专题05 工艺流程题（解析版）-决胜2021年中考化学压轴题全揭秘

专题05 工艺流程题

【解题技法】

工艺流程图题问题设置比较灵活。

1、从混合物中分离、提纯某物质。

实质是考查混合物的除杂、分离、提纯等有关实验的基础知识、基本操作和技能。在流程中找到主要物质是什么？混有的杂质什么？当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应？产物是什么？如何选择合适的方法将杂质除去。

2、用一种物质制备另一种物质。

首先了解生产的产品，然后分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：反应物是什么？发生了什么反应？该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用（抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务）。最后从问题中获取信息，帮助解题。

3、小结：总体上把握

首先了解生产的产品，然后分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：

（1）反应物是什么；

（2）发生了什么反应；

（3）该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用（抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务）。

（4）最后从问题中获取信息，帮助解题。

【典例1】【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】（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。

【点评】读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息捕捉的有效性。解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识。

【典例2】【2020湖北咸宁】某硫酸厂以黄铁矿（主要成分是FeS2）为主要原料，生产硫酸的简要流程图如图：

（1）写出流程图中硫的一种氧化物名称                      。
（2）催化反应室中发生的是化合反应，写出该反应的化学方程式                          。
（3）实验室里稀释浓硫酸的方法是：把                     ，并不断搅拌。
（4）沸腾炉中的炉渣（Fe2O3）可用于炼铁，写出用一氧化碳和炉渣炼铁的化学方程式                                  。
（5）排放的废气中含有SO2，为实现“变废为宝”，该硫酸厂脱硫工艺的主要反应是

，该反应前后化合价升高的元素是_____。

【答案】（1 ）二氧化硫或三氧化硫；（2）；（3 ）浓硫酸缓缓注入水中；（4）；（5）硫元素。

【解析】（1 ）流程图中硫的氧化物是二氧化硫、三氧化硫。

故填：二氧化硫或三氧化硫。

（2）催化反应室中发生的是化合反应，即二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫，该反应的化学方程式： .故填：.

（3 ）实验室里稀释浓硫酸的方法是：把浓硫酸缓缓注入水中，并不断搅拌。

故填：浓硫酸缓缓注入水中。

（4）高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式：。

故填：.

（5）该反应前后化合价升高的元素是硫元素，即硫元素由反应前的+4变成反应后的+6.

故填：硫元素。

【点评】读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息捕捉的有效性。解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识。

1、【2020江苏淮安】节能减排中“减排”的关键是减少CO2的排放，而“减排”的重要手段是合理利用CO2。科学家利用CO2为原料制取炭黑的流程如图。下列说法不正确的是（    ）

A.过程2的变化中太阳能转化为化学能

B.过程1和过程2的变化都属于分解反应

C.此流程中有炭黑生成，还有氧气生成

D.此流程还需要解决炭黑和Fe3O4的分离问题

【答案】B

【解析】A、过程2的变化中有太阳能的参与才能进行，太阳能转化为化学能，故A正确；

B、过程1中反应物为两种，生成物也为两种，不符合分解反应的条件，不属于分解反应，故B错误；

C、过程1中有炭黑生成，过程2中有氧气生成，故C正确；

D、因为炭黑和Fe3O4不易分离，所以此流程还需要解决炭黑和Fe3O4的分离问题，故D正确。

故选B。

2、【2019江苏扬州】工业上，利用溶液X（溶质为CuCl2和HCl）在50℃时与Cu反应制作电路。CuCl2消耗

后，HCuCl2经处理又能转化为CuCl2，流程如图。下列说法错误的是（　　）

已知：①反应I  CuCl2+Cu+2HCl＝2HCuCl2

②反应Ⅱ2HCuC12+H2O2＝2CuCl2+2H2O

A．反应I和Ⅱ涉及的元素中仅Cu、O元素的化合价发生了变化 

B．反应Ⅱ中生成的CuCl2质量与溶液X中CuCl2质量一定相同 

C．工业上，每溶解6.4kg Cu时，外界只需提供34kg 10%的双氧水就能使生成的 HCuCl2全部转化为CuCl2

D．若由Cu、CuCl、CuCl2中的若干种组成的10.66g混合物中，铜元素为6.4g，则该混合物中一定含CuCl2

【答案】B

【解析】A、①反应I  CuCl2+Cu+2HCl＝2HCuCl2，是氯化铜中的铜元素化合价降低，单质铜中的铜化合价升高。2HCuC12+H2O2＝2CuCl2+2H2O中铜元素由反应前的+1变为反应后的+2，而氧元素由反应前的﹣1变为反应后的﹣2．所以反应I和Ⅱ涉及的元素中仅Cu、O元素的化合价发生了变化。正确；

B、由于反应Ⅱ中生成的CuCl2质量是在溶液X中CuCl2质量基础上增加了加入的铜，所以一定不相同。错误；

C、根据反应 CuCl2+Cu+2HCl＝2HCuCl2和Ⅱ2HCuC12+H2O2＝2CuCl2+2H2O可得关系式为 Cu～～～H2O2．设需要的10%的双氧水的质量为x

   Cu～～～H2O2

64        34

6.4kg     10%x

＝

x＝34kg。正确；

D、若由Cu、CuCl、CuCl2中的若干种组成的10.66g混合物中，铜元素为6.4g，即铜元素的质量分数为×100%≈60%，而CuCl中铜元素的质量分数为×100%≈64.3%，而CuCl2中铜元素的质量分数为×100%≈47.4%，所以该混合物中一定含CuCl2。

故选：B。

3、【2020贵州黔西南】农谚“雷雨发庄稼”的化学原理是：雷电时雨水里含有微量硝酸。硝酸的形成过程如图：

回答下列问题：

（1）单质X是一种常见气体，其化学式是　   　。

（2）反应②属于基本反应类型中的　   　反应。

（3）反应③在常温下即可发生，该反应的化学方程式是　   　。

（4）为了提高氮原子的利用率，可循环利用的物质是　   　（填化学式）。

（5）在实验室通常采用以下方法制取NO：4□+5O24NO+6H2O，“□”中物质的化学式为　   　、因为在化学反应前后原子的　   　没有改变。

【答案】（1）O2；（2）化合；（3）3NO2+H2O＝2HNO3+NO；（4）NO；（5）NH3；种类和个数。

【解析】（1）氮气和单质X反应生成一氧化氮，故X是氧气，故填：O2；

（2）反应②是一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，属于化合反应，故填：化合；

（3）反应③是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，故填：3NO2+H2O＝2HNO3+NO；

（4）根据图示可以看出，可以循环利用的物质是一氧化氮，故填：NO；

（5）化学反应前后原子的种类和个数不变，该反应前含有10个O原子，反应后含有4个N原子，10个O原子，12个H原子，故反应前含有4□中含有4个N原子，12个H原子，故□中含有1个N原子，3个H原子，其化学式为：NH3，故填：NH3；种类和个数。

4、【2020贵州遵义】现对一批已生锈的弹壳进行回收利用，主要流程如下：

【资料】①该弹壳由铜锌合金制成，其锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3。

②Cu2（OH）2CO3能与稀硫酸反应生成硫酸铜，其他杂质不溶于水，也不参与反应。

（1）为加快步骤一的反应速率，可采用的方法是______________（填一种即可）；

（2）溶液A中的溶质是____________________；

（3）步骤三中发生反应的化学方程式为__________；

（4）回收锌的质量___________废弃弹壳中锌元素的质量（选填“大于”、“小于”或“等于”）；

（5）改变铜锌合金中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。现欲制备120吨（t）含锌量小于35%的黄铜，该类黄铜具有良好的塑性，能承受冷热加工，但在200℃~700℃之间热加工时易断裂。下列符合原料配比及热加工条件的是______________（填字母序号）。

a.锌44t   铜76t    750℃

b.锌38t   铜82t   500℃

c.锌55t   铜65t   190℃

d.锌25t   铜95t   750℃

【答案】 (1).加热（合理即可）；(2).H2SO4、CuSO4、ZnSO4；(3).； (4).大于；(5).d

【解析】（1）为加快步反应速率，可采用的方法是加热或搅拌或粉碎废弃弹壳或增大酸的浓度等；

（2）弹壳中的Cu2（OH）2CO3能与稀硫酸反应生成硫酸铜，锌和与稀硫酸反应生成硫酸锌，由于加入了过量的稀硫酸，所以溶液A中的溶质是H2 SO4、CuSO4、ZnSO4；

（3）溶液A中的溶质是H2 SO4 、CuSO4 、ZnSO4，加入了过量的锌，CuSO4和锌反应产生铜和硫酸锌，所以B中固体是锌和铜，加入硫酸，锌和与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，发生反应的化学方程式为；

（4）步骤二中另外加入了过量的锌，参加反应，最终也回收了，根据质量守恒定律，所以回收锌的质量大于废弃弹壳中锌元素的质量；

（5）该类黄铜含锌最大量：120t×35%=42t，在200℃~700℃之间热加工时易断裂。

a.锌44t、铜76t、50℃，含锌量超过42t，不符合题意；

b.锌38t、铜82t、500℃，500℃时处在200℃~700℃之间，热加工时易断裂，不符合题意；

c.锌55t、铜65t、190℃，含锌量超过42t，不符合题意；

d.锌25t、铜95t、750℃，含锌量小于42t，750℃不在200℃~700℃之间，热加工时不易断裂，符合题意。故选d。

5、【2020云南昆明】工业上利用氟碳铈矿（主要成分为CeFCO3）提取CeCl3的一种工艺流程如下：

（1）流程中Ce（BF4）3转化成KBF4的基本反应类型是________________________。

（2）在足量氧气中高温焙烧CeFCO3，化学方程式为_______________________。

（3）流程涉及的化合物中，铈元素的化合价为______________________价。

（4）酸浸过程中，CeO2与盐酸反应有刺激性气味的气体单质生成，且化学方程式中CeO2与盐酸的化学计量数之比为1:4，则化学方程式为_______________________。

【答案】(1).复分解反应；(2).；(3).+3、+4；(4).

【解析】（1）由图可知，Ce（BF4）3和KCl反应生成KBF4和CeCl3，该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；

（2）由图可知，在足量氧气中高温焙烧CeFCO3生成CeO2、CeF4，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Ce、F、C、O，生成物中含Ce、O、F，故生成物中还应含碳，在足量氧气中焙烧，故应有二氧化碳生成，该反应的化学方程式为：；

（3）CeFCO3：氟元素通常显-1价，碳酸根离子通常显-2价，设铈元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（-1）+（-2）=0，x=+3；

CeO2：氧元素通常显-2价，设铈元素的化合价为y，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：y+（-2）×2=0，y=+4；

CeF4：氟元素通常显-1价，设铈元素的化合价为z，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：z+（-1）×4=0，z=+4；

Ce(BF4)3：氟元素通常显-1价，硼元素通常显+3价，设铈元素的化合价为m，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：m+[(+3)+(-1)×4]×3=0，m=+3；

CeCl3：氯元素通常显-1价，设铈元素的化合价为n，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：n+（-1）×3=0，n=+3。

故流程涉及的化合物中，铈元素的化合价为+3、+4价；

（4）酸浸过程中，CeO2与盐酸反应有刺激性气味的气体单质生成，且化学方程式中CeO2与盐酸的化学计量数之比为1:4，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Ce、O、H、Cl，故生成物中也应含Ce、O、H、Cl，故生成的刺激性气味的气体是氯气，生成物中含氢元素，故还有水生成，该反应的化学方程式为：。

6、【2019湖北荆门】氯碱工业以粗盐（主要成分是NaCl，含少量泥沙、CaCl2、MgCl2）为原料，生产氯气和氢氧化钠，模拟流程如图：

（1）试剂A与试剂B的组合为　     　（填序号）

①KOH     ②NaOH    ③K2CO3   ④Na2CO3

（2）操作A需使用玻璃棒，玻璃棒的作用是　       　。

（3）流程中Mg元素必须转化成　           （填化学式）才能完全除去。

（4）写出电解NaCl溶液的化学方程式　                   　。

（5）该工业副产品H2目前还不能作为燃料被广泛应用，其理由　         　（答一条即可）。

【答案】（1）②④；（2）引流；（3）Mg（OH）2　；（4）2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；（5）不易储存。

【解析】（1）试剂A与试剂B的组合为氢氧化钠、碳酸钠，分别除去氯化镁、氯化钙。故填：②④。

（2）操作A（过滤）需使用玻璃棒，玻璃棒的作用是引流。故填：引流。

（3）流程中Mg元素必须转化为Mg（OH）2才能完全除去。故填：Mg（OH）2。

（4）电解NaCl溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，反应的化学方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。故填：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。

（5）该工业副产品H2目前还不能作为燃料被广泛应用，其理由是不易储存、不安全、制取价格较高等。故填：不易储存。

7、【2020年黔南州】高氯酸钾是一种性能稳定的物质，主要用作发烟剂、引火剂、氧化剂和化学分析试剂，工业生产上生产的高氯酸钾的工艺流程如图：

回答下列问题：

（1）为加快氯酸钾的溶解，可采取的措施为          。

（2）流程中的分离操作相当于实验室中的           。

（3）反应釜中发生的化学反应方程式为                                  ，该反应属于基本反应类型中           的反应。

（4）电解NaClO3溶液时，除产生NaClO4外，还得到一种清洁的高能燃料，该反应的化学方程式为                            。

【答案】 (1).搅拌、加热等； (2).过滤;(3).KClCO3＋NaClO4＝NaClCO3＋KClO4↓;复分解反应;(4). NaClCO3+H2ONaClO4+H2↑

【解析】（1）为加快氯酸钾的溶解，可采取的措施为搅拌、加热等。

（2）流程中分离操作能将固液分离，该操作相当于实验室中的过滤。

（3）由流程中物质的变化可知，反应釜中发生的化学反应方程式为：KClCO3＋NaClO4＝NaClCO3＋KClO4↓，该反应由两种化合物相互交换成分生成了两种新的化合物，属于基本反应类型中的复分解反应。

（4）电解NaClO3溶液时，除产生NaClO4外，还得到一种清洁的高能燃料，由质量守恒定律可知，反应物中含Na、Cl、O，H，故该清洁的高能燃料是氢气，故反应的化学方程式为：NaClCO3+H2ONaClO4+H2↑.

8、【2020江苏淮安】高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产。某兴趣小组按图所示实验步骤，模拟工业流程制备高纯碳酸钙。请回答下列问题。

（1）“酸溶”过程中，将一定浓度的盐酸缓慢加入粉碎后的优质石灰石中，同时搅拌。搅拌的目的是                                     。

（2）“操作1”、“操作2”步骤中，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。

（3）“操作2”中分离得到的NH4C1，在农业上可用作________。

【答案】(1).增大反应物之间的接触面积，使反应更充分； (2).漏斗；(3).氮肥

【解析】（1）搅拌是为了增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；

（2）由图可知，“操作1”、“操作2”步骤中，实现了固液分离，故是过滤，过滤需要用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；

（3）氯化铵含氮元素，农业上可用作氮肥。

9、【2020新疆】从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属，并得到硫酸铜溶液。其工艺流程如图所示:

（1）图中“操作”的名称是          。

（2）写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式________。

（3）写出①中发生的化学反应方程式                             （ 任写一种）；该反应的基本类型为                 。

（4）写出②中发生化学反应方程式                        。2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O

【答案】(1).过滤;(2).Au（或Pt）;(3).Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑（或2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑）;置换反应;(4). 2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O

【解析】（1）图中“操作”的名称是过滤，通过过滤能够除去不溶于水的物质。

（2）所得贵重金属是金、铂，化学式分别是Au、Pt；

（3）①中稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，和铝反应生成硫酸铝和氢气，发生的化学反应方程式：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑（或2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑），它们都是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，置换反应；

（4）②中加热条件下稀硫酸和铜、氧气反应生成硫酸铜和水，发生的化学反应方程式：2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O。

10、【2020四川广安】无水氯化钙（CaCl2）是重要的干燥剂，CaCl2·6H2O与冰的混合物是实验室常用的制冷剂，将CaC12·6H2O加热可得CaC12。某工厂以石灰石为原料生产无水氯化钙的流程如图所示，原料石灰石中含有的杂质主要是MgCO3、MgSO4。

（1）过滤和蒸发均用到的玻璃仪器是___________。

（2）石灰石溶解时，杂质MgCO3发生反应的化学方程式为_____________，该反应是_____________（填基本反应类型）

（3）加入BaCl2溶液除去的杂质离子是__________，加入氢氧化钙溶液除杂的化学方程式为___________。

（4）由CaCl2·6H2O得到CaCl2是_________变化（填“物理”或“化学”）。

【答案】(1).玻璃棒；(2).MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O；复分解反应；(3).硫酸根离子（或SO42－）；MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+ CaCl2；(4).化学

【解析】（1）过滤中的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；蒸发中的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯，则均用到的玻璃仪器是玻璃棒；

（2）石灰石溶解时，杂质MgCO3和盐酸反应生成氯化镁和水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O；该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，且生成物中有水和气体生成，属于复分解反应；

（3）杂质中含有MgSO4，加入BaCl2溶液可以利用钡离子和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀除去硫酸根离子；MgCO3和盐酸反应生成氯化镁和水和二氧化碳，MgSO4和BaCl2反应生成氯化镁和硫酸钡；加入氢氧化钙溶液利用氢氧根离子和镁离子结合生成氢氧化镁沉淀除去镁离子，反应的化学方程式为MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+ CaCl2；

（4）有新物质生成的变化是化学变化，由CaCl2·6H2O得到CaCl2有新物质生成，是化学变化。

11、【2020贵州安顺】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】有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生；；CuO、Cu、Zn；

【解析】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。

12、【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】

（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。

13、【2020广东】某废酸液主要含H2SO4和FeSO4，研究人员利用CaCO3消耗部分酸，再加入廉价的电石渣（主要成分为CaO），通过一系列操作可得到磁性铁，成本较低且有利于保护环境。工艺流程如下：

（1）该废酸液的pH______7（填“<”或“>”）。操作Ⅰ的名称为___________。

（2）电石渣转化为石灰乳过程会_____________（填“吸收”或“放出”）热量。

（3）“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca（OH）2发生复分解反应，生成的产物是_______和_____________（填化学式）。

（4）磁性铁是铁的一种氧化物，且为磁铁矿的主要成分，其化学式为____________。

（5）研究发现，“沉铁”后，溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率，最适宜的pH为______。pH较低时产率较低的主要原因是_________________。

【答案】(1).＜；过滤； (2).放出；(3). CaSO4；Fe(OH)2；(4).Fe3O4；(5).7.5；pH较低时，磁性铁会与酸反应被消耗，产率较低

【解析】（1）该废酸液含有硫酸，所以pH＜7；操作Ⅰ将溶液和滤渣分离开，故操作Ⅰ为过滤。

（2）电石渣中的主要成分为氧化钙，转化为石灰乳的过程为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该过程放出热量。

（3）“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应，生成的产物为硫酸钙和氢氧化亚铁，故填CaSO4、Fe(OH)2。

（4）磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，故填Fe3O4。

（5）从表中可以看出，pH为7.5时，产率最高，故最适pH为7.5；pH较低时产率较低的主要原因是pH较低时，磁性铁会与酸反应被消耗，导致产率较低。