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2021年化学中考真题分类汇编详解通用卷 专题20 流程图题（2）
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这是一份2021年化学中考真题分类汇编详解通用卷 专题20 流程图题（2），共17页。试卷主要包含了硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂，下列流程可用于制备硫酸铵等内容，欢迎下载使用。
（1）该废酸液的pH______7（填“<”或“>”）。操作Ⅰ的名称为___________。
（2）电石渣转化为石灰乳的过程会_____________（填“吸收”或“放出”）热量。
（3）“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca（OH）2发生复分解反应，生成的产物是_______和_____________（填化学式）。
（4）磁性铁是铁的一种氧化物，且为磁铁矿的主要成分，其化学式为____________。
（5）研究发现，“沉铁”后，溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率，最适宜的pH为______。pH较低时产率较低的主要原因是_________________。
【答案】（1）＜ ；过滤；（2）放出；（3） CaSO4；Fe(OH)2 ；（4）Fe3O4 ；（5）7.5；pH较低时，磁性铁会与酸反应被消耗，产率较低
【解析】（1）该废酸液含有硫酸，所以pH＜7；操作Ⅰ将溶液和滤渣分离开，故操作Ⅰ为过滤。（2）电石渣中的主要成分为氧化钙，转化为石灰乳的过程为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该过程放出热量。（3）“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应，生成的产物为硫酸钙和氢氧化亚铁，故填CaSO4、Fe(OH)2。（4）磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，故填Fe3O4。（5）从表中可以看出，pH为7.5时，产率最高，故最适pH为7.5；pH较低时产率较低的主要原因是pH较低时，磁性铁会与酸反应被消耗，导致产率较低。
2．（2020安徽省卷）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①中反应的化学方程式为___________。
（2）操作Ⅰ的名称是_______。步骤②涉及到蒸发，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】（1）；（2）过滤 ；蒸发皿；（3）不产生有毒气体，安全环保
【解析】（1）铁和硫酸铜反应会生成硫酸亚铁和铜，方程式为；（2）经过操作一后得到溶液和固体，分离液体和固体的操作是过滤，故填：过滤；蒸发中除用铁架台、酒精灯、玻璃棒，还需要蒸发皿，故填：蒸发皿；（3）从题目中可了解到“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”，而使用硫酸铜时，硫酸铜不与硫或磷反应，因此不会有有毒气体产生，安全环保，故填：不产生有毒气体，安全环保；答案为：；过滤；蒸发皿；不产生有毒气体，安全环保。
3．（2020重庆市B）孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2及少量不溶性杂质（杂质不与酸反应），某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。
（1）白色沉淀的化学式为________。
（2）写出步骤③中发生反应的化学方程式________。
（3）蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是_ ____。
（4）若向溶液A中逐滴加入NaOH溶液，其过程中溶质种数会发生变化，最多时可达____种。
【答案】（1） CaCO3；（2）， 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O ；（3）H2O ；（4）3
【解析】CuCO3·Cu(OH)2与过量稀硫酸反应方程式为，因此气体是CO2，溶液A的溶质是CuSO4和H2SO4；（1）CO2遇澄清石灰水生成H2O和CaCO3，故白色沉淀是CaCO3；（2）溶液A的溶质是CuSO4和H2SO4，CuSO4与NaOH反应生成硫酸钠和氢氧化铜，反应方程式为；硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为： 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；（3）经过③反应后，生成的蓝色沉淀是Cu(OH)2，Cu(OH)2加热会产生两种氧化物CuO和H2O，故填H2O；（4）因①的操作加入了过量的稀硫酸，因此溶液A中有两种溶质CuSO4和H2SO4；在滴加NaOH很少时，H2SO4未反应完，此时溶质有CuSO4、Na2SO4和H2SO4，溶质为3种；当H2SO4反应完全至生成蓝色沉淀最多之前，溶液中只有Na2SO4和CuSO4，溶质只有2种；当NaOH滴加生成沉淀最多时，溶液中只有1种溶质Na2SO4；当NaOH过量时，溶液中有2种溶质Na2SO4和NaOH；综上所述，向A中加入NaOH溶液，其溶质最多时可达3种，故填3。
4．（2020云南省卷）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②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】（1）过滤；（2）稀盐酸；（3）
【解析】（1）由图可知，操作X实现了固液分离，故操作X的名称是：过滤；（2）由图可知，加入试剂②，氢氧化镁转化为氯化镁，故试剂②可选用稀盐酸：氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水；（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：。
5．（2020广东广州）某工厂生产硼砂产生的固体废料，主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等，其中MgCO3质量分数为63%。回收镁的工艺流程如下：
（1）“酸浸”时MgCO3发生反应的化学方程式为_________。
（2）“调pH”前滤液I的pH________7（填“>”或“<”）。
（3）滤液Ⅲ中可回收的主要物质________（填化学式）。
（4）已知固体废料质量为m，理论上可生产Mg（OH）2的质量为______。
（5）某BaCO3中混有SiO2杂质，简述提纯该BaCO3的实验操作：___________。
【答案】（1）；（2） < ；（3） ；（4）；（5）向样品中加入适量盐酸至不再产生气泡，过滤除去固体杂质SiO2，向滤液中加入适量的碳酸钠溶液至刚好不再产生沉淀，过滤，洗涤固体，烘干，得到碳酸钡固体
【解析】（1）“酸浸”时MgCO3和硫酸发生反应，其化学方程式为；
（2）“调pH”前滤液I是酸浸之后产生的，会有硫酸，所以pH<7；（3）酸浸之后，滤液I中的溶质有硫酸、硫酸镁、硫酸铝和硫酸铁，硫酸先和氢氧化钠反应产生水和硫酸钠；硫酸铝和硫酸铁和氢氧化钠反应产生氢氧化铝沉淀、氢氧化铁沉淀和硫酸钠；然后是硫酸镁和氢氧化钠反应产生氢氧化镁沉淀和硫酸钠，所以滤液Ⅲ中可回收的主要物质是硫酸钠，其化学式为；（4）固体废料中MgCO3质量分数为63%；根据质量守恒定律，碳酸镁中的镁元素全部转化为Mg（OH）2；设可生产Mg（OH）2的质量为x，则：
，解得；
（5）从流程图中知道，SiO2不能和酸反应，BaCO3中和硫酸会产生难溶于酸的硫酸钡，BaCO3与盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，所以用盐酸进行反应。提纯该BaCO3的实验操作：向样品中加入适量盐酸至不再产生气泡，过滤除去固体杂质SiO2，向滤液中加入适量的碳酸钠溶液至刚好不再产生沉淀，过滤，洗涤固体，烘干，得到碳酸钡固体。
6．（2020广东省卷）下列流程可用于制备硫酸铵。
I．制硫酸：
（1）反应①的化学方程式为__________。
（2）反应②为SO3 + H2O =H2SO4，该反应属于_______反应（填基本反应类型）。
II．合成氨：
（3）“原料气”中N2的制备：N2约占空气体积的五分之_____，可通过分离液态空气的方法得到。
（4）“原料气”中H2 的制备：高温时，CH4和水蒸气在催化剂作用下反应得到H2和CO2，该反应的化学方程式为___________________。
（5）NH3溶于水时形成氨水。室温下，氨水的pH______7（填“＞”或“＜）。
III．制备硫酸铵：
（6）将NH3通入稀释后的硫酸溶液中，得到硫酸铵。用水稀释浓硫酸时，需将______缓慢地加入______。
（7）(NH4)2SO4在农业生产中常被用作_____（填标号）。
A、氮肥 B、磷肥 C、钾肥
【答案】（1）；（2）化合；（3）四；（4）；（5）＞ ；（6）浓硫酸 ；水；（7）A
【解析】（1）反应①硫和氧气反应生成二氧化硫，化学方程式为，故填：。（2）“多变一”的化学反应属于化合反应，反应②特点“多变一”，故填：化合。（3）N2约占空气体积的五分之四，故填：四。（4）高温时，CH4和水蒸气在催化剂作用下反应得到H2和CO2，该反应的化学方程式为，故填：。（5）NH3溶于水时形成氨水。氨水显碱性， pH＞7，故填：＞。（6）用水稀释浓硫酸时，需将浓硫酸缓慢地加入水中，在稀释浓硫酸时，一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌，切不可将水倒进浓硫酸中。如果水倒进浓硫酸中，由于水的密度小，浮在硫酸的上面，硫酸溶解时放出的热量不易散失，使水暴沸，带着酸向四处飞溅，有可能发生意外。故填：浓硫酸；水。（7）(NH4)2SO4含氮元素，在农业生产中常被用作氮肥，故选A。
7．(2020山东济宁)镁及其合金是一种用途广泛的金属材料，大量的金属镁是从海水或卤水中提取的，其主要步骤见下图：
（1）了使MgSO4转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用_________________ 。
（2）加入试剂①后，分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是_________________ 。
（3）试剂②可以选用_________________ 。
（4）通电后，MgCl2分解生成Mg和Cl2的化学反应方程式_________________ 。
【答案】（1）溶液；（2）过滤；（3）稀盐酸；（4）
【解析】（1）与反应生成了 和，方程式为：，能除去硫酸镁且不引入新的杂质，因此试剂①可以选用溶液；（2）因沉淀不溶于水，可用过滤的方法分离，故答案为：过滤；（3）与HCl反应生成了MgCl2和H2O，方程式为： ，故答案为：稀盐酸（HCl）；
（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，其反应的化学方程式为：。
8．（2020山东东营）下图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图。（已知硫酸镍的化学式为NiSO4）
（1）用高炉冶铁的主要反应原理是____________（用化学方程式表示）。
（2）分析流程图，三脱装置中发生反应的基本反应类型______________。
（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中_________（填一种仪器的名称）的作用。
（4）铁与镍相比，铁的金属活动性_________镍（选填“>”、“=”或“<”），判断依据是__________（用化学方程式表示）。
（5）通过以上信息，得出白铜的成分是__________，其硬度比纯铜____________（填“大”或“小”）。
【答案】（1） ；（2）化合反应；（3）玻璃棒；（4）> ； ；（5）Ni、Cu（或“镍、铜”均可）；大
【解析】（1）高炉炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；（2）三脱装置中发生的反应：、、，这些反应都符合“多变一”的特点，属于化合反应；（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中的搅拌，与玻璃棒的作用相似；
（4）由图可知，向白铜中加入稀硫酸，得到滤渣和滤液，铜与稀硫酸不反应，不滤渣中含铜，向滤液中加入适量的钢，钢中含铁，得到Ni、C和滤液2，说明白铜中含Ni，Ni与稀硫酸反应生成了硫酸镍，加入钢，铁与硫酸镍反应生成了硫酸亚铁和镍，说明在金属活动性顺序里，铁的金属活动性＞镍，铁与硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍，该反应的化学方程式为：；（5）由（4）的分析可知，白铜中含Cu、Ni；白铜的铜的合金，合金比组成它的纯金属的硬度大，故填：大。
9．（2020湖北宜昌）2020年，新型冠状病毒引起的疫情席卷全球，给人类的生命安全带来了巨大威胁。我们在日常生活和学习中，既要保持安全距离，又要注意消毒杀菌。过氧乙酸【CH3COOOH】是一种绿色高效的消毒剂，常用于校园环境消毒。过氧乙酸具有酸性、腐蚀性（尤其是对金属）、可燃性，遇热、遇碱易分解。用浓硫酸作催化剂，制备过氧乙酸的一种模拟流程如下（部分反应条件未标出）：
（1）认识过氧乙酸：它属于____________（填“有机化合物”或“无机化合物”）。
（2）制备过氧乙酸：写出反应③的化学方程式________________；上述3个反应中属于化合反应的是_____________（填数字序号）。
（3）使用过氧乙酸：在校园消毒中，将1kg质量分数为20%的过氧乙酸溶液稀释至0.5%，需要加水_____________kg；下列关于过氧乙酸使用的说法正确的是______________。
A、 应低温、避开火源贮存
B 、环境消毒，浓度越大越好
C 、谨防溅到眼睛和皮肤上
D 、最好不要用金属容器盛放
【答案】（1）有机化合物；（2） ；①②；（3） 39 ；ACD
【解析】（1）根据过氧乙酸的化学式，含有碳元素，所以它属于有机化合物；（2）CH3COOH和过氧化氢反应生成CH3COOOH，CH3COOOH比CH3COOH分子中多了一个氧原子，则生成物中还有水，反应③的化学方程式；反应①是氢气和氧气在工作溶液和催化剂的条件下生成过氧化氢，属于化合反应，反应②是CH3OH和一氧化碳在一定条件下反应生成CH3COOH，也是化合反应，反应③不是化合反应；（3）设加需要加水的质量为x，根据稀释前后溶质的质量不变有：1kg×20%=（1kg+x）×0.5%，解得x=39kg；A、过氧乙酸遇热易分解，应低温、避开火源贮存，符合题意；
B、过氧乙酸有很强的氧化性，是不同一般的消毒杀菌剂，环境消毒，不是浓度越大越好，不符合题意；C、过氧乙酸具有腐蚀性，谨防溅到眼睛和皮肤上，符合题意；D、过氧乙酸具有酸性、腐蚀性（尤其是对金属），最好不要用金属容器盛放，符合题意。故选ACD。
10．（2020云南昆明）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CeO2与盐酸的化学计量数之比为1:4，则化学方程式为_______________________。
【答案】（1）复分解反应；（2） ；（3）+3、+4；（4）
【解析】（1）由图可知，Ce（BF4）3和KCl反应生成KBF4和CeCl3，该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；（2）由图可知，在足量氧气中高温焙烧CeFCO3生成CeO2、CeF4，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Ce、F、C、O，生成物中含Ce、O、F，故生成物中还应含碳，在足量氧气中焙烧，故应有二氧化碳生成，该反应的化学方程式为：；（3）CeFCO3：氟元素通常显-1价，碳酸根离子通常显-2价，设铈元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（-1）+（-2）=0，x=+3；
CeO2：氧元素通常显-2价，设铈元素的化合价为y，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：y+（-2）×2=0，y=+4；CeF4：氟元素通常显-1价，设铈元素的化合价为z，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：z+（-1）×4=0，z=+4；Ce(BF4)3：氟元素通常显-1价，硼元素通常显+3价，设铈元素的化合价为m，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：m+[(+3)+(-1)×4]×3=0，m=+3；
CeCl3：氯元素通常显-1价，设铈元素的化合价为n，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：n+（-1）×3=0，n=+3。故流程涉及的化合物中，铈元素的化合价为+3、+4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CeO2与盐酸的化学计量数之比为1:4，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Ce、O、H、Cl，故生成物中也应含Ce、O、H、Cl，故生成的刺激性气味的气体是氯气，生成物中含氢元素，故还有水生成，该反应的化学方程式为：。
11．（2020四川泸州）菱镁矿中主要含MgCO3、FeCO3和SiO2。以菱镁矿为原料制取镁的工艺流程如下。
回答下列问题：
（1）菱镁矿属于_ __（选填“纯净物”或“混合物”）。
（2）流程中滤渣a主要成分是_ __。
（3）写出菱镁矿中MgCO3与稀HC1反应的化学方程式__ _。
（4）溶液b→溶液c反应的化学方程式为：（补充完方程式）__ __。
（5）溶液c调pH使Fe2+完全沉淀为Fe（OH）3从而与Mg2+分离，则调pH的范围应为2.8-__。
已知：物质沉淀的pH见下表：
（6）结合流程中的数据计算。
①菱铁矿中镁元素的质量分数为_____（不考虑整个流程转化中的损失）。
②MgCl2通电制得的气体的质量____（写出计算过程）。
【答案】（1）混合物；（2）SiO2；（3） ；（4） ；（5）8.9 ；（6）①24% ；②21.3t
【解析】（1）菱镁矿中主要含MgCO3、FeCO3和SiO2，所以菱镁矿属于混合物；（2）菱镁矿中主要含MgCO3、FeCO3都能与盐酸反应，而SiO2与稀盐酸不反应，所以流程中滤渣a主要成分是SiO2； （3）菱镁矿中MgCO3与稀HCl反应生成氯化镁、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；
（4）由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类与数目保持不变，反应前有：4个铁原子、12个氯原子和4个氢原子；反应后有：4个铁原子、12个氯原子、4个氢原子和2个氧原子，所以空格处应填写；
（5）由表格中的数据可知，溶液c调pH使Fe3+完全沉淀为Fe（OH）3从而与Mg2+分离，则调pH的范围应为2.8～8.9； （6）①菱铁矿中镁元素的质量分数为；②设制得气体的质量为x，则：
x=21.3t；答：MgCl2通电制得的气体的质量为21.3t。
12．（2020湖南张家界）利用废弃的黄铜（含铜、锌）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程如下（反应条件已略去）：
已知：
（1）过程Ⅱ中加入过量锌粉的目的是_______。
（2）过程Ⅲ中有气体产生，所选用的物质C是____（填一种酸）。
【答案】（1）将硫酸铜完全置换铜；（2）稀硫酸
【解析】（1）由分析可知，过程Ⅱ中加入过量锌粉，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，目的是：将硫酸铜完全置换为铜；（2）过程Ⅲ中有气体产生，加入物质C是为了除去过量的锌，得到铜和硫酸锌溶液，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，稀硫酸与铜不反应，故可加入稀硫酸，除去锌，且没有引入新的杂质，故填：稀硫酸。
13．（2020山西阳泉）工业上，可用废弃的粉煤灰为原料替代铝土矿来生产高纯硫酸铝。粉煤灰的主要成分为氧化铝和二氧化硅，还含有少量氧化铁、氧化镁等杂质，主要生产流程如图1所示。【已知：二氧化硅不溶于水，也不与硫酸反应；氧化铝与稀硫酸反应的化学方程式为】。分析生产过程，回答下列问题：
（1）分析图2，球磨机的作用是__________。
（2）利用废弃的粉煤灰生产硫酸铝的优点是________。
（3）酸浸塔中稀硫酸与杂质反应的一个化学方程式为___________，残渣主要成分为______。
（4）分析硫酸铝溶解度表，结晶池中析出硫酸铝晶体采用方法是_______。
【答案】（1）减小粉煤灰的粒度，提高氧化铝的提取率；（2）节约资源/减少对环境的污染（合理即可）；（3）或；二氧化硅/SiO2；（4）降温结晶
【解析】（1）球磨机可以减小粉煤灰的粒度，增大反应物之间的接触面积，使反应更充分，提高氧化铝的提取率；（2）利用废弃的粉煤灰生产硫酸铝的优点是：可以实现资源的有效利用，减少环境污染，节约资源；（3）粉煤灰的主要成分为氧化铝和二氧化硅，还含有少量氧化铁、氧化镁等杂质，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：；氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水，该反应的化学方程式为：；加入稀硫酸，氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，二氧化硅与稀硫酸不反应，故残渣主要成分为二氧化硅；（4）由表中数据可知，硫酸铝的溶解度随温度的升高而增加，且受温度影响较大，结晶池中析出硫酸铝晶体采用方法是：降温结晶。
14．（2020贵州安顺）金属材料的应用推动了社会的发展。新型材料的研制，已成为现代高新技术的重要物质基础。
（1）目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金，具有耐腐蚀、____等优点。
（2）镁和铝可熔炼成Mg17Al12镁合金，熔炼过程只能在真空中，不能在空气中进行的原因是(写其中一个化学方程式) ____。
（3）某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种，为确定其成分并回收金属，取样品进行如图实验。
①步骤II的操作是_____
②步骤II中产生的现象是_____。步骤I中锌和稀硫酸反应的化学方程式为_____。
③若溶液C中只含一种溶质，则样品的成分是____。
④通过测氢气的质量，也可确定样品的成分，则w的值为_____ (用 m和n的代数式表示)。
【答案】 （1）光泽好、耐磨、硬度大；（2）(或 )；（3） ①过滤；②有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生 ； ； ③CuO、Cu、Zn ；④
【解析】（1）目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金，具有耐腐蚀、光泽好、耐磨、硬度大等。（2）熔炼过程只能在真空中，不能在空气中进行是因为镁或铝在高温条件下会与氧气反应生成氧化物，化学方程式表示为(或；（3）①步骤II的操作将反应后的溶液分为固体和液体，故该操作为过滤。②样品粉末加入硫酸后生成的溶液A中可能含有硫酸铜、硫酸镁、硫酸锌，步骤II加入过量锌粉后，产生了固体B，且该固体在加入硫酸后还剩余铜，说明溶液A中一定有硫酸铜，锌可以将铜置换出来，溶液由蓝色变无色，如果溶液A含有硫酸镁，因为镁比锌活泼，所以不反应，且步骤I加入了过量的稀硫酸，锌会和硫酸反应生成氢气，所以产生的现象为有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生。③若溶液C中只含一种溶质，则溶质为硫酸锌，则溶液C中不存在硫酸镁，所以样品中无镁，步骤I加硫酸产生氢气说明含锌，框图中已指出含铜，②已说明溶液A中含硫酸铜，是来自样品中的氧化铜，故样品成分为CuO、Cu、Zn。（4）步骤III后剩余的固体铜全部来自氧化铜，故氧化铜的质量为，铜的质量为ng，则锌的质量为
故。
15．（2020贵州黔东南）某兴趣小组查阅资料得知：氯酸钾（KClO3） 在加热和二氧化锰做催化剂的条件下生成氯化钾和氧气。他们利用该原理制取氧气，并回收提纯氯化钾和二氧化锰，按以下流程图进行实验，按要求完成下列问题：
（1）步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为___ __。
（2）步骤Ⅳ中操作y的名称是 ___。
（3）步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后，收集第3次的洗涤液并进行检验。取少量洗涤液于试管中，滴加___ _溶液，有白色沉淀生成，说明还没有洗涤干净。
（4）实验结束后，理论上能够回收得到__ _克二氧化锰。
【答案】（1） ；（2）蒸发；（3）硝酸银；6
【解析】（1）由题意氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下受热分解为氯化钾和氧气，反应的化学方程式为；（2）步骤Ⅳ中操作为从氯化钾溶液中获得氯化钾固体，具体的方法是蒸发溶剂； （3）步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后，收集第3次的洗涤液并进行检验。检验是否洗净就是检验是否存在氯化钾，因为氯化钾溶液能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，所以取少量洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明还没有洗涤干净；（4）化学反应的催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变，根据流程图可知在化学反应前二氧化锰的质量为6克，所以实验结束后，理论上能够回收得到6克二氧化锰。
16．（2020山西省卷）“庄稼一枝花，全靠肥当家”。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：。分析制备过程，回答下列问题：
（1）图1中，石墨配酸塔由石墨制成，说明石墨具有的性质是_____________（合理即可）。
（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_____________。
（5）生产过程无废物排放，符合绿色化学要求，其中可循环利用的物质是____________。
【答案】（1）耐腐蚀/不与酸反应（合理即可）；（2）/（写一个）；（3）放出热量 ；（4）66%；（5）酸雾和水蒸气/稀硫酸
【解析】（1）石墨配酸塔由石墨制成，说明石墨具有的性质是耐腐蚀或不与酸反应（合理即可）；（2）稀硫酸氧化铁反应生成硫酸铁和水，和烧碱反应生成硫酸钠和水，发生反应的化学方程式分别为：；（任写一个即可）；（3）根据题意可知回转化成室中发生的化学反应有，，中和反应放出热量；（4）分析图2，使用硫酸的最佳浓度为66%，此时硫酸镁的质量分数达到最大值；（5）生产过程无废物排放，符合绿色化学要求，根据流程图中回转化成室中产生的酸雾和水蒸气通过水吸收循环系统又进入石墨配酸塔，可循环利用的物质是酸雾和水蒸气（或稀硫酸）。
17．（2020湖南邵阳）粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，还含有氯化钙、氯化镁、硫酸钠等可溶性杂质。提纯粗盐并制取纯碱的工艺流程如下：
已知：①20℃时，将CO2通入含有NH3的饱和NaCl溶液中生成NaHCO3晶体和NH4Cl溶液
②20℃时，几种物质在水中的溶解度/g
请根据上述题中有关信息，回答下列问题：
（1）步骤③中加入试剂A的化学式是_____。
（2）步骤④中加入过量Na2CO3溶液的目的是_____。
（3）在步骤⑥反应中，有NaHCO3晶体析出，而没有NH4Cl和NaCl析出的原因是_____。
（4）步骤⑦中NaHCO3，转化为纯碱的化学反应方程式是，该化学反应属于反应_____〔填基本反应类型）。
【答案】（1） BaCl2 ；（2）将溶液中的钙离子和钡离子全部转化为沉淀除去；（3）在20℃时NaHCO3的溶解度较小，NH4Cl和NaCl的溶解度较大，所以NaHCO3晶体析出 ；（4）分解
【解析】（1）粗盐提纯主要除去钙离子、镁离子、硫酸根离子，氢氧化钠溶液中氢氧根离子能与镁离子形成氢氧化镁沉淀，步骤②加入氢氧化钠溶液是为了除去镁离子，步骤③加入的试剂A是为了除去硫酸根离子，同时不能引入新的杂质离子，氯化钡溶液中的钡离子与硫酸根离子形成硫酸钡沉淀，故加入的试剂A是BaCl2溶液；（2）碳酸钠溶液中的碳酸根离子能与钙离子形成碳酸钙沉淀，与钡离子形成碳酸钡沉淀。步骤④中加入过量Na2CO3溶液的目的是完全除去原本溶液中的钙离子以及步骤③中过量的钡离子。
（3）在步骤⑥反应中，有NaHCO3晶体析出，而没有NH4Cl和NaCl析出的原因是在20℃时NaHCO3的溶解度较小，NH4Cl和NaCl的溶解度较大，所以NaHCO3晶体析出；（4）步骤⑦中NaHCO3，转化为纯碱的化学反应方程式是，该反应中反应物为一种，生成物为三种，符合“一变多”的情况，属于分解反应。
18．（2020山东滨州）下列流程中的物质均为初中化学常见的物质，其中A、B、D均属于氧化物，下图是它们之间的相互转化关系，部分生成物已经略去。请回答:
（1）写出下列物质的化学式:F.____，G.____；
（2）试写出上图中AC+D的化学方程式:__________。
（3）试写出上图中DE的化学方程式:__________。
【答案】（1） ； ；（2） ；（3）
【解析】根据图中的信息：H是蓝色沉淀，则H为氢氧化铜；B和稀硫酸反应能生成蓝色溶液G，则G是硫酸铜，B是氧化物，则B是氧化铜；G（硫酸铜）和F反应生成氢氧化铜，则F含有氢氧根离子；A是氧化物，在催化作用下生成气体C和D，则A是过氧化氢，C是氧气，D是水；D（水）能和生石灰反应生成E，则E是氢氧化钙；E（氢氧化钙）和碳酸钠反应生成F，则F为氢氧化钠；以上推出的物质代入进行验证，推测合理。（1）由以上分析知物质的化学式：F为，G为；（2）由分析A是过氧化氢，C是氧气，D是水；AC+D的化学方程式是；（3）由分析E是氢氧化钙，DE的化学方程式是。溶液的pH
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
9.0
产物颜色
黄褐色
黄褐色
较黑
很黑
很黑
灰黑色
产率（%）
43.9
50.6
86.2
930
92.3
91.6
物质
Mg（OH）2
Fe（OH）3
开始沉淀的pH
8.9
1.5
完全沉淀的pH
10.9
2.8
温度/°C
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
溶解度/g
31.2
33.5
36.4
40.4
45.7
52.2
59.2
66.2
73.1
86.8
89.0
NaCl
NH4Cl
NaHCO3
36.0
37.2
9.6
（1）该废酸液的pH______7（填“<”或“>”）。操作Ⅰ的名称为___________。
（2）电石渣转化为石灰乳的过程会_____________（填“吸收”或“放出”）热量。
（3）“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca（OH）2发生复分解反应，生成的产物是_______和_____________（填化学式）。
（4）磁性铁是铁的一种氧化物，且为磁铁矿的主要成分，其化学式为____________。
（5）研究发现，“沉铁”后，溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率，最适宜的pH为______。pH较低时产率较低的主要原因是_________________。
【答案】（1）＜ ；过滤；（2）放出；（3） CaSO4；Fe(OH)2 ；（4）Fe3O4 ；（5）7.5；pH较低时，磁性铁会与酸反应被消耗，产率较低
【解析】（1）该废酸液含有硫酸，所以pH＜7；操作Ⅰ将溶液和滤渣分离开，故操作Ⅰ为过滤。（2）电石渣中的主要成分为氧化钙，转化为石灰乳的过程为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该过程放出热量。（3）“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应，生成的产物为硫酸钙和氢氧化亚铁，故填CaSO4、Fe(OH)2。（4）磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，故填Fe3O4。（5）从表中可以看出，pH为7.5时，产率最高，故最适pH为7.5；pH较低时产率较低的主要原因是pH较低时，磁性铁会与酸反应被消耗，导致产率较低。
2．（2020安徽省卷）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①中反应的化学方程式为___________。
（2）操作Ⅰ的名称是_______。步骤②涉及到蒸发，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】（1）；（2）过滤 ；蒸发皿；（3）不产生有毒气体，安全环保
【解析】（1）铁和硫酸铜反应会生成硫酸亚铁和铜，方程式为；（2）经过操作一后得到溶液和固体，分离液体和固体的操作是过滤，故填：过滤；蒸发中除用铁架台、酒精灯、玻璃棒，还需要蒸发皿，故填：蒸发皿；（3）从题目中可了解到“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”，而使用硫酸铜时，硫酸铜不与硫或磷反应，因此不会有有毒气体产生，安全环保，故填：不产生有毒气体，安全环保；答案为：；过滤；蒸发皿；不产生有毒气体，安全环保。
3．（2020重庆市B）孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2及少量不溶性杂质（杂质不与酸反应），某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。
（1）白色沉淀的化学式为________。
（2）写出步骤③中发生反应的化学方程式________。
（3）蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是_ ____。
（4）若向溶液A中逐滴加入NaOH溶液，其过程中溶质种数会发生变化，最多时可达____种。
【答案】（1） CaCO3；（2）， 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O ；（3）H2O ；（4）3
【解析】CuCO3·Cu(OH)2与过量稀硫酸反应方程式为，因此气体是CO2，溶液A的溶质是CuSO4和H2SO4；（1）CO2遇澄清石灰水生成H2O和CaCO3，故白色沉淀是CaCO3；（2）溶液A的溶质是CuSO4和H2SO4，CuSO4与NaOH反应生成硫酸钠和氢氧化铜，反应方程式为；硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为： 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；（3）经过③反应后，生成的蓝色沉淀是Cu(OH)2，Cu(OH)2加热会产生两种氧化物CuO和H2O，故填H2O；（4）因①的操作加入了过量的稀硫酸，因此溶液A中有两种溶质CuSO4和H2SO4；在滴加NaOH很少时，H2SO4未反应完，此时溶质有CuSO4、Na2SO4和H2SO4，溶质为3种；当H2SO4反应完全至生成蓝色沉淀最多之前，溶液中只有Na2SO4和CuSO4，溶质只有2种；当NaOH滴加生成沉淀最多时，溶液中只有1种溶质Na2SO4；当NaOH过量时，溶液中有2种溶质Na2SO4和NaOH；综上所述，向A中加入NaOH溶液，其溶质最多时可达3种，故填3。
4．（2020云南省卷）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②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】（1）过滤；（2）稀盐酸；（3）
【解析】（1）由图可知，操作X实现了固液分离，故操作X的名称是：过滤；（2）由图可知，加入试剂②，氢氧化镁转化为氯化镁，故试剂②可选用稀盐酸：氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水；（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：。
5．（2020广东广州）某工厂生产硼砂产生的固体废料，主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等，其中MgCO3质量分数为63%。回收镁的工艺流程如下：
（1）“酸浸”时MgCO3发生反应的化学方程式为_________。
（2）“调pH”前滤液I的pH________7（填“>”或“<”）。
（3）滤液Ⅲ中可回收的主要物质________（填化学式）。
（4）已知固体废料质量为m，理论上可生产Mg（OH）2的质量为______。
（5）某BaCO3中混有SiO2杂质，简述提纯该BaCO3的实验操作：___________。
【答案】（1）；（2） < ；（3） ；（4）；（5）向样品中加入适量盐酸至不再产生气泡，过滤除去固体杂质SiO2，向滤液中加入适量的碳酸钠溶液至刚好不再产生沉淀，过滤，洗涤固体，烘干，得到碳酸钡固体
【解析】（1）“酸浸”时MgCO3和硫酸发生反应，其化学方程式为；
（2）“调pH”前滤液I是酸浸之后产生的，会有硫酸，所以pH<7；（3）酸浸之后，滤液I中的溶质有硫酸、硫酸镁、硫酸铝和硫酸铁，硫酸先和氢氧化钠反应产生水和硫酸钠；硫酸铝和硫酸铁和氢氧化钠反应产生氢氧化铝沉淀、氢氧化铁沉淀和硫酸钠；然后是硫酸镁和氢氧化钠反应产生氢氧化镁沉淀和硫酸钠，所以滤液Ⅲ中可回收的主要物质是硫酸钠，其化学式为；（4）固体废料中MgCO3质量分数为63%；根据质量守恒定律，碳酸镁中的镁元素全部转化为Mg（OH）2；设可生产Mg（OH）2的质量为x，则：
，解得；
（5）从流程图中知道，SiO2不能和酸反应，BaCO3中和硫酸会产生难溶于酸的硫酸钡，BaCO3与盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，所以用盐酸进行反应。提纯该BaCO3的实验操作：向样品中加入适量盐酸至不再产生气泡，过滤除去固体杂质SiO2，向滤液中加入适量的碳酸钠溶液至刚好不再产生沉淀，过滤，洗涤固体，烘干，得到碳酸钡固体。
6．（2020广东省卷）下列流程可用于制备硫酸铵。
I．制硫酸：
（1）反应①的化学方程式为__________。
（2）反应②为SO3 + H2O =H2SO4，该反应属于_______反应（填基本反应类型）。
II．合成氨：
（3）“原料气”中N2的制备：N2约占空气体积的五分之_____，可通过分离液态空气的方法得到。
（4）“原料气”中H2 的制备：高温时，CH4和水蒸气在催化剂作用下反应得到H2和CO2，该反应的化学方程式为___________________。
（5）NH3溶于水时形成氨水。室温下，氨水的pH______7（填“＞”或“＜）。
III．制备硫酸铵：
（6）将NH3通入稀释后的硫酸溶液中，得到硫酸铵。用水稀释浓硫酸时，需将______缓慢地加入______。
（7）(NH4)2SO4在农业生产中常被用作_____（填标号）。
A、氮肥 B、磷肥 C、钾肥
【答案】（1）；（2）化合；（3）四；（4）；（5）＞ ；（6）浓硫酸 ；水；（7）A
【解析】（1）反应①硫和氧气反应生成二氧化硫，化学方程式为，故填：。（2）“多变一”的化学反应属于化合反应，反应②特点“多变一”，故填：化合。（3）N2约占空气体积的五分之四，故填：四。（4）高温时，CH4和水蒸气在催化剂作用下反应得到H2和CO2，该反应的化学方程式为，故填：。（5）NH3溶于水时形成氨水。氨水显碱性， pH＞7，故填：＞。（6）用水稀释浓硫酸时，需将浓硫酸缓慢地加入水中，在稀释浓硫酸时，一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌，切不可将水倒进浓硫酸中。如果水倒进浓硫酸中，由于水的密度小，浮在硫酸的上面，硫酸溶解时放出的热量不易散失，使水暴沸，带着酸向四处飞溅，有可能发生意外。故填：浓硫酸；水。（7）(NH4)2SO4含氮元素，在农业生产中常被用作氮肥，故选A。
7．(2020山东济宁)镁及其合金是一种用途广泛的金属材料，大量的金属镁是从海水或卤水中提取的，其主要步骤见下图：
（1）了使MgSO4转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用_________________ 。
（2）加入试剂①后，分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是_________________ 。
（3）试剂②可以选用_________________ 。
（4）通电后，MgCl2分解生成Mg和Cl2的化学反应方程式_________________ 。
【答案】（1）溶液；（2）过滤；（3）稀盐酸；（4）
【解析】（1）与反应生成了 和，方程式为：，能除去硫酸镁且不引入新的杂质，因此试剂①可以选用溶液；（2）因沉淀不溶于水，可用过滤的方法分离，故答案为：过滤；（3）与HCl反应生成了MgCl2和H2O，方程式为： ，故答案为：稀盐酸（HCl）；
（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，其反应的化学方程式为：。
8．（2020山东东营）下图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图。（已知硫酸镍的化学式为NiSO4）
（1）用高炉冶铁的主要反应原理是____________（用化学方程式表示）。
（2）分析流程图，三脱装置中发生反应的基本反应类型______________。
（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中_________（填一种仪器的名称）的作用。
（4）铁与镍相比，铁的金属活动性_________镍（选填“>”、“=”或“<”），判断依据是__________（用化学方程式表示）。
（5）通过以上信息，得出白铜的成分是__________，其硬度比纯铜____________（填“大”或“小”）。
【答案】（1） ；（2）化合反应；（3）玻璃棒；（4）> ； ；（5）Ni、Cu（或“镍、铜”均可）；大
【解析】（1）高炉炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；（2）三脱装置中发生的反应：、、，这些反应都符合“多变一”的特点，属于化合反应；（3）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中的搅拌，与玻璃棒的作用相似；
（4）由图可知，向白铜中加入稀硫酸，得到滤渣和滤液，铜与稀硫酸不反应，不滤渣中含铜，向滤液中加入适量的钢，钢中含铁，得到Ni、C和滤液2，说明白铜中含Ni，Ni与稀硫酸反应生成了硫酸镍，加入钢，铁与硫酸镍反应生成了硫酸亚铁和镍，说明在金属活动性顺序里，铁的金属活动性＞镍，铁与硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍，该反应的化学方程式为：；（5）由（4）的分析可知，白铜中含Cu、Ni；白铜的铜的合金，合金比组成它的纯金属的硬度大，故填：大。
9．（2020湖北宜昌）2020年，新型冠状病毒引起的疫情席卷全球，给人类的生命安全带来了巨大威胁。我们在日常生活和学习中，既要保持安全距离，又要注意消毒杀菌。过氧乙酸【CH3COOOH】是一种绿色高效的消毒剂，常用于校园环境消毒。过氧乙酸具有酸性、腐蚀性（尤其是对金属）、可燃性，遇热、遇碱易分解。用浓硫酸作催化剂，制备过氧乙酸的一种模拟流程如下（部分反应条件未标出）：
（1）认识过氧乙酸：它属于____________（填“有机化合物”或“无机化合物”）。
（2）制备过氧乙酸：写出反应③的化学方程式________________；上述3个反应中属于化合反应的是_____________（填数字序号）。
（3）使用过氧乙酸：在校园消毒中，将1kg质量分数为20%的过氧乙酸溶液稀释至0.5%，需要加水_____________kg；下列关于过氧乙酸使用的说法正确的是______________。
A、 应低温、避开火源贮存
B 、环境消毒，浓度越大越好
C 、谨防溅到眼睛和皮肤上
D 、最好不要用金属容器盛放
【答案】（1）有机化合物；（2） ；①②；（3） 39 ；ACD
【解析】（1）根据过氧乙酸的化学式，含有碳元素，所以它属于有机化合物；（2）CH3COOH和过氧化氢反应生成CH3COOOH，CH3COOOH比CH3COOH分子中多了一个氧原子，则生成物中还有水，反应③的化学方程式；反应①是氢气和氧气在工作溶液和催化剂的条件下生成过氧化氢，属于化合反应，反应②是CH3OH和一氧化碳在一定条件下反应生成CH3COOH，也是化合反应，反应③不是化合反应；（3）设加需要加水的质量为x，根据稀释前后溶质的质量不变有：1kg×20%=（1kg+x）×0.5%，解得x=39kg；A、过氧乙酸遇热易分解，应低温、避开火源贮存，符合题意；
B、过氧乙酸有很强的氧化性，是不同一般的消毒杀菌剂，环境消毒，不是浓度越大越好，不符合题意；C、过氧乙酸具有腐蚀性，谨防溅到眼睛和皮肤上，符合题意；D、过氧乙酸具有酸性、腐蚀性（尤其是对金属），最好不要用金属容器盛放，符合题意。故选ACD。
10．（2020云南昆明）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CeO2与盐酸的化学计量数之比为1:4，则化学方程式为_______________________。
【答案】（1）复分解反应；（2） ；（3）+3、+4；（4）
【解析】（1）由图可知，Ce（BF4）3和KCl反应生成KBF4和CeCl3，该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；（2）由图可知，在足量氧气中高温焙烧CeFCO3生成CeO2、CeF4，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Ce、F、C、O，生成物中含Ce、O、F，故生成物中还应含碳，在足量氧气中焙烧，故应有二氧化碳生成，该反应的化学方程式为：；（3）CeFCO3：氟元素通常显-1价，碳酸根离子通常显-2价，设铈元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（-1）+（-2）=0，x=+3；
CeO2：氧元素通常显-2价，设铈元素的化合价为y，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：y+（-2）×2=0，y=+4；CeF4：氟元素通常显-1价，设铈元素的化合价为z，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：z+（-1）×4=0，z=+4；Ce(BF4)3：氟元素通常显-1价，硼元素通常显+3价，设铈元素的化合价为m，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：m+[(+3)+(-1)×4]×3=0，m=+3；
CeCl3：氯元素通常显-1价，设铈元素的化合价为n，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：n+（-1）×3=0，n=+3。故流程涉及的化合物中，铈元素的化合价为+3、+4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CeO2与盐酸的化学计量数之比为1:4，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Ce、O、H、Cl，故生成物中也应含Ce、O、H、Cl，故生成的刺激性气味的气体是氯气，生成物中含氢元素，故还有水生成，该反应的化学方程式为：。
11．（2020四川泸州）菱镁矿中主要含MgCO3、FeCO3和SiO2。以菱镁矿为原料制取镁的工艺流程如下。
回答下列问题：
（1）菱镁矿属于_ __（选填“纯净物”或“混合物”）。
（2）流程中滤渣a主要成分是_ __。
（3）写出菱镁矿中MgCO3与稀HC1反应的化学方程式__ _。
（4）溶液b→溶液c反应的化学方程式为：（补充完方程式）__ __。
（5）溶液c调pH使Fe2+完全沉淀为Fe（OH）3从而与Mg2+分离，则调pH的范围应为2.8-__。
已知：物质沉淀的pH见下表：
（6）结合流程中的数据计算。
①菱铁矿中镁元素的质量分数为_____（不考虑整个流程转化中的损失）。
②MgCl2通电制得的气体的质量____（写出计算过程）。
【答案】（1）混合物；（2）SiO2；（3） ；（4） ；（5）8.9 ；（6）①24% ；②21.3t
【解析】（1）菱镁矿中主要含MgCO3、FeCO3和SiO2，所以菱镁矿属于混合物；（2）菱镁矿中主要含MgCO3、FeCO3都能与盐酸反应，而SiO2与稀盐酸不反应，所以流程中滤渣a主要成分是SiO2； （3）菱镁矿中MgCO3与稀HCl反应生成氯化镁、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；
（4）由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类与数目保持不变，反应前有：4个铁原子、12个氯原子和4个氢原子；反应后有：4个铁原子、12个氯原子、4个氢原子和2个氧原子，所以空格处应填写；
（5）由表格中的数据可知，溶液c调pH使Fe3+完全沉淀为Fe（OH）3从而与Mg2+分离，则调pH的范围应为2.8～8.9； （6）①菱铁矿中镁元素的质量分数为；②设制得气体的质量为x，则：
x=21.3t；答：MgCl2通电制得的气体的质量为21.3t。
12．（2020湖南张家界）利用废弃的黄铜（含铜、锌）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程如下（反应条件已略去）：
已知：
（1）过程Ⅱ中加入过量锌粉的目的是_______。
（2）过程Ⅲ中有气体产生，所选用的物质C是____（填一种酸）。
【答案】（1）将硫酸铜完全置换铜；（2）稀硫酸
【解析】（1）由分析可知，过程Ⅱ中加入过量锌粉，锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，目的是：将硫酸铜完全置换为铜；（2）过程Ⅲ中有气体产生，加入物质C是为了除去过量的锌，得到铜和硫酸锌溶液，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，稀硫酸与铜不反应，故可加入稀硫酸，除去锌，且没有引入新的杂质，故填：稀硫酸。
13．（2020山西阳泉）工业上，可用废弃的粉煤灰为原料替代铝土矿来生产高纯硫酸铝。粉煤灰的主要成分为氧化铝和二氧化硅，还含有少量氧化铁、氧化镁等杂质，主要生产流程如图1所示。【已知：二氧化硅不溶于水，也不与硫酸反应；氧化铝与稀硫酸反应的化学方程式为】。分析生产过程，回答下列问题：
（1）分析图2，球磨机的作用是__________。
（2）利用废弃的粉煤灰生产硫酸铝的优点是________。
（3）酸浸塔中稀硫酸与杂质反应的一个化学方程式为___________，残渣主要成分为______。
（4）分析硫酸铝溶解度表，结晶池中析出硫酸铝晶体采用方法是_______。
【答案】（1）减小粉煤灰的粒度，提高氧化铝的提取率；（2）节约资源/减少对环境的污染（合理即可）；（3）或；二氧化硅/SiO2；（4）降温结晶
【解析】（1）球磨机可以减小粉煤灰的粒度，增大反应物之间的接触面积，使反应更充分，提高氧化铝的提取率；（2）利用废弃的粉煤灰生产硫酸铝的优点是：可以实现资源的有效利用，减少环境污染，节约资源；（3）粉煤灰的主要成分为氧化铝和二氧化硅，还含有少量氧化铁、氧化镁等杂质，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：；氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水，该反应的化学方程式为：；加入稀硫酸，氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，二氧化硅与稀硫酸不反应，故残渣主要成分为二氧化硅；（4）由表中数据可知，硫酸铝的溶解度随温度的升高而增加，且受温度影响较大，结晶池中析出硫酸铝晶体采用方法是：降温结晶。
14．（2020贵州安顺）金属材料的应用推动了社会的发展。新型材料的研制，已成为现代高新技术的重要物质基础。
（1）目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金，具有耐腐蚀、____等优点。
（2）镁和铝可熔炼成Mg17Al12镁合金，熔炼过程只能在真空中，不能在空气中进行的原因是(写其中一个化学方程式) ____。
（3）某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种，为确定其成分并回收金属，取样品进行如图实验。
①步骤II的操作是_____
②步骤II中产生的现象是_____。步骤I中锌和稀硫酸反应的化学方程式为_____。
③若溶液C中只含一种溶质，则样品的成分是____。
④通过测氢气的质量，也可确定样品的成分，则w的值为_____ (用 m和n的代数式表示)。
【答案】 （1）光泽好、耐磨、硬度大；（2）(或 )；（3） ①过滤；②有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生 ； ； ③CuO、Cu、Zn ；④
【解析】（1）目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金，具有耐腐蚀、光泽好、耐磨、硬度大等。（2）熔炼过程只能在真空中，不能在空气中进行是因为镁或铝在高温条件下会与氧气反应生成氧化物，化学方程式表示为(或；（3）①步骤II的操作将反应后的溶液分为固体和液体，故该操作为过滤。②样品粉末加入硫酸后生成的溶液A中可能含有硫酸铜、硫酸镁、硫酸锌，步骤II加入过量锌粉后，产生了固体B，且该固体在加入硫酸后还剩余铜，说明溶液A中一定有硫酸铜，锌可以将铜置换出来，溶液由蓝色变无色，如果溶液A含有硫酸镁，因为镁比锌活泼，所以不反应，且步骤I加入了过量的稀硫酸，锌会和硫酸反应生成氢气，所以产生的现象为有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生。③若溶液C中只含一种溶质，则溶质为硫酸锌，则溶液C中不存在硫酸镁，所以样品中无镁，步骤I加硫酸产生氢气说明含锌，框图中已指出含铜，②已说明溶液A中含硫酸铜，是来自样品中的氧化铜，故样品成分为CuO、Cu、Zn。（4）步骤III后剩余的固体铜全部来自氧化铜，故氧化铜的质量为，铜的质量为ng，则锌的质量为
故。
15．（2020贵州黔东南）某兴趣小组查阅资料得知：氯酸钾（KClO3） 在加热和二氧化锰做催化剂的条件下生成氯化钾和氧气。他们利用该原理制取氧气，并回收提纯氯化钾和二氧化锰，按以下流程图进行实验，按要求完成下列问题：
（1）步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为___ __。
（2）步骤Ⅳ中操作y的名称是 ___。
（3）步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后，收集第3次的洗涤液并进行检验。取少量洗涤液于试管中，滴加___ _溶液，有白色沉淀生成，说明还没有洗涤干净。
（4）实验结束后，理论上能够回收得到__ _克二氧化锰。
【答案】（1） ；（2）蒸发；（3）硝酸银；6
【解析】（1）由题意氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下受热分解为氯化钾和氧气，反应的化学方程式为；（2）步骤Ⅳ中操作为从氯化钾溶液中获得氯化钾固体，具体的方法是蒸发溶剂； （3）步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后，收集第3次的洗涤液并进行检验。检验是否洗净就是检验是否存在氯化钾，因为氯化钾溶液能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，所以取少量洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明还没有洗涤干净；（4）化学反应的催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变，根据流程图可知在化学反应前二氧化锰的质量为6克，所以实验结束后，理论上能够回收得到6克二氧化锰。
16．（2020山西省卷）“庄稼一枝花，全靠肥当家”。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：。分析制备过程，回答下列问题：
（1）图1中，石墨配酸塔由石墨制成，说明石墨具有的性质是_____________（合理即可）。
（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_____________。
（5）生产过程无废物排放，符合绿色化学要求，其中可循环利用的物质是____________。
【答案】（1）耐腐蚀/不与酸反应（合理即可）；（2）/（写一个）；（3）放出热量 ；（4）66%；（5）酸雾和水蒸气/稀硫酸
【解析】（1）石墨配酸塔由石墨制成，说明石墨具有的性质是耐腐蚀或不与酸反应（合理即可）；（2）稀硫酸氧化铁反应生成硫酸铁和水，和烧碱反应生成硫酸钠和水，发生反应的化学方程式分别为：；（任写一个即可）；（3）根据题意可知回转化成室中发生的化学反应有，，中和反应放出热量；（4）分析图2，使用硫酸的最佳浓度为66%，此时硫酸镁的质量分数达到最大值；（5）生产过程无废物排放，符合绿色化学要求，根据流程图中回转化成室中产生的酸雾和水蒸气通过水吸收循环系统又进入石墨配酸塔，可循环利用的物质是酸雾和水蒸气（或稀硫酸）。
17．（2020湖南邵阳）粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，还含有氯化钙、氯化镁、硫酸钠等可溶性杂质。提纯粗盐并制取纯碱的工艺流程如下：
已知：①20℃时，将CO2通入含有NH3的饱和NaCl溶液中生成NaHCO3晶体和NH4Cl溶液
②20℃时，几种物质在水中的溶解度/g
请根据上述题中有关信息，回答下列问题：
（1）步骤③中加入试剂A的化学式是_____。
（2）步骤④中加入过量Na2CO3溶液的目的是_____。
（3）在步骤⑥反应中，有NaHCO3晶体析出，而没有NH4Cl和NaCl析出的原因是_____。
（4）步骤⑦中NaHCO3，转化为纯碱的化学反应方程式是，该化学反应属于反应_____〔填基本反应类型）。
【答案】（1） BaCl2 ；（2）将溶液中的钙离子和钡离子全部转化为沉淀除去；（3）在20℃时NaHCO3的溶解度较小，NH4Cl和NaCl的溶解度较大，所以NaHCO3晶体析出 ；（4）分解
【解析】（1）粗盐提纯主要除去钙离子、镁离子、硫酸根离子，氢氧化钠溶液中氢氧根离子能与镁离子形成氢氧化镁沉淀，步骤②加入氢氧化钠溶液是为了除去镁离子，步骤③加入的试剂A是为了除去硫酸根离子，同时不能引入新的杂质离子，氯化钡溶液中的钡离子与硫酸根离子形成硫酸钡沉淀，故加入的试剂A是BaCl2溶液；（2）碳酸钠溶液中的碳酸根离子能与钙离子形成碳酸钙沉淀，与钡离子形成碳酸钡沉淀。步骤④中加入过量Na2CO3溶液的目的是完全除去原本溶液中的钙离子以及步骤③中过量的钡离子。
（3）在步骤⑥反应中，有NaHCO3晶体析出，而没有NH4Cl和NaCl析出的原因是在20℃时NaHCO3的溶解度较小，NH4Cl和NaCl的溶解度较大，所以NaHCO3晶体析出；（4）步骤⑦中NaHCO3，转化为纯碱的化学反应方程式是，该反应中反应物为一种，生成物为三种，符合“一变多”的情况，属于分解反应。
18．（2020山东滨州）下列流程中的物质均为初中化学常见的物质，其中A、B、D均属于氧化物，下图是它们之间的相互转化关系，部分生成物已经略去。请回答:
（1）写出下列物质的化学式:F.____，G.____；
（2）试写出上图中AC+D的化学方程式:__________。
（3）试写出上图中DE的化学方程式:__________。
【答案】（1） ； ；（2） ；（3）
【解析】根据图中的信息：H是蓝色沉淀，则H为氢氧化铜；B和稀硫酸反应能生成蓝色溶液G，则G是硫酸铜，B是氧化物，则B是氧化铜；G（硫酸铜）和F反应生成氢氧化铜，则F含有氢氧根离子；A是氧化物，在催化作用下生成气体C和D，则A是过氧化氢，C是氧气，D是水；D（水）能和生石灰反应生成E，则E是氢氧化钙；E（氢氧化钙）和碳酸钠反应生成F，则F为氢氧化钠；以上推出的物质代入进行验证，推测合理。（1）由以上分析知物质的化学式：F为，G为；（2）由分析A是过氧化氢，C是氧气，D是水；AC+D的化学方程式是；（3）由分析E是氢氧化钙，DE的化学方程式是。溶液的pH
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
9.0
产物颜色
黄褐色
黄褐色
较黑
很黑
很黑
灰黑色
产率（%）
43.9
50.6
86.2
930
92.3
91.6
物质
Mg（OH）2
Fe（OH）3
开始沉淀的pH
8.9
1.5
完全沉淀的pH
10.9
2.8
温度/°C
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
溶解度/g
31.2
33.5
36.4
40.4
45.7
52.2
59.2
66.2
73.1
86.8
89.0
NaCl
NH4Cl
NaHCO3
36.0
37.2
9.6
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