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(共52张PPT)
题型五
综合能力题
【考情综述】从 2023 年开始，广东省卷的第 20 题以实际生
产流程图和图表结合的形式进行考查，每年的试题形式都在上一
年的基础上有所创新。该题综合性强，设问方式灵活多变，问题
覆盖了课程标准的五大主题，考查内容全面、科学，要求学生从
解题向解决问题转变。
原料预处理
工业上以废渣(含有大量 CuS 及少量铁和铁的化合物)为
原料生产 CuCl2 的部分流程图如图所示。
操作 1 为粉碎，该操作的目的是________________________
_______________________。
增大反应物间的接触面积，
使反应更快、更充分
用某种石英砂矿石(主要成分是 SiO2，还有少量的 CuO、
Na2SO4、Na2CO3)制备硅酸钠晶体的流程如下。
已知：SiO2 不溶于水，也不与稀盐酸反应。
水浸的目的是______________________________，酸浸的目
的是____________________，碱浸的目的是___________________
_____________________。
除去矿石中的碳酸钠和硫酸钠
除去矿石中的氧化铜
反应生成 Na2SiO3
使氢氧化钠与 SiO2
原料预处理的目的
(1)粉碎、研磨、喷淋：_________________________________
_________。
　　(2)煅烧、焙烧、灼烧：使固体在高温下氧化或分解，或除去
可燃性杂质等。
增大反应物间的接触面积，使反应更快、
(3)水浸：使可溶物溶解，与不溶物通过过滤分离。
(4)酸浸和碱浸：除去原料中能和酸、碱反应的物质。
更充分
常考的分离、提纯操作
碱式碳酸镁是一种新型阻燃剂，其工业制备流程如图所
示。
操作 1 的名称是______，操作 2 的名称是__________，实验
室进行这两种操作均使用的玻璃仪器是________，在这两个操作
中该仪器的作用________(填“相同”或“不同”)。
过滤
蒸发结晶
玻璃棒
不同
操作的判断
(1)过滤(如操作 a)：使固体(滤渣)和溶液(滤液)分离。
(2)蒸发结晶(如操作 b)：操作前为某溶液，操作后得到某晶体
/固体(操作前后未加试剂)。
物质成分的分析
硫酸钾是制作农用复合肥料的重要原料，实验室模拟某工
厂用杂卤石(主要成分有 K2SO4、MgSO4、CaSO4，其余杂质不参
与反应)制备硫酸钾的工艺流程如下。
K2CO3
Mg(OH)2、CaCO3
(1)X 为________(填化学式，后同)。
(2)请写出白色沉淀 B 的成分：________________________。
(3)加入的石灰乳不能过量太多，一是节约石灰乳，二是
________________________________________________。
防止在转化过程中消耗过多的碳酸钾溶液
物质成分分析
(1)判断所加试剂：①能使物质转化，进一步除杂，最终不引
入新的杂质；②加入试剂调节溶液的 pH，使反应发生(如生成沉淀
除去某离子)或避免某反应发生。
(2)判断未知产物：①生成物一定存在；②注意反应物中“过
量”等字眼；③注意原料中是否有未参加反应的物质；④注意被
分离出去的物质。
化学方程式的书写
工业上以废渣(含有大量 CuS 及少量铁和铁的化合物)为
原料生产 CuCl2 的部分流程图如图所示。
操作2：焙烧。在高温下，通入空气，CuS 和NaCl 反应生成
CuCl2 和 Na2SO4，反应的化学方程式为________________________
____________________。
CuS＋2NaCl＋2O2
CuCl2＋Na2SO4
化学方程式的书写
步骤 1：寻找反应物和生成物。根据箭头方向判断，箭头起点
处是_______，指向的是_______。
反应物
生成物
步骤 2：查漏补缺。若从已知信息中找出的反应物和生成物不
遵循质量守恒定律，则可以从两个角度考虑：①反应在溶液中进
行，考虑是否有________参与或生成；②若流程或题干中同时存
在关键词“高温(煅烧或焙烧)”和“氧气(空气)”，考虑是否有
________参加反应。
水
氧气
方案的评价及分析
我国科学家成功研发“液态太阳燃料合成”技术，其部
分工艺流程如图所示。
电
水
有利于实现碳中和(合理即可)
(1)太阳能电池板的作用是将太阳能转化为________能。
(2)工艺流程中可循环利用的物质是________。
(3)该项技术的意义是___________________________。
可循环利用物质的判断
(1)逆向线上的物质表示可循环利用的物质(如图甲中物质 A)。
(2)后面工序的生成物是前面工序的反应物(如图乙中物质 B)。
《天工开物》记载了古法造纸的工序。其中，蒸煮过程
加入碱性物质的主要目的是造浆和溶解木质素。如图是模拟蒸煮
后的废液净化并回收氢氧化钠的流程图。已知木质素属于有机物，
充分燃烧产生二氧化碳。
(1)氢氧化钠的俗称是_______________________。
(2)上述流程中，可循环利用的物质是____________(写化学
式) 。
结合⑦作答
(3)某同学取少量废液Ⅱ，滴入无色酚酞溶液，观察到溶液变红，
能使酚酞变红的一定是碱性溶液
得出废液Ⅱ 中有NaOH ， 该说法 ________( 填 “ 正 确 ” 或 “ 错
误”)，请说明理由：_______________________________________。
烧碱(或火碱或苛性钠)
CO2、CaO
错误
碳酸钠溶液也呈碱性，也能使无色酚酞溶液变红
CaO＋H2O===Ca(OH)2
化合反应
(4)物质 Y 转化为 Ca(OH)2 发生反应的化学方程式为
根据⑥及化学方程式的书写规则书写
__________________________，其基本反应类型是___________。
(5)上述流程除回收氢氧化钠外，还具有的优点是___________
______________(写一点)。
(合理即可)
节约资源
框图转化流程
1.(2021·广东) 牙膏中常用碳酸钙粉末作摩擦剂，利用石灰石
(杂质不溶于水和酸)制备纯净碳酸钙的一种方法如图所示。
(1)反应①的化学方程式为_____________________，操作Ⅰ的
名称是________。
过滤
(2)反应②的化学方程式为______________________________，
该反应属于____________(填基本反应类型)反应。
(3)该方法中，用稀硫酸代替稀盐酸对制备碳酸钙是否有影
响？判断并简述理由：_____________________________________
____________________________________________________。
CaCO3
CaO＋CO2↑
Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
复分解
有影响，氧化钙与稀硫酸反应生成的硫
酸钙是微溶物，会降低碳酸钙的产率
温室效应增强
植树造林(合理即可)
(4)大气中 CO2 含量不断上升，会导致__________________。
我国在联合国大会上提出：力争在 2060 年前实现“碳中和”。请
提出一条实现“碳中和”的措施：_______________________。
2.(2025·深圳)铜具有重要的战略价值。古代以黄铜矿(其主要成
分为 CuFeS2)为原料，运用火法炼铜工艺得到铜。现代在火法炼铜工
艺的基础上发展出闪速炼铜工艺。永浩同学对比二者原理如图。
闪速
吸收
(1)“闪速炼铜”速率远大于“火法炼铜”，科科同学由此可
知，________炼铜需要将黄铜矿颗粒粉末研磨得更细。
(2)火法炼铜中，小林同学发现应持续向Cu2S中鼓入空气并维
持高温状态，这说明反应________(填“吸收”或“放出”)热量，
反应的化学方程式为_____________________________。
Cu2S＋O2
2Cu＋SO2
H2SO4
石灰乳中 Ca(OH)2 的含量比石
(3)反应生成的 SO2 可用于工业制造一种酸，请帮助嘉煜同学
写出这种酸：__________(填化学式)。SO2 可被石灰乳吸收，请说
明其吸收效果优于石灰水的原因：___________________________
__________________________________。
SiO2
(4)火法炼铜中，炉渣 FeSiO3 是由 2 种物质化合生成的，请帮
助俊基同学写出沙子提供的物质：__________(填化学式)。
灰水中的高，能吸收更多 SO2
(5)对比火法炼铜，怡妍同学发现闪速炼铜的优势有_______
(填字母)。
ab
a.高温更少，节约能源
b.原料更少，节省成本
c.无污染
起催化作用，该反应的化学方程式为4FeCl2＋4HCl＋O2======
3.某化工厂以废金属(主要成分为 Fe 和 Cu，表面有少量油污)
为原料回收海绵铜，并制备氯化铁的工艺流程如图所示。
已知：NaNO2 易溶于水且不与氢氧化钠反应，在“氧化”中
NaNO2
4FeCl3＋2H2O。
(1)废金属回收利用是保护金属资源的有效途径之一，它有利
于______________________________________。
(2)“洗涤”的目的是去除废金属表面的油污，试剂 X 最好选
用________(填字母)。
减少金属资源的浪费(合理即可)
b
a.水
b.氢氧化钠溶液
c.稀硫酸
(3)“酸浸”中发生反应的化学方程式为__________________
_________________。
Fe＋2HCl===
FeCl2＋H2↑
(4)在“氧化”过程中，反应前后化合价发生变化的元素有
________(写元素符号)。
Fe、O
黄(或浅黄)
(5)向“滤渣乙”中加入适量盐酸，发生反应的化学方程式为
__________________________，最后得到的溶液为___________色。
(6)现有 100 t 含铁为 28%的废金属，利用上述流程制备 FeCl3
溶液，若过程中铁元素无损失，最后得到的 FeCl3 溶液中 FeCl3 的
Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O
质量为__________。
81.25 t
4.(2025·苏州)以闪锌矿[主要成分为 ZnS，含少量 FeS、CdS(硫
化镉)]为原料制备硫酸锌的流程如图甲。
甲
(1)“焙烧”时，金属硫化物(ZnS、FeS 和CdS)与氧气反应均
转化为金属氧化物和SO2。写出ZnS与O2 高温反应的化学方程式：
_____________________________。
2ZnO＋2SO2
2ZnS＋3O2
H+、Zn2+
(2)①“酸浸”时发生反应的基本类型为______________；
②“酸浸”所得滤液中阳离子有 Cd2+、Fe2+、Fe3+和_________
(填离子符号)。
复分解反应
(3)“除铁”时发生反应：
170 ℃
反应Ⅰ 4FeSO4＋O2＋4H2O=====2Fe2O3↓＋4H2SO4
170 ℃
反应Ⅱ Fe2(SO4)3＋3H2O=====Fe2O3↓＋3H2SO4
①除铁所得“滤渣 2”的用途有___________________________
___________________(写一种)；
②铁元素化合价在反应Ⅰ和反应Ⅱ前后的变化情况分别为
________ (填字母)。
B
A.升高 降低
C.不变 降低
B.升高 不变
D.降低 升高
作炼铁原料(或作红色颜料等，
合理即可)
(4)“除镉过滤”前需先测定溶液中 CdSO4 的浓度，计算所需
锌粉质量的理论值[m理论(Zn)]。如图乙所示是实际参加反应的锌的
和 1.0 时，除镉率随时间的变化。
乙
溶液中的硫酸(或 H+ )消耗 Zn
>1 的原因是
＞
①金属活动性：Zn________(填“＞”或“＜”)Cd；
②除镉率接近 100%时，
m实际(Zn)
m理论(Zn)
______________________________。
设备转化流程
5.(2023·广东) 电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减
少碳排放，助力碳中和。该新方法的示意图如图甲所示。
(1)传统方法：CaCO3 在 900 ℃以上完全分解生成 CaO 和_____
(填化学式)。
CO2
分解
降低
1∶1
750
(2)新方法：
ⅰ.电解水属于________(填基本反应类型)反应，反应前后氢
元素的化合价________(填“升高”“降低”或“不变”)。
ⅱ.反应器 1：一定的 H2 环境及较低温度下，CaCO3 可与 H2
反应生成 CaO、CO 和 H2O，CO 与 H2O 的分子个数比为______。
CaCO3 还可以直接分解。反应器 1 中 CO、CO2 的含量随反应温度
的变化如图乙所示，________℃时，抑制 CO2 生成的效果最好。
ⅲ.反应器 2：一定条件下，CO 与 H2 发生化合反应生成甲醇
(CH3OH)，发生反应的化学方程式为______________________。
(3)与传统方法相比，新方法的优点有_____________________
_______________________________(写两条)。
CO＋2H2
CH3OH
碳中和；节约能源(合理即可)
能减少碳排放，助力
6.(2025·惠州一模)一种利用赤泥(主要含 Fe2O3)和煤矸石(主要
含 Al2O3、SiO2 及 C)协同还原焙烧回收 Fe、Al 等元素的工艺环节
如图甲所示。
甲
(2)“高温焙烧”中，C还原 Fe2O3生成Fe，该反应属于______
_____(填基本反应类型)。通N2 的目的是______________________
______。
(3)“磁选分离”属于_______(填“物理”或“化学”)变化。
(1)赤泥和煤矸石焙烧前进行粉碎的原因是________________
_________________________________。
置换
物理
作保护气，防止铁高温
增大反应物间的
接触面积，使反应更快、更充分
反应
氧化
(4)赤泥—煤矸石质量比对还原焙烧产物中铁精矿的产率以及
铁品位值的影响如图乙所示。若煤矸石比例过高(如质量比 2∶8)，
铁品位小幅下降，但铁精矿产率显著下降，可能的原因是______
_______________________________________________________。
乙
比例过高时，过量碳和杂质导致铁颗粒被包裹，反应不彻底
煤矸石
过滤
(5)“酸浸室”中发生反应的化学方程式为________________
______________________。“操作 1”的名称为________。
(6) 该工艺的优点有__________________________( 写
一点)。
废渣利用，资源高效回收
Al2O3＋6HCl===
2AlCl3＋3H2O
7.(2025·江门一模)钼(Mo)是制作特种钢的重要添加剂。工业上
以辉钼矿(主要成分为 MoS2，含少量的 Fe2O3)为原料制备金属钼的
主要流程如下，回答下列问题。(已知：浓氨水为常见的碱溶液)
(1)在焙烧炉中，为了增大反应物间的接触面积，使反应更充
分，矿石要经过________处理并从上部加入。炉内排放出的废气
X 会引起酸雨，X 的化学式为________。
(2)反应器 1 中浓氨水可以溶解粗产品 MoO3，MoO3 中钼元素
的化合价为 ________ 。 反应器 1 中搅拌器相当于实验室中的
________(填仪器名称)。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)。
粉碎
SO2
＋6
玻璃棒
过滤
(3)反应器 2 中发生复分解反应，该反应的化学方程式为
______________________________________________________。
(4)反应器 3 中发生反应的化学方程式为 3H2＋MoO3
Mo
＋3_______(填化学式)，属于___________(填基本反应类型)。
(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。
H2O
置换反应
浓氨水
(NH4)2MoO4＋2HCl===H2MoO4↓＋2NH4Cl
8.(2025·梅州一模)H2S 是石油化工行业广泛存在的污染气体，
工业上可以采取多种方式处理。
Ⅰ.干法脱硫
H2O
活性炭
(1)常温下利用空气氧化脱除 H2S 的反应为 2H2S＋O2===2S↓
＋2X，X 的化学式为___________。
(2)常用脱硫剂的脱硫效果及反应条件如下表，则最佳脱硫剂
为______________。
脱硫剂 出口硫/(mg·m-3) 脱硫温度/℃ 操作压力/MPa 再生条件
一氧化碳 <1.33 300～400 0～3.0 蒸汽再生
活性炭 <1.33 常温 0～3.0 蒸汽再生
锰矿 <3.99 400 0～2.0 不再生
Ⅱ.间接电解法脱硫的工序如图甲所示。
(3)吸收反应器中上方 FeCl3 溶液以雾状喷出，原因是______
__________________________。该设备中发生反应的化学方程式
为 2FeCl3＋H2S===2FeCl2＋S↓＋2HCl，该反应________(填“属
于”或“不属于”)基本反应类型。
增大反应物之间的接触面积
不属于
1∶10
(4)气液比为气体与液体的流速比，吸收反应器内液体流速固
定。测定吸收反应器中相同时间内不同气液比下 H2S 的吸收率和
吸收速率，结果如图乙所示。据图分析，为保证 H2S 的吸收率和
吸收速率均较高，气液比应控制为____________；随着气液比减
小，H2S 的吸收率呈上升趋势的原因为_______________________
_______________________________________________________。
气液比减小，通入 H2S 气
体的流速减小，H2S 与 FeCl3 溶液接触时间增加，H2S 的吸收率增大
(5)电解反应器中，存在 FeCl2 和 HCl 生成 H2 和 FeCl3 的反应，
发生反应的化学方程式为_________________________________。
(6)该生产过程排放的尾气中含有 HCl，请给出一条尾气处理
的建议：___________________________________。
2FeCl2＋2HCl
2FeCl3＋H2↑
用氢氧化钠溶液吸收尾气中的 HCl气体

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