專題07 工業(yè)流程題-2024年中考化學(xué)答題技巧與模板構(gòu)建（解析版）

專題07工業(yè)流程題工業(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。一、工業(yè)流程題的解題思路化學(xué)工藝生產(chǎn)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(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理；二、除去所有雜質(zhì)并分離提純產(chǎn)品；三、提高產(chǎn)量與產(chǎn)率；四、減少污染，考慮“綠色化學(xué)”生產(chǎn)；五、原料的來源既要考慮豐富，還要考慮成本問題；六、生產(chǎn)設(shè)備簡單，生產(chǎn)工藝簡便可行等問題。二、工業(yè)流程題的解題思路（一）原料預(yù)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(yīng)（溶解）速率，增大原料的轉(zhuǎn)化率（或浸取率）。2.煅燒或灼燒目的是：不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)為容易提取的物質(zhì)；其他礦轉(zhuǎn)化為氧化物；除去有機(jī)物；除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)3.酸浸目的是：溶解、去氧化物（膜）、調(diào)節(jié)pH促進(jìn)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(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解（沉淀）5.加入氧化劑：轉(zhuǎn)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(yīng)條件的方法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?，雜質(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。疑I難I總I結(jié)1.化工流程題的結(jié)構(gòu)化工流程題的結(jié)構(gòu)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(chǎn)的原材料和工藝生產(chǎn)的目的（包括附產(chǎn)品）；題干部分主要用框圖形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來；題尾主要是根據(jù)生產(chǎn)過程中涉及到的化學(xué)知識設(shè)制成系列問題，構(gòu)成一道完整的化學(xué)試題。2.化工流程題的作用化工流程題通常從以下幾個(gè)方面考查學(xué)生的知識點(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。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(chǎn)的化工流程題（如合成氨化工流程題）、利用水資源生產(chǎn)的化工流程題（如海水制鹽、氯堿工業(yè)、海水提溴碘、海水提鎂等）、利用礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的化工流程題（工業(yè)制硫酸、冶鐵煉鋼等）、利用工業(yè)廢料提純生產(chǎn)的化工流程題（如提取金屬鈦）等。題型一、環(huán)境保護(hù)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(shí)現(xiàn)“碳捕集”，其主要轉(zhuǎn)化流程如下請回答下列問題：（1）溶液X中的溶質(zhì)是______。（2）寫出煙氣通入氫氧化鈉溶液中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______。（3）寫出干冰的一種用途______。（4）上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有溶液X和______?！敬鸢浮浚?）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(shí)驗(yàn)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(yīng)后的物質(zhì)，氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，故溶液X中的溶質(zhì)是氫氧化鈉（NaOH）；（2）煙氣中的二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)方程式為CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；（3）固態(tài)二氧化碳俗稱干冰，干冰在升華過程中會吸收熱量，通?？捎糜谌斯そ涤昊蜃鲋评鋭?；（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(yīng)制成石灰乳與碳酸鈉溶液反應(yīng)，故上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有溶液X和氧化鈣（CaO）。相同考點(diǎn)變情境?碳達(dá)峰和碳中和1.（2023年湖北省隨州市中考）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。相同考點(diǎn)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(rèn)識了硫元素，《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來表示一個(gè)原子，表示多個(gè)該原子，就在其元素符號前加上相應(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。題型二、物質(zhì)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(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）(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）。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。相同考點(diǎn)變情境?工業(yè)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(bǔ)血劑。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）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）。(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_______?！敬鸢浮?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。相同考點(diǎn)變情境?礦石的綜合利用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。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(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。相同考點(diǎn)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(yīng)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(shù)百斤，叢架木炭亦數(shù)百斤，鼓鞴（指鼓入空氣）熔化?！雹俟娜胱懔靠諝獾哪康氖莀______，從而提高爐溫。②“點(diǎn)鉛勾錫”是煉錫的關(guān)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(guān)系，小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：①試管C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______，該反應(yīng)屬于_______（填基本反應(yīng)類型）。②小莉認(rèn)為省略上述實(shí)驗(yàn)中的_______（填字母），也能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。Ⅲ金屬的銹蝕與防護(hù)(3)對鋼鐵制品進(jìn)行“發(fā)藍(lán)”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(fā)藍(lán)”過程屬于______（填“物理”或“化學(xué)”）變化。②“發(fā)藍(lán)”能防止鋼鐵銹蝕的原因是_________。Ⅳ金屬的回收再利用(4)某學(xué)習(xí)小組同學(xué)欲從廢舊電腦的某些零部件中回收金屬銀，設(shè)計(jì)流程如圖所示。①步驟Ⅰ中加入足量稀硫酸后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。②溶液X中只含有一種溶質(zhì)，該溶質(zhì)為______?！敬鸢浮?1)使木炭充分反應(yīng)，放出熱量合金的熔點(diǎn)低(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu置換反應(yīng)C(3)化學(xué)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(yīng)放熱，從而提高爐溫；②加鉛后形成合金，合金的熔點(diǎn)低于純金屬；（2）①試管C中鐵和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；該反應(yīng)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，屬于置換反應(yīng)；②實(shí)驗(yàn)A可以得出鋅的活動性強(qiáng)于鐵；實(shí)驗(yàn)B可以得出鐵的活動性在氫前；實(shí)驗(yàn)C可以得出鐵的活動性強(qiáng)于銅；實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)C；或者省略BD。（3）①“發(fā)藍(lán)”過程是使其表面生成一層致密的氧化膜，有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化；②鐵生銹是與氧氣和水共同作用，“發(fā)藍(lán)”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(yīng)，鋁和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)生成銀和硝酸銅，故溶液X中含有硝酸銅。相同考點(diǎn)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(xué)知識，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）。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)。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(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。相同考點(diǎn)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(chǎn)生的鹽泥中主要含有CaCO3及少量的Mg(OH)2和NaCl。下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)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(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。(3)步驟③中的試劑X應(yīng)選下列物質(zhì)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(jié)晶，說明CaCl2的溶解度隨溫度的降低而______?！敬鸢浮?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(yīng)是酸與堿反應(yīng)生成鹽和水，步驟②中發(fā)生中和反應(yīng)的為氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，該反應(yīng)的化學(xué)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(zhì)，且不能引入新的雜質(zhì)；A、若試劑X為氫氧化鉀溶液，氫氧化鉀與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鉀，引入了雜質(zhì)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(yīng)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(yīng)，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(yīng)，不符合題意；故選B；（4）步驟④中“一系列操作”包括降溫結(jié)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(diǎn)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(jù)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(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)。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。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(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_________________。【答案】(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。相同考點(diǎn)變情境?廢料的深度開發(fā)1.（2023·湖北咸寧·中考真題）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）。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(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。相同考點(diǎn)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(huán)境污染，工廠廢液需經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后才能排放。某電鍍廠為了減少對水的污染并節(jié)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(yè)原料硫酸鋅，設(shè)計(jì)了如圖所示的工藝流程，請據(jù)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(zhì)Y的化學(xué)式為______。(3)請寫出步驟Ⅲ中生成Fe的化學(xué)反應(yīng)方程式：______。(4)請寫一條保護(hù)金屬資源的有效途徑：______?！敬鸢浮?1)過濾(2)H2SO4(3)Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe(4)回收利用廢舊金屬（或有計(jì)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(yè)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(jié)晶得到硫酸鋅晶體?！窘馕觥浚?）步驟Ⅰ將固液分離，為過濾操作。（2）由以上分析知，物質(zhì)Y為硫酸，化學(xué)式為H2SO4。（3）步驟Ⅲ中生成Fe的反應(yīng)為硫酸亞鐵和鋅生成硫酸鋅和鐵，化學(xué)方程式為Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe。（4）保護(hù)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(jì)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(fā)與利用類【例6】（2023年山東省煙臺市中考化學(xué)真題）海洋是巨大的資源寶庫，人類應(yīng)合理開發(fā)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(chǎn)物略），據(jù)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(jìn)行分離的。(2)海水曬鹽：曬鹽時(shí)，采用的結(jié)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(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(4)海水制“堿”：在用粗鹽（含MgCl2、CaCl2雜質(zhì)）制純堿過程中，除雜時(shí)，先后加入過量的NaOH溶液和Na2CO3溶液產(chǎn)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(zhì)參加反應(yīng)?！敬鸢浮?1)沸點(diǎn)；(2)蒸發(fā)結(jié)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(diǎn)不同進(jìn)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(shí)，采用的結(jié)晶方法是蒸發(fā)結(jié)晶；海水曬鹽后得到的鹵水不能再繼續(xù)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(fā)生中和反應(yīng)是氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，化學(xué)方程式是：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O；（4）在用粗鹽（含MgCl2、CaCl2雜質(zhì)）制純堿過程中，除雜時(shí)，先后加入過量的NaOH溶液和Na2CO3溶液，氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，產(chǎn)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(zhì)參加反應(yīng)。相同考點(diǎn)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(zhì)。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程：根據(jù)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(yīng)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(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______?！敬鸢浮?1)過濾玻璃棒引流將MgCl2完全轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀(2)稀鹽酸NaOH+HCl=NaCl+H2O【解析】（1）根據(jù)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(yīng)生成Mg（OH）2沉淀與NaCl，實(shí)驗(yàn)中需要加過量的NaOH，可以將MgCl2完全轉(zhuǎn)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(yīng)后過濾得到的濾液A中溶質(zhì)為NaOH、NaCl，固體B為Mg(OH)2；NaOH能與HCl反應(yīng)生成NaCl與H2O，Mg(OH)2能與HCl反應(yīng)生成MgCl2與H2O，則X試劑為稀鹽酸；溶液A中NaOH與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：NaOH+HCl=NaCl+H2O。相同考點(diǎn)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(xué)式為_______。(2)步驟Ⅲ中操作a的名稱是_______。(3)步驟Ⅳ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(4)以上過程未涉及到的基本反應(yīng)類型是_______?！敬鸢浮?1)CaO(2)過濾(3)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O(4)置換反應(yīng)【解析】（1）石灰石主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣在高溫條件下發(fā)生分解反應(yīng)生成氧化鈣、二氧化碳，則A的化學(xué)式為CaO。（2）通過過濾可將難溶于水的固體物質(zhì)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(yīng)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(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣，則步驟Ⅳ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。（4）步驟I發(fā)生的反應(yīng)是：CaCO3eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))CaO+CO2↑，該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)；步驟II發(fā)生的反應(yīng)是：CaO+H2O=Ca(OH)2，該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)，步驟Ⅳ發(fā)生的反應(yīng)是：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)，則以上過程未涉及到的基本反應(yīng)類型是置換反應(yīng)。1.（2023年江蘇省常州市武進(jìn)實(shí)驗(yàn)中學(xué)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(chǎn)流程如圖所示。（1）①中“熬”至析出膽礬這個(gè)步驟相當(dāng)于______（填實(shí)驗(yàn)操作名稱）。（2）②中“烹”而得銅的過程中，反應(yīng)物CuSO4·5H2O中銅元素的化合價(jià)為______。（3）③中可觀察到的現(xiàn)象是固體逐漸溶解，______。（4）④中涉及的化學(xué)方程式為______。（5）以上兩種制取銅的流程中，同學(xué)們認(rèn)為流程③~④更佳，請簡述原因______。2．（2023年江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)中考一模）工業(yè)上以硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4，含少量難溶雜質(zhì))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(dāng)升高溫度 B.適當(dāng)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(zhuǎn)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(shí)，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(zhì)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(xué)方程式：_______；②4FeCO3+O2eq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Fe2O3+4_______。（6）測定FeOOH和FeCO3的質(zhì)量比x：y，利用如圖3所示的裝置(夾持儀器省略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①實(shí)驗(yàn)前首先要_______，再裝入樣品。裝置A的作用是_______。②現(xiàn)控制B裝置溫度在600℃加熱至固體完全變?yōu)榧t色，裝置C實(shí)驗(yàn)后增重3.6g，裝置D實(shí)驗(yàn)后增重17.6g。請結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出x：y的值_____。(寫出必要的計(jì)算過程)③若無裝置E，則實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果_______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)?！敬鸢浮浚?）AB（2）Fe3+、H+（3）①10mL②稀硫酸過量，氨水與稀硫酸反應(yīng)③防止NH4HCO3受熱分解④防止氨水揮發(fā)或分解（4）硫酸銨##(NH4)2SO4（5）①2FeOOHeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))Fe2O3+H2O②CO2（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(jù)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~~~H2O17818x3.6geq\f(178,18)＝eq\f(x,3.6g)x=35.6g；FeCO3~~~CO211644y17.6geq\f(116,44)＝eq\f(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(dāng)升溫、適當(dāng)加快攪拌速率，均可以提高單位時(shí)間內(nèi)鐵元素浸出率，而減小硫酸濃度，會降低單位時(shí)間內(nèi)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(zhì))，加入過量硫酸，硫酸與氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水，四氧化三鐵與硫酸反應(yīng)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(yīng)橫坐標(biāo)10mL；②氨水用量小于4mL時(shí)，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(fā)生中和反應(yīng)；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(yīng)溫度過高NH4HCO3發(fā)生分解，防止氨水揮發(fā)或分解，降低產(chǎn)率；（4）Fe2O3、Fe3O4與硫酸反應(yīng)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(yīng)生成氧化鐵（鐵紅）和水，該反應(yīng)方程式為2FeOOHeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))Fe2O3+H2O；②根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子種類和數(shù)目不變，反應(yīng)前有4個(gè)鐵原子、4個(gè)碳原子、14個(gè)氧原子，反應(yīng)后已知物中有4個(gè)鐵原子、6個(gè)氧原子，故未知物中有4個(gè)碳原子和8個(gè)氧原子，由于化學(xué)計(jì)量數(shù)為4，則未知物的化學(xué)式為CO2；（6）①實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(jìn)入D裝置，導(dǎo)致計(jì)算的二氧化碳質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致測定結(jié)果偏小。3．（2023年廣東省廣州市花都區(qū)中考一模）電石渣【主要成分為Ca(OH)2，還含有MgO等雜質(zhì)】是一種工業(yè)廢渣，以它為原料可生產(chǎn)納米碳酸鈣。已知：①NH4Cl溶液顯酸性：②“浸取”時(shí)的主要反應(yīng)為Ca(OH)2+NH4Cl=CaCl2+2NH3·H2O③“碳化”時(shí)的主要反應(yīng)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(zhì)量分?jǐn)?shù)的NH4Cl溶液浸取電石渣時(shí)，Ca元素提取率和Mg元素去除率的數(shù)值如圖所示，你認(rèn)為較適宜的NH4Cl質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(jìn)行噴霧碳化，為使堿化的溶液與二氧化碳充分反應(yīng)，CO2應(yīng)從碳化塔的_______處通入(填“A”或“B”)。（4）測得不同溫度下碳化反應(yīng)所需時(shí)間如下表(其他條件相同)：溫度反應(yīng)液渾濁所需時(shí)間(單位：秒)反應(yīng)完全所需時(shí)間(單位：分鐘)20℃480>18040℃12018060℃15080℃168你認(rèn)為碳化反應(yīng)最適宜的溫度是_______℃。（5）“操作2”中得到的濾液中含有的溶質(zhì)是_______。（6）用電石渣【Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)92.5%】制備1tCaCO3，計(jì)算所需電石渣的質(zhì)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(shí)的化學(xué)方程式可得關(guān)系式：Ca(OH)2～CaCl2～CaCO3

解：設(shè)所需電石渣的質(zhì)量為xCa(OH)2～CaCl2～CaCO3

7410092.5%x1teq\f(74,100)＝eq\f(92.5%x,1t)x=0.8t

答：所需電石渣的質(zhì)量為0.8t【解析】（1）由圖可知，操作1實(shí)現(xiàn)了固液分離，是過濾；（2）由圖可知，氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對鎂元素的去除率影響不大，而氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí)，鈣元素的提取率達(dá)到相對較大，之后氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，鈣提取率變化不大，故較適宜的氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10%；（3）CO2應(yīng)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(shù)據(jù)可知，60℃時(shí)，反應(yīng)完全所需時(shí)間最短，故最適宜的溫度是60℃；（5）由圖可知，“浸取”時(shí)，氫氧化鈣、氯化銨反應(yīng)生成氯化鈣和氨水，預(yù)處理及浸取后，氧化鎂應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀除去；“碳化”時(shí)氯化鈣和氨水、二氧化碳反應(yīng)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(zhì)是氯化銨；（6）見答案。4.（2023年江蘇省無錫市梁溪區(qū)中考一模）氧化鋅具有優(yōu)異的常溫發(fā)光性能，在半導(dǎo)體等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。利用工業(yè)含鋅廢渣（主要成分是ZnO，還含有Fe2O3、Al2O3、CdO等雜質(zhì)）制取氧化鋅的流程如下：【查閱資料】相關(guān)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2.73.46.57.4沉淀完全3.74.78.59.4（1）酸浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______（寫出一個(gè)），為提高反應(yīng)速率可采取的措施是______。（2）調(diào)pH的目的是將______完全沉淀，操作時(shí)需控制pH的范圍是______。（3）沉?xí)r鋅粉置換出鎘，說明鋅的活動性比鎘______（填“強(qiáng)”或“弱”）。（4）過濾所得濾液中的溶質(zhì)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(yīng)屬于______（填基本反應(yīng)類型）?！敬鸢浮浚?）ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O將廢渣粉碎處理（2）Fe3+、Al3+4.7≤pH＜6.5（3）強(qiáng)（4）ZnSO4（5）分解反應(yīng)【解析】（1）金屬氧化物和酸性反應(yīng)生成鹽和水，工業(yè)含鋅廢渣（主要成分是ZnO，還含有Fe2O3、Al2O3、CdO等雜質(zhì)），加入硫酸后，可發(fā)生的反應(yīng)之一為ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O（其他合理答案也可）。為提高反應(yīng)速率，可以將廢渣粉碎處理以加大反應(yīng)面積，適當(dāng)提高溫度或適當(dāng)增加加入硫酸濃度。（2）根據(jù)流程圖可知，調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)pH的范圍為4.7≤pH＜6.5。（3）活動性強(qiáng)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(qiáng)。（4）酸浸時(shí)，ZnO、Fe2O3、Al2O3、CdO與硫酸反應(yīng)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(zhì)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(zhì)反應(yīng)生成兩種或以上物質(zhì)的反應(yīng)，屬于分解反應(yīng)。5．（2023年江蘇省常州市金壇區(qū)中考一模）白云石的主要化學(xué)成分為CaMg(CO3)2，還含有少量的雜質(zhì)。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(zhì)未參與反應(yīng)）【資料】①CaMg(CO3)2煅燒時(shí)可分解產(chǎn)生三種氧化物，碳酸鎂高溫分解可生成MgO和CO2②浸鎂時(shí)的反應(yīng)原理：MgO+(NH4)2SO4eq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))MgSO4+2NH3↑+H2O③NH3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(shí)為獲得更多的產(chǎn)品，應(yīng)先通______（填“NH3”或“CO2”）。（3）流程中沉鈣的化學(xué)方程式是______。（4）流程中除水、NH4Cl、(NH4)2SO4以外還可以循環(huán)利用的物質(zhì)是______。（5）此流程中涉及的基本反應(yīng)類型有______。A.化合反應(yīng) B.分解反應(yīng) C.置換反應(yīng) D.復(fù)分解反應(yīng)【答案】（1）增大接觸面積，使反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)生成碳酸鈣和氯化銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCl2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl；（4）CO2、NH3既是生成物又是反應(yīng)物，可以循環(huán)利用；（5）CaMg(CO3)2煅燒時(shí)可分解產(chǎn)生三種氧化物，屬于分解反應(yīng)，浸鎂時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，6．（2023年江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)前黃實(shí)驗(yàn)學(xué)校中考一模）某工廠產(chǎn)生的燒渣(主要含F(xiàn)eO、Fe2O3，還有少量SiO2)，常用于制取補(bǔ)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(yīng))(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(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都屬于________反應(yīng)(填寫基本反應(yīng)類型)。(3)在濾液中加入適量Fe時(shí)發(fā)生的化合反應(yīng)的方程式為_______。(4)若在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作①，該操作主要包括___、降溫結(jié)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(nóng)業(yè)上可以用作____。(5)操作②中得到的X可以循環(huán)利用，則X為____。【答案】(1)提高反應(yīng)速率，提高轉(zhuǎn)化效率(2)復(fù)分解反應(yīng)(3)Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4(4)蒸發(fā)濃縮玻璃棒氮肥(5)二氧化碳?！窘馕觥浚?）燒渣在浸取前要研磨成粉末狀，是為了增大反應(yīng)物的接觸面，提高反應(yīng)速率，提高轉(zhuǎn)化效率，故填是提高反應(yīng)速率，提高轉(zhuǎn)化效率；（2）稀硫酸和燒渣中的FeO、Fe2O3反應(yīng)，是兩種化合物相互交換成分生成另外兩種化合物的反應(yīng)，且生成物中都有水生成，屬于復(fù)分解反應(yīng)，故填復(fù)分解反應(yīng)；（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(shí)，鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣屬于置換反應(yīng)，鐵和硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵屬于化和反應(yīng)，方程式故填Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；（4）若在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作①，該操作主要包括蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾等，故填蒸發(fā)濃縮；兩次操作中都用到的玻璃儀器是玻璃棒，蒸發(fā)濃縮時(shí)用玻璃棒攪拌防止受熱不均導(dǎo)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(nóng)業(yè)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(huán)利用，故填二氧化碳。7.（2023年3月廣東省深圳市龍華區(qū)丹堤實(shí)驗(yàn)學(xué)校中考一模）鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，廣泛應(yīng)用于航天、醫(yī)療等領(lǐng)域。工業(yè)上以金紅石(主要成分為TiO2)為原料生產(chǎn)鈦及鈦合金，流程如圖所示。根據(jù)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(jì)算TiO2中Ti元素的化合價(jià)為_______。（2）反應(yīng)①前要對焦炭和金紅石進(jìn)行粉碎處理，這么做的目的是_______。（3）已知甲醇的化學(xué)式為CH3OH，反應(yīng)②為化合反應(yīng)，則化學(xué)方程式為_______。（4）鈦的化學(xué)性質(zhì)很活潑，在高溫條件下極容易與氧氣等多種物質(zhì)反應(yīng)，所以反應(yīng)③要在氬氣氛圍中進(jìn)行，其中氬氣的作用是_______。（5）反應(yīng)③的化學(xué)方程式為_______，基本反應(yīng)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(xué)”)變化。【答案】（1）+4價(jià)（2）增大反應(yīng)物的接觸面積（3）CO+2H2eq\o\ac(\s\up6(高溫高壓),\o(=====,======),\s\do6(催化劑))CH3OH（4）作保護(hù)氣（5）TiCl4+2Mgeq\o\ac(\s\up6(高溫),\o(=====,======),\s\do6(氬氣))2MgCl2+Ti置換反應(yīng)（6）物理【解析】（1）根據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0的原則，可以計(jì)算出TiO2中Ti元素的化合價(jià)為+4價(jià)，因?yàn)檠踉氐幕蟽r(jià)為-2價(jià)；（2）反應(yīng)①前要對焦炭和金紅石進(jìn)行粉碎處理，這么做的目的是：增大反應(yīng)物的接觸面積，提高反應(yīng)速率；（3）已知甲醇的化學(xué)式為CH3OH，反應(yīng)物為CO和H2，反應(yīng)②為化合反應(yīng)，則化學(xué)方程式為CO+2H2eq\o\ac(\s\up6(高溫高壓),\o(=====,======),\s\do6(催化劑))CH3OH；（4）氬氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以可做保護(hù)氣；（5）由流程圖可知，反應(yīng)③的化學(xué)方程式為TiCl4+2Mgeq\o\ac(\s\up6(高溫),\o(=====,======),\s\do6(氬氣))2MgCl2+Ti，基本反應(yīng)類型為置換反應(yīng)，因?yàn)槭且环N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)；（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?yàn)闆]有新物質(zhì)生成。8.（2022年江蘇省南京建鄴區(qū)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(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：2AlCl3·6H2Oeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))Al2O3+6HCl+9H2O。（1）“酸浸”步驟中鹽酸與Fe2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______?！八峤睍r(shí)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(shí)發(fā)生的反應(yīng)為AlCl3+3NH4HCO3=3X+Fe(OH)3↓+3CO2↑，則X的化學(xué)式為______。（4）流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)為______（寫化學(xué)式）?！敬鸢浮浚?）Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O防止鹽酸揮發(fā)（2）二氧化硅（3）NH4Cl（4）HCl【解析】（1）鹽酸和氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O，“酸浸”時(shí)溫度不宜過高的原因是防止鹽酸揮發(fā)；（2）氧化鐵和氧化鋁均能與酸反應(yīng)，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(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，反應(yīng)前含有1個(gè)鐵原子，3個(gè)氯原子，3個(gè)氮原子，15個(gè)氫原子，3個(gè)碳原子和9個(gè)氧原子，反應(yīng)后目前有3個(gè)氫原子，3個(gè)碳原子和9個(gè)氧原子，1個(gè)鐵原子，因此還應(yīng)有3個(gè)氮原子，3個(gè)氯原子，12個(gè)氫原子，則X的化學(xué)式為：NH4Cl；（4）根據(jù)流程圖可知，煅燒AlCl3?6H2O時(shí)，會產(chǎn)生副產(chǎn)品鹽酸，鹽酸又進(jìn)入酸浸的操作步驟，因此鹽酸可以循環(huán)使用。9.（2022年江蘇省南京玄武區(qū)中考一模）碳酸鋰是生產(chǎn)金屬鋰制品的基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)如圖：（1）鋰元素和鈉元素化學(xué)性質(zhì)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(zhì)是氧化鎂。寫出“除鎂”步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。（3）“沉鋰”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(shí)的反應(yīng)原理是鋰與二氧化硫反應(yīng)生成Li2S2O4。該電池工作過程中如有28克金屬鋰參加了反應(yīng)，則同時(shí)消耗二氧化硫的質(zhì)量是多少（寫出計(jì)算過程）?！敬鸢浮浚?）最外層電子數(shù)相同

（2）2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓（3）Li2SO4+Na2CO3=Na2SO4+Li2CO3↓過濾飽和（4）解：設(shè)同時(shí)消耗二氧化硫的質(zhì)量是x。

2Li+2SO2=Li2S2O41412828gxeq\f(14,128)＝eq\f(28g,x)x=256g；

答：同時(shí)消耗二氧化硫的質(zhì)量是256g?！窘馕觥浚?）鋰元素原子和鈉元素原子最外層電子數(shù)相同，所以化學(xué)性質(zhì)相似；（2）雜質(zhì)氧化鎂先與硫酸反應(yīng)，生成硫酸鎂和水，除鎂過程中，硫酸鎂與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成氫氧化鎂沉淀和硫酸鈉，所以除鎂的化學(xué)方程式為：2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓；（3）氧化鋰與硫酸反應(yīng)，生成硫酸鋰和水，沉鋰過程中，硫酸鋰與碳酸鈉反應(yīng)，生成碳酸鋰沉淀和硫酸鈉，所以沉鋰發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(yè)上有廣泛應(yīng)用。小明同學(xué)利用某工業(yè)廢料(廢料中含有、、Co2O3和Fe2O3等物質(zhì))制備草酸鈷晶體(CoC2O4·2H2O)，其設(shè)計(jì)流程如下：已知：①物質(zhì)溶解性：難溶于水，CoCO3難溶于水；②2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，Li與堿溶液不發(fā)生反應(yīng)；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)1.97.15-0.233.4pH(完全沉淀)3.29.151.094.7請回答：（1）步驟I中加入氫氧化鈉溶液的目的是_______。（2）該生產(chǎn)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(diào)節(jié)溶液的pH時(shí)，pH的范圍是：_______。（4）寫出步驟IV中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。（5）廢渣中的主要成分有_______(填化學(xué)式)?！敬鸢浮浚?）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(yīng)，反應(yīng)方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，而Li、Co2O3和Fe2O3不與氫氧化鈉反應(yīng)，從而除去鋁；所以鈷渣中含有的物質(zhì)為Li、Co2O3和Fe2O3；步驟Ⅱ中加入鹽酸，因鋰的金屬活動性強(qiáng)于鋁，所以鋰與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Li+2HCl=2LiCl+H2↑，F(xiàn)e2O3與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，Co2O3與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O，所以浸出液中含有的溶質(zhì)為LiCl、FeCl3、CoCl2；步驟Ⅲ調(diào)節(jié)溶液的pH，目的是將FeCl3轉(zhuǎn)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(shí)加入NaF溶液的目的是將LiCl轉(zhuǎn)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(yīng)生成CoCO3和NaCl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+CoCl2=CoCO3↓+2NaCl。（1）因廢料中的Li與堿溶液不發(fā)生反應(yīng)，金屬氧化物與堿溶液不反應(yīng)，而鋁與氫氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)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(yīng)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(zhì)為LiCl、FeCl3、CoCl2，經(jīng)步驟ⅢFeCl3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，但CoCl2不能轉(zhuǎn)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(yīng)生成CoCO3和NaCl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+CoCl2=CoCO3↓+2NaCl。（5）步驟Ⅲ是將FeCl3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，LiCl轉(zhuǎn)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(yù)測）堿式次氯酸鎂【Mg2ClO(OH)3·H2O】微溶于水，不吸濕，相對穩(wěn)定，是一種有開發(fā)價(jià)值的無機(jī)抗菌劑。某研發(fā)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?！举Y料】“混合”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2MgCl2+NaClO+3NaOH+2H2O=Mg2ClO(OH)3·2H2O+4NaCl(1)“酸溶”時(shí)對礦石進(jìn)行粉碎的目的是_________。(2)碳酸鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(3)“氧化”步驟會生成FeCl3，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。(4)“調(diào)pH”的目的是使溶液中Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，且要防止Mg2+沉淀，請根據(jù)下表選擇調(diào)pH的合適范圍_______。物質(zhì)名稱Fe(OH)3Mg(OH)2開始沉淀的pH1.59.4沉淀完全的pH4.112.4(5)“混合時(shí)”應(yīng)先加NaClO溶液后加NaOH溶液的原因是________?！敬鸢浮?1)增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率(2)MgCO3+2HCl-MgCl2+H2O+CO2↑(3)2FeCl2+H2O2+2HCl=2F