为: 。
回答下列问题:
(1)饱和食盐水是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
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(2)流程中“操作Ⅰ”的名称为 。
(3)根据信息写出加热 固体发生反应的化学方程式 。
(4)流程中,可循环使用的物质是 。
【答案】(1)混合物
(2)过滤
(3)
(4)二氧化碳/CO
2
【详解】(1)饱和食盐水是饱和的氯化钠的水溶液,由水和氯化钠两种物质组成,属于混合物;
(2)“操作Ⅰ”后得到液体和固体,操作名称为过滤;
(3)根据信息 固体加热生成NaCO(纯碱)、HO和CO,反应的化学方程式为
2 3 2 2
;
(4)由流程图可知,可循环使用的物质是二氧化碳(或CO)。
2
2. 【新考法】设备框图流程题(2023·湖北随州·中考真题) 捕获和转化可减少 排放并实现资源利
用。一种捕集烟气中 并转化利用的流程如图:
(1)CaO俗称 。
(2)催化转化器中发生反应的化学方程式是 。
(3)甲醇( )属于 (填“无机物”或“有机物”)。
(4)我国力争在2060年前实现“碳中和”。下列措施不利于大气中 减少的是_________ (只有一个选项
符合题意)。
A.用氨水捕集废气中的 ,将其转化为氮肥 B.大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情
C.利用和开发风能、太阳能、氢能等清洁能源 D.通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的
【答案】(1)生石灰
(2)
(3)有机物
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(4)B
【详解】(1)CaO俗称生石灰;
(2)催化转化器中发生反应是指碳酸钙与甲烷在催化剂的条件下反应生成氧化钙、一氧化碳和氢气,该
反应化学方程式: ;
(3)甲醇( )是含有碳元素的化合物,属于有机物;
(4)A、用氨水捕集废气中的 ,将其转化为氮肥,有利于减少大气中二氧化碳;
B、大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情,不利于减少大气中二氧化碳;
C、利用和开发风能、太阳能、氢能等清洁能源,有利于减少大气中二氧化碳;
D、通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的 ,有利于减少大气中二氧化碳;
答案:B。
3. 【新考法】二氧化碳的捕获和转化(2024·山东烟台·中考真题) “捕集”技术为实现 的资源
化利用提供支持。图1为“氨法”捕集 生产甲醇( )的流程图。
资料:①氨气极易溶于水,水溶液呈碱性;② 受热分解为 、 和
(1)“吸收室”中为了提高 的吸收率,应该先通入的是 (填“ ”或“ ”)。
(2)“合成室”中除了生成甲醇外,还生成水。该反应的化学方程式是 。
(3)甲醇可进一步转化为甲醛( ),其中一种转化方法如图2所示,为使甲醇持续转化为甲醛,反应
Ⅱ需补充 ,理论上需补充的 与反应Ⅰ中生成的 的分子个数比是:n(需补充 )
(反应Ⅰ生成 ) 。
【答案】(1)NH
3
(2)
(3)1∶1
【详解】(1)CO 能溶于水,但溶解度不大。根据资料,氨气极易溶于水,水溶液呈碱性,先通入NH ,
2 3
可以促进溶液对CO 的吸收,故填:NH 。
2 3
(2)根据题目信息,合成室发生的反应是CO、H 反应生成甲醇(CHO)、HO,化学方程式为:
2 2 4 2
。
(3)反应Ⅰ由甲醇(CHO)、O 反应生成甲醛(CHO)、HO,化学方程式为:
4 2 2 2 2
。反应Ⅱ由HO 反应生成O、HO,化学方程式为: ,根据这
2 2 2 2
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两个化学方程式,总反应方程式为: ,则产生1个CHO分子需要消耗1个
2
HO 分子,而反应Ⅰ产生1个CHO分子的同时产生1个HO 分子,所以理论上需补充的HO 与反应Ⅰ中
2 2 2 2 2 2 2
生成的HO 的分子个数比是:n(需补充HO):n(反应Ⅰ生成HO)=1∶1。
2 2 2 2 2 2
4.(2024·四川巴中·中考真题)海洋是一个巨大的资源宝库。广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业的金属
镁,就是利用从海水中提取的镁盐制取的。下图是模拟从海水中制取镁的简易流程。
根据流程回答下列问题:
(1)步骤①得到的母液是氯化钠的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)步骤②操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(3)步骤②中加入氢氧化钠溶液需过量的目的是 。
(4)写出步骤③中反应的化学方程式 。
(5)市场调研发现, 的价格远低于NaOH,更适用于实际工业生产。在步骤②中,若要制得580t
,理论上至少需要加入 的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)饱和
(2)漏斗
(3)使MgCl 全部反应
2
(4)Mg(OH) +2HCl=MgCl +2H O
2 2 2
(5)解:设至少需要Ca(OH) 的质量为x;
2
x=740t
答:至少需要Ca(OH) 的质量为740t。
2
【详解】(1)步骤①得到的母液不能继续溶解氯化钠,则为氯化钠的饱和溶液;
(2)步骤②实现了固液分离,所以步骤②是过滤,操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(3)步骤②中加入氢氧化钠溶液需过量的目的是为了将氯化镁完全反应;
(4)步骤③中氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,化学方程式为Mg(OH) +2HCl=MgCl +2H O;
2 2 2
(5)过程见答案。
5.(2024·江苏南通·中考真题)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO ,含少量FeO、Fe O、
3 2 3
Al O)为原料制备MgCO 。实验过程如下:
2 3 3
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已知:①在溶液中,pH=5.0时AlCl 完全转化为Al(OH) 沉淀,pH=8.5时MgCl 开始生成Mg(OH)
3 3 2 2
沉淀。
②MgCl 在过量NaCO 溶液中会生成Mg(OH) 沉淀。
2 2 3 2
(1)“酸溶”时,MgCO 与稀盐酸反应的化学方程式为 。
3
(2)“氧化”时发生的反应为2FeCl +2HCl+H O═2FeCl +2H O。
2 2 2 3 2
①反应前后化合价发生变化的元素有O、 。
②“酸溶”时需加入稍过量的稀盐酸,原因可能是 (写一条)。
(3)“调pH”时,需控制溶液pH为 。
(4)“沉镁”时,为提高MgCO 的纯度,试剂加入顺序为 (填“a”或“b”)。
3
a.向NaCO 溶液中逐滴加入MgCl 溶液 b.向MgCl 溶液中逐滴加入NaCO 溶液
2 3 2 2 2 3
【答案】(1)MgCO +2HCl=MgCl +CO ↑+H O;
3 2 2 2
(2) Fe 废渣溶解充分,提高原料的浸出率
(3)5.0≤pH<8.5
(4)b
【详解】(1)“酸溶”时,MgCO 与稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳,化学方程式为
3
MgCO +2HCl=MgCl +CO ↑+H O;
3 2 2 2
(2)“氧化”时发生的反应为2FeCl +2HCl+H O═2FeCl +2H O。
2 2 2 3 2
①亚铁离子被氧化为铁离子,化合价升高;氧元素由﹣1价还原到﹣2价,因此反应前后化合价发生变化的
元素有O、Fe;
②“酸溶”时需加入稍过量的稀盐酸,原因可能是保证废渣溶解充分,提高原料的浸出率,为过氧化氢氧
化亚铁离子提供酸性环境等;
(3)在溶液中,pH=5.0时AlCl 完全转化为Al(OH) 沉淀,pH=8.5时MgCl 开始生成Mg(OH) 沉
3 3 2 2
淀。所以“调pH”时,需控制溶液pH为5.0≤pH<8.5之间;
(4)MgCl 在过量NaCO 溶液中会生成Mg(OH) 沉淀,“沉镁”时,为提高MgCO 的纯度,试剂加
2 2 3 2 3
入顺序为:向MgCl 溶液中逐滴加入NaCO 溶液,故选b。
2 2 3
6.(2024·江苏宿迁·中考真题)热电厂燃烧煤产生含有大量 的烟气,某石膏板企业采用“碱—石灰”
的方法使烟气脱硫,再生产石膏。其主要生产流程如下图所示。
(提示:① 与 的某些化学性质相似;② 难溶于水)
(1)在实验室中,操作a使用的玻璃仪器有:烧杯和 。
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(2)吸收塔内发生反应的化学方程式是 。
(3)流程中,可以循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)理论上只需不断加入 (填化学式),便可持续实现烟气的脱硫处理。
(5)氧化塔中,反应前后化合价升高的元素是 。
【答案】(1)漏斗、玻璃棒
(2)
(3)
(4)
(5)S
【详解】(1)熟石灰是氢氧化钙的俗称,由流程图可知,“制碱釜”中发生的反应是亚硫酸钠与氢氧化
钙反应生成亚硫酸钙沉淀和氢氧化钠,则操作a为分离固液的过滤操作,在实验室中,过滤使用的玻璃仪
器有:烧杯和漏斗、玻璃棒;
(2)烧碱是氢氧化钠的俗称, 与 的某些化学性质相似,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和
水,则由流程图可知,“吸收塔”中发生的反应是二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,化学方程
式为 ;
(3)由流程图可知,可以循环利用的物质是烧碱溶液,烧碱是氢氧化钠的俗称,其化学式为 ;
(4)由流程图可知,理论上只需不断加入熟石灰,便可持续实现烟气的脱硫处理,熟石灰是氢氧化钙的
俗称,其化学式为 ;
(5) 中钙元素的化合价为+2价,氧元素的化合价为-2价,设硫元素的化合价为x,根据在化合物中
各元素化合价的代数和为零,则 ,解得 ,故 中硫元素的化合价为+4价;
中钙元素的化合价为+2价,氧元素的化合价为-2价,设硫元素的化合价为y,根据在化合物
中各元素化合价的代数和为零,则 ,解得 ,故 中硫元素的化合价
为+6价;故氧化塔中 ,硫元素化合价由+4价 +6价,故化合价升高的元素是S。
7.(2024·江苏常州·一模)燃煤电厂产生的脱硫废水(含有 、 、 等物质)软化的一种
工艺流程如图所示。
(1)燃煤是成分复杂的固态混合物,其中含有的元素主要是 ;脱硫后再燃烧主要是防止 等
环境问题。
(2)电厂废水软化主要是除去水中较多的 (写离子符号),生活中检验是否为软水一般可选用的试
剂为 。
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(3)“沉淀”步骤需要不断搅拌,目的是 。
(4)“一级沉淀”中固体X主要是氢氧化镁,加入过量熟石灰的目的是: 。
(5)“二级沉淀”中固体Y的化学式为 ;加入稀盐酸后,发生中和反应的化学方程式是 。
(6)软化处理过程中,碳酸钠和熟石灰的添加顺序不能颠倒,原因是 。
【答案】(1) 碳元素 酸雨
(2) Mg2+和Ca2+ 肥皂水
(3)加快反应
(4)尽可能完全除去溶液中的镁离子
(5) CaCO
3
(6)顺序颠倒后,钙离子不能除尽,不能达到软化的目的
【详解】(1)燃煤是成分复杂的固态混合物,其中含有的元素主要是碳;
硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫过多会导致酸雨,故脱硫后再燃烧主要是防止酸雨;
(2)硬水是含有较多可溶性钙、 镁化合物的水,所以硬水软化主要是除去水中较多的Mg2+和Ca2+;
水中加入肥皂水搅拌,产生泡沫多是软水,泡沫少的是硬水,生活中检验是否为软水一般可选用的试剂为
肥皂水;
(3) “沉淀”步骤需要不断搅拌,目的是加快反应;
(4) “一级沉淀池”中加入过量的熟石灰,熟石灰是氢氧化钙,与氯化镁反应生成氯化钙和氢氧化镁,
与硫酸镁反应生成硫酸钙和氢氧化镁,“一级沉淀”中固体X主要是氢氧化镁,加入过量熟石灰的目的
是:尽可能完全除去溶液中的镁离子;
(5) “二级沉淀池”中过量碳酸钠,与过量熟石灰反应生成碳酸钙和氢氧化钠,与氯化钙反应生成碳酸
钙和氯化钠,则固体Y为碳酸钙,化学式为CaCO ;
3
加入稀盐酸与生成的氢氧化钠、过量碳酸钠发生反应,其中氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,化学方
程式是 ;
(6) 软化处理过程中,加入碳酸钠的目的是除去废水中的氯化钙,还有一级沉淀中加入过量的熟石灰,
若碳酸钠和熟石灰的添加顺序不能颠倒,则过量熟石灰无法除去,钙离子除不尽,不能达到软化的目的。
8.(2024·湖北·中考真题)某工厂在粗盐的提纯过程中产生了大量的“盐泥”[主要成分为 、
和NaCl]。利用“盐泥”制备硫酸镁晶体的工艺流程如下图所示。
已知:两种物质在不同温度时的溶解度如下表。
温度/℃ 0 20 40 60 80
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NaCl溶解
35.7 36.0 36.6 37.3 38.4
度/g
溶
22.0 33.7 44.5 54.6 55.8
解度/g
(1)20℃时,NaCl的溶解度为 g。
(2)“反应器”中反应的化学方程式为 。
(3)“过滤器1”产生的“滤渣”为 。
(4)“结晶槽”中获得硫酸镁晶体的方法是 结晶。
(5)从结晶槽中获得的硫酸镁晶体表面附着有杂质,需用试剂洗去。为避免晶体损失,最适宜的洗涤试剂是
。
【答案】(1)36/36.0
(2)
(3) /硫酸钡
(4)冷却(或降温)
(5)饱和硫酸镁溶液(或饱和 溶液)
【详解】(1)由表可知,20℃时,NaCl的溶解度为36.0g;
(2)“盐泥”的主要成分是硫酸钡、氢氧化镁、氯化钠,反应器中加入稀硫酸,氢氧化镁和稀硫酸反应
生成硫酸镁和水,该反应的化学方程式为: ;
(3)硫酸钡难溶于水,且与酸不反应,故“过滤器1”产生的“滤渣”为硫酸钡;
(4)由表可知,硫酸镁的溶解度随温度的升高而增加,且溶解度受温度影响较大,故“结晶槽”中获得
硫酸镁晶体的方法是降温结晶;
(5)从结晶槽中获得的硫酸镁晶体表面附着有杂质,需用试剂洗去。为避免晶体损失,最适宜的洗涤试
剂是饱和硫酸镁溶液,饱和硫酸镁溶液不能继续溶解硫酸镁,但是可以溶解其它物质,可以除去杂质,且
减少损耗。
9.(2024·湖北武汉·中考真题)硫酸钡是白色固体,医疗上常用作透视肠胃的内服剂。以毒重石(主要成
分是碳酸钡,还含少量氧化铁和二氧化硅)为原料生产硫酸钡的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)二氧化硅属于 (填“单质”或“化合物”)。
(2)上述流程中涉及过滤,该操作用到的玻璃仪器有 。
(3)“除铁”时发生反应的化学方程式为 (写一个即可)。
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(4)可溶性钡盐和碳酸钡均有毒,而硫酸钡无毒,说明硫酸钡具有的性质是 。
(5)为变废为宝,将“滤液”转化为氯化钠溶液的方法是 (简述试剂、用量及操作)。
【答案】(1)化合物
(2)烧杯、漏斗和玻璃棒
(3) /
(4)硫酸钡难溶于水,且不和酸反应
(5)向滤液中加入适量的氯化钡和稀盐酸的混合液,充分反应后过滤(合理即可)
【详解】(1)二氧化硅是由硅、氧两种元素组成,属于化合物。
(2)过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
(3)氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,则“除
铁”时发生反应的化学方程式为 ,氢氧化钠能和过量的盐酸反应生成氯
化钠和水,反应的化学方程式为: 。
(4)碳酸钡能和酸反应生成可溶性钡盐,则硫酸钡无毒,是因为硫酸钡难溶于水,且不和酸反应。
(5)碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,氯化钡能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化
钠,则滤液中的溶质为氯化钠和过量的硫酸钠以及过量剩余的氢氧化钠,硫酸钠能和氯化钡反应生成硫酸
钡沉淀和氯化钠,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,则可向滤液中加入适量的氯化钡和稀盐酸的混
合液,充分反应后过滤,得到的即为氯化钠溶液。
10.(2024·山东潍坊·中考真题)氨气( )易贮存、热值高,是一种可再生“零碳”燃料,在燃料电
池领域有广阔的应用前景。图1是氨的合成及应用的部分流程图。回答下列问题。
(1)①采用分离液态空气法获取 时, 先被蒸发出来,说明液氮沸点比液氧 (填“高”或
“低”);分子筛可根据分子直径大小,把空气中的氧分子吸入而分离出氮气,说明氧分子直径
(填“大于”或“小于”)氮分子直径。
②图1两条H 的获取途径中,更符合绿色“零碳”理念的是途径 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
2
氨的合成
(2)根据图1所示,补充并配平“合成塔”内反应的化学方程式 。
图2是氮气与氢气在催化剂表面合成氨的微观过程,其顺序应为 (用字母序号表示)。
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氨燃料电池的使用
(3)氨燃料电池因“零碳”排放而备受关注,根据图1信息推断,氨燃料电池中参加反应的 和 分子
个数比为 ;该电池工作时的能量转化形式为 。
【答案】(1) 低 小于 Ⅱ
(2) / cab
(3) 4:3 化学能转化成电能
【详解】(1)①采用分离液态空气法获取 时, 先被蒸发出来,说明液氮沸点比液氧的低;分子筛是
一种内部分布有均匀微小孔径的固体,通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离,
则分子大小:N>O;
2 2
②途径Ⅰ会生成一氧化碳而污染空气,途径Ⅱ生成氢气和氧气不会造成污染,所以更符合绿色“零碳”理
念的是途径Ⅱ;
(2)根据图1所示,氮气与氢气在高温、高压和催化剂的共同作用下生成氨气,反应的化学方程式为:
;
氮气与氢气在催化剂表面合成氨气的微观变化实质是:氢分子破裂成氢原子,氮气分子破裂成氮原子,氢
原子和氮原子结合成氨气分子,所以氮气与氢气在催化剂表面合成氨过程合理的顺序是:cab;
(3)根据图1信息推断可知,该反应为氨气和氧气在点燃条件下反应生成氮气和水,化学方程式为:
,所以氨燃料电池中参加反应的 和 分子个数比为4:3,该燃料电池放电
时的能量转化形式为化学能转化成电能。
43