考点13 化学工艺流程题 -【学考·复习攻略】2026年高中化学学业水平考试复习资料（真题回顾+考点梳理+模拟预测）

考点13 化学工艺流程题 本讲义包含： 真题回顾（20题）→考点梳理→模拟预测（20题） 真题回顾 1．（2025高一下·四川·学业考试）一种以废铁屑（主要含Fe，还含有少量Fe2O3和不溶于酸的杂质）为原料制备Fe2O3的流程如下。 说明：“沉铁”一般指在化工生产中将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。 回答下列问题： (1)Fe2O3中铁元素的化合价为________。 (2)“酸溶”过程中，Fe与稀硫酸反应的离子方程式是________。 (3)“酸溶”后，分离出“滤渣I”的操作是________（填“过滤”或“蒸发”）。 (4)若要检验“滤液I”中是否存在Fe3+，可选用的试剂是________（填字母标号）。 A．KSCN溶液   B．BaCl2溶液   C．Na2SO4溶液 (5)“沉铁”过程中，得到的“滤渣Ⅱ”呈红褐色，“滤渣Ⅱ”的化学式是________。 【答案】 (1)+3 (2) (3)过滤 (4)A (5) 【详解】废铁屑主要含Fe，还含有少量Fe2O3和不溶于酸的杂质，用过量的稀硫酸酸浸，其中的铁与硫酸生成硫酸亚铁和氢气，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，不溶于酸的杂质过滤到滤渣I中，滤液中含有硫酸亚铁、硫酸铁和过量的硫酸，滤液中加足量的氯水后，亚铁离子被氧化生成三价铁离子，与氯水反应后，溶液中的金属阳离子为三价铁离子，加氨水沉铁，过滤后氢氧化铁过滤到滤渣II中，经高温分解得三氧化二铁。 （1）化合物中正负化合价代数和为0，中氧元素为-2价，计算可得铁元素化合价为+3价。 （2）铁与稀硫酸发生置换反应，生成硫酸亚铁和氢气，离子反应方程式为：。 （3）滤渣I是不溶于酸的固体杂质，分离固体和液体的操作是过滤。 （4）的特征检验试剂是KSCN溶液，遇溶液会变为血红色；用于检验硫酸根，和无特征反应，因此选A。 （5）题目说明沉铁是将转化为氢氧化物沉淀，且是红褐色沉淀，煅烧后可得到，因此滤渣II为。 2．（2025高一下·海南·学业考试）硫酸是重要的化工原料，工业上以硫黄为原料制备硫酸的流程如下。 反应的化学方程式为： ①；②；③ 回答问题： (1)反应①的反应类型为_______。 (2)反应①是将熔化的液态硫喷成雾状参与燃烧，喷成雾状的目的是_______ (3)反应②进行前，需对反应气预热至400~500℃，反应②进行时放出大量的热，生成气温度过高会影响后续的吸收。为此工业上将过热的生成气先通入设备A降温，并将热量传递给后进入的待预热反应气，充分利用能量。设备A是_______。(填编号) a.沸腾炉    b.热交换器    c.接触室 (4)反应③后的尾气中仍含有较多的，其原因是_______。尾气中的处理方法是_______(写出一种)。 【答案】 (1)化合反应 (2)增大接触面积，提高反应速率，使硫充分燃烧 (3)b (4)反应②为可逆反应，反应存在限度 分离出后循环使用 【详解】由题给流程可知，反应①为硫黄在空气中燃烧生成二氧化硫；反应②为催化剂作用下二氧化硫与空气中的氧气在400~500℃条件下发生可逆反应生成三氧化硫；反应③生成气中的三氧化硫与98.3%浓硫酸中的水反应生成硫酸。 （1）由分析可知，反应①为硫黄在空气中燃烧生成二氧化硫，反应的方程式为：，由方程式可知，该反应属于化合反应； （2）将熔化的液态硫喷成雾状参与燃烧可以增大反应物的接触面积，有利于使硫充分燃烧，提高燃烧的反应速率； （3）为了提高能量的利用效率，工业上工业上将过热的生成气先通入设备热交换器降温，并将热量传递给后进入的待预热反应气，充分利用能量，则设备Ａ为热交换器，故选b； （4）由分析可知，反应②为催化剂作用下二氧化硫与空气中的氧气在400~500℃条件下发生可逆反应生成三氧化硫，可逆反应存在限度，不可能完全反应，所以反应③后的尾气中仍含有较多的二氧化硫；为了提高原料的利用率，尾气中的二氧化硫需要经过处理分离出二氧化硫后循环使用。 3．（2023高一下·浙江·学业考试）工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。 请回答： (1)黄铁矿主要成分的化学式是_______。 (2)SO2使品红溶液褪色，体现SO2具有_______性。 (3)步骤Ⅲ的化学方程式是_______。 (4)下列说法不正确的是_______。 A．步骤Ⅰ前需将黄铁矿粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率 B．步骤Ⅱ中使用催化剂，能使SO2的转化率达到100% C．步骤Ⅲ中选用98.3%的浓硫酸作吸收剂 D．图中每一步含硫物质均发生氧化反应 【答案】 (1) (2)漂白性 (3) (4)BD 【详解】黄铁矿高温下与氧气反应得到二氧化硫，二氧化硫与氧气在催化剂、高温作用下得到三氧化硫，再用98.3%的浓硫酸作吸收剂得到硫酸。 （1）根据所学知识知，黄铁矿主要成分的化学式是； （2）SO2使品红溶液褪色，体现SO2具有漂白性； （3）步骤Ⅲ的化学方程式是； （4）A. 步骤Ⅰ前需将黄铁矿粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率，正确；B. 催化剂不能改变平衡移动，该反应是可逆反应，不能使SO2的转化率达到100%，错误；C. 为了减少酸雾，步骤Ⅲ中选用98.3%的浓硫酸作吸收剂，正确；D. 步骤Ⅲ含硫物质没有发生氧化反应，错误；故选BD。 4．（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”制备硫酸铜的化学方程式为、________。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% 【详解】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。 （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”制备硫酸铜的化学方程式为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； 5．（2024高二上·山西·学业考试）以黄铁矿或硫黄为原料生产硫酸，同时将产出的炉渣进行资源化利用的一种工艺流程如图所示： 回答下列问题。 (1)在反应前，需要粉碎黄铁矿，其目的是__________________。 (2)在三种物质中，属于碱性氧化物的是_________；写出在加热条件下，铜与浓硫酸反应的化学方程式：__________________。 (3)由炉渣中的制备还原铁粉时，若生成的铁粉质量为，则参加反应的在标准状况下的体积为_________。 (4)“催化氧化”时反应的化学方程式为_________，该反应体现了的_________(填“氧化性”或“还原性”)。 (5)硫酸工业尾气处理不当，可能会造成的环境污染是__________________。 【答案】 (1)增大黄铁矿与氧气的接触面积，加快反应速率，使其充分反应 (2) (3)33.6L (4) 还原性 (5)形成酸雨 【详解】由题给流程可知，黄铁矿在氧气中燃烧得到含有氧化铁的矿渣和二氧化硫；二氧化硫与氧气共热发生催化氧化反应生成三氧化硫，用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫得到硫酸；矿渣中的氧化铁高温条件下与一氧化碳反应制得还原铁粉。 （1）粉碎黄铁矿可以增大固体的表面积，有利于增大黄铁矿与氧气的接触面积，加快反应速率，使其充分反应，故答案为：增大黄铁矿与氧气的接触面积，加快反应速率，使其充分反应； （2）氧化铁是能与酸反应生成盐和水的碱性氧化物；铜和浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为，故答案为：；； （3）由分析可知，制备还原铁粉的反应为氧化铁高温条件下与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，由方程式可知，反应生成56g铁粉时，标准状况下，参加反应的一氧化碳的体积为××22.4L/mol=33.6L，故答案为：33.6L； （4）“催化氧化”时发生的反应为催化剂作用下二氧化硫与氧气共热发生催化氧化反应生成三氧化硫，反应的化学方程式为，反应中硫元素的化合价升高被氧化，二氧化硫是反应的还原剂，表现还原性，故答案为：；还原性； （5）二氧化硫、三氧化硫均与水反应使雨水呈酸性，所以硫酸工业尾气处理不当，可能会造成的环境污染是形成酸雨，故答案为：形成酸雨。 6．（2024高一下·福建·学业考试）某实验产生的废液中含有较多的、和少量的、、等，化学兴趣小组利用该废液为原料制取，设计流程如下： 已知：通过加氨水调节溶液pH，目的是使部分金属阳离子以氢氧化物形式沉淀，除去相应杂质。 回答下列问题： (1)与、反应的离子方程式：。 该反应的氧化剂是______，氧化产物是______。 (2)溶液A加氨水调节pH，生成沉淀有______和______。（填化学式） (3)检验含的溶液中是否含有的操作方法是______。 (4)分离沉淀和溶液的操作名称是______，需用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和______。 (5)在空气中煅烧碳酸锰，写出与反应的化学方程式：______。 【答案】 (1) (2) (3)取少量含的溶液于洁净的试管中，滴入KSCN溶液，若溶液变红，则含的溶液中含有，若溶液不变红，则含的溶液中不含 (4)过滤 烧杯 (5) 【详解】废液中含有较多的、和少量的、、等，向废液中和稀硫酸，与在酸性条件下发生反应，通过加氨水调节溶液pH，使、以氢氧化物形式沉淀，过滤除去、沉淀，得到含的溶液，向其中加入，发生反应，得到，在空气中煅烧，发生反应，即可得到，据此回答。 （1）在反应中，中Mn的化合价由+7价降低到+2价，故为氧化剂，为还原产物，中Fe的化合价由+2价升高到+3价，故为还原剂，为氧化产物； （2）由分析知，溶液A加氨水调节pH，使、以氢氧化物形式沉淀，过滤除去、； （3）由于与KSCN反应生成血红色的络合物，检验含的溶液中是否含有的操作方法为取少量含的溶液于洁净的试管中，滴入KSCN溶液，若溶液变红，则含的溶液中含有，若溶液不变红，则含的溶液中不含； （4）分离沉淀和溶液的操作为过滤，需用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯； （5）由分析知，在空气中煅烧碳酸锰生成和，反应的化学方程式为 7．（2025高一下·广西钦州·学业考试）实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制备，其实验流程如下： (1)“酸浸”时能提高浸出速率的方法有___________、___________(答两条即可)。 (2)写出“酸浸”时，MgCO3发生反应的离子方程式为___________。“过滤I”和“过滤Ⅱ”需要用到的玻璃仪器有___________。 (3)“滤渣I”主要成分是___________(填化学式)。 (4)“反应”步骤中，碳酸钠与硫酸镁反应生成MgCO3·3H2O的化学方程式：___________。 (5)“洗涤”过程中所用的乙醇___________(填“是”或“不是”)有机物，向乙醇中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，溶液仍呈无色，由此说明乙醇具有___________性。 【答案】 (1)粉碎矿渣 适当提高温度(或适当增大硫酸浓度等) (2)MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ 烧杯、玻璃棒和漏斗 (3)SiO2 (4)Na2CO3+MgSO4+3H2O=Na2SO4+MgCO3·3H2O↓ (5)是 还原 【详解】以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgO和SiO2）为原料制备，向工业废渣（主要成分为MgCO3、MgO和SiO2）中加入硫酸，MgCO3发生MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑反应，MgO发生MgO+2H+=Mg2++H2O，SiO2不反应，过滤，滤渣为SiO2，过滤后滤液中含有硫酸镁和过量的硫酸，加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀，再经过过滤、用乙醇洗涤等操作，得到，据此回答。 （1）“酸浸”时能提高浸出率的方法有将废渣粉碎、适当提高硫酸的浓度、适当提高温度(任答两条即可)； （2）MgCO3与硫酸反应，碳酸镁与氢离子反应生成镁离子、水和二氧化碳，离子方程式为MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑；过滤操作需要用到的玻璃仪器是用于承接滤液的烧杯、引流的玻璃棒和用于过滤的漏斗； （3）废渣主要成分MgCO3、MgO能与硫酸反应，而SiO2不与硫酸反应，所以 “滤渣 Ⅰ” 主要成分是SiO2； （4）碳酸钠与硫酸镁反应，根据原子守恒，生成沉淀和硫酸钠，化学方程式为Na2CO3+MgSO4+3H2O=Na2SO4+MgCO3·3H2O↓； （5）乙醇的化学式为C2H5OH，属于有机物；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，向乙醇中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液仍呈无色，说明乙醇能被酸性高锰酸钾氧化，体现乙醇的还原性。 8．（2025高一上·福建·学业考试）工业上用硫铁矿为原料制备硫酸的流程示意如下： 回答下列问题： (1)硫铁矿主要成分是二硫化亚铁，其中铁元素的化合价为___________。 (2)沸腾炉中发生反应：，该反应的氧化剂是___________。 (3)沸腾炉中氧分子的化学键断裂生成氧原子，需要___________(填“放出”或“吸收”)能量。 (4)接触室中发生反应：。该反应在密闭容器中达到化学平衡状态的标志是___________(答出1种即可)。 (5)吸收塔内生成硫酸的化学方程式为___________。 (6)将吸收塔出来的剩余返回接触室，其目的是___________(答出1个即可)。 (7)在化学实验中，常用浓硫酸作干燥剂，这是因为其具有___________性。 【答案】 (1)+2 (2)氧气 (3)吸收 (4)正反应速率和逆反应速率相等或反应体系中各组分的浓度保持不变 (5)SO3+H2O=H2SO4 (6)提高原料利用率（或提高 SO₂ 的转化率）（答出1个即可） (7)吸水 【详解】工业制取硫酸分作三步，黄铁矿粉碎在沸腾炉中与空气反应生成三氧化二铁和二氧化硫，二氧化硫进入接触室，在催化剂作用下二氧化硫与氧气进一步反应生成三氧化硫，三氧化硫进入吸收塔被浓硫酸吸收，最后加一定量的H2O变成硫酸。 （1）硫铁矿主要成分是二硫化亚铁，其中铁元素的化合价为+2。 （2）沸腾炉中发生反应：，该反应的氧化剂是氧气。 （3）沸腾炉中氧分子的化学键断裂生成氧原子，需要吸收能量。 （4）接触室中发生反应：。该反应在密闭容器中达到化学平衡状态的标志是正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中各组分的浓度保持不变。 （5）吸收塔内生成硫酸的化学方程式为SO3+H2O=H2SO4。 （6）将吸收塔出来的剩余SO₂返回接触室，其目的是提高原料利用率（或提高 SO₂ 的转化率）（答出1个即可）。 （7）在化学实验中，常用浓硫酸作干燥剂，这是因为其具有吸水性。 9．（2025高一下·浙江·学业考试）矿物资源的综合利用有多种方法。 Ⅰ．工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用： (1)根据富氧煅烧（在空气流中煅烧）的结果，含硫矿物中硫元素具有_________性。 产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径I脱除，补齐反应方程式_______。 ________________ Ⅱ．水处理技术在生产、生活中应用广泛，水处理中常用聚合硫酸铁作混凝剂。以某铁矿烧渣（主要成分为等）为原料制取聚合硫酸铁M的流程如下： (2)滤渣A主要成分为________（填化学式）；操作①的名称为_________。 (3)为实现将滤液Ⅱ转化为，下列“系列操作”中正确的是_________。 A．蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥 B．蒸发浓缩，高温结晶，过滤，洗涤，干燥 C．蒸发结晶，过滤，洗涤，干燥 【答案】 (1)还原性 (2) 过滤 (3)A 【详解】Ⅰ．含硫矿物燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳，二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫，三氧化硫经过反应III生成A； Ⅱ．某铁矿烧渣(主要成分为等)加足量硫酸，反应得到Fe2(SO4)3、FeSO4，SiO2不溶于H2SO4，操作①为过滤，滤渣A为SiO2，滤液Ⅰ中加足量铁粉，把铁离子还原为亚铁离子，经过滤得到含Fe2+的滤液Ⅱ，经系列操作得到，加双氧水、硫酸，经一系列变化得到聚合硫酸铁M； （1）根据富氧煅烧(在空气流中煅烧)的结果，硫元素化合价升高，则含硫矿物中硫元素具有还原性；低浓度的可以在炉内添加通过路径I脱除，即二氧化硫、碳酸钙和氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳，硫元素从+4价升高到+6价、氧元素从0价降低到-2价，则按得失电子守恒、元素质量守恒得化学方程式为：； （2）据分析，滤渣A主要成分为，操作①用于固液分离，名称为过滤。 （3）为结晶水合物，需通过冷却结晶法从溶液中提取，则“系列操作”为蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，故选A。 10．（2025高一下·浙江·学业考试）镁及其合金是用途很广的金属材料，可以通过以下步骤从海水中提取镁。 (1)为了使转化为，综合考虑经济效益等角度，试剂①可选用 。 A．NaOH溶液 B．溶液 C．石灰乳 D．石灰石 (2)无水在熔融状态下，通电后会产生Mg和，该反应的化学方程式为__________。 (3)下列说法不正确的是 。 A．试剂②可以选用盐酸或 B．溶液可能含有少量的NaCl，可以利用焰色试验检验是否含有钠元素 C．从海水中提取镁的过程中涉及的均为非氧化还原反应 D．加入试剂①后，可通过过滤将沉淀分离 (4)镁可在中燃烧生成MgO和C，该过程中体现的性质是___________性（填“氧化”或“还原”）。 【答案】 (1)C (2) (3)AC (4)氧化 【详解】向含有NaCl和MgSO4的海水中加入碱，使MgSO4转化为Mg(OH)2沉淀，向Mg(OH)2沉淀中加入盐酸反应生成MgCl2溶液，将MgCl2溶液在HCl氛围中加热蒸干得到无水MgCl2，电解熔融状态下的MgCl2即可得到Mg单质，据此回答。 （1）使MgSO4转化为Mg(OH)2，需加碱，石灰乳（主要成分为Ca(OH)2）来源广、成本低，经济效益好； NaOH溶液成本高， Ba(OH)2溶液成本高且引入Ba2+杂质，石灰石（CaCO3）不与MgSO4反应，故选C； （2）无水MgCl2熔融电解生成Mg和Cl2，方程式：； （3）A．Mg(OH)2与盐酸反应生成MgCl2，与Cl2不反应，试剂②选盐酸，A错误； B．焰色试验中钠元素焰色为黄色，可检验MgCl2溶液中NaCl，B正确； C．电解MgCl2生成Mg和Cl2有元素化合价变化，是氧化还原反应，C错误； D．Mg(OH)2是沉淀，加试剂①后过滤可分离，D正确； 故选AC。 （4）Mg与CO2反应，CO2中C元素化合价从+4价降为0价，得电子，体现氧化性。 11．（2025高一下·甘肃·学业考试）由硫铁矿“烧渣”（主要成分：、和，还有少量等杂质）制备绿矾的流程如图。 已知：（的化合价为）难溶于水。。 请回答下列问题。 (1)①中加入的酸为________（填化学式），滤渣2的主要成分是________（填化学式）。 (2)①中生成的离子方程式为、__________。 (3)检验②中已经完全转化成的实验方法：取适量溶液2，___________。 (4)通过③得到绿矾晶体的实验操作：加热浓缩、冷却结晶、过滤、________、干燥。 (5)在反应中还原剂为________。 【答案】 (1)H2SO4 S (2) (3)滴加KSCN溶液，溶液不变红 (4)洗涤 (5) 【详解】硫铁矿“烧渣”主要成分为、和，还有少量。用硫酸溶解“烧渣”得到硫酸铁、硫酸亚铁溶液，不溶于硫酸，过滤，滤渣1是，滤液1中加发生反应把硫酸铁还原为硫酸亚铁，硫酸和反应生成硫酸亚铁、硫化氢、S沉淀；过滤，滤液2是硫酸亚铁溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得绿矾。 （1）实验目的是制备绿矾，为不引入新杂质，①中加入的酸为H2SO4；硫酸和反应生成硫酸亚铁、硫化氢、S沉淀，所以滤渣2的主要成分是S。 （2）①中生成的离子方程式为、。 （3）遇KSCN溶液变红，检验②中已经完全转化成的实验方法：取适量溶液2，滴加KSCN溶液，溶液不变红。 （4）硫酸亚铁溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得绿矾。通过③得到绿矾晶体的实验操作：加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 （5）在反应中，中S元素化合价由-1升高为+6，发生氧化反应，还原剂为。 12．（2025高一下·浙江·学业考试）工业上以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，流程如图所示： 已知：与反应生成沉淀，与盐酸反应生成。 回答下列问题： (1)炉渣中红棕色物质的化学式：_______。 (2)下列说法正确的是_______(填标号)。 A．煅烧：对黄铁矿进行粉碎处理以加快煅烧速率 B．氧化：发生的化学方程式为 C．吸收：试剂X宜选用 D．工艺优点：产出副产品，减轻对环境污染 (3)煅烧过程中发生的反应方程式：_______。 (4)在保存过程中易变质生成，请设计实验检验是否变质：_______。 【答案】 (1) (2)ABD (3) (4)取少量的样品于试管中，加适量蒸馏水溶解，先加入足量的稀盐酸，再加入溶液，若产生白色沉淀，则样品已变质 【详解】黄铁矿在空气中煅烧生成的炉渣主要为氧化铁，用来炼铁；生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫；吸收三氧化硫得到浓硫酸；尾气用氢氧化钠溶液吸收，加热得到； （1）根据分析，炉渣中红棕色固体为； （2）粉碎研磨，增大了固体的接触面积，可以加快化学反应速率，A正确；煅烧生成的经催化氧化生成，反应方程式为：，B正确；催化氧化生成的温度较高，若用水直接吸收会形成酸雾，降低的吸收效率，因此工业上采用沸点较高的98.3%浓硫酸吸收，C错误；该工艺吸收了硫酸生产过程中的二氧化硫，制备，用炉渣中的氧化铁进行高炉炼铁制备单质铁，产出副产品，减轻了环境的污染，D正确；故选ABD； （3）煅烧过程中生成二氧化硫和氧化铁，发生的反应方程式：； （4）在保存过程中易变质生成，检验样品是否变质，只需检验硫酸根离子的存在，且要先排除的干扰。具体操作：取少量的样品于试管中，加适量蒸馏水溶解，先加入足量的稀盐酸，再加入溶液，若产生白色沉淀，则样品已变质。 13．（2025高一上·云南玉溪·学业考试）以菱铁矿（主要成分为）为原料制取铁单质的一种流程如图所示，部分产物略去。 回答下列问题： (1)下列方法不能提高浸取速率的是_____（填标号）。 a．将菱铁矿粉碎        b．降低温度        c．搅拌 (2)“浸取”步骤中，与稀硫酸反应的化学方程式为_____。 (3)与反应，作_____（填“氧化剂”或“还原剂”）。 (4)“操作”的名称为_____。 (5)“还原”步骤中，试剂可以是_____（填名称，一种即可）。 【答案】 (1)b (2)FeCO3+H2SO4=FeSO4+CO2↑+H2O (3)氧化剂 (4)过滤 (5)一氧化碳或氢气 【详解】菱铁矿主要成分为，用硫酸浸取得硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁溶液加双氧水氧化得硫酸铁，硫酸铁溶液加氨水生成氢氧化铁沉淀，过滤，加热氢氧化铁生成氧化铁，用一氧化碳还原氧化铁得铁单质。 （1）a．将菱铁矿粉碎，增大接触面积，加快浸取速率，故不选a；        b．降低温度，反应速率减慢，故选b；         c．搅拌，能加快反应速率，故不选c； 选b。 （2）“浸取”步骤中，与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳、水，反应的化学方程式为FeCO3+H2SO4=FeSO4+CO2↑+H2O。 （3）与反应生成Fe2(SO4)3，发生氧化反应，可知作氧化剂。 （4）“操作”实现固液分离，名称为过滤； （5）“还原”步骤中，一氧化碳、氢气都能还原氧化铁，所以试剂可以是一氧化碳或氢气。 14．（2025高一下·福建厦门·学业考试）某废料铁泥主要成分是Fe2O3、FeO和Fe，其他杂质不与硫酸反应。实验室用该废料提取Fe2O3，设计实验流程如下： (1)步骤(Ⅰ)中生成的气体是_______，溶液A和沉淀分离的操作名称是_______。 (2)步骤(Ⅱ)中加入溶液后，被______(填“氧化”或“还原”)成。离子反应方程式为：_______。检验溶液B中是否含有Fe3+的试剂为_______。 (3)步骤(Ⅲ)中生成沉淀的颜色是_______(填“白色”或“红褐色”)。 (4)步骤(Ⅳ)中Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3和H2O的化学方程式为_______。 【答案】 (1)H2 过滤 (2)氧化 2H+ KSCN溶液 (3)红褐色 (4) 【详解】铁泥中含有的Fe2O3、FeO和Fe均可以与硫酸（过量）反应，生成、，Fe与硫酸反应生成同时还有气体H2生成，不溶物形成沉淀被过滤除去，溶液A中加入的H2O2可在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，加入NaOH溶液可将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，先洗涤，将Fe(OH)3表面的杂质除去，加热时，Fe(OH)3分解生成Fe2O3和H2O，据此回答。 （1）因为铁泥中含有Fe，因此与硫酸反应后生成的气体为H2；溶液与固体分离的方法为过滤； （2）铁元素的化合价由+2价升为+3价，发生了氧化反应；根据电荷守恒与质量守恒，离子方程式前面缺少两个H和两个正电荷，因此应为2H+；KSCN溶液能与Fe3+反应生成血红色的Fe(SCN)3，故可用KSCN溶液检验溶液B中是否含有Fe3+； （3）Fe(OH)3沉淀的颜色是红褐色； （4）Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3和H2O，化学方程式为。 15．（25-26高三上·福建·学业考试模拟卷）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。某兴趣小组用菱镁矿(主要成分为，还含少量及不溶于酸的杂质)制备氧化镁，设计实验流程如下： (1)菱镁矿与稀硫酸反应前，将菱镁矿石粉碎成粉末的目的是_______。 (2)步骤(Ⅰ)中生成气体的分子式为_______。分离溶液A和沉淀的操作的名称是_______。 (3)步骤(Ⅱ)中发生的反应，其中还原剂是_______。 (4)溶液B中含有的主要阴离子是_______。 (5)为检验步骤(Ⅲ)中所得溶液是否还含有，使用的试剂是_______。 (6)步骤(Ⅴ)中受热分解的化学方程式为_______。 【答案】 (1)增大接触面积，加快反应速率 (2)CO2 过滤 (3)Fe2+ (4) (5)KSCN溶液 (6) 【详解】菱镁矿加入稀硫酸溶解，二氧化硅不反应成为沉淀，产生二氧化碳气体，溶液A含有硫酸镁、硫酸亚铁等，加入过氧化氢将二价铁盐转化为三价铁盐，加入氨水调节溶液pH将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，硫酸镁与氢氧化钠生成氢氧化镁，加热转化为氧化镁，据此分析； （1）菱镁矿石粉碎成粉末可以增大与硫酸的接触面积，从而加快反应速率； （2）步骤(Ⅰ)中生成气体的分子式为，即稀硫酸与碳酸盐生成；分离溶液A和沉淀的操作的名称是过滤； （3）步骤(Ⅱ)中加入过氧化氢将二价铁盐转化为三价铁盐，发生的反应为，其中还原剂是； （4）溶液B中主要溶质为硫酸镁和硫酸铁，主要的阴离子为SO； （5）检验可选用KSCN溶液，观察溶液是否出现血红色； （6）步骤(Ⅴ)中受热分解生成氧化镁和水，反应方程式为：。 16．（2025高一下·浙江宁波·学业考试）我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水，而粗Ti是由金红石()为原料生产的，再进行提纯得到纯Ti，下列是科高化学小组设计的实验流程： 已知：钛(Ti)常温下不与酸、碱反应，而在高温下能被空气氧化，则常温下可以用稀硫酸除去粗Ti中含有的少量Mg，并根据消耗一定浓度稀硫酸的体积测定粗Ti中Mg的质量分数。 (1)用浓硫酸配制所需浓度的稀硫酸时，不需要用到_______(填字母序号)。 A．玻璃棒 B．量筒 C．分析天平 D．容量瓶 (2)在稀有气体氛围和高温下，用Mg与反应可得到粗钛，其中稀有气体氛围的作用是_______。 (3)在高温下，向金红石与碳的混合物中通入氯气，得到和一种可燃性气体，其反应的化学方程式为_______。 (4)若配制稀硫酸定容时俯视刻度线(其他操作均正确)，所得硫酸的浓度_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (5)下列关于该流程的说法错误的是_______(填字母序号)。 A．可以在氛围和高温条件下，Mg与制得粗Ti B．在加热时，Ti与稀硫酸反应生成的产物中Ti元素的价态可以是 C．该流程中Ti的冶炼方法在工业上是典型的置换法 D．二氧化钛在高温下可以只与碳反应生成一氧化碳和钛 【答案】 (1)C (2)用作保护气，防止Ti被氧化 (3) (4)偏大 (5)AC 【详解】该流程以金红石（）为原料制备粗钛：首先在高温下，与碳、氯气反应生成和；然后在稀有气体保护下，用足量镁与在高温下发生置换反应，生成粗钛和；最后用稀硫酸除去粗钛中残留的镁，得到较纯的钛。 （1）用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸，需要用到量筒（量取浓硫酸）、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，不需要分析天平（用于固体称量），故答案选C； （2）钛在高温下易被空气氧化，稀有气体化学性质稳定，可作保护气，防止钛在高温下被氧化，故答案为：用作保护气，防止Ti被氧化； （3）由题，反应物为、、，生成物为和可燃性气体，配平后的化学方程式为：； （4）定容时俯视刻度线，会导致加入的蒸馏水体积偏小，溶液体积偏小，根据，浓度会偏大，故答案为：偏大； （5）A．Mg与在高温下反应生成Mg3N2，不能在氛围制粗Ti，A错误； B．钛（Ti）常温下不与酸、碱反应，加热时，Ti与稀硫酸反应，产物中Ti元素的价态可以是+2价，B正确； C．在该流程中Ti的冶炼发生和，不是置换反应，C错误； D．二氧化钛在高温下与碳发生反应，生成一氧化碳和钛，D正确； 故答案选AC。 17．（2025高一·江西·学业考试）一种以赤铁矿(主要含有Fe2O3，含少量Al2O3、CaO等)为原料制备高纯度铁红的流程如图所示： 回答下列问题。 (1)“酸浸”时，Al2O3发生反应的离子方程式是_______。 (2)“酸浸”后的实验操作名称是_______，滤渣的主要成分是_______。 (3)“调pH1”不能用氢氧化钠溶液代替氨水的原因是_______。 (4)“氧化”时可选用多种氧化剂，若选择氯水，反应的离子方程式为_______。 (5)“氧化”后检验氧化产物的操作步骤是_______。 (6)写出铁红在生产、生活中的一种用途：_______。 【答案】 (1)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O (2)过滤 CaSO4 (3)氢氧化钠溶液能够溶解Al(OH)3 (4)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (5)取氧化后的溶液少许于试管中，滴加硫氰化钾溶液，若变红则含有Fe3+ (6)油漆的红色颜料 【详解】赤铁矿(主要含有，含少量等)和碳粉、氧气反应后，随后加入硫酸将金属氧化物溶解为硫酸盐，同时反应生成硫酸钙沉淀（滤渣），除去钙离子；加入氨水调pH生成氢氧化铝沉淀，除去铝离子；继续氧化，将全部氧化生成，再次调pH生成氢氧化铁沉淀，灼烧得到铁红。 （1）“酸浸”时，Al2O3和硫酸反应生成硫酸铝和水，发生反应的离子方程式是。 （2）“酸浸”后生成溶液和滤渣，故实验操作为过滤，滤渣为。 （3）因氢氧化钠溶液能够溶解沉淀，生成可溶性的四羟基合铝酸钠，故不能用氢氧化钠溶液代替氨水。 （4）氯水氧化生成，反应的离子方程式为。 （5）“氧化”后，亚铁离子被氧化为铁离子，故检验的方法是：取氧化后的溶液少许于试管中，滴加硫氰化钾溶液，若变红则含有。 （6）铁红的用途为油漆、涂料、油墨的红色颜料。 18．（2025高一下·福建·学业考试）含铝的化合物如氧化铝、氢氧化铝等在工业上用途十分广泛。某兴趣小组从Fe2O3和Al2O3的混合物分离出Al2O3，流程图如图： (1)操作a的名称为_______；需要的玻璃仪器有烧杯、_______。 (2)试剂X为_______；不溶物A为_______。 (3)若通入的Y是足量的，则发生反应的化学方程式为_______。 (4)电解熔融的Al2O3可以制备铝单质，而不能通过电解熔融的AlCl3来生产铝单质，原因是_______。 (5)氢氧化铝是应用广泛的无机阻燃添加剂，阻燃时发生的化学反应为2Al(OH)3Al2O3+3H2O，根据化学方程式解释氢氧化铝能用作阻燃剂的原因：_______。 【答案】 (1)过滤 (普通)漏斗 (2)NaOH溶液 Fe2O3 (3)Na[Al(OH)4]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3 (4)氯化铝为共价化合物，熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子，熔融状态下不导电 (5)氢氧化铝分解属于吸热反应，氧化铝、水都不燃烧，能隔离可燃物与空气且无毒性 【详解】氧化铁属于碱性氧化物，氧化铝为两性氧化物，根据流程可知，操作a得到Na[Al(OH)4]溶液和Fe2O3，因此试剂X为NaOH，操作a为过滤，接着，向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2气体，可以将[Al(OH)4]-沉淀为Al(OH)3，最后加热分解即可得到Al2O3，据此分析。 （1）根据流程图，操作a是将固体与液体分离的过程，是过滤操作。过滤需要的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒。 （2）要将Al2O3溶解而Fe2O3不溶，应选择强碱溶液（如NaOH溶液）。Al2O3与NaOH反应生成Na[Al(OH)4]，而Fe2O3不反应，留在滤渣中。因此，试剂X是NaOH溶液（或KOH等强碱溶液），不溶物A是Fe2O3。 （3）根据流程，气体Y应为CO2，其作用是将Na[Al(OH)4]转化为Al(OH)3沉淀，为使反应充分，CO2是足量的，反应方程式为：。 （4）氯化铝为共价化合物，熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子，熔融状态下不导电，而Al2O3是离子化合物，熔融时可导电，适合电解制铝。 （5）根据反应方程式：2Al(OH)3Al2O3+3H2O，氢氧化铝分解时吸收大量热量，降低了环境温度；同时生成的水蒸气可以稀释可燃物周围的氧气浓度，而Al2O3覆盖在可燃物表面，起到隔绝空气的作用。 19．（2025高一下·福建·学业考试）工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2）提取氧化铝做冶炼铝的原料（纯净的Al2O3），某研究性学习小组设计了如下提取流程： 请回答下列问题： (1)操作①的名称是___________，操作③用到的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、___________。 (2)固体②的颜色为___________。 (3)流程④中生成Al(OH)3的离子方程式是___________。 (4)上述流程不涉及的化学反应类型是___________。 A．复分解反应 B．氧化还原反应 C．化合反应 D．分解反应 (5)用固体①制备硅酸，涉及的化学反应方程式为___________、___________。 (6)有一种含铁、硅等元素的矿石，其主要成分的化学式为Na2Fe5(OH)2Si8O22，该物质中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为___________。 【答案】 (1)过滤 坩埚（坩埚钳） (2)红褐色 (3) (4)B (5) (6)3∶2 【详解】铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2。铝土矿中加入过量盐酸，Al2O3、Fe2O3和HCl反应溶解，而SiO2和HCl不反应，不能溶解，则过滤所得固体①为SiO2。滤液①中含有AlCl3、FeCl3、HCl，加入过量NaOH，HCl和NaOH反应生成水和NaCl，AlCl3、FeCl3都和NaOH反应生成氢氧化物沉淀和NaCl，但氢氧化铝又溶于NaOH溶液中生成Na[Al(OH)4]，则过滤所得固体②为Fe(OH)3，加热分解生成固体③为Fe2O3。滤液②中含有Na[Al(OH)4]、NaOH、NaCl，通入过量二氧化碳气体（试剂A），得到Al(OH)3沉淀，加热分解生成Al2O3。滤液④中含有NaHCO3、NaCl，加入CaO，CaO与水反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与NaHCO3反应生成CaCO3和NaOH，其中NaOH可循环使用。 （1）操作①的名称是过滤。操作③为加热分解Fe(OH)3固体，用到的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚（坩埚钳）。 （2）由分析知，固体②为Fe(OH)3，颜色为红褐色。 （3）流程④中生成Al(OH)3的离子方程式是。 （4）流程①②⑤涉及复分解反应，流程③、氢氧化铝加热生成氧化铝涉及分解反应，CaO与水反应生成Ca(OH)2涉及化合反应，整个流程不涉及氧化还原反应。 （5）SiO2不能直接与水反应制备硅酸，应先让SiO2与碱反应制得硅酸盐，再让硅酸盐与酸反应制得硅酸，涉及的化学反应方程式为、。 （6）设该物质的化学式中+2价铁有x个，+3价铁有y个，则根据铁原子守恒得x+y=5，根据化合价代数和为0得(+1)×2+2x+3y+(-1)×2+(+4)×8+(-2)×22=0，联立得x=3，y=2，故该物质中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为3∶2。 20．（2025高一下·山西·学业考试）利用废覆铜板回收铜并制备Fe3O4纳米颗粒的一种流程如下： 回答下列问题： (1)为了提高“盐浸池”中的化学反应速率，可采取的措施是________（至少写一条）。 (2)加入适量的双氧水是为了将溶液中Fe2+氧化成Fe3+，反应的离子方程式为________；氯气也可以将Fe2+氧化成Fe3+，与氯气相比，双氧水的优点是________。 (3)结合流程设计从“滤渣”中回收利用物质的合理方案________。 (4)若制232gFe3O4纳米颗粒，则理论上消耗H2O2的质量为________g。 【答案】 (1)将覆铜板粉碎、提高温度等 (2)2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 还原产物是水，无污染 (3)可用稀盐酸溶解固体中的Fe，然后过滤，可得到纯净的Cu和FeCl2滤液，并将滤液加入氧化池中 (4)34 【详解】盐浸池中，覆铜板中的Cu与溶液反应，Cu转化为，被还原为，所得溶液含、、，废渣为覆铜板中不参与反应的杂质。沉铜池中加入过量铁粉，Fe与发生置换反应生成Cu，同时Fe与溶液中剩余的反应生成，滤渣为生成的Cu和过量的Fe，溶液为溶液。氧化池中，溶液中的被双氧水氧化为，该氧化过程不完全，溶液中仍残留部分，碱浸池中，、与NaOH反应生成铁的氢氧化物，通入并加热，氢氧化物转化为纳米颗粒，同时生成NaCl。 （1）将覆铜板粉碎（或提高温度、搅拌、增大溶液浓度等，任写一条） （2）①结合分析可知，氧化池中，溶液中的被双氧水氧化为，发生反应：； ②与氯气相比，双氧水的优点是还原产物为水，无污染（或不引入新杂质） （3）用稀盐酸（或稀硫酸）溶解滤渣中的，过滤得到纯净的，滤液（含）加入氧化池循环利用 （4）， 含 ，由反应 ，得， 考点梳理 【知识点1】化学工艺流程图的结构 （1）流程图一般三大部分： 原料预处理：研磨（或粉碎）、灼烧（或焙烧、煅烧）、浸出（水浸、酸浸、碱洗）、搅拌等。 核心化学反应：氧化（或还原）、除杂（加入或多或正好）沉淀剂、调控溶液的pH范围，控制反应温度、加入保护气等。 产品的分离与提纯：结晶与过滤、洗涤与干燥、脱水的各种不同方法等。 （2）流程中要分析“进” 、“出” 物质和仍然留在溶液中的离子等（否则可能漏掉副产品或干扰离子）。 图1：箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物)。 图2：箭头表示反应物分步加入和生成物出来。 图3：返回的箭头一般是“循环利用”的物质。 （3）一般默认进入的物质过量，确保每一步目标元素利用率或转化率最高，产品产率最高，损失最小。当然在某些特殊情况下要控制用量。 （4）后续阶段：转化率计算，产率计算，质量分数计算等。 【知识点2】原料的预处理 1、固体原料粉碎或研磨、液体原料雾化 方法 思考角度 固体原料粉碎或研磨、液体原料雾化 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分。 目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等 增大接触面积的方法：固体——粉碎、研磨； 液体——喷洒； 气体——用多孔分散器等 2、焙烧、灼烧、煅烧 方法 思考角度 焙烧 反应物与空气、氯气等氧化性气体或其他添加进去的物质（如硫酸）发生化学反应（所以焙烧分为氧化焙烧、硫酸化焙烧和氯化焙烧等）。焙烧的目的主要有： ①除去硫、碳单质； ②有机物转化、除去有机物； ③高温下原料与空气中氧气反应，金属元素被氧化为高价态氧化物或高价态化合物； ④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等。 工业上可以通过增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等来提高焙烧效率。 灼烧 物质在高温条件下发生脱水、分解、挥发等化学变化的过程。 煅烧 反应物受热分解或发生晶形转变，为避免融化温度低于熔点，但大多高于1200℃。如煅烧石灰石、生产玻璃、打铁等。煅烧的目的主要有： 改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。 3、浸取 浸出率：是指固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。 提高浸取率的措施：①将矿石研成粉末，提高接触面积； ②搅拌，使反应更加充分； ③当增大酸的浓度； ④加热； ⑤延长浸出时间 方法 思考角度 酸浸 ①溶解转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的； ②去氧化物(膜)； 碱溶 ①除去金属表面的油污； ②溶解两性化合物(Al2O3、ZnO等)，溶解铝、二氧化硅等； 水浸 与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中； 醇浸 提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物； 4、控制溶液的pH （1）调节溶液的酸碱性，使金属离子形成氢氧化物沉淀析出，以达到除去金属离子的目的。 ①原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了H+的浓度，使溶液pH值增大。 ②pH控制的范围：杂质离子完全沉淀时pH值~主要离子开始沉淀时pH (注意两端取值)。 ③需要的物质：含主要阳离子(不引入新杂质即可)的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使pH增大的物质。 ④实例 【实例1】除去CuSO4溶液中少量Fe3+，可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、CuCO3，调节pH至3~4，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。 【实例2】已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示： 物质 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋：先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH至3.7~8.3。 （2）“酸作用”还可除去氧化物(膜) （3）“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等 （4）特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件) 5、控制温度(常用水浴、冰浴或油浴) 条件控制 思考角度 加热 ①加快反应速率或溶解速率； ②除杂，除去热不稳定的杂质，如：H2O2、氨水、铵盐(NH4Cl)、硝酸盐、NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4等物质； ③使沸点相对较低或易升华的原料气化； ④煮沸时促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出等； 降温 ①防止某物质在高温时溶解(或分解)； ②使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等； ③降低某些晶体的溶解度，使其结晶析出，减少损失等； ④降温可以减少能源成本，降低对设备的要求； 控制温度在一定范围(综合考虑) 温度过低：反应速率过慢或溶解速率小 温度过高：①催化剂逐渐失活，化学反应速率急剧下降 ②物质分解，如：NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、浓HNO3等 ③物质会挥发，如：浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等 ④物质氧化，如：Na2SO3等 ⑤物质升华，如：I2 升华 【知识点3】工艺流程中的分离与提纯 1、过滤 固体与液体的分离，要分清楚需要的物质在滤液中还是在滤渣中。滤渣是难溶于水的物质，如SiO2、PbSO4、难溶的金属氢氧化物和碳酸盐等。 涉及的玻璃仪器：漏斗、玻璃棒、烧杯。 （1）常压过滤： 通过预处理、调节pH等工序可实现对杂质的去除，但值得注意的是需要分析对产品的需求及生产目的的综合考虑，准确判断经过过滤后产生的滤液、滤渣的主要成分，准确判断是留下滤液还是滤渣。 （2）趁热过滤： 趁热过滤指将温度较高的固液混合物直接使用常规过滤操作进行过滤，但是由于常规过滤操作往往耗时较长，这样会导致在过滤过程中因混合物温度降低而使溶质析出，影响分离效果。因此可使用热过滤仪器、将固液混合物的温度保持在一定范围内进行过滤，所以又称为热过滤。 2、蒸发结晶、冷却结晶、重结晶 操作 答题指导 蒸发结晶 (1)适用范围：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如：NaCl。 (2)蒸发结晶的标志：当有大量晶体出现时，停止加热，利用余热蒸干。 (3)实例：NaCl溶液中混有少量的 KNO3溶液 a．方法：蒸发结晶、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥 b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，这样就可以分离出大部分NaCl c．趁热过滤的目的：防止KNO3溶液因降温析出，影响NaCl的纯度 冷却结晶 (1)适用范围：提取溶解度随温度变化较大的物质(KNO3)、易水解的物质(FeCl3)或结晶水化合物(CuSO4·5H2O)。 (2)蒸发结晶的标志：当有少量晶体(晶膜)出现时 (3)实例：KNO3溶液中混有少量的 NaCl溶液 a．方法：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥 b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，这样就可以分离出大部分KNO3。 重结晶 将结晶得到的晶体溶于溶剂制得饱和溶液，又重新从溶液结晶的过程。 3、晶体干燥的方法 自然晾干、滤纸吸干、在干燥器中干燥、烘干(热稳定性较好)，低温减压干燥(热稳定性差)。 4、洗涤晶体 答题指导 洗涤试剂 适用范围 目的 蒸馏水 冷水 产物不溶于水 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为溶解而造成的损失 热水 有特殊性的物质，其溶解度随着温度升高而下降 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为温度变化溶解而造成的损失 有机溶剂(酒精、丙酮等) 固体易溶于水、难溶于有机溶剂 减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥 洗涤沉淀方法：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次。 检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净。 【知识点4】 “陌生情境下”氧化还原反应方程式的书写 1．陌生情境下氧化还原反应方程式的书写步骤 (1)列物质：“读”取题目中的有效信息，找出发生氧化还原反应的物质或离子，判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 (2)标得失：依据掌握的氧化还原反应规律合理地预测产物(这里要重视题目中的信息提示，或给出的生成物)，按“氧化剂＋还原剂还原产物＋氧化产物”写出方程式，根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应计量数。 (3)看环境：根据原子守恒和溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋、OH－或H2O的形式使方程式的两端的电荷守恒。 (4)查守恒：再依据质量守恒，写出规范的方程式。 例：KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的离子方程式为_____。 第一步：依题意，锰元素的化合价降低，故KMnO4是氧化剂，Mn2＋是还原产物；碳元素的化合价升高，故Na2C2O4(碳元素化合价为＋3价)是还原剂，CO2是氧化产物。 第二步：按“氧化剂＋还原剂还原产物＋氧化产物”把离子方程式初步写成： MnO＋C2OMn2＋＋CO2↑。由MnO→Mn2＋，锰元素降了5价；由C2O→CO2，碳元素升了1价，1 mol C2O共失去2 mol e－，故在C2O前配5，在氧化产物CO2前配10；在MnO前配2，在还原产物Mn2＋前配2，即2MnO＋5C2O2Mn2＋＋10CO2↑。 第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H＋，右边补充H2O， 2MnO＋5C2O＋H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋H2O 第四步：依据电荷守恒及H、O原子守恒配平如下： 2MnO＋5C2O＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 2．书写关键——认识并掌握常见的氧化剂、还原剂及产物预测 (1)强氧化性物质或离子： Na2O2、Fe3＋、HNO3(浓)、HNO3(稀)、O2、H2O2、H2SO4(浓)、Cl2、Br2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4(H＋)、K2Cr2O7(酸性)。 常见的氧化剂及还原产物预测： 氧化剂 Cl2(X2) O2 Fe3＋ KMnO4 MnO2 还原产物 Cl－(X－) H2O/O2－/ OH－ Fe2＋ Mn2＋(酸性)； Mn2＋ 氧化剂 ClO 浓H2SO4 HNO3 H2O2 Na2O2 还原产物 Cl2、Cl－ SO2 NO2(浓)、NO(稀) OH－(碱性)；H2O(酸性) NaOH 氧化剂 酸性K2Cr2O7 还原产物 Cr3＋ (2)强还原性物质或离子： Fe2＋、Fe(OH)2、SO2(H2SO3、Na2SO3、SO)、S2O、H2S(Na2S、S2－)、HI(NaI、I－)、H2C2O4等。 常见的还原剂及氧化产物预测： 还原剂 金属单质 (Zn、Fe、Cu等) Fe2＋ S2－(或H2S) SO2(或H2SO3、SO) 氧化产物 Zn2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋ Fe3＋(酸性)； Fe(OH)3(碱性) S、SO2(或SO)、SO SO3、SO 还原剂 I－(或HI、NaI) S2O H2C2O4、C2O H2O2 氧化产物 I2、IO SO CO、CO2 O2 【知识点5】工艺流程中的计算 1、利用关系式法解题思维流程 2、熟记常用计算公式 （1）物质的质量分数(或纯度)＝×100%。 （2）反应物的转化率＝×100%。 （3）生成物的产率＝×100%。其中理论产量是根据方程式计算出的数值。 【知识点6】化学工艺流程的评价 1、评价的思考方向 （1）流程反应前期：原材料价格及易得程度。 （2）流程反应中期：流程操作难易，能耗高低，是否有污染生成。 （3）流程反应后期：产率、纯度高低。 2、评价的内容 （1）是否绿色环境的评价； ①高能：反应中能耗过高，常见有电解，高温等操作会使得能耗变高（加热不属于高能耗）。 ②污染：流程中有污染物生成，如NOX、Cl2等。 （2）对步骤和转化率、利用率、产物纯度的评价； ①减损：某操作使流程中损失(浪费)减少。如用冰水或乙醇洗涤产物，减少产物的损失。 ②增产：或者某操作使产品总量增加。如提纯粗盐后，NaCl质量反而高于本来的质量。 （3）对装置和原理的评价； ①原子利用率：指提高原子利用率，反应物是否尽可能多的转化为生成物。 ②经济性：指工业生产中要符合经济效益，原材料成本尽可能降低。 （4）定性实验的误差评价。 （5）试剂循环：反应中的副产物能够再次投入使用，达到试剂的循环。 模拟预测 1．（2025高一下·湖南·学业考试）海带中富含碘元素，实验室可以通过如下步骤获取少量： (1)灼烧海带时需要用到的仪器为_______(填“蒸发皿”或“坩埚”)。 (2)氧化过程发生反应的离子方程式为。 (3)从的溶液中获取碘单质的方法为_______(填“蒸馏”或“过滤”)。 (4)碘蒸气与氢气在一定条件下可以发生反应：。在1L恒容密闭容器中充入和发生上述反应。5min后达到平衡，测得HI的物质的量为0.4mol。 ①5min内用HI表示的化学反应速率为_______。 ②其他条件不变，再向容器中充入，该化学反应速率将_______(填“增大”或“不变”)。 【答案】 (1)坩埚 (2) (3)蒸馏 (4)0.08 不变 【详解】由实验流程可知，海藻灼烧得到海藻灰，浸泡得到悬浊液，过滤，分离出含离子的溶液，向溶液中加入双氧水和稀硫酸，发生反应：，加入四氯化碳萃取、分液，得到含碘单质的有机溶液。 （1）灼烧海带时需要用到的仪器为坩埚。 （2）向溶液中加入双氧水和稀硫酸，发生反应：。 （3）因为单质碘溶于四氯化碳溶液，需要采取蒸馏的方法。 （4）①5min后达到平衡，测得HI的物质的量为0.4mol，则。 ②其他条件不变，再向容器中充入，各气体浓度不变，则反应速率不变。 2．（2025高一下·福建龙岩·学业考试）某废料铁泥主要成分是、FeO和Fe，其他杂质不与硫酸反应。实验室用该废料提取，设计实验流程如下： (1)步骤(I)中生成的气体是________，溶液A和沉淀分离的操作名称是_________。 (2)步骤(II)中加入溶液后，被________（填“氧化”或“还原”）成。离子反应方程式为：______。 (3)步骤(Ⅲ)中生成沉淀的颜色是______（填“白色”或“红褐色”）。 (4)步骤(IV)中受热分解生成和的化学方程式为_________。 【答案】 (1)H2 过滤 (2)氧化 2H+ (3)红褐色 (4) 【详解】（Ⅰ）铁泥中含有的、FeO和Fe均可以与硫酸（过量）反应，生成、，Fe与硫酸反应生成同时还有气体H2生成，不溶物形成沉淀被过滤除去；（Ⅱ）溶液A中加入的可在酸性条件下将Fe2+氧化为；（Ⅲ）加入NaOH溶液可将 转化为Fe(OH)3沉淀；（Ⅳ）先洗涤，将Fe(OH)3表面的杂质除去，加热时，Fe(OH)3分解生成Fe2O3和H2O。 （1）因为铁泥中含有Fe，因此与硫酸反应后生成的气体为H2；溶液与固体分离的方法为过滤。 （2）铁元素的化合价由+2价升为+3价，发生了氧化反应；根据电荷守恒与质量守恒，离子方程式前面缺少两个H和两个正电荷，因此应为2H+。 （3）沉淀的颜色是红褐色。 （4）受热分解生成和的化学方程式为。 3．（2024高一上·辽宁沈阳·学业考试）某磁铁矿石的主要成分是磁性氧化铁，还含少量的。某工厂利用此矿石进行有关物质的回收利用，其中为常见的补铁剂，工艺流程如图(已知不溶于水和碱，但溶于强酸：)。根据流程回答下列问题： (1)溶液的溶质主要是___________，铝离子的结构示意图为___________。 (2)溶液D与过量试剂反应的离子方程式有___________。 (3)在溶液中滴加溶液的现象是___________。 (4)㩰作1的名称为___________。 (5)写出检验溶液中原理的离子方程式：___________。 【答案】 (1)Na[Al(OH)4] (2)Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe2++H2↑ (3)生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 (4)过滤 (5)Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 【详解】A中含有Fe3O4、Al2O3、Cu2O，氧化铝为两性氧化物，加入NaOH溶液，发生Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]，Fe3O4、Cu2O不与碱反应，且不溶于水，溶液C为Na[Al(OH)4]，可能含有过量NaOH，固体B为Fe3O4、Cu2O，加入硫酸，Fe3O4与硫酸反应Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O，Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，Cu与Fe3+发生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，溶液D中含有阳离子是Fe2+、Fe3+、Cu2+、H+，F为常见补铁剂，铁元素显+2价，因此试剂X为铁粉，发生Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe2++H2↑，溶液F为FeSO4溶液，固体Ⅱ为铁、铜混合物，加入硫酸，固体E为Cu单质，据此分析； （1）根据上述分析，矿石中加入NaOH溶液，发生Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]，Fe3O4、Cu2O不与碱反应，且不溶于水，溶液C为Na[Al(OH)4]，可能还有过量NaOH，因此主要溶质为Na[Al(OH)4]；Al3+质子数为13，其结构示意图为；故答案为Na[Al(OH)4]；； （2）溶液D中含有阳离子是Fe2+、Fe3+、Cu2+、H+，F为常见补铁剂，铁元素显+2价，因此试剂X为铁粉，发生Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe2++H2↑；故答案为Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe2++H2↑； （3）溶液F为FeSO4溶液，加入NaOH溶液，发生Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，现象是生成白色絮状沉淀，然后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，故答案为生成白色絮状沉淀，然后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色； （4）根据流程可知，操作1得到固体和溶液，操作1的名称为过滤，故答案为过滤； （5）检验Fe3+，常采用KSCN，当向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为(血)红色，发生Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，故答案为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。 4．（2025高一下·浙江·学业考试）工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸，科高化学小组按照工业原理设计了如下示意图： 请回答： (1)若实验室用双氧水充当吸收剂B，则体现__________性。 (2)工业生产中为了盛装大量浓硫酸，可选择__________为罐体材料（填一种金属）。 (3)工业上多余的可以循环利用，或在空气中用CaO充分吸收，转化为可用于工业上调节水凝硬化速率的物质，其反应的化学方程式为__________。 (4)下列说法正确的是 （填字母序号）。 A．若选用1.0mol黄铁矿（不考虑杂质）制备，反应中转移电子数为11 B．工业上适当提高反应温度，可使转化率达到100% C．溶于水生成，则工业上常用水充当吸收剂A D．工业上常用作转化时的催化剂，其有利于加快反应的速率 【答案】 (1)还原 (2)铁（或铝） (3)2CaO＋2SO2＋O2=2CaSO4 (4)AD 【详解】硫黄或黄铁矿在空气中煅烧生成二氧化硫，二氧化硫与空气中氧气在催化剂下400~500℃发生反应生成三氧化硫，用浓硫酸吸收三氧化硫得到硫酸；实验室用双氧水充当吸收剂B，发生反应，制得硫酸，据此回答。 （1）实验室用双氧水充当吸收剂B，发生反应，在该反应中，SO2中S的化合价由+4价升高到+6价，体现了SO2的还原性； （2）浓硫酸常温下使铁、铝钝化，可选用铁（或铝）作罐体材料； （3）在空气中与CaO、O2反应生成CaSO4（CaSO4可调节水泥硬化速率 ），反应方程式为2CaO＋2SO2＋O2=2CaSO4； （4）A．黄铁矿（FeS2）制备SO2的反应为，4mol FeS2反应转移44mol电子，则1.0mol黄铁矿转移11NA电子，A正确； B．SO2催化氧化为可逆反应，转化率不能达100%，B错误； C．工业上用98.3%浓硫酸吸收SO3（防止形成酸雾），不用水，C错误； D．作催化剂，能加快反应速率，D正确； 故选AD。 5．（2025高一下·山东·学业考试）在溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液（含有）处理和资源回收很有意义。某兴趣小组设计了如下处理方案。 回答下列问题： (1)固体A的成分是_____（填化学式）。 (2)由溶液B生成溶液C的离子方程式为_____；检验溶液C中金属阳离子的试剂是_____（填名称）。 (3)灼烧时，用于盛放固体E的仪器名称为_____。 (4)铁红用途广泛，可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为_____。 【答案】 (1)Fe、Cu (2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O 硫氰化钾 (3)坩埚 (4) 【详解】废液中含有、、，加入过量的Fe，发生反应、，此时溶液B中含，固体A中含有生成的Cu及过量的Fe，在固体Cu和Fe中加入过量的稀盐酸，Fe反应而Cu不反应，过滤可得到Cu；向溶液B中加入过量H2O2，被氧化成，加入NaOH溶液，生成Fe(OH)3沉淀和氯化钠，Fe(OH)3沉淀洗涤灼烧生成Fe2O3，据此进行分析。 （1）根据分析可以知道，沉淀A含有的单质为Fe、Cu； （2）①溶液B中亚铁离子与H2O2反应生成铁离子,反应的离子方程式为：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O； ②检验溶液Fe3+的试剂是硫氰化钾； （3）灼烧氢氧化铁要用坩埚； （4）铁红发生铝热反应焊接铁轨，反应的化学方程式为：。 6．（2024高一下·海南·学业考试）某学习小组设计并完成了实验，将溶液腐蚀铜箔后的酸性废液(主要含、、、、)“再生”，并回收铜，实验流程如下(部分操作已省略)。 回答下列问题： (1)操作a的名称为___________。 (2)酸性废液中与铁粉反应的阳离子有、、___________。 (3)试剂X为___________(填选项代号)。 A．稀盐酸    B．稀硝酸    C．NaOH溶液 (4)通入过量步骤中，主要反应的离子方程式为___________。 (5)为测定通入过量后溶液中的物质的量浓度，某同学取100mL该溶液，加过量NaOH溶液充分反应后，经一系列操作得红棕色固体()的物质的量为0.125mol。经计算得溶液中的物质的量浓度为___________mol/L。 【答案】 (1)过滤 (2)Cu²⁺ (3)A (4) (5)2.50 【详解】酸性废液中的Fe3+、Cu2+、H+三者均能与铁粉发生反应，滤液1中溶质主要为FeCl₂，常采用过滤对溶液和固体进行分离(操作a为过滤)。Fe、Cu固体中，铁属于活泼金属溶于盐酸，而铜是不活泼金属，不溶于盐酸，所以滤液2为氯化亚铁和盐酸的混合溶液，混合溶液中Fe2+能被氧化剂Cl2氧化为Fe3+。据此回答下列问题。 （1）操作a的名称为过滤； （2）主要含、、、、酸性废液中加入铁粉，与铁粉反应的阳离子有、、，答案：； （3）Fe、Cu固体分离，加入试剂X，需要铁溶解，Cu不溶解。铁溶于盐酸，而铜不溶于盐酸，所以盐酸可以，铁、铜 均溶于稀硝酸，稀硝酸不可以，铁、铜均不溶于NaOH溶液，所以答案选A。 （4）向氯化亚铁溶液中通入过量，主要反应的离子方程式为 （5）FeCl3与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)₃转化为Fe2O3，在转化的全过程中铁元素守恒。FeCl3的物质的量应为Fe2O3物质的量的两倍，即0.125 mol×2=0.250 mol。故FeCl3的物质的量浓度c=n/Vaq=0.250 mol/0.1 L=2.50 mol/L。 7．（2023高二·福建·学业考试）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。某兴趣小组用菱镁矿(主要成分为，还含少量及不溶于酸的杂质)制备氧化镁，设计实验流程如下：    (1)菱镁矿与稀硫酸反应前，将菱镁矿石粉碎成粉末的目的是___。 (2)步骤(Ⅰ)中生成气体的分子式为______。分离溶液A和沉淀的操作的名称是_____。 (3)步骤(Ⅱ)中发生的反应，其中还原剂是_______。 (4)溶液B中含有的主要阴离子是______。 (5)为检验步骤(Ⅲ)中所得溶液是否还含有，使用的试剂是_____。 (6)步骤(Ⅳ)中发生反应的离子方程式为______。 (7)步骤(Ⅴ)中受热分解的化学方程式为________。 【答案】 (1)增大接触面积，加快反应速率 (2)CO2 过滤 (3) (4)SO (5)KSCN溶液 (6) (7) 【详解】菱镁矿(主要成分为，还含少量及不溶于酸的杂质)粉碎后加足量稀硫酸溶解，碳酸镁、碳酸亚铁溶于硫酸生成硫酸亚铁、硫酸镁和二氧化碳气体，不溶性杂质过滤除去；滤液中加双氧水将亚铁离子氧化为三价铁离子，则溶液B为硫酸镁和硫酸铁混合溶液，溶液中加一水合氨调节pH值将铁转化为氢氧化铁沉淀，过滤除去，得到得硫酸镁溶液中加NaOH溶液将镁转化为氢氧化镁沉淀，过滤、洗涤后将沉淀灼烧得到MgO，据此分析解答。 （1）菱镁矿石粉碎成粉末可以增大与硫酸的接触面积，从而加快反应速率； （2）步骤(Ⅰ)中碳酸镁、碳酸亚铁溶于硫酸生成CO2气体。分离溶液A和沉淀应采用过滤操作； （3）由反应可知失电子转化为，作还原剂； （4）溶液B中主要溶质为硫酸镁和硫酸铁，主要的阴离子为SO； （5）检验可选用KSCN溶液，观察溶液是否出现血红色； （6）步骤(Ⅳ)中硫酸镁与NaOH反应生成氢氧化镁沉淀，反应离子方程式为：； （7）步骤(Ⅴ)中受热分解生成氧化镁和水，反应方程式为：。 8．（2025高一·北京丰台·学业考试）高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型净水剂，制备流程如下。    资料：在碱性溶液中的溶解度K2FeO4＜Na2FeO4 (1)K2FeO4具有强氧化性，其中铁元素的化合价为______价。 (2)过程Ⅰ中制备NaClO的离子方程式为______。 (3)除Na2FeO4外，过程Ⅱ中还可能生成一种含铁元素的难溶性杂质，该物质的化学式为______。 (4)下列说法正确的是______(填字母)。 a．过程Ⅱ中生成了Na2FeO4 b．过程Ⅰ~Ⅲ中，需要进行过滤操作的是过程Ⅲ 【答案】 (1)+6 (2) (3)Fe(OH)3 (4)a 【详解】氢氧化钠和氯气生成次氯酸钠，次氯酸钠将铁离子氧化为Na2FeO4，加入氢氧化钾生成溶解度更小的K2FeO4晶体； （1）K2FeO4中钾、氧化合价分别为+1、-2，则根据化合价代数和为零可知，其中铁元素的化合价为+6； （2）过程Ⅰ中氯气和氢氧化钠生成次氯酸钠和水、氯化钠，； （3）碱性条件下铁离子和氢氧根离子生成氢氧化铁沉淀，故过程Ⅱ中还可能生成一种含铁元素的难溶性杂质为Fe(OH)3； （4）a．次氯酸钠具有强氧化性，过程Ⅱ中次氯酸钠将铁离子氧化为Na2FeO4，a正确； b．过程Ⅰ~Ⅲ中，需要进行过滤操作的是过程Ⅱ、Ⅲ均涉及分离固液的操作，均涉及过滤，b错误； 故选a。 9．（2025高一·天津南开·学业考试）海水是巨大宝库，大量的镁是从海水中提取的，其中的主要步骤如下。 回答下列问题： (1)为了使转化为，试剂①可以选用_____。 (2)加入试剂①后，能够分离得到沉淀的方法是_____。 (3)试剂②可以选用_____。 (4)操作①为_____。 (5)写出由无水制备Mg的化学方程式：_____。 【答案】 (1)Ca(OH)2 (2)过滤 (3)盐酸 (4)蒸发结晶 (5) 【详解】根据题中工业流程图可知，海水中加入碱，使镁离子沉淀，过滤得到氢氧化镁，氢氧化镁溶于盐酸得氯化镁溶液，氯化镁溶液在HCl气流下蒸发得无水氯化镁，电解熔融的氯化镁可得镁。 （1）为了使MgSO4转化为Mg(OH)2 ，应选择加碱，且在转化中不引入新的沉淀，从课本知识知，海水中加入石灰乳可以产生氢氧化镁沉淀而没有硫酸钙沉淀，则可选择加比NaOH便宜的熟石灰，故试剂A可选用Ca(OH)2； （2）过滤用于分离固体和液体，则操作分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是过滤； （3）氢氧化镁溶于盐酸得氯化镁溶液，故试剂B可以选用盐酸； （4）溶液A中含有溶质为氯化钠，硫酸钠和氯化钙等，蒸发结晶可得粗盐； （5）电解熔融MgCl2得到镁和氯气，冶炼镁的化学方程式。 10．（2025高一下·北京海淀·学业考试）绿水青山就是金山银山，工业废水废渣均需进行处理。皮革工业含铬污泥处理的一种工艺流程如下图。    已知：草酸()是二元弱酸。 (1)过程I、II、III用到的物质分离方法是___________。 (2)过程I的作用是从含铬污泥中浸出、等离子，为加快浸出速率，可以采取的措施是___________。(写出1种即可) (3)过程II中，滤渣2的成分是，推测加入的作用是___________。 (4)过程III中，转化成沉淀的离子方程式是___________。 【答案】 (1)过滤 (2)适当增加盐酸的浓度或适当升温 (3)的作用是将三价铁还原为二价铁，从而变成而除去。 (4) +3OH- = ↓ 【详解】含铬污泥经过过程I浸出、离子，通过加入亚硫酸钠将三价铁还原为二价铁，加入草酸将二价铁变成草酸亚铁沉淀而除去，溶液中剩余的三价铬和氢氧化钠生成氢氧化铬沉淀，据此作答。 （1）过程I、II、III都得到了滤渣，故都用到的物质分离方法是过滤。 （2）影响化学反应速率的因素有浓度、温度、固体的表面积等，故可以通过适当增加盐酸的浓度或适当升温来加快反应速率。 （3）由（2）可知溶液中存在有三价铁，加入亚硫酸钠后三价铁变成二价铁且亚硫酸钠有还原性，故可推出其作用是将三价铁还原为二价铁，从而变成而除去。 （4）与氢氧化钠反应生成沉淀，其离子方程式： +3OH- = ↓。 11．（2025高一·天津河北·学业考试）某只含有和杂质的粗盐样品，加水得到混合物后，某实验小组的同学设计了如下实验步骤，请按要求回答有关问题。    (1)在混合物A中先加过量的溶液除去的离子是___________；充分搅拌后，再加过量的溶液可除去的离子是___________、___________。 (2)在溶液C中加入的足量试剂是___________；发生反应的离子方程式是___________。 (3)操作①和②的分离方法分别是___________、___________。 (4)漂白液的有效成分是，可用气体F与溶液反应制得，该反应的化学方程式为___________。 【答案】 (1) Ca2+ Ba2+ (2)盐酸 (3)过滤 蒸发结晶 (4) 【详解】混合物中先加入BaCl2溶液，发生BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓，再加入过量碳酸钠溶液，发生CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl，沉淀B为BaSO4、CaCO3、BaCO3，溶液C中有NaCl和Na2CO3，加入足量稀盐酸，发生Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O，然后蒸发结晶，得到NaCl晶体，电解熔融NaCl得到金属钠和氯气，据此分析； （1）混合物A中含有硫酸钠，加过量氯化钡溶液，发生BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓，除去SO；因为氯化钡过量，反应后溶液除NaCl外，还含有CaCl2和过量BaCl2，加入过量碳酸钠溶液，发生CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl，除去的离子是Ca2+、Ba2+；故答案为SO；Ca2+；Ba2+； （2）过滤后，溶液C中的溶质为NaCl和Na2CO3，因此为除去碳酸钠，不引入新的杂质，试剂X为盐酸；其离子方程式为CO+2H+=CO2↑+H2O，故答案为盐酸；CO+2H+=CO2↑+H2O； （3）操作①得到沉淀B和溶液C，因此操作①为过滤；操作②是从NaCl溶液中得到氯化钠固体，名称为蒸发结晶；故答案为过滤；蒸发结晶； （4）气体F为Cl2，氯气与NaOH溶液反应生成NaClO，其方程式为Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O，故答案为Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O。 12．（2025高一下·湖南·学业考试）海洋是一个巨大的化学资源宝库。一种工业上从海水中提取溴的工艺流程如下图所示： 已知：吸收环节发生的主要离子反应为。 请回答下列问题： (1)氧化过程中发生反应的离子方程式为______。 (2)吸收过程中作______(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (3)该工艺通过氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节获得(溴元素经历了“”的转化)，而不是在氧化环节后直接蒸馏得到，其原因是______(填字母)。 a．海水中浓度较低，需富集    b．海水中浓度很高，需稀释 (4)工业制硫酸中的一步重要反应：。一定条件下，将和充入体积为1 L的密闭容器中，5 min后测得的物质的量为0.16 mol，则： ①用的浓度变化表示反应的速率为______。 ②其他条件不变时，将密闭容器的体积变为2L，该反应的速率将______(填“增大”或“减小”)。 【答案】 (1) (2)还原剂 (3)a (4)0.016 减小 【详解】氧化是利用氧化生成，再利用空气吹出溴蒸气，吸收步骤是、和溴单质反应生成HBr和H2SO4，最后再次使用氧化生成，并蒸馏收集液溴，据此分析。 （1）氧化是利用氧化生成，发生反应的离子方程式为； （2）吸收环节发生的主要离子反应为，中S元素化合价从+4变为+6，化合价升高被氧化，作还原剂； （3）该工艺通过氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节获得(溴元素经历了“”的转化)，而不是在氧化环节后直接蒸馏得到，其原因是海水中浓度较低，需富集； （4）①根据已知条件列出三段式 容器体积为1 L，反应时间5 min，用的浓度变化表示反应的速率为； ②其他条件不变时，将密闭容器的体积变为2L，容器体积增大，各物质的浓度减小，该反应的速率将减小。 13．（2025高二上·江苏镇江·学业考试）近年，科学家提出“绿色自由”构想。将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___________(填名称)。 (2)在吸收池中，发生的反应的化学方程式为___________。 (3)该工艺中可以循环使用的原料是___________(填化学式)。 (4)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___________mol。 (5)在上述合成塔中，要加快反应速率，可以采取的措施是___________。(任写一条即可)。 【答案】 (1)羟基 (2)K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3 (3)K2CO3 (4)1.2 (5)升高温度、提高反应物浓度、使用催化剂、增大压强等 【详解】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。 （1）甲醇的结构简式为CH3OH，具有的官能团是羟基；故答案为：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K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3；故答案为：K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3； （3）吸收池中碳酸钾转化为碳酸氢钾，分解池中碳酸氢钾转化为碳酸钾，因此碳酸钾可循环使用；故答案为：K2CO3； （4）合成塔中二氧化碳与氢气合成甲醇，化学方程式为CO2+3H2=CH3OH+H2O，1 mol CO2转移6 mol电子，则参与反应生成，转移的电子的物质的量为1.2 mol；故答案为：1.2； （5）升高温度、提高反应物浓度、使用催化剂、增大压强等措施可加快反应速率；故答案为：升高温度、提高反应物浓度、使用催化剂、增大压强等。 14．（2025高一下·四川成都·学业考试）铬镀在金属上可以防锈，坚固美观。一种以铬铁矿[主要成分为，还含有等]为原料生成金属铬的工艺流程如下图：    已知：Cr(VI)在中性或碱性溶液中以形式存在，在酸性条件下以形式存在回答下列问题： (1)中铁元素的化合价为___________。 (2)“焙烧”时，气体和矿料逆流加入的原因是___________，铬铁矿在空气中与纯碱焙烧生成和一种红棕色固体，同时释放，该反应中还原剂和氧化剂的物质量之比为___________。 (3)“滤渣Ⅱ”为___________(填化学式)。 (4)“酸化Ⅱ”的目的是___________。 (5)“还原”时，加入草酸()得到Cr(Ⅲ)的离子方程式为___________。 (6)工业上也可用通过铝热反应冶炼铬，化学方程式为___________。 【答案】 (1)+2 (2)增大接触面积，使燃烧更充分 4∶7 (3) (4)将转化为 (5) (6) 【详解】铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体，同时释放出CO2气体，同时，可知主反应为，铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成物通过水浸NaAlO2进入浸出液中，而不溶的Fe2O3形成滤渣Ⅰ，浸出液经过酸化形成滤渣Ⅱ为Al(OH)3沉淀，再次酸化后加入草酸还原，最后电解得到金属铬，据此分析解题。 （1）Fe(CrO2)2中O为-2价，Fe为+2价，所以Cr为+3价；故答案为+3。 （2）“焙烧”时，为了使燃烧更充分，气体和矿料逆流加入；据分析可知，“焙烧”时主反应为，该反应中还原剂和氧化剂的物质量之比为4：7；故答案为增大接触面积，使燃烧更充分；4：7。 （3）由分析可知，“滤渣Ⅱ”为。 （4）已知Cr(VI)在中性或碱性溶液中以形式存在，在酸性条件下以形式存在，所以“酸化Ⅱ”的目的是将转化为。 （5）加入草酸“还原”时，生成Cr3+和CO2，反应的离子方程式为8H+++3H2C2O4=2Cr3++6CO2↑+7H2O；故答案为8H+++3H2C2O4=2Cr3++6CO2↑+7H2O。 （6）用通过铝热反应冶炼铬，化学方程式为。 15．（2025高一下·浙江·学业考试）我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水，而粗Ti是由金红石（）为原料生产的，再进行提纯得到纯Ti，下列是科高化学小组设计的实验流程： 已知：钛（Ti）常温下不与酸、碱反应，而在高温下能被空气氧化，则常温下可以用稀硫酸除去粗Ti中含有的少量Mg，并根据消耗一定浓度稀硫酸的体积测定粗Ti中Mg的质量分数。 (1)用浓硫酸配制所需浓度的稀硫酸时，不需要用到 （填字母序号）。 A．玻璃棒 B．移液管 C．分析天平 D．容量瓶 (2)若配制稀硫酸定容时俯视刻度线（其他操作均正确），则测定的Mg质量分数__________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 (3)工业上采用某种方法，将流程图中的__________用作制备2种可循环材料的原料。 (4)在高温下，向金红石与碳的混合物中通入氯气，得到和一种可燃性气体，其反应的化学方程式为__________。 (5)下列关于该流程的说法错误的是 （填字母序号）。 A．可以在氛围和高温条件下，Mg与制得粗Ti B．在加热时，Ti与稀硫酸反应生成的产物中Ti元素的价态可以是＋2 C．该流程中Ti的冶炼方法在工业上是典型的置换法 D．二氧化钛在高温下可以只与碳反应生成一氧化碳和钛 【答案】 (1)C (2)偏小 (3)MgCl2（或氯化镁） (4)TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO (5)AC 【详解】金红石（）与C、Cl2在高温下发生TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO反应，制得TiCl4，TiCl4与Mg在高温下发生TiCl4＋2MgTi+2MgCl2反应制得Ti，据此回答。 （1）用浓硫酸配制稀硫酸，步骤为计算、量取、稀释、转移、定容等，需玻璃棒（搅拌、引流）、移液管（量取浓硫酸）、容量瓶（定容），不需要分析天平（用于称量固体质量），选C； （2）定容时俯视刻度线，溶液体积偏小，所配稀硫酸浓度偏大，测定Mg质量分数时，消耗硫酸体积偏小（实际Mg量固定），但根据浓度不变的硫酸计算时，会使计算的Mg物质的量偏小，质量分数偏小； （3）流程中MgCl2可电解得到Mg和Cl2， Mg、Cl2可循环用于流程； （4）金红石（TiO2）、碳、氯气在高温下反应，生成TiCl4和可燃性气体CO，方程式为TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO； （5）A．Mg与在高温下反应生成Mg3N2，不能在氛围制粗Ti，A错误； B．钛（Ti）常温下不与酸、碱反应，加热时，Ti与稀硫酸反应生成TiSO4，产物中Ti元素的价态为＋2，B正确； C．在该流程中Ti的冶炼发生TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO和TiCl4＋2MgTi+2MgCl2，TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO不是置换反应，C错误； D．二氧化钛在高温下与碳发生TiO2＋2CTi＋2CO反应，生成一氧化碳和钛，D正确； 故选AC。 16．（2025高一下·福建莆田·学业考试）工业上用铝土矿(主要成分为A12O3，还有少量的Fe2O3，SiO2等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如图：    (1)I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是：______。 (2)沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有______，固体N是_____。 (3)滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为______，它属于______(填“酸”、“碱”或“盐”)类物质。 (4)请写出步骤Ⅱ的离子方程式______。 (5)实验室里制取A1(OH)3，在AlCl3溶液中最好加入______。 【答案】 (1)过滤 (2)Fe2O3 Al2O3 (3)NaAlO2 盐 (4)NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 (5)氨水 【详解】铝土矿中加浓NaOH溶液，Al2O3和SiO2能和NaOH溶液反应生成溶于水的盐，Fe2O3不反应，过滤后在沉淀M中。滤液中通入二氧化碳气体，控制一定的反应条件，使 NaAlO2反应生成沉淀Al(OH)3，而Na2SiO3不反应，得到的沉淀Al(OH)3加热分解得到氧化铝。 （1）分离沉淀和溶液的操作是过滤。 （2）由以上分析可知，沉淀M中有Fe2O3，固体N是Al2O3。 （3）Al2O3和NaOH反应生成溶于水的NaAlO2，则滤液X中含铝元素的溶质为NaAlO2，它是由金属离子和酸根离子组成的盐。 （4）步骤Ⅱ发生了NaAlO2和CO2、H2O的反应，化学方程式为：2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3。 （5）向AlCl3溶液中加入氨水可以制取Al(OH)3，不用AlCl3和NaOH反应，因为生成的Al(OH)3是两性氢氧化物，会溶于过量的强碱。 17．（25-26高一·江苏·学业考试复习卷）溴及其化合物在医药、农药、染料和阻燃剂等的生产中有广泛应用。目前，人们主要从海水和盐湖水中提取溴。已知：Br2在碱性溶液中可转化为(有强氧化性)和Br-。从海水中提溴的一种流程示意图如下： (1)“Cl2氧化”步骤已获得Br2，后续步骤“通入空气将溴吹出”、“Na2CO3吸收”又使Br2转变为化合态，简要回答其目的是_______。 (2)低浓度溴中含Br2、BrCl，它们都能被Na2CO3吸收转化为BrO和Br-。请写出BrCl(水溶液中难电离)被吸收的离子方程式_______。 (3)“制溴”步骤中，不能用HCl代替H2SO4，其原因是_______。 【答案】 (1)富集Br元素 (2) (3)有强氧化性，能氧化HCl，从而干扰生成 【详解】酸化后的海水中通入氯气，将溶液中的溴离子氧化成溴单质，溴单质用热空气吹出，得到低浓度的溴蒸气，溴蒸气用碳酸钠溶液吸收，转化为和Br-；然后溶液加硫酸酸化，和Br-在酸性条件下发生反应生成溴单质，据此分析回答问题。 （1）“Cl2氧化”获得Br2，后续低浓度的溴用“Na2CO3吸收”又使Br2转变为化合态，这样可实现溴的富集； （2）BrCl（Cl为-1价）被Na2CO3吸收转化为和Br-，同时碳酸钠转化为二氧化碳，反应离子方程式为：； （3）不能用盐酸代替硫酸，是因为盐酸中氯离子具有一定还原性，有强氧化性能氧化HCl，从而干扰制Br2。 18．（2023高二下·云南·学业考试）实验室用硫铁矿烧渣(主要成分为、FeO、)为原料制备硫酸亚铁晶体，设计流程如下： (1)步骤(I)的操作是_______，该操作中玻璃棒的作用是_______。 (2)滤渣A的主要成分是_______(填化学式)。 (3)写出步骤(II)中和Fe反应生成的离子方程式：_______。 (4)为检验，下列试剂滴加顺序正确的是_______(填字母)。 A．先滴加氯水，后滴加KSCN溶液          B．先滴加KSCN溶液，后滴加氯水 (5)若用硫酸亚铁溶液制备净水剂溶液，除加入稀硫酸外，还需要加入的试剂是_______(填序号)。 ①HCl                    ②                    ③Fe粉 【答案】 (1)过滤 引流 (2)SiO2 (3)2Fe3++Fe=3Fe2+ (4)B (5)② 【详解】硫铁矿烧渣加入过量稀硫酸进行酸浸时，氧化铁、氧化亚铁与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁，二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣A和含有硫酸铁、硫酸亚铁的滤液A；向滤液A中加入过量铁粉将铁离子还原亚铁离子，过滤得到含有过量铁粉的滤渣B和含有硫酸亚铁的滤液B；控制一定条件滤液B经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体。 （1）由分析可知，步骤(I)为过滤操作，过滤时玻璃棒起引流的作用，故答案为：过滤；引流； （2）由分析可知，渣A的主要成分是二氧化硅，故答案为：SiO2； （3）由分析可知，步骤(II)中发生的反应为过量铁粉将铁离子还原亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+； （4）检验亚铁离子时，为防止铁离子干扰实验应先滴加硫氰化钾溶液，若溶液不变为红色，后滴加氯水时，溶液变为红色，说明溶液中含有亚铁离子，故选B； （5）若用硫酸亚铁溶液制备净水剂硫酸铁溶液，除加入稀硫酸外，还需要加入过氧化氢溶液，将硫酸亚铁氧化为硫酸铁，故选②。 19．（2025高一·甘肃·学业考试）电子工业中常用覆铜板为材料，利用FeCl3溶液做“腐蚀液”制作印刷电路板。从废腐蚀液(含FeCl3，FeCl2和CuCl2)中回收Cu并实现FeCl3溶液循环再利用，其工艺流程如下：    回答下列问题： (1)工业上制作印刷电路板时发生的化学反应方程式为_______。 (2)操作方法①为_______，固体A的成分为_______(填化学式)。 (3)实验室检验溶液A中是否含有FeCl3的试剂为_______溶液(填化学式)。 (4)溶液A中加入NaOH溶液时产生的实验现象为_______。 (5)若回收过程中取废腐蚀液V L，回收到a g Cu，则废腐蚀液中Cu2+的物质的量浓度为_______mol/L(用含a和V的表达式表示)。 【答案】 (1)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 (2)过滤 Fe、Cu (3)KSCN (4)首先产生白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 (5) 【详解】FeCl3具有强氧化性，在溶液中与Cu反应产生FeCl2和CuCl2，其中还含有未反应的FeCl3，因此废刻蚀液中含有FeCl3、FeCl2和CuCl2。向其中加入过量Fe粉，发生反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2、CuCl2+Fe=FeCl2+Cu，过滤得到的固体A中含有过量Fe及Cu，在溶液A中含有FeCl2。向固体A中加入足量盐酸，Fe发生反应产生FeCl2，然后将溶液A合并，向其中通入Cl2，发生反应：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，从而使刻蚀液得到再生。 （1）工业上制作印刷电路板时，FeCl3与Cu发生反应，产生FeCl2、CuCl2，反应的化学反应方程式为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2； （2）操作方法①为分离难溶性固体与可溶性液体混合物，名称为过滤； 固体A中含有过量铁粉及置换出来的铜单质，故固体A的成分为Fe、Cu； （3）FeCl3与KSCN会发生反应产生血红色的Fe(SCN)3，实验想象明显，据此检验，故实验室检验溶液A中是否含有Fe3+的试剂可以为KSCN； （4）在溶液A中含有FeCl2，向其中加入NaOH溶液，发生复分解反应：FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl，产生Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2不稳定，容易被空气中的氧气氧化为红褐色Fe(OH)3，发生反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。故溶液A中加入NaOH溶液时产生的实验现象为：首先产生白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色； （5）根据Cu元素守恒可知溶液中含有Cu2+的质量是a g，其物质的量是n(Cu2+)=，由于废腐蚀液体积为V L，则废腐蚀液中Cu2+的物质的量浓度c(Cu2+)=。 20．（2024高一下·黑龙江哈尔滨·学业考试）某实验小组同学对印刷电路板制作过程中()产生的废液X进行回收处理，流程如图所示：    (1)若制作过程中有与Cu反应，转移电子数约为___________。 (2)若向废液X中滴加KSCN溶液变红，证明废液X中含有的离子是___________。 (3)实验室中进行操作①或②时，需用到的玻璃仪器有___________、___________和___________。 (4)溶液A与铁粉反应的化学方程式为___________。 (5)溶液B与氯气反应的离子方程式为___________。 【答案】 (1) (2) (3)烧杯 漏斗 玻璃棒 (4) (5) 【详解】废液X加过量铁粉，铁把氯化铁还原为氯化亚铁，铁置换出铜，固体混合物中含有铁、铜；氯化亚铁通入过量氯气生成氯化铁，A是氯化铁；固体混合物加盐酸，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜不溶于盐酸，溶液B是氯化亚铁。 （1）制作过程中发生反应，铁元素化合价由+3降低为+2，有与Cu反应，转移1mol电子，电子数约为； （2）Fe3+遇KSCN溶液变红，若向废液X中滴加KSCN溶液变红，证明废液X中含有的离子是Fe3+。 （3）操作①或②都是固液分离，操作为过滤，过滤装置图为，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。 （4）A是氯化铁，氯化铁溶液与铁粉反应生成氯化亚铁，反应的化学方程式为； （5）B氯化亚铁，氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，反应的离子方程式为。 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 $ 考点13 化学工艺流程题 本讲义包含： 真题回顾（20题）→考点梳理→模拟预测（20题） 真题回顾 1．（2025高一下·四川·学业考试）一种以废铁屑（主要含Fe，还含有少量Fe2O3和不溶于酸的杂质）为原料制备Fe2O3的流程如下。 说明：“沉铁”一般指在化工生产中将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。 回答下列问题： (1)Fe2O3中铁元素的化合价为________。 (2)“酸溶”过程中，Fe与稀硫酸反应的离子方程式是________。 (3)“酸溶”后，分离出“滤渣I”的操作是________（填“过滤”或“蒸发”）。 (4)若要检验“滤液I”中是否存在Fe3+，可选用的试剂是________（填字母标号）。 A．KSCN溶液   B．BaCl2溶液   C．Na2SO4溶液 (5)“沉铁”过程中，得到的“滤渣Ⅱ”呈红褐色，“滤渣Ⅱ”的化学式是________。 2．（2025高一下·海南·学业考试）硫酸是重要的化工原料，工业上以硫黄为原料制备硫酸的流程如下。 反应的化学方程式为： ①；②；③ 回答问题： (1)反应①的反应类型为_______。 (2)反应①是将熔化的液态硫喷成雾状参与燃烧，喷成雾状的目的是_______ (3)反应②进行前，需对反应气预热至400~500℃，反应②进行时放出大量的热，生成气温度过高会影响后续的吸收。为此工业上将过热的生成气先通入设备A降温，并将热量传递给后进入的待预热反应气，充分利用能量。设备A是_______。(填编号) a.沸腾炉    b.热交换器    c.接触室 (4)反应③后的尾气中仍含有较多的，其原因是_______。尾气中的处理方法是_______(写出一种)。 3．（2023高一下·浙江·学业考试）工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。 请回答： (1)黄铁矿主要成分的化学式是_______。 (2)SO2使品红溶液褪色，体现SO2具有_______性。 (3)步骤Ⅲ的化学方程式是_______。 (4)下列说法不正确的是_______。 A．步骤Ⅰ前需将黄铁矿粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率 B．步骤Ⅱ中使用催化剂，能使SO2的转化率达到100% C．步骤Ⅲ中选用98.3%的浓硫酸作吸收剂 D．图中每一步含硫物质均发生氧化反应 4．（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”制备硫酸铜的化学方程式为、________。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） 5．（2024高二上·山西·学业考试）以黄铁矿或硫黄为原料生产硫酸，同时将产出的炉渣进行资源化利用的一种工艺流程如图所示： 回答下列问题。 (1)在反应前，需要粉碎黄铁矿，其目的是__________________。 (2)在三种物质中，属于碱性氧化物的是_________；写出在加热条件下，铜与浓硫酸反应的化学方程式：__________________。 (3)由炉渣中的制备还原铁粉时，若生成的铁粉质量为，则参加反应的在标准状况下的体积为_________。 (4)“催化氧化”时反应的化学方程式为_________，该反应体现了的_________(填“氧化性”或“还原性”)。 (5)硫酸工业尾气处理不当，可能会造成的环境污染是__________________。 6．（2024高一下·福建·学业考试）某实验产生的废液中含有较多的、和少量的、、等，化学兴趣小组利用该废液为原料制取，设计流程如下： 已知：通过加氨水调节溶液pH，目的是使部分金属阳离子以氢氧化物形式沉淀，除去相应杂质。 回答下列问题： (1)与、反应的离子方程式：。 该反应的氧化剂是______，氧化产物是______。 (2)溶液A加氨水调节pH，生成沉淀有______和______。（填化学式） (3)检验含的溶液中是否含有的操作方法是______。 (4)分离沉淀和溶液的操作名称是______，需用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和______。 (5)在空气中煅烧碳酸锰，写出与反应的化学方程式：______。 7．（2025高一下·广西钦州·学业考试）实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制备，其实验流程如下： (1)“酸浸”时能提高浸出速率的方法有___________、___________(答两条即可)。 (2)写出“酸浸”时，MgCO3发生反应的离子方程式为___________。“过滤I”和“过滤Ⅱ”需要用到的玻璃仪器有___________。 (3)“滤渣I”主要成分是___________(填化学式)。 (4)“反应”步骤中，碳酸钠与硫酸镁反应生成MgCO3·3H2O的化学方程式：___________。 (5)“洗涤”过程中所用的乙醇___________(填“是”或“不是”)有机物，向乙醇中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，溶液仍呈无色，由此说明乙醇具有___________性。 8．（2025高一上·福建·学业考试）工业上用硫铁矿为原料制备硫酸的流程示意如下： 回答下列问题： (1)硫铁矿主要成分是二硫化亚铁，其中铁元素的化合价为___________。 (2)沸腾炉中发生反应：，该反应的氧化剂是___________。 (3)沸腾炉中氧分子的化学键断裂生成氧原子，需要___________(填“放出”或“吸收”)能量。 (4)接触室中发生反应：。该反应在密闭容器中达到化学平衡状态的标志是___________(答出1种即可)。 (5)吸收塔内生成硫酸的化学方程式为___________。 (6)将吸收塔出来的剩余返回接触室，其目的是___________(答出1个即可)。 (7)在化学实验中，常用浓硫酸作干燥剂，这是因为其具有___________性。 9．（2025高一下·浙江·学业考试）矿物资源的综合利用有多种方法。 Ⅰ．工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用： (1)根据富氧煅烧（在空气流中煅烧）的结果，含硫矿物中硫元素具有_________性。 产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径I脱除，补齐反应方程式_______。 ________________ Ⅱ．水处理技术在生产、生活中应用广泛，水处理中常用聚合硫酸铁作混凝剂。以某铁矿烧渣（主要成分为等）为原料制取聚合硫酸铁M的流程如下： (2)滤渣A主要成分为________（填化学式）；操作①的名称为_________。 (3)为实现将滤液Ⅱ转化为，下列“系列操作”中正确的是_________。 A．蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥 B．蒸发浓缩，高温结晶，过滤，洗涤，干燥 C．蒸发结晶，过滤，洗涤，干燥 10．（2025高一下·浙江·学业考试）镁及其合金是用途很广的金属材料，可以通过以下步骤从海水中提取镁。 (1)为了使转化为，综合考虑经济效益等角度，试剂①可选用 。 A．NaOH溶液 B．溶液 C．石灰乳 D．石灰石 (2)无水在熔融状态下，通电后会产生Mg和，该反应的化学方程式为__________。 (3)下列说法不正确的是 。 A．试剂②可以选用盐酸或 B．溶液可能含有少量的NaCl，可以利用焰色试验检验是否含有钠元素 C．从海水中提取镁的过程中涉及的均为非氧化还原反应 D．加入试剂①后，可通过过滤将沉淀分离 (4)镁可在中燃烧生成MgO和C，该过程中体现的性质是___________性（填“氧化”或“还原”）。 11．（2025高一下·甘肃·学业考试）由硫铁矿“烧渣”（主要成分：、和，还有少量等杂质）制备绿矾的流程如图。 已知：（的化合价为）难溶于水。。 请回答下列问题。 (1)①中加入的酸为________（填化学式），滤渣2的主要成分是________（填化学式）。 (2)①中生成的离子方程式为、__________。 (3)检验②中已经完全转化成的实验方法：取适量溶液2，___________。 (4)通过③得到绿矾晶体的实验操作：加热浓缩、冷却结晶、过滤、________、干燥。 (5)在反应中还原剂为________。 12．（2025高一下·浙江·学业考试）工业上以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，流程如图所示： 已知：与反应生成沉淀，与盐酸反应生成。 回答下列问题： (1)炉渣中红棕色物质的化学式：_______。 (2)下列说法正确的是_______(填标号)。 A．煅烧：对黄铁矿进行粉碎处理以加快煅烧速率 B．氧化：发生的化学方程式为 C．吸收：试剂X宜选用 D．工艺优点：产出副产品，减轻对环境污染 (3)煅烧过程中发生的反应方程式：_______。 (4)在保存过程中易变质生成，请设计实验检验是否变质：_______。 13．（2025高一上·云南玉溪·学业考试）以菱铁矿（主要成分为）为原料制取铁单质的一种流程如图所示，部分产物略去。 回答下列问题： (1)下列方法不能提高浸取速率的是_____（填标号）。 a．将菱铁矿粉碎        b．降低温度        c．搅拌 (2)“浸取”步骤中，与稀硫酸反应的化学方程式为_____。 (3)与反应，作_____（填“氧化剂”或“还原剂”）。 (4)“操作”的名称为_____。 (5)“还原”步骤中，试剂可以是_____（填名称，一种即可）。 14．（2025高一下·福建厦门·学业考试）某废料铁泥主要成分是Fe2O3、FeO和Fe，其他杂质不与硫酸反应。实验室用该废料提取Fe2O3，设计实验流程如下： (1)步骤(Ⅰ)中生成的气体是_______，溶液A和沉淀分离的操作名称是_______。 (2)步骤(Ⅱ)中加入溶液后，被______(填“氧化”或“还原”)成。离子反应方程式为：_______。检验溶液B中是否含有Fe3+的试剂为_______。 (3)步骤(Ⅲ)中生成沉淀的颜色是_______(填“白色”或“红褐色”)。 (4)步骤(Ⅳ)中Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3和H2O的化学方程式为_______。 15．（25-26高三上·福建·学业考试模拟卷）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。某兴趣小组用菱镁矿(主要成分为，还含少量及不溶于酸的杂质)制备氧化镁，设计实验流程如下： (1)菱镁矿与稀硫酸反应前，将菱镁矿石粉碎成粉末的目的是_______。 (2)步骤(Ⅰ)中生成气体的分子式为_______。分离溶液A和沉淀的操作的名称是_______。 (3)步骤(Ⅱ)中发生的反应，其中还原剂是_______。 (4)溶液B中含有的主要阴离子是_______。 (5)为检验步骤(Ⅲ)中所得溶液是否还含有，使用的试剂是_______。 (6)步骤(Ⅴ)中受热分解的化学方程式为_______。 16．（2025高一下·浙江宁波·学业考试）我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水，而粗Ti是由金红石()为原料生产的，再进行提纯得到纯Ti，下列是科高化学小组设计的实验流程： 已知：钛(Ti)常温下不与酸、碱反应，而在高温下能被空气氧化，则常温下可以用稀硫酸除去粗Ti中含有的少量Mg，并根据消耗一定浓度稀硫酸的体积测定粗Ti中Mg的质量分数。 (1)用浓硫酸配制所需浓度的稀硫酸时，不需要用到_______(填字母序号)。 A．玻璃棒 B．量筒 C．分析天平 D．容量瓶 (2)在稀有气体氛围和高温下，用Mg与反应可得到粗钛，其中稀有气体氛围的作用是_______。 (3)在高温下，向金红石与碳的混合物中通入氯气，得到和一种可燃性气体，其反应的化学方程式为_______。 (4)若配制稀硫酸定容时俯视刻度线(其他操作均正确)，所得硫酸的浓度_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (5)下列关于该流程的说法错误的是_______(填字母序号)。 A．可以在氛围和高温条件下，Mg与制得粗Ti B．在加热时，Ti与稀硫酸反应生成的产物中Ti元素的价态可以是 C．该流程中Ti的冶炼方法在工业上是典型的置换法 D．二氧化钛在高温下可以只与碳反应生成一氧化碳和钛 17．（2025高一·江西·学业考试）一种以赤铁矿(主要含有Fe2O3，含少量Al2O3、CaO等)为原料制备高纯度铁红的流程如图所示： 回答下列问题。 (1)“酸浸”时，Al2O3发生反应的离子方程式是_______。 (2)“酸浸”后的实验操作名称是_______，滤渣的主要成分是_______。 (3)“调pH1”不能用氢氧化钠溶液代替氨水的原因是_______。 (4)“氧化”时可选用多种氧化剂，若选择氯水，反应的离子方程式为_______。 (5)“氧化”后检验氧化产物的操作步骤是_______。 (6)写出铁红在生产、生活中的一种用途：_______。 18．（2025高一下·福建·学业考试）含铝的化合物如氧化铝、氢氧化铝等在工业上用途十分广泛。某兴趣小组从Fe2O3和Al2O3的混合物分离出Al2O3，流程图如图： (1)操作a的名称为_______；需要的玻璃仪器有烧杯、_______。 (2)试剂X为_______；不溶物A为_______。 (3)若通入的Y是足量的，则发生反应的化学方程式为_______。 (4)电解熔融的Al2O3可以制备铝单质，而不能通过电解熔融的AlCl3来生产铝单质，原因是_______。 (5)氢氧化铝是应用广泛的无机阻燃添加剂，阻燃时发生的化学反应为2Al(OH)3Al2O3+3H2O，根据化学方程式解释氢氧化铝能用作阻燃剂的原因：_______。 19．（2025高一下·福建·学业考试）工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2）提取氧化铝做冶炼铝的原料（纯净的Al2O3），某研究性学习小组设计了如下提取流程： 请回答下列问题： (1)操作①的名称是___________，操作③用到的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、___________。 (2)固体②的颜色为___________。 (3)流程④中生成Al(OH)3的离子方程式是___________。 (4)上述流程不涉及的化学反应类型是___________。 A．复分解反应 B．氧化还原反应 C．化合反应 D．分解反应 (5)用固体①制备硅酸，涉及的化学反应方程式为___________、___________。 (6)有一种含铁、硅等元素的矿石，其主要成分的化学式为Na2Fe5(OH)2Si8O22，该物质中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为___________。 20．（2025高一下·山西·学业考试）利用废覆铜板回收铜并制备Fe3O4纳米颗粒的一种流程如下： 回答下列问题： (1)为了提高“盐浸池”中的化学反应速率，可采取的措施是________（至少写一条）。 (2)加入适量的双氧水是为了将溶液中Fe2+氧化成Fe3+，反应的离子方程式为________；氯气也可以将Fe2+氧化成Fe3+，与氯气相比，双氧水的优点是________。 (3)结合流程设计从“滤渣”中回收利用物质的合理方案________。 (4)若制232gFe3O4纳米颗粒，则理论上消耗H2O2的质量为________g。 考点梳理 【知识点1】化学工艺流程图的结构 （1）流程图一般三大部分： 原料预处理：研磨（或粉碎）、灼烧（或焙烧、煅烧）、浸出（水浸、酸浸、碱洗）、搅拌等。 核心化学反应：氧化（或还原）、除杂（加入或多或正好）沉淀剂、调控溶液的pH范围，控制反应温度、加入保护气等。 产品的分离与提纯：结晶与过滤、洗涤与干燥、脱水的各种不同方法等。 （2）流程中要分析“进” 、“出” 物质和仍然留在溶液中的离子等（否则可能漏掉副产品或干扰离子）。 图1：箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物)。 图2：箭头表示反应物分步加入和生成物出来。 图3：返回的箭头一般是“循环利用”的物质。 （3）一般默认进入的物质过量，确保每一步目标元素利用率或转化率最高，产品产率最高，损失最小。当然在某些特殊情况下要控制用量。 （4）后续阶段：转化率计算，产率计算，质量分数计算等。 【知识点2】原料的预处理 1、固体原料粉碎或研磨、液体原料雾化 方法 思考角度 固体原料粉碎或研磨、液体原料雾化 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分。 目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等 增大接触面积的方法：固体——粉碎、研磨； 液体——喷洒； 气体——用多孔分散器等 2、焙烧、灼烧、煅烧 方法 思考角度 焙烧 反应物与空气、氯气等氧化性气体或其他添加进去的物质（如硫酸）发生化学反应（所以焙烧分为氧化焙烧、硫酸化焙烧和氯化焙烧等）。焙烧的目的主要有： ①除去硫、碳单质； ②有机物转化、除去有机物； ③高温下原料与空气中氧气反应，金属元素被氧化为高价态氧化物或高价态化合物； ④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等。 工业上可以通过增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等来提高焙烧效率。 灼烧 物质在高温条件下发生脱水、分解、挥发等化学变化的过程。 煅烧 反应物受热分解或发生晶形转变，为避免融化温度低于熔点，但大多高于1200℃。如煅烧石灰石、生产玻璃、打铁等。煅烧的目的主要有： 改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。 3、浸取 浸出率：是指固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。 提高浸取率的措施：①将矿石研成粉末，提高接触面积； ②搅拌，使反应更加充分； ③当增大酸的浓度； ④加热； ⑤延长浸出时间 方法 思考角度 酸浸 ①溶解转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的； ②去氧化物(膜)； 碱溶 ①除去金属表面的油污； ②溶解两性化合物(Al2O3、ZnO等)，溶解铝、二氧化硅等； 水浸 与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中； 醇浸 提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物； 4、控制溶液的pH （1）调节溶液的酸碱性，使金属离子形成氢氧化物沉淀析出，以达到除去金属离子的目的。 ①原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了H+的浓度，使溶液pH值增大。 ②pH控制的范围：杂质离子完全沉淀时pH值~主要离子开始沉淀时pH (注意两端取值)。 ③需要的物质：含主要阳离子(不引入新杂质即可)的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使pH增大的物质。 ④实例 【实例1】除去CuSO4溶液中少量Fe3+，可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、CuCO3，调节pH至3~4，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。 【实例2】已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示： 物质 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋：先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH至3.7~8.3。 （2）“酸作用”还可除去氧化物(膜) （3）“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等 （4）特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件) 5、控制温度(常用水浴、冰浴或油浴) 条件控制 思考角度 加热 ①加快反应速率或溶解速率； ②除杂，除去热不稳定的杂质，如：H2O2、氨水、铵盐(NH4Cl)、硝酸盐、NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4等物质； ③使沸点相对较低或易升华的原料气化； ④煮沸时促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出等； 降温 ①防止某物质在高温时溶解(或分解)； ②使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等； ③降低某些晶体的溶解度，使其结晶析出，减少损失等； ④降温可以减少能源成本，降低对设备的要求； 控制温度在一定范围(综合考虑) 温度过低：反应速率过慢或溶解速率小 温度过高：①催化剂逐渐失活，化学反应速率急剧下降 ②物质分解，如：NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、浓HNO3等 ③物质会挥发，如：浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等 ④物质氧化，如：Na2SO3等 ⑤物质升华，如：I2 升华 【知识点3】工艺流程中的分离与提纯 1、过滤 固体与液体的分离，要分清楚需要的物质在滤液中还是在滤渣中。滤渣是难溶于水的物质，如SiO2、PbSO4、难溶的金属氢氧化物和碳酸盐等。 涉及的玻璃仪器：漏斗、玻璃棒、烧杯。 （1）常压过滤： 通过预处理、调节pH等工序可实现对杂质的去除，但值得注意的是需要分析对产品的需求及生产目的的综合考虑，准确判断经过过滤后产生的滤液、滤渣的主要成分，准确判断是留下滤液还是滤渣。 （2）趁热过滤： 趁热过滤指将温度较高的固液混合物直接使用常规过滤操作进行过滤，但是由于常规过滤操作往往耗时较长，这样会导致在过滤过程中因混合物温度降低而使溶质析出，影响分离效果。因此可使用热过滤仪器、将固液混合物的温度保持在一定范围内进行过滤，所以又称为热过滤。 2、蒸发结晶、冷却结晶、重结晶 操作 答题指导 蒸发结晶 (1)适用范围：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如：NaCl。 (2)蒸发结晶的标志：当有大量晶体出现时，停止加热，利用余热蒸干。 (3)实例：NaCl溶液中混有少量的 KNO3溶液 a．方法：蒸发结晶、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥 b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，这样就可以分离出大部分NaCl c．趁热过滤的目的：防止KNO3溶液因降温析出，影响NaCl的纯度 冷却结晶 (1)适用范围：提取溶解度随温度变化较大的物质(KNO3)、易水解的物质(FeCl3)或结晶水化合物(CuSO4·5H2O)。 (2)蒸发结晶的标志：当有少量晶体(晶膜)出现时 (3)实例：KNO3溶液中混有少量的 NaCl溶液 a．方法：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥 b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，这样就可以分离出大部分KNO3。 重结晶 将结晶得到的晶体溶于溶剂制得饱和溶液，又重新从溶液结晶的过程。 3、晶体干燥的方法 自然晾干、滤纸吸干、在干燥器中干燥、烘干(热稳定性较好)，低温减压干燥(热稳定性差)。 4、洗涤晶体 答题指导 洗涤试剂 适用范围 目的 蒸馏水 冷水 产物不溶于水 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为溶解而造成的损失 热水 有特殊性的物质，其溶解度随着温度升高而下降 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为温度变化溶解而造成的损失 有机溶剂(酒精、丙酮等) 固体易溶于水、难溶于有机溶剂 减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥 洗涤沉淀方法：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次。 检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净。 【知识点4】 “陌生情境下”氧化还原反应方程式的书写 1．陌生情境下氧化还原反应方程式的书写步骤 (1)列物质：“读”取题目中的有效信息，找出发生氧化还原反应的物质或离子，判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 (2)标得失：依据掌握的氧化还原反应规律合理地预测产物(这里要重视题目中的信息提示，或给出的生成物)，按“氧化剂＋还原剂还原产物＋氧化产物”写出方程式，根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应计量数。 (3)看环境：根据原子守恒和溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋、OH－或H2O的形式使方程式的两端的电荷守恒。 (4)查守恒：再依据质量守恒，写出规范的方程式。 例：KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的离子方程式为_____。 第一步：依题意，锰元素的化合价降低，故KMnO4是氧化剂，Mn2＋是还原产物；碳元素的化合价升高，故Na2C2O4(碳元素化合价为＋3价)是还原剂，CO2是氧化产物。 第二步：按“氧化剂＋还原剂还原产物＋氧化产物”把离子方程式初步写成： MnO＋C2OMn2＋＋CO2↑。由MnO→Mn2＋，锰元素降了5价；由C2O→CO2，碳元素升了1价，1 mol C2O共失去2 mol e－，故在C2O前配5，在氧化产物CO2前配10；在MnO前配2，在还原产物Mn2＋前配2，即2MnO＋5C2O2Mn2＋＋10CO2↑。 第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H＋，右边补充H2O， 2MnO＋5C2O＋H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋H2O 第四步：依据电荷守恒及H、O原子守恒配平如下： 2MnO＋5C2O＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 2．书写关键——认识并掌握常见的氧化剂、还原剂及产物预测 (1)强氧化性物质或离子： Na2O2、Fe3＋、HNO3(浓)、HNO3(稀)、O2、H2O2、H2SO4(浓)、Cl2、Br2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4(H＋)、K2Cr2O7(酸性)。 常见的氧化剂及还原产物预测： 氧化剂 Cl2(X2) O2 Fe3＋ KMnO4 MnO2 还原产物 Cl－(X－) H2O/O2－/ OH－ Fe2＋ Mn2＋(酸性)； Mn2＋ 氧化剂 ClO 浓H2SO4 HNO3 H2O2 Na2O2 还原产物 Cl2、Cl－ SO2 NO2(浓)、NO(稀) OH－(碱性)；H2O(酸性) NaOH 氧化剂 酸性K2Cr2O7 还原产物 Cr3＋ (2)强还原性物质或离子： Fe2＋、Fe(OH)2、SO2(H2SO3、Na2SO3、SO)、S2O、H2S(Na2S、S2－)、HI(NaI、I－)、H2C2O4等。 常见的还原剂及氧化产物预测： 还原剂 金属单质 (Zn、Fe、Cu等) Fe2＋ S2－(或H2S) SO2(或H2SO3、SO) 氧化产物 Zn2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋ Fe3＋(酸性)； Fe(OH)3(碱性) S、SO2(或SO)、SO SO3、SO 还原剂 I－(或HI、NaI) S2O H2C2O4、C2O H2O2 氧化产物 I2、IO SO CO、CO2 O2 【知识点5】工艺流程中的计算 1、利用关系式法解题思维流程 2、熟记常用计算公式 （1）物质的质量分数(或纯度)＝×100%。 （2）反应物的转化率＝×100%。 （3）生成物的产率＝×100%。其中理论产量是根据方程式计算出的数值。 【知识点6】化学工艺流程的评价 1、评价的思考方向 （1）流程反应前期：原材料价格及易得程度。 （2）流程反应中期：流程操作难易，能耗高低，是否有污染生成。 （3）流程反应后期：产率、纯度高低。 2、评价的内容 （1）是否绿色环境的评价； ①高能：反应中能耗过高，常见有电解，高温等操作会使得能耗变高（加热不属于高能耗）。 ②污染：流程中有污染物生成，如NOX、Cl2等。 （2）对步骤和转化率、利用率、产物纯度的评价； ①减损：某操作使流程中损失(浪费)减少。如用冰水或乙醇洗涤产物，减少产物的损失。 ②增产：或者某操作使产品总量增加。如提纯粗盐后，NaCl质量反而高于本来的质量。 （3）对装置和原理的评价； ①原子利用率：指提高原子利用率，反应物是否尽可能多的转化为生成物。 ②经济性：指工业生产中要符合经济效益，原材料成本尽可能降低。 （4）定性实验的误差评价。 （5）试剂循环：反应中的副产物能够再次投入使用，达到试剂的循环。 模拟预测 1．（2025高一下·湖南·学业考试）海带中富含碘元素，实验室可以通过如下步骤获取少量： (1)灼烧海带时需要用到的仪器为_______(填“蒸发皿”或“坩埚”)。 (2)氧化过程发生反应的离子方程式为。 (3)从的溶液中获取碘单质的方法为_______(填“蒸馏”或“过滤”)。 (4)碘蒸气与氢气在一定条件下可以发生反应：。在1L恒容密闭容器中充入和发生上述反应。5min后达到平衡，测得HI的物质的量为0.4mol。 ①5min内用HI表示的化学反应速率为_______。 ②其他条件不变，再向容器中充入，该化学反应速率将_______(填“增大”或“不变”)。 2．（2025高一下·福建龙岩·学业考试）某废料铁泥主要成分是、FeO和Fe，其他杂质不与硫酸反应。实验室用该废料提取，设计实验流程如下： (1)步骤(I)中生成的气体是________，溶液A和沉淀分离的操作名称是_________。 (2)步骤(II)中加入溶液后，被________（填“氧化”或“还原”）成。离子反应方程式为：______。 (3)步骤(Ⅲ)中生成沉淀的颜色是______（填“白色”或“红褐色”）。 (4)步骤(IV)中受热分解生成和的化学方程式为_________。 3．（2024高一上·辽宁沈阳·学业考试）某磁铁矿石的主要成分是磁性氧化铁，还含少量的。某工厂利用此矿石进行有关物质的回收利用，其中为常见的补铁剂，工艺流程如图(已知不溶于水和碱，但溶于强酸：)。根据流程回答下列问题： (1)溶液的溶质主要是___________，铝离子的结构示意图为___________。 (2)溶液D与过量试剂反应的离子方程式有___________。 (3)在溶液中滴加溶液的现象是___________。 (4)㩰作1的名称为___________。 (5)写出检验溶液中原理的离子方程式：___________。 4．（2025高一下·浙江·学业考试）工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸，科高化学小组按照工业原理设计了如下示意图： 请回答： (1)若实验室用双氧水充当吸收剂B，则体现__________性。 (2)工业生产中为了盛装大量浓硫酸，可选择__________为罐体材料（填一种金属）。 (3)工业上多余的可以循环利用，或在空气中用CaO充分吸收，转化为可用于工业上调节水凝硬化速率的物质，其反应的化学方程式为__________。 (4)下列说法正确的是 （填字母序号）。 A．若选用1.0mol黄铁矿（不考虑杂质）制备，反应中转移电子数为11 B．工业上适当提高反应温度，可使转化率达到100% C．溶于水生成，则工业上常用水充当吸收剂A D．工业上常用作转化时的催化剂，其有利于加快反应的速率 5．（2025高一下·山东·学业考试）在溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液（含有）处理和资源回收很有意义。某兴趣小组设计了如下处理方案。 回答下列问题： (1)固体A的成分是_____（填化学式）。 (2)由溶液B生成溶液C的离子方程式为_____；检验溶液C中金属阳离子的试剂是_____（填名称）。 (3)灼烧时，用于盛放固体E的仪器名称为_____。 (4)铁红用途广泛，可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为_____。 6．（2024高一下·海南·学业考试）某学习小组设计并完成了实验，将溶液腐蚀铜箔后的酸性废液(主要含、、、、)“再生”，并回收铜，实验流程如下(部分操作已省略)。 回答下列问题： (1)操作a的名称为___________。 (2)酸性废液中与铁粉反应的阳离子有、、___________。 (3)试剂X为___________(填选项代号)。 A．稀盐酸    B．稀硝酸    C．NaOH溶液 (4)通入过量步骤中，主要反应的离子方程式为___________。 (5)为测定通入过量后溶液中的物质的量浓度，某同学取100mL该溶液，加过量NaOH溶液充分反应后，经一系列操作得红棕色固体()的物质的量为0.125mol。经计算得溶液中的物质的量浓度为___________mol/L。 7．（2023高二·福建·学业考试）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。某兴趣小组用菱镁矿(主要成分为，还含少量及不溶于酸的杂质)制备氧化镁，设计实验流程如下：    (1)菱镁矿与稀硫酸反应前，将菱镁矿石粉碎成粉末的目的是___。 (2)步骤(Ⅰ)中生成气体的分子式为______。分离溶液A和沉淀的操作的名称是_____。 (3)步骤(Ⅱ)中发生的反应，其中还原剂是_______。 (4)溶液B中含有的主要阴离子是______。 (5)为检验步骤(Ⅲ)中所得溶液是否还含有，使用的试剂是_____。 (6)步骤(Ⅳ)中发生反应的离子方程式为______。 (7)步骤(Ⅴ)中受热分解的化学方程式为________。 8．（2025高一·北京丰台·学业考试）高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型净水剂，制备流程如下。    资料：在碱性溶液中的溶解度K2FeO4＜Na2FeO4 (1)K2FeO4具有强氧化性，其中铁元素的化合价为______价。 (2)过程Ⅰ中制备NaClO的离子方程式为______。 (3)除Na2FeO4外，过程Ⅱ中还可能生成一种含铁元素的难溶性杂质，该物质的化学式为______。 (4)下列说法正确的是______(填字母)。 a．过程Ⅱ中生成了Na2FeO4 b．过程Ⅰ~Ⅲ中，需要进行过滤操作的是过程Ⅲ 9．（2025高一·天津南开·学业考试）海水是巨大宝库，大量的镁是从海水中提取的，其中的主要步骤如下。 回答下列问题： (1)为了使转化为，试剂①可以选用_____。 (2)加入试剂①后，能够分离得到沉淀的方法是_____。 (3)试剂②可以选用_____。 (4)操作①为_____。 (5)写出由无水制备Mg的化学方程式：_____。 10．（2025高一下·北京海淀·学业考试）绿水青山就是金山银山，工业废水废渣均需进行处理。皮革工业含铬污泥处理的一种工艺流程如下图。    已知：草酸()是二元弱酸。 (1)过程I、II、III用到的物质分离方法是___________。 (2)过程I的作用是从含铬污泥中浸出、等离子，为加快浸出速率，可以采取的措施是___________。(写出1种即可) (3)过程II中，滤渣2的成分是，推测加入的作用是___________。 (4)过程III中，转化成沉淀的离子方程式是___________。 11．（2025高一·天津河北·学业考试）某只含有和杂质的粗盐样品，加水得到混合物后，某实验小组的同学设计了如下实验步骤，请按要求回答有关问题。    (1)在混合物A中先加过量的溶液除去的离子是___________；充分搅拌后，再加过量的溶液可除去的离子是___________、___________。 (2)在溶液C中加入的足量试剂是___________；发生反应的离子方程式是___________。 (3)操作①和②的分离方法分别是___________、___________。 (4)漂白液的有效成分是，可用气体F与溶液反应制得，该反应的化学方程式为___________。 12．（2025高一下·湖南·学业考试）海洋是一个巨大的化学资源宝库。一种工业上从海水中提取溴的工艺流程如下图所示： 已知：吸收环节发生的主要离子反应为。 请回答下列问题： (1)氧化过程中发生反应的离子方程式为______。 (2)吸收过程中作______(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (3)该工艺通过氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节获得(溴元素经历了“”的转化)，而不是在氧化环节后直接蒸馏得到，其原因是______(填字母)。 a．海水中浓度较低，需富集    b．海水中浓度很高，需稀释 (4)工业制硫酸中的一步重要反应：。一定条件下，将和充入体积为1 L的密闭容器中，5 min后测得的物质的量为0.16 mol，则： ①用的浓度变化表示反应的速率为______。 ②其他条件不变时，将密闭容器的体积变为2L，该反应的速率将______(填“增大”或“减小”)。 13．（2025高二上·江苏镇江·学业考试）近年，科学家提出“绿色自由”构想。将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___________(填名称)。 (2)在吸收池中，发生的反应的化学方程式为___________。 (3)该工艺中可以循环使用的原料是___________(填化学式)。 (4)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___________mol。 (5)在上述合成塔中，要加快反应速率，可以采取的措施是___________。(任写一条即可)。 14．（2025高一下·四川成都·学业考试）铬镀在金属上可以防锈，坚固美观。一种以铬铁矿[主要成分为，还含有等]为原料生成金属铬的工艺流程如下图：    已知：Cr(VI)在中性或碱性溶液中以形式存在，在酸性条件下以形式存在回答下列问题： (1)中铁元素的化合价为___________。 (2)“焙烧”时，气体和矿料逆流加入的原因是___________，铬铁矿在空气中与纯碱焙烧生成和一种红棕色固体，同时释放，该反应中还原剂和氧化剂的物质量之比为___________。 (3)“滤渣Ⅱ”为___________(填化学式)。 (4)“酸化Ⅱ”的目的是___________。 (5)“还原”时，加入草酸()得到Cr(Ⅲ)的离子方程式为___________。 (6)工业上也可用通过铝热反应冶炼铬，化学方程式为___________。 15．（2025高一下·浙江·学业考试）我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水，而粗Ti是由金红石（）为原料生产的，再进行提纯得到纯Ti，下列是科高化学小组设计的实验流程： 已知：钛（Ti）常温下不与酸、碱反应，而在高温下能被空气氧化，则常温下可以用稀硫酸除去粗Ti中含有的少量Mg，并根据消耗一定浓度稀硫酸的体积测定粗Ti中Mg的质量分数。 (1)用浓硫酸配制所需浓度的稀硫酸时，不需要用到 （填字母序号）。 A．玻璃棒 B．移液管 C．分析天平 D．容量瓶 (2)若配制稀硫酸定容时俯视刻度线（其他操作均正确），则测定的Mg质量分数__________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 (3)工业上采用某种方法，将流程图中的__________用作制备2种可循环材料的原料。 (4)在高温下，向金红石与碳的混合物中通入氯气，得到和一种可燃性气体，其反应的化学方程式为__________。 (5)下列关于该流程的说法错误的是 （填字母序号）。 A．可以在氛围和高温条件下，Mg与制得粗Ti B．在加热时，Ti与稀硫酸反应生成的产物中Ti元素的价态可以是＋2 C．该流程中Ti的冶炼方法在工业上是典型的置换法 D．二氧化钛在高温下可以只与碳反应生成一氧化碳和钛 16．（2025高一下·福建莆田·学业考试）工业上用铝土矿(主要成分为A12O3，还有少量的Fe2O3，SiO2等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如图：    (1)I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是：______。 (2)沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有______，固体N是_____。 (3)滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为______，它属于______(填“酸”、“碱”或“盐”)类物质。 (4)请写出步骤Ⅱ的离子方程式______。 (5)实验室里制取A1(OH)3，在AlCl3溶液中最好加入______。 17．（25-26高一·江苏·学业考试复习卷）溴及其化合物在医药、农药、染料和阻燃剂等的生产中有广泛应用。目前，人们主要从海水和盐湖水中提取溴。已知：Br2在碱性溶液中可转化为(有强氧化性)和Br-。从海水中提溴的一种流程示意图如下： (1)“Cl2氧化”步骤已获得Br2，后续步骤“通入空气将溴吹出”、“Na2CO3吸收”又使Br2转变为化合态，简要回答其目的是_______。 (2)低浓度溴中含Br2、BrCl，它们都能被Na2CO3吸收转化为BrO和Br-。请写出BrCl(水溶液中难电离)被吸收的离子方程式_______。 (3)“制溴”步骤中，不能用HCl代替H2SO4，其原因是_______。 18．（2023高二下·云南·学业考试）实验室用硫铁矿烧渣(主要成分为、FeO、)为原料制备硫酸亚铁晶体，设计流程如下： (1)步骤(I)的操作是_______，该操作中玻璃棒的作用是_______。 (2)滤渣A的主要成分是_______(填化学式)。 (3)写出步骤(II)中和Fe反应生成的离子方程式：_______。 (4)为检验，下列试剂滴加顺序正确的是_______(填字母)。 A．先滴加氯水，后滴加KSCN溶液          B．先滴加KSCN溶液，后滴加氯水 (5)若用硫酸亚铁溶液制备净水剂溶液，除加入稀硫酸外，还需要加入的试剂是_______(填序号)。 ①HCl                    ②                    ③Fe粉 19．（2025高一·甘肃·学业考试）电子工业中常用覆铜板为材料，利用FeCl3溶液做“腐蚀液”制作印刷电路板。从废腐蚀液(含FeCl3，FeCl2和CuCl2)中回收Cu并实现FeCl3溶液循环再利用，其工艺流程如下：    回答下列问题： (1)工业上制作印刷电路板时发生的化学反应方程式为_______。 (2)操作方法①为_______，固体A的成分为_______(填化学式)。 (3)实验室检验溶液A中是否含有FeCl3的试剂为_______溶液(填化学式)。 (4)溶液A中加入NaOH溶液时产生的实验现象为_______。 (5)若回收过程中取废腐蚀液V L，回收到a g Cu，则废腐蚀液中Cu2+的物质的量浓度为_______mol/L(用含a和V的表达式表示)。 20．（2024高一下·黑龙江哈尔滨·学业考试）某实验小组同学对印刷电路板制作过程中()产生的废液X进行回收处理，流程如图所示：    (1)若制作过程中有与Cu反应，转移电子数约为___________。 (2)若向废液X中滴加KSCN溶液变红，证明废液X中含有的离子是___________。 (3)实验室中进行操作①或②时，需用到的玻璃仪器有___________、___________和___________。 (4)溶液A与铁粉反应的化学方程式为___________。 (5)溶液B与氯气反应的离子方程式为___________。 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 $