填空压轴题 题型8 流程图题（讲练）-【蝶变中考】2024年中考化学压轴题课件+讲练（全国通用）

第二部分 填空压轴题 题型8 流程图题 思维导图 ☺ 考点详解 01 （一）考查类型 1.生产及制备流程； 2.回收与利用流程； 3.分离、提纯和除杂流程； 4.混合物成分的确定流程； （二）高频设问范围 1.原料经过粉碎、研磨、灼烧、酸浸等处理的目的分析； 2.流程中过滤、蒸发结晶操作的判断，不合理操作导致的原因分析； 3.流程中对未知添加剂成分的分析，添加过量试剂反应后成分的分析，陌生反应生成物成分分析； 4.结合流程图书写常见的化学方程式并判断基本反应类型； 5.直接根据流程图书写陌生化学方程式； 6.结合题干信息、流程图书写陌生化学方程式； 7.分析流程中可循环使用物质； 8.分析整个流程，对流程的环保性、简便性等进行评价； （三）新考法 1.新设问--结合溶解度曲线、表格等，分析操作及进行操作的原因，产生的现象等 2.新设问--分析使用某种原料的原因，对方案进行评价 3.新设问--根据加入试剂的种类及量的多少分析产物及产率等 4.新设问--结合目标产物，补画部分流程图 5.新设问--利用定量分析的方法确定混合物中各成分的质量比或混合物成分等 6.新素材--以我国古代文献，典籍中记载的方法为素材，考查物质的提纯与制备，如古今生产碳酸钙对比“敞锅熬盐”等 7.新素材--以社会热点议题，如“碳中和”为素材考查二氧化碳的捕集与利用 8.新素材--以真实生活情境为素材，如简易供氧器中混合物成分的确定 解题策略 02 【解题思路】 第一步：审题干。清晰原料的成分及流程的目的。 第二步：审流程。 ①明确主线产物、分支产物、循环产物； ②结合设置的问题细审流程中的转化原理，根据箭头指向找反应物和生成物，箭头进去的是反应物，出来的是生成物；（A、B为反应物，C、D为生成物） 第三步：审设问。明确设问与哪步流程有关，考查的知识点等，再结合流程具体分析并作答。一般流程图常考设问有①原料预处理的目的分析；②分离、提纯操作的判断；③未知物质成分分析；④化学方程式的书写及基本反应类型的判断；⑤可循环物质的判断；⑥流程的评价等。审题干 原料成分：二氧化碳、氯化钠、氨气 目标产品：制备碳酸钠 审设问 （1）原料预处理的目的分析； （2）、（3）化学方程式的书写 （4）可循环物质的判断 （5）用途 审流程 主线产物：碳酸钠； 分支产物：氯化铵 循环产物：二氧化碳、水 反应物：氯化钠、二氧化碳、氨气 【答案】（1）进行搅拌（或将氯化钠固体粉碎等，合理即可） （2）H2O△ （3）2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑ （4）二氧化碳（或CO2） （5）生产玻璃（或造纸等） 【解析】（1）为加快NaCl的溶解速率，可将氯化钠固体粉碎或溶解的过程中不断进行搅拌等。 （2）反应塔中发生的化学反应为NH3+CO2+NaCl+X===NaHCO3↓+NH4Cl，根据质量守恒定律，可知X为H2O。 （3）加热炉中进来的物质即反应物为NaHCO3固体，出去的物质即生成物为Na2CO3、H2O、CO2，因此加热炉中发生反应的化学方程式为2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑△ （4）分析整个流程可知，H2O、CO2既为反应物又为分支产物可循环利用。 （5）碳酸钠可用于生产玻璃、造纸、纺织等。 【工艺流程示意图】 目的是节约成本、保护环境（如副产品循环） 无害化处理排放 有毒的有害的三废产品进行转化和回收 思考： 产品液体或固体？ 如何提纯和分离？ 思考： 目的是什么？ 是否过量？ 【工艺流程图思考】 加辅料 核心反应 目标产品 原料 原料预处理 除杂、净化等 原料循环利用 箭头指回为循环 副产品 思考： 废弃物或 副产品的处理 思考： 反应方程式 有无剩余反应物 思考： 除去哪些物质？ 剩余哪些物质？ （一）原料预处理的常用方法及目的 1.原料预处理的目的分析 （1）粉碎（研磨）：加快固体物质的溶解速率；增大反应物间的接触面积，加快反应速率，使反应进行更充分； （2）灼烧（煅烧、焙烧）：使固体在高温下分解、氧化；除去可燃性杂质等； （3）浸出：使原料中的物质溶解（或与浸取液接触反应），原料中部分物质溶于水或原料中能和酸、碱反应的物质溶解，与不溶于水、不和酸、碱反应的物质分离； ①酸浸：溶解金属、金属氧化物、难溶性碱或碳酸盐等；（最常用的浸出剂是硫酸） ②碱浸：溶解二氧化硅、氧化铝等；（最常用的浸出剂是氢氧化钠、氨水） ③水浸：通过加水溶解，使可溶物进入溶液，与不溶物通过过滤分离。 【典例精讲1】从含铜废料(主要成分为铜)中回收铜的部分流程如下(杂质不参与反应)： 流程中，粉碎的目的是增大反应物间的接触面积，加快反应速率，使反应更加充分，灼烧的目的是将铜转化为氧化铜，酸浸的目的是将氧化铜转化为硫酸铜。 （二）分离、提纯的操作及注意事项 1.流程图中过滤操作的判断：若某操作可将固体和溶液分离则为过滤操作，如图：溶液/滤液 操作 固体和溶液的混合物 固体/滤渣/沉淀/难溶性物质 2.过滤操作及注意事项： （1）过滤操作使用的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和漏斗； （2）过滤操作中玻璃棒的作用是引流； （3）过滤后，滤液仍浑浊，可能的原因是： ①滤纸破损； ②盛接滤液的烧杯不干净； ③过滤时漏斗内的液面高于滤纸的边缘。 3.流程图中蒸发结晶操作的判断：若操作前为溶液，操作后得到晶体/固体（操作前后未加药品），则为蒸发结晶操作，如图： 溶液/滤液 晶体/固体 操作 4. 蒸发结晶操作及注意事项： （1）实验室进行蒸发时必需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿； （2）蒸发操作中，玻璃棒的作用是：搅拌，防止因局部温度过高造成液滴飞溅； （3）加热停止时间：当蒸发皿中有较多晶体析出（或蒸发皿中出现较多固体）时停止加热。 5.从物质的溶液中得到该物质的晶体常用的方法： （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）： A .（分离得NaCl型）操作过程：蒸发结晶→趁热过滤； B .将滤液冷却结晶，过滤（得KNO3型）的操作过程：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥  【典例精讲2】实验小组同学利用废弃的黄铜(铜锌合金)制备硫酸锌晶体，设计如下流程。 （1）操作Ι、操作Ⅱ的名称分别为过滤、蒸发结晶。 （2）实验室进行操作Ι时使用的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和漏斗；其中玻璃棒的作用是引流。 （3）若实验室进行操作Ι后得到的滤液仍浑浊，可能的原因是滤纸破损（或盛接滤液的烧杯不干净或过滤时漏斗内的液面高于滤纸的边缘）(写出一条即可)。 （4）实验室进行操作Ι和操作Ⅱ时都需要使用的玻璃仪器是玻璃棒，实验室进行操作Ⅱ时该仪器的作用是搅拌，防止因局部温度过高造成液滴飞溅。 （5）实验室进行操作Ⅱ时，当蒸发皿中有较多晶体析出（或蒸发皿中出现较多固体）时停止加热。 （三）未知物质成分分析 1.根据复分解反应特征：根据复分解反应中已知的反应物及生成物，推出未知的反应物或生成物。反应后物质中一定存在反应的生成物和加入的过量反应物及不参加反应的物质。 例：反应2为复分解反应，化学方程式为NH4HCO3+NaCl=溶液乙+NaHCO3↓，溶液乙的化学式为NH4Cl。 2.根据质量守恒定律： ①结合反应物的元素种类以及已知生成物中所含的元素种类，推断未知的生成物中所含的元素种类； ②根据流程中反应物判断发生的反应，结合常见化学物质及物质类别进行推导； 例：X溶液中含有的元素是Na、C、H、O（填写元素符号），判断依据是质量守恒定律。 例：如图所示流程中氧化物X的化学式为H2O。 （3）判断所加的试剂：可以从加入试剂的目的、参加反应的物质、反应的产物分析判断； 例：如图所示流程中“酸浸”中使用的试剂为稀硫酸（已知氧化铜锌矿主要成分为ZnO和CuO，其余成分不与酸反应，也不溶于水） 【典例精讲3】利用粗盐水(含少量CaCl2)制备烧碱的流程如图所示。 （1）溶液B中含有的溶质是Na2CO3、NaCl（填化学式）。 （2）X属于单质，写出X的化学式Cl2。 【分析思路】 （1）要判断溶液B中溶质的成分，分析步骤①中发生的反应，根据题干中“粗盐水”中主要含有 NaCl，还含有少量CaCl2，加入Na2CO3溶液后，根据复分解反应的特征判断发生的反应，同时注意加入的Na2CO3溶液是否过量。 （2）X为单质，且为步骤③的产物之一，步骤③为陌生反应，可结合质量守恒定律，即化学反应前后元素种类不变分析。 （四）化学方程式的书写及基本反应类型的判断 1.化学方程式的书写方法 （1）已学化学方程式的书写：根据题目要求及箭头方向在流程图中找到反应物、生成物，根据所学知识判断发生的反应。 （2）陌生化学方程式的书写 第一步：寻找反应物和生成物。箭头进入的是反应物，出去的是生成物，注意标明反应条件及生成物状态； 第二步：如果从已知信息中找出的反应物和生成物不遵守质量守恒定律，可以从以下角度考虑： a.若反应在溶液中进行，考虑是否有水参与或生成； b.若反应在氧气（空气）中进行，则考虑是否有氧气参与反应。 2.基本反应类型的判断 （1）“多变一”→化合反应 （2）“一变多”→分解反应 （3）“单换单”→置换反应 （4）“双交换、价不变”→复分解反应 【典例精讲4】某工业废水中含有大量的MgCl2、Mg(NO3)2和少量NaNO3。利用该废水回收制备金属镁，主要流程如图所示： （1）写出生成Mg(0H)2的化学方程式Ca(OH)2＋MgCl2==Mg(OH)2↓＋CaCl2（或Ca(OH)2＋Mg(NO3)2==Mg(OH)2↓＋Ca(NO3)2(任写一个)。 （2）写出反应②的化学方程式2HCl＋Mg(OH)2==MgCl2＋H2O，该反应属于基本反应类型中的复分解反应。通电 （3）已知反应③发生的是分解反应，则该反应的化学方程式是MgCl2====Mg＋Cl2↑。 （4）写出反应④的化学方程式H2＋Cl2====2HCl，该反应属于基本反应类型中的化合反应。点燃 【典例精讲5】工业制备纳米碳酸钙的部分流程如下 反应生成纳米碳酸钙的化学方程式为CO2＋2NH3＋CaCl2＋H2O===CaCO3＋2NH4Cl 。 【分析思路】 已知反应物有CO2、2NH3、CaCl2生成物为NH4CI和CaCO3，尝试书写反应的化学方程式CO2＋2NH3＋CaCl2＋H2O——CaCO3＋2NH4Cl发现无法配平，根据流程图分析反应在溶液中进行，所以考虑是否有水参与，再次书写化学方程式。 【典例精讲6】工业上以废渣(含有大量CuS及少量铁和铁的化合物)为原料生产CuCl2的部分流程如下： 通入空气后，焙烧过程中NaCl与CuS反应生成CuCl2和Na2SO4，反应的化学方程式为2NaCl＋CuS＋2O2====CuCl2＋Na2SO4高温 【分析思路】 已知反应物有 NaCl、CuS生成物为CuCl2和Na2SO4，对比发现生成物中含有NaCl、CuS中没有的氧元素，根据题干分析可能是空气中的氧气参与了反应，代入配平验证。 （五）判断可循环使用的物质 1.可循环使用物质的判断 （1）可逆线表示可循环利用的物质，如图1中的物质A。 物质A 图1 （2）后面工序的生成物是前面工序的反应物，如图2中的物质 B。 物质B 物质B 其他产物 图2 【典例精讲7】金属铝在生产生活中应用广泛。工业上用铝土矿(含氧化铝、氧化铁等)制取铝的流程如图所示。[已知：氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成水和可溶于水的偏铝酸钠(NaAlO2)] 整个流程中可以循环使用的物质是NaOH、CaO、CO2(填化学式)。 【分析思路】 通过找流程中的可逆线→NaOH溶液、前后工序中相同的物质(前面工序为反应物、后面工序为生成物)→CO2、CaO，两种途径分别判断。 （六）流程的评价 1.流程评价的角度 （1）从环保考虑：无污染，无腐蚀，对废弃物（废气、废渣、废水）进行处理回收利用； （2）从成本考虑：原料廉价易得、反应能耗低、产率或原料的利用率高，实现了物质、能量的循环利用等； （3）从安全性和简便性考虑：若反应中会产生可燃性物质，应注意做好防护措施，如通风和远离火源等；尽量选用较温和的反应条件，避免高温、高压条件； （4）设计方案的科学性：能否达到实验目的，杂质是否完全除去，是否引入新的杂质等 【典例精讲8】如图是电解水制氢、二氧化碳加氢催化制甲醇(CH3OH)的生产流程示意图。 该流程制备甲醇除对环境无污染、物质的循环利用外，还具有的优点是增加了二氧化碳的消耗，能减缓温室效应(答一点)。 【分析思路】 分析流程的优点一般从环保、成本、安全、简便性分析，该流程①利用太阳能进行生产，节约了传统能源，同时没有产生污染物。②实现了二氧化碳作为碳资源转化利用，减缓了温室效应。③“H20"为可循环利用的物质，生产原料充分利用，节约了成本。 真题示例 03 ①生产及制备流程； 1．（2023•重庆）锂辉矿（Li2CO3）是制备新能源汽车电池的重要原料。如图是一种模拟提纯碳酸锂的工艺，根据要求回答问题。 【查阅资料】 Ⅰ.锂辉矿主要成分为Li2CO3，含泥沙等杂质。 Ⅱ.Li2CO3（化学性质与Na2CO3类似）为无色晶体，微溶于水，在冷水中的溶解度比热水中大。 （1）X是一种酸，其溶质化学式为 　 　，常用 　 　（填试剂名称）检验气体Y。 （2）②中发生中和反应的化学方程式为 　 　。 （3）有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液，③中你选择的是 　 　（填序号）。 A.0℃ B.25℃ C.80℃ （4）将滤液2蒸发，当有 　 　时（填现象），停止加热，可得到其他化工产品。 2．（2023•苏州）用蛋壳（主要含CaCO3，还有少量MgCO3和有机物）为原料通过以下步骤制取补钙剂醋酸钙[（CH3COO）2Ca]。 已知：①醋酸钙易溶于水，高于160℃时发生分解；②醋酸（CH3COOH）易挥发。 （1）焙烧。将蛋壳在高温下焙烧后冷却，得到含金属氧化物的固体。 ①焙烧过程中，CaCO3发生反应的化学方程式为 　 　。 ②焙烧过程中，产生烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有 　 　（有机物）。 （2）酸溶。在焙烧后的固体中先加入适量水打浆，冷却后，再加入稍过量的醋酸得到醋酸盐溶液。不能向焙烧后的固体中直接加入醋酸的原因是 　 　。 （3）除镁。在酸溶后的溶液中加入Ca（OH）2至碱性，将（CH3COO）2Mg 转化为Mg（OH）2沉淀除去。该反应属于 　 　（填基本反应类型）。 （4）中和。在除镁后的溶液中加入醋酸调节溶液pH为7。其目的有：①将溶液中的少量Ca（OH）2转化为（CH3COO）2Ca；②　 　。 （5）将中和后的溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出，过滤得到醋酸钙晶体。蒸发时不能直接将溶液蒸干的原因是 　 　。 （6）醋酸钙高温下分解所得氧化钙可作为气体吸收剂。将（CH3COO）2Ca质量分数为94.8%的样品50.0g在高温下完全分解，计算分解得到CaO的质量（写出计算过程）。 已知：①醋酸钙分解反应为（CH3COO）2CaCaO+C3H6O↑+CO2↑；杂质不发生反应。 ②（CH3COO）2Ca的相对分子质量为158。 3．（2023•泸州）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）。 4．（2023•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 　 　。 5．（2023•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： 某同学查阅资料已知： 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 　 　。 ②回收与利用流程； 6．（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：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。 （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 　 　。 7．（2023•宜昌）2023年5月30日，我国“神舟十六号”载人航天飞船成功发射。为保证宇航员正常的生命活动，空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近，主要采用以下循环系统： （1）空间站内空气中含量最多且不会被宇航员消耗的气体是 　 　（填化学式，下同），补充氧气的化学反应有 　 　（填序号）。空间站用活性炭净化空气，是利用它的 　 　性。 （2）反应④的化学方程式是 　 　；此系统中循环利用的物质有 　 　。 8．（2023•通辽）如图是用粗硅原料（含氧化镁杂质，不考虑其他杂质与酸反应）制备高纯硅和金属镁的流程。 已知：硅不与稀盐酸反应。请回答下列问题。 （1）操作1的名称是 　 　。 （2）上述流程中，可循环利用的物质是 　 　。 （3）滤液中含有的阳离子为 　 　。 （4）MgCl2制备Mg的化学方程式为 　 　。 9．（2023•内蒙古）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H2SO4的目的是 　 　。 （3）滤液Ⅰ与Zn反应生成Cu的化学方程式为 　 　。 10．（2023•荆州）燃煤电厂常利用NaOH溶液处理烟气，实现“碳捕集”，其主要转化流程如下。请回答下列问题： （1）溶液X中的溶质是 。 （2）写出烟气通入氢氧化钠溶液中所发生反应的化学方程式 。 （3）写出干冰的一种用途 。 （4）上述流程中可循环使用的物质有溶液X和 。 ③分离、提纯和除杂流程； 11．（2023•东区）碱式碳酸镁【Mg2（OH）2CO3】可用于制造防火保温材料。用蛇纹石（含MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2）制取碱式碳酸镁的一种流程如图： 已知：在上述流程条件下，几种氢氧化物沉淀、溶解时的pH如图所示。 回答下列问题： （1）“除杂”时，沉淀物A中含有 　 　、　 　。 （2）“除杂”时，若加入熟石灰过多，可能导致的后果是 　 　（填化学式，下同）溶解和产生 　 　沉淀。 （3）“热解”时，反应的化学方程式是 　 　。 （4）用1000t含MgO质量分数为46.0%的蛇纹石理论上可制得 　 　t碱式碳酸镁。 12．（2023•江西）烧碱﹣纯碱法净化卤水过程产生的盐泥中主要含有CaCO3及少量的Mg（OH）2和NaCl。如图是实验室模拟工业上以该盐泥为原料制备CaCl2的操作流程： （1）步骤①中操作a的名称是 　 　。 （2）步骤②中发生中和反应的化学方程式为 　 　。 （3）步骤③中的试剂X应选下列物质中的 　 　（填序号）。 A．KOH溶液 B．Ca（OH）2溶液 C．Na2SO4溶液 D．Ca（NO3）2溶液 （4）步骤④中“一系列操作”包括降温结晶，说明CaCl2的溶解度随温度的降低而 　 　。 13．（2023•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。 14．（2023•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：CaCl2+2NH3+CO2+X═2NH4Cl+CaCO3↓，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）。 15．（2023•青岛）自然界中的铝元素以化合物的形式存在于各种矿石中。某铝土矿的主要成分是Al2O3，含少量SiO2、Fe2O3等杂质。从该铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程（不考虑其它杂质参与反应）： 已知：SiO2不溶于水且不与盐酸反应；Al（OH）3能与NaOH溶液反应，生成可溶性盐。 请回答下列问题。 （1）步骤①加盐酸前先将铝土矿粉碎的目的是 　 　；所得滤液A中的溶质有 　 　种。 （2）步骤②中所加NaOH溶液须过量的目的是 　 　。 （3）步骤③Al（OH）3加热分解生成两种氧化物，请写出该反应的化学方程式 　 　。（4）步骤④是通过电解熔融状态的Al2O3制备铝。Al2O3的熔点是2050℃，很难达到熔融状态，工业上通过加入冰晶石使其在1000℃左右熔化，请写出这一做法的意义 　 　。 ④混合物成分的确定流程； 16．（2023•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2FeOOH+FeSO4Fe3O4+X，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 　 　。 17．（2022•攀枝花）废旧手机的电路板中主要含有铜，还含有少量铝、铁、金等金属。某学习小组为回收其中的铜、金，进行了如下实验。 已知：Cu+H2O2+H2SO4═CuSO4+2H2O；本实验条件下，金不发生反应。 回答下列问题： （1）滤液A中的溶质除H2SO4外，还含有的溶质化学式分别是 　 　、　 　。 （2）小组同学在步骤Ⅱ中发现：部分H2O2分解导致实际消耗的H2O2用量明显大于理论用量。导致部分H2O2分解的原因可能是 　 　。 （3）固体D的成分是 　 　。 （4）向滤液G中加入过量NaOH溶液，反应生成沉淀的化学方程式是 　 　。 18．（2024•西青区二模）某白色粉末可能含有硫酸钠、硫酸铜、氯化钠、硝酸钡、碳酸钙中的一种或几种，某科学兴趣小组为探究其成分，设计了如所示实验流程（所加试剂均足量）。 （1）操作Ⅰ、Ⅱ的名称是 　 　。 （2）灼烧时发生反应的化学方程式是 　 　，得到无色气体的质量为 　 　g。 （3）该白色粉末中一定不含有 　 　（填化学式），肯定含有的物质的总质量为 　 　g。 19．（2024•历下区三模）（1）实验室中有两瓶未贴标签的化肥样品，已知可能是碳酸氢铵和硝酸钾中的各一种。化学兴趣小组的同学为确定各是哪种物质，进行了如下实验探究。 ①小明各取少量两种白色固体于试管中，在酒精灯上加热，其中一种固体有刺激性气味的气体放出，则该固体为 　 　（写化学式），写出该反应的化学方程式 　 　。 ②小红各取少量两种白色固体，分别加入A、B两支试管中，各滴加适量水，振荡，得到两种无色溶液。分别向这两种无色溶液中滴加适量 　 　（选填下列序号之一），其中一支试管产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体，由此确定该试管中的物质是碳酸氢铵。 A.氢氧化钠溶液 B.氯化钠溶液 C.稀盐酸 D.碳酸钠溶液 （2）已知固体混合物A中可能含有NH4NO3和KCl或两者之一，另有一固体混合物B，可能含有CuO、BaCl2、Na2SO4、Na2CO3中的两种或多种。按如图所示进行实验探究，实验现象如图中所述（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应） 请根据实验过程和图示信息，进行分析推理，试回答下列问题： ①气体C的化学式为 　 　。 ②固体混合物A中一定存在的物质是 　 　（填化学式）；固体混合物B中一定不存在的物质是 　 　（填化学式）。 ③步骤Ⅱ中一定发生的化学反应方程式 　 　。 ④溶液G中一定大量存在的阳离子为 　 　（写离子符号）。 ⑤根据上述实验现象，固体混合物A中还不能确定是否存在的物质为 　 　（填化学式），得出此结论的理由是 　 　。 20．（2024•南开区一模）某固体混合物中可能含有铁、氧化铁、氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙。取3g该固体混合物研碎，按照如图流程进行实验，请回答相关问题： （1）过滤操作中玻璃棒的作用是 　 　。 （2）固体Ⅰ的成分是 　 　（填化学式，下同）：固体Ⅲ的成分是 　 　。 （3）生成固体Ⅳ的化学反应方程式为 　 　。 （4）根据上述定性、定量研究中的现象及有关数据分析，此固体混合物中的成分一定含有 　 　。 创新考法 04 ①新设问——结合溶解度曲线、表格等，分析操作及进行操作的原因，产生的现象等 1. （2024•合肥三模）以盐湖卤水（主要成分为MgCl2、NaCl、LiCl）为原料，制备电池级Li2CO3的主要工艺流程如图： 资料： 物质 Li2CO3 MgCO3 20℃时溶解度/g 1.33 0.039 （1）Li2CO3中Li的化合价为 　 　。 （2）膜分离器Ⅰ中发生的变化属于 　 　（填“物理”或“化学”）变化。 （3）反应器Ⅱ加过量Na2CO3的目的是 　 　，发生复分解反应的化学方程式为 　 　。 （4）综合分析，Ⅰ中必须去除MgCl2的原因是 　 　。 ②新设问——分析使用某种原料的原因，对方案进行评价 2. （2024•黄埔区模拟）某学习小组实验后留下的废液中含有K2CO3、KCl和Na2SO4，回收KCl晶体的流程如图1。 请回答： （1）步骤①涉及的化学方程式有 　 　、　 　。 （2）步骤②加入过量K2CO3溶液的目的是 　 　；滤液B中含有的阴离子是 　 　（填离子符号）。 （3）混合液C的溶质是KCl和NaCl。根据溶解度曲线（如图2），回答下面问题： 步骤④的主要操作是 　 　、降温结晶、过滤。得到的晶体最好用 　 　洗涤。降温结晶的过程中，没有氯化钠析出的原因可能是 　 　。 ③新设问——根据加入试剂的种类及量的多少分析产物及产率等 3. （2024•盐田区一模）醋酸钙（化学式为CaAc2，Ac﹣代表醋酸根）易溶于水，对慢性肾衰高磷血病有较好的疗效，在食品工业中应用广泛。蛋壳的主要成分是CaCO3，还有少量MgCO3。以蛋壳为原料制备醋酸钙的流程如图所示。 查阅资料：①MgCO3的化学性质与CaCO3类似；②温度升高，醋酸（HAc）挥发速率变快；③高于160℃时醋酸钙发生分解； （1）步骤①中，MgCO3发生反应的化学方程式为 　 　。 （2）步骤②中，溶液温度会升高，其原因是 　 　。（请用文字表达进行解释） （3）步骤③中，需要待溶液冷却后才能加入醋酸。其原因是 　 　。氢氧化钙和醋酸（HAc）发生中和反应生成醋酸钙（CaAc2）的化学方程式为 　 　。 （4）步骤④中，分离出Mg（OH）2的操作是 　 　。加入试剂X可将混合液中的醋酸镁（MgAc2）除去，则试剂X是 　 　。 A．KOH溶液 B．Ca（OH）2溶液 C．Na2SO4溶液 D．Ca（NO3）2溶液 （5）步骤⑤中，蒸发结晶时不能直接将溶液蒸干的原因是 　 　。 ④新设问——结合目标产物，补画部分流程图 4. （2023•淮阴区三模）工业上用FeCl3溶液蚀刻铜箔制印刷电路板，反应为2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2，蚀刻废液又可再处理，实现资源回收和循环利用，其流程转化关系如下，请回答相关问题。 （1）“蚀刻废液”的全部溶质有 　 　和少量FeCl3。操作Ⅰ的名称是 　 　。 （2）流程中FeCl2转化为FeCl3的反应方程式是 　 　。 （3）参照上述流程，画出由“金属残渣X”分离回收Cu和FeCl2溶液的流程图 　 　。 ⑤新素材——以真实生活情境为素材，如简易供氧器中混合物成分的确定 5. （2023•三明模拟）水产养殖中常用过氧化钙（CaO2）作供氧剂。CaO2•8H2O是一种白色固体，难溶于水和乙醇，且不与乙醇发生化学反应，加热至130℃时逐渐变为无水CaO2，实验室可用碳酸钙制取CaO2•8H2O，再经脱水制得CaO2，其制备流程如图所示。 （1）反应2的化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O═CaO2•8H2O↓+2X，X的化学式为 　 　，该反应要在低温下进行的原因是 　 　。 （2）操作a的名称是 　 　，副产品的一种用途是 　 　。 （3）“水洗”的目的是 　 　，“乙醇洗”的目的是 　 　，烘烤过程中发生反应的化学方程式为 　 　。 （4）过氧化钙能作为水产养殖中的供氧剂，是因为过氧化钙在水中会缓慢放出氧气，该反应的化学方程式为 　 　。 （5）水产养殖中用的CaO2常含有杂质CaO，钙元素的质量分数会随CaO含量的增加而 　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）。 ⑥新素材——以我国古代文献，典籍中记载的方法 6. （2024•常州二模）造纸术是中国古代四大发明之一，造纸方法有多种。 方法一：植物纤维造纸 （1）如图为一种植物纤维造纸流程，操作a的原理类似化学实验中的 　 　操作，所得废液中一定含有的溶质是 　 　。 方法二：方解石造纸： 资料：1．方解石的主要成分为CaCO3，还含有少量MgO、Fe2O3、SiO2等杂质； 2，聚乙烯塑料、SiO2、粘合剂均难溶于水，且不与盐酸反应。 （2）如图为一种方解石造纸流程，为提高“石头纸”质量，将方解石粉碎成超细纳米级粉末；此造纸流程全程无需用水，加入可降解塑料和无毒无害粘合剂；混合器内需要进行的操作是 　 　，相较方法一，此法造纸的优点有 　 　（写一点）。 （3）所制的成品纸张在使用、保存过程中应避免与酸性物质接触，否则可能发生的反应为 　 　（以稀盐酸为例，写一个有氧化物参加的化学反应方程式）。 7. （2024•哈尔滨二模）铜是一种重要金属。实践小组开展“了解铜、回收铜”项目式学习。 活动一：了解古代火法炼铜，感受我国劳动人民智慧。 【查阅资料】：1.铜生锈表面形成铜绿，其成分是Cu2（OH）2CO3。 2.Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑。 古籍《大冶赋》中记载火法炼铜技术，其生产流程如下： （1）煅烧孔雀石可观察到的现象是 　 　。 （2）写出木炭还原氧化铜的化学方程式 　 　。 活动二：开展从回收的废旧铜料中提取铜实践活动，其流程如下： （3）写出步骤③中化学方程式 　 　。 （4）请补充完善由固体Y得到铜粉的实验方案：向固体Y中加入 　 　（填试剂名称），经过过滤、洗涤、干燥得到铜粉。 8. （2023•渌口区二模）古籍中有关“敞锅熬盐”记载主要步骤为：①将黄卤和黑卤按比例混合；②放入敞口锅中加热浓缩，析出粗盐；③用“花水”冲洗粗盐得精品盐。其流程如图所示： （1）操作1敞锅熬盐的过程称为 。 （2）黄卤和黑卤混合后发生反应的化学方程式为 。 （3）根据粗盐的成分可知，步骤①加入的 （“黄卤”或“黑卤”）过量，操作Ⅱ用“花水”冲洗粗盐，既可除去表面的MgSO4和MgCl2杂质，又不损失NaCl,则“花水”应当是 。 （4）“精品盐”在生成生活中有着广泛的用途，医疗上用来配制 。 ⑦新素材——以社会热点议题，如“碳中和”为素材考查二氧化碳的捕集与利用 9. （2023•随州）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用。一种捕集烟气中CO2并转化利用的流程图如图： （1）CaO俗称 。 （2）催化转化器中发生反应的化学方程式是  。 （3）甲醇（CH3OH）属于 （填“无机物”或“有机物”）。 （4）我国力争在2060年前实现“碳中和”。下列措施不利于大气中CO2减少的是 （只有一个选项符合题意）。 A.用氨水捕集废气中的CO2，将其转化为氮肥 B.大力推广使用干冰实现人工增雨，缓解旱情 C.利用和开发风能、太阳能、氢能等清洁能源 D.通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的CO2 ⑧新设问——利用定量分析的方法确定混合物中各成分的质量比或混合物成分等 10. 实验室中存放有一包白色固体样品，其成分可能包含氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、硫酸钠、氯化镁中的一种或多种物质。为了深入探究这一样品的组成，化学兴趣小组的同学们积极展开了实验探究。他们精心选取了适量的样品，并按照既定的实验流程进行了细致的操作。 请回答下列问题： （1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 。 （2）滤液中一定含有的物质是 。 （3）若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”，其他现象不变，则原样品一定存在的物质是 。 （4）写出滤渣和足量盐酸反应的化学方程式： 。 压轴检测 05 1. （2024•黄岛区二模）地球是一颗美丽的蓝色星球，海水约占了全球水资源的97%。海水资源的开发和利用具有非常广阔的前景。 （1）海水中含有大量的NaCl，可用于制备钠及其化合物，其流程如图： ①加入过量Na2CO3溶液目的是除去CaCl2和 　 　，流程中不能用过量稀硫酸代替过量稀盐酸的原因是 　 　。 ②提纯过程中使用了过滤和蒸发操作，实验室过滤和蒸发操作均使用到的玻璃仪器是 　 　。 ③流程图中制备金属钠的化学方程式为 　 　。 （2）工业上利用电解饱和食盐水的方法制备NaOH，反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O═2NaOH+H2↑+Cl2↑，该反应过程中 　 　元素的化合价升高。 2. （2024•夏津县二模）海洋是重要的资源宝库，目前世界上60%的镁是从海水提取的。某兴趣小组在实验室模拟海水提镁的主要流程如下：（假设每一步均恰好完全反应，已知Ca（OH）2+MgCl2═CaCl2+Mg（OH）2↓） （1）将氯化镁溶液转化为氯化镁晶体需经过 　 　、冷却结晶、过滤等系列操作。操作①后，滤渣的主要成分是 　 　。 （2）写出反应①、③的化学方程式 　 　、　 　，其中反应①的基本反应类型为 　 　。 （3）电解熔融氯化镁的过程中，下列有关能量转化的说法正确的是 　 　（填序号）。 A.电能转化为化学能 B.化学能转化为电能 C.热能转化为化学能 3. （2024•澄海区校级一模）海洋与人类生存息息相关，某化学兴趣小组设计的综合利用海水资源的流程图如图所示： （1）流程Ⅰ为海水晒盐的过程。结晶池中析出晶体后的母液是氯化钠的 　 　（填“饱和”或“不饱和”）溶液。 （2）流程Ⅱ为除去粗盐水中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4和难溶性杂质。 ①加入下列3种过量试剂的顺序依次可以是 　 　。 A．NaOH、BaCl2、Na2CO3 B．BaCl2、NaOH、Na2CO3 C．Na2CO3、BaCl2、NaOH ②其中NaOH的作用是除去 　 　，理论上用过量的 　 　溶液代替NaOH和BaCl2两种溶液，也可以达到相同的实验目的。 （3）流程Ⅲ为海水制碱（纯碱）。该流程中，先向饱和食盐水中通入过量的氨气的目的是 　 　，反应后通过 　 　操作得到滤液A和小苏打固体，可以循环利用的气体X是 　 　。 （4）流程Ⅳ为海水提镁。该流程中发生中和反应的化学方程式为 　 　。 4. （2024•大冶市一模）我国承诺在2030年前，CO2的排放量不再增长，然后再慢慢减少；到2060年，针对排放的CO2，要采取各种方式全部抵消掉，这就是“碳中和”。科学家设想用NaOH溶液“捕捉”工厂排放废气中的CO2，“捕捉”流程为“如图”。 回答下列问题。 （1）除CaO外，可以循环利用的物质是 　 　（填俗名）。 （2）“操作a”实验操作中用到玻璃棒的作用是 　 　；若将“储存室”的产品加压、降温固化，所得固体可用于 　 　（回答一条）。 （3）工厂要实施这一流程，还需设计“固体热解室”零排放供热的配套方案，下列方案中可供选用的是 　 　（填序号）。 A．燃煤供热 B．燃油供热 C．聚集太阳能供热 D．电供热 5. （2024•黄石港区一模）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。如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）。 6. （2024•忠县一模）硬水受热后会产生水垢，水垢的主要成分是CaCO3和Mg（OH）2其他成分不参与反应。实验室用水垢制取纯净CaCl2固体的流程如图： （1）酸A是人体胃液的主要成分，其化学式是 　 　。 （2）步骤①中加过量的碱溶液发生反应的化学方程式为 　 　。 （3）步骤②的操作名称是 　 　。 （4）步骤③加酸A的作用是 　 　。 7. （2024•南山区二模）碳酸锂（Li2CO3）是制备新能源汽车电池的重要原料。如图是利用锂辉矿（主要成分为Li2CO3，含泥沙等杂质）模拟提纯Li2CO3的工艺，根据要求回答问题。 【查阅资料】 Ⅰ．Li2CO3（化学性质与Na2CO3相似）为无色晶体，在冷水中的溶解度比热水中大。 Ⅱ．Li2SO4溶解度随温度变化不大。 （1）步骤①锂辉矿需进行粉碎研磨预处理，其目的是 　 　。 （2）X是一种酸。其溶质化学式为 　 　。 （3）操作a的名称为 　 　。 （4）写出检验气体Y的反应的化学方程式 　 　。 （5）步骤③反应的化学方程式 　 　，该反应属于 　 　反应（填基本反应类型）。 （6）有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液，步骤③中你选择的是 　 　（填字母）。 A．0℃ B．25℃ C．80℃ 8. （2024•安丘市一模）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。 查阅资料知： 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直接排放会形成 　 　，腐蚀钢铁； （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的操作用到了玻璃棒，其主要作用是 　 　，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（填基本反应类型）； （5）ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收，反应生成偏锌酸钠（Na2ZnO2）和H2O，该反应的化学方程式为 　 　。 9. （2024•苏州模拟）高铁酸钾（K2FeO4）是一种绿色环保、多功能水处理剂。某工厂为充分利用废弃金属，将严重生锈的废铁屑（杂质不溶于水也不与稀盐酸反应）经过如图流程制备K2FeO4。 已知：①高铁酸钾难溶于乙醇，受热易分解，极易溶于水并与水反应。 ②氧化时，发生的反应有4HCl+4FeCl2+O2═4FeCl3+2H2O。 （1）K2FeO4中铁元素的化合价是 　 　。 （2）“酸浸”过程中为了提高铁元素的浸出率，除了适当提高酸的浓度、适当升高温度，还可以采取的措施是 　 　、　 　。 （3）“酸浸”后溶液中可能含有的阳离子除了Fe3+还有 　 　（填离子符号）。 （4）反应Ⅰ中涉及的化学反应有：2FeCl3+3NaClO+10NaOH═2Na2FeO4+9NaCl+aH2O。其中a＝　 　。 （5）反应Ⅱ主要涉及饱和KOH溶液与Na2FeO4溶液之间的复分解反应，试推测溶解度：Na2FeO4　 　K2FeO4（填“＞”、“＝”或“＜”）。 （6）操作X包含：过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥。使用无水乙醇洗涤的目的是 　 　、　 　。 10. （2024•南京三模）某工厂生产硼砂产生的固体废料，主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等。回收镁的工艺流程如图： （1）固体废料酸浸之前要进行粉碎，粉碎的目的是 　 　。 （2）“碱浸”时发生反应的化学方程式为 　 　。 （3）“调pH”前滤液Ⅰ的pH 　 　（填“＞”或“＜”）7。 （4）滤液Ⅲ中可回收的主要物质是 　 　（填化学式）。 （5）某BaCO3中混有SiO2杂质，简述提纯该BaCO3的实验操作 　 　。 11. （2024•合肥二模）2023年，中国成功发射了天舟六号货运飞船和神舟十六、十七号载人飞船，标志着中国空间站进入了正式运营阶段。航天事业的发展离不开金属钛，用钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取钛的主要工艺流程如图所示： 请回答下列问题： （1）钛铁矿的主要成分FeTiO3中铁元素是+2价，则钛元素化合价为 　 　。 （2）为加快钛铁矿与酸的反应速率，可行的措施是 　 　。 （3）Fe2O3也是铁锈的主要成分，可用硫酸除去，化学反应方程式为 　 　。 （4）反应⑤的产物除氧化铁外，还会产生的刺激性气体是 　 　。 （5）反应③在反应类型上属于 　 　反应。 12. （2024•重庆模拟）稀土金属因其独特的性能而被誉为“新材料之母”。稀土金属钇的氧化物（Y2O3）广泛应于航空航天涂层材料，其颗粒大小决定了产品的质量。利用富钇稀土（含Y2O3约70%，含Fe2O3、CuO、SiO2等约30%）生产大颗粒氧化钇的一种工艺如图： （1）“酸溶”前，需将富钇稀土进行粉碎，其目的是 　 　。 （2）“酸溶”过程中，氧化钇与盐酸反应的化学方程式是 　 　。 （3）“酸溶”后所得溶液中的金属阳离子有 　 　（填离子符号）。 （4）操作X的名称是 　 　。 （5）碳酸钇加热灼烧分解生成大颗粒氧化钇，还生成的另一种常见的无毒气体化合物是 　 　。 13. （2024•庐江县二模）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。 （1）由TiCl4和Mg制备Ti的反应属于置换反应，化学方程式为 　 　；该反应在氩气（Ar）环境中进行的理由是 　 　。 （2）氯碱厂电解食盐水除生成H2外，还可能生成的一种有毒的气体单质，其化学式为 　 　。 （3）如上述流程所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链的优点是 　 　。 14. （2024•肥西县二模）铜及其合金广泛应用于电子工业。如图为从废旧金属铜中回收铜的部分工艺流程。已知：焙烧可得到黑色固体和残渣，残渣不溶于水，也不溶于稀硫酸。 分析流程，回答问题： （1）将废旧金属铜粉碎的目的是 　 　。 （2）酸浸池1中发生反应的化学方程式是 　 　。 （3）置换池中，铁能置换铜的原因是 　 　。 （4）酸浸池2中，稀硫酸过量的目的是 　 　。 （5）从资源利用和保护的角度分析，该工艺流程的优点是 　 　。 15. （2024•合肥模拟）碳酸氢钠和碳酸钠在食品工业中均可用作食品添加剂。如图是碳酸氢钠和碳酸钠的制备流程，回答下列问题。 【查阅资料】①通常情况下，1体积水约能溶解700体积NH3，1体积水约能溶解1体积CO2。 ②常温下，NaHCO3的溶解度为9.6g，NH4Cl的溶解度为37.2g。 ③步骤Ⅱ、Ⅲ发生的总反应为NaCl+NH3+H2O+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl。 （1）碳酸钠的俗称是 　 　。 （2）实验室进行步骤Ⅰ和步骤Ⅲ操作时都必须用到的玻璃仪器是 　 　（写出1个即可）。 （3）溶液A中的溶质除NaCl外，还一定含有的溶质是 　 　。 （4）写出步骤Ⅳ反应的化学方程式：　 　。 （5）该流程中可以循环利用的物质是 　 　（填物质名称）。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二部分 填空压轴题 题型8 流程图题 思维导图 ☺ 考点详解 01 （一）考查类型 1.生产及制备流程； 2.回收与利用流程； 3.分离、提纯和除杂流程； 4.混合物成分的确定流程； （二）高频设问范围 1.原料经过粉碎、研磨、灼烧、酸浸等处理的目的分析； 2.流程中过滤、蒸发结晶操作的判断，不合理操作导致的原因分析； 3.流程中对未知添加剂成分的分析，添加过量试剂反应后成分的分析，陌生反应生成物成分分析； 4.结合流程图书写常见的化学方程式并判断基本反应类型； 5.直接根据流程图书写陌生化学方程式； 6.结合题干信息、流程图书写陌生化学方程式； 7.分析流程中可循环使用物质； 8.分析整个流程，对流程的环保性、简便性等进行评价； （三）新考法 1.新设问--结合溶解度曲线、表格等，分析操作及进行操作的原因，产生的现象等 2.新设问--分析使用某种原料的原因，对方案进行评价 3.新设问--根据加入试剂的种类及量的多少分析产物及产率等 4.新设问--结合目标产物，补画部分流程图 5.新设问--利用定量分析的方法确定混合物中各成分的质量比或混合物成分等 6.新素材--以我国古代文献，典籍中记载的方法为素材，考查物质的提纯与制备，如古今生产碳酸钙对比“敞锅熬盐”等 7.新素材--以社会热点议题，如“碳中和”为素材考查二氧化碳的捕集与利用 8.新素材--以真实生活情境为素材，如简易供氧器中混合物成分的确定 解题策略 02 【解题思路】 第一步：审题干。清晰原料的成分及流程的目的。 第二步：审流程。 ①明确主线产物、分支产物、循环产物； ②结合设置的问题细审流程中的转化原理，根据箭头指向找反应物和生成物，箭头进去的是反应物，出来的是生成物；（A、B为反应物，C、D为生成物） 第三步：审设问。明确设问与哪步流程有关，考查的知识点等，再结合流程具体分析并作答。一般流程图常考设问有①原料预处理的目的分析；②分离、提纯操作的判断；③未知物质成分分析；④化学方程式的书写及基本反应类型的判断；⑤可循环物质的判断；⑥流程的评价等。审题干 原料成分：二氧化碳、氯化钠、氨气 目标产品：制备碳酸钠 审设问 （1）原料预处理的目的分析； （2）、（3）化学方程式的书写 （4）可循环物质的判断 （5）用途 审流程 主线产物：碳酸钠； 分支产物：氯化铵 循环产物：二氧化碳、水 反应物：氯化钠、二氧化碳、氨气 【答案】（1）进行搅拌（或将氯化钠固体粉碎等，合理即可） （2）H2O△ （3）2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑ （4）二氧化碳（或CO2） （5）生产玻璃（或造纸等） 【解析】（1）为加快NaCl的溶解速率，可将氯化钠固体粉碎或溶解的过程中不断进行搅拌等。 （2）反应塔中发生的化学反应为NH3+CO2+NaCl+X===NaHCO3↓+NH4Cl，根据质量守恒定律，可知X为H2O。 （3）加热炉中进来的物质即反应物为NaHCO3固体，出去的物质即生成物为Na2CO3、H2O、CO2，因此加热炉中发生反应的化学方程式为2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑△ （4）分析整个流程可知，H2O、CO2既为反应物又为分支产物可循环利用。 （5）碳酸钠可用于生产玻璃、造纸、纺织等。 【工艺流程示意图】 目的是节约成本、保护环境（如副产品循环） 无害化处理排放 有毒的有害的三废产品进行转化和回收 思考： 产品液体或固体？ 如何提纯和分离？ 思考： 目的是什么？ 是否过量？ 【工艺流程图思考】 加辅料 核心反应 目标产品 原料 原料预处理 除杂、净化等 原料循环利用 箭头指回为循环 副产品 思考： 废弃物或 副产品的处理 思考： 反应方程式 有无剩余反应物 思考： 除去哪些物质？ 剩余哪些物质？ （一）原料预处理的常用方法及目的 1.原料预处理的目的分析 （1）粉碎（研磨）：加快固体物质的溶解速率；增大反应物间的接触面积，加快反应速率，使反应进行更充分； （2）灼烧（煅烧、焙烧）：使固体在高温下分解、氧化；除去可燃性杂质等； （3）浸出：使原料中的物质溶解（或与浸取液接触反应），原料中部分物质溶于水或原料中能和酸、碱反应的物质溶解，与不溶于水、不和酸、碱反应的物质分离； ①酸浸：溶解金属、金属氧化物、难溶性碱或碳酸盐等；（最常用的浸出剂是硫酸） ②碱浸：溶解二氧化硅、氧化铝等；（最常用的浸出剂是氢氧化钠、氨水） ③水浸：通过加水溶解，使可溶物进入溶液，与不溶物通过过滤分离。 【典例精讲1】从含铜废料(主要成分为铜)中回收铜的部分流程如下(杂质不参与反应)： 流程中，粉碎的目的是增大反应物间的接触面积，加快反应速率，使反应更加充分，灼烧的目的是将铜转化为氧化铜，酸浸的目的是将氧化铜转化为硫酸铜。 （二）分离、提纯的操作及注意事项 1.流程图中过滤操作的判断：若某操作可将固体和溶液分离则为过滤操作，如图：溶液/滤液 操作 固体和溶液的混合物 固体/滤渣/沉淀/难溶性物质 2.过滤操作及注意事项： （1）过滤操作使用的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和漏斗； （2）过滤操作中玻璃棒的作用是引流； （3）过滤后，滤液仍浑浊，可能的原因是： ①滤纸破损； ②盛接滤液的烧杯不干净； ③过滤时漏斗内的液面高于滤纸的边缘。 3.流程图中蒸发结晶操作的判断：若操作前为溶液，操作后得到晶体/固体（操作前后未加药品），则为蒸发结晶操作，如图： 溶液/滤液 晶体/固体 操作 4. 蒸发结晶操作及注意事项： （1）实验室进行蒸发时必需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿； （2）蒸发操作中，玻璃棒的作用是：搅拌，防止因局部温度过高造成液滴飞溅； （3）加热停止时间：当蒸发皿中有较多晶体析出（或蒸发皿中出现较多固体）时停止加热。 5.从物质的溶液中得到该物质的晶体常用的方法： （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）： A .（分离得NaCl型）操作过程：蒸发结晶→趁热过滤； B .将滤液冷却结晶，过滤（得KNO3型）的操作过程：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥  【典例精讲2】实验小组同学利用废弃的黄铜(铜锌合金)制备硫酸锌晶体，设计如下流程。 （1）操作Ι、操作Ⅱ的名称分别为过滤、蒸发结晶。 （2）实验室进行操作Ι时使用的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和漏斗；其中玻璃棒的作用是引流。 （3）若实验室进行操作Ι后得到的滤液仍浑浊，可能的原因是滤纸破损（或盛接滤液的烧杯不干净或过滤时漏斗内的液面高于滤纸的边缘）(写出一条即可)。 （4）实验室进行操作Ι和操作Ⅱ时都需要使用的玻璃仪器是玻璃棒，实验室进行操作Ⅱ时该仪器的作用是搅拌，防止因局部温度过高造成液滴飞溅。 （5）实验室进行操作Ⅱ时，当蒸发皿中有较多晶体析出（或蒸发皿中出现较多固体）时停止加热。 （三）未知物质成分分析 1.根据复分解反应特征：根据复分解反应中已知的反应物及生成物，推出未知的反应物或生成物。反应后物质中一定存在反应的生成物和加入的过量反应物及不参加反应的物质。 例：反应2为复分解反应，化学方程式为NH4HCO3+NaCl=溶液乙+NaHCO3↓，溶液乙的化学式为NH4Cl。 2.根据质量守恒定律： ①结合反应物的元素种类以及已知生成物中所含的元素种类，推断未知的生成物中所含的元素种类； ②根据流程中反应物判断发生的反应，结合常见化学物质及物质类别进行推导； 例：X溶液中含有的元素是Na、C、H、O（填写元素符号），判断依据是质量守恒定律。 例：如图所示流程中氧化物X的化学式为H2O。 （3）判断所加的试剂：可以从加入试剂的目的、参加反应的物质、反应的产物分析判断； 例：如图所示流程中“酸浸”中使用的试剂为稀硫酸（已知氧化铜锌矿主要成分为ZnO和CuO，其余成分不与酸反应，也不溶于水） 【典例精讲3】利用粗盐水(含少量CaCl2)制备烧碱的流程如图所示。 （1）溶液B中含有的溶质是Na2CO3、NaCl（填化学式）。 （2）X属于单质，写出X的化学式Cl2。 【分析思路】 （1）要判断溶液B中溶质的成分，分析步骤①中发生的反应，根据题干中“粗盐水”中主要含有 NaCl，还含有少量CaCl2，加入Na2CO3溶液后，根据复分解反应的特征判断发生的反应，同时注意加入的Na2CO3溶液是否过量。 （2）X为单质，且为步骤③的产物之一，步骤③为陌生反应，可结合质量守恒定律，即化学反应前后元素种类不变分析。 （四）化学方程式的书写及基本反应类型的判断 1.化学方程式的书写方法 （1）已学化学方程式的书写：根据题目要求及箭头方向在流程图中找到反应物、生成物，根据所学知识判断发生的反应。 （2）陌生化学方程式的书写 第一步：寻找反应物和生成物。箭头进入的是反应物，出去的是生成物，注意标明反应条件及生成物状态； 第二步：如果从已知信息中找出的反应物和生成物不遵守质量守恒定律，可以从以下角度考虑： a.若反应在溶液中进行，考虑是否有水参与或生成； b.若反应在氧气（空气）中进行，则考虑是否有氧气参与反应。 2.基本反应类型的判断 （1）“多变一”→化合反应 （2）“一变多”→分解反应 （3）“单换单”→置换反应 （4）“双交换、价不变”→复分解反应 【典例精讲4】某工业废水中含有大量的MgCl2、Mg(NO3)2和少量NaNO3。利用该废水回收制备金属镁，主要流程如图所示： （1）写出生成Mg(0H)2的化学方程式Ca(OH)2＋MgCl2==Mg(OH)2↓＋CaCl2（或Ca(OH)2＋Mg(NO3)2==Mg(OH)2↓＋Ca(NO3)2(任写一个)。 （2）写出反应②的化学方程式2HCl＋Mg(OH)2==MgCl2＋H2O，该反应属于基本反应类型中的复分解反应。通电 （3）已知反应③发生的是分解反应，则该反应的化学方程式是MgCl2====Mg＋Cl2↑。 （4）写出反应④的化学方程式H2＋Cl2====2HCl，该反应属于基本反应类型中的化合反应。点燃 【典例精讲5】工业制备纳米碳酸钙的部分流程如下 反应生成纳米碳酸钙的化学方程式为CO2＋2NH3＋CaCl2＋H2O===CaCO3＋2NH4Cl 。 【分析思路】 已知反应物有CO2、2NH3、CaCl2生成物为NH4CI和CaCO3，尝试书写反应的化学方程式CO2＋2NH3＋CaCl2＋H2O——CaCO3＋2NH4Cl发现无法配平，根据流程图分析反应在溶液中进行，所以考虑是否有水参与，再次书写化学方程式。 【典例精讲6】工业上以废渣(含有大量CuS及少量铁和铁的化合物)为原料生产CuCl2的部分流程如下： 通入空气后，焙烧过程中NaCl与CuS反应生成CuCl2和Na2SO4，反应的化学方程式为2NaCl＋CuS＋2O2====CuCl2＋Na2SO4高温 【分析思路】 已知反应物有 NaCl、CuS生成物为CuCl2和Na2SO4，对比发现生成物中含有NaCl、CuS中没有的氧元素，根据题干分析可能是空气中的氧气参与了反应，代入配平验证。 （五）判断可循环使用的物质 1.可循环使用物质的判断 （1）可逆线表示可循环利用的物质，如图1中的物质A。 物质A 图1 （2）后面工序的生成物是前面工序的反应物，如图2中的物质 B。 物质B 物质B 其他产物 图2 【典例精讲7】金属铝在生产生活中应用广泛。工业上用铝土矿(含氧化铝、氧化铁等)制取铝的流程如图所示。[已知：氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成水和可溶于水的偏铝酸钠(NaAlO2)] 整个流程中可以循环使用的物质是NaOH、CaO、CO2(填化学式)。 【分析思路】 通过找流程中的可逆线→NaOH溶液、前后工序中相同的物质(前面工序为反应物、后面工序为生成物)→CO2、CaO，两种途径分别判断。 （六）流程的评价 1.流程评价的角度 （1）从环保考虑：无污染，无腐蚀，对废弃物（废气、废渣、废水）进行处理回收利用； （2）从成本考虑：原料廉价易得、反应能耗低、产率或原料的利用率高，实现了物质、能量的循环利用等； （3）从安全性和简便性考虑：若反应中会产生可燃性物质，应注意做好防护措施，如通风和远离火源等；尽量选用较温和的反应条件，避免高温、高压条件； （4）设计方案的科学性：能否达到实验目的，杂质是否完全除去，是否引入新的杂质等 【典例精讲8】如图是电解水制氢、二氧化碳加氢催化制甲醇(CH3OH)的生产流程示意图。 该流程制备甲醇除对环境无污染、物质的循环利用外，还具有的优点是增加了二氧化碳的消耗，能减缓温室效应(答一点)。 【分析思路】 分析流程的优点一般从环保、成本、安全、简便性分析，该流程①利用太阳能进行生产，节约了传统能源，同时没有产生污染物。②实现了二氧化碳作为碳资源转化利用，减缓了温室效应。③“H20"为可循环利用的物质，生产原料充分利用，节约了成本。 真题示例 03 ①生产及制备流程； 1．（2023•重庆）锂辉矿（Li2CO3）是制备新能源汽车电池的重要原料。如图是一种模拟提纯碳酸锂的工艺，根据要求回答问题。 【查阅资料】 Ⅰ.锂辉矿主要成分为Li2CO3，含泥沙等杂质。 Ⅱ.Li2CO3（化学性质与Na2CO3类似）为无色晶体，微溶于水，在冷水中的溶解度比热水中大。 （1）X是一种酸，其溶质化学式为 　H2SO4　，常用 　澄清石灰水　（填试剂名称）检验气体Y。 （2）②中发生中和反应的化学方程式为 　2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O　。 （3）有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液，③中你选择的是 　C　（填序号）。 A.0℃ B.25℃ C.80℃ （4）将滤液2蒸发，当有 　较多固体出现　时（填现象），停止加热，可得到其他化工产品。 【答案】（1）H2SO4；澄清石灰水； （2）2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O； （3）C； （4）较多固体出现。 【解析】解：（1）锂辉矿主要成分为Li2CO3，X是一种酸，与反应碳酸锂生成滤液1，滤液1与氢氧化钠溶液反应生成硫酸锂溶液，则说明加入的酸是稀硫酸，其溶质的化学式为H2SO4。产生的气体Y是二氧化碳，常用澄清石灰水检验气体Y。 （2）②中发生中和反应，即硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。 （3）Li2CO3（化学性质与Na2CO3类似）为无色晶体，微溶于水，在冷水中的溶解度比热水中大，则③中应选择80℃，此时碳酸锂易结晶析出。 （4）蒸发时，待蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热，利用余热将剩余水分蒸干。 2．（2023•苏州）用蛋壳（主要含CaCO3，还有少量MgCO3和有机物）为原料通过以下步骤制取补钙剂醋酸钙[（CH3COO）2Ca]。 已知：①醋酸钙易溶于水，高于160℃时发生分解；②醋酸（CH3COOH）易挥发。 （1）焙烧。将蛋壳在高温下焙烧后冷却，得到含金属氧化物的固体。 ①焙烧过程中，CaCO3发生反应的化学方程式为 　CaCO3CaO+CO2↑　。 ②焙烧过程中，产生烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有 　蛋白质　（有机物）。 （2）酸溶。在焙烧后的固体中先加入适量水打浆，冷却后，再加入稍过量的醋酸得到醋酸盐溶液。不能向焙烧后的固体中直接加入醋酸的原因是 　焙烧后的固体为氧化钙，若向氧化钙固体中加入醋酸，氧化钙与水反应放热，会加速醋酸的挥发　。 （3）除镁。在酸溶后的溶液中加入Ca（OH）2至碱性，将（CH3COO）2Mg 转化为Mg（OH）2沉淀除去。该反应属于 　复分解反应　（填基本反应类型）。 （4）中和。在除镁后的溶液中加入醋酸调节溶液pH为7。其目的有：①将溶液中的少量Ca（OH）2转化为（CH3COO）2Ca；②　防止溶液吸收空气中的二氧化碳　。 （5）将中和后的溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出，过滤得到醋酸钙晶体。蒸发时不能直接将溶液蒸干的原因是 　醋酸钙易溶于水，高于160℃时发生分解　。 （6）醋酸钙高温下分解所得氧化钙可作为气体吸收剂。将（CH3COO）2Ca质量分数为94.8%的样品50.0g在高温下完全分解，计算分解得到CaO的质量（写出计算过程）。 已知：①醋酸钙分解反应为（CH3COO）2CaCaO+C3H6O↑+CO2↑；杂质不发生反应。 ②（CH3COO）2Ca的相对分子质量为158。 【答案】（1）①CaCO3CaO+CO2↑； ②蛋白质； （2）焙烧后的固体为氧化钙，若向氧化钙固体中加入醋酸，氧化钙与水反应放热，会加速醋酸的挥发； （3）复分解； （4）防止溶液吸收空气中的二氧化碳； （5）醋酸钙易溶于水，高于160℃时发生分解； （6）16.8g。 【解析】解：（1）①碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3CaO+CO2↑； ②焙烧过程中，产生烧焦羽毛的气味，说明蛋壳中含有蛋白质； （2）在焙烧后的固体中先加入适量水打浆，冷却后，再加入稍过量的醋酸得到醋酸盐溶液。不能向焙烧后的固体中直接加入醋酸的原因是：焙烧后的固体为氧化钙，若向氧化钙固体中加入醋酸，氧化钙与水反应放热，会加速醋酸的挥发； （3）醋酸镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和醋酸钙，该反应属于复分解反应； （4）在除镁后的溶液中加入醋酸调节溶液pH为7。其目的有：①将溶液中的少量Ca（OH）2转化为（CH3COO）2Ca；②调节溶液的pH防止溶液吸收空气中的二氧化碳； （5）将中和后的溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出，过滤得到醋酸钙晶体。蒸发时不能直接将溶液蒸干的原因是：醋酸钙易溶于水，高于160℃时发生分解； （6）设分解得到CaO的质量为x。 （CH3COO）2CaCaO+C3H6O↑+CO2↑ 158 56 94.8%×50.0g x ＝ x＝16.8g 答：分解得到CaO的质量是16.8g。 3．（2023•泸州）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 　稳定　。 （2）“酸浸”发生的反应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）“氧化”过程中发生反应的化学方程式为：2FeSO4+H2O2+H2SO4═　Fe2（SO4）3　+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 　防止带入钠离子　（任答1点）。 （5）系列操作有蒸发、结晶、　过滤　、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 　180　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】解：（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稳定。 故答案为：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。 故答案为：复分解反应；铜离子、亚铁离子。 （3）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，未知物质是硫酸铁，“氧化”过程中发生反应的化学方程式为：2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2（SO4）3+2H2O。 故答案为：Fe2（SO4）3。 （4）“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。 故答案为：防止带入钠离子。 （5）系列操作有蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥。 故答案为：过滤。 （6）设固体减轻的质量是x。 CuSO4•5H2OCuSO4+5H2O 固体质量减小 250 160 250﹣160＝90 500g x ＝ x＝180g。 故答案为：180。 4．（2023•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 　过滤　。 （2）该工艺流程中可以循环利用的物质是 　Fe2O3　（填化学式）。 （3）稀硫酸和氧化铁反应的化学方程式是 　Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O　。 【答案】（1）过滤； （2）Fe2O3； （3）Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O。 【解析】解：（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）稀硫酸和氧化铁的反应是氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O。 5．（2023•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： 某同学查阅资料已知： 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 　空气污染　。 （2）“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”分离Au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　。 （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 　Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑　，该反应属于 　置换　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 　ZnO+2NaOH＝Na2ZnO2+H2O　。 【答案】（1）空气污染； （2）Au； （3）过滤；将氧化铜完全转化为硫酸铜； （4）Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；置换； （5）ZnO+2NaOH＝Na2ZnO2+H2O。 【解析】解：（1）由于二氧化硫属于空气污染物，所以若SO2直接排放会导致空气污染； （2）“过程Ⅱ”在空气中加热将部分金属转化为氧化物，由于金的化学性质稳定，不会与氧气反应，所以产生的固体a中，除CuO外一定还有的物质是Au； （3）“过程Ⅲ”分离Au的操作实现了固液分离，所以为过滤，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，加入过量稀硫酸的目的是将氧化铜完全转化为硫酸铜； （4）“过程Ⅲ”加入过量稀硫酸后，所得滤液的中含有硫酸铜和硫酸，“系列进程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉，这一步生成气体的反应为铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，该反应属于置换反应； （5）ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收，该反应生成偏锌酸钠（Na2ZnO2）和H2O，化学方程式为ZnO+2NaOH＝Na2ZnO2+H2O。 ②回收与利用流程； 6．（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：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。 （1）柠檬酸亚铁进入人体肠道后以 　Fe2+　（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 　SiO2和Fe　。 （3）步骤①②③④中涉及置换反应的是 　②　（填数字序号）。 （4）步骤③中发生反应的化学方程式是 　FeSO4+Na2CO3＝FeCO3↓+Na2SO4　。 （5）“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　。 【答案】（1）Fe2+； （2）SiO2和Fe； （3）②； （4）FeSO4+Na2CO3＝FeCO3↓+Na2SO4； （5）过滤。 【解析】解：（1）柠檬酸亚铁进入人体肠道后电离为亚铁离子和柠檬酸根离子，其中Fe2+被吸收，达到补血效果； （2）步骤①中氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，四氧化三铁和硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，步骤②中铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以固体C的成分是SiO2和剩余的Fe； （3）步骤①中氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水（复分解反应），四氧化三铁和硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水；步骤②中铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁（化合反应），铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气（置换反应）；步骤③中碳酸钠与硫酸亚铁反应生成硫酸钠和碳酸亚铁（复分解反应）；步骤④中碳酸亚铁与柠檬酸反应生成柠檬酸亚铁、水和二氧化碳（复分解反应）； （4）步骤③中碳酸钠与硫酸亚铁反应生成硫酸钠和碳酸亚铁沉淀，化学方程式为：FeSO4+Na2CO3＝FeCO3↓+Na2SO4； （5）“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。 7．（2023•宜昌）2023年5月30日，我国“神舟十六号”载人航天飞船成功发射。为保证宇航员正常的生命活动，空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近，主要采用以下循环系统： （1）空间站内空气中含量最多且不会被宇航员消耗的气体是 　N2　（填化学式，下同），补充氧气的化学反应有 　①③　（填序号）。空间站用活性炭净化空气，是利用它的 　吸附　性。 （2）反应④的化学方程式是 　CO2+4H22H2O+CH4　；此系统中循环利用的物质有 　水、氧气、氢气、二氧化碳　。 【答案】（1）N2；①③；吸附； （2）CO2+4H22H2O+CH4；水、氧气、氢气、二氧化碳。 【解析】解：（1）空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近，所以空间站内空气中含量最多且不会被宇航员消耗的气体是氮气。反应①水的电解会生成氧气，反应③会生成二氧化碳，故填：①③。 活性炭具有疏松多孔的结构，常利用活性炭的吸附性净化空气。 （2）二氧化碳与氢气在催化剂的催化下生成甲烷和水，反应化学方程式为：CO2+4H22H2O+CH4；反应④中水被消耗，反应④中水生成，所以水属于循环利用物质；反应①中氢气生成，反应④中氢气消耗，所以氢气属于循环利用物质；反应①中氧气生成，反应③中氧气消耗，所以氧气属于循环利用物质；反应②中二氧化碳生成，反应③中二氧化碳消耗，所以二氧化碳属于循环利用物质。 8．（2023•通辽）如图是用粗硅原料（含氧化镁杂质，不考虑其他杂质与酸反应）制备高纯硅和金属镁的流程。 已知：硅不与稀盐酸反应。请回答下列问题。 （1）操作1的名称是 　过滤　。 （2）上述流程中，可循环利用的物质是 　氯气、氯化氢　。 （3）滤液中含有的阳离子为 　氢离子、镁离子　。 （4）MgCl2制备Mg的化学方程式为 　MgCl2Mg+Cl2↑　。 【答案】（1）过滤； （2）氯气、氯化氢； （3）氢离子、镁离子； （4）MgCl2Mg+Cl2↑。 【解析】解：（1）过滤可以将不溶性固体从溶液中分类出来，所以操作1的名称是过滤； （2）通过分析反应流程可知，上述流程中，可循环利用的物质是氯气、氯化氢； （3）操作1后，所得溶液中含有的阳离子为过量稀盐酸中的氢离子和反应生成的氯化镁中的镁离子； （4）氯化镁在通电的条件下生成镁和氯气，化学方程式为：MgCl2Mg+Cl2↑。 9．（2023•内蒙古）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 　过滤　。 （2）加入过量稀H2SO4的目的是 　使锌和氧化铜充分反应　。 （3）滤液Ⅰ与Zn反应生成Cu的化学方程式为 　Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4　。 【答案】（1）过滤； （2）使锌和氧化铜充分反应（合理即可）； （3）Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4。 【解析】解：（1）步骤Ⅰ和步骤Ⅱ均能实现固体和液体的分离，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）金属废料剂成分是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，化学方程式为：Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4。 10．（2023•荆州）燃煤电厂常利用NaOH溶液处理烟气，实现“碳捕集”，其主要转化流程如下。请回答下列问题： （1）溶液X中的溶质是 。 （2）写出烟气通入氢氧化钠溶液中所发生反应的化学方程式 。 （3）写出干冰的一种用途 。 （4）上述流程中可循环使用的物质有溶液X和 。 【答案】（1）氢氧化钠； （2）CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O； （3）用于人工降雨（合理即可）； （4）氧化钙。 【解析】解：（1）碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，溶液X中的溶质是氢氧化钠。 （2）烟气通入氢氧化钠溶液，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，发生反应的化学方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。 （3）干冰升华吸热，可用于人工降雨、作制冷剂等。 （4）在流程图中，氢氧化钠、氧化钙（与水反应生成氢氧化钙）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。 ③分离、提纯和除杂流程； 11．（2023•东区）碱式碳酸镁【Mg2（OH）2CO3】可用于制造防火保温材料。用蛇纹石（含MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2）制取碱式碳酸镁的一种流程如图： 已知：在上述流程条件下，几种氢氧化物沉淀、溶解时的pH如图所示。 回答下列问题： （1）“除杂”时，沉淀物A中含有 　Al（OH）3　、　Fe（OH）3　。 （2）“除杂”时，若加入熟石灰过多，可能导致的后果是 　Al（OH）3　（填化学式，下同）溶解和产生 　Mg（OH）2　沉淀。 （3）“热解”时，反应的化学方程式是 　2Mg（HCO3）2Mg2（OH）2CO3+3CO2↑+H2O　。 （4）用1000t含MgO质量分数为46.0%的蛇纹石理论上可制得 　816.5　t碱式碳酸镁。 【答案】（1）Al（OH）3；Fe（OH）3； （2）Al（OH）3；Mg（OH）2； （3）2Mg（HCO3）2Mg2（OH）2CO3+3CO2↑+H2O； （4）816.5。 【解析】解：（1）除杂时pH＝6﹣7，所以沉淀物A中含有Al（OH）3、Fe（OH）3； （2）“除杂”时，若加入熟石灰过多，可能导致的后果是Al（OH）3溶解和产生Mg（OH）2沉淀； （3）“热解”时，反应是碳酸氢镁在加热的条件下生成碱式碳酸镁、水和二氧化碳，化学方程式是为：2Mg（HCO3）2Mg2（OH）2CO3+3CO2↑+H2O； （4）用1000t含MgO质量分数为46.0%的蛇纹石理论上可制得碱式碳酸镁的质量是＝816.5t。 12．（2023•江西）烧碱﹣纯碱法净化卤水过程产生的盐泥中主要含有CaCO3及少量的Mg（OH）2和NaCl。如图是实验室模拟工业上以该盐泥为原料制备CaCl2的操作流程： （1）步骤①中操作a的名称是 　过滤　。 （2）步骤②中发生中和反应的化学方程式为 　Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O　。 （3）步骤③中的试剂X应选下列物质中的 　B　（填序号）。 A．KOH溶液 B．Ca（OH）2溶液 C．Na2SO4溶液 D．Ca（NO3）2溶液 （4）步骤④中“一系列操作”包括降温结晶，说明CaCl2的溶解度随温度的降低而 　减小　。 【答案】（1）过滤； （2）Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O； （3）B； （4）减小。 【解析】解：（1）操作a能将溶液和沉淀分离，步骤①中操作a的名称是过滤。 （2）步骤②中发生中和反应，即氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，反应的化学方程式为Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O。 （3）步骤③中氯化镁和X反应生成氢氧化镁沉淀，同时得到氯化钙，步骤③中的试剂X应选下列物质中的Ca（OH）2溶液，Ca（OH）2溶液与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙。不能选用KOH溶液溶液，否则会生成新的杂质氯化钾；不能选用Na2SO4溶液、Ca（NO3）2溶液，上述两种物质与氯化镁溶液均不反应。 （4）步骤④中“一系列操作”包括降温结晶，说明CaCl2的溶解度随温度的降低而减小。 13．（2023•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 　沸点　不同进行分离的。 （2）海水晒盐：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是氯化钠的 　饱和　（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 　Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O　。 （4）海水制“碱”：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溶液产生的沉淀是 　氢氧化镁、碳酸钙　，由氯化钠制取纯碱，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。 【答案】（1）沸点； （2）蒸发结晶；饱和； （3）Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O； （4）氢氧化镁、碳酸钙；碳、氧。 【解析】解：（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，所以采用蒸发溶剂法结晶；海水晒盐后得到的卤水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，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。 14．（2023•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 　将石灰石粉碎　。 （2）“沉钙”时发生反应的化学方程式为：CaCl2+2NH3+CO2+X═2NH4Cl+CaCO3↓，X的化学式为 　H2O　； （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 　二氧化碳溶解能力降低　； （4）流程中可循环利用的物质有 　氨气、水　（写一种）。 【答案】（1）将石灰石粉碎； （2）H2O； （3）二氧化碳溶解能力降低； （4）氨气、水。 【解析】解：（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将石灰石粉碎； （2）“沉钙”时发生反应的化学方程式为：CaCl2+2NH3+CO2+X═2NH4Cl+CaCO3↓，生成物中有2个氮原子、8个氢原子、2个氯原子、1个钙原子、1个碳原子、3个氧原子，反应物中有1个钙原子、2个氯原子、2个氮原子、6个氢原子、1个碳原子、2个氧原子，所以X的化学式为H2O； （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，二是二氧化碳溶解能力降低； （4）通过分析反应流程可知，流程中可循环利用的物质有氨气、水。 15．（2023•青岛）自然界中的铝元素以化合物的形式存在于各种矿石中。某铝土矿的主要成分是Al2O3，含少量SiO2、Fe2O3等杂质。从该铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程（不考虑其它杂质参与反应）： 已知：SiO2不溶于水且不与盐酸反应；Al（OH）3能与NaOH溶液反应，生成可溶性盐。 请回答下列问题。 （1）步骤①加盐酸前先将铝土矿粉碎的目的是 　增大反应物接触面积，反应更快、更充分　；所得滤液A中的溶质有 　3　种。 （2）步骤②中所加NaOH溶液须过量的目的是 　使氢氧化铝完全溶解　。 （3）步骤③Al（OH）3加热分解生成两种氧化物，请写出该反应的化学方程式 　2Al（OH）3Al2O3+3H2O　。 （4）步骤④是通过电解熔融状态的Al2O3制备铝。Al2O3的熔点是2050℃，很难达到熔融状态，工业上通过加入冰晶石使其在1000℃左右熔化，请写出这一做法的意义 　节约能源、降低氧化铝的熔点　。 【答案】（1）增大反应物接触面积，反应更快、更充分；3。 （2）使氢氧化铝完全溶解。 （3）2Al（OH）3Al2O3+3H2O。 （4）节约能源、降低氧化铝的熔点。 【解析】解：（1）步骤①加盐酸前先将铝土矿粉碎的目的是增大反应物接触面积，反应更快、更充分；所得滤液A中的溶质有3种，即盐酸和氧化铝、氧化铁反应生成的氯化铝、氯化铁和过量的氯化氢。 故答案为：增大反应物接触面积，反应更快、更充分；3。 （2）步骤②中所加NaOH溶液须过量的目的是使氢氧化铝完全溶解。 故答案为：使氢氧化铝完全溶解。 （3）步骤③Al（OH）3加热分解生成两种氧化物，即氧化铝和水，该反应的化学方程式是2Al（OH）3Al2O3+3H2O。 故答案为：2Al（OH）3Al2O3+3H2O。 （4）步骤④是通过电解熔融状态的Al2O3制备铝。Al2O3的熔点是2050℃，很难达到熔融状态，工业上通过加入冰晶石使其在1000℃左右熔化，这一做法的意义是节约能源、降低氧化铝的熔点。 故答案为：节约能源、降低氧化铝的熔点。 ④混合物成分的确定流程； 16．（2023•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 　过滤　，在实验室进行该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、　漏斗　。 （2）由FeOOH制备四氧化三铁的反应方程式为2FeOOH+FeSO4Fe3O4+X，则X的化学式为 　H2SO4　，FeOOH中铁元素的化合价为 　+3　。 （3）在固体A中加入过量稀硫酸的目的是 　使铁完全反应　，溶液B中的溶质为 　硫酸亚铁　，固体C是回收的重金属，其成分是 　铜　。 【答案】（1）过滤；漏斗； （2）H2SO4；+3； （3）使铁完全反应；硫酸亚铁；铜。 【解析】解：（1）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以操作Ⅱ的名称是过滤，在实验室进行该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗； （2）由FeOOH制备四氧化三铁的反应方程式为2FeOOH+FeSO4Fe3O4+X，反应物中有3分铁原子、2个氢原子、1个硫原子、8个氧原子，生成物中有3个铁原子、4个氧原子，所以X的化学式为H2SO4，FeOOH中铁元素的化合价为+3； （3）操作Ⅰ中加入的铁粉时过量的，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以在固体A中加入过量稀硫酸的目的是：使铁完全反应，溶液B中的溶质为硫酸亚铁，固体C是回收的重金属，其成分是铜。 17．（2022•攀枝花）废旧手机的电路板中主要含有铜，还含有少量铝、铁、金等金属。某学习小组为回收其中的铜、金，进行了如下实验。 已知：Cu+H2O2+H2SO4═CuSO4+2H2O；本实验条件下，金不发生反应。 回答下列问题： （1）滤液A中的溶质除H2SO4外，还含有的溶质化学式分别是 　Al2（SO4）3　、　FeSO4　。 （2）小组同学在步骤Ⅱ中发现：部分H2O2分解导致实际消耗的H2O2用量明显大于理论用量。导致部分H2O2分解的原因可能是 　硫酸铜对过氧化氢的分解起到了催化作用（合理即可）　。 （3）固体D的成分是 　金（或Au）　。 （4）向滤液G中加入过量NaOH溶液，反应生成沉淀的化学方程式是 　FeSO4+2NaOH＝Na2SO4+Fe（OH）2↓　。 【答案】（1）Al2（SO4）3；FeSO4； （2）硫酸铜对过氧化氢的分解起到了催化作用（合理即可）； （3）金（或Au）； （4）FeSO4+2NaOH＝Na2SO4+Fe （OH） 2↓。 【解析】解：（1）结合电路板成分分析，铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，因此滤液A中的溶质除硫酸外，还含有硫酸铝、硫酸亚铁。 （2）硫酸铜可加快过氧化氢分解速率，步骤II中铜与过氧化氢、硫酸反应生成的硫酸铜溶液加快了过氧化氢分解，且反应放热使溶液温度升高也能加快过氧化氢的分解。 （3）滤渣B为金、铜混合物，根据已知中的反应分析，可知步骤II中铜全部反应，过滤所得固体D为金。 （4）滤液C为硫酸铜溶液，步骤Ⅲ加入过量铁粉后，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，滤渣F为铁，铜混合物，加入过量稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，滤液G为硫酸亚铁和过量稀硫酸的混合溶液，加入过量氢氧化钠溶液，生成沉淀的反应为硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠，据此写出反应的化学方程式为FeSO4+2NaOH＝Na2SO4+Fe （OH） 2↓。 18．（2024•西青区二模）某白色粉末可能含有硫酸钠、硫酸铜、氯化钠、硝酸钡、碳酸钙中的一种或几种，某科学兴趣小组为探究其成分，设计了如所示实验流程（所加试剂均足量）。 （1）操作Ⅰ、Ⅱ的名称是 　过滤　。 （2）灼烧时发生反应的化学方程式是 　CaCO3CaO+CO2↑　，得到无色气体的质量为 　2.2　g。 （3）该白色粉末中一定不含有 　CuSO4　（填化学式），肯定含有的物质的总质量为 　11.87　g。 【答案】（1）过滤； （2）CaCO3CaO+CO2↑；2.2； （3）CuSO4；11.87。 【分析】碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，硫酸钡难溶于水，加热不会分解，硫酸铜在溶液中显蓝色，硫酸根离子和钡离子反应会生成硫酸钡沉淀； 白色粉末加水溶解，得到7.33g和无色溶液A，所以样品中一定不含硫酸铜，7.33g固体甲高温灼烧得到无色气体和5.13g的固体乙，所以生成二氧化碳气体的质量为：7.33g﹣5.13g＝2.2g； 设生成2.2g的二氧化碳需要碳酸钙质量为x。 CaCO3CaO+CO2↑ 100 44 x 2.2g ＝ x＝5g 所以固体甲中除了5g碳酸钙以外，还含有硫酸钡的质量为：7.33g﹣5g＝2.33g； 无色溶液A中加入硝酸钡会生成4.66g的沉淀，硫酸钡的总质量为：4.66g+2.33g＝6.99g，所以样品中一定含有硫酸钠； 设硫酸钠的质量为y。 Ba（NO3）2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaNO3 142 233 y 6.99g ＝ y＝4.26g 设样品中含有硝酸钡的质量为z。 Ba（NO3）2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaNO3 261 233 z 2.33g ＝ z＝2.61g 所以白色粉末中肯定含有的物质的总质量为：5g+2.61g+4.26g＝11.87g。据此分析解答。 【解析】解：（1）操作Ⅰ、Ⅱ能将固体和液体分离，则操作Ⅰ、Ⅱ的名称是过滤。 （2）灼烧时发生的反应是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式是：CaCO3CaO+CO2↑；得到无色气体的质量为2.2g。 （3）该白色粉末中一定不含有CuSO4；肯定含有的物质的总质量为11.87g。 19．（2024•历下区三模）（1）实验室中有两瓶未贴标签的化肥样品，已知可能是碳酸氢铵和硝酸钾中的各一种。化学兴趣小组的同学为确定各是哪种物质，进行了如下实验探究。 ①小明各取少量两种白色固体于试管中，在酒精灯上加热，其中一种固体有刺激性气味的气体放出，则该固体为 　NH4HCO3　（写化学式），写出该反应的化学方程式 　NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑　。 ②小红各取少量两种白色固体，分别加入A、B两支试管中，各滴加适量水，振荡，得到两种无色溶液。分别向这两种无色溶液中滴加适量 　C　（选填下列序号之一），其中一支试管产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体，由此确定该试管中的物质是碳酸氢铵。 A.氢氧化钠溶液 B.氯化钠溶液 C.稀盐酸 D.碳酸钠溶液 （2）已知固体混合物A中可能含有NH4NO3和KCl或两者之一，另有一固体混合物B，可能含有CuO、BaCl2、Na2SO4、Na2CO3中的两种或多种。按如图所示进行实验探究，实验现象如图中所述（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应） 请根据实验过程和图示信息，进行分析推理，试回答下列问题： ①气体C的化学式为 　NH3　。 ②固体混合物A中一定存在的物质是 　NH4NO3　（填化学式）；固体混合物B中一定不存在的物质是 　Na2CO3　（填化学式）。 ③步骤Ⅱ中一定发生的化学反应方程式 　BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl　。 ④溶液G中一定大量存在的阳离子为 　Na+、H+　（写离子符号）。 ⑤根据上述实验现象，固体混合物A中还不能确定是否存在的物质为 　KCl　（填化学式），得出此结论的理由是 　固体混合物B中BaCl2和Na2SO4能生成NaCl，与硝酸银生成白色沉淀，无法确定Cl﹣一定来自于KCl（其他合理答案均可）　。 【答案】（1）①NH4HCO3；NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑； ②C； （2）①NH3； ②NH4NO3；Na2CO3； ③BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl； ④Na+、H+； ⑤KCl；固体混合物B中BaCl2和Na2SO4能生成NaCl，与硝酸银生成白色沉淀，无法确定Cl﹣一定来自于KCl（其他合理答案均可）。 【解析】解：（1）①硝酸钾加热不分解，碳酸氢铵加热分解生成氨气、水、二氧化碳，氨气具有刺激性气味，故该固体为NH4HCO3，化学方程式为NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑； ②使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，则滴加的试剂为稀盐酸，故选：C； （2）①固体混合物A中可能含有NH4NO3和KCl或两者之一，加入适量氢氧化钠溶液，氢氧化钠与氯化钾不反应，氢氧化钠和硝酸铵生成硝酸钠、水、氨气，反应生成气体C，C为氨气，化学式为NH3； ②综上分析，固体混合物A中一定存在的物质是NH4NO3；混合物B，可能含有CuO，BaCl2、Na2SO4、Na2CO3中的两种或多种，加入足量水过滤，向沉淀F中加入稀盐酸，产生蓝色溶液，为铜盐溶液，则B中含有CuO，氧化铜不溶于水，能与盐酸反应生成氯化铜和水，使溶液显蓝色；白色沉淀不溶于盐酸，应为硫酸钡，则B中含有氯化钡和硫酸钠，氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠；一定不存在碳酸钠，因为碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳，实验中未出现气体，说明不存在Na2CO3； ③步骤Ⅱ中一定发生氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，化学反应方程式为BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl； ④溶液D中一定含有硝酸钠，可能含有氯化钾，溶液E中一定含有氯化钠，向溶液D、E中加入硝酸银和稀硝酸，氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，则溶液G中一定大量存在的阳离子为Na+、H+； ⑤根据上述实验现象，固体混合物A中的氯化钾无法确定是否存在，因为固体混合物B中BaCl2和Na2SO4能生成NaCl，与硝酸银生成白色沉淀，无法确定Cl﹣一定来自于KCl。 20．（2024•南开区一模）某固体混合物中可能含有铁、氧化铁、氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙。取3g该固体混合物研碎，按照如图流程进行实验，请回答相关问题： （1）过滤操作中玻璃棒的作用是 　引流　。 （2）固体Ⅰ的成分是 　Fe　（填化学式，下同）：固体Ⅲ的成分是 　Fe2O3、CaCO3　。 （3）生成固体Ⅳ的化学反应方程式为 　Na2CO3+Ca （OH）2＝CaCO3↓+2NaOH　。 （4）根据上述定性、定量研究中的现象及有关数据分析，此固体混合物中的成分一定含有 　铁、氧化铁、氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙　。 【答案】（1 ）引流； （2）Fe；Fe2O3、CaCO3； （3）Na2CO3+Ca （OH）2＝CaCO3↓+2NaOH； （4）铁、氧化铁、氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙。 【解析】解：（1 ）过滤操作中玻璃棒的作用是引流。 （2）取3g样品研碎，用磁铁充分吸引后，固体Ⅰ为铁，得到剩余固体Ⅱ2.6g，所以已经除去了铁粉，溶解过滤的固体Ⅲ的质量为2g，其中含有碳酸钙还可能有氧化铁， 设固体Ⅲ中碳酸钙的质量为x CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 100 44 x 0.44g x＝lg＜2g 所以固体I中含有1g碳酸钙故固体Ⅲ中含有碳酸钙和氧化铁。 （3）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙溶解于水中，故烧杯A中含氢氧化钙，故氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为：Na2CO3+Ca （OH）2＝CaCO3↓+2NaOH； （4）由于固体成分可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3，能够被磁铁吸引的0.4g固体是铁，剩余的2.6g固体中还可能含有Fe2O3 （不溶于水）、CaO能和水反应生成Ca （OH） 2、Ca （OH） 2 （微溶于水，加足量的水后完全溶解）和CaCO3 （不溶于水），剩余的固体I中的物质为：Fe2O3和CaCO3，溶解的物质为0.6g，所以滤液的成分为Ca （OH） 2和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，化学方程式为：Na2CO3+Ca （OH）2＝CaCO3↓+2NaOH；又生成沉淀为1g， 设生成1g碳酸钙消耗氢氧化钙的质量为y Na2CO3+Ca （OH）2＝CaCO3↓+2NaOH 74 100 y 1g y＝0.74g＞2.6g﹣2g＝0.6g 所以固体混合物中的成分一定含有铁、氧化铁、氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙。 创新考法 04 ①新设问——结合溶解度曲线、表格等，分析操作及进行操作的原因，产生的现象等 1. （2024•合肥三模）以盐湖卤水（主要成分为MgCl2、NaCl、LiCl）为原料，制备电池级Li2CO3的主要工艺流程如图： 资料： 物质 Li2CO3 MgCO3 20℃时溶解度/g 1.33 0.039 （1）Li2CO3中Li的化合价为 　+1　。 （2）膜分离器Ⅰ中发生的变化属于 　物理　（填“物理”或“化学”）变化。 （3）反应器Ⅱ加过量Na2CO3的目的是 　使氯化锂完全反应　，发生复分解反应的化学方程式为 　2LiCl+Na2CO3═Li2CO3↓+2NaCl　。 （4）综合分析，Ⅰ中必须去除MgCl2的原因是 　防止MgCl2与Na2CO3反应生成MgCO3沉淀，导致Li2CO3不纯　。 【答案】（1）+1； （2）物理； （3）使氯化锂完全反应；2LiCl+Na2CO3═Li2CO3↓+2NaCl； （4）防止MgCl2 与Na2CO3反应生成MgCO3沉淀，导致Li2CO3不纯。 【解析】解：（1）化合物中正负化合价的代数和为零，Li2CO3中碳酸根为﹣2价，故Li的化合价为+1价；故答案为：+1； （2）物理变化和化学变化的本质区别是是否产生新物质，Ⅰ中没有新物质生成，发生的变化属于物理变化；故答案为：物理； （3）反应器Ⅱ加过量Na2CO3的目的是使氯化锂完全反应；Ⅱ中发生复分解反应是氯化锂和碳酸钠反应生成挺顺利和氯化钠，化学方程式为2LiCl+Na2CO3═Li2CO3↓+2NaCl；故答案为：使氯化锂完全反应；2LiCl+Na2CO3═Li2CO3↓+2NaCl； （4）综合分析，Ⅰ中必须去除MgCl2的原因是防止MgCl2 与Na2CO3反应生成MgCO3沉淀，导致Li2CO3不纯；故答案为：防止MgCl2 与Na2CO3反应生成MgCO3沉淀，导致Li2CO3不纯。 ②新设问——分析使用某种原料的原因，对方案进行评价 2. （2024•黄埔区模拟）某学习小组实验后留下的废液中含有K2CO3、KCl和Na2SO4，回收KCl晶体的流程如图1。 请回答： （1）步骤①涉及的化学方程式有 　BaCl2+K2CO3＝BaCO3↓+2KCl　、　BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl　。 （2）步骤②加入过量K2CO3溶液的目的是 　除去过量的BaCl2　；滤液B中含有的阴离子是 　Cl﹣、　（填离子符号）。 （3）混合液C的溶质是KCl和NaCl。根据溶解度曲线（如图2），回答下面问题： 步骤④的主要操作是 　蒸发浓缩　、降温结晶、过滤。得到的晶体最好用 　饱和KCl溶液　洗涤。降温结晶的过程中，没有氯化钠析出的原因可能是 　氯化钾的溶解度受温度影响变化较大，氯化钠的溶解度受温度影响变化较小　。 【答案】（1）BaCl2+K2CO3＝BaCO3↓+2KCl；BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl； （2）除去过量的BaCl2；Cl﹣、； （3）蒸发浓缩；饱和KCl溶液；氯化钾的溶解度受温度影响变化较大，氯化钠的溶解度受温度影响变化较小。 【解析】解：（1）步骤①加入过量的氯化钡溶液，氯化钡与碳酸钾反应生成碳酸钡和氯化钾，反应的化学方程式为：BaCl2+K2CO3＝BaCO3↓+2KCl；氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠，反应的化学方程式为：BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl； （2）加入过量K2CO3溶液的目的是除去过量的BaCl2反应生成碳酸钡和氯化钾，所以滤液B中的溶质是氯化钾、氯化钠和过量的碳酸钾，阴离子是Cl﹣、； （3）由于氯化钾溶解度随温度升高而增大，氯化钠的溶解度几乎不受温度的影响，所以要分离氯化钠和氯化钾可以蒸发浓缩形成热饱和溶液，降温结晶、过滤；为防止氯化钾的溶解，晶体表面的杂质最好用饱和KCl溶液进行洗涤；由于氯化钾的溶解度受温度影响变化较大，氯化钠的溶解度受温度影响变化较小，所以降温的过程中会析出大量的氯化钾，氯化钠不会析出。 ③新设问——根据加入试剂的种类及量的多少分析产物及产率等 3. （2024•盐田区一模）醋酸钙（化学式为CaAc2，Ac﹣代表醋酸根）易溶于水，对慢性肾衰高磷血病有较好的疗效，在食品工业中应用广泛。蛋壳的主要成分是CaCO3，还有少量MgCO3。以蛋壳为原料制备醋酸钙的流程如图所示。 查阅资料：①MgCO3的化学性质与CaCO3类似；②温度升高，醋酸（HAc）挥发速率变快；③高于160℃时醋酸钙发生分解； （1）步骤①中，MgCO3发生反应的化学方程式为 　MgCO3MgO+CO2↑　。 （2）步骤②中，溶液温度会升高，其原因是 　氧化钙与水反应放热　。（请用文字表达进行解释） （3）步骤③中，需要待溶液冷却后才能加入醋酸。其原因是 　温度高会加速醋酸的挥发　。氢氧化钙和醋酸（HAc）发生中和反应生成醋酸钙（CaAc2）的化学方程式为 　Ca（OH）2+2HAc＝CaAc2+2H2O　。 （4）步骤④中，分离出Mg（OH）2的操作是 　过滤　。加入试剂X可将混合液中的醋酸镁（MgAc2）除去，则试剂X是 　B　。 A．KOH溶液 B．Ca（OH）2溶液 C．Na2SO4溶液 D．Ca（NO3）2溶液 （5）步骤⑤中，蒸发结晶时不能直接将溶液蒸干的原因是 　防止蒸干时温度过高，导致醋酸钙分解　。 【答案】（1）MgCO3MgO+CO2↑； （2）氧化钙与水反应放热； （3）温度高会加速醋酸的挥发；Ca（OH）2+2HAc＝CaAc2+2H2O； （4）过滤；B； （5）防止蒸干时温度过高，导致醋酸钙分解。 【解析】解：（1）碳酸钙在高温条件下，发生反应生成氧化钙、二氧化碳，MgCO3的化学性质与CaCO3类似，所以步骤①中，MgCO3发生反应的化学方程式为：MgCO3MgO+CO2↑； （2）步骤②中，溶液温度会升高，其原因是：氧化钙与水反应放出大量的热； （3）因为温度升高，醋酸（HAc）挥发速率变快。所以步骤③中，需要待溶液冷却后才能加入醋酸，其原因是温度高会加速醋酸的挥发。氢氧化钙和醋酸（HAc）发生中和反应生成醋酸钙（CaAc2）的化学方程式为：Ca（OH）2+2HAc＝CaAc2+2H2O； （4）通过过滤可将难溶于水的固体物质与液体分离，则步骤④中，分离出Mg（OH）2的操作是过滤。加入试剂X可将混合液中的醋酸镁（MgAc2）除去，是将醋酸镁转化为沉淀，同时不能引入新的杂质，因为步骤④后得到氢氧化镁沉淀、CaAc2溶液，根据化学反应前后元素的种类不变，则试剂X是Ca（OH）2，故选：B； （5）因为高于160℃时醋酸钙能发生分解，所以步骤⑤中，蒸发结晶时不能直接将溶液蒸干的原因是：防止蒸干时温度过高，导致醋酸钙分解。 ④新设问——结合目标产物，补画部分流程图 4. （2023•淮阴区三模）工业上用FeCl3溶液蚀刻铜箔制印刷电路板，反应为2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2，蚀刻废液又可再处理，实现资源回收和循环利用，其流程转化关系如下，请回答相关问题。 （1）“蚀刻废液”的全部溶质有 　FeCl2、CuCl2　和少量FeCl3。操作Ⅰ的名称是 　过滤　。 （2）流程中FeCl2转化为FeCl3的反应方程式是 　2FeCl2+Cl2＝2FeCl3　。 （3）参照上述流程，画出由“金属残渣X”分离回收Cu和FeCl2溶液的流程图 　　。 【答案】（1）FeCl2、CuCl2；过滤； （2）2FeCl2+Cl2＝2FeCl3； （3），合理即可。 【解析】解：（1）铜和氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜，能加入铁粉反应得到氯化亚铁和金属铜，结合分析蚀刻废液中含有氯化铜、氯化亚铁和氯化铁，操作I可以得到溶液和 金属，分离固体和液体，操作是过滤； （2）氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，化学方程式为：2FeCl2+Cl2＝2FeCl3； （3）金属残渣中含有铁和铜，可以通过加入稀盐酸得到氯化亚铁，稀盐酸不与铜反应，能通过过滤分离铜和氯化亚铁溶液，流程图为：，合理即可。 ⑤新素材——以真实生活情境为素材，如简易供氧器中混合物成分的确定 5. （2023•三明模拟）水产养殖中常用过氧化钙（CaO2）作供氧剂。CaO2•8H2O是一种白色固体，难溶于水和乙醇，且不与乙醇发生化学反应，加热至130℃时逐渐变为无水CaO2，实验室可用碳酸钙制取CaO2•8H2O，再经脱水制得CaO2，其制备流程如图所示。 （1）反应2的化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O═CaO2•8H2O↓+2X，X的化学式为 　NH4Cl　，该反应要在低温下进行的原因是 　防止CaO2•8H2O变质　。 （2）操作a的名称是 　过滤　，副产品的一种用途是 　作氮肥（合理即可）　。 （3）“水洗”的目的是 　除去固体表面粘附的NH4Cl等可溶物　，“乙醇洗”的目的是 　除去固体表面的水　，烘烤过程中发生反应的化学方程式为 　CaO2•8H2OCaO2+8H2O　。 （4）过氧化钙能作为水产养殖中的供氧剂，是因为过氧化钙在水中会缓慢放出氧气，该反应的化学方程式为 　2CaO2+2H2O＝2Ca（OH）2+O2↑　。 （5）水产养殖中用的CaO2常含有杂质CaO，钙元素的质量分数会随CaO含量的增加而 　增大　（填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】（1）NH4Cl；防止CaO2•8H2O变质； （2）过滤；作氮肥（合理即可）； （3）除去固体表面粘附的NH4Cl等可溶物；除去固体表面的水；CaO2•8H2OCaO2+8H2O； （4）2CaO2+2H2O＝2Ca（OH）2+O2↑； （5）增大。 【解析】解：（1）根据质量守恒定律，反应物中有1个钙原子、2个氯原子、2个氮原子、24个氢原子、10个氧原子，生成物中现有1个钙原子、10个氧原子、16个氢原子、则未知物2X个未知物微粒中一共含有2个氯原子、8个氢原子、2个氮原子，则X的化学式为：NH4Cl；CaO2•8H2O是一种白色固体，在0℃时稳定，加热至130℃时逐渐变为无水CaO2，所以反应2和操作a都要在低温下进行，主要原因是：防止CaO2•8H2O变质； （2）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以操作a是过滤；由反应2化学方程式为：CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O═CaO2•8H2O↓+2NH4Cl可知，该流程得到的副产品是NH4Cl，NH4Cl农业上可用作氮肥； （3）乙醇与水任意比互溶；乙醇与CaO2不发生化学反应，所以用“水洗”的目的是：除去固体表面粘附的NH4Cl等可溶物，“乙醇洗涤”的目的是：除去固体表面的水；CaO2•8H2O加热至130℃时逐渐变为无水CaO2，化学方程式为：CaO2•8H2OCaO2+8H2O； （4）过氧化钙在水产养殖中供氧时还会生成氢氧化钙，化学方程式为：2CaO2+2H2O＝2Ca（OH）2+O2↑； （5）过氧化钙中钙元素质量分数＝×100%≈55.6%，氧化钙中钙元素质量分数＝×100%≈71.4%，因此在过氧化钙样品中，钙元素的质量分数随杂质含量的增加而增大。 ⑥新素材——以我国古代文献，典籍中记载的方法 6. （2024•常州二模）造纸术是中国古代四大发明之一，造纸方法有多种。 方法一：植物纤维造纸 （1）如图为一种植物纤维造纸流程，操作a的原理类似化学实验中的 　过滤　操作，所得废液中一定含有的溶质是 　KOH　。 方法二：方解石造纸： 资料：1．方解石的主要成分为CaCO3，还含有少量MgO、Fe2O3、SiO2等杂质； 2，聚乙烯塑料、SiO2、粘合剂均难溶于水，且不与盐酸反应。 （2）如图为一种方解石造纸流程，为提高“石头纸”质量，将方解石粉碎成超细纳米级粉末；此造纸流程全程无需用水，加入可降解塑料和无毒无害粘合剂；混合器内需要进行的操作是 　搅拌　，相较方法一，此法造纸的优点有 　操作简单（合理即可）　（写一点）。 （3）所制的成品纸张在使用、保存过程中应避免与酸性物质接触，否则可能发生的反应为 　Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O或MgO+2HCl═MgCl2+H2O　（以稀盐酸为例，写一个有氧化物参加的化学反应方程式）。 【答案】（1）过滤；KOH； （2）搅拌；操作简单（合理即可）； （3）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O或MgO+2HCl═MgCl2+H2O。 【解析】解：（1）固液分离操作为过滤，因此操作a的原理类似化学实验中的过滤操作；生石灰为氧化钙的俗称，化学式为CaO；氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，发生的反应为：Ca（OH）2+K2CO3＝CaCO3↓+2KOH；过滤后，得到的废液中一定含有的溶质是KOH； （2）混合器内需要进行的操作是搅拌，使物质混合均匀；相较方法一，此法造纸的优点有操作简单、节省林木资源等； （3）氧化铁、氧化镁（都为氧化物）均与盐酸反应，因此所制的成品纸张在使用、保存过程中应避免与酸性物质接触，反应的方程式分别为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O和MgO+2HCl═MgCl2+H2O。 7. （2024•哈尔滨二模）铜是一种重要金属。实践小组开展“了解铜、回收铜”项目式学习。 活动一：了解古代火法炼铜，感受我国劳动人民智慧。 【查阅资料】：1.铜生锈表面形成铜绿，其成分是Cu2（OH）2CO3。 2.Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑。 古籍《大冶赋》中记载火法炼铜技术，其生产流程如下： （1）煅烧孔雀石可观察到的现象是 　绿色固体变成黑色　。 （2）写出木炭还原氧化铜的化学方程式 　C+2CuO2Cu+CO2↑　。 活动二：开展从回收的废旧铜料中提取铜实践活动，其流程如下： （3）写出步骤③中化学方程式 　Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4　。 （4）请补充完善由固体Y得到铜粉的实验方案：向固体Y中加入 　稀盐酸或稀硫酸　（填试剂名称），经过过滤、洗涤、干燥得到铜粉。 【答案】（1）绿色固体变成黑色。 （2）C+2CuO2Cu+CO2↑。 （3）Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4。 （4）稀盐酸或稀硫酸。 【解析】解：（1）孔雀石的主要成分是Cu2（OH）2CO3，铜绿煅烧生成氧化铜、水和二氧化碳，氧化铜为褐色，因此煅烧孔雀石可观察到的现象是绿色固体变成黑色； （2）木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：C+2CuO2Cu+CO2↑； （3）根据流程图可知，铜在空气中灼烧反应生成氧化铜，氧化铜酸浸，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，步骤③反应生成固体Y和硫酸锌，固体Y最后进过反应得到铜，因此步骤③中加入过量的固体是锌，锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，反应的化学方程式为：Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4； （4）固体Y中含有铜和过量的锌，锌和稀盐酸或稀硫酸能反应生成氢气，从而除去锌，经过过滤、洗涤、干燥能得到铁粉。 8. （2023•渌口区二模）古籍中有关“敞锅熬盐”记载主要步骤为：①将黄卤和黑卤按比例混合；②放入敞口锅中加热浓缩，析出粗盐；③用“花水”冲洗粗盐得精品盐。其流程如图所示： （1）操作1敞锅熬盐的过程称为 。 （2）黄卤和黑卤混合后发生反应的化学方程式为 。 （3）根据粗盐的成分可知，步骤①加入的 （“黄卤”或“黑卤”）过量，操作Ⅱ用“花水”冲洗粗盐，既可除去表面的MgSO4和MgCl2杂质，又不损失NaCl,则“花水”应当是 。 （4）“精品盐”在生成生活中有着广泛的用途，医疗上用来配制 。 【答案】（1）蒸发结晶； （2）BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+MgCl2； （3）黑卤；饱和食盐水； （4）生理盐水。 【解析】解：（1）氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大，敞锅熬盐的过程为蒸发水得到晶体，则名称为蒸发结晶。 （2）氯化钡能与硫酸镁反应生成氯化镁和硫酸钡沉淀，反应的化学方程式为BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+MgCl2。 （3）由于粗盐中还含有硫酸镁，则说明加入的黑卤过量。 用“花水”冲洗粗盐，既可除去表面的MgSO4和MgCl2杂质，又不损失NaCl，则“花水”应当是饱和食盐水，即可溶解硫酸镁和氯化镁，又不会溶解氯化钠。 （4） “精品盐”为氯化钠，医疗上可用于配制生理盐水。 ⑦新素材——以社会热点议题，如“碳中和”为素材考查二氧化碳的捕集与利用 9. （2023•随州）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用。一种捕集烟气中CO2并转化利用的流程图如图： （1）CaO俗称 。 （2）催化转化器中发生反应的化学方程式是  。 （3）甲醇（CH3OH）属于 （填“无机物”或“有机物”）。 （4）我国力争在2060年前实现“碳中和”。下列措施不利于大气中CO2减少的是 （只有一个选项符合题意）。 A.用氨水捕集废气中的CO2，将其转化为氮肥 B.大力推广使用干冰实现人工增雨，缓解旱情 C.利用和开发风能、太阳能、氢能等清洁能源 D.通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的CO2 【答案】（1）生石灰；催化剂 （2）CaCO3+CH4=====CaO+2CO+2H2； （3）有机物； （4）B。 【解析】解：（1）CaO俗称生石灰； （2）催化转化器中发生反应是指碳酸钙与甲烷在催化剂的条件下反应生成氧化钙、一氧化碳和氢气，该反应化学方程式：CaCO3+CH4=====CaO+2CO+2H2；催化剂 （3）甲醇（CH3OH）是含有碳元素的化合物，属于有机物； （4）A、用氨水捕集废气中的CO2，将其转化为氮肥，有利于减少大气中二氧化碳，故A正确； B、大力推广使用干冰实现人工增雨，缓解旱情，不利于减少大气中二氧化碳，故B错误； C、利用和开发风能、太阳能、氢能等清洁能源，有利于减少大气中二氧化碳，故C正确； D、通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的CO2，有利于减少大气中二氧化碳，故D正确； 故选：B。 ⑧新设问——利用定量分析的方法确定混合物中各成分的质量比或混合物成分等 10. 实验室中存放有一包白色固体样品，其成分可能包含氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、硫酸钠、氯化镁中的一种或多种物质。为了深入探究这一样品的组成，化学兴趣小组的同学们积极展开了实验探究。他们精心选取了适量的样品，并按照既定的实验流程进行了细致的操作。 请回答下列问题： （1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 。 （2）滤液中一定含有的物质是 。 （3）若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”，其他现象不变，则原样品一定存在的物质是 。 （4）写出滤渣和足量盐酸反应的化学方程式： 。 【答案】（1）玻璃棒； （2）NaOH、BaCl2、NaCl； （3）NaOH、CaCO3、BaCl2、Na2SO4； （4）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑、Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O。 【分析】有一包白色固体样品，其成分可能包含氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、硫酸钠、氯化镁中的一种或多种物质。取样品加入足量的水充分反应，过滤，得到1.5g滤渣和滤液，向1.5g滤渣中加入足量的稀盐酸充分反应，滤渣全部溶解，产生0.44g的无色气体；碳酸钙难溶于水，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，由滤液中通入二氧化碳生成白色沉淀可知，样品中一定有氯化钡，而氯化钡和碳酸钠、硫酸钠不能共存；所以无色气体是二氧化碳，样品中一定有碳酸钙，产生0.44g二氧化碳需要碳酸钙的质量为1g,则滤渣中还有其他沉淀，因为硫酸钡不溶于稀盐酸，所以该沉淀是氢氧化镁，则样品中一定还有氢氧化钠、氯化镁；向滤液中通入适量二氧化碳气体生成白色沉淀，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，则滤液中一定有过量的氢氧化钠、还没反应的氯化钡、以及生成的氯化钠，样品中一定有氯化钡；据此分析解答。 【解析】解：（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。 （2）由分析可知，滤液中一定含有的物质是：NaOH、BaCl2、NaCl。 （3）若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”，其他现象不变，由于硫酸钡不溶于酸，产生0.44g气体需要1g碳酸钙或者1.97g碳酸钡，而沉淀只有1.5g,说明沉淀中一定有碳酸钙、硫酸钡，可能有碳酸钡或者氢氧化镁，则样品中一定有碳酸钙、氯化钡、硫酸钠，由滤液中通入二氧化碳生成白色沉淀可知，样品中一定有氢氧化钠，所以修改现象后原样品一定存在的物质是：NaOH、CaCO3、BaCl2、Na2SO4。 （4）滤渣成分是碳酸钙和氢氧化镁，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，反应的化学方程式分别为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑、Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O。 压轴检测 05 1. （2024•黄岛区二模）地球是一颗美丽的蓝色星球，海水约占了全球水资源的97%。海水资源的开发和利用具有非常广阔的前景。 （1）海水中含有大量的NaCl，可用于制备钠及其化合物，其流程如图： ①加入过量Na2CO3溶液目的是除去CaCl2和 　BaCl2　，流程中不能用过量稀硫酸代替过量稀盐酸的原因是 　稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，又引入了杂质硫酸钠　。 ②提纯过程中使用了过滤和蒸发操作，实验室过滤和蒸发操作均使用到的玻璃仪器是 　玻璃棒　。 ③流程图中制备金属钠的化学方程式为 　2NaCl2Na+Cl2↑　。 （2）工业上利用电解饱和食盐水的方法制备NaOH，反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O═2NaOH+H2↑+Cl2↑，该反应过程中 　氯　元素的化合价升高。 【答案】（1）①BaCl2；稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，又引入了杂质硫酸钠；②玻璃棒；③2NaCl2Na+Cl2↑； （2）氯。 【解析】解：（1）①碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，碳酸钠和过量的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，加入过量Na2CO3溶液目的是除去CaCl2和BaCl2。流程中不能用过量稀硫酸代替过量稀盐酸的原因是稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，又引入了杂质硫酸钠， ②过滤操作所需仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台；蒸发操作所需仪器是铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒，实验室过滤和蒸发操作均使用到的玻璃仪器是玻璃棒。 ③流程图中制备金属钠，是氯化钠在通电条件下生成钠和氯气，反应的化学方程式为2NaCl2Na+Cl2↑。 （2）反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O═2NaOH+H2↑+Cl2↑，该反应过程中氯元素的化合价由﹣1价变为0价，元素的化合价升高。 2. （2024•夏津县二模）海洋是重要的资源宝库，目前世界上60%的镁是从海水提取的。某兴趣小组在实验室模拟海水提镁的主要流程如下：（假设每一步均恰好完全反应，已知Ca（OH）2+MgCl2═CaCl2+Mg（OH）2↓） （1）将氯化镁溶液转化为氯化镁晶体需经过 　蒸发　、冷却结晶、过滤等系列操作。操作①后，滤渣的主要成分是 　Mg（OH）2　。 （2）写出反应①、③的化学方程式 　CaCO3CaO+CO2↑　、　Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O　，其中反应①的基本反应类型为 　分解反应　。 （3）电解熔融氯化镁的过程中，下列有关能量转化的说法正确的是 　A　（填序号）。 A.电能转化为化学能 B.化学能转化为电能 C.热能转化为化学能 【答案】（1）蒸发；Mg（OH）2； （2）CaCO3CaO+CO2↑；Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O；分解反应； （3）A。 【解析】解：（1）氯化镁的溶解度随温度变化较大，则将氯化镁溶液转化为氯化镁晶体需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作。操作①前发生的反应为Ca（OH）2+MgCl2＝CaCl2+Mg（OH）2↓，操作①为过滤操作，此时滤渣的主要成分是Mg（OH）2； （2）石灰石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，反应①的化学方程式为：CaCO3CaO+CO2↑；氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，则反应③为氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，反应的化学方程式为：Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O。反应①符合“一变多”的特征，属于分解反应； （3）电解熔融氯化镁的过程中，能量转化是将电能转化为化学能，故选：A。 3. （2024•澄海区校级一模）海洋与人类生存息息相关，某化学兴趣小组设计的综合利用海水资源的流程图如图所示： （1）流程Ⅰ为海水晒盐的过程。结晶池中析出晶体后的母液是氯化钠的 　饱和　（填“饱和”或“不饱和”）溶液。 （2）流程Ⅱ为除去粗盐水中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4和难溶性杂质。 ①加入下列3种过量试剂的顺序依次可以是 　AB　。 A．NaOH、BaCl2、Na2CO3 B．BaCl2、NaOH、Na2CO3 C．Na2CO3、BaCl2、NaOH ②其中NaOH的作用是除去 　溶液中的镁离子或Mg2+　，理论上用过量的 　Ba（OH）2　溶液代替NaOH和BaCl2两种溶液，也可以达到相同的实验目的。 （3）流程Ⅲ为海水制碱（纯碱）。该流程中，先向饱和食盐水中通入过量的氨气的目的是 　使溶液显碱性，有利于吸收二氧化碳　，反应后通过 　过滤　操作得到滤液A和小苏打固体，可以循环利用的气体X是 　CO2　。 （4）流程Ⅳ为海水提镁。该流程中发生中和反应的化学方程式为 　2HCl+Mg（OH）2＝MgCl2+2H2O　。 【答案】（1）饱和； （2）①AB； ②溶液中的镁离子或Mg2+；Ba（OH）2； （3）使溶液显碱性，有利于吸收二氧化碳；过滤；CO2； （4）2HCl+Mg（OH）2＝MgCl2+2H2O。 【解析】解：（1）结晶池中析出晶体后的母液是不能再继续溶解该溶质的溶液，属于氯化钠的饱和溶液； （2）①加入过量氢氧化钠溶液时，能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，从而除去氯化镁，加入过量氯化钡时，能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，从而除去硫酸钠；加入过量碳酸钠溶液时，能和氯化钙、过量的氯化钡反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀和氯化钠，从而除去氯化钙和过量的氯化钡，过滤，向滤液中加入适量的稀盐酸时，可以把过量的氢氧化钠和碳酸钠除去，故必须保证碳酸钠溶液放在氯化钡溶液的后面，故依次加入NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、NaOH、Na2CO3，均可以达到目的，故选：AB； ②氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，故其中NaOH的作用是除去溶液中的镁离子（Mg2+ ）； 镁离子和氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀，硫酸根离子和钡离子结合生成硫酸钡沉淀，理论上用过量的氢氧化钡溶液代替NaOH和 BaCl2 两种溶液，也可以达到相同的实验目的； （3）该流程中，先向饱和食盐水中通入过量的氨气使溶液显碱性，有利于吸收CO2； 过滤可以分离难溶性固体和液体，所以反应后通过过滤操作得到滤液A和小苏打固体； 小苏打是碳酸氢钠的俗称，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，气体X为二氧化碳，流程中二氧化碳（CO2）既是一个反应的反应物，又是另一个反应的生成物，可循环使用； （4）中和反应是酸和碱反应生成盐和水，该流程中，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，属于中和反应，化学方程式为：2HCl+Mg（OH）2＝MgCl2+2H2O。 4. （2024•大冶市一模）我国承诺在2030年前，CO2的排放量不再增长，然后再慢慢减少；到2060年，针对排放的CO2，要采取各种方式全部抵消掉，这就是“碳中和”。科学家设想用NaOH溶液“捕捉”工厂排放废气中的CO2，“捕捉”流程为“如图”。 回答下列问题。 （1）除CaO外，可以循环利用的物质是 　烧碱或火碱或苛性钠　（填俗名）。 （2）“操作a”实验操作中用到玻璃棒的作用是 　引流　；若将“储存室”的产品加压、降温固化，所得固体可用于 　人工降雨（合理即可）　（回答一条）。 （3）工厂要实施这一流程，还需设计“固体热解室”零排放供热的配套方案，下列方案中可供选用的是 　CD　（填序号）。 A．燃煤供热 B．燃油供热 C．聚集太阳能供热 D．电供热 【答案】（1）烧碱或火碱或苛性钠； （2）引流；人工降雨（合理即可）； （3）CD。 【解析】解：（1）“捕捉室”中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，在“沉淀、分离室”中氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，经过操作a过滤分离得到氢氧化钠溶液和碳酸钙固体，所以在“循环Ⅰ”中循环的物质是氢氧化钠，俗称为烧碱、火碱或苛性钠； （2）由流程图可知，经过操作a可分离氢氧化钠溶液和碳酸钙固体，即为过滤操作，过滤操作中玻璃棒的作用是引流； “储存室”的物质为二氧化碳，若将“储存室”中的产品降温固化，所得固体为干冰，干冰升华时吸热，可用于人工降雨或作制冷剂等； （3）A、燃煤供热时能够产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，不能实现零排放，不符合题意； B、燃油供热时能够产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，不能实现零排放，不符合题意； C、聚集太阳能供热，无污染性气体产生，能够实现零排放，符合题意； D、电供热，无污染性气体产生，能够实现零排放，符合题意。 5. （2024•黄石港区一模）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。如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 　过滤　。 （2）“溶液a”溶质的名称是 　四氯化锡　。 （3）“浊液M”溶质的化学式是 　H2SO4、CuSO4　；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 　银　（写名称）。 【答案】（1）过滤； （2）四氯化锡； （3）H2SO4、CuSO4；； （4）银。 【解析】解：（1）操作②可以实现固体和液体的分离，属于过滤操作； （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； （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；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：； （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。 6. （2024•忠县一模）硬水受热后会产生水垢，水垢的主要成分是CaCO3和Mg（OH）2其他成分不参与反应。实验室用水垢制取纯净CaCl2固体的流程如图： （1）酸A是人体胃液的主要成分，其化学式是 　HCl　。 （2）步骤①中加过量的碱溶液发生反应的化学方程式为 　MgCl2+Ca（OH）2═Mg（OH）2↓+CaCl2　。 （3）步骤②的操作名称是 　过滤　。 （4）步骤③加酸A的作用是 　将过量的氢氧化钙除去　。 【答案】（1）HCl； （2）MgCl2+Ca（OH）2═Mg（OH）2↓+CaCl2； （3）过滤； （4）将过量的氢氧化钙除去。 【解析】解：（1）酸A是人体胃液的主要成分，该酸是盐酸，其化学式是HCl。 （2）实验室用水垢制取纯净CaCl2固体，加入的碱是氢氧化钙，应将氯化镁除去，所以步骤①中加过量的碱溶液发生的反应是氢氧化钙与氯化镁反应生成了氢氧化镁沉淀和氯化钙，反应化学方程式为：MgCl2+Ca（OH）2═Mg（OH）2↓+CaCl2。 （3）步骤②能将固液分离，操作名称是过滤。 （4）要制取纯净CaCl2，由于溶液中有过量的氢氧化钙应除去，所以步骤③加酸A的作用是将过量的氢氧化钙除去。 7. （2024•南山区二模）碳酸锂（Li2CO3）是制备新能源汽车电池的重要原料。如图是利用锂辉矿（主要成分为Li2CO3，含泥沙等杂质）模拟提纯Li2CO3的工艺，根据要求回答问题。 【查阅资料】 Ⅰ．Li2CO3（化学性质与Na2CO3相似）为无色晶体，在冷水中的溶解度比热水中大。 Ⅱ．Li2SO4溶解度随温度变化不大。 （1）步骤①锂辉矿需进行粉碎研磨预处理，其目的是 　增大反应物的接触面积，使反应更快更充分　。 （2）X是一种酸。其溶质化学式为 　H2SO4　。 （3）操作a的名称为 　过滤　。 （4）写出检验气体Y的反应的化学方程式 　CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　。 （5）步骤③反应的化学方程式 　Li2SO4+Na2CO3＝Li2CO3↓+Na2SO4　，该反应属于 　复分解　反应（填基本反应类型）。 （6）有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液，步骤③中你选择的是 　C　（填字母）。 A．0℃ B．25℃ C．80℃ 【答案】（1）增大反应物的接触面积，使反应更快更充分； （2）H2SO4； （3）过滤； （4）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O； （5）Li2SO4+Na2CO3＝Li2CO3↓+Na2SO4；复分解； （6）C。 【解析】解：（1）步骤①加酸前先将锂辉矿粉碎的目的是增大接触面积，使反应更充分，提高产率； （2）锂辉矿主要成分为Li2CO3，X是一种酸，与碳酸锂反应生成滤液1，滤液1与氢氧化钠溶液反应生成硫酸锂溶液，根据质量守恒定律，可知加入的酸是稀硫酸，其溶质的化学式为 H2SO4； （3）操作a是将泥沙与滤液进行分离，故操作为过滤； （4）碳酸锂与稀硫酸反应生成硫酸锂，水和二氧化碳，则气体Y是二氧化碳，常用澄清石灰水检验二氧化碳，二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学反应方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O； （5）步骤③发生的反应是Li2SO4与Na2CO3反应生成Na2SO4和Li2CO3沉淀，反应的化学方程式为：Li2SO4+Na2CO3＝Na2SO4+Li2CO3↓，反应符合复分解反应的特点，属于复分解反应； （6）由查阅资料可知，Li2CO3（化学性质与Na2CO3类似）为无色晶体，微溶于水，在冷水中的溶解度比热水中大，则步骤③中应选择80℃，此时碳酸锂易结晶析出，故选：C。 8. （2024•安丘市一模）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。 查阅资料知： 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直接排放会形成 　酸雨　，腐蚀钢铁； （2）“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”分离Au的操作用到了玻璃棒，其主要作用是 　引流　，加入过量稀硫酸的目的是 　将氧化铜完全转化为硫酸铜　； （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 　Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑　，该反应属于 　置换　反应（填基本反应类型）； （5）ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收，反应生成偏锌酸钠（Na2ZnO2）和H2O，该反应的化学方程式为 　ZnO+2NaOH＝Na2ZnO2+H2O　。 【答案】（1）酸雨； （2）Au； （3）引流；将氧化铜完全转化为硫酸铜； （4）Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；置换； （5）ZnO+2NaOH＝Na2ZnO2+H2O。 【解析】解：（1）由于二氧化硫属于空气污染物，所以若SO2直接排放会导致空气污染，形成酸雨；故答案为：酸雨； （2）“过程Ⅱ”在空气中加热将部分金属转化为氧化物，由于金的化学性质稳定，不会与氧气反应，所以产生的固体a中，除CuO外一定还有的物质是Au；故答案为：Au； （3）“过程Ⅲ”分离Au的操作实现了固液分离，所以为过滤，玻璃棒的作用是引流；氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，加入过量稀硫酸的目的是将氧化铜完全转化为硫酸铜；故答案为：引流；将氧化铜完全转化为硫酸铜； （4）“过程Ⅲ”加入过量稀硫酸后，所得滤液的中含有硫酸铜和硫酸，“系列进程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉，这一步生成气体的反应为铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，该反应属于置换反应；故答案为：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；置换； （5）ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收，该反应生成偏锌酸钠（Na2ZnO2）和H2O，化学方程式为ZnO+2NaOH＝Na2ZnO2+H2O；故答案为：ZnO+2NaOH＝Na2ZnO2+H2O。 9. （2024•苏州模拟）高铁酸钾（K2FeO4）是一种绿色环保、多功能水处理剂。某工厂为充分利用废弃金属，将严重生锈的废铁屑（杂质不溶于水也不与稀盐酸反应）经过如图流程制备K2FeO4。 已知：①高铁酸钾难溶于乙醇，受热易分解，极易溶于水并与水反应。 ②氧化时，发生的反应有4HCl+4FeCl2+O2═4FeCl3+2H2O。 （1）K2FeO4中铁元素的化合价是 　+6　。 （2）“酸浸”过程中为了提高铁元素的浸出率，除了适当提高酸的浓度、适当升高温度，还可以采取的措施是 　搅拌　、　延长反应时间　。 （3）“酸浸”后溶液中可能含有的阳离子除了Fe3+还有 　Fe2+、H+　（填离子符号）。 （4）反应Ⅰ中涉及的化学反应有：2FeCl3+3NaClO+10NaOH═2Na2FeO4+9NaCl+aH2O。其中a＝　5　。 （5）反应Ⅱ主要涉及饱和KOH溶液与Na2FeO4溶液之间的复分解反应，试推测溶解度：Na2FeO4　＞　K2FeO4（填“＞”、“＝”或“＜”）。 （6）操作X包含：过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥。使用无水乙醇洗涤的目的是 　防止高铁酸钾难溶于水并与水反应，导致产率降低　、　有利于低温条件下快速干燥　。 【答案】（1）+6； （2）搅拌；延长反应时间； （3）Fe2+、H+； （4）5； （5）＞； （6）防止高铁酸钾难溶于水并与水反应，导致产率降低；有利于低温条件下快速干燥。 【解析】解：（1）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，根据化合物中正负化合价代数为0，则有（+1）×2+x+（﹣2）×4＝0，得x＝+6价；故答案为：+6； （2）“酸浸”过程中为了提高铁元素的浸出率，除了适当提高酸的浓度、适当升高温度，还可以采取的措施是搅拌、延长反应时间等；故答案为：搅拌；延长反应时间； （3）废铁屑的主要成分是铁和氧化铁，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，盐酸过量，故“酸浸”后溶液中可能含有的阳离子除了Fe3+还有亚铁离子和氢离子；故答案为：Fe2+、H+； （4）根据质量守恒定律，化学变化前后原子的种类、个数不变，反应Ⅰ中涉及的化学反应有：2FeCl3+3NaClO+10NaOH═2Na2FeO4+9NaCl+aH2O，根据氢原子守恒，所以2a＝10，a＝5；故答案为：5； （5）反应Ⅱ主要涉及饱和KOH溶液与Na2FeO4溶液之间的复分解反应，根据复分解反应的条件，生成物应有沉淀，因为氢氧化钠易溶于水，所以试推测溶解度：Na2FeO4＞K2FeO4；故答案为：＞； （6）根据题目中的信息，操作X包含：过滤、无水乙醇洗涤、低温干燥。使用无水乙醇洗涤的目的是防止高铁酸钾难溶于水并与水反应，导致产率降低、有利于低温条件下快速干燥等；故答案为：防止高铁酸钾难溶于水并与水反应，导致产率降低；有利于低温条件下快速干燥。 10. （2024•南京三模）某工厂生产硼砂产生的固体废料，主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等。回收镁的工艺流程如图： （1）固体废料酸浸之前要进行粉碎，粉碎的目的是 　增大反应物的接触面积，使反应更快更充分　。 （2）“碱浸”时发生反应的化学方程式为 　MgSO4+2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO4　。 （3）“调pH”前滤液Ⅰ的pH 　＜　（填“＞”或“＜”）7。 （4）滤液Ⅲ中可回收的主要物质是 　Na2SO4　（填化学式）。 （5）某BaCO3中混有SiO2杂质，简述提纯该BaCO3的实验操作 　向混合固体中加入足量稀盐酸，充分反应后过滤，向滤液中加入足量碳酸钠溶液，充分反应后过滤，在过滤器中用蒸馏水冲洗滤渣后取出烘干，即可得到纯净的碳酸钡固体　。 【答案】（1）增大反应物的接触面积，使反应更快更充分； （2）MgSO4+2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO4； （3）＜； （4）Na2SO4； （5）向混合固体中加入足量稀盐酸，充分反应后过滤，向滤液中加入足量碳酸钠溶液，充分反应后过滤，在过滤器中用蒸馏水冲洗滤渣后取出烘干，即可得到纯净的碳酸钡固体。 【解析】解：（1）固体废料酸浸之前要进行粉碎，粉碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应更快更充分；故答案为：增大反应物的接触面积，使反应更快更充分； （2）“碱浸”时发生的反应为硫酸镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为：MgSO4+2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO4；故答案为：MgSO4+2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO4； （3）滤液Ⅰ是加入硫酸溶解固体后得到的溶液，所以溶液显酸性，pH＜7；故答案为：＜； （4）开始加入硫酸后，氧化铝、氧化铁、碳酸镁等与硫酸反应生成硫酸铁、硫酸铝和硫酸镁，然后加入氢氧化钠调节pH，硫酸铝和硫酸铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀和硫酸钠，过滤后剩余溶质含有硫酸钠和硫酸镁，此时再加入氢氧化钠，硫酸镁再与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和硫酸钠，所以滤液Ⅲ中可回收的主要物质是硫酸钠，化学式为：Na2SO4；故答案为：Na2SO4； （5）SiO2和盐酸不反应，BaCO3和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，所以某BaCO3中混有SiO2杂质，提纯该BaCO3的实验操作是：向混合物中加入足量盐酸，过滤后向滤液中加入足量碳酸钠，过滤得到固体，经过洗涤干燥后得到较为纯净的碳酸钡；故答案为：向混合固体中加入足量稀盐酸，充分反应后过滤，向滤液中加入足量碳酸钠溶液，充分反应后过滤，在过滤器中用蒸馏水冲洗滤渣后取出烘干，即可得到纯净的碳酸钡固体。 11. （2024•合肥二模）2023年，中国成功发射了天舟六号货运飞船和神舟十六、十七号载人飞船，标志着中国空间站进入了正式运营阶段。航天事业的发展离不开金属钛，用钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取钛的主要工艺流程如图所示： 请回答下列问题： （1）钛铁矿的主要成分FeTiO3中铁元素是+2价，则钛元素化合价为 　+4　。 （2）为加快钛铁矿与酸的反应速率，可行的措施是 　将钛铁矿粉碎，增大反应物的接触面积　。 （3）Fe2O3也是铁锈的主要成分，可用硫酸除去，化学反应方程式为 　Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O　。 （4）反应⑤的产物除氧化铁外，还会产生的刺激性气体是 　二氧化硫　。 （5）反应③在反应类型上属于 　置换　反应。 【答案】（1）+4； （2）将钛铁矿粉碎，增大反应物的接触面积； （3）Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O； （4）二氧化硫； （5）置换。 【解析】解：（1）钛铁矿的主要成分FeTiO3中铁元素是+2价，氧元素为﹣2价，根据化合物中正负化合价的代数和为0，则钛元素化合价为+4价；故答案为：+4； （2）为加快钛铁矿与酸的反应速率，可行的措施是将钛铁矿粉碎，增大反应物的接触面积；故答案为：将钛铁矿粉碎，增大反应物的接触面积； （3）氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，化学反应方程式为Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O；故答案为：Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O； （4）根据质量守恒定律，化学变化前后元素的种类不变，硫酸亚铁中含有硫元素，故反应⑤的产物除氧化铁外，还会产生的刺激性气体是二氧化硫；故答案为：二氧化硫； （5）反应③是四氯化钛和镁在高温条件下生成氯化镁和钛，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，在反应类型上属于置换反应；故答案为：置换。 12. （2024•重庆模拟）稀土金属因其独特的性能而被誉为“新材料之母”。稀土金属钇的氧化物（Y2O3）广泛应于航空航天涂层材料，其颗粒大小决定了产品的质量。利用富钇稀土（含Y2O3约70%，含Fe2O3、CuO、SiO2等约30%）生产大颗粒氧化钇的一种工艺如图： （1）“酸溶”前，需将富钇稀土进行粉碎，其目的是 　增加反应面积，使反应更充分　。 （2）“酸溶”过程中，氧化钇与盐酸反应的化学方程式是 　Y2O3+6HCl＝2YCl3+3H2O　。 （3）“酸溶”后所得溶液中的金属阳离子有 　Y3+、Fe3+、Cu2+　（填离子符号）。 （4）操作X的名称是 　过滤　。 （5）碳酸钇加热灼烧分解生成大颗粒氧化钇，还生成的另一种常见的无毒气体化合物是 　二氧化碳　。 【答案】（1）增加反应面积，使反应更充分； （2）Y2O3+6HCl＝2YCl3+3H2O； （3）Y3+、Fe3+、Cu2+； （4）过滤； （5）二氧化碳。 【解析】解：（1）固体粉碎后增加了与液体接触的面积，利于反应充分进行； （2）“酸溶”过程中，氧化钇与盐酸反应生成氯化钇和水，反应的化学方程式为Y2O3+6HCl＝2YCl3+3H2O； （3）氧化钇、氧化铁和氧化铜都与盐酸反应生成氯化钇、氯化铁和氯化铜，二氧化硅不参与反应，所以反应后溶质一定含有氯化钇、氯化铁和氯化铜，所得溶液中的金属阳离子有Y3+、Fe3+、Cu2+； （4）操作X是将不溶物与溶液分离，常用方法为过滤； （5）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，碳酸钇加热灼烧分解生成大颗粒氧化钇，还生成的另一种常见的无毒气体化合物，该气体是二氧化碳，即碳酸钇在高温的条件下生成氧化钇和二氧化碳。 13. （2024•庐江县二模）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。 （1）由TiCl4和Mg制备Ti的反应属于置换反应，化学方程式为 　TiCl4+2MgTi+2MgCl2　；该反应在氩气（Ar）环境中进行的理由是 　氩气作为保护气，防止Mg和Ti在高温时被空气中的氧气氧化　。 （2）氯碱厂电解食盐水除生成H2外，还可能生成的一种有毒的气体单质，其化学式为 　H2　。 （3）如上述流程所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链的优点是 　提高资源利用率，减少环境污染（合理即可）　。 【答案】（1）TiCl4+2MgTi+2MgCl2；氩气作为保护气，防止Mg和Ti在高温时被空气中的氧气氧化； （2）H2； （3）提高资源利用率，减少环境污染（合理即可）。 【解析】解：（1）由物质的变化可知，TiCl4制备Ti的化学方程式为：TiCl4+2MgTi+2MgCl2；该反应在氩气（Ar）氛围中进行的理由是氩气化学性质稳定，可作为保护气，防止Mg和Ti在高温时被空气中的氧气氧化；故答案为：TiCl4+2MgTi+2MgCl2；氩气作为保护气，防止Mg和Ti在高温时被空气中的氧气氧化； （2）氯碱厂电解食盐水除生成Cl2外，由反应前后元素的种类不变可知，还可能生成的一种气体是H2；故答案为：H2； （3）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：使原料得到充分利用，节约资源、减小污染等；故答案为：提高资源利用率，减少环境污染（合理即可）。 14. （2024•肥西县二模）铜及其合金广泛应用于电子工业。如图为从废旧金属铜中回收铜的部分工艺流程。已知：焙烧可得到黑色固体和残渣，残渣不溶于水，也不溶于稀硫酸。 分析流程，回答问题： （1）将废旧金属铜粉碎的目的是 　增大反应物的接触面积，使反应更充分　。 （2）酸浸池1中发生反应的化学方程式是 　CuO+H2SO＝CuSO4+H2O　。 （3）置换池中，铁能置换铜的原因是 　在金属活动性顺序中，铁排在铜前面　。 （4）酸浸池2中，稀硫酸过量的目的是 　除去过量的铁粉　。 （5）从资源利用和保护的角度分析，该工艺流程的优点是 　节约了金属资源（或减少对环境的污染，合理即可）　。 【答案】故答案为：（1）增大反应物的接触面积，使反应更充分； （2）CuO+H2SO＝CuSO4+H2O； （3）在金属活动性顺序中，铁排在铜前面； （4）除去过量的铁粉； （5）节约了金属资源（或减少对环境的污染，合理即可）。 【解析】解：（1）将废旧金属铜粉碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分。 （2）酸浸池1中氧化铜与稀硫酸反应生成了硫酸铜和水，发生反应的化学方程式是CuO+H2SO＝CuSO4+H2O。 （3）在金属活动性顺序中，铁排在铜前面，是置换池中铁能置换铜的原因。 （4）置换池中加入了过量的铁粉，铁能与稀硫酸反应，故酸浸池2中，稀硫酸过量的目的是除去过量的铁粉。 （5）从资源利用和保护的角度分析，该工艺流程的优点是节约金属资源或减少对环境的污染。 15. （2024•合肥模拟）碳酸氢钠和碳酸钠在食品工业中均可用作食品添加剂。如图是碳酸氢钠和碳酸钠的制备流程，回答下列问题。 【查阅资料】①通常情况下，1体积水约能溶解700体积NH3，1体积水约能溶解1体积CO2。 ②常温下，NaHCO3的溶解度为9.6g，NH4Cl的溶解度为37.2g。 ③步骤Ⅱ、Ⅲ发生的总反应为NaCl+NH3+H2O+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl。 （1）碳酸钠的俗称是 　纯碱或苏打　。 （2）实验室进行步骤Ⅰ和步骤Ⅲ操作时都必须用到的玻璃仪器是 　玻璃棒　（写出1个即可）。 （3）溶液A中的溶质除NaCl外，还一定含有的溶质是 　氯化铵　。 （4）写出步骤Ⅳ反应的化学方程式：　2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑　。 （5）该流程中可以循环利用的物质是 　二氧化碳　（填物质名称）。 【答案】（1）纯碱或苏打； （2）玻璃棒； （3）氯化铵； （4）2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑； （5）二氧化碳。 【解析】解：（1）碳酸钠的俗称是纯碱或苏打；故答案为：纯碱或苏打； （2）步骤Ⅰ是溶解，步骤Ⅲ是过滤，溶解和过滤操作中都需要玻璃棒；故答案为：玻璃棒； （3）根据步骤Ⅱ、Ⅲ发生的总反应为NaCl+NH3+H2O+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl，析出碳酸氢钠后的溶液仍然是碳酸氢钠的饱和溶液，反应又生成了氯化铵，故流程中得到的溶液A中的溶质除NaCl外，还一定含有的溶质是碳酸氢钠和固体氯化铵；故答案为：氯化铵； （4）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；故答案为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑； （5）流程中既是反应物又是生成物的可以循环利用，故可循环利用的物质是二氧化碳；故答案为：二氧化碳。 学科网（北京）股份有限公司 $$