第18讲 化工流程综合题-【学考必备】2025年高中化学学业水平合格性考试总复习（江苏专用）

第18讲 化工流程综合题 目录 明晰学考要求 1 基础知识梳理 1 考点精讲精练 3 考点一：小工艺流程 3 考点二：工艺流程综合应用 5 实战能力训练 8 1.掌握常见工艺流程题的解题思路和总结解题方法。 2.加强对元素及化合物知识的理解与应用。 1、 工艺流程题的常见题型 1．以物质制备为目的的化学工艺流程 原料处理阶段的常见考查点：(1)加快反应速率(2)溶解：通常用酸溶。如用稀硫酸、盐酸、浓硫酸等。(3)灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解。 2．以分离提纯为目的的化学工艺流程 (1)物质分离提纯的原则： ①不增：不引入新的杂质。 ②不减：不减少被提纯的物质。 ③易分离：被提纯物与杂质易于分离。 ④易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。 (2)常用的提纯方法[来源:Z+xx+k.Com] 水溶法 除去可溶性杂质 酸溶法 除去碱性杂质 碱溶法 除去酸性杂质 氧化剂或还原剂法 除去还原性或氧化性杂质 加热灼烧法 除去受热易分解或易挥发的杂质 调节溶液的pH法 如除去酸性Cu2＋溶液中的Fe3＋等 (3)常用的分离方法 过滤 分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法 萃取和分液 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴 蒸发结晶 提取溶解度随温度变化 的溶质，如NaCl 冷却结晶 提取溶解度随温度变化 的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等 蒸馏或分馏 分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油 冷却法 利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气 二、工艺流程题的解题思路 工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力 。解此类题目的基本思路： (1)先粗读，从题干中获取有用信息，理清思路。先不必把每个环节的原理都搞清楚。 (2)针对问题再精读，分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。 (3)要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。 2.工艺流程题的解题方法 (1)明确目的，提取有用信息。通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，进而明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。 (2)分析流程，弄清各步作用。对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？ (3)看清问题，准确规范作答。这一步很关键，历年的评卷分析都指出考生的简述能力比较差，特别是化学用语的表述与实际要求存在很大偏差。所以答题时要看清问题，不能答非所问，要注意语言表达的科学性和准确性，如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。 【核心归纳】 考点一：小工艺流程 【典型例题】 【例1】（2024高二·江苏南通·学业考试）利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程如下： 已知：Zn溶于强碱时生成易溶于水的[Zn(OH)4]2-。下列有关说法正确的是 A．Fe3O4俗称铁红 B．“碱洗”的主要目的是除去镀锌铁皮表面的油污 C．“酸溶”反应的离子方程式为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑ D．“氧化”后溶液中所存在的离子为：H＋、Fe3＋、SO 【即时演练】 1．（2022高二上·江苏盐城·学业考试）医学发现一种Fe3O4纳米粒子具有肝靶向功能。利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图示意如下： 已知：Zn溶于强碱时生成。下列有关说法正确的是 A．“Fe3O4”俗称铁红 B．“碱洗”是为了洗去废旧镀锌铁皮表面的油污 C．“酸溶”中发生反应的离子方程式为 D．“氧化”后溶液中存在的离子有：、Fe2+、、 2．（2023高二·江苏扬州·学业考试）实验室从含I-的溶液中提取I2的流程如下：    已知2Fe3+ + 2I-= 2Fe2+ + I2。下列说法不正确的是 A．“过滤1”所得沉淀为AgI B．“过滤2”所得滤液中铁元素主要以Fe3+的形式存在 C．用稀HNO3溶解滤渣Y得到的溶液可循环利用 D．氧化时，理论上通入Cl2的物质的量为I-物质的量的 考点二：工艺流程综合应用 【典型例题】 【例1】(2023高二下·江苏·学业考试)氯化亚铜(CuCl)微溶于水，易被氧化，广泛应用于医药等行业。以废铜渣(铜单质的质量分数为64%，CuO的质量分数为8%，其他杂质不含铜元素)为原料，可制备CuCl并获得副产品(NH4)2SO4，流程如下： （1）“浸出”时发生的主要反应有： 反应Ⅰ. CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O 反应Ⅱ. 4Cu + NH4NO3 + 5H2SO4 = 4CuSO4 + (NH4)2SO4 + 3H2O ①浸出温度为20℃时，铜元素浸出率随时间的变化如图所示。铜元素浸出率 = ×100% 结合图像，从反应速率的角度分析，可得出的结论是_______。 ②实际浸出温度选择65℃，可提高单位时间内铜元素浸出率。若温度过高，会产生红棕色气体，该气体的化学式为_______。 （2）充分浸出后，“还原”时加入的(NH4)2SO3溶液需略过量，“还原”后的滤液经多次循环可提取一定量的(NH4)2SO4(忽略转化流程中杂质参与的反应)。 ①“还原”时(NH4)2SO3溶液过量的原因是_______ (写出两点)。 ②假设铜元素完全浸出，忽略过量(NH4)2SO3，计算100 g废铜渣理论上可制得CuCl与(NH4)2SO4的物质的量______ (写出计算过程)。 【即时演练】 1.(2022高二下·江苏·学业考试)为实现“碳中和”的目标，CO2资源化利用成为研究热点。将CO2转化为甲酸(HCOOH)的一种流程如图： （1）该流程还得到少量乙酸等副产物。甲酸和乙酸(CH3COOH)具有的相同官能团是______。 （2）CO2被捕集后生成NaHCO3。理论上1molNaOH捕集的CO2在标准状况下的体积约为______L。 （3）在催化剂、加热条件下，H2还原NaHCO3得到HCOONa。反应的化学方程式为______。 一、单选题 1．（2021高二上·江苏徐州·学业考试）利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如下，已知：Zn溶于强碱时生成可溶于水的[Zn(OH)4]2-。下列有关说法正确的是 A．“氧化”后溶液中所存在的离子有H＋、Fe2＋、Fe3＋、SO B．“酸溶”的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O C．用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，主要目的是为了处理上面的油污 D．Fe3O4俗称铁红 2．（2021高二上·江苏·学业考试）某化学兴趣小组用粗盐水(含有Ca2+、Mg2+、)制备精盐水，设计如下方案： 下列说法正确的是 A．A中主要含有Mg(OH)2和BaSO4，也可能含有Ca(OH)2 B．②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是除去Mg2+，Ca2+ C．D中只含有、、Na+三种离子 D．采用降温结晶的方法从精盐水中获得食盐晶体 二、解答题 1．（2023高二上·江苏徐州·学业考试）氯化亚铜（CuCl）微溶于水，易被氧化，广泛应用于医药等行业。以废铜渣（铜单质的质量分数为64％，CuO的质量分数为8％，其他杂质不含铜元素）为原料制备CuCl流程如下： 【资料】CuCl固体难溶于水，与反应生成可溶于水的离子。 (1)用固体配制溶液时，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶体滴管、 （填仪器名称）； (2)“溶解”步骤装置如图所示。 “溶解”制备硫酸铜的化学程式为、 。通入热空气的目的是 。 (3)NaCl的用量对铜的沉淀率的影响如图所示。，CuCl的沉淀率下降的原因是 。 (4)准确称取所制备的氯化亚铜样品0.50g，将其置于过量的溶液中，待样品完全溶解后过滤，将滤液及洗涤液一并转移到锥形瓶中，加入指示剂2滴，立刻滴入0.20mol/L硫酸铈[]标准溶液，至恰好反应时，消耗标准溶液20.00mL。（已知：、，且杂质不参与反应。） 计算样品中CuCl的质量分数为 。（写出计算过程） 2．（2023高三上·江苏南通·学业考试）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2＋、Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和Mn2＋)，实现镍、钴、镁元素的回收。 回答下列问题： (1)在一定温度下，用硫酸浸取已粉碎的镍钴矿时，提高浸取速率的方法为 。(答出一条即可) (2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，写出H2SO5的结构式： 。 (3)“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为 。(H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱) (4)“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如图。SO2体积分数为9%时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是 。 (5)将“钴镍渣”酸溶后，进行如下流程： ①写出“钴镍分离”时发生反应的离子方程式： 。 ②“镍钴分离”后溶液中c(Ni2＋)=1.0mol·L-1，若“滤液1”中c(CO)=10-5mol·L-1，则沉镍率= (要求写出计算过程)。[已知：Ksp(NiCO3)=1.0×10-7，沉镍率=] 3.（2024高二上·江苏泰州·学业考试）锰元素能形成等多种氧化物，其中大颗粒是重要的电池材料。工业上以碳酸锰矿(主要成分为)，和软锰矿(主要成分为)为原料制取。其工艺主要包括“酸浸”“沉锰”“打浆”“氧化”。 已知：常温下皆为难溶于水的固体，硫化氢是一种易燃、具有臭鸡蛋气味的有毒气体，有较强的还原性，溶于水得到氢硫酸溶液，是一种比碳酸还弱的酸。 (1)“酸浸”：溶于硫酸的离子方程式： 。 (2)“打浆”：将所得制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是 。 (3)“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。 通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是 。 4．（2023高二上·江苏徐州·学业考试）近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中，再把CO2从溶液中提取出来，并使之与H2反应生成可再生能源甲醇(CH3OH)。其工艺流程如图所示： (1)甲醇具有的官能团名称是 。 (2)在分解池中，发生反应的化学反应方程式为 。 (3)在合成塔中的反应条件下，0.1molCO2参与反应生成CH3OH，转移的电子的物质的量为 mol。 (4)乙酸甲酯(C3H6O2)是合成某些香料的原料，可由甲醇与乙酸在浓硫酸、加热条件下反应得到。生成乙酸甲酯的化学反应方程式是 。 5．（2023高二上·江苏连云港·学业考试）我国在明代就有了利用绿矾(FeSO4·7H2O)和硝酸钾制备硝酸的工艺，其主要流程如下： (1)已知“煅烧”时得到一种红棕色固体和三种气态氧化物，写出“煅烧”时发生反应的化学方程式： 。 (2)“吸收”过程通入足量空气的目的是 。 (3)“蒸馏”获得的硝酸液体显黄色是因为溶有 (用化学式表示)。 (4)通过下列实验测定硫酸亚铁晶体样品的纯度。准确称取1.2000 g样品置于锥形瓶中，用50 mL蒸馏水完全溶解，加一定量硫酸和磷酸溶液；用0.02000 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液41.00 mL。 已知：8H＋＋MnO＋5Fe2＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。计算硫酸亚铁晶体样品中FeSO4·7H2O的质量分数(写出计算过程)。 6．（2023高二·江苏扬州·学业考试）CO2是一种温室气体。一种吸收空气中的CO2并催化加氢合成CH3OH的流程如下： (1)“吸收”步骤反应的化学方程式是 。 (2)“吸收”“热分解”两步的目的是 。 (3)乙酸甲酯(C3H6O2)是合成某些香料的原料，可由甲醇与乙酸在浓硫酸、加热条件下反应得到。生成乙酸甲酯的化学反应方程式是 。 7．（2023高二·江苏南京·学业考试）氯化亚铜(CuCl)微溶于水，易被氧化，广泛应用于医药等行业。以废铜渣(铜单质的质量分数为64%，CuO的质量分数为8%，其他杂质不含铜元素)为原料，可制备CuCl并获得副产品(NH4)2SO4，流程如下： (1)“浸出”时发生的主要反应有： 反应Ⅰ. CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O 反应Ⅱ. 4Cu + NH4NO3 + 5H2SO4 = 4CuSO4 + (NH4)2SO4 + 3H2O ①浸出温度为20℃时，铜元素浸出率随时间的变化如图所示。铜元素浸出率 = ×100% 结合图像，从反应速率的角度分析，可得出的结论是 。 ②实际浸出温度选择65℃，可提高单位时间内铜元素浸出率。若温度过高，会产生红棕色气体，该气体的化学式为 。 (2)充分浸出后，“还原”时加入的(NH4)2SO3溶液需略过量，“还原”后的滤液经多次循环可提取一定量的(NH4)2SO4(忽略转化流程中杂质参与的反应)。 ①“还原”时(NH4)2SO3溶液过量的原因是 (写出两点)。 ②假设铜元素完全浸出，忽略过量的(NH4)2SO3，计算100 g废铜渣理论上可制得CuCl与(NH4)2SO4的物质的量 (写出计算过程)。 8．（2022高二·江苏南京·学业考试）为实现“碳中和”的目标，CO2资源化利用成为研究热点。将CO2转化为甲酸(HCOOH)的一种流程如图： (1)该流程还得到少量乙酸等副产物。甲酸和乙酸(CH3COOH)具有的相同官能团是 。 (2)CO2被捕集后生成NaHCO3。理论上1molNaOH捕集的CO2在标准状况下的体积约为 L。 (3)在催化剂、加热条件下，H2还原NaHCO3得到HCOONa。反应的化学方程式为 。 9．（2022高二上·江苏扬州·学业考试）工业上用重晶石矿(主要成分为)制备晶体的部分流程如下： 已知：易溶于水，微溶于乙醇。 (1)“高温焙烧”时生成和，发生反应的化学方程式是 。 (2)“溶解”时产生，可用溶液在吸收塔中吸收处理，处理时能提高吸收率的措施有_______。 A．适当增大溶液的浓度 B．增大气体的流速 C．在吸收塔中气体自下而上，吸收液自上而下喷淋 D．吸收时适当搅拌 (3)“结晶”的操作是：蒸发浓缩，冷却后向溶液中加入适量95%的乙醇，搅拌，静置一段时间使晶体充分析出，过滤后用少量95%的乙醇润洗该晶体2~3次，此操作中95%乙醇的作用分别是 。 10．（2022高二上·江苏镇江·学业考试）活性氧化锌在橡胶工业、陶瓷工业中有着重要的应用。一种以废氧化铜锌矿(主要成分为ZnO和CuO，其余成分不溶于硫酸)为原料制备活性氧化锌的流程如图： (1)反应I中氧化铜所发生反应的离子方程式为 (2)反应I中适当升高温度并不断搅拌的目的是 (3)反应III中加入双氧水的目的是 11．（2022高二上·江苏南京·学业考试）近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量的空气吹入溶液中，再把从溶液中提取出来，并使之与反应生成可再生能源甲醇()。其工艺流程如图所示： (1)甲醇具有的官能团是 。 (2)在吸收池中，发生的反应的化学方程式为 。 (3)在合成塔中的反应条件下，参与反应生成，转移的电子的物质的量为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第18讲 化工流程综合题 目录 明晰学考要求 1 基础知识梳理 1 考点精讲精练 3 考点一：小工艺流程 3 考点二：工艺流程综合应用 5 实战能力训练 8 1.掌握常见工艺流程题的解题思路和总结解题方法。 2.加强对元素及化合物知识的理解与应用。 1、 工艺流程题的常见题型 1．以物质制备为目的的化学工艺流程 原料处理阶段的常见考查点：(1)加快反应速率(2)溶解：通常用酸溶。如用稀硫酸、盐酸、浓硫酸等。(3)灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解。 2．以分离提纯为目的的化学工艺流程 (1)物质分离提纯的原则： ①不增：不引入新的杂质。 ②不减：不减少被提纯的物质。 ③易分离：被提纯物与杂质易于分离。 ④易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。 (2)常用的提纯方法[来源:Z+xx+k.Com] 水溶法 除去可溶性杂质 酸溶法 除去碱性杂质 碱溶法 除去酸性杂质 氧化剂或还原剂法 除去还原性或氧化性杂质 加热灼烧法 除去受热易分解或易挥发的杂质 调节溶液的pH法 如除去酸性Cu2＋溶液中的Fe3＋等 (3)常用的分离方法 过滤 分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法 萃取和分液 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴 蒸发结晶 提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl 冷却结晶 提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等 蒸馏或分馏 分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油 冷却法 利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气 二、工艺流程题的解题思路 工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力 。解此类题目的基本思路： (1)先粗读，从题干中获取有用信息，理清思路。先不必把每个环节的原理都搞清楚。 (2)针对问题再精读，分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。 (3)要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。 2.工艺流程题的解题方法 (1)明确目的，提取有用信息。通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，进而明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。 (2)分析流程，弄清各步作用。对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？ (3)看清问题，准确规范作答。这一步很关键，历年的评卷分析都指出考生的简述能力比较差，特别是化学用语的表述与实际要求存在很大偏差。所以答题时要看清问题，不能答非所问，要注意语言表达的科学性和准确性，如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。 【核心归纳】 考点一：小工艺流程 【典型例题】 【例1】（2024高二·江苏南通·学业考试）利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程如下： 已知：Zn溶于强碱时生成易溶于水的[Zn(OH)4]2-。下列有关说法正确的是 A．Fe3O4俗称铁红 B．“碱洗”的主要目的是除去镀锌铁皮表面的油污 C．“酸溶”反应的离子方程式为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑ D．“氧化”后溶液中所存在的离子为：H＋、Fe3＋、SO 【答案】C 【分析】废旧镀锌铁皮中含有Zn、Fe，经过氢氧化钠溶液碱洗后，Zn溶于强碱时生成[Zn(OH)4]2-，Fe不溶解，过滤后向滤渣中加入过量稀硫酸生成FeSO4，加入适量H2O2溶液，部分Fe2+被氧化为Fe3+，然后向溶液中通入N2，并加入NaOH溶液，经过反应得到Fe3O4胶体粒子。 【详解】A．Fe2O3俗称铁红，A错误； B．经过氢氧化钠溶液碱洗后，Zn溶于强碱时生成[Zn(OH)4]2-，Fe不溶解，故用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，主要目的是便于分离提纯铁，B错误； C．“酸溶”时，Fe与稀硫酸生成FeSO4，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，C正确； D．“氧化”过程中部分Fe2+被氧化为Fe3+，“酸溶”过程中所加硫酸过量，因此“氧化”后溶液中所存在的离子有：H＋、Fe2＋、Fe3＋、，D错误； 故选C。 【即时演练】 1．（2022高二上·江苏盐城·学业考试）医学发现一种Fe3O4纳米粒子具有肝靶向功能。利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图示意如下： 已知：Zn溶于强碱时生成。下列有关说法正确的是 A．“Fe3O4”俗称铁红 B．“碱洗”是为了洗去废旧镀锌铁皮表面的油污 C．“酸溶”中发生反应的离子方程式为 D．“氧化”后溶液中存在的离子有：、Fe2+、、 【答案】D 【分析】废旧锌铁皮加入NaOH溶液中，氢氧化钠溶液与油污反应生成高级脂肪酸盐，具有去除油污作用，Zn溶于强碱时生成，过滤，所得固体加入过量稀硫酸溶解铁，发生反应：，加入适量过氧化氢，氧化部分亚铁离子，氧化后的溶液中含有：、、、，向溶液中通入氮气排出空气防止亚铁离子被氧化，加入NaOH溶液生成四氧化三铁胶体粒； 【详解】A．Fe2O3俗称铁红，Fe3O4俗称磁性氧化铁，A错误； B．由分析可知Zn溶于强碱时生成，“碱洗”主要是为了分离锌，B错误； C．“酸溶”中发生反应的离子方程式：，C错误； D．由分析可知氧化后的溶液中含有：、、、，D正确； 故选D。 2．（2023高二·江苏扬州·学业考试）实验室从含I-的溶液中提取I2的流程如下：    已知2Fe3+ + 2I-= 2Fe2+ + I2。下列说法不正确的是 A．“过滤1”所得沉淀为AgI B．“过滤2”所得滤液中铁元素主要以Fe3+的形式存在 C．用稀HNO3溶解滤渣Y得到的溶液可循环利用 D．氧化时，理论上通入Cl2的物质的量为I-物质的量的 【答案】B 【分析】含I-的溶液加入硝酸银生成碘化银沉淀，过滤1得到碘化银后加入铁置换出银单质同时生成碘化亚铁，过滤2分离出银得到Y，滤液加入氯气氧化碘离子得到碘单质； 【详解】A．由分析可知，“过滤1”所得沉淀为AgI，A正确；   B．铁离子会和碘离子发生氧化还原反应生成碘单质，故“过滤2”所得滤液中铁元素主要以Fe2+的形式存在，B错误； C．用稀HNO3溶解滤渣Y银单质生成硝酸银溶液，故得到的溶液可循环利用，C正确； D．氯气氧化碘离子得到碘单质，则氧化时，理论上通入Cl2的物质的量为I-物质的量的，D正确； 故选B。 考点二：工艺流程综合应用 【典型例题】 【例1】(2023高二下·江苏·学业考试)氯化亚铜(CuCl)微溶于水，易被氧化，广泛应用于医药等行业。以废铜渣(铜单质的质量分数为64%，CuO的质量分数为8%，其他杂质不含铜元素)为原料，可制备CuCl并获得副产品(NH4)2SO4，流程如下： （1）“浸出”时发生的主要反应有： 反应Ⅰ. CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O 反应Ⅱ. 4Cu + NH4NO3 + 5H2SO4 = 4CuSO4 + (NH4)2SO4 + 3H2O ①浸出温度为20℃时，铜元素浸出率随时间的变化如图所示。铜元素浸出率 = ×100% 结合图像，从反应速率的角度分析，可得出的结论是_______。 ②实际浸出温度选择65℃，可提高单位时间内铜元素浸出率。若温度过高，会产生红棕色气体，该气体的化学式为_______。 （2）充分浸出后，“还原”时加入的(NH4)2SO3溶液需略过量，“还原”后的滤液经多次循环可提取一定量的(NH4)2SO4(忽略转化流程中杂质参与的反应)。 ①“还原”时(NH4)2SO3溶液过量的原因是_______ (写出两点)。 ②假设铜元素完全浸出，忽略过量(NH4)2SO3，计算100 g废铜渣理论上可制得CuCl与(NH4)2SO4的物质的量______ (写出计算过程)。 【答案】（1） ①. t1前，反应速率较快，铜元素浸出率提高较快；t1后，反应速率减慢，随反应时间增加，铜元素浸出率增幅减慢 ②. NO2 （2） ①. 稍过量的(NH4)2SO3可以使Cu2+全部被还原，防止CuCl被氧化 ②. 1.1 mol 0.8 mol 【解析】 【分析】由制备流程和已知信息可知，废铜渣在硫酸、硝酸铵、硫酸铵作用下发生浸取反应，过滤后滤液中主要存在硫酸铜和硫酸铵，后经亚硫酸铵还原，铜离子被还原为亚铜离子与氯离子结合生成氯化亚铜沉淀，亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，过滤后得到氯化亚铜和副产物硫酸铵，硫酸铵可循环利用。据此解答该题。 【小问1详解】 由图中曲线可知，t1时间之前曲线斜率较大，说明反应速率较快，铜元素的浸出率提高较快；t1后曲线渐趋平缓，反应速率变慢，铜元素浸出变慢；温度过高时，硝酸根氧化性增强，还原产物为二氧化氮，二氧化氮为红棕色气体。 【小问2详解】 亚硫酸根具有还原性，能够将铜离子还原为亚铜离子，同时也能防止亚铜离子被氧化，因此需要稍过量；由铜单质和氧化铜的质量分数可得100g废铜渣中含有铜64g、氧化铜8g，则铜元素的物质的量为=1.1mol，由铜元素守恒可得生成氯化亚铜的物质的量为1.1mol；由反应Ⅱ可知，浸出过程中生成硫酸铵的物质的量为0.25mol，还原过程中由转移电子守恒可知铜与亚硫酸铵的比例为2:1，则消耗亚硫酸铵的物质的量为，即生成硫酸铵的物质的量为0.55mol，则生成硫酸铵的总物质的量为0.25mol+0.55mol=0.8mol。 【即时演练】 1.(2022高二下·江苏·学业考试)为实现“碳中和”的目标，CO2资源化利用成为研究热点。将CO2转化为甲酸(HCOOH)的一种流程如图： （1）该流程还得到少量乙酸等副产物。甲酸和乙酸(CH3COOH)具有的相同官能团是______。 （2）CO2被捕集后生成NaHCO3。理论上1molNaOH捕集的CO2在标准状况下的体积约为______L。 （3）在催化剂、加热条件下，H2还原NaHCO3得到HCOONa。反应的化学方程式为______。 【答案】（1）羧基 （2）22.4 （3）H2+NaHCO3HCOONa+H2O 【解析】 【分析】过量CO2与NaOH反应生成NaHCO3，NaHCO3与H2在一定条件下发生氧化还原反应，经过酸化生成HCOOH。 【小问1详解】 甲酸（HCOOH）与乙酸（CH3COOH）的官能团均为羧基（-COOH）； 【小问2详解】 由反应NaOH+CO2=NaHCO3可知，1molNaOH捕集的CO2的物质的量为1mol，标准状况下的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L； 【小问3详解】 在催化剂、加热条件下，H2还原NaHCO3得到HCOONa，根据质量守恒定律，产物中还有H2O，方程式为H2+NaHCO3HCOONa+H2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 一、单选题 1．（2021高二上·江苏徐州·学业考试）利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如下，已知：Zn溶于强碱时生成可溶于水的[Zn(OH)4]2-。下列有关说法正确的是 A．“氧化”后溶液中所存在的离子有H＋、Fe2＋、Fe3＋、SO B．“酸溶”的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O C．用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，主要目的是为了处理上面的油污 D．Fe3O4俗称铁红 【答案】A 【分析】废旧镀锌铁皮中含有Zn、Fe，经过氢氧化钠溶液碱洗后，Zn溶于强碱时生成[Zn(OH)4]2-，Fe不溶解，过滤后向滤渣中加入过量稀硫酸生成FeSO4，加入适量H2O2溶液，部分Fe2+被氧化为Fe3+，然后向溶液中通入N2，并加入NaOH溶液，经过反应得到Fe3O4胶体粒子。 【详解】A．“氧化”过程中部分Fe2+被氧化为Fe3+，“酸溶”过程中所加硫酸过量，因此“氧化”后溶液中所存在的离子有：H＋、Fe2＋、Fe3＋、SO，故A正确； B．“酸溶”时，Fe与稀硫酸生成FeSO4，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，故B错误； C．经过氢氧化钠溶液碱洗后，Zn溶于强碱时生成[Zn(OH)4]2-，Fe不溶解，故用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，主要目的是便于分离提纯铁，故C错误； D．Fe2O3俗称铁红，故D错误； 故答案为A。 2．（2021高二上·江苏·学业考试）某化学兴趣小组用粗盐水(含有Ca2+、Mg2+、)制备精盐水，设计如下方案： 下列说法正确的是 A．A中主要含有Mg(OH)2和BaSO4，也可能含有Ca(OH)2 B．②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是除去Mg2+，Ca2+ C．D中只含有、、Na+三种离子 D．采用降温结晶的方法从精盐水中获得食盐晶体 【答案】A 【分析】粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、等离子，①加入过量的Ba(OH)2溶液，则形成Mg(OH)2和BaSO4沉淀，还有少量Ca(OH)2沉淀；②再加过量的碳酸钠溶液，除去Ca2+和过量的Ba2+﹔③加入适量的盐酸除去过量的OH-和，最终得到精盐水，据此分析解答。 【详解】A．根据上述分析可知加入过量Ba(OH)溶液，得到的沉淀A中主要含有Mg(OH)2和BaSO4沉淀，还会有少量Ca(OH)2沉淀，A正确； B．②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是为了除去Ca2+及过量的Ba2+，B错误； C．B中含有Ca2+、Ba2+、OH-、Cl-，加入过量Na2CO3后，除去Ca2+和过量的Ba2+，D中含有Cl-、Na+、、OH-，C错误； D．氯化钠的溶解度随温度变化不大，且受热不易分解，故从精盐水中获得食盐晶体应该采用蒸发结晶，D错误； 故选A。 二、解答题 1．（2023高二上·江苏徐州·学业考试）氯化亚铜（CuCl）微溶于水，易被氧化，广泛应用于医药等行业。以废铜渣（铜单质的质量分数为64％，CuO的质量分数为8％，其他杂质不含铜元素）为原料制备CuCl流程如下： 【资料】CuCl固体难溶于水，与反应生成可溶于水的离子。 (1)用固体配制溶液时，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶体滴管、 （填仪器名称）； (2)“溶解”步骤装置如图所示。 “溶解”制备硫酸铜的化学程式为、 。通入热空气的目的是 。 (3)NaCl的用量对铜的沉淀率的影响如图所示。，CuCl的沉淀率下降的原因是 。 (4)准确称取所制备的氯化亚铜样品0.50g，将其置于过量的溶液中，待样品完全溶解后过滤，将滤液及洗涤液一并转移到锥形瓶中，加入指示剂2滴，立刻滴入0.20mol/L硫酸铈[]标准溶液，至恰好反应时，消耗标准溶液20.00mL。（已知：、，且杂质不参与反应。） 计算样品中CuCl的质量分数为 。（写出计算过程） 【答案】(1)100 mL容量瓶 (2) CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 充当氧化剂；搅拌溶液，加快反应速率 (3)随着Cl-浓度的增大，CuCl与Cl-反应生成可溶于水的离子[CuCl2]- (4)79.6% 【分析】根据流程：废铜渣通入热空气、稀硫酸。反应得到溶液主要是硫酸铜，然后加入Na2SO3还原CuSO4，并加入NaCl，反应产生CuCl沉淀，过滤得到固体为CuCl，经洗涤干燥得到CuCl。 【详解】（1）用Na2SO3固体配制100 mL0.50 mol/LNa2SO3溶液时，在实验室中有规格是100 mL的容量瓶，因此需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶体滴管、100 mL容量瓶； （2）①“溶解”制备硫酸铜的化学程式为2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O以及CuO与H2SO4反应的化学方程式：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O； ②Cu与稀硫酸不能发生反应，在溶液中，在加热时 O2与Cu即硫酸发生反应：2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O，Cu转化为CuSO4，因此通入热空气的目的是充当氧化剂；同时可以起到搅拌溶液，加快反应速率的作用； （3）根据NaCl的用量对铜的沉淀率的影响，可知时，CuCl的沉淀率下降，是由于随着Cl-浓度的增大，CuCl与Cl-反应生成可溶于水的离子[CuCl2]-； （4）根据反应方程式：FeCl3+CuCl=FeCl2+CuCl2、Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+，可得关系式：CuCl Fe2+ Ce4+，n(Ce4+)=0.20 mol/L×0.020 L=4.0×10-3 mol，则0.50 g样品中含有CuCl的物质的量n(CuCl)= 4.0×10-3 mol，故样品中CuCl的质量分数为； 2．（2023高三上·江苏南通·学业考试）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2＋、Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和Mn2＋)，实现镍、钴、镁元素的回收。 回答下列问题： (1)在一定温度下，用硫酸浸取已粉碎的镍钴矿时，提高浸取速率的方法为 。(答出一条即可) (2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，写出H2SO5的结构式： 。 (3)“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为 。(H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱) (4)“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如图。SO2体积分数为9%时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是 。 (5)将“钴镍渣”酸溶后，进行如下流程： ①写出“钴镍分离”时发生反应的离子方程式： 。 ②“镍钴分离”后溶液中c(Ni2＋)=1.0mol·L-1，若“滤液1”中c(CO)=10-5mol·L-1，则沉镍率= (要求写出计算过程)。[已知：Ksp(NiCO3)=1.0×10-7，沉镍率=] 【答案】(1)适当增大硫酸浓度 (2) (3)H2O＋Mn2＋＋HSO=MnO2＋SO＋3H＋ (4)SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率 (5) ClO-＋2Co2＋＋5H2O=2Co(OH)3↓＋Cl-＋4H＋ 99%或0.99 【分析】混合气中的氧气具有强氧化性，酸性条件下，将亚铁离子和锰离子转化为为氢氧化铁和二氧化锰，钙离子被硫酸根离子沉淀，镍离子、镁离子先后转化为氢氧化物沉淀，而实现镍、钴、镁元素的回收。 (5)滤液中加NaClO将Co2+氧化为Co(OH)3，反应的离子方程式为ClO-+2Co2++5H2O=2Co(OH)3↓+Cl-+4H+；再加Na2CO3，将Ni2+转化为NiCO3沉淀，离子方程式为Ni2++=NiCO3；NiCO3中加H2SO4，反应生成NiSO4，经蒸发浓缩、冷却结晶，可得NiSO4∙7H2O；钴镍分离后得到的Co(OH)3加浓HCl，可将三价的Co还原为二价，得到CoCl2，经蒸发浓缩、冷却结晶，可得CoCl2∙6H2O。 【详解】（1）提高浸取率可以适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积等方法增大反应速率，故答案为：适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积； （2）过一硫酸可以看做过氧化氢中的一个氢原子被磺酸基取代，因此结构式为； （3）H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱，S主要以存在，-1价的O将Mn2+氧化为二氧化锰，方程式为； （4）二氧化硫有还原性，二氧化硫的体积分数较大时，二氧化硫将H2SO5还原，Mn(Ⅱ)氧化速率减小，则原因为SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率； （5）根据分析，钴镍分离时发生的反应为ClO-+2Co2++5H2O=2Co(OH)3↓+Cl-+4H+；c(CO)=10-5mol/L，根据Ksp(NiCO3)=1.0×10-7可知，c(Ni2+)==0.01mol/L，沉镍率===0.99。 3.（2024高二上·江苏泰州·学业考试）锰元素能形成等多种氧化物，其中大颗粒是重要的电池材料。工业上以碳酸锰矿(主要成分为)，和软锰矿(主要成分为)为原料制取。其工艺主要包括“酸浸”“沉锰”“打浆”“氧化”。 已知：常温下皆为难溶于水的固体，硫化氢是一种易燃、具有臭鸡蛋气味的有毒气体，有较强的还原性，溶于水得到氢硫酸溶液，是一种比碳酸还弱的酸。 (1)“酸浸”：溶于硫酸的离子方程式： 。 (2)“打浆”：将所得制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是 。 (3)“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。 通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是 。 【答案】(1) (2)增大氢氧化锰与空气接触面积，加快反应速率 (3)部分Mn3O4转化为高价态的MnO2、Mn2O3等物质 【分析】碳酸锰矿主要成分为，软锰矿主要成分为MnO2。向反应器中加入一定量稀硫酸，然后依次加入软锰矿、碳酸锰矿，充分反应后过滤得到含MnSO4的酸浸液，酸性条件下MnO2把MnS氧化为S单质。酸浸液中加氨水生成Mn(OH)2“沉锰”， 把Mn(OH)2制成悬浊液，通入空气在60℃条件下加热把Mn(OH)2氧化为Mn2O3。 【详解】（1）“酸浸”时，溶于硫酸生成硫酸锰、二氧化碳和水，反应的离子方程式为：； （2）将所得制成悬浊液增大与氧气的接触面积，可加快“氧化”反应速率； （3）Mn2O3中Mn元素质量分数为72%，通空气超过8小时，锰元素转化为更高价态的氧化物，所以产物中锰元素质量分数减小。 4．（2023高二上·江苏徐州·学业考试）近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中，再把CO2从溶液中提取出来，并使之与H2反应生成可再生能源甲醇(CH3OH)。其工艺流程如图所示： (1)甲醇具有的官能团名称是 。 (2)在分解池中，发生反应的化学反应方程式为 。 (3)在合成塔中的反应条件下，0.1molCO2参与反应生成CH3OH，转移的电子的物质的量为 mol。 (4)乙酸甲酯(C3H6O2)是合成某些香料的原料，可由甲醇与乙酸在浓硫酸、加热条件下反应得到。生成乙酸甲酯的化学反应方程式是 。 【答案】(1)羟基 (2)2KHCO3K2CO3+CO2↑+H2O (3)0.6 (4)CH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O 【分析】空气中的CO2与K2CO3溶液生成KHCO3，碳酸氢钾不稳定，在分解池中加热分解生成碳酸钾和二氧化碳、水，二氧化碳与氢气合成甲醇，据此解答。 【详解】（1）甲醇的结构简式为CH3OH，具有的官能团是羟基； （2）在分解池中，KHCO3发生反应生成碳酸钾和二氧化碳、水，化学反应方程式为2KHCO3K2CO3+CO2↑+H2O； （3）在合成塔中的反应：K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3，碳元素的化合价由+4价降低到-2价，0.1molCO2参与反应生成CH3OH，转移的电子的物质的量为0.6mol； （4）甲醇与乙酸在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成乙酸甲酯，反应的化学反应方程式CH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O。 5．（2023高二上·江苏连云港·学业考试）我国在明代就有了利用绿矾(FeSO4·7H2O)和硝酸钾制备硝酸的工艺，其主要流程如下： (1)已知“煅烧”时得到一种红棕色固体和三种气态氧化物，写出“煅烧”时发生反应的化学方程式： 。 (2)“吸收”过程通入足量空气的目的是 。 (3)“蒸馏”获得的硝酸液体显黄色是因为溶有 (用化学式表示)。 (4)通过下列实验测定硫酸亚铁晶体样品的纯度。准确称取1.2000 g样品置于锥形瓶中，用50 mL蒸馏水完全溶解，加一定量硫酸和磷酸溶液；用0.02000 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液41.00 mL。 已知：8H＋＋MnO＋5Fe2＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。计算硫酸亚铁晶体样品中FeSO4·7H2O的质量分数(写出计算过程)。 【答案】(1)2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑ (2)将亚硫酸转化为硫酸 (3)NO2 (4)94.98% 【分析】该工艺原料为绿矾和硝酸钾，产品为硝酸，绿矾通过煅烧得到、，被吸收生成，加入硝酸钾搅拌、蒸馏得到硝酸。 【详解】（1）绿矾通过煅烧得到的红棕色固体为，三种气态氧化物产品为、、，故化学方程式为； （2）气态氧化物中含有，通过蒸馏环节只得到一种含硫产品，故在通入足量空气及水吸收过程，被氧化转化为，故通入足量空气的目的是将亚硫酸转化为硫酸； （3）硝酸受热易分解生成红棕色，故硝酸液体显黄色是因为溶有； （4） 通过反应方程式8H＋＋MnO＋5Fe2＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O可知，，实验中消耗的，则，FeSO4·7H2O的质量分数为。 6．（2023高二·江苏扬州·学业考试）CO2是一种温室气体。一种吸收空气中的CO2并催化加氢合成CH3OH的流程如下： (1)“吸收”步骤反应的化学方程式是 。 (2)“吸收”“热分解”两步的目的是 。 (3)乙酸甲酯(C3H6O2)是合成某些香料的原料，可由甲醇与乙酸在浓硫酸、加热条件下反应得到。生成乙酸甲酯的化学反应方程式是 。 【答案】(1)K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO3 (2)捕集空气中的CO2，实现CO2的富集 (3)CH3COOH + CH3OHCH3COOCH3 + H2O 【分析】空气中的CO2被饱和K2CO3溶液吸收转化成KHCO3；KHCO3在高温水蒸气作用下热分解成K2CO3、CO2和H2O；CO2和H2在催化剂作用下合成CH3OH。 【详解】（1）“吸收”步骤中用饱和K2CO3溶液吸收空气中CO2，反应的化学方程式为CO2+K2CO3+H2O=2KHCO3； （2）“吸收”步骤将CO2转化成KHCO3，“热分解”步骤KHCO3又受热分解成CO2，其目的是捕集空气中的CO2，实现CO2的富集； （3）甲醇与乙酸在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成乙酸甲酯和水，反应的化学方程式为CH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O。 7．（2023高二·江苏南京·学业考试）氯化亚铜(CuCl)微溶于水，易被氧化，广泛应用于医药等行业。以废铜渣(铜单质的质量分数为64%，CuO的质量分数为8%，其他杂质不含铜元素)为原料，可制备CuCl并获得副产品(NH4)2SO4，流程如下： (1)“浸出”时发生的主要反应有： 反应Ⅰ. CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O 反应Ⅱ. 4Cu + NH4NO3 + 5H2SO4 = 4CuSO4 + (NH4)2SO4 + 3H2O ①浸出温度为20℃时，铜元素浸出率随时间的变化如图所示。铜元素浸出率 = ×100% 结合图像，从反应速率的角度分析，可得出的结论是 。 ②实际浸出温度选择65℃，可提高单位时间内铜元素浸出率。若温度过高，会产生红棕色气体，该气体的化学式为 。 (2)充分浸出后，“还原”时加入的(NH4)2SO3溶液需略过量，“还原”后的滤液经多次循环可提取一定量的(NH4)2SO4(忽略转化流程中杂质参与的反应)。 ①“还原”时(NH4)2SO3溶液过量的原因是 (写出两点)。 ②假设铜元素完全浸出，忽略过量的(NH4)2SO3，计算100 g废铜渣理论上可制得CuCl与(NH4)2SO4的物质的量 (写出计算过程)。 【答案】(1) t1前，反应速率较快，铜元素浸出率提高较快；t1后，反应速率减慢，随反应时间增加，铜元素浸出率增幅减慢 NO2 (2) 稍过量的(NH4)2SO3可以使Cu2+全部被还原，防止CuCl被氧化 1.1 mol  1.35mol 【分析】由制备流程和已知信息可知，废铜渣在硫酸、硝酸铵、硫酸铵作用下发生浸取反应，过滤后滤液中主要存在硫酸铜和硫酸铵，后经亚硫酸铵还原，铜离子被还原为亚铜离子与氯离子结合生成氯化亚铜沉淀，亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，过滤后得到氯化亚铜和副产物硫酸铵，硫酸铵可循环利用。据此解答该题。 【详解】（1）由图中曲线可知，t1时间之前曲线斜率较大，说明反应速率较快，铜元素的浸出率提高较快；t1后曲线渐趋平缓，反应速率变慢，铜元素浸出变慢；温度过高时，硝酸根氧化性增强，还原产物为二氧化氮，二氧化氮为红棕色气体。 （2）亚硫酸根具有还原性，能够将铜离子还原为亚铜离子，同时也能防止亚铜离子被氧化，因此需要稍过量；由铜单质和氧化铜的质量分数可得100g废铜渣中含有铜64g、氧化铜8g，则铜元素的物质的量为=1.1mol，由铜元素守恒可得生成氯化亚铜的物质的量为1.1mol；由反应Ⅱ可知，浸出过程中生成硫酸铵的物质的量为0.25mol，还原过程中发生2CuSO4+2NH4Cl+(NH4)2SO3+H2O=2CuCl↓+2(NH4)2SO4+H2SO4，即生成硫酸铵的物质的量为1.1mol，则生成硫酸铵的总物质的量为0.25mol+1.1mol=1.35mol。 8．（2022高二·江苏南京·学业考试）为实现“碳中和”的目标，CO2资源化利用成为研究热点。将CO2转化为甲酸(HCOOH)的一种流程如图： (1)该流程还得到少量乙酸等副产物。甲酸和乙酸(CH3COOH)具有的相同官能团是 。 (2)CO2被捕集后生成NaHCO3。理论上1molNaOH捕集的CO2在标准状况下的体积约为 L。 (3)在催化剂、加热条件下，H2还原NaHCO3得到HCOONa。反应的化学方程式为 。 【答案】(1)羧基 (2)22.4 (3)H2+NaHCO3HCOONa+H2O 【分析】过量CO2与NaOH反应生成NaHCO3，NaHCO3与H2在一定条件下发生氧化还原反应，经过酸化生成HCOOH。 【详解】（1）甲酸（HCOOH）与乙酸（CH3COOH）的官能团均为羧基（-COOH）； （2）由反应NaOH+CO2=NaHCO3可知，1molNaOH捕集的CO2的物质的量为1mol，标准状况下的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L； （3）在催化剂、加热条件下，H2还原NaHCO3得到HCOONa，根据质量守恒定律，产物中还有H2O，方程式为H2+NaHCO3HCOONa+H2O。 9．（2022高二上·江苏扬州·学业考试）工业上用重晶石矿(主要成分为)制备晶体的部分流程如下： 已知：易溶于水，微溶于乙醇。 (1)“高温焙烧”时生成和，发生反应的化学方程式是 。 (2)“溶解”时产生，可用溶液在吸收塔中吸收处理，处理时能提高吸收率的措施有_______。 A．适当增大溶液的浓度 B．增大气体的流速 C．在吸收塔中气体自下而上，吸收液自上而下喷淋 D．吸收时适当搅拌 (3)“结晶”的操作是：蒸发浓缩，冷却后向溶液中加入适量95%的乙醇，搅拌，静置一段时间使晶体充分析出，过滤后用少量95%的乙醇润洗该晶体2~3次，此操作中95%乙醇的作用分别是 。 【答案】(1)BaSO4+ 4C+4↑ (2)ACD (3)降低BaCl2的溶解度；洗去BaCl2晶体表面的可溶性杂质，减少产品损失 【分析】由题给流程可知，重晶石与炭高温焙烧制得硫化钡，硫化钡与盐酸反应得到氯化钡溶液，溶液经结晶得到氯化钡晶体。 【详解】（1）由题意可知，高温焙烧时发生的反应为硫酸钡与炭高温条件下反应生成硫化钡和一氧化碳，反应的化学方程式为BaSO4+ 4C+4↑，故答案为：BaSO4+ 4C+4↑； （2）A．适当增大氢氧化钠溶液的浓度有利于硫化氢与氢氧化钠溶液充分反应，能提高硫化氢的吸收率，故正确； B．增大硫化氢气体的流速不利于硫化氢与氢氧化钠溶液充分反应，不能提高硫化氢的吸收率，故错误； C．在吸收塔中气体自下而上，吸收液自上而下喷淋可以增大硫化氢与氢氧化钠溶液的接触面积，有利于硫化氢与氢氧化钠溶液充分反应，能提高硫化氢的吸收率，故正确； D．吸收时适当搅拌可以增大硫化氢与氢氧化钠溶液的接触面积，有利于硫化氢与氢氧化钠溶液充分反应，能提高硫化氢的吸收率，故正确； 故选ACD； （3）由题给信息可知，氯化钡易溶于水，微溶于乙醇，所以冷却后向溶液中加入适量95%的乙醇可以降低氯化钡的溶解度，便于晶体析出；过滤后用少量95%的乙醇润洗该晶体2~3次可以洗去晶体表面的可溶性杂质，故答案为：降低BaCl2的溶解度；洗去BaCl2晶体表面的可溶性杂质，减少产品损失。 10．（2022高二上·江苏镇江·学业考试）活性氧化锌在橡胶工业、陶瓷工业中有着重要的应用。一种以废氧化铜锌矿(主要成分为ZnO和CuO，其余成分不溶于硫酸)为原料制备活性氧化锌的流程如图： (1)反应I中氧化铜所发生反应的离子方程式为 (2)反应I中适当升高温度并不断搅拌的目的是 (3)反应III中加入双氧水的目的是 【答案】(1)CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O (2)加快反应的速率 (3)将Fe2＋氧化为Fe3＋ 【分析】废氧化铜锌矿（主要成分为ZnO和CuO，其余成分不溶于硫酸）溶于过量的稀硫酸中ZnO转化为ZnSO4，CuO转化为CuSO4，过滤得到的滤渣Ⅰ为不溶于硫酸的物质，向滤液中加入过量铁粉置换出铜，过滤得到滤渣Ⅱ为铜和剩余的铁；然后向滤液中加入双氧水氧化Fe2＋为Fe3＋，利用氨水调节pH使其转化为Fe(OH)3沉淀，最后经过一系列操作得到活性氧化性，据此解答。 【详解】（1）根据以上分析可知反应Ⅰ中氧化铜所发生反应的离子方程式为CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O。 （2）根据以上分析可知反应Ⅰ中适当升高温度并不断搅拌的目的是加快反应的速率。 （3）根据以上分析可知反应Ⅲ中加入双氧水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+。 11．（2022高二上·江苏南京·学业考试）近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量的空气吹入溶液中，再把从溶液中提取出来，并使之与反应生成可再生能源甲醇()。其工艺流程如图所示： (1)甲醇具有的官能团是 。 (2)在吸收池中，发生的反应的化学方程式为 。 (3)在合成塔中的反应条件下，参与反应生成，转移的电子的物质的量为 。 【答案】(1)羟基 (2) (3)6 【分析】空气中的CO2与K2CO3溶液生成KHCO3，碳酸氢钾不稳定，在分解池中加热分解生成碳酸钾和二氧化碳、水，二氧化碳与氢气合成甲醇，据此解答。 【详解】（1）甲醇的结构简式为CH3OH，具有的官能团是羟基。 （2）吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液，吸收空气中的二氧化碳，转化为KHCO3，发生的反应的化学方程式为； （3）在合成塔中的反应条件下，参与反应生成，反应中碳元素化合价从+4价降低到－2价，得到6个电子，则转移的电子的物质的量为6。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$