2020-2021中考化学 流程图 培优练习(含答案)

一、中考初中化学流程图
1．某粗盐样品中含有少量MgSO4和CaCl2杂质，某化学兴趣小组欲除去其中的杂质，得到纯净的NaCl晶体，设计了如图所示的实验方案。

请回答下列问题：
（1）写出X溶液与Ba（OH）2溶液反应的化学方程式_____。

（2）滤液I中溶质有哪些？_____
（3）该实验中最后加入适量稀盐酸的作用是什么？_____
【答案】Ba（OH）2+MgSO4=BaSO4↓+Mg（OH）2↓；氢氧化钡、氯化钙；除去碳酸钠和氢氧化钠。

【解析】
【分析】
（1）根据氢氧化钡和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀进行分析；
（2）根据加入的氢氧化钡是过量的，以及氢氧化钡发生的反应进行分析；
（3）根据除杂的过程加入的氢氧化钡是过量的，加入Y，需要出去氢氧化钡和氯化钙，所以Y是碳酸钠，反应生成的氢氧化钠和剩余的碳酸钠对于氯化钠是杂质进行分析。

【详解】
（1）氢氧化钡和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀，化学方程式为：
Ba（OH）2+MgSO4=BaSO4↓+Mg（OH）2↓；
（2）加入的氢氧化钡是过量的，以及氢氧化钡发生的反应，所以滤液I中溶质有：氢氧化钡、氯化钙；
（3）除杂的过程加入的氢氧化钡是过量的，加入Y，需要出去氢氧化钡和氯化钙，所以Y 是碳酸钠，反应生成的氢氧化钠和剩余的碳酸钠对于氯化钠是杂质，所以该实验中最后加入适量稀盐酸的作用是：除去碳酸钠和氢氧化钠。

2．黑白复印机用的墨粉中常添加Fe3O4粉末，Fe3O4是由Fe2+、Fe3+和O2-按1：2：4的个数比构成的。

如图是氧化沉淀法生产复印用Fe3O4粉末的流程简图。

已知第④步反应中各元素化合价保持不变。

(1)Fe3O4粉末在复印机的电磁场作用下能使墨粉形成字迹或图案，这不仅利用了Fe3O4有磁
性，还利用了Fe 3O 4是______色。

(2)第②步加入试剂X ，生成Fe(OH)2的反应方程式为______。

(3)在第③步反应中要控制通入O 2的量，以使生成的Fe(OH)2和Fe(OH)3的质量比等于______，才能确保最终生成Fe 3O 4，操作Y 的名称为______。

【答案】黑 FeSO 4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na 2SO 4 45：107 过滤
【解析】
【分析】
【详解】
（1）四氧化三铁是黑色的固体，而Fe 3O 4粉末在复印机的电磁场作用下能使墨粉形成黑色的字迹或图案，所以还利用了Fe 3O 4是黑色；
（2）通过题中的反应原理可以看出，硫酸亚铁和试剂X 反应生成了氢氧化亚铁和硫酸钠溶液，结合复分解反应的原理可知，X 是氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液和硫酸亚铁反应生成了硫酸钠和氢氧化亚铁沉淀，化学方程式为：FeSO 4+2NaOH=Fe （OH ）2↓+Na 2SO 4； （3）Fe 3O 4是由Fe 2+、Fe 3+和O 2-按1：2：4的个数比构成的，依据质量守恒定律可知，通入氧气后生成的氢氧化亚铁和氢氧化铁的个数比是：1：2，所以生成的Fe （OH ）2和Fe （OH ）3的质量比等于：（56+17×2）：2×（56+17×3）=45：107；经过操作Y 后，得到了氢氧化铁沉淀、氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠溶液，所以操作Y 的名称为：过滤。

故答案为：（1）黑；
（2）FeSO 4+2NaOH=Fe （OH ）2↓+Na 2SO 4；
（3）45：107，过滤。

3．侯德榜制碱法的原理是:向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳,即有晶体析出,经过滤、洗涤、焙烧得纯碱.此过程可以表示
为:①3223NaCl()NH CO H O NaHCO (
)+++=↓+饱和 （此反应是放热反应） ②煅
烧碳酸氢钠后,得到纯碱。

侯氏制碱法生产流程示意图：
[查阅资料]I.氨化的饱和食盐水;即是指向饱和食盐水中通入氨气;Ⅱ.NaHCO 3低温时溶解度很小; III 在通常状况下,NH 3极易溶于水,CO 2能溶于水。

（1）请你填写出括号中物质的化学式_____________。

（2）用化学方程式表达煅烧炉中发生的反应___________。

（3）向饱和的食盐水中,先通入氨气再通人二氧化碳的目的是____________。

（4）向母液中通入氨气的原因是___________；把母液冷却至10°C 以下的目的是________。

（5）侯氏制碱法的生产流程中,可以循环利用的物质是____________。

【答案】NH 4Cl 323222NaHCO Na CO +CO +H O 高温 增大碳酸氢钠的产率（或得到更多的碳酸氢钠） 增大溶液中NH 4+的浓度 得到更多的氯化铵晶体（或析出更多的氯化铵晶体） CO 2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由化学方程式可知，反应前出现了1个钠原子、1个氯原子、1个氮原子、1个碳原子、5个氢原子和3个氧原子，反应后出现了1个钠原子、1个氢原子、1个碳原子和3个氢原子，根据质量守恒定律可知，尚缺的1个氯原子、1个氮原子和4个氢原子存在于括号中，所以其中的物质的化学式为NH 4Cl ，故填NH 4Cl 。

（2）由图可知，煅烧炉中发生的反应是碳酸氢钠在高温的条件下反应生成碳酸钠、水和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：2NaHCO 3高温Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑。

（3）氨气极易溶于水，而二氧化碳能溶于水，向饱和的食盐水中，先通入氨气再通入二氧化碳能够使更多的二氧化碳参加反应，得到更多的碳酸氢钠，故填增大碳酸氢钠的产率（或得到更多的碳酸氢钠）。

（4）氨气与水反应生成氨水，氨水在溶液中发生解离产生NH 4+，即向母液中通入氨气可以增大溶液中NH 4+的浓度，故填：增大溶液中NH 4+的浓度；
氯化铵的溶解度随温度升高而减小，且氯化铵的溶解度受温度影响比碳酸氢钠大，所以把母液冷却至10°C 以下可以析出更多的氯化铵晶体，故填：得到更多的氯化铵晶体（或析出更多的氯化铵晶体）。

（5）由流程图可知，生产开始时有二氧化碳参加反应，生产的末端有二氧化碳生成，生成的二氧化碳又可以继续参加反应，所以该生产流程中可以循环利用的物质是二氧化碳，故填CO 2。

4．二氧化氯（ClO 2）可用于自来水消毒。

以粗盐为原料生产ClO 2的工艺主要包括： ①反应Ⅰ是粗盐除杂；
②反应Ⅱ是特殊条件下电解NaCl 溶液制NaClO 3；
③反应Ⅲ是ClO 2的制取。

其中反应Ⅲ制取ClO 2的化学方程式为：
2NaClO 3+4HCl ═2ClO 2↑+Cl 2↑+2NaCl+2H 2O 。

工艺流程如图，
（1）加入过量氢氧化钠的目的是________。

（2）过量的试剂X是____（填化学式），操作A的名称是_______。

（3）求出沉淀ClO2中Cl的化合价为_______。

（4）加入适量HCl除为了满足电解时的微酸性外，还能除去溶液中的杂质离子，请写出其中所发生的中和反应的化学方程式：___________。

（5）该流程中可循环利用的物质是水和________。

【答案】除尽氯化镁 Na2CO3过滤 +4 NaOH+HCl=NaCl+H2O 氯化钠。

【解析】
【分析】
【详解】
（1）氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，因此加入过量氢氧化钠的目的是除尽氯化镁。

故填：除尽氯化镁。

（2）碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，过量的试剂X是Na2CO3，用来除去溶液中的氯化钙；操作A的名称是过滤，通过过滤能够把液体和固体分离。

故填：Na2CO3；过滤。

（3）设ClO2中Cl元素的化合价为x，氧元素的化合价是-2，根据题意有：x+（-2）
×2=0，x=+4。

故填：+4。

（4）稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，属于复分解反应，稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，属于中和反应，稀盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式为：NaOH+HCl═NaCl+H2O。

故填：NaOH+HCl═NaCl+H2O。

（5）该流程中可循环利用的物质是水和氯化钠。

故填：氯化钠。

5．四氧化三铁可用于医疗器械、电子等工业。

某实验兴趣小组从工厂采集废液（含FeSO4和少量ZnSO4、MgSO4），进行四氧化三铁的制备实验。

（阅读资料）
（1）25℃时，氢氧化物沉淀的pH范围如表
（2）25℃时，Zn(OH)2可溶于pH＞10.5的碱溶液。

（3）制备Fe3O4的实验流程如下：
（回答问题）
（1）往废液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀的化学方程式为______________（写一个即可）。

（2）操作a的名称为___。

该操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、__________等。

玻璃棒在此操作中的主要作用是___。

（3）溶液1所含溶质有_______（至少写两种）；溶液3所含溶质的主要成分为___。

【答案】2NaOH+ZnSO4═Zn（OH）2↓+Na2SO或2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4过滤漏斗引流硫酸镁、硫酸钠、氢氧化钠（两种即可）硫酸亚铁
【解析】
【分析】
【详解】
（1）加入氢氧化钠溶液后，调节PH至9.6，可以判断能形成得到氢氧化锌和氢氧化亚铁沉淀，,反应的化学方程式为：2NaOH+ZnSO4═Zn（OH）2↓+Na2SO4或
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4；
（2）经过操作a后得到了固体和溶液，所以可以判断操作a的名称为过滤，过滤需要漏斗，玻璃棒在该过程中的作用为引流；
（3）加入氢氧化钠后，硫酸锌和氢氧化钠反应生成了硫酸钠，氢氧化镁只有在pH值等于10.4时，才会沉淀，所以溶液中还含有硫酸镁，向固体1中加入氢氧化钠溶液，根据题给信息可以知道25℃时，Zn（OH）2可溶于pH＞10.5的碱溶液，所以氢氧化锌要溶解，剩余的固体2为氢氧化亚铁，所以加入稀硫酸后溶液3的溶质为硫酸亚铁；
故答案为：（1）2NaOH+ZnSO4═Zn（OH）2↓+Na2SO或2NaOH+FeSO4═Fe（OH）
2↓+Na2SO4；（2）过滤；漏斗；引流；（3）硫酸镁、硫酸钠、氢氧化钠（两种即可）；硫酸亚铁。

6．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。

已知CuCl难溶于水和乙醇，在潮湿空气中易变质。

CuCl的制备流程如下:
(1)“滤液1”中除了Na +、SO 42-外，还存在较多的离子是______________；滤液2中含有的溶质有__________________。

(2)“反应”中发生的化学变化生成了某种气体，这种气体能跟水直接化合产生硫酸，“反应”过程的化学反应方程是:__________________。

(3)“操作a ”的名称是__________________，流程中可以循环利用的物质(水除外)是_________________(写化学式)。

(4)能用“水洗”的原因是__________________，“水洗”的作用是__________________，“醇洗”的目的是__________________。

(5) 160g CuSO 4与足量NaCl 经上述制备流程，可生成的CuCl 最多是__________________g 。

【答案】Cl - Cu 2+ NaCl 、 Na 2SO 4 和H 2SO 4
2233 2CuCl +Na SO =2CuCl +2NaCl+SO ↓↑ 过滤 NaCl CuCl 难溶于水；洗去可溶性杂质，保留CuCl 快速去除CuCl 表面的水、防止其氧化 99.5
【解析】
【分析】
【详解】
(1)溶解过程和结晶过程离子的种类不变，滤液中含有Na +、SO 42-、Cl -和Cu 2+；“反应”中
发生的化学变化是2233
2CuCl +Na SO =2CuCl 2NaCl+SO ↓+↑，产生的SO 3迅速与水化合生成硫酸，所以滤液2中含有的溶质有NaCl 、Na 2SO 4 和H 2SO 4；
(2) SO 3能与水化合生成硫酸，“反应”中发生的化学变化是
2233 2CuCl +Na SO =2CuCl +2NaCl+SO ↓↑；
(3)“操作a ”的名称是过滤，流程中NaCl 既是反应物，又是生成物，故可以循环利用的物质NaCl ；
(4)能用“水洗”的原因是CuCl 难溶于水，“水洗”的作用是洗去可溶性杂质，保留CuCl ，“醇洗”的目的是快速去除CuCl 表面的水、防止其氧化；
(5)反应前后铜元素的质量相等，设可生成的CuCl 质量最多是x 。

4
160
9CuS 9.5O ~CuCl 160g x 16099.5=160g x
解得x=99.5g
答：160g CuSO 4与足量NaCl 经上述制备流程，可生成的CuCl 最多是99.5g 。

7．半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是H2、CO、CO2、N2 和H2O（g）。

半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料N2和H2。

（1）在使用铜催化剂和加热条件下，半水煤气主要成分间发生反应实现了 CO 变换，其化学方程式为：________。

（2）吸收法是脱除CO2的方法之一。

已知：
溶质Na2CO3K2CO3
20℃1L饱和溶液中溶质的
2.08.0
物质的量mol
溶质价格（元/kg） 1.259.80
若选择Na2CO3溶液作吸收液，其优点是_；缺点是_。

如果选择K2CO3溶液作吸收液，用某种方法可以降低成本，写出这种方法涉及的化学方程式：_。

（3）将一定体积半水煤气依次通过装置Ⅰ~Ⅴ（最后通入氮气确保反应、吸收完全），可以测定其中H2以及 CO 的物质的量。

可供选用的装置如下所示（省略夹持仪器）：
为装置Ⅰ～Ⅴ选择合适的装置与试剂：
ⅠⅡⅢⅣⅤ
装置
a a__b
试剂_浓硫酸CuO__
装置Ⅰ、Ⅱ的作用是____________。

要确定半水煤气中H2物质的量，应测量的数据是
______。

【答案】222Cu
CO+H O CO +H Δ 价格便宜 吸收二氧化碳的能力差
32322Δ2KHCO K CO +CO H O ↑+ 氢氧化钠溶液 c b 无水硫酸铜 氢氧化钠固体 除
去半水煤气中的二氧化碳和水蒸气 装置Ⅳ增加的质量
【解析】
【分析】
【详解】
（1）在使用铜催化剂和加热条件下，半水煤气主要成分一氧化碳与水反应生成二氧化碳和氢气，实现了 CO 变换，其化学方程式为：222Cu
CO+H O CO +H Δ。

（2）碳酸钠比碳酸钾价格便宜，但饱和溶液条件下，碳酸钠溶液浓度比碳酸钾小，吸收二氧化碳的能力差；碳酸钾吸收二氧化碳生成碳酸氢钾，加热碳酸氢钾可以得到碳酸钾，同时生成水和二氧化碳，再循环利用，反应方程式为：3
2322Δ2KHCO K CO +CO H O ↑+。

（3）先要用氢氧化钠溶液除去半水煤气中的二氧化碳，然后干燥，通过灼热的氧化铜，氢气与灼热的氧化铜反应生成铜和水，一氧化碳与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，再通过无水硫酸铜吸收生成的水，最后用氢氧化钠固体吸收生成的二氧化碳，通过测定生成得到水和二氧化碳的质量，来确定半水煤气中H 2以及CO 的物质的量；故有：
装置Ⅰ、Ⅱ的作用是除去半水煤气中的二氧化碳和水蒸气。

要确定半水煤气中H 2物质的量，应测量的数据是装置Ⅳ增加的质量。

【点睛】
本题考查物质含量测定、气体检验、物质的分离提纯等，注意渗透实验中经济性，是对学生综合能力的考查。

8．我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾获世博会金奖。

有关反应的原理为：
32243NH CO NaCl H O NH Cl N =aHCO ++++↓；
323222NaHCO Na CO CO H O +↑+△。

（1）某碱厂生产纯碱的工艺流程可简单表示如下，下列有关叙述正确的是___________。

A ．先通入氨气使溶液呈碱性可促进对2CO 的吸收
B ．过滤后获得的滤液中溶质只有4NH Cl
C ．在过滤后的滤液中通入氨气可提高析出铵盐的纯度
D ．.上述流程中可以循环利用的物质只有水和二氧化碳
（2）某校学生设计了如图（2）所示装置，模拟“侯氏制碱法”，获得碳酸氢钠晶体，其中B 装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液，且两者均已达到饱和。

①C 装置中稀硫酸的作用是吸收从B 装置中的试管内逸出的氨气减少污染，使用球形干燥管的目的是__________。

②B 装置中使用冰水有利于碳酸氢钠析出，是因为__________。

③该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验，结果没有得到碳酸氢钠晶体，指导教师指出应在A 与B 装置之间连接一个盛有饱和3NaHCO 溶液的洗气瓶，其作用是
________。

（3）某同学为了测定该碱厂生产的纯碱是否属于优等品（国家规定：优等品中碳酸钠的纯度即质量分数不低于99.2%），设计了如下两种实验方案：
①方案一：用沉淀法测定纯碱样品纯度称取样品10.65g ，加水完全溶解向其中加入足量的氯化钡溶液（杂质不与氯化钡反应），充分反应后，过滤、洗涤，干燥得固体19.70g 。

沉淀试剂用2BaCl 代替2CaCl ，可减小测定误差，原因是_____.测得纯碱样品纯度为_______；结论是__________。

②方案二:用如图所示的装置，通过准确测量排出水的体积,也可计算样品的纯度。

实验后同学们发现所测的碳酸钠的纯度偏低，造成此结果的原因可能是_____________（装置的气密性良好）
【答案】AC 防止倒吸 温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小 除去2CO 中混有的HCl 气体 等质量的碳酸钠与氯化钡反应产生的沉淀质量大，称量时的（相对）误差小（其他相近表述也可） 99.5% 属于优等品 2CO 溶于水（或2CO 与水反应）、导管中有水残留，使得排出水的体积偏小
【解析】
【分析】
（1）第一步反应中氨气在水中的溶解度比2CO 大很多，先通氨气使溶液呈碱性可以吸收更多的2CO ；从滤液中分离出4NH Cl ，通入3NH 使溶液呈碱性可促使溶解度较小的 3NaHCO 转化为溶解度较大的23Na CO 而不析出；
（2）第二步反应是利用30°时3NaHCO 溶解度较小而析出，滤液中还存在未完全反应的原料NaCl ；
（3）再利用的物质是能作为起始原料，在反应过程中又生成了或未完全反应的物质。

【详解】
（1）某碱厂生产纯碱的工艺流程叙述正确的是AC 。

A 、先通入氨气使溶液呈碱性可促进对2CO 的吸收，选项A 正确；
B 、过滤后获得的滤液中溶质不是只有4NH Cl ，选项B 错误；
C 、在过滤后的滤液中通入氨气可提高析出铵盐的纯度，选项C 正确；
D 、上述流程中可以循环利用的物质只有水和二氧化碳，选项D 错误。

（2）
①C 装置中稀硫酸的作用是吸收从B 装置中的试管内逸出的氨气减少污染，使用球形干燥管的目的是防止倒吸。

②B 装置中使用冰水降低温度，是因为温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小 。

③在A 与B 装置之间连接一个盛有饱和3NaHCO 溶液的洗气瓶，氯化氢和碳酸氢钠反应，二氧化碳不和碳酸氢钠反应，其作用是除去2CO 中混有的HCl 气体。

（3）
①方案一：用沉淀法测定纯碱样品纯度。

称取样品10.65g ，加水完全溶解向其中加入足量的氯化钡溶液（杂质不与氯化钡反应），充分反应后，过滤、洗涤，干燥得固体19.70g 。

沉淀试剂用2BaCl 代替2CaCl ，可减小测定误差，原因是：等质量的碳酸钠与氯化钡反应产生的沉淀质量大，称量时的（相对）误差小；测得纯碱样品纯度为99.5%；结论是属于
优等品。

设纯碱样品的纯度为x 。

2233210619710.6519.70BaCl Na CO BaCO NaCl
x g g
+=↓+
10619710.6519.7x g g
=，x ≈99.5%， ②所测的碳酸钠的纯度偏低，造成此结果的原因可能有：2CO
溶于水（或2CO 与水反应）或者导管中有水残留，使得排出水的体积偏小。

9．硫酸铁铵[NH 4Fe （SO 4）2▪xH 2O]是一种重要铁盐，能在水中解离出NH 4+、Fe 3+、SO 42-。

为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流 程如下：
回答下列问题：
（1）步骤①发生反应的方程式是_____________。

经检验，废渣是片状石墨，它与金刚石的物理性质有很大差异的原因是___________________。

（2）完成步骤②中的反应2FeSO 4+H 2O 2+____________=Fe 2（SO 4）3+ 2H 2O
（3）如废铁屑表面已生锈（铁锈的主要成分为Fe 2O 3▪xH 2O ），则步骤①还会发生另外两步反应：
第二步反应中反应物与生成物的化学计量数之比为1:1:3,写出第二步反应的化学方程式： _____ 。

（4）由该实验可知，干净的表面未生锈的废铁屑属于________ （填“纯净物”或“混合物”）。

（5）将步骤③中得到的样品经干燥后加热，失掉全部结晶水，剩余固体的质量为原晶体质量的55.2%，则硫酸铁铵晶体的化学式为_______ （填序号）。

a. NH 4Fe （SO 4）2▪3H 2O
b. NH 4FeSO 4）▪6 H 2O
c. NH 4Fe （SO 4）2▪9 H 2O
d. NH 4FeSO 4）▪12 H 2O
（6）完成鉴别硫酸铁和硫酸铁铵两种固体的实验报告。

【答案】2442=F Fe+H SO SO +H e ↑ 原子排列方式不同 24H SO
2434+Fe (SO )Fe=3FeSO 混合物 d 取两种固体加入A 、B 两支试管内，加水溶解，然后分别加入足量氢氧化钠溶液 A 试管有气泡产生，B 试管无气泡产生 A 试管内为硫酸铁铵，B 试管内为硫酸铁
【解析】
【分析】
【详解】
（1）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的方程式是2442=F Fe+H SO SO +H e ↑；金刚石与石墨都是有碳原子组成，但是原子排列方式不同，造成两者性质不同；
（2）根据反应后原子数目与种类，与反应前原子数目与种类进行对比，得出反应前缺少2个氢原子，1个硫原子和4个氧原子，由此可以看出反应前为1个硫酸分子； 故填：24H SO ；
（3）盐1和金属反应生成盐2，发生化合反应，盐1为硫酸铁，可与铁反应生成硫酸亚铁，反应方程式配平后系数比为1：1：3，反应的化学方程式为
2434+Fe (SO )Fe=3FeSO ；
（4）有实验可知含有铁和不溶于酸的杂质组成，因此属于混合物；
（5）根据反应前后质量变化，设含有结晶水系数为x ，失去水的质量占原晶体质量为44.8%，所以
1844.8%26655.2%
x ＝，x =12； 故填：d 。

（6）硫酸铁铵含有铵根离子，铵根与氢氧根反应生成氨气，形成气泡，所以根据产生气泡判断固体为硫酸铁铵，无气泡的则为硫酸铁；故有：
取两种固体加入A、B两支
试管内，加水溶解，然后分
别加入足量氢氧化钠溶液
A试管有气泡产生，B试管
无气泡产生
A试管内为硫酸铁铵，B试
管内为硫酸铁
10．工业上利用某废渣（含FeSO4、Fe2(SO4)3及少量CaO和MgO）制备高档颜料铁红（主
要成分为Fe2O3）和回收(NH4)2SO4，其生产流程如下：
已知：a、氧化还原反应中，会有元素化合价发生变化。

b、
()()()()()
243246444 324122
3Fe SO+12NH. H
O=NH Fe SO OH()5NH SO
↓+
铵黄铁矾晶体
回答下列问题：
（1）(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12中铁元素的化合价是_____。

（2）粉碎废渣的目的_____，加入物质X溶解废渣，X应选用_____（填序号）。

A 盐酸
B 硫酸
C 氨水
D 氢氧化钠
步骤①酸浸时，生成盐的化学方程式为_____（任写一个）。

（3）步骤③中操作Y的名称是____，滤液中除含有很少量铵黄铁矾外还含有__。

（4）步骤②通入氧气氧化的目的是_____，工业上对该操作控制在4小时左右为宜，根据
如图有关数据分析，影响Fe3+氧化率的变化规律：_____。

【答案】+3 增大反应物之间的接触面积，使反应充分进行 B
2442=MgO+H SO MgSO +H O （或2442CaO+H SO =CaSO +H O ） 过滤 硫酸钙、硫酸镁、硫酸铵[或CaSO 4、MgSO 4、(NH 4)2SO 4] 将亚铁离子（或Fe 2+）氧化成三价铁离子（或Fe 3+） 温度越高，pH 越小（或酸性越强），三价铁离子（或Fe 2+）氧化率越高
【解析】
【分析】
氧化镁和硫酸生成硫酸镁和水，氧化钙和硫酸生成硫酸钙和水，粉碎废渣的目的增大反应物之间的接触面积，使反应充分进行。

【详解】
（1）(NH 4)2Fe 6(SO 4)4(OH)12中铵根离子的化合价为+1价，硫酸根离子的化合价为-2价，氢氧根离子的化合价为-1价，设铁元素的化合价是x ，化合物中各元素的正负化合价代数和为零，则()()()+12+6+-24+-112=0x ⨯⨯⨯⨯，=+3x ，故铁元素的化合价是+3价。

（2）粉碎废渣的目的增大反应物之间的接触面积，使反应充分进行，废渣中含有氧化钙和氧化镁，氧化镁和硫酸生成硫酸镁和水，氧化钙和硫酸生成硫酸钙和水，加入物质X 溶解废渣，X 应选用硫酸，故选B 。

步骤①酸浸时，生成盐的反应是氧化镁和硫酸生成硫酸镁和水，或氧化钙和硫酸生成硫酸钙和水，故反应的化学方程式为2442=MgO+H SO MgSO +H O （或
2442CaO+H SO =CaSO +H O ）。

（3）步骤③中操作Y 是将固体和液体分离，故名称是过滤，氧化镁和硫酸生成硫酸镁，氧化钙和硫酸生成硫酸钙，氨水和硫酸铁生成硫酸铵，故滤液中除含有很少量铵黄铁矾外还含有硫酸钙、硫酸镁、硫酸铵[或CaSO 4、MgSO 4、(NH 4)2SO 4]。

（4）生产流程需要将硫酸亚铁氧化成硫酸铁和氨水反应，故步骤②通入氧气氧化的目的是将亚铁离子（或Fe 2+）氧化成三价铁离子（或Fe 3+），由图像可知，铁离子的氧化率随着酸性的减弱而减小，故工业上对该操作控制在4小时左右为宜，根据如图有关数据分析，影响Fe 3+氧化率的变化规律是温度越高，pH 越小（或酸性越强），三价铁离子（或Fe 2+）氧化率越高。

【点睛】
化合物中各元素的正负化合价代数和为零。

11．醋酸钙[Ca （Ac ）2]是国家允许使用的补钙制剂之一。

以蛋壳为原料回收膜并制备醋酸钙的一种工艺流程如图。

（1）写出煅烧时的化学方程式__________________。

CO 2的任意排放会引发的环境问题，可以将CO 2与CH 4一定条件下化合生成化工产品甲醛（HCHO ），则此反应中CO 2与CH 4的最佳质量比是____________。

（2）在反应I 中制备石灰乳，而不是制备澄清石灰水的目的是____________________，写出熟石灰的一种用途________________。

（3）在反应II 中醋酸过量的目的是_______________，写出反应II 的化学方程式
________。

（4）膜分离时，盐酸不能过量的主要原因是________________。

【答案】CaCO 3高温CaO+CO 2↑ 11：4 氢氧化钙的溶解度很小，石灰乳中的氢氧化钙含量比澄清石灰水中多，更利于提高醋酸钙的产量 中和酸性土壤 使氢氧化钙完全反应 Ca （OH ）2+2HAc ═Ca （Ac ）2+2H 2O 加入盐酸就是为了将蛋壳与膜分开，过量时会与碳酸钙反应，会使制作醋酸钙的原料减少
【解析】
【详解】
（1）煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为：
32CaCO CaO+CO 高温；2CO 的任意排放会引发的环境问题是导致温室效应； 将CO 2与CH 4一定条件下化合生成化工产品甲醛（HCHO ）的化学方程式及其二氧化碳和甲烷的质量关系为：
24
CO +CH 2HCHO 4416一定条件
则此反应中CO 2与CH 4的最佳质量比是：44：16=11：4。

（2）在反应I 中制备石灰乳，而不是制备澄清石灰水的目的是氢氧化钙的溶解度很小，石灰乳中的氢氧化钙含量比澄清石灰水中多，更利于提高醋酸钙的产量；熟石灰可以用来中和酸性土壤。

（3）在反应II 中醋酸过量能使氢氧化钙完全反应，反应II 中，氢氧化钙和醋酸反应生成醋酸钙和水，反应的化学方程式为：222Ca(OH)+2HAc=Ca(Ac)+2H O 。

故填：使氢氧化钙完全反应；222Ca(OH)+2HAc=Ca(Ac)+2H O 。

（4）膜分离时，盐酸不能过量的主要原因是：加入盐酸就是为了将蛋壳与膜分开，过量时会与碳酸钙反应，会使制作醋酸钙的原料减少。

12．某化学兴趣小组从某化工厂排污国取得有色废水样品A ，并通过如下实验回收处理。

其中固体E 经测定是一种具有固定熔点和沸点的复合肥料。

请根据图示回答：
（1）操作Ⅰ的实验步骤是______________，反应的化学方程式是__________。

（2）操作Ⅱ所需的仪器有_____________，得到的固体E 是___________。

（3）废水样品A 中一定含有的溶质是____________，可能含有的溶质有____________、____________、____________（至少写出三种），此时选择的试剂X 为____________。

（4）若X 选择其他试剂，操作流程和实验现象不变，实验后测得性溶液D 中含有两种不同的酸根离子，则此时选择的试剂X 为____________。

【答案】加稍过量的23K CO 溶液，充分反应后过滤，再加稀硝酸中和滤液成中性 ()233332K CO +Ba NO BaCO 2KNO =↓+、332HNO KOH KNO H O =++ 酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、铁架台 3KNO 4CuSO 24K SO ()32Cu NO 3KNO 、
4KHSO 、24H SO 、3HNO （写出六种中的三种即可） ()32Ba NO 溶液 2BaCl
【解析】
【分析】
滤液B 中加适量的氢氧化钾溶液得到氢氧化铜沉淀和无色滤液C ，说明滤液B 中一定含有铜离子，无色滤液C 一定含有钾离子。

固体纯净物E 是一种复合肥料.所以E 中含有钾元素又是复合肥，所以E 为硝酸钾。

无色滤液C 含有硝酸根离子，故滤液B 中也含有硝酸根离子，所以B 硝酸铜，A 是硫酸铜，X 为硝酸钡。

【详解】
（1）操作Ⅰ的实验步骤是加过量的23K CO 溶液，充分反应后过滤，再加稀硝酸中和滤液成中性，反应的化学方程式是
()233332K CO +Ba NO BaCO 2KNO =↓+332HNO KOH KNO H O =++。

（2）操作Ⅱ是蒸发结晶，所需的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、铁架台，得到的固体E 是3KNO 。

（3）废水样品A 中一定含有的溶质是4CuSO ，可能含有的溶质有24K SO 、
()32Cu NO 3KNO 等，此时选择的试剂X 为()32Ba NO 溶液。

（4）若X 选择其他试剂，操作流程和实验现象不变，实验后测得中性溶液D 中含有两种不同的酸根离子，则此时选择的试剂X 为2BaCl 。

二、中考初中化学科学探究题
13．小明同学设计以下实验来探究可燃物燃烧的条件和测定空气中氧气的含量。

（已知：白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃。

）。