安徽省各地区 2022年中考化学模拟试题汇编-流程题（提升题）
一、流程题
1．（2022·安徽·模拟预测）Cu2O是一种用途广泛的光电材料，加热条件下能与O2继续反应生成CuO。如图所示是某工厂以含铜矿石（含CuFeS2、Cu2S等）为原料制取Cu2O。
【资料卡片】常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH见表
Fe（OH）2 Fe（OH）3 Cu（OH）2
开始沉淀 7.5 2.7 4.8
完全沉淀 9.0 3.7 6.4
(1)步骤①中对矿石进行“预处理”的方法是将矿石粉碎，其目的是 _____________。
(2)“焙烧”过程中金属硫化物会反应转化为金属氧化物，步骤②焙烧时Cu2S反应的化学方程式为________，步骤②反应后尾气必须净化的原因是 _________。
(3)步骤④加试剂X是将+2价铁元素全部转化为+3价，步骤⑤调pH是将+3价铁元素全部转化为Fe（OH）3沉淀，加入试剂Y的pH应该 _____（选填“＞”或“＜”）7。
(4)步骤⑥中的“操作W”包括过滤、洗涤、烘干，烘干时要隔绝空气，其原因是 _________。
2．（2022·安徽·模拟预测）NiSO4 6H2O主要用于电镀行业镀镍，制镍催化剂等，它可由电镀废渣（除含镍外，还含有Cu、Fe杂质）为原料获得。工艺流程和几种金属氢氧化物沉淀的pH范围（25℃时）如下所示，请回答下列问题：
资料：①Ni能与稀硫酸反应；②NiSO4易溶于水，不溶于乙醇；NiCO3是一种不溶于水，易溶于强酸的沉淀；
名称 Fe（OH）2 Fe（OH）3 Ni（OH）2
开始沉淀 6.5 1.5 6.9
完全沉淀 9.7 3.7 8.9
(1)写出酸浸中镍与稀硫酸反应的化学方程式______
(2)在滤液l中加入6%的H2O2，用过氧化氢做氧化剂的优点是______；加入过氧化氢后温度不能过高的原因是______；
(3)加入NaOH调节pH的范围是______，为了除去溶液中的铁离子。
(4)滤液Ⅱ中溶质主要是______。
3．（2022·安徽·模拟预测）金属钛（Ti）的硬度大、熔点高、常温下耐酸碱，是航海、医疗等不可或缺的材料。钛铁矿（主要成分FeTiO3）是工业上冶炼金属钛的主要原料，制备金属钛的一种工艺流程如图所示（部分产物略）：
(1)步骤①中要先将钛铁矿和焦炭粉碎，目的是：___________。
(2)步骤②分离出TiCl4的方法，是利用了TiCl4与FeCl3的 ________不同。
(3)步骤④的化学方程式为：______________________，该步骤需在氩气（Ar）氛围下进行，Ar的作用是 ____________。
(4)该流程中可以循环利用的物质是______________。
4．（2022·安徽芜湖·统考模拟预测）某工厂利用炉渣(含有CuO、FeO、Fe2O3及少量杂质，杂质不溶于水，也不与酸反应)制备绿矾并回收铜，其工艺流程如图。已知Fe与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4。
(1)请写出一个①中发生反应的化学方程式：_______。
(2)请标出FeSO4中铁元素的化合价：_______。
(3)请写出固体A中含有的所有物质的化学式：_______。
(4)步骤④中回收的铜及其形成的合金在生产、生活中有广泛应用，例如：_______。(写出一个即可)。
5．（2022·安徽·统考模拟预测）城市生活垃圾的处理是世界性难题，某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如下：资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体。资料2：+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。回答下列问题：
(1)发电厂是利用垃圾焚烧产生的__________ 转变为电能。
(2)吸收步骤中，石灰浆的作用是___________。
(3)溶解步骤中，产生的氢气的化学方程式为__________。
(4)将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、冷却结晶、_________（填操作名称），得到硫酸亚铁晶体，其中氮气的作用是_____________。
6．（2022·安徽·模拟预测）奥运会奖牌制作原料来自电子垃圾中提炼出来的金属。从废线路板中提炼贵重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如图：
已知：①在酸性环境中有过氧化氢存在时，铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。
③部分离子沉淀的pH如下表所示。
对应离子 Fe3+ Al3+ Cu2+
开始沉淀时的pH 1.8 3.0 4.3
完全沉淀时的pH 3.0 4.2 6.7
(1)操作①中玻璃棒的作用是______。
(2)提炼出的贵重金属可制作奖牌，其成分是______。
(3)调节pH的主要目的是除去滤液中的______（填金属离子符号），调节pH至______以下为最佳。
(4)写出粗铜中最活泼金属发生的一个置换反应的化学方程式：______。
7．（2022·安徽·模拟预测）某工厂为实现“碳中和”目标，设计了一种“捕捉”CO2的减排方案，流程如图所示：
(1)分离器起的作用之一类似于过滤，实验室过滤操作中用来引流的玻璃仪器是_______________。
(2)分离器中可能发生的化学反应有______________(用化学方程式表示，任写一个)
(3)反应器中发生的化学变化的基本反应类型为_________________。
(4)上述流程中可循环利用的物质的化学式为___________________。
8．（2022·安徽合肥·统考一模）为了充分利用资源、保护环境，合肥市开始大力推行垃圾分类投放。某校化学课外小组进行垃圾分类活动时，在垃圾处理厂发现一些铜锌合金材料（主要含Cu、Zn），查阅资料后，同学们设计利用此铜锌合金回收铜并制取ZnSO4的工艺流程如下图：（反应条件已略去）
(1)从垃圾分类的角度分析，金属材料属于______。
A．厨余垃圾 B．可回收垃圾 C．有害垃圾 D．其他垃圾
(2)金属活动性Zn______Cu（填“>”或“<”）。加入稀硫酸之前须将合金粉碎，目的是______。
(3)请写出反应池中发生的一个化学方程式：______。
(4)“溶解池”中也可在酸性条件下通入过量氧气代替H2O2，两者的作用相同都是______。
9．（2022·安徽合肥·一模）以某菱镁矿石（主要成分是MgCO3，含少量MnCO3、SiO2）制取MgSO4·7H2O，流程如图：
查阅资料：①MnCO3的化学性质与CaCO3相似
②“转化”时主要反应是
③硫酸镁溶液在不同温度下进行浓缩结晶，可得到不同的晶体：
温度/℃ -3.9~1.8 1.8~48.1 48.1~67.5 67.5~200
析出晶体 MgSO4·12H2O MgSO4·7H2O MgSO4·6H2O MgSO4·H2O等
(1)写出“酸浸”时MnCO3发生反应的化学方程式_____，为提高浸取率，可采取的措施有_____（写出1种）。
(2)流程中涉及到的氧化物有_____（写出1种）。
(3)“操作1”的具体操作是：加热蒸发滤液至有固体出现、_____、过滤、洗涤、低温干燥。
(4)第二次过滤后的滤液中，存在的阳离子是_____（填离子符号）。
10．（2022·安徽·统考模拟预测）钛（Ti）被称为“航空金属”。由钛铁矿（主要成分是钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）制备钛的一种流程如下：
（1）FeTiO3中钛元素的化合价为_____。
（2）“氯化”过程中焦炭的作用是_____。
（3）由TiCl4制备Ti的化学方程式为_____。该反应在氩气（Ar）氛围中进行的理由是_____。
（4）如上述流程所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链的好处是_____。
参考答案：
1．(1)增大接触面积，使反应更加充分
(2) Cu2S+2O22CuO+SO2 SO2是有害气体，污染环境
(3)＞
(4)防止加热条件下Cu2O与O2反应生成CuO
【详解】（1）步骤①中对矿石进行“预处理”的方法是将矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，故其目的是通过增大接触面积，使反应更加充分。
（2）反应物为Cu2S和O2，由质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，可知生成物为CuO和SO2，配平可得Cu2S+2O22CuO+SO2；尾气中存在SO2，SO2是有害气体不处理会污染环境。
（3）由表格数据可知，+3铁离子完全沉淀的pH为3.7，铜离子开始沉淀的pH为4.8，故为确保只将+3价铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀，而不影响溶液中的铜元素，则pH的调控范围最好是3.7到4.8之间，加入试剂Y是碱，故pH应该>7。
（4）氧化亚铜和氧气反应生成氧化铜，需要隔绝氧气，故步骤⑥中的“操作W”包括过滤、洗涤、烘干，烘干时要隔绝空气，其目的是防止加热条件下Cu2O与O2反应生成CuO。
2．(1)Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑
(2) 不会引入新的杂质等 防止过氧化氢分解
(3)3.7~6.9
(4)NiSO4、Na2SO4、H2SO4
【解析】（1）镍与稀硫酸反应生成NiSO4和氢气，化学方程式为。
（2）从过氧化氢制氧气产物是水和氧气推测，过氧化氢做氧化剂除提供氧外生成水，所以优点是不会引入新的杂质等。过氧化氢温度越高分解越快，所以加入过氧化氢后温度不能过高的原因是防止过氧化氢分解。
（3）从过滤后保存滤液，最终得到NiSO4 6H2O可知，加入氢氧化钠使铁离子沉淀而Ni2+不沉淀，从表中可知pH要在3.7~6.9之间，使铁离子全部沉淀而Ni2+未开始沉淀。
（4）加入硫酸，铁、镍和硫酸反应，过滤后滤液Ⅰ中有NiSO4和FeSO4，根据加入氢氧化钠调节的pH范围可知还有硫酸剩余。加入过氧化氢将FeSO4氧化为硫酸铁，硫酸铁和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铁沉淀将铁除去。根据调节pH的范围，有硫酸剩余，过于后滤液Ⅱ中的溶质主要有NiSO4、Na2SO4、H2SO4。
3．(1)增大接触面积，加快反应速率
(2)沸点
(3) 作保护气，防止金属被氧化
(4)Mg、Cl2##镁、氯气
【分析】钛铁矿、焦炭、氯气高温反应生成TiCl4、FeCl3、可燃性气体一氧化碳，分离出TiCl4和镁高温生成钛和氯化镁，氯化镁电解生成镁和氯气；
（1）反应物接触面积越大，反应速度越快，反应越充分。步骤①中要先将钛铁矿和焦炭粉碎，目的是：增大反应物的接触面积，使反应更充分、加快反应速率；
（2）根据流程可知，将氯化铁和氯化钛利用蒸馏的方式将二者分离。蒸馏是利用组分沸点不同，沸点小的组分先变成蒸汽分离出来，故填沸点；
（3）根据流程可知，氯化钛和镁在1220~1420℃的条件下反应生成钛和氯化镁，方程式为 ；由流程可知，该反应的温度较高，金属镁、钛在高温下会和空气中的氧气等物质发生反应，增大生产成本，而氩气化学性质很不活泼，所以利用氩气作保护气，防止金属被氧化。故填作保护气，防止金属被氧化；
（4）该流程中氯气和镁既是反应物又是生成物，故可以循环利用的物质是镁、氯气，故填Mg、Cl2；
4．(1)或或
(2)
(3)Cu、Fe##Fe、Cu
(4)制作导线（合理即可）
【解析】(1)
炉渣中氧化铜、氧化亚铁、氧化铁都与硫酸可以发生反应，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为：；氧化亚铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和水，反应的化学方程式为：；氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：；
(2)
硫酸亚铁中硫酸根显-2价，所以亚铁离子显+2价，可表示为：；
(3)
铁的金属活动性比铜强，所以铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，因此固体A含有生成的铜和剩余的铁，其化学式为：Cu、Fe；
(4)
铜具有良好的导电性，可以用于制作导线（合理即可）。
5．(1)热能
(2)除去烟气中含有的SO2、HCl
(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(4) 过滤 保护气，避免+2价的铁元素被空气中的氧气氧化
【解析】(1)
发电厂是利用垃圾焚烧产生的热能转变为电能
(2)
石灰浆显碱性，可以吸收酸性气体，故石灰浆（Ca(OH)2）的作用是：除去烟气中含有的SO2、HCl；
(3)
溶解步骤中，产生的氢气的反应为铁与稀硫酸反应产生硫酸亚铁和氢气，该反应化学方程式为：
(4)
将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离母液和晶体，得到硫酸亚铁晶体，氮气的化学性质稳定，一般不与其他物质反应，其中氮气的作用是：保护气，避免+2价的铁元素被空气中的氧气氧化。
6．(1)引流
(2)金##Au
(3) Al3+、Fe3+##Fe3+、Al3+ 4.3
(4)
【解析】（1）操作①是将固体和液体分离，玻璃棒的作用是引流；
（2）在酸性环境中有过氧化氢存在时，铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子，故向粗铜中加入稀硫酸和过氧化氢溶液，过滤后得到贵重金属的为金；
（3）在含有铝离子、铁离子和铜离子的滤液中进行pH的调节，过滤后得到硫酸铜溶液和氢氧化铝、氢氧化铁固体，故调节pH的主要目的是除去滤液中的铝离子、铁离子，离子符号为Al3+和Fe3+；根据表中数据可知，用熟石灰调节pH至4. 3以下为最佳，此时铝离子、铁离子已完全沉淀，铜离子还没开始沉淀；
（4）粗铜中含有铜、铝、铁和金，铝的活动性最强，铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式为：。
7．(1)玻璃棒
(2)或
(3)分解反应
(4)NaOH、CaO
【解析】（1）
过滤操作中玻璃棒的作用是引流，故填：玻璃棒；
（2）
如图所示可知，氧化钙与水反应会生成氢氧化钙，碳酸钠通过反应生成氢氧化钠即碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，化学方程式为：或；
（3）
反应器中发生的化学变化是碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳，属于一种物质反应生成多种物质，基本反应类型为：分解反应；
（4）
根据可循环利用的物质符合在流程中既是反应物又是生成物的物质，故如图为氢氧化钠和氧化钙，其化学式为：。
8．(1)B
(2) > 增大反应物的接触面积，提高反应速率
(3)
(4)氧化作用，将铜氧化成二价铜，然后再与硫酸发生复分解反应
【解析】（1）
金属材料属于可回收垃圾。
（2）
由金属活动性顺序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au可知，金属活动性：Zn>Cu；加入稀硫酸之前须将合金粉碎，目的是增大反应物的接触面积，提高反应速率。
（3）
反应池中Zn粉与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应方程式为。
（4）
“溶解池”中也可在酸性条件下通入过量氧气代替H2O2，两者都是氧化剂，具有氧化作用，将铜氧化成二价铜，然后再与硫酸发生复分解反应生成硫酸铜。
9．(1)
将菱镁矿石粉碎
(2)二氧化硅（或二氧化锰）
(3)降温结晶
(4)
【解析】（1）
与硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水，反应方程式为；为了提高浸取率，除了搅拌、提高硫酸浓度外，还可采取的措施有将菱镁矿石粉碎，这样能增大反应物之间的接触面积，从而加快反应速率并使它们充分反应；（写一条即可）
（2）
根据氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的纯净物，故流程中涉及到的氧化物有二氧化硅即，二氧化锰等，故填：二氧化硅（或二氧化锰）；
（3）
具体操作是：加热蒸发滤液至有固体出现，说明此时硫酸镁溶液已饱和、降温（温度在）结晶、过滤、洗涤、低温干燥，由硫酸镁溶液在不同温度下进行浓缩结晶，可得到不同的晶体可知温度在析出；故答案为：降温结晶；
（4）
查阅资料得知次氯酸钠与硫酸锰和水反应生成难溶于水的二氧化锰，氯化钠和硫酸，可知第二次过滤后的滤液中溶质是硫酸镁、氯化钠硫酸，故阳离子是：镁离子、钠离子、氢离子，符号是：。
10． +4 做还原剂 防止高温下Mg、Ti跟空气中的氧气、二氧化碳等反应 做到了资源的综合利用，减少了污染物的排放，节约成本。
【详解】（1）根据化合物中元素化合价的代数和为零，设Ti的化合价为x，（+2）+x+(-2) ×3=0，解得x=+4，则FeTiO3中钛元素的化合价为+4。
（2）“氯化”过程中发生的反应是， FeTiO3、C、Cl2反应生成FeCl3、TiCl4、CO，在此过程中C→CO，C得到氧，化合价升高，因此焦炭的作用是：做还原剂。
（3）Mg和TiCl4在800℃和氩气（Ar）氛围中反应生成Ti和氯化镁，化学方程式为：。该反应在氩气（Ar）氛围中进行的理由是：防止高温下Mg、Ti跟空气中的氧气、二氧化碳等反应。
（4）如上述流程所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以做到资源的综合利用，减少污染物的排放，节约生产成本。
【点睛】本题中“氯化”过程中焦炭的作用是一个难点，我们可以利用反应物和生成物进行比较，发现在此过程中C→CO，碳元素得到氧，化合价升高，因此焦炭的作用是：做还原剂。
试卷第1页，共3页
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