专题21 工艺流程【热点专题】-2022年初三毕业班化学常考点归纳与变式演练（通用版）·

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专题22 工艺流程
考点归纳

方法技巧
一、生产、制备流程
1. 对原料进行预处理的常用方法及其目的：(1)粉碎(研磨)的目的：增大反应物间的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。(2)搅拌的目的：使反应物充分接触，反应更充分，加快反应速率。(3)水浸的目的：通过加水，使可溶物溶解，与不溶物分离。(4)酸或碱浸的目的：使与酸或碱反应的物质溶解，与不溶物分离。(5)灼烧(煅烧)的目的：使固体或杂质在高温条件下分解，使反应充分进行或增大转化率。
2. 流程中反应条件的控制：(1)调节pH的目的：使反应发生或者避免某反应的发生。(2)控制温度的目的：防止某种物质温度过高时分解。(3)加入过量试剂的目的：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)的作用：防止主物质与氧气等发生反应。
3. 混合物分离、提纯的操作及所需仪器的判断：(1)过滤：实验操作后得到的物质分别为固体和液体，实验室过滤操作所用仪器：玻璃棒、烧杯和漏斗，铁架台(带铁圈)。(2)蒸发结晶：使溶液中的溶质析出，获取该物质固体的过程，实验室蒸发结晶操作所用仪器：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳、铁架台(带铁圈)。①当溶液中只含有一种溶质时：a．最后所得晶体不带结晶水(如NaCl、KNO3)：蒸发结晶；b．最后所得晶体带结晶水(如CuSO4·5H2O)：蒸发浓缩、冷却结晶。②当溶液中有两种或两种以上溶质时：根据两种物质溶解度随温度的变化趋势确定提纯方法。
4. 对流程进行评价：(1)科学性：是否能达到实验目的，是否引入新的杂质，杂质是否完全除去等。(2)安全性和简便性：若反应中会产生可燃性物质，应注意做好防护措施，如通风和远离火源；尽量选用较温和的反应条件，避免高温高压等复杂条件。(3)环保性：是否符合“绿色化学”理念，是否产生有毒物质等，环保、低碳方案优先。(4)经济实用性：应遵循原料廉价易得，反应能耗低，产率或原料的利用率高等原则。
二、提纯、分离流程
1.提纯与分离的区别：物质的分离是将两种或两种以上的物质的混合物彼此分开，从而得到几种纯净物的过程；物质的提纯是除去物质中混有的少量杂质而得到纯净物的过程。
2.除杂的基本原则：不增不减易分离。（1）不能与主试剂反应：所选试剂只与杂质反应，而不能与被提纯的物质反应。如NaOH中混有杂质Na2CO3，就不能用稀盐酸，因为盐酸和Na2CO3、NaOH都可反应，应选用Ca（OH）2溶液。（2）不能引入新杂质：在操作过程中，不能除掉杂质，又引入新杂质。如NaOH中混有杂质Na2CO3，不能用CaCl2，因为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl，会引入新杂质NaCl，应选用Ca（OH）2溶液。（3）易分离：操作结束之后，杂质能与主试剂分开。如CO2中混有杂质CO，就不能用点燃的方法，引入O2与CO虽反应生成CO2，但O2无法与CO2分离；而且，CO2量多而CO量少时，也无法点燃。（4）要复原：操作结束后，要将物质恢复成原来的状态。如NaCl中混有泥沙，先加足量水溶解，过滤除去泥沙，此时NaCl溶于水形成溶液，需要再通过蒸发结晶的操作将NaCl复原为固体。
3.常用的除杂方法：(1)物理方法：①过滤：固体与液体混合物的分离，可溶性固体与不溶性固体混合物的分离与除杂。②结晶：蒸发：分离溶质与溶剂或除去易挥发的杂质。降温：提纯溶解度受温度影响较大的物质。③蒸馏：分离沸点不同的物质。④磁铁吸引：分离铁粉与其他固体的混合物。(2) 化学方法：①气化法：除杂试剂与杂质反应生成气体而除去。杂质为碳酸盐时可用相应的酸除去。如Na2SO4中的Na2CO3可加入适量稀硫酸除去；KCl中的K2CO3可用适量稀盐酸除去。②沉淀法：将杂质转化为沉淀，过滤除去。适用于溶液中杂质的去除。如NaCl溶液中含少量Na2SO4，可加入适量BaCl2，再过滤将杂质除去。③置换法：将杂质通过置换反应除去。适用于除去较活泼金属(K、Ca、Na除外)的盐溶液中相比较不活泼金属的盐，通常加入足量较活泼金属，然后再过滤。如除去FeCl2溶液中的CuCl2，加入足量铁粉，再过滤即可。④溶解法：将杂质溶解而除去。固体混合物中杂质可与酸或水反应，而被提纯物质不与酸或水反应时，可用稀酸将杂质溶解，然后再过滤、洗涤、干燥。如炭粉或铜粉中混有锌粉，可加入足量稀酸，再过滤、洗涤、烘干。⑤加热法：加热使杂质分解而除去。适用于杂质在受热时会完全分解为气体，或分解为气体和被提纯物质。如CaO中的CaCO3可通过高温煅烧除去。⑥转化法：将杂质在一定条件下转化为被提纯物质。⑦吸收法：适用于气体混合物的除杂，将混合气体通过某溶液或干燥剂，使杂质被吸收。
三、回收利用流程
解答回收利用流程题时，要认真分析流程图中的每一个步骤，了解每一步操作中进出的物质，发生了什么反应？该步操作的目的是什么？对制造或提纯产品能起到什么样的作用等？解题时要判断所加的试剂，可以从加入试剂的目的、反应的产物入手进行分析。要判断流程图中某一步中的物质可以从上一步操作中反应物可能发生的反应入手进行分析，同时需注意所加试剂是否有剩余。要掌握化学反应原理及其应用，落点在酸、碱、盐、氧化物及金属单质的性质；注重描述的规范性，如化学式、化学方程式书写的要点；强化物质分离与提纯实验操作原理的理解应用、操作方法文字表述的准确性与科学性等；实验方案的评价可从原料来源与价格、原料利用率、反应条件、实验操作是否简便与合理、环保等；循环物质的寻找可从流程箭头指入、指出中判断。


考点讲解
考点1：生产、制备流程
【例1】（2021·黑龙江中考真题）某化肥厂以煤、空气、水为原料合成氨，生产流程如图所示。下列说法错误的是（ ）

A．氨气转变为液氨是放热过程
B．设备1中此反应 一定发生
C．设备2中发生的反应，属于基本反应类型中的化合反应
D．设备3中参加反应的N2和H2的质量比为14：1
【答案】D
【解析】
A、氨气转变为液氨属于液化，该过程是放热过程，说法正确；
B、设备1原料有煤、空气和水、反应输出有一氧化碳、二氧化碳、氢气和氮气、有一氧化碳生成，所以设备1中此反应 一定发生，说法正确；
C、设备2氨气、水和二氧化碳反应生成碳酸氢铵，多种物质反应生成一种物质的反应属于化合反应，说法正确；
D、设备3发生的反应化学方程式：，参加反应的H2和N2的质量比=，说法错误；
答案：D。
【例2】（2021·广西中考真题）早在战国时期，《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取KOH以漂洗丝帛的工艺。大意是：先将干燥的木头烧成灰(含K2CO3)，用其灰汁浸泡丝帛，再加入石灰即可。下图为模拟该法制取KOH的工艺流程。请回答有关问题。

(1)桂林有丰富的石灰石资源，石灰石的主要成分是__________。
(2)实验室里进行操作②、操作③均用到的玻璃仪器是__________。
(3)“反应池”中发生主要反应的化学方程式是__________。
(4)“制浆”中发生反应的基本反应类型是__________。
(5)流程中可循环使用的物质是__________。
(6)“燃烧窑”中产生的热量可供煅烧和操作__________(填“①”、“②”或“③”)利用。
【答案】（1）碳酸钙
（2）玻璃棒
（3）
（4）化合反应
（5）碳酸钙和水
（6）③
【解析】
（1）石灰石的主要成分是碳酸钙；
（2）操作②实现了固液分离，是过滤，操作③将溶液变为固体，是蒸发，过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒，蒸发所需的玻璃仪器是玻璃棒，故操作②、操作③均用到的玻璃仪器是玻璃棒；
（3）反应池”中发生主要反应为碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钾，该反应的化学方程式为：；
（4）“制浆”中发生反应为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；
（5）由图可知，碳酸钙和水既是反应物，又是生成物，可以循环利用，；
（6）“燃烧窑”中产生的热量可供煅烧和操作③利用，操作③是蒸发，需要加热，操作①②是过滤，无需加热。
变式演练

【变式1】金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三种金属”，它是航海、化工、医疗上不可缺少的材料。工业上用钛铁矿（主要成分FeTiO3）制备金属钛的一种工艺流程如图所示。
（1）操作Ⅰ的名称是　 　 　；
（2）向钛铁矿中加入的稀盐酸需过量，目的是　 　；
（3）高温条件下，二氧化钛固体，单质碳和通入的Cl2发生反应的化学方程式为　 　；
（4）在流程中，可用Na代替Mg制取Ti，其原因是　 　。
【答案】（1）过滤；（2）使钛铁矿完全反应；（3）TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；（4）钠比镁活泼。
【解析】（1）从溶液中分离出固体采用过滤的方法；故填：过滤；（2）向钛铁矿中加入的稀盐酸需过量，目的是使钛铁矿完全反应；故填：使钛铁矿完全反应；（3）在高温的条件下，二氧化钛、碳与氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳；故填：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；（4）在金属活动性顺序中，钠排在镁的前面，所以钠比镁活泼，在流程中，可用Na代替Mg制取Ti。
【变式2】生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在65~80℃酸性水溶液及氧气存在下，能氧化黄铜矿(主要成分CuFeS2)产生硫酸盐，进而生产铜和绿矾，主要流程如下：

(1)分离出矿渣的操作是___________。
(2)若试剂b为Fe粉，反应①的化学方程式为__________________________________________。
(3)氢氧化铁与试剂a发生中和反应，反应②的化学方程式为______________________________。
【答案】(1)过滤； (2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu； (3)2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O。
【解析】本题主要考查工业上生产绿矾的工艺流程。(1)根据图示可知，在分离出矿渣的同时得到了含硫酸铜和硫酸铁的溶液，因此该操作是过滤。(2)若试剂b为Fe粉，铁的金属活动性比铜强，能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜。(3)中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应。氢氧化铁与试剂a发生中和反应，生成了硫酸铁溶液，因此试剂a为硫酸。
【变式3】某工厂欲从含有硫酸铜的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工艺流程如下：

(1)操作I的名称是_______________，需用到的玻璃仪器除烧杯之外还有___________________。
(2)加入过量A物质的化学式是_______________。
(3)加入适量B物质时反应的化学方程式是____________________________________________。
【答案】 (1)过滤；漏斗、玻璃棒；(2)Fe；(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
【解析】本题主要考查金属回收再利用的工艺流程。(1)将固体与液体分离，需用过滤操作，过滤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。(2)根据实验目的回收铜并得到硫酸亚铁，废液中加入过量A反应后得到铜和硫酸亚铁，所以A是铁，化学式为Fe。(3)加入过量铁充分反应后过滤，得到的固体中含有铜和剩余的铁，加入适量B反应后得到硫酸亚铁，所以B为稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。

考点2：提纯、分离流程
【例3】（2021·广东中考真题）某科学兴趣小组，用废渣（主要为CaCO3，还含有C、Fe2O3、MgO等少量杂质）去制作CaCl2，反应过程如图所示。

（1）Ⅰ过程中加过量稀盐酸溶液的目的是______。
（2）Ⅰ过程中MgO发生反应的化学反应方程式______，此反应为______反应（填基本反应类型）。
（3）滤渣①的成分为______（填化学式）；
（4）X溶液为______（填化学式）；
（5）NaCl在生活中的用处：______（写一例）。
（6）已知CaCl2与焦炭、BaSO4在高温下生成BaCl2和CO和CaS，写出该反应的方程式：______。
【答案】（1）使废渣中的CaCO3、Fe2O3、MgO完全反应
（2） 复分解
（3）C
（4）NaOH
（5）做调味品
（6）
【解析】
(1)废渣中的CaCO3、Fe2O3、MgO均可以与稀盐酸反应，故Ⅰ过程中加过量稀盐酸溶液的目的是使废渣中的CaCO3、Fe2O3、MgO完全反应；
(2)氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水，化学方程式为；该反应是金属氧化物与酸的反应，反应过程符合“两交换、价不变、生成气体水沉淀”的特征，故而为复分解反应；
(3)废渣中的碳不与稀盐酸反应，故由流程图可知滤渣①的成分为C；
(4)由流程图可知加入X溶液的目的是除去镁离子与铁离子，滤液二结晶后得到了副产品氯化钠，故X溶液为氢氧化钠溶液，化学式为NaOH；
(5)NaCl在生活中可用做调味品；
(6)CaCl2与焦炭、BaSO4在高温下生成BaCl2和CO和CaS，化学方程式为。
变式演练

【变式1】为了将混有硫酸钾、氯化钙、碳酸氢铵(不稳定，受热易分解生成氨气、二氧化碳和水)的氯化钾提纯，得到纯净的氯化钾溶液，某同学设计的实验流程如下：

请根据以上流程图中的信息。回答下列问题：
（1）步骤①中除去碳酸氢铵的方法是________________。
（2）步骤④中加过量碳酸钾溶液的目的是__________________________________________________。
（3）此设计方案是否严谨？并说明理由_____________________________________________________。
【答案】 (1)加热混合固体 (2)除去Ca2+和 Ba2+(或除去原有的CaCl2和剩余的BaCl2) (3)不严谨，加入的过量的 K2CO3未除去，制得的氯化钾溶液不纯净
【解析】(1)依据题给信息“碳酸氢铵不稳定，受热易分解生成氨气、二氧化碳和水”可知，步骤①是除去碳酸氢铵，则应采取“加热”的方法。(2)通过步骤①后，残留物是氯化钙、氯化钾、硫酸钾的混合物，加足量水后得到三种物质的水溶液，加入过量的氯化钡溶液，目的是除去硫酸钾；则悬浊液中除硫酸钡外，还有氯化钙、氯化钾和氯化钡，因此步骤④加入碳酸钾的目的是除去原有的CaCl2和剩余的BaCl2，即除去Ca2+和 Ba2+。(3)步骤④中加入过量的碳酸钾后，过滤所得滤液是氯化钾和碳酸钾的混合物，再进行加热煮沸，由于K2CO3受热不分解，所以并不能得到较纯净的氯化钾，故该设计方案不严谨。
【变式2】食盐是一种重要的化工原料，请回答下列问题。

（1）如图1是实验室除去粗盐中泥沙等难溶性杂质的实验步骤。操作Ⅰ的名称是________。
（2）由于粗盐中还含有少量的MgCl2、CaCl2、Na2SO4等可溶性杂质，不能满足化工生产的要求。因此必须将粗盐进行精制。其流程如图2所示：
①加入稍过量的Na2CO3溶液的目的是除去溶液中的______________（填离子符号）。
②通过操作Ⅲ所得滤液中的溶质有三种，除了氯化钠外，还有两种，请分别写出它们的化学式___________、__________。
【答案】（1）过滤 ；（2）①Ca2+、Ba2+；②NaOH、Na2CO3。
【解析】（1）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以操作Ⅰ的名称是过滤；（2）①碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，所以加入稍过量的Na2CO3溶液的目的是除去溶液中的Ca2+、Ba2+；②通过分析可知，加入的碳酸钠、氢氧化钠都是过量的，还有生成的氯化钠，所以通过操作Ⅲ所得滤液中的溶质有NaOH、Na2CO3。
【变式3】某合金主要成分为Zn、Fe、Cu及这三种金属的少量氧化物。利用该合金制成的机械零件废弃物得到高纯度ZnO，其部分工艺流程如图所示。请回答：

（1）滤渣I中一定有　 　。
（2）加酸溶解废弃物时，需要通风并远离火源，其原因是　 　 　 　 　 　 　。此过程中Zn还能起到除铜作用，除铜的化学方程式为　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　，此反应属　 　 　 　（填基本反应类型）。
（3）焙烧Zn（OH）2发生分解反应的化学方程式为　 　 　 　 　 　 　 　 　 　。
【答案】（1）铜；（2）生成的氢气具有可燃性；Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu；置换反应；
（3）Zn（OH）2ZnO+H2O。
【解析】（1）由于铜不和硫酸反应，所以滤渣I中一定有铜。（2）加酸溶解废弃物时，需要通风并远离火源，其原因是锌和铁与硫酸反应生成的氢气具有可燃性，遇到明火会燃烧甚至爆炸。此过程中Zn还能起到除铜作用，除铜，是指铜的氧化物和硫酸形成的硫酸铜，所以是锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，对应的化学方程式为 Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu，是单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物，符合置换反应的特征，属置换反应。（3）焙烧Zn（OH）2发生分解反应生成氧化锌和水，对应的化学方程式为 Zn（OH）2ZnO+H2O。

考点3：回收利用流程
【例4】（2021·四川广安市·中考真题）工业上处理黄铜渣(含Cu、Zn、CuO、ZnO和杂质)废料时，通常将其转化为硫酸锌并回收铜(黄铜渣中的杂质不溶于水，也不参与反应)。其主要流程如图所示：

查阅资料：，，
（1）黄铜的熔点比铜的熔点____(填“高”或“低”)；
（2）过程Ⅱ中分离操作的名称是____，该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___(填仪器名称)；
（3）过程Ⅲ中有气体产生，该反应的化学方程式是____，该反应的基本类型为____反应。
【答案】低 过滤 漏斗 置换
【分析】
工业上处理黄铜渣将其转化为硫酸锌并回收铜；黄铜渣经过过程Ⅰ去除杂质后，溶液A中含有硫酸锌和硫酸铜溶液，溶液加入过量B后，生成最终产品溶液D硫酸锌，因此B为锌；固体C中有生成的铜和过量的锌，加入硫酸，铜活动性较弱不和稀硫酸反应，锌和稀硫酸发生反应生成硫酸锌和氢气，。
【详解】
由分析得：
（1）合金比成分金属硬度大、熔点低；黄铜的熔点比铜的熔点低。
（2）过程Ⅱ是分离固液的操作，操作的名称是过滤，该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
（3）过程Ⅲ中有气体产生，该反应的化学方程式是，该反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应，属于置换反应。
【例5】（2021·内蒙古中考真题）硝酸溶解废旧CPU所得溶液中含有Cu2+和Ag+，用适当浓度的盐酸、氯化钠溶液、氨水和铁粉，按照如下方法回收Cu和Ag（图中标注的试剂均不同）。

（1）加入过量Fe粉发生的主要反应为______（写化学方程式）。
（2）试剂1和试剂3的名称依次是______。
（3）若向66g物质1中加入100g试剂2后，恰好完全反应，剩余固体质量为60.4g，求所得溶液中溶质的质量分数（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）。
【答案】（1）
（2）氯化钠溶液、氨水
（3）剩余固体的质量为铜的质量，故物质1中铁的质量为：66g-60.4g=5.6g
解：设反应生成氯化亚铁的质量为x，生成氢气的质量为y

x=12.7g
y=0.2g
故所得溶液中溶质的质量分数：
答：所得溶液中溶质的质量分数为12.0%。
【解析】
（1）溶液1中含有铜离子，硝酸溶解废旧CPU，故该铜盐是硝酸铜，加入过量铁，铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，该反应的化学方程式为：；
（2）加入试剂1，得到氯化银，故试剂1可能是氯化钠或盐酸，而溶液1中，加入过量铁粉，铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，物质1为铜和铁的混合物，加入试剂2，除去铁，得到铜，试剂2应为盐酸，故试剂1为氯化钠溶液，加入试剂3 ，得到，故试剂3为氨水。
变式演练


【变式1】垃圾回收，分类的关键确定垃圾的成分，是对垃圾进行分类的前提。某校化学实验室收集到一包
固体废弃物，可能是由碳、镁、氧化镁、氧化铜中的一种或者几种组成，为了确定其成分，在老师的指导
下，同学们取样进行了如下实验：

（1）气体A是　 　。
（2）由固体B得到气体C属于　 　 　 　 　（填基本反应类型）。
（3）原样品中一定含有的物质是　 　。
【答案】（1）H2；（2）化合反应；（3）碳、镁、氧化铜。
【解析】镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，氧化铜和盐酸反应会生成氯化铜和水，氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，碳不会与稀盐酸反应，氯化铜和镁反应会生成氯化镁和铜，气体C能使澄清石灰水变浑浊，所以气体C是二氧化碳，铜和氧气加热会生成氧化铜，碳和氧气反应会生成二氧化碳，样品中加入过量的稀盐酸，生成气体A，所以A是氢气，气体C能使澄清石灰水变浑浊，所以C是二氧化碳，所以样品中一定含有镁、碳，固体B在空气中加热会生成残渣C，所以B中一定含有银，样品中一定含有氧化铜，所以（1）气体A是H2；（2）由固体B得到气体C的反应是碳和氧气点燃生成二氧化碳，属于化合反应；（3）原样品中一定含有的物质是：碳、镁、氧化铜。
【变式2】已知某工业废水中含有大量FeSO4较多的CuSO4少量的Na2SO4以及部分污泥，通过下列流程可从该废水中回收FeSO4·7H2O晶体及金属Cu。

（1）步骤1、步骤2、步骤3的主要操作是相同的，需用到的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外还有_____。
（2）步骤2中发生反应的化学方程式为_________________________________________________。
（3）步骤3中发生反应的化学方程式为_________________________________________________。
（4）步骤4中涉及的操作是：蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干，过滤后滤液中还存在的金属阳离子有____________________。
（5）最后的固体单质是_____（填名称）
（6）若测得某溶液中仅有钠离子、镁离子、硫酸根离子、氯离子这四种离子，已知钠离子、镁离子、氯离子个数之比为4：5：8，若钠离子为4n个，则硫酸根离子的个数是_____。
【答案】（1）漏斗；（2） ；（3）；（4）Na+、Fe2+ ；（5）铜；（6）3n。
【解析】（1）步骤1、步骤2、步骤3的主要操作是过滤，过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；（2）步骤2中加入过量的铁主要是把废水中的硫酸铜反应完，也就是铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式是；（3）步骤3中加入稀硫酸是与步骤2中过量的铁反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式是；（4）步骤4中涉及的操作是：蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干，过滤后滤液中的溶质是硫酸亚铁和硫酸钠的混合物，溶液中的金属阳离子是Na+、Fe2+；（5）步骤2中得到的固体是铜、铁，步骤3中加入稀硫酸，铁与稀硫酸反应，铜不会与稀硫酸反应，最后的固体单质是铜；（6）1个钠离子带1个单位的正电荷、1个镁离子带2个单位的正电荷、1个硫酸根离子带2个单位的负电荷、1个氯离子带1个单位的负电荷，已知钠离子、镁离子、氯离子个数之比为4：5：8，钠离子为4n个，则镁离子为5n个、氯离子为8n个；设硫酸根离子的个数为x，根据溶液中电荷守恒（即正电荷总数=负电荷总数）得：4n× （+1）+5n×（+2）= 8n×1+2x，x=3n
【变式3】废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡（Sn）等，为实现对锡的绿色回收，设计如下工艺流程：

已知：Sn+SnCl4＝2SnCl2
（1）塑料属于　 　（填“有机物”或“无机物”）。
（2）SnCl2中锡元素的化合价是　 　。
（3）铜的金属活动性比锡的　 　（填“强”或“弱”）；固体A中一定含有的金属元素是　 　。
（4）写出步骤②发生反应的化学方程式　 　，其反应类型是　 　。
（5）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺的主要优点是　 　（回答一点）。
【答案】（1）有机物；（2）+2价；（3）弱；铜；（4）2SnCl2Sn+SnCl4；分解反应；（5）减轻了环境污染，回收了金属资源等。
【解析】（1）塑料是含碳化合物且具有有机物的性质，所以属于有机物。（2）SnCl2中氯元素为﹣1价，根据化合物中正负化合价的代数和为零可得，锡元素的化合价是+2价。（3）由于步骤①生成了铜和SnCl2，说明铜不能和SnCl2反应，所以铜的金属活动性比锡的弱；则固体A中一定含有的金属元素是铜。（4）步骤②是SnCl2在通电的条件下生成锡和SnCl4，所以发生反应的化学方程式 2SnCl2Sn+SnCl4，形式为一变多，符合分解反应的特征，属于分解反应。（5）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺的主要优点是减轻了环境污染，回收了金属资源等。





真题链接

1．（2021·内蒙古中考真题）某电镀厂排放的废液中含有CuSO4、FeSO4和ZnSO4三种溶质，为减少水污染并节约成本，回收硫酸锌、金属铁和铜，设计流程如下图所示：

下列说法正确的是（ ）
A．流程中四步操作都是过滤
B．实验方案中X是Zn，Y是CuSO4溶液
C．滤液b中加适量X有气体产生
D．最终所得硫酸锌的质量等于原废液中溶质的质量
【答案】C
【分析】
废液中含有硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸锌，加入过量的X，X应是锌，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，故固体a为锌、铜、铁，加入过量的稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜与稀硫酸不反应，过滤，得到铜和滤液b，滤液b中含硫酸锌、硫酸亚铁、过量的硫酸，加入适量的锌，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故滤液c中的溶质为硫酸锌。
【解析】
A、操作①②③均实现了固液分离，都是过滤，硫酸锌溶液经过操作④变为硫酸锌晶体，故操作④为蒸发，不符合题意；
B、方案中X是锌，锌能将硫酸铜中的铜和硫酸亚铁中的铁全部置换出来，Y是稀硫酸，能将锌和铁除去，得到铜，不符合题意；
C、滤液b中含硫酸锌、硫酸亚铁、过量的稀硫酸，加入适量锌，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，有气体生成，符合题意；
D、反应中有硫酸锌生成，如锌和稀硫酸反应生成了硫酸锌，锌和硫酸铜、硫酸亚铁均反应生成了硫酸锌，故最终所得硫酸锌的质量大于原废液中溶质的质量，不符合题意。
故选C。
2．（2021·河南中考真题）从废旧手机的某些部件中可回收银和铜，其操作流程如图所示。

（1）请写出步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式______。（写一个即可）
（2）步骤Ⅱ中，加入硝酸银溶液的作用是什么______？
（3）步骤Ⅲ中，若溶液乙的质量大于溶液甲，确定M后写出发生反应的化学方程式______。
【答案】（1）（或）
（2）除去固体中的铜单质
（3）
【解析】
（1）步骤Ⅰ中发生反应为镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，该反应的化学方程式为：；铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，该反应的化学方程式为： ；
（2）粗产品中含镁、铝、铜、银，加入稀硫酸，镁、铝和稀硫酸反应，铜、银和稀硫酸不反应，故步骤Ⅱ中，加入硝酸银溶液，铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，目的是：除去固体中的铜单质；
（3）步骤Ⅲ中，若溶液乙的质量大于溶液甲，溶液甲中含硝酸铜，说明金属M能与硝酸铜反应，且M的相对原子质量比铜大，M可以是锌，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，该反应的化学方程式为：。
3．（2021·湖南怀化市·中考真题）在实际生产中，常采用足量NaOH溶液来“捕捉”（吸收）CO2，部分流程图如下。

（1）大量CO2直接排放到空气中会导致______的加剧，破坏人类生存的环境。捕捉室内反应的化学方程式为______。
（2）操作①的名称______，所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
（3）往纯碱溶液中加入X溶液，得到NaOH溶液和CaCO3，X的化学式是______。
（4）整个流程中可以循环使用的物质是______。
（5）若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低，先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体，接下来的实验操作是______。
【答案】（1）温室效应
（2）过滤 漏斗
（3）Ca(OH)2
（4）氢氧化钠、氧化钙
（5）加入等量澄清石灰水，观察变浑浊情况
【详解】
（1）大量CO2直接排放到空气中会导致温室效应的加剧，破坏人类生存的环境。由流程可知，捕捉室内反应为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水：。
（2）操作①为分离固液的操作，名称为过滤；所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
（3）反应前后元素种类不变，往纯碱溶液中加入X溶液，得到NaOH溶液和CaCO3，则X为氢氧化钙Ca(OH)2。
（4）整个流程中氢氧化钠、氧化钙既是反应物也是生成物，故可以循环使用的物质是氢氧化钠、氧化钙。
（5）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若要确认“捕捉”后的气体中CO2含量已经降得很低，先分别取一瓶“捕捉”前和一瓶“捕捉”后的气体，加入等量澄清石灰水，观察变浑浊情况。
4．（2021·湖南株洲市·中考真题）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
【详解】
（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。
5．（2021·湖北黄石市·中考真题）以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料，采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺，同时还可以获得绿矾(FeSO4﹒7H2O)，流程如下：

（1）步骤①中的化学方程式：。
（2）步骤②中的反应有两个：反应一是，该反应属于_______(填基本反应类型)，反应二的化学方程式为_______。
（3）加入的A是_______(填化学式)。
（4）获得绿矾的“一系列操作”为：蒸发浓缩、_______、过滤等。
【答案】（1）2H2O （2）化合反应 （3）H2SO4 （4）降温结晶
【详解】
（1）化学反应前后原子种类数目不变，反应前铜、铁、硫、氧、氢原子数目分别为4、4、10、42、4，反应后铜、铁、硫、氧、氢原子数目分别为4、4、10、40、0，故空格填：2H2O。
（2） 反应符合多变一特点，属于化合反应；由（1）分析可知，步骤①中得到硫酸铜，加入过量铁粉，会发生反应二：铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁，。
（3）加入的A后分离出铜，得到溶液最终制得绿矾，故A为硫酸H2SO4。
（4）获得绿矾的“一系列操作”为：蒸发浓缩、降温结晶、过滤等。
6．（2021·江苏苏州市·中考真题）碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如下：

已知：“合成”步骤中发生的反应为，
（1）碳酸氢铵属于化肥中的_______肥
（2）“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有_______。(写一条即可)
（3）“碳酸化”步骤的化学方程式为_______。该步骤在较低温度下进行的原因是_______。
（4）“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和_______。
（5）“循环”的目的是_______。
【答案】（1）氮 （2）将煤粉碎或升高温度或使用催化剂 （3） 防止碳酸氢铵分解，减少氨水的挥发 （4）吸收CO2，分离出N2和H2 （5）提高N2、H2的利用率，节约资源
【详解】
（1）碳酸氢铵中含有氮元素，属于化肥中的氮肥；
（2）“造气”步骤中为加快反应速率，可采取有将煤粉碎或升高温度或使用催化剂；
（3）“碳酸化”是氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸氢铵，反应的化学方程式为：；该步骤在较低温度下进行的原因是碳酸氢铵高温易分解，氨水高温易挥发；
（4）碳酸化的作用是制取碳酸氢铵和吸收CO2，分离出N2和H2；
（5）循环的目的是提高N2、H2的利用率，节约资源。
7．（2021·江苏苏州市·中考真题）硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑(含少量Fe2O3)为原料制备硫酸：亚铁晶体的流程如下：

已知：铁与硫酸铁反应的化学方程式为。
（1）“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污，用热的碳酸钠溶液浸泡，过滤，再用蒸馏水洗涤2-3次。取最后一次洗涤液，测其pH，若pH=_______，说明洗涤液中无碳酸钠。
（2）“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。
①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式：_______。
②所用硫酸溶液浓度不能太稀，原因是_______。
③废铁屑中的少量Fe2O3不需要进行除杂处理，原因是_______。
（3）“结晶”的相关操作依次为：蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的自的是_______，便于结晶。
（4）含量测定：准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中，加蒸馏水完全溶解，加入稀硫酸，滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液，当恰好完全反应时，消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL(该高锰酸钾溶液密度近似为1g·mL-1)。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量_____(结果用百分数表示，保留一位小数)。
已知：高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为 (相对分子质量；FeSO4-152，KMnO4-158)
【答案】（1）7 （2） 反应速率太慢，结晶步骤能耗过多 氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁 （3）形成热的饱和溶液 （4）53.9%
【详解】
（1） pH>7显碱性，pH=7显中性，pH