流程图（六大类）-2023年中考化学压轴题练习（解析版）

挑战中考化学压轴之秘籍

专题09流程图（六大类）

【典例今析】

【命敢1雇科预处理的有用方法及目的】

【典例1】垃圾是放错了位置的资源，现在从含有金属镁、铁、铜粉末的垃圾中,

分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属，实验过程如图。请回答：

（1）操作a的名称是过滤；

（2）在步骤①步骤②中，利用了物质物理性质的①（填①或②）；

（3）步骤②中发生反应的化学方程式是Mg+H2SO4=MgS反+H2t；

（4）实验步骤②中除了加入稀硫酸外，还可选用下列试剂A（填标号）：

A.硫酸铜溶液

B.硫酸亚铁溶液

C.稀盐酸

（5）在反应中除生成了硫酸镁外，还能得到的金属是铁和铜。

【解答】解：（1）由实验过程可知，操作a能将固液分离，名称是过滤。

（2）步骤①用磁铁吸引，能将镁、铁、铜的粉末中的铁粉分离，并没有发生

化学变化，利用物质物理性质，在步骤②加入稀硫酸时，镁能与稀硫酸反应

生成硫酸镁和氢气，发生化学变化，利用物质化学性质。

（3）在步骤②加入稀硫酸时，镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应的

化学方程式为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2t»

（4）步骤②是将镁转化为硫酸镁，除了加入稀硫酸外还可选用硫酸铜溶液，

镁与硫酸铜溶液反应生成硫酸镁溶液和铜。

（5）步骤①用磁铁吸引，能将镁、铁、铜的粉末中的铁粉分离，在步骤②加

入稀硫酸时，镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，剩余铜，在反应中除生

成了硫酸镁外，还能得到的金属是铁和铜O

故答案为：(1)过滤；

(2)①；

(3)Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；

(4)A；

(5)铁和铜。

【变式1-1］芯片被喻为国家的“工业粮食”，是“互联网+”设备的“心脏”。

从砂子中含有的Sio2制取高纯硅的原理过程如图(反应条件略)：

(1)SiCl4中Si的化合价为+4O

^o-√B

(2)写出过程①的化学反应方程式：SiO2+2CMJmSi+2COt。

(3)己知在过程②中SiCI4是气体，设计过程②和③的目的是制取高纯度

的单质硅。

【解答】解：(I)SiC14中氯元素为负价，显-I价，根据化合物中化合价的

代数和为零可得，在该化合物中Si元素的化合价是+4价；

(2)SiCh与焦炭在高温下反应生成硅和一氧化碳，反应的化学方程式

古源

Siθ2+2CγξiSi+2C0↑；

(3)已知在过程②中SiCI4是气体，设计过程②和③的目的是制取高纯度的

单质硅；

故答案为：(1)+4；

-⅛-√B

(2)SiQ2+2Cf5iγmSi+2CQt；

(3)制取高纯度的单质硅。

【变式1-2】普通锌镒电池由锌、石墨电极和糊状物组成，其中糊状物的主要成

分是石墨粉、淀粉、氯化镂、氯化锌和二氧化镒等。某研究性学习小组设计

如图流程，变废为宝。

（1）废旧电池处理后得到石墨，用石墨做电极主要是利用石墨的导电性;

（2）滤渣的主要成分是石墨粉和MnO2,推测石墨粉和Mno2都难溶于

水（选填“难”或“易”）；

（3）滤渣中的二氧化镒与浓盐酸发生如下反应：MnO2+4HCl（浓）ʌ

MnCh+Chf+2X,则X的化学式为H2Qo

【解答】解：（1）用石墨做电极主要是利用石墨的导电性；

（2）滤渣的主要成分是石墨粉和Mno2,推测石墨粉和Mno2都难溶于水；

（3）滤渣中的二氧化镒与浓盐酸发生如下反应：Mno2+4HCI（浓）ʌ

MnCh+Cht+2X,在反应物中有1个镐原子、2个氧原子、4个氢原子、4个

氯原子，生成物中有1个镐原子、4个氯原子，所以X的化学式为H20。

故答案为：（1）导电；

（2）难;

（3）H2Oo

【变式1-31炼铁的主要原料是赤铁矿（主要成分是Fe2O3）,焦炭、空气、石

灰石，转化过程如图：

（1）在此转化过程中体现了焦炭的化学性质有可燃性（或还原性）。

（写一条即可）

（2）③中发生反应的化学方程式是3CO+Fe2θ3尸2Fe+3CCh。

（3）世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于其年产量的20%~

40%,请你写出一种防止铁制品锈蚀的方法喷漆（合理即可）。

【解答】解：（1）在此转化过程中，焦炭燃烧放出大量热，体现了焦炭的可

燃性；在高温的条件下，焦炭与二氧化碳反应生成具有还原性的一氧化碳，

体现了焦炭的还原性；故答案为：可燃性（或还原性）；

（2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，在高温的条件下，一氧化碳将氧化铁还原

为金属铁，同时生成二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe2θ3=≡^=2Fe+3Cθ2;

~α-<B

故答案为：3CO+Fe2θ3-里皿2Fe+3CCh;

（3）铁在与氧气、水共存时会发生锈蚀，因此防止铁制品锈蚀的方法有喷漆、

涂油等；故答案为：喷漆（合理即可）。

【方法2合离,提足的握作及法意专项】

【典例2】水是一种宝贵的自然资源。同学们在实验室模拟水厂净化工艺，将采

集的河水净化成自来水，并最终制成蒸储水，实验流程如图1所示：

请回答下列问题：

（1）操作1的名称是过滤；其所需的玻璃棒的作用是引流。

（2）图2是活性炭净水器示意图。为了达到较好的净化效果，液体C应该从

J端通入（填"a”或"b”）。

（3）通过操作3可以得到净化程度更高的蒸储水，实验时，除了向烧瓶中加

入液体D,还需要加入少量的沸石以防加热时出现暴沸。

（4）在净水操作时，常用高铁酸钾（K2FeO4）作新型高效水处理消毒齐∣J°K2Feθ4

中铁元素的化合价为+6价。

【解答】解：（1）由图可知，通过操作1可以使固体和液态分离，则操作1

为过滤；过滤时玻璃棒的作用为引流。

（2）为了达到较好的净化效果，液体C应该从b端通入，这样水的流速较慢，

与活性炭的接触更充分。

（3）蒸僧时，烧杯中应加少量的沸石，防止加热时出现暴沸。

（4）K2FeO4中，钾元素化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，设铁元素化

合价为X,根据''化合物中各元素正负化合价代数和为零”可知，（+1）×2+x+

（-2）×4=0,解得x=+6。

故答案为：（1）过滤；引流；

（2）b；

（3）沸石；

（4）+6价。

【变式2-1】纯碱在工业上有广泛的应用.实验室模拟工业上利用饱和食盐水生产

纯碱的流程图（图1）：

图1

0102030405060708090100

回答下列问题：

（1）反应］的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O-NaHCChI+NHQ。

（2）操作1中，需要用到的玻璃仪器除漏斗、玻璃棒外，还有烧杯。

（3）纯碱的化学式为Na2CO3,X的化学式为H2QQ

（4）“后续处理”主要包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作，参考图

2的溶解度曲线分析，采用这些操作方法的原因是NHKl的溶解度随温度

的降低而减小。

【解答】解：（1）反应1中，氯化钠和水、氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢

钠和氯化镂，反应的化学方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2θ-NaHCO3I+NH4CL

故答案为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3I+NH4Cl；

（2）操作1是过滤，过滤需要用到的玻璃仪器除漏斗、玻璃棒外，还有烧杯。

故答案为：烧杯；

（3）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，Na2CO3的俗称是纯碱,

X的化学式为H20。故答案为：Na2CO3;H2O;

（4）“后续处理”是除去溶液中的氯化铁，主要包括蒸发浓缩、降温结晶、

过滤等操作，采用这些操作方法的原因是NH4Cl的溶解度随温度的降低而减

小。故答案为：降温结晶；NKCl的溶解度随温度的降低而减小。

【变式2-2】某金属加工厂有大量金属铝、铁、铜的废弃粉末，为充分利用金属

资源，分离和回收金属，某化学兴趣小组通过查阅资料设计了如下实验方案：

电解

铝（熔融）

铁磁铁吸弓I

洞步骤①

FNaC溶液I

请完成下列各题:

（1）步骤①中分离得到的金属B是铁（或Fe）。

（2）步骤②发生反应的化学方程式为：2A1+6HC1-2AlCI3+3H2t,该反

应的基本类型属于置换反应。

（3）步骤③牛成沉淀的化学方程式为：3NaOH+AlCC=Al（OH）3I+3NaCI

因Al（OH）3既能与酸反应又能与碱反应，故步骤③加入某试剂时应采用的

是滴加（选填“滴加”或“倾倒”）操作。

（4）电解熔融Al2O3制金属铝的化学方程式为：2Abθ3（熔融）-通电

4A1+3O2↑Q

【解答】解：（1）磁铁能将铁吸出，故金属B为铁；

（2）金属A为铝和铜的混合物，加入稀盐酸，铝与稀盐酸反应生成氯化铝和

氢气，化学方程式为：2A1+6HC1—2AICI3+3H2t；由一种单质和一种化合物

反应生成另一种单质和另一种化合物，故反应属于置换反应；

（3）步骤②中生成的溶液是氯化铝溶液，它和氢氧化钠反应生成氢氧化铝和

氯化钠，反应的化学方程式为：3NaOH+AlCb=Al（OH）3I+3NaC1；因为

AI（OH）3既能与酸反应又能与碱反应，步骤③加入试剂时应避免氢氧化钠过

量，故应逐滴滴加氢氧化钠溶液至沉淀完全；

(4)熔融的三氧化二铝电解生成金属铝和氧气，反应的化学方程式为：2A12θ3

(熔融)-通电=4A1+3O2to

故答案为：(1)铁(或Fe);

(2)2A1+6HC1-2A1C13+3H2↑；置换反应；

(3)3NaOH+AlCl3=Al(OH)3I+3NaC1；滴加；

(4)2Ahθ3(熔融)•通电4A1+3O2t。

【变式2-31化学小组利用含铜废电路板回收金属铜并对回收过程中的条件控制

进行探究。

H。、稀硫酸过蚩草粉稀硫酸

含铜J

注：①升高温度可以加快反应速率；

②稀硫酸与H2O2的混合溶液可以将Cu转变为CuSO4;

③H2O2受热易分解为H2O和02。

(1)在实验室中进行该操作A时，玻璃棒的作用是引流，使用时的玻

璃棒下端应放在过滤器内的三层滤纸上。

(2)“溶解”过程中发生的反应为Cu+H2SCU+H2θ2=CuSθ4+2H2θ°溶解时

可观察到的实验现象是固体部分溶解，溶液由无色变为蓝色。

(3)“置换”过程中发生的化学反应方程式为Fe+CuSθ4=Cu+FeSCU。

(4)“除杂”时需要保持强制通风并禁止明火，原因是氢气有可燃性，

氢气与空气的混合物受热可能爆炸。

(5)化学小组为了研究“溶解”时适宜的反应条件，进行如下探究。

实验烧杯中所加试剂及其用量反应反应溶解的

编号粉碎后的含铜废电路板稀硫酸与H2O2的混合溶温度时间金属

液Cu的质

旦

里

a30gIOOmL4OoCIOminn0.54g

b30gIOOmL60℃IOmin0.42g

c30gIOOmL4OoC5min0.25g

①实验a、C的目的是探究反应时间对溶解的Cu的质量的影响。

②实验b溶解的Cu的质量比实验a的小，主要原因是温度升高，过氧化

氢受热分解。

【解答】解：（1）由流程图可知，操作A分离了固体和液体，故为过滤，过

滤中玻璃棒作用是引流，玻璃棒下端紧贴三层滤纸上；

（2）由流程图及反应Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O可知，现象为固体部分

溶解，溶液由无色变为蓝色；

（3）铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为Fe+CuS04=Cu+FeS04;

（4）过量的铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氢气有可燃性，氢气与空气

的混合物受热可能爆炸，故需要保持强制通风并禁止明火；

（5）①根据表格数据可知，实验a、C只是反应时间不同，其它相同，故目的

是探究反应时间对溶解的Cu的质量的影响；

②实验b溶解的CU的质量比实验a的小，主要原因是温度升高，过氧化氢受

热分解。

故答案为：

（1）引流；三层滤纸；

（2）固体部分溶解，溶液由无色变为蓝色；

（3）Fe+CuSθ4=Cu+FeSO4；

（4）氢气有可燃性，氢气与空气的混合物受热可能爆炸；

（5）①时间；

②温度升高，过氧化氢受热分解。

【方法3判断可循球使用的物质】

【典例3］工业上利用电石（主要成分为CaC2）制备高纯度碳酸钙固体的流程

如下:

已知：①CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑

②Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCh+2NH3f+2H2O

③CaCl2+H2O+CO2+2NH3=CaCO3I+2NH4C1

(1)乙快(C2H2)中碳元素的化合价是7价(氢元素为+1价)。乙

怏是一种常见的燃料(类似甲烷)，写出乙怏在空气中完全燃烧的化学方程

占燃

式12C2H2+5O2=,小2H2O+4CO2。

(2)除水以外，该流程中可循环使用的物质是NHQ(填化学式)。

(3)电石露置于空气中容易变质，其变质后的杂质为Ca(OH)2或CaCO3

(填一种固体的化学式)。

【解答】解：(1)乙焕(C2H2)中氢元素化合价是+1,根据化合物中元素化

合价代数和为零可知，碳元素的化合价是-1价。

乙快在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式是2C2H2+5O2

占燃

八M2H2O+4CO2。

占燃

故答案为：-1；2C2为+502八''队2H2O+4CO2。

(2)除水以外，该流程中可循环使用的物质是NH4。。

故答案为：NH4CI0

(3)电石露置于空气中容易变质，是因为电石和水反应生成氢氧化钙和乙烘,

氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，其变质后的杂质为Ca(OH)

2或CaCo3。

故答案为：Ca(OH)2或CaCO3。

【变式3-1】工业制取硝酸的流程如下：

(1)步骤①是电解水制氢气，该反应中氢气和氧气的质量之比为1：8O

(2)步骤②是利用氮气和氧气的沸点不同来进行分离。

N2+3H2齐NH

(3)步骤③中发生反应的化学方程式∙∙*fI∙∙2

[⅛⅛∏Γ⅛压

(4)流程中可以循环使用的物质是No(写化学式)。

【解答】解：(1)电解水时，正极产生的气体是氧气，负极产生的是氢气,

由化学方程式2H2O-通电∙2H2↑+O2I可知,生成氢气与氧气的质量比为：4：

32=1：8；

(2)步骤②是分离液态空气，利用氮气和氧气的沸点不同来进行分离；

(3)步骤③是氮气和氢气在高温、高压和催化剂的条件下生成氨气，反应的

化学方程式为：N2学方*您匚2NH.”

(4)在流程图中，一氧化氮既是流程中某个反应的反应物，也是流程中另一

个反应的生成物，可循环利用，一氧化氮的化学式为NO。

故答案为：(1)1：8；

(2)沸点;

催化剂

(3)N2+3H2=^⅛⅛⅛=2NH3；

(4)NOo

【变式3-2】工业制取硝酸的流程如图:

(1)步骤①是电解水制氢气，反应前加入氢氧化钠的目的是增强水的导

电性。

(2)步骤②是利用氮气和氧气的沸点不同来进行分离。

s

(3)写出步骤③的化学方程式N2+3H2.傕2NH3，该反应的基本

r⅛温Fr⅛*压U

反应类型为化合反应。

(4)流程中可以循环使用的物质是一氧化氮(写物质名称)。

【解答】解：(1)步骤①是电解水制氢气，反应前加入氢氧化钠，氢氧化钠

在水中解离出钠离子和氢氧根离子，可以增强水的导电性；

(2)步骤②为分离液态空气，利用氮气和氧气的沸点不同，将氮气分离出来；

(3)步骤③的反应为氮气和氢气在高温高压、催化剂的作用下生成氨气，化

j⅞筷J

学方程式为N2+3H22N⅛,该反应符合多变-的特征，属于化合

r⅛温r⅛压

反应；

(4)由流程图知，一氧化氮既是反应物又是生成物，可循环使用；

故答案为：(1)增强水的导电性；

(2)

(3)N2+3H2：典算mN化合反应;

Γ≡]i'∏∏⅛ji

(4)

【变式3-3】“嫦娥五号”带回的月壤中含有大量的钛铁矿(主要成分是FeTiO3)。

科学家设想的有关人类利用月壤资源的流程如图。

(1)反应前将钛铁矿进行粉碎，其目的是加快反应速率。

(2)步骤I中获得的金属单质有Ti和Fe0

(3)步骤∏中发生反应的化学方程式为Co+3H2^~定条件—CH4+旦2O。

（4）步骤III中发生反应的化学方程式为2比0」蹩H2O2+H2T,其

M∙光照----

基本反应类型是分解反应，该反应前后催化剂的质量和化学性质

都不发生改变。

（5）上述流程中可循环使用的物质是甲烷和氢气。

【解答】解：（1）反应前将钛铁矿进行粉碎，目的是：加快反应速率；

（2）根据质量守恒定律，反应前有铁元素和钛元素，则步骤I中获得的金属

有Ti和Fe；

（3）步骤∏中发生的反应是一氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,

化学方程式为：CC+3H，—一定条件VH"H,C∙

（4）步骤HI中发生的反应是水在光照、催化剂的条件下生成氢气和过氧化氢，

化学方程式为：2比0/鼬晅—H2O2+H2↑，基本反应类型是分解反应，该反

应前后催化剂的质量和化学性质都不发生改变；

（5）既是反应物，也是生成物的物质可以循环使用，该流程中需要甲烷和氢

气，但同时又生成甲烷和氢气，则可循环使用的物质是甲烷和氢气。

故答案为：（1）加快反应速率；

（2）Fe；

（3）CC+1H-^-定条件VH-H,C∙

（4）2H傕O2+H2t;分解反应；化学性质；

O光1%照"H

（5）甲烷和氢气

【方法4化学方程式书客及泉峰女或类型的判断】

【典例4】“嫦娥五号”带回的月壤中含有大量的钛铁矿（主要成分为FeTiO3）。

科学家设想的有关人类利用月壤资源的流程图如下。回答下列问题：

金属

（1）步骤I中获得的金属有Ti和FeO

（2）步骤∏中发生反应的化学方程式为Co+3H2一定条件-CHt+H2。

（3）步骤III中发生反应的基本反应类型是分解反应。

（4）上述流程中可循环使用的物质是甲烷和氢气。

【解答】解：（I）根据质量守恒定律，反应前有铁元素和钛元素，则步骤I

中获得的金属有Ti和Feo

（2）一氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，反应的化学方程式为

CC+RH"一定条件CH上+H,O。

（3）步骤III中发生的反应为电解水生成氢气和氧气，该反应为一种物质生

成多种物质的反应，属于分解反应。

（4）既是反应物，也是生成物的物质可以循环使用，该流程中需要甲烷和氢

气，但同时又生成甲烷和氢气，则可循环使用的物质是甲烷和氢气。

故答案为：（I）Fe0

（2）CC+RH、—一定条件VFLI+H,CK

（3）分解反应。

（4）甲烷和氢气。

【变式4-11CO2的吸收是碳封存的首要环节：

（1）膜吸收法中，3种吸收剂（一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾）对烟气

中CCh的脱除效果（如图1所示）；当吸收剂相同时，随烟气流速增大，CO2

脱除效果减弱（填“增强”或“减弱”）；当烟气流速相同时，Co2脱

除效果最好的是氨基乙酸钾。

。

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钠气氨，护

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产率100%

b.Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO,适宜的温度为800℃ɑ

（3）铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈，铁锈的主要成分是Fe2O3

（填化学式）。

（4）如图是炼铁和炼钢示意图。

①设备A是高炉，设备A中放入石灰石的作用是造渣，设备A中

以磁铁矿为原料炼得生铁的化学方程式为4CO+Fe3θ4=≡^3Fe+4Cθ2。

②炼钢炉中通纯氧的目的是降低生铁中碳的含量,通纯氧而不用空气的

目的是提高温度。

【解答】解：（1）用铝箔包装药物，主要利用了铝的延展性；铝与氧气在铝

表面上生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝进一步反应，因此铝具有“自

我保护”作用，化学方程式表示为4Al+3θ2=2Abθ3;

（2）①合金的熔点低于各成分金属的熔点，因此武德合金与其组成金属相比

具有熔点低的特性；

②a.根据图示曲线变化可知，400℃时，含氮生成物有氮气、一氧化氮，化学

式为N2、NO；

b.根据图示曲线变化可知，80OC时一氧化氮气体的产率较高，因此PLRh合

金催化氧化NH3制NO,适宜的温度为800℃；

(3)铁在潮湿的空气中反应生成疏松的铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁，化

学式为Fe2O3;

(4)①工业上冶炼铁，把原料加入到高炉内进行反应，因此设备A是高炉;

设备A中放入石灰石的作用是将二氧化硅转化为炉渣，以此达到除去二氧化

硅的目的；设备A中以磁铁矿为原料炼得生铁，即一氧化碳与四氧化三铁反

-⅛-√B

应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为4CO+Fe3θ4Eπ°-3Fe+4C02;

②生铁中含有碳等杂质，炼钢炉中通纯氧的目的是降低生铁中碳的含量；碳

在氧气中燃烧比在空气中燃烧放出热量多，因此通纯氧而不用空气的目的是

提高环境温度；

故答案为：

(1)延展;4A1+3O2=2A12O3;

(2)①熔点低；②N2、NO；800℃；

(3)Fe2O3;

吉洱

(4)①高炉；造渣；4CO+Fe3θ＞司皿∙3Fe+4CCh;②碳；提高温度。

【变式4-3］利用海水吸收含硫烟气中的S02并生产石膏(CaSO4∙2H2θ)的主

要物质转化关系如下：

洁净烟气

石灰石

石膏

粉碎

排放

HSO

2iCaSO4

O2

(1)吸收塔中，参加反应的物质为二氧化硫和水。

(2)氧化罐中，发生反应的基本反应类型为化合反应。

(3)反应釜中，石灰石加入前，将其粉碎的目的是增大反应物接触面积，

使反应更快、更充分。反应釜中生成物还有二氧化碳和水，其发生反应的

化学方程式为CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑O

【解答】解：(1)吸收塔中，参加反应的物质为二氧化硫和水。

故答案为：二氧化硫和水。

(2)氧化罐中多种物质反应生成一种物质，发生反应的基本反应类型为化合

反应。

故答案为：化合反应。

(3)反应釜中，石灰石加入前，将其粉碎的目的是增大反应物接触面积，使

反应更快、更充分。反应釜中生成物还有二氧化碳和水，其发生反应的化学

方程式为CaCo3+H2SO4-CaSO4+H2O+CO2t。

故答案为：增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；CaC03+H2S04=

CaSO4+H2O+CO2t

【方法5为物质我今今折】

【典例5】某燃煤发电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。某化学

小组模拟工厂生产流程，利用该粉煤灰提取得到高纯度的氧化铝，从而制备

金属铝。设计方案如图所示。请回答问题。

硫酸钠溶液

粉加过量

煤稀硫酸画

灰操作

水

【资料】：氢氧化钠会与氢氧化铝反应，生成可溶于水的偏铝酸钠(NaAlO2)。

反应方程式为：NaOH+Al(OH)3=NaA102+2H20

(1)操作I所得液体中溶质的成分是Ab(SCU)3和H2SO4。

(2)操作∏加入适量氢氧化钠溶液的目的是除去过量的硫酸，使AU+恰好

完全沉淀；不能加入过量氢氧化钠的理由是NaoH会与Al(OH)3反应，

使Al(OH)3产率降低。

(3)给氧化铝通电过程发生反应的化学方程式2A12θ3≈⅛⅛=-4Al+3θ2t0

(4)该流程的社会价值是节约金属资源或将废弃物回收再利用(合理即

可)O

【解答】解：(1)煤灰中含有较多的氧化铝，加入过量的稀硫酸，氧化铝和

稀硫酸反应生成硫酸铝和水，稀硫酸过量，所以操作I所得液体中溶质的成分

是：Al2(SO4)3和H2SO4;

(2)氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，氢氧化钠和硫酸铝反应生成氢

氧化铝和硫酸钠，所以操作∏加入适量氢氧化钠溶液的目的是：除去过量的

硫酸，使AF+恰好完全沉淀；不能加入过量氢氧化钠的理由是：NaOH会与

Al(OH)3反应，使Al(OH)3产率降低；

(3)氧化铝在通电的条件下生成铝和氧气，化学方程式为：2Ahθ3谑塾

4A1+3O2t；

(4)该流程的社会价值是：节约金属资源或将废弃物回收再利用(合理即可)。

故答案为：(1)Ah(SO4)3和H2SO4；

(2)除去过量的硫酸，使AF+恰好完全沉淀；NaOH会与Al(OH)3反应，

使AI(OH)3产率降低；

诵由

(3)2Ahθ3----4A1+3O2t；

(4)节约金属资源或将废弃物回收再利用(合理即可)。

【变式5-1】金属及其回收利用

某机械厂金属废料的成分是Zn、Cu、ZnO和CU0,某化学小组利用该金属废

料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题。

(活动一)回收铜并制取氧化锌，实验方案如下：

硫酸钠溶液

金

属

废氧化锌

料

(1)步骤I所得滤液a中溶质的成分是ZnSO4、CUSO4、HzSCU(填写化

学式)。

(2)步骤In加入试剂甲的名称是稀硫酸。

(3)步骤IV加入适量NaoH溶液的目的是使硫酸锌完全反应。

(活动二)利用活动一回收的铜制取硫酸铜，设计方案如下：

方案A：CU△-稀硫酸CUSC4

02

方案B：ClI浓硫.CuSea

A

（信息）Cu+2H2Sθ4（浓）力口热=CUSO4+SO2↑+2H2O

（4）方案A中氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为CUo+H2SO4=

CUSc）4+H2O。

（5）小组同学从绿色化学的视角分析方案B不合理，理由是方案B会生

成二氧化硫，污染空气（写出一条即可）。

（活动三）该小组的同学在制得的硫酸铜溶液中插入铝丝，未发现明显的实

验现象

（6）（现象分析，继续实验）分析出现无明显实验现象的原因并进行了相应

的补救措施是：用砂纸除去铝表面的保护膜，顺利完成实验，观察到了

明显的实验现象。经充分反应后，该实验的现象是铝表面有红色物质生成,

溶液由蓝色变成无色。

（7）（实验微观辨析）①硫酸铜溶液中含有的微粒有3种。

②经研究发现该反应的微观示意图如图所示（图1中微粒未完全画出）。则

用实际参加反应的微粒符号来表示化学反应的式子是2A1+3CU2+=

2A13++3CU0

（8）在“宏观一微观一符号”之间建立联系，能帮助我们更好地认识物质变

化的本质。下列说法中正确的是BDO

2

A.硫酸铜溶液中含有的微粒是Ci?+、SO4-

B.硫酸铜溶液能导电

C.反应的实质是Al得电子生成Al3∖CU2+失电子生成Cu

D∙硫酸铜溶液呈蓝色，硫酸铝溶液为无色，说明蓝色与CM+有关

（9）如图2为Mn和CUSo4溶液反应的示意图，回答下列问题：

①该反应的实质是Mn与Ci?+反应生成了Mn2+与CU。

②反应中失去电子的粒子是MnO

③由反应可知金属的活泼性：Mn>CU（填或）。

④该反应中化合价没有改变的元素或根是C（填对应选项的字母）。

A.铳元素

B.铜元素

C.硫酸根

【解答】解：（1）根据废料成分，锌、氧化锌和氧化铜都与硫酸反应，生成

了硫酸锌和硫酸铜，因此滤液溶质含有硫酸锌、硫酸铜和剩余的硫酸；

故答案为：ZnSo4、CUSo八H2SO4O

（2）滤液C与氢氧化钠反应后只有硫酸钠，所以加入甲为硫酸，不引入其他

离子；

故答案为：稀硫酸。

（3）为了确保硫酸锌与氢氧化钠完全反应，不产生剩余的溶剂，所以加入适

量氢氧化钠，将硫酸锌全部反应完毕，且不剩余；

故答案为：使硫酸锌完全反应。

（4）氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，书写化学方程式注意配平，所以化

学方程式为CUo+H2SO4=CuSO4+H2O;

故答案为：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O0

（5）铜与浓硫酸反应后生成了二氧化硫，二氧化硫可造成酸雨，引起污染，

所以不采用B；

故答案为：方案B会生成二氧化硫，污染空气。

（6）铝与氧气接触生成氧化铝，覆盖在铝表面，不利于铝与反应物接触，因

此利用砂纸去除表面的保护膜；铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，铜为红色

固体，硫酸铝溶液为无色，所以此时溶液由蓝色变为无色，红色固体析出；

故答案为：用砂纸除去铝表面的保护膜；铝表面有红色物质生成，溶液由蓝

色变成无色。

（7）①硫酸铜溶液含有铜离子、硫酸根离子和水分子，所以含有3种微粒;

故答案为：3。

②根据图像信息可以看出，铝与铜离子反应生成铝离子和铜，书写离子方程

式注意配平，所以离子方程式为2A1+3CU2÷=2A13++3CU;

故答案为：2A1+3CU2+=2AF++3CU°

（8）A、硫酸铜溶液含有铜离子、硫酸根离子和水分子，选项A错误；

B、硫酸铜溶液含量离子，具有导电性，选项B正确；

C、铝失去电子变为铝离子，铜离子得电子生成铜，选项C错误；

D、硫酸铜溶液与硫酸铝溶液不同微粒只有铜离子，所以蓝色与铜离子有关，

选项D正确；

故答案为：BDo

（9）①根据图像信息可以看出，锦与铜离子反应生成了铳离子和铜；

故答案为：Mn与Ci?+反应生成了Mi?+与Cu0

②锦变为锦离子，失去电子；

故答案为：Mno

③镒可以置换出铜，说明铸的金属活动性比铜强；

故答案为：＞o

④A、锦元素由O变为+2价，选项A不符合题意；

B、铜元素由+2价变为0,选项B不符合题意；

C、硫元素反应前后都是+6价，选项C符合题意；

故答案为：Co

【变式5-2］推断题

I.某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的分流程见图：

资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SCh等有害气体。

资料2：硫酸亚铁(FeSO4)容易被空气中的02氧化。

资料3：S02性质与C02相似，与石灰浆【主要成分氢氧化钙】反应产生不溶

于水的亚硫酸钙(CaSo3)沉淀和水。

回答下列问题：

(1)石灰浆吸收SCh反应的化学方程式为Ca(OH)2+SCh-CaSθ3I+H2O。

(2)溶解步骤中同时发生的三个化学反应方程式为：Fe2θ3+3H2Sθ4=

3H2O+Fe2(SO4)3,Fe+Fe2(SO4)3=3FeSo4,另外一个化学方程式为

Fe+H2SO4=FeSO4+H2t,此化学反应的基本反应类型是置换反应。

(3)政府倡导垃圾分类，其好处是(写一点)保护环境或节约资源等(合

理即可)。

II.A〜H都是初中化学常见的物质，其中B、E、G、H是单质，其余均为化

合物。A、E、H为黑色固体，G为红色固体，X为红棕色固体粉末，气体C

可用于灭火，反应②的转化过程是自然界中的重要过程一一光合作用。它们

相互间的转化关系如图所示(部分反应物、生成物及反应条件已略去)。

请回答下列问题:

(4)写出物质G的化学式：GCU；

(5)反应④的化学方程式CO+CuO△Cu+CO2,在此反应中体现了

物质F的还原性;

（6）写出下列反应的化学方程式：

反应⑤Co2+Ca（OH）2=CaCO3I+HzO；

"α^<B

反应⑥3CO+Fe2θ3向2Fe+3CCh；

（7）物质B在生产生活中的用途有供给呼吸（合理即可）（举一例即

可）。

【解答】解：I（1）二氧化硫能与石灰浆中的氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉

淀和水，反应的化学方程式为Ca（OH）2+SO2-CaSO3I+H2O;故答案为：

Ca（OH）2+SO2=CaSO3I+H2O:

（2）生锈铁制品中含有铁锈氧化铁和铁单质，其中铁能与稀硫酸反应生成硫

酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2t；该反应是一种

单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反

应；故答案为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2t；置换反应；

（3）垃圾分类，有利于保护环境，同时还可以节约资源等；故答案为：保护

环境或节约资源等（合理即可）；

II、（4）气体C可用于灭火，其为二氧化碳，反应②为光合作用过程，则B

为氧气，又由于A、E为黑色固体，G为红色固体，且E、G是单质，再结合

图中二氧化碳能与E在高温下反应