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专题18 工艺流程图题（考点专练）-备战2021年中考化学考点微专题（解析版）
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这是一份专题18 工艺流程图题（考点专练）-备战2021年中考化学考点微专题（解析版），共23页。试卷主要包含了硝酸钙可用于无土栽培等，回收利用废旧金属具有重要意义，，实验过程如图所示等内容，欢迎下载使用。
专题18 工艺流程图题
制备与生成流程
1．（2020山西省卷）“庄稼一枝花，全靠肥当家”。近年来，随着农业生产的不断发展，对硫酸镁（MgSO4）肥料的需求量逐年上升。以氧化镁矿粉（主要成分氧化镁，还含有少量氧化铁、烧碱等杂质）和浓硫酸为原料，生产MgSO4的部分生产流程如图1所示。已知氧化镁与硫酸发生反应的化学方程式为：。分析制备过程，回答下列问题：
（1）图1中，石墨配酸塔由石墨制成，说明石墨具有的性质是_____________（合理即可）。
（2）生产中，稀硫酸与杂质发生反应的化学方程式为：_____________。
（3）回转化成室中发生的化学反应会___________（填“吸收热量”或“放出热量”）。
（4）分析图2，使用硫酸的最佳浓度为_____________。
（5）生产过程无废物排放，符合绿色化学要求，其中可循环利用的物质是____________。
【答案】（1）耐腐蚀/不与酸反应（合理即可）；（2）/（写一个） ；（3）放出热量；（4）66% ；（5）酸雾和水蒸气/稀硫酸
【解析】（1）石墨配酸塔由石墨制成，说明石墨具有的性质是耐腐蚀或不与酸反应（合理即可）；（2）稀硫酸氧化铁反应生成硫酸铁和水，和烧碱反应生成硫酸钠和水，发生反应的化学方程式分别为：；（任写一个即可）；（3）根据题意可知回转化成室中发生的化学反应有，，中和反应放出热量；（4）分析图2，使用硫酸的最佳浓度为66%，此时硫酸镁的质量分数达到最大值；（5）生产过程无废物排放，符合绿色化学要求，根据流程图中回转化成室中产生的酸雾和水蒸气通过水吸收循环系统又进入石墨配酸塔，可循环利用的物质是酸雾和水蒸气（或稀硫酸）。
2．（2020山东泰安）无水氯化钙在工业上有广泛的用途。以石灰石矿粉（含有SiO2、Fe2O3、MgSO4等杂质）为原料，生产无水氯化钙的流程如下图：
回答下列问题：
（1）从流程图中推知：SiO2具有的化学性质是__________。
（2）氧化铁与盐酸反应的化学方程式为_________________。
（3）滤渣3中除有Ca（OH）2外，还有_________（填化学式，下同）。
（4）产品中的杂质除极少量H2O外，最有可能含的是__________。
【答案】（1）不能与盐酸反应 ；（2） ；（3）Mg(OH)2、Fe(OH)3 ；（4）BaCl2
【解析】（1）从流程图中可以看出，在加入盐酸之后能够将二氧化硅过滤出来，也就是此时的二氧化硅没有和盐酸反应，因此SiO2具有的化学性质是不能与盐酸反应；（2）氧化铁与盐酸反应的化学方程式为；（3）酸溶后过滤，能将二氧化硅过滤，溶液中有氯离子，铁离子，镁离子，硫酸根离子，加入氯化钡后，硫酸根离子沉淀，过滤后溶液中有氯离子，铁离子和镁离子，加入石灰乳（氢氧化钙）后，会生成氢氧化镁和氢氧化铁沉淀，因此滤渣中还有。（4）再加入氯化钡时可能会过量，而后面没有能除去钡离子的操作，因此有可能含的杂质是BaCl2。
3．（2020江苏苏州）硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如下：
已知：硝酸会挥发、受热会分解。
（1）气体X为_______（填化学式）。
（2）“制浆”所得的混合物属于_______（填字母）。
a． 溶液 b． 悬浊液 c． 乳浊液
（3）写出“中和”步骤主要反应的化学方程式：________。
（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和_____。
（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致_。
（6）若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低、同时会产生污染气体NOx。产生NOx的原因是______。
【答案】（1） CO2 ；（2） b ；（3）；（4）溶液的pH等于7 ；（5） 结晶步骤能耗过多 ；（6）CaO与HNO3反应放出大量热，HNO3受热分解产生NOx
【解析】（1）煅烧石灰石会使碳酸钙在高温下分解成二氧化碳和氧化钙，所以X是二氧化碳，其化学式是：CO2。（2）氧化钙中加水后得到的是氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，因为反应生成的氢氧化钙部分溶于水，部分悬浮于液体中，所以“制浆”所得的混合物属于悬浊液，故填：b。（3）“中和”步骤主要反应是硝酸与氢氧化钙生成硝酸钙和水，化学方程式为：。（4）因为氢氧化钙微溶于水，如果氢氧化钙没有完全反应，液体中就有悬浮的颗粒物，另外氢氧化钙溶液呈碱性，如果氢氧化钙完全反应，溶液应该呈中性，pH=7，所以工业生产常根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和溶液的pH等于7。（5）“制浆”时须控制好加入水的量。因为氢氧化钙微溶于水，加入水量太少会导致制浆困难；而如果加入水量太多会导致溶液中水分太多，蒸发浓缩时消耗的能量过多，故填：结晶步骤能耗过多；（6）根据题中提供的信息：硝酸受热会分解，而氧化钙和硝酸反应放热，故此法过程中产生NOx的原因是：CaO与HNO3反应放出大量热，HNO3受热分解产生NOx。
4．（2020四川雅安）高锰酸钾是一种重要的化工产品，在化学、生产、生活等场境中都有重要的用途。某工厂生产高锰酸钾的流程如下图所示。
请回答下列问题：
（1）写出高锰酸钾的一种用途___________。
（2）“I混合加热”发生的主要是___________（填“物理”或“化学”）变化。
（3）请将“Ⅱ氧化反应”发生反应的化学方程式补充完整（在横线上填化学式）。
_______+2MnO2+4KOH2K2MnO4+2____
（4）“Ⅲ电解”反应中，反应前后化合价发生变化的元素有____________（写元素符号）。
（5）生产流程中可循环利用的物质是___________（写化学式）。
【答案】（1）实验室制氧气（或医疗上可用作消毒、杀菌剂等）；（2）物理 ；（3）O2 ； H2O ；（4）Mn、H ；（5） KOH
【解析】根据实验室常用高锰酸钾制氧气、医疗上可用作消毒、杀菌剂；物理变化没有产生新物质；质量守恒定律反应前后原子的数目种类不变、利用化学式计算化合价等分析作答。（1）高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂，医疗上可用作消毒、杀菌剂，实验室制氧气等；（2）“I混合加热”开始时是MnO2、KOH的固体混合物，加热后是MnO2、KOH的融化的混合物，没有新物质产生，发生的主要是物理变化；（3）根据“Ⅱ氧化反应”反应物是MnO2、KOH和通入的空气，从图知道最后排出的气体是氮气等，生成了K2MnO4和H2O，所以参加反应的还有O2；反应物中有Mn、O、K、H四种元素，而生成物只有Mn、O、K三种元素，所以生成物中还有含有H元素的物质，反应前后Mn、K原子的数目相等，反应前有4个H原子，反应后也有4个H原子，含在2个未知分子中，所以每个未知分子含有2个H原子，O原子反应前有10个，反应后2个K2MnO4中含有8个氧原子，还有2个氧原子含在2个未知分子中，所以每个未知分子含有1个氧原子，则生成物补充H2O；（4）“Ⅲ电解”反应中，反应物是K2MnO4和H2O，各元素的化合价是K：+1价，Mn：+6价，O：-2价，H：+1价；生成物是KMnO4、KOH和 H2，各元素的化合价是K：+1价，Mn：+7价，O：-2价，KOH中的H：+1价，H2中的H：0价；反应前后化合价发生变化的元素有Mn、H；（5）根据生产高锰酸钾的流程图，流程中可循环利用的物质是KOH。
回收与利用流程
5．（2020湖南株洲）覆铜板是制作印刷线路板的基本材料。
覆铜板中的金属Sn占2-10%，Cu占90-98%。简易工艺流程如
（1）将废旧镀锡覆铜板粉碎后，通过步骤②可将其分离为有机树脂材料（固体）和铜锡粉。根据化学常识回答，此工艺利用的是 ______________ 的性质（填字母代号）。
a． 溶解性不同 b． 密度不同 c． 沸点不同
（2）步骤④中涉及的分离操作是 _______________（填操作名称）。
（3）通过步骤⑤和⑥所得洗涤液的pH ____________7（填“>”、“<”、“=”）。
（4）设计步骤⑦的主要目的是 ________________ 。
（5）步骤⑨中涉及的主要化学方程式为 ________________ 。
【答案】（1）b ；（2）过滤 ；（3） < ；（4）节约原料，循环利用 ；（5）
【解析】（1）将废旧镀锡覆铜板粉碎后，通过步骤②可将其分离为有机树脂材料（固体）和铜锡粉。此工艺利用的是密度不同来进行分离的，有机树脂材料（固体）密度较小位于上层，铜锡粉密度较大，位于下层，故选b；（2）步骤④中实现了滤渣与滤液的分离，所以涉及的分离操作是过滤；（3）酸溶液的pH<7，通过步骤⑤和⑥进行的酸洗与水洗，所以所得洗涤液的pH<7；（4）由图可知步骤⑦是将洗涤液进行重复使用，所以此步骤的主要目的是节约原料，循环利用； （5）步骤⑨是焙烧氢氧化锡得到氧化锡，根据质量守恒定律，反应前后元素种类、原子数目不变，所以可知还有一种生成物中一定含有氢元素，推测为水，所以其中涉及的主要化学方程式为。
6．（2020山东青岛）回收利用废旧金属具有重要意义。某机械厂金属废料的成分是 Zn、Cu、ZnO和 CuO，某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题。
【活动一】回收铜并制取氧化锌，实验方案如下：
（1）步骤 I 所得滤液 a 中溶质的成分是____（填写化学式）。
（2）步骤 III 加入试剂甲的名称是______。
（3）步骤 IV 加入适量 NaOH 溶液的目的是________。
【活动二】利用活动一回收的铜制取硫酸铜，设计方案如下：
方案 A：
方案 B：
【信息】
（4）方案 A 中氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为____。
（5）小组同学从绿色化学的视角分析方案 B 不合理，理由是____（写出一条即可）。
【答案】（1）ZnSO4、CuSO4、H2SO4 ；（2）稀硫酸；（3）使硫酸锌完全反应；（4） ；（5）方案 B会生成二氧化硫，污染空气
【解析】锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸锌和氢氧化钠反应生成氢氧化锌和硫酸钠。（1）金属废料的成分是 Zn、Cu、ZnO和 CuO，加入过量稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铜和稀硫酸不反应，步骤 I 是过滤，故所得滤液 a 中溶质的成分是硫酸锌、硫酸铜、过量的稀硫酸，化学式为ZnSO4、CuSO4、H2SO4。（2）滤液a中溶质的成分是硫酸锌、硫酸铜、稀硫酸，步骤II加入过量的锌粉，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，则滤渣中含有锌和铜，加入过量的试剂甲，过滤得到铜和滤液c，滤液b是硫酸锌，滤液c和滤液b均与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化锌，则滤液c也是硫酸锌溶液，故步骤 III 加入试剂甲的名称是稀硫酸。（3）硫酸锌和氢氧化钠反应生成氢氧化锌和硫酸钠，故步骤 IV 加入适量 NaOH 溶液的目的是使硫酸锌完全反应。（4）方案 A 中氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为。（5）由质量守恒定律可知，反应前后元素的质量和种类均不变，浓硫酸中含有硫元素，生成物中含有二氧化硫，故小组同学从绿色化学的视角分析方案 B 不合理，理由是浓硫酸中含有硫元素，会生成二氧化硫，污染空气。
7．（2020湖北黄石）为了从某废旧电子产品中提炼贵重金属，得到硫酸铜溶液。小军所在的学习小组设计了如下流程：
（1）废旧电子产品属于_____________（填“厨余垃圾”或“可回收物”或“有害垃圾”）。
（2）②中发生反应的基本类型为_____________，滤液中存在的金属阳离子有_________、__________（填离子符号）。
（3）滤渣Ⅱ中的贵重金属为_____________。
（4）写出④中发生反应的化学方程式____________________。
【答案】（1）可回收物 ；（2） 置换反应； ； ；（3） 金 ；（4）CuO +H2SO4═CuSO4+H2O
【解析】（1）废旧电子产品中含有贵重金属，属于可回收物；（2）②中有铜、铁、铝和金，能和硫酸反应的是铁和铝，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气， 它们都符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，故发生反应的基本类型为置换反应；由于加入的是过量的硫酸，滤液中的溶质是硫酸、硫酸亚铁和硫酸铝，则存在的金属阳离子有；
（3）滤渣Ⅱ中的贵重金属为金，因为金不与氧气反应，铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，金不与硫酸反应；（4）④中发生的反应是硫酸与氧化铜反应，生成硫酸铜和水，则化学方程式CuO +H2SO4═CuSO4+H2O。
海水资源的利用流程
8．（2020广西桂林）目前世界上60%的镁是从海水中提取的，综合利用海水制备镁的流程如图所示。
根据上述流程回答下列问题。
（1）气体A是_____。操作①的名称是_____。
（2）“水浸”过程中发生反应的化学方程式是_____；“沉淀池”中发生的主要反应的化学方程式是_____。
（3）上述流程所发生的化学反应中，没有涉及的基本反应类型是_____。
【答案】（1）二氧化碳 ；过滤 ；（2） CaO+H2O=Ca（OH）2 ；Ca（OH）2+MgCl2＝Mg（OH）2↓+CaCl2 ；（3）置换反应
【解析】（1）贝壳的主要成分是碳酸钙，煅烧生成氧化钙和二氧化碳，气体A是二氧化碳；操作①是将滤液与沉淀分离，是过滤操作，故填：二氧化碳；过滤。（2）“水浸”过程中氧化钙与水反应生成氢氧化钙，发生反应的化学方程式是CaO+H2O=Ca（OH）2；“沉淀池”中氯化镁与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，反应的化学方程式为Ca（OH）2+MgCl2＝Mg（OH）2↓+CaCl2，故填：CaO+H2O=Ca（OH）2；Ca（OH）2+MgCl2＝Mg（OH）2↓+CaCl2。（3）上述流程中碳酸钙煅烧生成氧化钙和二氧化碳，属于分解反应；氧化钙与水反应生成氢氧化钙，属于化合反应；氯化镁与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，属于复分解反应；故所发生的化学反应中，没有涉及的基本反应类型是置换反应，故填：置换反应。
9．（2020四川绵阳）海水提取粗盐后的母液还可用来提取金属镁，其流程如下：
回答下列问题：
（1）如在实验室进行操作 a，使用玻璃棒的目的是_____，沉淀 A 的化学式是________ 。
（2）用贝壳生产石灰乳，发生反应的化学方程式有：__________ 、 ________。
（3）由 MgCl2溶液得到 MgCl2·6H2O 晶体，需要进行的实验操作有：__________、 _________、过滤、洗涤。
（4）用 203 t MgCl2·6H2O 晶体最多能制备金属镁 ______________t。
【答案】（1）引流；Mg（OH）2 ；（2） ； ；（3）蒸发浓缩；冷却结晶；（4）24
【解析】（1）实验室进行操作 a是过滤，使用玻璃棒的目的是引流；氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁和氯化钙，则沉淀 A 的化学式是Mg（OH）2；（2）用贝壳生产石灰乳，先碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，发生反应的化学方程式：、 ；（3）由 MgCl2溶液得到 MgCl2·6H2O 晶体，需要进行的实验操作有：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤；（4）设能制备金属镁质量为x，根据质量守恒定律有：
，解得x=24t。
10．（2020山东淄博）（小明同学要除去粗盐样品中的少量泥沙（已知：20℃时氯化钠的溶解度是36.0g），实验过程如图所示：
请回答：20℃时，小明要溶解10.0g粗盐样品，需量取_____（填“15” “30”或“45”）mL的水较为恰当，充分溶解后形成_____（填“饱和”或“不饱和”）溶液，操作Ⅱ的名称是_____。
下列说法正确的是_____（填字母序号）。
a．蒸发需要的仪器是酒精灯、蒸发皿、温度计
b．溶解和蒸发需要搅拌的目的是防止食盐飞溅
c．蒸发过程就是通过加热的方法将水汽化除去
【答案】30 ；不饱和 ；过滤 ；c
【解析】
根据20℃时氯化钠的溶解度是36.0g，进行分析解析。根据操作Ⅱ是将泥沙与食盐水分离，进行分析解析。根据溶解、过滤、蒸发操作的方法、注意事项，进行分析判断。20℃时氯化钠的溶解度是36.0g，含义是20℃时，100g水中最多溶解36g氯化钠，溶液达到饱和状态，则20℃时，小明要溶解10.0g粗盐样品，需水的质量为100g×≈27.8g（合27.8mL），需量取30mL的水较为恰当，充分溶解后形成不饱和溶液。操作Ⅱ是将泥沙与食盐水分离，是过滤操作；故填：30；不饱和；过滤。a、蒸发需要的仪器是酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台，故选项说法错误。b、溶解过程中搅拌的目的是加快溶解速率；蒸发需要搅拌的目的是防止食盐飞溅；故选项说法错误。c、蒸发过程就是通过加热的方法将水汽化除去，故选项说法正确。故选c。
“三废”处理流程
11．（2020黑龙江牡丹江）某化学第二课堂小组利用已学过的知识，准备利用含FeSO4和CuSO4的废水(无其他难溶杂质)，从中获得硫酸亚铁晶体，其流程如下图所示：
(1)整个流程中，进行了两次操作1，操作1是_____________(填操作名称)。
(2)金属X 是______(填化学符号)，其加入废水后发生反应的化学方程式为：____________；固体A中含有__________(填化学符号)。写出固体A与稀硫酸反应的化学方程式为：____________________。
(3)通过冷却结晶法得到硫酸亚铁晶体前需要进行操作2，请问操作2是________。
【答案】（1）过滤；（2）Fe ；Fe + CuSO4=Cu + FeSO4 ；Cu、Fe ； Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ （3）蒸发(或者蒸发浓缩)
【解析】本题考查了金属活动性顺序及其应用。(1)操作1是将固体与液体分离，所以操作1是过滤；（2）为除去废液中的Cu2+需加入活动性在铜前面的金属进行置换，要得到较为纯净FeSO4的溶液，只能向废液中加入过量的铁粉与硫酸铜发生置换反应，生成物中只有硫酸亚铁，加入其它金属溶液中又混有其它溶质，加入过量铁粉是为了将铜离子全部置换出来。金属X 是Fe，铁加入废水后发生的反应是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe + CuSO4=Cu + FeSO4；加入的铁是过量的，固体A中含有Cu、Fe。铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，化学方程式为：Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑。
(3)通过冷却结晶法得到硫酸亚铁晶体前需要进行蒸发(或者蒸发浓缩)。操作2是蒸发(或者蒸发浓缩)。
12．（2019湖南长沙）垃圾回收，分类的关键确定垃圾的成分，是对垃圾进行分类的前提。某校化学实验室收集到一包固体废弃物，可能是由碳、镁、氧化镁、氧化铜中的一种或者几种组成，为了确定其成分，在老师的指导下，同学们取样进行了如下实验：
（1）气体A是 。
（2）由固体B得到气体C属于 （填基本反应类型）。
（3）原样品中一定含有的物质是 。
【答案】(1)H2；(2)化合反应；(3)碳、镁、氧化铜
【解析】考点：金属的化学性质，物质的鉴别、推断，碳的化学性质，书写化学方程式。根据镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，氧化铜和盐酸反应会生成氯化铜和水，氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，碳不会与稀盐酸反应，氯化铜和镁反应会生成氯化镁和铜，气体C能使澄清石灰水变浑浊，所以气体C是二氧化碳，铜和氧气加热会生成氧化铜，碳和氧气反应会生成二氧化碳等知识进行分析。镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，氧化铜和盐酸反应会生成氯化铜和水，氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，碳不会与稀盐酸反应，氯化铜和镁反应会生成氯化镁和铜，气体C能使澄清石灰水变浑浊，所以气体C是二氧化碳，铜和氧气加热会生成氧化铜，碳和氧气反应会生成二氧化碳，样品中加入过量的稀盐酸，生成气体A，所以A是氢气，气体C能使澄清石灰水变浑浊，所以C是二氧化碳，所以样品中一定含有镁、碳，固体B在空气中加热会生成残渣C，所以B中一定含有银，样品中一定含有氧化铜，所以(1)气体A是H2；(2)由固体B得到气体C的反应是碳和氧气点燃生成二氧化碳，属于化合反应；(3)原样品中一定含有的物质是：碳、镁、氧化铜。故答案为：(1)H2；(2)化合反应；(3)碳、镁、氧化铜。
13．（2019江苏苏州）实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制备MgCO3﹒3H2O．其主要实验过程如图：
已知：SiO2不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
(1)“酸溶”时发生反应的化学方程式为 和 。
(2)“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有 (填离子符号)。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。 (填“能”或“否”)，理由是 。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是 。
【答案】(1) MgO+H2SO4=MgSO4+H2O；MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑；(2) Na+、SO42−、CO32−；(3)否；导致产品不纯。(4)避免制备产品消耗更多的碳酸钠
【解析】考点：酸的化学性质，物质的相互转化和制备，书写化学方程式。根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息。(1)“酸溶”时是氧化镁以及碳酸镁与硫酸反应,对应的化学方程式为MgO+H2SO4=MgSO4+H2O和MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑。(2)滤液I为生成的硫酸以及生成的硫酸镁的混合溶液,和过量碳酸钠反应,生成硫酸钠以及碳酸镁,还剩余碳酸钠,所以“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有Na+、SO42−、CO32−。(3)“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。不能，因为导致得到的产品因为混油二氧化硅而不纯。(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是过量的硫酸需要加入碳酸钠进行去除，所以是避免制备产品消耗更多的碳酸钠。 故答案为：(1) MgO+H2SO4=MgSO4+H2O；MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑；(2) Na+、SO42−、CO32−；(3)否；导致产品不纯。(4)避免制备产品消耗更多的碳酸钠。
绿色回收工艺流程
14．（2019湖南怀化）废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等，为实现对其中锡的绿色回收，某工艺流程如下。
已知：Sn+SnCl4=2SnCl2
(1)SnCl4中锡元素的化合价是 。
(2)铜的金属活动性比锡的 (填“强”或“弱”)，固体A中一定含有的金属元素是 。
(3)写出步骤②发生反应的化学方程式 。
(4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺主要优点是 (回答一点即可)。
【答案】(1) +4；(2) 弱；Cu； （3）2SnCl2 SnCl4+Sn；(4)保护环境
【解析】考点：金属活动性顺序及其应用，物质的相互转化和制备，有关元素化合价的计算，书写化学方程式。分析：根据物质的性质结合流程图进行分析解答，在化合物中各元素正负化合价的代数和为零，根据化学方程式的书写方法以及流程的特点进行分析解答即可。 (1)SnCl4中氯元素的化合价为−1，故锡元素的化合价为+4，故填：+4；(2)铜的金属活动性比锡的弱,因此加入铜不能与SnCl4反应，故固体A中一定含有的金属元素是Cu，故填：弱；Cu；(3)步骤②中SnCl2通电分解生成SnCl4和Sn,发生反应的化学方程式为2SnCl2 SnCl4+Sn,故填：2SnCl2 SnCl4+Sn；(4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是保护环境，故填：保护环境。故答案为：(1) +4；(2) 弱；Cu；（3）2SnCl2 SnCl4+Sn；(4)保护环境。
分离、提纯和除杂流程
15．（2020湖南怀化）某种手机电路板主要含有Fe、Cu、Ag（银）、Ni（镍）等金属及非金属基材，下图是某工厂回收金属铜的工艺流程图。已知：。
（1）电路板不直接焚烧而采取热风处理的主要目的是______。
（2）操作①的名称是_______________。
（3）写出滤液③与铁粉反应的化学方程式_________。
（4）Fe、Cu、Ag、Ni在溶液中的金属活动性顺序由强到弱依次为_____。
（5）写出⑤得到纯铜的一种方法___________。
【答案】（1）保护环境；（2）过滤；（3）；（4）Fe＞Ni＞Cu＞Ag ；（5）加过量稀硫酸，过滤、洗涤、干燥（合理即可）
【解析】（1）电路板焚烧会产生有害物质，污染空气，故采取热风处理的主要目的是：保护环境；（2）操作①实现了固液分离，是过滤；（3）已知电路板主要含有Fe、Cu、Ag（银）、Ni（镍）等金属，加入足量稀硫酸，得到滤渣①和滤液①，向滤液①中加入过量铁粉，得到滤渣Ni、Fe和滤液②，说明Ni能与稀硫酸反应，铁能与硫酸镍反应，向滤渣①中通入氧气、加稀硫酸，控制一定温度加热，，得到滤渣银和滤液③，故滤液③中是硫酸铜，硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：；（4）由（3）的分析可知，Ni能与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序中，Ni排在氢前，铜、银与稀硫酸不反应，在金属活动性顺序中，铜、银排在氢后，铁能与硫酸镍反应，说明在金属活动性顺序中，铁排在镍之前，故 Fe、Cu、Ag、Ni在溶液中的金属活动性顺序由强到弱依次为：Fe＞Ni＞Cu＞Ag；（5）滤渣中含有铁和铜，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，铜与稀硫酸不反应，故可加入过量稀硫酸，过滤，洗涤、干燥，可得铜。
16．（2020广西北部湾）广西蕴藏丰富的铝土资源，铝工业是广西传统优势产业。某工厂用铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2等）提取A12O3，提取流程如图所示：
已知：Ⅰ.
Ⅱ.
（1）“酸浸”前，通常将铝土矿进行粉碎处理，“粉碎”的主要目的是______________。
（2）经检验，滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2。由此可推知SiO2的性质有________________（填序号）。
A.难溶于水 B.化学性质很活泼
C.不能与盐酸反应 D.不能与NaOH溶液反应
（3）滤液Ⅱ中含有的溶质是______________（用化学式表示）。
（4）滤渣Ⅲ加热时，生成Al2O3和一种常见的氧化物，请写出反应的化学方程式_____________，该反应属于____________反应（填基本反应类型）。
【答案】（1）增大反应物的接触面积，使反应更充分（或加快反应速率，合理即可）；（2）A、C ；（3）NaOH、NaAlO2、NaCl（缺一不可）；（4）；分解
【解析】（1）“酸浸”前，通常将铝土矿进行粉碎处理，“粉碎”的主要目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分（或加快反应速率，合理即可）。（2）滤渣Ⅰ是铝土矿经过盐酸酸浸所得，其主要成分是SiO2。由此可推知SiO2的性质有难溶于水、不能与盐酸反应。故选AC；（3）Al2O3、Fe2O3能与盐酸反应生成氯化铝、氯化铁，滤液Ⅰ成分是氯化铝、氯化铁和盐酸；氯化铝与氢氧化钠生成氢氧化铝和氯化钠，根据题目中“已知”可知，氢氧化铝与过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠（NaAlO2），氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水。滤液Ⅱ中含有的溶质是NaOH（过量的）、NaAlO2、NaCl。
（4）根据题目中“已知”可知，滤渣Ⅲ是氢氧化铝，加热时，生成Al2O3和一种常见的氧化物，根据质量守恒定律可知，该氧化物是水，反应的化学方程式，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应。
17．（2020内蒙古呼和浩特）在抗击“新冠肺炎病毒”期间，消毒剂在公共场所进行卫生防疫时发挥着重要作用。二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂。以粗盐水（含可溶性杂质MgSO4、CaCl2）为原料，制取ClO2的工艺流程如图：
（1）试剂A为_____。
（2）加入过量Na2CO3溶液的作用是_____。
（3）步骤④中发生反应的化学方程式为_____。
（4）步骤⑤涉及的物质中含氯元素化合价最高的物质是_____。
（5）如图流程中可循环利用的物质有_____。
【答案】（1）氢氧化钡溶液；（2）除去过量的氢氧化钡和氯化钙；（3）；（4） NaClO3 ；（5）氯化钠、氯气
【解析】（1）试剂A为氢氧化钡溶液，是因为氢氧化钡能和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀，能够除去硫酸镁。故填：氢氧化钡溶液。（2）加入过量Na2CO3溶液的作用是除去过量的氢氧化钡和氯化钙，是因为碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
故填：除去过量的氢氧化钡和氯化钙。（3）步骤④中电解氯化钠溶液生成氯酸钠和氢气，发生反应的化学方程式为： 。故填：。（4）步骤⑤涉及的物质中，氯酸钠中氯元素化合价是+5，氯化钠中氯元素化合价是﹣1，二氧化氯中氯元素化合价是+4，氯气中氯元素化合价是0，因此氯元素化合价最高的物质是氯酸钠。故填：NaClO3。（5）由步骤④和步骤⑤、氢气在氯气中燃烧可知，如图流程中可循环利用的物质有氯化钠、氯气。故填：氯化钠、氯气。
七、混合成分的确定流程
18．（2020天津市）某固体粉末可能含有氯化镁、硫酸钠、硝酸钠、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种，为确定其成分，某化学实验小组同学进行了如下实验。
回答下列问题：
（1）白色沉淀C是_________（填化学式）。
（2）反应①的化学方程式为_____________。
（3）原固体粉末中一定含有的物质是_____（填化学式），一定不含的物质是_________（填化学式）。
【答案】（1） Mg(OH)2 ；（2）；（3）CaCO3、Na2SO4、MgCl2；CuSO4
【解析】氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠，硫酸钠和氯化钡生成硫酸钡和氯化钠，氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水。（1）固体粉末加足量水生成白色沉淀A和无色溶液，说明固体粉末不含硫酸铜，无色溶液中可能含氯化镁、硫酸钠、硝酸钠，无色溶液中加入氢氧化钠溶液生成白色沉淀C，说明含有氯化镁，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠，故白色沉淀C是氢氧化镁，化学式为Mg(OH)2。
（2）反应①是硫酸钠和氯化钡生成硫酸钡和氯化钠，反应的化学方程式为。（3）固体粉末加足量水生成白色沉淀A和无色溶液，说明固体粉末不含硫酸铜，含有碳酸钙，无色溶液中可能含氯化镁、硫酸钠、硝酸钠，无色溶液中加入氢氧化钠溶液生成白色沉淀C，说明含有氯化镁，加入过量稀盐酸，白色沉淀C消失，说明白色沉淀的氢氧化镁，无色溶液加入氯化钡溶液生成白色沉淀，说明含有硫酸钠，白色沉淀B为硫酸钡，故原固体粉末中一定含有的物质是CaCO3、Na2SO4、MgCl2，一定不含的物质是CuSO4。
19．（2020山东济南）（1）在厨房中有两盒没有贴标签的白色固体，小明只知道是氯化钠和碳酸钠中的各一种，他想利用厨房里现有的物质，用化学方法确定各是哪种物质。
①小明所选择的鉴别试剂最好是下列选项中的_______（填选项序号之一）。
A． 矿泉水 B． 白醋
C． 花生油 D． 酱油
②取两种白色固体各少许，分别放在两只玻璃杯中，各倒入适量所选的鉴别试剂，观察到有一个玻璃杯中的固体逐渐溶解，并有气泡冒出，可证明这个玻璃杯中放入的白色固体是_______。
（2）粮食生产需要科学施肥。某化肥KNO3样品可能混入了NH4Cl、（NH4）2SO4、K2CO3三种物质中的一种或几种，现按下图所示进行实验探究，出现的现象如图中所述。（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应）。
试根据实验过程和现象做出判断并回答：
①气体A为________________。
②实验过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为____________。
③化肥样品中，肯定混入了上述三种物质中的___________（写化学式）。
【答案】（1）①B；②Na2CO3（碳酸钠）；（2）①NH3（氨气）；② ； ③ K2CO3、NH4Cl
【解析】（1）①白色固体是氯化钠和碳酸钠，白醋能与碳酸钠反应生成气体，与食盐不反应，故选B。
②因为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑所以有气泡生成的烧杯中固体为碳酸钠。（2）①碱能与铵根离子在加热条件下反应生成氨气，在样品中加Ba（OH）2溶液有气体生成，样品中一定含有铵盐，气体A为氨气。②实验过程Ⅱ中氢氧化钡和碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀，碳酸钡能与酸反应，实验过程Ⅱ中盐酸能与碳酸钡反应生成二氧化碳、水和氯化钡，反应的方程式为：。③白色沉淀加稀盐酸生成气体，样品中一定含有碳酸盐，一定不含硫酸盐，因为硫酸钡不溶于酸，故样品中一定有K2CO3、NH4Cl。
20．（2019内蒙古包头）有一包固体物质,可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、氯化钾、氯化铁和氢氧化钠中的一种或几种。为探究其组成,进行如图实验：
(1)取少量固体按图甲实验，根据步骤①可知固体中一定不含有 。
(2)取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸，烧杯中的沉淀质量随滴加稀硝酸质量的变化如图乙所示。则可确定原固体中一定含有 。
(3)取无色溶液C向其中通入二氧化碳气体，产生白色沉淀，无色溶液C中一定含有的离子是
(填离子符号)。
(4)为进一步确定原固体中可能含有的物质是否存在，应采用的操作步骤是 ，通过观察现象即可确定。
【答案】(1)氯化铁；(2)有碳酸钠和硫酸钠；(3 Na+、OH−、NO3−、Ba2+；(4)取适量溶液C于试管中，滴加足量的稀硝酸，然后再滴加硝酸银溶液
【解析】考点：碱的化学性质，盐的化学性质，物质的鉴别、推断。（1）根据氯化铁溶液呈黄色进行分析；
（2）根据碳酸钡不溶于水，但溶于酸、硫酸钡既不溶于水又不溶于酸进行分析；（3）根据二氧化碳和氢氧根离子反应生成碳酸根离子进行分析；（4）先除去氢氧化钠防止对氯化钾检验造成干扰。 (1)固体加入水得到无色溶液，所以固体中一定没有氯化铁和氯化钙；(2)取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸，烧杯中的沉淀质量随滴加稀硝酸质量的变化如图乙所示。则固体中一定含有碳酸钠和硫酸钠，可能含有氯化钾；(3)二氧化碳和氢氧根离子反应生成在碳酸根离子与钡离子反应生成沉淀，则原固体中含有氢氧化钠，无色溶液C中一定含有的离子是：Na+、OH−、NO3−、Ba2+；(4)取适量溶液C于试管中，滴加足量的稀硝酸，然后再滴加硝酸银溶液，如果溶液变浑浊，产生白色沉淀，则含有氯化钾，否则不含。故答案为：(1)氯化铁；(2)有碳酸钠和硫酸钠；(3 Na+、OH−、NO3−、Ba2+；(4)取适量溶液C于试管中，滴加足量的稀硝酸，然后再滴加硝酸银溶液。
21．（2020贵州安顺）金属材料的应用推动了社会的发展。新型材料的研制，已成为现代高新技术的重要物质基础。
（1）目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金，具有耐腐蚀、____等优点。
（2）镁和铝可熔炼成Mg17Al12镁合金，熔炼过程只能在真空中，不能在空气中进行的原因是(写其中一个化学方程式) ____。
（3）某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种，为确定其成分并回收金属，取样品进行如图实验。
①步骤II的操作是_____
②步骤II中产生的现象是_____。步骤I中锌和稀硫酸反应的化学方程式为_____。
③若溶液C中只含一种溶质，则样品的成分是____。
④通过测氢气的质量，也可确定样品的成分，则w的值为_____ (用 m和n的代数式表示)。
【答案】 （1）光泽好、耐磨、硬度大；（2）(或 )；（3） ①过滤；②有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生 ； ； ③CuO、Cu、Zn ；④
【解析】（1）目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金，具有耐腐蚀、光泽好、耐磨、硬度大等。（2）熔炼过程只能在真空中，不能在空气中进行是因为镁或铝在高温条件下会与氧气反应生成氧化物，化学方程式表示为(或；（3）①步骤II的操作将反应后的溶液分为固体和液体，故该操作为过滤。②样品粉末加入硫酸后生成的溶液A中可能含有硫酸铜、硫酸镁、硫酸锌，步骤II加入过量锌粉后，产生了固体B，且该固体在加入硫酸后还剩余铜，说明溶液A中一定有硫酸铜，锌可以将铜置换出来，溶液由蓝色变无色，如果溶液A含有硫酸镁，因为镁比锌活泼，所以不反应，且步骤I加入了过量的稀硫酸，锌会和硫酸反应生成氢气，所以产生的现象为有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生。③若溶液C中只含一种溶质，则溶质为硫酸锌，则溶液C中不存在硫酸镁，所以样品中无镁，步骤I加硫酸产生氢气说明含锌，框图中已指出含铜，②已说明溶液A中含硫酸铜，是来自样品中的氧化铜，故样品成分为CuO、Cu、Zn。（4）步骤III后剩余的固体铜全部来自氧化铜，故氧化铜的质量为，铜的质量为ng，则锌的质量为
故。
八、定量测定流程
22． （2020贵州黔东南）某兴趣小组查阅资料得知：氯酸钾（KClO3） 在加热和二氧化锰做催化剂的条件下生成氯化钾和氧气。他们利用该原理制取氧气，并回收提纯氯化钾和二氧化锰，按以下流程图进行实验，按要求完成下列问题：
（1）步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为___ __。
（2）步骤Ⅳ中操作y的名称是 ___。
（3）步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后，收集第3次的洗涤液并进行检验。取少量洗涤液于试管中，滴加___ _溶液，有白色沉淀生成，说明还没有洗涤干净。
（4）实验结束后，理论上能够回收得到__ _克二氧化锰。
【答案】（1） ；（2）蒸发；（3）硝酸银；（4）6
【解析】（1）由题意氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下受热分解为氯化钾和氧气，反应的化学方程式为；（2）步骤Ⅳ中操作为从氯化钾溶液中获得氯化钾固体，具体的方法是蒸发溶剂； （3）步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后，收集第3次的洗涤液并进行检验。检验是否洗净就是检验是否存在氯化钾，因为氯化钾溶液能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，所以取少量洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明还没有洗涤干净；（4）化学反应的催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变，根据流程图可知在化学反应前二氧化锰的质量为6克，所以实验结束后，理论上能够回收得到6克二氧化锰。
23．（2020湖南岳阳）海洋中蕴藏着丰富的化学资源，从海水中提取金属镁的主要步骤如下：资料：海滩贝壳的主要成分是CaCO3
（1）为节约资源，试剂A常用海滩贝壳为原料制得，则试剂X为__________（填化学式）。
（2）操作Y的名称为_____________________。
（3）在熔融状态下的MgCl2，通电后会生成镁与一种气体单质，该反应的化学方程式为___________。
【答案】（1） ；（2）过滤；（3）
【解析】（1）为节约资源，试剂A常用海滩贝壳为原料制得，海滩贝壳的主要成分是CaCO3，煅烧CaCO3生成氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和磷酸钙，则试剂X为。（2）操作Y是将固液分离，名称为过滤。（3）在熔融状态下的MgCl2，通电后会生成镁与一种气体单质，气体应是氯气，该反应的化学方程式为。
24．（2020湖南益阳）以镁矿石（主要成分MgCO3、SiO2）为原料生产MgO的主要工艺流程如下：
已知：SiO2难溶于水和常见的酸；“沉镁”过程中有Mg（OH）2生成。
（1）操作Ⅰ、Ⅱ的名称是___________。
（2）滤渣a的主要成分是___________（填化学式）；
（3）“酸浸”时稀硫酸与镁矿石主要成分发生反应的化学方程式是___________。
（4）“加热”过程中发生反应___________（填基本反应类型）。
【答案】（1）过滤；（2）SiO2；（3）MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O；（4）分解反应
【解析】（1）固液分离是过滤，操作Ⅰ、Ⅱ都为固液分离，故填：过滤。（2）碳酸镁和硫酸反应，二氧化硅不反应，滤渣a为二氧化硅，故填：SiO2。（3）酸浸时，碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁二氧化碳和水，化学方程式为MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O，故填：MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O。（4）沉镁生成氢氧化镁沉淀，加热过程氢氧化镁分解生成了氧化镁和水，符合分解反应特点一变多，故填：分解反应。
24．（2020广西柳州）华为公司作为我国高科技的代表，一直致力于核心技术的开发。2019年，华为公司推出了5G商用芯片。制造芯片需要用到高纯硅，工业上利用二氧化硅制备高纯硅的工艺流程如下图：
（1）写出CO的任意一点物理性质_____________。
（2）写出反应③的化学方程式_________________。该反应属于______（填基本反应类型）反应。
（3）玻璃的主要成分是二氧化硅，二氧化硅属于___________（填“金属氧化物”或“非金属氧化物”）。二氧化硅（SiO2）与氢氧化钠溶液反应类似于二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应。请写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式________________。
（4）整个制备过程必须在无水、无氧气的环境中进行，原因是_______________。
【答案】（1）无色（“无味”或“气体”或“密度比空气略小”或“难溶于水”） ；（2） ；置换 ；（3）非金属氧化物 ； ；（4）水和氧气都能与反应过程中的一些物质发生反应
【解析】（1）CO是一种在常温下无色无味的气体，且密度比空气略小，难溶于水。故答案为：无色（“无味”或“气体”或“密度比空气略小”或“难溶于水”）；（2）通过图示可知，反应③是氢气在高温下还原四氯化硅，反应生成了硅单质和氯化氢。该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。故答案为：、置换 ；（3）二氧化硅由硅、氧两种元素组成，且硅元素属于非金属元素，所以二氧化硅是一种非金属氧化物。由于二氧化硅和氢氧化钠的反应与二氧化碳和氢氧化钠反应类似，则可以推测出二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水。故答案为：非金属氧化物、；（4）通过图示可知，一氧化碳、氢气可以和氧气在点燃的条件下反应，氯气在常温下可以和水反应生成盐酸和次氯酸。所以为了防止物质被浪费，所以应该在无水、无氧的环境中进行。故答案为：水和氧气都能与反应过程中的一些物质发生反应。
专题18 工艺流程图题
制备与生成流程
1．（2020山西省卷）“庄稼一枝花，全靠肥当家”。近年来，随着农业生产的不断发展，对硫酸镁（MgSO4）肥料的需求量逐年上升。以氧化镁矿粉（主要成分氧化镁，还含有少量氧化铁、烧碱等杂质）和浓硫酸为原料，生产MgSO4的部分生产流程如图1所示。已知氧化镁与硫酸发生反应的化学方程式为：。分析制备过程，回答下列问题：
（1）图1中，石墨配酸塔由石墨制成，说明石墨具有的性质是_____________（合理即可）。
（2）生产中，稀硫酸与杂质发生反应的化学方程式为：_____________。
（3）回转化成室中发生的化学反应会___________（填“吸收热量”或“放出热量”）。
（4）分析图2，使用硫酸的最佳浓度为_____________。
（5）生产过程无废物排放，符合绿色化学要求，其中可循环利用的物质是____________。
【答案】（1）耐腐蚀/不与酸反应（合理即可）；（2）/（写一个） ；（3）放出热量；（4）66% ；（5）酸雾和水蒸气/稀硫酸
【解析】（1）石墨配酸塔由石墨制成，说明石墨具有的性质是耐腐蚀或不与酸反应（合理即可）；（2）稀硫酸氧化铁反应生成硫酸铁和水，和烧碱反应生成硫酸钠和水，发生反应的化学方程式分别为：；（任写一个即可）；（3）根据题意可知回转化成室中发生的化学反应有，，中和反应放出热量；（4）分析图2，使用硫酸的最佳浓度为66%，此时硫酸镁的质量分数达到最大值；（5）生产过程无废物排放，符合绿色化学要求，根据流程图中回转化成室中产生的酸雾和水蒸气通过水吸收循环系统又进入石墨配酸塔，可循环利用的物质是酸雾和水蒸气（或稀硫酸）。
2．（2020山东泰安）无水氯化钙在工业上有广泛的用途。以石灰石矿粉（含有SiO2、Fe2O3、MgSO4等杂质）为原料，生产无水氯化钙的流程如下图：
回答下列问题：
（1）从流程图中推知：SiO2具有的化学性质是__________。
（2）氧化铁与盐酸反应的化学方程式为_________________。
（3）滤渣3中除有Ca（OH）2外，还有_________（填化学式，下同）。
（4）产品中的杂质除极少量H2O外，最有可能含的是__________。
【答案】（1）不能与盐酸反应 ；（2） ；（3）Mg(OH)2、Fe(OH)3 ；（4）BaCl2
【解析】（1）从流程图中可以看出，在加入盐酸之后能够将二氧化硅过滤出来，也就是此时的二氧化硅没有和盐酸反应，因此SiO2具有的化学性质是不能与盐酸反应；（2）氧化铁与盐酸反应的化学方程式为；（3）酸溶后过滤，能将二氧化硅过滤，溶液中有氯离子，铁离子，镁离子，硫酸根离子，加入氯化钡后，硫酸根离子沉淀，过滤后溶液中有氯离子，铁离子和镁离子，加入石灰乳（氢氧化钙）后，会生成氢氧化镁和氢氧化铁沉淀，因此滤渣中还有。（4）再加入氯化钡时可能会过量，而后面没有能除去钡离子的操作，因此有可能含的杂质是BaCl2。
3．（2020江苏苏州）硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如下：
已知：硝酸会挥发、受热会分解。
（1）气体X为_______（填化学式）。
（2）“制浆”所得的混合物属于_______（填字母）。
a． 溶液 b． 悬浊液 c． 乳浊液
（3）写出“中和”步骤主要反应的化学方程式：________。
（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和_____。
（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致_。
（6）若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低、同时会产生污染气体NOx。产生NOx的原因是______。
【答案】（1） CO2 ；（2） b ；（3）；（4）溶液的pH等于7 ；（5） 结晶步骤能耗过多 ；（6）CaO与HNO3反应放出大量热，HNO3受热分解产生NOx
【解析】（1）煅烧石灰石会使碳酸钙在高温下分解成二氧化碳和氧化钙，所以X是二氧化碳，其化学式是：CO2。（2）氧化钙中加水后得到的是氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，因为反应生成的氢氧化钙部分溶于水，部分悬浮于液体中，所以“制浆”所得的混合物属于悬浊液，故填：b。（3）“中和”步骤主要反应是硝酸与氢氧化钙生成硝酸钙和水，化学方程式为：。（4）因为氢氧化钙微溶于水，如果氢氧化钙没有完全反应，液体中就有悬浮的颗粒物，另外氢氧化钙溶液呈碱性，如果氢氧化钙完全反应，溶液应该呈中性，pH=7，所以工业生产常根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和溶液的pH等于7。（5）“制浆”时须控制好加入水的量。因为氢氧化钙微溶于水，加入水量太少会导致制浆困难；而如果加入水量太多会导致溶液中水分太多，蒸发浓缩时消耗的能量过多，故填：结晶步骤能耗过多；（6）根据题中提供的信息：硝酸受热会分解，而氧化钙和硝酸反应放热，故此法过程中产生NOx的原因是：CaO与HNO3反应放出大量热，HNO3受热分解产生NOx。
4．（2020四川雅安）高锰酸钾是一种重要的化工产品，在化学、生产、生活等场境中都有重要的用途。某工厂生产高锰酸钾的流程如下图所示。
请回答下列问题：
（1）写出高锰酸钾的一种用途___________。
（2）“I混合加热”发生的主要是___________（填“物理”或“化学”）变化。
（3）请将“Ⅱ氧化反应”发生反应的化学方程式补充完整（在横线上填化学式）。
_______+2MnO2+4KOH2K2MnO4+2____
（4）“Ⅲ电解”反应中，反应前后化合价发生变化的元素有____________（写元素符号）。
（5）生产流程中可循环利用的物质是___________（写化学式）。
【答案】（1）实验室制氧气（或医疗上可用作消毒、杀菌剂等）；（2）物理 ；（3）O2 ； H2O ；（4）Mn、H ；（5） KOH
【解析】根据实验室常用高锰酸钾制氧气、医疗上可用作消毒、杀菌剂；物理变化没有产生新物质；质量守恒定律反应前后原子的数目种类不变、利用化学式计算化合价等分析作答。（1）高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂，医疗上可用作消毒、杀菌剂，实验室制氧气等；（2）“I混合加热”开始时是MnO2、KOH的固体混合物，加热后是MnO2、KOH的融化的混合物，没有新物质产生，发生的主要是物理变化；（3）根据“Ⅱ氧化反应”反应物是MnO2、KOH和通入的空气，从图知道最后排出的气体是氮气等，生成了K2MnO4和H2O，所以参加反应的还有O2；反应物中有Mn、O、K、H四种元素，而生成物只有Mn、O、K三种元素，所以生成物中还有含有H元素的物质，反应前后Mn、K原子的数目相等，反应前有4个H原子，反应后也有4个H原子，含在2个未知分子中，所以每个未知分子含有2个H原子，O原子反应前有10个，反应后2个K2MnO4中含有8个氧原子，还有2个氧原子含在2个未知分子中，所以每个未知分子含有1个氧原子，则生成物补充H2O；（4）“Ⅲ电解”反应中，反应物是K2MnO4和H2O，各元素的化合价是K：+1价，Mn：+6价，O：-2价，H：+1价；生成物是KMnO4、KOH和 H2，各元素的化合价是K：+1价，Mn：+7价，O：-2价，KOH中的H：+1价，H2中的H：0价；反应前后化合价发生变化的元素有Mn、H；（5）根据生产高锰酸钾的流程图，流程中可循环利用的物质是KOH。
回收与利用流程
5．（2020湖南株洲）覆铜板是制作印刷线路板的基本材料。
覆铜板中的金属Sn占2-10%，Cu占90-98%。简易工艺流程如
（1）将废旧镀锡覆铜板粉碎后，通过步骤②可将其分离为有机树脂材料（固体）和铜锡粉。根据化学常识回答，此工艺利用的是 ______________ 的性质（填字母代号）。
a． 溶解性不同 b． 密度不同 c． 沸点不同
（2）步骤④中涉及的分离操作是 _______________（填操作名称）。
（3）通过步骤⑤和⑥所得洗涤液的pH ____________7（填“>”、“<”、“=”）。
（4）设计步骤⑦的主要目的是 ________________ 。
（5）步骤⑨中涉及的主要化学方程式为 ________________ 。
【答案】（1）b ；（2）过滤 ；（3） < ；（4）节约原料，循环利用 ；（5）
【解析】（1）将废旧镀锡覆铜板粉碎后，通过步骤②可将其分离为有机树脂材料（固体）和铜锡粉。此工艺利用的是密度不同来进行分离的，有机树脂材料（固体）密度较小位于上层，铜锡粉密度较大，位于下层，故选b；（2）步骤④中实现了滤渣与滤液的分离，所以涉及的分离操作是过滤；（3）酸溶液的pH<7，通过步骤⑤和⑥进行的酸洗与水洗，所以所得洗涤液的pH<7；（4）由图可知步骤⑦是将洗涤液进行重复使用，所以此步骤的主要目的是节约原料，循环利用； （5）步骤⑨是焙烧氢氧化锡得到氧化锡，根据质量守恒定律，反应前后元素种类、原子数目不变，所以可知还有一种生成物中一定含有氢元素，推测为水，所以其中涉及的主要化学方程式为。
6．（2020山东青岛）回收利用废旧金属具有重要意义。某机械厂金属废料的成分是 Zn、Cu、ZnO和 CuO，某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题。
【活动一】回收铜并制取氧化锌，实验方案如下：
（1）步骤 I 所得滤液 a 中溶质的成分是____（填写化学式）。
（2）步骤 III 加入试剂甲的名称是______。
（3）步骤 IV 加入适量 NaOH 溶液的目的是________。
【活动二】利用活动一回收的铜制取硫酸铜，设计方案如下：
方案 A：
方案 B：
【信息】
（4）方案 A 中氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为____。
（5）小组同学从绿色化学的视角分析方案 B 不合理，理由是____（写出一条即可）。
【答案】（1）ZnSO4、CuSO4、H2SO4 ；（2）稀硫酸；（3）使硫酸锌完全反应；（4） ；（5）方案 B会生成二氧化硫，污染空气
【解析】锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸锌和氢氧化钠反应生成氢氧化锌和硫酸钠。（1）金属废料的成分是 Zn、Cu、ZnO和 CuO，加入过量稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铜和稀硫酸不反应，步骤 I 是过滤，故所得滤液 a 中溶质的成分是硫酸锌、硫酸铜、过量的稀硫酸，化学式为ZnSO4、CuSO4、H2SO4。（2）滤液a中溶质的成分是硫酸锌、硫酸铜、稀硫酸，步骤II加入过量的锌粉，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，则滤渣中含有锌和铜，加入过量的试剂甲，过滤得到铜和滤液c，滤液b是硫酸锌，滤液c和滤液b均与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化锌，则滤液c也是硫酸锌溶液，故步骤 III 加入试剂甲的名称是稀硫酸。（3）硫酸锌和氢氧化钠反应生成氢氧化锌和硫酸钠，故步骤 IV 加入适量 NaOH 溶液的目的是使硫酸锌完全反应。（4）方案 A 中氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为。（5）由质量守恒定律可知，反应前后元素的质量和种类均不变，浓硫酸中含有硫元素，生成物中含有二氧化硫，故小组同学从绿色化学的视角分析方案 B 不合理，理由是浓硫酸中含有硫元素，会生成二氧化硫，污染空气。
7．（2020湖北黄石）为了从某废旧电子产品中提炼贵重金属，得到硫酸铜溶液。小军所在的学习小组设计了如下流程：
（1）废旧电子产品属于_____________（填“厨余垃圾”或“可回收物”或“有害垃圾”）。
（2）②中发生反应的基本类型为_____________，滤液中存在的金属阳离子有_________、__________（填离子符号）。
（3）滤渣Ⅱ中的贵重金属为_____________。
（4）写出④中发生反应的化学方程式____________________。
【答案】（1）可回收物 ；（2） 置换反应； ； ；（3） 金 ；（4）CuO +H2SO4═CuSO4+H2O
【解析】（1）废旧电子产品中含有贵重金属，属于可回收物；（2）②中有铜、铁、铝和金，能和硫酸反应的是铁和铝，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气， 它们都符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，故发生反应的基本类型为置换反应；由于加入的是过量的硫酸，滤液中的溶质是硫酸、硫酸亚铁和硫酸铝，则存在的金属阳离子有；
（3）滤渣Ⅱ中的贵重金属为金，因为金不与氧气反应，铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，金不与硫酸反应；（4）④中发生的反应是硫酸与氧化铜反应，生成硫酸铜和水，则化学方程式CuO +H2SO4═CuSO4+H2O。
海水资源的利用流程
8．（2020广西桂林）目前世界上60%的镁是从海水中提取的，综合利用海水制备镁的流程如图所示。
根据上述流程回答下列问题。
（1）气体A是_____。操作①的名称是_____。
（2）“水浸”过程中发生反应的化学方程式是_____；“沉淀池”中发生的主要反应的化学方程式是_____。
（3）上述流程所发生的化学反应中，没有涉及的基本反应类型是_____。
【答案】（1）二氧化碳 ；过滤 ；（2） CaO+H2O=Ca（OH）2 ；Ca（OH）2+MgCl2＝Mg（OH）2↓+CaCl2 ；（3）置换反应
【解析】（1）贝壳的主要成分是碳酸钙，煅烧生成氧化钙和二氧化碳，气体A是二氧化碳；操作①是将滤液与沉淀分离，是过滤操作，故填：二氧化碳；过滤。（2）“水浸”过程中氧化钙与水反应生成氢氧化钙，发生反应的化学方程式是CaO+H2O=Ca（OH）2；“沉淀池”中氯化镁与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，反应的化学方程式为Ca（OH）2+MgCl2＝Mg（OH）2↓+CaCl2，故填：CaO+H2O=Ca（OH）2；Ca（OH）2+MgCl2＝Mg（OH）2↓+CaCl2。（3）上述流程中碳酸钙煅烧生成氧化钙和二氧化碳，属于分解反应；氧化钙与水反应生成氢氧化钙，属于化合反应；氯化镁与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，属于复分解反应；故所发生的化学反应中，没有涉及的基本反应类型是置换反应，故填：置换反应。
9．（2020四川绵阳）海水提取粗盐后的母液还可用来提取金属镁，其流程如下：
回答下列问题：
（1）如在实验室进行操作 a，使用玻璃棒的目的是_____，沉淀 A 的化学式是________ 。
（2）用贝壳生产石灰乳，发生反应的化学方程式有：__________ 、 ________。
（3）由 MgCl2溶液得到 MgCl2·6H2O 晶体，需要进行的实验操作有：__________、 _________、过滤、洗涤。
（4）用 203 t MgCl2·6H2O 晶体最多能制备金属镁 ______________t。
【答案】（1）引流；Mg（OH）2 ；（2） ； ；（3）蒸发浓缩；冷却结晶；（4）24
【解析】（1）实验室进行操作 a是过滤，使用玻璃棒的目的是引流；氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁和氯化钙，则沉淀 A 的化学式是Mg（OH）2；（2）用贝壳生产石灰乳，先碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，发生反应的化学方程式：、 ；（3）由 MgCl2溶液得到 MgCl2·6H2O 晶体，需要进行的实验操作有：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤；（4）设能制备金属镁质量为x，根据质量守恒定律有：
，解得x=24t。
10．（2020山东淄博）（小明同学要除去粗盐样品中的少量泥沙（已知：20℃时氯化钠的溶解度是36.0g），实验过程如图所示：
请回答：20℃时，小明要溶解10.0g粗盐样品，需量取_____（填“15” “30”或“45”）mL的水较为恰当，充分溶解后形成_____（填“饱和”或“不饱和”）溶液，操作Ⅱ的名称是_____。
下列说法正确的是_____（填字母序号）。
a．蒸发需要的仪器是酒精灯、蒸发皿、温度计
b．溶解和蒸发需要搅拌的目的是防止食盐飞溅
c．蒸发过程就是通过加热的方法将水汽化除去
【答案】30 ；不饱和 ；过滤 ；c
【解析】
根据20℃时氯化钠的溶解度是36.0g，进行分析解析。根据操作Ⅱ是将泥沙与食盐水分离，进行分析解析。根据溶解、过滤、蒸发操作的方法、注意事项，进行分析判断。20℃时氯化钠的溶解度是36.0g，含义是20℃时，100g水中最多溶解36g氯化钠，溶液达到饱和状态，则20℃时，小明要溶解10.0g粗盐样品，需水的质量为100g×≈27.8g（合27.8mL），需量取30mL的水较为恰当，充分溶解后形成不饱和溶液。操作Ⅱ是将泥沙与食盐水分离，是过滤操作；故填：30；不饱和；过滤。a、蒸发需要的仪器是酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台，故选项说法错误。b、溶解过程中搅拌的目的是加快溶解速率；蒸发需要搅拌的目的是防止食盐飞溅；故选项说法错误。c、蒸发过程就是通过加热的方法将水汽化除去，故选项说法正确。故选c。
“三废”处理流程
11．（2020黑龙江牡丹江）某化学第二课堂小组利用已学过的知识，准备利用含FeSO4和CuSO4的废水(无其他难溶杂质)，从中获得硫酸亚铁晶体，其流程如下图所示：
(1)整个流程中，进行了两次操作1，操作1是_____________(填操作名称)。
(2)金属X 是______(填化学符号)，其加入废水后发生反应的化学方程式为：____________；固体A中含有__________(填化学符号)。写出固体A与稀硫酸反应的化学方程式为：____________________。
(3)通过冷却结晶法得到硫酸亚铁晶体前需要进行操作2，请问操作2是________。
【答案】（1）过滤；（2）Fe ；Fe + CuSO4=Cu + FeSO4 ；Cu、Fe ； Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ （3）蒸发(或者蒸发浓缩)
【解析】本题考查了金属活动性顺序及其应用。(1)操作1是将固体与液体分离，所以操作1是过滤；（2）为除去废液中的Cu2+需加入活动性在铜前面的金属进行置换，要得到较为纯净FeSO4的溶液，只能向废液中加入过量的铁粉与硫酸铜发生置换反应，生成物中只有硫酸亚铁，加入其它金属溶液中又混有其它溶质，加入过量铁粉是为了将铜离子全部置换出来。金属X 是Fe，铁加入废水后发生的反应是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe + CuSO4=Cu + FeSO4；加入的铁是过量的，固体A中含有Cu、Fe。铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，化学方程式为：Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑。
(3)通过冷却结晶法得到硫酸亚铁晶体前需要进行蒸发(或者蒸发浓缩)。操作2是蒸发(或者蒸发浓缩)。
12．（2019湖南长沙）垃圾回收，分类的关键确定垃圾的成分，是对垃圾进行分类的前提。某校化学实验室收集到一包固体废弃物，可能是由碳、镁、氧化镁、氧化铜中的一种或者几种组成，为了确定其成分，在老师的指导下，同学们取样进行了如下实验：
（1）气体A是 。
（2）由固体B得到气体C属于 （填基本反应类型）。
（3）原样品中一定含有的物质是 。
【答案】(1)H2；(2)化合反应；(3)碳、镁、氧化铜
【解析】考点：金属的化学性质，物质的鉴别、推断，碳的化学性质，书写化学方程式。根据镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，氧化铜和盐酸反应会生成氯化铜和水，氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，碳不会与稀盐酸反应，氯化铜和镁反应会生成氯化镁和铜，气体C能使澄清石灰水变浑浊，所以气体C是二氧化碳，铜和氧气加热会生成氧化铜，碳和氧气反应会生成二氧化碳等知识进行分析。镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，氧化铜和盐酸反应会生成氯化铜和水，氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，碳不会与稀盐酸反应，氯化铜和镁反应会生成氯化镁和铜，气体C能使澄清石灰水变浑浊，所以气体C是二氧化碳，铜和氧气加热会生成氧化铜，碳和氧气反应会生成二氧化碳，样品中加入过量的稀盐酸，生成气体A，所以A是氢气，气体C能使澄清石灰水变浑浊，所以C是二氧化碳，所以样品中一定含有镁、碳，固体B在空气中加热会生成残渣C，所以B中一定含有银，样品中一定含有氧化铜，所以(1)气体A是H2；(2)由固体B得到气体C的反应是碳和氧气点燃生成二氧化碳，属于化合反应；(3)原样品中一定含有的物质是：碳、镁、氧化铜。故答案为：(1)H2；(2)化合反应；(3)碳、镁、氧化铜。
13．（2019江苏苏州）实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制备MgCO3﹒3H2O．其主要实验过程如图：
已知：SiO2不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。
(1)“酸溶”时发生反应的化学方程式为 和 。
(2)“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有 (填离子符号)。
(3)“反应”步骤前后均有过滤,能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。 (填“能”或“否”)，理由是 。
(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是 。
【答案】(1) MgO+H2SO4=MgSO4+H2O；MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑；(2) Na+、SO42−、CO32−；(3)否；导致产品不纯。(4)避免制备产品消耗更多的碳酸钠
【解析】考点：酸的化学性质，物质的相互转化和制备，书写化学方程式。根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息。(1)“酸溶”时是氧化镁以及碳酸镁与硫酸反应,对应的化学方程式为MgO+H2SO4=MgSO4+H2O和MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑。(2)滤液I为生成的硫酸以及生成的硫酸镁的混合溶液,和过量碳酸钠反应,生成硫酸钠以及碳酸镁,还剩余碳酸钠,所以“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有Na+、SO42−、CO32−。(3)“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。不能，因为导致得到的产品因为混油二氧化硅而不纯。(4)“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是过量的硫酸需要加入碳酸钠进行去除，所以是避免制备产品消耗更多的碳酸钠。 故答案为：(1) MgO+H2SO4=MgSO4+H2O；MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑；(2) Na+、SO42−、CO32−；(3)否；导致产品不纯。(4)避免制备产品消耗更多的碳酸钠。
绿色回收工艺流程
14．（2019湖南怀化）废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等，为实现对其中锡的绿色回收，某工艺流程如下。
已知：Sn+SnCl4=2SnCl2
(1)SnCl4中锡元素的化合价是 。
(2)铜的金属活动性比锡的 (填“强”或“弱”)，固体A中一定含有的金属元素是 。
(3)写出步骤②发生反应的化学方程式 。
(4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺主要优点是 (回答一点即可)。
【答案】(1) +4；(2) 弱；Cu； （3）2SnCl2 SnCl4+Sn；(4)保护环境
【解析】考点：金属活动性顺序及其应用，物质的相互转化和制备，有关元素化合价的计算，书写化学方程式。分析：根据物质的性质结合流程图进行分析解答，在化合物中各元素正负化合价的代数和为零，根据化学方程式的书写方法以及流程的特点进行分析解答即可。 (1)SnCl4中氯元素的化合价为−1，故锡元素的化合价为+4，故填：+4；(2)铜的金属活动性比锡的弱,因此加入铜不能与SnCl4反应，故固体A中一定含有的金属元素是Cu，故填：弱；Cu；(3)步骤②中SnCl2通电分解生成SnCl4和Sn,发生反应的化学方程式为2SnCl2 SnCl4+Sn,故填：2SnCl2 SnCl4+Sn；(4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是保护环境，故填：保护环境。故答案为：(1) +4；(2) 弱；Cu；（3）2SnCl2 SnCl4+Sn；(4)保护环境。
分离、提纯和除杂流程
15．（2020湖南怀化）某种手机电路板主要含有Fe、Cu、Ag（银）、Ni（镍）等金属及非金属基材，下图是某工厂回收金属铜的工艺流程图。已知：。
（1）电路板不直接焚烧而采取热风处理的主要目的是______。
（2）操作①的名称是_______________。
（3）写出滤液③与铁粉反应的化学方程式_________。
（4）Fe、Cu、Ag、Ni在溶液中的金属活动性顺序由强到弱依次为_____。
（5）写出⑤得到纯铜的一种方法___________。
【答案】（1）保护环境；（2）过滤；（3）；（4）Fe＞Ni＞Cu＞Ag ；（5）加过量稀硫酸，过滤、洗涤、干燥（合理即可）
【解析】（1）电路板焚烧会产生有害物质，污染空气，故采取热风处理的主要目的是：保护环境；（2）操作①实现了固液分离，是过滤；（3）已知电路板主要含有Fe、Cu、Ag（银）、Ni（镍）等金属，加入足量稀硫酸，得到滤渣①和滤液①，向滤液①中加入过量铁粉，得到滤渣Ni、Fe和滤液②，说明Ni能与稀硫酸反应，铁能与硫酸镍反应，向滤渣①中通入氧气、加稀硫酸，控制一定温度加热，，得到滤渣银和滤液③，故滤液③中是硫酸铜，硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：；（4）由（3）的分析可知，Ni能与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序中，Ni排在氢前，铜、银与稀硫酸不反应，在金属活动性顺序中，铜、银排在氢后，铁能与硫酸镍反应，说明在金属活动性顺序中，铁排在镍之前，故 Fe、Cu、Ag、Ni在溶液中的金属活动性顺序由强到弱依次为：Fe＞Ni＞Cu＞Ag；（5）滤渣中含有铁和铜，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，铜与稀硫酸不反应，故可加入过量稀硫酸，过滤，洗涤、干燥，可得铜。
16．（2020广西北部湾）广西蕴藏丰富的铝土资源，铝工业是广西传统优势产业。某工厂用铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2等）提取A12O3，提取流程如图所示：
已知：Ⅰ.
Ⅱ.
（1）“酸浸”前，通常将铝土矿进行粉碎处理，“粉碎”的主要目的是______________。
（2）经检验，滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2。由此可推知SiO2的性质有________________（填序号）。
A.难溶于水 B.化学性质很活泼
C.不能与盐酸反应 D.不能与NaOH溶液反应
（3）滤液Ⅱ中含有的溶质是______________（用化学式表示）。
（4）滤渣Ⅲ加热时，生成Al2O3和一种常见的氧化物，请写出反应的化学方程式_____________，该反应属于____________反应（填基本反应类型）。
【答案】（1）增大反应物的接触面积，使反应更充分（或加快反应速率，合理即可）；（2）A、C ；（3）NaOH、NaAlO2、NaCl（缺一不可）；（4）；分解
【解析】（1）“酸浸”前，通常将铝土矿进行粉碎处理，“粉碎”的主要目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分（或加快反应速率，合理即可）。（2）滤渣Ⅰ是铝土矿经过盐酸酸浸所得，其主要成分是SiO2。由此可推知SiO2的性质有难溶于水、不能与盐酸反应。故选AC；（3）Al2O3、Fe2O3能与盐酸反应生成氯化铝、氯化铁，滤液Ⅰ成分是氯化铝、氯化铁和盐酸；氯化铝与氢氧化钠生成氢氧化铝和氯化钠，根据题目中“已知”可知，氢氧化铝与过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠（NaAlO2），氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水。滤液Ⅱ中含有的溶质是NaOH（过量的）、NaAlO2、NaCl。
（4）根据题目中“已知”可知，滤渣Ⅲ是氢氧化铝，加热时，生成Al2O3和一种常见的氧化物，根据质量守恒定律可知，该氧化物是水，反应的化学方程式，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应。
17．（2020内蒙古呼和浩特）在抗击“新冠肺炎病毒”期间，消毒剂在公共场所进行卫生防疫时发挥着重要作用。二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂。以粗盐水（含可溶性杂质MgSO4、CaCl2）为原料，制取ClO2的工艺流程如图：
（1）试剂A为_____。
（2）加入过量Na2CO3溶液的作用是_____。
（3）步骤④中发生反应的化学方程式为_____。
（4）步骤⑤涉及的物质中含氯元素化合价最高的物质是_____。
（5）如图流程中可循环利用的物质有_____。
【答案】（1）氢氧化钡溶液；（2）除去过量的氢氧化钡和氯化钙；（3）；（4） NaClO3 ；（5）氯化钠、氯气
【解析】（1）试剂A为氢氧化钡溶液，是因为氢氧化钡能和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀，能够除去硫酸镁。故填：氢氧化钡溶液。（2）加入过量Na2CO3溶液的作用是除去过量的氢氧化钡和氯化钙，是因为碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
故填：除去过量的氢氧化钡和氯化钙。（3）步骤④中电解氯化钠溶液生成氯酸钠和氢气，发生反应的化学方程式为： 。故填：。（4）步骤⑤涉及的物质中，氯酸钠中氯元素化合价是+5，氯化钠中氯元素化合价是﹣1，二氧化氯中氯元素化合价是+4，氯气中氯元素化合价是0，因此氯元素化合价最高的物质是氯酸钠。故填：NaClO3。（5）由步骤④和步骤⑤、氢气在氯气中燃烧可知，如图流程中可循环利用的物质有氯化钠、氯气。故填：氯化钠、氯气。
七、混合成分的确定流程
18．（2020天津市）某固体粉末可能含有氯化镁、硫酸钠、硝酸钠、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种，为确定其成分，某化学实验小组同学进行了如下实验。
回答下列问题：
（1）白色沉淀C是_________（填化学式）。
（2）反应①的化学方程式为_____________。
（3）原固体粉末中一定含有的物质是_____（填化学式），一定不含的物质是_________（填化学式）。
【答案】（1） Mg(OH)2 ；（2）；（3）CaCO3、Na2SO4、MgCl2；CuSO4
【解析】氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠，硫酸钠和氯化钡生成硫酸钡和氯化钠，氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水。（1）固体粉末加足量水生成白色沉淀A和无色溶液，说明固体粉末不含硫酸铜，无色溶液中可能含氯化镁、硫酸钠、硝酸钠，无色溶液中加入氢氧化钠溶液生成白色沉淀C，说明含有氯化镁，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠，故白色沉淀C是氢氧化镁，化学式为Mg(OH)2。
（2）反应①是硫酸钠和氯化钡生成硫酸钡和氯化钠，反应的化学方程式为。（3）固体粉末加足量水生成白色沉淀A和无色溶液，说明固体粉末不含硫酸铜，含有碳酸钙，无色溶液中可能含氯化镁、硫酸钠、硝酸钠，无色溶液中加入氢氧化钠溶液生成白色沉淀C，说明含有氯化镁，加入过量稀盐酸，白色沉淀C消失，说明白色沉淀的氢氧化镁，无色溶液加入氯化钡溶液生成白色沉淀，说明含有硫酸钠，白色沉淀B为硫酸钡，故原固体粉末中一定含有的物质是CaCO3、Na2SO4、MgCl2，一定不含的物质是CuSO4。
19．（2020山东济南）（1）在厨房中有两盒没有贴标签的白色固体，小明只知道是氯化钠和碳酸钠中的各一种，他想利用厨房里现有的物质，用化学方法确定各是哪种物质。
①小明所选择的鉴别试剂最好是下列选项中的_______（填选项序号之一）。
A． 矿泉水 B． 白醋
C． 花生油 D． 酱油
②取两种白色固体各少许，分别放在两只玻璃杯中，各倒入适量所选的鉴别试剂，观察到有一个玻璃杯中的固体逐渐溶解，并有气泡冒出，可证明这个玻璃杯中放入的白色固体是_______。
（2）粮食生产需要科学施肥。某化肥KNO3样品可能混入了NH4Cl、（NH4）2SO4、K2CO3三种物质中的一种或几种，现按下图所示进行实验探究，出现的现象如图中所述。（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应）。
试根据实验过程和现象做出判断并回答：
①气体A为________________。
②实验过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为____________。
③化肥样品中，肯定混入了上述三种物质中的___________（写化学式）。
【答案】（1）①B；②Na2CO3（碳酸钠）；（2）①NH3（氨气）；② ； ③ K2CO3、NH4Cl
【解析】（1）①白色固体是氯化钠和碳酸钠，白醋能与碳酸钠反应生成气体，与食盐不反应，故选B。
②因为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑所以有气泡生成的烧杯中固体为碳酸钠。（2）①碱能与铵根离子在加热条件下反应生成氨气，在样品中加Ba（OH）2溶液有气体生成，样品中一定含有铵盐，气体A为氨气。②实验过程Ⅱ中氢氧化钡和碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀，碳酸钡能与酸反应，实验过程Ⅱ中盐酸能与碳酸钡反应生成二氧化碳、水和氯化钡，反应的方程式为：。③白色沉淀加稀盐酸生成气体，样品中一定含有碳酸盐，一定不含硫酸盐，因为硫酸钡不溶于酸，故样品中一定有K2CO3、NH4Cl。
20．（2019内蒙古包头）有一包固体物质,可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、氯化钾、氯化铁和氢氧化钠中的一种或几种。为探究其组成,进行如图实验：
(1)取少量固体按图甲实验，根据步骤①可知固体中一定不含有 。
(2)取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸，烧杯中的沉淀质量随滴加稀硝酸质量的变化如图乙所示。则可确定原固体中一定含有 。
(3)取无色溶液C向其中通入二氧化碳气体，产生白色沉淀，无色溶液C中一定含有的离子是
(填离子符号)。
(4)为进一步确定原固体中可能含有的物质是否存在，应采用的操作步骤是 ，通过观察现象即可确定。
【答案】(1)氯化铁；(2)有碳酸钠和硫酸钠；(3 Na+、OH−、NO3−、Ba2+；(4)取适量溶液C于试管中，滴加足量的稀硝酸，然后再滴加硝酸银溶液
【解析】考点：碱的化学性质，盐的化学性质，物质的鉴别、推断。（1）根据氯化铁溶液呈黄色进行分析；
（2）根据碳酸钡不溶于水，但溶于酸、硫酸钡既不溶于水又不溶于酸进行分析；（3）根据二氧化碳和氢氧根离子反应生成碳酸根离子进行分析；（4）先除去氢氧化钠防止对氯化钾检验造成干扰。 (1)固体加入水得到无色溶液，所以固体中一定没有氯化铁和氯化钙；(2)取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸，烧杯中的沉淀质量随滴加稀硝酸质量的变化如图乙所示。则固体中一定含有碳酸钠和硫酸钠，可能含有氯化钾；(3)二氧化碳和氢氧根离子反应生成在碳酸根离子与钡离子反应生成沉淀，则原固体中含有氢氧化钠，无色溶液C中一定含有的离子是：Na+、OH−、NO3−、Ba2+；(4)取适量溶液C于试管中，滴加足量的稀硝酸，然后再滴加硝酸银溶液，如果溶液变浑浊，产生白色沉淀，则含有氯化钾，否则不含。故答案为：(1)氯化铁；(2)有碳酸钠和硫酸钠；(3 Na+、OH−、NO3−、Ba2+；(4)取适量溶液C于试管中，滴加足量的稀硝酸，然后再滴加硝酸银溶液。
21．（2020贵州安顺）金属材料的应用推动了社会的发展。新型材料的研制，已成为现代高新技术的重要物质基础。
（1）目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金，具有耐腐蚀、____等优点。
（2）镁和铝可熔炼成Mg17Al12镁合金，熔炼过程只能在真空中，不能在空气中进行的原因是(写其中一个化学方程式) ____。
（3）某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种，为确定其成分并回收金属，取样品进行如图实验。
①步骤II的操作是_____
②步骤II中产生的现象是_____。步骤I中锌和稀硫酸反应的化学方程式为_____。
③若溶液C中只含一种溶质，则样品的成分是____。
④通过测氢气的质量，也可确定样品的成分，则w的值为_____ (用 m和n的代数式表示)。
【答案】 （1）光泽好、耐磨、硬度大；（2）(或 )；（3） ①过滤；②有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生 ； ； ③CuO、Cu、Zn ；④
【解析】（1）目前常用的1元硬币为钢芯镀镍合金，具有耐腐蚀、光泽好、耐磨、硬度大等。（2）熔炼过程只能在真空中，不能在空气中进行是因为镁或铝在高温条件下会与氧气反应生成氧化物，化学方程式表示为(或；（3）①步骤II的操作将反应后的溶液分为固体和液体，故该操作为过滤。②样品粉末加入硫酸后生成的溶液A中可能含有硫酸铜、硫酸镁、硫酸锌，步骤II加入过量锌粉后，产生了固体B，且该固体在加入硫酸后还剩余铜，说明溶液A中一定有硫酸铜，锌可以将铜置换出来，溶液由蓝色变无色，如果溶液A含有硫酸镁，因为镁比锌活泼，所以不反应，且步骤I加入了过量的稀硫酸，锌会和硫酸反应生成氢气，所以产生的现象为有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生。③若溶液C中只含一种溶质，则溶质为硫酸锌，则溶液C中不存在硫酸镁，所以样品中无镁，步骤I加硫酸产生氢气说明含锌，框图中已指出含铜，②已说明溶液A中含硫酸铜，是来自样品中的氧化铜，故样品成分为CuO、Cu、Zn。（4）步骤III后剩余的固体铜全部来自氧化铜，故氧化铜的质量为，铜的质量为ng，则锌的质量为
故。
八、定量测定流程
22． （2020贵州黔东南）某兴趣小组查阅资料得知：氯酸钾（KClO3） 在加热和二氧化锰做催化剂的条件下生成氯化钾和氧气。他们利用该原理制取氧气，并回收提纯氯化钾和二氧化锰，按以下流程图进行实验，按要求完成下列问题：
（1）步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为___ __。
（2）步骤Ⅳ中操作y的名称是 ___。
（3）步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后，收集第3次的洗涤液并进行检验。取少量洗涤液于试管中，滴加___ _溶液，有白色沉淀生成，说明还没有洗涤干净。
（4）实验结束后，理论上能够回收得到__ _克二氧化锰。
【答案】（1） ；（2）蒸发；（3）硝酸银；（4）6
【解析】（1）由题意氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下受热分解为氯化钾和氧气，反应的化学方程式为；（2）步骤Ⅳ中操作为从氯化钾溶液中获得氯化钾固体，具体的方法是蒸发溶剂； （3）步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后，收集第3次的洗涤液并进行检验。检验是否洗净就是检验是否存在氯化钾，因为氯化钾溶液能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，所以取少量洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明还没有洗涤干净；（4）化学反应的催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变，根据流程图可知在化学反应前二氧化锰的质量为6克，所以实验结束后，理论上能够回收得到6克二氧化锰。
23．（2020湖南岳阳）海洋中蕴藏着丰富的化学资源，从海水中提取金属镁的主要步骤如下：资料：海滩贝壳的主要成分是CaCO3
（1）为节约资源，试剂A常用海滩贝壳为原料制得，则试剂X为__________（填化学式）。
（2）操作Y的名称为_____________________。
（3）在熔融状态下的MgCl2，通电后会生成镁与一种气体单质，该反应的化学方程式为___________。
【答案】（1） ；（2）过滤；（3）
【解析】（1）为节约资源，试剂A常用海滩贝壳为原料制得，海滩贝壳的主要成分是CaCO3，煅烧CaCO3生成氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和磷酸钙，则试剂X为。（2）操作Y是将固液分离，名称为过滤。（3）在熔融状态下的MgCl2，通电后会生成镁与一种气体单质，气体应是氯气，该反应的化学方程式为。
24．（2020湖南益阳）以镁矿石（主要成分MgCO3、SiO2）为原料生产MgO的主要工艺流程如下：
已知：SiO2难溶于水和常见的酸；“沉镁”过程中有Mg（OH）2生成。
（1）操作Ⅰ、Ⅱ的名称是___________。
（2）滤渣a的主要成分是___________（填化学式）；
（3）“酸浸”时稀硫酸与镁矿石主要成分发生反应的化学方程式是___________。
（4）“加热”过程中发生反应___________（填基本反应类型）。
【答案】（1）过滤；（2）SiO2；（3）MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O；（4）分解反应
【解析】（1）固液分离是过滤，操作Ⅰ、Ⅱ都为固液分离，故填：过滤。（2）碳酸镁和硫酸反应，二氧化硅不反应，滤渣a为二氧化硅，故填：SiO2。（3）酸浸时，碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁二氧化碳和水，化学方程式为MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O，故填：MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O。（4）沉镁生成氢氧化镁沉淀，加热过程氢氧化镁分解生成了氧化镁和水，符合分解反应特点一变多，故填：分解反应。
24．（2020广西柳州）华为公司作为我国高科技的代表，一直致力于核心技术的开发。2019年，华为公司推出了5G商用芯片。制造芯片需要用到高纯硅，工业上利用二氧化硅制备高纯硅的工艺流程如下图：
（1）写出CO的任意一点物理性质_____________。
（2）写出反应③的化学方程式_________________。该反应属于______（填基本反应类型）反应。
（3）玻璃的主要成分是二氧化硅，二氧化硅属于___________（填“金属氧化物”或“非金属氧化物”）。二氧化硅（SiO2）与氢氧化钠溶液反应类似于二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应。请写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式________________。
（4）整个制备过程必须在无水、无氧气的环境中进行，原因是_______________。
【答案】（1）无色（“无味”或“气体”或“密度比空气略小”或“难溶于水”） ；（2） ；置换 ；（3）非金属氧化物 ； ；（4）水和氧气都能与反应过程中的一些物质发生反应
【解析】（1）CO是一种在常温下无色无味的气体，且密度比空气略小，难溶于水。故答案为：无色（“无味”或“气体”或“密度比空气略小”或“难溶于水”）；（2）通过图示可知，反应③是氢气在高温下还原四氯化硅，反应生成了硅单质和氯化氢。该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。故答案为：、置换 ；（3）二氧化硅由硅、氧两种元素组成，且硅元素属于非金属元素，所以二氧化硅是一种非金属氧化物。由于二氧化硅和氢氧化钠的反应与二氧化碳和氢氧化钠反应类似，则可以推测出二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水。故答案为：非金属氧化物、；（4）通过图示可知，一氧化碳、氢气可以和氧气在点燃的条件下反应，氯气在常温下可以和水反应生成盐酸和次氯酸。所以为了防止物质被浪费，所以应该在无水、无氧的环境中进行。故答案为：水和氧气都能与反应过程中的一些物质发生反应。
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