专练07 化工流程20题-2021年中考化学考前必杀300题(南京专用)（解析版）

2021年化学中考考前必杀300题化工流程20题1. 【2020黑龙江牡丹、鸡西】某化学第二课堂小组利用已学过的知识，准备利用含FeSO4和CuSO4的废水(无其他难溶杂质)，从中获得硫酸亚铁晶体，其流程如下图所示：(1)整个流程中，进行了两次操作1，操作1是_(填操作名称)。(2)金属X 是_(填化学符号)，其加入废水后发生反应的化学方程式为：_；固体A中含有_(填化学符号)。写出固体A与稀硫酸反应的化学方程式为：_。(3)通过冷却结晶法得到硫酸亚铁晶体前需要进行操作2，请问操作2是_。【答案】(1).过滤；(2).Fe； Fe + CuSO4=Cu + FeSO4； Cu、Fe； Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2；(3).蒸发(或者蒸发浓缩)【解析】(1)操作1是将固体与液体分离，所以操作1是过滤；（2）为除去废液中的Cu2+需加入活动性在铜前面的金属进行置换，要得到较为纯净FeSO4的溶液，只能向废液中加入过量的铁粉与硫酸铜发生置换反应，生成物中只有硫酸亚铁，加入其它金属溶液中又混有其它溶质，加入过量铁粉是为了将铜离子全部置换出来。金属X 是Fe，铁加入废水后发生的反应是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe + CuSO4=Cu + FeSO4；加入的铁是过量的，固体A中含有Cu、Fe。铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，化学方程式为：Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2。(3)通过冷却结晶法得到硫酸亚铁晶体前需要进行蒸发(或者蒸发浓缩)。操作2是蒸发(或者蒸发浓缩)。2. 【2020湖南湘潭】新冠肺炎疫情防控期间，湘潭市各学校开展全域喷洒低浓度“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液的有效成分是NaClO（次氯酸钠），模拟制备“84”消毒液的流程如下图所示，其中A是密度最小的气体，B俗称烧碱，Cl2是一种黄绿色的有毒气体。请回答下列问题:（1）A的化学式为_，B的化学式为_。（2）溶解过程中玻璃棒的作用是 ，步骤I中主要的操作名称是_。（3）步骤中，通常用碳酸钠来除去滤液中的氯化钙杂质，请写出有关反应的化学方程式 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。（4）电解水时，一般在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是 ，不能加入NaCl的原因是 。【答案】(1).H2；NaOH；(2).搅拌、加速溶解；过滤；(3). CaCl2+Na2CO3= CaCO3 +2NaCl；复分解 (4).增强水的导电性；通电时，氯化钠溶液能发生反应生成氢气、氯气和氢氧化钠，不只是电解水，且生成的氯气有毒【解析】 （1）A是密度最小的气体，故A是氢气，化学式为：H2；B俗称烧碱，故B是氢氧化钠，化学式为：NaOH；（2）溶解过程中玻璃棒的作用是：搅拌、加速溶解；由图可知，步骤I实现了固液分离，故其主要的操作名称是：过滤；（3）碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，该反应的化学方程式为：CaCl2+Na2CO3= CaCO3 +2NaCl，该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；（4）电解水时，一般在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是：增强水的导电性；由图可知，氯化钠溶液在通电的条件下能发生反应生成氢气、氯气和氢氧化钠，不只是电解水，且生成的氯气，是一种有毒气体，不安全，因此，不能加入氯化钠。3. 2020广东广州】某工厂生产硼砂产生的固体废料，主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等，其中MgCO3质量分数为63%。回收镁的工艺流程如下：（1）“酸浸”时MgCO3发生反应的化学方程式为 。（2）“调pH”前滤液I的pH_7（填“”或“”）。（3）滤液中可回收的主要物质_（填化学式）。（4）已知固体废料质量为m，理论上可生产Mg(OH)2的质量为_。（5）某BaCO3中混有SiO2杂质，简述提纯该BaCO3的实验操作：_。【答案】(1). MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2；(2).；(3). MgSO4；(4).0.435m；(5).向样品中加入适量盐酸至不再产生气泡，过滤除去固体杂质SiO2，向滤液中加入适量的碳酸钠溶液至刚好不再产生沉淀，过滤，洗涤固体，烘干，得到碳酸钡固体【解析】根据硫酸和碳酸镁的反应；酸的溶液显酸性；硫酸、硫酸镁、硫酸铝、硫酸铁和氢氧化钠反应；质量守恒定律的计算；实验设计分离提纯，进行分析作答。（1）“酸浸”时MgCO3和硫酸发生反应，其化学方程式为MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2；（2）“调pH”前滤液I是酸浸之后产生的，会有硫酸，所以pH纯铜的硬度；（2）铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，充分反应后取出，观察到的现象有铝丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色；铜玘硝酸银反应生成硝酸铜和银，把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，充分反应后取出，发生反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3=2Ag+ Cu(NO3)2； （3）把用砂纸打磨过的铝片迅速放入气密性良好的塑料瓶中，利用氧气浓度传感器测得瓶内氧气含量的变化情况如图所示，实验过程中瓶内氧气含量先减少后基本不变的原因：铝与空气接触后，常温下就与氧气发生反应，消耗氧气，氧气含量下降。一段时间后，铝表面生成的致密的氧化膜，阻止了反应的进一步发生，氧气含量不再减少；（4）操作一、操作二、操作三均是将固体与液体分离，其操作名称为：过滤； 弹壳含有铜、锌和碱式碳酸铜，加入硫酸后，锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，碱式碳酸铜可与硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，因此溶液A中溶质为硫酸锌、硫酸铜和过量的硫酸，化学式为：H2SO4、ZnSO4、CuSO4；固体B中加入适量的稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，发生反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2。9（2021全国九年级期末）孔雀石主要成分为Cu2(OH)2CO3，(难溶于水)，还含有少量SiO2和Fe2O3等不溶于水的物质。下图是以孔雀石为原料制取胆矾(CuSO45H2O)的部分工艺流程图。已知：Fe2O3+3H2SO4=Fe(SO4)3+3H2O，请按要求回答下列问题：(1)将孔雀石粉碎成粉末的目的是_。(2)气体a的化学式_；SiO2的物理性质是_(写一点)。(3)“操作A”的名称是_，该操作主要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和_。(4)写出“滤液1”中Fe2(SO4)3与CuO和水反应生成CuSO4和Fe(OH)3的化学方程式：_。【答案】增大固体表面积，加快反应速率 CO2 不溶于水(或固体) 过滤 漏斗 3CuO+Fe2(SO4)3+3H2O=3CuSO4+2Fe(OH)3 【解析】（1）将孔雀石粉碎成粉末能够增大固体表面积，即增大反应物的面积，加快反应速率，故填增大固体表面积，加快反应速率。（2）孔雀石是碱式碳酸铜，一种含有碳酸根的盐，能够与稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，即生成的气体a为二氧化碳，二氧化碳的化学式为CO2，故填CO2；由题文可知，固体SiO2不溶于水，状态和溶解性是物质的物理性质，即SiO2的一条物理性质是不溶于水或是一种固体，故填不溶于水(或固体)。（3）操作A将难溶性固体与液体进行了分离，能够分离难溶性固体与液体的操作是过滤，故填过滤；过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故填漏斗。（4）硫酸铁、氧化铜和水反应生成硫酸铁和氢氧化铁沉淀，故反应的化学方程式写为：3CuO+Fe2(SO4)3+3H2O=3CuSO4+2Fe(OH)3。10（2021广东汕尾市九年级期末）如图是燃料在使用过程中的碳循环示意图： （1）化石燃料包括煤、石油、_；属于_资源（填“可再生”或“不可再生”）。 （2）绿色植物通过_作用吸收 CO2，空气中的 CO2含量增多导致的后果是_。 （3）利用海水进行碳储存，可以缓解空气中 CO2过多的问题，写出水吸收 CO2发生反应的化学方程式：_。（4）科学家采取“组合转化”技术，将 CO2转化为化工原料，其反应的化学方程式： 2CO2 + 6XC2H4+4H2O，则 X 的化学式为_ 。 （5）写出 CO2与氢气反应转化为甲醇（CH3OH）的反应方程式： _。此工艺在生产过程中采用_方法将甲醇与水分离。【答案】天然气 不可再生 光合 温室效应 CO2 + H2O = H2CO3 H2 CO2 + 3H2CH3O+ H2O 蒸馏 【解析】（1）化石燃料包括煤、石油、天然气三大化石燃料，都属于不可再生资源；（2）二氧化碳是植物光合作用的原料，二氧化碳含量过高会产生温室效应；（3）二氧化碳与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为：CO2 + H2O = H2CO3；（4）根据质量守恒定律，反应前后元素种类和原子个数都相同，通过计算可以确定X分子中含有两个氢原子，化学式为H2；（5）据图可知反应物是二氧化碳和氢气，生成物是甲醇和水，反应条件是催化剂，反应方程式：CO2 + 3H2CH3O+ H2O，分离沸点不同的两种液体通常采用蒸馏法。11. 高纯氧化铁（Fe2O3）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 SiO2 等杂质）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NH3H2O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）和处的操作是_，这个操作中玻璃棒的作用是_。（3）加入(NH4)2CO3 后，该反应必须控制的条件是_；(NH4)2CO3与FeSO4 发生复分解反应而生成FeCO3，则处反应的化学方程式为_。（4）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_（填现象）产生，即为洗涤干净。【答案】（1）Fe2O3CO2Fe3CO2 （2）过滤 引流 （3）温度控制在40以下 (NH4)2CO3FeSO4FeCO3(NH4)2SO4 (NH4)2CO3FeSO4FeCO3(NH4)2SO4 （4）沉淀 【解析】一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，碳酸铵和硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁和硫酸铵。【解析】（1）高温时赤铁矿中的Fe2O3 与 CO 发生反应是一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3CO2Fe3CO2。（2）和处的操作是将固体和液体分离，故操作是过滤，过滤操作中玻璃棒的作用是引流。（3）(NH4)2CO3溶液呈碱性，40以上易分解，故加入(NH4)2CO3后，该反应必须控制的条件是温度控制在40以下；处反应是(NH4)2CO3与FeSO4发生复分解反应而生成FeCO3和硫酸铵，反应的化学方程式为(NH4)2CO3FeSO4FeCO3(NH4)2SO4。（4）碳酸根离子和钡离子生成碳酸钡沉淀，硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀，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，无沉淀产生，即为洗涤干净。12（2021山东济南市九年级期末）2020年6月8日是第12个“世界海洋日”，海洋是巨大的资源宝库，开发前景十分远大。（1）海水晒盐。采用盐田法晒盐，经日晒、风吹等，结晶池中会有氯化钠晶体析出，此时结晶池中的溶液为氯化钠的_（填“饱和”或“不饱和”之一）溶液。该过程主要通过_（填“降温”或“蒸发”之一）结晶使晶体析出。（2）粗盐提纯海水经蒸发、结晶制得的粗盐中还含有氯化镁、氯化钙等杂质，必须进行分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活。粗盐提纯的部分流程如图：过程中加入的X溶液是_，操作a的名称为_。（3）海水提镁金属镁广泛应用于生活、生产和国防工业。从卤水中提取镁的过程如下图所示：在上述转化过程中，属于中和反应的是_（填序号）。在上述转化过程中，经历两个步骤的目的是_。（4）海水中除了蕴含大量的钠元素和镁元素外，还含有大量的钾元素。NaCl和KNO3的溶解度曲线如图所示。试回答下列问题：在t2时，KNO3的溶解度_NaCl的溶解度。（填“大于”“等于”“小于”之一）在t1时，50g水中最多溶解_gKNO3。图中P点所表示的KNO3溶液是_（填“饱和”“不饱和”之一）的。将t2时KNO3饱和溶液降温到t1，溶液中KNO3的质量分数会_（填“变大”“变小”“不变”之一）。【答案】饱和 蒸发 NaOH（名称、符号均可） 过滤 富集、提纯氯化镁 等于 12.5 不饱和 变小 【解析】（1）采用盐田法晒盐，当结晶池中有氯化钠晶体析出，此时结晶池中的溶液为氯化钠的不饱和溶液。因为氯化钠的溶解度受温度影响较小，所以该过程主要通过蒸发结晶使晶体析出；（2）加入过量碳酸钠溶液是除去钙离子，所以过程中应加入氢氧化钠溶液除去镁离子；操作a是将沉淀和溶液进行分离的过滤操作；（3）从海水或卤水中提取镁的步骤是氢氧化镁和盐酸反应，属于中和反应；上述转化过程中的两个步骤是为了除去海水中含有的较多杂质，提高海水中氯化镁的含量；（4）由溶解度曲线可知，t2时，NaCl的溶解度等于KNO3的溶解度；由溶解度曲线可知，t1时，KNO3的溶解度是25g，50g水中最多溶解12.5gKNO3；由溶解度曲线可知，P点在对应温度KNO3溶解度曲线的下方，是该温度下KNO3的不饱和溶液；将 t2时 KNO3饱和溶液的降温到 t1，会析出硝酸钾晶体，因此溶液中 KNO3的质量会减少，溶质的质量分数会变小。13（2020广东佛山市九年级期末）有“太空金属”之称的钛（Ti）应用非常广泛，工业上常利用金红石（含有80%TiO2）制备金属钛，以下是其中一种制备Ti的工艺流程简图。请回答下列问题：（1）在氯化炉中的反应是2TiO2+3C+4Cl22TiCl4+2CO+2CO2，反应前将金红石和焦炭充分研磨混合，目的是_。（2）电解池里的化学反应方程式是_。（3）还原炉温度高达1400K，且充满某稀有气体，金属镁与TiC14反应的化学方程式为_，通过该反应推理，金属活动顺序Mg_Ti（选填“”）。（4）该流程中能循环再用的物质有_（写两种）。（5）1吨金红石理论上能生产金属钛_吨。【答案】增大接触面积，加快反应速率 MgCl2Mg+Cl2 2Mg+TiCl42MgCl2+Ti 氯气和镁 0.48 【解析】（1）反应前将金红石和焦炭充分研磨混合，目的是增大接触面积，加快反应速率，故填：增大接触面积，加快反应速率。（2）电解池中氯化镁通电生成了镁和氯气，化学方程式MgCl2Mg+Cl2，故填：MgCl2Mg+Cl2。（3）还原炉中，四氯化钛和镁生成了氯化镁和钛，化学方程式2Mg+TiCl42MgCl2+Ti，故填：2Mg+TiCl42MgCl2+Ti。（4）该反应中镁和氯气可循环利用，故填：镁和氯气。（5）根据质量守恒，反应前后元素种类质量不变，金属钛质量=1t80%=0.48t .故填：0.48。14（2021四川广元市九年级一模）“绿水青山就是金山银山”。废旧干电池中有锌皮、铜帽（含金属Cu和Zn）、石墨、MnO2、NH4Cl等，若将生活中废旧干电池随意丢弃会造成水和土壤污染，因此将废旧干电池进行回收利用尤为重要。如图是回收废旧干电池成分的主要流程图（部分物质已略去）。已知：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O回答下列问题：（1）从设备1中回收得到的非金属单质是_（填物质名称）。（2）取少量回收得到的NH4Cl溶液于试管中，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，现象是_。（3）流程中B溶液的溶质有H2SO4、_ 和_。（4）写出设备中发生反应的化学方程式_。【答案】石墨； 产生白色沉淀； CuSO4； ZnSO4； Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。 【解析】（1）根据图示流程可以看出，设备 1中回收得到的物质有氯化铵溶液、石墨和二氧化锰，其中属于非金属单质的是石墨。（2）NH4Cl溶液与硝酸酸化的硝酸银溶液发生反应：NH4Cl+AgNO3=AgCl+ NH4NO3，生成的氯化银为白色沉淀。（3）向设备中加入过量的稀硫酸并通入空气，则铜与氧气、稀硫酸反应生成硫酸铜，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌，故 B中含有的溶质除过量的硫酸外，还有硫酸铜和硫酸锌。（4）设备中足量的锌与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌和铜，反应的化学方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。15（2021安徽宣城市九年级一模）某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质。现欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要步骤如下图所示：已知：加热的条件下，Zn、Cu都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。（1）烟泥最初处理需要除油污，用洗涤剂除油污的过程中发生了_现象。步骤产生的废气B中，一定含有的有害气体是_（填化学式）。环保处理最好采用的试剂是_（填字母序号）。A浓硫酸 B食盐水 C石灰乳（2）写出步骤中得到铜的化学方程式_，它属于基本反应类型中的_反应。（3）步骤和中主要操作的名称是_。（4）我国古代就制得了一种外观似金子的锌和铜的合金，也就是黄铜，它的硬度比纯铜_（填“高”或者“低”）。（5）取少量的溶液C，往其中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定没有_（填字母序号）。A硫酸镁 B硫酸锌 C硫酸铜 D硫酸铜和硫酸锌【答案】乳化 SO2 C Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 置换 过滤 高 C 【解析】（1）烟泥最初处理需要除油污，用洗涤剂除油污的过程中发生了乳化现象。烟泥中存在单质硫，在空气中加热时会产生二氧化硫，二氧化硫是常见的空气污染物，化学式为SO2。二氧化硫和浓硫酸、食盐水不发生反应，与石灰乳（化学式为Ca(OH)2）反应生成亚硫酸钙沉淀和水。故选C。（2）写出步骤中得到铜的化学方程式Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，它属于基本反应类型中的置换反应。（3）步骤和中主要操作的名称是过滤。（4）合金的硬度比组成其组分的纯金属的硬度大，故锌和铜的合金，也就是黄铜，它的硬度比纯铜高。（5）溶液C中含有硫酸锌和硫酸铜，往其中加入一定质量的镁粉，镁先和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，若镁过量，再和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中一定有铜、锌，可能有镁，则滤液中一定没有硫酸铜，故选C。16（2020广东佛山市九年级竞赛）我国煤炭资源丰富，煤除了可作燃料外，更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素（CO(NH2)2）的一种流程如图。(1)在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是_。(2)水煤气在铜催化下实现CO的转化：CO+H2OCO2+X ，其中x的化学式为_，你推测的依据是_。(3)上述流程中合成尿素的同时还有一种无色液体生成，该反应的化学方程式为_。(4)从液体空气中分离出N2是_变化(填“物理”或“化学”)；在上述流程的合成中，参加反应的N2与H2的质量比为_；实际生产中，N2和H2不可能全部化为NH3，上述流程中可回收利用的物质有_。(5)以CO2和H2为原料可合成醇类（分子中碳、氢、氧原子成一定规律的物质，如甲醇(CH4O)、乙醇等），如生成甲醇的化学方程式为CO2+3H2CH4O+ H2O 。调整CO2和H2的比例和反应条件还可以合成丙醇(C3H8O)，则当CO2和H2个数比为_可合成丙醇。【答案】增大水蒸气与煤的接触面积，使反应更快、更充分 H2 质量守恒定律 CO2+2NH3=CO(NH2) 2 物理 14：3 N2、H2 1： 3 【解析】(1)在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是：增大水蒸气与煤的接触面积，使反应更快、更充分。(2)水煤气在铜催化下实现CO的转化：CO+H2OCO2+X ，反应前C、H、O的原子个数分别为1、2、2，反应后C、H、O的原子个数分别为1、0、2，所以X的化学式为H2，推测的依据是：质量守恒定律。(3)由质量守恒定律可知，二氧化碳和氨气生成尿素和水，化学方程式为CO2+2NH3=CO(NH2) 2 。(4)从液体空气中分离出N2，是利用氧气和氮气的沸点不同，属于物理变化；在上述流程的合成是氮气和氢气合成氨气，化学方程式为N2+3H2=2NH3 参加反应的N2与H2的质量比为（142）：（32）=14:3；实际生产中，N2和H2不可能全部化为NH3，上述流程中可回收利用的物质有：N2、H2。(5) CO2和H2在一定条件下合成丙醇(C3H8O)，化学方程式为：3CO2+9H2C3H8O+ 5H2O ，则当CO2和H2个数比为3:9=1:3时可合成丙醇。17. 工业上利用白云石（主要成分是 CaCO3MgCO3）制得结晶镁的主要流程如图所示：（1）生产上将白云石粉碎的目的是_，白云石焙烧过程发生反应的化学方程式为_（2）将白云石的焙烧产物和硅铁(含75%Si)压制成球发生的是_（填“物理”或“化学”）变化（3）还原过程中发生的主要反应为 2CaO+2MgO+Si2Mg+Ca2SiO4，该反应中化合价降低的元素是_采用真空操作除了能降低操作温度外，还具有的优点是_【答案】（1）增大反应物的接触面积，使反应更充分（或加快反应速率） CaCO3MgCO3CaO+MgO+2CO2 （2）物理 （3）Mg（或镁） 防止硅和镁被氧化，提高金属镁的产率 【解析】（1）生产上将白云石粉碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分，可以加快反应速率），白云石（主要成分是 CaCO3MgCO3）焙烧过程中生成氧化镁、氧化钙和二氧化碳，发生反应的化学方程式为CaCO3MgCO3CaO+MgO+2CO2（2）将白云石的焙烧产物和硅铁（含 75%Si）压制成球的过程中，没有新物质生成，发生的是物理变化（3）根据反应方程式可知，钙元素（正二价）和氧元素（负二价）化合价不变，硅元素化合价（由零变到正四价）升高，只有镁元素的化合价由+2价降为0价采用真空操作除了能降低操作温度外，还可以防止硅和镁被氧化，提高金属镁的产率18我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外，更关注煤化工技术。工业上以煤和空气为原料生产尿素CO(NH2)2的一种流程如下：（1）从液态空气中分离出N2的过程属于_（填“物理”或“化学”）变化。（2）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是_。（3）水煤气在铜催化下实现CO的转化：CO+H2OCO2+X，其中X的化学式为_。（4）上述流程中，在一定条件下合成尿素的同时还有水生成，该反应的化学方程式为_。（5）实际生产中，反应不可能完全进行。上述流程中可以循环利用的物质有_。（6）合成的尿素CO(NH2)2是重要的化学肥料，区分尿素与硫酸铵 (NH4)2 SO4可进行以下操作：分别取样于试管中，加入氢氧化钠溶液并加热，在试管口放一张湿润的_色石蕊试纸，观察颜色变化。【答案】（1）物理 （2）增大反应物接触面积，使反应更快、更充分 （3）H2 （4）CO2+2NH3CO(NH2)2+ H2O （5）N2、H2 （6）红 【解析】（1）从液态空气中分离出N2，是利用空气中各物质沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化；（2）将煤粉碎，可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，提高反应速率，故填：增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中，碳原子数目为1，氢原子数目为2，氧原子数目为2，生成物中碳原子数目为1，氧原子数目为2，故生成物中氢原子数目应为2，故X的化学式为：H2；（4）由图可知，氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素和水，该反应的化学方程式为：CO2+2NH3CO(NH2)2+ H2O；（5）由图可知，氮气和氢气既是生成物，又是反应物，可以循环利用，故填：N2、H2；（6）硫酸铵属于铵态氮肥，铵态氮肥能与氢氧化钠在加热的条件下反应生成氨气，尿素不属于铵态氮肥，与氢氧化钠不反应，故区分尿素和硫酸铵，只需验证加入氢氧化钠溶液并加热，是否有氨气生成，氨气溶于水形成氨水，氨水呈碱性，检验碱性物质，应用红色石蕊试纸，红色石蕊试纸变蓝，说明是硫酸铵，红色石蕊试纸不变色，说明是尿素，故填：红。19. 保险粉（化学式Na2S2O4）在工农业生产中有广泛的用途，Na2S2O4在碱性溶液中稳定，在中性和酸性溶液中极不稳定；在NaCl存在下，Na2S2O4在水中溶解度显著下降。Na2S2O4制备流程如下：（1）反应I的原理为：Zn+2SO2ZnS2O4，该反应基本类型为_；（2）反应为复分解反应，该反应的化学方程式为_；（3）操作a的名称为_；（4）滤液中含有Na2S2O4，为使Na2S2O4结晶析出还需要加入少量NaOH的原因是_，加入NaCl的原因是_。 【答案】（1）化合反应 （2）ZnS2O4+2NaOH=Na2S2O4+Zn(OH)2 （3）过滤 （4）Na2S2O4在碱性溶液中稳定 加入NaCl后，Na2S2O4在水中溶解度显著下降 【解析】（1）反应中，反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应。故填：化合反应。（2）反应II为复分解反应，即ZnS2O4和NaOH反应生成Na2S2O4和Zn(OH)沉淀，该反应的化学方程式为：ZnS2O4+2NaOH=Na2S2O4+Zn(OH)2。（3）操作a的名称为过滤，通过过滤能够把固体和液体分离。故填：过滤。（4）Na2S2O4在碱性溶液中稳定，故为使Na2S2O4结晶析出还需要加入少量NaOH；滤液中含有Na2S2O4，为使Na2S2O4结晶析出，加入NaCl的原因是：加入NaCl后，Na2S2O4在水中溶解度显著下降。20. 以菱锌矿（主要成分是ZnCO3，杂质为Fe2O3、FeO、CuO）为原料制备七水硫酸锌（ZnSO47H2O），同时得到铁红副产品，其工艺流程如图，回答下列问题：（1）“堆浸”前将菱锌矿粉粹成细颗粒，其目的是_；（2）若实验室用质量分数为98%的硫酸配制200g25%的硫酸，需要98%的硫酸质量为_g（列出算式即可），需要用到的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒、烧杯和_，此处玻璃棒的作用是_ ；（3）物质X是_，除铜时发生的反应属于_反应（填基本反应类型）；（4）“氧化”中加入H2O2的目的是在硫酸的作用下将溶液中的FeSO4转化成Fe2(SO4)3，反应的化学方程式：_。（5）流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是_、冷却结晶、过滤、洗涤和低温烘干；（6）除铁过程中，反应温度、溶液pH对除铁效果均有影响，为探究除铁的最佳效果，某同学做了以下的实验并记录了相关数据，请回答问题：编号反应温度/溶液pH除铁率/%a30291.5b302.593.3c402.595.1d403.1Ye503.199.5实验_和实验_对比，得到的结论为其他条件不变时，反应温度增大，除铁率提高；实验a和实验b对比，得到结论是_；表中Y的值可能为_（填编号）A 93.4 B 94.1 C 97.8 D 99.6最佳的除铁条件为反应温度_，溶液pH_。【答案】（1）增大反应接触面积，让反应速率更快，反应更充分； （2）或51； 量筒； 搅拌，加速热量的扩散，防止局部温度过高造成暴沸或液滴飞溅 （3）锌或Zn， 置换； （4）2FeSO4 + H2SO4 + H2O2=Fe2(SO4)3 + 2H2O （5）蒸发浓缩 （6） b c； pH增大，除铁率提高 C 50， 3 .1。 【解析】(1)“堆浸”前将菱锌矿粉粹成细颗粒，其目的是：增大反应物的接触面积，加快反应的速率； (2)溶液稀释前后溶质质量不变 ， 所以需要 98% 的硫酸质量为 200g25%98% ，需要用到的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒、烧杯和量筒，此处玻璃棒的作用是搅拌，加速热量的扩散，防止局部温度过高造成暴沸或液滴飞溅； (3)锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，所以物质 X 是锌，除铜时发生的反应属于置换反应； (4)硫酸亚铁、硫酸和过氧化氢在反应生成硫酸铁和水 , 化学方程式为： 2FeSO4+H2SO4+H2O2 Fe2(SO4)3+2H2O ； (5)获得七水硫酸锌前省略的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和低温烘干； (6)实验 b 和实验 c 对比，得到的结论为其他条件不变时，反应温度增大，除铁率提高；实验 a 和实验 b 对比，得到结论是 pH 增大，除铁率提高； 表中 Y 的值应该大于 95.1 ，小于 99.5 ，故选 C 最佳的除铁条件为反应温度 50 ，溶液 pH3.1 ，除铁率最高。