2025年中考化学二轮复习讲练测（全国）题型三 工艺流程题（讲练）（解析版）

题型三工艺流程题目录TOC\o"1-3"\p""\h\z\u12【真题研析·规律探寻】2类型一金属制取与回收流程2考法01金属的提纯与回收2考法02金属的制备类5类型二酸碱盐的处理与制取流程7考法01海水制碱、制镁、粗盐提纯类7考法02其他酸碱盐处理和制备类9类型三能源、环境等类的流程11【核心提炼·考向探究】13知识点一原料预处理的方法及目的13知识点二控制反应条件的方法13知识点三产品的分离、提纯14知识点四常考问题的解题思路14【题型归纳·命题预测】16工艺流程题是将完整的化工生产过程或其中的一部分用框图的形式表示出来，工艺流程题主要是物质的生产和除杂，工艺流程一般为原料——生产(除杂)产品。工艺流程题的素材多样，充分体现化学学科知识的实用性。这类题目的综合性强，要求考生既要熟知常用的化学反应原理，常见化合物的性质，实验基本操作及名称，物质的除杂与分离，以及物质的转化和循环等内容，又要对流程图中所给出的信息进行提取、筛选，对考生的学科能力要求较高。类型一金属制取与回收流程考法01金属的提纯与回收1.（2023·内蒙古兴安盟）回收利用废旧金属具有重要意义。某金属废料的成分是Zn、Cu和CuO，利用该金属废料回收铜。请回答下列问题。(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的操作名称是。(2)加入过量稀的目的是。(3)滤液Ⅰ与Zn反应生成Cu的化学方程式为。【答案】(1)过滤(2)使锌和氧化铜充分反应（合理即可）(3)【解析】（1）步骤Ⅰ和步骤Ⅱ均能实现固体和液体的分离，其操作名称是过滤；（2）金属废料的成分是Zn、Cu和CuO，加入过量稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铜和稀硫酸不反应，稀硫酸过量，目的是使锌和氧化铜充分反应（合理即可）；（3）金属废料的成分是Zn、Cu和CuO，加入过量稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铜和稀硫酸不反应，稀硫酸过量，故步骤Ⅰ所得滤液Ⅰ中溶质的成分是：CuSO4、ZnSO4、H2SO4；向滤液Ⅰ中加入适量Zn，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，该反应的化学方程式为：。2.（2023·湖北咸宁）兴趣小组的同学利用某废镍材料（含有金属Ni及少量Fe、Cu）回收镍，设计流程如下图所示（部分产物略去）。请根据上述流程回答下列问题：(1)过滤时，玻璃棒的作用是；(2)写出“酸浸”时发生反应的化学方程式（任写一个）。(3)过氧化氢具有氧化性，“氧化”时发生反应的化学方程式为，则X的化学式是。(4)Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为。(5)已知Fe3+和Ni2+开始沉淀和完全沉淀时的pH如表。“除铁”过程中加入NaOH溶液的目的是通过调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀，则pH的范围是______（填字母序号）。开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe3+2.73.2Ni2+7.28.7A．2.7≤pH<3.2 B．3.2≤pH<7.2 C．7.2≤pH<8.7【答案】(1)引流(2)/(3)H2O(4)Fe、Ni、Cu（合理表述即可）(5)B【解析】（1）过滤时，玻璃棒的作用为引流。（2）在金属活动性顺序中，铁>氢>铜，则铁能与盐酸反应生成硫酸亚铁和氢气，又由于滤液Ⅰ中含有镍离子，则说明镍能与盐酸反应生成硫酸镍和氢气，反应的化学方程式为或。（3）反应前后，原子的种类和个数不变，等号左边有2Fe、3S、4H和14O，等号右边除2X外，有2Fe、3S和12O，则2X中含有4H和2O，则X的化学式为H2O。（4）结合流程可知，加入向滤液Ⅱ加入铁粉能置换出镍，则说明铁比镍活泼，则金属活动性顺序铁>镍>铜。（5）由于Fe3+完全沉淀时pH为3.2，而Ni2+开始沉淀时的pH为7.2，则若想使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀，pH的范围为3.2~7.2，故选B。3.（2023·山东济宁）某一工厂的金属废料中含有铜、铁、金等金属单质，为回收铜和金并得到氧化铁。工作人员设计了如图所示的工艺流程。请回答：(1)滤液A的溶质为。(写化学式)(2)固体A与空气加热发生化学反应，写出反应后的生成物与适量稀硫酸反应的化学方程式；(3)操作1和操作2为同一操作，两操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和。(4)往滤液B中加入的物质X是。【答案】(1)FeSO4(2)(3)漏斗(4)铁/Fe【解析】金属废料中含有铜、铁、金等金属单质，加入适量稀硫酸，铜、金和稀硫酸不反应，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，操作1是过滤，实现固液分离，则滤液A是硫酸亚铁溶液，气体A是氢气，固体A是铜、金，固体A在空气中加热，金不反应，铜与氧气加热生成氧化铜，加入适量稀硫酸，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，操作2是过滤，固体B是金，滤液B是硫酸铜溶液，滤液B加入X，通过操作3过滤，得到铜和硫酸亚铁，则X是铁，滤液A经过一系列反应得到氧化铁。（1）滤液A的溶质是硫酸亚铁，化学式：FeSO4；（2）固体A是铜和铁，氧气与铜在加热条件下反应生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应化学方程式：；（3）操作1和操作2为过滤，两操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗；（4）往滤液B中加入的物质X是铁。考法02金属的制备类4．（2023·江苏无锡）由菱铁矿(主要成分为，含少量等杂质)制备铁粉的一种流程如下：(1)碳酸亚铁()中铁元素的化合价为。(2)“酸浸”时，为使反应充分，可采取的一种措施是。“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有：和。(3)“沉铁”时，转化为沉淀，该反应的基本类型是。“焙烧”时，在高温条件下，与反应生成与的化学方程式为。(4)“还原”时，在高温条件下，利用炭粉可将铁从氧化铁中还原出来；若向氧化铁与炭粉的混合物中添加适量的，更利于还原氧化铁，其原因是。【答案】(1)+2(2)将菱铁矿粉碎硫酸/H2SO4(3)复分解反应(4)碳酸钙高温分解二氧化碳，二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳，一氧化碳也能还原氧化铁【解析】（1）“亚铁”的化合价为+2价。（2）增大接触面积，能使反应更充分，则可将菱铁矿粉碎；碳酸亚铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水，由于加入的硫酸过量，则“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有硫酸亚铁和硫酸。（3）硫酸亚铁和碳酸钠反应生成碳酸亚铁和硫酸钠，该反应为两种化合物互相交换成分生成另两种化合物的反应，属于复分解反应；碳酸亚铁和氧气在高温条件下生成氧化铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：。（4）由于碳酸钙高温分解生成二氧化碳，而二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳，一氧化碳也能将铁从氧化铁中还原出来，则加入适量的碳酸钙，更利用还原氧化铁。5．（2023·湖北恩施）《梦溪笔谈》中记载了“苦泉水”制取铜的方法“抱其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，文中描述的制钢工艺如图。(1)步骤①的操作名称是。(2)“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，其中发生化学反应的基本类型是。(3)步骤②中存在硫酸铜在高温条件下分解生成氧化铜、二氧化硫和一种气体单质，请你写出该反应的化学方程式。【答案】(1)蒸发结晶(2)置换反应(3)【解析】（1）操作①是硫酸铜溶液通过蒸发得到硫酸铜结晶，其操作名称是蒸发结晶；（2）铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，置换反应是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的化学反应，该反应属于置换反应；（3）反应物中硫酸铜中含有Cu、S、O三种元素，生成物中有一种气体单质，根据质量守恒定律，单质必定含有Cu、S、O三种元素的一种，其是气体，故其是氧气，则硫酸铜在高温条件下分解生成氧化铜、二氧化硫和氧气，化学方程式为。6．（2023·湖南衡阳）黄铜(锌和铜的合金)在古代应用非常广泛，古人用炉甘石()，赤铜()和木炭制备黄铜，其中—种流程如下：(1)黄铜和纯铜相比较，硬度更大的是。(2)反应Ⅱ中赤铜与木炭反应生成铜和二氧化碳，请写出此反应的化学方程式。(3)黄铜与黄金外观上非常相似，请用一种方法对两者进行区分。【答案】(1)黄铜(2)(3)取少量两者置于试管中，向试管中加入适量稀盐酸，有气泡生成的是黄铜，无明显现象的是黄金【解析】（1）合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性也更好，黄铜是锌和铜的合金，故硬度更大的是黄铜；（2）反应Ⅱ中赤铜与木炭在1100℃~1300℃时反应生成铜和二氧化碳气体，化学方程式为；（3）黄铜是锌和铜的合金，锌可以与稀盐酸反应生成氢气和氯化锌，而黄金化学性质稳定，不与稀盐酸反应，故区分方法是：取少量两者置于试管中，向试管中加入适量稀盐酸，有气泡生成的是黄铜，无明显现象的是黄金。类型二酸碱盐的处理与制取流程考法01海水制碱、制镁、粗盐提纯类1.（2023·湖南常德）海水化学资源利用已成为各沿海国家促进经济发展的重要手段，我国在氯碱工业技术上有长足的发展。如图是氯碱工业流程图。请回答相关问题：(1)“操作1”为，过滤操作中玻璃棒的作用是。(2)在实验室用托盘天平称量烧碱固体时，应用盛装烧碱。(3)请写出反应①的化学方程式，反应②属于四个基本反应类型中的反应。(4)氯气与烧碱制备漂白剂的原理为：，由此可推测产物中可起漂白作用的物质为(填化学式)。【答案】(1)蒸发引流(2)烧杯或玻璃器皿(3)化合(4)NaClO【解析】（1）“操作1”为蒸发，过滤操作中玻璃棒的作用是引流；（2）氢氧化钠具有强烈的的腐蚀性，在实验室用托盘天平称量烧碱固体时，应用烧杯或玻璃器皿盛装烧碱；（3）反应①是氯化钠和水在通电的条件下生成氢氧化钠、氢气和氯气，化学方程式为：，反应②是氢气和氯气在点燃的条件下生成氯化氢，化合反应是由两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应，特征是：多变一，该反应属于四个基本反应类型中的化合反应；（4）氯气与烧碱制备漂白剂的原理为：，氯化钠、水均是生活中常见的物质，其不具有漂白性，由此可推测产物中可起漂白作用的物质为NaClO。2．（2023·山东菏泽）我国制碱先驱侯德榜为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出贡献，某企业把海水的综合开发和利用与侯氏制碱法结合，实现资源利用最大化，请根据图示完成下列问题。(1)①中用石灰乳而不选用氢氧化钠的原因是；请写出该反应的化学方程式。(2)已知在溶液中温度高于35℃，NH4HCO3会有分解。吸氨碳化塔内发生的反应：Ⅰ：NH3+H2O+CO2═NH4HCO3；Ⅱ：NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl。请结合如图分析反应Ⅱ能进行的原因。实际生产时，吸氨碳化塔内温度通常控制在不低于30℃，不高于35℃，理由是。

【答案】(1)石灰乳更加廉价易得Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2(2)碳酸氢钠的溶解度相对较小，在溶液中首先结晶析出温度高于35℃，NH4HCO3会有分解【解析】（1）①石灰乳中的氢氧化钙和氢氧化钠都能和海水中的镁离子结合生成氢氧化镁，在工业生产中常需要考虑原料的价格，石灰乳更加廉价易得，所以使用石灰乳而不使用氢氧化钠。氢氧化钙和海水中的氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2。（2）由溶解度曲线图可知，碳酸氢钠的溶解度相对较小，碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体，反应Ⅱ能进行的原因是碳酸氢钠的溶解度相对较小，在溶液中首先结晶析出。从溶解度曲线可知，40℃后无碳酸氢铵的溶解度曲线，根据学习过的知识可知碳酸氢铵常温下就能分解。所以实际生产时，吸氨碳化塔内温度通常控制在不低于30℃，不高于35℃，是因为温度高于35℃，NH4HCO3会有分解。3．（2023·山东烟台）海洋是巨大的资源宝库，人类应合理开发利用。以下是烟台市对海水综合利用的部分工艺流程图（部分过程和产物略），据图回答问题。(1)海水淡化：蒸馏法淡化海水是利用海水中各成分不同进行分离的。(2)海水晒盐：晒盐时，采用的结晶方法是；海水晒盐后得到的卤水是氯化钠的（填“饱和”或“不饱和”）溶液。(3)海水制镁：在用卤水制镁的过程中发生中和反应的化学方程式是。(4)海水制“碱”：在用粗盐（含、杂质）制纯碱过程中，除杂时，先后加入过量的溶液和溶液产生的沉淀是，由氯化钠制取纯碱，从元素守恒的角度看，还需要含有元素的物质参加反应。【答案】(1)沸点(2)蒸发结晶饱和(3)(4)氢氧化镁、碳酸钙碳、氧【解析】（1）蒸馏法淡化海水是利用海水中各成分沸点不同进行分离的；（2）氯化钠的溶解度随温度的变化不大，所以晒盐时，采用的结晶方法是蒸发结晶；海水晒盐后得到的卤水不能再继续溶解氯化钠，故是氯化钠的饱和溶液；（3）在用卤水制镁的过程中发生中和反应是氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，化学方程式是：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O；（4）在用粗盐（含MgCl2、CaCl2杂质）制纯碱过程中，除杂时，先后加入过量的NaOH溶液和Na2CO3溶液，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，产生的沉淀是：氢氧化镁、碳酸钙，由氯化钠制取纯碱，氯化钠中含有钠元素和氯元素，纯碱碳酸钠中含有钠元素、碳元素和氧元素，所以从元素守恒的角度看，还需要含有碳、氧元素的物质参加反应。考法02其他酸碱盐处理和制备类4．（2023·山东临沂）造纸术是中国古代四大发明之一，氢氧化钾是造纸的重要原料。我国古代制造氢氧化钾的主要流程如图所示，其原理是将干燥的木料烧成灰(含)，再向灰汁中加入石灰浆，充分反应后，进一步提纯得到氢氧化钾。(1)操作①的名称是。(2)“制浆池”中发生反应的基本类型是，从能量变化的角度分析该反应为(填“放热”或“吸热”)反应。(3)“反应池”中发生反应的化学方程式是。【答案】(1)过滤(2)化合反应放热(3)【解析】（1）由图可知，通过操作①可将固体和液体分离，则其名称为过滤。（2）由于石灰石中的碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，则“制浆池”中发生的反应为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应为多种物质生成一种物质的反应，则基本反应类型为化合反应；该反应为放热反应。（3）结合前面分析，“反应池”中碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，反应的化学方程式为。5．（2023·黑龙江牡丹江）兴趣小组在实验室用某石灰石（含少量Fe2O3）为原料制备高纯CaCO3的流程如图所示，请回答下列问题：(1)“酸溶”前为使反应物接触更充分，应对石灰石进行的操作是。(2)“沉钙”时发生反应的化学方程式为：，X的化学式为。(3)“沉钙”中，其他条件相同，当温度高于35℃时CaCO3产率会明显下降，其主要原因：一是氨水挥发和分解速率加快，二是。(4)流程中可循环利用的物质有（写一种）。【答案】(1)粉碎(2)H2O(3)CO2溶解度随温度升高而减小(4)NH3（或“H2O”）【解析】（1）为了使石灰石和盐酸接触更充分，可以对石灰石进行粉碎。（2）在化学反应过程中，原子的种类和数目不变，反应前有一个钙原子，两个氯原子，两个氮原子，六个氢原子，一个碳原子，两个氧原子；反应后有一个钙原子，两个氯原子，两个氮原子，八个氢原子，一个碳原子，三个氧原子；故可得出X中含有二个氢原子，一个氧原子，即X的化学式为H2O。（3）CO2随着温度升高，在液体中溶解度不断减小，造成CaCO3产率明显下降。（4）由流程图中可得，开始有投入，后续有产出的非产品的物质可循环利用，循环利用的物质有NH3、H2O。类型三能源、环境等类的流程1.（2023·内蒙古呼和浩特）为了实现碳减排目标，许多国家都在研究二氧化碳的减排措施，其中“碳捕捉和封存”技术是实现这一目标的重要途径之一。工业流程如图所示：请回答以下有关问题：(1)“捕捉室”中氢氧化钠溶液常喷成雾状，主要目的是。(2)“反应分离器”中涉及的化合反应的方程式为。(3)“封存室”内二氧化碳由气态变为液态，从微观角度解释变化的原因是。(4)整个过程中，可以循环利用的物质除水之外，还有（填化学式）。【答案】(1)增大反应物接触面接，使反应更充分(2)(3)分子间的间隔减小(4)CaO、【解析】（1）将氢氧化钠溶液喷成雾状，能增大反应物的接触面积，使反应更充分。（2）煅烧炉中碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳，则物质A为氧化钙，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，而氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和水，则“反应分离器”中涉及的化合反应的方程式为：。（3）二氧化碳由气态变为液态，分子间的间隔改变。（4）由流程可知，反应过程中除水之外，既有氧化钙和氢氧化钠生成，又需要氧化钙和氢氧化钠参与，则可循环利用的物质还有氧化钙和氢氧化钠。2．（2023·四川乐山）保护环境，实现“绿水青山”目标，要对工厂尾气进行无害化处理。某氮肥厂和炼铁厂联合处理尾气的工艺流程如图所示。已知饱和食盐水处发生的反应为：。回答下列问题：(1)饱和食盐水是（选填“纯净物”或“混合物”）。(2)流程中“操作Ⅰ”的名称为。(3)根据信息写出加热固体发生反应的化学方程式。(4)流程中，可循环使用的物质是。【答案】(1)混合物(2)过滤(3)(4)二氧化碳/CO2【解析】（1）饱和食盐水是饱和的氯化钠的水溶液，由水和氯化钠两种物质组成，属于混合物；（2）“操作Ⅰ”后得到液体和固体，操作名称为过滤；（3）根据信息固体加热生成Na2CO3（纯碱）、H2O和CO2，反应的化学方程式为；（4）由流程图可知，可循环使用的物质是二氧化碳（或CO2）。3．（2023·山西）制作豆腐过程中用到了盐卤。盐卤是我国数千年来豆腐制作的传统凝固剂，有较好的溶解性和凝固性，主要成分为氯化钠(含量约2%~6%)和氯化钾(含量约2%~4%)等。豆腐的制作流程如下，请结合图文信息、分析思考，解决问题：(1)研磨机将豆子研碎、研细的目的是。(2)煮浆器内在煮沸过程中，可将有毒豆浆转化为无毒豆浆，发生的主要变化是。(3)为加快凝固速度，当把盐卤慢慢加入混合器时，需进行的操作是。(4)向盐卤中滴加AgNO3溶液，发生反应的化学方程式为(写1个)。(5)“花开富贵”是一道吃出咸辣味、品出世间美的豆腐制品，它有强筋骨、防贫血等功效由此推知，这种食物含有的微量元素是。【答案】(1)使豆子得到充分利用(合理即可)(2)化学变化(3)搅拌(4)/(5)Fe/铁元素【解析】（1）研磨机将豆子研碎、研细的目的是使豆子得到充分利用或得到更多的豆浆；（2）煮浆器内在煮沸过程中，可将有毒豆浆转化为无毒豆浆，会杀死一部分细菌，有新物质生成，属于化学变化；（3）当把盐卤慢慢加入混合器时，搅拌可以增大盐卤和蛋白质的接触面积，加快凝固速度；（4）氯化钠和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，氯化钾和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钾，发生反应的化学方程式为：；（5）铁元素能预防贫血。知识点一原料预处理的方法及目的1.粉碎或研磨：目的是增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）2.煅烧或灼烧：目的是不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质3.酸浸：目的是溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）4.碱溶：目的是去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀）5.加入氧化剂：转化为易于被除去（沉淀）的离子6.煮沸：除去溶解在溶液中的气体，如氧气知识点二控制反应条件的方法1.温度的控制（1）加热：加快反应速率或溶解速率；除杂，除去热不稳定的杂质，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质；使沸点相对较低或易升华的原料气化。但要注意避免反应物或生成物的过热分解。（2）降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；降低晶体的溶解度，减少损失。（3）控温：（用水浴带温度计便于控温且受热均匀）防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质达到沸点挥发出来；使催化剂的活性达到最好；防止副反应的发生。（4）降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。2.调节溶液的pH（1）目的：使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀而除去（2）需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使pH增大的物质如用MgO、Mg（OH）2等等。（3）原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大pH（4）pH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的pH3.使用催化剂目的：提高反应速率，但使用时必须注意其活性温度范围。知识点三产品的分离、提纯1.纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶（NaCl型）或蒸发浓缩（至有晶体出现为止），冷却结晶（KNO3型和含有结晶水的晶体）2.混合溶液（分离A和B）：蒸发结晶，趁热过滤（得NaCl型），将滤液冷却结晶，过滤（得KNO3型）模板：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥3.沉淀洗涤(1)沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。(2)洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2～3次。(3)误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。(4)沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板取最后一次洗涤液，滴加……（试剂），若没有……现象，证明沉淀已洗净(5)趁热过滤：减少结晶损失；提高晶体纯度4.工业流程的主要操作：结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。知识点四常考问题的解题思路1.流程中涉及的主要操作(1)粉碎或研磨：目的是增大反应物间的接触面积，加快反应(或溶解)速率。(2)溶解(3)过滤(4)结晶(蒸发结晶或冷却结晶)2.加入试剂的选择或加入某试剂的目的(1)加入试剂的选择：从所得反应的产物分析判断。(2)加入某试剂的作用：多为除去某过量物质或者反应副产物。(3)通入稀有气体(氩气)或氮气的作用：稀有气体、氮气等性质稳定，可以用作保护气，隔绝空气，防止生成物被氧化。3.判断可循环利用的物质(1)可逆线表示可循环利用的物质。如图，物质A为可循环利用的物质。(2)某设备或流程的生成物，为另一设备或流程的反应物，则该物质为可循环利用的物质。如图，物质B为可循环利用的物质。4.陌生化学方程式的书写(1)熟悉化学方程式的书写：根据题目要求在流程图中找到反应物、生成物，根据所学知识判断其可能发生的反应，写出化学方程式。(2)陌生化学方程式的书写：根据箭头方向，箭头进入的是反应物，出去的是生成物(包括主产物和副产物)。若从已知信息中找到的反应物和生成物不满足质量守恒定律，可在反应物或生成物中加入水，然后进行配平，还应注意反应条件的有关信息，如在空气中煅烧或通入空气，则还需考虑空气中的氧气是否参与反应。5.对流程进行评价(1)安全性和简便性：若反应中会产生可燃性物质，应注意做好防护措施，如通风和远离火源；尽量选用较温和的反应条件，避免高温、高压等复杂条件。(2)环保性：是否符合“绿色化学”理念，环保、低碳方案优先。(3)经济实用性：应遵循原料廉价易得、反应能耗低、产率或原料的利用率高等原则。类型一金属制取与回收流程1.（2023·广东深圳）某同学以金泥（含有Au、CuS、ZnS等）为原料制备（Au）和Cu的流程如图所示：琴琴同学查阅资料已知：①预处理的主要目的是将含硫化合物转化为氧化物。②热空气流充分加热的目的是将Cu、Zn转化为氧化物，并完全分离出ZnO烟尘。(1)“预处理”中会产生SO2，若SO2直接排放会导致。(2)“过程Ⅱ”产生的固体a中，除CuO外一定还有的物质是。(3)“过程Ⅲ”分离Au的操作是，加入过量稀硫酸的目的是。(4)“系列进程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉，这一步生成气体的化学方程式为，该反应属于反应（填写基本反应类型）。(5)ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收，该反应生成偏锌酸钠（Na2ZnO2）和H2O的化学方程式为。【答案】(1)酸雨(2)金/Au(3)过滤将氧化铜完全转化为硫酸铜，提高铜的产率(4)置换(5)【解析】（1）若SO2直接排放，与水生成酸性物质，会导致酸雨；（2）热空气流充分加热的目的是将Cu、Zn转化为氧化物，并完全分离出ZnO烟尘，银的化学性质稳定，不与氧气反应，所以“过程Ⅱ”产生的固体a中，除CuO外一定还有的物质是Au；（3）“过程Ⅲ”加入稀硫酸，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，银不与硫酸反应，分离固体Au和滤液的操作是过滤，加入过量稀硫酸的目的是将氧化铜完全转化为硫酸铜，提高铜的产率；（4）“系列进程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉，发生的反应有：铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以这一步生成气体的化学方程式为；该反应是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的反应，属于置换反应；（5）ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收，该反应生成偏锌酸钠（Na2ZnO2）和H2O，该反应的化学方程式为。2．（2023·四川绵阳）某油脂厂废弃的催化剂含金属Ni、Al、Fe及其氧化物。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体：回答下列问题：(1)滤饼是(填“纯净物”或“混合物”)；的名称为偏铝酸钠，它所属物质类别是。(2)步骤③中的作用是将转化为。(3)步骤④生成的化学方程式为，所属基本反应类型为。(4)步骤⑤需要进行的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、、洗涤。所得硫酸镍晶体是含结晶水的化合物，化学式为，其中结晶水的质量分数是(计算结果精确到0.1%)。(5)已知铁能与硫酸镍溶液发生置换反应，则Ni、Al、Fe三种金属在溶液中的活动性由强到弱的顺序为。【答案】(1)混合物盐(2)/硫酸铁(3)复分解反应(4)过滤44.8%(5)【解析】从流程图中可知，向废弃的催化剂中加入NaOH溶液进行后，氢氧化钠溶液可除去油脂，并发生反应、，将Al及其氧化物溶解，而铁和镍及其氧化物不反应，过滤后得到的滤饼为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质；加稀H2SO4酸浸后，镍和铁都为氢前金属，都能和稀硫酸反应，金属氧化物能和酸反应生成盐和水，所以得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液，从流程图中可以看出，Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后，是亚铁离子消失，即将硫酸亚铁转化为硫酸铁；再加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀后被除去，再控制pH、浓缩结晶得到硫酸镍的晶体，然后通过过滤的方法将硫酸镍晶体分离出来。（1）滤饼为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质，故其是混合物；偏铝酸钠由金属离子和酸根离子构成，故其属于盐类（盐、盐类化合物都可以）。（2）由分析可知，步骤③中H2O2的作用是将硫酸亚铁转化为硫酸铁；（3）硫酸铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为：，由于该反应是两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物，故其属于复分解反应。（4）步骤⑤进行蒸发浓缩、冷却结晶后，硫酸镍晶体析出，呈现固液混合状态，将其从含有硫酸钠的溶液中分离出来，采用过滤的方法。硫酸镍晶体中结晶水的质量分数为：。（5）根据教材中金属活动性顺序表，铝的活动性比铁的强；铁能与硫酸镍溶液发生置换反应，所以铁的活动性比镍的强，则Ni、Al、Fe三种金属在溶液中的活动性由强到弱的顺序为：Al>Fe>Ni。3．（2023·海南）某工业废料中含有和(不考虑其他成分)，小红设计如下实验方案用该工业废料制备和。(1)实验室进行过滤操作，用到的玻璃仪器有、烧杯和玻璃棒。(2)加入铁粉后溶液A中发生的化学反应有：、。(3)固体C的成分为。(4)“系列操作”中最后通过冷却结晶得到晶体。能够采用冷却结晶的方法进行提纯的物质，其溶解度与温度的关系是。【答案】(1)漏斗(2)(3)铜、铁(4)溶解度受温度影响变化较大【解析】（1）过滤操作中用到的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒；（2）工业废料中加入过量的稀硫酸，稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，故溶液A中含有硫酸亚铁、硫酸铜、过量的硫酸，加入铁粉后，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为：；（3）过滤后，固体C中含有生成的铜和过量的铁；（4）溶解度受温度的影响变化较大的，采用冷却结晶的方法进行提纯。4．（2023·四川巴中）某工厂秉承“绿水青山就是金山银山”的发展理念，将工厂排放的污水（含有硫酸亚铁、硫酸铜和少量硫酸）进行一系列的处理，从而回收其中的某种重金属，并制得四氧化三铁，达到污水排放标准。其设计工艺流程如下，请回答下列问题。(1)操作Ⅱ的名称是，在实验室进行该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、。(2)由FeOOH制备四氧化三铁的反应方程式为，则X的化学式为，FeOOH中铁元素的化合价为。(3)在固体A中加入过量稀硫酸的目的是，溶液B中的溶质为，固体C是回收的重金属，其成分是。【答案】(1)过滤漏斗(2)+3(3)溶解过量的铁粉/除去过量的铁粉/硫酸亚铁Cu/铜【解析】（1）操作Ⅱ是分离固体和液体，所以操作Ⅱ的名称是过滤；操作Ⅱ中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；（2）根据质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和数目保持不变，根据反应可知，生成物缺少2个H、4个O、1个S，所以X的化学式为；氢元素为+1价，氧元素为-2价，根据化合价法则可知，氢氧化氧铁（FeOOH）中铁元素的化合价是+3价；（3）操作I中加入过量的铁粉，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁溶液和铜，故溶液B中的溶质为硫酸亚铁；故固体A中含有铁、铜，加入过量稀硫酸后，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，而铜不与硫酸反应，所以在固体A中加入过量稀硫酸的目的是除去过量的铁粉，所以固体C的成分是铜。5．（2023·湖南岳阳）为了防止环境污染，工厂废液需经过处理达标后才能排放。某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本，从排放的废液（主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4）中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌，设计了如图所示的工艺流程，请据图回答下列问题：(1)步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作名称是。(2)物质Y的化学式为。(3)请写出步骤Ⅲ中生成Fe的化学反应方程式：。(4)请写一条保护金属资源的有效途径：。【答案】(1)过滤(2)H2SO4(3)Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe(4)回收利用废旧金属（或有计划、合理地开采矿物，寻找金属的代用品等）【解析】废液中含硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸铜，要从废液中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌，则X为锌，锌和硫酸铜生成硫酸锌和铜，和硫酸亚铁生成硫酸锌和铁，则固体A为铜、铁和过量的锌，溶液C为硫酸锌，Y为硫酸溶液，稀硫酸和锌、铁分别生成硫酸锌和硫酸亚铁，则溶液B为硫酸锌、硫酸亚铁及过量的硫酸，向B中加入适量锌，锌和硫酸亚铁生成铁和硫酸锌，C结晶得到硫酸锌晶体。（1）步骤Ⅰ将固液分离，为过滤操作。（2）由以上分析知，物质Y为硫酸，化学式为H2SO4。（3）步骤Ⅲ中生成Fe的反应为硫酸亚铁和锌生成硫酸锌和铁，化学方程式为Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe。（4）保护金属资源的有效途径有：防止金属的锈蚀，回收利用废旧金属，有计划、合理地开采矿物，寻找金属的代用品等。6．（2023·四川眉山）钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下。回答下列问题：(1)钛铁矿需要粉碎，其目的是。(2)钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中钛元素的化合价为价。(3)TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属钛，该反应的化学方程式为。(4)金属矿物不能再生。下列能有效保护钛金属资源的措施是_____。A．回收利用废旧钛金属制品 B．任意开采钛金属矿石C．钛金属抗腐蚀性能好，可随意堆放储存 D．寻找、开发钛金属的代替品【答案】(1)增大接触面积，加快反应速率(2)+4(3)(4)AD【解析】（1）钛铁矿需粉碎，其目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分。（2）设其中钛元素的化合价为x，根据化合价代数和为0，x+2+(-2)×3=0，x=+4。（3）TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属钛，化学方程式为：。（4）A、回收利用废旧金属制品能有效保护钛金属资源，正确；B、任意开采钛金属矿石，不利于保护钛金属资源，会造成钛金属资源浪费，错误；C、钛金属虽然抗腐蚀性能好，但也不能随意堆放储存，错误；D、寻找、开发金属的代用品，能有效保护钛金属资源，正确。故选AD。7．（2023·四川广安）中国古代典籍中记录了很多化学知识，展示了我国古代人民的智慧。《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。主要流程如下图所示：(1)“熬”的过程类似于下列粗盐提纯实验中的________操作（填序号）。A．溶解 B．过滤 C．蒸发(2)“烹”的过程中，胆矾（）首先转变成水和无水硫酸铜，该反应的基本反应类型是反应。(3)写出“铁釜”中发生反应的化学方程式。(4)铁釜外侧容易生锈，是因为铁与空气中的发生反应。【答案】(1)C(2)分解(3)(4)水、氧气【解析】（1）“熬”的过程后得到了硫酸铜晶体，则类似蒸发操作，故选C；（2）胆矾转变成水和无水硫酸铜，是一种物质分解产生多种物质的反应，属于分解反应；（3）铁和硫酸铜溶液反应产生硫酸亚铁和铜，方程式是；（4）铁生锈是铁与空气中的水、氧气发生反应。8．（2024·安徽马鞍山·一模）铝和铝合金是一类重要的金属材料、工业上用铝土矿（含有和，不考虑其它杂质）制取金属铝的基本流程如下：已知：铝盐与氨水反应，生成氢氧化铝沉淀和铵盐。请回答下列问题：(1)由步骤①可推知具有的化学性质是。流程中所涉及的氧化物（填1种即可）。(2)与稀硫酸反应的化学方程式为。(3)操作Ⅱ的名称是，滤液Ⅱ中溶质的用途之一是。【答案】(1)不与酸反应二氧化硅或氧化铝(2)(3)过滤作氮肥【解析】（1）由步骤①加入稀硫酸过滤可得到滤渣二氧化硅，则说明二氧化硅具有不与酸反应的化学性质；氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，流程中所涉及的氧化物二氧化硅、氧化铝；（2）Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为：；（3）操作Ⅱ分离固体与液体的操作，是过滤操作；硫酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵，滤液Ⅱ中溶质为硫酸铵，硫酸铵只含有氮、磷、钾三种元素中的氮元素，可以做氮肥。9．（2024·陕西榆林·模拟预测）为了从硝酸锌和硝酸银的混合溶液中回收银，设计了如下的实验方案：(1)步骤①中可观察到有固体析出，溶液颜色由。(2)溶液乙中的金属离子为(填离子符号)。(3)写出步骤②发生反应的化学方程式：。【答案】(1)无色变为蓝色(2)Zn2+、Cu2+(3)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag【解析】（1）根据金属活动性顺序Zn＞Cu＞Ag，步骤①向硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，加入过量的铜粉，铜不能和硝酸锌反应，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，可观察到溶液由无色变为蓝色；（2）根据金属活动性顺序Zn＞Cu＞Ag，步骤①向硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，加入过量的铜粉，铜不能和硝酸锌反应，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，溶液乙中含有硝酸锌和硝酸铜，则溶液乙中的金属离子为Zn2+、Cu2+；（3）固体甲中含有银和过量的铜，根据除杂的原则，除去杂质且不能引入新的杂质，则步骤②可加入足量的硝酸银，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，过滤可得到铜，化学方程式为：。10．（2024·湖北·二模）废旧手机、电脑、电视机的电路板含有大量的重要金属，直接抛弃既浪费资源，还会造成环境污染。下图是废旧电路板回收锡、铜、银等金属的一种生产流程。(1)操作②的名称是。(2)“溶液a”溶质的名称是。(3)“浊液M”溶质的化学式是；写出操作④中铜与空气、硫酸反应的化学方程式：。(4)“浊液M”固体的成分是（写名称）。【答案】(1)过滤(2)四氯化锡(3)/(4)银【解析】（1）操作②可以实现固体和液体的分离，属于过滤操作，故填过滤；（2）反应③是SnCl2在通电条件下反应生成SnCl4和Sn，所以溶液a中的溶质为SnCl4，名称为四氯化锡，故填四氯化锡；（3）操作④中铜和氧气及硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜和水，而银不与氧气及硫酸反应，所以浊液M溶质是生成的硫酸铜和过量的硫酸，故填CuSO4、H2SO4；操作④中铜和氧气及硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜和水，该反应的化学方程式为：，故填；（4）操作④中铜和氧气及硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜和水，银不与氧气及硫酸反应，操作⑤中浊液M通电，得到铜和阳极泥（银），故“浊液M”固体的成分是没有反应的银，故填银；类型二酸碱盐的处理与制取流程11．（2023·甘肃兰州）侯德榜是我国制碱工业的先驱，他发明的“联合制碱法”大大提高了原料的利用率，促进了世界制碱技术的发展。制碱的主要流程（部分产物已省略）如图1所示。回答下列问题：(1)操作Ⅰ的名称是。(2)氯化铵属于化学肥料中的肥。(3)写出反应②的化学方程式：。(4)上述已知生产流程中，可循环使用的物质是。(5)氯化铵和氯化钠的溶解度曲线如图2所示，若氯化铵固体中混有少量的氯化钠，可用方法提纯氯化铵。【答案】(1)过滤(2)氮(3)(4)二氧化碳/CO2(5)降温结晶或冷却热饱和溶液【解析】（1）操作Ⅰ是分离难溶性固体与液体的方法，即过滤操作；（2）氯化铵中含有农作物需求量大的氮、磷、钾的氮元素，属于氮肥；（3）根据流程图可知，反应②是碳酸氢钠在加热的条件下分解为碳酸钠、水和二氧化碳，化学方程式为；（4）由流程图可知，上述已知生产流程中，二氧化碳既是反应①的反应物又是反应②的生成物可循环使用；（5）由溶解度曲线可知，氯化铵的溶解度受温度的影响较大，氯化钠的溶解度受温度的影响较小，因此若氯化铵固体中混有少量的氯化钠，可用降温结晶（冷却热饱和溶液）的方法提纯氯化铵。12．（2023·四川）2022年春节联欢晚会中《只此青绿》呈现了宋代《千里江山图》，让我们仿佛置身于宋代的青山绿水之中、《千里江山图》里的绿色来自孔雀石，其主要成分为CuCO3•Cu（OH）2，含有FeCO3、SiO2杂质。工业上以孔雀石为原料制备重要化工原料胆矾（CuSO4•5H2O）的流程如图。

回答相关问题：(1)《千里江山图》色彩依旧，说明常温下绿色颜料孔雀石的性质。(2)“酸浸”发生的反应属于四大基本反应类型中的，溶液1中含的金属阳离子有。(3)“氧化”过程中发生反应的化学方程式为：2FeSO4+H2O2+H2SO4═+2H2O（请补充完该方程式）。(4)“沉淀铁”不能将CuCO3•Cu（OH）2替换为NaOH，其原因是（任答1点）。(5)系列操作有蒸发、结晶、、洗涤、干燥。(6)加热500g胆矾至全部变成白色无水CuSO4，固体质量减轻了g（不需要写出计算过程）。【答案】(1)稳定(2)复分解反应铜离子、亚铁离子(3)Fe2（SO4）3(4)防止带入钠离子(5)过滤(6)180【解析】（1）《千里江山图》色彩依旧，说明其上的物质较为稳定，较长时间也没有和其他物质反应。所以常温下绿色颜料孔雀石的性质稳定。（2）“酸浸”时，稀硫酸和碳酸铜反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，和氢氧化铜反应生成硫酸铜和水，和碳酸亚铁反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳，都是两种化合物交换成分，生成新的化合物的反应，都属于四大基本反应类型中的复分解反应。溶液1中含的金属阳离子有铜离子、亚铁离子。（3）化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前铁原子是2个，反应后应该是2个，包含在未知物质中，反应前硫原子是3个，反应后应该是3个，包含在未知物质中，反应前氧原子是14个，反应后应该是14个，其中12个包含在未知物质中，反应前后氢原子都是4个。所以未知物质包含2个铁原子、3个硫原子、12个氧原子，为Fe2（SO4）3，前面的化学计量数为1，不写。（4）除杂过程应避免引入杂质。“沉淀铁”不能将CuCO3•Cu（OH）2替换为NaOH，其原因是防止带入钠离子。（5）沉铁后的溶液2是硫酸铜溶液，胆矾是五水硫酸铜，所以系列操作是硫酸铜结晶的过程，为蒸发、结晶、过滤（将结晶出的胆矾和液体分开）、洗涤、干燥。（6）胆矾加热减少的是结晶水的质量。500g胆矾中结晶水的质量为所以固体质量减轻了180g。13．（2023·江苏南通）实验室以软锰矿（主要含的矿石）为原料制备的流程如下：

(1)催化分解的化学反应方程式为。(2)“酸浸”时，为使软锰矿充分反应，可采取的措施有（写一条）。(3)“沉锰”反应为。加热温度不能过高的原因是。(4)在空气中“煅烧”会生成不同的锰氧化物，各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图所示。

①370~410℃发生主要反应为。该反应属于基本反应类型中的反应。②已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的，与混合均匀，充分加热后冷却，溶解、过滤、洗涤、烘干后称量，发现固体质量减少。质量减少的主要原因是。【答案】(1)(2)搅拌；粉碎；加热；适当提高酸的浓度等(3)防止分解(4)化合温度高于450℃时，会分解成和O2【解析】（1）加热条件下MnO2催化分解KClO3生成氯化钾和氧气，化学反应方程式为。故填：。（2）“酸浸”时，搅拌、粉碎、加热、适当提高酸的浓度等措施，都能使软锰矿充分反应。故填：搅拌；粉碎；加热；适当提高酸的浓度等。（3）由于反应物NH4HCO3受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，“沉锰”反应加热温度不能过高。故填：防止NH4HCO3分解。（4）①370~410℃发生主要反应为。该反应符合化合反应多变一的特征，所以该反应属于基本反应类型中的化合反应。故填：化合。②酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。据图可知，温度高于450℃时，MnO2会分解成Mn2O3和O2，所以MnO2质量减少。故填：温度高于450℃时，MnO2会分解成Mn2O3和O2。14．（2023·湖北襄阳）农业上常用波尔多液做杀菌剂，它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。襄阳某化工厂以稀硫酸、氧化铁、铜粉为原料制备硫酸铜，其工艺流程如下：

已知：Cu+Fe2（SO4）3＝CuSO4+2FeSO4；Fe2+易被氧化成Fe3+。(1)操作Ⅰ的名称是。(2)该工艺流程中可以循环利用的物质是（填化学式）。(3)稀硫酸和氧化铁反应的化学方程式是。【答案】(1)过滤(2)Fe2O3(3)【解析】（1）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以操作Ⅰ的名称是过滤；（2）既是反应物，也是生成物的物质可以循环使用，所以该工艺流程中可以循环利用的物质是Fe2O3；（3）氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：。15．（2023·四川凉山）今年是侯德榜《纯碱制造》一书出版90周年。侯氏制碱法以氯化钠、水、氨气(NH3)、CO2为原料，既能制备纯碱(Na2CO3)，又能制得氮肥。其主要工艺流程如下图：

流程图中反应①的原理为。请结合图中信息回答问题。(1)操作I为。(2)下列说法错误的是___________。A．工艺流程中CO2可循环使用B．Na2CO3是由离子构成的化合物C．NaHCO3俗称小苏打，可用于治疗胃酸过多D．NH4Cl可作氮肥，能使植物茎秆粗壮，增强植物抗倒伏能力【答案】(1)过滤(2)D【解析】（1）操作I能得到NaHCO3固体和NH4Cl溶液，将固体与液体分离，为过滤；（2）A、根据流程可知，CO2是反应①的反应物，反应②的生成物，工艺流程中CO2可循环使用，说法正确；B、Na2CO3是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物，说法正确；C、NaHCO3俗称小苏打，能与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，可用于治疗胃酸过多，说法正确；D、NH4Cl含有氮元素可作氮肥，能促进植物茎、叶生长茂盛，叶色浓绿，提高植物蛋白质含量的作用，说法错误。故选D。16．（2023·内蒙古赤峰）早在战国时期，《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛的工艺。大意是：先将干燥的木头烧成灰（含K2CO3），用其灰汁浸泡丝帛，再加入石灰即可。其反应过程如下：

完成下列问题：(1)操作a的名称。(2)反应I（填“吸收”或“放出”）热量。(3)整个过程中能够循环利用的物质是。(4)写出该过程中任意一个反应的化学方程式。【答案】(1)过滤(2)放出(3)碳酸钙/CaCO3(4)（答案合理即可）【解析】（1）操作a是将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种方法，操作a的名称是过滤，故填：过滤。（2）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应是放热反应，故填：放出。（3）由流程图可知，碳酸钙既是流程的反应物，又是流程的生成物，碳酸钙能够循环利用，故填：碳酸钙或CaCO3。（4）该过程涉及化学反应的方程式主要有：，，。故填：（答案合理即可）。17．（2023·山东聊城）海洋是巨大的资源宝库，从海水中提取金属镁的过程如下图，请回答下列问题：

(1)A的化学式为。(2)步骤Ⅲ中操作a的名称是。(3)步骤Ⅳ发生反应的化学方程式为。(4)以上过程未涉及到的基本反应类型是。【答案】(1)CaO(2)过滤(3)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O(4)置换反应【解析】（1）石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙在高温条件下发生分解反应生成氧化钙、二氧化碳，则A的化学式为CaO。（2）通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离，步骤Ⅲ中操作a的名称是过滤。（3）步骤II是氧化钙与水反应生成氢氧化钙，海水中含有丰富的氯化镁，氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，则步骤Ⅳ发生反应的化学方程式为：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。（4）步骤I发生的反应是：CaCO3CaO+CO2↑，该反应属于分解反应；步骤II发生的反应是：CaO+H2O=Ca(OH)2，该反应属于化合反应，步骤Ⅳ发生的反应是：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，该反应属于复分解反应，则以上过程未涉及到的基本反应类型是置换反应。18．（2023·广西）柠檬酸亚铁（FeC6H6O7）是一种易被吸收的补血剂。利用硫酸厂的废渣（主要含Fe2O3、Fe3O4，还有少量SiO2）制备柠檬酸亚铁，该工艺流程如图所示，回答下列问题：

资料1：；资料2：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。(1)柠檬酸亚铁进入人体肠道后以（填阳离子符号）的形式被吸收，达到补血效果。(2)固体C的成分是。(3)步骤①②③④中涉及置换反应的是（填数字序号）。(4)步骤③中发生反应的化学方程式是。(5)“一系列操作”中，将柠檬酸亚铁晶体与溶液分离的操作是。【答案】(1)Fe2+(2)SiO2、Fe(3)②(4)(5)过滤【解析】（1）柠檬酸亚铁中的阳离子为亚铁离子，故柠檬酸亚铁进入人体肠道后以亚铁离子（Fe2+）的形式被吸收，达到补血效果；（2）根据资料1：Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O；Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；资料2：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应；硫酸厂的废渣（主要含Fe2O3、Fe3O4，还有少量SiO2），步骤①加入过量稀硫酸，四氧化三铁与硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，二氧化硅不与硫酸反应，步骤②加入过量铁粉，铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，铁与过量硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，得到的气体A为氢气，溶液B为硫酸亚铁溶液，固体C为二氧化硅和过量的铁粉，即为SiO2、Fe；（3）步骤①加入过量稀硫酸，四氧化三铁与硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，二氧化硅不与硫酸反应；步骤②加入过量铁粉，铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，铁与过量硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；步骤③溶液B（硫酸亚铁溶液）中加入过量碳酸钠溶液，硫酸亚铁与碳酸钠反应生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠；步骤④固体D（碳酸亚铁）中加入柠檬酸，碳酸亚铁与柠檬酸反应生成柠檬酸亚铁、二氧化碳和水；根据置换反应是由一种单质和一种呼和乌反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，故步骤①②③④中涉及置换反应的是②（铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气）；（4）步骤③溶液B（硫酸亚铁溶液）中加入过量碳酸钠溶液，硫酸亚铁与碳酸钠反应生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠，该反应的化学方程式为：；（5）过滤可以分离液体和固体，“一系列操作”中，将柠檬酸亚铁晶体与溶液分离的操作是过滤。19．（2023·四川内江）镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途。某地的菱镁矿中主要含MgCO3及少量FeCO3、Al2O3和SiO2，以菱镁矿等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图。请回答下列问题：

(1)在反应①中，为了加快反应速率，选用（填“块状”或“粉末状”）菱镁矿：写出菱镁矿中碳酸镁与盐酸反应的化学方程式。(2)向饱和食盐水中通入NH3、CO2气体时，需加压通入的气体是；在反应②③中均发生反应（填化学反应基本类型）。(3)此工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示：金属离子Mg2+Al3+Fe3+开始沉淀的pH8.93.41.5沉淀完全的pH10.94.72.8向a溶液中通入足量空气后，溶液中元素化合价发生了改变：向b溶液中加MgO调节溶液pH，调pH范围为。【答案】(1)粉末状(2)二氧化碳/CO2分解(3)Fe/铁4.7≤pH<8.9【解析】（1）在反应①中，为了加快反应速率，选用粉末状菱镁矿，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；（2）氨气极易溶于水，常温、常压下，二氧化碳在水中的溶解度较小，故需要加压通入的气体是二氧化碳，压强增大，二氧化碳的溶解度增大；反应②为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应③为氯化镁在通电条件下反应生成镁和氯气，这两个反应均符合“一变多”的特点，均属于分解反应；（3）a溶液中含镁离子、亚铁离子、铝离子，通入足量空气，调pH，得到氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀和氯化镁溶液，说明通入足量空气后，溶液中铁元素化合价发生了改变，由+2价变为+3价；向b溶液中加MgO调节溶液pH，目的是使铝离子和铁离子形成沉淀，而镁离子不能形成沉淀，故pH范围为：4.7≤pH<8.9。类型三能源、环境等类的流程20．（2023·江苏常州）在“碳达峰、碳中和”目标愿景下，氨气（NH3）作为一种零碳能源具有广泛应用前景。(1)氨气易液化、方便储存和运输，含氢质量分数为（精确到0.1%），是比较好的储氢介质。(2)工业烟气中常含有SO2，直接排放会造成等环境问题。氨法脱硫是一种高效、低能耗的脱硫方式，最终产物（NH4）2SO4在农业上可作为。实验室检验铵根离子的方法是。(3)如图是电解合成氨工艺综合利用流程图。

①空气分离装置内一般发生的是（选填“物理”或“化学”）变化。②将氧气通入锅炉中进行富氧燃烧的意义是：燃烧速度快、。③如图流程中产生氨气的反应总方程式为4NH3+3O2。④现有火力发电设施可以直接通入氨气燃烧，燃烧后会生成氮气和水，该化学反应方程式为。(4)结合以上题目信息，谈一谈用氨气作为零碳能源可行性的理由：。【答案】(1)17.6%(2)酸雨氮肥取样于试管中，加入氢氧化钠溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，产生刺激性气味的气体，红色石蕊试纸变蓝，说明含铵根离子(3)物理燃烧更充分，节能环保(4)用氨气作燃料，反应物中不含碳元素，不会生成二氧化碳，且生成物为氮气和水，无污染，比较环保【解析】（1）氨气中氢元素的质量分数为：；（2）工业烟气中常含有SO2，二氧化硫能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生；硫酸铵含氮一种营养元素，在农业上可作氮肥；铵根离子能与碱性物质反应生成氨气，故实验室检验铵根离子的方法是：取样于试管中，加入氢氧化钠溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，产生刺激性气味的气体，红色石蕊试纸变蓝，说明含铵根离子；（3）①空气分离装置是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化；②将氧气通入锅炉中进行富氧燃烧，可以增大可燃物与氧气的接触面积，意义是：燃烧速度快，燃烧更充分，节能环保；③由图可知，产生氨气的反应为氮气和水在通电的条件下反应生成氨气和氧气，该反应的化学方程式为：；④氨气燃烧生成氮气和水，该反应的化学方程式为：；（4）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，用氨气作燃料，反应物中不含碳元素，不会生成二氧化碳，且生成物为氮气和水，无污染，比较环保。21．（2023·云南）我国古人很早就认识了硫元素，《神农本草经》将“硫”评价为“能化金银铜铁奇物”，现代化学中含硫药物、含硫材料等也十分普遍。(1)用化学用语填空：①2个硫原子；②2个三氧化硫分子；③硫酸根离子。(2)工业上可利用物料循环的方法实现烟气的脱硫处理，工艺流程如图所示。

①操作I是；②吸收室中发生的反应之一是氢氧化钠和二氧化硫的反应，类比氢氧化钠和二氧化碳的反应，写出氢氧化钠和二氧化硫反应的化学方程式；③理论上只需不断加入（填化学式）便可持续实现烟气的脱硫处理。【答案】(1)2S2SO3(2)过滤Ca(OH)2【解析】（1）①原子的表示方法就是用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字．所以2个硫原子，就可表示为2S；②由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其分子符号前加上相应的数字，则2个三氧化硫分子可表示为：2SO3；③离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，表示多个该离子，就在其元素符号前加上相应的数字，故硫酸根离子可表示为：；（2）①操作I后得到了固体和液体，则是过滤；②氢氧化钠和二氧化硫反应产生亚硫酸钠和水，化学方程式；③根据流程图，理论上只需不断加入Ca(OH)2便可持续实现烟气的脱硫处理。22．（2023·辽宁营口）我国承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”，体现大国担当。工业上有一种利用烧碱溶液实现“碳捕捉”的技术，其主要流程如下：

(1)分离区进行的实验操作是（填操作名称）；(2)该流程中可循环利用的物质甲、乙分别是。(3)反应区1中发生反应的化学方程式为（答一个即可）；(4)为了确定“捕捉区”进入反应区Ⅰ中溶液的成分，请完成下表中实验方案。实验步骤实验现象实验结论溶液成分只有Na2CO3【答案】(1)过滤(2)氧化钙、氢氧化钠/CaO、NaOH(3)或(4)①取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，并不断振荡；②取①中上层清液，加入酚酞溶液（合理即可）①产生白色沉淀，②无明显变化（与前一空对应）【解析】工业上有一种利用烧碱溶液实现“碳捕捉”的技术，根据流程可知，捕捉区发生的反应是烧碱与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，经反应区Ⅰ、分离区得到碳酸钙，所以反应区Ⅰ发生的反应是碳酸钠和氢氧化钙生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，物质乙是氢氧化钠，送回捕捉区循环使用，碳酸钙经反应区Ⅱ得到二氧化碳，碳酸钙高温反应分解生成氧化钙和二氧化碳，则甲是氧化钙，送回反应区Ⅰ循环使用。（1）根据分析可知，分离室中分离出碳酸钙和氢氧化钠溶液，分离难溶性固体和溶液的操作为过滤；（2）根据分析可知，既能做反应物又能做生成物的物质可循环利用，故流程中可循环利用的物质有CaO、NaOH。（3）反应区1中发生的反应分别为碳酸钠和氢氧化钙生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠和氧化钙和水生成氢氧化钙，化学方程式分别为、；（4）氢氧化钠与二氧化碳恰好完全反应，“捕捉区”进入反应区Ⅰ中溶液的成分是碳酸钠；氢氧化钠过量，“捕捉区”进入反应区Ⅰ中溶液的成分是碳酸钠和氢氧化钠。碳酸钠、氢氧化钠都显碱性，碳酸钠对氢氧化钠的检验会产生干扰，因此在检验碳酸钠溶液中是否存在氢氧化钠时，应先用足量的中性溶液（如可溶性的钡盐、钙盐）检验碳酸钠存在，并完全除去碳酸钠，再检验氢氧化钠的存在。氢氧化钠是一种碱具有碱的通性，可通过碱的通性，检验氢氧化钠存在。因此：实验步骤实验现象实验结论①取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，并不断振荡；②取①中上层清液，加入酚酞溶液①产生白色沉淀②无明显变化溶液成分只有Na2CO323．（2023·江苏镇江）氢气是理想的“绿色能源”，近年来我国制氢量位居世界第一。(1)水光解制氢。水在半导体光催化剂作用下制备氢气的原理如图1所示。光解水时，光能转化为能。(2)甲烷水化制氢。以甲烷为原料制备氢气的一种流程如图2。①16.0g甲烷理论上可制备氢气的质量为g。②“分离“时发生反应的化学方程式为。(3)贮氢与释氢。已知：HCOOK+H2O=KHCO3+H2↑；HCOOH=CO2↑+H2↑。通过如图3流程可实现氢气的贮存和释放。①催化加氢室发生反应的化学方程式为。②采用HCOOK溶液释氢优于HCOOH释氢，原因有产生H2的速率快和。③在氢气的贮存和释放中可循环使用的物质是。【答案】(1)化学(2)8K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3(3)产生的氢气纯度高（或释氢气生成的气体无需分离等合理答案均可）碳酸氢钾/KHCO3【解析】（1）水在半导体光催化剂作用下发生化学反应制备出氢气，所以光解水时是光能转化成化学能；（2）①根据反应的流程可知，CH4+H2O=3H2+CO，3H2+CO+H2O=4H2+CO2，K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3；所以对应的关系式为CH4～4H2，设16.0g甲烷可生成氢气的质量为x，则有：，，解得x=8g；所以16.0g甲烷可生成8.0g氢气；②发生分离时，主要是碳酸钾将二氧化碳吸收变成碳酸氢钾，化学方程式为：K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3；（3）①催化加氢室内氢气和碳酸氢钾反应生成HCOOK和水，发生反应的化学方程式为：；②HCOOH释氢会产生二氧化碳和氢气两种气体，采用HCOOK溶液释氢，只生成氢气一种气体，故采用HCOOK溶液释