2020-2021化学流程图的专项培优练习题(含答案)附答案

一、中考初中化学流程图
1．盐化工是我国的一项重点产业，绿色应用是化工生产的发展方向！为了除去 NaCl 溶液中含有少量的 MgCl2、CaCl2和 Na2SO4等杂质，某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba(OH)2溶液三种试剂，按一定的顺序进行如图所示的实验。

请回答下列问题：
①实验Ⅱ中加入的试剂 B 是_______________溶液。

②实验Ⅰ中加入试剂 A 除去的杂质是_______________。

③滤液②中除 Na+和 Cl-外，还含有的离子是_________________(填离子符号)。

【答案】Na2CO3 MgCl2和Na2SO4 CO32-和OH-
【解析】
【分析】
【详解】
①实验Ⅱ中加入的试剂B是Na2CO3溶液，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，和实验Ⅰ加入的过量氢氧化钡溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，即目的是除去氯化钙和过量的氢氧化钡；
②实验Ⅰ中加入过量试剂A是氢氧化钡溶液，氢氧化钡和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡，和硫酸钠反应生成硫酸钡和氢氧化钠，即除去的杂质是MgCl2和Na2SO4；
③滤液②中除Na+和Cl-外，还含有的离子是实验Ⅱ中加入的过量Na2CO3溶液中的碳酸根离子和反应生成氢氧化钠中的氢氧根离子；
2．某白色固体含有CuSO4、CaCO3、Ba(NO3)2、 Na2SO4、 NaOH中的一种或几种。

为确定其组成，同学们进行了如下图所示的实验。

(1)实验中能说明原白色固体里一定不含CuSO 4的现象是_______________。

(2)实验过程中产生无色气体的化学反应方程式为_______________。

(3)通过以上实验，原固体中有一种物质不能确定其是否存在，若要确定，可增做的实验是_______________。

【答案】加水溶解后得到无色溶液A 和白色固体a
()333222CaCO +2HNO C NO + H O a +CO =↑ 向无色溶液A 中滴加酚酞试液，如果酚酞试液变红色，说明原固体中含有氢氧化钠，反之则不含有氢氧化钠
【解析】
【分析】
加水溶解后得到无色溶液A 和白色固体a ，说明固体中不含有硫酸铜，白色固体a 中加入过量稀硝酸，白色固体b 是硝酸钡和硫酸钠反应生成的硫酸钡，即原固体中含有硝酸钡和硫酸钠，得到无色气体，是因为碳酸钙和稀硝酸反应生成了硝酸钙、水和二氧化碳； 氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色。

【详解】
（1）实验中能说明白色粉末里一定不含有CuSO 4的现象是加水溶解后得到无色溶液A 和白色固体a ，这是因为如果含有硫酸铜，则无论是硫酸铜的水溶液，还是铜的沉淀物，都不是无色的。

故填：加水溶解后得到无色溶液A 和白色固体a 。

（2）实验过程中产生气体，是因为碳酸钙和稀硝酸反应生成了硝酸钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO 3+2HNO 3=Ca （NO 3）2+H 2O+CO 2↑。

故填：CaCO 3+2HNO 3=Ca （NO 3）2+H 2O+CO 2↑。

（3）由分析可知，原固体中不能确定是否含有氢氧化钠，若要证明，需进行的实验是：向无色溶液A 中滴加酚酞试液，如果酚酞试液变红色，说明原固体中含有氢氧化钠，反之则不含有氢氧化钠。

故填：向无色溶液A 中滴加酚酞试液，如果酚酞试液变红色，说明原固体中含有氢氧化钠，反之则不含有氢氧化钠。

3．孔雀石是冶炼金属铜的主要原料，其主要成分是Cu 2(OH)2CO 3〔可看成是
Cu(OH)2•CuCO 3〕，还含少量氧化铁和二氧化硅（不溶于水，也不与酸反应）．以下为“湿法炼铜”并制备其它副产品氯化钠和铁红（氧化铁）的工业流程．
资料：
①Cu2(OH)2CO3与盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳气体；
②铁能与氯化铁溶液反应，反应方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2
③氢氧化亚铁易被氧气氧化，反应方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3
回答下列问题：
（1）实验室在获取NaCl晶体的操作Y中，使用的仪器有：铁架台、玻璃棒、酒精灯、
___；
（2）写出盐酸与Cu2(OH)2CO3反应的化学方程式：_______________________________；（3）在滤液Ⅰ中加入过量铁粉，搅拌至充分反应，其中发生的置换反应有______个；（4）滤液Ⅱ的溶质为：_______________________；试剂X 是________________；
（5）在洗涤、干燥获取铜粉时，洗涤的目的是_____________________________________（6）孔雀石也可以制取CuSO4·xH2O，现测定硫酸铜晶体（CuSO4·xH2O）中结晶水的x值：称取2.4g硫酸铜晶体,加热会使结晶水失去，当加热至质量不再改变时，称量粉末的质量为1.6g。

则计算得x＝______（计算结果精确到0.1）。

【答案】蒸发皿 Cu2(OH)2CO3+4HCl═2CuCl2+3H2O+CO2↑ 2 HCl、FeCl2稀盐酸洗去铜表面附着的杂质 4.4
【解析】
【分析】
【详解】
（1）实验室在获取NaCl晶体的操作Y中，主要是蒸发，使用的仪器有：铁架台、玻璃棒、酒精灯和蒸发皿。

（2）Cu2(OH)2CO3与盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳气体，反应的化学方程式为：Cu2(OH)2CO3+4HCl═2CuCl2+3H2O+CO2↑。

（3）Cu2(OH)2CO3与盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳气体，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，二氧化硅和稀盐酸不反应，再经过过滤，得到的滤液Ⅰ中含有氯化铜和氯化铁，在滤液Ⅰ中加入过量铁粉，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，都属于置换反应，铁能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁，属于化合反应，因此发生的置换反应有2个。

（4）由（3）可知，滤液Ⅱ的溶质是氯化亚铁，固体B是剩余的铁和反应生成的铜，因此试剂X是稀盐酸，稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁，铜不反应过滤洗涤后，得到铜。

（5）在洗涤、干燥获取铜粉时，洗涤的目的是洗去铜表面附着的杂质。

（
6）根据题意有：
4242 CuSO H OΔCuSO+xH O
160+18160
2.4g 1.6g
x
x
160+18 2.4g
=
160 1.6g
x
解得x 4.4。

4．无水溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂，具有易溶于水，易吸潮等性质。

实验室用工业大理石（含有少量Al3+、Fe3+等杂质）制备溴化钙的主要流程如下：完成下列填空：
（1）上述使用的氢溴酸（HBr）的质量分数为26%，若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸，所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、__________。

（2）已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+。

步骤Ⅱ加入的试剂a是_____，控制溶液的pH约为8.0，将Al3+、Fe3+分别转化成沉淀而除去，写出沉淀的化学式__________。

（3）试剂b的作用__________，写出发生的化学反应方程式____________________。

（4）步骤Ⅴ所含的操作依次是_______________、降温结晶、过滤。

【答案】量筒和胶头滴管 Ca(OH)2 Al(OH)3、Fe(OH)3除去过量的Ca(OH)2 Ca(OH)2 +
2HBr = CaBr2 + 2H2O 蒸发浓缩
【解析】
【分析】
【详解】
（1）若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸，属于浓溶液的稀释问题，稀释溶液所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、量筒和胶头滴管。

需要计算好加水的体积和浓溶液的体积，量取一定量的液体体积需要用到玻璃仪器有：量筒和胶头滴管。

故填：量筒和胶头滴管。

（2）步骤Ⅰ中加入的氢溴酸是过量的，所以步骤Ⅱ中的溶液是酸性的，加入的试剂a后，控制溶液的pH约为8.0，能将Al3+、Fe3+分别转化成沉淀而除去，所以a是碱，同时不能引入新杂质，所以a是氢氧化钙（石灰水）；将Al3+、Fe3+分别转化成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，所以沉淀的化学式为Al(OH)3、Fe(OH)3。

故填：Ca(OH)2；Al(OH)3、Fe(OH)3。

（3）步骤Ⅱ中的溶液是酸性的，加入的试剂a（氢氧化钙）过量，所以步骤Ⅲ的滤液中含有氢氧化钙，加入试剂b目的除去氢氧化钙还不能引入新杂质，故b是适量的氢溴酸。

氢溴酸与氢氧化钙反应生成溴化钙和水，反应方程式为：Ca(OH)2 + 2HBr = CaBr2 + 2H2O。

故填：除去过量的Ca(OH)2；Ca(OH)2 + 2HBr = CaBr2 + 2H2O。

（4）步骤Ⅳ加入适量氢溴酸后得到的是不含其它溶质的溴化钙溶液，步骤Ⅴ经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤，可以得到溴化钙晶体。

故填：蒸发浓缩。

5．空气是宝贵的自然资源，下图是以空气等为原料合成尿素[CO（NH2）2]的流程。

请按要求回答相关问题：
（1）X是空气中含量最多的气体，其分子式为_____。

（2）图中分离空气的过程属于_____变化（填“物理”或“化学”）。

（3）空气中含有的少量稀有气体的化学性质_____（填“活泼”或“稳定”）。

（4）①天然气的主要成分是CH4，点燃CH4之前应_____。

8gCH4完全燃烧消耗32gO2，生成agCO2和18gH2O，则a=_____。

②由CH4在该流程中的作用表明：化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有_____变化（填“能量”或“原子个数”）。

（5）写出NH3合成尿素的化学反应方程式_____。

【答案】N2物理稳定验纯 22 能量32222
2NH+CO CO(NH)+H O
低温加压
【解析】
【分析】
【详解】
（1）空气中含量最多的气体是氮气（体积分数78%），化学式（分子式）为N2。

故填：N2。

（2）将空气分离为氮气和氧气，利用的是它们的沸点不同，将它们分离，没有新物质生成，发生物理变化。

故填：物理。

（3）空气中含有的少量稀有气体的化学性质非常稳定，一般情况下很难与其它物质反应，因为构成它们的原子最外层电子都是处于相对稳定状态。

故填：稳定。

（4）①天然气的主要成分是CH4，可燃性气体点燃之前都要进行验纯。

天然气燃烧的化学方程式为：
4222
CH+2O CO+H O
16644436
8g32g ag18g
点燃
，所以8g+32g=ag+18g，a=22。

故填：验纯；
22。

②由CH4在该流程中的作用表明：它燃烧产物CO2参与合成尿素的反应，同时放出的热量提供给氨气的合成过程。

即化学反应中发生物质变化的同时也会伴随能量变化。

故填：能量。

（5）由流程图可知，合成尿素需要氨气和二氧化碳参与反应，生成尿素和水。

故反应的方程式为：32
2222NH +CO CO(NH )+H O 低温加压。

【点睛】
本题关键要仔细观察流程图的各个细节。

6．保险粉（化学式 Na 2S 2O 4）在工农业生产中有广泛的用途，Na 2S 2O 4 在碱性溶液中稳定，在中性和酸性溶液中极不稳定；在 NaCl 存在下，Na 2S 2O 4 在水中溶解度显著下降。

Na 2S 2O 4 制备流程如下：
（1）反应Ⅰ的原理为：Zn + 2SO 2 = ZnS 2O 4，该反应类型为_________。

（2）反应Ⅱ为复分解反应，该反应的化学方程式为_____________________________。

（3）操作a 的名称为_____________。

（4）滤液中含有 Na 2S 2O 4，为使 Na 2S 2O 4 结晶析出还需要加入少量 NaOH 的原因是____________， 加入 NaCl 的原因是_____________________。

（5）198g Zn(OH)2 理论上能得到 Zn 的质量为____________。

【答案】化合反应 2NaOH + ZnS 2O 4 = Zn(OH)2↓+Na 2S 2O 4 过滤 Na 2S 2O 4 在碱性溶液中稳定 降低 Na 2S 2O 4 在水中的溶解度 130g
【解析】
【分析】
【详解】
（1）两种或两种以上反应物生成一种产物的反应类型是化合反应。

（2）根据复分解反应的定义，可得出方程式 2NaOH + ZnS 2O 4 = Zn(OH)2↓+Na 2S 2O 4。

（3）反应Ⅱ生成氢氧化锌沉淀，要将沉淀与溶液分离开，因此操作 a 为过滤。

且由后续流程图中的滤液可倒推出操作 a 为过滤。

（4）由题意可得 Na 2S 2O 4 在酸性和中性溶液中极不稳定，因此加入氢氧化钠固体可调节溶液 pH 为碱性使 Na 2S 2O 4 稳定存在；同理，由题意可得，氯化钠的存在使 Na 2S 2O 4 溶解度降低，更易结晶析出，提高产率。

（5）根据元素质量守恒，由 198g 氢氧化锌中得到锌的质量为
65198g 100%65+(16+1)2
⨯⨯⨯ =130g 。

7．下图是用绿色粉末A 制取红色金属H 的两种流程，其中白色固体F 是一种常见的建筑
材料，固体乙是目前用途最广、产量最高的金属。

请回答下列问题：
⑴写出有关物质的化学式：B____；乙____。

⑵写出转化①的化学方程式______________________， F的其他用途有_______。

⑶转化②的过程中生成红色固体H的化学方程式为__________________；如果在转化②中同时产生气体，则原因是(用化学方程式说明)_____________________。

⑷转化③发生的反应方程式为_________________。

⑸如果在实验室中由物质A制取H，上述两种流程中，操作比较简便的是流程______。

【答案】CuO Fe CaCO3CaO+ CO2↑干燥剂 Fe+CuCl2===Cu+ FeCl2 Fe +2HCl== FeCl2 +H2 ↑ CuO+CO Cu+ CO2↑一
【解析】
（1）绿色粉末A制取红色金属H，实际是碱式碳酸铜制取铜的过程；碱式碳酸铜在加热的条件下生成氧化铜和水和二氧化碳，因此黑色固体B是氧化铜；固体乙是目前用途最广、产量最高的金属，因此乙是铁；故填：CuO、Fe；（2）碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3 CaO+ CO2↑；因此E是碳酸钙，F是氧化钙，D是二氧化碳，氧化钙可以做干燥剂，也可以用来做消毒剂等；（3）铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，如果在转化②中同时产生气体，则说明盐酸过量，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+CuCl2═Cu+FeCl2；Fe+2HCl═H2↑+FeCl2；（4）一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为：CO+CuO Cu+CO2；（5）如果在实验室中由物质A制取H，操作一比较简便。

8．金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三种金属”，它是航海、化工、医疗上不可缺少的材料。

工业上用钛铁矿（主要成分FeTiO3）制备金属钛的一种工艺流程如图所示。

（1）操作I的名称是_____。

（2）向钛铁矿中加入的稀盐酸需过量，其目的是_____。

（3）高温条件下，二氧化钛固体、单质碳和通入的Cl2发生反应的化学方程式为_____。

（4）在流程中，可用Na代替Mg制取Ti，其原因是_____。

【答案】过滤使钛铁矿完全反应 TiO2+2C+2Cl2高温
TiCl4+2CO 钠比镁的活动性强（或
钠比镁活泼），也能置换出金属钛
【解析】
【分析】
【详解】
（1）从溶液中分离出固体采用过滤的方法；故填：过滤；
（2）向钛铁矿中加入的稀盐酸需过量，目的是使钛铁矿完全反应；故填：使钛铁矿完全反应；
（3）在高温的条件下，二氧化钛、碳与氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳；故填：
TiO2+2C+2Cl2高温
TiCl4+2CO；
（4）在金属活动性顺序中，钠排在镁的前面，所以钠比镁活泼，在流程中，可用Na代替Mg制取Ti，故填：钠比镁活泼。

9．以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。

回答下列问题：
（1）欲制备10.7gNH4Cl，理论上需NaCl_____g。

（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有_____、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。

（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为_____。

（4）不用其他试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是_____。

（5）若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是_____。

【答案】11.7g 蒸发皿 35℃取少量固体于试管中，加热，若试管中无残留物，说明氯化铵比较纯净加热样品，使其充分反应，并收集试管口产物
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由图可知，氯化铵中的氯元素完全来自于氯化钠，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的质量不变，10.7gNH4Cl中氯元素的质量为：
35.5
⨯⨯，所需氯化钠的质量为：
10.7g100%=7.1g
35.5+14+4
35.5
÷⨯；
7.1g(100%)=11.7g
23+35.5
（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有蒸发皿、铁架台、玻璃棒、酒精灯等；
（3）由图可知，低于40℃时，硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大，大于40℃时，硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小，而氯化铵的溶解度随温度的升高而增加，只有在35℃-45℃时，硫酸钠的溶解度大于氯化铵，所以，析出氯化铵晶体的合适温度是：35℃；（4）氯化铵在加热的条件下分解为氯化氢和氨气，如果充分加热后，无固体剩余，说明氯化铵比较纯净，故取少量固体于试管中，加热，若试管中无残留物，说明氯化铵比较纯净；
（5）氯化铵加热易分解，硫酸钠加热不易分解，故可加热，使氯化铵分解生成氯化氢和氨气，残留物即硫酸钠，冷却后，氯化氢和氨气又可生成氯化铵，故若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是：加热样品，使其充分反应，并收集试管口产物。

10．氢氧化镁是一种重要的化工原料，某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2组成。

用它制备氢氧化镁的流程示意图如下：
部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物Fe(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2
开始沉淀 1.9 4.29.1
完全沉淀 3.2 6.711.1
(1)熟石灰主要成分的化学式是____________。

(2)溶液A中的阳离子是___________________(填离子符号)。

(3)沉淀C的成分是_____________________。

(4)溶液B与熟石灰反应的化学方程式是____________________________________。

【答案】Ca(OH)2 Mg2+、Fe3+、Cu2+、H+ Fe(OH)3、Cu(OH)2
MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+CaCl2
【解析】
（1）熟石灰的主要成分是氢氧化钙，化学式为Ca(OH)2；
（2）矿石中加入稀盐酸，可以与氧化镁、氧化铁和氧化铜反应分别生成氯化镁、氯化铁和氯化铜，由于盐酸过量，故也含有稀盐酸，故溶液中的阳离子有Mg2+、Fe3+、Cu2+、H+；（3）pH控制在7-9时，溶液中的铁离子和铜离子会生成氢氧化镁沉淀和氢氧化铜沉淀；（4）溶液B中的主要成分是氯化镁，故氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，故反应方程式为MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+CaCl2；
11．黄铜矿（主要成分 CuFeS2）经初步处理后，所得溶液中的溶质为Fe2（SO4）3、CuSO4及 H2SO4．某同学通过废铁屑与所得溶液反应，制取还原铁粉并回收铜．主要步骤如图所示：
（1）Fe2（SO4）3与铁反应的化学方程式：x Fe2（SO4）3+y Fe═z FeSO4，其中 x、y、z 为化学计量数，z 的值为_____．
（2）操作Ⅰ的名称是_____，此操作中起到引流作用的仪器是_____．
（3）步骤Ⅰ中，生成铜的化学方程式：_____．
（4）步骤Ⅰ中，废铁屑含有少量铁锈，对产物的成分没有影响，原因是_____．
（5）步骤Ⅱ中加入一种可溶性试剂可实现其转化，从复分解反应发生的条件分析，该试剂可以是_____（填化学式）．
（6）隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是FeCO3FeO Fe，实际作还原剂的是 CO．写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式：
①FeCO3加热
FeO+CO2↑
②_____．
【答案】3 过滤玻璃棒 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2
（SO4）3+Fe═3FeSO4 Na2CO3等可溶性碳酸盐 FeO+CO 高温
Fe+CO2．
【解析】
【分析】
【详解】
（1）Fe2（SO4）3与铁反应的化学方程式：x Fe2（SO4）3+y Fe═z FeSO4，根据质量守恒定律配平后为：Fe2（SO4）3+Fe═3 FeSO4，其中 x=1、y=1、z=3，所以z 的值为 3；
（2）操作Ⅰ是固体和液体分离的操作，为过滤，此操作中起到引流作用的仪器是玻璃棒。

（3）步骤Ⅰ铁屑和硫酸铜能够反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式：
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。

（4）步骤Ⅰ中，废铁屑含有少量铁锈，由于铁锈和硫酸反应生成硫酸铁和水，而硫酸铁和铁能够生成硫酸亚铁，所以对产物的成分没有影响。

对应的化学方程式为
Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe═3FeSO4。

（5）由于提示是从复分解反应发生的条件分析，说明该反应为复分解反应，而反应物硫酸亚铁，对应的生成物为碳酸亚铁，说明反应物含有碳酸盐或者是碳酸（一般没有用碳酸做反应物的，因为其不稳定，不便于储存和运输等）。

由于复分解反应中反应物需要满足“有酸可不溶，无酸需都溶“。

而硫酸亚铁是可溶性盐，所以加入的碳酸盐也应该是可溶，所以该试剂可以是 Na2CO3等可溶性碳酸盐。

（6）②是生成的氧化亚铁和实际做还原剂的CO反应生成铁和二氧化碳，对应的化学方程
式为：FeO+CO 高温
Fe+CO2。

12．我国某科研团队以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要
原料，制取高纯碳酸锰，工艺流程如下图:
已知：①SiO2不溶于水，不与稀H2SO4、SO2反应；②MnO2能将Fe2+氧化成Fe3+；③溶液中的Fe3+在 pH 大于或等于 3.2 时将完全转化为Fe(OH)3沉淀。

请回答：（1）滤渣Ⅰ、Ⅱ分别为_____、_____（写化学式）；
（2）浸锰过程中发生了 2 个化学反应，其中一个为Fe2O3与SO2反应，该反应的化学方程式为Fe2O3+ SO2+H2SO4=2FeSO4+ H2O，另一个为MnO2和SO2按化学计量数为 1：1 发生化合反应，请写出该反应的化学方程式：_____，该反应中共有_____种元素的化合价发生了改变。

（3）“沉锰”：加入NH4HCO3溶液后，生成了 4 种产物，其中含有MnCO3沉淀和某种气体，写出该反应的化学方程式：_____。

（4）取所得的高纯MnCO311.7g溶于足量的盐酸中，将产生的气体用足量的Ba(OH)2浓溶液吸收，得到白色沉淀 19.7g，则所得产品的纯度为_____％（保留一位小数）
（5）某研究小组用稀H2SO4与菱锰矿（含有MnCO3）反应来浸出Mn2+，该研究小组选定两个因素作为研究条件进行对比实验，数据如下：
矿酸比温度/（℃）浸出率/（%）
11：0.56080.2
21：0.58083.8
31：0.660X
41：0.68091.8
表中 X 最有可能的数值为_____。

a．79.7 b．80.8 c．87.6 d．92.8
【答案】SiO2 Fe(OH)3 MnO2+SO2=MnSO4 2 MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+（NH4）
2SO4+CO2↑+H2O； 98.3 c
【解析】
【分析】
【详解】
（1）SiO2不溶于水，不与稀H2SO4、SO2反应，滤渣Ⅰ为二氧化硅，氧化铁和硫酸反应生
成硫酸铁和水，溶液中的Fe 3+
在 pH 大于或等于 3.2 时将完全转化为Fe(OH)3沉淀，滤渣Ⅱ为氢氧化铁，故填：SiO 2；Fe(OH)3。

（2）MnO 2和SO 2按化学计量数为 1：1 发生化合反应，故化学方程式为
MnO 2+SO 2=MnSO 4，反应前锰元素+4价，硫元素+4价，反应后锰元素+2价，硫元素+6价，反应中共有两种元素化合价发生变化，故填：MnO 2+SO 2=MnSO 4；2。

（3）“沉锰”：加入NH 4HCO 3溶液后，生成了 4 种产物，碳酸锰、硫酸铵、二氧化碳、水，故化学方程式为MnSO 4+2NH 4HCO 3=MnCO 3↓+（NH 4）2SO 4+CO 2↑+H 2O ，故填：
MnSO 4+2NH 4HCO 3=MnCO 3↓+（NH 4）2SO 4+CO 2↑+H 2O 。

（4）解：设碳酸锰生成二氧化碳质量为x 设碳酸锰质量为y 。

2232Ba(OH)CO =BaCO H O
44197
x 19.7g 44x =x=4.4g 19719.7g
+↓+，
324422MnCO H SO =MnSO CO H O
11544
y
4.4g 115y =y=11.5g 44 4.4g
++↑+，
则所得产品的纯度为： 11.5g 100%98.3%11.7g
⨯≈ 故填：98.3。

（5）从图表中可知，浸出率受矿酸比影响较大，受温度影响较小，故表中X 应该要明显大于80.2而小于91.8，故X 最可能的数值是87.6；故选：c 。

二、中考初中化学科学探究题
13．化学兴趣小组的同学为了探究氢氧化钠的化学性质，做了如图所示实验。

（查阅资料）a ．硫酸钠溶液呈中性；b ．氢氧化镁是难溶于水的白色固体。

（1）甲实验试管中观察到的现象是_____，此实验不足以证明氢氧化钠和二氧化碳发生了化学反应，因此需补充一个对比实验，请简要写出补充的实验：_____。

（2）乙实验试管中发生反应的化学方程式是_____，其中酚酞溶液的作用是_____。

（3）丙实验观察到试管中有蓝色沉淀生成，上层溶液为无色。

证明氢氧化钠和硫酸铜发生了化学反应。

（4）实验结束后，小组同学对丙实验试管中无色溶液中溶质的成分展开了探究。

（提出问题）试管中无色溶液溶质的成分是什么？
（猜想假设）猜想一：硫酸钠和氢氧化钠；
猜想二：_____。

（设计实验）要证明猜想一成立，下列试剂中能达到实验目的是_____（填字母序号）。

A 石蕊溶液
B 氯化钡溶液
C 氯化镁溶液
（拓展延伸）小组同学总结了氢氧化钠的化学性质，又联想到学过的氢氧化钙，发现二者化学性质相似，原因是在它们的溶液中都含有相同的_____（用符号表示）
【答案】试管内液面上升将氢氧化钠溶液换成等体积的水，重复上述实验
2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O 通过溶液颜色的变化证明反应的发生硫酸钠 AC OH﹣【解析】
【详解】
（1）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，导致试管内的压强小于外界大气压，所以甲实验试管中观察到的现象是：试管内液面上升；二氧化碳也溶于水，补充的实验是：将氢氧化钠溶液换成等体积的水，重复上述实验；
（2）氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+H2SO4＝
Na2SO4+2H2O，酚酞遇碱性溶液变红色，遇酸性、中性溶液不变色，所以酚酞溶液的作用是：通过溶液颜色的变化证明反应的发生；
（4）猜想假设：
丙实验试管中发生的反应是氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应后上层溶液为无色，说明溶液中一定没有硫酸铜，一定含有硫酸钠，可能含有氢氧化钠，所以猜想二是：硫酸钠；
设计实验：
紫色石蕊试液遇碱变蓝色，硫酸根离子和钡离子反应会生成硫酸钡沉淀，氢氧根离子和镁离子会生成氢氧化镁沉淀，故选：AC；
拓展延伸：
碱在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子，所以原因是在它们的溶液中都含有相同的OH﹣。

14．一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究．
（实验一）取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下表的试管中，进行实验．
生锈时间8min
较长时间不生
锈
5min3min1min
(1)通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越____(填“慢”或“快”)；在_____(填“酸性”、“碱性”或“中性”)环境中铁钉生锈速率较快．
（实验二）为探究铁锈的成分，用图1所示装置(夹持仪器已省略)进行实验(每步反应和吸收均完全)．
（查阅资料）无水硫酸铜能吸收水而变蓝，碱石灰既能吸收水也能吸收CO2．
(2)请指出图1所示实验装置的一个明显缺陷：___________________．
(3)加热前，先通入CO一段时间，目的是____________________．
(4)将铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，由此推知铁锈中一定含有
_____元素，从而推断出空气中的_______参加了铁生锈反应．
（实验记录）
铁锈样品的质量/g装置B的质量/g装置C的质量/g
反应前23.2232.4198.2
反应后/239.6211.4
(5)根据上表数据推算，可确定铁锈的成分，用Fe x O y•nH2O表示，则n=_______；若缺少D 装置，x：y的值_________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)．
(6)欲通过实验探究镁带在空气中锈蚀的条件，用图2所示装置，试管内可选用的物质如下：
①O2②水③CO2 ④O2和CO2 ⑤CO2和水⑥O2和水⑦O2、CO2和水
至少需要选用___________(填数字序号)，才能达到探究镁带锈蚀的条件．
(7)请写出镁带在空气中锈蚀，生成碱式碳酸镁[Mg3(OH)2(CO3)2]的化学方程式_______．【答案】快酸性没有进行尾气处理排尽装置内的空气，防止发生爆炸氢水 4 偏小④⑤⑥⑦ 6Mg+3O2+4CO2+2H2O=2Mg3（OH）2（CO3）2
【解析】
【详解】
（1）对比实验1和实验4，实验3和实验5可知，温度越高铁钉生锈速率越快；对比实验1、2、3可知，铁钉在酸性环境中锈蚀较快；（2）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，该装置中没有将其处理；（3）一氧化碳具有可燃性，不纯时加热或点燃易发生爆炸，所以先通入CO一段时间，排净装置内的空气；（4）无水硫酸铜能吸收水而变蓝，将铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，这说明了反应后有水生成，说明铁锈中含有氢元素，也就是铁锈蚀的过程中有水参与；（5）硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为：
Fe x O y•nH2O+yCO 高温
xFe+yCO2+nH2O，根据实验数据可知，反应中生成水的质量为：
=7.2g，生成二氧化碳的质量为：=13.2g。

设参加反应的CO的质量为w，则
Fe x O y•nH2O+yCO 高温
xFe+yCO2+nH2O
28y 44y
w 13.2g
28y w
=
44y13.2g
w=8.4g
由质量守恒定律可知，生成铁的质量为：23.2g+8.4g﹣13.2g﹣7.2g=11.2g；
由于反应前后元素的种类与质量不变，所以23.2gFe x O y•nH2O中含铁元素的质量为11.2g；含有“H2O”部分质量为7.2g；则余下的氧元素质量为：23.2g﹣11.2g﹣7.2g=4.8g
则：x：y：n= 11.2g 4.8g7.2g
::
561618
=2：3：4，则Fe x O y•nH2O的化学式为Fe2O3•4H2O。

D装置中的碱石灰既能吸收水也能吸收CO2，防止了空气中二氧化碳与水被装置C吸收而造成质量偏大，若没有装置D，则装置C因为吸收了空气中的水蒸气和二氧化碳而质量偏大，由此计算出的二氧化碳质量偏大，导致氧元素的质量偏大，x：y的值偏小；（6）通过实验探究镁带在空气中锈蚀的条件，应该选择这样几组实验：④O2和CO2；⑤CO2和水；⑥O2和水；⑦O2、CO2和水四组实验进行对比；（7）由镁带在空气中锈蚀，生成碱式碳酸镁[Mg3（OH）2（CO3）2]可以推测，是镁与氧气、水和二氧化碳反应生成了碱式碳酸镁6Mg+3O2+4CO2+2H2O=2Mg3（OH）2（CO3）2。

15．小苏打和食盐是厨房中常见物质。

现有一包白色固体，可能由碳酸氢钠、氯化钠中的一种或两种物质组成。

某科学小组同学展开了系列研究。

（一）定性分析
（实验目的）确定白色固体的组成。