猜押08 工艺流程题（苏州专用）-2025年中考化学冲刺抢押秘籍

猜押08 工艺流程题 猜押考点 福建3年真题 考情分析 押题依据 物质制备流程 2024年第25、26题 2023年第24题 2022年第24、27题 苏州中考化学24~25题通常有两个题为工艺流程形式，具体内容多为物质制备流程或物质吸收流程。考察学科知识的同时，还具有育人价值。 苏州中考化学工艺流程题每年必考，考察点注重联系实际生活与工艺生产，如资源回收、环境保护、科技创新等热点话题。预计 2025 年中考仍会出现工艺流程题，且以生活、生产为背景围绕化学基础知识考查常见物质的性质、化学方程式的书写等核心内容可能性较大。 物质吸收流程 废液、废渣处理流程 押题一 物质制备流程 1．实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3，含少量FeO、Fe2O3）为原料制备MgCO3。实验过程如下： 已知： MgCl2在过量Na2CO3溶液中会生成Mg(OH)2沉淀。 (1)“酸浸”时发生的主要反应为MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑。 ①为提高镁元素的浸出率，可采取的措施是 （任写一条）。 ②Fe2O3与盐酸反应的化学方程式为 。 (2)“氧化”时，在约50℃条件下，边搅拌边缓慢加入H2O2溶液，发生的反应为：2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O。H2O2需要稍过量的原因是 。 (3)“操作X”包括两步：第一步调节pH使Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀。第二步除去Fe(OH)3沉淀。第二步的操作是 （填操作名称）。 (4)“沉镁”时，反应原理为MgCl2+Na2CO3=MgCO3↓+2NaCl。 ①该反应的基本类型为 。 ②为提高MgCO3的纯度，试剂加入顺序为 （填“a”或“b”）。 a.向Na2CO3溶液中逐滴加入MgCl2溶液 b.向 MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液 (5)含量测定：准确称取制得的MgCO3样品2.000g于锥形瓶中，滴入3.65%的稀盐酸，当两者恰好完全反应时（反应中MgCO3所含的碳元素全部转化为CO2），消耗盐酸的体积为37.00mL（该盐酸的密度近似等于1g·mL-1，杂质不与盐酸反应）。计算样品中 MgCO3 的质量分数（写出计算过程） 2．是制作电池正极材料的关键原料。 I.制备溶液 一种以菱锰矿[主要成分为，含有少量、和杂质]为原料制备硫酸锰溶液的工艺如下。 已知：①杂质难溶于水且不与酸反应。酸性条件下能将氧化为。 ②具有吸附性。 ③已知时不同物质在水溶液中沉淀的范围如下表所示。 物质 开始沉淀的 1.9 7.6 5.4 7.3 完全沉淀的 3.2 9.6 8.0 9.3 (1)浸出液中的阳离子除了、以外还有 。 (2)调时，为7时能完全除去的原因是 。 II.制备 锰元素能形成、、和等多种氧化物。常用沉淀氧化法制备较高纯度，其制备流程如下： (3)洗涤前，生成的沉淀表面附着的阴离子是 。 (4)“氧化”时的pH、温度对产品中Mn元素质量分数的影响如图所示。 请补充完整由浆料制备的实验方案： 取一定量浆料， ，同时不断鼓入空气，反应8小时直至产生大量黑色沉淀，停止反应。[已知：氨水显碱性，实验中须使用氨水。] (5)若采用直接氧化法，即向反应器中加入溶液，一定温度下鼓入空气也可制得。但反应过程中溶液的不断下降，产品品质低。 ①直接氧化法发生的化学反应方程式为 。 ②该方法制得的产品中Mn元素质量分数较低，原因是 。 3．碳酸锂（）广泛应用于电池、陶瓷等领域。盐湖水中主要含、和，利用浓缩后的盐湖卤水制备的部分流程如图所示。 已知：易溶于水。20℃时，的溶解度为21.5g，的溶解度为1.32g。 (1)试剂X为 （写化学式）。 (2)“过滤2”前加入溶液所发生反应的化学方程式： 。 (3)和的溶解度曲线如图所示。“操作a”主要包含以下步骤：蒸发结晶、 。若不加盐酸调pH而直接进行操作a，可能造成最终产率降低，原因是 。 (4)①沉锂时，控制其它条件不变，分别改变的投加量（实际用量/理论用量）和陈化时间进行实验，结果如图所示。为保证在较低成本下获得较高的沉淀率，最佳实验条件是 。 ②沉锂时，投入碳酸钠固体能获得较高的沉淀率，但实际生产中仍选用饱和碳酸钠溶液投料。选用饱和碳酸钠溶液而不用碳酸钠固体的原因是 。 4．聚合硫酸铁(PFS)，也称碱式硫酸铁，是一种新型饮用水处理剂和城市污水净化剂。利用废铁屑(主要含有Fe、、C等)为原料制备的工艺流程如图所示。 (1)酸浸前，先将废铁屑粉碎。该操作的目的是 。 (2)酸浸时，使用过量的稀硫酸溶解废铁屑。该步骤中发生的化学反应包括：①、② 、③。 (3)固体残渣的主要成分为 。 (4)反应釜中加入氧化剂的作用是将转化为。 ①氧化剂为稀时，其反应原理为：。物质X是一种盐，其化学式为 。 ②氧化剂为时，其反应原理为：。工业上用代替稀作为氧化剂，其原因有 。 ③合成过程中，溶液中的含量随加入量的变化趋势如图所示。由此可得，的加入量为理论值的 倍时，其氧化效果最佳。 (5)PFS受热易分解，容易造成絮凝效果减弱。相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是___________(填序号)。 A．有利于水分蒸发 B．降低沸点，防止晶体分解 C．降低生产成本 (6)制备的PFS具有很强的吸附能力，可以吸附水中的有机物、重金属离子和其他污染物。由此可以推测，PFS结构特征是 。 5．菱铁矿的主要成分是FeCO3，还含有少量的SiO2和Fe2O3.以菱铁矿为原料制备硫酸亚铁晶体(化学式为FeSO4·7H2O，俗称绿矾)的工艺流程如图所示。 已知：①SiO2难溶于水和稀硫酸。 ②硫酸亚铁晶体易溶于水、不溶于酒精；受热易失去结晶水。 (1)“酸浸”时Fe2O3发生反应的化学方程式为 ；为提高“酸浸”的反应速率，可采取的措施是 (任写一条，合理即可)。 (2)“过滤”后所得溶液含有的阳离子有___________(填字母)。 A．H+ B． C．Fe2+ D．Fe3+ (3)“转化”步骤发生的反应之一为 Fe+Fe2(SO4)3 =3FeSO4，写出反应前后铁元素化合价的具体变化 。 (4)“一系列操作”包含的操作有：加热浓缩、操作X、过滤、乙醇洗涤、低温干燥。 ①操作X为 。 ②用乙醇洗涤晶体的优点有 。 (5)定量测定。 取20.0g晶体样品加水溶解并加入足量稀硫酸，再加入 7.9g·L-1的KMnO4溶液，恰好完全反应时消耗KMnO4溶液200mL。该过程中发生的反应为：2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O，其他物质不参与反应。计算该晶体样品纯度(晶体纯度=)。(写出计算过程，结果保留一位小数。已知KMnO4相对分子质量158，FeSO4相对分子质量 152)。 押题二 物质吸收流程 6．天然气是重要的化石燃料。 天然气的主要成分为，混有、等杂质气体。常用钢制管道运输天然气，管道不耐酸。会降低天然气热值，需进行“脱碳”。 I.化学吸收脱碳 碳酸钾溶液是常用的吸收剂，其吸收的流程如图所示。 (1)“吸收”生成，加热再生时发生分解反应，请写出分解的化学方程式 。 (2)“吸收”时，提高吸收率的方法有 。（写一种） Ⅱ.吸附脱碳 用活性炭、沸石等多孔材料吸附，吸附饱和后可通过变温或变压实现的释放，使吸附剂再生。 (3)活性炭在不同温度和压强下对的吸附量如图所示。使活性炭吸附剂脱附再生的操作方法是 。 Ⅲ.低温精馏脱碳 某种低温精馏技术将天然气降温至刚好高于凝固点，使气体液化，通过管道送入分离塔，在分离塔顶获得净化的甲烷气体，同时在分离塔底获得液态和少量固体，简化示意图如图所示。 (4)上述低温精馏操作说明了的沸点比 （填“高”或“低”）。 (5)天然气降温液化前，必须先通过分子筛除去天然气中的水。除水的目的是 。 (6)下列说法正确的是_________（填字母）。 A．二氧化碳是导致酸雨的主要气体 B．工业也能用稀硫酸作为吸收剂进行化学脱碳 C．活性炭吸附法、低温精馏法脱碳主要发生的是物理变化 D．天然气脱碳后，等质量的天然气燃烧释放的热量会升高 7．石油开采的过程中会释放硫化氢()等有害气体。脱硫技术的研究与应用，对环境保护及生态建设尤为重要。 I．克劳斯法用含的废气制取S，工艺流程如图： 反应炉中部分发生的反应为：①，剩余的在催化转化器中发生的反应为：②。 (1)反应①中化合价发生改变的元素为 。 (2)为提高转化为S的比例，理论上应控制反应炉和催化转化器中参加反应的的质量比为 。(填最小整数比)。 Ⅱ．克劳斯法脱硫条件的选择与优化 某温度下，不同分子个数比对的转化率的影响如图。 (3)按分子个数比的混合气通入，可保持较高的转化率。若过低，会生成过多的 (填化学式)，降低硫的产率；若过高，的转化率会 (填“升高”或“降低”)。 (4)活性可作为克劳斯法脱硫反应的催化剂。其它条件相同下，按分子个数比的混合气，匀速通入活性催化反应器中反应(如图1)，测得反应相同时间内的转化率随温度的变化曲线(如图2)。 【已知】催化剂在使用过程中受种种因素的影响会失去活性，失去催化作用。 ①温度在范围内，的转化率迅速上升的原因是 ； ②当温度高于时，的转化率迅速下降的原因可能是 。 8．我国力争2060年前实现碳中和，的资源化利用具有重要意义。 Ⅰ．“碳”减排 (1)节能减排是我国的基本国策。过多排放二氧化碳造成的主要环境问题是 。 (2)化石燃料燃烧是排放的主要因素。化石燃料主要包括煤炭、石油和 。 Ⅱ．“碳”捕集 钙循环捕集：以石灰石为原料的钙循环捕集工艺流程如图1所示。 (3)循环Ⅰ中，含量较高的是 （填“A”或“B”）处。 (4)若仅进行循环Ⅱ，控制不同水合温度反应相同时间，水合反应器中水合温度对CaO水合转化率的影响如图2所示，在最佳水合温度下发生反应的化学方程式为 。 (5)经历多次循环Ⅰ后，高温煅烧造成CaO孔隙大量减少，捕集效率降低。分析经历多次循环Ⅰ再经历多次循环Ⅱ后的CaO能有效提高捕集效率的可能原因是 。 (6)工业生产烟气中的还可以通过氨水溶液（主要成分为）捕获，利用氨水溶液吸收过量的生成碳酸氢铵，该反应的化学方程式是 。为了提高吸收效果，需要对烟气进行 （填“升温”或“降温”）的预处理。 Ⅲ．“碳”利用 (7)以为碳源，与经催化可转化为高附加值的有机物，此方法具有重要的战略意义。中国化学家使用特殊催化剂实现了和转化为A式B等有机化合物和水，原理图3所示 ①B的化学式是 。 ②根据催化剂的特性可知，催化剂在该反应前后的质量和 不变。 ③理论上讲，当原料气中碳、氢元素质量比为 ，最终产物是A。 押题三 废液、废渣处理流程 9．生活中的污水需经处理达标后方可排放，常用物理、化学及生物方法对污水进行分级处理。如图为污水分级处理流程示意图。 (1)“一级处理”中，格栅可截留大块固体污染物，以防止堵塞管道。截留效果较好的是缝隙相对较 （选填“大”或“小”）的格栅。沉砂池和初次沉淀池主要去除水中 （选填“可溶性”或“不溶性”）杂质。 (2)“二级处理”中，可在曝气池繁殖枯草芽孢杆菌来处理有机污染物。枯草芽孢杆菌是 （填“厌氧菌”或“好氧菌”）。 (3)“进一步处理”包括消毒等步骤。二氧化氯（）是一种高效的饮用水消毒剂，可由亚氯酸钠（）和氯气（）反应制得。该反应的化学方程式为 。 (4)金属炭法可用于处理印染厂废水中的重金属离子。将铁炭混合物放入含的废水中，当废水pH小于3时，铁炭混合物表面产生气泡，该气体的化学式为 。当废水的pH及其它条件都相同时，将铁碳混合物换成等质量比例的铝炭混合物，对去除率明显增大，其主要原因是 (5)含铝污泥能去除水中的磷。为探究影响污泥除磷率的因素，在锥形瓶中加入100mL模拟含磷废水，按下表调节pH并控制相关变量。反应3小时后过滤，测定污泥样品对磷的吸附量。 实验 酸碱度 污泥样品/g 反应温度/℃ 吸附量/ 1 3 0.3 25 3.13 2 7 0.3 25 2.62 3 11 0.3 25 2.1 4 7 0.4 25 x 5 7 0.5 25 4.24 ①对比实验1、2、3，可得出结论 。 ②通过实验可知，相同条件下，等体积水中加入的污泥样品质量越大，污泥除磷率越高。则实验4中x的数值范围是 。 10．侯德榜先生说过“在化学的领域内是没有废物的”。化学兴趣小组的同学利用文献查到了从电镀废渣中提取和从硫铁矿烧渣中提取铁红的方法，请回答以下问题。 （一）纳米（米）铁红（）常用作油漆、粉末冶金的原料等。工业上可用硫铁矿烧渣（主要含有、、等）为原料分步制备纳米铁红。 【资料卡片】FeO化学性质不稳定。易被氧化生成或。 【处理烧渣】硫铁矿烧渣经过还原焙烧、酸浸、水浴除杂等操作得到含酸的溶液。 (1)还原焙烧是将硫铁矿烧渣和一定量的褐煤经过高温焙烧，生成FeO，转化率（）受焙烧温度及焙烧时间的影响如图-1及图-2所示，分析图像可知：最佳焙烧温度为 ℃，焙烧时间最好为 min。 (2)酸浸时，用一定浓度的和FeO反应，反应的化学方程式为 。 【制备铁红】将处理后的含酸溶液经一系列操作可得纳米铁红，流程如图所示。 酸性条件下，可将氧化成，稀释煮沸时，发生的反应主要有： (3)实验室完成操作Ⅰ所需的仪器有铁架台、烧杯、玻璃棒和 ，玻璃棒的作用是 。 (4)pH为7时，产品中会混入FeOOH，会使产品中铁元素的质量分数 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【废气处理】对工厂烟气进行脱硫处理，可减少二氧化硫和硫化氢等含硫化合物的污染。有毒的气体，常用脱硫液吸收和活性炭吸附氧化进行处理。 (5)一种用氯化铁溶液循环脱硫工艺的物质转化如图1所示。 ①图1中X物质可能是 （填化学式）。 ②写出该脱硫总反应的化学方程式： 。 (6)表面喷淋水的活性炭可用于吸附氧化，其原理可用图2表示。其它条件不变时，若水膜过厚，的氧化去除率减小的原因是 。 （二）是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣（除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe等杂质）为原料获得。有关工艺流程如图1： 【相关资料】①Ni能与稀硫酸反应生成和 ② ③溶液能将氧化成 ④是一种不溶于水、易溶于强酸的浅绿色沉淀。 【问题解答】 (7)向废渣中加入足量稀硫酸的目的是 。 (8)在滤液Ⅱ中加入溶液时，温度不能太高的原因是 。 (9)在滤液Ⅲ中加入碳酸钠溶液，生成沉淀A，发生反应的基本反应类型是 。 (10)从“沉淀A”制得晶体的操作步骤依次为：①把沉淀A转化成溶液：向沉淀A中加入 溶液，直至恰好完全溶解，转化成溶液；②从溶液中得到晶体：主要操作是 、 、过滤得到晶体；③用少量乙醇洗涤晶体并晾干。 11．某工厂产生的烧渣(主要含，还有一定量的)可用于制备七水合硫酸亚铁晶体)，其工艺流程如图1所示： 查阅资料： 资料1：不溶于水，也不与稀硫酸反应。 资料2：价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。 (1)“浸取”步骤中，和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为、 。 (2)为提高“浸取”步骤的反应速率，可采取的具体措施有 、 (写2条，不考虑“搅拌”和“使用催化剂”)。 (3)过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ，其中玻璃棒的作用是 。 (4)“还原”步骤的目的是将转化为，试剂X可用或。 ①若试剂X是，转化原理为，则Y的化学式是 。 ②若试剂X是，转化原理为。测得“还原”后溶液的明显增大，其原因是 。 (5)七水合硫酸亚铁晶体俗称绿矾，绿矾的溶解度曲线如图2所示。溶液经过蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、低温干燥后得到晶体。 (6)以上结晶过程最好在氮气环境中进行，氮气的作用是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜押08 工艺流程题 猜押考点 福建3年真题 考情分析 押题依据 物质制备流程 2024年第25、26题 2023年第24题 2022年第24、27题 苏州中考化学24~25题通常有两个题为工艺流程形式，具体内容多为物质制备流程或物质吸收流程。考察学科知识的同时，还具有育人价值。 苏州中考化学工艺流程题每年必考，考察点注重联系实际生活与工艺生产，如资源回收、环境保护、科技创新等热点话题。预计 2025 年中考仍会出现工艺流程题，且以生活、生产为背景围绕化学基础知识考查常见物质的性质、化学方程式的书写等核心内容可能性较大。 物质吸收流程 废液、废渣处理流程 押题一 物质制备流程 1．实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3，含少量FeO、Fe2O3）为原料制备MgCO3。实验过程如下： 已知： MgCl2在过量Na2CO3溶液中会生成Mg(OH)2沉淀。 (1)“酸浸”时发生的主要反应为MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑。 ①为提高镁元素的浸出率，可采取的措施是 （任写一条）。 ②Fe2O3与盐酸反应的化学方程式为 。 (2)“氧化”时，在约50℃条件下，边搅拌边缓慢加入H2O2溶液，发生的反应为：2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O。H2O2需要稍过量的原因是 。 (3)“操作X”包括两步：第一步调节pH使Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀。第二步除去Fe(OH)3沉淀。第二步的操作是 （填操作名称）。 (4)“沉镁”时，反应原理为MgCl2+Na2CO3=MgCO3↓+2NaCl。 ①该反应的基本类型为 。 ②为提高MgCO3的纯度，试剂加入顺序为 （填“a”或“b”）。 a.向Na2CO3溶液中逐滴加入MgCl2溶液 b.向 MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液 (5)含量测定：准确称取制得的MgCO3样品2.000g于锥形瓶中，滴入3.65%的稀盐酸，当两者恰好完全反应时（反应中MgCO3所含的碳元素全部转化为CO2），消耗盐酸的体积为37.00mL（该盐酸的密度近似等于1g·mL-1，杂质不与盐酸反应）。计算样品中 MgCO3 的质量分数（写出计算过程） 【答案】(1) 将废渣粉碎 (2)确保亚铁离子被完全氧化为铁离子，避免亚铁离子残留影响后续步骤；同时过氧化氢会分解 (3)过滤 (4) 复分解反应 b (5)解：设该样品中碳酸镁的质量分数为x    x=77.7% 答：该样品中碳酸镁的质量分数为77.7% 【详解】（1）①为提高镁元素的浸出率，可采取的措施是：将废渣粉碎，增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分； ②氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，该反应的化学方程式为：； （2）过氧化氢需要稍过量的原因是：确保亚铁离子被完全氧化为铁离子，避免亚铁离子残留影响后续步骤，同时过氧化氢会分解； （3）过滤可实现固液分离，除去氢氧化铁沉淀，故第二步的操作是过滤； （4）①该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应； ②氯化镁在过量的碳酸钠溶液中会生成氢氧化镁沉淀，故为提高碳酸镁的纯度，试剂加入顺序为：向氯化镁溶液中逐滴加入碳酸钠溶液，防止碳酸钠过量，生成氢氧化镁。 故选b； （5）见答案。 2．是制作电池正极材料的关键原料。 I.制备溶液 一种以菱锰矿[主要成分为，含有少量、和杂质]为原料制备硫酸锰溶液的工艺如下。 已知：①杂质难溶于水且不与酸反应。酸性条件下能将氧化为。 ②具有吸附性。 ③已知时不同物质在水溶液中沉淀的范围如下表所示。 物质 开始沉淀的 1.9 7.6 5.4 7.3 完全沉淀的 3.2 9.6 8.0 9.3 (1)浸出液中的阳离子除了、以外还有 。 (2)调时，为7时能完全除去的原因是 。 II.制备 锰元素能形成、、和等多种氧化物。常用沉淀氧化法制备较高纯度，其制备流程如下： (3)洗涤前，生成的沉淀表面附着的阴离子是 。 (4)“氧化”时的pH、温度对产品中Mn元素质量分数的影响如图所示。 请补充完整由浆料制备的实验方案： 取一定量浆料， ，同时不断鼓入空气，反应8小时直至产生大量黑色沉淀，停止反应。[已知：氨水显碱性，实验中须使用氨水。] (5)若采用直接氧化法，即向反应器中加入溶液，一定温度下鼓入空气也可制得。但反应过程中溶液的不断下降，产品品质低。 ①直接氧化法发生的化学反应方程式为 。 ②该方法制得的产品中Mn元素质量分数较低，原因是 。 【答案】(1)、 (2)部分转化成沉淀，吸附剩余 (3)/硫酸根 (4)控制温度，边搅拌边滴加氨水至约为8 (5) 生成更高价态含锰氧化物/生成了、 【详解】（1）碳酸锰和硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水，碳酸锌和硫酸反应生成硫酸锌、二氧化碳和水，碳酸亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水，二氧化硅不和硫酸反应，则浸出液中的阳离子为Mn2+、Zn2+、Fe2+和过量的H+。 （2）氧化过程中，Fe2+能转化为Fe3+，已知25℃时不同物质在水溶液中沉淀的pH范围可知，Zn（OH）2完全沉淀的pH为8.0，当pH=7时，虽然没有达到Zn（OH）2完全沉淀的理论pH，但是仍部分 Zn2+转化成Zn（OH）2沉淀，另外由于Fe（OH）3具有吸附性，在调节pH过程中生成的Fe（OH）3沉淀会吸附Zn2+，从而使Zn2+能完全除去。 （3）结合前面分析可知，浸出液中中的阴离子为硫酸根，则洗涤前，生成的沉淀表面附着的阴离子是硫酸根。 （4）根据所给图像，要确定合适的pH和温度条件。观察图像可知，在pH约为8、温度约为60℃时产品中Mn元素质量分数较高，所以实验方案为：取一定量Mn（OH）2浆料，加入适量氨水调节pH至8左右，加热升温至60℃，同时不断鼓入空气，反应8小时直至产生大量黑色沉淀，停止反应。 （5）①由于反应过程中溶液的pH不断下降，说明反应生成了酸，结合反应前后元素种类不变，则可知硫酸锰和氧气、水反应生成四氧化三猛和硫酸，反应的化学方程式为：。 ②锰元素能形成、、和等多种氧化物，该方法制得的产品中Mn元素质量分数较低，原因是反应生成了更高价态的含锰氧化物或生成了二氧化锰或三氧化二锰。 3．碳酸锂（）广泛应用于电池、陶瓷等领域。盐湖水中主要含、和，利用浓缩后的盐湖卤水制备的部分流程如图所示。 已知：易溶于水。20℃时，的溶解度为21.5g，的溶解度为1.32g。 (1)试剂X为 （写化学式）。 (2)“过滤2”前加入溶液所发生反应的化学方程式： 。 (3)和的溶解度曲线如图所示。“操作a”主要包含以下步骤：蒸发结晶、 。若不加盐酸调pH而直接进行操作a，可能造成最终产率降低，原因是 。 (4)①沉锂时，控制其它条件不变，分别改变的投加量（实际用量/理论用量）和陈化时间进行实验，结果如图所示。为保证在较低成本下获得较高的沉淀率，最佳实验条件是 。 ②沉锂时，投入碳酸钠固体能获得较高的沉淀率，但实际生产中仍选用饱和碳酸钠溶液投料。选用饱和碳酸钠溶液而不用碳酸钠固体的原因是 。 【答案】(1) (2)、 (3) 趁热过滤 的溶解度小，蒸发结晶时部分Li元素以的形式析出 (4) 的投加量为110%，陈化时间为10小时 碳酸钠固体在短时间内不能完全溶解，表面生成的碳酸锂包裹住碳酸钠固体，导致得到的碳酸锂不纯 【详解】（1）根据流程图可知，盐湖水中主要含、和，加入试剂X后生成Mg（OH）2沉淀，要将Mg2+转化为Mg（OH）2沉淀，且后续不引入新的杂质阳离子，试剂X应为Ca（OH）2。氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，氯化钙在后续加入碳酸钠溶液时可以转化为CaCO3沉淀除去； （2）“过滤1”得到的溶液中含有NaCl、LiCl、CaCl2、过量的氢氧化钙，加入过量的碳酸钠溶液，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，化学方程式分别为、； （3）由LiCl和NaCl的溶解度曲线可知，LiCl的溶解度随温度升高变化较大，NaCl的溶解度随温度升高变化不大。操作a要从含有LiCl和NaCl的溶液中分离出NaCl固体，主要步骤为蒸发结晶、趁热过滤。蒸发结晶使溶液中溶剂减少，NaCl的溶解度变化不大，所以NaCl先结晶析出，趁热过滤可以防止LiCl因温度降低而结晶析出； 20℃时，的溶解度为1.32g。若不加盐酸调pH而直接进行操作a，的溶解度小，蒸发结晶时部分Li元素以的形式析出，从而导致造成最终产率降低； （4）①沉锂时控制其它条件不变，分别改变碳酸钠的投加量（实际用量/理论用量）和陈化时间进行实验，当碳酸钠的投加量为110%，陈化时间为10h，锂沉淀率达到最高，且继续增大碳酸钠投加量和增大陈化时间，碳酸锂的沉淀率几乎不发生变化，所以保证在较低成本下获得较高的沉淀率，最佳实验条件是的投加量为110%，陈化时间为10小时； ②沉锂时投入碳酸钠固体能获得较高的碳酸锂沉淀率，但实际生产中仍选用饱和碳酸钠溶液投料，选用饱和碳酸钠溶液而不用碳酸钠固体的原因是碳酸钠固体在短时间内不能完全溶解，表面生成的碳酸锂包裹住碳酸钠固体，导致得到的碳酸锂不纯。 4．聚合硫酸铁(PFS)，也称碱式硫酸铁，是一种新型饮用水处理剂和城市污水净化剂。利用废铁屑(主要含有Fe、、C等)为原料制备的工艺流程如图所示。 (1)酸浸前，先将废铁屑粉碎。该操作的目的是 。 (2)酸浸时，使用过量的稀硫酸溶解废铁屑。该步骤中发生的化学反应包括：①、② 、③。 (3)固体残渣的主要成分为 。 (4)反应釜中加入氧化剂的作用是将转化为。 ①氧化剂为稀时，其反应原理为：。物质X是一种盐，其化学式为 。 ②氧化剂为时，其反应原理为：。工业上用代替稀作为氧化剂，其原因有 。 ③合成过程中，溶液中的含量随加入量的变化趋势如图所示。由此可得，的加入量为理论值的 倍时，其氧化效果最佳。 (5)PFS受热易分解，容易造成絮凝效果减弱。相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是___________(填序号)。 A．有利于水分蒸发 B．降低沸点，防止晶体分解 C．降低生产成本 (6)制备的PFS具有很强的吸附能力，可以吸附水中的有机物、重金属离子和其他污染物。由此可以推测，PFS结构特征是 。 【答案】(1)增大反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分 (2) (3)C/碳 (4) 不产生有毒气体，铁元素全部转化为硫酸铁 1.5 (5)AB (6)疏松多孔 【详解】（1）酸浸前，先将废铁屑粉碎。该操作的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分； （2）废铁屑主要含有Fe、、C等，酸浸时，使用过量的稀硫酸溶解废铁屑，碳和硫酸不反应，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，化学方程式为：①、②、③； （3）废铁屑主要含有Fe、、C等，酸浸时，使用过量的稀硫酸溶解废铁屑，碳和硫酸不反应，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，则固体残渣的主要成分是碳（C）； （4）①根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，反应前有3个Fe、3个S、24个O、4个H、4个N，反应后有2个Fe、3个S、15个O、4个H、1个N，则X中含有1个Fe、9个O、3个N，物质X是一种盐，其化学式为； ②氧化剂为稀时会产生有毒气体NO，且会产生硝酸铁，而氧化剂为时，其反应原理为：。工业上用代替稀作为氧化剂，其原因有不产生有毒气体，铁元素全部转化为硫酸铁； ③根据图示，的加入量为理论值的1.5倍时，含量为0，此时其氧化效果最佳； （5）A、相对于常压蒸发，减压蒸发可使水的沸点降低，利于水分的蒸发，符合题意； B、相对于常压蒸发，减压蒸发可降低水的沸点，防止蒸发时晶体分解，符合题意； C、减压蒸发，减少燃料的利用，增加设备的支出，不一定可以降低生产成本，不符合题意； 故选：AB； （6）制备的PFS具有很强的吸附能力，可以吸附水中的有机物、重金属离子和其他污染物。由此可以推测，PFS结构特征是疏松多孔，具有很强的吸附性。 5．菱铁矿的主要成分是FeCO3，还含有少量的SiO2和Fe2O3.以菱铁矿为原料制备硫酸亚铁晶体(化学式为FeSO4·7H2O，俗称绿矾)的工艺流程如图所示。 已知：①SiO2难溶于水和稀硫酸。 ②硫酸亚铁晶体易溶于水、不溶于酒精；受热易失去结晶水。 (1)“酸浸”时Fe2O3发生反应的化学方程式为 ；为提高“酸浸”的反应速率，可采取的措施是 (任写一条，合理即可)。 (2)“过滤”后所得溶液含有的阳离子有___________(填字母)。 A．H+ B． C．Fe2+ D．Fe3+ (3)“转化”步骤发生的反应之一为 Fe+Fe2(SO4)3 =3FeSO4，写出反应前后铁元素化合价的具体变化 。 (4)“一系列操作”包含的操作有：加热浓缩、操作X、过滤、乙醇洗涤、低温干燥。 ①操作X为 。 ②用乙醇洗涤晶体的优点有 。 (5)定量测定。 取20.0g晶体样品加水溶解并加入足量稀硫酸，再加入 7.9g·L-1的KMnO4溶液，恰好完全反应时消耗KMnO4溶液200mL。该过程中发生的反应为：2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O，其他物质不参与反应。计算该晶体样品纯度(晶体纯度=)。(写出计算过程，结果保留一位小数。已知KMnO4相对分子质量158，FeSO4相对分子质量 152)。 【答案】(1) 将菱铁矿粉碎(或适当提高稀硫酸浓度、适当加热等) (2)ACD (3)：0价变为 +2价； 中 ：+3价变为 +2价 (4) 降温结晶 减少晶体溶解损失，且乙醇易挥发，能快速干燥晶体 (5)解： 的质量为 。 设样品中 的质量为 根据化学方程式中各物质的质量比关系可得： 则 的质量为 。 该晶体样品纯度为 。 答：该晶体样品纯度为69.5%。 【详解】（1）酸浸”时Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为：；为提高“酸浸”的反应速率，可将菱铁矿粉碎(或适当提高稀硫酸浓度、适当加热等)； （2）FeCO3与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水，Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，油因为稀硫酸过量，所以“过滤”后所得溶液含有的阳离子有H+、Fe2+、Fe3+，故选：ACD； （3）“转化”步骤发生的反应之一为 Fe+Fe2(SO4)3 =3FeSO4，反应前后铁元素化合价的具体变化为：：0价变为 +2价； 中 ：+3价变为 +2价； （4）①操作X为降温结晶； ②用乙醇洗涤晶体，可以减少晶体溶解损失，且乙醇易挥发，能快速干燥晶体； （5）解析见答案。 押题二 物质吸收流程 6．天然气是重要的化石燃料。 天然气的主要成分为，混有、等杂质气体。常用钢制管道运输天然气，管道不耐酸。会降低天然气热值，需进行“脱碳”。 I.化学吸收脱碳 碳酸钾溶液是常用的吸收剂，其吸收的流程如图所示。 (1)“吸收”生成，加热再生时发生分解反应，请写出分解的化学方程式 。 (2)“吸收”时，提高吸收率的方法有 。（写一种） Ⅱ.吸附脱碳 用活性炭、沸石等多孔材料吸附，吸附饱和后可通过变温或变压实现的释放，使吸附剂再生。 (3)活性炭在不同温度和压强下对的吸附量如图所示。使活性炭吸附剂脱附再生的操作方法是 。 Ⅲ.低温精馏脱碳 某种低温精馏技术将天然气降温至刚好高于凝固点，使气体液化，通过管道送入分离塔，在分离塔顶获得净化的甲烷气体，同时在分离塔底获得液态和少量固体，简化示意图如图所示。 (4)上述低温精馏操作说明了的沸点比 （填“高”或“低”）。 (5)天然气降温液化前，必须先通过分子筛除去天然气中的水。除水的目的是 。 (6)下列说法正确的是_________（填字母）。 A．二氧化碳是导致酸雨的主要气体 B．工业也能用稀硫酸作为吸收剂进行化学脱碳 C．活性炭吸附法、低温精馏法脱碳主要发生的是物理变化 D．天然气脱碳后，等质量的天然气燃烧释放的热量会升高 【答案】(1) (2)适当提高碳酸钾溶液浓度或充分搅拌或适当提高温度或将碳酸钾溶液喷雾或延长吸收时间 (3)升温、减压 (4)高 (5)防止水结冰堵塞管道，防止二氧化碳与水生成碳酸腐蚀管道 (6)CD 【详解】（1）碳酸氢钾受热分解生成碳酸钾、水和二氧化碳，化学方程式为； （2）“吸收”时，提高二氧化碳吸收率的方法有提高碳酸钾溶液浓度或适当提高温度或充分搅拌、将碳酸钾溶液制成喷雾（增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高二氧化碳的吸收率）或延长吸收时间等都可以提高二氧化碳的吸收率； （3）由图可知，温度升高、压强减小，活性炭对二氧化碳的吸附量减小，所以使活性炭吸附剂脱附再生的操作方法是升高温度、减小压强； （4）某种低温精馏技术将天然气降温至刚好高于二氧化碳凝固点时，二氧化碳液化而甲烷仍为气体，这说明二氧化碳的沸点比甲烷高； （5）天然气降温液化前，必须先通过分子筛除去天然气中的水，因为如果不除水，水在低温下会结冰，可能会堵塞管道，二氧化碳与水生成碳酸会腐蚀管道，故除水的目的是防止水结冰堵塞管道，防止二氧化碳与水生成碳酸腐蚀管道； （6）A、二氧化硫、氮氧化物是导致酸雨的主要气体，二氧化碳不会导致酸雨，A 错误； B、稀硫酸与二氧化碳不反应，工业不能用稀硫酸作为吸收剂进行化学脱碳，B 错误； C、活性炭吸附法是利用活性炭的吸附性吸附二氧化碳，低温精馏法是利用物质沸点的不同分离二氧化碳，这两种方法都没有新物质生成，主要发生的是物理变化，C正确； D、天然气的主要成分为，混有、等杂质气体。二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，天然气脱碳是去除其中二氧化碳 。脱碳后，可燃成分占比相对增加，等质量情况下，可燃物质增多燃烧释放的热量会升高，D正确； 故选：CD。 7．石油开采的过程中会释放硫化氢()等有害气体。脱硫技术的研究与应用，对环境保护及生态建设尤为重要。 I．克劳斯法用含的废气制取S，工艺流程如图： 反应炉中部分发生的反应为：①，剩余的在催化转化器中发生的反应为：②。 (1)反应①中化合价发生改变的元素为 。 (2)为提高转化为S的比例，理论上应控制反应炉和催化转化器中参加反应的的质量比为 。(填最小整数比)。 Ⅱ．克劳斯法脱硫条件的选择与优化 某温度下，不同分子个数比对的转化率的影响如图。 (3)按分子个数比的混合气通入，可保持较高的转化率。若过低，会生成过多的 (填化学式)，降低硫的产率；若过高，的转化率会 (填“升高”或“降低”)。 (4)活性可作为克劳斯法脱硫反应的催化剂。其它条件相同下，按分子个数比的混合气，匀速通入活性催化反应器中反应(如图1)，测得反应相同时间内的转化率随温度的变化曲线(如图2)。 【已知】催化剂在使用过程中受种种因素的影响会失去活性，失去催化作用。 ①温度在范围内，的转化率迅速上升的原因是 ； ②当温度高于时，的转化率迅速下降的原因可能是 。 【答案】(1)S、O(或硫元素、氧元素) (2)1∶2 (3) 降低 (4) 温度升高加快反应速率或温度升高催化剂活性增强(合理即可) 催化剂在温度高于时，失去活性（合理即可） 【详解】（1）反应①中，反应物氧气中氧元素的化合价为0，反应物硫化氢中氢元素的化合价为+1，硫元素的化合价为-2，生成物二氧化硫和水中氧元素的化合价为-2，生成物二氧化硫中硫元素的化合价为+4，故反应①中化合价发生改变的元素是S、O； （2）由①和②可知，反应炉中每2个H2S分子和3个O2分子恰好完全反应，生成2个SO2分子，催化转化器中每4个H2S分子和2个SO2分子恰好完全反应，则反应炉和催化转化器中参加反应的H2S的分子个数比为2：4=1：2，即质量比=1：2； （3），按分子个数比的混合气通入，可保持较高的转化率，氧气能够氧化硫，若过低，氧气过量，在较高温度下，氧气与S反应，会生成过多的SO2，降低了硫的产率； 由图可知，若过高，氧气不足，H2S的转化率会降低； （4）①温度在0～T1℃范围内，随温度升高，催化剂活性增大，H2S的转化率迅速上升，另外，温度逐渐升高，使反应速率加快，H2S的转化率迅速上升； ②催化剂活性受温度影响，当温度高于T2℃时，催化剂失去活性，失去催化作用，使H2S的转化率迅速下降。 8．我国力争2060年前实现碳中和，的资源化利用具有重要意义。 Ⅰ．“碳”减排 (1)节能减排是我国的基本国策。过多排放二氧化碳造成的主要环境问题是 。 (2)化石燃料燃烧是排放的主要因素。化石燃料主要包括煤炭、石油和 。 Ⅱ．“碳”捕集 钙循环捕集：以石灰石为原料的钙循环捕集工艺流程如图1所示。 (3)循环Ⅰ中，含量较高的是 （填“A”或“B”）处。 (4)若仅进行循环Ⅱ，控制不同水合温度反应相同时间，水合反应器中水合温度对CaO水合转化率的影响如图2所示，在最佳水合温度下发生反应的化学方程式为 。 (5)经历多次循环Ⅰ后，高温煅烧造成CaO孔隙大量减少，捕集效率降低。分析经历多次循环Ⅰ再经历多次循环Ⅱ后的CaO能有效提高捕集效率的可能原因是 。 (6)工业生产烟气中的还可以通过氨水溶液（主要成分为）捕获，利用氨水溶液吸收过量的生成碳酸氢铵，该反应的化学方程式是 。为了提高吸收效果，需要对烟气进行 （填“升温”或“降温”）的预处理。 Ⅲ．“碳”利用 (7)以为碳源，与经催化可转化为高附加值的有机物，此方法具有重要的战略意义。中国化学家使用特殊催化剂实现了和转化为A式B等有机化合物和水，原理图3所示 ①B的化学式是 。 ②根据催化剂的特性可知，催化剂在该反应前后的质量和 不变。 ③理论上讲，当原料气中碳、氢元素质量比为 ，最终产物是A。 【答案】(1)温室效应 (2)天然气 (3)B (4) (5)循环Ⅱ中的脱水反应器中会产生大量的水蒸气，水蒸气在CaO中进行无规则运动，使CaO孔隙大量增加（合理即可） (6) 降温 (7) 化学性质 24：13 【详解】（1）二氧化碳是主要的温室气体，则过多排放二氧化碳造成的主要环境问题是温室效应； （2）化石燃料包括煤、石油和天然气； （3）“煅烧炉”中，石灰石的猪成分碳酸钙高温分解产生CO2和CaO，“碳酸化炉”是吸收CO2（氧化钙和水反应生成氢氧化钙，二氧化碳和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水），所以CO2含量较高的是B处； （4）由图可知，当循环Ⅱ循环次数相同时，氧化钙水合温度400℃时，CaO水合转化率最高，则最佳水合温度为400℃，所以在最佳水合温度下发生的反应为氧化钙和水在400℃下反应生成氢氧化钙，化学方程式为； （5）循环Ⅱ中的脱水反应器中会产生大量的水蒸气，水蒸气在CaO中进行无规则运动，使CaO孔隙大量增加，所以铺集效率增大； （6）利用氨水溶液吸收过量的生成碳酸氢铵，该反应为氨水和二氧化碳反应生成碳酸氢铵，反应的化学方程式为：； 碳酸氢铵受热易分解，所以温度不宜太高，所以为了提高吸收效果，需要对烟气进行降温处理； （7）①由微观示意图可知，B分子由6个碳原子和6个氢原子构成的，化学式为； ②在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，则催化剂在该反应前后的质量和化学性质不变； ③由微观示意图可知，A分子由4个碳原子和10个氢原子构成，则A的化学式为，中国化学家使用特殊催化剂实现了和转化为A或B等有机物和水，当合成A（）时，反应的化学方程式为，所以当原料气中碳、氢元素质量比为（12×4）：（13×2）=24：13时，最终产物是A。 押题三 废液、废渣处理流程 9．生活中的污水需经处理达标后方可排放，常用物理、化学及生物方法对污水进行分级处理。如图为污水分级处理流程示意图。 (1)“一级处理”中，格栅可截留大块固体污染物，以防止堵塞管道。截留效果较好的是缝隙相对较 （选填“大”或“小”）的格栅。沉砂池和初次沉淀池主要去除水中 （选填“可溶性”或“不溶性”）杂质。 (2)“二级处理”中，可在曝气池繁殖枯草芽孢杆菌来处理有机污染物。枯草芽孢杆菌是 （填“厌氧菌”或“好氧菌”）。 (3)“进一步处理”包括消毒等步骤。二氧化氯（）是一种高效的饮用水消毒剂，可由亚氯酸钠（）和氯气（）反应制得。该反应的化学方程式为 。 (4)金属炭法可用于处理印染厂废水中的重金属离子。将铁炭混合物放入含的废水中，当废水pH小于3时，铁炭混合物表面产生气泡，该气体的化学式为 。当废水的pH及其它条件都相同时，将铁碳混合物换成等质量比例的铝炭混合物，对去除率明显增大，其主要原因是 (5)含铝污泥能去除水中的磷。为探究影响污泥除磷率的因素，在锥形瓶中加入100mL模拟含磷废水，按下表调节pH并控制相关变量。反应3小时后过滤，测定污泥样品对磷的吸附量。 实验 酸碱度 污泥样品/g 反应温度/℃ 吸附量/ 1 3 0.3 25 3.13 2 7 0.3 25 2.62 3 11 0.3 25 2.1 4 7 0.4 25 x 5 7 0.5 25 4.24 ①对比实验1、2、3，可得出结论 。 ②通过实验可知，相同条件下，等体积水中加入的污泥样品质量越大，污泥除磷率越高。则实验4中x的数值范围是 。 【答案】(1) 小 不溶性 (2)好氧菌 (3) (4) 铝的金属活动性比铁强 (5) 其它条件相同时，一定范围内，pH越低，吸附量越大 【详解】（1）“一级处理”中，格栅可截留大块固体污染物，以防止堵塞管道，缝隙越小，越能拦住较小的固体，截留效果就越好，所以截留效果较好的是缝隙相对较小的格栅； 沉砂池和初次沉淀池主要去除水中不溶性杂质； （2）“二级处理”中，曝气池是通过鼓风机通入空气，增加水中的溶解氧。在 “二级处理” 中，利用曝气池繁殖枯草芽孢杆菌来处理有机污染物，说明枯草芽孢杆菌需要氧气才能更好地发挥作用，所以它是好氧菌； （3）二氧化氯（）是一种高效的饮用水消毒剂，可由亚氯酸钠（）和氯气（）反应制得，亚氯酸钠和氯气反应生成二氧化氯和氯化钠，该反应的化学方程式为； （4）金属炭法可用于处理印染厂废水中的重金属离子。将铁炭混合物放入含的废水中，当废水pH小于3时，溶液显酸性，说明含有氢离子，铁炭混合物表面产生气泡，即铁和氢离子反应生成亚铁离子和氢气，则该气体为氢气，化学式为； 当废水的pH及其它条件都相同时，将铁碳混合物换成等质量比例的铝炭混合物，对去除率明显增大，其主要原因铝的金属活动性比铁强，在相同条件下，铝能更快速、更彻底地与废水中的锌离子发生置换反应，从而将更多的锌离子从废水中去除，所以锌离子的去除率明显增大； （5）①对比实验1，2，3除了酸碱度不同外，其它条件均相同，可以得到的结论是其它条件相同时，一定范围内，pH越低，吸附量越大； ②相同条件下，等体积水中加入的污泥样品质量越大，污泥除磷率越高，根据控制变量唯一的原则，对比2、4、5可知，除了污泥样品的质量不同外，其它条件均相同，2中污泥样品质量为0.3g，吸附量为2.62mg⋅g−1，5中污泥样品质量为0.35g，吸附量为4.24mg⋅g−1，4中污泥样品质量为0.4g，吸附量x的数值范围是2.62＜x＜4.24。 10．侯德榜先生说过“在化学的领域内是没有废物的”。化学兴趣小组的同学利用文献查到了从电镀废渣中提取和从硫铁矿烧渣中提取铁红的方法，请回答以下问题。 （一）纳米（米）铁红（）常用作油漆、粉末冶金的原料等。工业上可用硫铁矿烧渣（主要含有、、等）为原料分步制备纳米铁红。 【资料卡片】FeO化学性质不稳定。易被氧化生成或。 【处理烧渣】硫铁矿烧渣经过还原焙烧、酸浸、水浴除杂等操作得到含酸的溶液。 (1)还原焙烧是将硫铁矿烧渣和一定量的褐煤经过高温焙烧，生成FeO，转化率（）受焙烧温度及焙烧时间的影响如图-1及图-2所示，分析图像可知：最佳焙烧温度为 ℃，焙烧时间最好为 min。 (2)酸浸时，用一定浓度的和FeO反应，反应的化学方程式为 。 【制备铁红】将处理后的含酸溶液经一系列操作可得纳米铁红，流程如图所示。 酸性条件下，可将氧化成，稀释煮沸时，发生的反应主要有： (3)实验室完成操作Ⅰ所需的仪器有铁架台、烧杯、玻璃棒和 ，玻璃棒的作用是 。 (4)pH为7时，产品中会混入FeOOH，会使产品中铁元素的质量分数 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【废气处理】对工厂烟气进行脱硫处理，可减少二氧化硫和硫化氢等含硫化合物的污染。有毒的气体，常用脱硫液吸收和活性炭吸附氧化进行处理。 (5)一种用氯化铁溶液循环脱硫工艺的物质转化如图1所示。 ①图1中X物质可能是 （填化学式）。 ②写出该脱硫总反应的化学方程式： 。 (6)表面喷淋水的活性炭可用于吸附氧化，其原理可用图2表示。其它条件不变时，若水膜过厚，的氧化去除率减小的原因是 。 （二）是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣（除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe等杂质）为原料获得。有关工艺流程如图1： 【相关资料】①Ni能与稀硫酸反应生成和 ② ③溶液能将氧化成 ④是一种不溶于水、易溶于强酸的浅绿色沉淀。 【问题解答】 (7)向废渣中加入足量稀硫酸的目的是 。 (8)在滤液Ⅱ中加入溶液时，温度不能太高的原因是 。 (9)在滤液Ⅲ中加入碳酸钠溶液，生成沉淀A，发生反应的基本反应类型是 。 (10)从“沉淀A”制得晶体的操作步骤依次为：①把沉淀A转化成溶液：向沉淀A中加入 溶液，直至恰好完全溶解，转化成溶液；②从溶液中得到晶体：主要操作是 、 、过滤得到晶体；③用少量乙醇洗涤晶体并晾干。 【答案】(1) 900℃ 20min (2)FeO+H2SO4=FeSO4+H2O (3) 漏斗 引流，防止液体溅出 (4)偏小 (5) HCl 2H2S+O2 2H2O+2S↓ (6)氧气不易溶于水，若水膜过厚与活性炭接触的氧分子减少 (7)使废渣中的金属充分反应 (8)温度过高H2O2会分解，降低原料利用率 (9)复分解反应 (10) 稀硫酸/H2SO4 蒸发浓缩 降温结晶 【详解】（1）由图1、2可知，当温度为900℃，时间为20min时，Fe2+转化率较高，则此时焙烧效果最好； （2）FeO能与硫酸反应生成FeSO4和水，反应的化学方程式为FeO+H2SO4=FeSO4+H2O； （3）过滤需要的仪器有铁架台、烧杯、漏斗和玻璃棒；其中玻璃棒的作用为引流，防止液体溅出； （4）FeOOH中铁元素质量分数=，Fe2O3铁元素质量分数=，FeOOH中铁元素的质量分数较小，则若产品中会混入FeOOH，会使产品中铁元素的质量分数偏小； （5）①根据流程图可知，H2S、FeCl3转化为X和S、FeCl2，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，H2S中的S元素生成S单质，FeCl3中的Fe元素生成FeCl2，H2S中的H元素和FeCl3中的Cl元素会结合形成新物质，H与Cl结合形成HCl，所以初步推测X可能是HCl；再根据X、FeCl2、O2转化为FeCl3、H2O可知，若X是HCl，则HCl、FeCl2与O2​发生反应，则该反应的化学方程式是4HCl+4FeCl2+O2​=4FeCl3+2H2​O，该反应符合实际情况，进一步验证X为HCl； ②根据流程图可知，该脱硫总反应是H2S和O2在氯化铁的催化下反应生成H2O和S，该反应的化学方程式为：2H2S+O2 2H2O+2S↓； （6）要吸附氧化H2S，需要氧气，且氧气需要在活性炭表面转化为氧原子后与硫化氢分子反应。则H2S的氧化去除率减小可能与能和活性炭接触的氧分子的多少有关；氧气不易溶于水，所以若水膜过厚与活性炭接触的氧分子减少，导致H2S的氧化去除率减小。 （7）向废渣中加入足量稀硫酸的目的是使废渣完全反应，转化为金属离子进入溶液； （8）反应发生的反应是在滤液Ⅱ中加入H2O2溶液时，温度不能太高的原因是 温度过高H2O2会分解，降低原料利用率； （9）Ni能与稀硫酸反应生成和，锌与硫酸反应生成硫酸锌（ZnSO4）和氢气，铁与硫酸（FeSO4）反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不能与硫酸反应，滤渣（除镍外，还含有Cu、Zn、Fe等杂质）中加入足量的稀硫酸，Ni、Zn、Fe能与硫酸反应生成NiSO4、ZnSO4、FeSO4，滤液Ⅰ中存在NiSO4、ZnSO4、FeSO4和H2SO4，加入Na2S溶液时，发生的反应是ZnSO4+Na2S=ZnS↓+Na2SO4，除去了ZnSO4得到滤液Ⅱ，40℃时再加H2O2溶液，H2O2溶液能将FeSO4氧化成Fe2(SO4)3，95℃时再加氢氧化钠，并调节pH，Fe2(SO4)3能与NaOH生成Fe(OH)3，除去了Fe3+和H+，滤液Ⅲ存在NiSO4，加Na2CO3反应生成NiCO3沉淀和Na2SO4，该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应。 （10）由于沉淀中含有碳酸根，而NiCO3是一种不溶于水、易溶于强酸的浅绿色沉淀。所以从“沉淀A”制得NiSO4•6H2O晶体的实验步骤依次为：向沉淀中加入 稀硫酸溶液，直至恰好完全溶解，转化为NiSO4溶液；蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得NiSO4•6H2O晶体，用少量乙醇洗涤NiSO4•6H2O晶体并晾干。 11．某工厂产生的烧渣(主要含，还有一定量的)可用于制备七水合硫酸亚铁晶体)，其工艺流程如图1所示： 查阅资料： 资料1：不溶于水，也不与稀硫酸反应。 资料2：价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。 (1)“浸取”步骤中，和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为、 。 (2)为提高“浸取”步骤的反应速率，可采取的具体措施有 、 (写2条，不考虑“搅拌”和“使用催化剂”)。 (3)过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ，其中玻璃棒的作用是 。 (4)“还原”步骤的目的是将转化为，试剂X可用或。 ①若试剂X是，转化原理为，则Y的化学式是 。 ②若试剂X是，转化原理为。测得“还原”后溶液的明显增大，其原因是 。 (5)七水合硫酸亚铁晶体俗称绿矾，绿矾的溶解度曲线如图2所示。溶液经过蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、低温干燥后得到晶体。 (6)以上结晶过程最好在氮气环境中进行，氮气的作用是 。 【答案】(1)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O (2) 将烧渣粉碎 适当提高温度 (3) 漏斗 引流 (4) H2O 铁消耗硫酸，使溶液酸性减弱 (5)冷却结晶 (6)做保护气，防止+2价的铁元素被氧气氧化 【详解】（1）Fe2O3 和稀硫酸发生反应生成硫酸铁和水，化学方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O； （2）为提高“浸取”步骤的反应速率，可将烧渣粉碎或适当提高温度； （3）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；玻璃棒的作用是引流； （4）①根据化学反应前后原子的种类数目不变，反应物中含有4个S，14个O，2个Fe，2个Y，生成物中含有2个Fe，4个S，16个O，4个H，故Y中含有2个H和1个O，故Y为H2O； ②由于铁会消耗硫酸，使溶液的酸性减弱，故“还原”后溶液的 pH 明显增大； （5）根据绿矾的溶解度曲线可知，绿矾的溶解度受温度的变化影响较大，故要得到其晶体，需要冷却结晶，故FeSO4 溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥后得到FeSO4⋅7H2O晶体。 （6）由于+2 价的铁元素容易被空气中的氧气氧化，故以上结晶过程最好在氮气环境中进行，氮气作保护气，防止+2 价的铁元素被氧气氧化。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$