中考化学 流程图 综合题及详细答案

一、中考初中化学流程图
1．化学是认识、改造和应用物质的科学。

从海水中提取镁、制“碱”，都体现了人类改造物质的智慧。

结合下列流程图（其中部分操作和条件已略去），请回答相关问题：
（1）通过蒸发结晶从海水中获得粗盐写出一条利于海水“晒盐”的自然条件：_____。

（2）提纯物质常用转化的方法，就是将杂质转化为沉淀或气体而除去。

粗盐中含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质，通过步骤I，再利用过滤操作进行除杂。

①步骤I加入下列三种溶液的先后顺序为_____（选填字母序号）
A 过量的Na2CO3溶液
B 过量的BaCl2溶液
C 过量的NaOH溶液
②步骤I中加入的三种除杂试剂需略过量的原因是_____。

（3）写出步骤Ⅲ加热分解碳酸氢钠的化学方程式_____。

（4）写出步骤V氢氧化镁生成氯化镁的的化学方程式_____。

【答案】风力大（阳光充沛等） BAC（或CBA或BCA）将杂质完全除去
2NaHCO3Δ
Na2CO3+H2O+CO2↑ Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O
【解析】
【分析】
【详解】
（1）风力大、阳光充沛等都利于水分的蒸发，有利于“晒盐”；
（2）①粗盐水中主要含有MgCl2、Na2SO4和CaCl2等可溶性杂质，所加试剂的顺序是加入稍过量的BaCl2溶液除去Na2SO4，再加稍过量的Na2CO3溶液，除去CaCl2和过量的BaCl2，加稍过量的NaOH溶液，除去MgCl2，顺序不唯一，只要把稍过量的BaCl2溶液放在稍过量的Na2CO3溶液前面加入就行；故顺序为BAC（或CBA或BCA）；
②该实验过程中，除杂试剂都要过量，原因是将杂质完全除去。

（3）碳酸氢钠在加热的条件下分解为碳酸钠、二氧化碳和水；化学方程式
2NaHCO3Δ
Na2CO3+H2O+CO2↑；
（4）氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水；化学方程式：Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O。

2．有一包白色固体样品，可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成，为探究该样品的组成，某小组取适量样品按下列流程进行试验。

请回答下列问题：
（查阅资料）CO2不能直接与BaCl2和MgCl2发生反应。

（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、________。

（2）滤渣a的成分是________；白色沉淀b的成分是________。

（3）滤渣a中加入足量稀盐酸的目的：________。

（4）若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”，其他现象不变，则原样品一定存在的物质是________。

【答案】玻璃棒 CaCO3、Mg(OH)2（填名称也可） BaCO3（填名称也可）排除硫酸钡沉淀的干扰，证明样品中无硫酸钠 CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH（填名称也可）
【解析】
【分析】
硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡和氯化钠，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠。

【详解】
（1）过滤需要玻璃棒引流，故过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。

（2）样品加水溶解，硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡和氯化钠，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠，碳酸钙不溶于水，过滤得到滤渣a，则滤渣a中可能含有硫酸钡、氢氧化镁和碳酸钙，加入足量的稀盐酸充分反应，滤渣全部溶解，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，硫酸钡和稀盐酸不反应，假设1.4g滤渣a均为碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应的关系式为
3222 CaCO+2HCl=CaCl+H O+CO 10044
，则1g碳酸钙完全反应生成0.44g二氧化碳，滤
渣a的质量大于1g，说明滤渣a中含有氢氧化镁，故滤渣a的成分是CaCO3、Mg(OH)2；滤液中可能含有氢氧化钠，氯化钡，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠，故白色沉淀b的成分是BaCO3。

（3）硫酸钡和稀盐酸不反应，故滤渣a中加入足量稀盐酸的目的排除硫酸钡沉淀的干扰，证明样品中无硫酸钠。

（4）样品加水溶解，硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡和氯化钠，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠，碳酸钙不溶于水，过滤得到滤渣a，则滤渣a中可能含有硫酸钡、氢氧化镁和碳酸钙，加入足量的稀盐酸充分反应，滤渣部分溶解，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，硫酸钡和稀盐酸不反应，说明样品中含有硫酸钠、氯化钡和碳酸钙，可能含有氢氧化钠，滤液通入二氧化碳生成白色沉淀，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠，说明样品中含有氢氧化钠，不能确定是否含有氯化镁，故若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”，其他现象不变，则原样品一定存在的物质是CaCO3、BaCl2、
Na2SO4、NaOH。

【点睛】
碳酸钙不溶于水，硫酸钡和稀盐酸不反应，滤渣a中加入足量稀盐酸的目的排除硫酸钡沉淀的干扰，证明样品中无硫酸钠。

3．高炉炼铁所需的原料有铁矿石、焦炭、石灰石等，其过程可用下图简要表示：
已知气体①、气体②和固体③均属于氧化物。

（1）气体②的化学式为_____。

根据氧化物的性质推测炉渣的主要成分为_____（填化学式）。

（2）炼铁高炉底部通过不同高度的出口分离铁水与炉渣（如图2所示）。

能实现渣铁分离的原因是是因为炉渣具有_____、_____的性质。

（3）反应Ⅰ～Ⅴ中属于化合反应的有_____个，属于分解反应的有_____个，属于置换反应的有_____个。

（4）高炉气体中含有多种成分，其中含量最高（占55%～60%）的是_____（填化学式），此外还含有25～30%的可燃性气体_____（填化学式），以及9～12%左右的_____（填化学式）。

【答案】CO CaSiO3熔点高密度比铁水小 3 1 0 N2 CO CO2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，所以气体②的化学式为CO，化学反应前后，元素种类不变，所以依据氧化物的性质推测炉渣的主要成分为：CaSiO3；
（2）炉渣的出口在上方，铁水的出口在下方，所以炉渣具有熔点高、密度比铁水小的性质；
（3）Ⅰ是碳和氧气反应生成二氧化碳，属于化合反应，Ⅱ是二氧化碳和碳高温生成一氧化碳，属于化合反应，Ⅲ是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，不属于基本反应类型，Ⅳ是氧化钙、二氧化硅反应生成硅酸钙，属于化合反应，Ⅴ是碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳，属于分解反应，所以反应Ⅰ～Ⅴ中属于化合反应的有3个，属于分解反应的有1个，属于置换反应的有0个；
（4）空气中含量最高的是氮气，所以高炉气中含有多种成分，其中含量最高（占55～60%）的是N 2，此外还含有25～30%的可燃性气体CO ，以及9～12%左右的CO 2。

4．实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO 3、MgO 和SiO 2）为原料制备
MgCO 3•3H 2O ．其主要实验过程如图：
已知：SiO 2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】MgO+H 2SO 4＝MgSO 4+H 2O MgCO 3+H 2SO 4＝MgSO 4+H 2O+CO 2↑ Na +、SO 42﹣、CO 32﹣ 否 导致产品不纯 避免制备产品消耗更多的碳酸钠
【解析】
【分析】
氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水，碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳。

【详解】
（1）“酸溶”时是氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水，化学方程式为
2442MgO+H SO MgSO +H O ＝，碳酸镁与硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳，化学方
程式为324422
M gCO +H SO MgSO +H O+CO ＝。

（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
+2243 Na SO CO ﹣﹣、、。

（3）“反应”步骤前后均有过滤，不能省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”，会导致得到的产品因为混油二氧化硅而不纯。

（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。

5．以某矿山酸性废水(主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等)为原料，通过下述流程可将废水中的铁、铜和锌分步沉淀，实现回收利用。

(1)步骤①中，加入Ca(OH)2有两个作用。

一是中和废水中的硫酸，该反应的化学方程式为___________________________；
二是将硫酸铁转化为Fe(OH)3，该反应属于______________________(填基本反应类型)。

(2)步骤③中，锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为___________________；
(3)为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质，只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即可。

该步骤和应加入的试剂分别是____________。

【答案】Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+ 2H2O 复分解反应 Zn(OH)2步骤②锌
【解析】
(1)根据氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水解答；根据两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物且生成物中有气体、沉淀或水生成解答；(2)根据硫酸锌与氢氧化钙反应生成氢氧化锌解答；(3)根据锌能置换出硫酸铜溶液中的铜解答。

(1)氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水，反应的化学方程式为Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+ 2H2O；由反应的化学方程式
3Ca(OH)2+ Fe2(SO4)3=3CaSO4+ 2Fe(OH)3↓可知，该反应属于复分解反应；(2)硫酸锌与氢氧化钙反应生成氢氧化锌，故锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为Zn(OH)2；(3)锌能置换出硫酸铜溶液中的铜，故在步骤②中加入锌即可。

6．发展利用太阳能可以推进节能减排。

晶体硅是制造太阳能电池板的重要原料。

下图是工业上以石英砂（SiO2）为主要原料制取纯硅的一种方法，请回答下列问题：（备注：粗硅中的主要成分是硅）
（1）将石英砂粉碎的目的是__________________。

（2）焦炭在反应①中体现的化学性质是______________________。

（3）写出图中一种氧化物的名称___________。

（4）写出步骤②中发生反应的化学方程式_________________________。

（5）副产品CO直接排放会污染空气，工业上可以将之回收用来______________。

【答案】增大石英砂与焦炭的接触面积还原性二氧化硅（或一氧化碳） SiCl4+2H2高温 Si+4HCl 炼铁（或作燃料）
【解析】
（1）将石英砂粉碎的目的是：增大与焦炭的接触面积，是反应更充分；
（2）焦炭在反应①中体现出来的化学性质是还原性；
（3）写出流程中一种氧化物的名称：一氧化碳或二氧化硅；
（4）四氯化硅和氢气在高温的条件下生成硅和氯化氢气体，配平即可；故答案为
SiCl4+2H2Si+4HCl；
（5）副产品CO直接排放会污染空气，工业上可以将之回收用来做燃料或还原剂。

7．氮是一种地球上含量丰富的元素。

下图表示氮及其化合物在一定条件下的转化关系：
（1）氮元素在不同的物质中存在循环，体现了化学反应前后____________（填“分子种类”、“原子种类”或“离子种类”）不变。

（2）反应Ⅰ所属的基本反应类型是_____________。

（3）反应Ⅱ的化学方程式为____________。

（4）氨是氮肥工业的重要原料。

某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的工艺流程如下：
①加入的X 应为____________（填字母序号）。

AH2SO4BCaSO4CSO2
②生产流程中能被循环利用的物质是_____________。

【答案】原子种类化合反应 8NH3+3Cl2一定条件
6NH4Cl+N2 B CO2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）氮元素在不同的物质中存在循环，体现了化学反应前后原子种类不变。

故填：原子种类。

（2）反应Ⅰ是氮气和氢气反应生成氨气，符合化合反应多变一的特征，属于化合反应。

故填：化合反应。

（3）反应II是氨气和氯气在一定的条件下反应生成氮气和氯化铵，发生反应的化学方程式
为：8NH3+3Cl2一定条件
6NH4Cl+N2。

故填：8NH3+3Cl2一定条件
6NH4Cl+N2。

（4）①根据质量守恒定律可知，氨气、二氧化碳和X反应生成硫酸铵和碳酸钙，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，则加入的X应为CaSO4。

②既是反应物，也是生成物的物质，可以循环使用，二氧化碳能被循环利用。

故填：B；CO2。

8．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。

回答下列问题：
（1）实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是_________。

（2）实验Ⅱ中加入的试剂B是_________溶液；加入过量B的目的是__________。

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

（4）实验Ⅲ中发生的中和反应的化学方程式__________。

（5）由所得NaCl溶液制成氯化钠晶体，所需操作为_________。

【答案】MgCl2和Na2SO4 Na2CO3除去氯化钙和过量的氢氧化钡 CO32-和OH-
NaOH+HCl=NaCl+H2O 蒸发结晶
【解析】
【分析】
【详解】
（1）实验Ⅰ中加入试剂A是氢氧化钡溶液，除去的杂质是MgCl2和Na2SO4，氯化镁和氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠；（2）实验Ⅱ中加入的试剂B是Na2CO3溶液，加入过量B目的是除去氯化钙和过量的氢氧化钡，氯化钙和碳酸钠生成氯化钠和碳酸钙沉淀；氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠；
（3）滤液②中除Na+和Cl-外，还含有的离子是过量碳酸钠中的碳酸根离子（CO32-）和反应生成氢氧化钠中的氢氧根离子（OH-）；
（4）实验Ⅲ所加试剂C是盐酸，发生的中和反应是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，反应的化学方程式：NaOH+HCl=NaCl+H2O；
（5）氯化钠的溶解度受温度影响较小，由所得NaCl溶液制成氯化钠晶体，所需操作为蒸发结晶。

【点睛】
所加碳酸钠溶液的作用：除去溶液中的氯化钙以及过量的氢氧化钡，因此碳酸钠要在氢氧化钡之后滴加。

9．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所示(已知:二氧化硅不溶于水也不与稀盐酸反应)。

请回答下列问题。

(1)加稀盐酸之前要将矿石粉碎的目的是_____________。

(2)溶液A中除了Mg2+外，还含有的金属阳离子是______________;(写离子符号)
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)。

(3)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数据见下表。

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______________。

(用不等式表示)
氢氧化物Fe(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2
开始沉淀的pH 1.5 4.28.6
完全沉淀的pH 3.2 6.711.1
(4)写出溶液B中加入熟石灰发生反应的化学方程式:___________________________。

【答案】增大接触面积，使反应更充分 Fe3+、Cu2+、H+ MgO+2HCl═MgCl2+H2O（或
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O或CuO+2HCl═CuCl2+H2O ） 6.7∼8.6
MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+CaCl2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)加稀盐酸之前要将矿石粉碎的目的是增大接触面积，使反应跟充分；
（2）溶液A中含有镁离子、铁离子、铜离子和氢离子等4种阳离子，除了Mg2+外，还含有的金属阳离子是Fe3+、Cu2+、H+；稀盐酸和氧化镁反应生成氯化镁和水，和氧化铁反应生成氯化铁和水，和氧化铜反应生成氯化铜和水，反应的化学方程式为：
MgO+2HCl═MgCl2+H2O，Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，CuO+2HCl═CuCl2+H2O；
(3)由表中数据可知，溶液pH在6.7时，铁离子和铜离子完全形成沉淀，而镁离子在
pH=8.6时开始产生沉淀，因此溶液B的pH可允许的范围为是6.7∼8.6；
(4)溶液B中加入熟石灰时，氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，发生的化学反应方程式为：MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+CaCl2。

10．我国制碱工业的先驱侯德榜将制碱与制氨结合起来的联合制碱法，为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献。

其生产工艺流程示意图如下：
（1）粗盐水中主要含有Ca2＋、Mg2＋、SO42－等杂质离子，工业上常用加入稍过量的① NaOH 溶液、② Na2CO3溶液、③ BaCl2溶液及适量的盐酸等除杂、精制。

则加入试剂合理的顺序为_____________（填字母序号）。

A．①②③ B．③②① C．①③②
（2）加盐酸的作用是（用方程式表示）________________、______________。

（3）制碱原理可看作是由① CO2 + NH3 + H2O = NH4HCO3和② NaCl + NH4HCO3 = NaHCO3+ NH4Cl两个反应加合而成。

反应②为复分解反应，请根据复分解反应发生的条件及表1中相关物质20℃时的溶解度，分析反应②为何能顺利进行？_______________。

表1 相关物质的溶解度（20℃）（单位：g）
NaCl NH4HCO3NaHCO3NH4Cl
36.021.79.637.2
（4）操作2为洗涤、煅烧。

晶体应在以下装置______________中(填字母序号）进行“洗涤”操作。

在上述操作中，如何判断晶体已经洗涤干净______________。

（5）X的化学式为_____________，若X直接排放到空气中会造成的后果是
_______________。

（6）Y是滤液中最主要成分，Y与Ca(OH)2反应的产物之一可用于循环使用，该产物的名称为______________，Y的化学式为______________，写出Y的一种用途_____________。

【答案】B C NaOH + HCl == NaCl + H2O Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑NaHCO3的溶解度较低，析出晶体B取最后一次洗涤液，滴加硝酸银溶液，若没有沉淀则已洗涤干净CO2温室效应氨气NH4Cl作氮肥
【解析】（1）加入碳酸钠的作用有两个：一个是除去溶液中的Ca2+、另一个是除去过量的氯化钡，所以加入的碳酸钠必须排在氯化钡的后面，所以顺序是NaOH、BaCl2、Na2CO3；（2）加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和过量的碳酸钠，（3）由NaCl + NH4HCO3 = NaHCO3+ NH4Cl可知，碳酸氢钠和氯化铵的质量比为84:53.5，碳酸氢钠生成的多，但是溶解度很小，20℃时的溶解度为9.6g,所以生成的碳酸氢钠大都以晶体存在，类似于沉淀，符合复分解反应的条件，所以反应能顺利进行；（4）为了能将洗涤的液体与固体及时分离，所以洗涤时应用装置B，如果洗涤干净则洗涤所得溶液中没有氯化铵，所以判断晶体已经洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液，滴加硝酸银溶液，若没有沉淀则已洗涤干净；（5）碳酸氢钠在加热条件下分解生成碳酸钠和二氧化碳、水，所以X的化学式为
CO2，直接排放会导致温室效应。

（6）滤液中最主要成分是氯化铵，氯化铵与Ca(OH)2反应的产物是氨气、氯化钙、水，氨气可用于循环使用，氯化铵的化学式为NH4Cl，因含氮元素，可做氮肥。

点睛：本题容易出错的地方是对于循环物质的判断，在后面的生成物中的物质，如果在前面的反应物中用到过该物质就可以循环使用．
11．过氧化钙（CaO2）是用途广泛的优良供氧剂。

以电石渣[主要成分为Ca（OH）2，含少量CaCO3]为原料制备过氧化钙的一种工艺流程如图所示。

请按要求回答下列问题：
（查阅资料）
Ⅰ、Ca（OH）2＋2NH4Cl=CaCl2＋2NH3·H2O；
Ⅱ、CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O=CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl；
Ⅲ、CaO2·8H2O在水中不稳定，会缓慢分解。

（1）Ca（OH）2的俗名为_____，“过滤1”所得滤渣的主要成分为_____，过氧化钙中氧元素的化合价为_____价。

（2）在实验室进行过滤操作时，要遵循“一贴、二低、三靠”原则。

其中“一贴”指的是
_____。

生产过程中为了精确测定溶液的pH，常使用_____（填仪器名称）。

（3）在其他条件不变的情况下，制备CaO2·8H2O的反应时间（t）与产率（ω）的关系如图所示：
①平均反应速率最快的时间段为_____（填字母）。

a 、0～10min
b 、10～20min
c 、20～30min
d 、30～40min
②30min 后，产率开始下降的主要原因是_____。

【答案】熟石灰 CaCO 3 -1 滤纸紧贴漏斗内壁 pH 计 a CaO 2·8H 2O 在水中不稳定，会缓慢分解
【解析】
【分析】
【详解】
（1）氢氧化钙俗称为熟石灰；碳酸钙难溶于水，且不与氯化铵反应，因此滤渣为碳酸钙；过氧化钙中钙元素显+2价，设氧元素的化合价是x ，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可知过氧化钙（CaO 2）中氧元素的化合价：（+2）+2x =0，则x =-1。

（2）过滤时，为了保证过滤时滤液过滤效率，需要将滤纸紧贴漏斗内壁，避免产生气泡，影响过滤效率；测试溶液pH 时，可以使用pH 计测量溶液的pH ，因此常用仪器为pH 计； （3）①平均反应速率最快的时间是出现在0-10min 之间，故选a ；
②30min 后，产率开始下降的主要原因是:CaO 2·8H 2O 在水中不稳定，会缓慢分解。

12．工业上利用某废渣（含FeSO 4、Fe 2(SO 4)3及少量CaO 和MgO ）制备高档颜料铁红（主要成分为Fe 2O 3）和回收(NH 4)2SO 4，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 、
()()()()()2432464443241223Fe SO +12NH . H O=NH Fe SO OH ()5NH SO ↓+铵黄铁矾晶体回答下列问题：
（1）(NH 4)2Fe 6(SO 4)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Fe 3+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CaSO4、MgSO4、(NH4)2SO4]。

（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Fe2+）氧化成三价铁离子（或Fe3+），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Fe3+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Fe2+）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。

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．要探究碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分，请你参与华雪同学的探究：
（查阅资料）
①碳酸亚铁（FeCO3）具有还原性，在空气中灼烧生成的氧化物和CO2气体。

②FeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，就迅速被氧化成四氧化三铁，四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。

③FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色，而FeCl3不能；FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不出现红色。

（猜想与假设）
猜想1：固体成分是氧化铁。

猜想2：固体成分是四氧化三铁。

猜想3：。

（活动与探究）
连接仪器、装好药品如图所示（加热和固定装置已省略），打开止水夹K，通入氧气，加热玻璃管X。

当Y瓶中产生的沉淀不再增加时，停止加热，继续通入氧气至玻璃管冷却。

取玻璃管里的少量固体于试管中，滴加盐酸，微热，固体完全溶解。

将所得溶液分成甲、乙两份进行实验：。