1、 中考化学 （河南专用） 专题十九 工艺流程题 1.(2020安徽,15,5分)硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应,因铁屑中 含有硫、磷等杂质,与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液 反应制备硫酸亚铁晶体,流程如下: (1)步骤中反应的化学方程式为 。 (2)操作的名称是 。步骤涉及蒸发,蒸发时必需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃 棒、 。 (3)用硫酸铜溶液代替稀硫酸制备硫酸亚铁晶体,优点是 。 答案答案 (5分,化学方程式2分,其余每空1分) (1)Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 (2)过滤 蒸发皿 (3)避免有毒气体的
2、产生(其他合理答案均可) 解析解析 (1)步骤发生的是铁与硫酸铜的反应,化学方程式为Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。(2)将固体和液 体分开的操作是过滤;步骤是从FeSO4溶液中得到硫酸亚铁晶体,其操作为蒸发,蒸发时必须用到的仪 器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃棒和蒸发皿。(3)由于铁屑中含有硫、磷等杂质,与稀硫酸反应会 产生刺鼻、呛人的有毒气体,用硫酸铜溶液代替稀硫酸可避免有毒气体的产生。 解题关键解题关键 了解固液混合物的分离方法过滤。从溶液中得到晶体的方法蒸发以及操作中用到 的仪器,是解答本题的关键。 2.(2016河南,18,4分)为减少污染并变废为宝,某化学小组在实验室探究工业
3、废水的综合利用,设计了以下 流程图并完成了回收铜和硫酸锌的实验。 (1)X的成分为 ;操作需用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。 (2)加入B时反应的化学方程式为 。 (3)操作中玻璃棒的作用是 。 答案答案 (1)铜和锌(或Cu和Zn) 漏斗 (2)Zn+H2SO4 ZnSO4+H2 (3)不断搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅 解析解析 实验目的是回收铜和硫酸锌,因此向废液中加入的试剂应该是能生成硫酸锌并置换出铜的物质, 故加入的过量试剂A是锌粉,得到的固体X中含有生成的铜和过量的锌;向X中加入适量B的目的是除去 铜中含有的杂质锌并得到含有硫酸锌的溶液Z,故试剂B是稀硫酸,硫酸与锌反应的化
4、学方程式为Zn+ H2SO4 ZnSO4+H2,得到的固体Y是铜;溶液Z是硫酸锌溶液,经过蒸发结晶(操作)即可得到硫酸锌固 体,蒸发时玻璃棒的作用是搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅;操作是分离固体和液体的操作, 即过滤,过滤时需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒。 3.(2020河南南阳十三中线上月考,18)目前世界上60%的镁是从海水(溶质主要为NaCl和MgCl2)中提取 的,还需要熟石灰等其他原料,主要步骤如下: (1)加入试剂发生反应的化学方程式为 ,试剂 的名称为 。 (2)写出无水MgCl2在熔融状态下电解制取金属镁的化学方程式: ,该 反应属于基本反应类型中的 。 答案答案
5、(1)Ca(OH)2+MgCl2 Mg(OH)2+CaCl2 盐酸 (2)MgCl2 Mg+Cl2 分解反应 解析解析 (1)海水中含有氯化镁,加入熟石灰,可以将氯化镁转化为氢氧化镁沉淀,因此试剂是熟石灰;氢 氧化镁与盐酸反应生成氯化镁,则试剂是盐酸。(2)根据熔融状态下氯化镁可以电解得到镁可知,其化 学方程式为MgCl2 Mg+Cl2,该反应属于分解反应。 4.(2020河南周口淮阳曦城月考,24)“加碘盐”是指向食盐中加入KIO3作补碘剂的一类盐。工业上以 KClO3为原料制备KIO3的工艺流程如下图所示: 请回答下列问题(资料:氯气易溶于水,有毒): (1)步骤2“逐Cl2”即除去Cl2
6、,加热可以将溶液中的Cl2除去,请说明其原因。 (2)请描述步骤4中玻璃棒的作用。 (3)步骤5中反应物为KOH和 。 答案答案 (1)气体的溶解度随溶液的温度升高而减小。 (2)搅拌,加快溶解的速率。 (3)KH(IO3)2 解析解析 (1)步骤2中利用加热法除去氯气,其原理是温度升高,气体的溶解度减小;(2)步骤4是溶解,玻璃棒的作 用是搅拌,加速溶解;(3)从步骤2中得到KH(IO3)2和氯化钾,由于KIO3由步骤3过滤后的滤渣加工得到,且KCl中 不含I元素,因此步骤3过滤后得到的滤渣一定是KH(IO3)2,则步骤5中的反应物是氢氧化钾和KH(IO3)2。 5.(2020河南新乡辉县期
7、末,21)金属钨可做白炽灯泡的灯丝。用黑钨矿主要含FeWO4(钨酸亚铁)制得金 属钨的工艺流程如图所示: (1)写出反应的化学方程式; (2)写出反应的反应类型。 答案答案 (1)H2WO4 H2O+WO3 (2)置换反应 解析解析 由题中流程图可知,钨酸亚铁与碳酸钠焙烧后发生反应生成钨酸钠 (Na2WO4),钨酸钠与热的浓盐 酸反应生成钨酸(H2WO4)。钨酸加热分解得到三氧化钨和水,反应的化学方程式为H2WO4 H2O+ WO3。三氧化钨与氢气在1000 的条件下发生置换反应,得到金属钨。 6.(2020河南漯河三中期末,24)回收利用是保护金属资源的一种有效途径。某工业废料中含有氧化铜和
8、 氧化铁。经处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液,主要流程如下: 已知:Fe+Fe2(SO4)3 3FeSO4。 (1)物质C的化学式为 。 (2)过程进行的实验操作都需要用到玻璃棒,其作用是 。 (3)向固体D中加A,反应的现象是 。 答案答案 (1)Fe (2)引流 (3)固体部分溶解,有气泡产生 解析解析 首先可向氧化铜和氧化铁中加入过量的稀硫酸,生成硫酸铜和硫酸铁;然后向溶液B中加入过量 的铁粉C,铁粉可把硫酸铜中的铜置换出来,同时与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,因此溶液G是硫酸亚铁溶 液,固体D是铜和铁粉的混合物;向固体D中加入适量的硫酸,铜不能与硫酸反应,铁粉与硫酸反应生成的 硫酸亚铁通过过滤而
9、进入滤液G,过滤得到的固体F即为铜。 7.(2020河南省实验中学摸底,18)实验中学化学兴趣小组的同学查阅资料得知,孔雀石的主要成分为Cu2 (OH)2CO3,可以与稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳。小组成员设计了如下实验流程,实验目的是 用孔雀石制取铜。 (1)X是 (填写化学式)。 (2)实验流程中两次用到过滤,进行该操作时要用到玻璃棒,其作用是 。 (3)请书写孔雀石与稀硫酸反应的化学方程式: 。 答案答案 (1)Fe (2)引流 (3)Cu2(OH)2CO3+2H2SO4 2CuSO4+3H2O+CO2 解析解析 Cu2(OH)2CO3与稀硫酸反应生成硫酸铜、水、二氧化碳,反应的化
10、学方程式为Cu2(OH)2CO3+2H2SO4 2CuSO4+3H2O+CO2,则无色气体A是二氧化碳,蓝色溶液B是硫酸铜和稀硫酸的混合溶液。加入过量的 X后溶液变为浅绿色,说明X是铁粉,过滤后得到的固体C中含有铜和铁。向C中加入过量试剂E后,可提纯铜并 同时得到无色气体F,则试剂E可能是盐酸或硫酸等,铁与酸反应得到的气体F是氢气。 8.(2019河南郑州二模,17)工业制镁的方法为: (1)生石灰转化为石灰乳的化学方程式为 。 (2)上述流程中不包含的基本反应类型是 。 (3)氢氧化镁与盐酸反应的微观实质是 。 答案答案 (1)CaO+H2O Ca(OH)2 (2)置换反应 (3)氢离子与氢
11、氧根离子反应生成水分子 解析解析 理解流程图中的各步反应。贝壳的主要成分是碳酸钙,高温煅烧发生以下反应:CaCO3 CaO+ CO2;生石灰与水反应变成石灰乳,反应的化学方程式为CaO+H2O Ca(OH)2 ;海水中含有氯化镁,石 灰乳与海水混合后发生以下反应:Ca(OH)2+MgCl2 Mg(OH)2+CaCl2;氢氧化镁再与盐酸反应制得氯化 镁:2HCl+Mg(OH)2 MgCl2+2H2O;氯化镁在熔融状态和通电的条件下分解制得金属镁。可见,上述流 程中不包含的基本反应类型是置换反应;氢氧化镁与盐酸反应的微观实质是氢离子与氢氧根离子反应 生成水分子。 9.(2020北京,18,3分)从
12、氯碱工业产生的盐泥中回收BaSO4,其主要工艺流程如下图。 已知:盐泥的主要成分为BaSO4、NaCl、Mg(OH)2和CaCO3。 BaSO4难溶于水,不与盐酸反应。 (1)除去NaCl,利用的性质是 。 (2)酸溶槽中发生中和反应的化学方程式为 。 (3)过滤器中分离出来的固体是 。 答案答案 (1)NaCl可溶于水 (2)Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O (3)BaSO4 解析解析 盐泥中的主要成分BaSO4难溶于水也不与盐酸反应;Mg(OH)2、CaCO3难溶于水但能与盐酸反应 生成可溶于水的氯化镁和氯化钙;NaCl可溶于水且不与盐酸反应。(1)利用溶解性将可溶性物质与难
13、溶 固体经过滤进行分离。除去氯化钠利用的是NaCl可溶于水的性质。(2)中和反应是指酸和碱生成盐和 水的反应。酸溶槽里发生的反应有Mg(OH)2和盐酸的反应、CaCO3和盐酸的反应,Mg(OH)2属于碱,CaCO3 属于盐,故其中属于中和反应的是Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O 。(3)盐泥中只有BaSO4难溶于水 也不与盐酸反应,经过滤器分离出的固体物质只有BaSO4。 10.(2018北京,18,3分)为保护绿水青山,可将工业残留的钡渣主要成分为碳酸钡(BaCO3)进行无害化处 理,制取化工原料硫酸钡(BaSO4)。主要流程如下: 已知:BaSO4难溶于水,氯化钡(BaCl2
14、)可溶于水。 (1)粉碎钡渣的目的是 。 (2)反应釜1中的气体X为 。 (3)反应釜2中发生复分解反应的化学方程式为 。 答案答案 (1)增大反应物间的接触面积,使反应更充分 (2)CO2 (3)BaCl2+H2SO4 BaSO4+2HCl 解析解析 (1)粉碎钡渣增大了反应物间的接触面积,使反应进行得更充分。(2)碳酸钡与盐酸反应生成氯化 钡、水和二氧化碳气体,所以反应釜1中的气体X为二氧化碳。(3)进入反应釜2的物质是氯化钡和硫酸, 二者发生复分解反应的化学方程式为BaCl2+H2SO4 BaSO4+2HCl。 1.(2020北京,17,2分)CuO是某种无机胶黏剂的组分之一,制备的部分
15、流程如下图。 已知:CuO难溶于水。 (1)反应釜中发生的反应有: 2NaOH+CuSO4 Na2SO4+Cu(OH)2 Cu(OH)2 CuO+H2O 其中,属于复分解反应的是 (填“”或“”)。 (2)过滤器分离出的滤液中一定含有的溶质是 。 教师专用题组 答案答案 (1) (2)Na2SO4 解析解析 (1)分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的其他物质的化学反应。复分解反应是两种化 合物互相交换成分生成另外两种化合物的化学反应。所以属于复分解反应,属于分解反应。(2)过 滤器的作用是将固体难溶物与液体分离。由反应釜中发生的反应知,进入过滤器的物质中一定含有反 应生成的Na2SO4,则
16、分离出的滤液中一定含有硫酸钠。 知识归纳知识归纳 初中化学所学的四种基本反应类型包括:化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。 2.(2020云南,25,4分)镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料。大量的镁是从海水蒸发结晶得到粗盐 后的苦卤水中提取的,根据下列工业制镁的主要生产步骤回答问题: (1)操作X的名称是 ; (2)试剂可选用 ; (3)MgCl2在熔融状态下,通电后会产生金属镁和氯气(Cl2),该反应的化学方程式为 。 答案答案 (1)过滤 (2)稀盐酸 (3)MgCl2(熔融) Mg+Cl2(“熔融”不写或写错位置可不扣分) 解析解析 (1)通过操作X使固体和液体分离,故操作X为
17、过滤。(2)通过加入试剂,使Mg(OH)2转化为MgCl2, 依据化学反应前后元素种类不变可判断出试剂可以是稀盐酸。(3)依据题述信息可写出反应的化学 方程式:MgCl2(熔融) Mg+Cl2,书写时关注反应条件和物质状态符号。 3.(2020云南昆明,25,6分)工业上利用氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)提取CeCl3的一种工艺流程如下: (1)流程中Ce(BF4)3转化成KBF4的基本反应类型是 。 (2)在足量氧气中高温焙烧CeFCO3,化学方程式为 。 (3)流程涉及的化合物中,铈元素的化合价为 价。 (4)酸浸过程中,CeO2与盐酸反应有刺激性气味的气体单质生成,且化学方程式中Ce
18、O2与盐酸的化学计量 数之比为14,则化学方程式为 。 答案 (1)复分解反应 (2)4CeFCO3+O2 3CeO2+CeF4+4CO2 (3)+3、+4 (4)2CeO2+8HCl 2CeCl3+Cl2+4H2O 解析解析 (1)流程图中,Ce(BF4)3转化成KBF4的化学方程式为Ce(BF4)3+3KCl 3KBF4+ CeCl3,该反应属于 复分解反应;(2)根据质量守恒定律,在氧气中高温焙烧CeFCO3时,除了生成CeO2和CeF4外,还有二氧化碳 气体生成;(3)CeO2和CeF4中铈元素的化合价均为+4,CeFCO3和CeCl3中铈元素的化合价均为+3;(4)根据质 量守恒定律
19、,CeO2和盐酸反应生成的刺激性气味的气体单质是氯气,且CeO2和盐酸的化学计量数之比是 14,则反应的化学方程式为2CeO2+8HCl 2CeCl3+4H2O+Cl2。 易错警示易错警示 第(2)和(4)问在解答时一定要将流程图和质量守恒定律相结合判断生成物,否则会漏写或错 写某种生成物。 4.(2019重庆A,21,5分)某化学兴趣小组欲分离KCl和BaCl2混合溶液,得到都含单一溶质的两种溶液。他 们设计了如下图所示的实验流程: 供选试剂:K2SO4溶液、Na2CO3溶液、K2CO3溶液、盐酸、稀硫酸 (1)步骤中,分离A、B的实验操作名称是 ,试剂a是 。 (2)沉淀B表面残留少量滤液
20、,需用蒸馏水多次洗涤,为了检验沉淀B是否洗涤干净,可向步骤的最后一 次洗涤液中加入的试剂是 (双选,填序号)。 A.NaOH溶液 B.CaCl2溶液 C.NaCl溶液 D.AgNO3和HNO3混合溶液 (3)步骤中,发生反应的化学方程式为 。 (4)要达到预期的目的,还需要改进的方法为 。 答案答案 (5分)(1)过滤(1分) K2CO3溶液(1分) (2)BD(1分) (3)BaCO3+2HCl BaCl2+CO2+H2O(1分) (4)向滤液A中加入适量盐酸(或其他合理答案)(1分) 解析解析 (1)要将KCl和BaCl2分离开,可首先向溶液中加入K2CO3溶液:K2CO3+BaCl2 B
21、aCO3+2KCl,因 此试剂a是K2CO3溶液;分离液体和固体的操作是过滤。(2)沉淀B是BaCO3,从溶液中析出时,其表面可 能残留少量的K2CO3、KCl,检验K2CO3可选用氯化钙溶液;检验KCl,可选用硝酸银和稀硝酸混合溶液,故 选B、D。(3)步骤中加入的试剂b是盐酸,反应的化学方程式为BaCO3+2HCl BaCl2+H2O+CO2。 (4)步骤中加入的K2CO3溶液过量,因此滤液A中含有的溶质是KCl、K2CO3,要得到KCl溶液,需要向A中 加入适量的盐酸或氯化钙溶液或氯化钡溶液等。 方法技巧方法技巧 本题属于物质的分离,要将KCl和BaCl2分离开,可先加入一种试剂将其中一
22、种物质转化为沉 淀,然后用合适的试剂将要保留的物质从沉淀中分离出来,即“先擒后放”法。 误区警示误区警示 第(4)问改进方案中加入的试剂不能是氢氧化钡或氢氧化钙溶液,因为碳酸钾与氢氧化钡或 氢氧化钙溶液反应会生成新的杂质氢氧化钾,仍然达不到预期目的。 5.(2019江西,19,6分)2020年奥运会奖牌制作原料来自电子垃圾中提炼出来的金属。从废线路板中提炼 贵重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如下: 已知:在酸性环境中有过氧化氢存在时,铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。 (1)操作的名称是 ; (2)提炼出的贵重金属可制作奖牌,其成分是 ; (3)调节pH的主要目的是除去滤液中 (填金属离子
23、符号); (4)写出粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应的化学方程式: 。 答案答案 (6分)(1)过滤 (2)金、铂(或Au、Pt) (3)Fe3+、Al3+ (4)Cu+H2SO4+H2O2 CuSO4+2H2O 解析解析 (1)操作的目的是将固体和液体分开,因此是过滤。(2)粗铜中含有铜、铁、铝、金、铂五种金 属,由“已知”信息可知,加入过量稀硫酸和过氧化氢溶液后,铝、铜和铁分别转化为铝离子、铜离子和 铁离子;金和铂属于不活泼金属,不与硫酸等反应,故提炼出来的贵重金属是金和铂。(3)调节溶液pH的 目的主要是将铝离子、铁离子转化为沉淀而除去。(4)由“已知”信息可知,铜在稀硫酸
24、和过氧化氢的 混合溶液中转化为铜离子,则反应生成物是硫酸铜和水,因此化学方程式为Cu+H2SO4+H2O2 CuSO4+ 2H2O。 6.(2017北京,30,3分)工业上用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3等)、煤粉作原料制备FeCO3的主要 流程如下: Fe2O3+CO 2FeO+CO2 Fe3O4+CO 3FeO+CO2 上述反应中的各物质,碳元素呈现 种化合价。 (2)酸浸槽中,FeO转化为FeSO4,加入的物质X是 。 (3)主反应器中,生成FeCO3的反应物为 。 (1)焙烧炉中,发生的主要反应为: 3C+2O2 2CO+CO2 答案答案 (1)3 (2)硫酸 (3)Fe
25、SO4和NH4HCO3 解析解析 (1)反应中出现的含碳元素的物质有C、CO、CO2,其中碳元素化合价分别是0、+2、+4价。(2)酸 浸槽中,FeO为金属氧化物,需要与酸反应才能转化为FeSO4,从生成物FeSO4的组成看出,需加入的物质为 H2SO4。(3)根据化学反应前后元素种类不变分析主反应器中的反应,生成的FeCO3中Fe元素来自FeSO4, C来自NH4HCO3,所以反应物应为FeSO4和NH4HCO3。 2- 3 O 思路分析思路分析 分析化学反应中的反应物和生成物,主要根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变解 题。 7.(2020山西,25,6分)“庄稼一枝花,全靠肥当家”
26、。近年来,随着农业生产的不断发展,对硫酸镁(MgSO4) 肥料的需求量逐年上升。以氧化镁矿粉(主要成分氧化镁,还含有少量氧化铁、烧碱等杂质)和浓硫酸为 原料,生产MgSO4的部分生产流程如图1所示。已知氧化镁与硫酸发生反应的化学方程式为MgO+H2SO4 MgSO4+H2O。分析制备过程,回答下列问题: 图1 (1)图1中,石墨配酸塔由石墨制成,说明石墨具有的性质是 。 (2)生产中,稀硫酸与杂质发生反应的化学方程式为 。 (3)回转化成室中发生的化学反应会 (填“吸收热量”或“放出热量”)。 (4)分析图2,使用硫酸的最佳浓度为 。 图2 (5)生产过程无废物排放,符合绿色化学要求,其中可循
27、环利用的物质是 。 答案答案 (1)耐腐蚀/不与酸反应(合理即可) (2)2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O/Fe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O(写一个) (3)放出热量 (4)66% (5)酸雾和水蒸气/稀硫酸 解析解析 (1)石墨的化学性质稳定,耐腐蚀、不与酸等物质反应,可制成耐酸设备。(2)氧化镁矿粉中含有烧 碱、氧化铁等杂质,均能与硫酸反应,反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O、Fe2O3+ 3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O。(3)回转化成室中发生的化学反应放出热量。(4)根据题图2可知,使用66%的 硫酸效果最好。(5)根据生产流程可知,可循环利用的物质是酸雾和水蒸气或稀硫酸。 易错警示易错警示 硫酸铁的化学式为Fe2(SO4)3,不要错写成FeSO4;在书写化学方程式时一定要根据质量守恒定 律配平。
