金属和金属材料流程图题型人教版初中化学

金属与金属材料流程图题型一、流程题1．某爱好小组的同窗从实验室中收集一桶含有FeSO4、CuSO4的废液．他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了以下方案：(1)金属X是___；环节Ⅱ中发生反映的化学方程式为___(2)加入过量的金属X的目的是___．【答案】铁Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑把铜全部置换出来或得到全部的铜【解析】【详解】(1)根据活泼金属能够将不活泼金属溶液中置换出来，铁和锌都能除去硫酸亚铁中硫酸铜杂质，但除杂时要注意“除去杂质，不引入新的杂质”的原则，因此应当加入铁，不会引入新的杂质；环节Ⅱ是将铁和铜分离，稀硫酸和铁反映产生硫酸亚铁和氢气，反映的方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；(2)加入过量的金属X的目的是把铜全部置换出来或得到全部的铜。2．发展运用太阳能能够推动节能减排，晶体硅是制造太阳能电池板的重要原料图是工业上以石英砂（SiO2）为重要原料制取纯硅的一种办法，请回答下列问题。（1）地壳中硅元素的含量仅次于____元素（填元素符号）。（2）将石英砂粉碎的目的是____。（3）写出环节②的化学方程式：___，环节③反映过程中若混入氧气，可能发生的后果是____。（4）上述流程三个环节中发生置换反映是____（填序号）。（5）写出副产品CO的一种用途：____。（6）根据上述流程制取5.6t纯硅，则石英砂中最少含____二氧化硅。【答案】O增大接触面积，使反映更充足Si+2Cl2=SiCl4爆炸①③燃料或冶炼金属12t【解析】【详解】（1）地壳中硅元素的含量仅次于氧元素；（2）将石英砂粉碎的目的是增大与焦炭的接触面积，使反映更充足；（3）环节②是硅和氯气反映生成四氯化硅，化学方程式为：Si+2Cl2=SiCl4，环节③反映过程中若混入氧气，由于氢气是可燃性气体，高温条件下可能发生爆炸；（4）三个环节的反映方程式分别为：①；②Si+2Cl2=SiCl4；③；其中①③的反映物和生成物都是单质和化合物，属于置换反映；（5）CO有可燃性、还原性，能够用作燃料或冶炼金属；（6）纯硅中的硅元素来源于二氧化硅，设二氧化硅的质量为x，x×5.6t，x=12t。3．白铜（Cu、Ni合金）由于光泽好、耐腐蚀、容易加工等优点，常替代银做饰品。如图所示是某实验室分离废弃白铜饰品成分的流程（部分反映产物在图中已略去）。已知溶液B中含有一种二价金属化合物，溶液D中只有一种溶质。分析该流程，回答下列问题：（1）过程Ⅱ中的实验操作名称是____，其中用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯外，尚有_____。（2）固体A的化学式为_________，溶液B中含有的溶质是____________。（3）过程Ⅱ中反映的化学方程式为__________。证明环节Ⅰ中稀硫酸过量的办法是______。（4）Cu、Ni、Zn的金属活动性由强到弱的次序是___________。【答案】过滤漏斗CuNiSO4、H2SO4、溶液B中加入锌粉，产愤怒泡，阐明稀硫酸过量Zn>Ni>Cu【解析】【分析】镍与稀硫酸反映生成硫酸镍和氢气，锌与硫酸反映生成硫酸锌和氢气，锌与硫酸镍反映生成硫酸锌和镍。【详解】（1）过程Ⅱ是将固体和液体分离，故实验操作名称是过滤，其中用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯外，尚有漏斗。（2）白铜（Cu、Ni合金），加入过量的稀硫酸，镍与稀硫酸反映，铜与稀硫酸不反映，则固体A是铜，故化学式为Cu，镍与稀硫酸反映生成硫酸镍和氢气，稀硫酸过量，则溶液B是硫酸镍和稀硫酸的混合物，故溶液B中含有的溶质是NiSO4、H2SO4。（3）过程Ⅱ中反映是锌与硫酸反映生成硫酸锌和氢气，锌与硫酸镍反映生成硫酸锌和镍，反映的化学方程式为、。证明环节Ⅰ中稀硫酸过量的办法是溶液B中加入锌粉，产愤怒泡，阐明稀硫酸过量。（4）镍与稀硫酸反映生成硫酸镍和氢气，铜不反映，阐明镍的金属活动性强于铜，锌与硫酸镍反映生成硫酸锌和镍，阐明锌金属活动性强于镍，故Cu、Ni、Zn的金属活动性由强到弱的次序是Zn>Ni>Cu。【点睛】在金属活动性次序表中，氢前面的金属能和酸反映，活泼的金属能把不活泼的金属从盐溶液中置换出来。4．某爱好小组的同窗从含有FeSO4、CuSO4的废液中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了以下实验方案。结合实验方案回答下列问题：(1)环节①中，金属X是___________________________；(2)环节②中，加入过量稀硫酸发生反映的化学方程式是____________________________；(3)环节②向金属混合物中加入过量稀硫酸，实验过程中，当观察到____________________________时，阐明硫酸已通过量。【答案】Fe不再产愤怒泡【解析】【详解】(1)由题意可知，由于需要将铜离子转化为铜单质，而溶液还必须为硫酸亚铁，即不能引入新的杂质，因此能够加入铁将铜离子转化为铜单质；(2)环节②中，加入过量稀硫酸的目的是，使铁充足反映，从而除去铜中的铁，反映的化学方程式是；(3)由(2)可知当观察到不再产愤怒泡，阐明硫酸已通过量。5．某工厂废液中含有硫酸铜，硫酸锌，硫酸亚铁。欲从废液中提炼出铁和铜，并得到硫酸锌溶液，其工艺流程以下：(1)环节①中所加的过量金属粉末是_______________________________________；(2)操作③的名称是_______________________________________；(3)环节③中加入适量稀硫酸的目的是_______________________________________。【答案】锌或Zn过滤除去固体B中过量的锌【解析】【分析】本题是工艺流程题，从题目的规定“从废液中提炼出铁和铜，并得到硫酸锌溶液”，能够分析出，运用置换反映加入某种金属要能把铁和铜从废液中置换出来，且不能向溶液中引进新的杂质，因此加入该金属只能是锌。然后根据题意顺推理解出答案。【详解】（1）既要确保从废液中提炼出铁和铜，并得到硫酸锌溶液，因此只能加入过量的金属锌。（2）通过操作③后能够得到Cu和滤液甲，固液分离，能够推出操作③是过滤。（3）环节①中加入过量的锌粉后，那么得到的固A应当是由锌、铁、铜三种金属构成。通过环节②用磁铁吸，能够把铁和铜锌分离，得到固体C和B。因此固体B中含有铜和锌，加入适量稀硫酸目的是把固体B中的锌溶解，得到Cu和硫酸锌溶液。【点睛】本题从工艺流程题角度来考察金属活动性次序的应用，难度较大，如果审题不清，开始没有找对加入过量的金属粉末，将是满盘皆输。6．实验室废液中含有一定量的AgNO3，某爱好小组从该废液中回收金属银的流程以下：请回答下列问题：（1）.操作Ⅰ、Ⅱ中需要使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______，其中玻璃棒的作用是______。（2）.操作Ⅰ中试剂a的选择：甲同窗认为用锌，乙同窗认为用铜，你认为用______（填“锌”、“铜”、或“都能够”）。理由是______。（3）.该爱好小组的同窗还想设计实验证明锌、铜、银三种金属的活动性次序：①取两块铜片，用砂纸认真打磨，打磨的目的是______。②分别插入盛有______溶液的试管中观察现象。【答案】漏斗引流锌如果用铜加入稀硫酸无法除去过量的铜（说法合理即可）除去表面的氧化物②和（合理即可）【解析】【详解】（1）操作I、Ⅱ都是过滤，需要使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流。（2）应当用锌，理由是锌能和稀硫酸反映，不能和铜反映。（3）①取两块铜片，用砂纸认真打磨，打磨的目的是除去表面的氧化物。②分别插入盛有硝酸锌、硝酸银溶液的试管中，插入硝酸锌溶液中的铜片表面无明显现象，阐明锌比铜活泼，插入硝酸银溶液中的铜片表面析出银白色固体，阐明铜比银活泼。7．我国是世界钢铁产量最大的国家。与传统的高炉炼铁相比，竖炉直接还原炼铁技术含有流程短、耗能低、污染小等优势，是我国钢铁工业重要的发展方向之一，也是传统钢铁产业转型升级的重要途径，其重要工艺流程如图所示：（已知催化反映室中发生的反映为2CH4+CO2+H2O3CO+5H2）（1）加入的铁矿石要进行粉碎的目的是_____。（2）甲烷在燃烧室中所起的作用是_____，合成气属于_____（填“纯净物”或“混合物”）。（3）写出还原反映室内发生反映的化学方程式：_____（写一种）。（4）该工艺流程中，可循环运用的物质是_____。【答案】加紧反映速率和提高原料运用率产生与甲烷反映的CO2和水蒸气和还原反映室所需要的热量混合物3CO+Fe2O32Fe+3CO2（或Fe2O3+3H22Fe+3H2O）CO2和H2O【解析】【详解】（1）加入的铁矿石要进行粉碎，目的是加紧反映速率和提高原料运用率；故填：加紧反映速率和提高原料运用率；（2）燃烧室是为产生与甲烷反映的CO2和水蒸气和还原反映室所需要的热量设立的，合成气中含有一氧化碳和氢气两种物质，属于混合物；故填：产生与甲烷反映的CO2和水蒸气和还原反映室所需要的热量；混合物；（3）还原反映室内，一氧化碳与氧化铁在高温下反映生成铁和二氧化碳，氢气与氧化铁在高温的条件下反映生成铁和水；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2（或Fe2O3+3H22Fe+3H2O）；（4）该工艺流程中，可循环运用的物质有CO2和H2O，故填：CO2和H2O。8．某品牌电器的废旧电路板中尚有Fe、Cu、Ag、Ni(镍，银白色金属)等金属，以下图是某车间回收Cu、Ag、Ni的工艺流程，已知，2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。（1）操作①中使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还需__________；（2）滤渣③中回收的重要金属是__________；（3）根据以上工艺流程图，能够得出Ni、Fe的金属活动性强弱次序是Ni______Fe（填“＞”或“＜”）。（4）滤液③中加入足量铁粉的重要目的是____________，固体A除重要含有铜外，还含有一定量的铁，为了进一步提纯铜，能够向固体A中加入适量的稀硫酸，发生反映的化学方程式为__________________；（5）滤液①存在的物质除了水和硫酸，尚有________________（写名称）。【答案】漏斗Ag＜将铜全部置换出来Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑硫酸亚铁、硫酸镍【解析】【详解】（1）过滤操作能够将不溶性固体从溶液中分离出来，过