中考化学培优(含解析)之流程图及答案(1)

一、中考初中化学流程图

1．某粗盐样品中含有少量MgSO4和CaCl2杂质，某化学兴趣小组欲除去其中的杂质，得到纯净的NaCl晶体，设计了如图所示的实验方案。请回答下列问题：

（1）写出X溶液与Ba（OH）2溶液反应的化学方程式_____。

（2）滤液I中溶质有哪些？_____

（3）该实验中最后加入适量稀盐酸的作用是什么？_____

【答案】Ba（OH）2+MgSO4=BaSO4↓+Mg（OH）2↓；氢氧化钡、氯化钙；除去碳酸钠和氢氧化钠。

【解析】

【分析】

（1）根据氢氧化钡和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀进行分析；

（2）根据加入的氢氧化钡是过量的，以及氢氧化钡发生的反应进行分析；

（3）根据除杂的过程加入的氢氧化钡是过量的，加入Y，需要出去氢氧化钡和氯化钙，所以Y是碳酸钠，反应生成的氢氧化钠和剩余的碳酸钠对于氯化钠是杂质进行分析。

【详解】

（1）氢氧化钡和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀，化学方程式为：

Ba（OH）2+MgSO4=BaSO4↓+Mg（OH）2↓；

（2）加入的氢氧化钡是过量的，以及氢氧化钡发生的反应，所以滤液I中溶质有：氢氧化钡、氯化钙；

（3）除杂的过程加入的氢氧化钡是过量的，加入Y，需要出去氢氧化钡和氯化钙，所以Y 是碳酸钠，反应生成的氢氧化钠和剩余的碳酸钠对于氯化钠是杂质，所以该实验中最后加入适量稀盐酸的作用是：除去碳酸钠和氢氧化钠。

2．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NH 3·

H 2O 是一种碱）；(NH 4)2CO 3溶液呈碱性，40℃以上易分解。

（1）写出高温时赤铁矿中的Fe 2O 3 与 CO 发生反应的化学方程式_____。

（2）①和②处的操作是_____，这个操作中玻璃棒的作用是_____。

（3）加入(NH 4)2CO 3 后，该反应必须控制的条件是_____；(NH 4)2CO 3与FeSO 4 发生复分解

反应而生成FeCO 3，则②处反应的化学方程式为_____。

（4）用蒸馏水洗涤FeCO 3 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 BaCl 2 溶液，无_____（填现象）产生，即为洗涤干净。

【答案】232Fe O +3CO 2Fe+3CO 高温 过滤 引流 温度控制在40℃以下

()()43434422NH O +FeSO =FeC +O NH C SO ↓ 沉淀

【解析】

【分析】

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。

【详解】

（1）高温时赤铁矿中的Fe 2O 3 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232Fe O +3CO 2Fe+3CO 高温。

（2）①和②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）(NH 4)2CO 3溶液呈碱性，40℃以上易分解，故加入(NH 4)2CO 3后，该反应必须控制的条

件是温度控制在40℃以下；②处反应是(NH 4)2CO 3与FeSO 4发生复分解反应而生成FeCO 3和

硫酸铵，反应的化学方程式为()()43434422NH O +FeSO =FeC +O NH C SO ↓。

（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FeCO 3 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 BaCl 2 溶液，无沉淀产生，即为洗涤干净。

3．某化工厂用废硫酸制备K 2SO 4的流程如下：

物质

KCl K 2SO 4 NH 4Cl (NH 4)2SO 4 溶解度/g （20℃） 34.2 11.1 37.2 75.4

（1）生产上将CaCO3研成粉末的目的是________________________________________。（2）上述流程中，除可综合利用CO2外，还可循环使用的物质是____________________（填写化学式）；

（3）写出反应Ⅲ的化学方程式：___________________________________；你认为反应Ⅲ在常温下能实现的原因是__________________________________________________。（4）洗涤反应Ⅲ所得晶体最好用下列_______（填序号），选择该试剂的原因是

___________。

a.BaCl2溶液

b.饱和NH4Cl溶液

c.冷水

d.饱和K2SO4溶液

【答案】增大CaCO3接触面积，加快后续实验化学反应的反应速率CaCO3（NH4）

SO4+2KCl===2NH4Cl+K2SO4↓略d洗涤时可防止K2SO4晶体溶解

2

【解析】

（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；

（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）由于反应Ⅲ加入氯化钾生成氯化铵和硫酸钾，所以M为硫酸铵，反应的化学方程式：（NH4）2SO4+2KCl=2NH4Cl+K2SO4↓；根据复分解反应发生的条件，反应Ⅲ中虽没有不溶物，但常温下K2SO4的溶解度小，在生成物中会以沉淀的形式出现，故反应可以进行；

（4）a、由于BaCl2与K2SO4反应，所以不能用BaCl2溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体；

b、常温下K2SO4的溶解度小，但不意味着不溶，K2SO4会溶解在饱和NH4Cl溶液中，所以不能用饱和NH4Cl溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体；

c、常温下K2SO4的溶解度小，但不意味着不溶，K2SO4会溶解在冷水中，所以不能用冷水洗涤反应Ⅲ所得晶体；

d、饱和K2SO4溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体的目的是防止K2SO4的溶解，所以能用饱和K2SO4溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体。

4．某科研小组对废弃辉铜矿（主要含有Cu2S、ZnO及一些不溶性杂质）进行物质提纯以实现废物综合利用。部分实验流程如下：

请根据上述实验流程回答下列问题：

（1）“焙烧”（加热而又不使熔化）中生成CuO和SO2，该气体直接排放会使雨水pH小于_____，形成酸雨。

（2）“酸浸”时发生的反应属_____反应（填基本反应类型）。

（3）“置换”时发生的反应方程式为_____（写出一个即可），滤渣2的成分为_____（填化学式）。

（4）“氧化”时高锰酸钾溶液和双氧水（过氧化氢溶液）都能将Fe 2+氧化为Fe 3+，从绿色

化学角度考虑物质A 选用_____较合适。

【答案】5.6 复分解 44=Fe+CuSO FeSO +Cu 或2442=F Fe+H SO SO +H e ↑ Fe 、Cu

过氧化氢溶液

【解析】

【分析】

【详解】

（1）二氧化硫能与水反应生成亚硫酸，亚硫酸显酸性，能使雨水的pH ＜5.6，形成酸雨，

故填：5.6；

（2）酸浸过程是氧化锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和水：2442=ZnO+H SO ZnSO +H O ，氧

化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水：2442=CuO+H SO CuSO +H O ，这两个反应均符合

“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；

（3）“置换”时，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：

44=Fe+CuSO FeSO +Cu ，同时铁也能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学

方程式为：2442=F Fe+H SO SO +H e ↑，

（4）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁过量，故滤渣2为反应生成的铜和过量的铁，

故填：Fe 、Cu ；

（5）“氧化”时高锰酸钾溶液和双氧水（过氧化氢溶液）都能将Fe 2+氧化为Fe 3+，但是从

“绿色化学”的角度，双氧水氧化后，产物只有水，比较环保，故选用双氧水比较合适，

故填：双氧水（或过氧化氢溶液）。

5．过氧化钙( CaO 2)微溶于水，溶于酸，是一种对环境友好的多功能化合物。以下是制备过

氧化钙的工艺流程图，请回答下列问题：

(1)气体 X 是________。实验室常用澄清石灰水来检验 X ，该反应的化学方程式为

________。

(2)玻璃棒在过滤操作中所起到的作用是________。下列是某同学进行过滤操作时的一些做

法，其中正确的是________ (填字母序号)。

A 直接向漏斗中倾倒待过滤的液体

B 滤纸边缘高于漏斗边缘

C 漏斗下端管尖紧靠烧杯内壁

D 用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度

(3)过氧化钙是氧化物吗？________ (填“是”或“否”).写出由物质 A 反应生成CaO 2·8H 2O 的化

学方程式________________。

【答案】CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 引流 C 是 CaO+H2O2+7H2O=CaO2·8H2O 【解析】

【分析】

【详解】

(1)碳酸钙高温煅烧生成二氧化碳和氧化钙，所以气体 X 是 CO2。实验室常用澄清石灰水来检验二氧化碳，该反应的化学方程式为 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+H2O。故填：CO2；Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+H2O。

(2)玻璃棒在过滤操作中所起到的作用是引流，从而防止液体外洒；某同学进行过滤操作时的一些做法：

A. 直接向漏斗中倾倒待过滤的液体，容易导致液体外洒，需要用玻璃棒引流。故A不符合题意；

B. 滤纸边缘高于漏斗边缘，容易导致液体沿滤纸外洒。故B不符合题意；

C. 漏斗下端管尖紧靠烧杯内壁，这样可以避免液体飞溅，甚至溅出容器（承接过滤液的烧杯）。故C不符合题意；

D. 用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动，导致液体浑浊，减慢了速度而非加快，甚至导致滤纸破损。故D不符合题意。故选C。

故填：引流；C。

(3)过氧化钙是由两种元素组成，且其中一种元素是氧元素，所以是氧化物；物质 A （氧化钙）反应生成 CaO2 · 8H2O，是氧化钙和水以及过氧化氢反应生成 CaO2 · 8H2O的过程，对应的化学方程式为 CaO +H2O2 + 7H2O = CaO2 · 8H2O 。故填：是；CaO + H2O2 + 7H2O =

CaO2 · 8H2O。

【点睛】

本题关键是读图，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。

6．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 + 2SO2 = ZnS2O4，该反应类型为_________。

（2）反应Ⅱ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 Na 2S 2O 4，为使 Na 2S 2O 4 结晶析出还需要加入少量 NaOH 的原因是

____________， 加入 NaCl 的原因是_____________________。

（5）198g Zn(OH)2 理论上能得到 Zn 的质量为____________。

【答案】化合反应 2NaOH + ZnS 2O 4 = Zn(OH)2↓+Na 2S 2O 4 过滤 Na 2S 2O 4 在碱性溶液中稳定

降低 Na 2S 2O 4 在水中的溶解度 130g

【解析】

【分析】

【详解】

（1）两种或两种以上反应物生成一种产物的反应类型是化合反应。

（2）根据复分解反应的定义，可得出方程式 2NaOH + ZnS 2O 4 = Zn(OH)2↓+Na 2S 2O 4。

（3）反应Ⅱ生成氢氧化锌沉淀，要将沉淀与溶液分离开，因此操作 a 为过滤。且由后续流

程图中的滤液可倒推出操作 a 为过滤。

（4）由题意可得 Na 2S 2O 4 在酸性和中性溶液中极不稳定，因此加入氢氧化钠固体可调节溶

液 pH 为碱性使 Na 2S 2O 4 稳定存在；同理，由题意可得，氯化钠的存在使 Na 2S 2O 4 溶解度降

低，更易结晶析出，提高产率。

（5）根据元素质量守恒，由 198g 氢氧化锌中得到锌的质量为

65198g 100%65+(16+1)2

??? =130g 。

7．制备波尔多液。

某农场需要大量的波尔多液，农场工人就地取材，利用农场废弃的铜渣（只含有铜和一定

量的铁），化工厂的废硫酸和农场附近山上的石灰石来制作波尔多液。下面是制作波尔多

液的工艺流程图（注：所加试剂及操作均省略）：

请据图回答下列问题：

（1）写出上述流程1～6中发生化学变化的化学反应方程式：

1______________________。

2______________________。

3______________________。

4______________________。

5______________________。

6______________________。

其中属于复分解反应的是_____________（填流程图中的数字编号）。

（2）喷洒波尔多液后，果农的手上和衣服上会残留一些用水洗不掉的蓝色斑点，这些蓝色

斑点属于________（填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”），在家中洗去衣服上蓝色斑点的是方法是___________________________________。

【答案】CaCO3高温

CaO +CO2↑ CaO+ H2O=Ca(OH)2 H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑

2Cu+O2?

2CuO CuO+H2SO4=CuSO4+H2O Ca(OH)2 +CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO4⑤⑥碱用

食醋浸泡后用水冲洗【解析】

【详解】

1、高温煅烧石灰石反应原理：CaCO3高温

CaO +CO2↑符合“一变多”，属于分解反应；

2、生石灰与水反应：CaO+ H2O=Ca(OH)2符合“多变一”，属于化合反应；

3、铜渣中含有少量铁，用稀硫酸将铁除去：H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑符合“单质+化合物=新单质+新化合”，属于置换反应；

4、铜加热变为氧化铜：2Cu+O2?

2CuO符合“多变一”，属于化合反应；

5、氧化铜与硫酸反应原理：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，符合“化合物+化合物=新化合物+新化合物”，反应物离子交换成分，属于分解反应；

6、氢氧化钙与硫酸铜反应原理：Ca(OH)2 +CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO4符合“化合物+化合物=新化合物+新化合物”，反应物离子交换成分，属于分解反应；

其中属于复分解反应的是：⑤⑥；

（2）喷洒波尔多液后，果农的手上和衣服上会残留一些用水洗不掉的蓝色斑点，这些蓝色斑点是氢氧化铜，属于碱性物质，在家中洗去衣服上蓝色斑点的是方法是：用食醋浸泡后用水冲洗；

8．二氧化锰是实验室制取氧气的催化剂,在工业生产中应用非常广泛。用废锂电池的正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）制备纳米MnO2,并进行锂资源回收，流程如下图所示：

已知:2A1+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑请回答下列问题

（1）滤液中溶质的主要成分是_____（填化学式）。

（2）在实验室进行“过滤”操作时,需要的玻璃仪器有烧杯、_____、和玻璃棒,其中玻璃棒的作用是_____。

（3）MnO2与碳粉可经下列三步反应制得纳米MnO2

① 222MnO +C 2MnO+CO ↑高温

②2442MnO+H SO =MnSO +H O

③3MnSO 4＋2KMnO 4＋2H 2O=5MnO 2↓＋K 2SO 4＋2H 2SO 4

上述反应中,涉及元素化合价变化的有_____（填序号）。

（4） 请设计实验除去二氧化锰中混有的碳粉_____。

【答案】NaAlO 2 漏斗 引流 ①③ 将混合物固体在空气中充分灼烧

【解析】

【分析】

【详解】

（1）已知:2A1+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑滤液中溶质的主要成分是：NaAlO 2（2）在实

验室进行“过滤”操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、和玻璃棒，其中玻璃棒的作用

是：引流，防止液体飞溅；

（3）① 22 2MnO +C 2MnO+CO ↑高温 中锰元素有+4价变为+2价；

②2442MnO+H SO =MnSO +H O 中没哟元素化合价发生改变；

③3MnSO 4＋2KMnO 4＋2H 2O=5MnO 2↓＋K 2SO 4＋2H 2SO 4中锰元素由+2价变为+4价，由+7

价变为+4价；

上述反应中，涉及元素化合价变化的有①③

（4）请设计实验除去二氧化锰中混有的碳粉：混合物固体在空气中充分灼烧，碳燃烧后变

为二氧化碳气体，只剩下二氧化锰固体。

9．胆矾和铜绿[即碱式碳酸铜

]在工农业生产和医药中有重要的用途。 （1）铜屑表面有少量铜绿，某兴趣小组欲利用其制取胆矾，设计了如图（1）所示的流

程：

①操作1所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____；操作2的步骤为_____。

②方法2与方法1相比较，其优点是_____（回答两点）。方法2若不通入空气，反应将不

会发生，原因是_____。

③图（2）是实验室选用方法2制备硫酸铜溶液的装置，反应的化学方程式为_____，采用

水浴加热的优点是_____，多孔球泡的作用为_____；若用纯氧代替空气，不仅能加快反应

速率，还具有的优点是_____。

（2）兴趣小组以溶液为原料制备铜绿，设计的流程如图（3）所示。

①“沉淀”时的反应为：_____

②检验沉淀是否洗涤干净选用的试剂是_____（填化学式），烘于时产品中出现少量黑色物质，可能的原因是_____。

③若所得产品的产率（）偏高，可能的原因为_____（填序

号）。

a.反应物未完全沉淀

b.过滤时滤纸破损

c. 未洗涤干净

d. 未完全烘干

④“沉淀”时若有少量生成则产品中铜元素的质量分数_____（填“偏大”“不变”或“偏小”）。

【答案】漏斗蒸发浓缩、冷却结晶，过滤不会产生污染空气的气体，制取等质量的胆矾消耗的硫酸更少在金属活动顺序中，铜位于氢之后，与稀硫酸不反应

温度易控，受热均匀增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行排除其他气体的干扰和溶液碱式碳酸铜受热分解为氧化铜 cd 偏小

【解析】

【分析】

图（1）流程中操作1是过滤，操作2是冷却热的饱和溶液获取含结晶水的胆矾；方法1

会产生污染空气的，且制取等质量的胆矾消耗的硫酸更多；方法2中铜的金属活动性不如氢，不能置换稀硫酸中的氢，但是能与稀硫酸反应。

图（2）装置需要控温80℃，多孔球泡可增大气体与溶液的接触面积。

图（3）中沉淀反应可根据“原子守恒”判断未知生成物为；检验沉淀是否洗涤干净，可检验硫酸根离子的存在。产品的产率偏高原因可根据产率计算公式逐项分析：反应物未完全沉淀，即过量，不计入计算，无影响；b.过滤时滤纸破损，产品的实际质量减少，所得产品的产率偏低；c. 未洗涤干净，即附着了，产品的实际质量增大，所得产品的产率偏高；d. 未完全烘干，即附着了水，产品的实际质量增大，所得产品的产率偏髙。

【详解】

（1）①操作1是过滤，缺少的玻璃仪器是漏斗；操作2是冷却热的饱和溶液获取含结晶水的胆矾，步骤为蒸发浓缩、冷却结晶，过滤。

②方法2与方法1相比较，其优点是不会产生污染空气的气体，制取等质量的胆矾消耗的硫酸更少；方法2若不通入空气，反应将不会发生，原因是在金属活动顺序中，铜位于氢元素之后，与稀硫酸不反应。

③图（2）是实验室选用方法2制备硫酸铜溶液的装置，反应的化学方程式为

；采用水浴加热的优点是温度易控，受热均匀；多孔球泡的作用为增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行；若用纯氧代替空气，不仅能加快反应速率，还具有的优点是：排除其他气体的干扰。

（2）①“沉淀”时的反应化学方程式为：

，故填：。

②洗涤干净，即不含硫酸钠，选用的试剂是和溶液；烘于时产品中出现少量黑色物质，可能的原因是碱式碳酸铜受热分解为氧化铜。

③若所得产品的产率（）偏高，可能的原因为cd；

④“沉淀”时若有少量生成，由于中铜元素的质量分数为52%，小于中铜元素的质量分数58%，则产品中铜元素的质量分数偏小。

【点睛】

紧扣实验目的，回看题意答题，对流程图还要“分步推写”，挖掘隐蔽信息。

10．草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)可用于制镍催化剂。某小组用废镍催化剂（成分为Fe2O3、Ni、Fe、SiO2等）制备草酸镍晶体的部分实验流程如下：

已知：①Ni能和稀H2SO4反应。

②相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：

金属离子开始沉淀的pH完全沉淀的pH

Fe3+ 1.1 3.2

Fe2+ 5.88.8

Ni2+ 6.79.5

③H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+

（1）废镍催化剂“粉碎”的目的是______。

（2）保持其他条件相同，在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”，镍浸出率随时间变化如图，“酸浸”的适宜温度与时间分别为_______(填字母)。

A．30℃、30min B．90℃、150min C．70℃、120min D．90℃、120min

（3）“酸浸”中发生的复分解反应方程式为________。

（4）“浸出液”得到“溶液x”过程中，加入试剂先后顺序是_____（填字母）。

A．先加H2O2溶液，再加NaOH溶液 B．先加NaOH溶液，再加H2O2溶液

加NaOH溶液调节pH_____（填范围），充分反应后得到滤渣的操作是______，该操作中所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和_________。

（5）将“沉镍”工序：①主要过程为：蒸发浓缩、_____、过滤，所得固体用75%乙醇洗涤、110℃下烘干，得草酸镍晶体。

②用75%乙醇洗涤的目的是洗去杂质、___________；

③烘干温度不超过110℃的原因是______。

【答案】增大与硫酸的接触面积，加快反应速率，充分反应CFe2O3 + 3H2SO4 ===Fe2(SO4)3 + 3H2OA3.2≤pH＜6.7（或3.2~6.7）过滤漏斗降温结晶减少草酸镍晶体的损失防止草酸镍失去结晶水

【解析】

（1）把废镍催化剂粉碎，增大了反应的接触面积，加快反应速率，提高镍的浸出率；（2）根据镍浸出率随时间变化图可知，70℃时，镍浸出率很大，从时间看，120min时镍浸出率已经很高，再延长时间对镍浸出率没有实质性提高，选择70℃和120min为宜；（3）废镍催化剂成分为Fe2O3、Ni、Fe、SiO2等，其中Ni、Fe与硫酸发生置换反应，SiO2与硫酸不反应，Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁和水，属于复分解反应方程式为Fe2O3 +

3H2SO4 =Fe2(SO4)3 + 3H2O；

（4）“浸出液”得到“溶液x”过程中，要出去铁离子和亚铁离子，所以先加H2O2溶液，将亚铁离子转化为铁离子，再加NaOH溶液除去，要出去铁离子，并且保留镍离子，调节溶液3.2≤pH≤6.7，将固体和液体分开需要过滤操作，所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏

斗；

（5）①“沉镍”时蒸发浓缩、降温结晶、过滤，所得固体用75%乙醇洗涤、110℃下烘干，得草酸镍晶体。

②“沉镍”工序生成了（NH4）2SO4，用乙醇洗涤，能洗去（NH4）2SO4的水水溶液、便于烘干，减少草酸镍晶体的损失；

③烘干温度不超过110℃，如果温度过高，草酸镍晶体会失去结晶水。

11．硫酸铁铵[NH4Fe（SO4）2?xH2O]是一种重要铁盐，能在水中解离出NH4+、Fe3+、SO42-。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：

回答下列问题：

（1）步骤①发生反应的方程式是_____________。经检验，废渣是片状石墨，它与金刚石的物理性质有很大差异的原因是___________________。

（2）完成步骤②中的反应2FeSO4+H2O2+____________=Fe2（SO4）3+ 2H2O

（3）如废铁屑表面已生锈（铁锈的主要成分为Fe2O3?xH2O），则步骤①还会发生另外两步反应：

第二步反应中反应物与生成物的化学计量数之比为1:1:3,写出第二步反应的化学方程式：_____ 。

（4）由该实验可知，干净的表面未生锈的废铁屑属于________ （填“纯净物”或“混合物”）。

（5）将步骤③中得到的样品经干燥后加热，失掉全部结晶水，剩余固体的质量为原晶体质量的55.2%，则硫酸铁铵晶体的化学式为_______ （填序号）。

a. NH4Fe（SO4）2?3H2O

b. NH4FeSO4）?6 H2O

c. NH4Fe（SO4）2?9 H2O

d. NH4FeSO4）?12 H2O

（6）完成鉴别硫酸铁和硫酸铁铵两种固体的实验报告。

【答案】2442=F Fe+H SO SO +H e ↑ 原子排列方式不同 24H SO

2434+Fe (SO )Fe=3FeSO 混合物 d 取两种固体加入A 、B 两支试管内，加水溶解，然

后分别加入足量氢氧化钠溶液 A 试管有气泡产生，B 试管无气泡产生 A 试管内为硫酸铁

铵，B 试管内为硫酸铁

【解析】

【分析】

【详解】

（1）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的方程式是2442=F Fe+H SO SO +H e ↑；

金刚石与石墨都是有碳原子组成，但是原子排列方式不同，造成两者性质不同；

（2）根据反应后原子数目与种类，与反应前原子数目与种类进行对比，得出反应前缺少2

个氢原子，1个硫原子和4个氧原子，由此可以看出反应前为1个硫酸分子； 故填：24H SO ；

（3）盐1和金属反应生成盐2，发生化合反应，盐1为硫酸铁，可与铁反应生成硫酸亚

铁，反应方程式配平后系数比为1：1：3，反应的化学方程式为

2434+Fe (SO )Fe=3FeSO ；

（4）有实验可知含有铁和不溶于酸的杂质组成，因此属于混合物；

（5）根据反应前后质量变化，设含有结晶水系数为x ，失去水的质量占原晶体质量为

44.8%，所以

1844.8%26655.2%x ＝，x =12； 故填：d 。

（6）硫酸铁铵含有铵根离子，铵根与氢氧根反应生成氨气，形成气泡，所以根据产生气泡

判断固体为硫酸铁铵，无气泡的则为硫酸铁；故有：

12．金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三种金属”，它是航海、化工、医疗上不可缺少的材料。工业上用钛铁矿（主要成分FeTiO3）制备金属钛的一种工艺流程如图所示。

（1）操作I的名称是_____。

（2）向钛铁矿中加入的稀盐酸需过量，其目的是_____。

（3）高温条件下，二氧化钛固体、单质碳和通入的Cl2发生反应的化学方程式为_____。（4）在流程中，可用Na代替Mg制取Ti，其原因是_____。

【答案】过滤使钛铁矿完全反应 TiO2+2C+2Cl2高温

TiCl4+2CO 钠比镁的活动性强（或

钠比镁活泼），也能置换出金属钛

【解析】

【分析】

【详解】

（1）从溶液中分离出固体采用过滤的方法；故填：过滤；

（2）向钛铁矿中加入的稀盐酸需过量，目的是使钛铁矿完全反应；故填：使钛铁矿完全反应；

（3）在高温的条件下，二氧化钛、碳与氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳；故填：

TiO2+2C+2Cl2高温

TiCl4+2CO；

（4）在金属活动性顺序中，钠排在镁的前面，所以钠比镁活泼，在流程中，可用Na代替Mg制取Ti，故填：钠比镁活泼。

二、中考初中化学科学探究题

13．氢化钙（CaH2）是种白色细颗粒状固体，能与水发生剧烈反应，其反应的化学方程式为：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，常用作登山运动员的能源提供剂。某化学实验小组为了探究氢化钙的性质，将一定量的CaH2加入到碳酸钠溶液中，立即产生大量气泡，且溶液变浑浊。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤渣的主要成分是________（填写化学式）。

为进步确定滤液中所含溶质的成分，他们进行了以下实验探究。

（提出猜想）猜想一：NaOH: 猜想二：NaOH和Na2CO3;

猜想三：________________；猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2

经过分析，大家一致认为上述猜想_______不需要验证,肯定是错误的，原因是（用化学方

程式表示）___________________________。

（实验探究）

方案一：取一定量的滤液于试管中，往其中滴加少量稀盐酸，无明显实验现象。

方案二：取一定量的滤液于另一试管中，往其中滴加氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产

生。

（讨论交流）根据实验现象，得出猜想________是正确的。请解释方案一中无明显现象的

原因是_____________________________。

（拓展探究）上述小组同学将5g 氢化钙样品（所含杂质不参与反应也不溶于水）加入到

50g 碳酸钠溶液中，充分混合后，恰好完全反应。实验测得反应过程中产生气体的质量为

0.4g 。计算：

（1）样品中CaH 2的质量分数为____。

（2）原碳酸钠溶液中溶质的质量为____。

（3）反应后溶液中溶质的质量分数为____。（计算结果保留一位小数）

【答案】CaCO 3 NaOH 、Ca(OH)2 四 Na 2CO 3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO 3↓ 二 稀盐酸的量

很少，先全部与氢氧化钠反应了 84% 10.6g 18.3%

【解析】

【详解】

将一定量的CaH 2加入到碳酸钠溶液中，氢化钙先与水发生剧烈反应，其反应的化学方程式

为：CaH 2+2H 2O=Ca(OH)2+2H 2↑，然后碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。

充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤渣的主要成分是CaCO 3。

提出猜想：

猜想一：NaOH ；猜想二：碳酸钠过量，NaOH 和Na 2CO 3；猜想三：氢化钙过量，NaOH 、

Ca(OH)2；猜想四：NaOH 、Na 2CO 3、Ca(OH)2；猜想四不需要验证，肯定是错误的，原因是

碳酸钠和氢氧化钙不能共存，化学方程式为：Na 2CO 3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO 3↓。

讨论交流：

方案一：取一定量的滤液于试管中，往其中滴加少量稀盐酸，无明显实验现象。因为稀盐

酸为少量的，所以可能溶液中的存在氢氧化钠先和稀盐酸反应，所以不能判断三个猜测是

否正确。

方案二：取一定量的滤液于另一试管中，往其中滴加氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产

生，生成的色沉淀是碳酸钠和氯化钡反应生成的碳酸钡沉淀。故猜想二正确。

拓展探究：

上述小组同学将5g 氢化钙样品（所含杂质不参与反应也不溶于水）加入到50g 碳酸钠溶液

中，充分混合后，恰好完全反应。实验测得反应过程中产生气体的质量为0.4g 。

解：设氢化钙样品中氢化钙的质量为x ，生成的氢氧化钙的质量为y ，参与反应的碳酸钠的

质量为z ，生成的氢氧化钠为m ，生成碳酸钙的质量为n ，

()2222CaH 2H O Ca OH 2H +=+42744x y 0.4g

↑

42

744=x y 0.4g

=，解得x=4.2g ，y=7.4g ，杂质=5g-4.2g=0.8g ，样品中CaH 2的质量分数为4.2g 100%5g

?=84%。 ()2332+=+1067480100z 7.4g m Na CO Ca OH 2NaOH C n

aCO ↓

z=10.6g ，m=8g ，n=10g ，故原碳酸钠溶液中溶质的质量为10.6g ，反应后放入溶质为氢氧化钠，反应后溶液中溶质的质量分数为

8g 5g-0.8g+50g-0.4g-10g ×100%≈18.3%。 答：（1）样品中CaH 2的质量分数为84%。

（2）原碳酸钠溶液中溶质的质量为10.6g 。

（3）反应后溶液中溶质的质量分数为18.3%。

14．某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。

[探究一]铁生锈的条件

（1）该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于上图所示装置中，经过一段时间观察

______________，（填装置序号）装置中出现了明显的锈迹。

他们的结论:铁生锈是因为铁与空气中的__________等发生了化学反应。

（2）甲同学提出了疑问:空气中的氮气、二氧化碳没有参与铁的生锈过程吗？请设计实验

为甲同学释疑。_________________，观察并记录现象即可证明。

[探究二]影响铁生锈速率快慢的因素

乙同学说:妈妈常说菜刀沾有盐水生锈更快。这种说法对吗？同学广泛查阅资料。

资料一:导电性强的溶液都可加速铁的生锈。

资料二:海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。

（3）将上述A 装置中的蒸馏水改为下列液体中的_________，可使铁生锈的速率加快。

a ．硫酸钠溶液

b ．无水乙醇 C ．蔗糖溶液

（4）一些铁制品表面覆盖了某些涂层。不同的涂层被破坏后，铁生锈的速率不同。你认为

下列________涂层破坏后，铁生锈的速率较快。

a ．镀锌铁

b ．镀锡铁

（5）一些建筑的大门刷上了一层银白色的金属，你认为该金属可能是___________。

a．银粉 b．铜粉 c．铝粉

[交流与思考]

（6）写出一种防止铁生锈的方法_______________________。

【答案】A氧气和水蒸气将A装置中的空气换作氮气或二氧化碳a b c刷油漆等【解析】

【分析】

【详解】

（1）该兴趣小组将洁净无锈的铁钉分别置于如图所示装置中，因为A装置中铁钉既和氧气接触又和水接触，符合铁生锈的条件，而B中铁钉只与水接触，C中铁钉只与氧气接触，不符合铁生锈的条件，所以经过一段时间观察A装置中出现了明显的锈迹；通过三个实验可以得出的结论：铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气等发生了化学反应。

（2）要为甲同学释疑，必须设计对比实验，方案为：将A装置中的空气换作氮气或二氧化碳，然后分别观察铁是否生锈

（3）根据资料一：导电性强的溶液都可加速铁的生锈，硫酸钠溶液中存在大量自由移动的钠离子和硫酸根离子，导电性强，而无水乙醇、蔗糖溶液都不导电，故将上述A装置中的蒸馏水改为下列液体中的硫酸钠溶液，可使铁生锈的速率加快，选a。

（4）根据资料二：海上航行的轮船在与海水接触的部分镶嵌一锌块，能有效降低钢材被腐蚀的速率。镀锌铁涂层被破坏，还残留部分锌，生锈速度慢，而锡排在铁的后面，活动性比铁差，涂层被破坏后，生锈速率较快，故选b。

（5）因为铜是紫红色，所以该金属不可能是铜；银粉价格高，该金属也不可能是银；铝粉呈银白色，且铝在空气中能形成一层致密的氧化铝的薄膜，阻止里面的金属生锈，故选c。

（6防止铁生锈的方法有很多，比如涂油、刷油漆等。

15．设计下列实验装置，先用氢氧化钙溶液验证氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应，再验证氢氧化钙溶液能与稀盐酸反应（装置气密性良好，实验前弹簧夹K1、K2处于关闭状态）。

（1）B中导管不能插到瓶底，说明原因。

（2）写出完成上述实验的操作及预期现象。

（3）实验后，观察到A中溶液无色且有白色沉淀存在，写出A中溶质组成可能存在的几种

情况。

【答案】（1）使B瓶中留部分溶液用于验证氢氧化钙溶液能与稀盐酸反应。

（2）打开分液漏斗活塞，将足量氢氧化钠溶液全部注入锥形瓶中，立即关闭活塞；打开

K1，B中部分溶液倒吸入A中，A 中溶液变浑浊，证明氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应；打开K 2,C 中溶液分别倒吸入A、B中，B中溶液由红色变为无色，证明氢氧化钙溶液能与稀盐酸反应。

（3）NaCl；NaCl、CaCl2

【解析】

【分析】

（1）根据实验目的“验证氢氧化钙溶液能与稀盐酸反应”，分析；（2）根据实验目的分析实验的操作步骤，根据药品间的反应分析现象；

【详解】

（1）由于实验先用氢氧化钙溶液验证氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应，再验证氢氧化钙溶液能与稀盐酸反应，所以B瓶中留部分溶液用于验证氢氧化钙溶液能与稀盐酸反应，所以B中导管插到瓶底时，验证“氢氧化钙溶液验证氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应”时会将B 瓶中的溶液全部吸入A装置；

（2）第一步验证“氢氧化钙溶液验证氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应”，打开分液漏斗活塞，将足量氢氧化钠溶液全部注入锥形瓶中，立即关闭活塞，氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应装置中的压强减小；打开K1，B中部分溶液倒吸入A中，A 中溶液变浑浊，证明氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应；第二步验证“氢氧化钙溶液能与稀盐酸反应”，打开K 2,C 中溶液分别倒吸入A、B中，B中氢氧化钙溶液能与稀盐酸反应，溶液由红色变为无色，证明氢氧化钙溶液能与稀盐酸反应；

（3）实验后，观察到A中发生的反应有二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，氢氧化钠与氯化氢反应生成氯化钠和水，还可能发生碳酸钙、碳酸钠与盐酸反应，溶液无色说明溶液中不存在氢氧化钠和碳酸钠，有白色沉淀存在，说明盐酸已完全反应，则A中溶质一定有氯化钠，可能有氯化钙。

16．甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点，是一种新型甜味剂，我国是全球最主要的生产国，实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如下实验:

[提出猜想] 甜叶菊苷由什么元素组成?

[进行实验]小晴取适量的甜叶菊苷按图进行操作，并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。

[讨论交流]其他同学认为小晴的实验设计不严谨，原因是

____________________________。经改进试验后，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定含有碳，氢元素。

[继续探究]为了进步确定其元素组成。利用下图进行实验。(已知:装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳)

(1)实验前要通一会儿氮气，目的是_________________。

(2)A装置中发生反应的化学方程式为__________________________。

[数据记录]4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7g， E装置增重

8.36g。(产物被完全吸收)

[分析与结论]数据分析: 4.02g 甜叶菊苷中氧元素的质量为___g，由此可以确定甜叶菊苷是由碳，氢，氧元素组成。

[反思评价]若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是_____________。 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

【答案】酒精燃烧也生成水和二氧化碳排除装置中的空气2H2O2 2H2O+O2↑

1.44g偏小

【解析】

[讨论交流]将甜叶菊苷放在酒精灯火焰上灼烧，并进行验证，由于酒精燃烧也生成水和二氧化碳，无法检验甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物有二氧化碳和水；

[继续探究]（1）由于空气中也含有二氧化碳和水蒸气，实验前要通一会儿氮气，目的是排除装置中的空气，防止造成干扰；

（2）A装置中过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，发生反应的化学方程式为

2H2O2 2H2O+O2↑

[分析与结论] D装置增重2.7g，说明生成2.7g水，其中氢元素的质量为2.7g×

2 18

×100%=0.3g，E装置增重8.36g，说明生成8.36g二氧化碳，其中碳元素的质量为

8.36g×12

44

×100%=2.28g，由质量守恒定律可知4.02g甜叶菊苷中氧元素的质量为4.02g-

0.3g-2.28g=1.44g；

[反思评价]若没有F装置，空气中的二氧化碳可能被E装置吸收，造成计算碳元素质量变大，使氧元素质量测定结果偏小。

17．实验课上，同学们发现一瓶久置空气中的氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下，同学们对该白色粉末的成分进行了讨论。

（猜想与假设）猜想I：白色粉末是碳酸钠

猜想II：白色粉末是氢氧化钠

猜想III：白色粉末是_____________________

（查阅资料）CaCl2溶液，Ca(NO3)2溶液呈中性。

（实验探究）取白色粉末溶于水形成溶液A，设计如下实验：

(1)由上述实验可知，猜想_______肯定不成立。

(2)若操作①滴加过量稀盐酸有气体B产生，而滴加少量稀硫酸可能没有气体B产生。其可能的原因是：_____________(用化学方程式回答)。

(3)适合操作③的X溶液是_______(填字母序号)。

A．CaCl2溶液 B．Ca(OH)2溶液 C．Ba(OH)2溶液 D．Ca(NO3)2溶液

(4)操作④需要用到的玻璃仪器是______________。

(5)请写出操作⑤的两种方案并得出结论。

方案一：________________________________________。

方案二：_________________。

【答案】碳酸钠和氢氧化钠Ⅱ 2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O AD 烧杯、漏斗、玻璃棒滴加酚酞试液，酚酞试液变红色，说明溶液A中含有氢氧化钠滴加氯化镁溶液，产生白色沉淀，说明溶液A中含有氢氧化钠

【解析】（1）该白色固体可能是碳酸钠、氢氧化钠，也可能是两者的混合物；操作①中加入过量的稀硫酸产生气体，该气体可以使澄清石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳，则说明样品中含有碳酸钠，则猜想Ⅱ一定不正确；（2）操作①中滴加少量的稀硫酸，没有气泡产生，可能是硫酸先和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水；（3）操作③中滴加过量X溶液的目的是为了将溶液中的碳酸钠完全除去同时生成中性的物质，防止后续对氢氧化钠的检验产生干扰，氯化钙和硝酸钙都可以将碳酸钠除去，同时生成中性的氯化钠和硝酸钠，而氢氧化钙、氢氧化钡则和碳酸钠反应生成碱性的氢氧化钠，不符合题意；（4）操作④是将沉淀和溶液进行分离，所以是过滤操作，所用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒；（5）操作⑤是想要检验溶液中是否含有氢氧化钠，可以用酸碱指示剂，也可以滴加能和碱反应