資源簡介

2024年中考化學二輪復習專題-工業流程題
工業流程題是將化工生產中的生產流程用框圖形式表示出來，并根據生產流程中有關的化學知識步步設問，是無機框圖的創新，是近幾年常考的題型。它以現代工業生產為依托，與化工生產成本、產品提純、環境保護等相融合，考查物質的制備、檢驗、分離、提純等基本實驗原理在化工生產中的實際應用，要求考生依據流程圖分析原理，緊扣信息，抓住關鍵，準確答題。 工業流程題通常從以下幾個方面考查學生的知識點與能力。 ①判斷流程中得到的濾液或濾渣成分；②書寫流程中涉及到變化的化學方程式；③判判斷流程中可循環利用的物質；④分析流程中所用的操作方法或步驟；⑤設計流程中對物質的檢驗或除雜方案；⑥分析流程中化學實驗條件的控制，如溫度、壓強、pH；⑦根據流程中提供的數據進行量的計算。
一、工業流程題的解題思路
化學工藝生產主要解決的矛盾，歸納起來主要有六方面問題：
一、解決將原料轉化為產品的生產原理；
二、除去所有雜質并分離提純產品；
三、提高產量與產率；
四、減少污染，考慮 “綠色化學”生產；
五、原料的來源既要考慮豐富，還要考慮成本問題；
六、生產設備簡單，生產工藝簡便可行等問題。
二、工業流程題的解題思路
（一） 原料預處理的方法
1.粉碎或研磨目的是：
增大固液（或固氣或固固）接觸面積，加快反應（溶解）速率，增大原料的轉化率（或浸取率）。
2.煅燒或灼燒目的是：
不易轉化的物質轉為容易提取的物質；其他礦轉化為氧化物；除去有機物；除去熱不穩定的雜質
3.酸浸目的是：
溶解、去氧化物（膜）、調節pH促進水解（沉淀）
4.堿溶目的是：
去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調節pH促進水解（沉淀）
5.加入氧化劑：
轉化為易于被除去（沉淀）的離子。
6.煮沸：
除去溶解在溶液中的氣體，如氧氣
（二）控制反應條件的方法
1.溫度的控制
（1）加熱：加快反應速率或溶解速率；除雜，除去熱不穩定的雜質，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物質；使沸點相對較低或易升華的原料氣化。但要注意避免反應物或生成物的過熱分解。
（2）降溫：防止某物質在高溫時會溶解(或分解)；使某個沸點較高的產物液化，使其與其他物質分離；降低晶體的溶解度，減少損失。
（3）控溫：（用水浴帶溫度計便于控溫且受熱均勻）防止某種物質溫度過高時會分解或揮發；為了使某物質達到沸點揮發出來；使催化劑的活性達到最好；防止副反應的發生。
（4）降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設備的要求，達到綠色化學的要求。
2.調節溶液的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：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，使pH增大的物質如用MgO、Mg(OH)2等等。
（3）原理：加入的物質能與溶液中的H+反應，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pH
3.使用催化劑目的是：提高反應速率，但使用時必須注意其活性溫度范圍。
（三）提純分離的方法
1.純物質溶液得到晶體：蒸發結晶（NaCl型）或蒸發濃縮（至有晶體出現為止），冷卻結晶（KNO3型和含有結晶水的晶體）
2.混合溶液（分離A和B）：蒸發結晶，趁熱過濾（得NaCl型），將濾液冷卻結晶，過濾（得KNO3型）
模板：加熱濃縮→冷卻結晶→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：向漏斗內加蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流出后，重復操作2～3次。
(3)誤差分析：若沉淀不洗滌或洗滌不干凈，則使沉淀的質量偏高。若沉淀洗滌次數過多，則會使部分沉淀溶解而使其質量偏低。
(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……現象，證明沉淀已洗凈
(5)趁熱過濾：減少結晶損失；提高晶體純度
4.工業流程的主要操作：結晶、重結晶、洗滌、干燥、灼燒、分液、重復操作2-3次等。
5.實驗操作答題模板：　
取少量待測液于試管中，滴加……（試劑，用量），若沒有……現象，證明沒有……；若出現……現象，證明含有……
6.終點現象的描述答題模板：
當滴入最后一滴×××標準溶液后，溶液變成×××色，且半分鐘內不恢復原來的顏色。
（四）分析工業流程
1.關注“箭頭”：箭頭進入的是投料（即反應物）；出去的是生成物（包括主產物和副產物）；（回頭的箭頭）表示循環利用的物質
2.關注方框內所指
3.關注流程“三線”和“核心”（如下圖）
4.工藝流程的評價
①設計方案的科學性:能否達到實驗目的，雜質是否完全除去，是否引入新的雜質等。
②安全性和簡便性:盡量選用較溫和的反應條件，避免高溫、高壓條件。
③對環境的影響:是否符合綠色化學理念，是否產生有毒氣體等。
④節約性:原料利用率要盡量高。
疑I難I總I結
1. 化工流程題的結構
化工流程題的結構分題頭、題干和題尾三部分。
題頭一般是簡單介紹該工藝生產的原材料和工藝生產的目的（包括附產品）；題干部分主要用框圖形式將原料到產品的主要生產工藝流程表示出來；題尾主要是根據生產過程中涉及到的化學知識設制成系列問題，構成一道完整的化學試題。
2. 化工流程題的作用
化工流程題通常從以下幾個方面考查學生的知識點與能力。
①判斷流程中得到的濾液或濾渣成分。
②書寫流程中涉及到變化的化學方程式。
③判判斷流程中可循環利用的物質。
④分析流程中所用的操作方法或步驟。
⑤設計流程中對物質的檢驗或除雜方案。
⑥分析流程中化學實驗條件的控制，如溫度、壓強、pH。
⑦根據流程中提供的數據進行量的計算。
3. 化工流程題的類型
按資源的不同，可將化工流程題分為利用空氣資源生產的化工流程題（如合成氨化工流程題）、利用水資源生產的化工流程題（如海水制鹽、氯堿工業、海水提溴碘、海水提鎂等）、
利用礦產資源生產的化工流程題（工業制硫酸、冶鐵煉鋼等）、利用工業廢料提純生產的化工流程題（如提取金屬鈦）等。
題型一、環境保護與能源類
【例1】（2023年湖北省荊州市中考）燃煤電廠常利用NaOH溶液處理煙氣，實現“碳捕集”，其主要轉化流程如下
請回答下列問題：
（1）溶液X中的溶質是______。
（2）寫出煙氣通入氫氧化鈉溶液中所發生反應的化學方程式______。
（3）寫出干冰的一種用途______。
（4）上述流程中可循環使用的物質有溶液X和______。
【答案】
（1）NaOH或氫氧化鈉
（2）CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O
（3）人工降雨（做制冷劑）
（4）CaO或氧化鈣
【解析】
（1）由實驗流程圖可知溶液X是石灰乳中的氫氧化鈣與碳酸鈉溶液反應后的物質，氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，故溶液X中的溶質是氫氧化鈉（NaOH）；
（2）煙氣中的二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，反應方程式為CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；
（3）固態二氧化碳俗稱干冰，干冰在升華過程中會吸收熱量，通常可用于人工降雨或做制冷劑；
（4）上述流程中溶液X中的氫氧化鈉可再次用于吸收二氧化碳，碳酸鈣分解生成的氧化鈣也可以和水
反應制成石灰乳與碳酸鈉溶液反應，故上述流程中可循環使用的物質有溶液X和氧化鈣（CaO）。
相同考點變情境 碳達峰和碳中和
1.（2023年湖北省隨州市中考）CO2捕獲和轉化可減少CO2排放并實現資源利用。一種捕集煙氣中CO2并轉化利用的流程如圖：
（1）CaO俗稱_________。
（2）催化轉化器中發生反應的化學方程式是_________。
（3）甲醇(CH3OH)屬于_________ (填“無機物”或“有機物”)。
（4）我國力爭在2060年前實現“碳中和”。下列措施不利于大氣中CO2減少的是_________ (只有一個選項符合題意)。
A. 用氨水捕集廢氣中的CO2，將其轉化為氮肥
B. 大力推廣使用干冰實現人工增雨，緩解旱情
C. 利用和開發風能、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+CH4CaO+2CO+H2
（3）有機物
（4）B
【解析】
（1）CaO俗稱生石灰；
（2）催化轉化器中發生反應是指碳酸鈣與甲烷在催化劑的條件下反應生成氧化鈣、一氧化碳和氫氣，該反應化學方程式：CaCO3+CH4CaO+2CO+H2；
（3）甲醇(CH3OH)是含有碳元素的化合物，屬于有機物；
（4）A、用氨水捕集廢氣中的CO2，將其轉化為氮肥，有利于減少大氣中二氧化碳；
B、大力推廣使用干冰實現人工增雨，緩解旱情，不利于減少大氣中二氧化碳；
C、利用和開發風能、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。
相同考點變情境 煙氣的脫硫處理
2. （2023年云南省中考）我國古人很早就認識了硫元素，《神農本草經》將“硫”評價為“能化金銀銅鐵奇物”，現代化學中含硫藥物、含硫材料等也十分普遍。
(1)用化學用語填空：
①2個硫原子_______；
②2個三氧化硫分子_______；
③硫酸根離子_______。
(2)工業上可利用物料循環的方法實現煙氣的脫硫處理，工藝流程如圖所示。

①操作I是_______；
②吸收室中發生的反應之一是氫氧化鈉和二氧化硫的反應，類比氫氧化鈉和二氧化碳的反應，寫出氫氧化鈉和二氧化硫反應的化學方程式_______；
③理論上只需不斷加入_______（填化學式）便可持續實現煙氣的脫硫處理。
【答案】
(1) 2S 2SO3 SO
(2)過濾 SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O Ca(OH)2
【解析】（1）①原子的表示方法就是用元素符號來表示一個原子，表示多個該原子，就在其元素符號前加上相應的數字．所以2個硫原子，就可表示為 2S；
②由分子的表示方法，正確書寫物質的化學式，表示多個該分子，就在其分子符號前加上相應的數字，則2個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右上角，標出該離子所帶的正負電荷數，數字在前，正負符號在后，帶1個電荷時，1要省略，表示多個該離子，就在其元素符號前加上相應的數字，故硫酸根離子可表示為：SO；
（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產生亞硫酸鈉和水，化學方程式SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O；
③根據流程圖，理論上只需不斷加入Ca(OH)2便可持續實現煙氣的脫硫處理。
題型二、物質的制備
【例2】（2023·湖北武漢·中考真題）硫酸鋅可制備各種含鋅材料，在防腐、醫學上有很多應用。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）

回答下列問題：
(1)菱鋅礦屬于______（填“純凈物”或“混合物”）。
(2)“酸浸”中觀察到的現象是______。
(3)濾液1中含有的陽離子是______。（填離子符號）
(4)“轉化”中加入足量鋅粉，反應的化學方程式有：Zn+Fe2(SO4)3=ZnSO4+2FeSO4和______（寫一個即可）。
(5)下列說法正確的是______（填標號）。
A．“粉碎”是為了使菱鋅礦在“酸浸”中與稀硫酸充分反應
B．在“轉化”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產生氣體
D．濾液2的質量一定比濾液1的質量大
【答案】
(1)混合物
(2)固體部分溶解，溶液中有氣泡產生，溶液顏色變為黃色
(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生成硫酸鋅、水和二氧化碳，氧化鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，所以在實驗過程中，固體部分溶解，溶液中有氣泡產生，溶液顏色變為黃色；
（3）“酸浸”中加入了過量稀硫酸，碳酸鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅、水和二氧化碳，氧化鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，所以濾液1中含有的陽離子是H+、Zn2+、Fe3+；
（4）“轉化”中加入足量鋅粉，鋅和過量的稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，反應的化學方程式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
（5）A、“粉碎”是為了增大反應物的接觸面積，使菱鋅礦在“酸浸”中與稀硫酸充分反應，故選項說法正確；
B、在“轉化”中加入鋅粉，鋅先將硫酸鐵轉化為硫酸亞鐵，之后和過量的硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，加入鋅到無氣泡冒出說明硫酸鐵和硫酸完成轉化，但生成的硫酸亞鐵是否被鋅完全轉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，故選項說法錯誤；
C、濾渣甲中的主要成分是二氧化硅，不與稀硫酸發生反應，濾渣乙含有鋅粉，能與稀硫酸反應產生氣體，故選項說法錯誤；
D、加入鋅粉后，鋅和過量的稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，加入鋅的質量比生成氫氣的質量大，溶液質量增加。鋅和硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵和硫酸鋅，加入固體物理氣體、沉淀析出，溶液質量增加。鋅再繼續和硫酸亞鐵反應生成硫酸鋅和鐵，由于鋅的相對原子質量大于鐵，且硫酸鋅和硫酸亞鐵中鋅和鐵的化合價都為+2價，溶液質量增加。所以濾液2的質量一定比濾液1的質量大，故選項說法正確；
故選：AD。
相同考點變情境 工業廢渣的再利用
1. （2023·廣西·中考真題）檸檬酸亞鐵（FeC6H6O7）是一種易被吸收的補血劑。利用硫酸廠的廢渣（主要含Fe2O3、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+4H2O Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；
資料2：SiO2不溶于水，也不與稀硫酸反應。
(1)檸檬酸亞鐵進入人體腸道后以_______（填陽離子符號）的形式被吸收，達到補血效果。
(2)固體C的成分是_______。
(3)步驟①②③④中涉及置換反應的是_______（填數字序號）。
(4)步驟③中發生反應的化學方程式是_______。
(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，故檸檬酸亞鐵進入人體腸道后以亞鐵離子（Fe2+）的形式被吸收，達到補血效果；
（2）根據資料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；硫酸廠的廢渣（主要含Fe2O3、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生成硫酸鐵、硫酸亞鐵和水，氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵和水，二氧化硅不與硫酸反應，步驟②加入過量鐵粉，鐵與硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵，鐵與過量硫酸反應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生成硫酸鐵、硫酸亞鐵和水，氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵和水，二氧化硅不與硫酸反應；
步驟②加入過量鐵粉，鐵與硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵，鐵與過量硫酸反應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生成檸檬酸亞鐵、二氧化碳和水；
根據置換反應是由一種單質和一種呼和烏反應生成另一種單質和另一種化合物的反應，故步驟①②③④中涉及置換反應的是②（鐵與硫酸反應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生成碳酸亞鐵沉淀和硫酸鈉，該反應的化學方程式為：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。
相同考點變情境 礦石的綜合利用
2. （2023·四川內江·中考真題）鎂、純堿在工業生產中有廣泛的用途。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①中，為了加快反應速率，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的化學方程式_______。
(2)向飽和食鹽水中通入NH3、CO2氣體時，需加壓通入的氣體是_______；在反應②③中均發生_______反應（填化學反應基本類型）。
(3)此工藝條件下金屬離子開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示：
金屬離子 Mg2+ Al3+ Fe3+
開始沉淀的pH 8.9 3.4 1.5
沉淀完全的pH 10.9 4.7 2.8
向a溶液中通入足量空氣后，溶液中_______元素化合價發生了改變：向b溶液中加MgO調節溶液pH，調pH范圍為_______。
【答案】
(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①中，為了加快反應速率，選用粉末狀菱鎂礦，可以增大反應物之間的接觸面積，使反應更快更充分；
碳酸鎂與鹽酸反應生成氯化鎂、二氧化碳和水，該反應的化學方程式為：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，壓強增大，二氧化碳的溶解度增大；
反應②為碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，反應③為氯化鎂在通電條件下反應生成鎂和氯氣，這兩個反應均符合“一變多”的特點，均屬于分解反應；
（3）a溶液中含鎂離子、亞鐵離子、鋁離子，通入足量空氣，調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發生了改變，由+2價變為+3價；
向b溶液中加MgO調節溶液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。
題型三、金屬提純制備類
【例3】（2023年四川省眉山市中考）鈦金屬具有硬度大、密度小、熔點高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優良的性能，被譽為“未來金屬”。我國釩鈦磁鐵礦床分布廣泛，儲量豐富，由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的主要工藝過程如下。
回答下列問題：
(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為_____價。
(3)TiCl4在高溫下與足量Mg反應生成金屬鈦，該反應的化學方程式為_____。
(4)金屬礦物不能再生。下列能有效保護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，可隨意堆放儲存 D．尋找、開發鈦金屬的代替品
【答案】
(1)增大接觸面積，加快反應速率
(2)+4
(3)TiCl4+2MgTi+MgCl2
(4)AD
【解析】（1）鈦鐵礦需粉碎，其目的是增大反應物接觸面積，使反應更快、更充分。
（2）設其中鈦元素的化合價為x，根據化合價代數和為0，x+2+(-2)×3=0，x=+4。
（3）TiCl4在高溫下與足量Mg反應生成金屬鈦，化學方程式為：TiCl4+2MgTi+MgCl2。
（4）A、回收利用廢舊金屬制品能有效保護鈦金屬資源，正確；
B、任意開采鈦金屬礦石，不利于保護鈦金屬資源，會造成鈦金屬資源浪費，錯誤；
C、鈦金屬雖然抗腐蝕性能好，但也不能隨意堆放儲存，錯誤；
D、尋找、開發金屬的代用品，能有效保護鈦金屬資源，正確。
故選AD。
相同考點變情境 金屬資源的綜合考查
1. （2023年貴州省中考）對于金屬材料，我們應該從多角度了解。
Ⅰ金屬冶煉
(1)《天工開物》中記載了煉錫的場景：“凡煎煉亦用洪爐，入砂數百斤，叢架木炭亦數百斤，鼓鞴（指鼓入空氣）熔化。”
①鼓入足量空氣的目的是_______，從而提高爐溫。
②“點鉛勾錫”是煉錫的關鍵步驟，加鉛能使錫較易熔化流出，其原因是________。
Ⅱ金屬的活動性
(2)為探究鋅、鐵、銅三種金屬的活動性及它們和氫元素的位置關系，小明設計了如下實驗：
①試管C中發生反應的化學方程式為______，該反應屬于_______（填基本反應類型）。
②小莉認為省略上述實驗中的_______（填字母），也能達到實驗目的。
Ⅲ金屬的銹蝕與防護
(3)對鋼鐵制品進行“發藍”處理，使其表面生成一層致密的氧化膜，能有效防止鋼鐵銹蝕。
①“發藍”過程屬于______（填“物理”或“化學”）變化。
②“發藍”能防止鋼鐵銹蝕的原因是_________。
Ⅳ金屬的回收再利用
(4)某學習小組同學欲從廢舊電腦的某些零部件中回收金屬銀，設計流程如圖所示。
①步驟Ⅰ中加入足量稀硫酸后發生反應的化學方程式為______。
②溶液X中只含有一種溶質，該溶質為______。
【答案】
(1)使木炭充分反應，放出熱量 合金的熔點低
(2) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 置換反應 C
(3)化學 隔絕氧氣和水
(4) 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 硝酸銅
【解析】（1）①鼓入足量空氣的目的是讓木炭充分燃燒，該反應放熱，從而提高爐溫；
②加鉛后形成合金，合金的熔點低于純金屬；
（2）①試管C中鐵和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，反應的化學方程式為：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；該反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物，屬于置換反應；
②實驗A可以得出鋅的活動性強于鐵；實驗B可以得出鐵的活動性在氫前；實驗C可以得出鐵的活動性強于銅；實驗D可以得出銅的活動性在氫后，要得出活動性：鋅>鐵>氫>銅，可省略實驗C；或者省略BD。
（3）①“發藍”過程是使其表面生成一層致密的氧化膜，有新物質生成，屬于化學變化；
②鐵生銹是與氧氣和水共同作用，“發藍”能防止鋼鐵銹蝕的原因是隔絕了氧氣和水；
（4）①步驟Ⅰ中加入足量稀硫酸后，銅、銀不反應，鋁和硫酸反應生成硫酸鋁和氫氣，反應的化學方程
式為：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑；
②步驟Ⅰ過濾出的固體中含有銅、銀，加入適量硝酸銀溶液，銅和硝酸銀反應生成銀和硝酸銅，故溶液X中含有硝酸銅。
相同考點變情境 古法新探
2. （2023年四川省廣安市中考）中國古代典籍中記錄了很多化學知識，展示了我國古代人民的智慧。《夢溪筆談》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驗中的________操作（填序號）。
A．溶解 B．過濾 C．蒸發
(2)“烹”的過程中，膽礬（CuSO4·5H2O）首先轉變成水和無水硫酸銅，該反應的基本反應類型是_______反應。
(3)寫出“鐵釜”中發生反應的化學方程式________。
(4)鐵釜外側容易生銹，是因為鐵與空氣中的________發生反應。
【答案】
(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，則類似蒸發操作，故選C；
（2）膽礬轉變成水和無水硫酸銅，是一種物質分解產生多種物質的反應，屬于分解反應；
（3）鐵和硫酸銅溶液反應產生硫酸亞鐵和銅，方程式是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
（4）鐵生銹是鐵與空氣中的水、氧氣發生反應。
題型四、分離與提純類
【例4】（2023年四川省宜賓市中考）某小組同學以貝殼(主要成分為CaCO3）、草木灰(含K2CO3)和油脂為原料，模擬古法制肥皂，實驗室操作流程如下圖：
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可溶于水。
回答下列問題：
(1)“煅燒”生成的固體產物俗稱_____。
(2)“溶解”后，溶液中的溶質是_____(填化學式)。
(3)“沉淀”時，發生反應的化學方程式是_____。
(4)流程中可以循環利用的物質是_____(填化學式)。
(5)“加熱攪拌”時，判斷油脂完全反應的現象是_____。
【答案】
(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”生成的固體產物為氧化鈣，俗稱生石灰；
（2）氧化鈣溶于水，與水反應生成氫氧化鈣，所以“溶解”后，溶液中的溶質是氫氧化鈣，化學式為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生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鉀，該反應的化學方程式為：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物，碳酸鈣既是反應物又是生成物，在流程中可循環利用，化學式為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可溶于水，所以“加熱攪拌”時，判斷油脂完全反應的現象是溶液完全互溶，溶液中沒有分層現象。
相同考點變情境 鹽泥的再利用
1. （2023年江西省中考）燒堿-純堿法凈化鹵水過程產生的鹽泥中主要含有CaCO3及少量的Mg(OH)2和NaCl。下圖是實驗室模擬工業上以該鹽泥為原料制備CaCl2的操作流程：
(1)步驟①中操作a的名稱是______。
(2)步驟②中發生中和反應的化學方程式為______。
(3)步驟③中的試劑X應選下列物質中的_______（填序號）。
A．KOH溶液 B．Ca(OH)2溶液
C．Na2SO4溶液 D．Ca(NO3)2溶液
(4)步驟④中“一系列操作”包括降溫結晶，說明CaCl2的溶解度隨溫度的降低而______。
【答案】
(1)過濾
(2) 2HCl+Mg(OH)2＝MgCl2+2H2O
(3)B
(4)減小
【解析】（1）步驟①中操作a為分離溶液和固體的操作，其名稱是過濾；
（2）中和反應是酸與堿反應生成鹽和水，步驟②中發生中和反應的為氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，該反應的化學方程式為：2HCl+Mg(OH)2＝MgCl2+2H2O；
（3）步驟③是向含有氯化鎂和氯化鈣的溶液中加入適量的試劑X得到氫氧化鎂固體和氯化鈣溶液，即為除去氯化鎂雜質，且不能引入新的雜質；
A、若試劑X為氫氧化鉀溶液，氫氧化鉀與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鉀，引入了雜質氯化鉀，不符合題意；
B、若試劑X為氫氧化鈣溶液，氫氧化鈣與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣，符合除雜的原則，符合題意；
C、若試劑X為硫酸鈉溶液，硫酸鈉與氯化鎂不反應，不符合題意；
D、若試劑X為硝酸鈣溶液，硝酸鈣與氯化鎂不反應，不符合題意；
故選B；
（4）步驟④中“一系列操作”包括降溫結晶，說明 CaCl2 的溶解度隨溫度的降低而減小，降低溫度，氯化鈣的溶解度減小，析出氯化鈣晶體。
相同考點變情境 制備新能源汽車電池
2. （2023年重慶市中考A卷）(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，根據要求回答問題。
【查閱資料】
I．鋰輝礦主要成分為Li2CO3，含泥沙等雜質。
Ⅱ．Li2CO3(化學性質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。其溶質化學式為_____，常用_____(填試劑名稱)檢驗氣體Y。
(2)②中發生中和反應的化學方程式為_____。
(3)有以下三種溫度的飽和Na2CO3溶液，③中你選擇的是_____(填序號)。
A．0℃ B．25℃ C．80℃
(4)將濾液2蒸發，當有_____時(填現象)，停止加熱，可得到其他化工產品。
【答案】
(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
【解析】（1）鋰輝礦主要成分為Li2CO3，X是一種酸，與反應碳酸鋰生成濾液1，濾液1與氫氧化鈉溶液反應生成硫酸鋰溶液，根據質量守恒定律，可知加入的酸是稀硫酸，其溶質的化學式為H2SO4。碳酸鹽與酸反應生成鹽、水和二氧化碳，產生的氣體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）檢驗二氧化碳；
（2）②中發生中和反應，硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，反應的化學方程式為
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；
（3）Li2CO3（化學性質與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中應選擇80℃，此時碳酸鋰易結晶析出。故選C；
（4）蒸發時，待蒸發皿中出現較多固體時，應停止加熱，利用余熱將剩余水分蒸干。
題型五、回收與利用類
【例5】（2023·福建·中考真題）為研究溶解度曲線的應用，學習小組查得資料：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、相關物質的溶解度曲線如下圖所示。請和小組同學一起研究。
(1)廢水中的硫酸鈉是氫氧化鈉和硫酸反應的生成物，化學方程式為_________________。
(2)當溫度高于________________℃時，硫酸鈉的溶解度隨溫度升高而降低。
(3)40℃時，將50g硫酸鈉固體加入100g水中，充分攪拌后所得溶液的溶質質量分數為________________（列出計算式即可）。
(4)降溫至0℃的“冷凍結晶”過程，析出的兩種物質中較多的是_________________。
(5)結合溶解度曲線解釋，“蒸發結晶2”主要得到氯化鈉的原因是_________________。
【答案】
(1) 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
(2)40
(3) ×100%
(4)Na2SO4/硫酸鈉
(5)0℃時，硫酸鈉溶解度明顯小于氯化鈉，經“冷凍結晶”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生成硫酸鈉和水，化學方程式為2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
（2）由圖知，當溫度高于40℃時，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，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，所得溶液的溶質質量分數為×100%。
（4）由圖知，低于40℃時，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“冷凍結晶”過程，析出的兩種物質中較多的是硫酸鈉。
（5）0℃時，硫酸鈉溶解度明顯小于氯化鈉，經“冷凍結晶”后的母液2中，硫酸鈉含量低，氯化鈉含量高，故“蒸發結晶2”主要得到氯化鈉。
相同考點變情境 廢料的深度開發
1.（2023·湖北咸寧·中考真題）興趣小組的同學利用某廢鎳材料（含有金屬Ni及少量Fe、Cu）回收鎳，設計流程如下圖所示（部分產物略去）。
請根據上述流程回答下列問題：
(1)過濾時，玻璃棒的作用是______；
(2)寫出“酸浸”時發生反應的化學方程式______（任寫一個）。
(3)過氧化氫具有氧化性，“氧化”時發生反應的化學方程式為2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2X ，則X的化學式是______。
(4)Ni、Fe、Cu的金屬活動性由強到弱的順序為______。
(5)已知Fe3+和Ni2+開始沉淀和完全沉淀時的pH如表。“除鐵”過程中加入NaOH溶液的目的是通過調節溶液的pH使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀，則pH的范圍是______（填字母序號）。
開始沉淀時的pH 完全沉淀時的pH
Fe3+ 2.7 3.2
Ni2+ 7.2 8.7
A．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，玻璃棒的作用為引流。
（2）在金屬活動性順序中，鐵>氫>銅，則鐵能與鹽酸反應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生成硫酸鎳和氫氣，反應的化學方程式為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑/ Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑。
（3）反應前后，原子的種類和個數不變，等號左邊有2Fe、3S、4H和14O，等號右邊除2X外，有2Fe、3S和12O，則2X中含有4H和2O，則X的化學式為H2O。
（4）結合流程可知，加入向濾液Ⅱ加入鐵粉能置換出鎳，則說明鐵比鎳活潑，則金屬活動性順序鐵>鎳>銅。
（5）由于Fe3+完全沉淀時pH為3.2，而Ni2+開始沉淀時的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。
相同考點變情境 制備新能源汽車電池
2.（2023·湖南岳陽·中考真題）為了防止環境污染，工廠廢液需經過處理達標后才能排放。某電鍍廠為了減少對水的污染并節約成本，從排放的廢液（主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4）中回收金屬銅、鐵以及工業原料硫酸鋅，設計了如圖所示的工藝流程，請據圖回答下列問題：
(1)步驟Ⅰ中分離固體A和溶液C的操作名稱是______。
(2)物質Y的化學式為______。
(3)請寫出步驟Ⅲ中生成Fe的化學反應方程式：______。
(4)請寫一條保護金屬資源的有效途徑：______。
【答案】
(1)過濾
(2)H2SO4
(3)Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe
(4)回收利用廢舊金屬（或有計劃、合理地開采礦物，尋找金屬的代用品等）
【分析】廢液中含硫酸鋅、硫酸亞鐵和硫酸銅，要從廢液中回收金屬銅、鐵以及工業原料硫酸鋅，則X為鋅，鋅和硫酸銅生成硫酸鋅和銅，和硫酸亞鐵生成硫酸鋅和鐵，則固體A為銅、鐵和過量的鋅，溶液C為硫酸鋅，Y為硫酸溶液，稀硫酸和鋅、鐵分別生成硫酸鋅和硫酸亞鐵，則溶液B為硫酸鋅、硫酸亞鐵及過量的硫酸，向B中加入適量鋅，鋅和硫酸亞鐵生成鐵和硫酸鋅，C結晶得到硫酸鋅晶體。
【解析】（1）步驟Ⅰ將固液分離，為過濾操作。
（2）由以上分析知，物質Y為硫酸，化學式為H2SO4。
（3）步驟Ⅲ中生成Fe的反應為硫酸亞鐵和鋅生成硫酸鋅和鐵，化學方程式為Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe。
（4）保護金屬資源的有效途徑有：防止金屬的銹蝕，回收利用廢舊金屬，有計劃、合理地開采礦物，尋找金屬的代用品等。
題型六、海洋資源開發與利用類
【例6】（2023年山東省煙臺市中考化學真題）海洋是巨大的資源寶庫，人類應合理開發利用。以下是煙臺市對海水綜合利用的部分工藝流程圖（部分過程和產物略），據圖回答問題。
(1)海水淡化：蒸餾法淡化海水是利用海水中各成分 不同進行分離的。
(2)海水曬鹽：曬鹽時，采用的結晶方法是 ；海水曬鹽后得到的鹵水是氯化鈉的 （填“飽和”或“不飽和”）溶液。
(3)海水制鎂：在用鹵水制鎂的過程中發生中和反應的化學方程式是 。
(4)海水制“堿”：在用粗鹽（含MgCl2、 CaCl2雜質）制純堿過程中，除雜時，先后加入過量的NaOH溶液和Na2CO3溶液產生的沉淀是 ，由氯化鈉制取純堿，從元素守恒的角度看，還需要含有 元素的物質參加反應。
【答案】
(1)沸點；
(2) 蒸發結晶 ；飽和；
(3) 2HCl+Mg(OH)2＝MgCl2+2H2O；
(4) 氫氧化鎂、碳酸鈣； 碳、氧
【解析】（1）蒸餾法淡化海水是利用海水中各成分沸點不同進行分離的；
（2）氯化鈉的溶解度隨溫度的變化不大，所以曬鹽時，采用的結晶方法是蒸發結晶；海水曬鹽后得到的鹵水不能再繼續溶解氯化鈉，故是氯化鈉的飽和溶液；
（3）在用鹵水制鎂的過程中發生中和反應是氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，化學方程式是：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O；
（4）在用粗鹽（含MgCl2、 CaCl2 雜質）制純堿過程中，除雜時，先后加入過量的NaOH溶液和Na2CO3溶液，氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，產生的沉淀是：氫氧化鎂、碳酸鈣，由氯化鈉制取純堿，氯化鈉中含有鈉元素和氯元素，純堿碳酸鈉中含有鈉元素、碳元素和氧元素，所以從元素守恒的角度看，還需要含有碳、氧元素的物質參加反應。
相同考點變情境 侯氏制堿法
1. （2023年湖南省懷化市中考）海水是一種重要資源，利用海水可制取金屬鎂等物質。某化學興趣小組的同學設計了如下實驗流程：
根據流程回答下列問題：
(1)操作Ⅰ的名稱是______，該操作用到的玻璃儀器有燒杯，漏斗和______；該儀器在操作Ⅰ中的作用是______。操作Ⅰ中加入的NaOH溶液應過量，其目的是______。
(2)試劑X是______（填名稱），寫出溶液A中加入試劑X發生反應的化學方程式______。
【答案】
(1) 過濾 玻璃棒 引流 將MgCl2完全轉化為Mg(OH)2沉淀
(2)稀鹽酸 NaOH+HCl=NaCl+H2O
【解析】（1）根據流程圖可知操作Ⅰ為固液分離，則為過濾操作；過濾操作中需要用到的儀器為鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯、漏斗、玻璃棒，其中燒杯、漏斗、玻璃棒為玻璃儀器；過濾操作中玻璃棒的作用為引流，防止液體濺出；NaOH能與MgCl2反應生成Mg（OH）2沉淀與NaCl，實驗中需要加過量的NaOH，可以將MgCl2完全轉化為Mg(OH)2沉淀；
（2）MgCl2溶液中含有少量的NaCl，加入過量的NaOH溶液，反應后過濾得到的濾液A中溶質為
NaOH、NaCl，固體B為Mg(OH)2；NaOH能與HCl反應生成NaCl與H2O，Mg(OH)2能與HCl反應生成MgCl2與H2O，則X試劑為稀鹽酸；
溶液A中NaOH與稀鹽酸反應的化學反應方程式為：NaOH+HCl=NaCl+H2O。
相同考點變情境 海水提取鎂
2. （2023·山東聊城·中考真題）海洋是巨大的資源寶庫，從海水中提取金屬鎂的過程如下圖，請回答下列問題：
(1)A的化學式為_______。
(2)步驟Ⅲ中操作a的名稱是_______。
(3)步驟Ⅳ發生反應的化學方程式為_______。
(4)以上過程未涉及到的基本反應類型是_______。
【答案】
(1)CaO
(2)過濾
(3)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
(4)置換反應
【解析】（1）石灰石主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣在高溫條件下發生分解反應生成氧化鈣、二氧化碳，則A的化學式為CaO。
（2）通過過濾可將難溶于水的固體物質與水分離，步驟Ⅲ中操作a的名稱是過濾。
（3）步驟II是氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，海水中含有豐富的氯化鎂，氯化鎂與氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣，則步驟Ⅳ發生反應的化學方程式為：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。
（4）步驟I發生的反應是：CaCO3CaO+CO2↑，該反應屬于分解反應；步驟II發生的反應是：CaO+H2O=Ca(OH)2，該反應屬于化合反應，步驟Ⅳ發生的反應是：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，該反應屬于復分解反應，則以上過程未涉及到的基本反應類型是置換反應。
1. （2023年江蘇省常州市武進實驗中學中考一模）北宋沈括在《夢溪筆談》中記載了用“苦泉水”制取銅的方法，其主要生產流程如圖所示。
（1）①中“熬”至析出膽礬這個步驟相當于______（填實驗操作名稱）。
（2）②中“烹”而得銅的過程中，反應物CuSO4·5H2O中銅元素的化合價為______。
（3）③中可觀察到的現象是固體逐漸溶解，______。
（4）④中涉及的化學方程式為______。
（5）以上兩種制取銅的流程中，同學們認為流程③~④更佳，請簡述原因______。
2．（2023年江蘇省揚州市邗江區中考一模）工業上以硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4，含少量難溶雜質)為主要原料制備鐵紅(Fe2O3)步驟如圖1所示。
（1）酸浸：用硫酸溶液浸取燒渣中的鐵元素。若其他條件不變，下列措施中能提高鐵元素浸出率的有 (填序號)。
A. 適當升高溫度 B. 適當加快攪拌速率 C. 減小硫酸濃度
（2）過濾1：所得濾液中含有的陽離子有：Fe2+、_______。
（3）沉鐵：為得到鐵最大轉化率，取10mL“酸浸”后的濾液并加入一定量NH4HCO3，鐵的沉淀率隨氨水用量變化如圖-2所示。
①氨水的最佳用量為_______。
②氨水用量小于4mL時，鐵的沉淀率變化幅度很小，其原因可能為_______。
③“沉鐵”過程溫度不宜過高，主要原因是_______、_______。
（4）過濾2：“沉鐵”后過濾，濾渣中含有FeOOH和FeCO3，所得濾液中溶質主要是_______。
（5）焙燒：將FeOOH和FeCO3高溫焙燒后均可得到鐵紅。
①FeOOH脫水分解化學方程式：_______；
②4FeCO3+O22Fe2O3+4_______。
（6）測定FeOOH和FeCO3的質量比x：y，利用如圖3所示的裝置(夾持儀器省略)進行實驗。
①實驗前首先要_______，再裝入樣品。裝置A的作用是_______。
②現控制B裝置溫度在600℃加熱至固體完全變為紅色，裝置C實驗后增重3.6g，裝置D實驗后增重
17.6g。請結合實驗數據求出x：y的值_____。(寫出必要的計算過程)
③若無裝置E，則實驗測定結果_______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
【答案】
（1）AB
（2）Fe3+、H+
（3）①10mL ②稀硫酸過量，氨水與稀硫酸反應
③防止NH4HCO3受熱分解 ④防止氨水揮發或分解
（4）硫酸銨##(NH4)2SO4
（5）①2FeOOHFe2O3+H2O ②CO2
（6）①檢查裝置的氣密性 ②吸收空氣中水和二氧化碳
③根據元素守恒，水中的氫元素全部來自于FeCOOH，二氧化碳中的碳元素全部來自于FeCO3，則有
2FeOOH~~~H2O
178 18
x 3.6g
＝
x=35.6g；
FeCO3~~~ CO2
116 44
y 17.6g
＝
y=46.4g
則x：y=35.6g：46.4g=356：464=89：116
答：x：y的值為89：116或356：464。 ④. 偏小
【解析】
（1）適當升溫、適當加快攪拌速率，均可以提高單位時間內鐵元素浸出率，而減小硫酸濃度，會降低單位時間內鐵元素的浸出率，故選AB；
（2）硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4，含少量難溶雜質)，加入過量硫酸，硫酸與氧化鐵反應生成硫酸鐵和水，四氧化三鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵、硫酸鐵和水，故過濾1后所得濾液中含有過量的硫
酸、硫酸亞鐵和硫酸鐵，過濾1，所得濾液中含有的陽離子有：Fe2+、Fe3+、H+；
（3）①由圖可知，氨水最佳用量在鐵的沉淀率最大處92%，所對應橫坐標10mL；
②氨水用量小于4mL時，鐵的沉淀率變化幅度很小，其原因可能為氨水與多余的酸發生中和反應；
③由于碳酸氫銨受熱易分解，“沉鐵”過程溫度不宜過高的主要原因是反應溫度過高NH4HCO3發生分解，防止氨水揮發或分解，降低產率；
（4）Fe2O3、Fe3O4與硫酸反應生成的硫酸亞鐵、硫酸鐵，加入氨水、碳酸氫銨，“過濾2”所得濾渣的主要成分為FeOOH和FeCO3，濾液中主要含有（NH4）2SO4；
（5）①FeOOH脫水分解，即為FeCOOH高溫下反應生成氧化鐵（鐵紅）和水，該反應方程式為2FeOOHFe2O3+H2O；
②根據質量守恒定律，反應前后原子種類和數目不變，反應前有4個鐵原子、4個碳原子、14個氧原子，反應后已知物中有4個鐵原子、6個氧原子，故未知物中有4個碳原子和8個氧原子，由于化學計量數為4，則未知物的化學式為CO2；
（6）①實驗前首先要檢查裝置的氣密性，再裝入樣品；裝置A的作用是吸收空氣中的CO2和H2O，防止影響實驗結果的測定；
②見答案；
③若無裝置E，空氣中的水蒸氣和二氧化碳會進入D裝置，導致計算的二氧化碳質量偏大，從而導致測定結果偏小。
3．（2023年廣東省廣州市花都區中考一模）電石渣【主要成分為Ca(OH)2，還含有MgO等雜質】是一種工業廢渣，以它為原料可生產納米碳酸鈣。
已知：
①NH4Cl溶液顯酸性：
②“浸取”時的主要反應為Ca(OH)2 +NH4Cl= CaCl2+2NH3·H2O
③“碳化”時的主要反應為CaCl2+2NH3·H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl +H2O
（1）制備方案中“操作1”是_______。
（2）在“浸取”步驟中，用不同質量分數的NH4Cl溶液浸取電石渣時，Ca元素提取率和Mg元素去除率的數值如圖所示，你認為較適宜的NH4Cl質量分數是_______。
（3）在“碳化”步驟中，為了增大溶液與二氧化碳的接觸面積，需要在碳化塔(圖)中進行噴霧碳化，為使堿化的溶液與二氧化碳充分反應，CO2應從碳化塔的_______處通入(填“A”或“B”)。
（4）測得不同溫度下碳化反應所需時間如下表(其他條件相同)：
溫度 反應液渾濁所需時間(單位：秒) 反應完全所需時間(單位：分鐘)
20℃ 480 >180
40℃ 120 180
60℃ 1 50
80℃ 1 68
你認為碳化反應最適宜的溫度是_______℃。
（5）“操作2”中得到的濾液中含有的溶質是_______。
（6）用電石渣【Ca(OH)2質量分數92.5%】制備1tCaCO3，計算所需電石渣的質量。_______
【答案】
（1）過濾
（2）10%
（3）A
（4）60
（5）氯化銨##NH4Cl
（6）由浸取和碳化時的化學方程式可得關系式：Ca(OH)2～CaCl2～CaCO3
解：設所需電石渣的質量為x
Ca(OH)2～CaCl2～CaCO3
74 100
92.5%x 1t
＝
x=0.8t
答：所需電石渣的質量為0.8t
【解析】
（1）由圖可知，操作1實現了固液分離，是過濾；
（2）由圖可知，氯化銨的質量分數對鎂元素的去除率影響不大，而氯化銨的質量分數為10%時，鈣元素的提取率達到相對較大，之后氯化銨的質量分數增加，鈣提取率變化不大，故較適宜的氯化銨的質量分數是10%；
（3）CO2應從碳化塔的A處通入，溶液從B處通入，這樣可使溶液與二氧化碳充分接觸；
（4）由表中數據可知，60℃時，反應完全所需時間最短，故最適宜的溫度是60℃；
（5）由圖可知，“浸取”時，氫氧化鈣、氯化銨反應生成氯化鈣和氨水，預處理及浸取后，氧化鎂應轉化為沉淀除去；“碳化”時氯化鈣和氨水、二氧化碳反應生成碳酸鈣和氯化銨，過濾，得到碳酸鈣，故“操作2”中得到的濾液中含有的溶質是氯化銨；
（6）見答案。
4. （2023年江蘇省無錫市梁溪區中考一模）氧化鋅具有優異的常溫發光性能，在半導體等領域應用廣泛。利用工業含鋅廢渣（主要成分是ZnO，還含有Fe2O3、Al2O3、CdO等雜質）制取氧化鋅的流程如下：
【查閱資料】相關金屬離子開始沉淀至完全沉淀pH范圍如下表所示：
Fe3+ Al3+ Zn2+ Cd2+
開始沉淀 2.7 3.4 6.5 7.4
沉淀完全 3.7 4.7 8.5 9.4
（1）酸浸時發生反應的化學方程式為______（寫出一個），為提高反應速率可采取的措施是______。
（2）調pH的目的是將______完全沉淀，操作時需控制pH的范圍是______。
（3）沉時鋅粉置換出鎘，說明鋅的活動性比鎘______（填“強”或“弱”）。
（4）過濾所得濾液中的溶質為______。
（5）沉鋅后所得的堿式碳酸鋅【Zn2(OH)2CO3】灼燒后生成ZnO和另外兩種氧化物，該反應屬于______（填基本反應類型）。
【答案】
（1）ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O 將廢渣粉碎處理
（2）Fe3+、Al3+ 4.7≤pH＜6.5
（3）強
（4）ZnSO4
（5）分解反應
【解析】
（1）金屬氧化物和酸性反應生成鹽和水，工業含鋅廢渣（主要成分是ZnO，還含有Fe2O3、Al2O3、CdO等雜質），加入硫酸后，可發生的反應之一為ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O（其他合理答案也可）。為提高反應速率，可以將廢渣粉碎處理以加大反應面積，適當提高溫度或適當增加加入硫酸濃度。
（2）根據流程圖可知，調節溶液的pH后，仍然需要除去鎘離子，而鋅離子最終生成氧化鋅，所以調節
溶液的pH除去的是Fe3+、Al3+；Fe3+完全沉淀的pH為3.7，Al3+完全沉淀的pH為4.7，Zn2+剛開始的沉淀的pH為6.5，所以保證Fe3+、Al3+完全除去而不影響Zn2+，調節pH的范圍為4.7≤pH＜6.5。
（3）活動性強的金屬能將活動性弱的金屬從溶液中置換出來，鋅能置換出鎘，說明鋅的活動性比鎘強。
（4）酸浸時，ZnO、Fe2O3、Al2O3、CdO與硫酸反應分別生成硫酸鋅、硫酸鐵、硫酸鋁和硫酸鎘，而加入氧化鋅和鋅粉后將Fe3+、Al3+、Cd2+除去，所以過濾后溶液中的溶質只有ZnSO4。
（5）堿式碳酸鋅灼燒后生成ZnO和另外兩種氧化物，為一種物質反應生成兩種或以上物質的反應，屬于分解反應。
5．（2023年江蘇省常州市金壇區中考一模）白云石的主要化學成分為CaMg(CO3)2，還含有少量的雜質。利用白云石制備高純度的碳酸鈣和氧化鎂，流程示意圖如下、（流程中雜質未參與反應）
【資料】
①CaMg(CO3)2煅燒時可分解產生三種氧化物，碳酸鎂高溫分解可生成MgO和CO2
②浸鎂時的反應原理：MgO+(NH4)2SO4MgSO4+ 2NH3↑+H2O
③NH3極易溶于水
（1）煅燒前將樣品“粉碎”的目的是______。
（2）流程中沉鈣時為獲得更多的產品，應先通______（填“NH3”或“CO2”）。
（3）流程中沉鈣的化學方程式是______。
（4）流程中除水、NH4Cl、(NH4)2SO4以外還可以循環利用的物質是______。
（5）此流程中涉及的基本反應類型有______。
A. 化合反應 B. 分解反應 C. 置換反應 D. 復分解反應
【答案】
（1）增大接觸面積，使反應更快更充分
（2）NH3
（3）CaCl2 +2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl
（4）CO2、NH3
（5）BD
【解析】
（1）煅燒前將樣品“粉碎”的目的是增大接觸面積，使反應更快更充分；
（2）二氧化碳在水中溶解度較小，氨氣極易溶于水，因此應先通入氨氣，有利于吸收二氧化碳；
（3）流程中沉鈣是氯化鈣、氨氣、二氧化碳和水反應生成碳酸鈣和氯化銨，反應的化學方程式為：CaCl2 +2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl；
（4）CO2、NH3既是生成物又是反應物，可以循環利用；
（5）CaMg(CO3)2煅燒時可分解產生三種氧化物，屬于分解反應，浸鎂時發生的反應為復分解反應，
6．（2023年江蘇省常州市武進區前黃實驗學校中考一模）某工廠產生的燒渣(主要含FeO、Fe2O3，還有少量SiO2)，常用于制取補血劑FeCO3和一種顏料鐵紅Fe2O3，其工藝流程如下：(已知SiO2不溶于水，也不與酸反應)
(1)燒渣在浸取前要研磨成粉末狀，其目的是_________。
(2)用稀硫酸浸取燒渣時發生的化學反應都屬于________反應(填寫基本反應類型)。
(3)在濾液中加入適量Fe時發生的化合反應的方程式為_______。
(4)若在實驗室中進行操作①，該操作主要包括___、降溫結晶、過濾等，其中兩次操作中都用到的玻璃儀器是________，得到的(NH4)2SO4晶體在農業上可以用作____。
(5)操作②中得到的X可以循環利用，則X為____。
【答案】
(1)提高反應速率，提高轉化效率
(2)復分解反應
(3)Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4
(4)蒸發濃縮 玻璃棒 氮肥
(5)二氧化碳。
【解析】
（1）燒渣在浸取前要研磨成粉末狀，是為了增大反應物的接觸面，提高反應速率，提高轉化效率，故填是提高反應速率，提高轉化效率；
（2）稀硫酸和燒渣中的FeO、Fe2O3反應，是兩種化合物相互交換成分生成另外兩種化合物的反應，且生成物中都有水生成，屬于復分解反應，故填復分解反應；
（3）濾液中含有硫酸、硫酸亞鐵、硫酸鐵，在濾液中加入適量Fe時，鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣屬于置換反應，鐵和硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵屬于化和反應，方程式故填Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；
（4）若在實驗室中進行操作①，該操作主要包括蒸發濃縮、降溫結晶、過濾等，故填蒸發濃縮；兩次操作中都用到的玻璃儀器是玻璃棒，蒸發濃縮時用玻璃棒攪拌防止受熱不均導致的液體飛濺，過濾使用玻璃棒引流，故填玻璃棒，得到的(NH4)2SO4晶體含有氮元素，在農業上可以用作氮肥，故填氮肥；
（5）碳酸亞鐵在空氣中燃燒生成氧化鐵和二氧化碳，且二氧化碳可循環利用，故填二氧化碳。
7. （2023年3月廣東省深圳市龍華區丹堤實驗學校中考一模）鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料，廣泛應用于航天、醫療等領域。工業上以金紅石(主要成分為TiO2)為原料生產鈦及鈦合金，流程如圖所示。
根據流程圖信息，回答以下問題：
（1）金紅石的主要成分是TiO2，純凈的TiO2是雪白的粉末，是最好的白色顏料。計算TiO2中Ti元素的化合價為_______。
（2）反應①前要對焦炭和金紅石進行粉碎處理，這么做的目的是_______。
（3）已知甲醇的化學式為CH3OH，反應②為化合反應，則化學方程式為_______。
（4）鈦的化學性質很活潑，在高溫條件下極容易與氧氣等多種物質反應，所以反應③要在氬氣氛圍中
進行，其中氬氣的作用是_______。
（5）反應③的化學方程式為_______，基本反應類型為_______。
（6）向金屬鈦中加入其他金屬鑄造成鈦合金的過程屬于_______(填“物理”或“化學”)變化。
【答案】
（1）+4價
（2）增大反應物的接觸面積
（3）CO+2H2CH3OH
（4）作保護氣
（5）TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti 置換反應
（6）物理
【解析】
（1）根據化合物中各元素的化合價代數和為0的原則，可以計算出TiO2中Ti元素的化合價為+4價，因為氧元素的化合價為-2價；
（2）反應①前要對焦炭和金紅石進行粉碎處理，這么做的目的是：增大反應物的接觸面積，提高反應速率；
（3）已知甲醇的化學式為CH3OH，反應物為CO和H2，反應②為化合反應，則化學方程式為CO+2H2CH3OH；
（4）氬氣的化學性質穩定，所以可做保護氣；
（5）由流程圖可知，反應③的化學方程式為TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti，基本反應類型為置換反應，因為是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應屬于置換反應；
（6）向金屬鈦中加入其他金屬鑄造成鈦合金的過程屬于物理變化，因為沒有新物質生成。
8.（2022年江蘇省南京建鄴區中考一模）以煤粉灰（主要成分為Al2O3、SiO2及少量Fe2O3等）為原料制取A12O3的部分工藝流程如圖：
【資料】
①SiO2既不溶于水也不溶于酸。
②煅燒時發生的反應為：2AlCl3·6H2OAl2O3+6HCl+9H2O。
（1）“酸浸”步驟中鹽酸與Fe2O3發生反應的化學方程式為______。“酸浸”時溫度不宜過高的原因是______。
（2）濾渣的主要成分是______（寫名稱）。
（3）“除鐵”時發生的反應為AlCl3+3NH4HCO3=3X+ Fe(OH)3↓+3CO2↑，則X的化學式為______。
（4）流程中可循環利用的物質為______（寫化學式）。
【答案】
（1）Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O 防止鹽酸揮發
（2）二氧化硅
（3）NH4Cl
（4）HCl
【解析】
（1）鹽酸和氧化鐵反應生成氯化鐵和水，反應的化學方程式為：Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O，“酸浸”時溫度不宜過高的原因是防止鹽酸揮發；
（2）氧化鐵和氧化鋁均能與酸反應，SiO2既不溶于水也不溶于酸，所以濾渣的主要成分是二氧化硅；
（3）根據質量守恒定律，反應前后原子的種類和數目不變，反應前含有1個鐵原子，3個氯原子，3個氮原子，15個氫原子，3個碳原子和9個氧原子，反應后目前有3個氫原子，3個碳原子和9個氧原子，1個鐵原子，因此還應有3個氮原子，3個氯原子，12個氫原子，則X的化學式為：NH4Cl；
（4）根據流程圖可知，煅燒AlCl3 6H2O時，會產生副產品鹽酸，鹽酸又進入酸浸的操作步驟，因此鹽酸可以循環使用。
9. （2022年江蘇省南京玄武區中考一模）碳酸鋰是生產金屬鋰制品的基礎材料，以阝-鋰輝石為原料，用硫酸焙燒法制取碳酸鋰的工藝流程（部分試劑和步驟等己略去）如圖所示：
己知：鋰元素在元素周明表中的位置和原子結構如圖：
（1）鋰元素和鈉元素化學性質相似的原因是_______。
（2）阝-鋰輝石中的鋰元素（Li）以氧化物的形式存在，含有的主要雜質是氧化鎂。寫出“除鎂”步驟中發生反應的化學方程式為________。
（3）“沉鋰”發生反應的化學方程式為_________。操作①的名稱為__________。該操作后所得的母液為碳酸鋰的__________（填“不飽和”或“飽和”）溶液。
（4）Li-SO2電池工作時的反應原理是鋰與二氧化硫反應生成Li2S2O4。該電池工作過程中如有28克金屬鋰參加了反應，則同時消耗二氧化硫的質量是多少（寫出計算過程）。
【答案】
（1）最外層電子數相同
（2）2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓
（3）Li2SO4+ Na2CO3=Na2SO4+ Li2CO3↓ 過濾 飽和
（4）解：設同時消耗二氧化硫的質量是x。
2Li+2SO2=Li2S2O4
14 128
28g x
＝
x=256g；
答：同時消耗二氧化硫的質量是256g。
【解析】
（1）鋰元素原子和鈉元素原子最外層電子數相同，所以化學性質相似；
（2）雜質氧化鎂先與硫酸反應，生成硫酸鎂和水，除鎂過程中，硫酸鎂與氫氧化鈉溶液反應，生成氫氧化鎂沉淀和硫酸鈉，所以除鎂的化學方程式為：2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓；
（3）氧化鋰與硫酸反應，生成硫酸鋰和水，沉鋰過程中，硫酸鋰與碳酸鈉反應，生成碳酸鋰沉淀和硫酸鈉，所以沉鋰發生反應的化學方程式為：Li2SO4+ Na2CO3=Na2SO4+ Li2CO3↓；操作①的作用是將固
體和液體分離，所以操作①的名稱為過濾；該操作后所得的母液為碳酸鋰的飽和溶液；
（4）見答案。
10.（2023年廣西崇左市寧明縣中考一模）鈷(Co)及其化合物在工業上有廣泛應用。小明同學利用某工業廢料(廢料中含有、、Co2O3和Fe2O3等物質)制備草酸鈷晶體(CoC2O4·2H2O)，其設計流程如下：
已知：
①物質溶解性：難溶于水，CoCO3難溶于水；
②2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，Li與堿溶液不發生反應；
③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O，氯氣是一種有毒的氣體；
④部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH見下表。
金屬離子 Fe3+ Co2+ Co3+ Al3+
pH(開始沉淀) 1.9 7.15 -0.23 3.4
pH(完全沉淀) 3.2 9.15 1.09 4.7
請回答：
（1）步驟I中加入氫氧化鈉溶液的目的是_______。
（2）該生產流程中存在明顯的不足，請寫出一條不足之處：_______。
（3）步驟Ⅲ中調節溶液的pH時，pH的范圍是：_______。
（4）寫出步驟IV中發生反應的化學方程式：_______。
（5）廢渣中的主要成分有_______(填化學式)。
【答案】
（1）除去廢料中的鋁
（2）步驟Ⅱ會生成有毒氣體Cl2，污染空氣
（3）3.2≤pH＜7.15
（4）Na2CO3+CoCl2=CoCO3↓+2NaCl
（5）Fe(OH)3↓、LiF
【解析】
【分析】廢料中含有Li、Co2O3和Fe2O3，步驟I加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與鋁反應，反應方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，而Li、Co2O3和Fe2O3不與氫氧化鈉反應，從而除去鋁；所以鈷渣中含有的物質為Li、Co2O3和Fe2O3；
步驟Ⅱ中加入鹽酸，因鋰的金屬活動性強于鋁，所以鋰與鹽酸反應的化學方程式為2Li+2HCl=2LiCl+ H2↑，Fe2O3與鹽酸反應的化學方程式為Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，Co2O3與鹽酸反應的化學方程式為Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O，所以浸出液中含有的溶質為LiCl、FeCl3、CoCl2；
步驟Ⅲ調節溶液的pH，目的是將FeCl3轉化為Fe(OH)3，由④部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH表格可知，pH的范圍是3.2≤pH＜7.15，同時加入NaF溶液的目的是將LiCl轉化為LiF，所以廢渣的主要成分為Fe(OH)3、LiF，廢液的主要成分為CoCl2；
步驟IV加入碳酸鈉溶液，Na2CO3與CoCl2反應生成CoCO3和NaCl，反應的化學方程式為Na2CO3+CoCl2=CoCO3↓+2NaCl。
（1）因廢料中的Li與堿溶液不發生反應，金屬氧化物與堿溶液不反應，而鋁與氫氧化鈉反應，反應方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，所以步驟I中加入氫氧化鈉溶液的目的是除去廢料中的鋁。
（2）步驟Ⅱ中Co2O3與鹽酸反應生成氯氣，氯氣是一種有毒的氣體，會污染空氣。
（3）由流程圖可知浸出液中含有的溶質為LiCl、FeCl3、CoCl2，經步驟ⅢFeCl3轉化為Fe(OH)3，但CoCl2不能轉化為沉淀，由表格可得pH的范圍是3.2≤pH＜7.15。
（4）步驟IV是Na2CO3與CoCl2反應生成CoCO3和NaCl，反應的化學方程式為Na2CO3+CoCl2=CoCO3↓+2NaCl。
（5）步驟Ⅲ是將FeCl3轉化為Fe(OH)3，LiCl轉化為Fe(OH)3、LiF，LiF都難溶于水，所以廢渣中的主要成分有Fe(OH)3、LiF。
11. （2022·江蘇常州·模擬預測）堿式次氯酸鎂【Mg2ClO(OH)3·H2O】微溶于水，不吸濕，相對穩定，是一種有開發價值的無機抗菌劑。某研發小組以菱鎂礦（主要成分是MgCO3和少量FeCO3）為主要原料通過下列流程（如圖）制備堿式次氯酸鎂。
【資料】“混合”時發生反應的化學方程式：2MgCl2+NaClO+3NaOH+2H2O=Mg2ClO(OH)3·2H2O+4NaCl
(1)“酸溶”時對礦石進行粉碎的目的是_________。
(2)碳酸鎂與鹽酸反應的化學方程式為_______。
(3)“氧化”步驟會生成FeCl3，寫出該反應的化學方程式：_______。
(4)“調pH”的目的是使溶液中Fe3+全部轉化為Fe(OH)3沉淀，且要防止Mg2+沉淀，請根據下表選擇調pH的合適范圍_______。
物質名稱 Fe(OH)3 Mg(OH)2
開始沉淀的pH 1.5 9.4
沉淀完全的pH 4.1 12.4
(5)“混合時”應先加NaClO溶液后加NaOH溶液的原因是________。
【答案】
(1)增大反應物的接觸面積，加快反應速率
(2) MgCO3+2HCl-MgCl2+H2O+CO2↑
(3)2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O
(4)4.1≤pH<9.4
(5)防止生成氫氧化鎂沉淀
【解析】
(1)礦石進行粉碎后，比塊狀的礦石增大了反應物的接觸面積，加快反應速率，所以要對礦石進行粉碎；
(2)碳酸鎂與鹽酸反應生成氯化鎂、水和二氧化碳，其化學方程式為： MgCO3+2HCl-MgCl2+H2O+CO2↑。
(3)菱鎂礦（主要成分是MgCO3和少量FeCO3）經過酸溶后，溶液中存在氯化鎂和氯化亞鐵，“氧化”步驟中氯化亞鐵、稀鹽酸和雙氧水反應生成氯化鐵和水，所以其化學方程式為：2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O
(4)根據下表信息可知，選擇pH的合適范圍是4.1≤pH<9.4，該條件下，鐵離子完全沉淀，鎂離子不能沉淀，所以選擇pH的合適范圍4.1≤pH<9.4。
(5)如果先加入NaOH就會發生反應：2NaOH+MgCl2=2NaClO4+Mg(OH)2↓，有白色氫氧化鎂生成，為防止生成氫氧化鎂沉淀，所以應先加NaClO溶液后加NaOH溶液。
12. （2022·江蘇蘇州·模擬預測）以硫鐵礦（主要成分為FeS2）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）的工藝流程如下：
已知：焙燒中發生的反應為：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
工業常用含硫物質燃燒制備SO2，進而制備硫酸。
（1）將硫鐵礦粉碎再焙燒的目的是______。
（2）②中主要反應的化學方程式為______。
（3）④中反應為：X+2FeCl2=2FeCl3，X是______（填化學式）。
（4）尾氣中含有SO2，該氣體會引起的環境問題是______，為防止其污染空氣，充分利用資源，你建議：______。
【答案】
（1）增大反應物的接觸面積，使反應更充分
（2）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Cl2 酸雨 用氨水吸收二氧化硫，制成氮肥
【解析】
（1）將硫鐵礦粉碎再焙燒的目的是增大反應物的接觸面積，使反應更充分；
（2）②中主要反應是氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和水，化學方程式為Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；
（3）④中反應為：X+2FeCl2=2FeCl3，根據化學反應前后元素的種類和原子的數目不變，反應前鐵原子的數目均為2，故X中不含鐵元素，反應后氯原子的數目為6，故X中含有2個氯原子，故X為 ；
（4）尾氣中含有二氧化硫，該氣體會引起的環境問題是酸雨，為防止其污染空氣，充分利用資源可用氨水來吸收二氧化硫，制成氮肥。
13. （2022-2023江蘇省南京市秦淮區鐘英中學3月月考）我國提出2060年前實現碳中和，彰顯了大國的作為與擔當。在實際生產中，常采用足量NaOH溶液來“捕捉”（吸收）CO2，部分流程圖如圖。
（1）捕捉室內反應的化學方程式為___________。
（2）操作①的名稱___________，所用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和___________。
（3）往純堿溶液中加入X溶液，得到NaOH溶液和CaCO3，X的化學式___________。
（4）整個流程中可以循環使用的物質是___________。
【答案】
（1）CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O
（2）過濾 漏斗
（3）Ca(OH)2
（4）氫氧化鈉、氧化鈣
【解析】
（1）捕捉室內反應為氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，該反應的化學方程式為：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（2）操作①實現了固液分離，名稱是過濾，過濾時，所需的玻璃儀器是：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（3）往純堿溶液中加入X溶液，得到NaOH溶液和CaCO3，則X為Ca(OH)2，氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉；
（4）由圖可知，氫氧化鈉和氧化鈣既是反應物，又是生成物，可以循環使用。
14. （2022-2023江蘇省南京市秦淮區六校零模）人類文明進步與金屬材料發展關系十分密切。
I、煉鐵廠常以赤鐵礦、焦炭、石灰石、空氣等為主要原料煉鐵，反應過程如下：
（1）請寫出步驟3反應的化學方程式：______。
Ⅱ、鋁和鋁合金是一類重要的金屬材料，工業上用鋁土礦（含有Al2O3和SiO2，不考慮其它雜質）制取金屬鋁的基本流程如下：
已知：①SiO2是一種難溶于水，也不與鹽酸、硫酸反應物質；
②鋁鹽與氨水反應，生成氫氧化鋁沉淀和銨鹽。
（2）操作I的名稱是______。
（3）檢驗濾液Ⅰ中是否還含有硫酸，可以選擇______（填試劑名稱），若現象是______，則表明濾液Ⅰ中仍然含有硫酸。
（4）濾液Ⅱ中溶質的用途之一是______。
（5）將熔融狀態的氧化鋁通電發生分解反應，得到單質鋁和另一種單質的的反應方程式為______。
（6）工業上電解熔融的Al2O3時，還加入了冰晶石（Na3AlF6）作熔劑，其作用是降低Al2O3的熔點，冰晶石在物質中的分類屬于______（填字母）。
A. 酸 B. 堿 C. 鹽 D. 氧化物
【答案】
（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2
（2）過濾
（3）紫色石蕊試液 溶液變紅
（4）作氮肥
（5）2Al2O3(熔融)4Fe+3O2↑
（6）C
【解析】
（1）氧化鐵與一氧化碳高溫下反應生成鐵單質和二氧化碳，化學方程式為3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）操作I后得到濾液和濾渣，故其是過濾；
（3）檢驗濾液Ⅰ中是否還含有硫酸，可以選擇紫色石蕊試液，其遇酸性溶液會變紅色，故若溶液變紅色，說明濾液Ⅰ中仍然含有硫酸；
（4）濾液Ⅱ中溶質是硫酸銨，其中含有氮元素，可以做氮肥；
（5）熔融狀態的氧化鋁通電發生分解反應生成鋁和氧氣，化學方程式為2Al2O3(熔融)4Fe+3O2↑；
（6）冰晶石（Na3AlF6）由金屬陽離子Na+和酸根陰離子Al構成，其屬于鹽，故選C。
15. （2023·山東煙臺·統考一模）我國每年報廢的手機超過1億部。廢舊手機的電路板中含有多種金屬，隨意丟棄會造成資源浪費并污染土壤和水體。某手機電路板中含有鐵（Fe）、錫（Sn）、銅（Cu）、銀Ag、金（Au）等金屬，如圖是某工廠回收其中部分金屬的流程圖。（其中S、Au在化合物中的化合價分別為+2價、+3價）
(1)過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ均涉及的操作是______，該操作需要用到一種金屬材料制成的儀器是______。
(2)寫出過程Ⅱ中反應的化學方程式______、______。
(3)寫出過程Ⅲ中反應的化學方程式______。
(4)由本題信息分析，鐵、錫和銅三種金屬的活動性順序為______。
【答案】
(1)過濾 鐵架臺
(2) SnSO4+Fe=FeSO4+Sn Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(3)2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O
(4)Fe＞Sn＞Cu
【解析】（1）由圖可知，過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ將難溶性固體與液體進行分離得到濾渣和濾液，為過濾操作，故填過濾；
過濾時用到的一種金屬材料制成的儀器是鐵架臺，用于固定漏斗，故填鐵架臺。
（2）過程I中，手機電路板中含有鐵、錫、銅、銀、金等金屬，與足量稀硫酸混合后，其中的鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，由圖可知，濾渣1后的反應最終得到的固體中不含錫，說明錫在過程I
中錫與稀硫酸反應生成硫酸錫和氫氣，錫與稀硫酸反應生成硫酸錫和氫氣，濾液1中含有硫酸錫、硫酸亞鐵，過程II中加入鐵，鐵與硫酸錫反應生成硫酸亞鐵和錫，反應的化學方程式為：SnSO4+Fe=FeSO4+Sn，鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，反應的化學方程式為：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故填SnSO4+Fe=FeSO4+Sn和Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
（3）由圖和（2）可知，濾渣1中含有銅、銀和金，則過程Ⅲ中發生的反應是銅、氧氣和硫酸反應生成硫酸銅和水，故反應的化學方程式寫為：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。
（4）由上述分析可知，鐵、錫和銅三種金屬的活動性順序為Fe＞Sn＞Cu，故填Fe＞Sn＞Cu。2024年中考化學二輪復習專題-工業流程題
工業流程題是將化工生產中的生產流程用框圖形式表示出來，并根據生產流程中有關的化學知識步步設問，是無機框圖的創新，是近幾年常考的題型。它以現代工業生產為依托，與化工生產成本、產品提純、環境保護等相融合，考查物質的制備、檢驗、分離、提純等基本實驗原理在化工生產中的實際應用，要求考生依據流程圖分析原理，緊扣信息，抓住關鍵，準確答題。 工業流程題通常從以下幾個方面考查學生的知識點與能力。 ①判斷流程中得到的濾液或濾渣成分；②書寫流程中涉及到變化的化學方程式；③判判斷流程中可循環利用的物質；④分析流程中所用的操作方法或步驟；⑤設計流程中對物質的檢驗或除雜方案；⑥分析流程中化學實驗條件的控制，如溫度、壓強、pH；⑦根據流程中提供的數據進行量的計算。
一、工業流程題的解題思路
化學工藝生產主要解決的矛盾，歸納起來主要有六方面問題：
一、解決將原料轉化為產品的生產原理；
二、除去所有雜質并分離提純產品；
三、提高產量與產率；
四、減少污染，考慮 “綠色化學”生產；
五、原料的來源既要考慮豐富，還要考慮成本問題；
六、生產設備簡單，生產工藝簡便可行等問題。
二、工業流程題的解題思路
（一） 原料預處理的方法
1.粉碎或研磨目的是：
增大固液（或固氣或固固）接觸面積，加快反應（溶解）速率，增大原料的轉化率（或浸取率）。
2.煅燒或灼燒目的是：
不易轉化的物質轉為容易提取的物質；其他礦轉化為氧化物；除去有機物；除去熱不穩定的雜質
3.酸浸目的是：
溶解、去氧化物（膜）、調節pH促進水解（沉淀）
4.堿溶目的是：
去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調節pH促進水解（沉淀）
5.加入氧化劑：
轉化為易于被除去（沉淀）的離子。
6.煮沸：
除去溶解在溶液中的氣體，如氧氣
（二）控制反應條件的方法
1.溫度的控制
（1）加熱：加快反應速率或溶解速率；除雜，除去熱不穩定的雜質，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物質；使沸點相對較低或易升華的原料氣化。但要注意避免反應物或生成物的過熱分解。
（2）降溫：防止某物質在高溫時會溶解(或分解)；使某個沸點較高的產物液化，使其與其他物質分離；降低晶體的溶解度，減少損失。
（3）控溫：（用水浴帶溫度計便于控溫且受熱均勻）防止某種物質溫度過高時會分解或揮發；為了使某物質達到沸點揮發出來；使催化劑的活性達到最好；防止副反應的發生。
（4）降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設備的要求，達到綠色化學的要求。
2.調節溶液的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：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，使pH增大的物質如用MgO、Mg(OH)2等等。
（3）原理：加入的物質能與溶液中的H+反應，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pH
3.使用催化劑目的是：提高反應速率，但使用時必須注意其活性溫度范圍。
（三）提純分離的方法
1.純物質溶液得到晶體：蒸發結晶（NaCl型）或蒸發濃縮（至有晶體出現為止），冷卻結晶（KNO3型和含有結晶水的晶體）
2.混合溶液（分離A和B）：蒸發結晶，趁熱過濾（得NaCl型），將濾液冷卻結晶，過濾（得KNO3型）
模板：加熱濃縮→冷卻結晶→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：向漏斗內加蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流出后，重復操作2～3次。
(3)誤差分析：若沉淀不洗滌或洗滌不干凈，則使沉淀的質量偏高。若沉淀洗滌次數過多，則會使部分沉淀溶解而使其質量偏低。
(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……現象，證明沉淀已洗凈
(5)趁熱過濾：減少結晶損失；提高晶體純度
4.工業流程的主要操作：結晶、重結晶、洗滌、干燥、灼燒、分液、重復操作2-3次等。
5.實驗操作答題模板：　
取少量待測液于試管中，滴加……（試劑，用量），若沒有……現象，證明沒有……；若出現……現象，證明含有……
6.終點現象的描述答題模板：
當滴入最后一滴×××標準溶液后，溶液變成×××色，且半分鐘內不恢復原來的顏色。
（四）分析工業流程
1.關注“箭頭”：箭頭進入的是投料（即反應物）；出去的是生成物（包括主產物和副產物）；（回頭的箭頭）表示循環利用的物質
2.關注方框內所指
3.關注流程“三線”和“核心”（如下圖）
4.工藝流程的評價
①設計方案的科學性:能否達到實驗目的，雜質是否完全除去，是否引入新的雜質等。
②安全性和簡便性:盡量選用較溫和的反應條件，避免高溫、高壓條件。
③對環境的影響:是否符合綠色化學理念，是否產生有毒氣體等。
④節約性:原料利用率要盡量高。
疑I難I總I結
1. 化工流程題的結構
化工流程題的結構分題頭、題干和題尾三部分。
題頭一般是簡單介紹該工藝生產的原材料和工藝生產的目的（包括附產品）；題干部分主要用框圖形式將原料到產品的主要生產工藝流程表示出來；題尾主要是根據生產過程中涉及到的化學知識設制成系列問題，構成一道完整的化學試題。
2. 化工流程題的作用
化工流程題通常從以下幾個方面考查學生的知識點與能力。
①判斷流程中得到的濾液或濾渣成分。
②書寫流程中涉及到變化的化學方程式。
③判判斷流程中可循環利用的物質。
④分析流程中所用的操作方法或步驟。
⑤設計流程中對物質的檢驗或除雜方案。
⑥分析流程中化學實驗條件的控制，如溫度、壓強、pH。
⑦根據流程中提供的數據進行量的計算。
3. 化工流程題的類型
按資源的不同，可將化工流程題分為利用空氣資源生產的化工流程題（如合成氨化工流程題）、利用水資源生產的化工流程題（如海水制鹽、氯堿工業、海水提溴碘、海水提鎂等）、
利用礦產資源生產的化工流程題（工業制硫酸、冶鐵煉鋼等）、利用工業廢料提純生產的化工流程題（如提取金屬鈦）等。
題型一、環境保護與能源類
【例1】（2023年湖北省荊州市中考）燃煤電廠常利用NaOH溶液處理煙氣，實現“碳捕集”，其主要轉化流程如下
請回答下列問題：
（1）溶液X中的溶質是______。
（2）寫出煙氣通入氫氧化鈉溶液中所發生反應的化學方程式______。
（3）寫出干冰的一種用途______。
（4）上述流程中可循環使用的物質有溶液X和______。
相同考點變情境 碳達峰和碳中和
1.（2023年湖北省隨州市中考）CO2捕獲和轉化可減少CO2排放并實現資源利用。一種捕集煙氣中CO2并轉化利用的流程如圖：
（1）CaO俗稱_________。
（2）催化轉化器中發生反應的化學方程式是_________。
（3）甲醇(CH3OH)屬于_________ (填“無機物”或“有機物”)。
（4）我國力爭在2060年前實現“碳中和”。下列措施不利于大氣中CO2減少的是_________ (只有一個選項符合題意)。
A. 用氨水捕集廢氣中的CO2，將其轉化為氮肥
B. 大力推廣使用干冰實現人工增雨，緩解旱情
C. 利用和開發風能、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
相同考點變情境 煙氣的脫硫處理
2. （2023年云南省中考）我國古人很早就認識了硫元素，《神農本草經》將“硫”評價為“能化金銀銅鐵奇物”，現代化學中含硫藥物、含硫材料等也十分普遍。
(1)用化學用語填空：
①2個硫原子_______；
②2個三氧化硫分子_______；
③硫酸根離子_______。
(2)工業上可利用物料循環的方法實現煙氣的脫硫處理，工藝流程如圖所示。

①操作I是_______；
②吸收室中發生的反應之一是氫氧化鈉和二氧化硫的反應，類比氫氧化鈉和二氧化碳的反應，寫出氫氧化鈉和二氧化硫反應的化學方程式_______；
③理論上只需不斷加入_______（填化學式）便可持續實現煙氣的脫硫處理。
題型二、物質的制備
【例2】（2023·湖北武漢·中考真題）硫酸鋅可制備各種含鋅材料，在防腐、醫學上有很多應用。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）

回答下列問題：
(1)菱鋅礦屬于______（填“純凈物”或“混合物”）。
(2)“酸浸”中觀察到的現象是______。
(3)濾液1中含有的陽離子是______。（填離子符號）
(4)“轉化”中加入足量鋅粉，反應的化學方程式有：Zn+Fe2(SO4)3=ZnSO4+2FeSO4和______（寫一個即可）。
(5)下列說法正確的是______（填標號）。
A．“粉碎”是為了使菱鋅礦在“酸浸”中與稀硫酸充分反應
B．在“轉化”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產生氣體
D．濾液2的質量一定比濾液1的質量大
相同考點變情境 工業廢渣的再利用
1. （2023·廣西·中考真題）檸檬酸亞鐵（FeC6H6O7）是一種易被吸收的補血劑。利用硫酸廠的廢渣（主要含Fe2O3、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+4H2O Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；
資料2：SiO2不溶于水，也不與稀硫酸反應。
(1)檸檬酸亞鐵進入人體腸道后以_______（填陽離子符號）的形式被吸收，達到補血效果。
(2)固體C的成分是_______。
(3)步驟①②③④中涉及置換反應的是_______（填數字序號）。
(4)步驟③中發生反應的化學方程式是_______。
(5)“一系列操作”中，將檸檬酸亞鐵晶體與溶液分離的操作是_______。
相同考點變情境 礦石的綜合利用
2. （2023·四川內江·中考真題）鎂、純堿在工業生產中有廣泛的用途。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①中，為了加快反應速率，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的化學方程式_______。
(2)向飽和食鹽水中通入NH3、CO2氣體時，需加壓通入的氣體是_______；在反應②③中均發生_______反應（填化學反應基本類型）。
(3)此工藝條件下金屬離子開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示：
金屬離子 Mg2+ Al3+ Fe3+
開始沉淀的pH 8.9 3.4 1.5
沉淀完全的pH 10.9 4.7 2.8
向a溶液中通入足量空氣后，溶液中_______元素化合價發生了改變：向b溶液中加MgO調節溶液pH，調pH范圍為_______。
題型三、金屬提純制備類
【例3】（2023年四川省眉山市中考）鈦金屬具有硬度大、密度小、熔點高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優良的性能，被譽為“未來金屬”。我國釩鈦磁鐵礦床分布廣泛，儲量豐富，由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的主要工藝過程如下。
回答下列問題：
(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為_____價。
(3)TiCl4在高溫下與足量Mg反應生成金屬鈦，該反應的化學方程式為_____。
(4)金屬礦物不能再生。下列能有效保護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，可隨意堆放儲存 D．尋找、開發鈦金屬的代替品
相同考點變情境 金屬資源的綜合考查
1. （2023年貴州省中考）對于金屬材料，我們應該從多角度了解。
Ⅰ金屬冶煉
(1)《天工開物》中記載了煉錫的場景：“凡煎煉亦用洪爐，入砂數百斤，叢架木炭亦數百斤，鼓鞴（指鼓入空氣）熔化。”
①鼓入足量空氣的目的是_______，從而提高爐溫。
②“點鉛勾錫”是煉錫的關鍵步驟，加鉛能使錫較易熔化流出，其原因是________。
Ⅱ金屬的活動性
(2)為探究鋅、鐵、銅三種金屬的活動性及它們和氫元素的位置關系，小明設計了如下實驗：
①試管C中發生反應的化學方程式為______，該反應屬于_______（填基本反應類型）。
②小莉認為省略上述實驗中的_______（填字母），也能達到實驗目的。
Ⅲ金屬的銹蝕與防護
(3)對鋼鐵制品進行“發藍”處理，使其表面生成一層致密的氧化膜，能有效防止鋼鐵銹蝕。
①“發藍”過程屬于______（填“物理”或“化學”）變化。
②“發藍”能防止鋼鐵銹蝕的原因是_________。
Ⅳ金屬的回收再利用
(4)某學習小組同學欲從廢舊電腦的某些零部件中回收金屬銀，設計流程如圖所示。
①步驟Ⅰ中加入足量稀硫酸后發生反應的化學方程式為______。
②溶液X中只含有一種溶質，該溶質為______。
相同考點變情境 古法新探
2. （2023年四川省廣安市中考）中國古代典籍中記錄了很多化學知識，展示了我國古代人民的智慧。《夢溪筆談》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驗中的________操作（填序號）。
A．溶解 B．過濾 C．蒸發
(2)“烹”的過程中，膽礬（CuSO4·5H2O）首先轉變成水和無水硫酸銅，該反應的基本反應類型是_______反應。
(3)寫出“鐵釜”中發生反應的化學方程式________。
(4)鐵釜外側容易生銹，是因為鐵與空氣中的________發生反應。
題型四、分離與提純類
【例4】（2023年四川省宜賓市中考）某小組同學以貝殼(主要成分為CaCO3）、草木灰(含K2CO3)和油脂為原料，模擬古法制肥皂，實驗室操作流程如下圖：
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可溶于水。
回答下列問題：
(1)“煅燒”生成的固體產物俗稱_____。
(2)“溶解”后，溶液中的溶質是_____(填化學式)。
(3)“沉淀”時，發生反應的化學方程式是_____。
(4)流程中可以循環利用的物質是_____(填化學式)。
(5)“加熱攪拌”時，判斷油脂完全反應的現象是_____。
相同考點變情境 鹽泥的再利用
1. （2023年江西省中考）燒堿-純堿法凈化鹵水過程產生的鹽泥中主要含有CaCO3及少量的Mg(OH)2和NaCl。下圖是實驗室模擬工業上以該鹽泥為原料制備CaCl2的操作流程：
(1)步驟①中操作a的名稱是______。
(2)步驟②中發生中和反應的化學方程式為______。
(3)步驟③中的試劑X應選下列物質中的_______（填序號）。
A．KOH溶液 B．Ca(OH)2溶液
C．Na2SO4溶液 D．Ca(NO3)2溶液
(4)步驟④中“一系列操作”包括降溫結晶，說明CaCl2的溶解度隨溫度的降低而______。
相同考點變情境 制備新能源汽車電池
2. （2023年重慶市中考A卷）(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，根據要求回答問題。
【查閱資料】
I．鋰輝礦主要成分為Li2CO3，含泥沙等雜質。
Ⅱ．Li2CO3(化學性質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。其溶質化學式為_____，常用_____(填試劑名稱)檢驗氣體Y。
(2)②中發生中和反應的化學方程式為_____。
(3)有以下三種溫度的飽和Na2CO3溶液，③中你選擇的是_____(填序號)。
A．0℃ B．25℃ C．80℃
(4)將濾液2蒸發，當有_____時(填現象)，停止加熱，可得到其他化工產品。
題型五、回收與利用類
【例5】（2023·福建·中考真題）為研究溶解度曲線的應用，學習小組查得資料：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、相關物質的溶解度曲線如下圖所示。請和小組同學一起研究。
(1)廢水中的硫酸鈉是氫氧化鈉和硫酸反應的生成物，化學方程式為_________________。
(2)當溫度高于________________℃時，硫酸鈉的溶解度隨溫度升高而降低。
(3)40℃時，將50g硫酸鈉固體加入100g水中，充分攪拌后所得溶液的溶質質量分數為________________（列出計算式即可）。
(4)降溫至0℃的“冷凍結晶”過程，析出的兩種物質中較多的是_________________。
(5)結合溶解度曲線解釋，“蒸發結晶2”主要得到氯化鈉的原因是_________________。
相同考點變情境 廢料的深度開發1.（2023·湖北咸寧·中考真題）興趣小組的同學利用某廢鎳材料（含有金屬Ni及少量Fe、Cu）回收鎳，設計流程如下圖所示（部分產物略去）。
請根據上述流程回答下列問題：
(1)過濾時，玻璃棒的作用是______；
(2)寫出“酸浸”時發生反應的化學方程式______（任寫一個）。
(3)過氧化氫具有氧化性，“氧化”時發生反應的化學方程式為2 ，則X的化學式是______。
(4)Ni、Fe、Cu的金屬活動性由強到弱的順序為______。
(5)已知Fe3+和Ni2+開始沉淀和完全沉淀時的pH如表。“除鐵”過程中加入NaOH溶液的目的是通過調節溶液的pH使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀，則pH的范圍是______（填字母序號）。
開始沉淀時的pH 完全沉淀時的pH
Fe3+ 2.7 3.2
Ni2+ 7.2 8.7
A．2.7≤pH<3.2 B．3.2≤pH<7.2 C．7.2≤pH<8.7
相同考點變情境 制備新能源汽車電池
2.（2023·湖南岳陽·中考真題）為了防止環境污染，工廠廢液需經過處理達標后才能排放。某電鍍廠為了減少對水的污染并節約成本，從排放的廢液（主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4）中回收金屬銅、鐵以及工業原料硫酸鋅，設計了如圖所示的工藝流程，請據圖回答下列問題：
(1)步驟Ⅰ中分離固體A和溶液C的操作名稱是______。
(2)物質Y的化學式為______。
(3)請寫出步驟Ⅲ中生成Fe的化學反應方程式：______。
(4)請寫一條保護金屬資源的有效途徑：______。
題型六、海洋資源開發與利用類
【例6】（2023年山東省煙臺市中考化學真題）海洋是巨大的資源寶庫，人類應合理開發利用。以下是煙臺市對海水綜合利用的部分工藝流程圖（部分過程和產物略），據圖回答問題。
(1)海水淡化：蒸餾法淡化海水是利用海水中各成分 不同進行分離的。
(2)海水曬鹽：曬鹽時，采用的結晶方法是 ；海水曬鹽后得到的鹵水是氯化鈉的 （填“飽和”或“不飽和”）溶液。
(3)海水制鎂：在用鹵水制鎂的過程中發生中和反應的化學方程式是 。
(4)海水制“堿”：在用粗鹽（含MgCl2、 CaCl2雜質）制純堿過程中，除雜時，先后加入過量的NaOH溶液和Na2CO3溶液產生的沉淀是 ，由氯化鈉制取純堿，從元素守恒的角度看，還需要含有 元素的物質參加反應。
相同考點變情境 侯氏制堿法
1. （2023年湖南省懷化市中考）海水是一種重要資源，利用海水可制取金屬鎂等物質。某化學興趣小組的同學設計了如下實驗流程：
根據流程回答下列問題：
(1)操作Ⅰ的名稱是______，該操作用到的玻璃儀器有燒杯，漏斗和______；該儀器在操作Ⅰ中的作用是______。操作Ⅰ中加入的NaOH溶液應過量，其目的是______。
(2)試劑X是______（填名稱），寫出溶液A中加入試劑X發生反應的化學方程式______。
相同考點變情境 海水提取鎂
2. （2023·山東聊城·中考真題）海洋是巨大的資源寶庫，從海水中提取金屬鎂的過程如下圖，請回答下列問題：
(1)A的化學式為_______。
(2)步驟Ⅲ中操作a的名稱是_______。
(3)步驟Ⅳ發生反應的化學方程式為_______。
(4)以上過程未涉及到的基本反應類型是_______。
1. （2023年江蘇省常州市武進實驗中學中考一模）北宋沈括在《夢溪筆談》中記載了用“苦泉水”制取銅的方法，其主要生產流程如圖所示。
（1）①中“熬”至析出膽礬這個步驟相當于______（填實驗操作名稱）。
（2）②中“烹”而得銅的過程中，反應物CuSO4·5H2O中銅元素的化合價為______。
（3）③中可觀察到的現象是固體逐漸溶解，______。
（4）④中涉及的化學方程式為______。
（5）以上兩種制取銅的流程中，同學們認為流程③~④更佳，請簡述原因______。
2．（2023年江蘇省揚州市邗江區中考一模）工業上以硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4，含少量難溶雜質)為主要原料制備鐵紅(Fe2O3)步驟如圖1所示。
（1）酸浸：用硫酸溶液浸取燒渣中的鐵元素。若其他條件不變，下列措施中能提高鐵元素浸出率的有 (填序號)。
A. 適當升高溫度 B. 適當加快攪拌速率 C. 減小硫酸濃度
（2）過濾1：所得濾液中含有的陽離子有：Fe2+、_______。
（3）沉鐵：為得到鐵最大轉化率，取10mL“酸浸”后的濾液并加入一定量NH4HCO3，鐵的沉淀率隨氨水用量變化如圖-2所示。
①氨水的最佳用量為_______。
②氨水用量小于4mL時，鐵的沉淀率變化幅度很小，其原因可能為_______。
③“沉鐵”過程溫度不宜過高，主要原因是_______、_______。
（4）過濾2：“沉鐵”后過濾，濾渣中含有FeOOH和FeCO3，所得濾液中溶質主要是_______。
（5）焙燒：將FeOOH和FeCO3高溫焙燒后均可得到鐵紅。
①FeOOH脫水分解化學方程式：_______；
②4FeCO3+O22Fe2O3+4_______。
（6）測定FeOOH和FeCO3的質量比x：y，利用如圖3所示的裝置(夾持儀器省略)進行實驗。
①實驗前首先要_______，再裝入樣品。裝置A的作用是_______。
②現控制B裝置溫度在600℃加熱至固體完全變為紅色，裝置C實驗后增重3.6g，裝置D實驗后增重
17.6g。請結合實驗數據求出x：y的值_____。(寫出必要的計算過程)
③若無裝置E，則實驗測定結果_______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
3．（2023年廣東省廣州市花都區中考一模）電石渣【主要成分為Ca(OH)2，還含有MgO等雜質】是一種工業廢渣，以它為原料可生產納米碳酸鈣。
已知：
①NH4Cl溶液顯酸性：
②“浸取”時的主要反應為Ca(OH)2 +NH4Cl= CaCl2+2NH3·H2O
③“碳化”時的主要反應為CaCl2+2NH3·H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl +H2O
（1）制備方案中“操作1”是_______。
（2）在“浸取”步驟中，用不同質量分數的NH4Cl溶液浸取電石渣時，Ca元素提取率和Mg元素去除率的數值如圖所示，你認為較適宜的NH4Cl質量分數是_______。
（3）在“碳化”步驟中，為了增大溶液與二氧化碳的接觸面積，需要在碳化塔(圖)中進行噴霧碳化，為使堿化的溶液與二氧化碳充分反應，CO2應從碳化塔的_______處通入(填“A”或“B”)。
（4）測得不同溫度下碳化反應所需時間如下表(其他條件相同)：
溫度 反應液渾濁所需時間(單位：秒) 反應完全所需時間(單位：分鐘)
20℃ 480 >180
40℃ 120 180
60℃ 1 50
80℃ 1 68
你認為碳化反應最適宜的溫度是_______℃。
（5）“操作2”中得到的濾液中含有的溶質是_______。
（6）用電石渣【Ca(OH)2質量分數92.5%】制備1tCaCO3，計算所需電石渣的質量。_______
4. （2023年江蘇省無錫市梁溪區中考一模）氧化鋅具有優異的常溫發光性能，在半導體等領域應用廣泛。利用工業含鋅廢渣（主要成分是ZnO，還含有Fe2O3、Al2O3、CdO等雜質）制取氧化鋅的流程如下：
【查閱資料】相關金屬離子開始沉淀至完全沉淀pH范圍如下表所示：
Fe3+ Al3+ Zn2+ Cd2+
開始沉淀 2.7 3.4 6.5 7.4
沉淀完全 3.7 4.7 8.5 9.4
（1）酸浸時發生反應的化學方程式為______（寫出一個），為提高反應速率可采取的措施是______。
（2）調pH的目的是將______完全沉淀，操作時需控制pH的范圍是______。
（3）沉時鋅粉置換出鎘，說明鋅的活動性比鎘______（填“強”或“弱”）。
（4）過濾所得濾液中的溶質為______。
（5）沉鋅后所得的堿式碳酸鋅【Zn2(OH)2CO3】灼燒后生成ZnO和另外兩種氧化物，該反應屬于______（填基本反應類型）。
5．（2023年江蘇省常州市金壇區中考一模）白云石的主要化學成分為CaMg(CO3)2，還含有少量的雜質。利用白云石制備高純度的碳酸鈣和氧化鎂，流程示意圖如下、（流程中雜質未參與反應）
【資料】
①CaMg(CO3)2煅燒時可分解產生三種氧化物，碳酸鎂高溫分解可生成MgO和CO2
②浸鎂時的反應原理：MgO+(NH4)2SO4MgSO4+ 2NH3↑+H2O
③NH3極易溶于水
（1）煅燒前將樣品“粉碎”的目的是______。
（2）流程中沉鈣時為獲得更多的產品，應先通______（填“NH3”或“CO2”）。
（3）流程中沉鈣的化學方程式是______。
（4）流程中除水、NH4Cl、(NH4)2SO4以外還可以循環利用的物質是______。
（5）此流程中涉及的基本反應類型有______。
A. 化合反應 B. 分解反應 C. 置換反應 D. 復分解反應
6．（2023年江蘇省常州市武進區前黃實驗學校中考一模）某工廠產生的燒渣(主要含FeO、Fe2O3，還有少量SiO2)，常用于制取補血劑FeCO3和一種顏料鐵紅Fe2O3，其工藝流程如下：(已知SiO2不溶于水，也不與酸反應)
(1)燒渣在浸取前要研磨成粉末狀，其目的是_________。
(2)用稀硫酸浸取燒渣時發生的化學反應都屬于________反應(填寫基本反應類型)。
(3)在濾液中加入適量Fe時發生的化合反應的方程式為_______。
(4)若在實驗室中進行操作①，該操作主要包括___、降溫結晶、過濾等，其中兩次操作中都用到的玻璃儀器是________，得到的(NH4)2SO4晶體在農業上可以用作____。
(5)操作②中得到的X可以循環利用，則X為____。
7. （2023年3月廣東省深圳市龍華區丹堤實驗學校中考一模）鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料，廣泛應用于航天、醫療等領域。工業上以金紅石(主要成分為TiO2)為原料生產鈦及鈦合金，流程如圖所示。
根據流程圖信息，回答以下問題：
（1）金紅石的主要成分是TiO2，純凈的TiO2是雪白的粉末，是最好的白色顏料。計算TiO2中Ti元素的化合價為_______。
（2）反應①前要對焦炭和金紅石進行粉碎處理，這么做的目的是_______。
（3）已知甲醇的化學式為CH3OH，反應②為化合反應，則化學方程式為_______。
（4）鈦的化學性質很活潑，在高溫條件下極容易與氧氣等多種物質反應，所以反應③要在氬氣氛圍中
進行，其中氬氣的作用是_______。
（5）反應③的化學方程式為_______，基本反應類型為_______。
（6）向金屬鈦中加入其他金屬鑄造成鈦合金的過程屬于_______(填“物理”或“化學”)變化。
8.（2022年江蘇省南京建鄴區中考一模）以煤粉灰（主要成分為Al2O3、SiO2及少量Fe2O3等）為原料制取A12O3的部分工藝流程如圖：
【資料】
①SiO2既不溶于水也不溶于酸。
②煅燒時發生的反應為：2AlCl3·6H2OAl2O3+6HCl+9H2O。
（1）“酸浸”步驟中鹽酸與Fe2O3發生反應的化學方程式為______。“酸浸”時溫度不宜過高的原因是______。
（2）濾渣的主要成分是______（寫名稱）。
（3）“除鐵”時發生的反應為AlCl3+3NH4HCO3=3X+ Fe(OH)3↓+3CO2↑，則X的化學式為______。
（4）流程中可循環利用的物質為______（寫化學式）。
9. （2022年江蘇省南京玄武區中考一模）碳酸鋰是生產金屬鋰制品的基礎材料，以阝-鋰輝石為原料，用硫酸焙燒法制取碳酸鋰的工藝流程（部分試劑和步驟等己略去）如圖所示：
己知：鋰元素在元素周明表中的位置和原子結構如圖：
（1）鋰元素和鈉元素化學性質相似的原因是_______。
（2）阝-鋰輝石中的鋰元素（Li）以氧化物的形式存在，含有的主要雜質是氧化鎂。寫出“除鎂”步驟中發生反應的化學方程式為________。
（3）“沉鋰”發生反應的化學方程式為_________。操作①的名稱為__________。該操作后所得的母液為碳酸鋰的__________（填“不飽和”或“飽和”）溶液。
（4）Li-SO2電池工作時的反應原理是鋰與二氧化硫反應生成Li2S2O4。該電池工作過程中如有28克金屬鋰參加了反應，則同時消耗二氧化硫的質量是多少（寫出計算過程）。
10.（2023年廣西崇左市寧明縣中考一模）鈷(Co)及其化合物在工業上有廣泛應用。小明同學利用某工業廢料(廢料中含有、、Co2O3和Fe2O3等物質)制備草酸鈷晶體(CoC2O4·2H2O)，其設計流程如下：
已知：
①物質溶解性：難溶于水，CoCO3難溶于水；
②2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，Li與堿溶液不發生反應；
③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O，氯氣是一種有毒的氣體；
④部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH見下表。
金屬離子 Fe3+ Co2+ Co3+ Al3+
pH(開始沉淀) 1.9 7.15 -0.23 3.4
pH(完全沉淀) 3.2 9.15 1.09 4.7
請回答：
（1）步驟I中加入氫氧化鈉溶液的目的是_______。
（2）該生產流程中存在明顯的不足，請寫出一條不足之處：_______。
（3）步驟Ⅲ中調節溶液的pH時，pH的范圍是：_______。
（4）寫出步驟IV中發生反應的化學方程式：_______。
（5）廢渣中的主要成分有_______(填化學式)。
11. （2022·江蘇常州·模擬預測）堿式次氯酸鎂【Mg2ClO(OH)3·H2O】微溶于水，不吸濕，相對穩定，是一種有開發價值的無機抗菌劑。某研發小組以菱鎂礦（主要成分是MgCO3和少量FeCO3）為主要原料通過下列流程（如圖）制備堿式次氯酸鎂。
【資料】“混合”時發生反應的化學方程式：2MgCl2+NaClO+3NaOH+2H2O=Mg2ClO(OH)3·2H2O+4NaCl
(1)“酸溶”時對礦石進行粉碎的目的是_________。
(2)碳酸鎂與鹽酸反應的化學方程式為_______。
(3)“氧化”步驟會生成FeCl3，寫出該反應的化學方程式：_______。
(4)“調pH”的目的是使溶液中Fe3+全部轉化為Fe(OH)3沉淀，且要防止Mg2+沉淀，請根據下表選擇調pH的合適范圍_______。
物質名稱 Fe(OH)3 Mg(OH)2
開始沉淀的pH 1.5 9.4
沉淀完全的pH 4.1 12.4
(5)“混合時”應先加NaClO溶液后加NaOH溶液的原因是________。
12. （2022·江蘇蘇州·模擬預測）以硫鐵礦（主要成分為FeS2）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）的工藝流程如下：
已知：焙燒中發生的反應為：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
工業常用含硫物質燃燒制備SO2，進而制備硫酸。
（1）將硫鐵礦粉碎再焙燒的目的是______。
（2）②中主要反應的化學方程式為______。
（3）④中反應為：X+2FeCl2=2FeCl3，X是______（填化學式）。
（4）尾氣中含有SO2，該氣體會引起的環境問題是______，為防止其污染空氣，充分利用資源，你建議：______。
13. （2022-2023江蘇省南京市秦淮區鐘英中學3月月考）我國提出2060年前實現碳中和，彰顯了大國的作為與擔當。在實際生產中，常采用足量NaOH溶液來“捕捉”（吸收）CO2，部分流程圖如圖。
（1）捕捉室內反應的化學方程式為___________。
（2）操作①的名稱___________，所用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和___________。
（3）往純堿溶液中加入X溶液，得到NaOH溶液和CaCO3，X的化學式___________。
（4）整個流程中可以循環使用的物質是___________。
14. （2022-2023江蘇省南京市秦淮區六校零模）人類文明進步與金屬材料發展關系十分密切。
I、煉鐵廠常以赤鐵礦、焦炭、石灰石、空氣等為主要原料煉鐵，反應過程如下：
（1）請寫出步驟3反應的化學方程式：______。
Ⅱ、鋁和鋁合金是一類重要的金屬材料，工業上用鋁土礦（含有Al2O3和SiO2，不考慮其它雜質）制取金屬鋁的基本流程如下：
已知：①SiO2是一種難溶于水，也不與鹽酸、硫酸反應物質；
②鋁鹽與氨水反應，生成氫氧化鋁沉淀和銨鹽。
（2）操作I的名稱是______。
（3）檢驗濾液Ⅰ中是否還含有硫酸，可以選擇______（填試劑名稱），若現象是______，則表明濾液Ⅰ中仍然含有硫酸。
（4）濾液Ⅱ中溶質的用途之一是______。
（5）將熔融狀態的氧化鋁通電發生分解反應，得到單質鋁和另一種單質的的反應方程式為______。
（6）工業上電解熔融的Al2O3時，還加入了冰晶石（Na3AlF6）作熔劑，其作用是降低Al2O3的熔點，冰晶石在物質中的分類屬于______（填字母）。
A. 酸 B. 堿 C. 鹽 D. 氧化物
15. （2023·山東煙臺·統考一模）我國每年報廢的手機超過1億部。廢舊手機的電路板中含有多種金屬，隨意丟棄會造成資源浪費并污染土壤和水體。某手機電路板中含有鐵（Fe）、錫（Sn）、銅（Cu）、銀Ag、金（Au）等金屬，如圖是某工廠回收其中部分金屬的流程圖。（其中S、Au在化合物中的化合價分別為+2價、+3價）
(1)過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ均涉及的操作是______，該操作需要用到一種金屬材料制成的儀器是______。
(2)寫出過程Ⅱ中反應的化學方程式______、______。
(3)寫出過程Ⅲ中反應的化學方程式______。
(4)由本題信息分析，鐵、錫和銅三種金屬的活動性順序為______。

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