资源简介

一、 涉及的主要操作
(1)粉碎或研磨：目的是增大反应物间的接触面积，加快反应(或溶解)速率。
(2)溶解：
(3)过滤：
(4)蒸发：
二、 可循环利用的物质
可逆线表示可循环利用的物质，如图④为可循环物质。
三、试题类型
①物质的制取、回收流程图
②分离、除杂、净化流程图
四、试题特点
五、解题思路
(1)审：审清题意，从题干→流程图→问题迅速浏览一遍，尽量把相关信息表示出来，明确工艺原理。
(2)找：找到解题的突破口。
(3)析：从问题出发，联系新信息以及所学的旧知识，应用正逆向思维、发散思维、横向思维等多种思维方式进行综合分析、推理，初步得出结论。
(4)验：将结果放入原题流程图中进行检验，完全符合流程原理才算正确。
(5)答：据题设要求规范表达出正确答案。
例1、因为疫情,宅家期间自热火锅异常流行。这种火锅带有一个发热包，遇水后可迅速升温至150℃，并保温1到2个小时。某科学兴趣小组对发热包非常感兴趣，进行了以下探究：
(一)查阅资料：
①发热包主要由生石灰、铁粉、镁粉、铝粉、炭粉、氯化钠中的若干种组成。
②氢氧化镁和氢氧化铝均为不溶于水的白色固体，但后者可溶于NaOH溶液。
(二)成分探究：取出某品牌的发热包内灰黑色的固体粉末，分成两份。
（1）小科用磁铁靠近其中一份粉末，发现有黑色物质被磁铁吸引，证明粉末中含有________。
用磁铁将该物质全部吸出后，剩余粉末为样品A。
（2）小思将另一份粉末加水溶解、过滤后，取部分滤液滴入酚酞试液，滤液变红色，证明原粉末中含生石灰；再向滤液中加入足量稀硝酸后，并滴入________溶液，看到白色沉淀生成，证明原粉末中含有氯化钠。
（3）除上述物质外，还可能存在镁粉、铝粉、炭粉，对此大家用样品A进行实验，流程如下：向滤液B滴加足量氢氧化钠溶液时，他观察到开始时有白色沉淀生成，后来又全部消失，最后得到的是无色溶液E。
大家结合实验现象讨论后，认为该发热包中还有的成分是________。
例2、某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下操作方案，结合方案回答下列问题：
（1）.固体A中含有 ；
（2）.步骤①中反应的化学方程式为 ；
（3）.操作a的名称为 ；
（4）.理论上所得硫酸亚铁晶体的质量 （填“＞”“＜”或“=”）原废液中硫酸亚铁的质量。
例3、下列框图中的物质均为初中化学常见的物质，其中A是建筑材料的主要成分，B属于氧化物，下图是它们之间的相互转化关系。请回答：
（1）得到F溶液的操作Ⅰ的名称为：________。
（2）若I是红褐色沉淀，请写出G+F→I的化学方程式：________ 。
（3）指出反应①的基本类型是________反应。
1．钴酸锂一般用作锂离子电池的正电极材料。如图是从钴酸锂废极片(主要成分为钴酸锂 LiCoO2)中回收得到Co2O3和Li2CO3的一种工艺流程。
（1）操作1粉碎的目的是_________。
（2）操作2需要到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_________。(填仪器名称)
（3）已知Li2Co3在水中的溶解性与氢氧化钙相似。为了获得较多高纯度Li2CO3，操作5中热水洗涤沉淀的效果比冷水更好，请阐述理由_________。
（4）操作5得到Li2CO3，Li2CO3固体表面是否有硫酸根离子残留，请写出检验方法_________。
2.中国首款完全知识产权民用客机C919飞机的钛合金用量达9.3%，工业上利用钛白粉(主要成分是TiO2)制备海绵钛的工艺流程如图所示。
(1)钛白粉的主要成分是TiO2，TiO2中钛元素的化合价是 。
(2)反应I的化学方程式是2Cl2+TiO2+2CTiCl4+2X，则X的化学式是 。
(3)反应Ⅲ属于基本反应类型中的 。
(4)该反应中可以循环使用的物质是 。
3.从盐湖中提取的某种矿物主要含有KCl，还有少量MgSO4、CaCl2及不溶性杂质SiO2。从该矿物中提取KCl的流程如下图：
回答下列问题：
(1)滤渣Ⅰ的主要成分是__________________。
(2)Y溶液中溶质的化学式为________。
(3)向滤液Ⅱ中加入过量盐酸的目的是________________________________。
(4)蒸发溶液得到KCl固体的过程中，要用玻璃棒不断搅拌，目的是_________________。
1.有一包白色固体，可能由BaCl2、NaOH 、Na2CO3 、Na2SO4 中的一种或几种组成。为确定其成分，实验小组进行实验。实验过程中所加试剂均足量，实验过程及现象如图所示。
（1）白色沉淀A与稀盐酸反应的化学反应方程式为________。
（2）白色沉淀C的化学式为________。
（3）这包白色固体是由________（填化学式）组成的。
2．碳排放导致全球变暖，极端天气事件增加。2020年9月22日，我国政府承诺：中国力争于2060年前实现“碳中和“目标。“碳中和”是指在一定时间内，通过植树造林等途径，抵消自身所产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。
（1）植物的光合作用是自然界消耗二氧化碳的最重要途径之一，人们称其为地球上最重要的能量转化过程。请说出植物进行光合作用时，其能量转化是 　 　。
（2）“碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。在实际生产中，经常用NaOH溶液来“捕捉”CO2，流程如图所示（部分条件及物质未标出）。
“反应、分离”过程中发生的化学反应除了CaO+H2O═Ca（OH）2，还会发生另外一个反应，其化学方程式为 　 　，通过这两个反应可以让NaOH循环利用起来。
3．某炉渣中主要含氧化亚铁、氧化铁，还含少量杂质（不溶于水，也不与酸反应）；现按如图所示流程制备绿矾（FeSO4 7H2O），已知氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。
（1）为了提高“浸取”过程中的反应速率，可采取的措施有 （选填序号：①加水稀释；②升高温度；③粉碎炉渣）。
（2）“过滤”操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。实验测得，滤液II的pH比滤液I的大，其原因是 。
（3）将滤液II蒸发浓缩、降温结晶、过滤、冰水洗涤、低温干燥后得到绿矾，其中采用“冰水洗涤”的好处是 。
答案及解析
例1、【答案】 （1）铁粉（2）AgNO3（3）铝粉和碳粉
【解析】（1）所有的磁体都有吸引铁、钴、镍等金属的性质，这就是磁性，据此解答；
（2）氯化钠和硝酸银反应，生成白色的氯化银沉淀和硝酸钠；
（3）样品A中加入稀盐酸后，生成了气体，应该是氢气，即可能含有镁粉和铝粉，加入足量的氢氧化钠溶液后，先生成沉淀然后又溶解了，说明有氢氧化铝生成，即肯定含有铝。因为前面得到了不溶物，所以应该含有不溶于酸的碳粉。
【解答】（1）小科用磁铁靠近其中一份粉末，发现有黑色物质被磁铁吸引，证明粉末中含有铁粉。
用磁铁将该物质全部吸出后，剩余粉末为样品A。
（2）小思将另一份粉末加水溶解、过滤后，取部分滤液滴入酚酞试液，滤液变红色，证明原粉末中含生石灰；再向滤液中加入足量稀硝酸后，并滴入AgNO3溶液，看到白色沉淀生成，证明原粉末中含有氯化钠。
（3）大家结合实验现象讨论后，认为该发热包中还有的成分是铝粉和碳粉。
例2、【答案】 （1）Cu Fe（2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu（3）过滤（4）＞
【解析】含有硫酸亚铁和硫酸铜的废液，加入过量的铁粉后，铁粉与硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜单质。通过过滤，将固体A和溶液分开，固体A中有置换出的铜和剩余的铁粉，而溶液中就是硫酸亚铁。固体A加入适量的稀硫酸，其中的铁粉与其反应生成硫酸亚铁和氢气X，最终剩余的固体就是铜单质。前面得到的溶液经过蒸发结晶，从而得到硫酸亚铁晶体，据此分析解答。
【解答】（1）固体A中含有置换出的铜和剩余的铁粉，即Cu和Fe；
（2）在步骤①中，铁和硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜单质，方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
（3）操作a用于分离固体和不溶于液体的固体，应该为过滤。
（4）原来废液中就含有硫酸亚铁，而实验过程中又加入了铁粉，它与稀硫酸又生成了硫酸亚铁，因此理论上所得硫酸亚铁晶体的质量>原废液中硫酸亚铁的质量。
例3、【答案】（1）过滤
（2）FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
（3）化合
【解析】本题考查了物质的推断，在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，再将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可，最后按题目要求结合相关物质解答。
【解答】 A是建筑材料的主要成分，A高温能生成无色气体C和D，则A为碳酸钙，C为二氧化碳，D为氧化钙，D与水反应生成E，E为氢氧化钙，E与碳酸钠反应形成F溶液，F为氢氧化钠；B属于氧化物， 与盐酸反应可生成有色溶液，则B可以是氧化铁或氧化铜；
（1）得到F溶液的 操作Ⅰ的名称为过滤；故填：过滤；
（2）若I是红褐色沉淀，则G为氯化铁，G+F为氯化铁与氢氧化钠的反应，化学方程式为 FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl ； 故填： FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl ；
（3）反应①为氧化钙与水的反应，属于化合反应； 故填：化合。
1．（3）温度高，Li2CO3 的溶解度小，用热水洗涤可以减少 Li2CO3 的损失，得到较多高纯度 Li2CO3；（4）取最后一次洗涤液于试管中，加入足量稀硝酸，再加入少量 Ba(NO3)2，若出现白色沉淀，则未洗涤干净．
2.(1)+4；(2)CO；(3)分解反应；(4)Cl2、Mg。
3.(1)氢氧化镁、硫酸钡　(2)K2CO3　(3)除去溶液中的碳酸钾和氢氧化钾　(4)防止因局部温度过高，造成液滴飞溅
1.【答案】（1）BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ （2）CaCO3 （3）BaCl2、Na2CO3
【解析】根据碳酸钡溶于盐酸，硫酸钡不溶于盐酸，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，氢氧化钠溶液能使酚酞变红分析。
【解答】白色固体加水得白色沉淀A和无色溶液B，A中加盐酸产生无色气体和无色溶液，说明沉淀中不含不溶于酸的硫酸钡，则白色固体中一定含氯化钡和碳酸钠，无色溶液B中加氯化钙得白色沉淀C和无色溶液D，D中加酚酞不变色，说明白色固体中不含氢氧化钠；
（1）白色沉淀A为碳酸钡，与稀盐酸反应方程式为 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ ；
（2）白色沉淀C为碳酸钙，化学式为 CaCO3 ；
（3）这包白色固体是由 BaCl2、Na2CO3组成的；
2．【解答】解：（1）光合作用是水和二氧化碳在光照条件下生成氧气和有机物，是将太阳能转化为化学能，故答案为：太阳能转化为化学能；
（2）捕捉室中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，因此反应、分离过程中另一个反应是碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH，故答案为：Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH。
3．（1） ②③。（2）漏斗。滤液I中稀硫酸过量，而滤液II中稀硫酸已转化为硫酸亚铁（合理即可）。（3）可减少绿矾的溶解损失。
2022-2023学年上学期浙教版科学九年级“冲刺重高”讲义（二十二）
化学工艺流程图分析
炉渣
过量稀硫酸
浸取
过滤
滤液I
过滤
还原
过量铁粉
滤液II
绿矾
杂质
铁粉
杂质

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