摘要:
**基本信息**
以“方法建模-逻辑拆解-素养落地”为主线,构建工业流程题“考向-方法-典例”三维突破体系,融合科学思维与证据推理,实现从知识到能力的转化。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|物质的分离与提纯|1例+1变式|除杂三原则、操作匹配法|从基础操作(过滤/蒸发)到复杂除杂流程(粗盐提纯),构建分离逻辑链|
|物质的制备|1例+1变式|三步定位法、条件四问法|以“原料-转化-产品”为主线,结合条件控制(温度/pH)深化反应原理|
|资源综合利用|1例+1变式|元素流向追踪、循环物质判定|通过多产物分析(如海水提镁),建立资源利用与循环经济模型|
|污染物处理|1例+1变式|三类处理方法、效果评价三要点|从污染治理(重金属/废气)到环保效益,渗透绿色化学理念|
内容正文:
压轴05 工业流程分析题
典例·靶向·突破
考向01 物质的分离与提纯类
例1(1) 增大反应物间接触面积,加快反应速率 SiO2
(2) 过滤 漏斗
(3)复分解反应
(4)
(5)700℃~750℃
【变式探究】(1)过滤
(2)Fe2(SO4)3
(3)将硫酸铁和硫酸完全转化为硫酸亚铁
(4)144
考向02 物质的制备类
例2(1)
增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)
过滤
(3)
酸雨
【变式探究】(1)不可再生
(2)
(3) 过滤 Na+(或)
(4) CO2
(5)作氮肥
考向03 资源的综合利用
例3(1) 过滤 玻璃棒 除尽MgCl2
(2) 稀盐酸 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 复分解反应
(3) Mg(OH)2 MgCl2Mg+Cl2↑
【变式探究】(1)
将锗精矿粉碎(或适当升高温度、适当增大盐酸浓度、搅拌,合理即可)
(2)
(3)
不变
过滤
漏斗
(4)
置换反应
(5)
(6)
(或盐酸)
考向04 污染物的处理
例4(1) Ca2+/Mg2+ 煮沸
(2) 吸附 2/两/二
(3) 增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分 CO2
(4)防止温度过高,过氧化氢受热分解
(5)引流
(6)
【变式探究】(1) 4:7 使金属镍和铁与稀硫酸充分反应 增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分 Cu 烧杯、玻璃棒
(2)
(3)硬度大/熔点低/耐腐蚀
(4)B
1.(1)Zn可以置换出Cu和Fe,加入过量确保将硫酸铜和硫酸亚铁中的铜和铁完全置换出来
(2)引流
(3)Zn、Fe
(4)磁性
(5) 置换反应
(6)不能
2.(1)搅拌/适当升高温度/适当增大酸的浓度(合理即可)
(2) CuSO4、H2SO4、ZnSO4
(3)过滤
(4)Zn2(OH)2CO32ZnO+H2O+CO2↑
(5) 在200℃至600℃范围内,活性ZnO的平均粒径随焙烧温度的升高而增大 300~400
3.(1)
(2)H2SO4
(3)Mg2+
(4) 2/两 (NH4)2SO4
(5) 冷却结晶 搅拌,防止局部温度过高而引起液滴飞溅
(6) 漏斗 过氧化氢受热会分解
4.(1)
Fe2+
O2
(2)
增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O
(3)
Al2(SO4)3
过滤
(4)
Na2SO4
复分解反应
30%
5.(1) 将烧渣粉碎 搅拌(或升高温度、增大稀硫酸浓度,合理即可)
(2)
(3) 过滤 漏斗
(4)复分解
(5)
6.(1)甲烷
(2) H2O 80:51
(3)减少污染物的排放;充分利用可再生能源(合理即可)
(4) 当温度一定时,压强越大,甲醇产率越高
(5)蒸馏
7.(1) 不可再生 CH4
(2) 过滤 、Na+
(3) H2O CO2或二氧化碳 化合反应
(4)碱
(5)
8.(1) 增大接触面积,加快反应速率 提供热量
(2)1000℃
(3) 过滤 引流
(4) CO ABC
9.(1) 增大反应物之间的接触面积,使反应更充分更快 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(2) 过滤 漏斗
(3)H2O
(4) 随着温度的上升,颗粒粒径先缓慢变小后逐渐快速增大 a
(5)相同
10.(1)B
(2) 置换反应
(3)低
(4) 物理性质 含碳量不同
(5)C/碳
(6)混合物
(7)防止金属腐蚀(如在金属表面涂漆、涂油等)/有计划合理地开采矿物/寻找金属的代用品
11.(1) 增大接触面积,加快反应速率 防止铜铝被氧化
(2) A
(3) 过滤
(4)能耗低,环保
12.(1) 稀硫酸 锌和稀硫酸反应生成氢气,氢气遇明火易爆炸(合理即可)
(2)390
(3) 置换反应
(4) 增大了反应物接触面积,反应速率更快、除杂更充分(合理即可) CuSO4 无
(5)过滤
13.(1)
不属于
分离不同粒径的固体颗粒,得到细小均匀的原料(合理即可)
红
(2)
(3)
(4)BD
(5)
c
14.(1)
(2)2:3
(3) Mg2+ 过滤
(4)C
(5)节约能源(合理即可)
(6)降温结晶
15.(1)
氢气燃烧产物只有水,无污染
(2)
(3)
常温下为液态,储存、运输更安全便捷
(4)cd
(5)
电
(6)
或
16.(1) 沸点 物理
(2) 混合物 化合反应
(3)氮气和氢气
(4) 压强较高时,能耗高,设备要求高、成本高(合理即可) C
(5)③①②
17.(1)搅拌和使用粉末状的锌
(2) H2SO4/硫酸 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 置换
(3) 引流 氮肥
(4)Zn2(OH)2CO32ZnO+H2O+CO2↑
(5)300~400
18.(1)
增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
防止铜、铝等金属被空气中的氧气氧化,提高金属回收率
(2) A
(3)
过滤
复分解反应
(4)
能耗低(或污染小、金属回收率高,合理即可)
19.(1)
增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)
疏松多孔
(3)
得
(4)
(5)
(6)
节约金属资源或减少环境污染
20.(1) Ca2+/Mg2+ 煮沸
(2) 吸附 2/两/二
(3) 增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分 CO2
(4)防止温度过高,过氧化氢受热分解
(5)引流
(6)
20.(1)过滤
(2)
(3)豆腐的产率和保水性均呈现先升高后降低的趋势,在添加量约0.52%时达到峰值
(4)abd
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压轴05 工业流程分析题
命题预测
近三年广东省卷中,工艺流程题分值均稳定在约10分。预计2026年仍将保持这一分值分配,但在设问难度和综合度上继续稳步提升。化工流程图题是中考化学的压轴必考题型,以真实的化工生产或物质制备过程为背景,将物质的性质、转化、分离提纯等知识融入流程图中,全面考查学生信息提取、逻辑推理和综合应用能力。题型结构延续“题头(情境引入)→流程图(主线梳理)→设问(梯度递进)”框架,问题顺序由浅入深:识记层(仪器名称/操作判断)→理解层(反应原理/方程式书写)→应用层(条件控制/方案评价/数据计算)。
高频考法
1.物质的分离与提纯类
2.物质的制备类
3.资源的综合利用
4.污染物的处理
知识·技法·思维
考向01 物质的分离与提纯类
1.除杂“三原则”
不增:不引入新杂质(引入的过量试剂必须能后续除去)
不减:不减少主要成分(尽量避免目标成分被消耗)
易分:杂质转化为易分离形态(沉淀、气体、水)
2.常见分离操作判别
过滤:“固液分离”“得到滤渣/滤液”,分离不溶物与溶液
蒸发:“加热”“浓缩”“析出晶体”,得到可溶性溶质
结晶:“冷却”“降温”“饱和溶液”,利用溶解度差异提纯
蒸馏:“沸点”“冷凝”,分离互溶液体
分液:“分液漏斗”“互不相溶”,分离两种液体
3.粗盐提纯流程
溶解 → 加BaCl₂(除SO₄²⁻) → 加Na₂CO₃(除Ca²⁺、Ba²⁺) → 加NaOH(除Mg²⁺) → 过滤 → 加HCl调pH → 蒸发结晶
记忆口诀:“钡除硫,碳除钙钡,氢氧除镁,盐酸调酸,最后蒸发得纯盐。”
4. 注意事项
(1)过量试剂必须能通过后续操作除去(如过量Na₂CO₃用HCl除去);
(2)检验试剂是否过量的方法:取上层清液继续滴加该试剂,观察是否还有沉淀/气泡;
(3)离子方程式书写时,注意微溶物(如CaSO₄)是否视为沉淀。
考向02 物质的制备类
1.制备流程图“三步定位”
(1)找原料:流程起点物质
(2)找核心转化:原料变成中间产物的关键反应(通常有化学方程式设问)
(3)找产品:最终得到的物质
2.条件控制“四问法”
(1)高温/煅烧 加快反应速率、使物质分解(如CaCO₃分解)、使固体熔化
(2)低温/冰水浴 防止物质分解(如H₂O₂)、减少副反应、提高气体溶解度
(3)适当pH 促进某物质溶解、防止水解、使金属离子沉淀完全
(4)催化剂 加快反应速率、降低反应所需温度
3.注意事项
(1)书写化学方程式时,注意反应条件(加热、催化剂、电解)和气体/沉淀符号
(2)原料“过量”的目的:使另一种反应物充分反应,提高产率或利用率
(3)循环利用的物质:流程图中箭头回指的物质,如母液、未反应的气体等
考向03 资源的综合利用
1.“多产品追踪法”
资源综合利用流程往往有多个出口产物。解题时:用不同颜色/符号标记不同元素的流向,关注每一步“去”了哪里(滤渣、滤液、气体)。
2.“循环物质”判定
在流程图中寻找箭头从后面工序指向前面的工序的物质,或者“母液返回”“滤液回用”等描述。常见循环物质:母液(含未反应的原料)、萃取剂、催化剂、水等。
3.综合效益评价“四维度”
资源利用:多种产品回收,原子经济性好
环境保护:废弃物综合利用,减少污染
经济效益:原料廉价易得,循环利用降低成本
能源消耗:反应条件温和,无需高温高压
考向04 污染物的处理
1.污染物处理“三类方法”
(1)吸收法:酸碱中和、氧化还原,如石灰乳吸收SO₂:Ca(OH)₂ + SO₂ → CaSO₃ + H₂O
(2)吸附法:物理/化学吸附,如活性炭吸附甲醛、颗粒物
(3)转化法:高温分解、催化转化,如汽车尾气三元催化:2CO + 2NO → 2CO₂ + N₂
2.废水重金属处理
沉淀法:加碱使金属离子生成氢氧化物沉淀(如Cu²⁺ + 2OH⁻ → Cu(OH)₂↓)
置换法:加活泼金属置换(如Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu)
硫化法:加Na₂S生成硫化物沉淀(Hg²⁺ + S²⁻ → HgS↓,极难溶)
3.处理效果评价要点
去除率:能否达到排放标准
二次污染:是否产生新的污染物(如石灰石脱硫产生CaSO₃废渣)
经济性:运行成本是否合理
操作便利性:是否需要复杂设备
典例·靶向·突破
考向01 物质的分离与提纯类
例1【新材料】(2026·广东珠海·一模)铁黄(FeOOH)是一种颜料,以某硫铁矿废渣(主要成分Fe2O3,含有少量的SiO2,其余成分不考虑)为原料,制取铁,以下是制取工艺流程。(注:铁黄不与水反应,SiO2不与水、H2SO4反应)
(1)过程I加入过量H2SO4前将废渣粉碎的目的是___________;过程I的化学方程式为__________;滤渣I中的物质有________(填化学式)。
(2)过程II的操作名称为________,进行该操作用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要________。
(3)过程Ⅲ的化学方程式为,该反应属于______(填基本反应类型)。
(4)FeOOH随着温度的升高,可以加热分解成Fe2O3和相对分子质量最小的氧化物,写出其反应的化学方程式_______。
温度不同时,生成的Fe2O3颜色如表:
温度/℃
400
700
750
800
颜色
橘红
鲜红
鲜红
暗红
(5)如果希希同学想获得鲜红的Fe2O3,应把温度控制在________。
【答案】(1) 增大反应物间接触面积,加快反应速率 SiO2
(2) 过滤 漏斗
(3)复分解反应
(4)
(5)700℃~750℃
【详解】(1)废渣粉碎的目的是增大反应物间接触面积,加快反应速率;
过程I是氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为;
SiO2不与水、硫酸反应,故滤渣I是SiO2。
(2)过程Ⅱ的操作能把滤渣和滤液分离,名称为过滤;
进行该操作用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要漏斗。
(3)该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应。
(4)FeOOH随着温度的升高,可以加热分解成和相对分子质量最小的氧化物(水),其反应的化学方程式为。
(5)根据表格信息可知,如果希希同学想获得鲜红的,应把温度控制在700℃-750℃。
【变式探究】(2026·广东梅州·一模)高纯氧化铁(Fe2O3)又称“引火铁”,在现代工业上有广泛应用前景。某工厂利用废铁屑(主要含Fe和Fe2O3)制取FeCO3进而制备Fe2O3的流程如图所示。考向解码
解法核心:除杂三原则 + 操作判定
1.不增、不减、易分——不引入新杂质,不减少主成分,杂质转化为沉淀、气体或水。
2.操作匹配:固液分离→过滤;浓缩结晶→蒸发;溶解度差异→降温结晶;沸点差异→蒸馏。
3.过量试剂必除尽:后续步骤必须能除去过量除杂剂(如加HCl调pH除去过量Na₂CO₃)。
已知:i.Fe能将转化为;ii.4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。
(1)操作1的名称为___________。
(2)溶解池中得到的溶液的溶质是、以及___________(填化学式)。
(3)还原池中加入过量铁粉的作用是___________。
(4)实际生产时,在空气中煅烧生成,还会生成FeO。现煅烧1160t的,完全反应后得到640t,则制得FeO的质量为___________t。
【答案】(1)过滤
(2)Fe2(SO4)3
(3)将硫酸铁和硫酸完全转化为硫酸亚铁
(4)144
【详解】(1)操作1是将沉淀和溶液分离,该操作是过滤。
(2)废铁屑中的Fe2O3与稀硫酸反应:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O, Fe与稀硫酸反应:Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑, 且稀硫酸过量,所以溶质是、以及Fe2(SO4)3。
(3)Fe能将Fe3+转化为Fe2+,且铁粉能与过量的H2SO4反应,所以作用是:将硫酸铁和硫酸完全转化为硫酸亚铁。
(4)1160t FeCO3中,铁元素的质量为1160t= 560t,640tFe2O3中,铁元素的质量为640t= 448t,则生成的FeO中,铁元素的质量为 560t- 448t= 112t,FeO的质量为112t= 144t。
考向02 物质的制备类
例2(2026·广东东莞·一模)硫酸钙()是一种重要的无机化合物,在建筑、食品等领域应用广泛。一种利用电石渣制备的主要工序如图1所示。
已知:难溶于水,易溶于水,微溶于水。
(1)“配浆”前,粉碎处理电石渣的目的是_______。
(2)“反应”中,发生反应的化学方程式为_______。“操作1”的目的是分离固体和液体,该操作的名称为_______。所得溶液中除了含有,还含有的一种溶质是________、________。
(3)用石灰石泥浆吸收废气中的也可以生产,同时可以避免排放到空气中造成_______。具体的反应原理为,的化学式为_______。图2表示反应过程中和的质量随时间的变化,其中m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)
过滤
(3)
酸雨
【详解】(1)略。
(2)氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁和水,其化学方程式为;
分离固体和液体的实验操作是过滤;
和硫酸反应生成微溶的,且加入的硫酸过量,因此所得溶液中除了含有MgSO4,还含有H2SO4和CaSO4。
(3)是形成酸雨的主要大气污染物;
根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,推算得X的化学式为;
时刻反应的质量为,结合反应方程式中和的质量比,得出生成的质量为,即。
考向解码
解法核心:三步定位 + 条件四问
1.找原料→找核心转化→找产品,锁定各步化学方程式。
2.条件控制四问:高温(加速/分解)、低温(防分解/增溶解)、适当pH(促溶/抑水解)、催化剂(加速/降能耗)。
3.书写方程式:注意配平、反应条件、气体/沉淀符号,原料过量表示“使其充分反应”。
【变式探究】(2026·广东东莞·一模)纯碱 是重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。工业上以天然气、空气、食盐等为原料制取纯碱的部分工艺流程如图所示。
(1)天然气属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)是工业制碱中必不可少的原料,请写出反应②的化学方程式___________。
(3)反应③析出晶体,化学方程式为操作1的名称是___________,母液中含有的阳离子有___________(填离子符号,填一种即可)。
(4)反应④中在加热时发生分解反应,生成物X为一种氧化物,该反应的化学方程式为___________。此流程中可循环利用的物质有___________(写化学式)。
(5)写出上述流程中副产品在农业上的一种用途___________。
【答案】(1)不可再生
(2)
(3) 过滤 Na+(或)
(4) CO2
(5)作氮肥
【详解】(1)略。
(2)反应②是氮气和氢气在一定条件下化合生成氨气,该化学方程式书写为。
(3)操作1是分离固体碳酸氢钠晶体和液体母液,对应固液分离的过滤操作;母液中含有未完全反应的和生成的,因此阳离子为或。
(4)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和氧化物X,可推得X是水,据此写出化学方程式;流程中反应④生成的可以重新通入饱和食盐水参与反应,因此可循环利用。
(5)氯化铵中含有植物所需的氮元素,属于铵态氮肥,农业上可作氮肥使用。
考向03 资源的综合利用
例3(2026·广东汕头·一模)海洋是一个巨大的化学世界,海水是一种重要资源,利用海水可制取金属镁等物质。某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的实验流程。
(1)操作Ⅰ的名称是___________。该操作用到的玻璃仪器有烧杯,漏斗和___________。操作Ⅰ中加入的NaOH溶液应过量,其目的是___________。
(2)试剂X是___________(填名称),写出固体B中加入试剂X发生反应的化学方程式___________。 属于___________(填基本反应类型)。
(3)固体B的化学式___________。操作3无水MgCl2通电可分解得到两种单质写出发生反应的化学方程式___________。
【答案】(1) 过滤 玻璃棒 除尽MgCl2
(2) 稀盐酸 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 复分解反应
(3) Mg(OH)2 MgCl2Mg+Cl2↑
【详解】(1)操作Ⅰ是分离固体沉淀和溶液,对应操作是过滤;过滤用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒;加入过量NaOH可保证氯化镁完全反应转化为氢氧化镁沉淀,避免镁元素损失。
(2)固体B为氢氧化镁,要将其转化为氯化镁且不引入新杂质,试剂X选稀盐酸;该反应是碱和酸互相交换成分生成盐和水的反应,属于复分解反应。
(3)氯化镁和氢氧化钠反应生成的沉淀为;无水氯化镁通电分解生成单质镁和氯气,根据质量守恒配平,氯气为气体需标注气体符号。
考向解码
解法核心:多元素流向追踪 + 循环物质判定
1.标记元素:用不同符号追踪各元素在每一步的去向(滤渣、滤液、气体)。
2.循环找箭头:流程中箭头回指的物质(如母液、滤液、未反应气体)为可循环利用。
3.效益评价四维度:资源化、环保、经济、节能。
【变式探究】(2026·广东·一模)高纯度的锗(Ge)在半导体等领域有重要应用。制造高纯度的锗工艺的主要工序如图1所示。
(1)请写一种加快“酸浸”的速率的方法___________。
(2)加水时发生反应的化学方程式:,的化学式为___________。
(3)加水反应生成的过程中,Ge的化合价变化为___________(“增大”或“减小”或“不变”),“操作1”的目的是固液分离,“操作1”的名称为___________,实验室进行该操作时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________。
(4)高温还原时发生的化学方程式为___________,该反应属于___________(填基本反应类型)。
(5)其他条件恒定时,反应温度对锗的浸出率的影响如图2所示。当温度为___________℃时,产品的浸出率最高。
(6)整个流程中可循环的物质除水外还有___________。
【答案】(1)
将锗精矿粉碎(或适当升高温度、适当增大盐酸浓度、搅拌,合理即可)
(2)
(3)
不变
过滤
漏斗
(4)
置换反应
(5)
(6)
(或盐酸)
【详解】(1)增大反应物接触面积、提高反应温度、增大反应物浓度均能加快酸浸的反应速率。
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。反应前共有1个、4个、4个、2个,反应后已知物含1个、2个,因此4X共含4个和4个,可知X为。
(3)中为-1价,根据化合物中化合价代数和为0,则为+4价,中为-2价,也为+4价,因此化合价不变。固液分离的操作是过滤,过滤所需玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗。
(4)高温下氢气还原二氧化锗生成锗和水,,该反应符合“单质+化合物→新单质+新化合物”的特征,属于置换反应。
(5)观察图2的浸出率曲线,130℃时浸出率达到最高值84%。
(6)和水反应生成,可返回酸浸工序重复使用,因此可循环。
考向04 污染物的处理
例4【新考法——结合生活实际】(25-26九年级上·广东揭阳·期末)空气和水是人类赖以生存的基础。
(一)水资源的保护
(1)硬水中含较多的___________(写出一种离子的符号),生活中可通过___________方法进行软化。
(2)下图是家庭净水装置示意图
PP棉净水原理是过滤,颗粒活性炭可去除异味和余氯,是因为活性炭具有良好的___________性。离子交换树脂降低水的硬度,以两个钠离子置换一个钙离子或一个镁离子,已知每个钠离子带一个单位正电,则每个镁离子带___________个单位正电。
(二)废旧电池是天然水体与土壤的重要污染物,下图是从锂锰电池炭包中回收MnO2.
(3)焙烧前,将炭包中物质研磨成粉末,目的是___________。炭包在足量的O2中焙烧,产生X气体的化学式是___________。
(4)“反应1”的温度最好控制在50℃~60℃,温度不能过高的原因是___________。
(5)反应2完全后,进行的“操作”中用到了玻璃棒,其作用是___________。
(6)MnCO3在空气中灼烧生成MnO2,同时生成一种使石灰水变浑浊的气体,写出在空气中灼烧MnCO3的化学方程式___________。
【答案】(1) Ca2+/Mg2+ 煮沸
(2) 吸附 2/两/二
(3) 增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分 CO2
(4)防止温度过高,过氧化氢受热分解
(5)引流
(6)
【详解】(1)硬水中含有较多的钙离子、镁离子,离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,多个离子,就是在元素符号前面加上相应的数字;每个钙离子带2个单位的正电荷,每个镁离子带2个单位的正电荷,故填:Ca2+、Mg2+;
可溶性钙、镁化合物在加热时能形成沉淀,故生活中可通过煮沸的方法进行软化;
(2)颗粒活性炭可去除异味和余氯,是因为活性炭结构疏松多孔 具有良好的吸附性;
两个钠离子置换一个钙离子或一个镁离子,溶液显电中性,已知每个钠离子带一个单位正电,则每个镁离子带两个单位正电;
(3)焙烧前,将炭包中物质研磨成粉末,目的是:增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
炭包中含碳单质,碳单质在足量的氧气中焙烧生成二氧化碳,故产生二氧化碳气体的化学式是:CO2;
(4)过氧化氢受热会分解为水和氧气,故“反应1”的温度最好控制在50℃~60℃,温度不能过高的原因是:防止温度过高,过氧化氢受热分解;
(5)反应2实现了固液分离,名称是过滤,过滤时玻璃棒的作用是:引流;
(6)MnCO3在空气中灼烧生成MnO2,同时生成一种使石灰水变浑浊的气体,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使石灰水变浑浊,该反应的化学方程式为:。
考向解码
解法核心:吸收原理 + 效果评价
1.污染物定性:根据来源推断污染气体(SO₂、NO₂、CO)或重金属离子。
2.处理方法:吸收法(酸碱中和)、吸附法(活性炭)、转化法(燃烧、催化)。
3.评价三要点:是否达标排放?有无二次污染?能否资源化(如氨法脱硫得化肥)?
【变式探究】(2026·广东汕尾·一模)兴趣小组的同学利用某废镍材料(含有金属Ni及少量Fe、Cu)回收镍,设计流程如图所示(部分产物略去)。
(1)酸浸
i.“酸浸”过程中,金属镍和铁都会和稀硫酸发生反应,其中,参加反应的Fe与的质量比为_______,加入过量稀硫酸的目的是______________
ii.将废镍材料粉碎成粉末的目的是______,酸浸”后的滤渣主要成分是_____(填化学式),过滤需要用到的全部玻璃仪器有漏斗、_____。
(2)氧化:,则X的化学式是_____。
(3)与纯镍相比,铁镍合金的优点有_____________(写一条即可)。
(4)“除铁”是调节溶液的pH使完全沉淀而不沉淀。则“除铁”的pH范围是___(填字母)。
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
2.7
3.2
7.2
8.7
A. B. C.
【答案】(1) 4:7 使金属镍和铁与稀硫酸充分反应 增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分 Cu 烧杯、玻璃棒
(2)
(3)硬度大/熔点低/耐腐蚀
(4)B
【详解】(1)根据化学方程式可知,参加反应的Fe与的质量比为;
“酸浸”过程中,金属镍和铁都会和稀硫酸发生反应,而铜与稀硫酸不反应,则加入过量稀硫酸的目的是使金属镍和铁与稀硫酸充分反应;
略;
“酸浸”过程中,镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜与稀硫酸不反应,则充分反应后过滤得到的滤渣为铜,其化学式为Cu;
略;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,根据化学方程式,反应前有2个铁原子、3个硫原子、14个氧原子和4个氢原子,反应后有2个铁原子、3个硫原子、12个氧原子和2个X分子,则2个X分子中含有4个氢原子和2个氧原子,则1个X分子中含有2个氢原子和1个氧原子,故X的化学式为;
(3)合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大,合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低,故与纯镍相比,铁镍合金的优点有硬度大、熔点低、耐腐蚀等;
(4)由表格数据可知,完全沉淀时的pH为3.2,开始沉淀时的pH为7.2,“除铁”是调节溶液的pH使完全沉淀而不沉淀,则“除铁”pH的范围是,B正确。
1.(2026·广东梅州·二模)金属材料广泛应用于生产生活中。某电镀厂从含有 的废水中回收和有关金属,可减少水污染,节约成本。实验流程如图所示:
(1)加入过量锌粉的作用是___________。
(2)“操作1”和“操作2”都用到玻璃棒,其作用是___________。
(3)固体 A的成分中,在金属活动性顺序中排在氢前的金属是______(填化学式)。
(4)用磁铁吸引是利用固体C具有________的物理性质。
(5)固体B加入足量稀硫酸反应的化学方程式为_________,该反应的基本类型是_______。
(6)该实验流程中_______(填“能”或“不能”)比较 Zn、Fe、Cu三种金属活动性的强弱。
【答案】(1)Zn可以置换出Cu和Fe,加入过量确保将硫酸铜和硫酸亚铁中的铜和铁完全置换出来
(2)引流
(3)Zn、Fe
(4)磁性
(5) 置换反应
(6)不能
【详解】(1)金属活动性顺序为,过量锌粉可将硫酸铜、硫酸亚铁中的铜、铁全部置换,既回收金属,又得到纯净的硫酸锌溶液。
(2)操作1、操作2均为固体液体分离,是过滤操作,过滤时玻璃棒的作用是引流。
(3)锌粉过量,因此固体A的成分为未反应的、置换生成的和,其中、排在氢前,排在氢后。
(4)铁具有可被磁铁吸引的物理性质,因此可用磁铁将铁从固体A中分离,固体C为铁单质。
(5)固体B为和的混合物,铜与稀硫酸不反应,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式略;该反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,属于置换反应。
(6)该流程仅能证明的活动性强于和,没有验证和的活动性强弱,因此无法比较三种金属的活动性顺序。
2.(25-26九年级下·广东江门·阶段检测)氧化锌常作为药膏辅料的添加剂。用工业锌粉(含Zn、CuO)生产活性ZnO的工艺流程如图所示。
已知:碱式碳酸锌难溶于水,其化学式为
(1)为提高酸浸池中的反应速率,可采取的措施为______。
(2)混合溶液中含有的溶质是:______(填化学式),多步处理时,加入锌粉除去混合溶液中的,该反应的化学方程式为______。
(3)分离器与实验室中的______(填操作)的作用相同。
(4)焙烧时分解生成3种氧化物,该反应的化学方程式为______。
(5)不同焙烧温度下,生成活性ZnO的平均粒径如下表:
温度/℃
200
300
400
500
600
平均粒径/nm
8.4
12.7
16.5
19.8
29.3
由表格数据可知,焙烧温度与活性ZnO平均粒径的关系为:______若要制备平均粒径14 nm的活性ZnO,焙烧的温度范围应为______℃。
【答案】(1)搅拌/适当升高温度/适当增大酸的浓度(合理即可)
(2) CuSO4、H2SO4、ZnSO4
(3)过滤
(4)Zn2(OH)2CO32ZnO+H2O+CO2↑
(5) 在200℃至600℃范围内,活性ZnO的平均粒径随焙烧温度的升高而增大 300~400
【详解】(1)略。
(2)酸浸池中发生的反应是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,稀硫酸过量,故混合溶液中含有的溶质是:CuSO4、H2SO4、ZnSO4;
加入锌粉除去混合溶液中的CuSO4,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,化学方程式为:。
(3)分离器的作用是将固体和液体分离,相当于实验室中的过滤操作;
(4)焙烧Zn2(OH)2CO3时分解生成3种氧化物,根据质量守恒定律和氧化物的概念可知,生成物分别为CO2、H2O和ZnO,该反应的化学方程式为Zn2(OH)2CO32ZnO+H2O+CO2↑。
(5)从表格数据可以看出:当温度从 200℃ 升高到 600℃ 时,活性ZnO的平均粒径从 8.4 nm 持续增大到 29.3 nm。因此,焙烧温度与活性ZnO平均粒径的关系为:在200℃至600℃范围内,活性ZnO的平均粒径随焙烧温度的升高而增大。
从表格数据可知,300℃ 时平均粒径为12.7nm,400℃ 时平均粒径为16.5nm,所以若制备平均粒径为14nm的活性ZnO,焙烧的温度范围应为。
3.(2026·广东东莞·一模)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量的FeCO3和不与酸反应的不溶性杂质)为原料制备高纯氧化镁的工艺流程如图:
(1)MgCO3与稀硫酸反应的化学方程式为___________。
(2)补全“氧化”时发生反应的化学方程式:2FeSO4+H2O2+___________=Fe2(SO4)3+2H2O。
(3)“沉淀”时需严格控制NH3·H2O的用量,其目的是使Fe3+完全沉淀,___________(填离子符号)不沉淀。
(4)过滤2所得滤液的溶质有___________种,其中农业上用作肥料的是___________(填化学式)。
(5)流程中“一系列操作”的主要过程为:蒸发浓缩,___________,过滤、洗涤、干燥。实验室进行蒸发操作时玻璃棒的作用是___________。
(6)过滤过程中用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外还有___________,氧化时加入H2O2溶液氧化过程中温度不宜太高,原因是___________。
【答案】(1)
(2)H2SO4
(3)Mg2+
(4) 2/两 (NH4)2SO4
(5) 冷却结晶 搅拌,防止局部温度过高而引起液滴飞溅
(6) 漏斗 过氧化氢受热会分解
【详解】(1)碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。
(2)反应前后原子种类不变,等号右边Fe、S、H、O的个数分别为2、3、4、14,等号左边Fe、S、H、O的个数分别为2、2、2、10,则还少2个氢原子、1个硫原子和4个氧原子,故填H2SO4。
(3)由图可知,过滤出的沉淀只有氢氧化铁,则说明Mg2+没有沉淀。
(4)沉淀时硫酸铁能和氨水反应生成硫酸铵和氢氧化铁沉淀,则滤液中有硫酸镁和硫酸铵两种;
硫酸铵中含有氮元素,属于氮肥,化学式为(NH4)2SO4。
(5)“一系列操作”为结晶,则蒸发浓缩后应冷却结晶,然后再过滤;
蒸发时需用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高而引起液滴飞溅。
(6)过滤需要烧杯、漏斗和玻璃棒;
过氧化氢受热会分解,则温度不宜过高。
4.(2026·广东东莞·一模)柠檬酸亚铁()是治疗缺铁性贫血的补铁剂。以硫铁矿烧渣(含、少量等)为原料制备柠檬酸亚铁的工艺流程如图2。请结合图文信息,解决问题:
(1)如图1所示,柠檬酸亚铁进入血液后,铁元素以________(填离子符号)的形式与血红蛋白结合。血红蛋白在人体呼吸作用中起到运输________和的作用。
(2)用球磨机磨碎烧渣的目的是________,浸泡中发生反应的化学方程式为________。
(3)“除杂”流程中加入浓氨水与浸泡液中________(填化学式)反应生成沉淀,要实现沉淀和溶液的分离,需进行的主要操作为________。
(4)“制备”中发生两步反应,第二步反应为的化学式为________,该反应属于________(填基本反应类型);溶液的浓度对产率的影响如下图3,碳酸钠的最佳浓度为________。
【答案】(1)
Fe2+
O2
(2)
增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O
(3)
Al2(SO4)3
过滤
(4)
Na2SO4
复分解反应
30%
【详解】(1)柠檬酸亚铁中,铁元素化合价为+2价,则铁元素以Fe2+的形式与血红蛋白结合;
呼吸作用中,消耗氧气,生成二氧化碳,则血红蛋白在人体呼吸作用中起到运输氧气(或O2)和CO2的作用;
(2)用球磨机磨碎烧渣的目的是为了增大反应物的接触面积,使其充分反应;“浸泡”中,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(3)烧渣中的氧化铝先和过量硫酸反应生成硫酸铝,硫酸铝再和浓氨水反应生成氢氧化铝沉淀;固液分离的常规操作是过滤;
(4)由反应的化学方程式可知,反应前有1个Fe、1个S、7个O、2个Na、1个C,反应后有1个Fe、3个O、1个C,根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,可推得1个X分子中含有2个Na、1个S、4个O,则X的化学式为Na2SO4;该反应为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;由图可知,当碳酸钠溶液的浓度为30%时,碳酸亚铁的产率最高,则碳酸钠的最佳浓度为30%。
5.(25-26九年级下·广东珠海·月考)柠檬酸亚铁()是一种补血剂。某科研小组在实验室研究制备柠檬酸亚铁。
I.制碳酸亚铁:用预处理后的硫铁矿烧渣(主要成分,含少量不溶性杂质)制备碳酸亚铁的流程如图:
(1)“酸浸”时,为加快反应速率,可采取的措施是_________、_________(任写2条)。写出该过程中稀硫酸与发生的化学方程式为___________。
(2)“还原”时,加入铁粉有气泡产生,由此得出“酸浸”后所得溶液中含有的阳离子是、________(填离子符号)。
(3)“操作X”是为了除去过量铁粉和不溶性杂质。“操作X”是_________(填操作名称),所需玻璃仪器有__________、玻璃棒、烧杯。
II.制备柠檬酸亚铁:
(4)制备原理为,该反应的基本反应类型为__________反应。
(5)所用到的溶液可由烧碱和二氧化碳反应制得,该反应的化学方程式为________________。
【答案】(1) 将烧渣粉碎 搅拌(或升高温度、增大稀硫酸浓度,合理即可)
(2)
(3) 过滤 漏斗
(4)复分解
(5)
【详解】(1)加快固液反应速率的常用方法有:粉碎固体增大接触面积、搅拌、升高温度、提高酸的浓度等,任写2条即可。
氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为:。
(2)加入铁粉后产生气泡,是铁粉和过量酸中的氢离子反应生成氢气,因此溶液中除外还存在。
(3)该操作是分离固体杂质和液体溶液,名称为过滤;
过滤所需的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒、烧杯。
(4)该反应是酸和盐互相交换成分,生成新盐、碳酸(生成的碳酸不稳定分解为水和二氧化碳,不改变反应基本类型),符合复分解反应的特征,属于复分解反应。
(5)烧碱是氢氧化钠,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:。
6.(2026·广东佛山·一模)厨余垃圾制绿色甲醇是实现变废为宝、践行绿色低碳理念的重要技术,其主要工序如图1。
【查阅资料】甲醇沸点为64.7℃。
(1)产沼:沼气的主要成分为________(填物质名称)。
(2)净化:用除去。反应的化学方程式为:,则X为________,参加反应的与的质量比为________。
(3)造气:本工序绿电供热,原理为。传统方法采用化石能源供热,原理为。对比传统方法,本工序的优点有__________(写两条)。
(4)制醇:
ⅰ.合成塔1:发生反应的化学方程式为________。
ⅱ.合成塔2:通过调控反应条件将剩余的原料气进行二次反应,进一步提高甲醇产率。对比图2中不同压强下甲醇产率随温度变化的曲线,可得出的结论是________(写一条)。
(5)精炼:本工序的分离原理与实验室中的________操作(填操作名称)相同。
【答案】(1)甲烷
(2) H2O 80:51
(3)减少污染物的排放;充分利用可再生能源(合理即可)
(4) 当温度一定时,压强越大,甲醇产率越高
(5)蒸馏
【详解】(1)沼气的主要成分为甲烷;
(2)依据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,反应前Fe、O、H、S原子的个数分别为2、3、6、3,反应后Fe、O、H、S原子的个数分别为2、0、0、3,则X为H2O;依据化学方程式,参加反应的与的质量比为;;
(3)本工序采用绿电供热,传统方法采用化石能源供热,绿电供热相比化石能源供热,优点有:减少化石燃料的使用,从而减少污染物的排放,有利于环境保护;同时充分利用可再生能源(绿电),实现资源的合理利用等;
(4)ⅰ、合成塔1:氢气和一氧化碳在催化剂、高温高压下发生反应生成甲醇,化学方程式为;
ⅱ、观察图2中不同压强下甲醇产率随温度变化的曲线: 在压强一定时,随着温度的升高,甲醇产率先增大后减小; 当温度一定时,压强越大,甲醇产率越高;
(5)利用甲醇与水的沸点差异,通过加热汽化、冷凝收集实现分离,与实验室“蒸馏”操作原理一致。
7.(2026·广东梅州·一模)纯碱(Na2CO3)是重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。工业上以天然气、空气、食盐等为原料制取纯碱的部分工艺流程如图1所示。
(1)天然气属于____(填“可再生”或“不可再生”)能源,它的主要成分是_____(填化学式)。
(2)反应③析出NaHCO3晶体,化学方程式为,操作1的名称是_____,母液中含有的阳离子有____(写离子符号)。
(3)反应④中NaHCO3在加热时发生分解反应,生成物X的化学式为______,该物质可循环利用。此流程中还可循环利用的物质是______。反应②属于_____(填基本反应类型)。
(4)上述流程中副产品NH4Cl在农业上作氮肥时,不能和______性物质混合施用。
(5)根据上述反应③和复分解反应的原理,结合图2和图3,写出以硫酸铵和氯化钾为原料制取硫酸钾晶体的化学方程式:_______。
【答案】(1) 不可再生 CH4
(2) 过滤 、Na+
(3) H2O CO2或二氧化碳 化合反应
(4)碱
(5)
【详解】(1)天然气属于化石燃料,属于不可再生能源,它的主要成分是甲烷,化学式为CH4。
(2)操作1是将固体和液体分离,是过滤操作,故填:过滤;由题中信息知,母液是NaHCO3的饱和溶液,还有生成的NH4Cl,母液中含有的阳离子有:Na+、;
(3)化学反应前后原子种类和数目不变,据此分析流程图信息,可知反应④中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,生成物X为水,化学式为H2O;
分析流程图信息,除水外,还可循环利用的物质是二氧化碳;
反应②是氮气和氢气反应产生氨气,属于化合反应;
(4)氯化铵为铵态氮肥,遇碱性物质释放氨气,降低肥效,因此氯化铵用作氮肥时,不能和碱性物质混用。
(5)硫酸铵溶液和氯化钾溶液反应生成硫酸钾晶体(根据溶解度曲线,此时溶液中硫酸钾的溶解度最小,则析出硫酸钾固体)和氯化铵,反应的化学方程式为:
8.(25-26九年级上·广东东莞·期末)碳酸钡(BaCO3)用于电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元器件的制造。工业上以重晶石(主要成分为BaSO4,杂质为Fe2O3)为原料生产碳酸钡的流程如图1。
(已知:焙烧温度为1000-1200℃,BaS易溶于水,BaCO3难溶于水。)
(1)重晶石进入“焙烧”前需粉碎的目的是______。焙烧时,焦炭与杂质Fe2O3也会发生反应,反应方程式为_________。实际生产中必须加入过量焦炭,其目的是使重晶石充分反应,提高产率和_______。
(2)焙烧时,温度对硫酸钡转化率的影响如图2,则焙烧的最佳温度为_____。
(3)“沉钡”时,发生的反应为,其中的阳离子为______。利用操作I可将产品BaCO3分离出来,操作I的名称是______,其中玻璃棒的作用为_______。
(4)流程中必须作尾气处理,因为其生成了______,因此工业生产过程中应对“废气、废渣等”及时处理。下列做法符合“青山绿水就是金山银山”重要理念的是_____。(可多选)
A.使用清洁能源,积极植树、造林
B.对污染物处理使之符合排放标准后排放
C.应用新技术、新工艺减少污染物的产生
【答案】(1) 增大接触面积,加快反应速率 提供热量
(2)1000℃
(3) 过滤 引流
(4) CO ABC
【详解】(1)重晶石进入“焙烧”前需粉碎的目的是增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;焙烧时,焦炭与杂质也会发生反应,化学方程式:,通过加入过量焦炭,可使重晶石充分反应,同时焦炭燃烧可以维持反应的高温热量,因此实际生产中必须加入过量焦炭,其目的是使重晶石充分反应,提高产率和提供热量;故填:增大接触面积,加快反应速率;;提供热量。
(2)由图可知,温度在1000℃时,硫酸钡转化率最高,故焙烧的最佳温度为1000℃;故填:1000℃。
(3)碳酸铵是由铵根离子和碳酸根离子构成的,其中铵根离子是阳离子,其离子符号为;,碳酸钡难溶于水,而硫化铵能溶于水,固液分离操作是过滤,玻璃棒作用是引流,故填:;过滤;引流。
(4)流程中必须作尾气处理,因为其生成了一氧化碳,符合“青山绿水就是金山银山”重要理念的是:
A、使用清洁能源,积极植树、造林,符合理念,正确;
B、对污染物处理使之符合排放标准后排放,符合理念,正确;
C、应用新技术、新工艺减少污染物的产生符合理念,正确。
故填:CO;ABC。
9.(25-26九年级上·广东清远·期末)纳米常作为优良的填充剂,用于改善塑料、橡胶等材料的性能。一种以石灰石(含少量SiO₂)为原料制备纳米的流程如图所示。已知:不与盐酸反应。
(1)设备Ⅰ中需不断搅拌,其目的是_________,写出该过程中发生反应的化学方程式_______。
(2)设备Ⅱ为分离设备,类似于基本实验操作中的_______(填操作名称)。实验室进行该操作所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。
(3)设备Ⅲ中发生的反应为:,则X的化学式为_______。
(4)题图是反应温度与颗粒粒径变化的曲线,可得出的变化规律是:_______。若要制备粒径约为50nm的并提高生产速率,可采用的合理措施是_______(填序号)。
a.控制温度20℃,并不断搅拌溶液
b.控制温度50℃,增大通入气体的速率
c.控制温度70℃,并不断搅拌溶液
(5)纳米与普通的化学性质________(选填“相同”或“不同”)。
【答案】(1) 增大反应物之间的接触面积,使反应更充分更快 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(2) 过滤 漏斗
(3)H2O
(4) 随着温度的上升,颗粒粒径先缓慢变小后逐渐快速增大 a
(5)相同
【详解】(1)设备Ⅰ中需不断搅拌,可以增大反应物之间的接触面积,使反应更充分更快;发生的反应为石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)设备Ⅱ中分离出SiO2固体的操作是将固体与液体分离,其操作名称是过滤,实验室进行该操作所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(3)根据质量守恒定律,反应后的钙原子、碳原子、氧原子、氮原子、氢原子和氯原子数目分别为1、1、3、2、8、2,反应前的钙原子、碳原子、氧原子、氮原子、氢原子和氯原子数目分别为1、1、2、2、6、2,化学反应前后原子的种类和数目保持不变,X中有2个氢原子和1个氧原子,X为H2O;
(4)随着温度的上升,颗粒粒径先缓慢变小后逐渐快速增大,根据图像数据分析可知,若要制备粒径约为50nm的并提高生产速率,可采用的合理措施是控制温度20℃,并不断搅拌溶液,故选a;
(5)构成纳米CaCO3与普通CaCO3微粒相同,化学性质相同;
10.(25-26九年级上·广东东莞·期末)一种利用某地飞灰(主要含、及)和赤泥(主要含及、、、、等重金属化合物)共处理回收金属工艺各环节如图1所示。
(1)推测赤泥的颜色可能呈________(填字母)。
A.黑色 B.砖红色 C.银白色
(2)“马弗炉”中,C还原的化学方程式是________,该反应属于________(填基本反应类型)。
(3)“高温还原”中,部分金属汽化后与氯结合形成“二次飞灰”,实现与“熔融混合物”分离,由此可知的沸点比________(填“高”或“低”)。
(4)“磁选分离”利用该铁合金的________(填“物理性质”或“化学性质”)实现与残渣分离,目前市面上用量最大的铁合金包括生铁和钢,它们的区别在于________。
(5)飞灰用量与铁回收率,铁合金中铁含量的关系如图2所示,结合飞灰和赤泥成分分析,飞灰用量在时,飞灰用量增大,________的含量增加,铁能被充分还原出来,因此铁回收率增大。
(6)得到的铁合金属于________。(填“混合物”或“纯净物”)
(7)除了回收废旧金属,请写出一条保护金属资源的有效途径________。
【答案】(1)B
(2) 置换反应
(3)低
(4) 物理性质 含碳量不同
(5)C/碳
(6)混合物
(7)防止金属腐蚀(如在金属表面涂漆、涂油等)/有计划合理地开采矿物/寻找金属的代用品
【详解】(1)赤泥主要含Fe2O3,Fe2O3是红棕色固体,所以赤泥的颜色可能呈砖红色。
故选B。
(2)碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,化学方程式为。该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应。
(3)“高温还原” 中,部分金属汽化后与氯结合形成 “二次飞灰”,实现与 “熔融混合物” 分离,Zn能形成 “二次飞灰”,说明Zn先汽化,由此可知Zn的沸点比Cu低。
(4)“磁选分离” 利用该铁合金能被磁铁吸引的物理性质实现与残渣分离。生铁和钢的区别在于含碳量不同,生铁含碳量为2%~4.3%,钢含碳量为0.03%~2%。
(5)飞灰主要含CaO、SiO2及C,飞灰用量在0~30%时,飞灰用量增大,C(碳)的含量增加,碳能将铁从其化合物中充分还原出来,因此铁回收率增大。
(6)铁合金是由铁和其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质,属于混合物。
(7)除了回收废旧金属,保护金属资源的有效途径还有防止金属腐蚀(如在金属表面涂漆、涂油等)、有计划合理地开采矿物、寻找金属的代用品等(任写一条即可)。
11.(25-26九年级上·广东东莞·期末)春晚机器人秧歌表演,不仅是一场视觉盛宴,更是科技与文化融合的体现,同时也引发了我们对机器人技术,尤其是电池技术发展的深入思考。磷酸铁锂电池作为一种高性能动力电池,具有循环寿命长、稳定性好、使用成本低等特点,能保证机器人稳定运行。碳酸锂是制备锂电池的重要原料,工业上可通过湿法回收废旧磷酸铁锂电池来制备,其主要工艺流程如图1所示:
【查阅资料】碳酸锂微溶于水,溶解度随温度升高而下降。
(1)“破碎”:①“酸浸”前,材料需进行“破碎”,目的是________。
②为回收铜、铝、碳渣等材料,“破碎”时宜在氮气氛围中进行,原因是________。
(2)“酸浸”:①“酸浸”采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系,在外加电场作用下使锂离子脱出,选择性回收锂。综合图2,为了抑制铁的溶解,更好实现锂的选择性浸出,该过程选择最适宜的pH范围是________(填字母)。
A.2.5∼3.0 B.3.0∼4.0 C.5.0∼6.0
②过氧化氢还可以用于实验室制氧气,其原理________(用化学方程式表示)。
(3)“沉淀”:①“沉淀”后,操作1、Ⅱ的名称为________。
②通过“蒸发浓缩”得到硫酸锂溶液,加入饱和碳酸钠溶液发生反应后得到碳酸锂沉淀和含硫酸钠的废液,写出该反应的化学方程式________。
(4)火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属,与火法对比,湿法回收的优点是________(写一点)。
【答案】(1) 增大接触面积,加快反应速率 防止铜铝被氧化
(2) A
(3) 过滤
(4)能耗低,环保
【详解】(1)①“酸浸” 前对材料 “破碎” ,从化学反应原理角度,增大了反应物的接触面积,这样能加快反应速率,让反应进行得更充分,故填:增大接触面积,加快反应速率。
②在氮气氛围中 “破碎” ,是因为氮气化学性质稳定,可作保护气,防止铜、铝等金属在高温(“热处理” 过程)下与氧气发生反应而被氧化,故填:防止铜铝被氧化。
(2)①观察图 2,锂浸出率随pH的增大而减小,在pH为2.5~3时,铁浸出率较低,锂浸出率较高,能更好地实现锂的选择性浸出,故选: A。
②实验室用过氧化氢制氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水、氧气,化学方程式为:。
(3)①“沉淀” 后,操作 Ⅰ、Ⅱ 实现了固液分离,该操作名称是过滤,故填:过滤。
②硫酸锂溶液加入饱和碳酸钠溶液发生反应后得到碳酸锂沉淀和硫酸钠溶液,化学方程式为:。
(4)火法回收需拆解煅烧,能耗高,湿法回收与之相比,具有能耗低的优点;且湿法回收过程相对更环保,减少了高温煅烧产生的污染等,故填:能耗低,环保。
12.(2026·广东江门·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CdSO4等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如图。
【查阅资料】
i.CdSO4溶液为无色。
ii.金属活动性顺序为Zn>Cd(镉)>Cu。
(1)反应器1中的锌浸出液需先加酸调节,适宜加入的酸是______(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。该过程需要注意通风、严禁明火的原因是__________________。
(2)往锌浸出液加酸时,若酸浓度过大可加水稀释。实验室将100g质量分数为98%的酸溶液稀释为20%,需要加水的质量为______g。
(3)反应器1中发生的反应有多个,写出其中除铜反应的化学方程式为__________________,该反应属于______(填基本反应类型)。
(4)锌粉除铜、除镉的实验结果如图。
i.锌粉比锌粒除铜、除镉效果更好的原因是__________________。
ii.反应一段时间后增加锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升,说明“锌浸出液”中______(填化学式)已完全反应,此时混合溶液为______色。
(5)水热合成后,反应器2中的混合物需经过______、洗涤、干燥等操作,最终获得产品。
【答案】(1) 稀硫酸 锌和稀硫酸反应生成氢气,氢气遇明火易爆炸(合理即可)
(2)390
(3) 置换反应
(4) 增大了反应物接触面积,反应速率更快、除杂更充分(合理即可) CuSO4 无
(5)过滤
【详解】(1)加入锌粉后得到硫酸锌溶液,所以适宜加入的酸是稀硫酸;
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,100g98%浓硫酸中溶质质量为100g×98%=98g,稀释为20%稀硫酸时总溶液质量为,因此加水质量为490g-100g=390g;
(3)锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,反应的化学方程式为:,此反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;
(4)i.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;
ii. 铜的去除率不变说明CuSO4已经完全反应,溶液中无蓝色的铜离子,剩余的ZnSO4、CdSO4溶液均为无色,因此混合溶液为无色;
(5)氢氧化钠和硫酸锌反应生成氢氧化锌沉淀和硫酸钠,经过滤、洗涤、干燥得到产品。
13.(2026·广东江门·一模)瓷器是中华瑰宝,因瓷土含铁量差异,经高温烧制可得到青、白、黑等各色瓷器。
(1)传统青瓷的烧制工艺分解模拟如图。
i.青瓷______(填“属于”或“不属于”)合成材料。
ii.过筛的作用是______,翻炒釜内的产物加水后形成的溶液能使酚酞溶液呈______色。
(2)黑瓷和青瓷的呈色剂都为铁元素,黑瓷釉料中Fe2O3含量在5%以上。求Fe2O3中铁原子与氧原子的个数比为______。
(3)白瓷的主要原料是含铁量较低的高岭土,在烧制过程中会发生反应,则X的化学式为______。
(4)现代瓷器烧制用气窑(燃气作燃料)代替柴窑,带来了多方面的改进。下列选项中,属于气窑优势的有______(填序号)。
A.燃烧火焰更美观
B.燃气燃烧更充分,产生的热量更高。
C.燃气价格一定比木柴便宜
D.燃烧杂质少,产品更洁净
(5)下列中学实验室常见仪器中,材质一般为陶瓷的是______(填序号)。
a.烧杯 b.集气瓶 c.蒸发皿 d.坩埚钳
【答案】(1)
不属于
分离不同粒径的固体颗粒,得到细小均匀的原料(合理即可)
红
(2)
(3)
(4)BD
(5)
c
【详解】(1)合成材料指塑料、合成纤维、合成橡胶等人工合成有机高分子材料,青瓷是无机硅酸盐材料,不属于合成材料;过筛利用筛孔筛选符合粒度要求的原料;翻炒釜中石灰石分解生成CaO,加水后生成碱性的氢氧化钙,能使酚酞变红。
(2)化学式中元素符号右下角数字为分子中对应原子的个数,Fe2O3中铁、氧原子个数比即为下标比2:3。
(3)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,对比反应前后原子,可知1个X中含1个Si原子和2个O原子,化学式为SiO2。
(4)A、火焰美观不属于烧制的实用优势,错误。
B、燃气燃烧更充分,热值更高,正确。
C、“价格一定比木柴便宜”表述绝对,错误。
D、燃气燃烧杂质少,无烟尘污染产品,更洁净,正确。
(5)烧杯、集气瓶为玻璃材质,坩埚钳为金属材质,蒸发皿一般为陶瓷材质。
14.(2026·广东佛山·模拟预测)一种将煤转化为液态燃料乙二醇(C2H6O2),同时用膜蒸馏法处理脱硫废水的绿色工艺如下图。
I.煤的液化
(1)高温下,煤中的碳与水蒸气反应生成CO和H2,化学方程式为______。
(2)一定条件下,CO和 H2化合生成乙二醇,若原子利用率100%,则二者参加反应的分子个数比为______。
Ⅱ.脱硫废水处理
(3)预处理:脱硫废水中含氯化钠、氯化镁和硫酸钠,加NaOH溶液是除去______ (填离子符号),操作 1的名称是______。
(4)浓缩减量:如下图,膜蒸馏组件中的微孔疏水膜只允许水蒸气通过。加热时,含盐废水在其热侧近膜面处汽化,通过膜孔进入冷侧并冷凝。
下列表示冷侧微粒图示正确的是 。
A. B. C.
(5)利用煤液化时释放的余热处理含盐废水,优点是______。
Ⅲ.高盐废水制盐
(6)高盐废水中含较多Na2SO4和少量NaCl, 二者溶解度曲线如下图,则得到Na2SO4晶体的方法是______。
【答案】(1)
(2)2:3
(3) Mg2+ 过滤
(4)C
(5)节约能源(合理即可)
(6)降温结晶
【详解】(1)反应物为碳和水蒸气,生成物为一氧化碳和氢气,反应条件为高温,配平后得到上述方程式,因反应物中水蒸气为气态,生成物气体无需标注↑。
(2)原子利用率100%说明为化合反应,根据质量守恒定律反应前后原子种类、数目不变,配平反应,可得二者分子个数比为。
(3)中的与废水中的反应生成难溶的氢氧化镁沉淀,从而除去;操作1实现固体和液体的分离,为过滤操作。
(4)微孔疏水膜只允许水分子通过,水分子本身不会分解,排除B;热侧水蒸气进入冷侧后冷凝为液态水,液态水分子间隔远小于气态,因此选C。
(5)煤液化产生的余热被二次利用处理废水,减少了额外能源消耗,提高了能源利用率,更绿色经济。
(6)硫酸钠溶解度受温度影响远大于氯化钠,冷却热饱和溶液时硫酸钠会大量结晶析出,氯化钠几乎留在溶液中,因此用降温结晶方法提纯硫酸钠。
15.(2026·广东清远·模拟预测)氢能是理想的清洁能源,但储存和运输困难。科学家们开发出以甲醇(CH3OH)为储氢介质的技术,在一定条件下实现氢能“制—储—释—用”一体化,如题图。
甲醇常温下为液体,储运安全便捷。在整个体系中,该技术实现物质循环,符合绿色化学理念。根据图文信息,回答下列问题:
(1)氢能被称为“清洁能源”的主要原因是______。
(2)该技术中制氢的化学方程式为____。
(3)与直接储存氢气相比,以甲醇形式储氢的优点是______。
(4)下列关于“储氢”和“释氢”的说法,正确的有_____(多选,填字母)。
a.储氢过程的化学方程式:CO2+2H2CH3OH+H2O
b.储氢过程中氢元素化合价不变
c.释氢反应中,加入催化剂可改变反应速率
d.理论上,储氢消耗的CO2和释氢产生的CO2质量相等
(5)“用氢”环节中,燃料电池反应主要将化学能转化为______能。
(6)该体系中,可循环利用的物质有_____(写一种)。
【答案】(1)
氢气燃烧产物只有水,无污染
(2)
(3)
常温下为液态,储存、运输更安全便捷
(4)cd
(5)
电
(6)
或
【详解】(1)略;
(2)制氢环节是利用光伏发电提供的电能电解水,分解为氢气和氧气,符合电解水的反应原理;
(3)氢气常温为气态,需高压储存,易泄漏;甲醇常温下为液态,储存、运输更安全便捷;
(4)a、储氢过程中发生反应为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,该反应的化学方程式为:,题干化学方程式的错误是:未配平,错误;
b、氢气中氢元素化合价为0,甲醇和水中氢元素均显+1价,则储氢过程中氢元素化合价改变,错误;
c、正确;
d、由图可知,储氢环节消耗的二氧化碳在释氢环节会作为产物重新生成,因此理论上二者质量相等,正确。
(5)略;
(6)根据流程图,在储氢环节被消耗、释氢环节重新生成,在制氢环节被消耗、用氢环节重新生成,二者都可循环利用。
16.(2026·广东东莞·一模)氨气是一种重要的化工产品,在化肥、能源等领域有广泛应用。工业上用氮气和氢气在一定条件下合成氨气的主要工序如图所示。
(1)工业上,从空气中获得合成氨气的原料氮气,是利用氧气和氮气的________不同。该过程属于________变化(填“物理”或“化学”)。
(2)由图1可知合成塔中物质属于________(填“混合物”或“纯净物”)。合成氨的原理用化学方程式表示为________,该反应属于________(填基本反应类型)。
(3)生产过程中可以循环使用的物质是________。
(4)由图2可知,相同温度下,压强越大,的体积分数越大。但合成氨厂通常采用的压强为10~30MPa,不采用更高压强的原因是________。根据下表数据,在时,欲将氨气与氮气、氢气分离,温度控制合理的是________(填序号)。
物质
氢气
氮气
氨气
沸点/℃
-252
-196
-33.5
A.-260℃ B.33℃ C.-55℃ D.-199℃
(5)如图3,在铁触媒作用下,氮气和氢气合成氨气,请将该反应的微观过程按顺序排列________(填序号)。
【答案】(1) 沸点 物理
(2) 混合物 化合反应
(3)氮气和氢气
(4) 压强较高时,能耗高,设备要求高、成本高(合理即可) C
(5)③①②
【详解】(1)从空气中得到氮气,是利用氧气和氮气的沸点不同,氮气的沸点低,蒸发过程中先分离出来,从而得到氮气和液氧(液氧中含有稀有气体等杂质);
该过程只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化;
(2)由图可知,将合成塔中气体冷却后,得到液态氨,同时分离出氮气和氢气,则合成塔中物质由氮气、氢气、氨气组成,属于混合物;
合成氨的反应物是氮气和氢气,生成物是氨气,反应条件是一定条件,化学方程式为:;
该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应;
(3)见答案;
(4)见答案;
欲将氨气与氮气、氢气分离,温度应高于氮气和氢气的沸点,低于氨气的沸点,该温度下,氮气和氢气是气态,氨气是液态,从而达到分离的目的,故-55℃比较适合;
(5)在铁触媒作用下,氮气和氢气合成氨气,首先氮分子分为氮原子,氢分子分为氢原子,氮原子和氢原子结合为氨分子,故顺序是:③①②。
17.(2026·广东河源·一模)氧化锌常作为药膏辅料的添加剂。用工业锌粉(含Zn、CuO)生产活性ZnO的工艺流程如图所示。
已知:碱式碳酸锌难溶于水。其化学式为Zn2(OH)2CO3。
(1)为提高酸浸池中的反应速率,该流程中采取的措施是___________。
(2)混合溶液中含有的溶质是CuSO4、ZnSO4、___________ (填化学式)。多步处理时,加入锌粉除去混合溶液中的CuSO4,该反应的化学方程式为___________,该反应属于___________反应(填基本反应类型)。
(3)分离池与实验室中过滤的作用相同,实验室进行过滤时使用了玻璃棒,其作用是___________,分离出的液体中含有(NH4)2SO4,它在农业上可用作___________。
(4)Zn2(OH)2CO3焙烧时分解生成3种氧化物,该反应的化学方程式为___________。
(5)不同焙烧温度下,生成活性ZnO的平均粒径如下表:
温度/℃
200
300
400
500
600
平均粒径/nm
8.4
12.7
16.5
19.8
29.3
若制备平均粒径为14nm的活性ZnO,焙烧的温度范围应为___________℃。
【答案】(1)搅拌和使用粉末状的锌
(2) H2SO4/硫酸 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 置换
(3) 引流 氮肥
(4)Zn2(OH)2CO32ZnO+H2O+CO2↑
(5)300~400
【详解】(1)流程中酸浸池配备搅拌器,搅拌可加快反应物接触速率;工业锌粉为粉末状,增大了反应物接触面积,均可提高反应速率。
(2)酸浸时加入过量稀硫酸,反应后硫酸有剩余,因此混合溶液溶质含;锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,反应的化学方程式见答案;该反应符合一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的特征,属于置换反应。
(3)过滤操作中玻璃棒作用是引流,避免液体洒出;硫酸铵含氮元素,属于氮肥,可用于农业施肥。
(4)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,碱式碳酸锌含四种元素,分解生成的三种氧化物为:,反应的化学方程式见答案。
(5)由表格数据可知,焙烧温度越高,活性平均粒径越大,14nm介于300℃对应的12.7nm和400℃对应的16.5nm之间,因此温度范围为:300~400℃。
18.(2026·广东深圳·一模)2026央视春晚中机器人的中国功夫表演,不仅是一场视觉盛宴,更是科技与文化融合的体现。磷酸铁锂电池作为一种高性能动力电池,具有循环寿命长、稳定性好、使用成本低等特点,能保证机器人稳定运行。碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料,工业上可通过湿法回收废旧磷酸铁锂电池来制备,其主要工艺流程如图1所示:
(1)“破碎”:
①酸浸前,材料需要进行“破碎”,目的是_______。
②为回收铜、铝、碳渣等材料,“破碎”时宜在氮气氛围中进行,原因是________。
(2)“酸浸”:
①“酸浸”采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系,在外加电场作用下使锂离子脱出,选择性回收锂。综合图2,为了更好实现锂的选择性浸出,该过程选择最适宜的pH范围是_______(填字母)。
A.2.5~3.0 B.3.0~4.0 C.5.0~6.0
②过氧化氢还可用于实验室制取氧气,其原理为________(用化学方程式表示)。
(3)“沉淀”:
①“沉淀”后操作Ⅰ、Ⅱ的名称为________。
②通过“蒸发浓缩”得到硫酸锂溶液,加入饱和碳酸钠溶液发生反应后得到碳酸锂和含硫酸钠的废液,该反应的基本反应类型是_______。
(4)火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属,与火法回收对比,湿法回收的优点是(写一点)_______。
【答案】(1)
增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
防止铜、铝等金属被空气中的氧气氧化,提高金属回收率
(2) A
(3)
过滤
复分解反应
(4)
能耗低(或污染小、金属回收率高,合理即可)
【详解】(1)①略。
②氮气化学性质稳定,可作保护气,避免铜、铝等活泼金属在破碎过程中和氧气反应被氧化,保证金属的回收效率。
(2)①选择性浸出锂要求锂浸出率高、铁浸出率低:结合图2可知,pH在2.5~3.0时,锂浸出率保持较高水平,铁浸出率极低,符合要求;
②略。
(3)①操作Ⅰ、Ⅱ都是分离固体和液体的操作,名称为过滤。
②硫酸锂和碳酸钠反应生成碳酸锂沉淀和硫酸钠,属于两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,符合复分解反应的特征。
(4)火法回收需要高温煅烧,能耗高、易产生废气污染,湿法回收在溶液中进行,具有能耗低、污染小、金属回收率高等优势,任选一点作答即可。
19.(2026·广东东莞·模拟预测)我国每年约有4亿部手机被淘汰,其中的零部件中含约4吨黄金,以下是从中提取金的两种方案。
方案一:乳清蛋白海绵吸附法(图1)
(1)“酸浸”前需粉碎零部件的目的是_____________。
(2)乳清蛋白海绵具有______的结构能吸附金离子。
(3)在高温下“解吸”,通过______(填“得”或“失”)电子变成粉。
方案二:硫脲浸取法(部分工艺如图2)
(4)硫脲中硫元素和氢元素的原子个数比______,上述过程氧气中氧元素的化合价为______。
(5)“过程Ⅱ”发生的化学方程式________________;“过程Ⅰ”浸取的影响因素如图3,浸取的最佳和温度分别为______、______。
(6)回收淘汰手机中黄金的重要意义_______________(写一条)。
【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)
疏松多孔
(3)
得
(4)
(5)
(6)
节约金属资源或减少环境污染
【详解】(1)略;
(2)疏松多孔的结构使物质具有吸附性,能够吸附金离子。
(3)中为+1价,单质为0价,化合价降低,反应中得到电子。
(4)1个分子中含1个硫原子、4个氢原子,故硫、氢原子个数比为1:4;
单质中元素化合价为0,氧气是单质,因此氧元素化合价为0。
(5)根据流程,过程Ⅱ的反应物为,生成物为,其化学方程式为;
观察图3,浸取率最高时对应的pH为3,温度为40℃,即为最佳浸取条件。
(6)回收废旧手机中的黄金,既能节约金属矿产资源,也能减少电子废弃物带来的环境污染。
20.(2026·广东江门·一模)豆腐是生活中常见的一种美食。某种豆腐的制作过程如图所示:
已知:①点浆时需要用到凝固剂。传统豆腐用的是石膏(含多种物质,主要成分为硫酸钙)或盐卤(主要成分为氯化镁)。②氯化镁,无色六角晶体,通常含有六个分子结晶水,即。③凝固剂添加量对豆腐的品质有影响。
豆腐中含有丰富的蛋白质和钙,不含胆固醇,容易消化吸收。但过量食用,会阻碍人体对铁的吸收,而且容易出现腹胀、腹泻等症状。
(1)图中的X操作为_________。
(2)加热会分解生成氧化镁、氯化氢气体和水蒸气,写出该反应的化学方程式_______。
(3)将大豆泡发后,与水按1:4的比例磨成豆浆,以为例,豆腐产率与保水性随添加量变化的研究结果如下图所示。由图可知:其他条件相同且添加量在0.35%~0.71%之间时,________。
(4)判断下列说法不正确的是________(填序号)。
a.添加的越多,豆腐的保水性越好 b.石膏是一种纯净物
c.虽然豆腐营养丰富,但仍不宜多吃 d.钙是人体必需的微量元素
【答案】(1)过滤
(2)
(3)豆腐的产率和保水性均呈现先升高后降低的趋势,在添加量约0.52%时达到峰值
(4)abd
【详解】(1)磨豆后得到豆浆和豆渣的混合物,需要通过过滤操作将豆渣分离出去,因此X操作为过滤。
(2)略。
(3)从图中曲线可以看出,在MgCl2添加量为0.35%~0.71%之间时,豆腐的产率和保水性均呈现先升高后降低的趋势,在添加量约0.52%时达到峰值。
(4)a、由图可知,MgCl2添加量超过一定范围后,豆腐的保水性会下降,并非添加越多越好,说法错误。
b、石膏含多种物质,主要成分为硫酸钙,属于混合物,不是纯净物,说法错误。
c、题干提到 “过量食用会阻碍人体对铁的吸收,且易出现腹胀、腹泻等症状”,因此豆腐虽营养丰富但不宜多吃,说法正确。
d、钙是人体必需的常量元素,不是微量元素,说法错误。
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压轴05 工业流程分析题
命题预测
近三年广东省卷中,工艺流程题分值均稳定在约10分。预计2026年仍将保持这一分值分配,但在设问难度和综合度上继续稳步提升。化工流程图题是中考化学的压轴必考题型,以真实的化工生产或物质制备过程为背景,将物质的性质、转化、分离提纯等知识融入流程图中,全面考查学生信息提取、逻辑推理和综合应用能力。题型结构延续“题头(情境引入)→流程图(主线梳理)→设问(梯度递进)”框架,问题顺序由浅入深:识记层(仪器名称/操作判断)→理解层(反应原理/方程式书写)→应用层(条件控制/方案评价/数据计算)。
高频考法
1.物质的分离与提纯类
2.物质的制备类
3.资源的综合利用
4.污染物的处理
知识·技法·思维
考向01 物质的分离与提纯类
1.除杂“三原则”
不增:不引入新杂质(引入的过量试剂必须能后续除去)
不减:不减少主要成分(尽量避免目标成分被消耗)
易分:杂质转化为易分离形态(沉淀、气体、水)
2.常见分离操作判别
过滤:“固液分离”“得到滤渣/滤液”,分离不溶物与溶液
蒸发:“加热”“浓缩”“析出晶体”,得到可溶性溶质
结晶:“冷却”“降温”“饱和溶液”,利用溶解度差异提纯
蒸馏:“沸点”“冷凝”,分离互溶液体
分液:“分液漏斗”“互不相溶”,分离两种液体
3.粗盐提纯流程
溶解 → 加BaCl₂(除SO₄²⁻) → 加Na₂CO₃(除Ca²⁺、Ba²⁺) → 加NaOH(除Mg²⁺) → 过滤 → 加HCl调pH → 蒸发结晶
记忆口诀:“钡除硫,碳除钙钡,氢氧除镁,盐酸调酸,最后蒸发得纯盐。”
4. 注意事项
(1)过量试剂必须能通过后续操作除去(如过量Na₂CO₃用HCl除去);
(2)检验试剂是否过量的方法:取上层清液继续滴加该试剂,观察是否还有沉淀/气泡;
(3)离子方程式书写时,注意微溶物(如CaSO₄)是否视为沉淀。
考向02 物质的制备类
1.制备流程图“三步定位”
(1)找原料:流程起点物质
(2)找核心转化:原料变成中间产物的关键反应(通常有化学方程式设问)
(3)找产品:最终得到的物质
2.条件控制“四问法”
(1)高温/煅烧 加快反应速率、使物质分解(如CaCO₃分解)、使固体熔化
(2)低温/冰水浴 防止物质分解(如H₂O₂)、减少副反应、提高气体溶解度
(3)适当pH 促进某物质溶解、防止水解、使金属离子沉淀完全
(4)催化剂 加快反应速率、降低反应所需温度
3.注意事项
(1)书写化学方程式时,注意反应条件(加热、催化剂、电解)和气体/沉淀符号
(2)原料“过量”的目的:使另一种反应物充分反应,提高产率或利用率
(3)循环利用的物质:流程图中箭头回指的物质,如母液、未反应的气体等
考向03 资源的综合利用
1.“多产品追踪法”
资源综合利用流程往往有多个出口产物。解题时:用不同颜色/符号标记不同元素的流向,关注每一步“去”了哪里(滤渣、滤液、气体)。
2.“循环物质”判定
在流程图中寻找箭头从后面工序指向前面的工序的物质,或者“母液返回”“滤液回用”等描述。常见循环物质:母液(含未反应的原料)、萃取剂、催化剂、水等。
3.综合效益评价“四维度”
资源利用:多种产品回收,原子经济性好
环境保护:废弃物综合利用,减少污染
经济效益:原料廉价易得,循环利用降低成本
能源消耗:反应条件温和,无需高温高压
考向04 污染物的处理
1.污染物处理“三类方法”
(1)吸收法:酸碱中和、氧化还原,如石灰乳吸收SO₂:Ca(OH)₂ + SO₂ → CaSO₃ + H₂O
(2)吸附法:物理/化学吸附,如活性炭吸附甲醛、颗粒物
(3)转化法:高温分解、催化转化,如汽车尾气三元催化:2CO + 2NO → 2CO₂ + N₂
2.废水重金属处理
沉淀法:加碱使金属离子生成氢氧化物沉淀(如Cu²⁺ + 2OH⁻ → Cu(OH)₂↓)
置换法:加活泼金属置换(如Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu)
硫化法:加Na₂S生成硫化物沉淀(Hg²⁺ + S²⁻ → HgS↓,极难溶)
3.处理效果评价要点
去除率:能否达到排放标准
二次污染:是否产生新的污染物(如石灰石脱硫产生CaSO₃废渣)
经济性:运行成本是否合理
操作便利性:是否需要复杂设备
典例·靶向·突破
考向01 物质的分离与提纯类
例1【新材料】(2026·广东珠海·一模)铁黄(FeOOH)是一种颜料,以某硫铁矿废渣(主要成分Fe2O3,含有少量的SiO2,其余成分不考虑)为原料,制取铁,以下是制取工艺流程。(注:铁黄不与水反应,SiO2不与水、H2SO4反应)
(1)过程I加入过量H2SO4前将废渣粉碎的目的是___________;过程I的化学方程式为__________;滤渣I中的物质有________(填化学式)。
(2)过程II的操作名称为________,进行该操作用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要________。
(3)过程Ⅲ的化学方程式为,该反应属于______(填基本反应类型)。
(4)FeOOH随着温度的升高,可以加热分解成Fe2O3和相对分子质量最小的氧化物,写出其反应的化学方程式_______。
温度不同时,生成的Fe2O3颜色如表:
温度/℃
400
700
750
800
颜色
橘红
鲜红
鲜红
暗红
(5)如果希希同学想获得鲜红的Fe2O3,应把温度控制在________。
【变式探究】(2026·广东梅州·一模)高纯氧化铁(Fe2O3)又称“引火铁”,在现代工业上有广泛应用前景。某工厂利用废铁屑(主要含Fe和Fe2O3)制取FeCO3进而制备Fe2O3的流程如图所示。考向解码
解法核心:除杂三原则 + 操作判定
1.不增、不减、易分——不引入新杂质,不减少主成分,杂质转化为沉淀、气体或水。
2.操作匹配:固液分离→过滤;浓缩结晶→蒸发;溶解度差异→降温结晶;沸点差异→蒸馏。
3.过量试剂必除尽:后续步骤必须能除去过量除杂剂(如加HCl调pH除去过量Na₂CO₃)。
已知:i.Fe能将转化为;ii.4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。
(1)操作1的名称为___________。
(2)溶解池中得到的溶液的溶质是、以及___________(填化学式)。
(3)还原池中加入过量铁粉的作用是___________。
(4)实际生产时,在空气中煅烧生成,还会生成FeO。现煅烧1160t的,完全反应后得到640t,则制得FeO的质量为___________t。
考向02 物质的制备类
例2(2026·广东东莞·一模)硫酸钙()是一种重要的无机化合物,在建筑、食品等领域应用广泛。一种利用电石渣制备的主要工序如图1所示。
已知:难溶于水,易溶于水,微溶于水。
(1)“配浆”前,粉碎处理电石渣的目的是_______。
(2)“反应”中,发生反应的化学方程式为_______。“操作1”的目的是分离固体和液体,该操作的名称为_______。所得溶液中除了含有,还含有的一种溶质是________、________。
(3)用石灰石泥浆吸收废气中的也可以生产,同时可以避免排放到空气中造成_______。具体的反应原理为,的化学式为_______。图2表示反应过程中和的质量随时间的变化,其中m为_______。
考向解码
解法核心:三步定位 + 条件四问
1.找原料→找核心转化→找产品,锁定各步化学方程式。
2.条件控制四问:高温(加速/分解)、低温(防分解/增溶解)、适当pH(促溶/抑水解)、催化剂(加速/降能耗)。
3.书写方程式:注意配平、反应条件、气体/沉淀符号,原料过量表示“使其充分反应”。
【变式探究】(2026·广东东莞·一模)纯碱 是重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。工业上以天然气、空气、食盐等为原料制取纯碱的部分工艺流程如图所示。
(1)天然气属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)是工业制碱中必不可少的原料,请写出反应②的化学方程式___________。
(3)反应③析出晶体,化学方程式为操作1的名称是___________,母液中含有的阳离子有___________(填离子符号,填一种即可)。
(4)反应④中在加热时发生分解反应,生成物X为一种氧化物,该反应的化学方程式为___________。此流程中可循环利用的物质有___________(写化学式)。
(5)写出上述流程中副产品在农业上的一种用途___________。
考向03 资源的综合利用
例3(2026·广东汕头·一模)海洋是一个巨大的化学世界,海水是一种重要资源,利用海水可制取金属镁等物质。某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的实验流程。
(1)操作Ⅰ的名称是___________。该操作用到的玻璃仪器有烧杯,漏斗和___________。操作Ⅰ中加入的NaOH溶液应过量,其目的是___________。
(2)试剂X是___________(填名称),写出固体B中加入试剂X发生反应的化学方程式___________。 属于___________(填基本反应类型)。
(3)固体B的化学式___________。操作3无水MgCl2通电可分解得到两种单质写出发生反应的化学方程式___________。
考向解码
解法核心:多元素流向追踪 + 循环物质判定
1.标记元素:用不同符号追踪各元素在每一步的去向(滤渣、滤液、气体)。
2.循环找箭头:流程中箭头回指的物质(如母液、滤液、未反应气体)为可循环利用。
3.效益评价四维度:资源化、环保、经济、节能。
【变式探究】(2026·广东·一模)高纯度的锗(Ge)在半导体等领域有重要应用。制造高纯度的锗工艺的主要工序如图1所示。
(1)请写一种加快“酸浸”的速率的方法___________。
(2)加水时发生反应的化学方程式:,的化学式为___________。
(3)加水反应生成的过程中,Ge的化合价变化为___________(“增大”或“减小”或“不变”),“操作1”的目的是固液分离,“操作1”的名称为___________,实验室进行该操作时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________。
(4)高温还原时发生的化学方程式为___________,该反应属于___________(填基本反应类型)。
(5)其他条件恒定时,反应温度对锗的浸出率的影响如图2所示。当温度为___________℃时,产品的浸出率最高。
(6)整个流程中可循环的物质除水外还有___________。
考向04 污染物的处理
例4【新考法——结合生活实际】(25-26九年级上·广东揭阳·期末)空气和水是人类赖以生存的基础。
(一)水资源的保护
(1)硬水中含较多的___________(写出一种离子的符号),生活中可通过___________方法进行软化。
(2)下图是家庭净水装置示意图
PP棉净水原理是过滤,颗粒活性炭可去除异味和余氯,是因为活性炭具有良好的___________性。离子交换树脂降低水的硬度,以两个钠离子置换一个钙离子或一个镁离子,已知每个钠离子带一个单位正电,则每个镁离子带___________个单位正电。
(二)废旧电池是天然水体与土壤的重要污染物,下图是从锂锰电池炭包中回收MnO2.
(3)焙烧前,将炭包中物质研磨成粉末,目的是___________。炭包在足量的O2中焙烧,产生X气体的化学式是___________。
(4)“反应1”的温度最好控制在50℃~60℃,温度不能过高的原因是___________。
(5)反应2完全后,进行的“操作”中用到了玻璃棒,其作用是___________。
(6)MnCO3在空气中灼烧生成MnO2,同时生成一种使石灰水变浑浊的气体,写出在空气中灼烧MnCO3的化学方程式___________。
考向解码
解法核心:吸收原理 + 效果评价
1.污染物定性:根据来源推断污染气体(SO₂、NO₂、CO)或重金属离子。
2.处理方法:吸收法(酸碱中和)、吸附法(活性炭)、转化法(燃烧、催化)。
3.评价三要点:是否达标排放?有无二次污染?能否资源化(如氨法脱硫得化肥)?
【变式探究】(2026·广东汕尾·一模)兴趣小组的同学利用某废镍材料(含有金属Ni及少量Fe、Cu)回收镍,设计流程如图所示(部分产物略去)。
(1)酸浸
i.“酸浸”过程中,金属镍和铁都会和稀硫酸发生反应,其中,参加反应的Fe与的质量比为_______,加入过量稀硫酸的目的是______________
ii.将废镍材料粉碎成粉末的目的是______,酸浸”后的滤渣主要成分是_____(填化学式),过滤需要用到的全部玻璃仪器有漏斗、_____。
(2)氧化:,则X的化学式是_____。
(3)与纯镍相比,铁镍合金的优点有_____________(写一条即可)。
(4)“除铁”是调节溶液的pH使完全沉淀而不沉淀。则“除铁”的pH范围是___(填字母)。
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
2.7
3.2
7.2
8.7
A. B. C.
1.(2026·广东梅州·二模)金属材料广泛应用于生产生活中。某电镀厂从含有 的废水中回收和有关金属,可减少水污染,节约成本。实验流程如图所示:
(1)加入过量锌粉的作用是___________。
(2)“操作1”和“操作2”都用到玻璃棒,其作用是___________。
(3)固体 A的成分中,在金属活动性顺序中排在氢前的金属是______(填化学式)。
(4)用磁铁吸引是利用固体C具有________的物理性质。
(5)固体B加入足量稀硫酸反应的化学方程式为_________,该反应的基本类型是_______。
(6)该实验流程中_______(填“能”或“不能”)比较 Zn、Fe、Cu三种金属活动性的强弱。
2.(25-26九年级下·广东江门·阶段检测)氧化锌常作为药膏辅料的添加剂。用工业锌粉(含Zn、CuO)生产活性ZnO的工艺流程如图所示。
已知:碱式碳酸锌难溶于水,其化学式为
(1)为提高酸浸池中的反应速率,可采取的措施为______。
(2)混合溶液中含有的溶质是:______(填化学式),多步处理时,加入锌粉除去混合溶液中的,该反应的化学方程式为______。
(3)分离器与实验室中的______(填操作)的作用相同。
(4)焙烧时分解生成3种氧化物,该反应的化学方程式为______。
(5)不同焙烧温度下,生成活性ZnO的平均粒径如下表:
温度/℃
200
300
400
500
600
平均粒径/nm
8.4
12.7
16.5
19.8
29.3
由表格数据可知,焙烧温度与活性ZnO平均粒径的关系为:______若要制备平均粒径14 nm的活性ZnO,焙烧的温度范围应为______℃。
3.(2026·广东东莞·一模)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量的FeCO3和不与酸反应的不溶性杂质)为原料制备高纯氧化镁的工艺流程如图:
(1)MgCO3与稀硫酸反应的化学方程式为___________。
(2)补全“氧化”时发生反应的化学方程式:2FeSO4+H2O2+___________=Fe2(SO4)3+2H2O。
(3)“沉淀”时需严格控制NH3·H2O的用量,其目的是使Fe3+完全沉淀,___________(填离子符号)不沉淀。
(4)过滤2所得滤液的溶质有___________种,其中农业上用作肥料的是___________(填化学式)。
(5)流程中“一系列操作”的主要过程为:蒸发浓缩,___________,过滤、洗涤、干燥。实验室进行蒸发操作时玻璃棒的作用是___________。
(6)过滤过程中用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外还有___________,氧化时加入H2O2溶液氧化过程中温度不宜太高,原因是___________。
4.(2026·广东东莞·一模)柠檬酸亚铁()是治疗缺铁性贫血的补铁剂。以硫铁矿烧渣(含、少量等)为原料制备柠檬酸亚铁的工艺流程如图2。请结合图文信息,解决问题:
(1)如图1所示,柠檬酸亚铁进入血液后,铁元素以________(填离子符号)的形式与血红蛋白结合。血红蛋白在人体呼吸作用中起到运输________和的作用。
(2)用球磨机磨碎烧渣的目的是________,浸泡中发生反应的化学方程式为________。
(3)“除杂”流程中加入浓氨水与浸泡液中________(填化学式)反应生成沉淀,要实现沉淀和溶液的分离,需进行的主要操作为________。
(4)“制备”中发生两步反应,第二步反应为的化学式为________,该反应属于________(填基本反应类型);溶液的浓度对产率的影响如下图3,碳酸钠的最佳浓度为________。
5.(25-26九年级下·广东珠海·月考)柠檬酸亚铁()是一种补血剂。某科研小组在实验室研究制备柠檬酸亚铁。
I.制碳酸亚铁:用预处理后的硫铁矿烧渣(主要成分,含少量不溶性杂质)制备碳酸亚铁的流程如图:
(1)“酸浸”时,为加快反应速率,可采取的措施是_________、_________(任写2条)。写出该过程中稀硫酸与发生的化学方程式为___________。
(2)“还原”时,加入铁粉有气泡产生,由此得出“酸浸”后所得溶液中含有的阳离子是、________(填离子符号)。
(3)“操作X”是为了除去过量铁粉和不溶性杂质。“操作X”是_________(填操作名称),所需玻璃仪器有__________、玻璃棒、烧杯。
II.制备柠檬酸亚铁:
(4)制备原理为,该反应的基本反应类型为__________反应。
(5)所用到的溶液可由烧碱和二氧化碳反应制得,该反应的化学方程式为________________。
6.(2026·广东佛山·一模)厨余垃圾制绿色甲醇是实现变废为宝、践行绿色低碳理念的重要技术,其主要工序如图1。
【查阅资料】甲醇沸点为64.7℃。
(1)产沼:沼气的主要成分为________(填物质名称)。
(2)净化:用除去。反应的化学方程式为:,则X为________,参加反应的与的质量比为________。
(3)造气:本工序绿电供热,原理为。传统方法采用化石能源供热,原理为。对比传统方法,本工序的优点有__________(写两条)。
(4)制醇:
ⅰ.合成塔1:发生反应的化学方程式为________。
ⅱ.合成塔2:通过调控反应条件将剩余的原料气进行二次反应,进一步提高甲醇产率。对比图2中不同压强下甲醇产率随温度变化的曲线,可得出的结论是________(写一条)。
(5)精炼:本工序的分离原理与实验室中的________操作(填操作名称)相同。
7.(2026·广东梅州·一模)纯碱(Na2CO3)是重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。工业上以天然气、空气、食盐等为原料制取纯碱的部分工艺流程如图1所示。
(1)天然气属于____(填“可再生”或“不可再生”)能源,它的主要成分是_____(填化学式)。
(2)反应③析出NaHCO3晶体,化学方程式为,操作1的名称是_____,母液中含有的阳离子有____(写离子符号)。
(3)反应④中NaHCO3在加热时发生分解反应,生成物X的化学式为______,该物质可循环利用。此流程中还可循环利用的物质是______。反应②属于_____(填基本反应类型)。
(4)上述流程中副产品NH4Cl在农业上作氮肥时,不能和______性物质混合施用。
(5)根据上述反应③和复分解反应的原理,结合图2和图3,写出以硫酸铵和氯化钾为原料制取硫酸钾晶体的化学方程式:_______。
8.(25-26九年级上·广东东莞·期末)碳酸钡(BaCO3)用于电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元器件的制造。工业上以重晶石(主要成分为BaSO4,杂质为Fe2O3)为原料生产碳酸钡的流程如图1。
(已知:焙烧温度为1000-1200℃,BaS易溶于水,BaCO3难溶于水。)
(1)重晶石进入“焙烧”前需粉碎的目的是______。焙烧时,焦炭与杂质Fe2O3也会发生反应,反应方程式为_________。实际生产中必须加入过量焦炭,其目的是使重晶石充分反应,提高产率和_______。
(2)焙烧时,温度对硫酸钡转化率的影响如图2,则焙烧的最佳温度为_____。
(3)“沉钡”时,发生的反应为,其中的阳离子为______。利用操作I可将产品BaCO3分离出来,操作I的名称是______,其中玻璃棒的作用为_______。
(4)流程中必须作尾气处理,因为其生成了______,因此工业生产过程中应对“废气、废渣等”及时处理。下列做法符合“青山绿水就是金山银山”重要理念的是_____。(可多选)
A.使用清洁能源,积极植树、造林
B.对污染物处理使之符合排放标准后排放
C.应用新技术、新工艺减少污染物的产生
9.(25-26九年级上·广东清远·期末)纳米常作为优良的填充剂,用于改善塑料、橡胶等材料的性能。一种以石灰石(含少量SiO₂)为原料制备纳米的流程如图所示。已知:不与盐酸反应。
(1)设备Ⅰ中需不断搅拌,其目的是_________,写出该过程中发生反应的化学方程式_______。
(2)设备Ⅱ为分离设备,类似于基本实验操作中的_______(填操作名称)。实验室进行该操作所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。
(3)设备Ⅲ中发生的反应为:,则X的化学式为_______。
(4)题图是反应温度与颗粒粒径变化的曲线,可得出的变化规律是:_______。若要制备粒径约为50nm的并提高生产速率,可采用的合理措施是_______(填序号)。
a.控制温度20℃,并不断搅拌溶液
b.控制温度50℃,增大通入气体的速率
c.控制温度70℃,并不断搅拌溶液
(5)纳米与普通的化学性质________(选填“相同”或“不同”)。
10.(25-26九年级上·广东东莞·期末)一种利用某地飞灰(主要含、及)和赤泥(主要含及、、、、等重金属化合物)共处理回收金属工艺各环节如图1所示。
(1)推测赤泥的颜色可能呈________(填字母)。
A.黑色 B.砖红色 C.银白色
(2)“马弗炉”中,C还原的化学方程式是________,该反应属于________(填基本反应类型)。
(3)“高温还原”中,部分金属汽化后与氯结合形成“二次飞灰”,实现与“熔融混合物”分离,由此可知的沸点比________(填“高”或“低”)。
(4)“磁选分离”利用该铁合金的________(填“物理性质”或“化学性质”)实现与残渣分离,目前市面上用量最大的铁合金包括生铁和钢,它们的区别在于________。
(5)飞灰用量与铁回收率,铁合金中铁含量的关系如图2所示,结合飞灰和赤泥成分分析,飞灰用量在时,飞灰用量增大,________的含量增加,铁能被充分还原出来,因此铁回收率增大。
(6)得到的铁合金属于________。(填“混合物”或“纯净物”)
(7)除了回收废旧金属,请写出一条保护金属资源的有效途径________。
11.(25-26九年级上·广东东莞·期末)春晚机器人秧歌表演,不仅是一场视觉盛宴,更是科技与文化融合的体现,同时也引发了我们对机器人技术,尤其是电池技术发展的深入思考。磷酸铁锂电池作为一种高性能动力电池,具有循环寿命长、稳定性好、使用成本低等特点,能保证机器人稳定运行。碳酸锂是制备锂电池的重要原料,工业上可通过湿法回收废旧磷酸铁锂电池来制备,其主要工艺流程如图1所示:
【查阅资料】碳酸锂微溶于水,溶解度随温度升高而下降。
(1)“破碎”:①“酸浸”前,材料需进行“破碎”,目的是________。
②为回收铜、铝、碳渣等材料,“破碎”时宜在氮气氛围中进行,原因是________。
(2)“酸浸”:①“酸浸”采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系,在外加电场作用下使锂离子脱出,选择性回收锂。综合图2,为了抑制铁的溶解,更好实现锂的选择性浸出,该过程选择最适宜的pH范围是________(填字母)。
A.2.5∼3.0 B.3.0∼4.0 C.5.0∼6.0
②过氧化氢还可以用于实验室制氧气,其原理________(用化学方程式表示)。
(3)“沉淀”:①“沉淀”后,操作1、Ⅱ的名称为________。
②通过“蒸发浓缩”得到硫酸锂溶液,加入饱和碳酸钠溶液发生反应后得到碳酸锂沉淀和含硫酸钠的废液,写出该反应的化学方程式________。
(4)火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属,与火法对比,湿法回收的优点是________(写一点)。
12.(2026·广东江门·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CdSO4等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如图。
【查阅资料】
i.CdSO4溶液为无色。
ii.金属活动性顺序为Zn>Cd(镉)>Cu。
(1)反应器1中的锌浸出液需先加酸调节,适宜加入的酸是______(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。该过程需要注意通风、严禁明火的原因是__________________。
(2)往锌浸出液加酸时,若酸浓度过大可加水稀释。实验室将100g质量分数为98%的酸溶液稀释为20%,需要加水的质量为______g。
(3)反应器1中发生的反应有多个,写出其中除铜反应的化学方程式为__________________,该反应属于______(填基本反应类型)。
(4)锌粉除铜、除镉的实验结果如图。
i.锌粉比锌粒除铜、除镉效果更好的原因是__________________。
ii.反应一段时间后增加锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升,说明“锌浸出液”中______(填化学式)已完全反应,此时混合溶液为______色。
(5)水热合成后,反应器2中的混合物需经过______、洗涤、干燥等操作,最终获得产品。
13.(2026·广东江门·一模)瓷器是中华瑰宝,因瓷土含铁量差异,经高温烧制可得到青、白、黑等各色瓷器。
(1)传统青瓷的烧制工艺分解模拟如图。
i.青瓷______(填“属于”或“不属于”)合成材料。
ii.过筛的作用是______,翻炒釜内的产物加水后形成的溶液能使酚酞溶液呈______色。
(2)黑瓷和青瓷的呈色剂都为铁元素,黑瓷釉料中Fe2O3含量在5%以上。求Fe2O3中铁原子与氧原子的个数比为______。
(3)白瓷的主要原料是含铁量较低的高岭土,在烧制过程中会发生反应,则X的化学式为______。
(4)现代瓷器烧制用气窑(燃气作燃料)代替柴窑,带来了多方面的改进。下列选项中,属于气窑优势的有______(填序号)。
A.燃烧火焰更美观
B.燃气燃烧更充分,产生的热量更高。
C.燃气价格一定比木柴便宜
D.燃烧杂质少,产品更洁净
(5)下列中学实验室常见仪器中,材质一般为陶瓷的是______(填序号)。
a.烧杯 b.集气瓶 c.蒸发皿 d.坩埚钳
14.(2026·广东佛山·模拟预测)一种将煤转化为液态燃料乙二醇(C2H6O2),同时用膜蒸馏法处理脱硫废水的绿色工艺如下图。
I.煤的液化
(1)高温下,煤中的碳与水蒸气反应生成CO和H2,化学方程式为______。
(2)一定条件下,CO和 H2化合生成乙二醇,若原子利用率100%,则二者参加反应的分子个数比为______。
Ⅱ.脱硫废水处理
(3)预处理:脱硫废水中含氯化钠、氯化镁和硫酸钠,加NaOH溶液是除去______ (填离子符号),操作 1的名称是______。
(4)浓缩减量:如下图,膜蒸馏组件中的微孔疏水膜只允许水蒸气通过。加热时,含盐废水在其热侧近膜面处汽化,通过膜孔进入冷侧并冷凝。
下列表示冷侧微粒图示正确的是 。
A. B. C.
(5)利用煤液化时释放的余热处理含盐废水,优点是______。
Ⅲ.高盐废水制盐
(6)高盐废水中含较多Na2SO4和少量NaCl, 二者溶解度曲线如下图,则得到Na2SO4晶体的方法是______。
15.(2026·广东清远·模拟预测)氢能是理想的清洁能源,但储存和运输困难。科学家们开发出以甲醇(CH3OH)为储氢介质的技术,在一定条件下实现氢能“制—储—释—用”一体化,如题图。
甲醇常温下为液体,储运安全便捷。在整个体系中,该技术实现物质循环,符合绿色化学理念。根据图文信息,回答下列问题:
(1)氢能被称为“清洁能源”的主要原因是______。
(2)该技术中制氢的化学方程式为____。
(3)与直接储存氢气相比,以甲醇形式储氢的优点是______。
(4)下列关于“储氢”和“释氢”的说法,正确的有_____(多选,填字母)。
a.储氢过程的化学方程式:CO2+2H2CH3OH+H2O
b.储氢过程中氢元素化合价不变
c.释氢反应中,加入催化剂可改变反应速率
d.理论上,储氢消耗的CO2和释氢产生的CO2质量相等
(5)“用氢”环节中,燃料电池反应主要将化学能转化为______能。
(6)该体系中,可循环利用的物质有_____(写一种)。
16.(2026·广东东莞·一模)氨气是一种重要的化工产品,在化肥、能源等领域有广泛应用。工业上用氮气和氢气在一定条件下合成氨气的主要工序如图所示。
(1)工业上,从空气中获得合成氨气的原料氮气,是利用氧气和氮气的________不同。该过程属于________变化(填“物理”或“化学”)。
(2)由图1可知合成塔中物质属于________(填“混合物”或“纯净物”)。合成氨的原理用化学方程式表示为________,该反应属于________(填基本反应类型)。
(3)生产过程中可以循环使用的物质是________。
(4)由图2可知,相同温度下,压强越大,的体积分数越大。但合成氨厂通常采用的压强为10~30MPa,不采用更高压强的原因是________。根据下表数据,在时,欲将氨气与氮气、氢气分离,温度控制合理的是________(填序号)。
物质
氢气
氮气
氨气
沸点/℃
-252
-196
-33.5
A.-260℃ B.33℃ C.-55℃ D.-199℃
(5)如图3,在铁触媒作用下,氮气和氢气合成氨气,请将该反应的微观过程按顺序排列________(填序号)。
17.(2026·广东河源·一模)氧化锌常作为药膏辅料的添加剂。用工业锌粉(含Zn、CuO)生产活性ZnO的工艺流程如图所示。
已知:碱式碳酸锌难溶于水。其化学式为Zn2(OH)2CO3。
(1)为提高酸浸池中的反应速率,该流程中采取的措施是___________。
(2)混合溶液中含有的溶质是CuSO4、ZnSO4、___________ (填化学式)。多步处理时,加入锌粉除去混合溶液中的CuSO4,该反应的化学方程式为___________,该反应属于___________反应(填基本反应类型)。
(3)分离池与实验室中过滤的作用相同,实验室进行过滤时使用了玻璃棒,其作用是___________,分离出的液体中含有(NH4)2SO4,它在农业上可用作___________。
(4)Zn2(OH)2CO3焙烧时分解生成3种氧化物,该反应的化学方程式为___________。
(5)不同焙烧温度下,生成活性ZnO的平均粒径如下表:
温度/℃
200
300
400
500
600
平均粒径/nm
8.4
12.7
16.5
19.8
29.3
若制备平均粒径为14nm的活性ZnO,焙烧的温度范围应为___________℃。
18.(2026·广东深圳·一模)2026央视春晚中机器人的中国功夫表演,不仅是一场视觉盛宴,更是科技与文化融合的体现。磷酸铁锂电池作为一种高性能动力电池,具有循环寿命长、稳定性好、使用成本低等特点,能保证机器人稳定运行。碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料,工业上可通过湿法回收废旧磷酸铁锂电池来制备,其主要工艺流程如图1所示:
(1)“破碎”:
①酸浸前,材料需要进行“破碎”,目的是_______。
②为回收铜、铝、碳渣等材料,“破碎”时宜在氮气氛围中进行,原因是________。
(2)“酸浸”:
①“酸浸”采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系,在外加电场作用下使锂离子脱出,选择性回收锂。综合图2,为了更好实现锂的选择性浸出,该过程选择最适宜的pH范围是_______(填字母)。
A.2.5~3.0 B.3.0~4.0 C.5.0~6.0
②过氧化氢还可用于实验室制取氧气,其原理为________(用化学方程式表示)。
(3)“沉淀”:
①“沉淀”后操作Ⅰ、Ⅱ的名称为________。
②通过“蒸发浓缩”得到硫酸锂溶液,加入饱和碳酸钠溶液发生反应后得到碳酸锂和含硫酸钠的废液,该反应的基本反应类型是_______。
(4)火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属,与火法回收对比,湿法回收的优点是(写一点)_______。
19.(2026·广东东莞·模拟预测)我国每年约有4亿部手机被淘汰,其中的零部件中含约4吨黄金,以下是从中提取金的两种方案。
方案一:乳清蛋白海绵吸附法(图1)
(1)“酸浸”前需粉碎零部件的目的是_____________。
(2)乳清蛋白海绵具有______的结构能吸附金离子。
(3)在高温下“解吸”,通过______(填“得”或“失”)电子变成粉。
方案二:硫脲浸取法(部分工艺如图2)
(4)硫脲中硫元素和氢元素的原子个数比______,上述过程氧气中氧元素的化合价为______。
(5)“过程Ⅱ”发生的化学方程式________________;“过程Ⅰ”浸取的影响因素如图3,浸取的最佳和温度分别为______、______。
(6)回收淘汰手机中黄金的重要意义_______________(写一条)。
20.(2026·广东江门·一模)豆腐是生活中常见的一种美食。某种豆腐的制作过程如图所示:
已知:①点浆时需要用到凝固剂。传统豆腐用的是石膏(含多种物质,主要成分为硫酸钙)或盐卤(主要成分为氯化镁)。②氯化镁,无色六角晶体,通常含有六个分子结晶水,即。③凝固剂添加量对豆腐的品质有影响。
豆腐中含有丰富的蛋白质和钙,不含胆固醇,容易消化吸收。但过量食用,会阻碍人体对铁的吸收,而且容易出现腹胀、腹泻等症状。
(1)图中的X操作为_________。
(2)加热会分解生成氧化镁、氯化氢气体和水蒸气,写出该反应的化学方程式_______。
(3)将大豆泡发后,与水按1:4的比例磨成豆浆,以为例,豆腐产率与保水性随添加量变化的研究结果如下图所示。由图可知:其他条件相同且添加量在0.35%~0.71%之间时,________。
(4)判断下列说法不正确的是________(填序号)。
a.添加的越多,豆腐的保水性越好 b.石膏是一种纯净物
c.虽然豆腐营养丰富,但仍不宜多吃 d.钙是人体必需的微量元素
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