压轴07 化学工艺流程问题6大核心考向(压轴题专练)(山东专用)2026年中考化学终极冲刺讲练测
2026-04-29
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3份
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75页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 物质的性质与应用 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.24 MB |
| 发布时间 | 2026-04-29 |
| 更新时间 | 2026-04-29 |
| 作者 | L. |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57616111.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
压轴06 化学工艺流程问题五大核心考向
命题预测
近几年山东省中考化学中,工艺流程图题是必考压轴题型,分值稳定在5–10分左右,地位举足轻重,主要考查学生对化学知识的综合应用、实验操作及流程分析能力,是区分学生成绩层次的关键题型。常考类型主要有四类:物质制备类、分离提纯类、废料回收类、海水或矿产资源综合利用类,其中废料回收和资源综合利用类考查频率最高。解题核心方法可总结为“三线解读+步骤突破”:先通过物料线、操作线、反应线明确物料流向、操作目的及反应原理;再突破原料预处理(粉碎、酸浸等)、核心反应(方程式书写)、分离提纯(过滤、结晶等)、循环利用与环保评价四大关键步骤;最后结合金属、酸碱盐性质,兼顾成本、环保、原料利用率等角度,规范书写答案,同时牢记高频操作的目的,提升解题效率与准确率。
高频考法
1.海洋化学资源的综合利用流程图问题
2.金属矿物的冶炼与金属资源回收利用流程图问题
3.无机物制备流程图问题
4.工业三废处理及绿色化学流程图问题
5.新材料及其制备流程图问题
知识·技法·思维
考向01 海洋化学资源的综合利用流程图问题
1.海水提镁
(1)主要方程式:
MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
MgCl2 Mg+Cl2↑
(2)常考问题及注意事项
①不能直接电解海水的原因:海水中镁离子含量低且有杂质
②石灰乳Ca(OH)2的作用:富集提纯Mg2+
③为什么选石灰乳作原料:易制取价格低
④如何验证MgCl2已完全转化为Mg(OH)2:将加入石灰乳后的混合物静置,取少量上层澄清液于试管中,滴加NaOH溶液,若没有白色沉淀生成,说明MgCl2已完全转化为Mg(OH)2
2.粗盐提纯
(1)主要方程式
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
2NaOH+MgCl2===Mg(OH)2↓+2NaCl
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
NaOH+HCl ===H2O + NaCl
Na2CO3+2HCl===H2O+CO2↑+2NaCl
(2)常考问题及注意事项
①添加药品的顺序:氯化钡在碳酸钠之前,过滤在稀盐酸之前
②药品的作用:
碳酸钠的作用:除去Ba2+和Ca2+,
稀盐酸的作用:除去OH-和CO32-
考向02 金属矿物的冶炼与金属资源回收利用流程图问题
1.考查方向
矿石 / 废金属酸浸溶解、置换反应提纯金属、滤渣 / 滤液成分判断、金属回收、循环利用
2.解题策略
(1)圈原料,审题干,圈画核心信息:原料、目标产品和已知信息;
(2)首尾定主线,明确核心转化逻辑,只看原料和产品,确定核心反应和除杂逻辑;
(3)按箭头方向逐框拆解,每步必问3个问题:
①这一步加入了什么试剂?上一步流入的物质有什么?区分主要成分和杂质;
②哪些物质会发生反应?写出核心化学方程式,判断生成物;
③反应后固体(滤渣)是什么?液体(滤液)是什么?杂质去了哪里?;
(4)锁定核心操作,秒答基础送分题:固液分离→操作名称:过滤;过滤后固体提纯→操作:洗涤、干燥;溶液中获得晶体→根据溶解度特性选择蒸发结晶/降温结晶;
(5)判断循环物质,突破中档题:箭头从流程中流出,又重新回到流程前端步骤的物质,才是循环物质;
3.一般思路:先酸浸:把金属 / 氧化物变成离子→置换遵循前换后,加过量金属保证完全置换→滤渣 = 过量活泼金属 + 被置换出的不活泼金属→循环物质:酸、滤液、回收金属
4.答题模板
原材料预处理
①将矿石/废旧金属粉碎/研磨的目的:增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应/酸浸更充分;②酸溶:使原料中的活泼金属及金属氧化物与酸反应溶解,进入溶液,与不溶性杂质分离;③焙烧/煅烧的目的:使原料中的矿物分解/氧化,转化为易溶于酸/碱的物质,便于后续提取。
试剂作用
①加入过量稀硫酸/稀盐酸的目的:使原料中的活泼金属/金属氧化物完全反应,充分溶解进入溶液;②加入过量铁粉/锌粉的目的:使溶液中的××金属离子(如Cu²⁺、Ag⁺)完全置换出来,回收金属;除去溶液中的过量H⁺,提高产品纯度;
③置换后加稀硫酸/稀盐酸的目的:除去滤渣中过量的活泼金属(如过量铁粉),提纯目标金属(如Cu);
操作
①分离固体和液体的操作X名称:过滤;
②用蒸馏水/冰水/饱和××溶液洗涤固体的目的:洗去固体表面附着的可溶性杂质,同时减少目标产品在洗涤过程中的溶解损失,提高产率;
③从FeSO₄/CuSO₄/KNO₃溶液中得晶体的操作:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥;
④从NaCl溶液中得NaCl固体的操作:蒸发结晶;
成分判断及检验
①酸浸后过滤,滤渣的成分:不溶于酸的杂质 + 不与酸反应的金属/物质;
②检验固体是否洗涤干净的方法:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加××检验试剂,若没有出现××现象,则固体已洗涤干净;若出现××现象,则未洗涤干净;
③检验××金属离子是否完全反应的方法:静置,向上层清液中继续滴加少量××试剂,若没有沉淀/无明显现象,则××离子已完全反应;若有沉淀生成,则未完全反应;
反应条件的控制
①酸浸时温度不宜过高的原因:防止温度过高,某物质分解;
②反应过程中通入氮气/稀有气体的目的:作保护气,防止生成的金属单质被空气中的氧气氧化,提高产品纯度
考向03 无机物制备流程图问题
1.考查方向
石灰石煅烧→消化→碳化三段转化、工业制 NaOH、CO₂循环、Ca 元素循环、放热反应、物质用途、循环物质
2.解题策略
(1)审题干,抓3个核心锚点:锚定原料、锚定目标产品、锚定题眼信息。
(2)首尾分析法,定核心转化主线:跳过中间复杂步骤,只看流程的开头(原料)和结尾(产品),明确原料中的核心元素,需要通过哪类反应转化为目标产品?原料中的杂质,需要通过什么方法除去?
(3)逐段拆解流程,理清每步逻辑:
①进的是什么:这一步加入的试剂是过量还是适量?上一步流入的物质是什么?
②发生了什么反应:哪些物质之间会发生反应?写出核心化学方程式,明确生成物是什么。
③出的是什么:反应后目标物质在滤液还是滤渣里?杂质转化成了什么?去了哪里?
(4)锁定关键得分点,预判考点:
①看到固液分离→考点:过滤操作、玻璃棒作用;
②看到“过量”试剂→考点:加入目的、后续如何除去过量试剂;
③看到溶解度曲线→考点:结晶方法的选择;
④看到pH控制→考点:调pH的目的,除去哪些杂质离子;
⑤看到回头箭头→考点:循环利用物质的判断与作用;
⑥看到“通入氮气/稀有气体”→考点:作保护气,防止产品被氧化。
3.答题模板
原料预处理
①粉碎或研磨:增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分。
②搅拌:使反应物充分混合,加快溶解或反应速率。
③水浸:可溶物溶解,与不溶物分离。
④酸浸:与酸反应溶解,除去杂质。
⑤灼烧或煅烧:使固体分解、转化、除去可燃杂质。
分离提纯
①过滤:固液分离。
②结晶:溶解度受温度影响小的用蒸发结晶;溶解度受温度影响大的用降温结晶。
③调pH:防止金属离子转化为难溶性碱;中和过量的酸或碱,便于后续结晶或分离;防止产品溶解,提高纯度。
④洗涤:洗去可溶性杂质;溶解度受温度影响大的物质可用冰水洗涤减少损耗,最佳洗涤方法是用饱和溶液洗。
⑤干燥:除去水分。
循环利用
①找循环:回头箭头的物质。
②作用:提高原料利用率、降低成本、减少污染。
该制备流程的优点
①原料廉价易得,来源广泛;
②反应条件温和,操作简单安全;
③原料利用率高,有物质循环利用,生产成本低;
④无污染物排放,符合绿色化学理念;⑤产品纯度高、产率高。
考向04 工业三废处理及绿色化学流程图问题
1.考查方向
重金属离子(Cu²⁺、Fe³⁺等)去除、中和酸性废水、沉淀法处理、污染性气体的吸收、环保评价、绿色化学
2.解题策略
(1)先抓3个关键信息:
①废里有什么污染物(Cu²⁺、Fe³⁺、Hg²⁺、酸、碱、SO₂等);
②要回收什么有用物质(金属、盐、水);
③最终要达到什么标准(无毒、无害、可排放/可回收)。
(2)逐步拆流程,只看3件事:
①加了什么试剂(酸/碱/沉淀剂/铁粉);
②发生了什么反应(中和/沉淀/置换/吸收);
③分离出什么(滤渣=回收金属/沉淀;滤液=达标水)。
(3)锁定核心反应:
①酸性废水:加碱中和(Ca(OH)₂最常用);
②碱性废水:加酸中和;
③重金属离子(Cu²⁺、Fe³⁺):加OH⁻沉淀;
④回收金属:加活泼金属置换(Fe最常考);
⑤酸性废气:用碱液吸收(NaOH/石灰水);
(4)找“循环/回收”,答题必写:提高原料利用率,降低成本,绿色环保。
3.答题模板
中和酸性废水
加入熟石灰、生石灰、碳酸钙,中和废水中的酸,调节溶液至中性。
碱液吸收废气
吸收××气体,防止污染空气。
调pH
使重金属离子转化为氢氧化物沉淀而除去。
过滤
分离固体沉淀和液体,除去废渣。
洗涤
洗去杂质,减少产品溶解损失,提高产率。
优点
回收有用金属/资源,原料利用率高,减少污染物排放,绿色环保,降低成本。
考向05 新材料及其制备流程图问题
1.考查方向
碳酸锂、氢氧化铝、钴盐等新材料制备、酸溶→除杂→沉淀→结晶→洗涤→干燥、冷水洗涤、母液循环、纯度 / 产率分析
2.解题策略
(1)定核心元素:圈出目标材料核心元素(Li、Al、Mn、Cu等),追踪元素流向,锁定主线。
(2)拆分流程模块:原料预处理→浸出溶解→调pH除杂→合成沉淀→过滤分离→洗涤提纯→结晶干燥→(3)陌生反应简化:新材料反应多为复分解反应,遵循“两两交换成分、生成沉淀/气体/水”,结合题干信息配平。
(4)抓条件关键词:低温、加热、过量试剂、调节pH、饱和溶液,直接对应答题话术。
(5)逆向找循环:流程中生成物又作为反应物投入使用的物质,即为可循环利用物质。
(6)提纯逻辑固化:可溶性杂质→洗涤除去;溶解度随温度变化大→降温结晶;变化小→蒸发结晶。
3.答题模板
矿石粉碎/研磨目的
增大反应物接触面积,加快浸出反应速率,使原料反应更充分
酸浸(稀硫酸/盐酸)作用
溶解目标矿物及金属氧化物,使目标离子进入溶液,除去不溶性杂质
碱浸(氢氧化钠)作用
溶解酸性氧化物、两性氧化物(如氧化铝),除去油污或特定金属杂质
调节pH的目的
使杂质金属离子转化为氢氧化物沉淀除去,同时防止目标离子沉淀析出
过滤操作作用
分离难溶性固体杂质与溶液,实现固液分离
加入过量试剂目的
确保杂质完全反应除去,提高产品纯度
沉淀后洗涤目的
除去固体表面附着的可溶性杂质离子,提高最终产品纯度
选用冷水/冰水洗涤
降低目标产品的溶解度,减少产品溶解损耗,提高产率
选用饱和溶液洗涤
抑制目标固体溶解,最大限度减少产品损失
温度不宜过高原因
①防止目标物质受热分解;②防止反应物挥发;③防止副反应发生
温度不宜过低原因
反应速率太慢,生产效率低,不利于工业大规模生产
循环物质判断依据
该物质在流程中既可以生成,又可作为反应物重复投入使用
母液循环利用优点
提高原料利用率,节约生产成本,减少废液排放,绿色环保
结晶方法选择依据
溶解度受温度影响大→降温结晶;溶解度受温度影响小→蒸发结晶
工艺流程优点
原料利用率高、可循环利用、能耗低、污染小、符合绿色化学理念
不能替换某试剂原因
会引入新的杂质离子,后续难以除去,降低产品纯度
典例·靶向·突破
考向01 海洋化学资源的综合利用流程图问题
例1【常考题型——粗盐提纯及其注意事项】(2026·山东青岛·一模)海水晒盐可以得到粗盐。粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,可能含、和等可溶性杂质,某同学设计如图实验方案提纯粗盐。下列对该过程的认识中错误的是
A.沉淀a中存在着大量的以及少量的
B.操作Ⅱ和操作Ⅲ顺序不可以互换,操作Ⅱ和操作Ⅳ顺序可以互换
C.操作Ⅲ静置后向上层清液中滴加2滴溶液,若溶液不浑浊则表明沉淀完全
D.往溶液C中加入盐酸呈中性或微酸性,目的是除去过量的和
考向解码
该专题是山东省中考化学的高频考点,多以选择题、填空题形式呈现,单题分值3-5分,是联系实际生产与化学知识的重要载体,侧重考查学生的应用能力。考查方向集中在海水晒盐、海水提镁、海水制碱的流程,涉及过滤、蒸发等操作,以及复分解反应方程式书写、物质成分分析等核心知识,如2025年山东东营中考就考查了相关流程。解题策略需先明确流程目的,标注原料、产物及核心反应,结合海水成分特点分析每一步操作的作用;优先判断物理变化与化学变化,精准书写反应方程式。注意事项:区分海水淡化与海水晒盐的原理差异,避免混淆蒸发结晶与降温结晶的适用场景,留意试剂过量问题对产物成分的影响,不遗漏可循环利用的物质。
【变式探究】(25-26九年级上·山东泰安·期末)海洋是巨大的资源宝库。以下是海水利用的部分流程,请回答:
(1)蒸馏法淡化海水是利用海水中各成分________不同进行分离的。
(2)海水晒盐时采用的结晶方法是________。从结晶池中分离出的母液是氯化钠的________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)将粗盐溶解后,加入过量NaOH溶液发生的反应为________(写化学方程式)。
(4)加入Y溶液的溶质为________(填化学式)。由粗盐得到精盐的过程中总共发生了________个化学反应。
(5)“晒盐”后的母液中也有、和等物质。它们的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是________。
A.硫酸镁的溶解度随温度升高而增大
B.在和时,氯化钾和硫酸镁的溶解度相等
C.将时三种物质的饱和溶液同时升温到,溶液的溶质质量分数均不变(忽略水的蒸发)
D.等质量的氯化钾和硫酸镁溶液从降到时,析出晶体的质量相等
考向02 金属矿物的冶炼与金属资源回收利用流程图问题
例2【新情境——金属资源的回收利用】(2026·山东聊城·一模)纳米氧化锌是一种新型高功能材料。工业上利用“锌浸出液”[主要含ZnSO4、CuSO4和硫酸镉(CdSO4)等]通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程如图1所示。
【资料卡片】①金属活动性顺序:Zn、Cd、(H)、Cu;②CdSO4溶液为无色。
(1)“反应器1”酸浸过程中,要注意通风、严禁明火的原因是________。
(2)“锌浸出液”进入“反应器2”前,需先加一定量的稀硫酸。实验室中将100g质量分数为98%的浓硫酸稀释成质量分数为20%的稀硫酸,需加入水的质量为_______g。
(3)向“反应器2”中加入“锌粉”用于去除“锌浸出液”中的铜和镉,效果比用锌粒更好,原因是_______。“除铜反应”的过程中,固体物质质量_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)锌粉除铜、镉的试验结果如图2所示。增加锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升,说明“锌浸出液”中某些物质已完全反应,此时混合溶液为_______色。
考向解码
金属相关流程图既考查金属活动性顺序、冶炼原理,也渗透资源保护的核心素养。考查方向主要包括铁、铜等常见金属的冶炼流程,废旧金属回收中的分离提纯操作,涉及置换反应、复分解反应,以及过滤、蒸发等实验操作,还会考查金属锈蚀的防护措施。解题策略需牢记金属活动性顺序,判断反应能否发生,梳理流程中物质的转化关系,明确滤渣、滤液的成分。注意事项:区分高炉炼铁与湿法冶金的原理及反应条件,书写冶炼方程式时注明反应条件,注意试剂用量对产物的影响,避免忽略金属回收的环保意义和经济价值,牢记滤渣、滤液成分判断的逻辑顺序。
【变式探究】(2026·山东菏泽·一模)据统计,我国每年产生废旧手机约4亿部,若全部回收,可提取黄金约40吨、银约400吨、铜约6000吨。这些“城市矿山”如何变废为宝?已知废旧手机中含有Fe、Cu、Au、Ni(镍)等金属(其他少量金属忽略不计),回收金属的简略工艺流程如下(流程中各步均恰好完全反应)。
(1)加入稀硫酸前,将金属材料制成碎片,目的是_____。
(2)滤液b中只含有一种溶质,该溶质的化学式为_____。
(3)根据上述流程可知,铁的活动性_____(填“>或<”)镍。
(4)由滤液c得到和滤液b,发生反应的化学方程式为_____。
考向03 无机物制备流程图问题
例3【新情境——生活中物质的制备及利用】(2026·山东济宁·一模)碳酸钙是常见的化工原料,可作为牙膏中的摩擦剂。以石灰石(主要成分是,含有少量的、等杂质)为原料制备高纯碳酸钙的工艺流程如下图所示。
【查阅资料】溶于水所得溶液呈碱性,在碱性环境中溶解性增强。
(1)根据碳酸钙可作摩擦剂,推测碳酸钙具有的性质是___________(任写一点)。
(2)粉碎机将石灰石粉碎的目的是___________。
(3)写出滤渣II的化学式___________。
(4)“沉钙”时发生反应的化学方程式为,为使“沉钙”顺利进行,最好先通入的气体是___________。
考向解码
无机物制备流程图问题侧重考查物质制备的逻辑思维和实验操作能力,是衔接基础知识点与实际应用的关键题型。考查方向集中在常见无机物(如硫酸铜、碳酸钠、氢氧化钙等)的制备,涉及原料预处理(粉碎、浸取)、核心反应、产物提纯(结晶、过滤)等环节,还会考查反应类型判断和物质成分分析。解题策略需先明确制备目标,分析每一步操作的目的,结合物质的溶解性、化学性质推导反应方程式,逐步梳理物质转化路径。注意事项:关注原料中的杂质对制备产物的影响,掌握结晶方法的选择依据,书写陌生反应方程式时遵循质量守恒定律,注意反应条件的标注,避免混淆浸取、煅烧等操作的作用。
【变式探究】(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)是一种重要的化工原料,某工厂以一种镁矿石(主要成分为和,还含有少量,其它成分忽略)为原料制备的主要流程如图:
查阅资料:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表:
阳离子
开始沉淀时的
9.1
7.6
1.9
沉淀完全时的
11.1
9.7
3.2
请回答下列问题:
(1)溶于稀硫酸的化学方程式为_______。
(2)为了让镁矿石与稀硫酸充分反应,提高原料利用率,可采取的措施为_______(填字母)。
A.将镁矿石粉碎 B.降低反应温度 C.用稀硫酸多次浸泡
(3)“溶液A”中加入溶液会生成,该反应的化学方程式为_______。
(4)选用调节使转化为沉淀,而不选用的原因是_______。
(5)加氧化镁调节后溶液的范围是_______(用不等式表示)。
(6)溶液C得到产品的系列操作是_______。
考向04 工业三废处理及绿色化学流程图问题
例4【新情境——工业废气的处理及利用】(25-26九年级下·山东济宁·月考)某工厂的废气中含有、NO、CO、、及粉尘,可用赤铁矿石(主要成分为)和石灰浆(主要成分为氢氧化钙)处理该废气,其流程如下图所示(假设流程中每一步均完全反应)。
【查阅资料】的化学性质与相似,不溶于水。
(1)除尘器是利用带孔的滤筒除去悬浮在气体中的粉尘,该操作与初中化学实验___________(填操作名称)的原理类似。
(2)工厂废气经过以上处理,可以有效减少空气污染。其中,通过沸腾炉可将___________除去,发生的化学方程式为___________。
(3)沉淀室中加入石灰浆的目的是___________。
(4)在吸收塔中,将石灰浆从其顶端喷淋注入而不是直接倒入吸收塔的原因是___________。
考向解码
工业三废处理及绿色化学流程图问题是中考热点题型,分值3-4分,贴合“绿色化学”“低碳环保”的命题趋势,侧重考查环境意识和化学知识的实际应用,近几年山东聊城等地区均有考查。考查方向主要包括工业废水、废气、废渣的处理流程,如废水的中和、沉淀处理,废气的吸收转化,废渣的回收利用,核心考查复分解反应、氧化还原反应,以及绿色化学的核心理念(零排放、资源循环)。解题策略需明确“三废”的成分及处理目标,分析每一步反应的作用,判断可循环利用的物质,结合绿色化学理念评价流程优劣。注意事项:牢记常见污染物的处理方法,区分不同废水(酸性、碱性、含重金属离子)的处理原理,避免忽略反应的环保性和经济性,理解绿色化学“零污染、低能耗”的核心要求。
【变式探究】(25-26九年级上·山东聊城·期末)某工厂设计了一种“捕捉”的减排方案,流程如下图所示。请回答下列问题:
(1)将二氧化碳含量高的气体从吸收塔的下方通入,是因为二氧化碳___________(填性质)。
(2)在“吸收塔”中将氢氧化钠溶液喷成“雾状”的目的是___________。
(3)操作a的名称是___________;高温反应炉中生成氧化钙的化学方程式为___________。
(4)流程中可循环利用的物质是___________(填化学名称,写一种即可)
(5)低碳生活从我做起,请你提出一条“低碳行动”的具体措施:___________(写一条即可)。
考向05 新材料及其制备流程图问题
例5【新情境——锂电池中材料的制备】(2026·山东菏泽·一模)碳酸锂(Li2CO3)是锂电池生产的核心原料,可以用盐湖水(含有LiCl、NaCl、MgCl2)为原料进行制备。化学小组的同学设计了如下制备Li2CO3的实验流程,请回答下列问题:
【已知】碳酸锂:微溶于水,且其溶解度随温度升高而降低。
(1)盐湖水“晒盐”得到粗盐,是利用____(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的方法实现的。
(2)“沉镁”时生成Mg(OH)2的化学方程式为_____。
(3)结合上述流程,“沉锂”时加入饱和Na2CO3溶液,加热到80~90℃后再进行过滤,加热到80~90℃再进行过滤的理由是______。
(4)化学小组的同学为测定某Li2CO3样品(杂质为NaCl)中Li2CO3的质量分数,称取Li2CO3样品16g加入烧杯中,再加入146g溶质质量分数为10%的稀盐酸,恰好完全反应。(已知:Li3CO3+2HCl=2LiCl+H2O+CO2↑,LiCl易溶于水),请回答下列问题:
①恰好完全反应时,烧杯中溶液里含有的溶质为______(填化学式)。
②计算该样品中Li2CO3的质量分数______(写出计算过程,结果精确至0.1%)。
考向解码
新材料及其制备流程图问题是中考新增热点,分值3-5分,体现化学与科技的结合,侧重考查创新思维和知识迁移能力,常以新型材料(如钛白粉、高纯二氧化锰等)的制备为背景命题。考查方向集中在新型金属材料、无机非金属材料的制备流程,涉及陌生反应方程式书写、物质分离提纯、催化剂的作用等,还会考查材料的性质与用途的关联。解题策略需结合题干信息,提炼制备流程的核心步骤,迁移已有知识分析陌生反应,判断物质的转化关系,明确催化剂、反应条件对制备的影响。注意事项:认真阅读题干给出的陌生信息,灵活迁移所学知识,不局限于教材中的反应,注意标注反应条件和物质状态,避免因信息遗漏导致方程式书写错误,关注新材料制备的环保性和经济性。
【变式探究】(2026·山东济宁·模拟预测)钛被誉为“未来金属”,广泛应用于航空航天等领域。工业上利用钛铁矿(主要成分为 含有少量 等杂质)为原料冶炼金属钛的生产工艺流程如下:
已知:钛铁矿浸在浓硫酸中发生的反应为:
(1)为了提高钛铁矿的浸出效率,通常会采取___________(写出一条即可)等措施;
(2)溶液I中除了 和 还可能含有少量的 为了获得纯净的 晶体,可向溶液I中加入适量的铁粉,则发生的反应方程式___________;
(3)反应③的化学方程式为X的化学式为___________;
(4)步骤④中, 与金属镁在高温下反应可生成金属钛和氯化镁。该反应需要在氩气氛围中进行,氩气的作用是___________
1.(2026·山东济宁·一模)如图是工业上用“双碱法”脱硫处理废气的过程。下列说法不正确的是
A.该工艺可减少酸雨的形成
B.图中涉及的氧化物有四种
C.理论上该工艺生产过程无需补充NaOH
D.过程II反应前后原子的种类和数目不变
2.(2026·山东青岛·一模)菱锌矿的主要成分是ZnCO3,还含有少量SiO2和Fe2O3。以菱锌矿为原料制备ZnSO4的工艺流程如下图所示。下列说法不正确的是
已知:①SiO2难溶于水,也不与稀硫酸反应;
A.为了加快菱锌矿与稀硫酸反应速率,可以适当升高温度
B.向滤液1加入锌粉,若不再产生气泡,说明锌粉已足量
C.向滤渣乙中加入稀硫酸,一定有气体生成
D.滤液2的质量一定比滤液1的质量大
3.(2026·山东聊城·一模)某品牌自热火锅的发热包主要成分为生石灰()、铝粉()、碳酸钠()等物质,加水即可发生反应,主要反应过程如图(部分反应条件已略去)。下列说法不正确的是
A.的反应是放热反应
B.的化学反应后若要把残留的除去,可加入适量的溶液
C.的反应后的碳酸钙可以通过化学反应转化成氢氧化钙,实现废物利用
D.的反应发生时应远离明火
4.(2026·山东日照·一模)工业上常以CH4为原料生产H2,其部分工艺流程如图。下列说法正确的是
A.转化炉中发生的是物理变化
B.反应塔中一氧化碳和水反应生成二氧化碳和氢气
C.洗涤塔中水以雾状喷洒是为了降低反应温度
D.该流程中不涉及氧化还原反应
5.(2026·山东枣庄·一模)天然气(主要成分CH4)中通常含有硫化氢等硫化物杂质。天然气脱硫的一种反应原理如图所示,下列说法正确的是
A.整个过程中甲烷不断减少
B.Fe2(SO4)3可循环使用
C.反应后H2S转化为S和CH4
D.整个过程酸性不断增强
6.(2026·山东济南·一模)二氧化碳的捕集和利用是我国能源领域实现“碳达峰、碳中和”目标的一个重要研究方向。我国承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”,体现了大国担当。工业上有一种利用NaOH溶液实现“碳捕捉”的技术,其主要流程如下图所示,下列说法不正确的是
A.在整个“捕捉”过程中,将NaOH溶液喷成雾状是为了增加反应物的接触面积
B.分离器中发生复分解反应的化学方程式为:
C.为有效利用原材料,氢氧化钙和氢氧化钠在该过程中可被循环利用
D.理论上,将NaOH溶液换为KOH溶液也可以用于二氧化碳“捕捉”
7.(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)利用废铝箔(主要成分为,含少量、等)制明矾[]的一种工艺流程如下:
已知:与会发生反应:,生成易溶于水的。
下列说法不正确的是
A.操作a是过滤,以除去难溶于溶液的杂质
B.②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质
C.④中可采用蒸发结晶的方式得到明矾晶体
D.明矾净水是因为能吸附水中的悬浮颗粒物
8.(2026·山东青岛·一模)金钒-氧团簇(、、)除去的反应过程如图所示。下列叙述错误的是
A.是反应的催化剂 B.该过程的总反应方程式为
C.反应④发生化合反应 D.反应③和反应⑤是同一个反应
9.(25-26九年级下·山东青岛·月考)金属钛凭借优异的性能在众多领域都有所应用,以钛铁矿(主要成分为,同时含有少量的,FeO等)为原料制,再由制金属Ti的工艺流程如下:
【查阅资料】①钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。②与氯气、焦炭在高温下按氯气和碳的质量比参加反应。
下列说法错误的是
A.加入浓硫酸后生成硫酸铁的反应属于复分解反应
B.操作2的名称是过滤;水解属于化学变化
C.用金属镁和反应的方法制备Ti,氩气的作用是催化作用
D.与氯气、焦炭在高温下反应的化学方程式为:
10.(2026·山东滨州·一模)捕集合成尿素可实现的资源化利用,其转化流程如图所示。下列说法不正确的是
A.反应②属于化合反应
B.反应③中,和的分子个数比为
C.该转化流程中,既是反应物又是生成物
D.虽含有氧元素,但不属于氧化物
11.(25-26九年级上·山东威海·期末)氢能是理想清洁能源,在一定条件下利用铁及其氧化物可循环制氢,所有反应物、生成物如图所示。下列说法不正确的是
A.反应器I中能够还原氧化铁的是一氧化碳、氢气
B.反应器Ⅱ中反应为
C.反应器Ⅲ中发生化合反应
D.该循环过程中有3种元素的化合价发生变化
12.(25-26九年级上·山东东营·期末)氢氧化氧铁[FeO(OH)]是一种重要的化工原料。一种以硫铁矿烧渣(含Fe、FeO、SiO2和少量CuO)为原料生产FeO(OH)的工艺流程如图(注:SiO2难溶于水和稀硫酸),下列说法错误的是
A.将硫铁矿烧渣粉碎可以增加反应物间接触面积,加快反应速率
B.“酸浸”时,FeO与稀硫酸反应的化学方程式为:FeO+H2SO4=FeSO4+H2O
C.滤渣①为SiO2,滤渣②为Fe
D.产物FeO(OH)中铁元素的化合价为+3
13.(25-26九年级上·山东潍坊·期末)传统工艺中,氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢。现以氧化镁为载体,采用化学链方法分解氯化铵的工艺示意图如图所示。下列有关说法错误的是
A.b是HCl
B.反应的化学方程式为
C.反应过程中需不断补充
D.与直接加热分解相比,该方法得到的产物更易分离
14.(25-26九年级上·山东东营·期末)菱锌矿是工业上制备硫酸锌的原料。菱锌矿的主要成分是,还含有和等。如图是用碳酸锌样品(杂质为和;难溶于水,也不与稀硫酸反应)模拟工业制备的流程。下列有关说法不合理的是
A.滤液a为绿色溶液 B.滤渣甲是:
C.步骤Ⅱ有气体生成 D.滤渣乙是单质铁和过量的锌
15.(25-26九年级上·山东济南·期末)工业上用铝土矿(主要成分为,含沙石等杂质)制备铝的主要流程如下图所示,下列说法不正确的是
A.粉碎铝土矿是为了增大反应物的接触面积,加快化学反应速率
B.铝是地壳中含量最高的金属元素
C.流程中Ⅰ、Ⅱ都包含固液分离的操作,该操作名称为蒸馏
D.在电解的反应中,生成了两种单质。一种为,则另一种。
16.(2026·山东日照·一模)纳米氧化锌因独特的纳米特性,在传感器、抗菌涂层、光催化材料等科技领域应用广泛。工业上利用锌浸出液(主要含ZnSO4、CuSO4和CdSO4等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如图:
已知:①金属活动性顺序为 Zn>Cd(镉)>Cu。
②氢氧化钡虽为可溶性碱,但在水中溶解度较小,在低浓度的检验实验中,易形成白色浑浊,对硫酸根离子的检验产生干扰。回答下列问题:
(1)锌浸出液需先加酸调节pH至酸性,适宜加入的酸是___________(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。
(2)锌粉除铜、镉比锌粒效果好的原因是___________。
(3)锌粉除铜、镉的实验结果如图所示。结合图像分析:增加锌粉用量,铜的去除率始终接近100%且不变的原因是___________。
(4)反应器2中发生反应的化学方程式为___________,该反应属于___________(填基本反应类型)。
(5)反应器2中生成的氢氧化锌沉淀经过过滤后,检验是否洗涤干净的操作是:取最后一次洗涤液于试管中,滴加足量硝酸铜溶液后,再滴加___________溶液,若无明显现象,则洗涤干净。
17.(2026·山东泰安·一模)某工厂利用废旧电器预处理的粗铜回收铜和银的操作流程如图所示。回答下列问题:
(1)“装置I→IV”在反应结束后,还需进行_____(填操作名称)实现固液分离。
(2)滤液1溶质的成分为_____(填化学式,下同),固体3的成分为_____,下列金属可以替换“装置III”中铁的是______(填字母,下同)。
A.Mg B.Zn C.Ag
(3)试剂X可以选择下列选项中的______。
A.稀硫酸 B.溶液 C.溶液
(4)某同学为了验证Cu、Fe、Ag三种金属活动性,设计了下列实验方案,其中可行的是_____(只考虑反应物之间发生的一步转化,即一步反应,忽略生成物与其他物质可能发生的后续反应)。
A.Fe、Cu、Ag、稀盐酸 B.Fe、Cu、溶液
C.溶液、Cu、溶液 D.Fe、溶液、Ag
18.(2026·山东济宁·一模)电动汽车的兴起对金属镁和碳酸锂()的需求增大。以盐湖卤水(主要成分是、NaCl、LiCl)为原料,制备金属镁和碳酸锂的主要物质转化流程如下:
资料:①碳酸钠能与氯化镁发生复分解反应;②部分物质的溶解度如下表:
物质
LiOH
LiCl
20 ℃时溶解度
1.32
0.039
12.8
77
54.8
难溶
(1)为避免引入新杂质,过程Ⅰ中加入的适量物质X是___________溶液(化学式)。
(2)制镁过程中发生中和反应的化学方程式是___________。
(3)过程Ⅲ发生了复分解反应,其反应的化学方程式是___________。
(4)用盐湖卤水制取碳酸锂,要先除去卤水中的氯化镁,其原因是___________。
19.(2026·山东德州·一模)芯片中的主要材料是高纯硅,如图是一种制备高纯硅的工艺流程图(硅等杂质不与稀盐酸反应)。
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ属于______(写一种基本反应类型)。
(2)加入稀盐酸后,发生反应的化学方程式为__________。
(3)操作Ⅰ的名称是______。
(4)上述流程中,可以循环使用的物质是______(填物质名称)。
20.(2026·山东日照·一模)MgO在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿(主要成分,含少量)为原料制备高纯MgO的实验流程如下:
Ⅰ.制备
(1)“浸取”时,加入过量稀硫酸的目的是_________。
(2)“氧化”时发生的反应为。
①反应前后化合价升高的元素是_________。
②为加快反应速率可适当升高温度,但温度不宜过高的原因是_________。
(3)“调节pH”时,溶液中减少的阳离子有_________。
Ⅱ.制备MgO
(4)①传统工艺:在1200℃时分解为和,反应的化学方程式为_________。
现代工艺:。对比两种工艺,现代工艺的优点有_________。
②脱硫:用溶液吸收产生的脱硫时,氨气逃逸量、脱硫效率随pH变化曲线如图所示,吸收过程中控制溶液pH不宜超过6.3的原因是_________。
21.(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)氧化铈()是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含、、等)为原料制备氧化铈,铈收率可高达97%。其工艺流程如图所示:
已知:①不溶于水,也不溶于酸;
②稀土离子易与结合,形成复盐沉淀;
③在空气中易被氧化为,两者均能形成氢氧化物沉淀;
④为白色粉末,难溶于水。
回答下列问题:
(1)滤渣A的主要成分是_______(填写化学式)。
(2)焙烧后加入稀硫酸浸出,为提高Ce的浸出率,需控制硫酸浓度不能太大的原因是_______。
(3)步骤③加入盐酸后,通常还需加入另一种化学试剂X,根据题中信息推测,加入X的作用为_______。
(4)下列关于步骤④的说法正确的是_______(填字母)。
A.该步骤发生的反应是
B.过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率
C.过滤后的滤液中含有较多,需要将滤液循环以提高产率
(5)取所得产品溶解后配成溶液。取该溶液与硫酸亚铁铵[]溶液反应,发生反应,恰好完全反应时消耗硫酸亚铁铵溶液,则该产品的纯度为_______。(保留三位有效数字)。
(6)在另一种生产工艺中,在氟碳铈矿石粉中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧,焙烧得到和两种固体以及两种高温下的气态物质,请写出焙烧过程中相应的化学方程式_______。
22.(2026·山东日照·一模)铁红(Fe2O3)是一种非常重要的工业产品,广泛应用于建材、涂料、造纸等领域。如图所示为小组同学利用高铁粉煤灰(含,其余成分不考虑)制取铁红的实验方案。
(1)为使高铁粉煤灰充分反应,可采取的措施是_______。
(2)步骤①中反应的化学方程式为_____(写一个即可)。
(3)步骤③的基本反应类型是________。
(4)结合反应过程及下面表格中氢氧化物沉淀的pH数据,判断下列说法错误的是______(填字母,此题为多选题)。
A.步骤②中加入NaOH后,溶液中仅发生Fe3+与OH-的复分解反应
B.步骤①中滤渣SiO2的存在,说明SiO2不与稀硫酸反应
C.步骤②中,若加入NaOH溶液的量不足,会导致滤液①中Fe3+未完全沉淀
D.步骤②得到的滤液②中,一定含有的阳离子为Na+、Al3+
Fe(OH)3
Al(OH)3
开始沉淀时的pH
2.3
3.4
完全沉淀时的pH
3.2
4.4
(5)一定条件下,溶液的pH对氢氧化铁、氢氧化铝沉淀的影响如下表所示。若步骤②中溶液的pH=4,导致的后果是________。
23.(2026·山东枣庄·一模)海洋是巨大的资源宝库,海水综合利用的部分工艺流程如图所示。
回答以下问题:
(1)步骤①中实验操作名称为______。
(2)步骤④中试剂D为______(填“HCl”或“H2SO4”)。
(3)资料卡:苦卤中主要盐类及其含量(质量分数):氯化钠4%、氯化镁18%、氯化钾3%等。理论上500 t苦卤能提取金属镁约为多少t(写出计算步骤,结果保留一位小数)。
注:
24.(25-26九年级上·山东德州·期末)金属镍可用于制造货币、不锈钢等。粗制氧化镍主要含氧化镍(NiO)、少量氧化钴(CoO)和氧化铁,以粗氧化镍为原料制备纯镍的流程如下:
(1)反应Ⅰ中,反应物X可能是___________(填化学式)。
(2)石灰浆是氢氧化钙的悬浊液,写出反应Ⅱ中发生反应的化学方程式___________。
(3)操作安全说明中要求反应Ⅲ开始前“用氮气充分吹扫设备内部”的目的是___________。
(4)在以上生产流程中循环使用的物质是___________。
(5)由下表推知:从、和的混合物中用蒸馏的方法提取应选择的温度(t)范围是___________(用不等式表示)。
物质
沸点/℃
43
105
52
25.(2026·山东济南·一模)请回答下列问题:
(1)稀土被誉为“工业维生素”,是新能源、航天、信息、军事等领域的关键原料。我国是稀土资源大国,2022年已探明的储存量约占世界总储量的。我国化学家徐光宪院士被誉为“中国稀土之父”,并荣获2008年度国家最高科学技术奖。2025-2026年我国实施稀土开采与冶炼分离总量调控,推进绿色冶炼、循环利用,严控低端产能与无序出口。稀土金属化学性质活泼,工业上常用熔盐电解法或热还原法制备;冶炼中需处理酸性废水、回收有价元素,践行“双碳”与环保要求。
①矿石粉碎的目的是:__________;中Ln的化合价为_____。
②写出步骤Ⅰ中酸溶的化学方程式:____________。
③步骤Ⅳ的化学方程式为,该反应属于_______反应(填基本反应类型);X的化学式为______。
④结合我国2025-2026年稀土政策,写出绿色冶炼的意义__________(一条即可)。
(2)海洋是高质量发展战略要地之一。海水综合利用主要包括海水直接利用、海水淡化和海水化学资源利用。海水提镁的流程图(图1)和氯化镁的溶解度曲线图(图2),回答下列问题。
①在步骤1中,所加石灰乳的主要成分是______(填化学式),步骤Ⅳ将______转化为化学能。
②烧杯B中溶液的质量为____g;烧杯C的溶液为_____溶液(选填“饱和”或“不饱和”)。
③上述三个烧杯中溶质质量分数最大的为_____(填序号)。
26.(2026·山东德州·一模)钼(Mo)是制作特种钢的重要添加剂。工业以辉钼矿(主要成分为及少量的)为原料制备金属钼的主要流程如下。回答下列问题。
(1)在焙烧炉中,矿石要粉碎处理并从上部加入,其目的是________。炉内主要反应,X的化学式为________。
(2)反应器1中浓氨水可以溶解粗产品。搅拌器相当于实验室中的________(填一种仪器名称)。要实现废渣和溶液的分离,需要进行的主要操作是________(填操作名称)。
(3)反应器2中发生复分解反应,Y溶液中溶质的主要成分为________(填化学式)。
(4)氢气和一氧化碳的化学性质类似,能将金属氧化物还原为金属单质。请写出反应器3中,在高温条件下与氢气反应生成金属钼的化学方程式:________。
27.(2026·山东泰安·一模)以闪锌矿[主要成分ZnS,少量FeS、CdS(硫化镉)]为原料制备硫酸锌的流程如下:
(1)“焙烧”时,金属硫化物(ZnS、FeS和CdS)与氧气反应均转化为金属氧化物和SO2 。写出ZnS与O2高温反应的化学方程式:___________。
(2)①“酸浸”时发生反应的基本类型为___________。
②“酸浸”所得滤液中阳离子有Cd2+、Fe2+、Fe3+和___________(填离子符号)。
(3)“除铁”时发生反应:
反应Ⅰ:;
反应Ⅱ:
①反应Ⅱ中X的化学式为___________。
②铁元素化合价在反应Ⅰ和反应Ⅱ前后的变化情况分别为___________(填字母)。
A.升高、降低 B.升高、不变 C.不变、降低 D.降低、升高
(4)“除镉过滤”前需先测定溶液中CdSO4浓度,计算所需锌粉的质量。但是实际参加反应锌的质量比理论值大,原因是溶液中CdSO4和___________(填化学式)均消耗锌粉;金属活动性:Zn___________Cd(填“>”或“<”)。
28.(2026·山东德州·一模)海水“晒盐”后剩下的“苦卤”也是宝贵的化学资源,其中主要是由氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴等元素组成的盐。利用苦卤生产“国防元素”金属镁的工艺流程如图。回答下列问题:
(1)“沉淀池”中分离出Mg(OH)2沉淀的操作名称是_____。
(2)“溶解池”中发生反应的化学方程式为_____。
(3)“电解池”中的能量转化形式:电能转化为_____。
(4)生产过程中,将“苦卤”中的MgCl2先转化为Mg(OH)2,再将Mg(OH)2重新转化为MgCl2,其目的是_____(填字母)。
A.提高MgCl2的溶解度 B.富集、提纯MgCl2 C.没有任何价值
29.(2026·山东青岛·一模)氢能是高能清洁燃料,已应用于航天、交通等领域。兴趣小组对氢气的制取、储存、利用等展开项目式实践活动。
【任务一】制取氢气
(1)甲烷催化重整制氢的微观过程示意图如图1所示。
①上述反应的化学方程式为___________,该反应中元素化合价保持不变的是___________(填元素符号)。
②已知:(反应放热)。向该重整制氢体系中加入适量,其作用有___________。(任答一点即可)
【任务二】储存氢气
(2)物理储氢:碳纳米管(图2)与活性炭均具有疏松多孔的结构,利用碳纳米管的___________性可储存氢气。
(3)化学储氢:镁铝合金参与的一种贮氢与释氢的方法如图3所示。
熔炼制备镁铝合金()时通入氩气的目的是___________;释氢释放的与贮氢吸收的的质量之比为___________。
30.(2026·山东济宁·一模)某化学兴趣小组利用工业废镍材料(含有金属镍及少量Fe,Cu、)回收金属镍(Ni),设计流程如下图所示(部分产物略去)。回答下列问题:
【查阅资料】“除铁”过程中,可以通过调节溶液pH,使溶液中的硫酸铁生成沉淀,而硫酸镍不生成沉淀。
(1)“酸浸”过程中Ni与稀硫酸反应的化学方程式是________________,“酸浸”过程后得到的滤液中一定含有的阳离子是________;
(2)“转化”过程中,的作用是________________;
(3)“置换”过程中,铁粉能置换出镍,说明铁的金属活动性比镍________________。
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压轴06 化学工艺流程问题五大核心考向
典例·靶向·突破
考向01 海洋化学资源的综合利用流程图问题
例1 B
【变式探究】(1)沸点(2) 蒸发结晶 饱和(3)(4) 6 (5)BC
考向02 金属矿物的冶炼与金属资源回收利用流程图问题
例2 (1)锌和稀硫酸反应生成氢气,氢气遇明火易爆炸 (2)390 (3) 增大了反应物接触面积,反应速率更快、除杂更充分 减小 (4)无
【变式探究】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分 (2) (3) (4)
考向03 无机物制备流程图问题
例3 (1)硬度大/难溶于水 (2)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分 (3) (4)
【变式探究】(1) (2)AC (3)
(4)氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠,引入新杂质硫酸钠;而氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁,不会引入新杂质。 (5) (6)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥
考向04 工业三废处理及绿色化学流程图问题
例4 (1)过滤 (2) /一氧化碳 (3)除去废气中的和
(4)增大石灰浆与气体的接触面积,使反应更充分,提高吸收效率
【变式探究】(1)密度比空气大 (2)增大反应物的接触面积 (3) 过滤
(4)氧化钙/氢氧化钠 (5)乘坐公共交通工具出行(合理即可)
考向05 新材料及其制备流程图问题
例5 (1)蒸发结晶 (2)Ca(OH)2+MgCl2= Mg(OH)2↓+CaCl2 (3)加热到80~90℃并使用饱和Na2CO3溶液可以显著降低Li2CO3的溶解度,促进Li2CO3沉淀更完全,提高锂的回收率
(4) LiCl、NaCl 解:设样品中Li2CO3的质量为y,
【变式探究】(1)将钛铁矿粉碎(或加热、搅拌等) (2)Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 (3)H2SO4
(4)作保护气,防止高温下镁和钛被空气中的氧气氧化
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
B
B
B
C
B
D
C
B
题号
11
12
13
14
15
答案
D
C
C
A
C
16.(1)稀硫酸 (2)锌粉与浸出液的接触面积更大,反应速率更快 (3)铜的金属活动性比锌弱很多,锌粉能快速且完全将铜离子置换出来,增加锌粉用量对铜的去除率无影响
(4) 复分解反应 (5)氯化钡/BaCl2
17.(1)过滤 (2) 、、 Fe、Cu AB (3)AB (4)CD
18.(1)NaOH (2) (3)
(4)防止与反应生成沉淀,导致不纯
19.(1)置换反应 (2) (3)过滤 (4)氯化氢(或盐酸)
20.(1)使、完全反应,提高原料利用率
(2) 铁元素/铁/Fe 防止受热分解,降低原料利用率
(3)、
(4) 反应温度低,能耗小(合理即可) 溶液pH超过6.3时,氨气逃逸量显著增大,会浪费原料,导致脱硫成本增大
21.(1)、 (2)硫酸根离子浓度过大时,容易和发生反应生成沉淀,从而使浸出率降低
(3)防止被氧化(或将生成的还原为) (4)AB (5)98.3%
(6)
22.(1)将高铁粉煤灰粉碎(或搅拌、适当加热、适当增大稀硫酸浓度等,合理即可)
(2)(或)
(3)分解反应 (4)AD
(5)制得的铁红中混有杂质,纯度降低
23.(1)过滤 (2)HCl
(3)解:MgCl2的质量为:500t×18%=90t
金属Mg的质量为:90t×
答:提取金属镁约为22.7t。
24.(1)C (2) (3)排除装置中原有的空气,防止加热时爆炸 (4)CO
(5)43℃≤ t < 52℃
25.(1) 增大反应物接触面积,加快反应速率 +3
置换 减少污染物排放,保护环境(合理即可)
(2) 电能 79 饱和 C
26.(1) 增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2) 玻璃棒 过滤
(3)
(4)
27.(1)
(2) 复分解反应
(3) B
(4)
28.(1)过滤 (2) (3)化学能 (4)B
29.(1) O 吸收CO2,提高氢气的纯度(或反应放热,为制氢提供所需热量,任答一点即可)
(2) 吸附
(3) 作保护气,防止镁、铝在高温下被氧化 2:1
30.(1) Ni + H2SO4 = NiSO4 + H2↑ Ni2+、Fe2+、H+、Fe3+
(2)将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,便于后续除铁
(3)强(或活泼)
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压轴06 化学工艺流程问题五大核心考向
命题预测
近几年山东省中考化学中,工艺流程图题是必考压轴题型,分值稳定在5–10分左右,地位举足轻重,主要考查学生对化学知识的综合应用、实验操作及流程分析能力,是区分学生成绩层次的关键题型。常考类型主要有四类:物质制备类、分离提纯类、废料回收类、海水或矿产资源综合利用类,其中废料回收和资源综合利用类考查频率最高。解题核心方法可总结为“三线解读+步骤突破”:先通过物料线、操作线、反应线明确物料流向、操作目的及反应原理;再突破原料预处理(粉碎、酸浸等)、核心反应(方程式书写)、分离提纯(过滤、结晶等)、循环利用与环保评价四大关键步骤;最后结合金属、酸碱盐性质,兼顾成本、环保、原料利用率等角度,规范书写答案,同时牢记高频操作的目的,提升解题效率与准确率。
高频考法
1.海洋化学资源的综合利用流程图问题
2.金属矿物的冶炼与金属资源回收利用流程图问题
3.无机物制备流程图问题
4.工业三废处理及绿色化学流程图问题
5.新材料及其制备流程图问题
知识·技法·思维
考向01 海洋化学资源的综合利用流程图问题
1.海水提镁
(1)主要方程式:
MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
MgCl2 Mg+Cl2↑
(2)常考问题及注意事项
①不能直接电解海水的原因:海水中镁离子含量低且有杂质
②石灰乳Ca(OH)2的作用:富集提纯Mg2+
③为什么选石灰乳作原料:易制取价格低
④如何验证MgCl2已完全转化为Mg(OH)2:将加入石灰乳后的混合物静置,取少量上层澄清液于试管中,滴加NaOH溶液,若没有白色沉淀生成,说明MgCl2已完全转化为Mg(OH)2
2.粗盐提纯
(1)主要方程式
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
2NaOH+MgCl2===Mg(OH)2↓+2NaCl
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
NaOH+HCl ===H2O + NaCl
Na2CO3+2HCl===H2O+CO2↑+2NaCl
(2)常考问题及注意事项
①添加药品的顺序:氯化钡在碳酸钠之前,过滤在稀盐酸之前
②药品的作用:
碳酸钠的作用:除去Ba2+和Ca2+,
稀盐酸的作用:除去OH-和CO32-
考向02 金属矿物的冶炼与金属资源回收利用流程图问题
1.考查方向
矿石 / 废金属酸浸溶解、置换反应提纯金属、滤渣 / 滤液成分判断、金属回收、循环利用
2.解题策略
(1)圈原料,审题干,圈画核心信息:原料、目标产品和已知信息;
(2)首尾定主线,明确核心转化逻辑,只看原料和产品,确定核心反应和除杂逻辑;
(3)按箭头方向逐框拆解,每步必问3个问题:
①这一步加入了什么试剂?上一步流入的物质有什么?区分主要成分和杂质;
②哪些物质会发生反应?写出核心化学方程式,判断生成物;
③反应后固体(滤渣)是什么?液体(滤液)是什么?杂质去了哪里?;
(4)锁定核心操作,秒答基础送分题:固液分离→操作名称:过滤;过滤后固体提纯→操作:洗涤、干燥;溶液中获得晶体→根据溶解度特性选择蒸发结晶/降温结晶;
(5)判断循环物质,突破中档题:箭头从流程中流出,又重新回到流程前端步骤的物质,才是循环物质;
3.一般思路:先酸浸:把金属 / 氧化物变成离子→置换遵循前换后,加过量金属保证完全置换→滤渣 = 过量活泼金属 + 被置换出的不活泼金属→循环物质:酸、滤液、回收金属
4.答题模板
原材料预处理
①将矿石/废旧金属粉碎/研磨的目的:增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应/酸浸更充分;②酸溶:使原料中的活泼金属及金属氧化物与酸反应溶解,进入溶液,与不溶性杂质分离;③焙烧/煅烧的目的:使原料中的矿物分解/氧化,转化为易溶于酸/碱的物质,便于后续提取。
试剂作用
①加入过量稀硫酸/稀盐酸的目的:使原料中的活泼金属/金属氧化物完全反应,充分溶解进入溶液;②加入过量铁粉/锌粉的目的:使溶液中的××金属离子(如Cu²⁺、Ag⁺)完全置换出来,回收金属;除去溶液中的过量H⁺,提高产品纯度;
③置换后加稀硫酸/稀盐酸的目的:除去滤渣中过量的活泼金属(如过量铁粉),提纯目标金属(如Cu);
操作
①分离固体和液体的操作X名称:过滤;
②用蒸馏水/冰水/饱和××溶液洗涤固体的目的:洗去固体表面附着的可溶性杂质,同时减少目标产品在洗涤过程中的溶解损失,提高产率;
③从FeSO₄/CuSO₄/KNO₃溶液中得晶体的操作:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥;
④从NaCl溶液中得NaCl固体的操作:蒸发结晶;
成分判断及检验
①酸浸后过滤,滤渣的成分:不溶于酸的杂质 + 不与酸反应的金属/物质;
②检验固体是否洗涤干净的方法:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加××检验试剂,若没有出现××现象,则固体已洗涤干净;若出现××现象,则未洗涤干净;
③检验××金属离子是否完全反应的方法:静置,向上层清液中继续滴加少量××试剂,若没有沉淀/无明显现象,则××离子已完全反应;若有沉淀生成,则未完全反应;
反应条件的控制
①酸浸时温度不宜过高的原因:防止温度过高,某物质分解;
②反应过程中通入氮气/稀有气体的目的:作保护气,防止生成的金属单质被空气中的氧气氧化,提高产品纯度
考向03 无机物制备流程图问题
1.考查方向
石灰石煅烧→消化→碳化三段转化、工业制 NaOH、CO₂循环、Ca 元素循环、放热反应、物质用途、循环物质
2.解题策略
(1)审题干,抓3个核心锚点:锚定原料、锚定目标产品、锚定题眼信息。
(2)首尾分析法,定核心转化主线:跳过中间复杂步骤,只看流程的开头(原料)和结尾(产品),明确原料中的核心元素,需要通过哪类反应转化为目标产品?原料中的杂质,需要通过什么方法除去?
(3)逐段拆解流程,理清每步逻辑:
①进的是什么:这一步加入的试剂是过量还是适量?上一步流入的物质是什么?
②发生了什么反应:哪些物质之间会发生反应?写出核心化学方程式,明确生成物是什么。
③出的是什么:反应后目标物质在滤液还是滤渣里?杂质转化成了什么?去了哪里?
(4)锁定关键得分点,预判考点:
①看到固液分离→考点:过滤操作、玻璃棒作用;
②看到“过量”试剂→考点:加入目的、后续如何除去过量试剂;
③看到溶解度曲线→考点:结晶方法的选择;
④看到pH控制→考点:调pH的目的,除去哪些杂质离子;
⑤看到回头箭头→考点:循环利用物质的判断与作用;
⑥看到“通入氮气/稀有气体”→考点:作保护气,防止产品被氧化。
3.答题模板
原料预处理
①粉碎或研磨:增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分。
②搅拌:使反应物充分混合,加快溶解或反应速率。
③水浸:可溶物溶解,与不溶物分离。
④酸浸:与酸反应溶解,除去杂质。
⑤灼烧或煅烧:使固体分解、转化、除去可燃杂质。
分离提纯
①过滤:固液分离。
②结晶:溶解度受温度影响小的用蒸发结晶;溶解度受温度影响大的用降温结晶。
③调pH:防止金属离子转化为难溶性碱;中和过量的酸或碱,便于后续结晶或分离;防止产品溶解,提高纯度。
④洗涤:洗去可溶性杂质;溶解度受温度影响大的物质可用冰水洗涤减少损耗,最佳洗涤方法是用饱和溶液洗。
⑤干燥:除去水分。
循环利用
①找循环:回头箭头的物质。
②作用:提高原料利用率、降低成本、减少污染。
该制备流程的优点
①原料廉价易得,来源广泛;
②反应条件温和,操作简单安全;
③原料利用率高,有物质循环利用,生产成本低;
④无污染物排放,符合绿色化学理念;⑤产品纯度高、产率高。
考向04 工业三废处理及绿色化学流程图问题
1.考查方向
重金属离子(Cu²⁺、Fe³⁺等)去除、中和酸性废水、沉淀法处理、污染性气体的吸收、环保评价、绿色化学
2.解题策略
(1)先抓3个关键信息:
①废里有什么污染物(Cu²⁺、Fe³⁺、Hg²⁺、酸、碱、SO₂等);
②要回收什么有用物质(金属、盐、水);
③最终要达到什么标准(无毒、无害、可排放/可回收)。
(2)逐步拆流程,只看3件事:
①加了什么试剂(酸/碱/沉淀剂/铁粉);
②发生了什么反应(中和/沉淀/置换/吸收);
③分离出什么(滤渣=回收金属/沉淀;滤液=达标水)。
(3)锁定核心反应:
①酸性废水:加碱中和(Ca(OH)₂最常用);
②碱性废水:加酸中和;
③重金属离子(Cu²⁺、Fe³⁺):加OH⁻沉淀;
④回收金属:加活泼金属置换(Fe最常考);
⑤酸性废气:用碱液吸收(NaOH/石灰水);
(4)找“循环/回收”,答题必写:提高原料利用率,降低成本,绿色环保。
3.答题模板
中和酸性废水
加入熟石灰、生石灰、碳酸钙,中和废水中的酸,调节溶液至中性。
碱液吸收废气
吸收××气体,防止污染空气。
调pH
使重金属离子转化为氢氧化物沉淀而除去。
过滤
分离固体沉淀和液体,除去废渣。
洗涤
洗去杂质,减少产品溶解损失,提高产率。
优点
回收有用金属/资源,原料利用率高,减少污染物排放,绿色环保,降低成本。
考向05 新材料及其制备流程图问题
1.考查方向
碳酸锂、氢氧化铝、钴盐等新材料制备、酸溶→除杂→沉淀→结晶→洗涤→干燥、冷水洗涤、母液循环、纯度 / 产率分析
2.解题策略
(1)定核心元素:圈出目标材料核心元素(Li、Al、Mn、Cu等),追踪元素流向,锁定主线。
(2)拆分流程模块:原料预处理→浸出溶解→调pH除杂→合成沉淀→过滤分离→洗涤提纯→结晶干燥→(3)陌生反应简化:新材料反应多为复分解反应,遵循“两两交换成分、生成沉淀/气体/水”,结合题干信息配平。
(4)抓条件关键词:低温、加热、过量试剂、调节pH、饱和溶液,直接对应答题话术。
(5)逆向找循环:流程中生成物又作为反应物投入使用的物质,即为可循环利用物质。
(6)提纯逻辑固化:可溶性杂质→洗涤除去;溶解度随温度变化大→降温结晶;变化小→蒸发结晶。
3.答题模板
矿石粉碎/研磨目的
增大反应物接触面积,加快浸出反应速率,使原料反应更充分
酸浸(稀硫酸/盐酸)作用
溶解目标矿物及金属氧化物,使目标离子进入溶液,除去不溶性杂质
碱浸(氢氧化钠)作用
溶解酸性氧化物、两性氧化物(如氧化铝),除去油污或特定金属杂质
调节pH的目的
使杂质金属离子转化为氢氧化物沉淀除去,同时防止目标离子沉淀析出
过滤操作作用
分离难溶性固体杂质与溶液,实现固液分离
加入过量试剂目的
确保杂质完全反应除去,提高产品纯度
沉淀后洗涤目的
除去固体表面附着的可溶性杂质离子,提高最终产品纯度
选用冷水/冰水洗涤
降低目标产品的溶解度,减少产品溶解损耗,提高产率
选用饱和溶液洗涤
抑制目标固体溶解,最大限度减少产品损失
温度不宜过高原因
①防止目标物质受热分解;②防止反应物挥发;③防止副反应发生
温度不宜过低原因
反应速率太慢,生产效率低,不利于工业大规模生产
循环物质判断依据
该物质在流程中既可以生成,又可作为反应物重复投入使用
母液循环利用优点
提高原料利用率,节约生产成本,减少废液排放,绿色环保
结晶方法选择依据
溶解度受温度影响大→降温结晶;溶解度受温度影响小→蒸发结晶
工艺流程优点
原料利用率高、可循环利用、能耗低、污染小、符合绿色化学理念
不能替换某试剂原因
会引入新的杂质离子,后续难以除去,降低产品纯度
典例·靶向·突破
考向01 海洋化学资源的综合利用流程图问题
例1【常考题型——粗盐提纯及其注意事项】(2026·山东青岛·一模)海水晒盐可以得到粗盐。粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,可能含、和等可溶性杂质,某同学设计如图实验方案提纯粗盐。下列对该过程的认识中错误的是
A.沉淀a中存在着大量的以及少量的
B.操作Ⅱ和操作Ⅲ顺序不可以互换,操作Ⅱ和操作Ⅳ顺序可以互换
C.操作Ⅲ静置后向上层清液中滴加2滴溶液,若溶液不浑浊则表明沉淀完全
D.往溶液C中加入盐酸呈中性或微酸性,目的是除去过量的和
【答案】B
【分析】本题考查粗盐提纯的除杂规则,核心除杂要求是:过量必须加在之前,保证过量的能被除去,的添加顺序不固定,只要满足上述规则即可。逐一分析选项:
【详解】A.加入过量,转化为沉淀,微溶于水,因此会析出少量,沉淀a的描述正确,故A不符合题意;
B.原顺序为:加(操作Ⅱ)→加(操作Ⅲ)→加(操作Ⅳ),若互换操作Ⅱ和操作Ⅲ,顺序变为:加→加→加,依然满足在之前,过量可以被除去,因此二者顺序可以互换,故B符合题意;
C.静置后向上层清液滴加,若溶液不变浑浊,说明溶液中已经没有,证明沉淀完全,操作正确,故C不符合题意;
D.溶液C中含有过量的(引入)和过量的(引入),加盐酸调节为中性/微酸性,可以除去这两种离子,故D不符合题意;
故选B。
考向解码
该专题是山东省中考化学的高频考点,多以选择题、填空题形式呈现,单题分值3-5分,是联系实际生产与化学知识的重要载体,侧重考查学生的应用能力。考查方向集中在海水晒盐、海水提镁、海水制碱的流程,涉及过滤、蒸发等操作,以及复分解反应方程式书写、物质成分分析等核心知识,如2025年山东东营中考就考查了相关流程。解题策略需先明确流程目的,标注原料、产物及核心反应,结合海水成分特点分析每一步操作的作用;优先判断物理变化与化学变化,精准书写反应方程式。注意事项:区分海水淡化与海水晒盐的原理差异,避免混淆蒸发结晶与降温结晶的适用场景,留意试剂过量问题对产物成分的影响,不遗漏可循环利用的物质。
【变式探究】(25-26九年级上·山东泰安·期末)海洋是巨大的资源宝库。以下是海水利用的部分流程,请回答:
(1)蒸馏法淡化海水是利用海水中各成分________不同进行分离的。
(2)海水晒盐时采用的结晶方法是________。从结晶池中分离出的母液是氯化钠的________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)将粗盐溶解后,加入过量NaOH溶液发生的反应为________(写化学方程式)。
(4)加入Y溶液的溶质为________(填化学式)。由粗盐得到精盐的过程中总共发生了________个化学反应。
(5)“晒盐”后的母液中也有、和等物质。它们的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是________。
A.硫酸镁的溶解度随温度升高而增大
B.在和时,氯化钾和硫酸镁的溶解度相等
C.将时三种物质的饱和溶液同时升温到,溶液的溶质质量分数均不变(忽略水的蒸发)
D.等质量的氯化钾和硫酸镁溶液从降到时,析出晶体的质量相等
【答案】(1)沸点
(2) 蒸发结晶 饱和
(3)
(4) 6
(5)BC
【详解】(1)蒸馏法淡化海水是利用海水中各成分沸点不同进行分离的;
(2)氯化钠的溶解度受温度影响不大,故晒盐时,采用的结晶方法是:蒸发结晶;
海水晒盐后得到的卤水不能继续溶解氯化钠,是氯化钠的饱和溶液;
(3)氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠反应的化学方程式为:;
(4)粗盐中含有氯化钙、氯化镁、硫酸钠等可溶性杂质,可以用碳酸根离子除去钙离子,氢氧根离子除去镁离子,钡离子除去硫酸根离子,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,加入过量Na2CO3溶液,碳酸根离子和钡离子分别结合生成碳酸钡沉淀,碳酸根离子和钙离子结合生成碳酸钙沉淀,目的是除去钙离子和过量的钡离子(氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠、氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠),所以X是氯化钡,Y 是碳酸钠,此时溶液中还剩余氢氧化钠,加入盐酸后,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,综上所述,共发生了6个化学反应;
(5)A、通过分析溶解度曲线可知,MgSO4的溶解度随温度的升高先增大后减小,故说法错误;
B、由溶解度曲线可知,在t1℃和t2℃时,氯化钾和硫酸镁的溶解度相等,故说法正确;
C、将t1℃时三种物质的饱和溶液同时升温到t2℃,溶解度都变大,都变为不饱和溶液,溶液的溶质质量分数均不变(忽略水的蒸发),故说法正确;
D、等质量的氯化钾和硫酸镁饱和溶液从t2℃降到t1℃时,析出晶体的质量相等,没有指明溶液是否饱和,不能确定析出晶体多少,故说法错误;
故选BC。
考向02 金属矿物的冶炼与金属资源回收利用流程图问题
例2【新情境——金属资源的回收利用】(2026·山东聊城·一模)纳米氧化锌是一种新型高功能材料。工业上利用“锌浸出液”[主要含ZnSO4、CuSO4和硫酸镉(CdSO4)等]通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程如图1所示。
【资料卡片】①金属活动性顺序:Zn、Cd、(H)、Cu;②CdSO4溶液为无色。
(1)“反应器1”酸浸过程中,要注意通风、严禁明火的原因是________。
(2)“锌浸出液”进入“反应器2”前,需先加一定量的稀硫酸。实验室中将100g质量分数为98%的浓硫酸稀释成质量分数为20%的稀硫酸,需加入水的质量为_______g。
(3)向“反应器2”中加入“锌粉”用于去除“锌浸出液”中的铜和镉,效果比用锌粒更好,原因是_______。“除铜反应”的过程中,固体物质质量_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)锌粉除铜、镉的试验结果如图2所示。增加锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升,说明“锌浸出液”中某些物质已完全反应,此时混合溶液为_______色。
【答案】(1)锌和稀硫酸反应生成氢气,氢气遇明火易爆炸
(2)390
(3) 增大了反应物接触面积,反应速率更快、除杂更充分 减小
(4)无
【详解】(1)Zn活动性在H前,与稀硫酸反应生成可燃性气体氢气,氢气混有空气时遇明火会发生爆炸,因此需通风、严禁明火;
(2)稀释前后溶质质量不变,100g 98%浓硫酸中溶质质量为,稀释为20%稀硫酸时总溶液质量为,因此加水质量为;
(3)锌粉与溶液的接触面积远大于锌粒,反应速率更快,除杂更彻底;
除铜反应为,每65份质量的Zn反应生成64份质量的Cu,固体质量减小;
(4)铜去除率不变说明已经完全反应,溶液中无蓝色的,剩余的、溶液均为无色,因此混合溶液为无色。
考向解码
金属相关流程图既考查金属活动性顺序、冶炼原理,也渗透资源保护的核心素养。考查方向主要包括铁、铜等常见金属的冶炼流程,废旧金属回收中的分离提纯操作,涉及置换反应、复分解反应,以及过滤、蒸发等实验操作,还会考查金属锈蚀的防护措施。解题策略需牢记金属活动性顺序,判断反应能否发生,梳理流程中物质的转化关系,明确滤渣、滤液的成分。注意事项:区分高炉炼铁与湿法冶金的原理及反应条件,书写冶炼方程式时注明反应条件,注意试剂用量对产物的影响,避免忽略金属回收的环保意义和经济价值,牢记滤渣、滤液成分判断的逻辑顺序。
【变式探究】(2026·山东菏泽·一模)据统计,我国每年产生废旧手机约4亿部,若全部回收,可提取黄金约40吨、银约400吨、铜约6000吨。这些“城市矿山”如何变废为宝?已知废旧手机中含有Fe、Cu、Au、Ni(镍)等金属(其他少量金属忽略不计),回收金属的简略工艺流程如下(流程中各步均恰好完全反应)。
(1)加入稀硫酸前,将金属材料制成碎片,目的是_____。
(2)滤液b中只含有一种溶质,该溶质的化学式为_____。
(3)根据上述流程可知,铁的活动性_____(填“>或<”)镍。
(4)由滤液c得到和滤液b,发生反应的化学方程式为_____。
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)金属碎片和稀硫酸的接触面积比整块金属大,可加快反应速率,保证反应充分进行。
(2)金属中Fe、Ni为氢前金属,与稀硫酸反应生成、进入滤液a;加入铁粉后,铁将中的Ni置换,恰好完全反应后,溶液中溶质只有生成的。
(3)铁可将镍从其盐溶液中置换出来,说明铁的金属活动性强于镍。
(4)Cu和Au位于氢后,不会与稀硫酸反应,滤渣m含Cu和Au,Cu在氧气中加热生成,加稀硫酸反应得到溶液(滤液c);加入Fe置换出Cu,同时生成(滤液b),符合流程要求。
考向03 无机物制备流程图问题
例3【新情境——生活中物质的制备及利用】(2026·山东济宁·一模)碳酸钙是常见的化工原料,可作为牙膏中的摩擦剂。以石灰石(主要成分是,含有少量的、等杂质)为原料制备高纯碳酸钙的工艺流程如下图所示。
【查阅资料】溶于水所得溶液呈碱性,在碱性环境中溶解性增强。
(1)根据碳酸钙可作摩擦剂,推测碳酸钙具有的性质是___________(任写一点)。
(2)粉碎机将石灰石粉碎的目的是___________。
(3)写出滤渣II的化学式___________。
(4)“沉钙”时发生反应的化学方程式为,为使“沉钙”顺利进行,最好先通入的气体是___________。
【答案】(1)硬度大/难溶于水
(2)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(3)
(4)
【详解】(1)牙膏摩擦剂需要以固体形式存在,通过摩擦清洁牙齿,且不与牙膏其他成分反应,因此可推测碳酸钙具有难溶于水、硬度大等性质;
(2)略;
(3)石灰石主要成分是,含有少量的、等杂质,“酸浸”时加入稍过量盐酸,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,二氧化硅不溶于水、也不与盐酸反应,则充分反应后过滤得到的滤液中含有氯化钙、氯化铁和过量的盐酸;“除杂”时加入适量氢氧化钙溶液,氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,氢氧化钙与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,则充分反应后过滤得到的滤渣II为氢氧化铁,其化学式为;
(4)已知在碱性环境中溶解性增强,先通入,使溶液变为碱性,可增大的溶解性,促进“沉钙”反应顺利进行。
考向解码
无机物制备流程图问题侧重考查物质制备的逻辑思维和实验操作能力,是衔接基础知识点与实际应用的关键题型。考查方向集中在常见无机物(如硫酸铜、碳酸钠、氢氧化钙等)的制备,涉及原料预处理(粉碎、浸取)、核心反应、产物提纯(结晶、过滤)等环节,还会考查反应类型判断和物质成分分析。解题策略需先明确制备目标,分析每一步操作的目的,结合物质的溶解性、化学性质推导反应方程式,逐步梳理物质转化路径。注意事项:关注原料中的杂质对制备产物的影响,掌握结晶方法的选择依据,书写陌生反应方程式时遵循质量守恒定律,注意反应条件的标注,避免混淆浸取、煅烧等操作的作用。
【变式探究】(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)是一种重要的化工原料,某工厂以一种镁矿石(主要成分为和,还含有少量,其它成分忽略)为原料制备的主要流程如图:
查阅资料:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表:
阳离子
开始沉淀时的
9.1
7.6
1.9
沉淀完全时的
11.1
9.7
3.2
请回答下列问题:
(1)溶于稀硫酸的化学方程式为_______。
(2)为了让镁矿石与稀硫酸充分反应,提高原料利用率,可采取的措施为_______(填字母)。
A.将镁矿石粉碎 B.降低反应温度 C.用稀硫酸多次浸泡
(3)“溶液A”中加入溶液会生成,该反应的化学方程式为_______。
(4)选用调节使转化为沉淀,而不选用的原因是_______。
(5)加氧化镁调节后溶液的范围是_______(用不等式表示)。
(6)溶液C得到产品的系列操作是_______。
【答案】(1)
(2)AC
(3)
(4)氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠,引入新杂质硫酸钠;而氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁,不会引入新杂质。
(5)
(6)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥
【分析】镁矿石主要成分为和,还含有少量,过量的稀硫酸与碳酸镁、碳酸亚铁反应生成硫酸镁和硫酸亚铁,过滤得到滤渣X:二氧化硅;滤液A:硫酸镁、硫酸亚铁和硫酸。“溶液A”中加入溶液会生成,即过氧化氢、硫酸亚铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,加入氧化镁调节pH,使铁离子沉淀,过滤得到滤渣Y:氢氧化铁;溶液C:硫酸镁。
【详解】(1)溶于稀硫酸生成硫酸镁、水和二氧化碳,该反应化学方程式:。
(2)A、粉碎矿石,增大接触面积,反应更充分,能提高原料利用率;
B、降低温度,反应速率减慢,不利于充分反应,不能提高原料利用率;
C、多次浸泡,使镁矿石充分反应,能提高原料利用率;
故选:AC。
(3)“溶液A”中加入溶液会生成,即过氧化氢、硫酸亚铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,该反应化学方程式:。
(4)氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠,引入钠离子;而氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁,不会引入新杂质。
(5)加氧化镁调节后溶液的,使铁离子沉淀而镁离子不沉淀,范围是。
(6)溶液C得到产品的操作蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥。
考向04 工业三废处理及绿色化学流程图问题
例4【新情境——工业废气的处理及利用】(25-26九年级下·山东济宁·月考)某工厂的废气中含有、NO、CO、、及粉尘,可用赤铁矿石(主要成分为)和石灰浆(主要成分为氢氧化钙)处理该废气,其流程如下图所示(假设流程中每一步均完全反应)。
【查阅资料】的化学性质与相似,不溶于水。
(1)除尘器是利用带孔的滤筒除去悬浮在气体中的粉尘,该操作与初中化学实验___________(填操作名称)的原理类似。
(2)工厂废气经过以上处理,可以有效减少空气污染。其中,通过沸腾炉可将___________除去,发生的化学方程式为___________。
(3)沉淀室中加入石灰浆的目的是___________。
(4)在吸收塔中,将石灰浆从其顶端喷淋注入而不是直接倒入吸收塔的原因是___________。
【答案】(1)过滤
(2) /一氧化碳
(3)除去废气中的和
(4)增大石灰浆与气体的接触面积,使反应更充分,提高吸收效率
【详解】(1)除尘器是利用带孔的滤筒除去悬浮在气体中的浮尘,该操作与初中化学实验过滤的原理类似,均是将不同颗粒大小的物质分离;
(2)通过沸腾炉时,工厂废气中的一氧化碳与赤铁矿的主要成分氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,故可将一氧化碳除去,该反应的化学方程式为:;
(3)沉淀室中加入石灰浆,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,二氧化硫的化学性质与二氧化碳相似,则二氧化硫能与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水,则目的是:除去废气中的二氧化碳和二氧化硫;
(4)在吸收塔中,将石灰浆从其顶端喷淋注入而不是直接倒入吸收塔的原因是增大石灰浆与气体的接触面积,使反应更充分,提高吸收效率。
考向解码
工业三废处理及绿色化学流程图问题是中考热点题型,分值3-4分,贴合“绿色化学”“低碳环保”的命题趋势,侧重考查环境意识和化学知识的实际应用,近几年山东聊城等地区均有考查。考查方向主要包括工业废水、废气、废渣的处理流程,如废水的中和、沉淀处理,废气的吸收转化,废渣的回收利用,核心考查复分解反应、氧化还原反应,以及绿色化学的核心理念(零排放、资源循环)。解题策略需明确“三废”的成分及处理目标,分析每一步反应的作用,判断可循环利用的物质,结合绿色化学理念评价流程优劣。注意事项:牢记常见污染物的处理方法,区分不同废水(酸性、碱性、含重金属离子)的处理原理,避免忽略反应的环保性和经济性,理解绿色化学“零污染、低能耗”的核心要求。
【变式探究】(25-26九年级上·山东聊城·期末)某工厂设计了一种“捕捉”的减排方案,流程如下图所示。请回答下列问题:
(1)将二氧化碳含量高的气体从吸收塔的下方通入,是因为二氧化碳___________(填性质)。
(2)在“吸收塔”中将氢氧化钠溶液喷成“雾状”的目的是___________。
(3)操作a的名称是___________;高温反应炉中生成氧化钙的化学方程式为___________。
(4)流程中可循环利用的物质是___________(填化学名称,写一种即可)
(5)低碳生活从我做起,请你提出一条“低碳行动”的具体措施:___________(写一条即可)。
【答案】(1)密度比空气大
(2)增大反应物的接触面积
(3) 过滤
(4)氧化钙/氢氧化钠
(5)乘坐公共交通工具出行(合理即可)
【详解】(1) 将二氧化碳含量高的气体从吸收塔的下方通入,是因为二氧化碳密度比空气大,这样能让气体与氢氧化钠溶液充分接触,提升吸收效率。
(2) 在“吸收塔”中将氢氧化钠溶液喷成“雾状”的目的是增大气体与液体的接触面积,使二氧化碳和氢氧化钠溶液的反应更充分,吸收更完全。
(3) 操作a的名称是过滤,用于分离沉淀和溶液。
高温炉中发生的反应为碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,方程式为;
(4)吸收塔消耗氢氧化钠,而沉淀池生成氢氧化钠,沉淀池消耗氧化钙,而高温反应炉生成氧化钙,故氢氧化钠和氧化钙可以循环利用。
(5)“低碳行动”的具体措施:乘坐公共交通工具出行(或节约用电、植树造林等,合理即可)。
考向05 新材料及其制备流程图问题
例5【新情境——锂电池中材料的制备】(2026·山东菏泽·一模)碳酸锂(Li2CO3)是锂电池生产的核心原料,可以用盐湖水(含有LiCl、NaCl、MgCl2)为原料进行制备。化学小组的同学设计了如下制备Li2CO3的实验流程,请回答下列问题:
【已知】碳酸锂:微溶于水,且其溶解度随温度升高而降低。
(1)盐湖水“晒盐”得到粗盐,是利用____(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的方法实现的。
(2)“沉镁”时生成Mg(OH)2的化学方程式为_____。
(3)结合上述流程,“沉锂”时加入饱和Na2CO3溶液,加热到80~90℃后再进行过滤,加热到80~90℃再进行过滤的理由是______。
(4)化学小组的同学为测定某Li2CO3样品(杂质为NaCl)中Li2CO3的质量分数,称取Li2CO3样品16g加入烧杯中,再加入146g溶质质量分数为10%的稀盐酸,恰好完全反应。(已知:Li3CO3+2HCl=2LiCl+H2O+CO2↑,LiCl易溶于水),请回答下列问题:
①恰好完全反应时,烧杯中溶液里含有的溶质为______(填化学式)。
②计算该样品中Li2CO3的质量分数______(写出计算过程,结果精确至0.1%)。
【答案】(1)蒸发结晶
(2)Ca(OH)2+MgCl2= Mg(OH)2↓+CaCl2
(3)加热到80~90℃并使用饱和Na2CO3溶液可以显著降低Li2CO3的溶解度,促进Li2CO3沉淀更完全,提高锂的回收率
(4) LiCl、NaCl 解:设样品中Li2CO3的质量为y,
该样品中Li2CO3的质量分数为;
答:该样品中Li2CO3的质量分数为92.5%。
【详解】(1)氯化钠的溶解度受温度影响较小,则盐湖水“晒盐”得到粗盐,是利用蒸发结晶的方法实现的;
(2)“沉镁”时氯化镁与氢氧化钙反应生成Mg(OH)2和氯化钙,反应的化学方程式为Ca(OH)2+MgCl2= Mg(OH)2↓+CaCl2;
(3)而“沉锂”时,根据Li2CO3的溶解度曲线,其溶解度随温度升高而降低,加热到80~90℃并使用饱和Na2CO3溶液可以显著降低Li2CO3的溶解度,促进Li2CO3沉淀更完全,提高锂的回收率;
(4)①Li2CO3与HCl反应生成LiCl、水和二氧化碳,Li2CO3样品含有的杂质为NaCl,因此恰好完全反应时,烧杯中溶液里含有的溶质为LiCl、NaCl;
②详见答案。
考向解码
新材料及其制备流程图问题是中考新增热点,分值3-5分,体现化学与科技的结合,侧重考查创新思维和知识迁移能力,常以新型材料(如钛白粉、高纯二氧化锰等)的制备为背景命题。考查方向集中在新型金属材料、无机非金属材料的制备流程,涉及陌生反应方程式书写、物质分离提纯、催化剂的作用等,还会考查材料的性质与用途的关联。解题策略需结合题干信息,提炼制备流程的核心步骤,迁移已有知识分析陌生反应,判断物质的转化关系,明确催化剂、反应条件对制备的影响。注意事项:认真阅读题干给出的陌生信息,灵活迁移所学知识,不局限于教材中的反应,注意标注反应条件和物质状态,避免因信息遗漏导致方程式书写错误,关注新材料制备的环保性和经济性。
【变式探究】(2026·山东济宁·模拟预测)钛被誉为“未来金属”,广泛应用于航空航天等领域。工业上利用钛铁矿(主要成分为 含有少量 等杂质)为原料冶炼金属钛的生产工艺流程如下:
已知:钛铁矿浸在浓硫酸中发生的反应为:
(1)为了提高钛铁矿的浸出效率,通常会采取___________(写出一条即可)等措施;
(2)溶液I中除了 和 还可能含有少量的 为了获得纯净的 晶体,可向溶液I中加入适量的铁粉,则发生的反应方程式___________;
(3)反应③的化学方程式为X的化学式为___________;
(4)步骤④中, 与金属镁在高温下反应可生成金属钛和氯化镁。该反应需要在氩气氛围中进行,氩气的作用是___________。
【答案】(1)将钛铁矿粉碎(或加热、搅拌等)
(2)Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4
(3)H2SO4
(4)作保护气,防止高温下镁和钛被空气中的氧气氧化
【分析】根据已知,钛铁矿在浓硫酸中发生反应生成TiOSO4和FeSO4,经过沉降分离后,溶液Ⅰ中含有TiOSO4和FeSO4,经过冷却结晶,分离出硫酸亚铁晶体后,溶液Ⅱ中含有TiOSO4,TiOSO4和水加热生成H2TiO3和X,H2TiO3经煅烧生成TiO2,TiO2在高温下反应生成TiCl4,TiCl4最终被还原生成Ti。
【详解】(1)提高浸出效率的本质是加快反应速率,常见的措施有:粉碎矿石增大接触面积、搅拌、适当升温等,写出一条即可。
(2)杂质硫酸铁能和铁粉反应,被还原为硫酸亚铁,从而得到纯净的硫酸亚铁,该反应的方程式为:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。
(3)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变,方程式中反应前各原子个数为:1个Ti、7个O、1个S、4个H,反应后除X外还含有原子为:2个H、1个Ti、3个O,则X中含有:2个H、1个S、4个O,可推得X的化学式为H2SO4。
(4)高温下镁和钛都是活泼金属,容易被氧气氧化,氩气化学性质稳定,作保护气,防止高温下镁和钛被空气中的氧气氧化。
1.(2026·山东济宁·一模)如图是工业上用“双碱法”脱硫处理废气的过程。下列说法不正确的是
A.该工艺可减少酸雨的形成
B.图中涉及的氧化物有四种
C.理论上该工艺生产过程无需补充NaOH
D.过程II反应前后原子的种类和数目不变
【答案】B
【详解】A、该工艺可吸收二氧化硫,二氧化硫是形成酸雨的主要污染物,因此可减少酸雨的形成,故选项说法正确;
B、氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,流程中涉及的氧化物只有、共2种,故选项说法错误;
C、由图可知,过程I发生的反应为:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,过程II发生的反应为:2Na2SO3+O2+2Ca(OH)2= 4NaOH+2CaSO4,由化学方程式可知,过程I消耗氢氧化钠的质量和过程II生成氢氧化钠的质量相等,所以该工艺无需补充NaOH,故选项说法正确;
D、所有化学反应都遵循质量守恒定律,过程Ⅱ属于化学反应,反应前后原子的种类和数目不变,故选项说法正确。
2.(2026·山东青岛·一模)菱锌矿的主要成分是ZnCO3,还含有少量SiO2和Fe2O3。以菱锌矿为原料制备ZnSO4的工艺流程如下图所示。下列说法不正确的是
已知:①SiO2难溶于水,也不与稀硫酸反应;
A.为了加快菱锌矿与稀硫酸反应速率,可以适当升高温度
B.向滤液1加入锌粉,若不再产生气泡,说明锌粉已足量
C.向滤渣乙中加入稀硫酸,一定有气体生成
D.滤液2的质量一定比滤液1的质量大
【答案】B
【详解】A、为了加快菱锌矿与稀硫酸反应速率,可以适当升高温度 升高温度能加快反应速率,符合化学反应速率规律,A正确。
B、滤液1中含过量H2SO4,锌粉与H2SO4反应产生H2,当不再产生气泡,说明H2SO4已完全反应,但无法证明锌粉足量,B错误。
C、锌先与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌,因此滤渣乙一定含Fe,加稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成氢气,有气体;C正确。
D、根据化学方程式Zn+Fe2(SO4)3=ZnSO4+2FeSO4可知,65份质量的Zn进入溶液,无固体析出,溶液质量增加,Zn + FeSO4 = ZnSO4 + Fe,65份质量的Zn置换出56份质量的Fe,因此溶液质量增加,所有反应均使溶液质量增加,因此滤液2质量一定大于滤液1,D正确。
3.(2026·山东聊城·一模)某品牌自热火锅的发热包主要成分为生石灰()、铝粉()、碳酸钠()等物质,加水即可发生反应,主要反应过程如图(部分反应条件已略去)。下列说法不正确的是
A.的反应是放热反应
B.的化学反应后若要把残留的除去,可加入适量的溶液
C.的反应后的碳酸钙可以通过化学反应转化成氢氧化钙,实现废物利用
D.的反应发生时应远离明火
【答案】B
【详解】A. 氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应放出大量热,属于放热反应,说法正确。
B. 加入氯化钙除碳酸钠时,会反应生成新杂质氯化钠,不符合除杂要求,说法错误。
C. 碳酸钙高温分解生成氧化钙,氧化钙和水反应可生成氢氧化钙,能实现废物利用,说法正确。
D. 该反应生成可燃性气体氢气,遇明火易爆炸,因此需远离明火,说法正确。
故选:B。
4.(2026·山东日照·一模)工业上常以CH4为原料生产H2,其部分工艺流程如图。下列说法正确的是
A.转化炉中发生的是物理变化
B.反应塔中一氧化碳和水反应生成二氧化碳和氢气
C.洗涤塔中水以雾状喷洒是为了降低反应温度
D.该流程中不涉及氧化还原反应
【答案】B
【详解】A. 转化炉中CH4和H2O反应生成新物质CO、H2,有新物质生成,属于化学变化,错误;
B. 结合流程物质流向可知,反应塔中CO和水反应生成CO2和H2,符合反应逻辑,正确;
C. 洗涤塔中水以雾状喷洒是为了增大与气体的接触面积,充分吸收二氧化碳等杂质,目的不是降低反应温度,错误;
D. 该流程中甲烷与水的反应、一氧化碳与水的反应均有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误。
5.(2026·山东枣庄·一模)天然气(主要成分CH4)中通常含有硫化氢等硫化物杂质。天然气脱硫的一种反应原理如图所示,下列说法正确的是
A.整个过程中甲烷不断减少
B.Fe2(SO4)3可循环使用
C.反应后H2S转化为S和CH4
D.整个过程酸性不断增强
【答案】B
【详解】A. 由流程可知甲烷未参与反应,反应后被分离排出,总质量不会减少,错误。
B. 脱硫步骤消耗,氧化步骤又生成,因此可循环使用,正确。
C. CH4是天然气原本就有的成分,不参与反应,不是转化得到的;反应后转化为和,错误。
D. 脱硫生成的在氧化步骤被消耗,总酸性不会不断增强,错误。
6.(2026·山东济南·一模)二氧化碳的捕集和利用是我国能源领域实现“碳达峰、碳中和”目标的一个重要研究方向。我国承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”,体现了大国担当。工业上有一种利用NaOH溶液实现“碳捕捉”的技术,其主要流程如下图所示,下列说法不正确的是
A.在整个“捕捉”过程中,将NaOH溶液喷成雾状是为了增加反应物的接触面积
B.分离器中发生复分解反应的化学方程式为:
C.为有效利用原材料,氢氧化钙和氢氧化钠在该过程中可被循环利用
D.理论上,将NaOH溶液换为KOH溶液也可以用于二氧化碳“捕捉”
【答案】C
【详解】A、将氢氧化钠溶液喷成雾状可以增大反应物接触面积,使反应更充分,不符合题意。
B、分离器中氢氧化钙和碳酸钠发生复分解反应,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所给化学方程式书写正确,不符合题意。
C、流程中氢氧化钠和氧化钙是可循环利用的物质,而氢氧化钙由反应器生成的氧化钙和水反应得到,不属于该过程直接循环利用的物质,符合题意。
D、氢氧化钾是可溶性强碱,和氢氧化钠性质相似,也能与二氧化碳反应生成碳酸盐,后续也可通过反应重新得到氢氧化钾,因此可替代氢氧化钠溶液用于二氧化碳捕捉,不符合题意。
故选C。
7.(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)利用废铝箔(主要成分为,含少量、等)制明矾[]的一种工艺流程如下:
已知:与会发生反应:,生成易溶于水的。
下列说法不正确的是
A.操作a是过滤,以除去难溶于溶液的杂质
B.②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质
C.④中可采用蒸发结晶的方式得到明矾晶体
D.明矾净水是因为能吸附水中的悬浮颗粒物
【答案】B
【详解】A、碱溶时,Al与NaOH溶液反应生成可溶的,杂质Mg、Fe不与NaOH反应,操作a为过滤,可除去难溶性杂质,A正确;
B、②中加稀硫酸的作用是将转化为沉淀,实现铝元素与可溶性杂质的分离,③中加稀硫酸是将溶解为硫酸铝,作为制备明矾的原料,并非除杂,B错误;
C、明矾的溶解度小于硫酸钾和硫酸铝,④中可采用蒸发结晶的方式得到明矾晶体,C正确;
D、明矾溶于水生成的胶状物能吸附水中的悬浮颗粒物,可用于净水,D正确。
故选B。
8.(2026·山东青岛·一模)金钒-氧团簇(、、)除去的反应过程如图所示。下列叙述错误的是
A.是反应的催化剂 B.该过程的总反应方程式为
C.反应④发生化合反应 D.反应③和反应⑤是同一个反应
【答案】D
【详解】A、催化剂的特点是反应前后质量和化学性质不变。该过程中在第一步被消耗,最终在最后一步重新生成,符合催化剂的特征,该选项不符合题意。
B、消去所有中间产物后,总反应为,方程式书写正确,该选项不符合题意。
C、反应④是,两种物质生成一种物质,符合化合反应“多变一”的特征,该选项不符合题意。
D、反应③的反应物为,生成物为和;反应⑤的反应物为,生成物为和,二者反应物、生成物均不相同,不是同一个反应,该选项符合题意。
故选D。
9.(25-26九年级下·山东青岛·月考)金属钛凭借优异的性能在众多领域都有所应用,以钛铁矿(主要成分为,同时含有少量的,FeO等)为原料制,再由制金属Ti的工艺流程如下:
【查阅资料】①钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。②与氯气、焦炭在高温下按氯气和碳的质量比参加反应。
下列说法错误的是
A.加入浓硫酸后生成硫酸铁的反应属于复分解反应
B.操作2的名称是过滤;水解属于化学变化
C.用金属镁和反应的方法制备Ti,氩气的作用是催化作用
D.与氯气、焦炭在高温下反应的化学方程式为:
【答案】C
【详解】A、钛铁矿中的Fe2O3与浓硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为,该反应是两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物,属于复分解反应,说法正确。
B、操作2是分离FeSO4晶体和TiOSO4溶液,该操作名称为过滤;TiOSO4水解生成H2TiO3,有新物质生成,属于化学变化,说法正确。
C、根据资料①,钛、镁在高温下易与空气中的氧气、二氧化碳等反应,因此用Mg和TiCl4反应制备Ti时,氩气的作用是作保护气,防止钛、镁在高温下被氧化,而非催化作用,说法错误。
D、已知TiO2与氯气、焦炭在高温下按氯气和碳的质量比参加反应生成TiCl4,Cl2的相对分子质量为71,C的相对原子质量为12,因此Cl2与C的化学计量数之比为,配平后化学方程式为,该方程式符合质量守恒,且氯气和碳的质量比为,与资料一致,说法正确。
故选C。
10.(2026·山东滨州·一模)捕集合成尿素可实现的资源化利用,其转化流程如图所示。下列说法不正确的是
A.反应②属于化合反应
B.反应③中,和的分子个数比为
C.该转化流程中,既是反应物又是生成物
D.虽含有氧元素,但不属于氧化物
【答案】B
【详解】A、反应②是N2、H2在一定条件生成NH3,由两种物质生成一种物质,符合 “多变一” 的特征,属于化合反应,该说法正确。
B、反应③的化学方程式为。参与反应的NH3与CO2的分子个数比为,不是,该说法错误。
C、反应①为,其中H2O是反应物。反应③为,其中H2O是生成物,因此H2O既是反应物又是生成物,该说法正确。
D、氧化物的定义是 “由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物”。CO(NH2)2由C、O、N、H这四种元素组成,不属于氧化物,该说法正确。
故选B。
11.(25-26九年级上·山东威海·期末)氢能是理想清洁能源,在一定条件下利用铁及其氧化物可循环制氢,所有反应物、生成物如图所示。下列说法不正确的是
A.反应器I中能够还原氧化铁的是一氧化碳、氢气
B.反应器Ⅱ中反应为
C.反应器Ⅲ中发生化合反应
D.该循环过程中有3种元素的化合价发生变化
【答案】D
【详解】A、反应器I中一氧化碳和氢气均具有还原性,均能还原氧化铁,一氧化碳能与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,氢气能与氧化铁在高温下反应生成铁和水,不符合题意;
B、反应器Ⅱ中反应为铁与水蒸气在一定条件下反应生成四氧化三铁和氢气,该反应的化学方程式为:,不符合题意;
C、反应器Ⅲ中发生反应为四氧化三铁和氧气在一定条件下反应生成氧化铁,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,不符合题意;
D、反应器I中一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,一氧化碳中碳元素显+2价,氧元素显-2价,氧化铁中铁元素显+3价,氧元素显-2价,铁单质中铁元素化合价为0,二氧化碳中碳元素显+4价,氧元素显-2价,铁、碳元素的化合价发生了改变;氢气和氧化铁在高温下反应生成铁和水,氢气中氢元素化合价为0,氧化铁中铁元素显+3价,氧元素显-2价,铁单质中铁元素化合价为0,水中氢元素显+1价,氧元素显-2价,氢、铁元素的化合价发生了改变;反应器Ⅱ中反应为铁与水蒸气在一定条件下反应生成四氧化三铁和氢气,铁单质中铁元素化合价为0,水中氢元素显+1价,氧元素显-2价,四氧化三铁中铁元素显+2、+3价,氧元素显-2价,氢气中氢元素化合价为0,铁、氢元素的化合价发生了改变;反应器Ⅲ中发生反应为四氧化三铁和氧气在一定条件下反应生成氧化铁,四氧化三铁中铁元素显+2、+3价,氧元素显-2价,氧气中氧元素化合价为0,氧化铁中铁元素显+3价,氧元素显-2价,故铁、氧元素化合价发生了改变,故该循环过程中有铁、碳、氢、氧四种元素的化合价发生了变化,符合题意。
故选D。
12.(25-26九年级上·山东东营·期末)氢氧化氧铁[FeO(OH)]是一种重要的化工原料。一种以硫铁矿烧渣(含Fe、FeO、SiO2和少量CuO)为原料生产FeO(OH)的工艺流程如图(注:SiO2难溶于水和稀硫酸),下列说法错误的是
A.将硫铁矿烧渣粉碎可以增加反应物间接触面积,加快反应速率
B.“酸浸”时,FeO与稀硫酸反应的化学方程式为:FeO+H2SO4=FeSO4+H2O
C.滤渣①为SiO2,滤渣②为Fe
D.产物FeO(OH)中铁元素的化合价为+3
【答案】C
【详解】A、将硫铁矿烧渣粉碎可以增加反应物间的接触面积,加快反应速率,使反应更充分,故A正确;
B、 “酸浸”时FeO与硫酸反应生成硫酸亚铁和水,化学方程式正确,故B正确;
C、 “酸浸”时,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,氧化亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜,二氧化硅不与酸反应,所以滤渣①为SiO2;除杂时,加入过量铁,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,滤渣②为过量的铁和生成的铜,故C错误;
D、产物FeO(OH)中氧元素显-2价,氢氧根显-1价,依据化合物中各元素的化合价的代数和为零,则铁元素的化合价为+3,故D正确。
故选C。
13.(25-26九年级上·山东潍坊·期末)传统工艺中,氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢。现以氧化镁为载体,采用化学链方法分解氯化铵的工艺示意图如图所示。下列有关说法错误的是
A.b是HCl
B.反应的化学方程式为
C.反应过程中需不断补充
D.与直接加热分解相比,该方法得到的产物更易分离
【答案】C
【详解】A、根据反应前后元素种类不变可推出,由工艺示意图可知,反应为Ⅱ的化学方程式为Mg(OH)ClMgO+HCl↑,则b是HCl,选项说法正确,不符合题意。
B、由工艺示意图可知,反应I是NH4Cl与MgO在350℃反应生成Mg(OH)Cl和NH3,化学方程式为,选项说法正确,不符合题意。
C、由工艺示意图可知,MgO可循环利用,不需要不断补充,选项说法错误,符合题意。
D、直接加热NH4Cl生成的两种气体会混合在一起,不易分离,而该方法可以分步得到产物,该方法得到的产物更易分离,选项说法正确,不符合题意。
故选C。
14.(25-26九年级上·山东东营·期末)菱锌矿是工业上制备硫酸锌的原料。菱锌矿的主要成分是,还含有和等。如图是用碳酸锌样品(杂质为和;难溶于水,也不与稀硫酸反应)模拟工业制备的流程。下列有关说法不合理的是
A.滤液a为绿色溶液 B.滤渣甲是:
C.步骤Ⅱ有气体生成 D.滤渣乙是单质铁和过量的锌
【答案】A
【详解】A、碳酸锌样品中的ZnCO3和硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化碳,碳酸锌样品中的Fe2O3和硫酸反应生成硫酸铁和水,SiO2难溶于水且不与稀硫酸反应。硫酸铁溶液是黄色的,所以滤液a为黄色溶液,不是绿色溶液,故A选项符合题意;
B、因为SiO2难溶于水且不与稀硫酸反应,所以滤渣甲是SiO2,故B选项不符合题意;
C、步骤Ⅱ中,锌粉能与过量的稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,所以有气体生成,故C选项不符合题意;
D、锌粉能与硫酸铁反应生成硫酸锌和铁,且锌粉过量,所以滤渣乙是生成的单质铁和过量的锌,故D选项不符合题意。
故选A。
15.(25-26九年级上·山东济南·期末)工业上用铝土矿(主要成分为,含沙石等杂质)制备铝的主要流程如下图所示,下列说法不正确的是
A.粉碎铝土矿是为了增大反应物的接触面积,加快化学反应速率
B.铝是地壳中含量最高的金属元素
C.流程中Ⅰ、Ⅱ都包含固液分离的操作,该操作名称为蒸馏
D.在电解的反应中,生成了两种单质。一种为,则另一种。
【答案】C
【详解】A、粉碎铝土矿是为了增大反应物的接触面积,加快化学反应速率,该选项不符合题意。
B、地壳中含量从高到低前四位的元素是氧、硅、铝、铁,故含量最高的金属元素是铝,该选项不符合题意。
C、流程中Ⅰ、Ⅱ都包含固液分离的操作,该操作名称为过滤,该选项符合题意。
D、在电解的反应中,生成了两种单质,根据反应前后元素的种类不变,可知是分别由铝元素和氧元素组成的两种单质,即一种是,则另一种是,该选项不符合题意。
故选C。
16.(2026·山东日照·一模)纳米氧化锌因独特的纳米特性,在传感器、抗菌涂层、光催化材料等科技领域应用广泛。工业上利用锌浸出液(主要含ZnSO4、CuSO4和CdSO4等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如图:
已知:①金属活动性顺序为 Zn>Cd(镉)>Cu。
②氢氧化钡虽为可溶性碱,但在水中溶解度较小,在低浓度的检验实验中,易形成白色浑浊,对硫酸根离子的检验产生干扰。回答下列问题:
(1)锌浸出液需先加酸调节pH至酸性,适宜加入的酸是___________(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。
(2)锌粉除铜、镉比锌粒效果好的原因是___________。
(3)锌粉除铜、镉的实验结果如图所示。结合图像分析:增加锌粉用量,铜的去除率始终接近100%且不变的原因是___________。
(4)反应器2中发生反应的化学方程式为___________,该反应属于___________(填基本反应类型)。
(5)反应器2中生成的氢氧化锌沉淀经过过滤后,检验是否洗涤干净的操作是:取最后一次洗涤液于试管中,滴加足量硝酸铜溶液后,再滴加___________溶液,若无明显现象,则洗涤干净。
【答案】(1)稀硫酸
(2)锌粉与浸出液的接触面积更大,反应速率更快
(3)铜的金属活动性比锌弱很多,锌粉能快速且完全将铜离子置换出来,增加锌粉用量对铜的去除率无影响
(4) 复分解反应
(5)氯化钡/BaCl2
【详解】(1)由流程图看出,反应后为硫酸锌,锌浸出液需先加酸调节pH,适宜加入的酸是稀硫酸;
(2)锌粉除铜、镉比锌粒效果好的原因是锌粉与浸出液的接触面积更大,反应速率更快;
(3)增加锌粉用量,铜的去除率始终接近100%且不变的原因是:铜的金属活动性比锌弱很多,锌粉能快速且完全将铜离子置换出来,增加锌粉用量对铜的去除率无影响;
(4)反应器2中硫酸锌和氢氧化钠反应生成氢氧化锌沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式为:;该反应是两种化合物交换成分生成另外两种化合物,属于基本反应类型中的复分解反应;
(5)氢氧化锌沉淀表面会吸附含硫酸根的可溶性杂质,因此检验最后一次洗涤液中是否含硫酸根即可判断洗涤是否干净;根据题给信息,氢氧化钡会干扰硫酸根检验,因此先滴加足量硝酸铜溶液后,再滴加氯化钡溶液,若无明显现象,说明没有硫酸根,则说明已经洗涤干净。
17.(2026·山东泰安·一模)某工厂利用废旧电器预处理的粗铜回收铜和银的操作流程如图所示。回答下列问题:
(1)“装置I→IV”在反应结束后,还需进行_____(填操作名称)实现固液分离。
(2)滤液1溶质的成分为_____(填化学式,下同),固体3的成分为_____,下列金属可以替换“装置III”中铁的是______(填字母,下同)。
A.Mg B.Zn C.Ag
(3)试剂X可以选择下列选项中的______。
A.稀硫酸 B.溶液 C.溶液
(4)某同学为了验证Cu、Fe、Ag三种金属活动性,设计了下列实验方案,其中可行的是_____(只考虑反应物之间发生的一步转化,即一步反应,忽略生成物与其他物质可能发生的后续反应)。
A.Fe、Cu、Ag、稀盐酸 B.Fe、Cu、溶液
C.溶液、Cu、溶液 D.Fe、溶液、Ag
【答案】(1)过滤
(2) 、、 Fe、Cu AB
(3)AB
(4)CD
【详解】(1)过滤可以将固体和液体分离。
(2)粗铜中镁、铁排在氢之前,铜、银排在氢之后,镁、铁均能与过量的硫酸反应,分别生成硫酸镁、硫酸亚铁,则滤液1溶质的成分为、、;固体1中含有铜和银,装置Ⅱ中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,则滤液2溶质的成分为硝酸铜;装置III中过量的铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,则固体3中含有Fe、Cu;根据铁的目的是置换出铜,排在铜前的金属可以替代铁,则由金属活动性顺序可知,只有Mg、Zn都排在铜前。
(3)固体3中含有Fe、Cu,经过装置Ⅳ过滤后得到铜,则加入的足量试剂X可以除去铁且不能引入新的杂质,则试剂X为稀硫酸或硫酸铜。
(4)A、铁能与稀盐酸反应,说明铁的活动性比氢强,Cu、Ag不能与稀盐酸反应,说明氢的活动性比Cu、Ag强,但无法比较Cu、Ag的活动性,故选项不能达到实验目的。
B、Fe、Cu都能与反应,说明Fe、Cu的活动性比银强,但无法比较Fe、Cu的活动性,故选项不能达到实验目的。
C、铜不能与反应,说明铁的活动性比铜强,铜能与反应,说明铜的活动性比银强,可得出三种金属的活动性:Fe>Cu>Ag,故选项能达到实验目的。
D、铁能与反应,说明铁的活动性比铜强,Ag不能与反应,说明铜的活动性比银强,可得出三种金属的活动性:Fe>Cu>Ag,故选项能达到实验目的。
18.(2026·山东济宁·一模)电动汽车的兴起对金属镁和碳酸锂()的需求增大。以盐湖卤水(主要成分是、NaCl、LiCl)为原料,制备金属镁和碳酸锂的主要物质转化流程如下:
资料:①碳酸钠能与氯化镁发生复分解反应;②部分物质的溶解度如下表:
物质
LiOH
LiCl
20 ℃时溶解度
1.32
0.039
12.8
77
54.8
难溶
(1)为避免引入新杂质,过程Ⅰ中加入的适量物质X是___________溶液(化学式)。
(2)制镁过程中发生中和反应的化学方程式是___________。
(3)过程Ⅲ发生了复分解反应,其反应的化学方程式是___________。
(4)用盐湖卤水制取碳酸锂,要先除去卤水中的氯化镁,其原因是___________。
【答案】(1)NaOH
(2)
(3)
(4)防止与反应生成沉淀,导致不纯
【详解】(1)由流程图可知,加入适量X,得到氢氧化镁和滤液1,则X应是NaOH溶液,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠,不会引入新的杂质;
(2)中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应,氢氧化镁(碱)和稀盐酸(酸)的反应属于中和反应;
(3)复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,则过程Ⅲ的反应为碳酸钠和氯化锂反应生成碳酸锂沉淀和氯化钠,化学方程式为:;
(4)见答案。
19.(2026·山东德州·一模)芯片中的主要材料是高纯硅,如图是一种制备高纯硅的工艺流程图(硅等杂质不与稀盐酸反应)。
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ属于______(写一种基本反应类型)。
(2)加入稀盐酸后,发生反应的化学方程式为__________。
(3)操作Ⅰ的名称是______。
(4)上述流程中,可以循环使用的物质是______(填物质名称)。
【答案】(1)置换反应
(2)
(3)过滤
(4)氯化氢(或盐酸)
【详解】(1)反应Ⅰ的反应物是镁和二氧化硅,生成物是氧化镁和硅,该反应的反应物是一种单质和一种化合物,生成物是另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;
(2)加入稀盐酸后,硅不与稀盐酸反应,氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水;
(3)操作Ⅰ实现了固体粗硅和液体滤液的分离,对应化学实验基本操作中的过滤;
(4)流程末尾反应Ⅱ生成的,可回到前端加入稀盐酸的步骤重复使用,因此氯化氢为可循环物质。
20.(2026·山东日照·一模)MgO在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿(主要成分,含少量)为原料制备高纯MgO的实验流程如下:
Ⅰ.制备
(1)“浸取”时,加入过量稀硫酸的目的是_________。
(2)“氧化”时发生的反应为。
①反应前后化合价升高的元素是_________。
②为加快反应速率可适当升高温度,但温度不宜过高的原因是_________。
(3)“调节pH”时,溶液中减少的阳离子有_________。
Ⅱ.制备MgO
(4)①传统工艺:在1200℃时分解为和,反应的化学方程式为_________。
现代工艺:。对比两种工艺,现代工艺的优点有_________。
②脱硫:用溶液吸收产生的脱硫时,氨气逃逸量、脱硫效率随pH变化曲线如图所示,吸收过程中控制溶液pH不宜超过6.3的原因是_________。
【答案】(1)使、完全反应,提高原料利用率
(2) 铁元素/铁/Fe 防止受热分解,降低原料利用率
(3)、
(4) 反应温度低,能耗小(合理即可) 溶液pH超过6.3时,氨气逃逸量显著增大,会浪费原料,导致脱硫成本增大
【详解】(1)菱镁矿主要成分是,还含少量,加入稀硫酸,碳酸镁和稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水,碳酸亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水,故加入过量稀硫酸的目的是:使、完全反应,提高原料利用率;
(2)①根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中含Fe、S、O、H的个数分别是2、3、14、4,已知生成物中含Fe、S、O、H的个数分别是0、0、2、4,故生成物中还应含2个Fe、3个S、12个O,则X的化学式为:,反应前硫酸亚铁中铁元素为+2价,反应后硫酸铁中铁元素为+3价,反应前后H、S元素化合价不变,H2O2中氧元素化合价为-1价,H2O中氧元素化合价为-2,化合价降低,所以反应后化合价升高的元素是铁;
②略;
(3)“调节pH”时,氨水会与过量的硫酸反应生成硫酸铵和水,氨水能与硫酸铁反应生成氢氧化铁和硫酸铵,则溶液中减少的阳离子是:、;
(4)①见答案;
②见答案。
21.(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)氧化铈()是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含、、等)为原料制备氧化铈,铈收率可高达97%。其工艺流程如图所示:
已知:①不溶于水,也不溶于酸;
②稀土离子易与结合,形成复盐沉淀;
③在空气中易被氧化为,两者均能形成氢氧化物沉淀;
④为白色粉末,难溶于水。
回答下列问题:
(1)滤渣A的主要成分是_______(填写化学式)。
(2)焙烧后加入稀硫酸浸出,为提高Ce的浸出率,需控制硫酸浓度不能太大的原因是_______。
(3)步骤③加入盐酸后,通常还需加入另一种化学试剂X,根据题中信息推测,加入X的作用为_______。
(4)下列关于步骤④的说法正确的是_______(填字母)。
A.该步骤发生的反应是
B.过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率
C.过滤后的滤液中含有较多,需要将滤液循环以提高产率
(5)取所得产品溶解后配成溶液。取该溶液与硫酸亚铁铵[]溶液反应,发生反应,恰好完全反应时消耗硫酸亚铁铵溶液,则该产品的纯度为_______。(保留三位有效数字)。
(6)在另一种生产工艺中,在氟碳铈矿石粉中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧,焙烧得到和两种固体以及两种高温下的气态物质,请写出焙烧过程中相应的化学方程式_______。
【答案】(1)、
(2)硫酸根离子浓度过大时,容易和发生反应生成沉淀,从而使浸出率降低
(3)防止被氧化(或将生成的还原为)
(4)AB
(5)98.3%
(6)
【详解】(1)氟碳铈矿中SiO2不溶于酸,BaO与稀硫酸反应生成难溶的BaSO4,因此滤渣A的主要成分为SiO2和BaSO4。
(2)根据已知信息,稀土离子易与结合形成复盐沉淀。硫酸根离子浓度过大时,容易和发生反应生成沉淀,从而使浸出率降低。
(3)已知在空气中易被氧化为,流程需要得到,因此加入X作为还原剂,作用是防止被氧化;或将生成的还原为。
(4)A.CeCl3与NH4HCO3发生反应生成Ce2(CO3)3沉淀,根据质量守恒定律可判断该化学方程式书写正确;
B.减压过滤(抽滤)利用负压原理,能加快过滤速度,大幅提高过滤效率,适合分离这类固体沉淀,正确;
C.难溶于水,几乎完全沉淀,滤液中仅存在极微量的,不存在 “较多” 的情况,因此无需循环滤液,错误;
因此选AB。
(5)根据反应关系,1分子硫酸亚铁铵((NH4)2Fe(SO4)2)对应反应1分子CeO2,即反应的质量比等于相对分子质量比:
① 计算消耗硫酸亚铁铵的质量: 浓度为56.8 g/L,体积20 mL=0.02 L,因此质量=56.8 g/L×0.02 L=1.136 g。
② 计算相对分子质量: 硫酸亚铁铵相对分子质量:2×(14+1×4)+56+2×(32+16×4)=284; CeO2相对分子质量:140+2×16=172。
设取出的25.00 mL溶液中CeO2的质量为x,根据反应比例: ,即 解得x=0.688 g。
③ 计算总CeO2质量: 配成了250 mL溶液,仅取出25 mL,因此总CeO2质量。
④ 计算纯度: 。
(6)根据题意,反应物为CeFCO3、NaHCO3、O2,产物为NaF、CeO2,结合元素守恒,两种气态产物为CO2和H2O,根据质量守恒定律可配平书写该化学方程式为。
22.(2026·山东日照·一模)铁红(Fe2O3)是一种非常重要的工业产品,广泛应用于建材、涂料、造纸等领域。如图所示为小组同学利用高铁粉煤灰(含,其余成分不考虑)制取铁红的实验方案。
(1)为使高铁粉煤灰充分反应,可采取的措施是_______。
(2)步骤①中反应的化学方程式为_____(写一个即可)。
(3)步骤③的基本反应类型是________。
(4)结合反应过程及下面表格中氢氧化物沉淀的pH数据,判断下列说法错误的是______(填字母,此题为多选题)。
A.步骤②中加入NaOH后,溶液中仅发生Fe3+与OH-的复分解反应
B.步骤①中滤渣SiO2的存在,说明SiO2不与稀硫酸反应
C.步骤②中,若加入NaOH溶液的量不足,会导致滤液①中Fe3+未完全沉淀
D.步骤②得到的滤液②中,一定含有的阳离子为Na+、Al3+
Fe(OH)3
Al(OH)3
开始沉淀时的pH
2.3
3.4
完全沉淀时的pH
3.2
4.4
(5)一定条件下,溶液的pH对氢氧化铁、氢氧化铝沉淀的影响如下表所示。若步骤②中溶液的pH=4,导致的后果是________。
【答案】(1)将高铁粉煤灰粉碎(或搅拌、适当加热、适当增大稀硫酸浓度等,合理即可)
(2)(或)
(3)分解反应
(4)AD
(5)制得的铁红中混有杂质,纯度降低
【详解】(1)通过增大反应物接触面积、提升反应速率的措施,可使反应物充分接触,反应更完全。故填:将高铁粉煤灰粉碎(或搅拌、适当加热、适当增大稀硫酸浓度等,合理即可)。
(2)步骤①中金属氧化物、均可与稀硫酸反应生成盐和水,反应的化学方程式分别为、。故填:(或)。
(3)步骤③为高温下分解生成和,符合“一变多”的分解反应特征。故填:分解反应。
(4)A、滤液Ⅰ含过量稀硫酸,加入NaOH后首先发生酸碱中和反应,并非仅与反应,错误;
B、步骤①加过量稀硫酸后为滤渣,说明其不与稀硫酸反应,正确;
C、NaOH量不足时,无法完全沉淀,正确;
D、若NaOH过量,会转化为沉淀(或偏铝酸根),滤液中不一定含,错误。
故填:AD。
(5)pH=4时,已完全沉淀,但已开始沉淀,混入滤渣的高温分解生成,导致最终铁红不纯。故填:制得的铁红中混有杂质,纯度降低。
23.(2026·山东枣庄·一模)海洋是巨大的资源宝库,海水综合利用的部分工艺流程如图所示。
回答以下问题:
(1)步骤①中实验操作名称为______。
(2)步骤④中试剂D为______(填“HCl”或“H2SO4”)。
(3)资料卡:苦卤中主要盐类及其含量(质量分数):氯化钠4%、氯化镁18%、氯化钾3%等。理论上500 t苦卤能提取金属镁约为多少t(写出计算步骤,结果保留一位小数)。
注:
【答案】(1)过滤
(2)HCl
(3)解:MgCl2的质量为:500t×18%=90t
金属Mg的质量为:90t×
答:提取金属镁约为22.7t。
【详解】(1)根据流程图可知步骤①为加入过量NaOH、Na2CO3后将生成物分为溶液A与固体B,属于固液分离,符合过滤的操作特点,故该步骤的实验名称为过滤。
(2)步骤④为将Mg(OH)2转化为MgCl2,Mg(OH)2与HCl反应生成MgCl2与H2O,Mg(OH)2与H2SO4反应生成MgSO4与H2O,故加入的试剂为HCl。
(3)见答案。
24.(25-26九年级上·山东德州·期末)金属镍可用于制造货币、不锈钢等。粗制氧化镍主要含氧化镍(NiO)、少量氧化钴(CoO)和氧化铁,以粗氧化镍为原料制备纯镍的流程如下:
(1)反应Ⅰ中,反应物X可能是___________(填化学式)。
(2)石灰浆是氢氧化钙的悬浊液,写出反应Ⅱ中发生反应的化学方程式___________。
(3)操作安全说明中要求反应Ⅲ开始前“用氮气充分吹扫设备内部”的目的是___________。
(4)在以上生产流程中循环使用的物质是___________。
(5)由下表推知:从、和的混合物中用蒸馏的方法提取应选择的温度(t)范围是___________(用不等式表示)。
物质
沸点/℃
43
105
52
【答案】(1)C
(2)
(3)排除装置中原有的空气,防止加热时爆炸
(4)CO
(5)43℃≤ t < 52℃
【详解】(1)二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,则反应Ⅰ中,反应物X可能是碳,其化学式为C;
(2)石灰浆是氢氧化钙的悬浊液,则反应Ⅱ为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
(3)由流程图可知,反应Ⅲ中需通入氢气,氢气具有可燃性,与空气混合遇明火易发生爆炸,则操作安全说明中要求反应Ⅲ开始前“用氮气充分吹扫设备内部”的目的是排除装置中原有的空气,防止加热时爆炸;
(4)由流程图可知,CO既作为反应物、又作为生成物,则生产流程中循环使用的物质是CO;
(5)蒸馏是利用沸点差异分离物质,由表中信息可知,的沸点为43℃,的沸点为105℃,的沸点为52℃,则需控制温度达到的沸点、低于的沸点,才能使汽化分离,同时避免、汽化,即43℃≤ t < 52℃。
25.(2026·山东济南·一模)请回答下列问题:
(1)稀土被誉为“工业维生素”,是新能源、航天、信息、军事等领域的关键原料。我国是稀土资源大国,2022年已探明的储存量约占世界总储量的。我国化学家徐光宪院士被誉为“中国稀土之父”,并荣获2008年度国家最高科学技术奖。2025-2026年我国实施稀土开采与冶炼分离总量调控,推进绿色冶炼、循环利用,严控低端产能与无序出口。稀土金属化学性质活泼,工业上常用熔盐电解法或热还原法制备;冶炼中需处理酸性废水、回收有价元素,践行“双碳”与环保要求。
①矿石粉碎的目的是:__________;中Ln的化合价为_____。
②写出步骤Ⅰ中酸溶的化学方程式:____________。
③步骤Ⅳ的化学方程式为,该反应属于_______反应(填基本反应类型);X的化学式为______。
④结合我国2025-2026年稀土政策,写出绿色冶炼的意义__________(一条即可)。
(2)海洋是高质量发展战略要地之一。海水综合利用主要包括海水直接利用、海水淡化和海水化学资源利用。海水提镁的流程图(图1)和氯化镁的溶解度曲线图(图2),回答下列问题。
①在步骤1中,所加石灰乳的主要成分是______(填化学式),步骤Ⅳ将______转化为化学能。
②烧杯B中溶液的质量为____g;烧杯C的溶液为_____溶液(选填“饱和”或“不饱和”)。
③上述三个烧杯中溶质质量分数最大的为_____(填序号)。
【答案】(1) 增大反应物接触面积,加快反应速率 +3
置换 减少污染物排放,保护环境(合理即可)
(2) 电能 79 饱和 C
【详解】(1)① 略;
根据化合物中正负化合价代数和为0,设中化合价为x,,解得。
② 金属氧化物和酸反应生成盐和水,和稀硫酸反应生成硫酸镧和水,配平后得到上述方程式。
③ 该反应是单质和化合物反应生成新单质和新化合物,属于置换反应;
根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,推得X为。
④ 略。
(2)① 石灰乳的主要成分是氢氧化钙,化学式为;电解过程是电能转化为化学能。
② 由溶解度曲线可知:40℃时氯化镁溶解度为58g,即50g水最多溶解29g氯化镁;烧杯B中共加入30g氯化镁,只溶解29g,因此溶液质量为;50℃时氯化镁溶解度为60g,即50g水最多溶解30g氯化镁,总共有30g氯化镁,因此C是饱和溶液。
③ 三个烧杯溶剂质量均为50g,A溶解溶质为27g,B溶解29g,C溶解30g,溶质质量越大,溶质质量分数越大,因此C的溶质质量分数最大。
26.(2026·山东德州·一模)钼(Mo)是制作特种钢的重要添加剂。工业以辉钼矿(主要成分为及少量的)为原料制备金属钼的主要流程如下。回答下列问题。
(1)在焙烧炉中,矿石要粉碎处理并从上部加入,其目的是________。炉内主要反应,X的化学式为________。
(2)反应器1中浓氨水可以溶解粗产品。搅拌器相当于实验室中的________(填一种仪器名称)。要实现废渣和溶液的分离,需要进行的主要操作是________(填操作名称)。
(3)反应器2中发生复分解反应,Y溶液中溶质的主要成分为________(填化学式)。
(4)氢气和一氧化碳的化学性质类似,能将金属氧化物还原为金属单质。请写出反应器3中,在高温条件下与氢气反应生成金属钼的化学方程式:________。
【答案】(1) 增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2) 玻璃棒 过滤
(3)
(4)
【详解】(1)粉碎矿石、从上部加入可增大矿石与空气的接触面积,提升反应效率;根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,计算可得每个X含1个S、2个O,化学式为。
(2)实验室中玻璃棒的作用之一是搅拌;过滤是实现固液分离的基础操作。
(3)反应器2中和盐酸发生复分解反应,阴阳离子交换后生成沉淀和,故Y溶质为。
(4)氢气作为还原剂,高温下还原生成单质钼和水,根据原子守恒配平即可。
27.(2026·山东泰安·一模)以闪锌矿[主要成分ZnS,少量FeS、CdS(硫化镉)]为原料制备硫酸锌的流程如下:
(1)“焙烧”时,金属硫化物(ZnS、FeS和CdS)与氧气反应均转化为金属氧化物和SO2 。写出ZnS与O2高温反应的化学方程式:___________。
(2)①“酸浸”时发生反应的基本类型为___________。
②“酸浸”所得滤液中阳离子有Cd2+、Fe2+、Fe3+和___________(填离子符号)。
(3)“除铁”时发生反应:
反应Ⅰ:;
反应Ⅱ:
①反应Ⅱ中X的化学式为___________。
②铁元素化合价在反应Ⅰ和反应Ⅱ前后的变化情况分别为___________(填字母)。
A.升高、降低 B.升高、不变 C.不变、降低 D.降低、升高
(4)“除镉过滤”前需先测定溶液中CdSO4浓度,计算所需锌粉的质量。但是实际参加反应锌的质量比理论值大,原因是溶液中CdSO4和___________(填化学式)均消耗锌粉;金属活动性:Zn___________Cd(填“>”或“<”)。
【答案】(1)
(2) 复分解反应
(3) B
(4)
【详解】(1) 根据题干信息,ZnS与O2高温焙烧生成金属氧化物ZnO和SO2,化学方程式为:。
(2)① “酸浸”是焙烧得到的金属氧化物和稀硫酸反应生成盐和水,反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”,属于复分解反应。
② 焙烧后ZnO和硫酸反应生成ZnSO4,且流程中加入的稀硫酸过量,因此滤液中除题干给出的阳离子外,还有硫酸锌解离的和过量的硫酸中的。
(3)① 根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变:对比反应前后原子,反应后比反应前(除3X外)多6个H、3个O,因此每个X含2个H、1个O,化学式为。
② 反应Ⅰ中,反应物中Fe为+2价,生成物中Fe为+3价,化合价升高;反应Ⅱ中,反应物中Fe为+3价,生成物中Fe仍为+3价,化合价不变,选B。
(4)除铁过滤后溶液中还残留过量的,锌粉不仅会置换中的Cd,还会和反应,因此实际消耗锌的质量大于理论值;
锌能将Cd从溶液中置换出来,说明金属活动性。
28.(2026·山东德州·一模)海水“晒盐”后剩下的“苦卤”也是宝贵的化学资源,其中主要是由氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴等元素组成的盐。利用苦卤生产“国防元素”金属镁的工艺流程如图。回答下列问题:
(1)“沉淀池”中分离出Mg(OH)2沉淀的操作名称是_____。
(2)“溶解池”中发生反应的化学方程式为_____。
(3)“电解池”中的能量转化形式:电能转化为_____。
(4)生产过程中,将“苦卤”中的MgCl2先转化为Mg(OH)2,再将Mg(OH)2重新转化为MgCl2,其目的是_____(填字母)。
A.提高MgCl2的溶解度 B.富集、提纯MgCl2 C.没有任何价值
【答案】(1)过滤
(2)
(3)化学能
(4)B
【详解】(1)过滤是分离难溶性固体和液体的常用操作,可将沉淀与废液分离开;
(2)溶解池中氢氧化镁和盐酸发生中和反应,生成氯化镁和水;
(3)电解池中,氯化镁在通电条件下分解生成镁和氯气,则该过程将电能转化为了化学能;
(4)“苦卤”中本身含氯化镁,但是含量低,且含有其他杂质,故目的是:富集提纯氯化镁。
29.(2026·山东青岛·一模)氢能是高能清洁燃料,已应用于航天、交通等领域。兴趣小组对氢气的制取、储存、利用等展开项目式实践活动。
【任务一】制取氢气
(1)甲烷催化重整制氢的微观过程示意图如图1所示。
①上述反应的化学方程式为___________,该反应中元素化合价保持不变的是___________(填元素符号)。
②已知:(反应放热)。向该重整制氢体系中加入适量,其作用有___________。(任答一点即可)
【任务二】储存氢气
(2)物理储氢:碳纳米管(图2)与活性炭均具有疏松多孔的结构,利用碳纳米管的___________性可储存氢气。
(3)化学储氢:镁铝合金参与的一种贮氢与释氢的方法如图3所示。
熔炼制备镁铝合金()时通入氩气的目的是___________;释氢释放的与贮氢吸收的的质量之比为___________。
【答案】(1) O 吸收CO2,提高氢气的纯度(或反应放热,为制氢提供所需热量,任答一点即可)
(2) 吸附
(3) 作保护气,防止镁、铝在高温下被氧化 2:1
【详解】(1)①根据微观示意图,该反应为甲烷和水在催化剂的催化和500℃的条件下反应生成一氧化碳和氢气,该反应的化学方程式为。反应前甲烷中碳元素的化合价为-4价,氢元素的化合价为+1价,水中氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,反应后一氧化碳中碳元素的化合价为+2价,氧元素的化合价为-2价,氢气中氢元素的化合价为0,由此可知,该反应中元素化合价保持不变的是氧元素,其元素符号为O。
②CaO可以和产物CO2反应,能除去CO2提纯氢气;且CaO与CO2的反应放热,可为需要加热的制氢反应提供热量。
(2)碳纳米管有疏松多孔的结构,利用吸附性可以储存氢气,属于物理储氢。
(3)镁、铝是活泼金属,高温下易被空气中氧气氧化,氩气化学性质稳定,通入氩气可作保护气,防止金属被氧化。贮氢时发生反应的化学方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al,释氢时发生反应MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑。在贮氢反应中H2和MgH2的化学计量数之比为17:17=1:1,在释氢反应中MgH2和H2的化学计量数之比为1:2,故贮氢吸收的氢气和释氢释放的氢气的化学计量数之比为1:2,根据氢气的相对分子质量相同,所以释氢释放的H2与贮氢吸收的H2的质量之比为2:1。
30.(2026·山东济宁·一模)某化学兴趣小组利用工业废镍材料(含有金属镍及少量Fe,Cu、)回收金属镍(Ni),设计流程如下图所示(部分产物略去)。回答下列问题:
【查阅资料】“除铁”过程中,可以通过调节溶液pH,使溶液中的硫酸铁生成沉淀,而硫酸镍不生成沉淀。
(1)“酸浸”过程中Ni与稀硫酸反应的化学方程式是________________,“酸浸”过程后得到的滤液中一定含有的阳离子是________;
(2)“转化”过程中,的作用是________________;
(3)“置换”过程中,铁粉能置换出镍,说明铁的金属活动性比镍________________。
【答案】(1) Ni + H2SO4 = NiSO4 + H2↑
Ni2+、Fe2+、H+、Fe3+
(2)将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,便于后续除铁
(3)强(或活泼)
【详解】(1)镍与稀硫酸发生置换反应,生成硫酸盐和氢气,化学方程式为Ni + H2SO4 = NiSO4 + H2↑。
酸浸加入了过量稀硫酸,因此滤液中含,废镍材料(含有金属镍及少量Fe,Cu、),铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,因此滤液中一定含有的阳离子是、、Fe3+,铜不与稀硫酸反应,留在滤渣中。
(2)除铁步骤需要使铁以(三价铁的氢氧化物)形式沉淀,此时滤液中铁为,因此过氧化氢的作用是将氧化为。
(3)金属活动性规律:活动性较强的金属能将活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来,铁粉可置换出镍,说明铁的金属活动性比镍强。
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