化学流程实验

化学流程实验

1. 某研究性学习小组从含有Hg(NO3) 2、Cu(NO3) 2的实验室废液中回收金属汞和铜，设计的实验方

（1）在过滤操作过程中用到的仪器有带铁圈的铁架台、玻璃棒、漏斗和 ，其中铁架

台的作用是 。

（2）加过量铁粉的目的是 ；

加适量稀硫酸的目的是 ；

写出加稀硫酸反应的化学方程式 。

（3）若给黑色固体通入的试剂a 为单质，则该单质为 。

（4）为防止有毒的汞蒸气扩散污染环境，冷凝回收汞的操作应 （填序号）：

①通入干冷烧杯； ②用导管通入带胶塞的锥形瓶； ③用导管通入装有水的大试管；

④通入密闭并有冷凝功能的装置。

2．某化工厂排出的废水透明、澄清、略显蓝色。一同学取少量废水，用盐酸酸化，有白色沉淀生成（不溶于稀硝酸）。过滤，将所得的滤液分成两份，一份滤液中加入稀硫酸，也有白色沉淀生成（不溶于稀硝酸）；另一份滤液中加入足量NaOH 溶液，产生蓝色沉淀。已知白色的F e (O H ) 2固体在潮湿的空气中可生成红褐色的F e (O H ) 3。试回答：

（1）过滤后，向滤液中滴加NaOH 溶液，开始时观察不到蓝色沉淀，原因是：

（2）该同学设计了一个从废水中除去重金属离子的实验方案如下：

①固体A 中一定含有的物质为 （写化学式）

②B 溶液中的溶质一定含有 （写化学式）

3．海洋的物产资源十分丰富，以下是对海水资源的部分利用。

⑴ 海水中含量最高的盐是

⑵ 粗盐中含有泥沙、氯化镁、氯化钙等杂质。将粗盐溶于水，然后再进行如下操作即可得到

较纯的氯化钠：①过滤；②加过量的NaOH 溶液；③加适量的盐酸；④加过量的Na 2CO 3

溶液。正确的操作顺序是 （用序号表示，不重复操作），其中发生中和反应的化

学方程式为 。

⑶从晒盐后的卤水中可以提取重要金属镁，提取镁的步骤如下：

在提取镁的过程中，步骤①的操作名称是 ，试剂B 选用 。电解无水MgCl 2的化学方程式为 。

4．钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资，广泛用于钢铁工业、电真空照明材料等方面。钨在

自然界主要以钨（+6价）酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。黑钨矿的主

要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成FeWO 4、MnWO 4。黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是

碱熔法（如下图，已知钨酸是一种难溶性强酸、对热不稳定）。

其中A 、B 、C 都是钨的化合物。

（1）写出A 的化学式：A ；写出生成B 的化学方程式： ；由产

品C 得到高纯度的钨，应该用H 2作还原剂，写出用H 2还原三氧化钨的化学方程

式： 。

（2）目前，冶炼拉制钨丝的金属钨，都用组成为非整比的钨氧化物为原料，这种氧化钨中

存在五价和六价两种价态的钨。试确定组成为WO 2.9的氧化钨中这两种价态的钨原子

数之比等于 。

5．氯化钠是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。

(1)粗盐除含NaCl 外，还含有少量MgCl 2、CaCl 2、Na 2SO 4以及泥沙等杂质。以下是

粗盐提纯的操作流程。

提供的试剂：Na 2CO 3溶液、K 2CO 3溶液、NaOH 溶液、BaCl 2溶液、Ba(NO3) 2溶液、

饱和NaCl 溶液。

①欲除去溶液I 中的MgCl 2、CaCl 2、Na 2SO 4，从提供的试剂中选出a 所代表的试剂，按滴加顺

序依次为：过量的NaOH 溶液、 、 ；

②在滤液中加盐酸的作用是；

(2)用提纯的NaCl 配制200g0.9％的生理盐水，需要NaCl 的质量为。

①配制该溶液时所需要的玻璃仪器有

②如果配制后溶液溶质的质量分数低于0.9％，你认为可能的原因是 。(任写一个)

6． Ag 、Cu 、Fe 和Al 是生产或生活中广泛使用的金属。

⑴四种金属中，不是银白色的是 。

⑵铁制品容易锈蚀，铁生锈的条件是 。生锈的废钢铁可回收重新冶炼，用一氧化碳还原

氧化铁的化学方程式为 。

⑶根据下图所示回答：滤渣中一定有的金属是 ，滤渣与稀盐酸反应的化学方程式

为 ；滤液中的溶质是 。

7．铁、铜等金属在我们的生活和工业生产中应用很广。

（1）制造汽车所用的钢材是（填“铁”或“铜”）的合金，

这种金属在活动性顺序中排在（H ）的 面；为保护汽车

的金属外壳，表面通常喷一层油漆，其主要作用是隔 绝 ，

防止金属锈蚀。

（2）某工厂利用废铁丝、硫酸铜废液（含硫酸亚铁）和废铜粉制备硫酸铜晶体。具体过程如下：

①废铁丝投入到硫酸铜废液里发生反应的化学方程式为，废铁丝在投入硫酸铜废液前

需用稀H 2SO 4进行处理，其目的是 。

②过量废铁丝与硫酸铜废液充分反应后，为了得到纯净的铜粉，Ⅰ的主要步骤是 。

③在“氧化铜”（含少量铜）转化为硫酸铜溶液的过程中，以下化学反应方程式与该过程有关的

是 。

A ．2Cu+ O2 2CuO

2CuSO 4+2H2O B．2Cu+O2+2H2SO 4

C ．Cu + H2SO 4

D ．CuO + H2SO 4 CuSO4 + H2 ↑ CuSO4 + H2O

8．（6分）金属材料在生产、生活中应用广泛。

（1）上海世博会中国馆——“东方之冠”的主体结构为四根巨型钢筋混凝

土制成的核心筒。下列有关钢的说法正确的是 （填序号，下同）。

a ．钢是纯铁 b ．钢属于金属材料 c ．钢比生铁的含碳量更高

（2）将27 g铝粉、56 g铁粉分别与同体积、同质量分数的稀硫酸充分反应，生成氢气的质量（m ）

与反应时间（t ）的关系如右图所示。下列叙述与曲线图相符的是 。 a ．①、②分别表示铁粉、铝粉与硫酸反应的情况

b ．反应结束，铝粉、铁粉均完全反应，硫酸有剩余

c ．反应结束，硫酸完全反应，铝粉、铁粉均有剩余

d ．反应结束，硫酸、铁粉均完全反应，铝粉有剩余

（3）某固体粉末A 由初中常见的四种单质组成，且不含K 、Ca 、Na 。气体B

可燃，气体G 是人体新陈代谢的产物。请根据下图回答问题。

固体A 由 组成。反应①的化学方程式是 ；反应②的化学方程式是 。

9．人类的生产生活离不开金属。

（1）金属铁、铝常用来制作炊具，主要是利用其

（2）人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁。用赤铁矿(主要成分为Fe 2O 3)

和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。

（3）我国钢铁年产量很高，但因锈蚀造成的损失也很惊人。

右图是探究铁生锈条件的装置，据图回答问题：

一段时间后可观察到的现象是，由此说明铁生

锈的条件是

（4）从含有CuSO 4、ZnSO 4、FeSO 4的废水中回收重要原料硫酸锌

和有关金属，实验过程如下：

请回答： 固体丙的化学式为 ；写出步骤①中反应的化学方程式 。

10．金属在生产生活中应用广泛。

（1）每年因金属锈蚀造成很大浪费，铁生锈的条件是__________；废钢铁可回收重新冶炼，用一

氧化碳还原氧化铁的化学方程式为________________；

（2）兴趣小组的同学从实验室中收集一桶含有FeSO 4、CuSO 4的废液。他们想从中回收金属铜

①写出Ⅰ中有关反应的化学方程式 。

②小红、小强同学在步骤Ⅰ中X 能否改用锌的问题上产生了分歧。请你也参与他们的讨论，表明观点，并说明理由 。

（3）某工厂为防止环境污染和回收金属，向含有AgNO 3和Cu(NO3) 2的废液中加入一定量的铁

粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。根据上述现象，能得出的结论是 （填序号）。

A ．滤渣中一定没有Fe B ．滤渣中一定有Ag ，可能有Cu

C ．滤液中一定有Fe(NO3) 2，一定没有AgNO 3 D ．滤液中一定有Fe(NO3) 2和Cu(NO3) 2

11．银能溶解在稀硝酸中生成AgNO 3、NO 等物质。某课外活动小组利用废弃电子器件的镀银焊片和镀银导线制取硝酸银和硝酸铜，其步骤如下：

（1）B 步骤中应该加入的试剂是________________________。

（2）写出B 步骤中发生反应的化学方程式：_______________________。

（3）B 步骤在过滤之前，必须进行的操作是：_____________________。

12．金属是人类社会生存和发展不可缺少的物质。

（1）人类使用过的金属材料中，铁常用于制作炊具，是利用了铁的 性。

（2）钢铁又被称为工业的骨骼，工业上用一氧化碳还原含氧化铁的赤铁矿石

得到生铁，该过程用化学方程式表示为

。石油与钢铁有类似美誉，

被称为工业的血液。石油、煤和 总称为化石燃料

（3）某金属冶炼厂的管道烟泥中含有某些单质，其中Cu 约占10.3%、Zn 约占5.0%、S 约占1.2%。

a. 步骤①产生的废气A 中，一定含有的有害气体是_____。

b. 溶液D 中一定含有的溶质是___ _。

c. 有人认为若步骤①中空气不足量，会导致锌的回收率降低，请你谈谈是否正确并说明理由？ ___ __。

13．回答以下问题：

⑴应用金属活动性顺序能帮助我们进一步学习金属性质。已知下列各组物质间均能发生置换反应。 ．．

A ．Fe 和CuSO 4 溶液 B ．Mg 和MnSO 4 溶液 C ．Mn 和FeSO 4 溶液

①写出Fe 和CuSO 4 溶液反应的化学方程式 。

②在相同条件下，四种金属中能与盐酸反应且最剧烈的是 。

⑵氯化铁能腐蚀铜，工业上常用此原理生产印刷线路板。印刷线路板的生产及废液的处理过程如下：

①步骤Ⅱ中发生了两个反应：Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2和Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu。滤

渣的成分是 ，滤液中的溶质是 。

②步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为 。

③氯化铁能腐蚀铜的原因是（用化学方程式表示） 。

14．由含铜废料制铜的一种方案是：

（1）写出下列步骤中的化学方程式：

步骤Ⅲ： 。

步骤V ： 。

（2）步骤Ⅱ后形成的蓝色溶液中的溶质是 。

（3）上述方案中可能造成空气污染的步骤是 。

15．地球是一颗蓝色的星球，表面大部分被海洋覆盖，海水中蕴含的元素多达80多种。通过海水晒制可得粗盐，粗盐除NaCl 外，还含有MgCl 2、CaCl 2、MgSO 4以及泥沙等杂质。以下是一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：

回答下列问题：

（l ）操作①能否改用硝酸钡溶液？说明原因_____________________________________ ；

（2）进行操作①后，判断BaCl 2过量的方法是_____ ________________________ ___；

（3）加入Na 2CO 3的目的是__________ _ _______________ ___；

为什么不先过滤而后加Na 2CO 3溶液，其理由是____ ____；

（4）滤液的主耍成分有________。此实验方案尚需完善，具体步骤是__________________。

（5）请再写一种实验方案，添加沉淀试剂的步骤为：___________________________。

16．合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属) 熔合而成的具有金属特性的物质。一般来

（1系，其中横坐标表示的是 的质量分数；当合金熔点最低时，

合金中铅与锡的质量比为 。

（2）保险丝由铋、铅、锡、镉等金属组成，其熔点约为 。

A. 20~40℃ B. 60~80℃

C. 230~250℃ D. 300~320℃

（3）青铜器的主要成分是铜锡合金。崭新的青铜器呈土黄色。当青铜器长期埋在地下，逐渐形成

了绿色的铜绿[主要成分Cu 2(OH)2CO 3]，从其化学式可知铜绿是铜与(填物质的化学式) 长期作用的结果。

17．能源“非石油化”是战略目标，发展以CH 4、CO 2等原料的 “C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常天然气中含有H 2S 等有毒气体，下图为天然气合成氨（NH 3）的工艺流程：

（1）合成氨的原料之一为氮气，该流程中为合成氨提供氮气的物质是 。

（

2

）①处加入Fe 2O 3·H 2O 的目的是。

（3）②处CH 4与H 2O （气）反应生成CO 2、H 2，反应的化学方程式是（反应条件略去） 。

（4）③处一般加入K 2CO 3溶液以吸收CO 2 ，K 2CO 3溶液与CO 2反应生成碳酸氢钾（KHCO 3），该反应的化学方程式是 。

（5）该流程中参与循环的物质是 。

18．某学习小组的三位同学为测定镀锌铁皮的锌镀层的厚度，提出了各自的设计方案。（忽略锌镀层的氧化）

（1）甲同学的方案是先用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反应掉，通过差量计算出锌的质量，然后再由

锌的密度算出锌层的体积，最后由体积除以镀锌铁皮的面积计算得到锌层的厚度。在实际操作中，甲同学的方案存在一个很大的问题是 。

（2）乙同学是通过查阅资料，知道Zn(OH)2既可以与酸也可与碱反应，于是设计了如下方案：

配制5%的盐酸1 L (ρ=1.025g/cm3 )，需取用36.5%(ρ=1.181g/cm3) 的盐酸mL(保留一位小数) 。配制过程中用到的玻璃仪器，除烧杯外，还有 。步骤③的操作是 。 若使用的镀锌铁皮的质量为28.156 g ，最后称得灼烧后固体的质量为40.000g ，镀锌铁皮的长

5.10cm ，宽5.00cm ，锌的密度为7.14 g/cm3，则锌层的厚度为 。

（3）丙同学的方案是通过右图所示装置，测量镀锌铁皮与强酸反应产生气体的质

量来计算锌层的厚度。己知镀锌铁皮质量为18.200g ，加入稀硫酸质量为140g ，

则稀硫酸的质量百分比浓度至少应大于 。

若改用浓盐酸，则测出锌的厚度会“偏大”、“偏小”、或“无影响”）。

（4）实验后，将乙同学和丙同学的结果进行比较，发现他们对同种镀锌铁皮的测

量结果差异很大，你认为谁的方案更加可靠呢？

原因是 。

19．由含铜废料制铜的一种方案是：

（1）写出下列步骤中的化学方程式：

步骤Ⅲ： 。

步骤V ： 。

（2）步骤Ⅱ后形成的蓝色溶液中的溶质是 。

（3）上述方案中可能造成空气污染的步骤是 。

19．工业上用硫铁矿石（主要成分FeS 2）在沸腾炉中焙烧，经过一系列反应，得到硫酸。焙烧后

的矿渣用于炼铁。其转化过程如下（部分条件和产物已略去）。

请

（1）上图出现的含硫元素的物质中，属于氧化物的有 （填化学式）。

（2）FeS 2中的铁元素是+2价，硫元素的化合价为 。

（3）写出②处炼铁的化学方程式 。若用2000 t 含杂质30%的矿渣炼铁，理论上可得到

含铁98%的生铁质量为_________ t。

（4）在煤炭燃烧过程中也会产生SO 2。工业上将煤燃烧产生的烟气通入吸收塔，用石灰水淋洗，

外加氧气的作用，使之反应生成硫酸钙和水。请写出该反应的化学方程式 。

20．实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO 和固体NaOH 的混合物，极易与空气中水蒸汽和CO 2反应而变质。某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究：

（1）【猜想】

猜想Ⅰ：没有变质，“碱石灰”只含有CaO 、固体NaOH ；

猜想Ⅱ：已完全变质，“碱石灰”全部变成了CaCO 3和Na 2CO 3。

（2）【实验】如下图所示：

a ．若Ca(OH)2、CaCO 3和Na 2CO 3投入到水中不会放热，则由操作②现象判断：

猜想Ⅱ （填：成立、不成立）

b ．操作④发生化学反应的方程式为

；由操作⑤⑥的现象判断：滤液中含有 （写化学式）；由此判断猜想Ⅰ （填：成立、不成立）。 c ．综合a 和b 的结论，判断该样品变质情况为。任写二个变质的化学方程式 ， 。

（4）【拓展】由上述实验说明，实验室中“碱石灰”应 保存；操作③中玻棒的作用是 。

21．构建知识网络是一种重要的学习方法。

右图是某同学构建的有关氧气的获取和性质的知识网

络图。请根据该图回答有关问题。

①电解水是实现转化a 的途径之一，该反

应的化学方程式是 。

②用转化c 获得O 2时，O 2中会混有的少量杂

质是 。

③在自然界中，CO 2转化为O 2的主要途径是绿色植物的 作用。

④转化f 可用于实验室制取O 2，该反应的基本反应类型是 。

（2）为了达到回收利用的目的，从含有金属镁、铁、铜的粉末状混合物中，分离得到铁和铜，并制备化工原料硫酸镁，其过程如下图所示。

①金属A 、B 分别是 。

②步骤Ⅱ中加入的试剂可以是 溶液，反应的化学方程式是 。

22．（7分）金属在生产生活中应用广泛。

（1）我国早期建筑采用木制门窗，现在多采用塑料金属复合窗（塑钢）。下列窗体材料中，属于金属材料的是 （填字母）。

（2）钢窗表面会涂漆，以防止钢窗锈蚀，钢铁生锈的条件是 。“银粉漆”是常用的金属防护涂料，其中的“银粉”其实是铝粉，这是利用了铝的 性。

（3）3000多年前，我国已经能用孔雀石[主要成分Cu 2（OH ）2CO 3]和木炭为原料炼铜。孔雀石在加热时会分解成氧化铜、水和二氧化碳，反应的化学方程式为 。

（4）小方以碱式碳酸铜为原料制取铜。实验过程如下图所示（部分生成物已略去）。

①步骤③中一定发生反应的化学方程式为 。

②固体D 和溶液C 中一定含有的物质是 。

23．石英的主要成分为二氧化硅，它是玻璃工业和陶瓷工业的原料，冶金工业的助熔剂。

（1）二氧化硅的结构与金刚石相似，都是由_________（填“分子”、“原子”或“离子”）构成的，二氧化硅属于___________（填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”）。

（2）装有氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，原因是在常温下，NaOH 与玻璃塞中的SiO 2缓慢地发生反应生成Na 2SiO 3和H 2O 。Na 2SiO 3使瓶口与瓶塞粘合在一起，则该反应的化学方程式为________

___________________________________。

（3）硅是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料。生产高纯硅的流程示意图如下：

高温 ①制备粗硅的反应为：___SiO2＋___C

＋___CO↑，请配平该化学方程式。 ②整个制备过程必须达到无水无氧，若在H 2还原SiHCl 3过程中混入O 2，可能引起的后果是 _________________________________________________________________________。 ③为了达到绿色化学和节约资源的目的，物质A 需要循环使用，A 的化学式是_____________。

24．有四家化学制剂厂排放的废水的主要成分分别为

为防止污染保护环境，四厂决定联合处理废水。其处理过程如下：

（1）括号内填上化学制剂厂的代号。

（2）写出废水处理中发生的化学反应的方程式：甲池 ， 乙池 ，丙池 。

25．能源“非石油化”是战略目标，发展以CH 4、CO 2等原料的 “C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常天然气中含有H 2S 等有毒气体，下图为天然气合成氨（NH 3）的工艺流程：

（1）合成氨的原料之一为氮气，该流程中为合成氨提供氮气的物质是 。

（2）①处加入Fe 2O 3·H 2O 的目的是。

（3）②处CH 4与H 2O （气）反应生成CO 2、H 2，反应的化学方程式是（反应条件略去） 。

（4）③处一般加入K 2CO 3溶液以吸收CO 2 ，K 2CO 3溶液与CO 2反应生成碳酸氢钾（KHCO 3），该

反应的化学方程式是 。

（5）该流程中参与循环的物质是 。