（2019-2021）江苏中考化学真题分项汇编专题10 工业流程题

专题10  工业流程题

一．解答题

1（2021•南京）金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。

（1）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量 　   　（填“大于”或“小于”）钢的含碳量。

（2）在钢中加入不同的合金元素可以提高其性能，例如，加入钨可以增强合金钢的耐磨性等。用黑钨矿制备钨的过程如图所示：

（注：钨酸是难溶于水的黄色固体。）

①钨酸钠中钨元素的化合价为 　   　。

②填写下表。

2．（2021•宿迁）海洋是一个巨大的资源宝库。海水资源综合利用的部分途径如图。

已知：粗盐中的杂质有泥沙、MgCl2、CaCl2，流程中部分操作及试剂已省略。

（1）试剂X的作用是除去粗盐中的Ca2+，则试剂X为 　       　（填化学式）。

（2）“操作1”中玻璃棒的作用是 　       　，“操作2”的名称为 　       　。

（3）滤渣中除泥沙外，还含有 　       　。

（4）实际生产中，步骤1常选用 　       　作为沉淀剂。

（5）步骤2需电解 　       　状态的MgCl2以获得金属镁。

3．（2021•连云港）在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。

（1）“焦炭炼钢”是先将铁精矿（Fe2O3）和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得到生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。

①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，　   　夺取了Fe2O3里的氧将铁还原出来。

②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，则该钢铁厂每年排放CO2的质量为 　   　万吨。

（2）为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂（含NaFe3O4），能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：

CO2CO（CH2）n汽油

①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是 　   　。

②下列说法错误的是 　   　（填字母）。

a.所得汽油中含有C、H两种元素

b.NaFe3O4中O为﹣2价，Fe为+3价

c.上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求

（3）一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。

①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为 　   　。

②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有 　   　。

③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：　   　。

4．（2021•苏州）碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示：

已知：“合成”步骤中发生的反应为N2+3H22NH3。

（1）碳酸氢铵属于化肥中的 　 　肥。

（2）“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有 　 　（写一条即可）。

（3）“碳酸化”步骤的化学方程式为 　 　。该步骤在较低温度下进行的原因是 　 　。

（4）“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和 　 　。

（5）“循环”的目的是 　 　。

5．（2021•苏州）硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑（含少量Fe2O3）为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示：

已知：铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe2（SO4）3═3FeSO4。

（1）“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡，过滤，再用蒸馏水洗涤2～3次。取最后一次洗涤液，测其pH，若pH＝　 　，说明洗涤液中无碳酸钠。

（2）“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。

①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式：　 　。

②所用硫酸溶液浓度不能太稀，原因是 　 　。

③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理，原因是 　 　。

（3）“结晶”的相关操作依次为：蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 　 　，便于结晶。

（4）含量测定：准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中，加蒸馏水完全溶解，加入稀硫酸，滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液，当恰好完全反应时，消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL（该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL﹣1）。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量（结果用百分数表示，保留一位小数）。

已知：高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2（SO4）3+2MnSO4+K2SO4+8H2O（相对分子质量：FeSO4＝152，KMnO4＝158）

6．（2020•苏州）硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如图：

已知：硝酸会挥发、受热会分解。

（1）气体X为　    　（填化学式）。

（2）“制浆”所得的混合物属于　    　（填字母）。

a．溶液  b．悬浊液  c．乳浊液

（3）写出“中和”步骤主要反应的化学方程式：　    　。

（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和　    　。

（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致　    　。

（6）若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低，同时会产生污染气体NOx．产生NOx的原因是　    　。

7．（2020•无锡）四氧化三铁是一种常用的磁性材料，由工业废料铁泥（含Fe、Fe2O3、FeO和杂质，杂质不参与反应）制取Fe3O4的一种流程如图：

（1）操作Ⅱ的名称是　   　。

（2）Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为　   　，为使铁泥与稀硫酸充分反应，可采取的措施是　   　（答出一点即可）。

（3）向溶液X中加入过量铁粉的作用是　   　。

（4）FeOOH与FeSO3溶液在一定条件下反应生成Fe3O4和　   　（填化学式）。

8．（2019•无锡）钛（Ti）被称为“航空金属”。由钛铁矿（主要成今是钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）制备钛的一种流程如下：

（1）FeTiO3中钛元素的化合价为　   　。

（2）“氯化”过程中焦炭的作用是　   　。

（3）由TiCl4制备Ti的化学方程式为　   　。该反应在氩气（Ar）氛围中进行的理由是　   　。

（4）如上述流程所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链的好处是　   　。

9．（2019•连云港）以镁矿石（主要成分MgCO3、SiO2）为原料生产MgO的工艺流程如图

注：SiO2难溶于水和常见的酸；“沉镁”过程中有Mg（OH）2生成。

（1）滤渣X的主要成分为　     　（填化学式）。

（2）实验室中用图一所示装置进行过滤。

①该装置中仪器A的名称为　     　。

②若过滤时滤液出现浑浊，可能的原因是　     　（填字母）。

a．滤纸已破损 b．漏斗中液面低于滤纸边缘 c．滤纸未紧贴漏斗内壁

（3）“沉镁”时MgSO4与NH3•H2O发生反应。结合图二，写出该反应的化学方程式　     　。

（4）已知在不同温度下，充分加热等质量的Mg（OH）2，加热温度与固体残留率的关系如题图三所示。“加热”时温度至少要达到350℃，原因是　     　。

10．（2019•苏州）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgO和SiO2）为原料制备MgCO3•3H2O．其主要实验过程如图：

已知：SiO2不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。

（1）“酸溶”时发生反应的化学方程式为　                和　                　。

（2）“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有　                　（填离子符号）。

（3）“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。　                　（填“能”或“否”），理由是　                　。

（4）“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是　                　。

11．（2019•常州）我国煤炭资源丰富，目前人们除了将煤作为燃料外，更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO（NH2）2]的一种流程如图：

（1）从液态空气中分离出N2的过程属于　   　（填“物理”或“化学”）变化。

（2）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是　   　。

（3）水煤气在铜催化下实现CO的转化：CO+H2OCO2+X，其中X的化学式为　   　。

（4）上述流程中合成尿素的同时还有水生成，该反应的化学方程式为　   　。

（5）实际生产中，N2和H2不可能全部化为NH3．上述流程中可以循环利用的物质有　   　。

（6）以CO2和H2为原料还可合成液体燃料乙醇（C2H6O），该过程可用化学方程式表示为：

2CO2+6H2C2H6O+3H2O．已知：每克燃料完全燃烧数出的热量叫做热值

若将含12g碳的煤为原料合成的乙醇完全燃烧，理论上最多可放出　   　kJ的热量，从而提高了煤的利用效率。

12．（2019•淮安）胆矾（CuSO4•5H2O）在工农业生产中有广泛的用途。实验室利用废旧电池的铜帽（主要含铜和锌）为原料制备胆矾。实验流程如图所示：

查阅资料：氧化锌能溶于氢氧化钠溶液。

（1）废旧电池铜帽的表面常有油污，可用洗洁精预先除去，洗洁精在除去油污的过程中起　   　作用。

（2）“碱溶”步骤中，为加快反应速率可采取多种措施，如搅拌、　   　等。

（3）“酸溶”时，发生反应的化学方程式是　   　。

（4）“灼烧”完全（已充分反应）的判断依据是　   　。

专题10  工业流程题

一．解答题

1（2021•南京）金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。

（1）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量 　   　（填“大于”或“小于”）钢的含碳量。

（2）在钢中加入不同的合金元素可以提高其性能，例如，加入钨可以增强合金钢的耐磨性等。用黑钨矿制备钨的过程如图所示：

（注：钨酸是难溶于水的黄色固体。）

①钨酸钠中钨元素的化合价为 　   　。

②填写下表。

【答案】（1）大于。（2）①+6。

②2HCl+Na2WO4＝2NaCl+H2WO4↓；H2WO4WO3+H2O；WO3+3H2W+3H2O；置换反应。

【解析】

解：（1）生铁含碳量是2%﹣4.3%，钢含碳量是0.03%﹣2%，因此生铁的含碳量大于钢的含碳量。

故填：大于。

（2）①钨酸钠中氢元素化合价是+1，氧元素化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，钨元素的化合价为+6。

故填：+6。

②钨酸钠和盐酸反应生成钨酸和氯化钠，反应的化学方程式：2HCl+Na2WO4＝2NaCl+H2WO4↓；

高温条件下钨酸分解生成三氧化钨和水，反应的化学方程式：H2WO4WO3+H2O；

高温条件下三氧化钨和氢气反应生成钨和水，是置换反应，反应的化学方程式：WO3+3H2W+3H2O。

故填：2HCl+Na2WO4＝2NaCl+H2WO4↓；H2WO4WO3+H2O；WO3+3H2W+3H2O；置换反应。

2．（2021•宿迁）海洋是一个巨大的资源宝库。海水资源综合利用的部分途径如图。

已知：粗盐中的杂质有泥沙、MgCl2、CaCl2，流程中部分操作及试剂已省略。

（1）试剂X的作用是除去粗盐中的Ca2+，则试剂X为 　       　（填化学式）。

（2）“操作1”中玻璃棒的作用是 　       　，“操作2”的名称为 　       　。

（3）滤渣中除泥沙外，还含有 　       　。

（4）实际生产中，步骤1常选用 　       　作为沉淀剂。

（5）步骤2需电解 　       　状态的MgCl2以获得金属镁。

【答案】（1）Na2CO3；

（2）引流；蒸发；

（3）氢氧化镁、碳酸钙；

（4）氢氧化钙；

（5）熔融。

【解析】

解：（1）碳酸根离子和钙离子反应生成碳酸钙沉淀，所以试剂X的作用是除去粗盐中的Ca2+，试剂X为Na2CO3；

（2）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，蒸发可以将晶体从溶液中分离出来，所以“操作1”中玻璃棒的作用是引流，“操作2”的名称为蒸发；

（3）碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，滤渣中除泥沙外，还含有氢氧化镁、碳酸钙；

（4）氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，所以实际生产中，步骤1常选用氢氧化钙作为沉淀剂；

（5）工业上需电解熔融状态的MgCl2以获得金属镁。

故答案为：（1）Na2CO3；

（2）引流；蒸发；

（3）氢氧化镁、碳酸钙；

（4）氢氧化钙；

（5）熔融。

3．（2021•连云港）在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。

（1）“焦炭炼钢”是先将铁精矿（Fe2O3）和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得到生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。

①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，　   　夺取了Fe2O3里的氧将铁还原出来。

②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，则该钢铁厂每年排放CO2的质量为 　   　万吨。

（2）为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂（含NaFe3O4），能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：

CO2CO（CH2）n汽油

①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是 　   　。

②下列说法错误的是 　   　（填字母）。

a.所得汽油中含有C、H两种元素

b.NaFe3O4中O为﹣2价，Fe为+3价

c.上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求

（3）一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。

①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为 　   　。

②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主要优点有 　   　。

③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入废钢的目的：　   　。

【答案】（1）①CO；

②440；

（2）

CO2CO（CH2）n汽油

①H2O；

②b；

（3）①3H2+Fe2O32Fe+3H2O；

②不排放二氧化碳，无污染。

③调节钢中的含碳量。

【解析】

解：（1）①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，CO夺取了Fe2O3里的氧将铁还原出来，故填：CO；

②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，则该钢铁厂每年排放CO2的质量：

C————CO2

12         44

120万吨   440万吨

故填：440；

（2）为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂（含NaFe2O4），能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：

CO2CO（CH2）n汽油

①反应物是二氧化碳和氢气，含有碳、氢、氧三种元素，故步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物是水，化学式是H2O，故填：H2O；

②a.化学反应前后元素的种类不变，故所得汽油中含有C、H两种元素，说法正确；

b.NaFe3O4中O为﹣2价，Fe为+3和+2价，说法错误；

c.根据转化关系可以看出，上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求，说法正确；

故填：b；

（3）①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为3H2+Fe2O32Fe+3H2O，故填：3H2+Fe2O32Fe+3H2O；

②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”不排放二氧化碳，无污染，故填：不排放二氧化碳，无污染。

③从物质组成的角度，向炼钢炉中加入废钢是为了调节钢中的含碳量，故填：调节钢中的含碳量。

4．（2021•苏州）碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示：

已知：“合成”步骤中发生的反应为N2+3H22NH3。

（1）碳酸氢铵属于化肥中的 　 　肥。

（2）“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有 　 　（写一条即可）。

（3）“碳酸化”步骤的化学方程式为 　 　。该步骤在较低温度下进行的原因是 　 　。

（4）“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和 　 　。

（5）“循环”的目的是 　 　。

【答案】（1）氮；

（2）将煤粉碎（或升高温度或加入催化剂）；

（3）NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；防止碳酸氢铵分解，减少氨水的挥发；

（4）吸收二氧化碳，分离出氮气和氢气；

（5）提高氮气、氢气的利用率，节约资源。

【解析】

解：（1）碳酸氢铵中含有氮元素，属于氮肥；

（2）将煤粉碎增大反应物接触面积，升高温度或加入催化剂都可以加快反应速率；

（3）反应物是氨气、水和二氧化碳，生成物是碳酸氢铵，所以方程式是：NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；碳酸氢铵受热易分解生成氨气、水和二氧化碳，所以在较低温度下进行的原因是：防止碳酸氢铵分解，减少氨水的挥发；

（4）由图示可知“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和吸收二氧化碳，分离出氮气和氢气；

（5）循环可以提高氮气、氢气的利用率，节约资源。

故答案为：（1）氮；

（2）将煤粉碎（或升高温度或加入催化剂）；

（3）NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；防止碳酸氢铵分解，减少氨水的挥发；

（4）吸收二氧化碳，分离出氮气和氢气；

（5）提高氮气、氢气的利用率，节约资源。

5．（2021•苏州）硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑（含少量Fe2O3）为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示：

已知：铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe2（SO4）3═3FeSO4。

（1）“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡，过滤，再用蒸馏水洗涤2～3次。取最后一次洗涤液，测其pH，若pH＝　 　，说明洗涤液中无碳酸钠。

（2）“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。

①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式：　 　。

②所用硫酸溶液浓度不能太稀，原因是 　 　。

③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理，原因是 　 　。

（3）“结晶”的相关操作依次为：蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 　 　，便于结晶。

（4）含量测定：准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中，加蒸馏水完全溶解，加入稀硫酸，滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液，当恰好完全反应时，消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL（该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL﹣1）。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量（结果用百分数表示，保留一位小数）。

已知：高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2（SO4）3+2MnSO4+K2SO4+8H2O（相对分子质量：FeSO4＝152，KMnO4＝158）

【答案】（1）7；

（2）①Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；

②反应速率太慢，结晶步骤能耗过多；

③

氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁；

（3）形成热的饱和溶液；

（4）该样品中硫酸亚铁的含量为x

10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2（SO4）3+2MnSO4+K2SO4+8H2O

1520      316

  x     20.00mL×1g/mL×1.58%

＝

x＝1.52g

×100%＝53.9%

答：样品中硫酸亚铁的含量为53.9%。

【解析】

（1）碳酸钠溶液呈碱性，取最后一次洗涤液，测其pH，若pH＝7，说明洗涤液中已无碳酸钠；故填：7；

（2）①铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；故填：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；

②硫酸溶液的浓度影响化学反应的速率，为了加快反应速率，且结晶时蒸发的水过多会浪费能源，因此所用硫酸的浓度不能过低；故填：反应速率太慢，结晶步骤能耗过多；

③从题目中所给的信息，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁，因此当废铁屑中含有少量Fe2O3时，不需要进行除杂处理；故填：

氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁；

（3）“结晶”的相关操作依次为：蒸发浓缩、降温结晶；先蒸发使溶液由不饱和变成热的饱和溶液，然后再降温，更有利于硫酸亚铁结晶析出；故填：形成热的饱和溶液；

（4）该样品中硫酸亚铁的含量为x

10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2（SO4）3+2MnSO4+K2SO4+8H2O

1520      316

  x     20.00mL×1g/mL×1.58%

＝

x＝1.52g

×100%＝53.9%

答：样品中硫酸亚铁的含量为53.9%。

6．（2020•苏州）硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如图：

已知：硝酸会挥发、受热会分解。

（1）气体X为　    　（填化学式）。

（2）“制浆”所得的混合物属于　    　（填字母）。

a．溶液  b．悬浊液  c．乳浊液

（3）写出“中和”步骤主要反应的化学方程式：　    　。

（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和　    　。

（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致　    　。

（6）若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低，同时会产生污染气体NOx．产生NOx的原因是　    　。

【答案】（1）CO2。

（2）b。

（3）Ca（OH）2+2HNO3═Ca（NO3）2+2H2O。

（4）溶液pH＝7。

（5）结晶时能耗过大。

（6）氧化钙和稀硝酸反应放热，导致硝酸分解生成NOx。

【解析】

解：（1）气体X为碳酸钙分解生成的CO2。

故填：CO2。

（2）“制浆”所得的混合物，是氢氧化钙悬浮在液体中形成的悬浊液。

故填：b。

（3）“中和”步骤主要反应是氢氧化钙和稀硝酸反应生成硝酸钙和水，反应的化学方程式：Ca（OH）2+2HNO3═Ca（NO3）2+2H2O。

故填：Ca（OH）2+2HNO3═Ca（NO3）2+2H2O。

（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和溶液pH＝7。

故填：溶液pH＝7。

（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致结晶时能耗过大。

故填：结晶时能耗过大。

（6）产生NOx的原因是氧化钙和稀硝酸反应放热，导致硝酸分解生成NOx。

故填：氧化钙和稀硝酸反应放热，导致硝酸分解生成NOx。

7．（2020•无锡）四氧化三铁是一种常用的磁性材料，由工业废料铁泥（含Fe、Fe2O3、FeO和杂质，杂质不参与反应）制取Fe3O4的一种流程如图：

（1）操作Ⅱ的名称是　   　。

（2）Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为　   　，为使铁泥与稀硫酸充分反应，可采取的措施是　   　（答出一点即可）。

（3）向溶液X中加入过量铁粉的作用是　   　。

（4）FeOOH与FeSO3溶液在一定条件下反应生成Fe3O4和　   　（填化学式）。

【答案】（1）过滤。

（2）Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；搅拌。

（3）使硫酸铁和过量的硫酸完全转化为硫酸亚铁。

（4）H2O、SO2。

【解析】

解：（1）操作Ⅱ的名称是过滤。

故填：过滤。

（2）Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；

为使铁泥与稀硫酸充分反应，可采取的措施是搅拌。

故填：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；搅拌。

（3）向溶液X中加入过量铁粉的作用是使硫酸铁和过量的硫酸完全转化为硫酸亚铁。

故填：使硫酸铁和过量的硫酸完全转化为硫酸亚铁。

（4）FeOOH与FeSO3溶液在一定条件下反应生成Fe3O4和亚硫酸，反应的化学方程式：2FeOOH+FeSO3＝Fe3O4+H2O+SO2↑。

故填：H2O、SO2。

8．（2019•无锡）钛（Ti）被称为“航空金属”。由钛铁矿（主要成今是钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）制备钛的一种流程如下：

（1）FeTiO3中钛元素的化合价为　   　。

（2）“氯化”过程中焦炭的作用是　   　。

（3）由TiCl4制备Ti的化学方程式为　   　。该反应在氩气（Ar）氛围中进行的理由是　   　。

（4）如上述流程所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链的好处是　   　。

【答案】（1）+4；

（2）做还原剂；

（3）2Mg+TiCl42MgCl2+Ti；防止镁在高温的条件下被氧化；

（4）各种物质可以充分得到利用，减少了废物的排放，节约了资源，保护了环境。

【解析】

解：（1）在FeTiO3中，因化合物中元素化合价的代数和为0，所以钛的化合价为0﹣（+2）﹣（﹣2）×3＝+4；故填：+4；

（2）由于TiO2、C和Cl2反应生成了TiCl4和CO，此反应体现了碳的还原性，做还原剂；故填：做还原剂；

（3）TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti．根据质量守恒定律可知，还应有氯化镁，所以方程式是：2Mg+TiCl42MgCl2+Ti．氩气化学性质稳定，为防止镁在高温的条件下被氧化，所以该反应在氩气（Ar）氛围中进行；故填：2Mg+TiCl42MgCl2+Ti；防止镁在高温的条件下被氧化；

（4）如上述流程所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链的好处是各种物质可以充分得到利用，减少了废物的排放，节约了资源，保护了环境；故填：各种物质可以充分得到利用，减少了废物的排放，节约了资源，保护了环境。

9．（2019•连云港）以镁矿石（主要成分MgCO3、SiO2）为原料生产MgO的工艺流程如图

注：SiO2难溶于水和常见的酸；“沉镁”过程中有Mg（OH）2生成。

（1）滤渣X的主要成分为　     　（填化学式）。

（2）实验室中用图一所示装置进行过滤。

①该装置中仪器A的名称为　     　。

②若过滤时滤液出现浑浊，可能的原因是　     　（填字母）。

a．滤纸已破损 b．漏斗中液面低于滤纸边缘 c．滤纸未紧贴漏斗内壁

（3）“沉镁”时MgSO4与NH3•H2O发生反应。结合图二，写出该反应的化学方程式　     　。

（4）已知在不同温度下，充分加热等质量的Mg（OH）2，加热温度与固体残留率的关系如题图三所示。“加热”时温度至少要达到350℃，原因是　     　。

【答案】（1）SiO2。

（2）①烧杯。②a。

（3）MgSO4+2NH3•H2O＝Mg（OH）2↓+（NH4）2SO4。

（4）低于350℃时氢氧化镁不能完全分解，导致氧化镁不纯。

【解析】

解：

（1）SiO2难溶于水和常见的酸，所以滤渣X的主要成分的化学式为 SiO2。

（2）①该装置中仪器A的名称为烧杯。

②若过滤时滤液出现浑浊，给出的选择中只有滤纸破损才可能。故选：a。

（3）“沉镁”时MgSO4与NH3•H2O发生反应。结合图二，可知生成氢氧化镁和硫酸铵，对应的化学方程式为MgSO4+2NH3•H2O＝Mg（OH）2↓+（NH4）2SO4。

（4）“加热”时温度至少要达到350℃，原因是 低于350℃时氢氧化镁不能完全分解，导致氧化镁不纯。

故答案为：

（1）SiO2。

（2）①烧杯。②a。

（3）MgSO4+2NH3•H2O＝Mg（OH）2↓+（NH4）2SO4。

（4）低于350℃时氢氧化镁不能完全分解，导致氧化镁不纯。

10．（2019•苏州）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgO和SiO2）为原料制备MgCO3•3H2O．其主要实验过程如图：

已知：SiO2不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。

（1）“酸溶”时发生反应的化学方程式为　                和　                　。

（2）“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有　                　（填离子符号）。

（3）“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。　                　（填“能”或“否”），理由是　                　。

（4）“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是　                　。

【答案】（1）MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O和；MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑。

（2）Na+、SO42﹣、CO32﹣。

（3）否； 导致产品不纯。

（4）避免制备产品消耗更多的碳酸钠。

【解析】

解：

（1）“酸溶”时是氧化镁以及碳酸镁与硫酸反应，对应的化学方程式为 MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O和 MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑。

（2）滤液I为生成的硫酸以及生成的硫酸镁的混合溶液，和过量碳酸钠反应，生成硫酸钠以及碳酸镁，还剩余碳酸钠，所以“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有 Na+、SO42﹣、CO32﹣。

（3）“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。不能，因为导致得到的产品因为混有二氧化硅而不纯。

（4）“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是过量的硫酸需要加入碳酸钠进行去除，所以是避免制备产品消耗更多的碳酸钠。

故答案为：

（1）MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O和；MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑。

（2）Na+、SO42﹣、CO32﹣。

（3）否； 导致产品不纯。

（4）避免制备产品消耗更多的碳酸钠。

11．（2019•常州）我国煤炭资源丰富，目前人们除了将煤作为燃料外，更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO（NH2）2]的一种流程如图：

（1）从液态空气中分离出N2的过程属于　   　（填“物理”或“化学”）变化。

（2）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是　   　。

（3）水煤气在铜催化下实现CO的转化：CO+H2OCO2+X，其中X的化学式为　   　。

（4）上述流程中合成尿素的同时还有水生成，该反应的化学方程式为　   　。

（5）实际生产中，N2和H2不可能全部化为NH3．上述流程中可以循环利用的物质有　   　。

（6）以CO2和H2为原料还可合成液体燃料乙醇（C2H6O），该过程可用化学方程式表示为：

2CO2+6H2C2H6O+3H2O．已知：每克燃料完全燃烧数出的热量叫做热值

若将含12g碳的煤为原料合成的乙醇完全燃烧，理论上最多可放出　   　kJ的热量，从而提高了煤的利用效率。

【答案】（1）物理；

（2）增大煤与水的接触面积，使反应更快更充分；

（3）H2；

（4）CO2+2NH3═CO（NH2）2+H2O；

（5）H2O、N2、H2；

（6）690。

【解析】

解：（1）从液态空气中分离出N2的过程中没有新物质生成，属于物理变化；

（2）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是：增大煤与水的接触面积，使反应更快更充分；

（3）化学反应前后元素种类不变，原子个数不变，所以水煤气在铜催化下实现CO的转化：CO+H2OCO2+X，其中X的化学式为：H2；

（4）二氧化碳和氨气反应生成尿素和水，化学方程式为：CO2+2NH3═CO（NH2）2+H2O；

（5）既是反应物也是生成物的物质可以循环使用，所以上述流程中可以环利用的物质有：H2O、N2、H2；

（6）理论上最多可放出的热量为：12g÷100%×30kJ＝690kJ。

故答案为：（1）物理；

（2）增大煤与水的接触面积，使反应更快更充分；

（3）H2；

（4）CO2+2NH3═CO（NH2）2+H2O；

（5）H2O、N2、H2；

（6）690。

12．（2019•淮安）胆矾（CuSO4•5H2O）在工农业生产中有广泛的用途。实验室利用废旧电池的铜帽（主要含铜和锌）为原料制备胆矾。实验流程如图所示：

查阅资料：氧化锌能溶于氢氧化钠溶液。

（1）废旧电池铜帽的表面常有油污，可用洗洁精预先除去，洗洁精在除去油污的过程中起　   　作用。

（2）“碱溶”步骤中，为加快反应速率可采取多种措施，如搅拌、　   　等。

（3）“酸溶”时，发生反应的化学方程式是　   　。

（4）“灼烧”完全（已充分反应）的判断依据是　   　。

【答案】（1）乳化；

（2）加热或增大氢氧化钠溶液的浓度；

（3）CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；

（4）固体质量不再增加。

【解析】

解：（1）洗洁精在除去油污的过程中起乳化作用；

（2）“碱溶”步骤中，为加快反应速率可采取多种措施，如搅拌、加热或增大氢氧化钠溶液的浓度等；

（3）氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式为：CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；

（4）铜和氧气加热生成氧化铜，锌和氧气加热生成氧化锌，所以“灼烧”完全（已充分反应）的判断依据是：固体质量不再增加。

故答案为：（1）乳化；

（2）加热或增大氢氧化钠溶液的浓度；

（3）CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；

（4）固体质量不再增加。