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专题14 工艺流程图题（提升测试）
1、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________。
2、氢基熔融冶金技术是利用氢作为还原剂代替碳还原剂，从而实现减少CO2排放的目的，实现低碳冶金。氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的主要流程如下图所示（部分略去）。
（1）燃烧区的作用是______，燃烧区发生燃烧反应的物质还有______（填化学式）。
（2）还原区的反应除3CO+Fe2O32Fe+3CO2，另一主要反应的化学方程式是 。
（3）从环境保护角度，与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术的优点是 。
3、新冠肺炎疫情防控期间，湘潭市各学校开展全域喷洒低浓度“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液的有效成分是NaClO（次氯酸钠），模拟制备“84”消毒液的流程如下图所示，其中A是密度最小的气体，B俗称烧碱，Cl2是一种黄绿色的有毒气体。请回答下列问题:
（1）A的化学式为_____，B的化学式为_______。
（2）溶解过程中玻璃棒的作用是 ，步骤I中主要的操作名称是______。
（3）步骤Ⅱ中，通常用碳酸钠来除去滤液中的氯化钙杂质，请写出有关反应的化学方程式 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。
（4）电解水时，一般在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是 ，不能加入NaCl的原因是 。
4、化学与生活、生产息息相关，请运用化学知识回答以下问题。
（1）工业上用磁铁矿炼铁的原理 （用化学方程式表示）。
（2）煤炉里煤层上方的蓝色火焰产生的原理 （用化学方程式表示）。
（3）用石灰浆粉刷墙壁，干燥后墙面变硬的原因是 （用化学方程式表示）。
（4）某工厂产生的烧渣（主要含FeO、Fe2O3，还有一定量的SiO2）可用于制备七水合硫酸亚铁晶体（FeSO4 7H2O），其工艺流程如下：
查阅资料：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。据图回答下列问题：
Ⅲ中还原所发生的化学反应方程式为：
① ；
② 。
5、铝在地壳中主要以铝土矿的形式存在，铝土矿的主要成分为Al2O3（含有少量Fe2O3、SiO2等杂质）。工业上冶炼铝的工艺流程见如图：
（1）铝土矿中的SiO2不溶于水，也不与盐酸反应，操作①的目的是 ；
（2）操作③得到的Al（OH）3受热分解生成Al2O3，该反应的化学方程式为 ，铝土矿经过操作①~④的目的是 ；
（3）在冰晶石作助熔剂条件下，高温电解Al2O3得到金属铝，该反应的化学方程式为 。
6、电子工业上制造铜电路板，常用30%的FeCl3溶液腐蚀镀铜电路板上的铜箔（Cu），如图是某兴趣小组设计的处理该生产过程中产生废液的流程图，据如图回答下列问题：
查阅资料：2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O；2FeCl3+Fe═3FeCl2
（1）步骤①所得的废液中只含有FeCl3、CuCl2、FeCl2三种溶质，据此可判断步骤①中铜与FeCl3反应生成的两种产物是 （写化学式）。
（2）步骤②中加入的铁粉与氯化铜发生反应的化学方程式是 ，步骤②还需要进行的实验操作是 。
（3）步骤③加入适量稀盐酸充分反应。当观察到 现象时，说明滤液中只剩下铜。
（4）步骤②③所得FeCl2可与一种气体单质发生化合反应生成FeCl3，实现循环使用，根据质量守恒定律可推测该单质是 。
（5）溶液B中含有的溶质是 。
7、煤燃烧时产生的粉煤灰（主要成分为Al2O3、SiO2及少量Fe2O3等）也是一种可利用的资源。以粉煤灰为原料制取Al2O3的部分工艺流程如图：
【资料】
①SiO2既不溶于水也不溶于酸
②煅烧时发生的反应为：2AlCl3 6H2OAl2O3+6HCl+9H2O
（1）操作Ⅰ是______。
（2）写出“酸浸”步骤中盐酸与A12O3发生反应的化学方程式 。
（3）“除铁”时发生的反应为FeCl3+3NH4HCO3=3NH4Cl+X↓+3CO2↑，X的化学式为______。
（4）流程中可循环利用的物质为______。
（5）高温烧结的Al2O3，又称人造刚玉，可用于制机械轴承、耐高温坩埚、高强度陶瓷等。由此可推知Al2O3性质为______（任写一种）。
8、孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2及少量不溶性杂质（杂质不与酸反应），某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。
（1）白色沉淀的化学式为________。
（2）写出步骤③中发生反应的化学方程式 。
（3）蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是_____。
（4）若向溶液A中逐滴加入NaOH溶液，其过程中溶质种数会发生变化，最多时可达____种。
9、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 。
10、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 。
11、镁铝合金是重要的航天航空材料，下图是由废弃镁铝合金为原料来制备化工原料硫酸镁和硫酸铝的流程：
（1）操作Ⅰ的名称为___________，操作Ⅲ的注意事项为 。
（2）步骤③发生反应的化学方程式为 。
（3）某温度时，通过操作Ⅲ获取7.2gMgSO4固体，需取用25%的MgSO4溶液（密度为1.2g/cm3）的体积为___________mL。
12、某工厂生产硼砂产生的固体废料，主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等，其中MgCO3质量分数为63%。回收镁的工艺流程如下：
（1）“酸浸”时MgCO3发生反应的化学方程式为 。
（2）“调pH”前滤液I的pH________7（填“>”或“<”）。
（3）滤液Ⅲ中可回收的主要物质________（填化学式）。
（4）已知固体废料质量为m，理论上可生产Mg（OH）2的质量为______。
（5）某BaCO3中混有SiO2杂质，简述提纯该BaCO3的实验操作：___________。
13、氧化镁在医药等后业应用泛。实验室以菱镁矿（主要成分为，含少量等）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）为了提高“酸浸”的效果，可采取的措施有：适当升高温度、 。与盐酸反应的化学方程式为 。
（2）“氧化”过程中，转化为，该反应属于基本反应类型中的 。
（3）“沉淀”时需严格控制NaOH溶液的用量，其目的是 。
（4）“滤液”中的溶质主要是和 。
14、黄铜是由铜和锌组成的合金，可用于制造钱币、机器零件等。利用黄铜制造各种物品的过程中，会产生大量的黄铜渣，主要含有Zn、Cu、ZnO、CuO。一种利用黄铜渣获取金属铜和硫酸锌溶液的实验流程如下：
(1)下列关于黄铜的说法正确的是_____。
a 黄铜不能被腐蚀 b 黄铜的硬度比铜大 c 黄铜的熔点比锌高
(2)“酸溶”过程中有气体生成，写出生成该气体的化学方程式 。
(3)“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是 。
(4)为进一步提高原料利用率，得到更多的铜和硫酸锌溶液，需要对流程中的“滤渣”进行处理，向滤渣中缓慢加入 (选填“稀硫酸”或“稀盐酸”)并不断搅拌，观察到 时停止加入，过滤。
(5)上述流程中，能判断锌的金属活动性比铜强的事实是 (任写一条)。
15、孔雀石主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含有少量Fe2O3、SiO2(难溶于水,不与酸反应)等杂质。某学习小组探究孔雀石综合利用的流程如下：
请回答下列问题:
(1)操作1、操作2均为______操作,此操作中玻璃棒的作用是______和引流。
(2)C中的溶质有:H2SO4、Fe2(SO4)3和_____(填化学式)。
(3)步骤②中发生反应的化学方程式为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+_____。
(4)写出红褐色沉淀溶于稀硫酸的化学方程式_________________________。
16、钛（Ti）被称为“航空金属”。由钛铁矿（主要成分是钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）制备钛的一种流程如下：
（1）FeTiO3中钛元素化合价为_____。
（2）“氯化”过程中焦炭的作用是 。
（3）由TiCl4制备Ti的化学方程式为 。该反应在氩气（Ar）氛围中进行的理由是 。
（4）如上述流程所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链的好处是 。
17、某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质。现欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要步骤如下图所示：
已知：加热的条件下，Zn、Cu都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。
（1）烟泥最初处理需要除油污，用洗涤剂除油污的过程中发生了__________现象。步骤①产生的废气B中，一定含有的有害气体是______（填化学式）。环保处理最好釆用的试剂是__________（填字母序号）。
A浓硫酸 B食盐水 C石灰乳
（2）写出步骤④中得到铜的化学方程式 ，它属于基本反应类型中的_____反应。
（3）步骤③和④中主要操作的名称是__________。
（4）我国古代就制得了一种外观似金子锌和铜的合金，也就是黄铜，它的硬度比纯铜__________（填“高”或者“低”）。
（5）取少量的溶液C，往其中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定没有__________（填字母序号）。
A硫酸镁 B硫酸锌 C硫酸铜 D硫酸铜和硫酸锌
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专题14 工艺流程图题（提升测试）
1、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】(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)。
2、氢基熔融冶金技术是利用氢作为还原剂代替碳还原剂，从而实现减少CO2排放的目的，实现低碳冶金。氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的主要流程如下图所示（部分略去）。
（1）燃烧区的作用是______，燃烧区发生燃烧反应的物质还有______（填化学式）。
（2）还原区的反应除3CO+Fe2O32Fe+3CO2，另一主要反应的化学方程式是 。
（3）从环境保护角度，与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术的优点是 。
【答案】（1）提供热量；C（2）（3）减少CO2排放（或减缓温室效应或减少污染气体的排放等）
【解析】（1）氢气燃烧和一氧化碳燃烧，都放出热量，故燃烧区的作用是提供热量；
煤粉中含有碳，故燃烧区发生燃烧反应的物质还有C；
（2）还原区，除了一氧化碳还原氧化铁，还有氢气和氧化铁在高温下反应生成铁和水，该反应的化学方程式为：；
（3）与高炉炼铁技术相比，氢基熔融冶金技术，利用氢作为还原剂代替碳还原剂，可以减少二氧化碳的排放，减缓温室效应。
3、新冠肺炎疫情防控期间，湘潭市各学校开展全域喷洒低浓度“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液的有效成分是NaClO（次氯酸钠），模拟制备“84”消毒液的流程如下图所示，其中A是密度最小的气体，B俗称烧碱，Cl2是一种黄绿色的有毒气体。请回答下列问题:
（1）A的化学式为_____，B的化学式为_______。
（2）溶解过程中玻璃棒的作用是 ，步骤I中主要的操作名称是______。
（3）步骤Ⅱ中，通常用碳酸钠来除去滤液中的氯化钙杂质，请写出有关反应的化学方程式 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。
（4）电解水时，一般在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是 ，不能加入NaCl的原因是 。
【答案】(1).H2；NaOH；(2).搅拌、加速溶解；过滤；(3).；复分解 (4).增强水的导电性；通电时，氯化钠溶液能发生反应生成氢气、氯气和氢氧化钠，不只是电解水，且生成的氯气有毒
【解析】
（1）A是密度最小的气体，故A是氢气，化学式为：H2；B俗称烧碱，故B是氢氧化钠，化学式为：NaOH；
（2）溶解过程中玻璃棒的作用是：搅拌、加速溶解；
由图可知，步骤I实现了固液分离，故其主要的操作名称是：过滤；
（3）碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，该反应的化学方程式为：，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；
（4）电解水时，一般在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是：增强水的导电性；
由图可知，氯化钠溶液在通电的条件下能发生反应生成氢气、氯气和氢氧化钠，不只是电解水，且生成的氯气，是一种有毒气体，不安全，因此，不能加入氯化钠。
4、化学与生活、生产息息相关，请运用化学知识回答以下问题。
（1）工业上用磁铁矿炼铁的原理 （用化学方程式表示）。
（2）煤炉里煤层上方的蓝色火焰产生的原理 （用化学方程式表示）。
（3）用石灰浆粉刷墙壁，干燥后墙面变硬的原因是 （用化学方程式表示）。
（4）某工厂产生的烧渣（主要含FeO、Fe2O3，还有一定量的SiO2）可用于制备七水合硫酸亚铁晶体（FeSO4 7H2O），其工艺流程如下：
查阅资料：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。据图回答下列问题：
Ⅲ中还原所发生的化学反应方程式为：
① ；
② 。
【答案】(1).；(2).；
(3)；(4).；
【解析】（1）磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，高温条件下，四氧化三铁能和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：；
（2）煤炉里煤层上方的蓝色火焰，是一氧化碳在燃烧，一氧化碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳：；
（3）用石灰浆粉刷墙壁，干燥后墙面变硬的原因是：石灰浆中的氢氧化钙和空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钙和水，反应的化学方程式为：；
（4）“浸取”步骤中，FeO、Fe2O3和过量的稀硫酸发生反应的化学方程式分别为FeO+H2SO4=FeSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；则过滤后溶液中的溶质是H2SO4、Fe2（SO4）3；Ⅲ中加入铁，与H2SO4、Fe2（SO4）3发生反应生成硫酸亚铁，则反应为：、。
5、铝在地壳中主要以铝土矿的形式存在，铝土矿的主要成分为Al2O3（含有少量Fe2O3、SiO2等杂质）。工业上冶炼铝的工艺流程见如图：
（1）铝土矿中的SiO2不溶于水，也不与盐酸反应，操作①的目的是 ；
（2）操作③得到的Al（OH）3受热分解生成Al2O3，该反应的化学方程式为 ，铝土矿经过操作①~④的目的是 ；
（3）在冰晶石作助熔剂条件下，高温电解Al2O3得到金属铝，该反应的化学方程式为 。
【答案】（1）除去SiO2；（2）2Al（OH）3Al2O3+3H2O；得到纯净的Al2O3；（3）2Al2O34Al+3O2↑。
【解答】（1）铝土矿中的SiO2不溶于水，也不与盐酸反应，操作①是为了除去SiO2，故填：除去SiO2；
（2）操作③得到的Al（OH）3受热分解生成Al2O3，同时生成水，该反应的化学方程式为2Al（OH）3Al2O3+3H2O，铝土矿经过操作①~④可以得到纯净的Al2O3，故填：2Al（OH）3Al2O3+3H2O；得到纯净的Al2O3；
（3）在冰晶石作助熔剂条件下，高温电解Al2O3得到金属铝，该反应的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑，故填：2Al2O34Al+3O2↑。
6、电子工业上制造铜电路板，常用30%的FeCl3溶液腐蚀镀铜电路板上的铜箔（Cu），如图是某兴趣小组设计的处理该生产过程中产生废液的流程图，据如图回答下列问题：
查阅资料：2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O；2FeCl3+Fe═3FeCl2
（1）步骤①所得的废液中只含有FeCl3、CuCl2、FeCl2三种溶质，据此可判断步骤①中铜与FeCl3反应生成的两种产物是 （写化学式）。
（2）步骤②中加入的铁粉与氯化铜发生反应的化学方程式是 ，步骤②还需要进行的实验操作是 。
（3）步骤③加入适量稀盐酸充分反应。当观察到 现象时，说明滤液中只剩下铜。
（4）步骤②③所得FeCl2可与一种气体单质发生化合反应生成FeCl3，实现循环使用，根据质量守恒定律可推测该单质是 。
（5）溶液B中含有的溶质是 。
【答案】（1）CuCl2、FeCl2；（2）Fe+CuCl2＝Cu+FeCl2；过滤；（3）不再产生气泡；（4）Cl2；（5）CuSO4、H2SO4。
【解答】（1）依据流程①可知，铜与FeCl3反应生成CuCl2、FeCl2；所以生成的两种产物是CuCl2、FeCl2；故填：CuCl2、FeCl2；
（2）铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，则化学反应方程式为Fe+CuCl2＝Cu+FeCl2；步骤②为固液分离，则操作名称为过滤；故填：Fe+CuCl2＝Cu+FeCl2；过滤；
（3）分析流程图可知，滤渣为Cu、Fe，铁与盐酸反应生成氢气，铜不与盐酸反应，则骤③加入适量稀盐酸充分反应。当观察到不再产生气泡现象时，说明滤液中只剩下铜；故填：不再产生气泡；
（4）依据题中信息可知，步骤②③所得FeCl2可与一种气体单质发生化合反应生成FeCl3，根据质量守恒定律可推测该单质是Cl2，故填：Cl2；
（5）分析流程图信息可知，步骤⑤的反应为2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O，滤液B为硫酸铜的饱和溶液，由于加入稀硫酸过量，还含有H2SO4，则溶液B中含有的溶质是CuSO4、H2SO4；故填：CuSO4、H2SO4。
7、煤燃烧时产生的粉煤灰（主要成分为Al2O3、SiO2及少量Fe2O3等）也是一种可利用的资源。以粉煤灰为原料制取Al2O3的部分工艺流程如图：
【资料】
①SiO2既不溶于水也不溶于酸
②煅烧时发生的反应为：2AlCl3 6H2OAl2O3+6HCl+9H2O
（1）操作Ⅰ是______。
（2）写出“酸浸”步骤中盐酸与A12O3发生反应的化学方程式 。
（3）“除铁”时发生的反应为FeCl3+3NH4HCO3=3NH4Cl+X↓+3CO2↑，X的化学式为______。
（4）流程中可循环利用的物质为______。
（5）高温烧结的Al2O3，又称人造刚玉，可用于制机械轴承、耐高温坩埚、高强度陶瓷等。由此可推知Al2O3性质为______（任写一种）。
【答案】（1）过滤；（2）；（3） ；（4）盐酸；（5）熔点高（或硬度大）
【解析】（1）操作Ⅰ后得到溶液和二氧化硅等不容物，故操作Ⅰ是分离固体和液体的操作，故操作Ⅰ为过滤；
（2）“酸浸”步骤中盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水，化学方程式为；
（3）根据化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有1个铁原子，3个氯原子，3个氮原子，15个氢原子，3个碳原子，9个氧原子，反应后有1个X，3个氮原子，12个氢原子，3个氯原子，3个碳原子，6个氧原子，故X中含有1个铁原子、3个氢原子和3个氧原子，故X为;
（4）根据流程图可知，在煅烧时会产生副产品盐酸，盐酸可用于酸浸，故流程中可循环利用物质为盐酸；
（5）高温烧结的氧化铝，又称人造刚玉，可用于制机械轴承、耐高温坩埚、高强度陶瓷等。由此可推知氧化铝性质为硬度大、熔点高等性质。
8、孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2及少量不溶性杂质（杂质不与酸反应），某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。
（1）白色沉淀的化学式为________。
（2）写出步骤③中发生反应的化学方程式 。
（3）蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是_____。
（4）若向溶液A中逐滴加入NaOH溶液，其过程中溶质种数会发生变化，最多时可达____种。
【答案】 (1).CaCO3；(2).，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O； (3).H2O；(4).3
【解析】
CuCO3·Cu(OH)2与过量稀硫酸反应方程式为，因此气体是CO2，溶液A的溶质是CuSO4和H2SO4；
（1）CO2遇澄清石灰水生成H2O和CaCO3，故白色沉淀是CaCO3；
（2）溶液A的溶质是CuSO4和H2SO4，CuSO4与NaOH反应生成硫酸钠和氢氧化铜，反应方程式为；硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为： 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；
（3）经过③反应后，生成的蓝色沉淀是Cu(OH)2，Cu(OH)2加热会产生两种氧化物CuO和H2O，故填H2O；
（4）因①的操作加入了过量的稀硫酸，因此溶液A中有两种溶质CuSO4和H2SO4；在滴加NaOH很少时，H2SO4未反应完，此时溶质有CuSO4、Na2SO4和H2SO4，溶质为3种；当H2SO4反应完全至生成蓝色沉淀最多之前，溶液中只有Na2SO4和CuSO4，溶质只有2种；当NaOH滴加生成沉淀最多时，溶液中只有1种溶质Na2SO4；当NaOH过量时，溶液中有2种溶质Na2SO4和NaOH；综上所述，向A中加入NaOH溶液，其溶质最多时可达3种，故填3。
9、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。
10、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。
11、镁铝合金是重要的航天航空材料，下图是由废弃镁铝合金为原料来制备化工原料硫酸镁和硫酸铝的流程：
（1）操作Ⅰ的名称为___________，操作Ⅲ的注意事项为 。
（2）步骤③发生反应的化学方程式为 。
（3）某温度时，通过操作Ⅲ获取7.2gMgSO4固体，需取用25%的MgSO4溶液（密度为1.2g/cm3）的体积为___________mL。
【答案】(1).过滤；有较多固体出现时，停止加热，用余热蒸干；(2). 2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O；(3).24
【解析】（1）固液分离的操作是过滤，操作Ⅲ为蒸发，有较多固体出现时，停止加热，用余热蒸干，故填：过滤；有较多固体出现时，停止加热，用余热蒸干。
（2）步骤③氢氧化铝和硫酸生成硫酸铝和水，故填：2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O。
（3）7.2gMgSO4固体，需取用25%的MgSO4溶液质量7.2g÷25%=28.8g，体积为，故填：24。
12、某工厂生产硼砂产生的固体废料，主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等，其中MgCO3质量分数为63%。回收镁的工艺流程如下：
（1）“酸浸”时MgCO3发生反应的化学方程式为 。
（2）“调pH”前滤液I的pH________7（填“>”或“<”）。
（3）滤液Ⅲ中可回收的主要物质________（填化学式）。
（4）已知固体废料质量为m，理论上可生产Mg（OH）2的质量为______。
（5）某BaCO3中混有SiO2杂质，简述提纯该BaCO3的实验操作：___________。
【答案】(1).；(2).<；(3).；(4).；(5).向样品中加入适量盐酸至不再产生气泡，过滤除去固体杂质SiO2，向滤液中加入适量的碳酸钠溶液至刚好不再产生沉淀，过滤，洗涤固体，烘干，得到碳酸钡固体
【解析】根据硫酸和碳酸镁的反应；酸的溶液显酸性；硫酸、硫酸镁、硫酸铝、硫酸铁和氢氧化钠反应；质量守恒定律的计算；实验设计分离提纯，进行分析作答。
（1）“酸浸”时MgCO3和硫酸发生反应，其化学方程式为；
（2）“调pH”前滤液I是酸浸之后产生的，会有硫酸，所以pH<7；
（3）酸浸之后，滤液I中的溶质有硫酸、硫酸镁、硫酸铝和硫酸铁，硫酸先和氢氧化钠反应产生水和硫酸钠；硫酸铝和硫酸铁和氢氧化钠反应产生氢氧化铝沉淀、氢氧化铁沉淀和硫酸钠；然后是硫酸镁和氢氧化钠反应产生氢氧化镁沉淀和硫酸钠，所以滤液Ⅲ中可回收的主要物质是硫酸钠，其化学式为；
（4）固体废料中MgCO3质量分数为63%；根据质量守恒定律，碳酸镁中的镁元素全部转化为Mg（OH）2；设可生产Mg（OH）2的质量为x，则：
，解得；
（5）从流程图中知道，SiO2不能和酸反应，BaCO3中和硫酸会产生难溶于酸的硫酸钡，BaCO3与盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，所以用盐酸进行反应。提纯该BaCO3的实验操作：向样品中加入适量盐酸至不再产生气泡，过滤除去固体杂质SiO2，向滤液中加入适量的碳酸钠溶液至刚好不再产生沉淀，过滤，洗涤固体，烘干，得到碳酸钡固体。
13、氧化镁在医药等后业应用泛。实验室以菱镁矿（主要成分为，含少量等）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）为了提高“酸浸”的效果，可采取的措施有：适当升高温度、 。与盐酸反应的化学方程式为 。
（2）“氧化”过程中，转化为，该反应属于基本反应类型中的 。
（3）“沉淀”时需严格控制NaOH溶液的用量，其目的是 。
（4）“滤液”中的溶质主要是和 。
【答案】 (1).将矿石粉碎、MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑；(2).化合反应；(3).避免氯化镁与氯化铁同时转化为沉淀；(4. NaCl
【解析】（1）为提高物质的转化率，提高“酸浸”的效果，除升高温度外，还要将矿石粉碎，增大反应物的接触面积，故填将矿石粉碎；
碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑。
（2）“氧化”过程中，FeCl2与Cl2反应生成了FeCl3，是两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，故填化合反应。
（3）氢氧化钠与氯化镁和氯化铁均能发生化学反应生成沉淀，所以严格控制NaOH溶液的用量可以避免氯化镁与氯化铁同时转化为沉淀，故填避免氯化镁与氯化铁同时转化为沉淀。
（4）氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，所以过滤后滤液中的溶质除氯化镁外还有氯化钠，其化学式为NaCl，故填NaCl。
14、黄铜是由铜和锌组成的合金，可用于制造钱币、机器零件等。利用黄铜制造各种物品的过程中，会产生大量的黄铜渣，主要含有Zn、Cu、ZnO、CuO。一种利用黄铜渣获取金属铜和硫酸锌溶液的实验流程如下：
(1)下列关于黄铜的说法正确的是_____。
a 黄铜不能被腐蚀 b 黄铜的硬度比铜大 c 黄铜的熔点比锌高
(2)“酸溶”过程中有气体生成，写出生成该气体的化学方程式 。
(3)“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是 。
(4)为进一步提高原料利用率，得到更多的铜和硫酸锌溶液，需要对流程中的“滤渣”进行处理，向滤渣中缓慢加入 (选填“稀硫酸”或“稀盐酸”)并不断搅拌，观察到 时停止加入，过滤。
(5)上述流程中，能判断锌的金属活动性比铜强的事实是 (任写一条)。
【答案】(1).b；(2).Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；(3).使硫酸铜全部反应；(4).稀硫酸；无气泡冒出(无气体产生)；(5).“酸溶”过程中Zn能与稀H2SO4反应，而Cu不能反应(或“置换”过程中锌能置换出硫酸铜溶液中的铜)
【解析】(1)a、黄铜是铜、锌混合物，能被酸腐蚀，故错误；
b、合金的硬度一般比组成它的纯金属大，则黄铜的硬度比铜大，故正确；
c、合金的熔点一般比组成它的纯金属低，则黄铜的熔点比锌低，故错误。
故选b
(2)“酸溶”过程是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，其化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
(3)“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是使硫酸铜全部反应，过滤得到纯净的硫酸锌溶液。
(4)向滤渣中缓慢加入稀硫酸并不断搅拌，观察到无气泡冒出时停止加入，过滤得到硫酸锌溶液。
(5)能判断锌的金属活动性比铜强的事实是“酸溶”过程中Zn能与稀H2SO4反应，而Cu不能反应。
15、孔雀石主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含有少量Fe2O3、SiO2(难溶于水,不与酸反应)等杂质。某学习小组探究孔雀石综合利用的流程如下：
请回答下列问题:
(1)操作1、操作2均为______操作,此操作中玻璃棒的作用是______和引流。
(2)C中的溶质有:H2SO4、Fe2(SO4)3和_____(填化学式)。
(3)步骤②中发生反应的化学方程式为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+_____。
(4)写出红褐色沉淀溶于稀硫酸的化学方程式_________________________。
【答案】(1).过滤、搅拌；(2).CuSO4；(3). NH4Cl；(4) 。
【解析】（1）操作1、操作2均为实现了固体和液体的分离，均为过滤；爱过滤操作中玻璃棒的作用是搅拌和引流；
（2）Cu2(OH)2CO3与稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸过量，所以C中的溶质有:H2SO4、Fe2(SO4)3和CuSO4；
（3）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数量不变，步骤②中发生的反应，反应前碳原子1个，氧原子3个，钠原子1个，氯原子1个，氮原子1个，氢原子5个；反应后碳原子1个，氧原子3个，钠原子1个氢原子1个，所以剩余的原子组成的化学式为：NH4Cl；所以反应的化学方程式为：；
（4）因溶液C中有Fe2(SO4)3，所以红褐色沉淀为氢氧化铁，氢氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应方程式为：；
16、钛（Ti）被称为“航空金属”。由钛铁矿（主要成分是钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）制备钛的一种流程如下：
（1）FeTiO3中钛元素化合价为_____。
（2）“氯化”过程中焦炭的作用是 。
（3）由TiCl4制备Ti的化学方程式为 。该反应在氩气（Ar）氛围中进行的理由是 。
（4）如上述流程所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链的好处是 。
【答案】(1). +4；(2).做还原剂；(3).、防止高温下Mg、Ti跟空气中的氧气、二氧化碳等反应；(4).做到了资源的综合利用，减少了污染物的排放，节约成本。
【解析】（1）根据化合物中元素化合价的代数和为零，设Ti的化合价为x，（+2）+x+(-2) ×3=0，解得x=+4，则FeTiO3中钛元素的化合价为+4。
（2）“氯化”过程中发生的反应是， FeTiO3、C、Cl2反应生成FeCl3、TiCl4、CO，在此过程中C→CO，C得到氧，化合价升高，因此焦炭的作用是：做还原剂。
（3）Mg和TiCl4在800℃和氩气（Ar）氛围中反应生成Ti和氯化镁，化学方程式为：。该反应在氩气（Ar）氛围中进行的理由是：防止高温下Mg、Ti跟空气中的氧气、二氧化碳等反应。
（4）如上述流程所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以做到资源的综合利用，减少污染物的排放，节约生产成本。
17、某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质。现欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要步骤如下图所示：
已知：加热的条件下，Zn、Cu都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。
（1）烟泥最初处理需要除油污，用洗涤剂除油污的过程中发生了__________现象。步骤①产生的废气B中，一定含有的有害气体是______（填化学式）。环保处理最好釆用的试剂是__________（填字母序号）。
A浓硫酸 B食盐水 C石灰乳
（2）写出步骤④中得到铜的化学方程式 ，它属于基本反应类型中的_____反应。
（3）步骤③和④中主要操作的名称是__________。
（4）我国古代就制得了一种外观似金子锌和铜的合金，也就是黄铜，它的硬度比纯铜__________（填“高”或者“低”）。
（5）取少量的溶液C，往其中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定没有__________（填字母序号）。
A硫酸镁 B硫酸锌 C硫酸铜 D硫酸铜和硫酸锌
【答案】(1).乳化、SO2、 C；(2). Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4、置换；(3).过滤；(4). 高；(5). C
【解析】（1）烟泥最初处理需要除油污，用洗涤剂除油污的过程中发生了乳化现象。烟泥中存在单质硫，在空气中加热时会产生二氧化硫，二氧化硫是常见的空气污染物，化学式为SO2。二氧化硫和浓硫酸、食盐水不发生反应，与石灰乳（化学式为Ca(OH)2）反应生成亚硫酸钙沉淀和水。故选C。
（2）写出步骤④中得到铜的化学方程式Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，它属于基本反应类型中的置换反应。
（3）步骤③和④中主要操作的名称是过滤。
（4）合金的硬度比组成其组分的纯金属的硬度大，故锌和铜的合金，也就是黄铜，它的硬度比纯铜高。
（5）溶液C中含有硫酸锌和硫酸铜，往其中加入一定质量的镁粉，镁先和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，若镁过量，再和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中一定有铜、锌，可能有镁，则滤液中一定没有硫酸铜，故选C。
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