初中化学金属的利用和保护流程题专题训练含答案

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姓名：__________班级：__________考号：__________一、流程题（共10题）1、某金属冶炼厂的工业废渣中含有泥沙和某些单质，其中单质含有铜、锌和少部分硫。现欲回收铜和锌，并对硫进行处理，主要流程如图所示：（1）在废气A中，一定含有的有害气体是__________（填化学式）。操作①的操作名称是___________。（2）溶液D中含有的溶质是___________（填化学式）。写出由固体B生成溶液D的其中一个反应的化学方程式：_______________。（3）有人认为若第一步中空气不足量，会导致锌的回收率降低，你认为是否正确？_____（填“正确”或“不正确”），理由是__________。2、据统计，我国每年报废的手机超过1亿部，若不进行有效回收利用，会造成巨大的浪费和污染。某种手机电路板中含有Sn、Fe、Cu、Au、Ag等金属。如图是某工厂回收其中部分金属的流程图。（假设流程图中各反应均恰好完全反应。已知：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O）（1）步骤②中产生的气体是_______；步骤②~⑤都涉及到的操作是_______，其中用到的金属仪器是____。滤渣1中含有的金属是____（选填字母）。ACu、Sn、Au、Pd

B

Cu、Au、Ag、PdCSn、Au、Ag、Pd

D

Cu、Sn、Au、Ag（2）已知Sn的化合价为+2价，则步骤③反应的化学方程式为________。（3）步骤⑥回收的纯净物B是________（写名称）。3、“从生活走向化学，从化学走向生活”。让我们一起体会“生活中的化学”。（1）“衣”：纺织、印染要用到氢氧化钠，该物质俗称______。（填一种即可）（2）“食”：下图是海水提取粗盐的过程，图中是？池是______池；除去粗盐水中含有泥沙，经常用到的操作方法是_______。（3）“住”：用石灰浆刷墙，干燥后墙面变硬的原因是_______。（写方程式）（4）“行”：自行车链条涂油的目的是________。4、氢基熔融冶金技术是利用氢作为还原剂代替碳还原剂，从而实现减少CO2排放的目的，实现低碳冶金。氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的主要流程如下图所示（部分略去）。（1）燃烧区的作用是______，燃烧区发生燃烧反应的物质还有______（填化学式）。（2）还原区的反应除3CO+Fe2O32Fe+3CO2，另一主要反应的化学方程式是______。（3）从环境保护角度，与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术的优点是______。5、金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。（1）钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金，其中生铁的含碳量______（填“大于”或“小于”）钢的含碳量。（2）在钢中加入不同的合金元素可以提高其性能，例如，加入钨可以增强合金钢的耐磨性等。用黑钨矿制备钨的过程如下：（注：钨酸是难溶于水的黄色固体。）①钨酸钠中钨元素的化合价为______。②填写下表。6、某兴趣小组同学设计了如图流程对铜矿冶炼铜时得到的一种黑色固体进行探究。(1)分离出白色沉淀的操作I的名称是_____。(2)红色固体为单质，无色气体能使澄清石灰水变浑浊，则反应①的的化学方程式为_____。(3)反应②的化学方程式为_____。(4)反应③恰好完全反应，则溶液A中的溶质为_____（填化学式）。7、高纯氧化铁

又称“引火铁”，可作催化剂，在现代工业上有广泛应用前景。以下是用赤铁矿（含少量不溶于水的SiO2等）为原料，制备高纯氧化铁的生产流程示意图。已知：氨水呈碱性（主要成分NH3·H2O是一种碱）；(NH4)2CO3溶液呈碱性，40℃以上易分解。（1）写出高温时赤铁矿中的Fe2O3与CO发生反应的化学方程式___________。（2）①处发生反应的化学方程式为______________。（3）加入(NH4)2CO3后，该反应必须控制的条件是___________。（4）加适量氨水的目的是________________，使加入的(NH4)2CO3能顺利发生复分解反应而生成FeCO3，则②处反应的化学方程式为_______________。（5）用蒸馏水洗涤FeCO3的目的是除去表面附着的杂质，洗涤干净的标志是：取最后一次洗涤液，向其中加入适量的BaCl2溶液，无___________产生（填现象），即为洗涤干净。8、金属钛广泛用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取钛并获得副产品A的主要工艺流程如图1所示：请回答下列问题：（1）构成金属钛的微粒是_____（填“分子”“原子”或“离子”），H2TiO3中钛元素的化合价为_____；（2）反应②需持续通入氩气，氩气的作用是_____；（3）反应③的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体，则该反应的化学方程式为_____；（4）反应①②③中属于分解反应的是_____（填“①”“②”“③”）；（5）对反应③进行改进，可直接生产锂离子电池的电极材料LiFePO4，工艺流程如图2所示：写出“高温煅烧”由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_____。9、金属镍可用于制造货币、不锈钢等。粗制氧化镍主要含氧化镍（NiO），以及少量氧化钻（CoO）和氧化铁，以粗制氧化镍为原料制备纯镍的流程如下：（1）反应①中，反应物X可能是_____。（2）石灰浆是氢氧化钙的悬浊液，试写出反应②中发生的主要反应的化学方程式：_____。（3）操作安全说明中要求反应③开始前“用氮气充分吹扫设备内部”的目的是_____。（4）由下表推知:从Ni（CO）4、Fe（CO）5和Co2（CO）8的混合物中用蒸馏的方法提取Ni（CO）4应选择的温度（T）范围是_____。物质Ni（CO）4Fe（CO）5Co2（CO）8沸点/℃4310652（5）在以上生产流程中循环使用CO的目的是_____。10、以含锌废渣（主要成分为，杂质为）为原料制备七水硫酸锌（）（1）粉碎的目的是__________.（2）实验室用质量分数为的硫酸溶液配制的硫酸溶液，需要的硫酸溶液质量是________g。（3）除铁过程中，温度、pH对除铁效果的影响分别如上图所示。由图可知，除铁时温度应控制在_________为宜，pH应控制在__________为宜。（4）物质X是________，滤渣中含有的金属单质有_______，除铜时发生的反应方程式为__________。（5）流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是___________、冷却结晶、________、洗涤和低温烘干。（填标号）a蒸发结晶

b加热浓缩

c加水稀释

d过滤（6）某温度下，分解得到一种铁、氧质量比为的氧化物，该氧化物的化学式为________。============参考答案============一、流程题1、SO2

过滤

CuSO4、ZnSO4、H2SO4

（或）

不正确

锌能够和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，从而把锌转化成硫酸锌

【详解】（1）工业废渣中含有少量的硫，硫可在加热的条件下与空气中的氧气反应，生成二氧化硫，故在废气A中。一定含有的有害气体是SO2；操作①可实现固液分离，故操作①是过滤；（2）工业废渣中含有铜和锌，在加热的条件下，铜和氧气反应生成氧化铜（），锌和氧气反应生成氧化锌（），加入过量的稀硫酸，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水（），氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水（），故溶液D中含有的溶质是硫酸铜、硫酸锌以及过量的硫酸，化学式为：CuSO4、ZnSO4、H2SO4；固体B中的氧化铜可与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，氧化锌可与稀硫酸反应生成硫酸锌和水，反应化学方程式为：、；（3）该说法不正确，即使空气不足量，导致锌不能和氧气完全反应，在加入足量稀硫酸时，锌也能够和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，从而把锌转化成硫酸锌。2、H2

过滤

铁架台

B

SnSO4+Fe=FeSO4+Sn

硫酸亚铁

【分析】金属板加入足量的稀硫酸得到滤渣1和滤液1，滤渣1中加入稀硫酸、氧气控制温度加热，得到银、金和滤液3，滤液3中加入铁粉会生成红色固体A，所以A是铜，滤渣1中含有银、金、铜，滤液3是硫酸铜，滤液4是硫酸亚铁，所以铁、锡排在氢之前，滤液1中加铁得到硫酸亚铁和滤渣2，所以滤渣2中是锡。【详解】由分析可知：（1）步骤②中产生的气体是H2，步骤②～⑤都是将金属从溶液中分离出来，所以涉及到的操作是过滤，其中用到的金属仪器是铁架台，滤渣1中含有的金属是银、金、铜；（2）步骤③的反应是硫酸锡和铁反应生成硫酸亚铁和锡，化学方程式为：SnSO4+Fe═FeSO4+Sn（3）步骤⑥回收的纯净物B是硫酸亚铁。3、（1）【解析】（1）氢氧化钠俗称火碱、烧碱、苛性钠。（2）海水提取粗盐的过程中要经过贮水池、蒸发池、结晶池得到粗盐；图中是？池是结晶池；过滤是分离固液的操作方法，除去粗盐水中含有泥沙，经常用到的操作方法是过滤。（3）用石灰浆刷墙，干燥后墙面变硬的原因是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水：。（4）铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果；自行车链条涂油的目的是隔绝氧气和水，防止铁生锈。4、提供热量C减少CO2排放（或减缓温室效应或减少污染气体的排放等）【详解】（1）氢气燃烧和一氧化碳燃烧，都放出热量，故燃烧区的作用是提供热量；煤粉中含有碳，故燃烧区发生燃烧反应的物质还有C；（2）还原区，除了一氧化碳还原氧化铁，还有氢气和氧化铁在高温下反应生成铁和水，该反应的化学方程式为：；（3）与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术，利用氢作为还原剂代替碳还原剂，可以减少二氧化碳的排放，减缓温室效应。5、大于+6价

置换反应【详解】（1）生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，故填：大于；（2）①钨酸钠中钠元素的化合价为+1，氧元素的化合价为-2，根据化学式中正负化合价的代数和为零，可得出钨元素的化合价为+6价；②步骤Ⅱ钨酸钠和盐酸反应生成钨酸和氯化钠，反应的化学方程式为：；步骤Ⅲ钨酸在高温条件下分解生成三氧化钨和水，反应的化学方程式为：；步骤Ⅳ氧化钨和氢气在高温条件下生成，一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。6、过滤

C+2CuOCu+CO2↑

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

HCl、CuCl2

【详解】（1）分离固液用过滤，分离出白色沉淀的操作I是过滤；（2）根据流程图和红色固体为单质铜，无色气体二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊判断该反应方程式：C+2CuO2Cu+CO2↑；（3）黑色氧化铜与稀硫酸反应方程式：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；（4）根据反应方程式：CuSO4+BaCl2=CuCl2+BaSO4↓，H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓，溶液A中的溶质为HCl和CuCl2。【点睛】读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息捕捉的有效性。解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识。7、3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2

Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑

温度低于40℃

中和剩余的硫酸

（NH4）2CO3+FeSO4=FeCO3+（NH4）2SO4

白色沉淀

【详解】(1)在高温下，一氧化碳和三氧化二铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2；(2)①处发生稀硫酸能与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，反应方程式是Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；(3)根据题中信息，40℃以上时（NH4）2CO3分解，故加入（NH）4CO3后，该反应必须控制温度低于40℃；(4)氨水属于碱，能和硫酸发生中和反应；碳酸铵和硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁和硫酸铵，反应的化学方程式为：（NH4）2CO3+FeSO4=FeCO3+（NH4）2SO4；(5)洗涤FeCO3的目的是除去表面附着的杂质，其杂质是硫酸铵，洗涤干净的标志是：取最后一次洗涤液，加入适量的BaCl2溶液，无白色沉淀产生。8、原子

+4价

隔绝空气或者保护气

2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑

①③

2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑

【解析】根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息。【详解】（1）金属是原子直接构成的，所以构成金属钛的微粒是原子。H2TiO3中氢元素为+1价，而氧元素为﹣2价，根据化合物中正负化合价的代数和为零可得钛元素的化合价为+4价；故填：原子；+4（2）反应②需持续通入氩气，由于氩气性质稳定，所以氩气的作用是隔绝空气或者保护气；故填：隔绝空气或者保护气（3）反应③的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体根据元素守恒可知为含硫的氧化物，为二氧化硫和三氧化硫，对应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑；故填：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑（4）反应①是H2TiO3分解为二氧化钛和水，为分解反应；反应②为二氧化钛和氯气以及碳反应生成氯化钛和一氧化碳，不属于基本反应类型；③2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑，为分解反应。所以属于分解反应的是①③；故填：①③（5）“高温煅烧”由FePO4制备LiFePO4是FePO4和Li2CO3以及H2C2O4在高温下生成LiFePO4和H2O以及CO2．制备LiFePO4化学方程式2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑。故填：2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑【点睛】读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息捕捉的有效性。解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识。9、C、焦炭或活性炭

CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O

排尽装置内原有的空气或防止爆炸

43℃≤T＜52℃

防止CO污染环境或充分利用CO

【解析】（1）反应①中，二氧化碳部分转化成了一氧化碳，反应物X可能是碳，故填：碳。（2）反应②是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水