资源简介

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工艺流程题
考点01 原料预处理方法
1. 粉碎/研磨：增大接触面积，加快反应速率或使反应更充分。
2. 酸浸/碱浸
（1） 酸浸 ：溶解金属氧化物（如去除氧化膜），使可溶性离子进入溶液。
（2） 碱浸 ：溶解油污、铝及其氧化物（如SiO 、Al O ）。
3. 水浸：与水反应或溶解，使原料转化为可溶性离子。
4. 灼烧/煅烧：高温分解或氧化杂质（如海带提碘时去除可燃物）。
考点02 反应条件的控制方法
1. 调节pH：使反应发生或者避免某反应的发生。
2. 控制温度：①水浴加热——受热均匀，便于控制温度。②温度太高：反应速率太快；物质可能分解、挥发等。③温度太低：反应速率可能太慢；物质转化率、产率不高等。
3. 加入过量试剂：①完全除去某物质（非目标产物）；②使某物质完全转化为目标产物。
4. 通入保护气（如氩气）：防止主物质与氧气等发生反应。
考点03 化学方程式的书写
1. 寻找反应物和生成物：根据箭头方向，箭头进入的是投料（即反应物），出去的是生成物（包括主产物和副产物）。
2. 若从已知信息中找出的反应物和生成物不满足质量守恒定律：①若反应在溶液中进行，考虑是否有水参与反应或有水生成；②若反应在空气中进行或通入空气，考虑空气中的各成分是否参与反应。
考点04 产品的分离提纯
1. 过滤：不溶性固体和液体的分离。所需仪器有铁架台（带铁圈）、滤纸、漏斗、烧杯、玻璃棒。趁热过滤的目的：减少结晶损失、提高晶体纯度。
2. 蒸发结晶：提纯溶解度受温度影响不大的物质，如NaCl。
3. 降温结晶：提纯溶解度受温度影响较大的物质。操作过程为：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
4. 沉淀洗涤
（1）洗涤目的：除去沉淀表面附着的可溶性杂质。如用酒精洗涤晶体可降低晶体因溶解造成的损失；酒精易挥发，便于快速干燥。
（2）洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2～3次。
（3）误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。
（4）沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板：取最后一次洗涤液，滴加……（试剂），若没有……现象，证明沉淀已洗净。
考向01 原料预处理的方法及目的
1．（2024 江苏南通）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3，含少量FeO、Fe2O3、Al2O3）为原料制备MgCO3。实验过程如下：
已知：①在溶液中，pH＝5.0时AlCl3完全转化为Al（OH）3沉淀，pH＝8.5时MgCl2开始生成Mg（OH）2沉淀。
②MgCl2在过量Na2CO3溶液中会生成Mg（OH）2沉淀。
（1）“酸溶”时，MgCO3与稀盐酸反应的化学方程式为 　 　 。
（2）“氧化”时发生的反应为2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。
①反应前后化合价发生变化的元素有O、　 　 。
②“酸溶”时需加入稍过量的稀盐酸，原因可能是 　 　 （写一条）。
（3）“调pH”时，需控制溶液pH为 　 。
（4）“沉镁”时，为提高MgCO3的纯度，试剂加入顺序为 　b　 （选填“a”或“b”）。
a.向Na2CO3溶液中逐滴加入MgCl2溶液
b.向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液
2．（2024 江苏无锡）以黄铜废料为原料制备石绿[Cu2（OH）2CO3]的一种流程如下：
【查阅资料】
①黄铜废料中含铜84%～86%，含锌14%～16%，杂质总量≤0.3%。
②59℃时，向5%的碳酸钠溶液中加入8%的硫酸铜溶液，可制得产率较高的石绿固体。
（1）“预处理”包括粉碎、酸浸等过程。“粉碎”的目的是 　 。使用稀硫酸酸浸的目的是 　 　 。
（2）写出铜与稀硫酸、过氧化氢溶液反应生成硫酸铜和水的化学方程式：　 　 。
（3）步骤2获得的溶液中含有的阳离子有Cu2+和 　 　 （填离子符号）。
（4）“系列操作”包括过滤、洗涤、干燥等。干燥时温度过高会发生如下反应：，R的化学式为 　 　 。
（5）本实验中，提高石绿产率采取的措施有①　 　 ；②　 　 。
考向02 反应条件的控制方法
3．（2023 四川内江）镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途。某地的菱镁矿中主要含MgCO3及少量FeCO3、Al2O3和SiO2，以菱镁矿等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图。请回答下列问题：
（1）在反应①中，为了加快反应速率，选用 　 　 （选填“块状”或“粉末状”）菱镁矿：写出菱镁矿中碳酸镁与盐酸反应的化学方程式 　 　 。
（2）向饱和食盐水中通入NH3、CO2气体时，需加压通入的气体是 　 　 ；在反应②③中均发生 　 　 反应（填化学反应基本类型）。
（3）此工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如表所示：
金属离子 Mg2+ Al3+ Fe3+
开始沉淀的pH 8.9 3.4 1.5
沉淀完全的pH 10.9 4.7 2.8
向a溶液中通入足量空气后，溶液中 　 　 元素化合价发生了改变：向b溶液中加MgO调节溶液pH，调pH范围为 　 　 。
4．（2024 四川攀枝花）铜是应用广泛的金属材料。
（1）可用Cu2O与Cu2S在高温下反应制铜，产生的SO2用CAL液吸收。CAL液是向CaCl2溶液中添加Ca（OH）2所制得的溶液。图1为常温下Ca（OH）2在不同浓度CaCl2溶液中的溶解度曲线，图2为Ca（OH）2在水中的溶解度曲线。
①用Cu2O与Cu2S在高温下反应制铜的化学方程式为 　 　 。
②常温下制备CAL液时，应选取质量分数约为 　 　 的CaCl2溶液（填选项）。
A．10% B．20% C．30% D．40%
③常温下用CAL液吸收SO2比用石灰乳吸收快，可能的原因是 　 。
（2）铜能与浓盐酸发生置换反应生成H2CuCl3，化学方程式为 　 　 。
考向03 化学方程式的书写
5．（2025 重庆九龙坡区模拟）一种以甲烷为燃料、含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧反应原理如下：
（1）科学利用燃烧为人类服务，有利于社会可持续发展。
①甲烷燃烧的化学方程式是 　 　 。
②与传统燃烧方式相比，化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触，有利于捕集CO2，防止其大量排入空气，造成 　 （填环境问题）。
（2）空气反应器中Cu2O在1000℃时和O2发生反应，该反应的化学方程式是 　 　 ，实现载氧体的循环再生。
（3）已知：空气中O2的体积分数约为21%。从空气反应器排出的气体中O2体积分数随反应温度变化关系如图所示。则下列温度范围最适宜空气反应器发生反应的是 　 　 （填序号）。
A.800～900℃ B.900～1000℃ C.1000～1030℃ D.1030～1100℃
6．（2024 江苏宿迁）热电厂燃烧煤产生含有大量SO2的烟气，某石膏板企业采用“碱—石灰”的方法使烟气脱硫，再生产石膏。其主要生产流程如图所示。
（提示：①SO2与CO2的某些化学性质相似；②CaSO3难溶于水）
（1）在实验室中，操作a使用的玻璃仪器有：烧杯和 　 　 。
（2）吸收塔内发生反应的化学方程式是 　 　 。
（3）流程中，可以循环利用的物质是 　 　 （填化学式）。
（4）理论上只需不断加入 　 （填化学式），便可持续实现烟气的脱硫处理。
（5）氧化塔中，反应前后化合价升高的元素是 　 　 。
考向04 产品的分离提纯
7．（2024 四川资阳）工业固废的绿色转型对于资源的回收和环境保护具有重要的意义。一兴趣小组以某工业废渣（含Fe2O3、FeO和少量SiO2）为原料制备绿矾，其流程如图。
已知：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应；铁粉能与硫酸铁反应生成硫酸亚铁。
（1）SiO2在常温下易与氢氟酸反应，其反应的原理为SiO2+4HF═X↑+2H2O，则X的化学式为 　 　 。
（2）两次过滤操作均需要使用的玻璃仪器有 　 　 。
（3）滤液①中的金属阳离子是 　 　 ；滤渣②的成分是 　 　 。
（4）绿矾是FeSO4的结晶水合物，可用于治疗缺铁性贫血。FeSO4暴露在空气中与氧气、水反应生成Fe（OH）SO4而失效，该反应的化学方程式为 　 　 。
8．（2024 四川泸州）化工生产进行综合开发具有更高的经济与社会效益，下面是一种海水资源综合开发的工艺流程示意图（过程②④⑤的部分产物省略）。回答相关问题：
（1）过程①“晒盐”增加冷凝回收装置，可获得 　 　 资源（填物质名称）。
（2）粗盐中含有MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质，过程②系列除杂所用试剂有NaOH、Na2CO3、BaCl2的溶液，NaOH溶液可以除去 　 ；用Na2CO3溶液与BaCl2溶液除杂时，应先加入的试剂是 　 　 。
（3）过程③④⑤对应的反应中，属于复分解反应的是 　 　 （选填编号）。固体X的化学式为 　 　 。
（4）若过程⑥需要Cl214.2吨，则过程③理论上需要电解消耗氯化钠 　 　 吨。
（5）过程⑥反应产生的Y是一种常见的有毒气体，则该反应的化学方程式为 　 　 。
1．（2025 陕西西安一模）某兴趣小组在实验室模拟水厂将渭河水净化成自来水，并最终制成蒸馏水，其实验流程如图所示，回答下列问题。
（1）如图净化水的流程中加入明矾的作用是 　 　 。
（2）操作2常用活性炭进行吸附，该过程主要是 　 （选填“物理”或“化学”）变化。
（3）通过操作3可以得到净化程度较高的蒸馏水，操作3的名称是 　 　 。
（4）操作3过程中，可能发生的化学反应之一是Ca（HCO3）2CaCO3↓+CO2↑+X。X的化学式为 　 　 。
2．（2024 山东枣庄）实验室中对某河水的水样进行净化处理，设计流程如图所示。
回答下列问题：
（1）明矾的作用是 　 　 。
（2）操作1的名称是 　 　 ，用到的玻璃仪器有 　 　 （填一种即可）。
（3）加活性炭是利用其 　 　 性除去水样中的异味等。
（4）净化水属于 　 　 （选填“纯净物”或“混合物”）。
3．（2025 安徽模拟）某废铜线中主要含有铜和锡（Sn）金属，采用如图流程回收金属铜和锡。
（1）将废铜线预先粉碎的目的是 　 　 。
（2）写出步骤①中反应的化学方程式是 　 。
（3）理论推算，最后获得金属铜的质量 　 　 （选填“大于”“小于”或“等于”）原废铜线中铜的质量。
（4）步骤②反应的基本反应类型属于 　 　 。
4．（2025 陕西模拟）为了达到收旧利废节能减排的目的，从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属，实验过程如下：
请回答：
（1）操作①中分离出的金属A是 　 　 。
（2）操作a中要用到铁架台、漏斗、　 　 、烧杯。
（3）实验步骤②中除了加入稀硫酸外，还可以选用硫酸铜溶液。请写出其中一个反应的化学方程式 　 　 。
5．（2024 四川广安）铁红（Fe2O3）可用于制备红色颜料，以菱铁矿（主要成分为FeCO3）为原料制备铁红的一种流程如图所示：
已知：流程中“沉淀”时主要反应为：2FeCl2+H2O2+2H2O═2FeO（OH）↓+4HCl。
回答下列问题：
（1）FeO（OH）中Fe的化合价为 　 　 。
（2）“酸浸”时，FeCO3与盐酸反应生成的盐为 　 （填化学式）。
（3）“过滤”时，会用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、　 　 。
（4）“沉淀”过程中，应始终保持溶液的pH为3.0～4.5，需加入物质X消耗H+。物质X可能是 　 　 （填字母）。
A.NaCl B.NaOH C.Cu
（5）高温下，“煅烧”只生成两种氧化物，该反应的化学方程式为 　 。
6．（2024 甘肃白银）废旧金属的回收利用是节约资源的有效途径之一。某金属废料中含有铜、铁、金等金属单质，为回收铜和金并得到氧化铁，专业人员设计了如图所示的工艺流程。
请回答：
（1）气体A是 　 　 ，滤液A的溶质为 　 （写化学式）。
（2）固体A与空气加热发生化学反应，写出反应后的生成物与适量稀硫酸反应的化学方程式 　 　 。
（3）操作1、操作2和操作3为同一操作，其名称是 　 　 ，此操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 　 　 。
（4）写出滤液B与加入的物质X反应的化学方程式：　 　 。
7．（2024 江苏徐州）铝的应用涉及生产、生活的各个方面。工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含沙石等杂质）制备铝的主要流程如图所示：
（1）过程①、②都包含固液分离的操作，该操作名称是 。
（2）为加快铝土矿与NaOH溶液反应的速率，可采取的措施是 　 　 。
（3）生成Al（OH）3的反应中，反应物除了有NaAlO2、CO2，还有一种氧化物为 　 　 。
（4）写出电解氧化铝获得铝的化学方程式：　 　 。
8．（2024 重庆）CaCl2可用于食品加工，制药等领域。某工厂就地取用矿石（主要含石灰石和氧化铜）制取CaCl2，其主要流程如图所示。
（1）粉碎机和搅拌器所起的作用是 　 。
（2）反应器中生成的气体的化学式为 　 　 ，流程中X可以为 　 　 （填序号）。
A.稀盐酸 B.氢氧化钠 C.生石灰 D.氢氧化钙
（3）写出生成沉淀的化学方程式 　 　 。
（4）该流程存在缺陷，请提出改进措施 　 　 。
9．（2025 河北模拟）某化学小组在实验室进行铜粉与氧气反应的实验后，设计如图所示实验方案，从实验后的氧化铜和铜的混合粉末中回收铜（部分生成物已略去）。
请回答下列问题：
（1）铜丝常作导线，利用了铜的 　 　 性。
（2）操作X中除玻璃棒、烧杯外，还需使用的玻璃仪器有 　 　 。
（3）步骤①中试剂A需“过量”，其目的是 　 　 。
（4）步骤②所得滤渣的成分是 　 　 。
（5）步骤③中反应的化学方程式为 　 。
10．（2024 山东潍坊）钼（Mo）是制作特种钢的重要添加剂。工业以辉钼矿（主要成分为MoS2及少量的Fe2O3）为原料制备金属钼的主要流程如下。回答下列问题。
（1）在焙烧炉中，矿石要粉碎处理并从上部加入，其目的是 　 　 。炉内主要反应2MoS2+7O22MoO3+4X，X的化学式为 　 　 。
（2）反应器1中浓氨水可以溶解粗产品MoO3。搅拌器相当于实验室中的 　 　 （填一种仪器名称）。要实现废渣和溶液的分离，需要进行的主要操作是 　 　 （填操作名称）。
（3）反应器2中发生复分解反应，Y溶液中溶质的主要成分为 　 （填化学式）。
（4）反应器3中发生反应的化学方程式为 　 　 。
（5）为减少废气X对环境的影响，可用上述流程中的 　 溶液进行吸收。
11．（2024 呼和浩特）作为基建强国，我国在建筑和水利工程中大量使用到水泥。生产水泥时，加入适量CaSO4可调节水泥硬化速率。工厂利用电石渣[主要成分为Ca（OH）2、MgO]制备CaSO4的主要流程如下：
已知：MgO难溶，MgSO4易溶，CaSO4微溶。
（1）电石渣粉碎的目的是 　 　 。
（2）加入反应器中的试剂X的名称是 　 。
（3）反应器中发生的主要反应为 　 　 （写1个方程式即可），反应的基本类型是 　 。
（4）上述流程中，用于分离提纯的设备有 　 和洗涤槽。
12．（2024 安徽）碳酸锂（Li2CO3）是制备新能源汽车电池的重要原料。我国盐湖卤水中主要含有氯化锂、氯化钠、硫酸镁等溶质，一种以化学沉淀法从卤水中生产碳酸锂的工艺如图：
回答下列问题：
（1）步骤①发生反应的化学方程式为 　 　 。
（2）步骤②操作a的名称是 　 　 。
（3）步骤③中加入草酸钠，其中草酸根（C2）的化合价是﹣2价，则草酸钠的化学式为 　 　 。
（4）滤液2中含有LiCl，步骤④中生成Li2CO3的反应类型是 　 　 。
（5）该工艺中用到的氧化物有 　 　 （写1种即可）。
13．（2024 四川宜宾）二水合氯化钙（CaCl2 2H2O）可用于食品加工、制药等领域。工业上以石灰石（主要成分为CaCO3，含少量Fe2O3和MgCO3等杂质）为原料生产CaCl2 2H2O的主要流程如图。
已知：pH＞9.5时，Fe3+和Mg2+完全转化为沉淀。
回答下列问题：
（1）将石灰石粉碎的目的是 　 　 。
（2）“酸溶”时，CaCO3发生的反应属于 　 　 （填基本反应类型）。
（3）“滤渣”的成分有Mg（OH）2和 　 　 （填化学式）。
（4）“系列操作”依次为蒸发浓缩、　 　 、过滤，得到CaCl2 2H2O晶体。
（5）若用10t36.5%的浓盐酸制得6.615tCaCl2 2H2O，则浓盐酸中HCl的利用率是 　 　 %。（CaCl2 2H2O的相对分子质量为147）
14．（2025 陕西咸阳模拟）海洋中有丰富的盐分，海水经一系列步骤可得到NaCl固体。同学们设计如下方案提纯由海水制得的粗盐溶液A（含有少量CaCl2和MgCl2）中的NaCl固体：
（1）操作X的名称是 　 　 。
（2）写出方案二步骤①中发生反应的化学方程式 　 。
（3）溶液D中含有的溶质成分为 　 　 （填化学式）。
（4）上述两种制取NaCl固体的方案中，方案 　 　 （填“一”或“二”）的产率更高。
15．（2025 湖南长沙模拟）海洋是地球上最大的储水库，蕴藏着丰富的化学资源，利用海水可制取金属镁和二氧化氯消毒剂等物质。某实验小组设计的综合利用海水的部分流程图如图，回答下列问题：
（1）步骤①、②、③中涉及的基本反应类型有分解反应和 　 。
（2）粗盐中含有少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质，通过步骤④除去这些杂质，需要依次加入过量的两种溶液 　 　 （填名称），然后过滤，在滤液中加入适量的稀盐酸，得到氯化钠溶液。
（3）上述流程中可循环利用的物质是 　 　 。
16．（2024 山东泰安）某种手机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni等金属，如图是某工厂回收部分金属的流程图：
资料信息：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O，硫酸镍的化学式为NiSO4。
（1）金属中加入足量稀硫酸的目的是 　 　 ；操作①的名称是 　 　 。
（2）滤液②中所含溶质的化学式为 　 　 。
（3）滤渣①中所含金属的化学式为 　 　 。
（4）滤液③和铁粉反应的化学方程式为 　 　 。
（5）Cu、Ag、Ni在溶液中的活动性顺序由强到弱依次是 　 　 。
17．（2025 广西玉林一模）碳酸锶（SrCO3）广泛应用于生产锶铁氧体磁性材料，以粗碳酸锶（含杂质BaCO3、MgCO3、CaCO3等）和焦炭为原料制备高纯碳酸锶的工艺流程如下：
资料：i.不溶或微溶性碳酸盐煅烧时可分解生成金属氧化物和二氧化碳。
ⅱ某些金属氧化物与水发生化合反应的条件是生成物为可溶性或微溶性碱。
ⅲ可能用到的某些物质的溶解度见下表：（g/100g水）
温度/℃ 20 40 60 80 100
Sr（OH）2 0.81 1.77 3.68 8.30 27.9
Ca（OH）2 0.173 0.141 0.121 0.094 0.076
（1）粉碎粗菱锶的目的是 　 　 。
（2）“煅烧”粗碳酸锶时，碳酸锶发生分解反应的化学方程式 　 　 。
（3）“浸取”中通常用100℃热水浸取而不用冷水的原因是 　 　 。
（4）滤渣1含有焦炭、氢氧化钙和 　 　 （写化学式）。
（5）最终得到高纯度的碳酸锶晶体需要经过一系列操作：过滤、洗涤、　 等步骤。
18．（2025 湖北武汉模拟）三星堆青铜器见证了中华文明的多元灿烂。生活中铜制品长期露置在潮湿空气中会锈蚀，生成“铜绿”[化学式为Cu2（OH）2CO3]。
【查阅资料】铜绿能与稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳。
【工艺流程】为从某锈蚀的铜样品中回收铜并制得硫酸锌，取该铜样品（除含有铜、锌和铜绿外，不含其它物质），进行如图操作：
请回答下列问题：
（1）操作Ⅰ的名称是 　 　 。
（2）气体a中含有 　 　 （填化学式）。
（3）溶液A中的阳离子有 　 　 。
（4）写出步骤②的一个化学方程式 　 　 。
19．（2024 江苏镇江）以废铜屑制备碱式碳酸铜的实验步骤如下。
步骤一：以废铜屑制备硫酸铜，途径有两种。
途径Ⅰ：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O
途径Ⅱ：CuCuOCuSO4
（1）转化③的化学方程式为 　 　 。
（2）转化①、②、③中铜元素的化合价升高的为 　 　 （选填序号）。
（3）实际生产选择途径Ⅱ制备硫酸铜，途径Ⅱ优于途径Ⅰ的原因是 　 　 ，
　 　 （从绿色化学和原料利用率两个角度解释）。
步骤二：以硫酸铜为原料制备碱式碳酸铜[Cux（OH）y（CO3）t]。实验过程如下。
（1）“沉淀”时应将Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中，其原因是 　 　 。
（2）检验产品已洗净的方法是：取最后一次洗涤后的滤液，先滴加过量稀盐酸，再滴加 　 （填化学式）溶液，无现象，则产品已洗净。
（3）碱式碳酸铜加热到220℃会分解为三种常见的氧化物。取碱式碳酸铜固体充分加热，将生成气体依次用足量的浓硫酸和碱石灰充分吸收。实验测得浓硫酸增重0.36g，碱石灰增重0.88g。则碱式碳酸铜的化学式为 　 。
20．（2024 山西）【化学与技术】
我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石（主要成分是碳酸锌）十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼（反应后生成一氧化碳）垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅（锌）也。”此工艺过程分解模拟如图。（已知：Zn的冶炼温度为904℃，Zn的沸点为906℃。）请结合图文信息，分析思考，解决问题：
（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是 　 。
（2）高温炉内，碳酸锌（ZnCO3）在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为 　 　 。该反应生成物中碳元素的化合价为 　 　 价。
（3）冷凝器中发生的变化属于 　 　 。
（4）我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因是 　 　 。
答案和解析
考点01 原料预处理方法
1. 粉碎/研磨：增大接触面积，加快反应速率或使反应更充分。
2. 酸浸/碱浸
（1） 酸浸 ：溶解金属氧化物（如去除氧化膜），使可溶性离子进入溶液。
（2） 碱浸 ：溶解油污、铝及其氧化物（如SiO 、Al O ）。
3. 水浸：与水反应或溶解，使原料转化为可溶性离子。
4. 灼烧/煅烧：高温分解或氧化杂质（如海带提碘时去除可燃物）。
考点02 反应条件的控制方法
1. 调节pH：使反应发生或者避免某反应的发生。
2. 控制温度：①水浴加热——受热均匀，便于控制温度。②温度太高：反应速率太快；物质可能分解、挥发等。③温度太低：反应速率可能太慢；物质转化率、产率不高等。
3. 加入过量试剂：①完全除去某物质（非目标产物）；②使某物质完全转化为目标产物。
4. 通入保护气（如氩气）：防止主物质与氧气等发生反应。
考点03 化学方程式的书写
1. 寻找反应物和生成物：根据箭头方向，箭头进入的是投料（即反应物），出去的是生成物（包括主产物和副产物）。
2. 若从已知信息中找出的反应物和生成物不满足质量守恒定律：①若反应在溶液中进行，考虑是否有水参与反应或有水生成；②若反应在空气中进行或通入空气，考虑空气中的各成分是否参与反应。
考点04 产品的分离提纯
1. 过滤：不溶性固体和液体的分离。所需仪器有铁架台（带铁圈）、滤纸、漏斗、烧杯、玻璃棒。趁热过滤的目的：减少结晶损失、提高晶体纯度。
2. 蒸发结晶：提纯溶解度受温度影响不大的物质，如NaCl。
3. 降温结晶：提纯溶解度受温度影响较大的物质。操作过程为：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
4. 沉淀洗涤
（1）洗涤目的：除去沉淀表面附着的可溶性杂质。如用酒精洗涤晶体可降低晶体因溶解造成的损失；酒精易挥发，便于快速干燥。
（2）洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2～3次。
（3）误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。
（4）沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板：取最后一次洗涤液，滴加……（试剂），若没有……现象，证明沉淀已洗净。
考向01 原料预处理的方法及目的
1．（2024 江苏南通）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3，含少量FeO、Fe2O3、Al2O3）为原料制备MgCO3。实验过程如下：
已知：①在溶液中，pH＝5.0时AlCl3完全转化为Al（OH）3沉淀，pH＝8.5时MgCl2开始生成Mg（OH）2沉淀。
②MgCl2在过量Na2CO3溶液中会生成Mg（OH）2沉淀。
（1）“酸溶”时，MgCO3与稀盐酸反应的化学方程式为 　 　 。
（2）“氧化”时发生的反应为2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。
①反应前后化合价发生变化的元素有O、　 　 。
②“酸溶”时需加入稍过量的稀盐酸，原因可能是 　 　 （写一条）。
（3）“调pH”时，需控制溶液pH为 　 。
（4）“沉镁”时，为提高MgCO3的纯度，试剂加入顺序为 　b　 （选填“a”或“b”）。
a.向Na2CO3溶液中逐滴加入MgCl2溶液
b.向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液
【答案】（1）MgCO3+2HCl＝MgCl2+CO2↑+H2O；
（2）①Fe；②废渣溶解充分，提高原料的浸出率（合理即可）；
（3）5.0≤pH＜8.5；
（4）b
【解析】（1）“酸溶”时，MgCO3与稀盐酸反应的化学方程式为 MgCO3+2HCl＝MgCl2+CO2↑+H2O；
（2）“氧化”时发生的反应为2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。
①亚铁离子被氧化为铁离子，化合价升高；氧元素由﹣1价还原到﹣2价，因此反应前后化合价发生变化的元素有O、Fe；
②“酸溶”时需加入稍过量的稀盐酸，原因可能是保证废渣溶解充分，提高原料的浸出率，为过氧化氢氧化亚铁离子提供酸性环境等；
（3）根据题文信息，“调pH”时，需控制溶液pH为5.0≤pH＜8.5之间；
（4）MgCl2在过量Na2CO3溶液中会生成Mg（OH）2沉淀，“沉镁”时，为提高MgCO3的纯度，试剂加入顺序为：向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液，故选b。
2．（2024 江苏无锡）以黄铜废料为原料制备石绿[Cu2（OH）2CO3]的一种流程如下：
【查阅资料】
①黄铜废料中含铜84%～86%，含锌14%～16%，杂质总量≤0.3%。
②59℃时，向5%的碳酸钠溶液中加入8%的硫酸铜溶液，可制得产率较高的石绿固体。
（1）“预处理”包括粉碎、酸浸等过程。“粉碎”的目的是 　 。使用稀硫酸酸浸的目的是 　 　 。
（2）写出铜与稀硫酸、过氧化氢溶液反应生成硫酸铜和水的化学方程式：　 　 。
（3）步骤2获得的溶液中含有的阳离子有Cu2+和 　 　 （填离子符号）。
（4）“系列操作”包括过滤、洗涤、干燥等。干燥时温度过高会发生如下反应：，R的化学式为 　 　 。
（5）本实验中，提高石绿产率采取的措施有①　 　 ；②　 　 。
【答案】（1）增大接触面积，使反应更充分；除锌；（2）Cu+H2SO4+H2O2＝CuSO4+2H2O；
（3）H+；（4）CuO；（5）控制温度；选择合适浓度的碳酸钠溶液和硫酸铜溶液
【解析】（1）“粉碎”的目的是为了增大接触面积，使反应更充分；金属活动性锌＞氢＞铜，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，而铜不与稀硫酸反应，所以使用稀硫酸酸浸的目的是为了除锌；
（2）铜与稀硫酸、过氧化氢溶液反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为：Cu+H2SO4+H2O2＝CuSO4+2H2O；
（3）因为步骤1后加入的是过量的稀硫酸，所以步骤2获得的溶液中含有的阳离子有Cu2+和H+；
（4）由反应的化学方程式可知，反应前有2个铜原子、5个氧原子、2个氢原子和1个碳原子，反应后有3个氧原子、2个氢原子和1个碳原子，由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和数目不变，则2个R分子中含有2个铜原子、2个氧原子，1个R分子中含有1个铜原子、1个氧原子，则R的化学式为CuO；
（5）本实验中，提高石绿产率采取的措施有控制温度、选择合适浓度的碳酸钠溶液和硫酸铜溶液等。
考向02 反应条件的控制方法
3．（2023 四川内江）镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途。某地的菱镁矿中主要含MgCO3及少量FeCO3、Al2O3和SiO2，以菱镁矿等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图。请回答下列问题：
（1）在反应①中，为了加快反应速率，选用 　 　 （选填“块状”或“粉末状”）菱镁矿：写出菱镁矿中碳酸镁与盐酸反应的化学方程式 　 　 。
（2）向饱和食盐水中通入NH3、CO2气体时，需加压通入的气体是 　 　 ；在反应②③中均发生 　 　 反应（填化学反应基本类型）。
（3）此工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如表所示：
金属离子 Mg2+ Al3+ Fe3+
开始沉淀的pH 8.9 3.4 1.5
沉淀完全的pH 10.9 4.7 2.8
向a溶液中通入足量空气后，溶液中 　 　 元素化合价发生了改变：向b溶液中加MgO调节溶液pH，调pH范围为 　 　 。
【答案】（1）粉末状；MgCO3+2HCl＝MgCl2+H2O+CO2↑；（2）二氧化碳或CO2；分解；
（3）Fe或铁；4.7≤pH＜8.9。
【解析】（1）在反应①中，为了加快反应速率，选用粉末状菱镁矿，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：MgCO3+2HCl＝MgCl2+H2O+CO2↑；
（2）氨气极易溶于水，常温、常压下，二氧化碳在水中的溶解度较小，故需要加压通入的气体是二氧化碳，压强增大，二氧化碳的溶解度增大；反应②为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应③为氯化镁在通电条件下反应生成镁和氯气，这两个反应均符合“一变多”的特点，均属于分解反应；
（3）a溶液中含镁离子、亚铁离子、铝离子，通入足量空气，调pH，得到氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀和氯化镁溶液，说明通入足量空气后，溶液中铁元素化合价发生了改变，由+2价变为+3价；向b溶液中加MgO调节溶液pH，目的是使铝离子和铁离子形成沉淀，而镁离子不能形成沉淀，故pH范围为：4.7≤pH＜8.9。
4．（2024 四川攀枝花）铜是应用广泛的金属材料。
（1）可用Cu2O与Cu2S在高温下反应制铜，产生的SO2用CAL液吸收。CAL液是向CaCl2溶液中添加Ca（OH）2所制得的溶液。图1为常温下Ca（OH）2在不同浓度CaCl2溶液中的溶解度曲线，图2为Ca（OH）2在水中的溶解度曲线。
①用Cu2O与Cu2S在高温下反应制铜的化学方程式为 　 　 。
②常温下制备CAL液时，应选取质量分数约为 　 　 的CaCl2溶液（填选项）。
A．10% B．20% C．30% D．40%
③常温下用CAL液吸收SO2比用石灰乳吸收快，可能的原因是 　 。
（2）铜能与浓盐酸发生置换反应生成H2CuCl3，化学方程式为 　 　 。
【答案】（1）2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2；②C；③常温下，饱和CAL液的溶质质量分数比饱和石灰水大；（2）2Cu+6HCl2H2CuCl3+H2↑。
【解析】（1）①氧化亚铜和硫化亚铜在高温的条件下生成铜和二氧化硫，化学方程式为：2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2；
②通过分析图1中的数据，常温下制备CAL液时，应选取质量分数约为30%的CaCl2溶液，故选：C；
③常温下用CAL液吸收SO2比用石灰乳吸收快，可能的原因是：常温下，饱和CAL液的溶质质量分数比饱和石灰水大；
（2）铜和浓盐酸在高温的条件下生成H2CuCl3和氢气，化学方程式：2Cu+6HCl2H2CuCl3+H2↑。
考向03 化学方程式的书写
5．（2025 重庆九龙坡区模拟）一种以甲烷为燃料、含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧反应原理如下：
（1）科学利用燃烧为人类服务，有利于社会可持续发展。
①甲烷燃烧的化学方程式是 　 　 。
②与传统燃烧方式相比，化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触，有利于捕集CO2，防止其大量排入空气，造成 　 （填环境问题）。
（2）空气反应器中Cu2O在1000℃时和O2发生反应，该反应的化学方程式是 　 　 ，实现载氧体的循环再生。
（3）已知：空气中O2的体积分数约为21%。从空气反应器排出的气体中O2体积分数随反应温度变化关系如图所示。则下列温度范围最适宜空气反应器发生反应的是 　 　 （填序号）。
A.800～900℃ B.900～1000℃ C.1000～1030℃ D.1030～1100℃
【答案】（1）①CH4+2O2CO2+2H2O；②温室效应；（2）2Cu2O+O24CuO；
（3）A。
【解析】（1）①甲烷燃烧时生成二氧化碳和水，化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O；故答案为：CH4+2O2CO2+2H2O；
②与传统燃烧方式相比，化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触，有利于捕集CO2，防止其大量排入空气，造成温室效应。故答案为：温室效应；
（2）生成的Cu2O再进入空气反应器，在一定温度下与氧气反应生成了氧化铜，方程式是：2Cu2O+O24CuO，实现载氧体的循环再生；故答案为：2Cu2O+O24CuO；
（3）在800～1100℃间，温度越低排出的气体中氧气体积分数越低，与Cu2O反应越充分，则空气反应器中最适宜的反应温度范围是800﹣900℃；故选：A。
6．（2024 江苏宿迁）热电厂燃烧煤产生含有大量SO2的烟气，某石膏板企业采用“碱—石灰”的方法使烟气脱硫，再生产石膏。其主要生产流程如图所示。
（提示：①SO2与CO2的某些化学性质相似；②CaSO3难溶于水）
（1）在实验室中，操作a使用的玻璃仪器有：烧杯和 　 　 。
（2）吸收塔内发生反应的化学方程式是 　 　 。
（3）流程中，可以循环利用的物质是 　 　 （填化学式）。
（4）理论上只需不断加入 　 （填化学式），便可持续实现烟气的脱硫处理。
（5）氧化塔中，反应前后化合价升高的元素是 　 　 。
【答案】（1）漏斗、玻璃棒；（2）SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O；（3）NaOH；（4）Ca（OH）2；
（5）S
【解析】（1）熟石灰是氢氧化钙的俗称，由流程图可知，“制碱釜”中发生的反应是亚硫酸钠与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和氢氧化钠，则操作a为分离固液的过滤操作，在实验室中，过滤使用的玻璃仪器有：烧杯和漏斗、玻璃棒。
（2）烧碱是氢氧化钠的俗称，SO2与CO2的某些化学性质相似，二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则由流程图可知，“吸收塔”中发生的反应是二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式为SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O。
（3）由流程图可知，可以循环利用的物质是烧碱溶液，烧碱是氢氧化钠的俗称，其化学式为NaOH。
（4）由流程图可知，理论上只需不断加入熟石灰，便可持续实现烟气的脱硫处理，熟石灰是氢氧化钙的俗称，其化学式为Ca（OH）2。
（5）CaSO3中钙元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为﹣2价，设硫元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则（+2）+x+（﹣2）×3＝0，x＝+4，故CaSO3中硫元素的化合价为+4价；CaSO4 2H2O中钙元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为﹣2价，设硫元素的化合价为y，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则（+2）+y+（﹣2）×4＝0，y＝+6，故CaSO4 2H2O中硫元素的化合价为+6价；故氧化塔中CaSO3→CaSO4 2H2O，硫元素化合价由+4价→+6价，故化合价升高的元素是S。
考向04 产品的分离提纯
7．（2024 四川资阳）工业固废的绿色转型对于资源的回收和环境保护具有重要的意义。一兴趣小组以某工业废渣（含Fe2O3、FeO和少量SiO2）为原料制备绿矾，其流程如图。
已知：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应；铁粉能与硫酸铁反应生成硫酸亚铁。
（1）SiO2在常温下易与氢氟酸反应，其反应的原理为SiO2+4HF═X↑+2H2O，则X的化学式为 　 　 。
（2）两次过滤操作均需要使用的玻璃仪器有 　 　 。
（3）滤液①中的金属阳离子是 　 　 ；滤渣②的成分是 　 　 。
（4）绿矾是FeSO4的结晶水合物，可用于治疗缺铁性贫血。FeSO4暴露在空气中与氧气、水反应生成Fe（OH）SO4而失效，该反应的化学方程式为 　 　 。
【答案】（1）SiF4；（2）烧杯、漏斗、玻璃棒；（3）亚铁离子、铁离子；铁；
（4）4FeSO4+O2十2H2O═4Fe（OH）SO4
【解析】（1）SiO2在常温下易与氢氟酸反应，反应的原理为SiO2+4HF═X↑+2H2O，反应物中有1个硅原子、2个氧原子、4个氢原子、4个氟原子，生成物中有4个氢原子、2个氧原子，所以X的化学式为SiF4；
（2）两次过滤操作均需要使用的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（3）氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和水，铁粉能与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，以及铁粉是过量的，滤液①中的金属阳离子是亚铁离子、铁离子；滤渣②的成分是铁；
（4）FeSO4暴露在空气中与氧气、水反应生成Fe（OH）SO4而失效，化学方程式为：4FeSO4+O2十2H2O═4Fe（OH）SO4。
8．（2024 四川泸州）化工生产进行综合开发具有更高的经济与社会效益，下面是一种海水资源综合开发的工艺流程示意图（过程②④⑤的部分产物省略）。回答相关问题：
（1）过程①“晒盐”增加冷凝回收装置，可获得 　 　 资源（填物质名称）。
（2）粗盐中含有MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质，过程②系列除杂所用试剂有NaOH、Na2CO3、BaCl2的溶液，NaOH溶液可以除去 　 ；用Na2CO3溶液与BaCl2溶液除杂时，应先加入的试剂是 　 　 。
（3）过程③④⑤对应的反应中，属于复分解反应的是 　 　 （选填编号）。固体X的化学式为 　 　 。
（4）若过程⑥需要Cl214.2吨，则过程③理论上需要电解消耗氯化钠 　 　 吨。
（5）过程⑥反应产生的Y是一种常见的有毒气体，则该反应的化学方程式为 　 　 。
【答案】（1）淡水；（2）MgCl2；BaCl2溶液；（3）④；Mg（OH）2；（4）23.4；
（5）C+MgO+Cl2MgCl2+CO。
【解析】（1）氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大，从海水中获得氯化钠主要利用阳光和风力蒸发水分，使海水中的水分蒸发掉，使氯化钠结晶出来，过程①“晒盐”增加冷凝回收装置，可获得淡水资源。
（2）镁离子用氢氧根离子沉淀，NaOH溶液可以除去MgCl2；硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀，加入碳酸钠溶液要放在加入氯化钡溶液之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，故应先加入的试剂是BaCl2溶液。
（3）过程③④⑤对应的反应分别是氯化钠熔融电解生成钠和氯气、氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙、氢氧化镁沉淀在高温下飞机生成氧化镁和水，其中④对应的反是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应；固体X的化学式为Mg（OH）2。
（4）若过程⑥需要Cl214.2吨，则过程③理论上需要电解消耗氯化钠的质量为14.2t÷（100%）＝23.4t。
（5）过程⑥反应产生的Y是一种常见的有毒气体，碳、氧化镁和氯气在高温条件下生成氯化镁和Y，反应前后元素种类不变，则生成的Y是一氧化碳，该反应的化学方程式为C+MgO+Cl2MgCl2+CO。
1．（2025 陕西西安一模）某兴趣小组在实验室模拟水厂将渭河水净化成自来水，并最终制成蒸馏水，其实验流程如图所示，回答下列问题。
（1）如图净化水的流程中加入明矾的作用是 　 　 。
（2）操作2常用活性炭进行吸附，该过程主要是 　 （选填“物理”或“化学”）变化。
（3）通过操作3可以得到净化程度较高的蒸馏水，操作3的名称是 　 　 。
（4）操作3过程中，可能发生的化学反应之一是Ca（HCO3）2CaCO3↓+CO2↑+X。X的化学式为 　 　 。
【答案】（1）吸附水中的悬浮杂质，加速沉降。（2）物理变化。（3）蒸馏。（4）H2O。
【解析】（1）明矾溶于水形成的胶体具有吸附性，能加速除去水中的不溶性固体杂质，故加入明矾的作用是加速沉降；
（2）利用如图所示的装置进行操作2，可以利用活性炭的吸附性，除去除去色素和异味，属于物理变化；
（3）通过操作3可以得到净化程度较高的蒸馏水，操作3是蒸馏；
（4）由Ca（HCO3）2═CaCO3↓+CO2↑+X可知，反应前后钙原子都是1个，碳原子都是2个，反应前氢原子是2个，反应后应该是2个，包含在X中，反应前氧原子是6个，反应后应该是6个，其中1个包含在X中，因此X的化学式为H2O。
2．（2024 山东枣庄）实验室中对某河水的水样进行净化处理，设计流程如图所示。
回答下列问题：
（1）明矾的作用是 　 　 。
（2）操作1的名称是 　 　 ，用到的玻璃仪器有 　 　 （填一种即可）。
（3）加活性炭是利用其 　 　 性除去水样中的异味等。
（4）净化水属于 　 　 （选填“纯净物”或“混合物”）。
【答案】（1）对悬浮杂质进行吸附，使杂质沉降；
（2）过滤；漏斗（或玻璃棒、烧杯等）；
（3）吸附；
（4）混合物。
【解析】（1）明矾能对悬浮杂质进行吸附，使悬浮杂质沉降。
（2）操作1能将液体和不溶物分离，操作1的名称是过滤；过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，过滤操作的装置由铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗四种仪器组成，用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。
（3）加活性炭，是利用其吸附性除去水样中的异味等。
（4）净化后的水中仍含有可溶性钙、镁化合物等，属于混合物。
3．（2025 安徽模拟）某废铜线中主要含有铜和锡（Sn）金属，采用如图流程回收金属铜和锡。
（1）将废铜线预先粉碎的目的是 　 　 。
（2）写出步骤①中反应的化学方程式是 　 。
（3）理论推算，最后获得金属铜的质量 　 　 （选填“大于”“小于”或“等于”）原废铜线中铜的质量。
（4）步骤②反应的基本反应类型属于 　 　 。
【答案】（1）增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；
（2）Sn+CuCl2＝SnCl2+Cu；
（3）大于；
（4）分解反应。
【解析】（1）将废铜线预先粉碎的目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；
（2）锡的活动性比铜强，由流程图可知，步骤①中锡与氯化铜反应生成氯化锡和铜，反应的化学方程式为Sn+CuCl2＝SnCl2+Cu；
（3）由于锡与氯化铜反应生成氯化锡和铜，则最后获得金属铜的质量大于原废铜线中铜的质量；
（4）由流程图可知，Sn（OH）4受热分解生成SnO2和水，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应。
4．（2025 陕西模拟）为了达到收旧利废节能减排的目的，从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属，实验过程如下：
请回答：
（1）操作①中分离出的金属A是 　 　 。
（2）操作a中要用到铁架台、漏斗、　 　 、烧杯。
（3）实验步骤②中除了加入稀硫酸外，还可以选用硫酸铜溶液。请写出其中一个反应的化学方程式 　 　 。
【答案】（1）铁（或Fe）；
（2）玻璃棒；
（3）Mg+CuSO4═MgSO4+Cu。
【解析】（1）镁、铁、铜中，能被磁铁吸引的只有铁。步骤①得到两种金属和金属A，可知金属A是铁（Fe）；
（2）经过操作a得到金属B和溶液，实现了固液分离，则操作a是过滤，过滤要用到玻璃棒、漏斗、烧杯；
（3）若使用硫酸铜溶液，则镁与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，化学方程式为：Mg+CuSO4＝MgSO4+Cu。
5．（2024 四川广安）铁红（Fe2O3）可用于制备红色颜料，以菱铁矿（主要成分为FeCO3）为原料制备铁红的一种流程如图所示：
已知：流程中“沉淀”时主要反应为：2FeCl2+H2O2+2H2O═2FeO（OH）↓+4HCl。
回答下列问题：
（1）FeO（OH）中Fe的化合价为 　 　 。
（2）“酸浸”时，FeCO3与盐酸反应生成的盐为 　 （填化学式）。
（3）“过滤”时，会用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、　 　 。
（4）“沉淀”过程中，应始终保持溶液的pH为3.0～4.5，需加入物质X消耗H+。物质X可能是 　 　 （填字母）。
A.NaCl B.NaOH C.Cu
（5）高温下，“煅烧”只生成两种氧化物，该反应的化学方程式为 　 。
【答案】（1）+3；（2）FeCl2；（3）漏斗；（4）B；（5）2FeO（OH）Fe2O3+H2O。
【解析】（1）在FeO（OH）中，氧元素显﹣2价，氢氧根离子显﹣1价，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零可知，铁元素的化合价为+3；
（2）FeCO3与盐酸反应生成氯化亚铁、水和二氧化碳，生成的盐是氯化亚铁，化学式为FeCl2；
（3）过滤时，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；
（4）“沉淀”过程中，应始终保持溶液的pH为3.0～4.5，需加入物质X消耗H+。则物质X能与酸反应。A.NaCl与酸不反应，不合题意；B.NaOH能与酸反应，符合题意；C.Cu与酸不反应，不合题意；
故选：B；
（5）FeO（OH）在高温的条件下生成氧化铁和水两种氧化物，化学方程式为：2FeO（OH）Fe2O3+H2O；故答案为：2FeO（OH）Fe2O3+H2O。
6．（2024 甘肃白银）废旧金属的回收利用是节约资源的有效途径之一。某金属废料中含有铜、铁、金等金属单质，为回收铜和金并得到氧化铁，专业人员设计了如图所示的工艺流程。
请回答：
（1）气体A是 　 　 ，滤液A的溶质为 　 （写化学式）。
（2）固体A与空气加热发生化学反应，写出反应后的生成物与适量稀硫酸反应的化学方程式 　 　 。
（3）操作1、操作2和操作3为同一操作，其名称是 　 　 ，此操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 　 　 。
（4）写出滤液B与加入的物质X反应的化学方程式：　 　 。
【答案】（1）H2；FeSO4；（2）CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；（3）过滤；漏斗；
（4）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。
【解析】（1）综上分析，气体A是氢气，化学式为H2，滤液A的溶质是硫酸亚铁，化学式为FeSO4；
（2）固体A是铜和铁，氧气与铜在加热条件下反应生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应化学方程式：CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；
（3）操作1、操作2和操作3都是将固体和液体分离，为过滤，该操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗；
（4）滤液B是硫酸铜溶液，往滤液B中加入的物质X是铁，铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。
7．（2024 江苏徐州）铝的应用涉及生产、生活的各个方面。工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含沙石等杂质）制备铝的主要流程如图所示：
（1）过程①、②都包含固液分离的操作，该操作名称是 。
（2）为加快铝土矿与NaOH溶液反应的速率，可采取的措施是 　 　 。
（3）生成Al（OH）3的反应中，反应物除了有NaAlO2、CO2，还有一种氧化物为 　 　 。
（4）写出电解氧化铝获得铝的化学方程式：　 　 。
【答案】（1）过滤；（2）将铝土矿粉碎（或搅拌、增大碱溶液的浓度、加热等）；
（3）H2O；
（4）2Al2O34Al+3O2↑。
【解析】（1）过程①、②都包含固液分离的操作，过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，则该操作名称是过滤。
（2）将铝土矿粉碎，搅拌，能增大反应物的接触面积，提高化学反应速率；增大碱溶液的浓度、加热等，也可以提高化学反应速率。
（3）二氧化碳和NaAlO2溶液反应，生成Al（OH）3，由质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，生成Al（OH）3的反应中，反应物除了有NaAlO2、CO2，还有一种氧化物为H2O。
（4）电解氧化铝生成铝，同时应生成氧气，反应的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑。
8．（2024 重庆）CaCl2可用于食品加工，制药等领域。某工厂就地取用矿石（主要含石灰石和氧化铜）制取CaCl2，其主要流程如图所示。
（1）粉碎机和搅拌器所起的作用是 　 。
（2）反应器中生成的气体的化学式为 　 　 ，流程中X可以为 　 　 （填序号）。
A.稀盐酸 B.氢氧化钠 C.生石灰 D.氢氧化钙
（3）写出生成沉淀的化学方程式 　 　 。
（4）该流程存在缺陷，请提出改进措施 　 　 。
【答案】（1）增大物质间的接触面积，使反应更充分；
（2）CO2；CD；
（3）CuCl2+Ca（OH）2＝Cu（OH）2↓+CaCl2；
（4）将“过量X”改为“适量X”。
【解析】（1）粉碎机和搅拌器所起的作用是增大物质间的接触面积，使反应更充分；
（2）矿石中石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水，所以生成的气体是二氧化碳，反应器中生成的气体的化学式为CO2；流程X需要除去铜离子，且不引入氯离子、钙离子以外的离子；
A.稀盐酸无法除去铜离子，不符合题意；
B.氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，引入钠离子，不符合题意；
C.生石灰和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和氯化铜反应生成氢氧化铜和氯化钙，除去杂质且不引入新杂质，符合题意；
D.氢氧化钙和氯化铜反应生成氢氧化铜和氯化钙，除去杂质且不引入新杂质，符合题意；故选：CD；
（3）氢氧化钙与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钙溶液，生成沉淀的化学方程式为CuCl2+Ca（OH）2＝Cu（OH）2↓+CaCl2；
（4）加入过量的X（氧化钙或氢氧化钙），会有氢氧化钙剩余在溶液中成为新杂质，则反应后不能残留氢氧化钙，所以改进措施为将“过量X”改为“适量X”。
9．（2025 河北模拟）某化学小组在实验室进行铜粉与氧气反应的实验后，设计如图所示实验方案，从实验后的氧化铜和铜的混合粉末中回收铜（部分生成物已略去）。
请回答下列问题：
（1）铜丝常作导线，利用了铜的 　 　 性。
（2）操作X中除玻璃棒、烧杯外，还需使用的玻璃仪器有 　 　 。
（3）步骤①中试剂A需“过量”，其目的是 　 　 。
（4）步骤②所得滤渣的成分是 　 　 。
（5）步骤③中反应的化学方程式为 　 。
【答案】（1）导电；（2）漏斗；（3）保证氧化铜完全反应；（4）铜和铁；
（5）Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑或Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑（合理即可）。
【解析】（1）金属能导电，铜做导线就是利用了铜的导电性；
（2）根据流程可知X是过滤，需要的仪器有烧杯，玻璃棒，铁架台，漏斗，漏斗是玻璃仪器；
（3）根据题意，氧化铜和铜加入A，就能得到铜和溶液，说明A可以和氧化铜反应，不能和铜反应，故步骤①中试剂A 需“过量”是为了将氧化铜完全反应；
（4）根据上述分析，可知A是酸溶液，则滤液a是铜盐溶液和酸溶液的混合液，A可以是稀盐酸或稀硫酸，则加入过量铁粉后，铁和稀盐酸或稀硫酸，以及生成的铜盐溶液反应，铁和酸反应生成亚铁盐和氢气，铁和铜盐溶液反应生成亚铁盐和铜，由于铁过量，则滤渣是铁和铜；
（5）铁和铜加入试剂A即酸溶液涉及的反应是铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气或者是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式是：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑或Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。
10．（2024 山东潍坊）钼（Mo）是制作特种钢的重要添加剂。工业以辉钼矿（主要成分为MoS2及少量的Fe2O3）为原料制备金属钼的主要流程如下。回答下列问题。
（1）在焙烧炉中，矿石要粉碎处理并从上部加入，其目的是 　 　 。炉内主要反应2MoS2+7O22MoO3+4X，X的化学式为 　 　 。
（2）反应器1中浓氨水可以溶解粗产品MoO3。搅拌器相当于实验室中的 　 　 （填一种仪器名称）。要实现废渣和溶液的分离，需要进行的主要操作是 　 　 （填操作名称）。
（3）反应器2中发生复分解反应，Y溶液中溶质的主要成分为 　 （填化学式）。
（4）反应器3中发生反应的化学方程式为 　 　 。
（5）为减少废气X对环境的影响，可用上述流程中的 　 溶液进行吸收。
【答案】（1）增大反应物的接触面积，使反应更充分；SO2；
（2）玻璃棒；过滤；
（3）NH4Cl；
（4）3H2+MoO3Mo+3H2O；
（5）浓氨水。
【解析】（1）在焙烧炉中，矿石要粉碎处理并从上部加入，是为了增大反应物的接触面积，使反应充分进行，依据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数不变，反应前Mo、S、O原子个数分别为2、4、14，反应后Mo、S、O原子个数分别为2、0、6，则4X中含有4个硫原子和8个氧原子，X中含有1个硫原子和2个氧原子，故X的化学式为SO2；
（2）搅拌器相当于实验室中的玻璃棒，将固液分离的操作是过滤；
（3）复分解反应是指两种化合物相互交换成分，生成两种新的化合物的反应，钼酸铵与盐酸反应生成氯化铵和钼酸，则Y溶液中溶质的主要成分为NH4Cl；
（4）反应器3中，MoO3和氢气高温下反应生成钼和水，反应的化学方程式为3H2+MoO3Mo+3H2O；
（5）X为二氧化硫气体，二氧化硫气体有毒，会污染空气，二氧化硫是酸性气体，可用碱性溶液来吸收，故可用浓氨水吸收二氧化硫。
11．（2024 呼和浩特）作为基建强国，我国在建筑和水利工程中大量使用到水泥。生产水泥时，加入适量CaSO4可调节水泥硬化速率。工厂利用电石渣[主要成分为Ca（OH）2、MgO]制备CaSO4的主要流程如下：
已知：MgO难溶，MgSO4易溶，CaSO4微溶。
（1）电石渣粉碎的目的是 　 　 。
（2）加入反应器中的试剂X的名称是 　 。
（3）反应器中发生的主要反应为 　 　 （写1个方程式即可），反应的基本类型是 　 。
（4）上述流程中，用于分离提纯的设备有 　 和洗涤槽。
【答案】（1）能增大反应物的接触面积，使反应更充分；
（2）稀硫酸；
（3）H2SO4+Ca（OH）2＝CaSO4+2H2O或H2SO4+MgO＝MgSO4+H2O；复分解反应；
（4）过滤器。
【解析】（1）根据题意，电石渣中的固体需要和反应器中的物质反应，粉碎后可以增大接触面积从而使反应更充分。
（2）氢氧化钙和氧化镁最终经过流程生成硫酸钙和硫酸镁，由氢氧化钙和氧化镁都能和稀硫酸反应生成，故推知X是稀硫酸。
（3）根据上述分析可知，反应器中的反应是氢氧化钙和稀硫酸反应生成硫酸钙和水，氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水，反应的化学方程式分别是H2SO4+Ca（OH）2＝CaSO4+2H2O、H2SO4+MgO＝MgSO4+H2O；两个反应都是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，均属于复分解反应。
（4）根据题意和流程，硫酸钙微溶于水，硫酸镁易溶，通过过滤器可以将二者分离；通过洗涤槽能分离出硫酸钙固体，则用于分离提纯的设备有过滤器和洗涤槽。
12．（2024 安徽）碳酸锂（Li2CO3）是制备新能源汽车电池的重要原料。我国盐湖卤水中主要含有氯化锂、氯化钠、硫酸镁等溶质，一种以化学沉淀法从卤水中生产碳酸锂的工艺如图：
回答下列问题：
（1）步骤①发生反应的化学方程式为 　 　 。
（2）步骤②操作a的名称是 　 　 。
（3）步骤③中加入草酸钠，其中草酸根（C2）的化合价是﹣2价，则草酸钠的化学式为 　 　 。
（4）滤液2中含有LiCl，步骤④中生成Li2CO3的反应类型是 　 　 。
（5）该工艺中用到的氧化物有 　 　 （写1种即可）。
【答案】（1）CaO+H2O＝Ca（OH）2；（2）过滤；（3）Na2C2O4；（4）复分解反应；
（5）氧化钙或水。
【解析】（1）生石灰的主要成分是氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，化学方程式为CaO+H2O＝Ca（OH）2；
（2）步骤②操作a是分离难溶性固体与液体的方法，该操作的名称是过滤；
（3）在化合物中，钠元素显+1价，草酸根（C2）的化合价是﹣2价，则草酸钠的化学式为Na2C2O4；（4）滤液2中含有LiCl，步骤④中发生的反应是氯化锂与碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸锂，该反应是由两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应；
（5）氧化物是由两种元素组成，且其中有一种元素是氧元素的化合物，则该工艺中用到的氧化物有氧化钙和水。
13．（2024 四川宜宾）二水合氯化钙（CaCl2 2H2O）可用于食品加工、制药等领域。工业上以石灰石（主要成分为CaCO3，含少量Fe2O3和MgCO3等杂质）为原料生产CaCl2 2H2O的主要流程如图。
已知：pH＞9.5时，Fe3+和Mg2+完全转化为沉淀。
回答下列问题：
（1）将石灰石粉碎的目的是 　 　 。
（2）“酸溶”时，CaCO3发生的反应属于 　 　 （填基本反应类型）。
（3）“滤渣”的成分有Mg（OH）2和 　 　 （填化学式）。
（4）“系列操作”依次为蒸发浓缩、　 　 、过滤，得到CaCl2 2H2O晶体。
（5）若用10t36.5%的浓盐酸制得6.615tCaCl2 2H2O，则浓盐酸中HCl的利用率是 　 　 %。（CaCl2 2H2O的相对分子质量为147）
【答案】（1）增大接触面积，使反应更快更充分；（2）复分解反应；（3）Fe（OH）3；
（4）降温结晶；（5）90。
【解析】（1）将石灰石粉碎的目的是增大接触面积，使反应更快更充分；
（2）酸溶”时，CaCO3发生的反应是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应符合两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应；
（3）石灰石的主要成分为CaCO3，含少量Fe2O3和MgCO3等杂质，加入浓盐酸，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，碳酸镁和盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水，加入石灰乳，氯化铁和氢氧化钙反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙，氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，故滤渣”的成分有Mg（OH）2和Fe（OH）3；
（4）通过系列操作将氯化钙溶液转化为氯化钙晶体，应通过降温结晶的方法，则“系列操作”依次为蒸发浓缩、降温结晶、过滤，得到CaCl2 2H2O晶体；
（5）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则制得6.615tCaCl2 2H2O需要消耗HCl的质量为6.615t100%÷（100%）＝3.285t，则浓盐酸中HCl的利用率是100%＝90%。
14．（2025 陕西咸阳模拟）海洋中有丰富的盐分，海水经一系列步骤可得到NaCl固体。同学们设计如下方案提纯由海水制得的粗盐溶液A（含有少量CaCl2和MgCl2）中的NaCl固体：
（1）操作X的名称是 　 　 。
（2）写出方案二步骤①中发生反应的化学方程式 　 。
（3）溶液D中含有的溶质成分为 　 　 （填化学式）。
（4）上述两种制取NaCl固体的方案中，方案 　 　 （填“一”或“二”）的产率更高。
【答案】（1）蒸发；（2）2NaOH+MgCl2＝Mg（OH）2↓+2NaCl；（3）NaCl、NaOH、Na2CO3；
（4）二
【解析】（1）由图可知，操作X是将氯化钠溶液转化成氯化钠固体，该操作的名称是蒸发。
（2）方案二步骤①中发生的反应是氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：2NaOH+MgCl2＝Mg（OH）2↓+2NaCl。
（3）溶液D中含有的溶质成分为氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠，化学式为：NaCl、NaOH、Na2CO3。
（4）方案一中，粗盐中的杂质通过加热蒸发、趁热过滤，以及用饱和氯化钠溶液反复洗涤的物理方法除去，氯化钠的质量没有增加；方案二中，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，有氯化钠生成，所以方案二的产率更高。
15．（2025 湖南长沙模拟）海洋是地球上最大的储水库，蕴藏着丰富的化学资源，利用海水可制取金属镁和二氧化氯消毒剂等物质。某实验小组设计的综合利用海水的部分流程图如图，回答下列问题：
（1）步骤①、②、③中涉及的基本反应类型有分解反应和 　 。
（2）粗盐中含有少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质，通过步骤④除去这些杂质，需要依次加入过量的两种溶液 　 　 （填名称），然后过滤，在滤液中加入适量的稀盐酸，得到氯化钠溶液。
（3）上述流程中可循环利用的物质是 　 　 。
【答案】（1）复分解反应；（2）氢氧化钡、碳酸钠；（3）氯化钠
【解析】（1）步骤①、②、③发生的反应分别是氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙、氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水、氯化镁通电分解生成镁和氯气，①、②均是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，均属于复分解反应；③符合“一变多”的形式，属于分解反应。
（2）粗盐中含有少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质，镁离子用氢氧根离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，钙离子用碳酸根离子沉淀，通过步骤④除去这些杂质，需要依次加入过量的两种溶液是氢氧化钡、碳酸钠溶液，氢氧化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，氢氧化钡和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠。
（3）在流程图中，氯化钠既是流程中某个反应的反应物，也是流程中另一个反应的生成物，且不是中间产物，可循环利用。
16．（2024 山东泰安）某种手机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni等金属，如图是某工厂回收部分金属的流程图：
资料信息：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O，硫酸镍的化学式为NiSO4。
（1）金属中加入足量稀硫酸的目的是 　 　 ；操作①的名称是 　 　 。
（2）滤液②中所含溶质的化学式为 　 　 。
（3）滤渣①中所含金属的化学式为 　 　 。
（4）滤液③和铁粉反应的化学方程式为 　 　 。
（5）Cu、Ag、Ni在溶液中的活动性顺序由强到弱依次是 　 　 。
【答案】（1）使铁、镍与稀硫酸完全反应（或将固体中的铁、镍全部除去）；过滤；
（2）FeSO4；
（3）Cu、Ag；
（4）CuSO4+Fe═FeSO4+Cu；
（5）Ni＞Cu＞Ag。
【解析】（1）金属中加入足量稀硫酸是为了除去能与酸反应的铁、镍。操作①分离出滤液和滤渣，为过滤操作。
（2）滤液②是向硫酸亚铁、硫酸镍和硫酸的混合溶液中加入过量铁粉所得，则其溶质为FeSO4。
（3）铜和银不能与稀硫酸反应，滤渣①所含金属为Cu、Ag。
（4）滤液③溶质为铜、氧气、稀硫酸在加热条件下反应生成的硫酸铜，硫酸铜与铁粉反应生成硫酸亚铁和铜，方程式为CuSO4+Fe═FeSO4+Cu。
（5）Cu、Ag常温下不能与硫酸反应，Ni能与硫酸反应，Cu在氧气和加热条件下能与硫酸反应，Ag不能反应，由此可知，三种金属的活动性顺序由强到弱依次为Ni＞Cu＞Ag。
17．（2025 广西玉林一模）碳酸锶（SrCO3）广泛应用于生产锶铁氧体磁性材料，以粗碳酸锶（含杂质BaCO3、MgCO3、CaCO3等）和焦炭为原料制备高纯碳酸锶的工艺流程如下：
资料：i.不溶或微溶性碳酸盐煅烧时可分解生成金属氧化物和二氧化碳。
ⅱ某些金属氧化物与水发生化合反应的条件是生成物为可溶性或微溶性碱。
ⅲ可能用到的某些物质的溶解度见下表：（g/100g水）
温度/℃ 20 40 60 80 100
Sr（OH）2 0.81 1.77 3.68 8.30 27.9
Ca（OH）2 0.173 0.141 0.121 0.094 0.076
（1）粉碎粗菱锶的目的是 　 　 。
（2）“煅烧”粗碳酸锶时，碳酸锶发生分解反应的化学方程式 　 　 。
（3）“浸取”中通常用100℃热水浸取而不用冷水的原因是 　 　 。
（4）滤渣1含有焦炭、氢氧化钙和 　 　 （写化学式）。
（5）最终得到高纯度的碳酸锶晶体需要经过一系列操作：过滤、洗涤、　 等步骤。
【答案】（1）增大反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分；
（2）SrCO3SrO+CO2↑；
（3）增大氢氧化锶的溶解度，使氢氧化钙析出；
（4）MgO；
（5）干燥。
【解析】（1）粉碎粗菱锶的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分；
（2）不溶或微溶性碳酸盐煅烧时可分解生成金属氧化物和二氧化碳，故“煅烧”粗碳酸锶时，碳酸锶在高温条件下分解生成氧化锶和二氧化碳，该反应的化学方程式为SrCO3SrO+CO2↑；
（3）不溶或微溶性碳酸盐煅烧时可分解生成金属氧化物和二氧化碳，故高温煅烧时，碳酸钡高温煅烧生成氧化钡和二氧化碳，碳酸镁高温煅烧生成氧化镁和二氧化碳，碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，碳酸锶高温煅烧生成氧化锶和二氧化碳，某些金属氧化物与水发生化合反应的条件是生成物为可溶性或微溶性碱，故“浸取”时，氧化钡和水反应生成氢氧化钡，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氧化锶和水反应生成氢氧化锶，由于氢氧化镁难溶于水，故氧化镁和水不反应，由表可知，氢氧化锶的溶解度随温度的升高而增加，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，故“浸取”中通常用 100℃热水浸取而不用冷水的原因是增大氢氧化锶的溶解度，使氢氧化钙析出；
（4）由以上分析可知，氧化镁和水不反应，且难溶于水，故滤渣1含有焦炭、氢氧化钙和MgO；
（5）最终得到高纯度的碳酸锶晶体需要经过一系列操作是过滤、洗涤、干燥等步骤。
18．（2025 湖北武汉模拟）三星堆青铜器见证了中华文明的多元灿烂。生活中铜制品长期露置在潮湿空气中会锈蚀，生成“铜绿”[化学式为Cu2（OH）2CO3]。
【查阅资料】铜绿能与稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳。
【工艺流程】为从某锈蚀的铜样品中回收铜并制得硫酸锌，取该铜样品（除含有铜、锌和铜绿外，不含其它物质），进行如图操作：
请回答下列问题：
（1）操作Ⅰ的名称是 　 　 。
（2）气体a中含有 　 　 （填化学式）。
（3）溶液A中的阳离子有 　 　 。
（4）写出步骤②的一个化学方程式 　 　 。
【答案】（1）过滤；
（2）H2、CO2；
（3）H+、Cu2+、Zn2+；
（4）Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu或Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑。
【解析】（1）操作Ⅰ实现了固液分离，在实验室中，实现固液分离的操作是过滤；
（2）铜绿与稀硫酸反应会生成硫酸铜、水和二氧化碳，化学方程式为Cu2（OH）2CO3+2H2SO4＝2CuSO4+3H2O+CO2↑；锌（Zn）与稀硫酸反应会生成硫酸锌和氢气，化学方程式为Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，所以气体a中含有H2、CO2；
（3）铜绿与稀硫酸反应生成硫酸铜，溶液中含Cu2+；锌与稀硫酸反应生成硫酸锌，溶液中含Zn2+；又因为加入的稀硫酸过量，所以溶液中还含有H+，故溶液A中的阳离子有H+、Cu2+、Zn2+；
（4）步骤②中加入过量锌粉，锌会与溶液A中的硫酸铜反应生成硫酸锌、铜，化学方程式为Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu；锌也会与溶液A中过量的稀硫酸反应生成硫酸锌、氢气，化学方程式为Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑。
19．（2024 江苏镇江）以废铜屑制备碱式碳酸铜的实验步骤如下。
步骤一：以废铜屑制备硫酸铜，途径有两种。
途径Ⅰ：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O
途径Ⅱ：CuCuOCuSO4
（1）转化③的化学方程式为 　 　 。
（2）转化①、②、③中铜元素的化合价升高的为 　 　 （选填序号）。
（3）实际生产选择途径Ⅱ制备硫酸铜，途径Ⅱ优于途径Ⅰ的原因是 　 　 ，
　 　 （从绿色化学和原料利用率两个角度解释）。
步骤二：以硫酸铜为原料制备碱式碳酸铜[Cux（OH）y（CO3）t]。实验过程如下。
（1）“沉淀”时应将Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中，其原因是 　 　 。
（2）检验产品已洗净的方法是：取最后一次洗涤后的滤液，先滴加过量稀盐酸，再滴加 　 （填化学式）溶液，无现象，则产品已洗净。
（3）碱式碳酸铜加热到220℃会分解为三种常见的氧化物。取碱式碳酸铜固体充分加热，将生成气体依次用足量的浓硫酸和碱石灰充分吸收。实验测得浓硫酸增重0.36g，碱石灰增重0.88g。则碱式碳酸铜的化学式为 　 。
【答案】步骤一：（1）CuO+H2SO4═CuSO4+H2O；
（2）①②；
（3）途径Ⅱ不产生二氧化硫，减少污染；生成等量硫酸铜时，途径Ⅱ消耗的H2SO4少；
步骤二：（1）Na2CO3溶液呈碱性，CuSO4会转化为Cu（OH）2沉淀，降低了产品的纯度；
（2）BaCl2（ 合理即可）；
（3）Cu2（OH）2CO3。
【解析】步骤一：（1）转化③是氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为CuO+H2SO4═CuSO4+H2O。
（2）转化①、②中反应物中铜是单质，铜元素的化合价为0，生成物硫酸铜、氧化铜中铜元素的化合价为+2价；转化③中铜元素的化合价不变。
（3）实际生产选择途径Ⅱ制备硫酸铜，途径Ⅱ优于途径Ⅰ的原因是途径Ⅱ不产生二氧化硫，减少污染；由Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O，2Cu+O2═2CuO、CuO+H2SO4═CuSO4+H2O，生成等量硫酸铜时，途径Ⅱ消耗的H2SO4少。
步骤二：（1）“沉淀”时应将Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中，其原因是Na2CO3溶液呈碱性，CuSO4会转化为Cu（OH）2沉淀，降低了产品的纯度。
（2）硫酸钠能与钡盐溶液反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，检验产品已洗净的方法是：取最后一次洗涤后的滤液，先滴加过量稀盐酸，再滴加BaCl2溶液，无现象，则产品已洗净。
（3）实验测得浓硫酸增重0.36g，碱石灰增重0.88g，说明生成了0.36g水、0.88g二氧化碳，则生成水和二氧化碳分子的个数比为：1：1，则氢原子和碳原子的个数比为2：1，y＝2，t＝1；碱式碳酸铜中铜元素显+2价，氢氧根显﹣1价，碳酸根显﹣2价，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）×x+（﹣1）×2+（﹣2）＝0，则x＝2，则碱式碳酸铜的化学式为Cu2（OH）2CO3。
20．（2024 山西）【化学与技术】
我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石（主要成分是碳酸锌）十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼（反应后生成一氧化碳）垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅（锌）也。”此工艺过程分解模拟如图。（已知：Zn的冶炼温度为904℃，Zn的沸点为906℃。）请结合图文信息，分析思考，解决问题：
（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是 　 。
（2）高温炉内，碳酸锌（ZnCO3）在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为 　 　 。该反应生成物中碳元素的化合价为 　 　 价。
（3）冷凝器中发生的变化属于 　 　 。
（4）我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因是 　 　 。
【答案】（1）增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率；
（2）2C+ZnCO3Zn+3CO↑；+2；
（3）物理变化；
（4）锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化（合理即可）。
【解析】（1）装入原料器之前，将炉甘石敲碎的目的是增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率；故答案为：增大反应物间的接触面积，加快化学反应的速率；
（2）碳酸锌（ZnCO3）在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为2C+ZnCO3Zn+3CO↑，该反应生成物一氧化碳中，氧元素显﹣2价，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零可知，其中碳元素的化合价为+2；
（3）冷凝器中，锌蒸气冷凝成固态锌，没有新物质生成，发生的变化属于物理变化；
（4）我国古代冶锌晚于铁和铜，其中的原因是锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化。
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