2024年中考化学常考实验题《工业流程》含答案解析

初中PAGE1初中实验专项16工业流程专题一、工业流程题1．过氧化镁是一种镁精细化工产品，在医疗上可用来治疗消化不良、胃酸过多等疾病，在环境保护方面，过氧化镁可用来处理地下水污染的土壤，某化学兴趣小组对过氧化镁的性质和制备等进行了以下研究；I．过氧化镁的性质(1)过氧化镁是一种白色的粉末，其外观、物理性质与氧化镁相似，过氧化镁在常温下比较稳定，但是加热时会分解生成氧化镁和一种单质，该反应的化学方程式为，过氧化镁易溶于稀盐酸，发生反应的化学方程式为：；Ⅱ．过氧化镁的制备图1

是利用碱式碳酸镁和的过氧化氢溶液来制取过氧化镁【资料】①碱式碳酸镁与碳酸镁有相似的化学性质，能与稀盐酸反应产生；②氧化镁与过氧化氢反应放出大量的热；(2)检测煅烧过程碱式碳酸镁已完全分解的方法（写出具体的操作和现象）；(3)用上述碱式碳酸镁在及下煅烧一定的时间生成氧化镁，再用上述条件制备的氧化镁分别与双氧水反应生成过氧化镁的产率如图2和图3；碱式碳酸镁煅烧的温度适宜控制在，煅烧时间适宜控制在h；Ⅲ．过氧化镁的纯度检测(4)在生产过程中，过氧化镁中常常含有少量的氧化镁杂质（不考虑其他杂质），以下是该小组进行纯度检测的实验装置（图4）和实验步骤；步骤①：；步骤②：装入药品（样品质量为），调节刻度管使左右两边液面相平，刻度管读数为；步骤③：打开分液漏斗开关，特瓶中无气泡产生时，关闭开关；步骤④：再次调节刻度管使左右两边液面相平，刻度管读数为；步骤⑤：数据处理；(5)根据上面实验数据计算样品中过氧化铁的质量分数是（该实验条件下密度为），请写出计算过程；(6)该小组同学所测得质量分数比实际结果偏大，你觉得可能的原因是_________（填字母）；A．生成的氧气有少量溶于水B．未等装置冷却到室温就开始读数C．滴入的稀盐酸占了一部分气体的体积2．钙及钙的化合物，广泛应用于建筑、医学、工业等领域。某化学小组在老师指导下对“钙家族”进行探究。(一)金属钙取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊。用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液变澄清，往烧杯中滴入无色酚酞试液，溶液变红色，是因为生成一种碱。(1)经进一步检验产生的气体能燃烧。写出钙跟水反应的化学方程式：。(二)氢氧化钙(2)小组同学欲探究氢氧化钙溶液和稀盐酸能否发生反应。用pH和温度传感器测定两者混合前后烧杯内溶液的pH和温度的变化(如图1、图2)。实验过程中保温良好，热量散失忽略不计。则X溶液为；根据图示能证明两者反应的依据是(合理即可)。(三)氯化钙某工厂产生的废渣主要成分是含钙的化合物(杂质为Fe2O3)。用该废渣制取CaCl2晶体的某流程如图3所示。已知：NH4Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强。(3)XRD图谱可用于判断某固态物质是否存在。如图4为煅烧前后废渣的XRD图谱。写出煅烧时发生的化学方程式：。(4)为了提高浸取率，可采取的措施有(任写一点)。写出产生氨气的化学方程式。(5)在其他条件相同的情况下，CaCl2的产率随浸取温度的变化如图5所示。则宜选择的浸取温度为℃左右。(6)若使用过量的高浓度NH4Cl溶液，则所得CaCl2溶液中会含有NH4Cl、等杂质。(7)待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2-3次，用冰水洗涤的目的是：I是除去晶体表面的杂质；II是。(四)羟基磷酸钙(8)人体中骨骼与牙齿的重要成分是羟基磷酸钙，化学式为Ca10(PO4)6(OH)2。其中钙、氧元素的原子个数比为(最简比)。3．CO2是最主要的温室气体，CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。Ⅰ.CO2的捕集:“双碱法”吸收CO2，部分转化关系见图2。(1)写出①过程中发生的反应方程式。(2)由图2可知：饱和Ca(OH)2溶液吸收CO2气体的效率低于饱和NaOH溶液，试分析原因：。(3)图1所示转化过程中可以循环利用的物质是。(4)工业废碱渣(主要成分Na2CO3)吸收低浓度CO2，反应过程中溶液组成的浓度变化如图3所示。①吸收时反应的化学方程式为。②反应结束，继续通入CO2弱碱性的NaHCO3溶液会慢慢呈中性，原因是。③NaHCO3受热分解生成高浓度CO2，该反应能说明Na2CO3的热稳定性NaHCO3(选填“大于”或“小于”)Ⅱ.CO2的利用。CO2经过固相催化剂吸附，可与H2反应生成甲醇，反应的主要过程如图4所示。反应相同时间，CO2的转化率及含碳产物中CH3OH的含量及随温度的变化如图5所示。(5)当温度在250℃～280℃范围内。CO2的转化率升高但含碳产物中CH3OH的含量却下降的原因可能是。(6)实际反应时可能会发生积炭，生成的碳会降低催化剂的活性，在高温条件下适当通入过量二氧化碳可以有效缓解积炭，原因是(也可用化学方程式表示)。4．菱镁矿中主要含MgCO3、FeCO3和SiO2。以菱镁矿为原料制取镁的工艺流程如下：回答下列问题：(1)操作1的名称是。(2)写出菱镁矿中MgCO3与稀盐酸反应的化学方程式。(3)溶液b转化为溶液c时，通入足量空气的目的是。(4)物质沉淀的pH见表，则上述流程中调pH的范围应为。物质Mg(OH)2Fe(OH)3开始沉淀的pH8.91.5完全沉淀的pH10.92.8(5)结合流程中的数据计算菱镁矿中镁元素的质量分数。(不考虑整个流程转化中镁元素的损失)5．某火力发电厂排放的烟气中含有SO2、CO2和N2等，SO2会污染空气。该厂引入新工艺消除烟气中的SO2，并制得石膏(CaSO4·2H2O)的主要流程如图所示。(1)吸收塔中，氢氧化钠溶液采用喷淋方式进入的目的是。(2)步骤②发生反应的化学方程式为。(3)步骤③中，加入的试剂X是(填名称)，可除去清液中的Ca(OH)2，防止其混入吸收塔；操作a的名称为。(4)下列关于该脱硫工艺的说法正确的是(填字母)。A．污染物SO2最终转化为CaSO4•2H2O，可实现“变废为宝”B．利用石灰浆使NaOH再生，可降低生产成本C．整个生产中不需要持续添加NaOH溶液6．铜铝双金属材料可用于降解含硝基苯的工业废水。制备该材料的流程如下：(1)流程中除铝箔表面氧化物的操作为，金属材料，“化学镀铜”过程固体的质量（填“增大”“减小”或“不变”）。(2)硝基苯（C6H5O2）中氧、氢原子个数比为。(3)废水初始pH对硝基苯降解的影响如图所示，pH为时效果显著。(4)铜铝双金属材料中铝能还原硝基苯。100g含铜量为3.2%的该材料作用于废水后，含铜量变为32%，则反应消耗铝的质量为。(5)用H2也可还原硝基苯为苯胺（C6H7N），反应为。制得100kg纯度为93%的苯胺，理论上消耗H2的质量是多少？（写出计算过程）7．纳米零价铁（nZVI）除废水中金属离子的性能优越，制备示意图为：(1)“聚集”过程，铁元素化合价（填“升高”“降低”或“不变”）。(2)“还原”过程，一定量焦炭与232gFe3O4作用，生成CO2，反应的化学方程式为，若反应后所得固体中焦炭与铁的质量比为1:14，则加入焦炭的质量是。(3)“雾化”过程，发生反应：（补充完整该方程式）。(4)nZVI用于去除废水中金属离子，根据金属活动性顺序可分三种途径（如图所示），第一类是吸附捕捉（如Zn2+），第二类是吸附捕捉再慢慢反应（如Pb2+），第三类是直接反应（如Cu2+）。①结合图分析，Ni2+属于第类；②若属于第一类，则金属Cd比金属Ag的活动性（填“强”“弱”或“接近”）；③废水中CuCl2与nZVI发生的反应属于（填基本反应类型）。8．某工厂的废气中含有N2、NO、CO、CO2及粉尘，用赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）石灰浆等处理该废气的生产流程如下。(1)步骤①：除尘器是利用带孔的滤筒除去悬浮在气体中的浮尘，该操作与（填一操作名称）的原理类似。(2)步骤②：在沸腾炉中可将CO除去，体现了CO具有性。(3)步骤③：沉淀室中发生反应的化学方程式为。(4)步骤④：该过程中发生的反应属于基本反应类型中的。(5)步骤⑤：吸收塔中石灰浆从顶端喷淋注入，喷淋的目的是。9．碳酸钾（Li2CO3）是制备电池的重要原料。工业上用锂辉石精矿（主要成分为Li2O）为原料制备Li2CO3的流程如图1所示。(1)酸浸槽中发生反应的化学方程式为。(2)为了探究酸浸槽中的最佳条件，技术人员做了4组实验，酸浸时间4h，其余相关数据见表。1.本实验中（填组别序号）两组实验对比能说明温度对锂元素的浸出率有影响。组别序号矿酸比硫酸浓度(%)温度.(℃)锂元素浸出率(%)A1:19010070.34B1:19810073.89C1:19815078.24D1:39820085.532.根据A组和B组实验对比，得出硫酸浓度对离没出率的影响是。(3)反应器中加入饱和K2CO3溶液的目的是。(4)沉锂池进行的操作若实验室进行需要到的玻璃仪器有。(5)根据Li2CO3的溶解度曲线图2，分析洗涤槽中应采用的试剂是（填“冰水”或“热水”）。10．神州十七号飞行乘组已在轨工作生活接近6个月。(1)飞船用钛镍形状记忆合金制作卫星天线。资料显示，镍（Ni）的金属活动性介于铁与铜之间，为验证三种金属的活动性，下列选用的药品组合可行的是______（填标号）。A．FeCl2溶液、Ni、CuCl2溶液B．FeCl2溶液、Ni、CuC．Fe、NiCl2溶液、Cu(2)制造飞船运载火箭所需要的钢铁可通过低碳冶金技术制得。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图：①燃烧区的作用是。②还原区中还原Fe2O3的反应化学方程式是（写出其中一条即可）。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。11．“老松烧尽结轻花，妙法来徙北李家”。苏轼的这两句诗描绘了制墨的一幅场景。墨作为文房四宝之一，制作流程如下，请结合图文信息、分析思考，解决问题：(1)炼烟过程中松枝发生不完全燃烧而得到烟尘，此过程中过量的是。(2)和料过程中需要充分搅拌，这样做的目的是。(3)晾干过程中要严格控制温度和湿度，否则会使产品产生裂纹，在装修过程中墙壁涂刷石灰浆后也要有类似过程，石灰浆暴露在空气中发生变化的化学方程式为。(4)墨干燥后还要进行描金，描金是将墨面上的款式纹样做描金添彩处理，你认为这样做的目的是。(5)用墨书写的字画可以保存数百年之久，这体现出墨具有的性质是。12．对工厂烟气进行脱硫处理，可减少二氧化硫和硫化氢等含硫化合物的污染。I．用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝【Al2(SO4)x(OH)y】溶液，可用于烟气脱硫，能有效减少二氧化硫的排放，其工艺流程如图所示。(1)根据化合物中各元素化合价代数和为零的规律可知，Al2(SO4)x(OH)y中x和y的代数关系式为。(2)过滤I中滤渣主要为SiO2，说明SiO2是一种(选填“易溶”或“难溶”)于硫酸溶液的固体。(3)酸浸时Al2O3发生反应的化学方程式为。(4)调节pH约为3.6，目的是消耗溶液中过量的硫酸，滤渣Ⅱ的主要成分是。(5)若含SO2烟气中存在O2，经完全热分解放出的SO2量会小于吸收的SO2量，且溶液酸性变强。其主要原因是。Ⅱ.H2S气体常用氯化铁溶液循环脱硫工艺进行处理。其物质转化过程如图所示。(6)由图可知，作为催化剂的FeCl3(选填“有”或“没有”)参与反应过程。(7)X物质的化学式可能是。(8)写出该脱硫总反应的化学方程式：。13．某兴趣小组从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍，设计了如图所示的物质转化流程。已知信息：①金属A和金属C都只有一种金属；②硫酸镍（化学式NiSO4）能溶于水(1)上述过程中，粉碎废旧电器是为了增大反应物间的，加快反应速率。(2)步骤①中得到的金属A是。(3)溶液B中含有的溶质成分是（填化学式）。(4)由上述过程可知，Zn、Cu、Ni三种金属活动性由强到弱的顺序为。14．MgSO4·7H2O是一种重要的化工原料，某工厂以一种镁矿石(主要成分为SiO2和MgCO3，含有少量FeCO3，其它成分忽略)为原料制备MgSO4·7H2O的主要流程如图，请回答下列问题：查阅资料：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：阳离子Mg2+Fe2+Fe3+开始沉淀时的pH9.17.61.9沉淀完全时的pH11.19.73.2(1)MgCO3与稀硫酸发生反应的化学方程式。(2)为了让镁矿石与稀硫酸充分反应，提高原料利用率，可采取的措施为(填字母)。A．将镁矿石粉碎 B．适当降低反应温度C．用稀硫酸多次浸泡 D．适当延长浸泡时间(3)溶液A中所含阳离子有。溶液A中的硫酸亚铁、硫酸与H2O2溶液会生成Fe2(SO4)3，该反应的化学方程式为。(4)选用MgO调节pH使Fe3+化为沉淀，而不选用NaOH的原因是。加氧化镁调节后，溶液的pH范围是。(填选项)A．9.1≤pH≤11.1

B．3.2≤pH≤9.1

C．3.2≤pH≤7.6

D．1.9≤pH≤9.7(5)溶液C经加热浓缩、、过滤等步骤，最后低温干燥得到MgSO4·7H2O晶体。低温干燥的目的是。15．钨（W）是一种重要的战略金属。，用黑钨矿（主要含FeWO₄）制得金属钨（W）的主要工艺流程如图：已知：溶液为无色；是一种不溶于水的黄色固体；难溶于水。(1)将黑钨矿石碾成粉末，目的是。(2)压煮器中发生反应，4Na2CO3+4FeWO4+R4Na2WO4+2Fe2O3+4CO2，R的化学式为。(3)酸浸槽中通过操作a得到X溶液，该操作的名称是。(4)还原炉中，在高温条件下制得金属钨（W）的化学方程式为，该反应中，发生还原反应的物质是。16．海洋是一个聚宝盆，我们应予以合理开发及综合利用。(1)食用鱼虾等海鲜可为人体提供的主要营养素是。(2)在人们担心化石能源将被耗尽的时候，科学家发现海底埋藏着大量的“可燃冰”（主要成分是甲烷），甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式为：。(3)海水晒盐得到的氯化钠可以做调味品，还是重要的工业原料。如图是利用海水提取粗盐的过程：①图中A为池（填“蒸发”或“冷却”）。②粗盐中含多种可溶性杂质（MgCl2、CaCl2和Na2SO4等）及不溶性杂质（泥沙），为除去相应杂质，将粗盐溶于水后再加入稍过量的①NaOH溶液②Na2CO3溶液，③BaCl2溶液，加入试剂的先后顺序不合理的是。A．①②③

B．②①③

C．③②①

D．③①②17．粗盐常含有不溶性杂质和可溶性杂质(和)。工业上提纯粗盐的流程如图所示：(1)步骤③操作a是。(2)写出步骤①中所发生的化学反应的化学方程式。(3)步骤②加入过量的碳酸钠溶液的目的是。(4)步骤④在滴加稀盐酸的同时不断检测溶液的变化。当时，说明滴加的稀盐酸已适量。(5)如果将步骤③和步骤④的顺序颠倒，最终制得的“精盐”中除以外，还会含有杂质(填化学式)。18．稀土被称为“工业维生素”，能显著提升建造航母及舰载机的材料性能，含有稀土元素钇的氧化钇被广泛应用于航空航天涂层材料，以富钇稀土矿（主要成分为，含有少量的等杂质）生产氧化忆的工艺流程如下，回答下列问题：(1)“酸溶”过程中，发生反应的化学方程式为；(2)向反应釜2中通入气体X使溶液呈碱性，调节溶液的除去滤液I中杂质，滤液I一定含有的离子是，气体X为沉淀Ⅱ的主要成分是（填化学式）；(3)沉淀池中“沉钇”过程有等物质产生，“沉钇”的化学方程式；19．由菱铁矿(主要成分为FeCO3，含少量SiO2等杂质)制备铁粉的一种流程如图所示：(1)碳酸亚铁(FeCO3)中铁元素的化合价为。(2)“酸浸”时，为使反应充分，可采取的一种措施是。“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有：。(3)“沉铁”时，FeSO4转化为FeCO3沉淀，该反应的基本类型是。“焙烧”时，在高温条件下，FeCO3与O2反应生成Fe2O3与CO2的化学方程式为。(4)“还原”时，在高温条件下，利用炭粉可将铁从氧化铁中还原出来；若向氧化铁与炭粉的混合物中添加适量的CaCO3，更利于还原氧化铁，其原因是。20．二氧化硅凝胶干水粉体的独特性质和优异性能使其在许多领域中表现出色，其生产流程示意图如下、【原硅酸化学式为】(1)水玻璃的化学式为，其中硅元素的化合价为。(2)强酸性阳离子交换树脂在溶液中容易离解出氢离子，使树脂呈性。(3)调节pH通常采用加入酸性或碱性溶液的方法，从微观角度看，酸碱中和的实质是。(4)在pH约为6时，原硅酸分解为和一种常见氧化物，写出此反应的化学方程式。(5)二氧化硅凝胶的声波传播速率低，据此写出二氧化硅凝胶可能的用途。（写出1点即可）21．工业上用优质石灰石（主要成分CaCO3，含少量SiO2）为原料制备纳米CaCO3的流程如图所示。回答下列问题：(1)NH4Cl中氮元素的化合价为。(2)“酸浸”中使用的酸是______（填字母序号）。A．HCl B．H2SO4 C．Na2SO4(3)步骤①发生反应的化学方程式是。(4)实验室中进行过滤操作时，所用玻璃棒的作用是。(5)为了提高步骤②的“转化”速率，可采取的措施有（填序号）。a、搅拌溶液b、适当增大通入气体的速率c、加热溶液至100℃22．2024年3月2日，东航第五架C919大飞机交付入列，彰显了中国从“大国制造”向“强国创造”转变的坚定决心和实力。钢是制造C919飞机必不可少的材料，如图是我国工业炼供炼钢和轧制钢材的主要流程。(1)用赤铁矿石炼铁的反应原理是（用化学方程式表示）。(2)向炼铁高炉中加入石灰石的目的是，炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是。(3)热空气和高炉气体的主要成分都是（填化学式）。(4)将钢锭轧制成钢板属于变化。23．无水氯化钙在工业上有广泛的用途。以石灰石矿粉(主要成分为，含有杂质)为原料，生产无水氯化钙的流程如下：(1)从流程图中推知：(选填“能”或“不能”)和盐酸反应。(2)石灰石矿粉中的杂质氧化铁与盐酸反应的化学方程式为。(3)滤渣3中除有少量外，还含有的物质是(填化学式)。(4)中性滤液蒸发得到产品的过程中需要用玻璃棒不断搅拌的目的是。24．某工厂以废酸水（含、、HCl、）和铁屑等为原料，制备硫酸铜，变废为宝。主要实验流程如下。请回答相关问题；(1)①②中含有相同的实验操作，其名称为；(2)溶液B中含有的溶质为（填化学式）。(3)步骤②的目的是；(4)步骤③中发生反应的化学方程式为；25．下图是制取氯化铵的工艺流程图。请回答下列问题。(1)饱和氨水的7(选填“”“”或“”)。(2)操作Ⅱ的名称是，其中玻璃棒的作用是。(3)步骤②中是氨气和水、二氧化碳化合反应生成(的过程，其反应的化学方程式是。(4)步骤③发生的反应属于反应(填基本反应类型)。实验专项16工业流程专题一、工业流程题1．过氧化镁是一种镁精细化工产品，在医疗上可用来治疗消化不良、胃酸过多等疾病，在环境保护方面，过氧化镁可用来处理地下水污染的土壤，某化学兴趣小组对过氧化镁的性质和制备等进行了以下研究；I．过氧化镁的性质(1)过氧化镁是一种白色的粉末，其外观、物理性质与氧化镁相似，过氧化镁在常温下比较稳定，但是加热时会分解生成氧化镁和一种单质，该反应的化学方程式为，过氧化镁易溶于稀盐酸，发生反应的化学方程式为：；Ⅱ．过氧化镁的制备图1

是利用碱式碳酸镁和的过氧化氢溶液来制取过氧化镁【资料】①碱式碳酸镁与碳酸镁有相似的化学性质，能与稀盐酸反应产生；②氧化镁与过氧化氢反应放出大量的热；(2)检测煅烧过程碱式碳酸镁已完全分解的方法（写出具体的操作和现象）；(3)用上述碱式碳酸镁在及下煅烧一定的时间生成氧化镁，再用上述条件制备的氧化镁分别与双氧水反应生成过氧化镁的产率如图2和图3；碱式碳酸镁煅烧的温度适宜控制在，煅烧时间适宜控制在h；Ⅲ．过氧化镁的纯度检测(4)在生产过程中，过氧化镁中常常含有少量的氧化镁杂质（不考虑其他杂质），以下是该小组进行纯度检测的实验装置（图4）和实验步骤；步骤①：；步骤②：装入药品（样品质量为），调节刻度管使左右两边液面相平，刻度管读数为；步骤③：打开分液漏斗开关，特瓶中无气泡产生时，关闭开关；步骤④：再次调节刻度管使左右两边液面相平，刻度管读数为；步骤⑤：数据处理；(5)根据上面实验数据计算样品中过氧化铁的质量分数是（该实验条件下密度为），请写出计算过程；(6)该小组同学所测得质量分数比实际结果偏大，你觉得可能的原因是_________（填字母）；A．生成的氧气有少量溶于水B．未等装置冷却到室温就开始读数C．滴入的稀盐酸占了一部分气体的体积【答案】(1)(2)取样，加稀盐酸，不产生气泡(3)6502(4)检查气密性(5)根据转化关系：、可知，两份过氧化镁最终可转化为一份氧气，生成氧气的条件为，则过氧化镁的质量为：，则过氧化镁的质量分数为：(6)B【详解】（1）已知过氧化镁加热时会分解生成氧化镁和一种单质，根据化学反应前后原子的种类和数目不变，过氧化镁中镁、氧原子个数比为1:1，氧化镁中镁氧原子个数比为1:1，所以单质中含有氧原子是氧气，所以反应的化学方程式为：；（2）碱式碳酸镁与稀盐酸反应可生成二氧化碳，所以可取样加入稀盐酸，无气泡产生则碱式碳酸镁以完全分解；（3）图2可知碱式碳酸镁在650℃时，图3可知煅烧时间在2小时，产率最高，所以碱式碳酸镁煅烧的温度适宜控制在650℃，煅烧的时间适宜控制在2小时；（4）过氧化镁的纯度检测在利用图4进行，要测量气体体积，实验前需要检查装置气密性；（5）解析见答案；（6）实验结果偏大则是氧气测定量大于实量；A、生成的氧气有少量溶于水，则结果偏小，故选项错误；B、未等装置冷却到室温就开始读数，因热胀冷缩影响氧气测定值偏大，故选项正确；C、装置是连通的，所以滴入的稀盐酸占了一部分气体的体积，不影响实验结果，故选项错误；故选：B。2．钙及钙的化合物，广泛应用于建筑、医学、工业等领域。某化学小组在老师指导下对“钙家族”进行探究。(一)金属钙取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中，钙粒与水剧烈反应，四处游动，产生气泡，溶液出现浑浊。用手触摸烧杯外壁，感觉发热。反应结束放置一段时间后，溶液变澄清，往烧杯中滴入无色酚酞试液，溶液变红色，是因为生成一种碱。(1)经进一步检验产生的气体能燃烧。写出钙跟水反应的化学方程式：。(二)氢氧化钙(2)小组同学欲探究氢氧化钙溶液和稀盐酸能否发生反应。用pH和温度传感器测定两者混合前后烧杯内溶液的pH和温度的变化(如图1、图2)。实验过程中保温良好，热量散失忽略不计。则X溶液为；根据图示能证明两者反应的依据是(合理即可)。(三)氯化钙某工厂产生的废渣主要成分是含钙的化合物(杂质为Fe2O3)。用该废渣制取CaCl2晶体的某流程如图3所示。已知：NH4Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强。(3)XRD图谱可用于判断某固态物质是否存在。如图4为煅烧前后废渣的XRD图谱。写出煅烧时发生的化学方程式：。(4)为了提高浸取率，可采取的措施有(任写一点)。写出产生氨气的化学方程式。(5)在其他条件相同的情况下，CaCl2的产率随浸取温度的变化如图5所示。则宜选择的浸取温度为℃左右。(6)若使用过量的高浓度NH4Cl溶液，则所得CaCl2溶液中会含有NH4Cl、等杂质。(7)待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2-3次，用冰水洗涤的目的是：I是除去晶体表面的杂质；II是。(四)羟基磷酸钙(8)人体中骨骼与牙齿的重要成分是羟基磷酸钙，化学式为Ca10(PO4)6(OH)2。其中钙、氧元素的原子个数比为(最简比)。【答案】(1)(2)稀盐酸温度逐渐升高（合理即可）(3)(4)用玻璃棒搅拌(5)30(6)FeCl3(7)减少氯化钙溶解的量(8)5:13【详解】（1）钙粒与水剧烈反应，产生气泡，生成碱，根据质量守恒定律可知，生成气体为氢气，碱为氢氧化钙，方程式为：；（2）溶液初始pH＞7，随着滴加X溶液pH逐渐减小最终小于7，说明是向碱溶液中加酸，故X溶液为稀盐酸；根据图像向氢氧化钙溶液中加入稀盐酸温度逐渐升高，能说明两者发生了反应，反应放出热量；（合理即可）（3）根据图4为煅烧前后废渣的XRD图谱可知，煅烧时发生的化学反应是氢氧化钙分解生成氧化钙和水，化学方程式是；（4）浸取时可以用玻璃棒连续搅拌，可使氧化钙和水成分反应生成氢氧化钙，然后再与氯化铵反应，从而提高浸取率；浸取过程中生成的氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、水和氨气，方程式为：；（5）由图可知30℃左右氯化钙的产量最高，所以宜选择的浸取温度为30℃左右；（6）NH4Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强，若使用过量的高浓度NH4Cl溶液，产生酸与氧化铁反应生成氯化铁，则杂质还可能有氯化铁，化学式为FeCl3；（7）用冰水洗涤既能除去晶体表面的杂质，此外冰水能降低氯化钙的溶解度减少洗涤过程中氯化钙的溶解；（8）由羟基磷酸钙的化学式为Ca10(PO4)6(OH)2可知其中钙、氧元素的原子个数比为10:26=5:13。3．CO2是最主要的温室气体，CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。Ⅰ.CO2的捕集:“双碱法”吸收CO2，部分转化关系见图2。(1)写出①过程中发生的反应方程式。(2)由图2可知：饱和Ca(OH)2溶液吸收CO2气体的效率低于饱和NaOH溶液，试分析原因：。(3)图1所示转化过程中可以循环利用的物质是。(4)工业废碱渣(主要成分Na2CO3)吸收低浓度CO2，反应过程中溶液组成的浓度变化如图3所示。①吸收时反应的化学方程式为。②反应结束，继续通入CO2弱碱性的NaHCO3溶液会慢慢呈中性，原因是。③NaHCO3受热分解生成高浓度CO2，该反应能说明Na2CO3的热稳定性NaHCO3(选填“大于”或“小于”)Ⅱ.CO2的利用。CO2经过固相催化剂吸附，可与H2反应生成甲醇，反应的主要过程如图4所示。反应相同时间，CO2的转化率及含碳产物中CH3OH的含量及随温度的变化如图5所示。(5)当温度在250℃～280℃范围内。CO2的转化率升高但含碳产物中CH3OH的含量却下降的原因可能是。(6)实际反应时可能会发生积炭，生成的碳会降低催化剂的活性，在高温条件下适当通入过量二氧化碳可以有效缓解积炭，原因是(也可用化学方程式表示)。【答案】(1)(2)氢氧化钙微溶于水，饱和氢氧化钙溶液中含有氢氧化钙的量很少，影响了二氧化碳的吸收(3)Na2CO3/碳酸钠(4)碳酸氢钠溶液里可溶解少量的二氧化碳，二氧化碳能与碳酸氢钠溶液中的水反应生成碳酸，碳酸显酸性大于(5)CH3OH在该温度转化为其他物质(6)【详解】（1）①过程中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为。故填：。（2）由于氢氧化钙微溶于水，饱和氢氧化钙溶液中含有氢氧化钙的量很少，影响了二氧化碳的吸收，所以饱和Ca(OH)2溶液吸收CO2气体的效率低于饱和NaOH溶液。故填：氢氧化钙微溶于水，饱和氢氧化钙溶液中含有氢氧化钙的量很少，影响了二氧化碳的吸收。（3）据图1可知，碳酸钠既是生成物，又是反应物，所以可以循环利用。故填：碳酸钠。（4）①碳酸钠与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠，化学方程式。故填：。②由于碳酸氢钠溶液里可溶解少量的二氧化碳，二氧化碳能与碳酸氢钠溶液中的水反应生成碳酸，碳酸显酸性，所以反应结束，继续通入CO2弱碱性的NaHCO3溶液会慢慢呈中性。故填：碳酸氢钠溶液里可溶解少量的二氧化碳，二氧化碳能与碳酸氢钠溶液中的水反应生成碳酸，碳酸显酸性。③NaHCO3受热分解生成高浓度CO2，该反应能说明Na2CO3的热稳定性大于NaHCO3。故填：大于。（5）由于CH3OH在该温度转化为其他物质，所以当温度在250℃～280℃范围内。CO2的转化率升高但含碳产物中CH3OH的含量却下降。故填：CH3OH在该温度转化为其他物质。（6）由于高温条件下二氧化碳与碳反应生成气体一氧化碳，所以在高温条件下适当通入过量二氧化碳可以有效缓解积炭，化学方程式。故填：。4．菱镁矿中主要含MgCO3、FeCO3和SiO2。以菱镁矿为原料制取镁的工艺流程如下：回答下列问题：(1)操作1的名称是。(2)写出菱镁矿中MgCO3与稀盐酸反应的化学方程式。(3)溶液b转化为溶液c时，通入足量空气的目的是。(4)物质沉淀的pH见表，则上述流程中调pH的范围应为。物质Mg(OH)2Fe(OH)3开始沉淀的pH8.91.5完全沉淀的pH10.92.8(5)结合流程中的数据计算菱镁矿中镁元素的质量分数。(不考虑整个流程转化中镁元素的损失)【答案】(1)过滤(2)MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑(3)将氯化亚铁转化为氯化铁(4)2.8~8.9(5)24%【详解】（1）通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离，所以操作1的名称是过滤。（2）菱镁矿中MgCO3与稀盐酸反应生成氯化镁、水、二氧化碳，反应的化学方程式为：MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑。（3）由流程图可知，溶液b转化为溶液c时，通入足量空气的目的是：将氯化亚铁转化为氯化铁。（4）由流程图可知，通过调节溶液的pH，使完全转化为沉淀，从而与分离，所以上述流程中调pH的范围应为2.8~8.9。（5）由流程图可知，最后得到镁单质的质量为7.2t，根据化学反应前后各种元素的质量相等，则菱镁矿中镁元素的质量为7.2t，所以菱镁矿中镁元素的质量分数为：=24%。5．某火力发电厂排放的烟气中含有SO2、CO2和N2等，SO2会污染空气。该厂引入新工艺消除烟气中的SO2，并制得石膏(CaSO4·2H2O)的主要流程如图所示。(1)吸收塔中，氢氧化钠溶液采用喷淋方式进入的目的是。(2)步骤②发生反应的化学方程式为。(3)步骤③中，加入的试剂X是(填名称)，可除去清液中的Ca(OH)2，防止其混入吸收塔；操作a的名称为。(4)下列关于该脱硫工艺的说法正确的是(填字母)。A．污染物SO2最终转化为CaSO4•2H2O，可实现“变废为宝”B．利用石灰浆使NaOH再生，可降低生产成本C．整个生产中不需要持续添加NaOH溶液【答案】(1)增大反应物的接触面积，使其充分反应(2)(3)碳酸钠过滤(4)ABC【详解】（1）将氢氧化钠溶液采用喷淋方式进入，能增大可燃物与氧气的接触面积，从而使其充分反应。（2）步骤②中，Na2SO3和石灰浆中的氢氧化钙反应生成CaSO3和氢氧化钠，反应的化学方程式为：。（3）由于氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，则试剂X为碳酸钠；过滤能将固体和液体分离，则操作a的名称为过滤。（4）A、根据流程可知，污染物SO2最终转化为CaSO4•2H2O，可实现“变废为宝”，该选项说法正确；B、根据流程可知，在再生池中，利用石灰浆使NaOH再生，可降低生产成本，该选项说法正确；C、根据流程可知，NaOH溶液可循环使用，整个生产中不需要持续添加NaOH溶液，该选项说法正确。故选ABC。6．铜铝双金属材料可用于降解含硝基苯的工业废水。制备该材料的流程如下：(1)流程中除铝箔表面氧化物的操作为，金属材料，“化学镀铜”过程固体的质量（填“增大”“减小”或“不变”）。(2)硝基苯（C6H5O2）中氧、氢原子个数比为。(3)废水初始pH对硝基苯降解的影响如图所示，pH为时效果显著。(4)铜铝双金属材料中铝能还原硝基苯。100g含铜量为3.2%的该材料作用于废水后，含铜量变为32%，则反应消耗铝的质量为。(5)用H2也可还原硝基苯为苯胺（C6H7N），反应为。制得100kg纯度为93%的苯胺，理论上消耗H2的质量是多少？（写出计算过程）【答案】(1)应砂纸打磨增大(2)2：5(3)2(4)90g/90克(5)解：设制得100kg纯度为93%的苯胺，理论上消耗H2的质量为x，答：理论上消耗H2的质量为6kg。【详解】（1）铝在常温条件下与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，所以实验前要用砂纸打磨，除去氧化膜；化学镀铜过程中，铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，根据方程式中质量关系：，可知固体质量增大；（2）由化学式可知，氧、氢的原子个数比为2：5；（3）由图可知pH为2时效果显著；（4）铜铝双金属材料中铝能还原硝基苯。反应过程中铜的质量不变，因此反应后固体质量为100g×3.2%÷32%=10g，固体减轻的质量即为反应掉铝的质量，所以反应消耗铝的质量为：100g-10g=90g；（5）见答案。7．纳米零价铁（nZVI）除废水中金属离子的性能优越，制备示意图为：(1)“聚集”过程，铁元素化合价（填“升高”“降低”或“不变”）。(2)“还原”过程，一定量焦炭与232gFe3O4作用，生成CO2，反应的化学方程式为，若反应后所得固体中焦炭与铁的质量比为1:14，则加入焦炭的质量是。(3)“雾化”过程，发生反应：（补充完整该方程式）。(4)nZVI用于去除废水中金属离子，根据金属活动性顺序可分三种途径（如图所示），第一类是吸附捕捉（如Zn2+），第二类是吸附捕捉再慢慢反应（如Pb2+），第三类是直接反应（如Cu2+）。①结合图分析，Ni2+属于第类；②若属于第一类，则金属Cd比金属Ag的活动性（填“强”“弱”或“接近”）；③废水中CuCl2与nZVI发生的反应属于（填基本反应类型）。【答案】(1)不变(2)36g/36克(3)HCl(4)二强置换反应【详解】（1）由图可知，“聚集”过程是单质铁聚集成纳米零价铁的过程，没有发生化学变化，铁元素化合价没有发生变化，均为零价；（2）碳在高温的条件下与四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，方程式为：；设参加反应的焦炭质量为x，生成铁质量为y，设反应后剩余固体中碳的质量为z，加入焦炭的质量=参加反应的质量+反应后剩余质量=24g+12g=36g；（3）根据质量守恒定律反应前后原子的种类和个数不变，反应前有1个铁原子、3个氯原子、6个氢原子、3个氧原子，反应后Fe(OH)3中含有一个铁原子、3个氢原子、3个氧原子，所以3个未知物的分子中含有3个氯原子和三个氢原子，一个未知物分子中含有1个氯原子和1个氢原子，所以未知物为HCl，故在横线上填HCl；（4）nZVI用于去除废水中金属离子，根据金属活动性顺序可分三种途径（如图所示），第一类是吸附捕捉（如Zn2+），铁的金属活动性比锌弱，所以第一类适用于除去活动性强的金属离子；适用于第二类是吸附捕捉再慢慢反应（如Pb2+），铁的金属活动性比铅强，且与铅接近，所以第二类适用于处理活动性接近的金属离子；第三类是直接反应（如Cu2+），铁的活动性比铜强，所以第三类适用于处理活动性弱的金属离子。①结合图分析，nZVI除去Ni2+是吸附捕捉再慢慢反应，属于第二类；②若Cd2+属于第一类，第一类适用于除去活动性强的金属离子；则金属Cd比金属Ag的活动性强；③废水中CuCl2与nZVI发生为铁与氯化铜生成铜和氯化亚铁，反应符合一种单质与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。8．某工厂的废气中含有N2、NO、CO、CO2及粉尘，用赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）石灰浆等处理该废气的生产流程如下。(1)步骤①：除尘器是利用带孔的滤筒除去悬浮在气体中的浮尘，该操作与（填一操作名称）的原理类似。(2)步骤②：在沸腾炉中可将CO除去，体现了CO具有性。(3)步骤③：沉淀室中发生反应的化学方程式为。(4)步骤④：该过程中发生的反应属于基本反应类型中的。(5)步骤⑤：吸收塔中石灰浆从顶端喷淋注入，喷淋的目的是。【答案】(1)过滤(2)还原(3)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(4)化合反应(5)增大二氧化氮与石灰浆的接触面积提高吸收效率【详解】（1）除尘器是利用带孔的滤筒除去悬浮在气体中的浮尘，该操作能将气体与固体分离，与过滤的原理类似；（2）根据流程图可知，在沸腾炉中可将CO除去，生成CO2，反应过程中得到氧元素，体现了CO具有还原性；（3）二氧化碳进入沉淀室与石灰浆中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；（4）沸腾炉中发生的反应是：一氧化碳与氧化铁在高温条件下生成氧化铁生成铁和二氧化碳，该反应的生成物是一种单质一种化合物，反应物是两种化合物，不属于基本反应类型中的反应；沉淀室发生的反应是二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应由于没有相互交换成分，不属于复分解反应；氧化室中反应是NO与O2反应生成NO2，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应；吸收塔中反应是氢氧化钙、氧气和二氧化氮反应生成Ca(NO3)2和水，该反应不属于基本反应类型中反应。该过程中发生的反应属于基本反应类型中的化合反应；（5）吸收塔中石灰浆从顶端喷淋注入，喷淋的目的是增大二氧化氮与石灰浆的接触面积，提高吸收效率。9．碳酸钾（Li2CO3）是制备电池的重要原料。工业上用锂辉石精矿（主要成分为Li2O）为原料制备Li2CO3的流程如图1所示。(1)酸浸槽中发生反应的化学方程式为。(2)为了探究酸浸槽中的最佳条件，技术人员做了4组实验，酸浸时间4h，其余相关数据见表。1.本实验中（填组别序号）两组实验对比能说明温度对锂元素的浸出率有影响。组别序号矿酸比硫酸浓度(%)温度.(℃)锂元素浸出率(%)A1:19010070.34B1:19810073.89C1:19815078.24D1:39820085.532.根据A组和B组实验对比，得出硫酸浓度对离没出率的影响是。(3)反应器中加入饱和K2CO3溶液的目的是。(4)沉锂池进行的操作若实验室进行需要到的玻璃仪器有。(5)根据Li2CO3的溶解度曲线图2，分析洗涤槽中应采用的试剂是（填“冰水”或“热水”）。【答案】(1)(2)B、C相同条件下，硫酸浓度越高，锂元素的浸出率越高(3)增大反应物浓度，有利于硫酸锂转化为碳酸锂(4)烧杯、漏斗、玻璃棒(5)热水【详解】（1）锂辉石精矿的主要成分是Li2O，加入过量硫酸，Li2O和硫酸反应生成硫酸锂和水，该反应的化学方程式为：；（2）1、本实验中B、C两组实验，温度不同，其他因素相同，故B、C两组实验对比能说明温度对锂元素的浸出率有影响；2、A、B实验中，硫酸浓度不同，其他因素相同，且硫酸浓度越高，锂元素浸出率越高，说明相同条件下，硫酸浓度越高，锂元素的浸出率越高；（3）反应器中加入K2CO3溶液，碳酸钾和硫酸锂反应生成碳酸锂和硫酸钾，可得到碳酸锂，故加入饱和碳酸钾溶液的目的是增大反应物浓度，有利于硫酸锂转化为碳酸锂；（4）沉锂池进行的操作实现了固液分离，名称是过滤，过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒；（5）由图可知，碳酸锂的溶解度随温度的升高而减小，故洗涤槽中应采用的试剂是热水，这样可以减少损耗。10．神州十七号飞行乘组已在轨工作生活接近6个月。(1)飞船用钛镍形状记忆合金制作卫星天线。资料显示，镍（Ni）的金属活动性介于铁与铜之间，为验证三种金属的活动性，下列选用的药品组合可行的是______（填标号）。A．FeCl2溶液、Ni、CuCl2溶液B．FeCl2溶液、Ni、CuC．Fe、NiCl2溶液、Cu(2)制造飞船运载火箭所需要的钢铁可通过低碳冶金技术制得。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图：①燃烧区的作用是。②还原区中还原Fe2O3的反应化学方程式是（写出其中一条即可）。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。【答案】(1)AC(2)提供热量/减少二氧化碳的排放【详解】（1）镍的金属活动性介于铁与铜之间，则说明金属活动性顺序：铁>镍>铜。A、镍不能和氯化亚铁反应，但能和氯化铜反应，则说明金属活动性顺序铁>镍>铜，该选项符合题意；B、镍、铜均不能和氯化亚铁反应，则只能说明铁最活泼，但不能比较镍和铜的金属活动性顺序，该选项不符合题意；C、铁能和氯化镍反应，但铜不能和氯化镍反应，则说明金属活动性顺序铁>镍>铜，该选项符合题意。故选AC。（2）①燃烧放热，则燃烧区的作用为提供热量。②还原区，一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：，且氢气能和氧化铁在高温条件下生成铁和水，反应的化学方程式为：。③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，与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术的优点是减少CO2排放（或减缓温室效应或减少污染气体的排放等）。11．“老松烧尽结轻花，妙法来徙北李家”。苏轼的这两句诗描绘了制墨的一幅场景。墨作为文房四宝之一，制作流程如下，请结合图文信息、分析思考，解决问题：(1)炼烟过程中松枝发生不完全燃烧而得到烟尘，此过程中过量的是。(2)和料过程中需要充分搅拌，这样做的目的是。(3)晾干过程中要严格控制温度和湿度，否则会使产品产生裂纹，在装修过程中墙壁涂刷石灰浆后也要有类似过程，石灰浆暴露在空气中发生变化的化学方程式为。(4)墨干燥后还要进行描金，描金是将墨面上的款式纹样做描金添彩处理，你认为这样做的目的是。(5)用墨书写的字画可以保存数百年之久，这体现出墨具有的性质是。【答案】(1)松枝(2)使物质充分接触，反应更充分(3)(4)增加美观（合理即可）(5)常温下，化学性质不活泼【详解】（1）松枝发生不完全燃烧而得到烟尘，说明氧气含量较少，松枝含量过多。（2）充分搅拌，能使物质充分接触，反应更充分。（3）石灰浆中的氢氧化钙能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：。（4）将墨面上的款式纹样做描金添彩处理，能增加美观。（5）用墨书写的字画可以保存数百年之久，说明墨的化学性质稳定，长时间保存也不发生反应。12．对工厂烟气进行脱硫处理，可减少二氧化硫和硫化氢等含硫化合物的污染。I．用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝【Al2(SO4)x(OH)y】溶液，可用于烟气脱硫，能有效减少二氧化硫的排放，其工艺流程如图所示。(1)根据化合物中各元素化合价代数和为零的规律可知，Al2(SO4)x(OH)y中x和y的代数关系式为。(2)过滤I中滤渣主要为SiO2，说明SiO2是一种(选填“易溶”或“难溶”)于硫酸溶液的固体。(3)酸浸时Al2O3发生反应的化学方程式为。(4)调节pH约为3.6，目的是消耗溶液中过量的硫酸，滤渣Ⅱ的主要成分是。(5)若含SO2烟气中存在O2，经完全热分解放出的SO2量会小于吸收的SO2量，且溶液酸性变强。其主要原因是。Ⅱ.H2S气体常用氯化铁溶液循环脱硫工艺进行处理。其物质转化过程如图所示。(6)由图可知，作为催化剂的FeCl3(选填“有”或“没有”)参与反应过程。(7)X物质的化学式可能是。(8)写出该脱硫总反应的化学方程式：。【答案】(1)2x+y=6(2)难溶(3)Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O(4)硫酸钙/CaSO4(5)二氧化硫、氧气、水反应生成硫酸，硫酸受热不分解为二氧化硫，导致释放二氧化硫减少，且硫酸解离出氢离子，导致溶液酸性变强(6)有(7)HCl(8)2H2S+O22H2O+2S↓【详解】（1）Al2(SO4)x(OH)y中，铝元素为+3价，硫酸根为-2价，氢氧根为-1价，化合物中各元素正负化合价代数和为0，所以（+3）×2+（-2）×x+（-1）×y=0，2x+y=6；（2）过滤能将固体与液体分离，固体形成滤渣过滤I中滤渣主要为SiO2，说明SiO2是一种难溶于硫酸溶液的固体；（3）酸浸时Al2O3发生反应是氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为：Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；（4）调节pH约为3.6目的是消耗溶液中过量的酸，则过滤Ⅰ后滤液中有硫酸铝和硫酸，硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙、水和二氧化碳，根据制备碱式硫酸铝，而使用的是滤液，所以滤渣中没有铝元素的沉淀，则滤渣Ⅱ的主要成分是硫酸钙；（5）根据二氧化硫烟气中含有氧气，则经完全热分解放出的SO2量会小于吸收的SO2量，则氧气和二氧化硫会发生反应导致释放的二氧化硫变少。溶液酸性变强，则溶液中氢离子增加，推测有酸生成，主要原因是二氧化硫、氧气、水反应生成硫酸，硫酸受热不分解为二氧化硫导致，释放二氧化硫减少，且硫酸解离出氢离子，导致溶液酸性变强；（6）根据流程图可知，流程中发生的反应是H2S、FeCl3转化为X和S、FeCl2，X、FeCl2、O2转化为FeCl3、H2O，作为催化剂的FeCl3有参与反应过程；（7）流程中发生的反应是H2S、FeCl3转化为X和S、FeCl2，X、FeCl2、O2转化为FeCl3、H2O，化学反应前后元素的种类不变及反应前后原子的种类和数目不变，X一定含有H、Cl，根据原子守恒，FeCl3中铁、氯原子个数比为1：3，而FeCl2中铁、氯原子个数比为1：2，且反应物中含有氢原子，则X中一定含有氢原子和氯原子，则X可能为HCl。（8）流程中发生的反应是H2S、FeCl3转化为X和S、FeCl2，X、FeCl2、O2转化为FeCl3、H2O，该脱硫总反应是H2S和O2反应生成H2O和S，化学方程式为：2H2S+O22H2O+2S↓。13．某兴趣小组从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍，设计了如图所示的物质转化流程。已知信息：①金属A和金属C都只有一种金属；②硫酸镍（化学式NiSO4）能溶于水(1)上述过程中，粉碎废旧电器是为了增大反应物间的，加快反应速率。(2)步骤①中得到的金属A是。(3)溶液B中含有的溶质成分是（填化学式）。(4)由上述过程可知，Zn、Cu、Ni三种金属活动性由强到弱的顺序为。【答案】(1)接触面积(2)铜/Cu(3)ZnSO4、NiSO4、H2SO4(4)Zn＞Ni＞Cu【详解】（1）粉碎废旧电器是为了增大反应物间的接触面积，加快反应速率，故填：接触面积。（2）铜与稀硫酸不反应，金属A只有一种金属，则步骤①中得到的金属A是铜，故填：铜。（3）锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，金属A只有一种金属，则镍与硫酸反应生成硫酸镍和氢气，且稀硫酸过量，所以溶液B中含有ZnSO4、NiSO4、H2SO4，故填：ZnSO4、NiSO4、H2SO4。（4）从流程图可知，溶液B(硫酸锌、硫酸镍、硫酸)加入适量锌，生成金属C和硫酸锌，金属C只有一种金属，则为锌置换出了镍，说明锌的活动性大于镍，从步骤①②可知，Zn、Cu、Ni三种金属活动性由强到弱的顺序为Zn＞Ni＞Cu，故填：Zn＞Ni＞Cu。14．MgSO4·7H2O是一种重要的化工原料，某工厂以一种镁矿石(主要成分为SiO2和MgCO3，含有少量FeCO3，其它成分忽略)为原料制备MgSO4·7H2O的主要流程如图，请回答下列问题：查阅资料：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：阳离子Mg2+Fe2+Fe3+开始沉淀时的pH9.17.61.9沉淀完全时的pH11.19.73.2(1)MgCO3与稀硫酸发生反应的化学方程式。(2)为了让镁矿石与稀硫酸充分反应，提高原料利用率，可采取的措施为(填字母)。A．将镁矿石粉碎 B．适当降低反应温度C．用稀硫酸多次浸泡 D．适当延长浸泡时间(3)溶液A中所含阳离子有。溶液A中的硫酸亚铁、硫酸与H2O2溶液会生成Fe2(SO4)3，该反应的化学方程式为。(4)选用MgO调节pH使Fe3+化为沉淀，而不选用NaOH的原因是。加氧化镁调节后，溶液的pH范围是。(填选项)A．9.1≤pH≤11.1

B．3.2≤pH≤9.1

C．3.2≤pH≤7.6

D．1.9≤pH≤9.7(5)溶液C经加热浓缩、、过滤等步骤，最后低温干燥得到MgSO4·7H2O晶体。低温干燥的目的是。【答案】(1)(2)ACD(3)Mg2+、Fe2+、H+(4)氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠，会引入新的杂质B(5)降温结晶防止MgSO4·7H2O失去结晶水【详解】（1）碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：，故填：。（2）A、将镁矿石粉碎可以增大与稀硫酸的接触面积，可以使反应充分，提高原料利用率，个A符合题意；B、适当降低反应温度，不利于提高原料利用率，故B不符合题意；C、用稀硫酸多次浸泡镁矿石可使里面的碳酸镁与稀硫酸充分反应，提高原料利用率，故C符合题意；D、适当延长浸泡时间，让镁矿石与稀硫酸充分反应，提高原料利用率，故D符合题意。故填：ACD。（3）碳酸镁与硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳，碳酸亚铁与硫酸反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳，同时硫酸过量，所以“溶液A”中含有硫酸镁、硫酸亚铁和硫酸，则溶液A中所含阳离子有Mg2+、Fe2+、H+，故①填：Mg2+、Fe2+、H+。硫酸亚铁和硫酸、过氧化氢反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：，故②填：。（4）用MgO调节pH能使Fe3+转化为沉淀而除去，而NaOH和硫酸反应会生成新的杂质硫酸钠，故①填：氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠，会引入新的杂质。由题意知，铁离子和亚铁离子析出沉淀的pH最小为3.2，最大为9.7，但是超过9.1镁离子也会析出，所则最高不能超过9.1，所以用氧化镁调节pH的范围是3.2≤pH≤9.1，故填：B。（5）溶液C经加热浓缩、降温结晶、过滤等步骤，最后低温干燥得到MgSO4·7H2O晶体，故①填：降温结晶。由于结晶水合物在干燥过程受热容易失去结晶水，所以低温干燥的目的是防止MgSO4·7H2O失去结晶水，故填：防止MgSO4·7H2O失去结晶水。15．钨（W）是一种重要的战略金属。，用黑钨矿（主要含FeWO₄）制得金属钨（W）的主要工艺流程如图：已知：溶液为无色；是一种不溶于水的黄色固体；难溶于水。(1)将黑钨矿石碾成粉末，目的是。(2)压煮器中发生反应，4Na2CO3+4FeWO4+R4Na2WO4+2Fe2O3+4CO2，R的化学式为。(3)酸浸槽中通过操作a得到X溶液，该操作的名称是。(4)还原炉中，在高温条件下制得金属钨（W）的化学方程式为，该反应中，发生还原反应的物质是。【答案】(1)增大反应物的接触面积，加快反应的速率(2)O2(3)过滤(4)WO3+3H2W+3H2OWO3【详解】（1）将黑钨矿石碾成粉末，目的是增大反应物的接触面积，加快反应的速率，故填增大反应物的接触面积，加快反应的速率。（2）由化学方程式可知，反应前出现了8个钠原子、4个碳原子、4个铁原子、4个钨原子和28个氧原子，反应后出现了8个钠原子、4个碳原子、4个铁原子、4个钨原子和30个氧原子，根据质量守恒定律可知，反应前缺少的2个氧原子存在于R中，则R的化学式为O2，故填O2。（3）酸浸槽中通过操作a得到X溶液，该操作的名称是过滤，故填过滤。（4）还原炉中，在高温条件下，WO3与氢气反应生成钨和水，故反应的化学方程式写为：WO3+3H2W+3H2O；在反应中，WO3失去氧元素发生还原反应，被还原为钨，故填WO3。16．海洋是一个聚宝盆，我们应予以合理开发及综合利用。(1)食用鱼虾等海鲜可为人体提供的主要营养素是。(2)在人们担心化石能源将被耗尽的时候，科学家发现海底埋藏着大量的“可燃冰”（主要成分是甲烷），甲烷在空气中充分燃烧的化学方程式为：。(3)海水晒盐得到的氯化钠可以做调味品，还是重要的工业原料。如图是利用海水提取粗盐的过程：①图中A为池（填“蒸发”或“冷却”）。②粗盐中含多种可溶性杂质（MgCl2、CaCl2和Na2SO4等）及不溶性杂质（泥沙），为除去相应杂质，将粗盐溶于水后再加入稍过量的①NaOH溶液②Na2CO3溶液，③BaCl2溶液，加入试剂的先后顺序不合理的是。A．①②③

B．②①③

C．③②①

D．③①②【答案】(1)蛋白质(2)(3)蒸发AB【详解】（1）食用鱼虾等海鲜可为人体提供的营养素主要是蛋白质，故填写：蛋白质。（2）甲烷在空气中与氧气充分燃烧，生成二氧化碳和水，化学方程式为：，故填写：。（3）①氯化钠的溶解度受温度影响变化不大，可用蒸发结晶的方法进行分离，所以，图中A是蒸发池，故填写：蒸发；②除去溶液中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4，先加入NaOH溶液除去镁离子，再加入BaCl2溶液除去硫酸根离子，然后加入Na2CO3溶液除去钙离子和钡离子；也可以先加入BaCl2溶液，再加入NaOH溶液，甚至可以最后除镁离子，但绝对不能把加Na2CO3溶液放在加BaCl2溶液之前，这样会引入新杂质钡离子，所以，AB选项顺序错误，故填写：AB。17．粗盐常含有不溶性杂质和可溶性杂质(和)。工业上提纯粗盐的流程如图所示：(1)步骤③操作a是。(2)写出步骤①中所发生的化学反应的化学方程式。(3)步骤②加入过量的碳酸钠溶液的目的是。(4)步骤④在滴加稀盐酸的同时不断检测溶液的变化。当时，说明滴加的稀盐酸已适量。(5)如果将步骤③和步骤④的顺序颠倒，最终制得的“精盐”中除以外，还会含有杂质(填化学式)。【答案】(1)过滤(2)(3)除去氯化钙和过量的氢氧化钙(4)=7(5)和【详解】（1）操作a实现了固液分离，名称是：过滤；（2）步骤①中所发生的反应为氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁和氯化钙，该反应的化学方程式为：；（3）步骤②加入过量的碳酸钠溶液，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故目的是：除去氯化钙和过量的氢氧化钙；（4）滤液中含氢氧化钠和过量的碳酸钠，步骤④中滴加稀盐酸，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故当pH=7时，说明氢氧化钠、碳酸钠已经除尽，此时滴加的稀盐酸已适量；（5）粗盐水中含杂质氯化镁和氯化钙，加入过量的氢氧化钙溶液，氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙，加入过量的碳酸钠溶液，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，如果将步骤③和步骤④的顺序颠倒，先加入稀盐酸，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应生成的氢氧化镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和水，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，故最终制得的“精盐”中除NaCl以外，还会含有杂质CaCl2、MgCl2。18．稀土被称为“工业维生素”，能显著提升建造航母及舰载机的材料性能，含有稀土元素钇的氧化钇被广泛应用于航空航天涂层材料，以富钇稀土矿（主要成分为，含有少量的等杂质）生产氧化忆的工艺流程如下，回答下列问题：(1)“酸溶”过程中，发生反应的化学方程式为；(2)向反应釜2中通入气体X使溶液呈碱性，调节溶液的除去滤液I中杂质，滤液I一定含有的离子是，气体X为沉淀Ⅱ的主要成分是（填化学式）；(3)沉淀池中“沉钇”过程有等物质产生，“沉钇”的化学方程式；【答案】(1)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O和Y2O3+6HCl=2YCl3+3H2O(2)Fe3+、Y3+、Cu2+和Cl-氨气或NH3Fe(OH)3和Cu(OH)2(3)6NH4HCO3+2YCl3=Y2(CO3)3+6NH4Cl+3H2O+3CO2↑【详解】（1）由图可知，酸溶过程中，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，氧化钇与稀盐酸反应生成氯化钇和水，反应的化学方程式为：Y2O3+6HCl=2YCl3+3H2O，故填Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O和Y2O3+6HCl=2YCl3+3H2O。（2）酸溶过程中，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，氧化钇与稀盐酸反应生成氯化钇和水，氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水，则滤液I中一定含有氯化铁、氯化钇和氯化铜，所以滤液I一定含有的离子是，故填Fe3+、Y3+、Cu2+和Cl-；由图可知，向反应釜2中通入气体X使溶液呈碱性，且气体X由氯化铵和熟石灰反应生成，则气体X为氨气，故填氨气或NH3；气体X为氨气，溶于水后形成氨水，氨水与滤液I中的氯化铁反应生成氯化铵和氢氧化铁沉淀，氨水与氯化铜反应生成氯化铵和氢氧化铜沉淀，则沉淀Ⅱ的主要成分是Fe(OH)3和Cu(OH)2，故填Fe(OH)3和Cu(OH)2。（3）沉淀池中“沉钇”过程有水等物质产生，由图可知，“沉钇”过程中发生的反应是碳酸氢铵与氯化钇反应生成碳酸钇、氯化铵、谁和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：6NH4HCO3+2YCl3=Y2(CO3)3+6NH4Cl+3H2O+3CO2↑。19．由菱铁矿(主要成分为FeCO3，含少量SiO2等杂质)制备铁粉的一种流程如图所示：(1)碳酸亚铁(FeCO3)中铁元素的化合价为。(2)“酸浸”时，为使反应充分，可采取的一种措施是。“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有：。(3)“沉铁”时，FeSO4转化为FeCO3沉淀，该反应的基本类型是。“焙烧”时，在高温条件下，FeCO3与O2反应生成Fe2O3与CO2的化学方程式为。(4)“还原”时，在高温条件下，利用炭粉可将铁从氧化铁中还原出来；若向氧化铁与炭粉的混合物中添加适量的CaCO3，更利于还原氧化铁，其原因是。【答案】(1)+2(2)将矿石粉碎FeSO4、H2SO4(3)复分解反应(4)碳酸钙高温分解生成二氧化碳，二氧化碳能与碳反应生成CO气体，CO可将铁从氧化铁中还原出来【详解】（1）碳酸亚铁中，碳酸根为-2价，根据化合物中正负化合价代数和为0可以知道，铁的化合价为+2价；（2）将菱铁矿粉碎，能增大接触面积，使反应更充分；由于硫酸过量，且碳酸亚铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水，则“酸浸”后溶液中的溶质为FeSO4、H2SO4；（3）硫酸亚铁和碳酸钠反应生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠，该反应为两种化合物互相交换成分，生成另两种化合物的反应，属于复分解反应；FeCO3与O2在高温条件下反应生成Fe2O3与CO2，反应的化学方程式为；（4）碳酸钙高温分解生成二氧化碳，二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳气体，气体和固体的接触面积增大，则一氧化碳可将铁从氧化铁中还原出来，得铁率更高，则向氧化铁与炭粉的混合物中添加适量的碳酸钙，更利于还原氧化铁。20．二氧化硅凝胶干水粉体的独特性质和优异性能使其在许多领域中表现出色，其生产流程示意图如下、【原硅酸化学式为】(1)水玻璃的化学式为，其中硅元素的化合价为。(2)强酸性阳离子交换树脂在溶液中容易离解出氢离子，使树脂呈性。(3)调节pH通常采用加入酸性或碱性溶液的方法，从微观角度看，酸碱中和的实质是。(4)在pH约为6时，原硅酸分解为和一种常见氧化物，写出此反应的化学方程式。(5)二氧化硅凝胶的声波传播速率低，据此写出二氧化硅凝胶可能的用途。（写出1点即可）【答案】(1)+4(2)酸(3)氢离子和氢氧根离子结合成水分子(4)(5)消音箱等【详解】（1）钠元素在化合物中显+1价，氧元素在化合物中显-2价，设硅元素的化合价为x，根据化合物中各元素化合价代数和为0，可列