1、中考化学备考之流程图压轴突破训练培优篇附答案一、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。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溶液步骤I中加入的三种除杂试剂需略过量的原因
2、是_。(3)写出步骤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 2NaHCO3Na2CO3+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)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,
3、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);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2NaHCO3Na2CO3+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某干燥剂含有CaO、NaOH和CaCl2中的两种物质,为探究其成分,设计如图所示实验。依据实验流程回答相关问题。(1)向溶液a中加入紫色石蕊试液,现象是_。(2)白色固体b一定是_(填化学式)。(3)加入过量稀HNO3的目的是_
4、。(4)现象c:若无白色沉淀,干燥剂成分为_。若有白色沉淀,写出产生此现象的化学方程式_。【答案】溶液变蓝 CaCO3 完全除去NaOH、Na2CO3,以免干扰检验CaCl2 CaO和NaOH 【解析】【分析】【详解】(1)某干燥剂含有CaO 、NaOH和CaCl2中的两种物质,氧化钙遇水会反应生成氢氧化钙,加水后形成的溶液a(至少含有氢氧化钙或氢氧化钠中的一种)一定呈碱性,所以溶液a中加入紫色石蕊试液,溶液一定会是蓝色。故填:溶液变蓝。(2)溶液a中加入过量碳酸钠后形成白色固体b,而干燥剂中含有CaO 、NaOH和CaCl2中的两种物质,氧化钙遇水反应生成氢氧化钙,所以白色固体b一定是碳酸钠
5、与氢氧化钙或氯化钙反应生成的碳酸钙沉淀。故填:CaCO3。(3)溶液a中加入过量碳酸钠后,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀与氢氧化钠,或是碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠溶液,溶液中一定会有碳酸钠,可能含有氢氧化钠或氯化钠,向溶液中加入过量稀HNO3,再滴加硝酸银,硝酸银与氯化钠反应会生成氯化银白色沉淀,目的是想检验溶液中是否含有氯化钠,从而确定干燥剂中是否含有氯化钙,但是氢氧化钠和碳酸钠会对氯化钠的检验造成干扰,它们遇到硝酸银也会产生白色沉淀,为排除他们的干扰,所以加入过量稀硝酸,将氢氧化钠和碳酸钠都转化为硝酸钠和水及二氧化碳(逸散到空气中),所以加入过量稀HNO3的目的是完全除去
6、NaOH、Na2CO3,以免干扰检验CaCl2。故填:完全除去NaOH、Na2CO3,以免干扰检验CaCl2。(4)根据以上分析,加入过量稀硝酸,稀硝酸与氢氧化钠和碳酸钠分别反应后会生成硝酸钠、水和二氧化碳(跑走),若溶液中有氯化钠,硝酸银与氯化钠反应会生成氯化银白色沉淀,现象c:若无白色沉淀,干燥剂中不含氯化钙,所以干燥剂的成分为CaO和NaOH。故填:CaO和NaOH。若有白色沉淀,硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,产生此现象的化学方程式。【点睛】根据氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠等知识进行分析解答
7、。3某种镁矿石的主要成分是碳酸镁,还含有较多的脉石(SiO2)和少量石灰石。下图是利用该镁矿石制备七水硫酸镁(MgSO47H2O)的工艺流程。已知CaSO4和MgSO4的溶解度曲线如图所示。根据以上信息回答下列问题:(1)反应前将镁矿石粉碎的目的是_(2)写出步骤中碳酸镁与硫酸发生反应的化学方程_(3)沉淀A的成分是SiO2和部分硫酸钙,过滤1后得到的滤液中的溶质除了MgSO4还有_。(4)步骤中的操作a名称是_。【答案】增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应进行得更充分 MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2 CaSO4 降温结晶 【解析】【分析】【详解】(1)因为自然界中开
8、采出来的镁矿石是块状的,如果不将其粉碎,稀硫酸只能和块状镁矿石的表面接触,接触面积较小,反应速率较慢。因此反应前将镁矿石粉碎的目的是:增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应进行得更充分;(2)步骤中碳酸镁与硫酸反应产生硫酸钠、水和二氧化碳,其化学方程式是:MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2(3)沉淀A的成分是SiO2和部分硫酸钙,过滤1后得到的滤液中的溶质除了MgSO4还有硫酸钙(CaSO4)。因为硫酸钙微溶于水,大部分变为沉淀,但有少部分溶解在水中。(4)从题中提供的溶解度曲线可知,硫酸镁的溶解度受温度影响加大,故步骤中将溶液浓缩蒸发,然后降温结晶,就会有七水硫酸镁晶体析
9、出。因此操作a的名称是:降温结晶。4用金属铁制备自来水新型消毒、净水剂Na2FeO4的流程如下,请回答下列问题:(1)固体B中的物质是 _;Na2FeO4属于 _(填“酸”、“碱”、“盐”、“氧化物”)(2)操作的名称是_;该操作能使A、B分离的原因是_(3)反应的基本反应类型为:_;反应的化学方程式为:_(4)溶液C中的溶质组成存在_种可能性【答案】Fe和Cu 盐 过滤 A是液体,B是固体(合理皆可) 复分解反应 2Fe(OH)2+H2O2=2Fe(OH)3 三 【解析】【分析】【详解】(1)由反应的流程可知,过量的铁粉与硫酸铜反应,生成了硫酸亚铁和铜,由于铁是过量的,在过滤后得到的固体B是
10、Cu,Fe的混合物;Na2FeO4是金属离子和酸根离子构成的化合物,属于盐。故填:Fe和Cu;盐; (2)由上述反应得到是固液的混合物,要将固液分开,应进行的操作是过滤。故填:过滤;A是液体,B是固体(合理皆可);(3)反应是硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠,反应的方程式是:FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4,该反应是两种化合物交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;反应是氢氧化亚铁被过氧化氢氧化为氢氧化铁,方程式是:2Fe(OH)2+H2O2=2Fe(OH)3。故填:复分解反应;2Fe(OH)2+H2O2=2Fe(OH)3;(4)若氢氧化钠溶液与硫酸亚铁溶液
11、恰好完全反应,所得溶液中只有一种溶质硫酸钠;若氢氧化钠过量,则有两种溶质硫酸钠和氢氧化钠;若硫酸亚铁过量,则有两种溶质硫酸钠和硫酸亚铁。故填:三。【点睛】本题给出了制取物质的反应流程图,对于这类题目,需要搞清楚每一步反应物、生成物,清楚工艺流程原理再结合有关的知识分析解答有关的问题。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Zn(OH)2Fe(OH)2Mg(OH)2开始沉淀的pH5.77.610.4沉淀完全的pH8.09.612.4(2)25时,
12、Zn(OH)2可溶于pH10.5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+ZnSO4Zn(OH)2+Na2SO或2NaOH+FeSO4Fe(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
13、氢氧化亚铁沉淀,,反应的化学方程式为:2NaOH+ZnSO4Zn(OH)2+Na2SO4或2NaOH+FeSO4Fe(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pH10.5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+ZnSO
14、4Zn(OH)2+Na2SO或2NaOH+FeSO4Fe(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碱性锌锰干电池(内部填充物为锌粉、碳粉、KOH、MnO2等)是目前应用广泛的家用电池,在使用过程中会转化为氢氧化氧锰(MnOOH)和ZnO。化学兴趣小组取出旧碱性锌锰干电池中的固体填充物,在常温下做如图过程处理:资料在线(1)MnO2不溶于水,且常温下不与稀盐酸反应。(2)氢氧化氧锰与盐酸反应的化学方程式为:2MnOOH+2HCl=MnCl2+MnO2+2H2O。请回答:(1)步骤发生了中和反应,溶液的pH下降至9并生成一种盐,该盐的
15、化学式为_。(2)步骤中稀盐酸与三种物质反应,其中可产生无色无味的可燃性气体的反应化学方程式为_;其中与氧化锌的反应,属于_(填基本反应类型)。(3)滤渣B中除含氧元素以外,一定还含有_元素。(4)若MnO2全部转化为MnOOH时,则电池电量耗尽。借助仪器测得滤液乙中的锰元素质量占旧电池中锰元素总质量的22%,该旧电池电量理论上已使用_%。【答案】KCl Zn+2HCl=ZnCl2+H2 复分解反应 C、Mn 44% 【解析】【详解】(1)步骤1发生酸碱中和反应,为电池中的碱KOH和稀盐酸反应,生成盐为KCl。(2)生成无色无味可燃性气体,推测为氢气,反应方程式: Zn+2HCl=ZnCl2+
16、H2。盐酸与氧化锌的反应生成氯化锌和水,是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应。(3)滤渣B中有不参与反应的碳粉和反应后剩余MnO2,因此,滤渣B中除含氧元素以外,一定还含有C、Mn元素(4)滤液乙中的锰离子来自于氢氧化氧锰(MnOOH)与盐酸反应,测得滤液乙中的锰元素质量占旧电池中锰元素总质量的22%,根据方程式2MnOOH+2HCl=MnCl2+MnO2+2H2O,计算可知氢氧化氧锰(MnOOH)的锰元素质量是滤液中锰离子质量的2倍,占44%。所以该旧电池电量理论上已使用44%。7化工厂用废硫酸制备K2SO4的流程如下:(1)生产上将CaCO3研成粉末的目的是_欲达此目
17、的,还可采用的方法是_ (任写一条) (2)上述流程中,还可循环使用的物质是_(填写化学式).(3)写出反应中主要的化学方程式_ (4)反应中相关物质的溶解度如下表所示,反应在常温下可实现的原因是_ 物质KClK2SO4NH4Cl(NH4)2SO4溶解度/g(20)34.211.137.275.4(5)洗涤反应所得晶体最适宜的试剂是_ (填序号)A H2O B 饱和K2SO4溶液 C 二者均可(6)检验K2SO4晶体是否洗涤干净的方法是 _【答案】加快反应速率 搅拌 CO2和CaCO3 H2SO4+ CaCO3 = CaSO4 + CO2+H2O 常温下K2SO4的溶解度小 B 取最后一次洗涤
18、液,先加入过量的Ba(NO3)2溶液,振荡、静置,除去硫酸根,再向上层清液中滴加AgNO3溶液,如果没有白色沉淀,说明洗涤干净。 【解析】【详解】(1)将CaCO3研成粉末,可以增大反应物的接触面积,其目的是加快反应速率,欲达此目的,还可采用的方法是将反应物混合后充分搅拌;(或其他合理答案)(2)观察上述流程,发现二氧化碳和碳酸钙既是反应物也是生成物,故可循环使用的物质有CO2和CaCO3;(3)中主要的化学方程式:H2SO4+ CaCO3 = CaSO4 + CO2+H2O;(4)根据复分解反应发生的条件,反应中虽然没有不溶物,但常温下K2SO4的溶解度小,在生成物中会以沉淀的形式出现,故反
19、应可以进行;(5)洗涤反应所得晶体最适宜的试剂是饱和硫酸钾溶液,不用水而用饱和K2SO4溶液洗涤反应所得晶体的目的是减少K2SO4的溶解;(6)银离子和氯离子结合生成氯化银沉淀,为检验此晶体是否洗涤干净,可取最后一次洗涤液,先加入过量的Ba(NO3)2溶液,振荡、静置,目的是除去硫酸根离子,再向上层清液中滴加AgNO3溶液,如果没有白色沉淀,说明洗涤干净。8氯化亚铜(CuCl)是一种白色粉末,不溶于水、乙醇(标准状况下沸点是78.2)及稀硫酸,熔点422,沸点1366,在空气中迅速被氧化成绿色,常用于有机合成工业中的催化剂。以粗盐水(含氯化钙、硫酸镁等杂质)、Cu、稀硫酸、SO2等为原料合成C
20、uCl的工艺流程如下(其中为依次加入):A溶液中溶质的化学式是_;写出反应III的化学方程式_;反应VI的化学方程式是:2NaCl+2CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl+2H2SO4+Na2SO4,反应中化合价升高的元素是_;本工艺中可循环利用的物质是_;反应VI后,过滤得到的CuCl沉淀,用无水乙醇洗涤沉淀,在真空干燥机内于70干燥2小时,冷却密封包装即得产品。70真空干燥的目的是_。【答案】 S(或硫) 与 防止被氧化,加快乙醇与水的蒸发(答不全不给分) 【解析】(1)加入氯化钡溶液可以除去硫酸根离子,加入碳酸钠溶液可以除去钙离子和过量的钡离子,加入氢氧化钠溶液可以除去镁离子,因此A
21、溶液是碳酸钠溶液,碳酸钠的化学式是Na2CO3;(2)反应III中,电解饱和食盐水时,氯化钠和水反应生成氢氧化钠、氢气和氯气,反应的化学方程式为:;(3)反应2NaCl+2CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl+2H2SO4+Na2SO4中,氯化钠中钠元素的化合价是+1,氯元素的化合价都是1,硫酸铜中铜元素的化合价是+2,硫元素的化合价是+6,氧元素的化合价是2,二氧化硫中硫元素化合价是-4,氧元素化合价是2,水中氢元素化合价是+1,氧元素化合价是2,氯化亚铜中铜元素的化合价是+1,氯元素化合价是1,硫酸中氢元素化合价是+1,硫元素的化合价是+6,氧元素的化合价是2,硫酸钠中钠元素化合价是+
22、1,硫元素的化合价是+6,氧元素的化合价是2,因此反应中化合价升高的元素是硫元素,由+4变成+6,故反应中化合价升高的元素是S;(4)本工艺中可循环利用的物质是NaOH、H2SO4,电解生成的氢氧化钠可应用于反应,反应VI中生成的硫酸可应用于反应; (5)70真空干燥的目的是加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化。9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 NaOH溶液、 Na2CO3溶液、 BaCl2溶液及适量的盐酸等除杂
23、、精制。则加入试剂合理的顺序为_(填字母序号)。A B C(2)加盐酸的作用是(用方程式表示)_、_。(3)制碱原理可看作是由 CO2 + NH3 + H2O = NH4HCO3和 NaCl + NH4HCO3 = NaHCO3+ NH4Cl两个反应加合而成。反应为复分解反应,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,分析反应为何能顺利进行?_。表1 相关物质的溶解度(20)(单位:g)NaClNH4HCO3NaHCO3NH4Cl36.021.79.637.2(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_。
24、(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
25、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
26、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10城市生活垃圾的处理是世界性难题,某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用 的部分流程如下:资料: +2 价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。 回答下列问题:(1)发电厂是利用垃圾焚烧产生的_ 转变为电能。(2)垃圾焚烧产生的烟气中含有 SO2、HCl 等有害气体。吸收
27、步骤中,石灰浆的作用就是吸收这 些有害气体,请你写出石灰浆吸收 HCl 的化学方程式_(3)溶解步骤中,产生的 H2 的化学方程式为_ 除此外,溶解步骤还能发生两个反应:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;Fe+Fe2(SO4)3= 3FeSO4, 这三条化学方程式中反应前后铁元素的化合价不变的是_ (填序号)。(4)将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、_(填操作名称),过滤, 得到硫酸亚铁晶体,其中氮气的作用是_(5)请你就城市生活垃圾处理提一条建议_【答案】化学能 2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O Fe + H2SO4 = FeSO4
28、+ H2 降温结晶 保护气,防止+2价的铁元素被空气中的氧气氧化 生活垃圾分类回收等 【解析】(1) (1)发电厂是利用垃圾焚烧产生的化学能转变为电能;(2)石灰浆显碱性,能够吸收酸性气体,所以吸收步骤中,石灰浆的作用是除去烟气中含有的SO2、HCl等有害气体,氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,化学反应方程式为:2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O;(3)溶解步骤中,硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,铁锈与硫酸反应生成硫酸铁和水,所以产生的H2的化学方程式为:Fe+H2SO4FeSO4+H2;Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O,反应前后铁元素的花合价不变;
29、 Fe+Fe2(SO4)33FeSO4,反应前后铁元素的化合价改变;(4)将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中得到硫酸亚铁铵晶体,基本操作步骤:加热浓缩,然后冷却结晶;再过滤;最后洗涤干燥,得到硫酸亚铁晶体,其中氮气的作用是作保护气,避免+2价的铁元素被空气中的氧气氧化;(5)生活垃圾分类回收等是为生活垃圾处理提出的一条很好的建议。11硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质。以硼镁泥为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO47H2O的简要工业流程如下:根据题意回答下列问题:(1)实验中需要用98%的浓硫酸(p=1.84g/mL)来配制一定浓度的稀硫酸。下列所给的仪器中,属于配制过程中必须使用的有_(填
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