中考专题复习 工艺流程图题 柳州市铁五中学化学组 邹蓉
题型1物质的制备
1．[2017·苏州]某工厂产生的烧渣(主要含FeO、Fe2O3，还有一定量的SiO2，)可用于制备七水合硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)，其工艺流程如图Z5－5所示。
图Z5－5
查阅资料：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。
(1)“浸取”步骤中，FeO、Fe2O3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O、
___________________________。
(2)为提高“浸取”步骤的反应速率，可采用的具体措施有_________________________________
(写两条，不考虑“搅拌”和“使用催化剂”)。
(3)“还原”步骤的目的是将Fe3＋转化为Fe2＋，试剂X可用SO2或Fe。
①若试剂X是SO2，转化原理为SO2＋Fe2(SO4)3＋2Y===2FeSO4＋2H2SO4，则Y的化学式是_________________。
②若试剂X是Fe，转化原理为Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4。测得“还原”后溶液的pH明显增大，其原因是______________________________________。
2．[2017·安顺]某种矿石由氧化镁、氧化铁、氧化铜和二氧化硅组成，用它制备氢氧化镁的流程示意图如图Z5－6所示(已知：二氧化硅不溶于水也不与稀盐酸反应)。
图Z5－6
请回答下列问题。
(1)溶液A中共含有________种阳离子；写出矿石中的任意一种金属氧化物与稀盐酸反应的化学方程式：______________________________________(只写一个)。
(2)在溶液A中加入熟石灰调节溶液的pH，可以使溶液中的金属阳离子逐步转化为沉淀。该实验条件下，使金属阳离子沉淀的相关pH数据如下表。为保证产品纯度、减少产品损失，并便于操作，所得溶液B的pH的取值范围为____________。
(3)写出溶液B中加入熟石灰发生反应的化学方程式：_______________________________。
3．[2017·江西]碱式碳酸镁是一种新型阻燃剂，其工业制备流程如图Z5－7所示：
图Z5－7
(1)常温下向某溶液中加入少量的NH4HCO3固体，固体不能溶解，则该溶液为NH4HCO3的________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)操作1的名称是________；“一系列操作”中包括蒸发，实验室中蒸发溶液时用玻璃棒搅拌的作用是________________________________________。
(3)副产品氯化铵与氢氧化钠反应，生成了一种可直接进入上述流程循环利用的物质是________。
题型2物质的净化与提纯
4．[2017·长沙]为了将混有硫酸钾、氯化钙、碳酸氢铵(不稳定，受热易分解生成氨气、二氧化碳和水)的氯化钾提纯，并制得纯净的氯化钾溶液，某同学设计的实验流程如图Z5－10所示：
图Z5－10
请根据以上流程图中的信息，回答下列问题。
(1)步骤①中除去碳酸氢铵的方法是_________________________________________。
(2)步骤④中加过量碳酸钾溶液的目的是________________________________________________________________________。
(3)此设计方案是否严谨？并说明理由：______________________________________________________________________________。
5．空气中CO2浓度的持续走高引起人们的高度重视。一些科学家认为，人类不仅要努力减少CO2的排放，还要尽快想办法清除空气中过多的CO2。为此，他们设想了一系列“捕捉”CO2的方法。
方法Ⅰ：一些科学家利用太阳能加热的反应器“捕捉”空气中的CO2，流程如图Z5－11所示。
图Z5－11
步骤二中发生反应的化学方程式是________________________________________。
方法Ⅱ：另一些科学家利用NaOH溶液的喷淋“捕捉”空气中的CO2，如图Z5－12所示。
图Z5－12
(1)NaOH的溶液喷成雾状是为了__________________________。
(2)图中a环节中，发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(3)方法Ⅱ中可循环利用的物质是_________________________________________。
评价：上述两种方法在化学原理上都是可行的，但在实际应用中仍存在很多问题，例如：方法Ⅰ主要是受到地域和气候的限制；方法Ⅱ主要是_________________________________________。
6．[2017·新疆]废旧金属可以回收利用，用合金废料(含Fe、Cu和Al)制取FeSO4溶液和回收金属Cu。实验流程如图Z5－13所示(部分生成物已略去)：
图Z5－13
(1)合金属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)生活中铝比铁更耐腐蚀的原因：____________________________(填化学方程式)。
(3)步骤A发生反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2R===2NaAlO2＋3H2↑，依据质量守恒定律推出R的化学式为________。
(4)步骤B发生反应的化学方程式为________________________________________；反应的基本类型为____________。
题型3物质成分的探究
7．[2017·泰安]现有含杂质的硝酸钠溶液，为确定其组成，某同学设计了如图Z5－15所示实验：
图Z5－15
下列判断正确的是()
A．无色溶液B的溶质只有硝酸钙
B．该实验中涉及的基本反应类型不止一种
C．原溶液中的杂质只有氯化钙
D．原溶液中杂质可能由氯化钙、硝酸钙、氯化钠组成
8．[2017·枣庄]某化学兴趣小组对固体混合物A的组分进行实验探究，已知A中可能含有K2CO3、KCl、Fe2O3中的一种或多种，请根据如图Z5－16所示实验过程回答下列问题(过程中所有可能发生的反应均恰好完全进行)。
(1)A中一定含有的物质是__________(填化学式)。
(2)溶液G中大量存在的酸根离子是__________(填离子符号)。
(3)写出③发生反应的化学方程式：______________________________，该反应属于__________(填基本反应类型)。
9．[2017·兰州]有一包固体粉末，可能含有铜、氧化铁、氯化钠、硫酸钠、硫酸铜中的一种或几种，为确定其成分进行如下实验，现象如图Z5－17所示(部分生成物未标出)：
图Z5－17
根据实验过程中的现象判断：
(1)固体B的成分是__________(填化学式)，a、b、c含同一操作，是________。
(2)固体粉末中一定不含有的物质是__________________________________________________________________(填化学式，下同)，可能含有的物质是__________。
(3)写出反应③的化学方程式：__________________________________。
参考答案
题型训练
1．(1)Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O
(2)增大硫酸的浓度；升高温度(或将烧渣粉碎)
(3)①H2O②铁消耗过量的硫酸，溶液酸性减弱
[解析] (1)氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水。(2)为提高“浸取”步骤的反应速率，如果不考虑搅拌和使用催化剂，则可以增大反应物的浓度，所以可以增大硫酸的浓度或升高温度或增大反应物的接触面积。(3)①根据化学方程式可知，反应前后Fe、S的原子个数相等，H反应后是4个，所以每个Y粒子中含有2个H，O原子反应后为16个，反应前为14个，所以每个Y粒子中含有1个O原子，则Y的化学式是H2O；②溶液的酸性越强，pH越小，若试剂X是Fe，Fe能和过量的稀硫酸反应生成FeSO4，所以“还原”后溶液的pH明显增大。
2．(1)四MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O(或Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O或CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O)
(2)6.7～8.6(或6.7 (3)MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 [解析] (1)由于矿石中的氧化镁、氧化铁、氧化铜与稀盐酸反应分别生成了可溶性的中性的氯化镁、氯化铁和氯化铜三种溶液，所以A溶液中一定含有镁离子、铁离子、铜离子，又因为A溶液的pH<7，所以A中还含有氢离子；金属氧化物与酸反应生成盐和水。(2)要使A中的氯化铁、氯化铜溶液都分别转化为沉淀，而又不使溶液中的氯化镁沉淀出来，需要把溶液的pH控制在6.7至8.6之间；B溶液中的溶质是氯化镁，可与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙。 3．(1)饱和(2)过滤防止局部温度过高，造成液滴飞溅(3)氨气 [解析] (1)由于加入碳酸氢铵，固体不溶解，所以该溶液是碳酸氢铵的饱和溶液。(2)操作1能将固体和液体分开，是过滤；蒸发中玻璃棒搅拌的作用是防止局部温度过高，造成液滴飞溅。(3)氯化铵和氢氧化钠反应生成氯化钠、氨气和水 4．(1)加热 (2)除去溶液中的氯化钙和步骤③中加入的过量的氯化钡 (3)不严谨；步骤④加入的是过量的碳酸钾溶液，最终滤液中含有杂质碳酸钾 [解析] (1)碳酸氢铵受热易分解成氨气、二氧化碳和水，所以步骤①中加热即可除去碳酸氢铵。(2)步骤③后，溶液中还含有氯化钙和过量的氯化钡，加入过量碳酸钾溶液是为了除去氯化钙和过量的氯化钡。(3)该设计方案存在缺陷，因为步骤④中加入的过量碳酸钾溶液在除去氯化钙和氯化钡后仍有剩余，所以滤液中还含有剩余的碳酸钾，得到的氯化钾溶液不纯净。 5．方法Ⅰ：CaCO3 CaO＋CO2↑ 方法Ⅱ：(1)增大反应物的接触面积(或提高反应速率或提高吸收速率等合理答案均可) (2)CaO＋H2O===Ca(OH)2 Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH (3)NaOH 评价：能耗太大(或成本高) [解析] 方法Ⅰ：碳酸钙在900 ℃时能分解生成氧化钙和二氧化碳。方法Ⅱ：(1)NaOH的溶液喷成雾状是为了增大反应物的接触面积，促进反应的进行。(2)氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。(3)方法Ⅱa过程中会产生NaOH可循环利用。使用方法Ⅱ吸收二氧化碳消耗的能源太多，成本太高。 6．(1)混合物 (2)4Al＋3O2===2Al2O3 (3)H2O (4)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑置换反应 [解析] (1)合金中一定含有一种金属和另外一种金属或非金属，故属于混合物。(2)铝在空气中易被氧化，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝继续被氧化。(3)根据化学反应前后原子的种类和个数不变，反应前共有2个铝原子、2个钠原子、2个氧原子、2个氢原子，反应后有2个钠原子、2个铝原子、4个氧原子、6个氢原子，即2R中含有4个氢原子、2个氧原子，一个R原子中含有2个氢原子、1个氧原子，即R为H2O。(4)步骤B中发生的反应为Fe和稀硫酸的反应，化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，属于置换反应。 7．D[解析] 无色溶液B中除硝酸钙外，一定含有硝酸钠；该实验中所涉及的反应都是复分解反应，没有其他基本反应类型；氯化钙能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀，硝酸钙也能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀；氯化钙、氯化钠均能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀，氯化钙、硝酸钙均能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀，所以，原溶液中杂质可能由氯化钙、硝酸钙、氯化钠组成。 8．(1)K2CO3、Fe2O3(2)Cl－ (3)FeCl3＋3KOH===Fe(OH)3↓＋3KCl 复分解反应 [解析] A中加入稀盐酸产生气体B，说明A中含有碳酸钾，因为碳酸盐遇稀盐酸能放出二氧化碳气体；A中加入氢氧化钡溶液产生沉淀E，也说明A中含有碳酸钾，因为碳酸钾和氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾；溶液C和溶液D反应生成红褐色沉淀F，可知溶液C中含有Fe3＋，因为含有铁离子的盐溶液和碱反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，由此可知A中含有氧化铁，氧化铁和盐酸反应生成了氯化铁，氯化铁和氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钾，因此溶液G中大量存在的酸根离子是Cl－。 9．(1)Cu过滤(2)CuSO4NaCl (3)FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl [解析] 操作a为加水溶解并过滤，可知固体A为不溶物，可能为铜或氧化铁或者二者的混合物，操作b加入盐酸后固体部分溶解，得到黄色溶液应为氯化铁，和固体B应为铜，所以固体A为氧化铁和铜的混合物；经过操作a得到的溶液应为氯化钠或硫酸钠或二者的混合物，再通过操作c得到白色沉淀和无色溶液，操作c是过滤操作，白色沉淀应为硫酸钡沉淀，所得无色溶液中一定含有生成的氢氧化钠，可能含有氯化钠，与氯化铁溶液混合得到红褐色的氢氧化铁沉淀。 新闻推荐 电影《卧龙》6月前后开机 ●片子中将有柳州景色、柳州人文等元素 ●广西龙乘武道影业有限公司、中俄国际钟玲艺术体操联合学院正式成立 访谈现场（记者陈健明摄）昨日上午，广西龙城府国际文旅有限公司董事长李菲、中国艺术体操的代表人物钟玲、资深导演马晟原、亚洲小姐陈洋铃、动作女皇魏小欢做客柳州新闻网在线访谈，向市民及广大网友介... 柳州新闻，新鲜有料。可以走尽是天涯，难以品尽是故乡。距离柳州市再远也不是问题。世界很大，期待在此相遇。