压轴题07 工艺流程-【压轴题】2025年中考化学培优训练（广州专用）

压轴题07 工艺流程 一、工艺流程的一般路线图 关注流程图中的“三线”（出线和进线均表示物料流向或操作流程，逆向线表示物质可循环利用）和“核心”（核心化学反应）。 二、工艺流程题中的常见考点 1．对原料进行预处理的方法及其目的 （1）粉碎（研磨）：增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。 （2）灼烧（煅烧）：使固体在高温下分解或使杂质在高温下氧化、分解等。 （3）搅拌：使反应物充分接触，加快反应速率。 （4）酸（碱、水）溶：使固体充分反应或溶解。 2．生产过程中的常见操作 3．判断可回收利用或循环利用的物质 （1）回收利用：除主产物以外的副产物。 （2）循环利用：某一步的产物可作为前面某一步的反应物（如图物质A、B）。 4．陌生化学方程式的书写 （1）找反应物与生成物：箭头进入的是反应物，出去的是生成物。 （2）查漏补缺：若无法配平，需考虑溶液中的水或空气中的成分是否参与反应。 5．控制反应条件的目的 （1）控制温度：防止某物质因温度过高而分解或挥发。 （2）调节pH：除去杂质（或防止某反应发生）。 （3）通入保护气（或无水、无氧等）：隔绝空气（或水、氧气等），防止消耗反应物、生成物（或防止爆炸）。 1．（2024·东莞万江第三中学·三模）氢能助力“神舟十六”邀游太空，氢氧燃料电池技术在航海、航空航天等方面发展迅速，图1是氢气的制取、储存、释放和应用的流程图。 请回答下列问题： （1）利用太阳光和催化剂可实现水的高效分解。图2为光解制氢的微观模型图，写出反应I的化学方程式 ；写出反应Ⅱ的化学方程式 。 （2）气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，请从微观角度分析氢气能被压缩的原因 。 （3）固态储氢是通过合金材料在一定条件下的化学吸附储氢。图1利用镁镍合金（）存储氢气，该储氢反应的化学方程式为 。在熔炼镁镍合金时，需要通入氩气作保护气，目的是 。 （4）氢氧燃料电池的总反应可表示为，工作过程中的能量转化形式是 。 2．（2024·广州第二中学·二模）工业上，常采用“盐硝联产工艺”生产高纯度食盐，还可以制得硫酸钠．卤水中主要含有NaCl，还含有少量、、、、，用火碱和烟道气中的为原料净化卤水，符合低碳经济发展要求。分析流程，回答问题： （1）反应器1中主要除去的离子是 （填符号）； （2）烟道气通入反应器2前要脱硫，是为了除去有害气体 （填化学式）；反应器2中生成沉淀的化学方程式 ； （3）下表为NaCl和在不同温度时的溶解度： 温度/℃ 0 10 20 30 32.4 40 50 60 70 80 90 100 溶解度/g NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.4 36.6 37.0 37.3 37.8 38.4 39.0 39.8 4.9 9.1 19.5 40.8 52.0 48.8 46.2 45.3 44.3 43.7 42.7 42.5 析盐罐获得氯化钠晶体最好控制在 ℃蒸发，原因是： ；为提高纯度，析硝罐中析出，需采用 （填“升温”或“降温”）结晶方法； （4）取卤水样品，滴加足量稀硝酸和硝酸钡，测得生成的白色沉淀为。假定析盐罐中析出氯化钠晶体纯度为，则卤水最终进入析硝罐的溶液中含硫酸钠的质量为： kg。 1．（2024·广州第十六中学·一模）我国承诺于2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，体现大国责任与担当。碳元素的一些物质转化关系如图。 （1）途径Ⅰ：可由化合物与单质参与反应实现，该化合物的名称是 。 （2）途径Ⅱ：古人将炉甘石(ZnCO3)煅烧分解可制得 (填化学式)和CO2。 （3）途径Ⅲ：反应物中的碳单质具有 性。(填“氧化”或“还原”) （4）途径Ⅳ：实验室制备二氧化碳的化学反应方程式 。 “氨法”捕集二氧化碳是实现“碳中和”的重要途径之一，目前受到广泛关注和研究，其主要流程如图。 （5）常温下，二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液变 色。 （6）工业上用氨水喷淋吸收废气中的CO2，采用“喷淋”的原因是 。 （7）反应①的化学方程式是 ，该反应的温度不宜高，原因是 。 （8）上述流程中，可循环利用的物质是 。 我国科学家成功实现了用CO2和CH4合成醋酸。其微观示意图如图。 (9)整个转化中，二氧化碳与醋酸的分子个数之比为 。 2．（2024•广州第五中学•二模）金属铍（Be）广泛应用于航空航天、核能和新能源汽车等高新产业。从某萤石矿（主要含BeO及少量、）中提取铍的工艺如下图。 【资料】 ⅰ.BeO与化学性质类似；不溶于水及硫酸。 ⅱ.在pH≈8.8时沉淀完全。请回答下列问题： （1）微波焙烧可以使矿物内部变得疏松多孔，目的是 。 （2）写出浸出过程中发生的化学方程式 、 。 （3）除铁过程中，硫酸铁、硫酸钠和水反应生成黄钠铁钒渣【】，该反应的化学方程式为： 。 （4）能分离出“黄钠铁矾渣”的操作是 。 （5）所得经高温焙烧获得精制BeO，焙烧时间对失重率（指焙烧后固体减少质量占焙烧前固体质量的百分比）的影响如下表。 时间/h 1 2 3 4 5 失重率/% 51.6 56.4 60.1 60.3 60.4 ①高温分解的化学反应方程式为： 。 ②分析可知，为平衡原料利用率及经济成本，最佳焙烧时为 h。 （6）该工艺中可循环利用的物质是和 。 3．（2024·广州广雅中学·模拟）以黄铁矿(主要成分是FeS2，含少量SiO2)和软锰矿(主要成分是MnO2，含少量Fe2O3、Al2O3)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如下： （1）研磨黄铁矿、软锰矿的目的是 。 （2）已知：，该反应过程中锰元素的化合价 (填“降低”、“升高”或“不变”)，二氧化硅不溶于水和酸。 （3）酸浸过程得到的滤液中含有的金属阳离子有锰离子、铁离子和 (填离子符号)，滤渣1的成分为S和 。 （4）沉锰过程需控制温度为50℃的原因是 。 （5）如图为MnSO4·H2O的溶解度曲线，操作A是加入足量稀硫酸充分反应后， ， ，洗涤干燥。 4.（2025•广州天河广州中学•一模）中国研发出了一种令世界瞩目的材料——3200兆帕超级钢。钢铁厂采用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)冶炼钢铁的主要工艺流程如图，请完成下列问题。 （1）请写出步骤②中赤铁矿冶炼得到铁的化学方程式： 。 （2）高炉气体中除SO2、CO、CO2外，主要成分还有 。 （3）步骤③中氧气的作用是 。 （4）除了赤铁矿(主要成分是Fe2O3)外，铁有多种氧化物，为探究其中一种氧化物FexOy的组成，某同学将mgFexOy和10gCO置于密闭容器中在高温下发生反应生成Fe。反应开始至结束，测得溶器中部分物质的质量变化关系如图所示。 ①请计算FexOy中x：y= (填最简整数比)。 ②Fe3O4、Fe2O3、FeO三种物质中，铁元素的质量分数由大到小的顺序是： 。 5.（2025·清远连州北山中学·一模）我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇(CH3OH)的装置，有利于实现“碳中和”。如图是将二氧化碳在一定条件下转化成CH3OH的工艺流程图。 查阅资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点-97.8℃，沸点64.7℃。 （1）实验室过滤操作中用到的三大玻璃仪器：烧杯、 、玻璃棒；其中玻璃棒起 作用。 （2）请写出铁和水蒸气发生反应的化学方程式 。 （3）CO2合成CH3OH的化学方程式：CO2+3H2CH3OH+H2O，该反应使用过量H2的原因是 。 （4）操作3是利用CH3OH和H2O的 不同将他们分离。 （5）流程中的铁粉能转化为多种铁的化合物，如图为铁元素的价类转化二维图。 ①a点物质做成炒锅，主要利用其具有 性。 ②b点对应物质的化学式为 。 ③铁和稀盐酸反应生成的含铁化合物属于图中的 点(填字母)。 ④利用一氧化碳使c转化为a，要进行尾气体处理的原因是 。 6.（2025•清新区一模）一种利用某地飞灰（主要含CaO、SiO2及C）和赤泥（主要含Fe2O3及Zn、Pb、Ni、Cu、Cr等重金属化合物）共处理回收金属工艺各环节如图1所示。 （1）推测赤泥可能的颜色 　 　。 a.黑色 b.砖红色 c.银白色 （2）“马弗炉”中，C还原Fe2O3的化学方程式是 　 　，该反应属于 　 　（填基本反应类型）。 （3）“高温还原”中，部分金属气化与氯结合形成“二次飞灰”，实现与“熔融混合物”分离，下列说法与分离有关的是 　 　。 a.Zn的沸点比Cu低 b.Pb的相对原子质量比Fe大 c.Zn的活动性比Fe强 （4）“磁选分离”利用该铁合金的 　 　实现与残渣分离。 （5）飞灰用量与铁回收率、铁合金中铁的含量的关系如图2所示。飞灰用量增大，铁回收率增大的原因是 　 　，铁合金中铁的含量先增后降的原因是 　 　。 （6）与传统飞灰填埋处理相比，该工艺的优势有 　 　。（写一点） （7.（2025·深圳高级体系31校联考·一模）天然气(主要成分)经预处理后与水蒸气反应制氢，是目前普遍采用的制氢技术之一，主要流程如图所示，回答下列问题： （1）天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 （2）“重整”：800℃、2.0MPa时，和水蒸气在催化剂表面反应，生成CO和，该反应的化学方程式为 。研究发现当其他条件相同时，温度和压强对反应中转化率的影响如图所示，由图可得结论 (写一条即可)。 （3）“CO变换”：在一定条件下，CO和水蒸气反应生成和，则参加反应的CO和水蒸气的质量比为 。 （4）“洗涤分离”：洗涤塔内，混合气体从底部通入，而水从塔顶进行喷淋，这样操作的目的是 。 （5）“变压吸附”：吸附分离后的其他气体中仍有一定量的，可用右灰乳[主要成分是]吸收进行“碳捕捉”，该原理用化学方程式表示为 。 8.（2025·阳江阳西县·一模） 某校化学兴趣小组以金泥（含有、、等）为原料制备（）和的流程如图所示： 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、转化为氧化物，并完全分离出烟尘。 （1）“预处理”中会产生，若直接排放会导致 。硫元素的价类二维图如图，则对应图中点 （填“甲”、“乙”或“丙”），已知丁中含铜元素，则化学式可能是 。 （2）“过程Ⅱ”产生的固体a中，除外一定还有的物质是 。 （3）“过程Ⅲ”分离的操作是 ，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，这一步发生化学反应属于基本反应类型中的 反应，其中铁元素的化合价在反应前后 （填“降低”、“不变”或“升高”）。 （5）烟尘可用溶液吸收，该反应生成偏锌酸钠（）和的化学方程式为 。 9.（2025·湛江雷州·一模）利用工业废液（主要含NaHS以及少量Na2S和Mg、Ca、Fe的化合物）制备重要化工原料硫酸钠的流程图如下。    已知：Ⅰ、粗品硫酸钠含少量H2SO4、MgSO4、CaSO4、FeSO4等杂质。 Ⅱ、在溶液里，微溶物发生复分解反应可转化为不溶物。 Ⅲ、部分物质的溶解性见表。 部分物质的溶解性表（室温） 阴离子 阳离子 Na+ 溶 溶 Ca2+ 微溶 不溶 Mg2+ 溶 微溶 Fe2+ 溶 不溶 （1）操作①名称是 。 （2）“反应器1、2”内均需要进行的操作是 。 （3）泥渣的成分有MgCO3、 等。 （4）流程中可循环使用的物质是 和 。 （5）“反应器1”中NaHS发生复分解反应生成H2S气体的化学方程式是 。 10.（2025·湛江六校·一模）将二氧化碳转化为有机物是实现“碳中和”的途径之一。甲醇（）可在常温常压下运输和使用，具有安全高效、排放相对清洁的特点。以下是将二氧化碳在一定条件下转化成甲醇的工艺流程图。 【查阅资料】：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点－97.8℃，沸点64.7℃。 （1）进行过滤操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ，玻璃棒的作用是 。 （2）请写出铁和水蒸气发生反应的化学方程式 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。 （3）合成的化学方程式：。选用甲醇作为燃料的优点有 （写一条）。 （4）在分离时，应控制温度为 。（填序号） A．低于－97.8℃ B．－97.8℃～64.7℃ C．64.7℃～100℃ D．高于100℃ （5）大气中二氧化碳含量过高引发的主要环境问题是 ，下列措施中不能促进“碳中和”的是 （填字母）。 A．大力推广使用脱硫煤                            B．研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品 C．大规模开采可燃冰作为新能源                    D．加快煤的开采与使用，大力发展经济 11.（2025·广州越秀广东实验中学·质量检测）某工厂在粗盐的提纯过程中产生了大量的“盐泥”[主要成分为 和NaCl]。利用“盐泥”制备硫酸镁晶体的工艺流程如下图所示。 已知：两种物质在不同温度时的溶解度如下表。 温度/℃ 0 20 40 60 80 NaCl溶解度/g 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4 MgSO₄溶解度/g 22.0 33.7 44.5 54.6 55.8 （1）20℃时, 10g水最多可以溶解NaCl g。 （2）“反应器”中反应的化学方程式为 。 （3）“过滤器1”产生的“滤渣”为 。 （4）“结晶槽”中获得硫酸镁晶体的方法是 (填“降温结晶”或蒸发结晶)。 （5）从结晶槽中获得的硫酸镁晶体表面附着有杂质硫酸等，需用试剂洗去。为避免晶体损失，最适宜的洗涤试剂是 (填字母) A．NaOH溶液 B．蒸馏水 C．该温度下的饱和硫酸镁溶液 D．热水 12.（2024·深圳高级中学·一模）氨气(NH3)易贮存、热值高，是一种可再生“零碳”燃料，在燃料电池和化工业、农业肥料领域都有广阔的应用前景。下图是氨的合成及应用的部分流程图。 回答下列问题： （1）分离空气有以下几种方法： ①液态空气分离出氮气，是利用了N2和O2的 不同。 ②分子筛分离：分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴，其它微粒都不能通过分子筛而与之分离，该过程类似于 (填实验操作名称)。 ③膜分离技术：在一定压力下，氧气、二氧化碳等气体快速通过高分子膜，而N2则滞留成为产品输出。则分子渗透速率：N2 氧气(选填>”、“=”、“<)。 （2）图1两条H2的获取途径中，更符合绿色“零碳”理念的是途径 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 （3）根据流程图所示，“合成塔”内反应的化学方程式 。 （4）流程中，可循环利用的物质名称是 。(写出一种即可) （5）氨气和二氧化碳在低温加压条件下可以生成尿素[CO(NH2)2]和水，写出该化学方程式： 。 13.（2024·广州江南外国语学校·三模）草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)难溶于水，可用于制镍催化剂。 【探究一】某小组用废镍催化剂(主要成分含有Ni，还含有少量的Al2O3、Fe)制备草酸镍晶体的部分实验流程如图1： （1）“酸浸”的目的是为了得到NiSO4，但同时会生成新的杂质，写出生成杂质的化学反应方程式 。 （2）“一系列操作”主要是为了除去溶液中的 (填写离子符号)等。 （3）保持其他条件相同，在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”，镍浸出率(硫酸镍的产率)随时间变化如图2。从工业生产和能源利用率的角度分析，“酸浸”的最适宜温度与时间分别_______。 A．30℃、30min B．90℃、150min C．70℃、120min D．90℃、120min （4）发生“沉镍”反应后生成草酸镍晶体，其化学方程式为 ，“沉镍”后的滤液在农业中可用作 。 【探究二】对草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)进行热重分析，温度与TG%的关系如图3所示。 【查阅资料】 ①NiC2O4•2H2O加热至200℃左右完全失去结晶水，生成NiC2O4；继续加热，则剩余固体会受热分解生成镍的氧化物、CO2和CO。 ②TG%=×100% （5）A点(TG=90.16)物质的化学式 。 （6）C点(TG=45.36)物质的化学式 。 14.（2024·广州育才中学·二模）铝的用途十分广泛。以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程如图： 已知：①SiO2在“碱溶”时转化为硅酸钠沉淀。 ②Na2CO3可转化为NaHCO3，反应的化学方程式为：。 回答下列问题： （1）“碱溶时，其中一个反应的化学方程式为：，X的化学式为 ，“碱溶”的目的是 。 （2）在实验室里完成“操作1”，需要用到的玻璃仪器除了烧杯，还需要 。 （3）在“滤液1”中加入NaHCO3溶液，三种物质反应（化学计量数之比为1:1:1）生成氢氧化铝固体和碳酸钠溶液，反应的化学方程式为 。 （4）“灼烧”使氢氧化铝受热分解为两种氧化物，反应的化学方程式为 。 （5）100kg含Al2O360%的铝土矿，理论上可得到Al的质量为 kg（计算结果精确到0.1）。 15.（2024·广州广雅中学·三模）软锰矿主要成分为，并含有少量等杂质，工业上制备硫酸锰晶体的流程如图所示： 【资料查阅】软锰矿中发生的反应：． （1）在软锰矿的杂质中属于非金属氧化物的物质是 （填化学式）． （2）加入稀硫酸时，氧化铝发生的反应属于 反应（填基本反应类型）． （3）加入碳酸钙后溶液的逐渐 （填“增大”或“不变”或“减小”），可将浸出液中杂质离子形成氢氧化物除去，根据下表“有关氢氧化物沉淀”，则应控制溶液的范围为 ． 氢氧化物 开始沉淀 1.8 4.1 8.3 9.4 完全沉淀 3.2 5.0 9.8 12.4 （4）滤渣的成分是 ． （5）滤液的成分是硫酸锰和硫酸镁，它们的溶解度曲线如图所示． 操作1是指在 （填“60”或“100）时，蒸发水分、浓缩结晶，得到较多的，然后 （填操作），洗涤、干燥． （6）若软锰矿经历上述制备流程，最终制得．若整个流程锰元素损耗率为，则软锰矿中纯度是 （用含的计算式来表示）． 16.（2024·江门·一模）“做好垃圾分类，推动绿色发展”。如图为某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理综合利用的部分流程，请回答下列问题。 资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2等有害气体； 资料2：FeSO4容易被空气中的O2氧化。 （1）垃圾分类后，对热值较高的垃圾进行高温焚烧，焚烧产生的热能转化为高温蒸气，推动涡轮机转动，使发电机工作。该过程中实现了化学能→热能→动能→______能的转变。 （2）石灰浆吸收SO2（化学性质与CO2相似）的反应的化学方程式为______。 （3）溶解步骤中，发生的三个反应的化学方程式为：①______；②Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；③Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑。 （4）操作I的名称是_____，实验室进行该操作时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____，其中玻璃棒的作用是_____。 （5）将FeSO4溶液蒸发浓缩的过程需要在N2环境中进行，其中N2的作用是______。 （6）政府倡导垃圾分类，其意义是______（写一点）。 17.（2024·揭阳实验中学·三模）随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设，金属矿物资源的利用、金属材料的回收再利用已成为一项重要工程。某实验小组同学们在老师组织下，对金属的冶炼、金属的回收再利用等活动开展了项目化学习。 （1）金属的冶炼：炼铁的原理及流程如下图所示。 ①该流程中，具有还原性的物质有 （填化学式）； ②流程（Ⅲ）中反应的化学反应方程式为 。 （2）金属的回收再利用 某学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银，设计流程如图所示。 ①步骤Ⅰ中加入稀硫酸后发生反应的化学方程式为 ，可以观察到的现象是 。 ②步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都要进行的操作是 ，实验室进行该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。 ③固体A中的主要成分有 。 18.（2024·汕头潮阳实验学校·二模）某兴趣小组模拟工业生产用废料铁泥（主要含Fe2O3、FeO和Fe，杂质不与酸反应也不溶于水）提取Fe，生产流程如图所示。 已知：H2O2溶液能使FeSO4氧化成Fe2（SO4）3 （1）步骤I使溶液与杂质分离的操作是 。 （2）写出步骤I中产生气体的化学方程式 。 （3）写出步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。 （4）步骤IV中洗涤是洗掉沉淀上附着的少量Na2SO4，为了检验是否洗涤干净，可向最后一次洗涤后的滤液中加入一种试剂检验，该试剂是 （填化学式）。 （5）步骤V中，通过查阅资料发现，CO与Fe2O3的反应是逐步进行的，Fe2O3先被还原成Fe3O4，Fe3O4再被还原成FeO，FeO最后被还原成Fe，每一步都有CO2生成，所得到的固体产物与反应温度的关系如图所示。 结合图像分析：反应温度500~600℃时得到的产物是 。若要将Fe2O3完全转化为铁单质，温度应不低于 ℃。 19．（2024·清远英德中学·学业模拟）过氧化钙（CaO2）常温下稳定，在潮湿空气及水中发生缓慢反应放出氧气，因而在水产养殖中常用作供氧剂。实验室可用碳酸钙制取CaO2，其制备流程如图所示： 【查阅资料】 ①浓氨水具有挥发性，能与酸发生反应； ②CaO2·8H2O是一种白色固体，难溶于水、乙醇，在0℃时稳定，130℃时逐渐变为无水CaO2，乙醇与CaO2不发生化学反应； ③反应Ⅱ化学方程式为：CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl （1）CaO2中氧元素的化合价为 。 （2）反应I中稀盐酸不应过量，原因是 。 （3）反应Ⅱ需要在低温环境下进行，主要原因是 ， 。（写两点） （4）操作a中玻璃棒的作用是 ；操作b为 。 （5）该流程得到的副产品可用作 ；得到的CaO2应 保存。 （6）过氧化钙供氧时还会生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为 。 20．（2024·汕头潮阳部分学校·联考）碳酸锶（SrCO3）是一种重要的工业原料，广泛用于生产锶铁氧体磁性材料。一种以菱锶矿（含80～90%SrCO3，少量MgCO3、CaCO3、BaCO3等）制备高纯碳酸锶的工艺流程如图： （查阅资料）：①不溶性碳酸盐高温下可以分解，生成金属氧化物和CO2气体。可溶性碳酸盐高温不分解。 ②可溶性碱（如：KOH）中金属元素（K）形成的氧化物（K2O）才能与水反应生成对应的碱（KOH），反之，不溶性碱【如Cu（OH）2】中金属元素（Cu）形成的氧化物（CuO）不能与水反应。 ③金属锶：化学性质非常活泼，可直接与水反应生成氢氧化锶和氢气。 ④氢氧化锶在水中的溶解度数据如表： 温度/℃ 10 20 30 40 60 80 90 100 溶解度/（g/100g） 12.5 1.77 2.64 3.95 8.42 20.2 44.5 91.2 请回答以下问题： （1）碳酸锶（SrCO3）中锶的化合价为 　 　，氢氧化锶的化学式为 　 　。 （2）菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是 　 　。 （3）请写出杂质BaCO3在立窑煅烧和浸取两个环节中发生的化学方程式 　 　。（任写其中一个） （4）“浸取”中用热水浸取而不用冷水的原因是 　 　，滤渣1含有焦炭、Ca（OH）2和 　 　。 （5）“结晶”采用的是 　 　结晶法，“沉锶”反应中氢氧化锶和NH4HCO3发生反应，产物除了碳酸锶外，还有水和一水合氨，请写出该反应的化学方程式 　 　。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 压轴题07 工艺流程 一、工艺流程的一般路线图 关注流程图中的“三线”（出线和进线均表示物料流向或操作流程，逆向线表示物质可循环利用）和“核心”（核心化学反应）。 二、工艺流程题中的常见考点 1．对原料进行预处理的方法及其目的 （1）粉碎（研磨）：增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。 （2）灼烧（煅烧）：使固体在高温下分解或使杂质在高温下氧化、分解等。 （3）搅拌：使反应物充分接触，加快反应速率。 （4）酸（碱、水）溶：使固体充分反应或溶解。 2．生产过程中的常见操作 3．判断可回收利用或循环利用的物质 （1）回收利用：除主产物以外的副产物。 （2）循环利用：某一步的产物可作为前面某一步的反应物（如图物质A、B）。 4．陌生化学方程式的书写 （1）找反应物与生成物：箭头进入的是反应物，出去的是生成物。 （2）查漏补缺：若无法配平，需考虑溶液中的水或空气中的成分是否参与反应。 5．控制反应条件的目的 （1）控制温度：防止某物质因温度过高而分解或挥发。 （2）调节pH：除去杂质（或防止某反应发生）。 （3）通入保护气（或无水、无氧等）：隔绝空气（或水、氧气等），防止消耗反应物、生成物（或防止爆炸）。 1．（2024·东莞万江第三中学·三模）氢能助力“神舟十六”邀游太空，氢氧燃料电池技术在航海、航空航天等方面发展迅速，图1是氢气的制取、储存、释放和应用的流程图。 请回答下列问题： （1）利用太阳光和催化剂可实现水的高效分解。图2为光解制氢的微观模型图，写出反应I的化学方程式 ；写出反应Ⅱ的化学方程式 。 （2）气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，请从微观角度分析氢气能被压缩的原因 。 （3）固态储氢是通过合金材料在一定条件下的化学吸附储氢。图1利用镁镍合金（）存储氢气，该储氢反应的化学方程式为 。在熔炼镁镍合金时，需要通入氩气作保护气，目的是 。 （4）氢氧燃料电池的总反应可表示为，工作过程中的能量转化形式是 。 【答案】（1） （2）氢气分子之间含有间隔 （3） 防止金属被氧化 （4）化学能转化为电能 【解析】（1）水在光照和催化剂Ⅰ的催化作用下生成氢气和过氧化氢，化学方程式为：；过氧化氢在催化剂Ⅱ的作用下分解产生氧气和水，方程式是； （2）因氢气由氢气分子构成，分子之间含有间隔，故在压缩时这种分子间隔便会改变； （3）镁镍合金可以和氢气在加热的条件下反应生成Mg2NiH4，化学方程式表示为：；氩气属于稀有气体，稀有气体最外层含有8个电子，属于稳定结构，化学性质不活泼，故可以用作保护气，防止金属被氧化； （4）氢氧燃料电池利用化学反应可以发电，故能量能量转化形式是化学能转化为电能。 2．（2024·广州第二中学·二模）工业上，常采用“盐硝联产工艺”生产高纯度食盐，还可以制得硫酸钠．卤水中主要含有NaCl，还含有少量、、、、，用火碱和烟道气中的为原料净化卤水，符合低碳经济发展要求。分析流程，回答问题： （1）反应器1中主要除去的离子是 （填符号）； （2）烟道气通入反应器2前要脱硫，是为了除去有害气体 （填化学式）；反应器2中生成沉淀的化学方程式 ； （3）下表为NaCl和在不同温度时的溶解度： 温度/℃ 0 10 20 30 32.4 40 50 60 70 80 90 100 溶解度/g NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.4 36.6 37.0 37.3 37.8 38.4 39.0 39.8 4.9 9.1 19.5 40.8 52.0 48.8 46.2 45.3 44.3 43.7 42.7 42.5 析盐罐获得氯化钠晶体最好控制在 ℃蒸发，原因是： ；为提高纯度，析硝罐中析出，需采用 （填“升温”或“降温”）结晶方法； （4）取卤水样品，滴加足量稀硝酸和硝酸钡，测得生成的白色沉淀为。假定析盐罐中析出氯化钠晶体纯度为，则卤水最终进入析硝罐的溶液中含硫酸钠的质量为： kg。 【答案】（1）Mg2+、 Fe3 (2) SO2 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl （3）32.4 此时硫酸钠的溶解度最大，存在于溶液中，氯化钠的溶解度减小，蒸发过程中结晶析出（合理即可） 升温 （4）2.84 【解析】（1）氢氧根离子和镁离子反应会生成氢氧化镁沉淀，和铁离子反应会生成氢氧化铁沉淀，所以反应器1中主要除去的离子是：Mg2+、Fe3+； （2）硫在空气中燃烧会生成二氧化硫，化学式为SO2；二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl； （3）根据表中数据可知，析盐罐蒸发水，温度宜控制为32.4℃，此时硫酸钠的溶解度最大，存在于溶液中，氯化钠的溶解度减小，蒸发过程中结晶析出；降温的话氯化钠也可能析出，而升温的话，氯化钠溶解度增大，不会析出，硫酸钠的溶解度减小，结晶析出，所以采用升温结晶的方法； （4）设卤水样品中含有硫酸钠的质量为x， x=0.284g 则卤水最终进入析硝罐的溶液中含硫酸钠的质量为：。 1．（2024·广州第十六中学·一模）我国承诺于2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，体现大国责任与担当。碳元素的一些物质转化关系如图。 （1）途径Ⅰ：可由化合物与单质参与反应实现，该化合物的名称是 。 （2）途径Ⅱ：古人将炉甘石(ZnCO3)煅烧分解可制得 (填化学式)和CO2。 （3）途径Ⅲ：反应物中的碳单质具有 性。(填“氧化”或“还原”) （4）途径Ⅳ：实验室制备二氧化碳的化学反应方程式 。 “氨法”捕集二氧化碳是实现“碳中和”的重要途径之一，目前受到广泛关注和研究，其主要流程如图。 （5）常温下，二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液变 色。 （6）工业上用氨水喷淋吸收废气中的CO2，采用“喷淋”的原因是 。 （7）反应①的化学方程式是 ，该反应的温度不宜高，原因是 。 （8）上述流程中，可循环利用的物质是 。 我国科学家成功实现了用CO2和CH4合成醋酸。其微观示意图如图。 (9)整个转化中，二氧化碳与醋酸的分子个数之比为 。 【答案】 （1）一氧化碳 （2）ZnO （3）还原 （4）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ （5）红 （6）增大接触面积，有利于二氧化碳的吸收 （7）NH3⋅H2O+CO2=NH4HCO3 碳酸氢铵受热易分解 （8）NH3⋅H2O (9)2：1 【解析】（1）途径Ⅰ为化合反应：可由化合物与单质参与反应实现，一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，该化合物的名称是一氧化碳； （2）途径Ⅱ为分解反应：碳酸锌在高温的条件下生成氧化锌和二氧化碳，所以将炉甘石(ZnCO3)煅烧分解可制得ZnO和CO2； （3）途径Ⅲ为置换反应：例如碳和氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳，反应物中的碳单质具有还原性； （4）途径Ⅳ为复分解反应：实验室制备二氧化碳的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； （5）常温下，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红色； （6）工业上用氨水喷淋吸收废气中的CO2，采用“喷淋”，可增大接触面积，利于二氧化碳的吸收； （7）反应①是氨水与二氧化碳反应生成碳酸氢铵，化学方程式是：NH3⋅H2O+CO2=NH4HCO3，由于碳酸氢铵受热易分解，所以该反应的温度不宜高； （8）由流程图可知，氨水在流程中既是反应物又是生成物，所以可循环利用的物质是：NH3⋅H2O； （9）依据碳元素守恒可知，2CO2~CH3COOH，则二氧化碳与醋酸的分子个数之比为2：1。 2．（2024•广州第五中学•二模）金属铍（Be）广泛应用于航空航天、核能和新能源汽车等高新产业。从某萤石矿（主要含BeO及少量、）中提取铍的工艺如下图。 【资料】 ⅰ.BeO与化学性质类似；不溶于水及硫酸。 ⅱ.在pH≈8.8时沉淀完全。请回答下列问题： （1）微波焙烧可以使矿物内部变得疏松多孔，目的是 。 （2）写出浸出过程中发生的化学方程式 、 。 （3）除铁过程中，硫酸铁、硫酸钠和水反应生成黄钠铁钒渣【】，该反应的化学方程式为： 。 （4）能分离出“黄钠铁矾渣”的操作是 。 （5）所得经高温焙烧获得精制BeO，焙烧时间对失重率（指焙烧后固体减少质量占焙烧前固体质量的百分比）的影响如下表。 时间/h 1 2 3 4 5 失重率/% 51.6 56.4 60.1 60.3 60.4 ①高温分解的化学反应方程式为： 。 ②分析可知，为平衡原料利用率及经济成本，最佳焙烧时为 h。 （6）该工艺中可循环利用的物质是和 。 【答案】（1）增大与H2SO4的接触面积，加快浸出速率 （2）BeO+ H2SO4= BeSO4+ H2O Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O （3）3Fe2(SO4)3 H2SO4 （4）过滤 （5） 3 （6）Na2SO4 【解析】（1）“微波焙烧”使矿物内部变得疏松多孔，后续直接加酸浸出，所以结合操作和题意，“微波焙烧”使产物内部变得疏松多孔可以增大与H2SO4的接触面积，从而加快浸出速率。故填：增大与H2SO4的接触面积，加快浸出速率。 （2）浸出过程中，氧化铍与稀硫酸反应得到硫酸铍和水，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式分别为：BeO+ H2SO4= BeSO4+ H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。故填：①BeO+ H2SO4= BeSO4+ H2O；②Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。 （3）除铁过程中，硫酸铁、硫酸钠和水反应生成黄钠铁钒渣【NaFe3(SO4)2(OH)6】和硫酸，该反应的化学方程式为12H2O+Na2SO4+3Fe2(SO4)3=2NaFe3(SO4)2(OH)6↓+6H2SO4。故填：①3Fe2(SO4)3；②H2SO4。 （4）黄钠铁钒渣是固体不溶物，固液分离采用过滤的方法，则能分离出“黄钠铁钒渣”的操作为过滤。故填：过滤。 （5）①Be(OH)2高温分解生成BeO和水，反应的化学方程式为；②根据表格信息可知，焙烧达到3小时后，失重率基本变化不大，因此为平衡原料利用率及经济成本，最佳焙烧时间为3h。故填：①；②3。 （6）在该工艺流程中，除铁步骤中加入硫酸钠反应后生成硫酸，在沉铍步骤中加入氢氧化钠，氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，既是反应物又是生成物的物质可以循环利用，则该工艺中可循环利用的物质是H2O和Na2SO4。故填：Na2SO4。 3．（2024·广州广雅中学·模拟）以黄铁矿(主要成分是FeS2，含少量SiO2)和软锰矿(主要成分是MnO2，含少量Fe2O3、Al2O3)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如下： （1）研磨黄铁矿、软锰矿的目的是 。 （2）已知：，该反应过程中锰元素的化合价 (填“降低”、“升高”或“不变”)，二氧化硅不溶于水和酸。 （3）酸浸过程得到的滤液中含有的金属阳离子有锰离子、铁离子和 (填离子符号)，滤渣1的成分为S和 。 （4）沉锰过程需控制温度为50℃的原因是 。 （5）如图为MnSO4·H2O的溶解度曲线，操作A是加入足量稀硫酸充分反应后， ， ，洗涤干燥。 【答案】（1）增大与酸的接触面积，加快反应速率，提高原料利用率 （2）降低 （3）Al3+ 二氧化硅/SiO2 （4）防止温度过高氨水挥发和碳酸氢铵分解 （5）蒸发结晶 趁热过滤 【解析】（1）研磨黄铁矿、软锰矿的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率。故填：增大与酸的接触面积，加快反应速率，提高原料利用率。 （2）根据常见元素、原子团的化合价，以及化合价代数和规律，MnO2中锰元素化合价为+4价，MnSO4中锰元素化合价为+2价，所以该反应过程中锰元素的化合价降低。故填：降低。 （3）Al2O3和稀硫酸反应生成硫酸铝和水，Fe2O3和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，酸浸过程得到的滤液中含有的金属阳离子有锰离子、铁离子和铝离子；二氧化硅不溶于水和酸，滤渣1的成分为S和SiO2。故填：Al3+；二氧化硅或SiO2。 （4）沉锰过程需控制温度为50℃的原因是防止温度过高氨水挥发和碳酸氢铵分解。故填：防止温度过高氨水挥发和碳酸氢铵分解。 （5）由MnSO4·H2O的溶解度曲线图可知，当温度低于40℃时溶液将析出MnSO4·H2O，从操作A所得溶液中得到晶体需进行的操作是蒸发结晶、保持温度高于40℃以上趁热过滤，洗涤干燥。故填：蒸发结晶；趁热过滤。 4.（2025•广州天河广州中学•一模）中国研发出了一种令世界瞩目的材料——3200兆帕超级钢。钢铁厂采用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)冶炼钢铁的主要工艺流程如图，请完成下列问题。 （1）请写出步骤②中赤铁矿冶炼得到铁的化学方程式： 。 （2）高炉气体中除SO2、CO、CO2外，主要成分还有 。 （3）步骤③中氧气的作用是 。 （4）除了赤铁矿(主要成分是Fe2O3)外，铁有多种氧化物，为探究其中一种氧化物FexOy的组成，某同学将mgFexOy和10gCO置于密闭容器中在高温下发生反应生成Fe。反应开始至结束，测得溶器中部分物质的质量变化关系如图所示。 ①请计算FexOy中x：y= (填最简整数比)。 ②Fe3O4、Fe2O3、FeO三种物质中，铁元素的质量分数由大到小的顺序是： 。 【答案】 （1） （2）氮气/N2 （3）与生铁中的碳反应生成二氧化碳，降低含碳量 （4）2：3 FeO＞Fe3O4＞Fe2O3 【解析】（1）CO高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为：； （2）在炼铁高炉进风口通入空气，空气的主要成分是氮气和氧气，氧气与高炉内物质反应，生成SO2、CO、CO2等，氮气不参与反应，所以高炉气体中除SO2、CO、CO2外，主要成分还有氮气（N2）； （3）生铁含碳量较高，此时通入氧气就是与生铁中的碳反应生成二氧化碳，降低含碳量； （4）①某同学将mgFexOy和10gCO置于密闭容器中在高温下发生反应，一氧化碳和铁的氧化物反应生成铁和二氧化碳，由图可知，生成铁的质量为11.2g，生成二氧化碳的质量为13.2g，二氧化碳中碳元素的质量=，二氧化碳中碳元素质量等于一氧化碳中碳元素质量相等，则参加反应的一氧化碳质量=，一氧化碳夺取氧元素的质量=13.2g-8.4g=4.8g，则参加反应的铁的氧化物中铁原子和氧原子的个数比为，所以FexOy中x：y= 2：3； ②Fe3O4中铁元素的质量分数=，Fe2O3中铁元素的质量分数=，FeO中铁元素的质量分数=，则Fe3O4、Fe2O3、FeO三种物质中，铁元素的质量分数由大到小的顺序是：FeO＞Fe3O4＞Fe2O3。 5.（2025·清远连州北山中学·一模）我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇(CH3OH)的装置，有利于实现“碳中和”。如图是将二氧化碳在一定条件下转化成CH3OH的工艺流程图。 查阅资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点-97.8℃，沸点64.7℃。 （1）实验室过滤操作中用到的三大玻璃仪器：烧杯、 、玻璃棒；其中玻璃棒起 作用。 （2）请写出铁和水蒸气发生反应的化学方程式 。 （3）CO2合成CH3OH的化学方程式：CO2+3H2CH3OH+H2O，该反应使用过量H2的原因是 。 （4）操作3是利用CH3OH和H2O的 不同将他们分离。 （5）流程中的铁粉能转化为多种铁的化合物，如图为铁元素的价类转化二维图。 ①a点物质做成炒锅，主要利用其具有 性。 ②b点对应物质的化学式为 。 ③铁和稀盐酸反应生成的含铁化合物属于图中的 点(填字母)。 ④利用一氧化碳使c转化为a，要进行尾气体处理的原因是 。 【答案】 （1）漏斗 引流 （2） （3）使CO2充分反应/使CO2完全反应（合理即可） （4）沸点 （5）导热 FeO e CO有毒，会污染空气（合理即可） 【解析】（1）过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，玻璃棒的作用是引流，防止液体溅出； （2）由流程图可知，水蒸气与铁高温条件下生成氢气和四氧化三铁，反应的化学方程式为：； （3）该流程是利用二氧化碳合成甲醇，反应时使用过量H2能使二氧化碳完全反应，增加甲醇的产量； （4）甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点-97.8℃，沸点64.7℃，水的沸点是100℃，可利用水和甲醇的沸点不同进行分离； （5）①a点物质为铁单质，做成炒锅，主要利用其具有导热性； ②b点对应物质属于含铁元素的氧化物，且铁元素的化合价为+2价，是氧化亚铁，则化学式为FeO； ③铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁属于图中的金属化合物，且铁元素的化合价为+2价，属于图中的e点； ④一氧化碳有毒，会造成空气污染，利用一氧化碳使c转化为a,要进行尾气体处理。 6.（2025•清新区一模）一种利用某地飞灰（主要含CaO、SiO2及C）和赤泥（主要含Fe2O3及Zn、Pb、Ni、Cu、Cr等重金属化合物）共处理回收金属工艺各环节如图1所示。 （1）推测赤泥可能的颜色 　 　。 a.黑色 b.砖红色 c.银白色 （2）“马弗炉”中，C还原Fe2O3的化学方程式是 　 　，该反应属于 　 　（填基本反应类型）。 （3）“高温还原”中，部分金属气化与氯结合形成“二次飞灰”，实现与“熔融混合物”分离，下列说法与分离有关的是 　 　。 a.Zn的沸点比Cu低 b.Pb的相对原子质量比Fe大 c.Zn的活动性比Fe强 （4）“磁选分离”利用该铁合金的 　 　实现与残渣分离。 （5）飞灰用量与铁回收率、铁合金中铁的含量的关系如图2所示。飞灰用量增大，铁回收率增大的原因是 　 　，铁合金中铁的含量先增后降的原因是 　 　。 （6）与传统飞灰填埋处理相比，该工艺的优势有 　 　。（写一点） 【答案】 （1）b； （2）3C+2Fe2O34Fe+3CO2；置换反应； （3）a； （4）磁性； （5）飞灰用量增加，碳的含量增加，铁能被充分还原；赤泥比例减少，铁含量减少，杂质占比增加； （6）资源化利用飞灰，减少环境污染。 【分析】（1）根据赤泥中含有氧化铁分析； （2）碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，据此分析。 （3）根据“熔融混合物”分离与沸点有关分析。 （4）根据“磁选分离”利用该铁合金的磁性分析。 （5）根据飞灰用量增大，铁回收率增大的原因是飞灰中可能含有能与铁的化合物反应的物质，随着飞灰用量增加，更多的铁被还原分析； （6）与传统飞灰填埋处理相比，该工艺的优势有资源化利用飞灰，减少环境污染。 【解答】解：（1）赤泥中含有氧化铁，氧化铁是砖红色固体，所以推测赤泥可能的颜色为砖红色，故选b； （2）碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为3C+2Fe2O34Fe+3CO2。该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，属于置换反应； （3）“高温还原”中，部分金属气化与氢结合形成“二次飞灰”，实现与“熔融混合物”分离，因为Zn的沸点比Cu低，Zn更易气化从而与其他物质分离，a与分离有关；Pb的相对原子质量比Fe大，这与金属的气化分离没有直接关系，b无关；Zn的活动性比Fe强，这也与通过气化进行分离的原理无关，c无关。 故选a； （4）“磁选分离”利用该铁合金的磁性，使铁合金被吸引，从而实现与残渣分离； （5）飞灰用量增大，铁回收率增大的原因是飞灰中可能含有能与铁的化合物反应的物质，随着飞灰用量增加，更多的铁被还原出来。铁合金中铁的含量先增后降的原因是赤泥比例减少，铁含量减少，杂质占比增加； （6）与传统飞灰填埋处理相比，该工艺的优势有资源化利用飞灰，减少环境污染。 7.（2025·深圳高级体系31校联考·一模）天然气(主要成分)经预处理后与水蒸气反应制氢，是目前普遍采用的制氢技术之一，主要流程如图所示，回答下列问题： （1）天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 （2）“重整”：800℃、2.0MPa时，和水蒸气在催化剂表面反应，生成CO和，该反应的化学方程式为 。研究发现当其他条件相同时，温度和压强对反应中转化率的影响如图所示，由图可得结论 (写一条即可)。 （3）“CO变换”：在一定条件下，CO和水蒸气反应生成和，则参加反应的CO和水蒸气的质量比为 。 （4）“洗涤分离”：洗涤塔内，混合气体从底部通入，而水从塔顶进行喷淋，这样操作的目的是 。 （5）“变压吸附”：吸附分离后的其他气体中仍有一定量的，可用右灰乳[主要成分是]吸收进行“碳捕捉”，该原理用化学方程式表示为 。 【答案】（1）不可再生 （2） 其他条件相同时，温度越高，反应中的转化率越大：或其他条件相同时，压强越大，反应中的转化率越小 （3）/ （4）增大气体与液体的接触面积，使反应更加充分 （5） 【解析】（1）天然气属于不可再生能源； （2）800℃、2.0MPa时，和水蒸气在催化剂表面反应，生成CO和，反应的化学方程式为：，根据图示可知，当其他条件相同时，温度越高，反应中的转化率越大：或其他条件相同时，压强越大，反应中的转化率越小； （3）一氧化碳和水蒸气在一定条件下反应生成二氧化碳和氢气，反应的化学方程式为：，参加反应的CO和水蒸气的质量比为28:18=14:9； （4）洗涤塔内，混合气体从底部通入，而水从塔顶进行喷淋，这样操作的目的是增大气体与液体的接触面积，使反应更加充分； （5）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：。 8.（2025·阳江阳西县·一模） 某校化学兴趣小组以金泥（含有、、等）为原料制备（）和的流程如图所示： 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、转化为氧化物，并完全分离出烟尘。 （1）“预处理”中会产生，若直接排放会导致 。硫元素的价类二维图如图，则对应图中点 （填“甲”、“乙”或“丙”），已知丁中含铜元素，则化学式可能是 。 （2）“过程Ⅱ”产生的固体a中，除外一定还有的物质是 。 （3）“过程Ⅲ”分离的操作是 ，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，这一步发生化学反应属于基本反应类型中的 反应，其中铁元素的化合价在反应前后 （填“降低”、“不变”或“升高”）。 （5）烟尘可用溶液吸收，该反应生成偏锌酸钠（）和的化学方程式为 。 【答案】 （1）酸雨 乙 （2）金（） （3）过滤 将氧化铜完全转化为硫酸铜，提高铜的产率 （4）置换 升高 （5） 【解析】（1）由于二氧化硫属于空气污染物，所以若SO2直接排放会导致酸雨；SO2中硫元素显+4价，且为氧化物，则对应图中点乙；已知丁中含铜元素，丁中硫元素显+6价，则化学式可能是CuSO4； （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） “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，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；反应前单质铁中铁显0价，反应后硫酸亚铁中铁显+2价，则铁元素的化合价在反应前后升高； （5）ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收，该反应生成偏锌酸钠（Na2ZnO2）和H2O，反应的化学方程式为ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O。 9.（2025·湛江雷州·一模）利用工业废液（主要含NaHS以及少量Na2S和Mg、Ca、Fe的化合物）制备重要化工原料硫酸钠的流程图如下。    已知：Ⅰ、粗品硫酸钠含少量H2SO4、MgSO4、CaSO4、FeSO4等杂质。 Ⅱ、在溶液里，微溶物发生复分解反应可转化为不溶物。 Ⅲ、部分物质的溶解性见表。 部分物质的溶解性表（室温） 阴离子 阳离子 Na+ 溶 溶 Ca2+ 微溶 不溶 Mg2+ 溶 微溶 Fe2+ 溶 不溶 （1）操作①名称是 。 （2）“反应器1、2”内均需要进行的操作是 。 （3）泥渣的成分有MgCO3、 等。 （4）流程中可循环使用的物质是 和 。 （5）“反应器1”中NaHS发生复分解反应生成H2S气体的化学方程式是 。 【答案】 （1）蒸发结晶 （2）搅拌 （3）CaCO3、FeCO3 /碳酸钙、碳酸亚铁 （4）H2O/水 H2SO4 /硫酸 （5）2NaHS+H2SO4=2H2S↑+ Na2SO4 【解析】（1）由图可知，操作①将溶液中的溶质与溶剂进行了分离，则该操作的名称是蒸发结晶，故填蒸发结晶。 （2）“反应器1、2”内均需要进行的操作是搅拌，能够增大反应物的接触面积，加快反应的速率，故填搅拌。 （3）废液中的镁、钙、铁在反应器1中分别与稀硫酸反应生成硫酸镁、硫酸钙和硫酸亚铁，在反应器中，硫酸镁、硫酸钙和硫酸亚铁分别与碳酸钠反应生成碳酸镁沉淀、碳酸钙沉淀和碳酸亚铁沉淀，则过滤后的滤渣是碳酸镁、碳酸钙和碳酸亚铁，故填CaCO3、FeCO3 或碳酸钙、碳酸亚铁。 （4）由图可知，反应中既有水和硫酸参加反应，又有水和硫酸生成，所以流程中可循环使用的物质是水和硫酸，故填H2O或水和H2SO4 或硫酸。 （5）由图可知，“反应器1”中硫氢化钠与硫酸反应生成硫化氢和硫酸钠，故反应的化学方程式写为：2NaHS+H2SO4=2H2S↑+ Na2SO4。 10.（2025·湛江六校·一模）将二氧化碳转化为有机物是实现“碳中和”的途径之一。甲醇（）可在常温常压下运输和使用，具有安全高效、排放相对清洁的特点。以下是将二氧化碳在一定条件下转化成甲醇的工艺流程图。 【查阅资料】：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点－97.8℃，沸点64.7℃。 （1）进行过滤操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ，玻璃棒的作用是 。 （2）请写出铁和水蒸气发生反应的化学方程式 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。 （3）合成的化学方程式：。选用甲醇作为燃料的优点有 （写一条）。 （4）在分离时，应控制温度为 。（填序号） A．低于－97.8℃ B．－97.8℃～64.7℃ C．64.7℃～100℃ D．高于100℃ （5）大气中二氧化碳含量过高引发的主要环境问题是 ，下列措施中不能促进“碳中和”的是 （填字母）。 A．大力推广使用脱硫煤                            B．研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品 C．大规模开采可燃冰作为新能源                    D．加快煤的开采与使用，大力发展经济 【答案】 （1）漏斗 引流 （2）3Fe+4H2OFe3O4+4H2 置换 （3）安全高效、排放相对清洁等（合理即可） （4）C （5）加剧温室效应 ACD 【解析】（1）过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，玻璃棒的作用是引流，防止液体溅出； （2）由流程图可知，铁和水蒸气在高温条件下反应生成氢气和四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+4H2OFe3O4+4H2；该反应为一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应； （3）根据“甲醇（CH3OH）可在常温常压下运输和使用，具有安全高效、排放相对清洁的特点”可知，选用甲醇作为燃料的优点有安全高效、排放相对清洁等； （4）乙醇的与沸点为64.7℃，水的沸点为100℃，则可通过蒸馏的方法分离出乙醇，应控制温度为64.7℃～100℃，故选C； （5）大气中二氧化碳含量过高引发的主要环境问题是加剧温室效应； “碳中和”是指通过减少二氧化碳排放和增加二氧化碳吸收，使二氧化碳的排放量与吸收量达到平衡。 A、大力推广使用脱硫煤可以减少二氧化硫的排放，但不能直接减少二氧化碳的排放，因此不能促进“碳中和”，符合题意； B、 研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品，可以将二氧化碳转化为有用的物质，从而减少二氧化碳的排放，促进“碳中和”，不符合题意； C、大规模开采可燃冰作为新能源，可燃冰燃烧后会产生二氧化碳，增加二氧化碳的排放，不利于“碳中和”，不符合题意； D. 加快煤的开采与使用，大力发展经济会增加二氧化碳的排放，不利于“碳中和”，符合题意。 故选ACD。 11.（2025·广州越秀广东实验中学·质量检测）某工厂在粗盐的提纯过程中产生了大量的“盐泥”[主要成分为 和NaCl]。利用“盐泥”制备硫酸镁晶体的工艺流程如下图所示。 已知：两种物质在不同温度时的溶解度如下表。 温度/℃ 0 20 40 60 80 NaCl溶解度/g 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4 MgSO₄溶解度/g 22.0 33.7 44.5 54.6 55.8 （1）20℃时, 10g水最多可以溶解NaCl g。 （2）“反应器”中反应的化学方程式为 。 （3）“过滤器1”产生的“滤渣”为 。 （4）“结晶槽”中获得硫酸镁晶体的方法是 (填“降温结晶”或蒸发结晶)。 （5）从结晶槽中获得的硫酸镁晶体表面附着有杂质硫酸等，需用试剂洗去。为避免晶体损失，最适宜的洗涤试剂是 (填字母) A．NaOH溶液 B．蒸馏水 C．该温度下的饱和硫酸镁溶液 D．热水 【答案】 （1）3.6 （2） （3）硫酸钡 （4）降温结晶 （5）C 【解析】（1）由表格数据可知，20℃时氯化钠的溶解度为36.0g，则20℃时10g水最多可以溶解氯化钠的质量为； （2）“盐泥”主要成分为 和NaCl，则“反应器”中发生的反应是氢氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水，硫酸钡、氯化钠与稀硫酸均不反应，化学方程式为； （3）硫酸钡难溶于水，且不与酸反应，则“过滤器1”产生的“滤渣”为硫酸钡； （4）由表格数据可知，氯化钠、硫酸镁的溶解度均随温度升高而增大，其中氯化钠的溶解度受温度变化影响较小，硫酸镁的溶解度受温度变化影响较大，则“结晶槽”中获得硫酸镁晶体的方法是降温结晶； （5）A、氢氧化钠溶液能除去硫酸等杂质，但氢氧化钠也能与硫酸镁反应，造成晶体损失，不符合题意； B、蒸馏水能溶解硫酸镁，会造成晶体损失，不符合题意； C、该温度下的饱和硫酸镁溶液不能继续溶解硫酸镁，但可以溶解其他物质，可以除去杂质且减少损耗，符合题意； D、热水能溶解硫酸镁，会造成晶体损失，不符合题意。 故选：C。 12.（2024·深圳高级中学·一模）氨气(NH3)易贮存、热值高，是一种可再生“零碳”燃料，在燃料电池和化工业、农业肥料领域都有广阔的应用前景。下图是氨的合成及应用的部分流程图。 回答下列问题： （1）分离空气有以下几种方法： ①液态空气分离出氮气，是利用了N2和O2的 不同。 ②分子筛分离：分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴，其它微粒都不能通过分子筛而与之分离，该过程类似于 (填实验操作名称)。 ③膜分离技术：在一定压力下，氧气、二氧化碳等气体快速通过高分子膜，而N2则滞留成为产品输出。则分子渗透速率：N2 氧气(选填>”、“=”、“<)。 （2）图1两条H2的获取途径中，更符合绿色“零碳”理念的是途径 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 （3）根据流程图所示，“合成塔”内反应的化学方程式 。 （4）流程中，可循环利用的物质名称是 。(写出一种即可) （5）氨气和二氧化碳在低温加压条件下可以生成尿素[CO(NH2)2]和水，写出该化学方程式： 。 【答案】 （1）沸点 过滤 < （2）Ⅱ （3） （4）氮气/水 （5） 【解析】（1）①液态空气分离出氮气，是利用了N2和O2的沸点不同，故填：沸点； ②分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴，其它微粒都不能通过分子筛而与之分离，过程类似于过滤操作，故填：过滤； ③在一定压力下，氧气、二氧化碳等气体通过高分子膜，氮气滞留成为产品输出，说明分子渗透速率：氮气<氧气，故填：<； （2）由图1可知，途径Ⅰ的过程中会产生有毒的一氧化碳和二氧化碳，途径Ⅱ的过程中只生成氧气和氢气，则两条H2的获取途径中，更符合绿色“零碳”理念的是途径Ⅱ，故填：Ⅱ； （3）“合成塔”内发生的反应为氢气和氮气在高温、高压、催化剂的条件下反应生成氨气，反应的化学方程式为，故填：； （4）根据流程图可知，氮气和水既是反应物又是生成物，可循环利用，故填：氮气或者水； （5）氨气和二氧化碳在低温加压条件下可以生成尿素[CO(NH2)2]和水，反应的化学方程式为，故填：。 13.（2024·广州江南外国语学校·三模）草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)难溶于水，可用于制镍催化剂。 【探究一】某小组用废镍催化剂(主要成分含有Ni，还含有少量的Al2O3、Fe)制备草酸镍晶体的部分实验流程如图1： （1）“酸浸”的目的是为了得到NiSO4，但同时会生成新的杂质，写出生成杂质的化学反应方程式 。 （2）“一系列操作”主要是为了除去溶液中的 (填写离子符号)等。 （3）保持其他条件相同，在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”，镍浸出率(硫酸镍的产率)随时间变化如图2。从工业生产和能源利用率的角度分析，“酸浸”的最适宜温度与时间分别_______。 A．30℃、30min B．90℃、150min C．70℃、120min D．90℃、120min （4）发生“沉镍”反应后生成草酸镍晶体，其化学方程式为 ，“沉镍”后的滤液在农业中可用作 。 【探究二】对草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)进行热重分析，温度与TG%的关系如图3所示。 【查阅资料】 ①NiC2O4•2H2O加热至200℃左右完全失去结晶水，生成NiC2O4；继续加热，则剩余固体会受热分解生成镍的氧化物、CO2和CO。 ②TG%=×100% （5）A点(TG=90.16)物质的化学式 。 （6）C点(TG=45.36)物质的化学式 。 【答案】 （1）、 （2） （3）C （4） 氮肥 （5） （6） 【解析】（1）废镍催化剂主要成分含有Ni，还含有少量的Al2O3、Fe，“酸浸”是向粉碎后的废镍催化剂中加入硫酸，镍与硫酸反应生成氢气和硫酸镍，氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，铁与硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，所以“酸浸”会生成新的杂质硫酸铝和硫酸亚铁，化学方程式为、； （2）由第（1）小问可知，生成的杂质为硫酸铝和硫酸亚铁，则“一系列操作”主要是为了除去溶液中的等； （3）由图2可知，“酸浸”的最适宜温度与时间分别为70℃、120min，这时的镍浸出率高且能耗相对较低，故选：C； （4）由流程图可知，“沉镍”过程中发生的反应为硫酸镍与反应生成草酸镍沉淀和硫酸铵，其化学方程式为； “沉镍”后的滤液中含有硫酸铵，硫酸铵中含有氮、磷、钾三种营养元素中的氮元素，在农业中可用作氮肥； （5）NiC2O4•2H2O加热至200℃左右完全失去结晶水，则A点(TG=90.16)时减少的质量为结晶水的质量，减少的结晶水的相对分子质量之和约为，恰好是一个水分子的相对分子质量，则A点物质的化学式为； （6）NiC2O4•2H2O加热至200℃左右完全失去结晶水，生成NiC2O4；继续加热，则剩余固体会受热分解生成镍的氧化物、CO2和CO，则C点(TG=45.36)固体为镍的氧化物，设草酸镍晶体的质量为m、C点物质的化学式为，则 所以C点物质的化学式为。 14.（2024·广州育才中学·二模）铝的用途十分广泛。以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程如图： 已知：①SiO2在“碱溶”时转化为硅酸钠沉淀。 ②Na2CO3可转化为NaHCO3，反应的化学方程式为：。 回答下列问题： （1）“碱溶时，其中一个反应的化学方程式为：，X的化学式为 ，“碱溶”的目的是 。 （2）在实验室里完成“操作1”，需要用到的玻璃仪器除了烧杯，还需要 。 （3）在“滤液1”中加入NaHCO3溶液，三种物质反应（化学计量数之比为1:1:1）生成氢氧化铝固体和碳酸钠溶液，反应的化学方程式为 。 （4）“灼烧”使氢氧化铝受热分解为两种氧化物，反应的化学方程式为 。 （5）100kg含Al2O360%的铝土矿，理论上可得到Al的质量为 kg（计算结果精确到0.1）。 【答案】（1）H2O 溶解Al2O3，除去铝土矿中的SiO2等杂质 （2）漏斗、玻璃棒 （3） （4） （5）31.8 【解析】（1）反应前有2个铝原子、5个氧原子、2个钠原子和2个氢原子，反应后有2个铝原子、4个氧原子和2个钠原子，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，则X中含有1个氧原子和2个氢原子，则X的化学式为：H2O； 根据题干信息，SiO2在“碱溶”时转化为硅酸钠沉淀，故“碱溶”的目的是溶解Al2O3，除去铝土矿中的SiO2等杂质； （2）操作1是将不溶性滤渣和滤液分离，所以操作1是过滤，因此用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒； （3）氧化铝和氢氧化钠反应生成NaA1O2和H2O，加入NaHCO3溶液，三种物质反应（化学计量数之比为1:1:1）生成氢氧化铝固体和碳酸钠溶液，则该反应的化学方程式为：； （4）“灼烧”使氢氧化铝受热分解为两种氧化物，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则生成的两种氧化物为氧化铝和水，反应的化学方程式为：； （5）100kg含Al2O3 60%的铝土矿，理论上可得到Al的质量为：100kg×60%××100%≈31.8kg。 15.（2024·广州广雅中学·三模）软锰矿主要成分为，并含有少量等杂质，工业上制备硫酸锰晶体的流程如图所示： 【资料查阅】软锰矿中发生的反应：． （1）在软锰矿的杂质中属于非金属氧化物的物质是 （填化学式）． （2）加入稀硫酸时，氧化铝发生的反应属于 反应（填基本反应类型）． （3）加入碳酸钙后溶液的逐渐 （填“增大”或“不变”或“减小”），可将浸出液中杂质离子形成氢氧化物除去，根据下表“有关氢氧化物沉淀”，则应控制溶液的范围为 ． 氢氧化物 开始沉淀 1.8 4.1 8.3 9.4 完全沉淀 3.2 5.0 9.8 12.4 （4）滤渣的成分是 ． （5）滤液的成分是硫酸锰和硫酸镁，它们的溶解度曲线如图所示． 操作1是指在 （填“60”或“100）时，蒸发水分、浓缩结晶，得到较多的，然后 （填操作），洗涤、干燥． （6）若软锰矿经历上述制备流程，最终制得．若整个流程锰元素损耗率为，则软锰矿中纯度是 （用含的计算式来表示）． 【答案】 （1）SiO2 （2）复分解 （3）增大 5.0~8.3 （4）Fe(OH)3、Al(OH)3 （5）60 趁热过滤 （6） 【解析】（1）软锰矿主要成分为MnO2，并含有少量Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等杂质，由非金属元素和氧元素组成的氧化物为非金属氧化物，所以在软锰矿的杂质中属于非金属氧化物的物质是SiO2。 （2）加入稀硫酸时，氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水，发生的反应的化学方程式为，该反应由两种化合物交换成分生成两种新的化合物，属于基本反应类型中的复分解反应。 （3）浸出液加入碳酸钙可沉铁、沉铝，结合表格，推知浸出液为酸性溶液，则浸出液中含有硫酸，碳酸钙与硫酸反应消耗硫酸，导致溶液pH逐渐增大。 加入碳酸钙后溶液的pH逐渐增大，可将浸出液中杂质离子Fe3+、Al3+形成氢氧化物除去，但需要保证锰离子不沉淀，由表格数据可知，Mn2+开始沉淀的pH为8.3，Fe3+完全沉淀的pH为3.2，Al3+完全沉淀的pH为5.0，因此应控制溶液的pH范围为5.0～8.3。 （4）根据（3）的分析，应控制溶液的pH范围为5.0～8.3，则Fe3+、Al3+完全沉淀，而Mn2+、Mg2+未开始沉淀，所以滤渣的成分是：Fe(OH)3、Al(OH)3。 （5）根据溶解度曲线图分析可知，60℃时硫酸镁溶解度最大，最不容易析出，而硫酸锰溶解度相对于100℃时更小，更容易析出晶体，即操作1是指在60℃时，蒸发水分、浓缩结晶，得到较多的MnSO4•H2O。 浓缩结晶后需要趁热过滤，洗涤、干燥，趁热过滤可以防止温度降低造成硫酸镁晶体结晶析出，得到的硫酸锰晶体纯度更高。 （6）根据流程图，MnO2最终转化为MnSO4⋅H2O，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数都不变，MnO2和MnSO4⋅H2O在反应中的化学计量数之比应为1∶1，MnO2的相对分子质量为87，MnSO4⋅H2O的相对分子质量为169，则理论上制得MnSO4⋅H2O bkg，需要的MnO2的质量为，而实际上锰元素损耗率为10%，则实际需要MnO2的质量为，所以软锰矿中MnO2纯度是。 16.（2024·江门·一模）“做好垃圾分类，推动绿色发展”。如图为某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理综合利用的部分流程，请回答下列问题。 资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2等有害气体； 资料2：FeSO4容易被空气中的O2氧化。 （1）垃圾分类后，对热值较高的垃圾进行高温焚烧，焚烧产生的热能转化为高温蒸气，推动涡轮机转动，使发电机工作。该过程中实现了化学能→热能→动能→______能的转变。 （2）石灰浆吸收SO2（化学性质与CO2相似）的反应的化学方程式为______。 （3）溶解步骤中，发生的三个反应的化学方程式为：①______；②Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；③Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑。 （4）操作I的名称是_____，实验室进行该操作时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____，其中玻璃棒的作用是_____。 （5）将FeSO4溶液蒸发浓缩的过程需要在N2环境中进行，其中N2的作用是______。 （6）政府倡导垃圾分类，其意义是______（写一点）。 【答案】（1）电 （2） （3） （4） ①. 过滤 ②. 漏斗 ③. 引流 （5）作保护气，防止FeSO4被氧化 （6）有利于节约资源（或有利于环境保护等） 【解析】 【小问1详解】 垃圾焚烧产生热量，化学能转化为热能，高温蒸气推动涡轮机转动，热能转化为动能，涡轮机转动，使发电机工作，动能转化为电能，故该过程中实现了化学能→热能→动能→电能的转变。 【小问2详解】 石灰浆的主要成分为氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水，该反应的化学方程式为： 【小问3详解】 溶解步骤中，发生了三个反应，①铁锈的主要成分氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，②Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；③Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑。 【小问4详解】 通过操作Ⅰ可得到硫酸亚铁晶体和液体，属于固液分离，故操作Ⅰ为过滤，过滤用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗，其中玻璃棒的作用是引流。 【小问5详解】 FeSO4容易被空气中的O2氧化，故需要在氮气环境中进行结晶等系列操作，其中N2的作用是防止硫酸亚铁被氧化。 【小问6详解】 政府倡导垃圾分类，可以保护环境、变废为宝、节约资源。 17.（2024·揭阳实验中学·三模）随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设，金属矿物资源的利用、金属材料的回收再利用已成为一项重要工程。某实验小组同学们在老师组织下，对金属的冶炼、金属的回收再利用等活动开展了项目化学习。 （1）金属的冶炼：炼铁的原理及流程如下图所示。 ①该流程中，具有还原性的物质有 （填化学式）； ②流程（Ⅲ）中反应的化学反应方程式为 。 （2）金属的回收再利用 某学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银，设计流程如图所示。 ①步骤Ⅰ中加入稀硫酸后发生反应的化学方程式为 ，可以观察到的现象是 。 ②步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都要进行的操作是 ，实验室进行该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。 ③固体A中的主要成分有 。 【答案】（1）C、CO （2） 固体部分溶解，产生气泡 过滤 玻璃棒 铜和银 【解析】（1）①二氧化碳和焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳，焦炭具有还原性；一氧化碳和赤铁矿在高温条件下反应生成铁，焦炭具有还原性； ②一氧化碳和赤铁矿在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：； （2）①铜、银金属活动性在氢后，不与稀硫酸反应，锌金属活动性在氢前，能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：； ②可观察到的现象为：固体部分溶解，产生气泡； ③步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都需要分离固体和溶液，故都要进行的操作是：过滤； ④过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒； ⑤粗产品中铜、银金属活动性在氢后，不与稀硫酸反应，锌金属活动性在氢前，能与稀硫酸反应，且稀硫酸是过量的，故固体A中的主要成分有：铜和银。 18.（2024·汕头潮阳实验学校·二模）某兴趣小组模拟工业生产用废料铁泥（主要含Fe2O3、FeO和Fe，杂质不与酸反应也不溶于水）提取Fe，生产流程如图所示。 已知：H2O2溶液能使FeSO4氧化成Fe2（SO4）3 （1）步骤I使溶液与杂质分离的操作是 。 （2）写出步骤I中产生气体的化学方程式 。 （3）写出步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。 （4）步骤IV中洗涤是洗掉沉淀上附着的少量Na2SO4，为了检验是否洗涤干净，可向最后一次洗涤后的滤液中加入一种试剂检验，该试剂是 （填化学式）。 （5）步骤V中，通过查阅资料发现，CO与Fe2O3的反应是逐步进行的，Fe2O3先被还原成Fe3O4，Fe3O4再被还原成FeO，FeO最后被还原成Fe，每一步都有CO2生成，所得到的固体产物与反应温度的关系如图所示。 结合图像分析：反应温度500~600℃时得到的产物是 。若要将Fe2O3完全转化为铁单质，温度应不低于 ℃。 【答案】 （1）过滤 （2） （3） 复分解反应 （4）/BaCl2 （5）Fe3O4 800 【解析】（1）过滤可以分离难溶性固体和液体，则步骤Ⅰ中使溶液和杂质分离的操作名称是过滤； （2）步骤Ⅰ中铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式：； （3） 步骤Ⅱ加入H2O2溶液反应后，硫酸亚铁被氧化为硫酸铁，则得到的X溶液的溶质中属于盐的是硫酸铁，步骤Ⅲ硫酸铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠，反应的方程式是；该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物，属于复分解反应； （4） 步骤Ⅳ中洗涤是洗掉Fe(OH)3上附有的少量Na2SO4杂质，根据钡离子和硫酸根离子结合会生成硫酸钡沉淀，则为了检验是否洗涤干净，向最后一次洗涤后的滤液中加入BaCl2或 Ba(NO3)2 ，若无白色沉淀产生，则说明已洗涤干净； （5） 根据图示，反应温度400℃时，发生第一步反应，即氧化铁和一氧化碳反应生成二氧化碳和四氧化三铁，根据铁元素守恒，48g氧化铁可生成四氧化三铁的质量为：，400~500℃ ，氧化铁逐渐反应，当温度达到500℃时，固体质量为46.4g，说明此时氧化铁完全转化为四氧化三铁，则反应温度500～600℃时得到的产物是四氧化三铁；48g氧化铁中铁元素的质量为；根据图示，当温度达到800℃时，可完全转化为铁，故若要将Fe2O3完全转化为铁单质，温度必须达到800℃。 19．（2024·清远英德中学·学业模拟）过氧化钙（CaO2）常温下稳定，在潮湿空气及水中发生缓慢反应放出氧气，因而在水产养殖中常用作供氧剂。实验室可用碳酸钙制取CaO2，其制备流程如图所示： 【查阅资料】 ①浓氨水具有挥发性，能与酸发生反应； ②CaO2·8H2O是一种白色固体，难溶于水、乙醇，在0℃时稳定，130℃时逐渐变为无水CaO2，乙醇与CaO2不发生化学反应； ③反应Ⅱ化学方程式为：CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl （1）CaO2中氧元素的化合价为 。 （2）反应I中稀盐酸不应过量，原因是 。 （3）反应Ⅱ需要在低温环境下进行，主要原因是 ， 。（写两点） （4）操作a中玻璃棒的作用是 ；操作b为 。 （5）该流程得到的副产品可用作 ；得到的CaO2应 保存。 （6）过氧化钙供氧时还会生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为 。 【答案】 （1）-1 （2）防止盐酸和浓氨水反应，降低CaO2·8H2O产量 （3）防止过氧化氢受热分解 防止浓氨水挥发（答案合理即可） （4）引流 降温结晶（冷却结晶） （5）氮肥（答案合理即可） 干燥密封 （6） 【解析】（1）CaO2中钙元素显+2价，设氧元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价的代数和为零，可得：+2+2x=0，x=-1。故填：-1； （2）由资料可知，浓氨水能与酸发生反应，故反应I中稀盐酸不应过量的原因是防止盐酸和浓氨水反应，降低产量。故填：防止盐酸和浓氨水反应，降低产量； （3）由资料可知，浓氨水具有挥发性，受热分解，故反应Ⅱ需要在低温环境下进行，主要原因是防止受热分解，防止浓氨水挥发，过氧化氢受热易分解生成水和氧气，故还可以防止过氧化氢受热分解。故填：①防止过氧化氢受热分解； ②防止浓氨水挥发（答案合理即可）； （4）操作a实现了固液分离，名称是过滤，过滤时，玻璃棒的作用是引流；由反应Ⅱ的化学方程式可知，该流程得到的副产品是氯化铵，将氯化铵溶液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤即可得到氯化铵晶体，故操作b是降温结晶（冷却结晶）。故填：①引流；②降温结晶（冷却结晶）； （5）由题意可知，该流程得到的副产品是氯化铵，氯化铵主要用作氮肥；过氧化钙常温下稳定，在潮湿空气及水中发生缓慢反应放出氧气，故得到的CaO2应干燥密封保存。故填：①氮肥（答案合理即可）；②干燥密封； （6）过氧化钙供氧时还会生成氢氧化钙，即过氧化钙和水反应生成氢氧化钙和氧气，该反应的化学方程式为。故填：。 20．（2024·汕头潮阳部分学校·联考）碳酸锶（SrCO3）是一种重要的工业原料，广泛用于生产锶铁氧体磁性材料。一种以菱锶矿（含80～90%SrCO3，少量MgCO3、CaCO3、BaCO3等）制备高纯碳酸锶的工艺流程如图： （查阅资料）：①不溶性碳酸盐高温下可以分解，生成金属氧化物和CO2气体。可溶性碳酸盐高温不分解。 ②可溶性碱（如：KOH）中金属元素（K）形成的氧化物（K2O）才能与水反应生成对应的碱（KOH），反之，不溶性碱【如Cu（OH）2】中金属元素（Cu）形成的氧化物（CuO）不能与水反应。 ③金属锶：化学性质非常活泼，可直接与水反应生成氢氧化锶和氢气。 ④氢氧化锶在水中的溶解度数据如表： 温度/℃ 10 20 30 40 60 80 90 100 溶解度/（g/100g） 12.5 1.77 2.64 3.95 8.42 20.2 44.5 91.2 请回答以下问题： （1）碳酸锶（SrCO3）中锶的化合价为 　 　，氢氧化锶的化学式为 　 　。 （2）菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是 　 　。 （3）请写出杂质BaCO3在立窑煅烧和浸取两个环节中发生的化学方程式 　 　。（任写其中一个） （4）“浸取”中用热水浸取而不用冷水的原因是 　 　，滤渣1含有焦炭、Ca（OH）2和 　 　。 （5）“结晶”采用的是 　 　结晶法，“沉锶”反应中氢氧化锶和NH4HCO3发生反应，产物除了碳酸锶外，还有水和一水合氨，请写出该反应的化学方程式 　 　。 【答案】 （1）+2；Sr（OH）2； （2）增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分； （3）BaCO3BaO+CO2↑或BaO+H2O＝Ba（OH）2； （4）增大氢氧化锶的溶解度；MgO； （5）降温；Sr（OH）2+NH4HCO3＝SrCO3↓+NH3•H2O+H2O。 【分析】（1）根据在化合物中正负化合价的代数和为零进行分析； （2）根据反应物的接触面积对反应速率的影响进行分析； （3）根据查阅资料①②，结合流程图信息进行分析； （4）根据氢氧化锶、氢氧化钙、氢氧化镁的溶解度与温度关系进行分析； （5）根据氢氧化锶的溶解度随温度升高而增大，沉锶”反应中氢氧化锶和NH4HCO3发生反应，产物除了碳酸锶外，还有水和一水合氨进行分析。 【解答】解：（1）碳酸锶中碳酸根离子显﹣2价，设锶元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（﹣2）＝0，x＝+2； 氢氧化锶中锶元素显+2价，氢氧根离子显﹣1价，化学式为：Sr（OH）2； （2）菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分； （3）不溶性碳酸盐高温下可以分解，生成金属氧化物和CO2气体，故碳酸钡高温煅烧生成氧化钡和二氧化碳，该反应的化学方程式为：BaCO3BaO+CO2↑； 可溶性碱中金属元素形成的氧化物能与水反应生成对应的碱，故氧化钡和水反应生成氢氧化钡，该反应的化学方程式为：BaO+H2O＝Ba（OH）2； （4）“浸取”中用热水浸取而不用冷水的原因是：氢氧化锶的溶解度随温度的升高而增大，用热水浸取，可以增大氢氧化锶的溶解度； 不溶性碳酸盐高温下可以分解，生成金属氧化物和CO2气体。可溶性碳酸盐高温不分解，故立窑煅烧，碳酸镁高温煅烧生成氧化镁和二氧化碳，碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，碳酸钡高温煅烧生成氧化钡和二氧化碳，碳酸锶高温煅烧生成氧化锶和水，加入热水浸取，可溶性碱中金属元素形成的氧化物才能与水反应生成对应的碱，反之，不溶性碱中金属元素形成的氧化物不能与水反应，故氧化镁和水不反应，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氧化钡和水反应生成氢氧化钡，氧化锶和水反应生成氢氧化锶，故滤渣1中还含有MgO； （5）由表可知，氢氧化锶的溶解度随温度的升高而增加，且溶解度受温度影响较大，故“结晶”采用的是降温结晶法； “沉锶”反应中氢氧化锶和NH4HCO3发生反应，产物除了碳酸锶外，还有水和一水合氨，碳酸锶是沉淀，该反应的化学方程式为：Sr（OH）2+NH4HCO3＝SrCO3↓+NH3•H2O+H2O。 / 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