通關(guān)01 工業(yè)流程題解法（解析版）

通關(guān)01工業(yè)流程題解法目錄【中考預(yù)測】預(yù)測考向，總結(jié)?？键c(diǎn)及應(yīng)對的策略【技法必備】詳解解題方法，總結(jié)解題技巧【誤區(qū)點(diǎn)撥】點(diǎn)撥常見的易錯(cuò)點(diǎn)【搶分通關(guān)】精講各類題型，講解通關(guān)策略【名校預(yù)測】精選名校模擬題，訓(xùn)練通關(guān)技能工業(yè)流程題是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問，是無機(jī)框圖的創(chuàng)新，是近幾年?？嫉念}型。它以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為依托，與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護(hù)等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗(yàn)、分離、提純等基本實(shí)驗(yàn)原理在化工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，要求考生依據(jù)流程圖分析原理，緊扣信息，抓住關(guān)鍵，準(zhǔn)確答題。工業(yè)流程題通常從以下幾個(gè)方面考查學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)與能力。①判斷流程中得到的濾液或?yàn)V渣成分；②書寫流程中涉及到變化的化學(xué)方程式；③判判斷流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)；④分析流程中所用的操作方法或步驟；⑤設(shè)計(jì)流程中對物質(zhì)的檢驗(yàn)或除雜方案；⑥分析流程中化學(xué)實(shí)驗(yàn)條件的控制，如溫度、壓強(qiáng)、pH；⑦根據(jù)流程中提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行量的計(jì)算。考向預(yù)測：01金屬制取02環(huán)境保護(hù)與能源類03物質(zhì)的制備04分離與提純類05回收與利用類06海洋資源開發(fā)與利用類一、原料預(yù)處理的方法【例1】（2022江蘇蘇州中考）錳元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多種氧化物，其中Mn3O4是重要的結(jié)構(gòu)材料。工業(yè)用硫酸錳（MnSO4）制備Mn3O4的流程如下：（1）“沉淀”反應(yīng)是MnSO4+NH3·H2O=Mn(OH)2↓+(NH4)2SO4。該反應(yīng)的基本類型為___________。（2）寫出“過濾”所得濾液的一種用途：___________。（3）將Mn(OH)2加水“打漿”制成懸濁液，可加快“氧化”反應(yīng)速率的原因是___________。（4）“氧化”時(shí)，Mn(OH)2與空氣中的氧氣在60℃條件下反應(yīng)生成Mn3O4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。（5）通過測定固體產(chǎn)物中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)來推斷產(chǎn)物成分。“氧化”所得固體產(chǎn)物中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨通空氣時(shí)間的變化如圖所示。①通空氣8小時(shí)左右，所得固體幾乎全部為Mn3O4推出該結(jié)論的依據(jù)是___________。②通空氣超過8小時(shí)，產(chǎn)物中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小的原因是___________?！敬鸢浮浚?）復(fù)分解反應(yīng)（2）作氮肥（3）增大氫氧化錳與氧氣接觸面積（4）Mn(OH)2+O2eq\o\ac(\s\up7(60℃),\o(====,=====))2Mn3O4+6H2O（5）①M(fèi)n3O4中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為72%②部分Mn3O4轉(zhuǎn)化為更高價(jià)態(tài)的錳的氧化物（或部分Mn3O4轉(zhuǎn)化為Mn2O3.MnO2）【解析】（1）氨水可電離出銨根離子和氫氧根離子，根據(jù)反應(yīng)可知硫酸錳和氨水反應(yīng)生成氫氧化錳和硫酸銨，屬于兩種化合物互相交換成分生成另外兩種化合物的反應(yīng)即復(fù)分解反應(yīng)，故填：復(fù)分解反應(yīng)；（2）根據(jù)題意可知，過濾后的濾液中含有硫酸銨，硫酸銨含有氮元素屬于氮肥，故填：作氮肥；（3）將氫氧化錳加水“打漿”制成懸濁液，可以在通入空氣是與氧氣充分接觸從而加快“氧化”反應(yīng)速率，故填：增大氫氧化錳與氧氣接觸面積；（4）氫氧化錳與空氣中的氧氣在60℃條件下反應(yīng)生成四氧化三錳和水，化學(xué)方程式為：Mn(OH)2+O2eq\o\ac(\s\up7(60℃),\o(====,=====))2Mn3O4+6H2O；（5）①硫酸錳中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是eq\f(55×3,55×3+16×36)×100%＝72%，如圖通空氣8小時(shí)左右，所得固體中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)也是72%，故說明此時(shí)所得固體幾乎全部為Mn3O4；②通空氣超過8小時(shí)，產(chǎn)物中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小的原因是：部分Mn3O4轉(zhuǎn)化為更高價(jià)態(tài)的錳的氧化物（或部分Mn3O4轉(zhuǎn)化為Mn2O3.MnO2）二、控制反應(yīng)條件的方法【例2】（2023·四川內(nèi)江·中考真題）鎂、純堿在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途。某地的菱鎂礦中主要含MgCO3及少量FeCO3、Al2O3和SiO2，以菱鎂礦等為原料制取鎂、純堿的工藝流程如圖。請回答下列問題：(1)在反應(yīng)①中，為了加快反應(yīng)速率，選用_______（填“塊狀”或“粉末狀”）菱鎂礦：寫出菱鎂礦中碳酸鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。(2)向飽和食鹽水中通入NH3、CO2氣體時(shí)，需加壓通入的氣體是_______；在反應(yīng)②③中均發(fā)生_______反應(yīng)（填化學(xué)反應(yīng)基本類型）。(3)此工藝條件下金屬離子開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示：金屬離子Mg2+Al3+Fe3+開始沉淀的pH8.93.41.5沉淀完全的pH10.94.72.8向a溶液中通入足量空氣后，溶液中_______元素化合價(jià)發(fā)生了改變：向b溶液中加MgO調(diào)節(jié)溶液pH，調(diào)pH范圍為_______?！敬鸢浮?1)粉末狀MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑(2)二氧化碳/CO2分解(3)Fe/鐵4.7≤pH<8.9【解析】（1）在反應(yīng)①中，為了加快反應(yīng)速率，選用粉末狀菱鎂礦，可以增大反應(yīng)物之間的接觸面積，使反應(yīng)更快更充分；碳酸鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂、二氧化碳和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑；（2）氨氣極易溶于水，常溫、常壓下，二氧化碳在水中的溶解度較小，故需要加壓通入的氣體是二氧化碳，壓強(qiáng)增大，二氧化碳的溶解度增大；反應(yīng)②為碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，反應(yīng)③為氯化鎂在通電條件下反應(yīng)生成鎂和氯氣，這兩個(gè)反應(yīng)均符合“一變多”的特點(diǎn)，均屬于分解反應(yīng)；（3）a溶液中含鎂離子、亞鐵離子、鋁離子，通入足量空氣，調(diào)pH，得到氫氧化鐵沉淀、氫氧化鋁沉淀和氯化鎂溶液，說明通入足量空氣后，溶液中鐵元素化合價(jià)發(fā)生了改變，由+2價(jià)變?yōu)?3價(jià)；向b溶液中加MgO調(diào)節(jié)溶液pH，目的是使鋁離子和鐵離子形成沉淀，而鎂離子不能形成沉淀，故pH范圍為：4.7≤pH<8.9。1.1.溫度的控制（1）加熱：加快反應(yīng)速率或溶解速率；除雜，除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物質(zhì)；使沸點(diǎn)相對較低或易升華的原料氣化。但要注意避免反應(yīng)物或生成物的過熱分解。（2）降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解(或分解)；使某個(gè)沸點(diǎn)較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離；降低晶體的溶解度，減少損失。（3）控溫：（用水浴帶溫度計(jì)便于控溫且受熱均勻）防止某種物質(zhì)溫度過高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā)；為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來；使催化劑的活性達(dá)到最好；防止副反應(yīng)的發(fā)生。（4）降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設(shè)備的要求，達(dá)到綠色化學(xué)的要求。2.調(diào)節(jié)溶液的pH:（1）目的：使溶液中的金屬陽離子形成氫氧化物完全沉淀而除去（2）需要的物質(zhì)：含主要陽離子的難溶性氧化物或氫氧化物或碳酸鹽，即能與H+反應(yīng)，使pH增大的物質(zhì)如用MgO、Mg(OH)2等等。（3）原理：加入的物質(zhì)能與溶液中的H+反應(yīng)，降低了的濃度，增大pH（4）pH控制的范圍：大于除去離子的完全沉淀值，小于主要離子的開始沉淀的pH3.使用催化劑目的是：提高反應(yīng)速率，但使用時(shí)必須注意其活性溫度范圍。三、提純分離的方法【例3】（2022廣西梧州中考）二氧化氯(ClO2)是一種常用的消毒劑，工業(yè)以粗鹽水(含少量Ca2+、Mg2+、等雜質(zhì)離子)為原料生產(chǎn)ClO2，工藝流程如圖8所示。

（1）除去粗鹽中的難溶性雜質(zhì)的步驟是溶解、________。（2）“精制”中，用下列藥品除去雜質(zhì)離子，請寫出一組合理的添加順序____(填序號(hào))。①Na2CO3②BaCl2③NaOH（3）“精制”最后應(yīng)加入適量鹽酸，其目的是除去溶液中的______(填離子符號(hào))。（4）電解池中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為_________________。（5）生產(chǎn)過程中能循環(huán)利用的物質(zhì)X是________(填化學(xué)式)?！敬鸢浮浚?）過濾（2）③②①或②③①或②①③（3）COeq\o\al(2-,3)、OH-（4）NaCl+3H2Oeq\o\ac(\s\up7(通電),\o(===,====))NaClO3+3H2↑（5）NaCl【解析】（1）除去粗鹽中的難溶性雜質(zhì)的步驟是溶解、過濾，因?yàn)檫^濾可以實(shí)現(xiàn)固液分離。（2）①Na2CO3目的是除去過量氯化鋇以及Ca2+，所以需要放在氯化鋇之后；②BaCl2目的是除去SOeq\o\al(2-,4)，需在碳酸鈉前面添加；③NaOH目的是除去Mg2+，所以順序無影響；所以“精制”中，合理的添加順序?yàn)棰邰冖倩颌冖邰倩颌冖佗?。?）“精制”最后應(yīng)加入適量鹽酸，其目的是除去溶液中過量的氫氧化鈉和碳酸鈉，所以除去的是COeq\o\al(2-,3)、OH-。（4）電解池中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為氯化鈉和水在通電的條件下生成次氯酸鈉和氫氣，對應(yīng)的方程式為NaCl+3H2Oeq\o\ac(\s\up7(通電),\o(===,====))NaClO3+3H2↑。（5）生產(chǎn)過程中能循環(huán)利用的物質(zhì)X是氯化鈉，因?yàn)槁然c既是反應(yīng)物又是生成物，對應(yīng)化學(xué)式為NaCl。1.1.純物質(zhì)溶液得到晶體：蒸發(fā)結(jié)晶（NaCl型）或蒸發(fā)濃縮（至有晶體出現(xiàn)為止），冷卻結(jié)晶（KNO3型和含有結(jié)晶水的晶體）2.混合溶液（分離A和B）：蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾（得NaCl型），將濾液冷卻結(jié)晶，過濾（得KNO3型）模板：加熱濃縮→冷卻結(jié)晶→過濾→洗滌→干燥3.沉淀洗滌(1)沉淀洗滌的目的：除去沉淀表面附著或沉淀中包夾的可溶性離子。(2)洗滌方法：向漏斗內(nèi)加蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流出后，重復(fù)操作2～3次。(3)誤差分析：若沉淀不洗滌或洗滌不干凈，則使沉淀的質(zhì)量偏高。若沉淀洗滌次數(shù)過多，則會(huì)使部分沉淀溶解而使其質(zhì)量偏低。(4)沉淀是否洗滌干凈的判斷方法答題模板取最后一次洗滌液，滴加……（試劑），若沒有……現(xiàn)象，證明沉淀已洗凈(5)趁熱過濾：減少結(jié)晶損失；提高晶體純度4.工業(yè)流程的主要操作：結(jié)晶、重結(jié)晶、洗滌、干燥、灼燒、分液、重復(fù)操作2-3次等。5.實(shí)驗(yàn)操作答題模板：取少量待測液于試管中，滴加……（試劑，用量），若沒有……現(xiàn)象，證明沒有……；若出現(xiàn)……現(xiàn)象，證明含有……6.終點(diǎn)現(xiàn)象的描述答題模板：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏巍痢痢翗?biāo)準(zhǔn)溶液后，溶液變成×××色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色。四、分析工業(yè)流程【例4】（2022廣西賀州中考）某燃煤電廠產(chǎn)生的固體廢棄物粉煤灰中含有較多的氧化鋁。從粉煤灰中提取氧化鋁的工藝流程如下。（1）“酸浸”中使用的酸是______（填字母序號(hào)）。A.HCl B.H2SO4 C.HNO3（2）“煅燒”后產(chǎn)物X的化學(xué)式為______，寫出“煅燒”過程發(fā)生的化學(xué)方程式：______。（3）該工藝的價(jià)值在于______。【答案】（1）B（2）H2O；2Al(OH)3eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Al2O3+3H2O↑（3）廢物再利用（或有利于保護(hù)金屬資源等）【解析】（1）由于“酸浸”后生成了硫酸鋁，所以“酸浸”中使用的是硫酸，故選B；（2）氫氧化鋁煅燒生成氧化鋁和水，水的化學(xué)式為：H2O；該反應(yīng)化學(xué)方程式2Al(OH)3eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Al2O3+3H2O↑；（3）該工藝的價(jià)值在于廢物再利用或有利于保護(hù)金屬資源等1.關(guān)注“箭頭”：箭頭進(jìn)入的是投料（即反應(yīng)物）；出去的是生成物（包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物）；（回頭的箭頭）表示循環(huán)利用的物質(zhì).2.關(guān)注方框內(nèi)所指3.關(guān)注流程“三線”和“核心”（如下圖）4.工藝流程的評價(jià)①設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性:能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模s質(zhì)是否完全除去，是否引入新的雜質(zhì)等。②安全性和簡便性:盡量選用較溫和的反應(yīng)條件，避免高溫、高壓條件。③對環(huán)境的影響:是否符合綠色化學(xué)理念，是否產(chǎn)生有毒氣體等。④節(jié)約性:原料利用率要盡量高。題型一環(huán)境保護(hù)與能源類【例1】（新考法，拓視野）CO2捕獲和轉(zhuǎn)化可減少CO2排放并實(shí)現(xiàn)資源利用。一種捕集煙氣中CO2并轉(zhuǎn)化利用的流程如圖：（1）CaO俗稱_________。（2）催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。（3）甲醇(CH3OH)屬于_________(填“無機(jī)物”或“有機(jī)物”)。（4）我國力爭在2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”。下列措施不利于大氣中CO2減少的是_________(只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)。A.用氨水捕集廢氣中的CO2，將其轉(zhuǎn)化為氮肥 B.大力推廣使用干冰實(shí)現(xiàn)人工增雨，緩解旱情C.利用和開發(fā)風(fēng)能、太陽能、氫能等清潔能源 D.通過植樹造林，利用光合作用吸收大氣中的CO2【答案】（1）生石灰（2）CaCO3+CH4eq\o\ac(\s\up7(催化劑),\o(====,=====))CaO+2CO+H2（3）有機(jī)物（4）B【解析】（1）CaO俗稱生石灰；（2）催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生反應(yīng)是指碳酸鈣與甲烷在催化劑的條件下反應(yīng)生成氧化鈣、一氧化碳和氫氣，該反應(yīng)化學(xué)方程式：CaCO3+CH4eq\o\ac(\s\up7(催化劑),\o(====,=====))CaO+2CO+H2；（3）甲醇(CH3OH)是含有碳元素的化合物，屬于有機(jī)物；（4）A、用氨水捕集廢氣中的CO2，將其轉(zhuǎn)化為氮肥，有利于減少大氣中二氧化碳；B、大力推廣使用干冰實(shí)現(xiàn)人工增雨，緩解旱情，不利于減少大氣中二氧化碳；C、利用和開發(fā)風(fēng)能、太陽能、氫能等清潔能源，有利于減少大氣中二氧化碳；D、通過植樹造林，利用光合作用吸收大氣中的CO2，有利于減少大氣中二氧化碳；答案：B。11.催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生反應(yīng)要關(guān)注箭頭的走向：箭頭進(jìn)入者為反應(yīng)物，如該題中CaCO3和CH4。箭頭流出者為生成物，如該題中CaO、CO和H22.“碳中和”：碳中和（carbonneutrality），節(jié)能減排術(shù)語。一般是指國家、企業(yè)、產(chǎn)品、活動(dòng)或個(gè)人在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節(jié)能減排等形式，以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放量，實(shí)現(xiàn)正負(fù)抵消，達(dá)到相對“零排放”?！纠?】（煙氣的脫硫處理）我國古人很早就認(rèn)識(shí)了硫元素，《神農(nóng)本草經(jīng)》將“硫”評價(jià)為“能化金銀銅鐵奇物”，現(xiàn)代化學(xué)中含硫藥物、含硫材料等也十分普遍。(1)用化學(xué)用語填空：①2個(gè)硫原子_______；②2個(gè)三氧化硫分子_______；③硫酸根離子_______。(2)工業(yè)上可利用物料循環(huán)的方法實(shí)現(xiàn)煙氣的脫硫處理，工藝流程如圖所示。①操作I是_______；②吸收室中發(fā)生的反應(yīng)之一是氫氧化鈉和二氧化硫的反應(yīng)，類比氫氧化鈉和二氧化碳的反應(yīng)，寫出氫氧化鈉和二氧化硫反應(yīng)的化學(xué)方程式_______；③理論上只需不斷加入_______（填化學(xué)式）便可持續(xù)實(shí)現(xiàn)煙氣的脫硫處理?！敬鸢浮?1)2S2SO3SOeq\o\al(2-,4)(2)過濾SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2OCa(OH)2【解析】（1）①原子的表示方法就是用元素符號(hào)來表示一個(gè)原子，表示多個(gè)該原子，就在其元素符號(hào)前加上相應(yīng)的數(shù)字．所以2個(gè)硫原子，就可表示為2S；②由分子的表示方法，正確書寫物質(zhì)的化學(xué)式，表示多個(gè)該分子，就在其分子符號(hào)前加上相應(yīng)的數(shù)字，則2個(gè)三氧化硫分子可表示為：2SO3；③離子的表示方法：在表示該離子的元素符號(hào)右上角，標(biāo)出該離子所帶的正負(fù)電荷數(shù)，數(shù)字在前，正負(fù)符號(hào)在后，帶1個(gè)電荷時(shí)，1要省略，表示多個(gè)該離子，就在其元素符號(hào)前加上相應(yīng)的數(shù)字，故硫酸根離子可表示為：SOeq\o\al(2-,4)；（2）①操作I后得到了固體和液體，則是過濾；②氫氧化鈉和二氧化硫反應(yīng)產(chǎn)生亞硫酸鈉和水，化學(xué)方程式SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O；③根據(jù)流程圖，理論上只需不斷加入Ca(OH)2便可持續(xù)實(shí)現(xiàn)煙氣的脫硫處理。1.（2023·山東青島·九年級統(tǒng)考）我國承諾在2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”，碳替代、碳減排、碳封存、碳循環(huán)是實(shí)現(xiàn)碳中和的四種主要途徑。請回答下列問題。I、碳替代(1)碳替代就是用新能源來替代傳統(tǒng)的化石能源。常見的新能源有氫能、能（寫一種即可）等。II、碳減排(2)從源頭上減少二氧化碳排放，寫出一條你在生活中符合“碳減排”的具體做法。III碳封存：將二氧化碳轉(zhuǎn)化為其他狀態(tài)封存，與大氣隔絕，主要有兩種途徑：(3)海洋封存海水吸收二氧化碳生成碳酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。地質(zhì)封存將CO2注入含氫氧化鈣的地下水層，使其轉(zhuǎn)化為固態(tài)碳酸鹽。IV碳循環(huán)將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有用的物質(zhì)。工業(yè)上設(shè)計(jì)如圖所示方案，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為尿素〔CO(NH2)2〕（部分反應(yīng)條件和物質(zhì)未標(biāo)出）。(4)步驟①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為；該步驟中采用噴淋方式加入氫氧化鈉溶液，其優(yōu)點(diǎn)是。(5)操作a的名稱是；溶液A的成分為（寫化學(xué)式）。(6)整個(gè)流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是（寫化學(xué)式）。(7)步驟②中二氧化碳和氨氣（NH3）在一定條件下反應(yīng)生成尿素〔CO(NH2)2〕和水，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式?！敬鸢浮?1)風(fēng)能（核電、太陽能等）(2)出行乘坐公共交通(3)CO2+H2O=H2CO3(4)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)可以充分進(jìn)行(5)過濾NaOH、Ca(OH)2(6)CaO、NaOH、Ca(OH)2(7)CO2+2NH3一定條件CO(NH2)2+H2O【解析】（1）核能、風(fēng)能、太陽能等都屬于新能源；（2）汽車尾氣中含有大量的CO2，出行乘坐公共交通可以減少汽車尾氣的排放，能從源頭處減小空氣中CO2的含量；（3）二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+H2O=H2CO3；（4）NaOH能與CO2反應(yīng)生成碳酸鈉與水，則步驟①中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；采用噴淋方式加入氫氧化鈉溶液，可以增加NaOH與CO2的接觸面積，使反應(yīng)充分的發(fā)生；（5）操作a為將固體與液體分離，則為過濾操作；步驟①中CO2與過量的NaOH反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3，氧化鈣能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀與氫氧化鈉，則在步驟①反應(yīng)后的溶液中加入過的氧化鈣，充分反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為NaOH、Ca（OH）2；則溶液A中的溶質(zhì)為NaOH、Ca(OH)2；（6）根據(jù)上述分析可知溶液A中的溶質(zhì)為NaOH、Ca(OH)2，NaOH可以在步驟①中重復(fù)利用；固體B碳酸鈣煅燒產(chǎn)生的氧化鈣與Ca（OH）2，也可以加入到步驟①反應(yīng)后的溶液中重復(fù)利用；則整個(gè)流程中可以充分利用的物質(zhì)為CaO、NaOH、Ca(OH)2；（7）二氧化碳和氨氣（NH3）在一定條件下反應(yīng)生成尿素〔CO（NH2）2〕和水，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+2NH3一定條件CO(NH2)2+H2O。2.（2023·江門臺(tái)山·一模）我國將力爭2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，CO2的捕捉可減少碳排放。下圖是“捕捉”(吸收)CO2部分流程圖：（1）“捕捉室”中NaOH溶液常噴成霧狀，主要目的是___________。（2）“捕捉室”捕捉二氧化碳的原理是___________(用化學(xué)方程式表示)（3）“分離室”操作的名稱為___________，在實(shí)驗(yàn)室該操作所需的玻璃儀器是燒杯、漏斗、___________。（4）“高溫反應(yīng)爐”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________，反應(yīng)類型是___________。（5）流程中可以循環(huán)使用的一種物質(zhì)是___________；該流程的優(yōu)點(diǎn)是：___________(寫一種)【答案】（1）增大反應(yīng)接觸面積，使反應(yīng)更充分（2）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O（3）過濾玻璃棒（4）CaCO3eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))CaO+CO2↑分解反應(yīng)（5）NaOH溶液##CaO節(jié)約資源（或綠色環(huán)保等，合理即可）【解析】（1）將氫氧化鈉溶液常噴成霧狀，能增大反應(yīng)接觸面積，使反應(yīng)更充分。（2）氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。（3）氧化鈣能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，而氫氧化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，則“分離室”是將固體和液體分離，則操作的名稱為過濾；過濾時(shí)所需的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒。（4）“高溫反應(yīng)爐”的物質(zhì)主要為碳酸鈣，碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))CaO+CO2↑；該反應(yīng)為一種物質(zhì)生成多種物質(zhì)的反應(yīng)，屬于分解反應(yīng)。（5）流程中，既有氫氧化鈉和氧化鈣的產(chǎn)生，又有氫氧化鈉和氧化鈣的生成，則流程中可以循環(huán)使用的一種物質(zhì)是氫氧化鈉或氧化鈣；該流程能減少碳排放，則能保護(hù)環(huán)境。3．（2023·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考二模）新能源汽車的動(dòng)力來源是鋰離子電池，如圖是實(shí)驗(yàn)室從鈷酸鋰廢極片【主要成分為鈷酸鋰（LiCoO2）】中回收得到Co2O3和Li2CO3的一種流程。(1)廢極片粉末加入稀硫酸和過氧化氫進(jìn)行酸浸的過程中，溫度通常要控制在40℃以下，原因是_____。(2)操作1粉碎的目的是_______。操作2名稱是_______，用到的玻璃儀器有玻璃棒，燒杯和_______，操作3中玻璃棒的作用_______。(3)操作3中檢驗(yàn)沉淀洗滌干凈的操作是_______。(4)操作4中，在高溫條件下，CoC2O4在空氣中反應(yīng)生成Co2O3和二氧化碳，化學(xué)方程式為_______。(5)操作5中，Li2CO3晶體用熱水洗滌比用冷水洗滌損耗更少，說明它的溶解度隨溫度的變化趨勢與我們學(xué)過的______（填名稱）相似?！敬鸢浮?1)防止過氧化氫受熱分解(2)增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)快速充分過濾漏斗引流(3)取最后一次洗滌后的液體，滴加氯化鋇（或硝酸鋇）溶液，無白色沉淀生成，則已洗凈(4)4CoC2O4+3O2eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Co2O3+8CO2(5)氫氧化鈣【解析】（1）過氧化氫在加熱的條件下也能夠分解生成水和氧氣，所以廢極片粉末加入稀硫酸和過氧化氫進(jìn)行酸浸的過程中，溫度通常要控制在40℃以下，原因是防止過氧化氫受熱分解，故填防止過氧化氫受熱分解。（2）粉碎能夠增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)快速充分，故填增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)快速充分；由圖可知，操作2將難溶性固體與液體進(jìn)行了分離，為過濾操作，故填過濾；過濾時(shí)用到的玻璃儀器有玻璃棒，燒杯和漏斗，故填漏斗；由圖可知，操作3將難溶性固體與液體進(jìn)行了分離，為過濾操作，其中玻璃棒的作用是引流，故填引流。（3）操作3后得到的濾渣的表面附有硫酸鋰溶液，硫酸鋰能夠與氯化鋇或硝酸鋇等反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，所以操作3中檢驗(yàn)沉淀洗滌干凈的操作是取最后一次洗滌后的液體，滴加氯化鋇（或硝酸鋇）溶液，無白色沉淀生成，則已洗凈，故填取最后一次洗滌后的液體，滴加氯化鋇（或硝酸鋇）溶液，無白色沉淀生成，則已洗凈。（4）在高溫條件下，CoC2O4和空氣中的氧氣反應(yīng)生成Co2O3和二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式寫為：4CoC2O4+3O2eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Co2O3+8CO2。（5）Li2CO3晶體用熱水洗滌比用冷水洗滌損耗更少，說明它的溶解度隨溫度升高而減小，與氫氧化鈣相似，故填氫氧化鈣。題型二物質(zhì)的制備【例3】（工業(yè)原料的制?。┝蛩徜\可制備各種含鋅材料，在防腐、醫(yī)學(xué)上有很多應(yīng)用。菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，還含有少量的二氧化硅和氧化鐵。以菱鋅和為原料制備ZnSO4·7H2O的工藝流程如下圖所示。（二氧化硅難溶于水，也不與稀硫酸反應(yīng)）回答下列問題：(1)菱鋅礦屬于______（填“純凈物”或“混合物”）。(2)“酸浸”中觀察到的現(xiàn)象是______。(3)濾液1中含有的陽離子是______。（填離子符號(hào)）(4)“轉(zhuǎn)化”中加入足量鋅粉，反應(yīng)的化學(xué)方程式有：Zn+Fe2(SO4)3=ZnSO4+2FeSO4和______（寫一個(gè)即可）。(5)下列說法正確的是______（填標(biāo)號(hào)）。A．“粉碎”是為了使菱鋅礦在“酸浸”中與稀硫酸充分反應(yīng)B．在“轉(zhuǎn)化”中加入鋅粉，若無氣泡冒出，說明鋅粉已足量C．濾渣甲、濾渣乙均能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體D．濾液2的質(zhì)量一定比濾液1的質(zhì)量大【答案】(1)混合物(2)固體部分溶解，溶液中有氣泡產(chǎn)生，溶液顏色變?yōu)辄S色(3)H+、Zn2+、Fe3+(4)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(5)AD【解析】（1）菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，還含有少量的二氧化硅和氧化鐵，屬于混合物；（2）“酸浸”中，碳酸鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、水和二氧化碳，氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，所以在實(shí)驗(yàn)過程中，固體部分溶解，溶液中有氣泡產(chǎn)生，溶液顏色變?yōu)辄S色；（3）“酸浸”中加入了過量稀硫酸，碳酸鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、水和二氧化碳，氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，所以濾液1中含有的陽離子是H+、Zn2+、Fe3+；（4）“轉(zhuǎn)化”中加入足量鋅粉，鋅和過量的稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；（5）A、“粉碎”是為了增大反應(yīng)物的接觸面積，使菱鋅礦在“酸浸”中與稀硫酸充分反應(yīng)，故選項(xiàng)說法正確；B、在“轉(zhuǎn)化”中加入鋅粉，鋅先將硫酸鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，之后和過量的硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，加入鋅到無氣泡冒出說明硫酸鐵和硫酸完成轉(zhuǎn)化，但生成的硫酸亞鐵是否被鋅完全轉(zhuǎn)化為硫酸鋅無法通過無氣泡顯示判斷是否完成，所以不能說明鋅粉已足量，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；C、濾渣甲中的主要成分是二氧化硅，不與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，濾渣乙含有鋅粉，能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；D、加入鋅粉后，鋅和過量的稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，加入鋅的質(zhì)量比生成氫氣的質(zhì)量大，溶液質(zhì)量增加。鋅和硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫酸鋅，加入固體物理氣體、沉淀析出，溶液質(zhì)量增加。鋅再繼續(xù)和硫酸亞鐵反應(yīng)生成硫酸鋅和鐵，由于鋅的相對原子質(zhì)量大于鐵，且硫酸鋅和硫酸亞鐵中鋅和鐵的化合價(jià)都為+2價(jià)，溶液質(zhì)量增加。所以濾液2的質(zhì)量一定比濾液1的質(zhì)量大，故選項(xiàng)說法正確；故選：AD?！纠?】（工業(yè)廢渣的再利用）檸檬酸亞鐵（FeC6H6O7）是一種易被吸收的補(bǔ)血?jiǎng)?。利用硫酸廠的廢渣（主要含F(xiàn)e2O3、Fe3O4，還有少量SiO2）制備檸檬酸亞鐵，該工藝流程如圖所示，回答下列問題：資料1：Fe4O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2OFe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；資料2：SiO2不溶于水，也不與稀硫酸反應(yīng)。(1)檸檬酸亞鐵進(jìn)入人體腸道后以_______（填陽離子符號(hào)）的形式被吸收，達(dá)到補(bǔ)血效果。(2)固體C的成分是_______。(3)步驟①②③④中涉及置換反應(yīng)的是_______（填數(shù)字序號(hào)）。(4)步驟③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。(5)“一系列操作”中，將檸檬酸亞鐵晶體與溶液分離的操作是_______。【答案】(1)Fe2+(2)SiO2、Fe(3)②(4)FeSO4+Na2CO3＝FeCO3↓+Na2SO4(5)過濾【解析】（1）檸檬酸亞鐵中的陽離子為亞鐵離子，故檸檬酸亞鐵進(jìn)入人體腸道后以亞鐵離子（Fe2+）的形式被吸收，達(dá)到補(bǔ)血效果；（2）根據(jù)資料1：Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O；Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；資料2：SiO2不溶于水，也不與稀硫酸反應(yīng)；硫酸廠的廢渣（主要含F(xiàn)e2O3、Fe3O4，還有少量SiO2），步驟①加入過量稀硫酸，四氧化三鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸亞鐵和水，氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，二氧化硅不與硫酸反應(yīng)，步驟②加入過量鐵粉，鐵與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，鐵與過量硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，得到的氣體A為氫氣，溶液B為硫酸亞鐵溶液，固體C為二氧化硅和過量的鐵粉，即為SiO2、Fe；（3）步驟①加入過量稀硫酸，四氧化三鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸亞鐵和水，氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，二氧化硅不與硫酸反應(yīng)；步驟②加入過量鐵粉，鐵與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，鐵與過量硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；步驟③溶液B（硫酸亞鐵溶液）中加入過量碳酸鈉溶液，硫酸亞鐵與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀和硫酸鈉；步驟④固體D（碳酸亞鐵）中加入檸檬酸，碳酸亞鐵與檸檬酸反應(yīng)生成檸檬酸亞鐵、二氧化碳和水；根據(jù)置換反應(yīng)是由一種單質(zhì)和一種呼和烏反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，故步驟①②③④中涉及置換反應(yīng)的是②（鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣）；（4）步驟③溶液B（硫酸亞鐵溶液）中加入過量碳酸鈉溶液，硫酸亞鐵與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀和硫酸鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：FeSO4+Na2CO3＝FeCO3↓+Na2SO4；（5）過濾可以分離液體和固體，“一系列操作”中，將檸檬酸亞鐵晶體與溶液分離的操作是過濾。1.（2023·山東濱州·統(tǒng)考模擬預(yù)測）某化工廠以廢金屬（主要成分為Fe和Cu，表面有少量油污）為原料回收海綿銅，并制備氯化鐵的工藝流程如圖所示。已知：NaNO2易溶于水且不與氫氧化鈉反應(yīng)，在“氧化”中起催化作用，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4FeCl2+4HCl+O2===4FeCl3+2H2O回答問題：(1)廢金屬屬于（填“純凈物”或“混合物”）。(2)“洗滌”的目的是去除廢金屬表面的油污，試劑X最好選用______（填標(biāo)號(hào)）。A．水 B．氫氧化鈉溶液 C．稀硫酸 D．氯化鈉溶液(3)“酸浸”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(4)“濾液甲”中一定含有的溶質(zhì)是。(5)向“濾渣乙”中加入適量鹽酸，可以觀察到的現(xiàn)象是?！敬鸢浮?1)混合物(2)B(3)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑(4)NaNO2?NaCl（填化學(xué)名稱得分）(5)紅褐色固體逐漸溶解，得到黃色溶液【解析】（1）由題文可知，廢金屬的主要成分為Fe和Cu，表面有少量油污，則廢金屬屬于混合物；（2）A、油污不溶于水，不能用水除油污，錯(cuò)誤；B、氫氧化鈉能夠與油污發(fā)生化學(xué)變化生成可溶性物質(zhì)，所以可用氫氧化鈉溶液除油污，正確；C、油污不與稀硫酸發(fā)生化學(xué)變化，也不溶于稀硫酸，錯(cuò)誤；D、氯化鈉不與油污反應(yīng)，油污不溶于氯化鈉溶液，錯(cuò)誤；（3）廢金屬的主要成分為Fe和Cu，銅位于金屬活動(dòng)性順序表中氫的后面，不能與稀鹽酸反應(yīng)，鐵能夠與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式寫為Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；（4）酸浸后溶液中含有氯化亞鐵和過量的稀鹽酸，氧化中，在亞硝酸鈉作催化劑的條件下，氯化亞鐵、稀鹽酸和氧氣反應(yīng)生成氯化鐵和水，沉鐵過程中，氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉，過量的稀鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，亞硝酸鈉是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)后化學(xué)性質(zhì)與質(zhì)量不變，則“濾液甲”中一定含有的溶質(zhì)是亞硝酸鈉和氯化鈉；（5）由（4）可知，濾渣乙是氫氧化鐵沉淀，加入適量稀鹽酸后，氫氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，實(shí)驗(yàn)中觀察到紅褐色固體逐漸溶解，得到黃色溶液。2．（2023·江蘇蘇州·二模）以FeSO4?7H2O為原料制備鐵紅(Fe2O3)的一種方法如圖：已知“沉淀”時(shí)的主要反應(yīng)為：2FeSO4+H2O2+2H2O═2FeO(OH)↓+2H2SO4(1)FeO(OH)中鐵元素的化合價(jià)為_______。FeO(OH)可表示為mFe2O3?nFe(OH)3，m/n=_。(2)“沉淀”時(shí)需控制溶液的pH與反應(yīng)的溫度。①“沉淀”時(shí)調(diào)節(jié)溶液的初始pH約為4，過程中應(yīng)始終保持溶液的pH為3.0～4.5，需不斷加入物質(zhì)Z調(diào)節(jié)溶液的pH，Z應(yīng)具備的性質(zhì)有_______(填字母)。A．能與酸反應(yīng)

B．能與堿反應(yīng)

C．不與FeO(OH)反應(yīng)②“沉淀”時(shí)反應(yīng)溫度不宜過高，其原因是_______。(3)“過濾”后需對固體進(jìn)行洗滌與干燥。洗滌時(shí)被除去的沾于固體表面的陰離子為_______(填離子符號(hào))。(4)“煅燒”時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(5)探究鐵粉在加熱時(shí)氧化產(chǎn)物的裝置圖。利用如圖裝置，先通入一會(huì)兒氬氣，再用溫控?zé)嵩磳?.1g鐵粉升溫至800℃，恒溫下通入空氣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后停止加熱并持續(xù)通氬氣至固體冷卻，利用X射線衍射儀(通過圖譜可以判斷測定樣品中某物質(zhì)是否存在)測定不同加熱時(shí)間固體的成分，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。①升溫至800℃，未通入空氣時(shí)少量鐵粉已氧化成Fe1-xO的原因可能是_______。②寫出上述實(shí)驗(yàn)中，通入空氣1.5min~3.5min發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。③上述實(shí)驗(yàn)中，通入空氣3.5min時(shí)，剩余固體的質(zhì)量是_______?！敬鸢浮?1)+31(2)AC過氧化氫在較高溫度下容易分解(3)SOeq\o\al(2-,4)(4)FeO(OH)eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(====,=====))Fe2O3+H2O(5)鐵粉與裝置中殘留的氧氣反應(yīng)4Fe+3O2eq\o\ac(\s\up7(△),\o(===,====))2Fe2O33g【解析】（1）FeO(OH)中氫氧根的化合價(jià)為-1，氧元素的化合價(jià)為-2，設(shè)鐵元素的化合價(jià)為x，依據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)的代數(shù)和為零，則x+(-2)+(-1)=0，解得x=+3；FeO(OH)中Fe、H原子的個(gè)數(shù)比為：1：1，則mFe2O3?nFe(OH)3中Fe、H原子的個(gè)數(shù)比也應(yīng)為：1：1，所以(2m+n)：3n=1：1，解得eq\f(n,m)=1；（2）①“沉淀”時(shí)調(diào)節(jié)溶液的初始pH約為4，過程中應(yīng)始終保持溶液的pH為3.0～4.5，需不斷加入物質(zhì)Z調(diào)節(jié)溶液的pH，Z應(yīng)具備的性質(zhì)有：不與FeO(OH)反應(yīng)，在沉淀過程中硫酸不斷生成，要想維持pH在一定范圍內(nèi)，就要求Z物質(zhì)要把反應(yīng)生成的硫酸消耗掉，即Z物質(zhì)能與酸反應(yīng)；故選AC；②“沉淀”時(shí)反應(yīng)溫度不宜過高，其原因是過氧化氫在較高溫度下容易分解，不利于反應(yīng)的進(jìn)行；（3）依據(jù)2FeSO4+H2O2+H2O=FeO(OH)↓+2H2SO4，反應(yīng)后的溶液中含有硫酸可能含有硫酸亞鐵，所以洗滌時(shí)被除去的沾于固體表面的陰離子為：SOeq\o\al(2-,4)；（4）“煅燒”時(shí)，F(xiàn)eO(OH)高溫下分解生成氧化鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：FeO(OH)eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(====,=====))Fe2O3+H2O；（5）①升溫至800℃，未通入空氣時(shí)少量鐵粉已氧化成Fe1-xO的原因可能是鐵粉與裝置中殘留的氧氣反應(yīng)，故填鐵粉與裝置中殘留的氧氣反應(yīng)；②由圖可知，上述實(shí)驗(yàn)中，通入空氣1.5min~3.5min時(shí)，鐵與空氣中的氧氣在加熱的條件下轉(zhuǎn)化為氧化鐵，故發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式寫為：4Fe+3O2eq\o\ac(\s\up7(△),\o(===,====))2Fe2O3；③由圖可知，通入空氣3.5min時(shí)，剩余固體是氧化鐵，其質(zhì)量=2.1g÷eq\f(112,160)×100%=3g。3.（2023·江蘇揚(yáng)州·校聯(lián)考二模）高純氧化鐵（Fe2O3）又稱“引火鐵”，在現(xiàn)代工業(yè)上有廣泛應(yīng)用前景。以下是用赤鐵礦（含少量不溶于水的SiO2等）為原料，制備高純氧化鐵的生產(chǎn)流程示意圖，請回答相關(guān)問題?！举Y料卡片】：①氨水呈堿性（主要成分NH3?H2O是一種堿）；(NH4)2CO3溶液呈堿性，40℃以上易分解。②FeCO3eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))FeO＋CO2↑，4FeO＋O2＝2Fe2O3(1)赤鐵礦煉鐵的方程式為______。(2)加適量氨水的目的是______。(3)根據(jù)題中信息，加入(NH4)2CO3后，該反應(yīng)必須控制的條件是______。(4)濾液Ⅱ中可回收的產(chǎn)品是______（寫化學(xué)式），該物質(zhì)的用途是______。(5)有同學(xué)認(rèn)為可以向?yàn)V液Ⅰ中通入CO2和NH3也能實(shí)現(xiàn)同樣反應(yīng)。某學(xué)習(xí)小組利用下圖裝置模擬此反應(yīng)。①上圖A為實(shí)驗(yàn)室制備CO2的裝置，其藥品的最佳選擇為______（填序號(hào)）。A．石灰石

B．CaCO3

C．稀鹽酸

D．稀硫酸②

B裝置為除去二氧化碳中的氯化氫氣體，洗氣瓶中的試劑X可選擇______（填序號(hào)）。A．NaOH溶液

B．飽和NaHCO3溶液

C．AgNO3溶液

D．濃硫酸③

C裝置中長頸漏斗a的作用是______，在其上端需要放一團(tuán)沾有酸液的棉花團(tuán)其原因是______，長頸漏斗b的作用是______。(6)寫出在空氣中煅燒FeCO3的化學(xué)反應(yīng)方程式______。(7)該流程中使用稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%，若用含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦1.5t作為原料，則理論上參加反應(yīng)的稀硫酸的質(zhì)量是多少？（寫出計(jì)算過程）【答案】(1)3CO+Fe2O3eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Fe+3CO2(2)除去過量的稀硫酸(3)反應(yīng)溫度不超過40℃(4)(NH4)2SO4作氮肥（化肥）(5)ACBC平衡裝置內(nèi)氣壓吸收逸出的氨氣，防止污染空氣防倒吸(6)O2+4FeCO3eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Fe2O3+4CO2(7)一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)：3CO+Fe2O3eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Fe+3CO2，鐵和稀硫酸反應(yīng)：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，可得關(guān)系式：Fe2O3~2Fe~2H2SO4解：設(shè)理論上參加反應(yīng)的稀硫酸的質(zhì)量為xFe2O3~2Fe~2H2SO416019680%×1.5t19.6%xeq\f(160,196)＝eq\f(80%×1.5t,19.6%x)x=7.5t答：理論上參加反應(yīng)的稀硫酸的質(zhì)量為7.5t【解析】（1）赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，一氧化碳和氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe2O3eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Fe+3CO2；（2）加入的稀硫酸過量，氨水能與稀硫酸反應(yīng)，故加適量氨水的目的是：除去過量的稀硫酸；（3）(NH4)2CO3溶液呈堿性，40℃以上易分解，故該反應(yīng)必須控制的條件是：反應(yīng)溫度不超過40℃；（4）鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，碳酸銨和硫酸亞鐵反應(yīng)生成碳酸亞鐵和硫酸銨，故濾液Ⅱ中可回收的產(chǎn)品是：(NH4)2SO4；硫酸銨含氮一種營養(yǎng)元素，故可作氮肥；（5）①實(shí)驗(yàn)室通常用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，不能選擇碳酸鈣，是防止反應(yīng)速率過快，不利于收集，不選擇稀硫酸，是因?yàn)槭沂拖×蛩岱磻?yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，會(huì)覆蓋在石灰石的表面，阻礙反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。故選AC；②A、氫氧化鈉能與氯化氫反應(yīng)生成氯化鈉和水，但是氫氧化鈉也能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，不但除去了雜質(zhì)，也除去了原物質(zhì)，不符合題意；B、氯化氫溶于水形成鹽酸，飽和碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水，可除去雜質(zhì)，符合題意；C、氯化氫溶于水形成鹽酸，鹽酸和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀和硝酸，可除去雜質(zhì)，符合題意；D、濃硫酸具有吸水性，可用于干燥二氧化碳，但是不能用于除去氯化氫，不符合題意。故選BC；③由圖可知，該實(shí)驗(yàn)向C裝置通入二氧化碳和氨氣，所以長頸漏斗a的作用是平衡裝置內(nèi)氣壓，防止氣流過大，瓶塞彈出；因?yàn)榘睔馐菈A性氣體，具有刺激性氣味，污染空氣，所以長頸漏斗a處放一團(tuán)酸液的棉花是為了吸收逸出的氨氣，防止污染空氣；長頸漏斗b的作用是：防止反應(yīng)過程中，裝置D中壓強(qiáng)減小，引起倒吸，故填：防止倒吸；（6）在空氣中煅燒FeCO3生成氧化鐵，氧氣應(yīng)參與了反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，反應(yīng)物中含F(xiàn)e、C、O，生成物中含F(xiàn)e、O，故生成物中還應(yīng)含碳元素，故還生成了二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：O2+4FeCO3eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Fe2O3+4CO2；（7）見答案。題型三金屬提純制備類【例5】（工業(yè)原料的制?。┾伣饘倬哂杏捕却?、密度小、熔點(diǎn)高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優(yōu)良的性能，被譽(yù)為“未來金屬”。我國釩鈦磁鐵礦床分布廣泛，儲(chǔ)量豐富，由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的主要工藝過程如下?；卮鹣铝袉栴}：(1)鈦鐵礦需要粉碎，其目的是_____。(2)鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3)，其中鈦元素的化合價(jià)為_____價(jià)。(3)TiCl4在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬鈦，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。(4)金屬礦物不能再生。下列能有效保護(hù)鈦金屬資源的措施是_____。A．回收利用廢舊鈦金屬制品 B．任意開采鈦金屬礦石C．鈦金屬抗腐蝕性能好，可隨意堆放儲(chǔ)存 D．尋找、開發(fā)鈦金屬的代替品【答案】(1)增大接觸面積，加快反應(yīng)速率(2)+4(3)TiCl4+2Mgeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))Ti+MgCl2(4)AD【解析】（1）鈦鐵礦需粉碎，其目的是增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更快、更充分。（2）設(shè)其中鈦元素的化合價(jià)為x，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0，x+2+(-2)×3=0，x=+4。（3）TiCl4在高溫下與足量Mg反應(yīng)生成金屬鈦，化學(xué)方程式為：TiCl4+2Mgeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))Ti+MgCl2。（4）A、回收利用廢舊金屬制品能有效保護(hù)鈦金屬資源，正確；B、任意開采鈦金屬礦石，不利于保護(hù)鈦金屬資源，會(huì)造成鈦金屬資源浪費(fèi)，錯(cuò)誤；C、鈦金屬雖然抗腐蝕性能好，但也不能隨意堆放儲(chǔ)存，錯(cuò)誤；D、尋找、開發(fā)金屬的代用品，能有效保護(hù)鈦金屬資源，正確。故選AD?！纠?】（古法新探）中國古代典籍中記錄了很多化學(xué)知識(shí)，展示了我國古代人民的智慧?！秹粝P談》中記載了用“苦泉水”制取銅的方法：“挹其水熬之，則成膽礬，烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”。主要流程如下圖所示：(1)“熬”的過程類似于下列粗鹽提純實(shí)驗(yàn)中的________操作（填序號(hào)）。A．溶解 B．過濾 C．蒸發(fā)(2)“烹”的過程中，膽礬（CuSO4·5H2O）首先轉(zhuǎn)變成水和無水硫酸銅，該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是_______反應(yīng)。(3)寫出“鐵釜”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________。(4)鐵釜外側(cè)容易生銹，是因?yàn)殍F與空氣中的________發(fā)生反應(yīng)?！敬鸢浮?1)C(2)分解(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(4)水、氧氣【解析】（1）“熬”的過程后得到了硫酸銅晶體，則類似蒸發(fā)操作，故選C；（2）膽礬轉(zhuǎn)變成水和無水硫酸銅，是一種物質(zhì)分解產(chǎn)生多種物質(zhì)的反應(yīng)，屬于分解反應(yīng)；（3）鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)產(chǎn)生硫酸亞鐵和銅，方程式是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；（4）鐵生銹是鐵與空氣中的水、氧氣發(fā)生反應(yīng)。1.（2023·山東菏澤·統(tǒng)考三模）回收含銅廢料(主要成分為Cu)中的銅，部分實(shí)驗(yàn)流程如下：注：灼燒后得到黑色固體和殘留物，殘留物不溶于水和稀硫酸。回答下列問題：(1)“灼燒”的主要目的是。(2)“酸溶”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，反應(yīng)類型為。(3)“轉(zhuǎn)化”生成氣體X的成分為?！敬鸢浮?1)把銅轉(zhuǎn)化為氧化銅(2)H2SO4+CuO=CuSO4+H2O復(fù)分解反應(yīng)(3)氫氣【解析】（1）銅廢料主要成分為Cu，銅不和稀硫酸反應(yīng)，氧化銅和稀硫酸反應(yīng)，“灼燒”的主要目的是把銅轉(zhuǎn)化為氧化銅，便于下一步酸溶過程中和稀硫酸反應(yīng)；（2）“酸溶”發(fā)生反應(yīng)為氧化銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，化學(xué)方程式為H2SO4+CuO=CuSO4+H2O；該反應(yīng)是兩種化合物交換成分生成另外兩種化合物的反應(yīng)，屬于復(fù)分解反應(yīng)；（3）“轉(zhuǎn)化”過程中鐵和過量的稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，故生成氣體X的成分為氫氣。2.（2023·山東德州·九年級?？茧A段練習(xí)）白銅是銅、鎳（Ni）合金，某學(xué)習(xí)小組同學(xué)欲利用廢棄的白銅回收銅、鎳兩種金屬。(1)先向盛有等量鎳粉和鋅粉的兩支試管中分別加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸，觀察到都有氣泡產(chǎn)生，且鋅粉與稀硫酸反應(yīng)更劇烈，鎳粉與稀硫酸反應(yīng)后的溶液為綠色，說明鎳的金屬活動(dòng)性比鋅（填“強(qiáng)”或“弱”）。查閱資料可知：鎳與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SO4+Ni=NiSO4+H2↑(2)接下來，同學(xué)們設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程回收銅和鎳。上圖中，固體A是，②中反應(yīng)的化學(xué)方程式是（只寫一個(gè)），該反應(yīng)屬于的基本反應(yīng)類型。(3)要驗(yàn)證Ni、Zn、Cu的金屬活動(dòng)性順序，用下列各組藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能達(dá)到目的的是______________（填字母）。A．Ni、Zn、Cu、稀鹽酸 B．Ni、Cu、ZnSO4溶液C．Zn、Cu、NiSO4溶液 D．Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液【答案】(1)弱(2)銅/CuNiSO4+Zn=ZnSO4+Ni（或H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑）置換反應(yīng)(3)B【解析】（1）根據(jù)題意可知，鎳粉和鋅粉都能與稀硫酸反應(yīng)，有氣泡產(chǎn)生，但是鋅粉與稀硫酸反應(yīng)更劇烈，說明鎳的金屬活動(dòng)性比鋅弱；（2）根據(jù)資料可知，鎳能與稀硫酸反應(yīng)，而銅在金屬活動(dòng)順序表中排在氫后，不與稀硫酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)在廢棄白銅粉末中加入過量的稀硫酸后，過濾得到的固體A是未反應(yīng)的銅；由于稀硫酸與鎳反應(yīng)生成硫酸鎳和氫氣，且加入的稀硫酸是過量的，則溶液B中含有硫酸鎳和剩余的硫酸；在溶液B中加入適量的鋅后，發(fā)生的反應(yīng)有：鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，由于鋅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于鎳，鋅能與硫酸鎳溶液反應(yīng)生成硫酸鋅和鎳，所以②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NiSO4+Zn=ZnSO4+Ni（或H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑）；②中鋅發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)都是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)；（3）A、鎳、鋅都能和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，且鎳和稀鹽酸反應(yīng)更劇烈，說明金屬活動(dòng)性鋅＞鎳＞H，銅與稀鹽酸不反應(yīng)，說明金屬活動(dòng)性銅＜H，則可證明金屬活動(dòng)性順序?yàn)殇\＞鎳＞銅，所以該組藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到目的，正確；B、鎳和銅均不能與硫酸鋅溶液反應(yīng)，說明金屬活動(dòng)性鎳＜鋅、銅＜鋅，而鎳和銅的金屬活動(dòng)性順序不能確定，所以該組藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能達(dá)到目的，錯(cuò)誤；C、鋅能和硫酸鎳溶液反應(yīng)生成硫酸鋅和鎳，說明金屬活動(dòng)性鎳＜鋅；銅和硫酸鎳溶液不反應(yīng)，說明金屬活動(dòng)性銅＜鎳；則可證明金屬活動(dòng)性順序?yàn)殇\＞鎳＞銅，該組藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到目的，正確；D、鎳和硫酸鋅溶液不反應(yīng)，說明金屬活動(dòng)性鎳＜鋅；而鎳和硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸鎳和銅，說明金屬活動(dòng)性銅＜鎳；則可證明金屬活動(dòng)性順序?yàn)殇\＞鎳＞銅，該組藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到目的，正確。3.（2023·江蘇鹽城·?？既＃┙饘俨牧蠈τ诖龠M(jìn)生產(chǎn)發(fā)展、改善人類生活發(fā)揮了重大作用。(1)用鎂合金制作的汽車輪轂比鋁制輪轂抗擠壓能力強(qiáng)且質(zhì)量僅為鋁制品的70%。由此可以總結(jié)出鎂合金具有的優(yōu)良性能是_____(任寫一點(diǎn))。(2)鋁熱劑是修筑鐵路時(shí)常用的焊接材料，其反應(yīng)原理是鋁粉在一定的條件下與氧化鐵發(fā)生置換反應(yīng)，得到熔融的鐵和另一種氧化物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。(3)以閃鋅礦(主要含ZnS，還含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS等雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖：已知：Ⅰ．SiO2不溶于水且不與硫酸反應(yīng)。Ⅱ．在化學(xué)反應(yīng)中，如果有元素的化合價(jià)降低，必然也有元素的化合價(jià)升高。請回答下列問題。①為了提高焙燒效率，通常在焙燒前將礦石_____；“焙燒”產(chǎn)生的尾氣必須進(jìn)行凈化處理的原因是_____。②“焙燒”過程中金屬硫化物轉(zhuǎn)化成金屬氧化物，請寫出“溶浸”時(shí)的主要化學(xué)方程式_____；“溶浸”產(chǎn)生的濾渣主要成分除了PbSO4外還有_____(填化學(xué)式)。③“還原除雜”利用鋅粉與CdSO4反應(yīng)，其化學(xué)方程式為_____；已知Cd放入鹽酸中有氣體產(chǎn)生，則Cd、Zn、Cu的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開____。④“電解”過程除了可以制得產(chǎn)品鋅以外，同時(shí)還能獲得H2SO4和_____(填化學(xué)式)?！敬鸢浮?1)抗擠壓能力強(qiáng)/密度小(2)2Al+Fe2O3eq\o\ac(\s\up7(一定條件),\o(======,=======))Al2O3+2Fe(3)粉碎尾氣中含有空氣污染物SO2ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2OSiO2Zn+CdSO4=ZnSO4+CdZn＞Cd＞CuO2【解析】（1）根據(jù)題干信息可知鎂合金制作的汽車輪轂比鋁制輪轂抗擠壓能力強(qiáng)且質(zhì)量僅為鋁制品的70%，則鎂合金抗擠壓能力較強(qiáng)，且密度較??；（2）鋁粉在一定的條件下與氧化鐵發(fā)生置換反應(yīng)，得到熔融的鐵和另一種氧化物，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，則該氧化物為氧化鋁，故化學(xué)反應(yīng)方程式為：2Al+Fe2O3eq\o\ac(\s\up7(一定條件),\o(======,=======))Al2O3+2Fe；（3）①焙燒前將礦石粉碎可以增加反應(yīng)物與氧氣的接觸面積，使反應(yīng)充分的發(fā)生；根據(jù)流程圖可知焙燒會(huì)產(chǎn)生SO2，SO2為空氣污染物，則產(chǎn)生的尾氣需要凈化處理；②“焙燒”過程中金屬硫化物轉(zhuǎn)化成金屬氧化物，其中主要成分ZnS轉(zhuǎn)化為ZnO，溶浸時(shí)ZnO與H2SO4反應(yīng)生成ZnSO4與H2O，化學(xué)反應(yīng)方程式為：ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O；根據(jù)題干信息可知SiO2不溶于水且不與硫酸反應(yīng)，則溶浸后也會(huì)轉(zhuǎn)化成濾渣；③根據(jù)流程圖可知鋅粉與CdSO4反應(yīng)置換出Cd，則化學(xué)反應(yīng)方程式為：Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd；鋅粉與CdSO4反應(yīng)置換出Cd，則說明金屬活動(dòng)性Zn＞Cd，Cd放入鹽酸中有氣體產(chǎn)生，說明金屬活動(dòng)性Cd＞H，Cu不能稀鹽酸反應(yīng)，說明金屬活動(dòng)性H＞Cu，綜上得出金屬活動(dòng)性：Zn＞Cd＞Cu；④根據(jù)流程圖可知還原除雜后得到的濾液為ZnSO4溶液，電解ZnSO4溶液反應(yīng)中，反應(yīng)物為ZnSO4、H2O，反應(yīng)后產(chǎn)生Zn、H2SO4，在化學(xué)反應(yīng)中，如果有元素的化合價(jià)降低，必然也有元素的化合價(jià)升高，反應(yīng)中Zn由+2降為0價(jià)，則還有一種元素化合價(jià)升高，反應(yīng)前S為+6價(jià)，H為+1價(jià)，O為-2價(jià)，則只能為O升高為0價(jià)，故另一種產(chǎn)物為O2。題型四分離與提純類【例7】（工業(yè)原料的制?。┠承〗M同學(xué)以貝殼(主要成分為CaCO3）、草木灰(含K2CO3)和油脂為原料，模擬古法制肥皂，實(shí)驗(yàn)室操作流程如下圖：已知：油脂密度小于水，難溶于水；在堿性、加熱條件下生成的物質(zhì)可溶于水?；卮鹣铝袉栴}：(1)“煅燒”生成的固體產(chǎn)物俗稱_____。(2)“溶解”后，溶液中的溶質(zhì)是_____(填化學(xué)式)。(3)“沉淀”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。(4)流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是_____(填化學(xué)式)。(5)“加熱攪拌”時(shí)，判斷油脂完全反應(yīng)的現(xiàn)象是_____?！敬鸢浮?1)生石灰(2)Ca(OH)2(3)Ca(OH)2+K2CO3＝2KOH+CaCO3↓(4)CaCO3(5)溶液中沒有分層現(xiàn)象【解析】（1）貝殼的主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳，所以“煅燒”生成的固體產(chǎn)物為氧化鈣，俗稱生石灰；（2）氧化鈣溶于水，與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，所以“溶解”后，溶液中的溶質(zhì)是氫氧化鈣，化學(xué)式為Ca(OH)2；（3）向氫氧化鈣溶液中加入草木灰（含碳酸鉀），碳酸鉀與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鉀，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(OH)2+K2CO3＝2KOH+CaCO3↓；（4）由流程圖可知，碳沉淀過程中得到的濾渣為碳酸鈣，碳酸鈣又是煅燒過程中的反應(yīng)物，碳酸鈣既是反應(yīng)物又是生成物，在流程中可循環(huán)利用，化學(xué)式為CaCO3；（5）油脂密度小于水，難溶于水；在堿性、加熱條件下生成的物質(zhì)可溶于水，所以“加熱攪拌”時(shí)，判斷油脂完全反應(yīng)的現(xiàn)象是溶液完全互溶，溶液中沒有分層現(xiàn)象?！纠?】（制備新能源汽車電池）(Li2CO3)是制備新能源汽車電池的重要原料。下圖是一種摸擬提純碳酸鋰的工藝，根據(jù)要求回答問題?！静殚嗁Y料】I．鋰輝礦主要成分為Li2CO3，含泥沙等雜質(zhì)。Ⅱ．Li2CO3(化學(xué)性質(zhì)Na2CO3類似】為無色晶體，微溶于水，在冷水中的溶解度比熱水中大。(1)X是一種酸。其溶質(zhì)化學(xué)式為_____，常用_____(填試劑名稱)檢驗(yàn)氣體Y。(2)②中發(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。(3)有以下三種溫度的飽和Na2CO3溶液，③中你選擇的是_____(填序號(hào))。A．0℃ B．25℃ C．80℃(4)將濾液2蒸發(fā)，當(dāng)有_____時(shí)(填現(xiàn)象)，停止加熱，可得到其他化工產(chǎn)品?！敬鸢浮?1)H2SO4澄清石灰水/氫氧化鈣溶液(2)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O(3)C(4)較多固體出現(xiàn)【解析】（1）鋰輝礦主要成分為Li2CO3，X是一種酸，與反應(yīng)碳酸鋰生成濾液1，濾液1與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硫酸鋰溶液，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可知加入的酸是稀硫酸，其溶質(zhì)的化學(xué)式為H2SO4。碳酸鹽與酸反應(yīng)生成鹽、水和二氧化碳，產(chǎn)生的氣體Y是二氧化碳，二氧化碳能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，常用澄清石灰水（或氫氧化鈣溶液）檢驗(yàn)二氧化碳；（2）②中發(fā)生中和反應(yīng)，硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；（3）Li2CO3（化學(xué)性質(zhì)與Na2CO3類似）為無色晶體，微溶于水，在冷水中的溶解度比熱水中大，則③中應(yīng)選擇80℃，此時(shí)碳酸鋰易結(jié)晶析出。故選C；（4）蒸發(fā)時(shí)，待蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)，應(yīng)停止加熱，利用余熱將剩余水分蒸干。1.（2023·山東威?！ぞ拍昙壗y(tǒng)考）物質(zhì)的分離與提純利用物質(zhì)的性質(zhì)差異，可以通過物理方法或化學(xué)方法對混合物進(jìn)行分離提純，獲取有用物質(zhì)。(1)我國古代提純焰硝（含KNO3和少量NaCl、CaC12等）獲得農(nóng)用硝酸鉀，主要流程如下：①農(nóng)用KNO3為農(nóng)作物提供的營養(yǎng)元素有（填名稱）。②步驟Ⅲ加小灰水（含K2CO3）時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。結(jié)合如圖溶解度曲線分析：③步驟Ⅳ在較高溫度下過濾的目的是。④步驟V放置1~2天后可析出硝酸鉀晶體的原因是。⑤“溶液2”一定含有的離子有（填離子符號(hào)）。(2)燃煤電廠產(chǎn)生的脫硫廢水（含有CaC12、MgC12、MgSO4等物質(zhì)）軟化（除去廢水中的鈣、鎂離子）的一種工藝流程如下：①“沉淀”步驟需要不斷攪拌，目的是。②寫出“一級沉淀池”中生成氫氧化鎂的化學(xué)方程式（任寫一個(gè)）。③“二級沉淀池”中固體Y的化學(xué)式為；加入稀鹽酸的目的是。④軟化處理過程中，碳酸鈉和熟石灰的添加順序不能顛倒，原因是?！敬鸢浮?1)鉀、氮K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl防止硝酸鉀析出硝酸鉀溶解度受溫度影響大，降溫溶解度明顯減小，氯化鈉、氯化鉀的溶解度受溫度影響不大，降溫溶解度變化不大K+、Na+、NO3-、Cl-(2)加快反應(yīng)Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2/Ca(OH)2+MgSO4=Mg(OH)2↓+CaSO4CaCO3除去溶液中的碳酸鈉和氫氧化鈉鈣離子除不盡，不能達(dá)到軟化的目的【解析】（1）①農(nóng)用KNO3為農(nóng)作物提供的營養(yǎng)元素有鉀元素和氮元素；②焰硝中含有CaC12，步驟Ⅲ加小灰水（含K2CO3）時(shí)，發(fā)生反應(yīng)為CaC12與K2CO3反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鉀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl；③由溶解度曲線可知：硝酸鉀的溶解度隨溫度升高而增大步驟Ⅳ在較高溫度下過濾的目的是防止硝酸鉀析出；④由溶解度曲線可知：硝酸鉀溶解度受溫度影響大，降溫溶解度明顯減小，氯化鈉、氯化鉀的溶解度受溫度影響不大，降溫溶解度變化不大，所以步驟V放置1～2天后可析出硝酸鉀晶體；⑤焰硝（含KNO3和少量NaCl、CaC12等），加小灰水（含K2CO3），碳酸鉀與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鉀，可知“溶液2”中一定含有KNO3和少量NaCl、KCl，則“溶液2”一定含有的離子有K+、Na+、NO3-、Cl-；（2）①“沉淀”步驟需要不斷攪拌，目的是加快反應(yīng)；②“一級沉淀池”中加入過量的熟石灰，熟石灰是氫氧化鈣，與氯化鎂反應(yīng)生成氯化鈣和氫氧化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；與硫酸鎂反應(yīng)生成硫酸鈣和氫氧化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2/Ca(OH)2+MgSO4=Mg(OH)2↓+CaSO4；③“二級沉淀池”中過量碳酸鈉，與過量熟石灰反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉，與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉，則固體Y為碳酸鈣，化學(xué)式為CaCO3；加入稀鹽酸與生成的氫氧化鈉、過量碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)，則目的是除去液中的碳酸鈉和氫氧化鈉；④軟化處理過程中，加入碳酸鈉的目的是除去廢水中的氯化鈣，還有一級沉淀中加入過量的熟石灰，若碳酸鈉和熟石灰的添加順序不能顛倒，則過量熟石灰無法除去，則鈣離子除不盡，不能達(dá)到軟化的目的。2.（2023·山東煙臺(tái)·統(tǒng)考模擬預(yù)測）化學(xué)與人類生產(chǎn)息息相關(guān)，分析下列內(nèi)容回答問題：(1)某同學(xué)模擬自來水廠將黃泥水凈化，并最終制得蒸餾水。實(shí)驗(yàn)流程如圖所示，下列說法不正確的是________。A．明礬在實(shí)驗(yàn)中的作用是促進(jìn)懸浮雜質(zhì)的沉降B．加活性炭是利用了它具有吸附性的化學(xué)性質(zhì)C．證明液體B是硬水可采用加肥皂水的方法D．操作a是利用了水與其他物質(zhì)的沸點(diǎn)不同(2)豆?jié){以“香、滑、濃”獨(dú)具風(fēng)味，受到好多人的喜歡。下面是某品牌豆?jié){的營養(yǎng)成分表，請回答：成分蛋白質(zhì)油脂糖類鈣鐵維生素質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）1.80.71.10.010.00050.015①表中含有人體所需要的微量元素是。②維生素有多種，每種都有獨(dú)特功能。若人體缺乏，會(huì)引起壞血病。③豆?jié){中的在消化道內(nèi)逐漸被分解成可被人體吸收的多種氨基酸。④豆類植物在生長過程中離不開化學(xué)肥料。下列關(guān)于化學(xué)肥料的說法正確的是。A．尿素【CO(NH2)2】屬于復(fù)合肥料B．大量施用化肥以提高農(nóng)作物產(chǎn)量C．銨態(tài)氮肥與草木灰混用，會(huì)降低肥效D．葉片枯黃，應(yīng)施用硫酸鉀等鉀肥(3)我國具有豐富的煤炭資源，煤制取乙二醇的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已列入我國石化產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃。由煤制取乙二醇的流程示意圖為：①煤屬于（填“可再生”或“不可再生”）資源。②合成氣（CO和H2）在不同催化劑的作用下，可以合成不同的物質(zhì)，從物質(zhì)組成的角度考慮，僅用合成氣為原料不可能得到的物質(zhì)是（填字母序號(hào)）。A．甲醇（CH3OH）

B．乙醇（C2H5OH）

C．尿素【CO(NH2)2】【答案】(1)B(2)Fe維生素C蛋白質(zhì)C(3)不可再生C【解析】（1）A、明礬具吸附性，能吸附懸浮雜質(zhì)，促進(jìn)懸浮雜質(zhì)的沉降，正確；B、活性炭能吸附色素和異味，是物理性質(zhì)，錯(cuò)誤；C、加入肥皂水，產(chǎn)生泡沫較少的是硬水，產(chǎn)生泡沫較多的是軟水，正確；D、蒸餾是利用了水與其他物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，將水分離出來，正確；（2）①表中含有人體所需要的微量元素是鐵；②若人體缺乏維生素C，會(huì)引起壞血??；③豆?jié){富含蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)逐漸被分解成可被人體吸收的多種氨基酸；④A、尿素【CO(NH2)2】含氮元素，屬于氮肥，錯(cuò)誤；B、大量施用化肥會(huì)造成浪費(fèi)，污染環(huán)境，錯(cuò)誤；C、銨態(tài)氮肥與草木灰反應(yīng)生成氨氣，會(huì)降低肥效，正確；D、葉片枯黃，應(yīng)施用氮肥，錯(cuò)誤；（3）①煤要經(jīng)過很長的時(shí)期才能形成，屬于不可再生資源；②根據(jù)質(zhì)量守恒定律，合成氣中含有C、O、H元素，則生成物中也應(yīng)該只含有C、O、H元素，而C中尿素是由C、O、H、N元素組成，選C。題型五回收與利用類【例9】（工業(yè)廢水的處理與利用）為研究溶解度曲線的應(yīng)用，學(xué)習(xí)小組查得資料：某鋼鐵廠處理高鹽廢水（含氯化鈉、硫酸鈉及微量的其他鹽）的流程、相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如下圖所示。請和小組同學(xué)一起研究。(1)廢水中的硫酸鈉是氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)的生成物，化學(xué)方程式為_________________。(2)當(dāng)溫度高于________________℃時(shí)，硫酸鈉的溶解度隨溫度升高而降低。(3)40℃時(shí)，將50g硫酸鈉固體加入100g水中，充分?jǐn)嚢韬笏萌芤旱娜苜|(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________（列出計(jì)算式即可）。(4)降溫至0℃的“冷凍結(jié)晶”過程，析出的兩種物質(zhì)中較多的是_________________。(5)結(jié)合溶解度曲線解釋，“蒸發(fā)結(jié)晶2”主要得到氯化鈉的原因是_________________?！敬鸢浮?1)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O(2)40(3)eq\f(48.4g,48.4g+100g)×100%(4)Na2SO4/硫酸鈉(5)0℃時(shí)，硫酸鈉溶解度明顯小于氯化鈉，經(jīng)“冷凍結(jié)晶”后的母液2中，硫酸鈉含量低，氯化鈉含量高【解析】（1）氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，化學(xué)方程式為2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。（2）由圖知，當(dāng)溫度高于40℃時(shí)，硫酸鈉的溶解度曲線呈下降趨勢，溶解度隨溫度升高而降低。（3）40℃時(shí)，硫酸鈉溶解度為48.4g，則將50g硫酸鈉固體加入100g水中，最多溶解48.4g，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(48.4g,48.4g+100g)×100%。（4）由圖知，低于40℃時(shí)，硫酸鈉隨溫度降低，溶解度減小很快，氯化鈉溶解度變化不明顯，故降溫至0℃的“冷凍結(jié)晶”過程，析出的兩種物質(zhì)中較多的是硫酸鈉。（5）0℃時(shí)，硫酸鈉溶解度明顯小于氯化鈉，經(jīng)“冷凍結(jié)晶”后的母液2中，硫酸鈉含量低，氯化鈉含量高，故“蒸發(fā)結(jié)晶2”主要得到氯化鈉?！纠?0】（廢料的深度開發(fā)）興趣小組的同學(xué)利用某廢鎳材料（含有金屬Ni及少量Fe、Cu）回收鎳，設(shè)計(jì)流程如下圖所示（部分產(chǎn)物略去）。請根據(jù)上述流程回答下列問題：(1)過濾時(shí)，玻璃棒的作用是______；(2)寫出“酸浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______（任寫一個(gè)）。(3)過氧化氫具有氧化性，“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2X，則X的化學(xué)式是______。(4)Ni、Fe、Cu的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開_____。(5)已知Fe3+和Ni2+開始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH如表?！俺F”過程中加入NaOH溶液的目的是通過調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀，則pH的范圍是______（填字母序號(hào)）。開始沉淀時(shí)的pH完全沉淀時(shí)的pHFe3+2.73.2Ni2+7.28.7A．2.7≤pH<3.2 B．3.2≤pH<7.2 C．7.2≤pH<8.7【答案】(1)引流(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑/Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑(3)H2O(4)Fe、Ni、Cu（合理表述即可）(5)B【解析】（1）過濾時(shí)，玻璃棒的作用為引流。（2）在金屬活動(dòng)性順序中，鐵>氫>銅，則鐵能與鹽酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，又由于濾液Ⅰ中含有鎳離子，則說明鎳能與鹽酸反應(yīng)生成硫酸鎳和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑/Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑。（3）反應(yīng)前后，原子的種類和個(gè)數(shù)不變，等號(hào)左邊有2Fe、3S、4H和14O，等號(hào)右邊除2X外，有2Fe、3S和12O，則2X中含有4H和2O，則X的化學(xué)式為H2O。（4）結(jié)合流程可知，加入向?yàn)V液Ⅱ加入鐵粉能置換出鎳，則說明鐵比鎳活潑，則金屬活動(dòng)性順序鐵>鎳>銅。（5）由于Fe3+完全沉淀時(shí)pH為3.2，而Ni2+開始沉淀時(shí)的pH為7.2，則若想使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀，pH的范圍為3.2~7.2，故選B。1.（2023·廣州增城·一模）火力發(fā)電廠燃燒煤時(shí)產(chǎn)生含氧化鋁的粉煤灰?；厥辗勖夯抑醒趸X的一種工藝如下：(1)NH4HSO4溶液的作用是溶解氧化鋁，說明NH4HSO4溶液中除了有、外，還含有大量的_______。(2)結(jié)合溶解度曲線分析，步驟2采用“降溫結(jié)晶”可控制只析出NH4Al(SO4)2晶體，原因是_______。(3)步驟3的操作名稱是_______。(4)副產(chǎn)物(NH4)2SO4用途廣泛，受熱不穩(wěn)定。①在農(nóng)業(yè)上可用作_______。②(NH4)2SO4在280℃