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专题17 化学工艺流程题- 决胜2023年中考化学一轮地毯式复习（全国通用）
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这是一份专题17 化学工艺流程题- 决胜2023年中考化学一轮地毯式复习（全国通用），文件包含专题17化学工艺流程题-决胜2023年中考化学一轮地毯式复习全国通用解析版docx、专题17化学工艺流程题-决胜2023年中考化学一轮地毯式复习全国通用原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共47页， 欢迎下载使用。
专题17化学工艺流程题
知识梳理
复习时要注意：
1、首先不要畏惧，比如：看见长的文字就害怕、不爱看流程图题等。
2、读题时要有耐心，注意把握整体，读懂流程图，能根据问题在流程中找到答案。
3、强化提取信息的能力、顺向和逆向思维相结合的能力，熟练掌握并能写出有关物质的化学式和化学方程式。
4、回答开放性试题，叙述要条理清晰、科学合理、符合化学用语规范。
考点突破
【解题技巧】
工艺流程图题问题设置比较灵活。
1、从混合物中分离、提纯某物质。
实质是考查混合物的除杂、分离、提纯等有关实验的基础知识、基本操作和技能。在流程中找到主要物质是什么？混有的杂质什么？当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应？产物是什么？如何选择合适的方法将杂质除去。
2、用一种物质制备另一种物质。
首先了解生产的产品，然后分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：反应物是什么？发生了什么反应？该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用（抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务）。最后从问题中获取信息，帮助解题。
分类讲练
题型一 选择题
1．（2022秋·山东·九年级统考竞赛）我国拥有丰富的海洋资源,我们可以从海水中提取食盐,并以此为原料制得具有广泛用途的产品。某制碱工厂以粗盐为原料制纯碱,部分工艺流程如图:
由化学工艺流程可知，下列说法正确的是（ ）
A．流程I中为了除去杂质，按顺序依次加入过量BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液，可将粗盐水中的、 Mg2+、 Ca2+转化为沉淀，按流程I所加溶液的顺序除杂,过滤后得到三种沉淀
B．流程III中将已配制好的100g质量分数为6%的NaCl溶液变成质量分数为20%的NaCl溶液,需要再加入NaCl的质量约是18 g
C．流程I中反应的化学方程式之一是：
D．流程II中会有气泡和沉淀生成
【答案】B
【详解】A、加入氯化钡可与硫酸根离子结合形成硫酸钡沉淀；加入氢氧化钠是为了除去镁离子；加入碳酸钠是为了除去钙离子。为了完全除去硫酸根离子，所以需要加入过量的氯化钡。而钡离子有毒，需要让过量的钡离子形成沉淀，而加入的碳酸钠即可与钡离子结合形成碳酸钡沉淀。所以按图示加入的顺序过滤后共产生四种沉淀，选项错误；
B、设需要再加入NaCl的质量为x，，选项正确；
C、流程I中过量氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，过量的氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，杂质含量较少浓度不够，因此此时氢氧化钠不会与氯化钙反应，选项错误；
D、流程I中过滤处沉淀后溶液中含有氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠，通入氨气生成氨水，通入二氧化碳后与氨水反应生成碳酸氢铵，碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠，其中碳酸氢钠溶解度较小因此有晶体析出，反应过程中吸收了气体，因此无气泡生成，选项错误；
故选：B。
2．（山东青岛·九年级山东省青岛第一中学自主招生）碘循环工艺不仅能吸收SO2，同时又能制得H2，工艺流程如图。下列说法正确的是（ ）
A．上述工艺流程中硫和碘两种元素的化合价都发生了改变
B．反应器里发生的反应方程式为SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI
C．该流程中能循环使用的物质是I2和H2SO4
D．分离器里发生的是分解反应
【答案】A
【详解】A、二氧化硫中硫元素显+4价，碘单质中碘元素化合价为0，硫酸中硫元素显+6价，HI中碘元素显-1价，故上述工艺流程中硫和碘两种元素的化合价都发生了改变，符合题意；
B、反应器里发生的反应为二氧化硫、水、碘反应生成硫酸和HI，该反应的化学方程式为，缺少反应条件，不符合题意；
C、I2既是反应物，又是生成物，可以循环使用，H2SO4不能循环使用，不符合题意；
D、分离器里只是将硫酸和HI分离，没有发生化学反应，不符合题意。
故选：A。
3．（2022秋·黑龙江·九年级统考专题练习）在工业上可以利用磷石膏（主要成分CaSO4·2H2O）生产硫酸，同时联合生产水泥、化学肥料等，其工艺流程如图。下列说法正确的是（ ）
A．反应1和反应2中硫元素化合价都发生变化
B．装置2中一定发生了中和反应
C．流程中得到的化学肥料属于氮肥
D．Ca5F（PO4）3中钙、磷元素的质量比为5：3
【答案】B
【详解】A、反应1是SO2生成SO3，反应2是SO3生成H2SO4，SO2中硫元素显+4价，SO3中硫元素显+6价，H2SO4中硫元素显+6价，故A错误；
B、中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，其中磷酸是酸，氨气溶于磷酸溶液中的水中，生成氨水，氨水是碱，二者反应符合中和反应的特点，故B正确；
C、流程中得到的化学肥料（依据质量守恒定律）含有N、P元素，属于复合肥，故C错误；
D、Ca5F(PO4)3中钙、磷元素的质量比为（40×5）:（31×3）=200:93，故D错误。
故选B。
6．（2022·河南·统考模拟预测）我国科学家研发的“液态太阳燃料合成”项目的工艺流程如图，下列说法正确的是（ ）
A．合成装置中的反应属于置换反应
B．将氢气转化为甲醇有利于储存和运输
C．该工艺中能量的转化方式为：太阳能转化为化学能
D．合成装置里CO2中的氧元素全部转化到了甲醇（CH3OH）中
【答案】B
【详解】A、合成装置里发生的反应是。置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，合成装置里生成物为两种化合物，不属于置换反应，故A不正确；
B、将氢气（气态）转化为甲醇(液态)有利于储存和运输，故B正确；
C、该工艺中能量的转化方式为：太阳能转化为电能，电能再转化为化学能，故C错误；
D、由以上方程式可知CO2中的氧元素转化到了甲醇(CH3OH)和H2O中，故D错误。
故选B。
7．（2022·江苏镇江·统考模拟预测）一种提纯白磷样品（杂质不参与如图反应）的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．过程Ⅰ中，P 元素的化合价既升高又降低
B．过程Ⅱ中，发生复分解反应
C．过程Ⅲ中，反应的化学方程式为：
D．理论上，通过本提纯工艺不会产生白磷损失
【答案】D
【详解】A.过程Ⅰ中，白磷与硫酸铜溶液反应生成了H3PO4和Cu3P，其中白磷中磷元素的化合价为0价，H3PO4中磷元素的化合价为+5价，Cu3P中磷元素的化合价为-6价，则磷元素的化合价既升高又降低，该选项说法正确；
B.过程Ⅱ中，H3PO4与Ca(OH)2反应生成Ca3(PO4)2和水，属于复分解反应，该选项说法正确；
C.过程Ⅲ中，Ca3(PO4)2与二氧化硅、焦炭反应生成一氧化碳，白磷和CaSiO3，反应的化学方程式为，该选项正确；
D.由于在过程Ⅰ中有磷化铜生成，则该工艺中有白磷损失，该选项不正确，
故选D。
题型二 填空题
1．（2022·江苏淮安·中考真题）某氮肥厂用煤、空气和水为原料合成氨气（NH3），同时可得到副产品碳酸氢铵。其工艺流程如图所示：
回答下列有关问题：
(1)煤加入煤气发生炉前需经过粉碎处理，其目的是____________。
(2)“合成塔”中发生反应的化学方程式是____________。
(3)部分氨气通入“碳化塔”的目的是____________。
(4)氨气被广泛认为是未来理想的零碳燃料，其燃烧的微观示意图如图所示。
①参加反应的甲、乙分子个数比是____________。
②该反应属于____________（填基本反应类型）反应。
【答案】(1)使反应更快更充分 (2)
(3)除去气体中的CO2 (4) 4:3 置换反应
【详解】（1）反应物接触面积越大，反应速度越快，反应越充分。所以煤经过粉碎处理的目的是使反应更快更充分。
（2）“合成塔”中进入的有氮气和氢气，条件是高温、高压和催化剂，生成物还是氨气，所以化学方程式为。
（3）从产物碳酸氢铵分析，氨气参与了反应，还有含碳的物质参与了反应。从进入碳化塔的物质有二氧化碳、氮气、氢气及还要加入水，进入合成塔的气体只有氮气和氢气，没有了二氧化碳可知，部分氨气通入“碳化塔”的目的是除去气体中的CO2；
（4）①从微观示意图可知，发生的反应为。所以参加反应的甲、乙分子个数比是4:3；
②该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，是置换反应。
2．（2021·广西柳州·统考中考真题）为了充分利用资源、保护环境，柳州市大力推行垃圾分类投放。某校化学课外小组进行垃圾分类活动时，在垃圾处理厂发现一些铜锌合金材料(主要含Cu、 Zn), 查阅资料后，同学们设计利用此铜锌合金回收铜并制取ZnSO4的工艺流程如下图： (反应条件已略去)
(1)从垃圾分类的角度分析，金属材料属于________。
A．厨余垃圾 B．可回收垃圾 C．有害垃圾 D．其他垃圾
(2)金属活动性Zn___Cu(填“>”或“<”)。加入稀硫酸之前须将合金粉碎，目的是___________。
(3)请写出步骤①溶解过程中Cu发生反应的化学方程式_____________________。
(4)“溶解池”中也可在酸性条件下通入过量氧气代替H2O2，与加入过量H2O2相比的优点是___________。
(5)步骤②中加入NaOH溶液的量不能太多，请说出原因：______________________________。
【答案】(1)B
(2) > 增大反应物之间的接触面积，提高反应速率，使反应更充分等（合理即可）
(3)
(4)反应后不用除杂质（合理即可）
(5)产物硫酸锌中会混入较多的硫酸钠杂质（或加入氢氧化钠溶液过多，会使铜离子和锌离子生成沉淀，无法制得铜和硫酸锌等，合理即可）
【解析】（1）A、厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，不符合题意；
B、可回收垃圾就是可以再生循环的垃圾。本身或材质可再利用的纸类、硬纸板、玻璃、塑料、金属、塑料包装，故金属属于可回收垃圾，符合题意；
C、有害垃圾指对人体健康或者自然环境造成直接或者潜在危害的生活废弃物。不符合题意；
D、其他垃圾指危害比较小，没有再次利用的价值的垃圾，如建筑垃圾，生活垃圾等，不符合题意。
故选B；
（2）由金属活动性顺序可知，金属活动性：Zn＞Cu；
加入稀硫酸之前将合金粉碎，可增大反应物之间的接触面积，提高反应速率，使反应更充分、更完全；
（3）由图可知，反应池中锌应与硫酸铜反应生成了铜，故溶解池中生成了硫酸铜，故步骤①溶解过程中Cu发生反应为铜与过氧化氢、稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应的化学方程式为：；
（4）通入过量氧气代替过氧化氢，氧气是气体，优点在于反应后不用除杂质；
（5）若步骤②中加入氢氧化钠溶液的量太多，导致产物硫酸锌中会混入较多的硫酸钠杂质，同时加入氢氧化钠溶液过多，铜离子、锌离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化铜和氢氧化锌，会使铜离子和锌离子生成沉淀，无法制得铜和硫酸锌。
3．（2022·江苏无锡·中考真题）燃煤电厂产生的脱硫废水（含有CaCl2、MgCl2、MgSO4等物质）软化的一种工艺流程如下：
(1)“脱硫”过程中发生反应的化学方程式为：2CaCO3+2R+O22CaSO4+2CO2 。R的化学式为_________。
(2)“沉淀”步骤需要不断搅拌，目的是______。
(3)写出“一级沉淀”中生成氢氧化镁的化学方程式：______（任写一个）。
(4)“二级沉淀”中固体Y的化学式为________；加入稀盐酸的目的是__________。
(5)软化处理过程中，碳酸钠和熟石灰的添加顺序不能颠倒，原因是_______。
【答案】(1)SO2
(2)加快反应
(3)MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2
(4) CaCO3 除去溶液中的Na2CO3和NaOH
(5)Ca2+除不尽，不能达到软化的目的
【解析】（1）2CaCO3+2R+O22CaSO4+2CO2 。反应物有2个钙原子，2个碳原子，8个氧原子；生成物中有2个钙原子，2个碳原子，12个氧原子，2个硫原子。所以2R中含有2个硫原子，4个氧原子，即R的化学式为SO2。
（2）为加快反应“沉淀”步骤需要不断搅拌；
（3）“一级沉淀池”中过量熟石灰与MgCl2、MgSO4等物质反应生成氢氧化镁。即MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 、MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaSO4
（4）“二级沉淀”池中固体Y是“一级沉淀”池中余下的氢氧化钙、未反应的氯化钙与过量碳酸钠反应生成的碳酸钙；
为除去余下的碳酸钠，即其余氢氧化钙反应生成的氢氧化钠，需要加入稀盐酸。
（5）为防止Ca2+除不尽，不能达到软化的目的，所以软化处理过程中，碳酸钠和熟石灰的添加顺序不能颠倒。
4．（2022·湖北襄阳·中考真题）二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的消毒剂，在新冠疫情防控中发挥了重要作用。以粗盐水(含可溶性杂质MgCl2、CaCl2)为原料，制取ClO2的工艺流程如图：
(1)操作Ⅰ的名称是______。
(2)加入过量碳酸钠溶液的目的是除去粗盐水中的______杂质。
(3)该流程中可循环利用的物质是NaCl溶液和______。
【答案】(1)过滤
(2)CaCl2或氯化钙
(3)氯气或Cl2
【详解】（1）①加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，除去氯化镁；②加入过量的碳酸钠溶液，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，除去粗盐水中的氯化钙；然后经过操作I得到滤液A和固体B，达到固液分离的目的，故操作I为过滤操作；得到的固体B为碳酸钙沉淀和氢氧化镁沉淀，滤液A为氯化钠、过量的氢氧化钠和过量的碳酸钠；
（2）加入过量碳酸钠溶液，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，故其目的是除去粗盐水中的氯化钙杂质；
（3）由流程图可知，流程的末端生成氯化钠和氯气，流程中也会使用氯化钠和氯气，所以流程中可循环利用的物质有氯化钠和和氯气。
小试牛刀
1．（2022·江苏·校考二模）一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．苦卤水含大量MgCl2，物质X可选用CaO
B．MgCl2溶液中含有FeCl3可以加入NaOH除去
C．“氯化”过程中发生的反应为
D．“煅烧”所得产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸干可得MgCl2﹒6H2O
【答案】A
【详解】A、苦卤水含大量MgCl2，沉镁时氯化镁转化为氢氧化镁，需要与碱反应，氧化钙能够与苦卤水中的水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能够与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙，即物质X可选用CaO，选项正确；
B、MgCl2溶液中含有FeCl3不可以加入NaOH除去，氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，氢氧化钠与氯化镁反应会生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，选项错误；
C、由图可知，氢氧化镁锻烧后分解生成氧化镁和水，氯化”过程中发生的反应是氧化镁、碳和氯气反应生成氯化镁和一氧化碳，选项错误；
D、“煅烧”所得产物是氧化镁，向其中加稀盐酸反应生成氯化镁，将所得溶液加热蒸干不能得到带结晶水的MgCl2﹒6H2O，加热蒸干过程中洁净水容易失去，选项错误；
故选A。
2．（2022秋·湖北武汉·九年级统考阶段练习）某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质。某兴趣小组欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要工艺流程如下所示：
已知：加热的条件下，Zn、Cu、S都可以与氧气反应生成相应的氧化物。
下列有关说法正确的是（ ）
A．步骤①中产生有刺激性气味的气体SO3
B．步骤③可观察到固体部分溶解，溶液由无色变成蓝色
C．分离“固体废弃物”与“溶液C”需用到的玻璃仪器有酒精灯、漏斗、玻璃棒、烧杯
D．“甲”可以是锌、铁、镁、铝中的任意一种金属
【答案】B
【详解】A、硫与氧气点燃生成二氧化硫，即步骤①中产生有刺激性气味的气体SO2，选项错误；
B、步骤①中，固体中的铜、锌在空气中加热分别生成氧化铜、氧化锌，步骤③中，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，可观察到固体部分溶解，溶液由无色变成蓝色，选项正确；
C、分离“固体废弃物”与“溶液C”的操作是过滤，需用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，不需要酒精灯，选项错误；
D、由步骤①可知，固体A中含有氧化铜和氧化锌，步骤③中氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，氧化锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和水，即溶液C中含有硫酸铜和硫酸锌，兴趣小组欲回收铜和锌，则“甲”是锌，能够提高回收锌的产量，又不引入新杂质，选项错误，故选B。
3．（2022·海南·校联考模拟预测）到本世纪中叶，完成“碳达峰”，实现“碳中和”是我国政府对世界的庄严承诺。科学家正在研究如图所示的工艺流程来实现对二氧化碳处理。从图分析得出的下列结论中，不正确的是（ ）
A．通过分离、浓缩可实现二氧化碳的循环利用以减少碳排放
B．二氧化碳与氢气在复合催化剂下反应产物是混合物
C．液化石油气、汽油、甲醇等物质燃烧都有二氧化碳产生
D．利用降温、加压将二氧化碳分离是化学变化
【答案】D
【详解】A、由工艺流程图可知，二氧化碳参与反应，生成二氧化碳，通过分离、浓缩二氧化碳循环利用，则通过分离、浓缩可实现二氧化碳的循环利用以减少碳排放，故A正确；
B、二氧化碳与氢气在复合催化剂下反应产物含有多种物质，属于混合物，故B正确；
C、液化石油气、汽油、甲醇等物质均含有碳元素，燃烧都有二氧化碳产生，故C正确；
D、利用降温、加压将二氧化碳分离过程没有新物质生成，是物理变化，故D不正确。故选D。
4．（2022·江苏扬州·校考一模）工业上可用工艺处理含H2S的尾气获得硫黄，工艺流程如下，
已知反应炉中部分H2S发生反应：，催化转化器中部分H2S和反应炉中产生的SO2反应生成单质硫。
下列说法错误的是（ ）
A．可用稀高锰酸钾溶液检验二氧化硫气体
B．每回收32g单质硫，理论上消耗氧气的质量为48g
C．催化转化器中发生的反应为
D．为提高H2S转化为S的比例，理论上应控制反应炉中H2S的转化率约为33.3%
【答案】B
【详解】A、二氧化硫具有漂白性，可使高锰酸钾溶液褪色，故选项说法正确；
B、设回收32g单质硫，需要消耗氧气的质量为x
x=16g
每回收32g单质硫，理论上消耗氧气的质量为16g，故选项说法错误；
C、催化转换器中发生的反应是二氧化硫和硫化氢反应生成硫单质和水，反应的化学方程式为：，故选项说法正确；
D、根据催化转换器中发生的化学方程式可知，反应的SO2和H2S的比例为：1:2，反应炉中部分H2S发生反应：，产生1份二氧化硫，需要1份H2S，理论上1/3的H2S反应，转化率为100%，故理论上应控制反应炉中H2S的转化率约为33.3%，故选项说法正确。
故选：B。
5．（2022春·黑龙江大庆·九年级校考期末）我国科学家侯德榜，在氨碱法的基础上，创立了更为先进的联合制碱法生产纯碱。某海边工厂利用贝壳、海盐等生产纯碱的主要工艺流程如图：以下说法错误的是（ ）
A．工业上常用分离液态空气的方法制取氮气
B．从海水中获得饱和食盐水，需要经过物理方法和化学方法除去杂质
C．向饱和食盐水中先通入二氧化碳，再通入氨气，便于提高碳酸氢钠的产率
D．反应①、②均属于分解反应
【答案】C
【详解】A、空气中氮气的体积分数为，由于各种气体液态时的沸点不同所以工业上常用分离液态空气的方法制取氮气，选项正确；
B、从海水中获得饱和食盐水，由于海水中有很多泥沙等不溶物所以需要用过滤的方法除去，属于物理方法，海水中还含有可溶性的钙离子镁离子的化合物，故需要使用不同的物质通过化学反应除去，选项正确；
C、由于氯化钠、水和二氧化碳和氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵，但溶液是饱和氯化钠溶液，氯化钠质量一定，故生成的碳酸氢钠也一定不会提高产率，故选项错误；
D、碳酸钙高温条件下生成氧化钙和水，碳酸氢钠加热条件下生成碳酸钠、水、二氧化碳，都是一种物质反应生成多种物质，属于一变多，分解反应，选项正确；
答案为：C
6．（2022秋·吉林长春·九年级校考周测）到本世纪中叶，完成“碳达峰”，实现“碳中和”是我国政府对世界的庄严承诺。科学家正在研究如下图所示的工艺流程来实现对二氧化碳处理。
从图中分析得出的下列结论中，不正确的是（ ）
A．通过分离、浓缩可实现二氧化碳的循环利用以减少碳排放
B．二氧化碳与氢气在复合催化剂下反应产物是混合物
C．液化石油气、汽油、甲醇等物质燃烧都有二氧化碳产生
D．转化过程中的能量变化形式只有化学能转化为热能
【答案】D
【详解】 A、通过分离、浓缩可实现二氧化碳的循环利用以减少碳排放，故A选项正确；
B、二氧化碳与氢气在复合催化剂下反应产物为液化石油气、汽油、甲醇等不同种物质，该产物混合物，故B选项正确；
C、液化石油气、汽油、甲醇等物质中都含有碳元素，所以燃烧都有二氧化碳产生，故C选项正确；
D、在水转化为氢气的过程中，有光能转化为化学能，也有电能转化为化学能；汽油用于机动车的燃料，有化学能转化为热能，热能再转化为机械能的过程，故D选项错误；
故选D。
7．（2022春·江苏常州·九年级统考期末）“碳达峰”的关键是减少CO2的排放，“碳中和”的重要手段是合理利用CO2。如图是科学家制取炭黑的某工艺流程示意图。下列说法中正确（ ）
A．过程1中碳元素化合价升高 B．过程2的变化中释放太阳能
C．流程最终产物为C和Fe3O4 D．此工艺有利于实现“碳中和”
【答案】D
【详解】A、过程1中二氧化碳失氧后，转化为炭黑，二氧化碳中碳元素为+4价，炭黑中碳元素为0价，碳元素的化合价降低了，故A选项错误；
B、过程2中是利用了太阳能，不是释放了太阳能，故B选项错误；
C、该过程中是利用氧化亚铁与二氧化碳反应，将二氧化碳转化为炭黑，在该工艺流程中，四氧化三铁是可循环利用物质，不是最终产物，故C选项错误；
D、“碳中和”的重要手段是合理利用CO2，该流程是利用二氧化碳制取炭黑，属于二氧化碳的合理利用，所以此工艺实现的碳中和，故D选项正确；
故选D。
8．（山东泰安·九年级统考期中）海洋是巨大的资源宝库，人类正在运用各种方法，进行科学开发和综合利用。下列有关海水资源开采、提取的工艺流程或原理中，不正确的是（ ）
A．海水淡化：用电吹风机吹干玻璃片上液体的方法，可以区分海水与蒸馏水
B．粗盐提纯：除去粗盐中泥沙等难溶性杂质，先将固体溶解，过滤，再蒸发结晶
C．海水晒盐：结晶池得到粗盐，剩余的母液为NaCl的不饱和溶液
D．海水制“碱”：先通入氨气的目的是形成碱性溶液，有利于二氧化碳的吸收。
【答案】C
【详解】A、用电吹风机吹干玻璃片上液体，有固体残留的是海水，无固体残留的是蒸馏水，不符合题意；
B、过滤可实现固液分离，故除去粗盐中泥沙等难溶性杂质，先将固体溶解，过滤，再蒸发结晶，不符合题意；
C、结晶池得到粗盐，溶液中有晶体析出，剩余的母液为NaCl的饱和溶液，符合题意；
D、先通入氨气的目的是形成碱性溶液，有利于二氧化碳的吸收，提高产率，不符合题意。
故选C。
9．（福建·统考模拟预测）某化工厂以粗盐为原料，用电解法制备氢氧化钠，同时实现资源的综合利用，其工艺流程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．在实验室中，操作1、2、3中都要用到玻璃棒
B．操作2和操作3可以合并成一步
C．该流程中氢气可以循环利用
D．往氯化钠饱和溶液中通电时发生分解反应
【答案】D
【详解】A、操作1是过滤，操作2是蒸发，操作3是溶解，都要用到玻璃棒，故A正确；
B、操作2和操作3可以合并成一步，这样减少能耗，故B正确；
C、根据图可知氢气可以循环利用，故C正确；
D、电解饱和氯化钠溶液得到氯气、氢氧化钠和氢气，反应物为水和氯化钠，所以不属于分解反应，故D错误。
故选D。
10．（江苏镇江·九年级丹阳市第九中学校考阶段练习）竖炉炼铁也是一种重要的炼铁方法，其工艺流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．CH4的作用只是生产合成气
B．可循环使用的物质只有一种
C．催化反应室中发生的反应为：
D．若X是 CH3OCH3，则反应④中CO与H2的分子数比为1：2
【答案】CD
【详解】A、依图可知甲烷的作用是生产合成气以及作燃料，选项错误，不符合题意；
B、可循环使用的物质有二氧化碳水等，不只是一种，选项错误，不符合题意；
C、依图可知催化反应室中发生的反应为：，选项正确，符合题意；
D、若X是 CH3OCH3 ，，则反应④中CO与H2的分子数比为2：4=1:2，选项正确，符合题意。
故选CD。
11．（2022·内蒙古赤峰·中考真题）钢铁冶炼的部分工艺流程如图所示，回答下列问题：
(1)用化学方程式表示赤铁矿石冶炼成生铁的反应原理___________。
(2)钢铁冶炼的产品是生铁和钢，两者的主要区别是___________。
(3)在钢水铸件机中，高温钢水加工成钢制零件时，充入氮气的作用是___________。
(4)流程的最后一道操作是涂层（即在金属制品表面进行喷漆或搪瓷等），该操作的主要目的是___________。
【答案】(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (2)含碳量不同
(3)作保护气，防止铁在高温下被空气中的氧气氧化 (4)隔绝氧气和水，防止金属制品生锈
【详解】（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为.
（2）生铁和钢，两者的主要区别是含碳量不同。
（3）氮气的化学性质不活泼，在钢水铸件机中，高温钢水加工成钢制零件时，充入氮气的作用是作保护气，防止铁在高温下被空气中的氧气氧化。
（4）流程的最后一道操作是涂层（即在金属制品表面进行喷漆或搪瓷等），该操作的主要目的是隔绝氧气和水，防止金属制品生锈。
【点睛】本题难度不大，了解防止金属锈蚀的原理、铁的冶炼原理、生铁和钢的组成成分等是正确解答本题的关键。
12．（2022·广西·统考中考真题）某工厂生产硼砂产生的固体废料中，主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等，其中MgCO3质量分数为63%。用该固体废料回收镁的工艺流程如下：
(1)操作I的名称是______。
(2)“酸浸”时，试剂A的化学式是______，为加快酸浸速率，可采取的措施是______。（写一条即可）。
(3)滤液a中的阳离子是______。
(4)“沉镁”时发生反应的化学方程式是______。
(5)若流程中镁的总损耗为10%，则100t的固体废料可回收镁的质量是______。
【答案】(1)过滤 (2) H2SO4 将固体废料研碎 (3)H+、Mg2+、Al3+、Fe3+
(4) (5)16.2t
【解析】(1)通过操作I可以将滤液和不溶物分离，故该操作是过滤。
(2)通过酸浸可以将废料中的碳酸钙转化为硫酸钙，故加入的试剂A是硫酸，化学式为H2SO4，为加快酸浸速率，可以将废料研碎，增大其与硫酸的接触面积，从而加快反应速率。
(3)在废料中加入硫酸后，废料中的MgCO3、Al2O3和Fe2O3分别和硫酸生成硫酸镁和二氧化碳和水，硫酸铝和水、硫酸铁和水，则溶液中存在的溶质分别是硫酸镁、硫酸铝和硫酸铁，还有过量的硫酸，故存在的阳离子分别是H+、Mg2+、Al3+、Fe3+。
(4)滤液b中含有硫酸镁，加入氢氧化钠后生成氢氧化镁沉淀，则该反应为硫酸镁和氢氧化钠生成氢氧化镁和硫酸钠，化学方程式为。
(5)固体废料中MgCO3质量分数为63%，则100t的固体废料中MgCO3的质量为100t×63%=63t，63t MgCO3中镁元素的质量为63t×=18t，且流程中镁的总损耗为10%，则最终回收镁的质量为18t×（1-10%）=16.2t。
13．（2022·黑龙江大庆·统考中考真题）中国航天工业飞速发展，金属钛常被用于航空航天工业。下图是以钛铁矿为主要原料冶炼金属钛的生产工艺流程：
已知：钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。请回答下列问题：
(1)FeTiO3中钛元素的化合价为_______。
(2)钛铁矿溶浸在浓硫酸中发生反应，反应前需将钛铁矿粉碎的目的是_______。
(3)溶液Ⅱ的主要溶质为TiOSO4，加热时和水发生反应。经过滤得到H2TiO3。写出化学方程式：_______。
(4)TiO2、C12和焦炭发生反应，X的化学式为_______。
(5)，此反应中气体Ar的作用是_______。
(6)在流程中，可用Na代替Mg制取Ti，其原因是_______。
【答案】(1)+4 (2)增大接触面积，加快反应速率
(3) (4)CO (5)作保护气，防止钛被氧化
(6)钠的金属活动性比镁强，镁可与置换出钛，则钠也可以
【解析】（1）FeTiO3中，铁元素显+2价，氧元素显-2价,设钛元素的化合价为x，则: (+2) +x+ (-2) ×3=0, x=+4;故填:+4；
（2）反应物接触面积越大，反应速率越快，钛铁矿酸浸前要粉碎的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率；
（3）TiOSO4和水在加热的条件下发生反应生成H2TiO3和H2SO4，反应的化学方程式为；
（4）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Ti、O、C、Cl的个数分别是1、2、2、4，生成物中含Ti、O、C、Cl的个数分别是1、0、0、4，故生成物中还应含2个O、2个C，故X的化学式为：CO。
（5）稀有气体化学性质很稳定,在此反应中做保护气，防止了钛、镁在高温时被氧化;故填：做保护气;
（6）根据④的反应可知，镁的金属活动性强于钛，而根据金属活动性顺序可知，钠的金属活动性强于镁，所以钠也可以置换出钛。
14．（2022·湖南怀化·统考中考真题）钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良的性能，尤其是抗腐蚀性能突出，被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。以钛铁矿（主要成分是FeTiO3）为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如下：
(1)清洁能源甲醇（CH3OH）属于___________（填“有机化合物”或“无机化合物”）。
(2)物质A是一种有毒的可燃性气体，化学式为___________。
(3)电解饱和NaCl溶液的化学方程式为___________。
(4)在高温和氩气条件下，金属镁和TiC14发生置换反应可生成Ti，该反应的化学方程式为___________；氩气能做保护气的原因是___________。
【答案】(1)有机化合物 (2)CO (3)
(4) TiCl4+ 2Mg Ti+2MgCl2 化学性质稳定不容易参加化学反应
【分析】钛铁矿和硫酸生成H2TiO3，H2TiO3加热转化为二氧化钛，二氧化钛和电解生成的氯气、焦炭反应生成四氯化钛和一氧化碳，四氯化钛和镁反应生成钛，一氧化碳和氢气转化为甲醇。
【详解】（1）有机物为除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐以外的含碳化合物；由化学式可知，甲醇（CH3OH）属于有机化合物；
（2）TiO2和氯气、焦炭生成A，物质A是一种有毒的可燃性气体，由质量守恒定律可知，A为一氧化碳CO；
（3）由流程可知，氯化钠和水在通电条件下生成氢氧化钠、氢气和氯气，；
（4）置换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，在高温和氩气条件下，金属镁和TiC14发生置换反应可生成Ti，此外还生成氯化镁，该反应为TiCl4+ 2Mg Ti+2MgCl2。氩气能做保护气的原因是化学性质稳定不容易参加化学反应。
15．（2022·江苏扬州·统考中考真题）电石渣［主要成分为Ca(OH)2，还含有MgO等杂质］是一种工业废渣，以它为原料可生产纳米碳酸钙，制备方案如下：
已知：①NH4Cl溶液显酸性；
②“浸取”时的主要反应为；
③“碳化”时的主要反应为。
(1)电石渣久置在空气中会产生一定量的碱式碳酸钙［Ca3(OH)2(CO3)n］，化学式中的n为_______。
(2)用不同质量分数的NH4Cl溶液浸取电石渣时，Ca元素提取率和Mg元素去除率的数值如图所示，你认为较适宜的NH4Cl质量分数是_______。
(3)浸取时，向浸取液中滴加氨水调节pH，将镁元素全部沉淀，则操作1为_______(填操作名称)。
(4)工业上将操作1所得溶液碱化后，进行喷雾碳化，碳化塔的构造如图所示，CO2从_______处通入(填“A”或“B”)，其目的是_______。
(5)测得不同温度下碳化反应所需时间如下表(其他条件相同)：
温度
反应液浑浊所需时间(单位：秒)
反应完全所需时间(单位：分钟)
20℃
480
>180
40℃
120
180
60℃
1
50
80℃
1
68
实际碳化反应的温度采用了60℃，温度不宜过高的原因可能是_______(写出一条即可)。
(6)该工艺流程的核心反应在“浸取”和“碳化”这两步，请书写由Ca(OH)2制备碳酸钙的总反应方程式_______。结合制备方案判断可循环利用的物质为_______。
(7)用电石渣［Ca(OH)2质量分数92.5%］制备1tCaCO3，计算所需电石渣的质量(写出计算过程)。_______。
【答案】(1)2 (2)10% (3)过滤
(4) A 增大溶液与二氧化碳的接触面积，使碱化的溶液与二氧化碳充分反应
(5)温度越高二氧化碳的溶解度越小（或温度越高，氨水越易分解，挥发出氨气）
(6) Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O NH4Cl、
(7)解：设所需电石渣的质量为x。
x=0.8t
答：制备1tCaCO3需电石渣的质量为0.8t。
【解析】（1）碱式碳酸钙的化学式为Ca3(OH)2(CO3)n，根据化合物中元素化合价的代数和为0，钙显+2价，氢氧根显-1价，碳酸根显-2价，则(+2)×3+(-1)×2+(-2)×n=0，n=2。
（2）根据图示，当用质量分数为10%的NH4Cl溶液浸取电石渣时，Ca元素提取率最高，同时Mg元素去除率也比较高，故较适宜的NH4Cl质量分数是10%。
（3）通过操作1将镁元素产生的沉淀与溶液分离，该操作为过滤。
（4）根据碳化塔的结构，如果二氧化碳从顶部B处通入，二氧化碳会从塔上部废气排出口排出，因此正确的操作是溶液从B处以雾状喷入，二氧化碳从A处通入，其目的是：增大溶液与二氧化碳的接触面积，使碱化的溶液与二氧化碳充分反应。
（5）由表可知，60℃时完全反应所需时间最少， 80℃比60℃时完全反应所需时间更多，其原因有：①二氧化碳气体的溶解度随温度的升高而减小，溶解在溶液中的二氧化碳减少，导致完全反应所需反应时间增加；②温度越高，氨水分解的速率越大，氨气挥发，溶液的碱性变弱，吸收二氧化碳的效果变差，完全反应所需的时间增加。
（6）“浸取”过程中发生的反应是：，“碳化”过程中发生的反应是：。将这两个反应合并，由Ca(OH)2制备碳酸钙的总反应方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。该制备方案中，“浸取”时生成氨水，氨水在碱化时可循环使用，“碳化”时生成氯化铵，氯化铵在“浸取”时可循环使用。故本方案中可循环利用的物质为：NH4Cl、 (或NH3)。
（7）见答案。
专题17化学工艺流程题
知识梳理
复习时要注意：
1、首先不要畏惧，比如：看见长的文字就害怕、不爱看流程图题等。
2、读题时要有耐心，注意把握整体，读懂流程图，能根据问题在流程中找到答案。
3、强化提取信息的能力、顺向和逆向思维相结合的能力，熟练掌握并能写出有关物质的化学式和化学方程式。
4、回答开放性试题，叙述要条理清晰、科学合理、符合化学用语规范。
考点突破
【解题技巧】
工艺流程图题问题设置比较灵活。
1、从混合物中分离、提纯某物质。
实质是考查混合物的除杂、分离、提纯等有关实验的基础知识、基本操作和技能。在流程中找到主要物质是什么？混有的杂质什么？当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应？产物是什么？如何选择合适的方法将杂质除去。
2、用一种物质制备另一种物质。
首先了解生产的产品，然后分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：反应物是什么？发生了什么反应？该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用（抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务）。最后从问题中获取信息，帮助解题。
分类讲练
题型一 选择题
1．（2022秋·山东·九年级统考竞赛）我国拥有丰富的海洋资源,我们可以从海水中提取食盐,并以此为原料制得具有广泛用途的产品。某制碱工厂以粗盐为原料制纯碱,部分工艺流程如图:
由化学工艺流程可知，下列说法正确的是（ ）
A．流程I中为了除去杂质，按顺序依次加入过量BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液，可将粗盐水中的、 Mg2+、 Ca2+转化为沉淀，按流程I所加溶液的顺序除杂,过滤后得到三种沉淀
B．流程III中将已配制好的100g质量分数为6%的NaCl溶液变成质量分数为20%的NaCl溶液,需要再加入NaCl的质量约是18 g
C．流程I中反应的化学方程式之一是：
D．流程II中会有气泡和沉淀生成
【答案】B
【详解】A、加入氯化钡可与硫酸根离子结合形成硫酸钡沉淀；加入氢氧化钠是为了除去镁离子；加入碳酸钠是为了除去钙离子。为了完全除去硫酸根离子，所以需要加入过量的氯化钡。而钡离子有毒，需要让过量的钡离子形成沉淀，而加入的碳酸钠即可与钡离子结合形成碳酸钡沉淀。所以按图示加入的顺序过滤后共产生四种沉淀，选项错误；
B、设需要再加入NaCl的质量为x，，选项正确；
C、流程I中过量氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，过量的氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，杂质含量较少浓度不够，因此此时氢氧化钠不会与氯化钙反应，选项错误；
D、流程I中过滤处沉淀后溶液中含有氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠，通入氨气生成氨水，通入二氧化碳后与氨水反应生成碳酸氢铵，碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠，其中碳酸氢钠溶解度较小因此有晶体析出，反应过程中吸收了气体，因此无气泡生成，选项错误；
故选：B。
2．（山东青岛·九年级山东省青岛第一中学自主招生）碘循环工艺不仅能吸收SO2，同时又能制得H2，工艺流程如图。下列说法正确的是（ ）
A．上述工艺流程中硫和碘两种元素的化合价都发生了改变
B．反应器里发生的反应方程式为SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI
C．该流程中能循环使用的物质是I2和H2SO4
D．分离器里发生的是分解反应
【答案】A
【详解】A、二氧化硫中硫元素显+4价，碘单质中碘元素化合价为0，硫酸中硫元素显+6价，HI中碘元素显-1价，故上述工艺流程中硫和碘两种元素的化合价都发生了改变，符合题意；
B、反应器里发生的反应为二氧化硫、水、碘反应生成硫酸和HI，该反应的化学方程式为，缺少反应条件，不符合题意；
C、I2既是反应物，又是生成物，可以循环使用，H2SO4不能循环使用，不符合题意；
D、分离器里只是将硫酸和HI分离，没有发生化学反应，不符合题意。
故选：A。
3．（2022秋·黑龙江·九年级统考专题练习）在工业上可以利用磷石膏（主要成分CaSO4·2H2O）生产硫酸，同时联合生产水泥、化学肥料等，其工艺流程如图。下列说法正确的是（ ）
A．反应1和反应2中硫元素化合价都发生变化
B．装置2中一定发生了中和反应
C．流程中得到的化学肥料属于氮肥
D．Ca5F（PO4）3中钙、磷元素的质量比为5：3
【答案】B
【详解】A、反应1是SO2生成SO3，反应2是SO3生成H2SO4，SO2中硫元素显+4价，SO3中硫元素显+6价，H2SO4中硫元素显+6价，故A错误；
B、中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，其中磷酸是酸，氨气溶于磷酸溶液中的水中，生成氨水，氨水是碱，二者反应符合中和反应的特点，故B正确；
C、流程中得到的化学肥料（依据质量守恒定律）含有N、P元素，属于复合肥，故C错误；
D、Ca5F(PO4)3中钙、磷元素的质量比为（40×5）:（31×3）=200:93，故D错误。
故选B。
6．（2022·河南·统考模拟预测）我国科学家研发的“液态太阳燃料合成”项目的工艺流程如图，下列说法正确的是（ ）
A．合成装置中的反应属于置换反应
B．将氢气转化为甲醇有利于储存和运输
C．该工艺中能量的转化方式为：太阳能转化为化学能
D．合成装置里CO2中的氧元素全部转化到了甲醇（CH3OH）中
【答案】B
【详解】A、合成装置里发生的反应是。置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，合成装置里生成物为两种化合物，不属于置换反应，故A不正确；
B、将氢气（气态）转化为甲醇(液态)有利于储存和运输，故B正确；
C、该工艺中能量的转化方式为：太阳能转化为电能，电能再转化为化学能，故C错误；
D、由以上方程式可知CO2中的氧元素转化到了甲醇(CH3OH)和H2O中，故D错误。
故选B。
7．（2022·江苏镇江·统考模拟预测）一种提纯白磷样品（杂质不参与如图反应）的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．过程Ⅰ中，P 元素的化合价既升高又降低
B．过程Ⅱ中，发生复分解反应
C．过程Ⅲ中，反应的化学方程式为：
D．理论上，通过本提纯工艺不会产生白磷损失
【答案】D
【详解】A.过程Ⅰ中，白磷与硫酸铜溶液反应生成了H3PO4和Cu3P，其中白磷中磷元素的化合价为0价，H3PO4中磷元素的化合价为+5价，Cu3P中磷元素的化合价为-6价，则磷元素的化合价既升高又降低，该选项说法正确；
B.过程Ⅱ中，H3PO4与Ca(OH)2反应生成Ca3(PO4)2和水，属于复分解反应，该选项说法正确；
C.过程Ⅲ中，Ca3(PO4)2与二氧化硅、焦炭反应生成一氧化碳，白磷和CaSiO3，反应的化学方程式为，该选项正确；
D.由于在过程Ⅰ中有磷化铜生成，则该工艺中有白磷损失，该选项不正确，
故选D。
题型二 填空题
1．（2022·江苏淮安·中考真题）某氮肥厂用煤、空气和水为原料合成氨气（NH3），同时可得到副产品碳酸氢铵。其工艺流程如图所示：
回答下列有关问题：
(1)煤加入煤气发生炉前需经过粉碎处理，其目的是____________。
(2)“合成塔”中发生反应的化学方程式是____________。
(3)部分氨气通入“碳化塔”的目的是____________。
(4)氨气被广泛认为是未来理想的零碳燃料，其燃烧的微观示意图如图所示。
①参加反应的甲、乙分子个数比是____________。
②该反应属于____________（填基本反应类型）反应。
【答案】(1)使反应更快更充分 (2)
(3)除去气体中的CO2 (4) 4:3 置换反应
【详解】（1）反应物接触面积越大，反应速度越快，反应越充分。所以煤经过粉碎处理的目的是使反应更快更充分。
（2）“合成塔”中进入的有氮气和氢气，条件是高温、高压和催化剂，生成物还是氨气，所以化学方程式为。
（3）从产物碳酸氢铵分析，氨气参与了反应，还有含碳的物质参与了反应。从进入碳化塔的物质有二氧化碳、氮气、氢气及还要加入水，进入合成塔的气体只有氮气和氢气，没有了二氧化碳可知，部分氨气通入“碳化塔”的目的是除去气体中的CO2；
（4）①从微观示意图可知，发生的反应为。所以参加反应的甲、乙分子个数比是4:3；
②该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，是置换反应。
2．（2021·广西柳州·统考中考真题）为了充分利用资源、保护环境，柳州市大力推行垃圾分类投放。某校化学课外小组进行垃圾分类活动时，在垃圾处理厂发现一些铜锌合金材料(主要含Cu、 Zn), 查阅资料后，同学们设计利用此铜锌合金回收铜并制取ZnSO4的工艺流程如下图： (反应条件已略去)
(1)从垃圾分类的角度分析，金属材料属于________。
A．厨余垃圾 B．可回收垃圾 C．有害垃圾 D．其他垃圾
(2)金属活动性Zn___Cu(填“>”或“<”)。加入稀硫酸之前须将合金粉碎，目的是___________。
(3)请写出步骤①溶解过程中Cu发生反应的化学方程式_____________________。
(4)“溶解池”中也可在酸性条件下通入过量氧气代替H2O2，与加入过量H2O2相比的优点是___________。
(5)步骤②中加入NaOH溶液的量不能太多，请说出原因：______________________________。
【答案】(1)B
(2) > 增大反应物之间的接触面积，提高反应速率，使反应更充分等（合理即可）
(3)
(4)反应后不用除杂质（合理即可）
(5)产物硫酸锌中会混入较多的硫酸钠杂质（或加入氢氧化钠溶液过多，会使铜离子和锌离子生成沉淀，无法制得铜和硫酸锌等，合理即可）
【解析】（1）A、厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，不符合题意；
B、可回收垃圾就是可以再生循环的垃圾。本身或材质可再利用的纸类、硬纸板、玻璃、塑料、金属、塑料包装，故金属属于可回收垃圾，符合题意；
C、有害垃圾指对人体健康或者自然环境造成直接或者潜在危害的生活废弃物。不符合题意；
D、其他垃圾指危害比较小，没有再次利用的价值的垃圾，如建筑垃圾，生活垃圾等，不符合题意。
故选B；
（2）由金属活动性顺序可知，金属活动性：Zn＞Cu；
加入稀硫酸之前将合金粉碎，可增大反应物之间的接触面积，提高反应速率，使反应更充分、更完全；
（3）由图可知，反应池中锌应与硫酸铜反应生成了铜，故溶解池中生成了硫酸铜，故步骤①溶解过程中Cu发生反应为铜与过氧化氢、稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应的化学方程式为：；
（4）通入过量氧气代替过氧化氢，氧气是气体，优点在于反应后不用除杂质；
（5）若步骤②中加入氢氧化钠溶液的量太多，导致产物硫酸锌中会混入较多的硫酸钠杂质，同时加入氢氧化钠溶液过多，铜离子、锌离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化铜和氢氧化锌，会使铜离子和锌离子生成沉淀，无法制得铜和硫酸锌。
3．（2022·江苏无锡·中考真题）燃煤电厂产生的脱硫废水（含有CaCl2、MgCl2、MgSO4等物质）软化的一种工艺流程如下：
(1)“脱硫”过程中发生反应的化学方程式为：2CaCO3+2R+O22CaSO4+2CO2 。R的化学式为_________。
(2)“沉淀”步骤需要不断搅拌，目的是______。
(3)写出“一级沉淀”中生成氢氧化镁的化学方程式：______（任写一个）。
(4)“二级沉淀”中固体Y的化学式为________；加入稀盐酸的目的是__________。
(5)软化处理过程中，碳酸钠和熟石灰的添加顺序不能颠倒，原因是_______。
【答案】(1)SO2
(2)加快反应
(3)MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2
(4) CaCO3 除去溶液中的Na2CO3和NaOH
(5)Ca2+除不尽，不能达到软化的目的
【解析】（1）2CaCO3+2R+O22CaSO4+2CO2 。反应物有2个钙原子，2个碳原子，8个氧原子；生成物中有2个钙原子，2个碳原子，12个氧原子，2个硫原子。所以2R中含有2个硫原子，4个氧原子，即R的化学式为SO2。
（2）为加快反应“沉淀”步骤需要不断搅拌；
（3）“一级沉淀池”中过量熟石灰与MgCl2、MgSO4等物质反应生成氢氧化镁。即MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 、MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaSO4
（4）“二级沉淀”池中固体Y是“一级沉淀”池中余下的氢氧化钙、未反应的氯化钙与过量碳酸钠反应生成的碳酸钙；
为除去余下的碳酸钠，即其余氢氧化钙反应生成的氢氧化钠，需要加入稀盐酸。
（5）为防止Ca2+除不尽，不能达到软化的目的，所以软化处理过程中，碳酸钠和熟石灰的添加顺序不能颠倒。
4．（2022·湖北襄阳·中考真题）二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的消毒剂，在新冠疫情防控中发挥了重要作用。以粗盐水(含可溶性杂质MgCl2、CaCl2)为原料，制取ClO2的工艺流程如图：
(1)操作Ⅰ的名称是______。
(2)加入过量碳酸钠溶液的目的是除去粗盐水中的______杂质。
(3)该流程中可循环利用的物质是NaCl溶液和______。
【答案】(1)过滤
(2)CaCl2或氯化钙
(3)氯气或Cl2
【详解】（1）①加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，除去氯化镁；②加入过量的碳酸钠溶液，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，除去粗盐水中的氯化钙；然后经过操作I得到滤液A和固体B，达到固液分离的目的，故操作I为过滤操作；得到的固体B为碳酸钙沉淀和氢氧化镁沉淀，滤液A为氯化钠、过量的氢氧化钠和过量的碳酸钠；
（2）加入过量碳酸钠溶液，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，故其目的是除去粗盐水中的氯化钙杂质；
（3）由流程图可知，流程的末端生成氯化钠和氯气，流程中也会使用氯化钠和氯气，所以流程中可循环利用的物质有氯化钠和和氯气。
小试牛刀
1．（2022·江苏·校考二模）一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．苦卤水含大量MgCl2，物质X可选用CaO
B．MgCl2溶液中含有FeCl3可以加入NaOH除去
C．“氯化”过程中发生的反应为
D．“煅烧”所得产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸干可得MgCl2﹒6H2O
【答案】A
【详解】A、苦卤水含大量MgCl2，沉镁时氯化镁转化为氢氧化镁，需要与碱反应，氧化钙能够与苦卤水中的水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能够与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙，即物质X可选用CaO，选项正确；
B、MgCl2溶液中含有FeCl3不可以加入NaOH除去，氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，氢氧化钠与氯化镁反应会生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，选项错误；
C、由图可知，氢氧化镁锻烧后分解生成氧化镁和水，氯化”过程中发生的反应是氧化镁、碳和氯气反应生成氯化镁和一氧化碳，选项错误；
D、“煅烧”所得产物是氧化镁，向其中加稀盐酸反应生成氯化镁，将所得溶液加热蒸干不能得到带结晶水的MgCl2﹒6H2O，加热蒸干过程中洁净水容易失去，选项错误；
故选A。
2．（2022秋·湖北武汉·九年级统考阶段练习）某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质。某兴趣小组欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要工艺流程如下所示：
已知：加热的条件下，Zn、Cu、S都可以与氧气反应生成相应的氧化物。
下列有关说法正确的是（ ）
A．步骤①中产生有刺激性气味的气体SO3
B．步骤③可观察到固体部分溶解，溶液由无色变成蓝色
C．分离“固体废弃物”与“溶液C”需用到的玻璃仪器有酒精灯、漏斗、玻璃棒、烧杯
D．“甲”可以是锌、铁、镁、铝中的任意一种金属
【答案】B
【详解】A、硫与氧气点燃生成二氧化硫，即步骤①中产生有刺激性气味的气体SO2，选项错误；
B、步骤①中，固体中的铜、锌在空气中加热分别生成氧化铜、氧化锌，步骤③中，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，可观察到固体部分溶解，溶液由无色变成蓝色，选项正确；
C、分离“固体废弃物”与“溶液C”的操作是过滤，需用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，不需要酒精灯，选项错误；
D、由步骤①可知，固体A中含有氧化铜和氧化锌，步骤③中氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，氧化锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和水，即溶液C中含有硫酸铜和硫酸锌，兴趣小组欲回收铜和锌，则“甲”是锌，能够提高回收锌的产量，又不引入新杂质，选项错误，故选B。
3．（2022·海南·校联考模拟预测）到本世纪中叶，完成“碳达峰”，实现“碳中和”是我国政府对世界的庄严承诺。科学家正在研究如图所示的工艺流程来实现对二氧化碳处理。从图分析得出的下列结论中，不正确的是（ ）
A．通过分离、浓缩可实现二氧化碳的循环利用以减少碳排放
B．二氧化碳与氢气在复合催化剂下反应产物是混合物
C．液化石油气、汽油、甲醇等物质燃烧都有二氧化碳产生
D．利用降温、加压将二氧化碳分离是化学变化
【答案】D
【详解】A、由工艺流程图可知，二氧化碳参与反应，生成二氧化碳，通过分离、浓缩二氧化碳循环利用，则通过分离、浓缩可实现二氧化碳的循环利用以减少碳排放，故A正确；
B、二氧化碳与氢气在复合催化剂下反应产物含有多种物质，属于混合物，故B正确；
C、液化石油气、汽油、甲醇等物质均含有碳元素，燃烧都有二氧化碳产生，故C正确；
D、利用降温、加压将二氧化碳分离过程没有新物质生成，是物理变化，故D不正确。故选D。
4．（2022·江苏扬州·校考一模）工业上可用工艺处理含H2S的尾气获得硫黄，工艺流程如下，
已知反应炉中部分H2S发生反应：，催化转化器中部分H2S和反应炉中产生的SO2反应生成单质硫。
下列说法错误的是（ ）
A．可用稀高锰酸钾溶液检验二氧化硫气体
B．每回收32g单质硫，理论上消耗氧气的质量为48g
C．催化转化器中发生的反应为
D．为提高H2S转化为S的比例，理论上应控制反应炉中H2S的转化率约为33.3%
【答案】B
【详解】A、二氧化硫具有漂白性，可使高锰酸钾溶液褪色，故选项说法正确；
B、设回收32g单质硫，需要消耗氧气的质量为x
x=16g
每回收32g单质硫，理论上消耗氧气的质量为16g，故选项说法错误；
C、催化转换器中发生的反应是二氧化硫和硫化氢反应生成硫单质和水，反应的化学方程式为：，故选项说法正确；
D、根据催化转换器中发生的化学方程式可知，反应的SO2和H2S的比例为：1:2，反应炉中部分H2S发生反应：，产生1份二氧化硫，需要1份H2S，理论上1/3的H2S反应，转化率为100%，故理论上应控制反应炉中H2S的转化率约为33.3%，故选项说法正确。
故选：B。
5．（2022春·黑龙江大庆·九年级校考期末）我国科学家侯德榜，在氨碱法的基础上，创立了更为先进的联合制碱法生产纯碱。某海边工厂利用贝壳、海盐等生产纯碱的主要工艺流程如图：以下说法错误的是（ ）
A．工业上常用分离液态空气的方法制取氮气
B．从海水中获得饱和食盐水，需要经过物理方法和化学方法除去杂质
C．向饱和食盐水中先通入二氧化碳，再通入氨气，便于提高碳酸氢钠的产率
D．反应①、②均属于分解反应
【答案】C
【详解】A、空气中氮气的体积分数为，由于各种气体液态时的沸点不同所以工业上常用分离液态空气的方法制取氮气，选项正确；
B、从海水中获得饱和食盐水，由于海水中有很多泥沙等不溶物所以需要用过滤的方法除去，属于物理方法，海水中还含有可溶性的钙离子镁离子的化合物，故需要使用不同的物质通过化学反应除去，选项正确；
C、由于氯化钠、水和二氧化碳和氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵，但溶液是饱和氯化钠溶液，氯化钠质量一定，故生成的碳酸氢钠也一定不会提高产率，故选项错误；
D、碳酸钙高温条件下生成氧化钙和水，碳酸氢钠加热条件下生成碳酸钠、水、二氧化碳，都是一种物质反应生成多种物质，属于一变多，分解反应，选项正确；
答案为：C
6．（2022秋·吉林长春·九年级校考周测）到本世纪中叶，完成“碳达峰”，实现“碳中和”是我国政府对世界的庄严承诺。科学家正在研究如下图所示的工艺流程来实现对二氧化碳处理。
从图中分析得出的下列结论中，不正确的是（ ）
A．通过分离、浓缩可实现二氧化碳的循环利用以减少碳排放
B．二氧化碳与氢气在复合催化剂下反应产物是混合物
C．液化石油气、汽油、甲醇等物质燃烧都有二氧化碳产生
D．转化过程中的能量变化形式只有化学能转化为热能
【答案】D
【详解】 A、通过分离、浓缩可实现二氧化碳的循环利用以减少碳排放，故A选项正确；
B、二氧化碳与氢气在复合催化剂下反应产物为液化石油气、汽油、甲醇等不同种物质，该产物混合物，故B选项正确；
C、液化石油气、汽油、甲醇等物质中都含有碳元素，所以燃烧都有二氧化碳产生，故C选项正确；
D、在水转化为氢气的过程中，有光能转化为化学能，也有电能转化为化学能；汽油用于机动车的燃料，有化学能转化为热能，热能再转化为机械能的过程，故D选项错误；
故选D。
7．（2022春·江苏常州·九年级统考期末）“碳达峰”的关键是减少CO2的排放，“碳中和”的重要手段是合理利用CO2。如图是科学家制取炭黑的某工艺流程示意图。下列说法中正确（ ）
A．过程1中碳元素化合价升高 B．过程2的变化中释放太阳能
C．流程最终产物为C和Fe3O4 D．此工艺有利于实现“碳中和”
【答案】D
【详解】A、过程1中二氧化碳失氧后，转化为炭黑，二氧化碳中碳元素为+4价，炭黑中碳元素为0价，碳元素的化合价降低了，故A选项错误；
B、过程2中是利用了太阳能，不是释放了太阳能，故B选项错误；
C、该过程中是利用氧化亚铁与二氧化碳反应，将二氧化碳转化为炭黑，在该工艺流程中，四氧化三铁是可循环利用物质，不是最终产物，故C选项错误；
D、“碳中和”的重要手段是合理利用CO2，该流程是利用二氧化碳制取炭黑，属于二氧化碳的合理利用，所以此工艺实现的碳中和，故D选项正确；
故选D。
8．（山东泰安·九年级统考期中）海洋是巨大的资源宝库，人类正在运用各种方法，进行科学开发和综合利用。下列有关海水资源开采、提取的工艺流程或原理中，不正确的是（ ）
A．海水淡化：用电吹风机吹干玻璃片上液体的方法，可以区分海水与蒸馏水
B．粗盐提纯：除去粗盐中泥沙等难溶性杂质，先将固体溶解，过滤，再蒸发结晶
C．海水晒盐：结晶池得到粗盐，剩余的母液为NaCl的不饱和溶液
D．海水制“碱”：先通入氨气的目的是形成碱性溶液，有利于二氧化碳的吸收。
【答案】C
【详解】A、用电吹风机吹干玻璃片上液体，有固体残留的是海水，无固体残留的是蒸馏水，不符合题意；
B、过滤可实现固液分离，故除去粗盐中泥沙等难溶性杂质，先将固体溶解，过滤，再蒸发结晶，不符合题意；
C、结晶池得到粗盐，溶液中有晶体析出，剩余的母液为NaCl的饱和溶液，符合题意；
D、先通入氨气的目的是形成碱性溶液，有利于二氧化碳的吸收，提高产率，不符合题意。
故选C。
9．（福建·统考模拟预测）某化工厂以粗盐为原料，用电解法制备氢氧化钠，同时实现资源的综合利用，其工艺流程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．在实验室中，操作1、2、3中都要用到玻璃棒
B．操作2和操作3可以合并成一步
C．该流程中氢气可以循环利用
D．往氯化钠饱和溶液中通电时发生分解反应
【答案】D
【详解】A、操作1是过滤，操作2是蒸发，操作3是溶解，都要用到玻璃棒，故A正确；
B、操作2和操作3可以合并成一步，这样减少能耗，故B正确；
C、根据图可知氢气可以循环利用，故C正确；
D、电解饱和氯化钠溶液得到氯气、氢氧化钠和氢气，反应物为水和氯化钠，所以不属于分解反应，故D错误。
故选D。
10．（江苏镇江·九年级丹阳市第九中学校考阶段练习）竖炉炼铁也是一种重要的炼铁方法，其工艺流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．CH4的作用只是生产合成气
B．可循环使用的物质只有一种
C．催化反应室中发生的反应为：
D．若X是 CH3OCH3，则反应④中CO与H2的分子数比为1：2
【答案】CD
【详解】A、依图可知甲烷的作用是生产合成气以及作燃料，选项错误，不符合题意；
B、可循环使用的物质有二氧化碳水等，不只是一种，选项错误，不符合题意；
C、依图可知催化反应室中发生的反应为：，选项正确，符合题意；
D、若X是 CH3OCH3 ，，则反应④中CO与H2的分子数比为2：4=1:2，选项正确，符合题意。
故选CD。
11．（2022·内蒙古赤峰·中考真题）钢铁冶炼的部分工艺流程如图所示，回答下列问题：
(1)用化学方程式表示赤铁矿石冶炼成生铁的反应原理___________。
(2)钢铁冶炼的产品是生铁和钢，两者的主要区别是___________。
(3)在钢水铸件机中，高温钢水加工成钢制零件时，充入氮气的作用是___________。
(4)流程的最后一道操作是涂层（即在金属制品表面进行喷漆或搪瓷等），该操作的主要目的是___________。
【答案】(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (2)含碳量不同
(3)作保护气，防止铁在高温下被空气中的氧气氧化 (4)隔绝氧气和水，防止金属制品生锈
【详解】（1）赤铁矿的主要成分是氧化铁，工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为.
（2）生铁和钢，两者的主要区别是含碳量不同。
（3）氮气的化学性质不活泼，在钢水铸件机中，高温钢水加工成钢制零件时，充入氮气的作用是作保护气，防止铁在高温下被空气中的氧气氧化。
（4）流程的最后一道操作是涂层（即在金属制品表面进行喷漆或搪瓷等），该操作的主要目的是隔绝氧气和水，防止金属制品生锈。
【点睛】本题难度不大，了解防止金属锈蚀的原理、铁的冶炼原理、生铁和钢的组成成分等是正确解答本题的关键。
12．（2022·广西·统考中考真题）某工厂生产硼砂产生的固体废料中，主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等，其中MgCO3质量分数为63%。用该固体废料回收镁的工艺流程如下：
(1)操作I的名称是______。
(2)“酸浸”时，试剂A的化学式是______，为加快酸浸速率，可采取的措施是______。（写一条即可）。
(3)滤液a中的阳离子是______。
(4)“沉镁”时发生反应的化学方程式是______。
(5)若流程中镁的总损耗为10%，则100t的固体废料可回收镁的质量是______。
【答案】(1)过滤 (2) H2SO4 将固体废料研碎 (3)H+、Mg2+、Al3+、Fe3+
(4) (5)16.2t
【解析】(1)通过操作I可以将滤液和不溶物分离，故该操作是过滤。
(2)通过酸浸可以将废料中的碳酸钙转化为硫酸钙，故加入的试剂A是硫酸，化学式为H2SO4，为加快酸浸速率，可以将废料研碎，增大其与硫酸的接触面积，从而加快反应速率。
(3)在废料中加入硫酸后，废料中的MgCO3、Al2O3和Fe2O3分别和硫酸生成硫酸镁和二氧化碳和水，硫酸铝和水、硫酸铁和水，则溶液中存在的溶质分别是硫酸镁、硫酸铝和硫酸铁，还有过量的硫酸，故存在的阳离子分别是H+、Mg2+、Al3+、Fe3+。
(4)滤液b中含有硫酸镁，加入氢氧化钠后生成氢氧化镁沉淀，则该反应为硫酸镁和氢氧化钠生成氢氧化镁和硫酸钠，化学方程式为。
(5)固体废料中MgCO3质量分数为63%，则100t的固体废料中MgCO3的质量为100t×63%=63t，63t MgCO3中镁元素的质量为63t×=18t，且流程中镁的总损耗为10%，则最终回收镁的质量为18t×（1-10%）=16.2t。
13．（2022·黑龙江大庆·统考中考真题）中国航天工业飞速发展，金属钛常被用于航空航天工业。下图是以钛铁矿为主要原料冶炼金属钛的生产工艺流程：
已知：钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。请回答下列问题：
(1)FeTiO3中钛元素的化合价为_______。
(2)钛铁矿溶浸在浓硫酸中发生反应，反应前需将钛铁矿粉碎的目的是_______。
(3)溶液Ⅱ的主要溶质为TiOSO4，加热时和水发生反应。经过滤得到H2TiO3。写出化学方程式：_______。
(4)TiO2、C12和焦炭发生反应，X的化学式为_______。
(5)，此反应中气体Ar的作用是_______。
(6)在流程中，可用Na代替Mg制取Ti，其原因是_______。
【答案】(1)+4 (2)增大接触面积，加快反应速率
(3) (4)CO (5)作保护气，防止钛被氧化
(6)钠的金属活动性比镁强，镁可与置换出钛，则钠也可以
【解析】（1）FeTiO3中，铁元素显+2价，氧元素显-2价,设钛元素的化合价为x，则: (+2) +x+ (-2) ×3=0, x=+4;故填:+4；
（2）反应物接触面积越大，反应速率越快，钛铁矿酸浸前要粉碎的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率；
（3）TiOSO4和水在加热的条件下发生反应生成H2TiO3和H2SO4，反应的化学方程式为；
（4）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Ti、O、C、Cl的个数分别是1、2、2、4，生成物中含Ti、O、C、Cl的个数分别是1、0、0、4，故生成物中还应含2个O、2个C，故X的化学式为：CO。
（5）稀有气体化学性质很稳定,在此反应中做保护气，防止了钛、镁在高温时被氧化;故填：做保护气;
（6）根据④的反应可知，镁的金属活动性强于钛，而根据金属活动性顺序可知，钠的金属活动性强于镁，所以钠也可以置换出钛。
14．（2022·湖南怀化·统考中考真题）钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良的性能，尤其是抗腐蚀性能突出，被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。以钛铁矿（主要成分是FeTiO3）为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如下：
(1)清洁能源甲醇（CH3OH）属于___________（填“有机化合物”或“无机化合物”）。
(2)物质A是一种有毒的可燃性气体，化学式为___________。
(3)电解饱和NaCl溶液的化学方程式为___________。
(4)在高温和氩气条件下，金属镁和TiC14发生置换反应可生成Ti，该反应的化学方程式为___________；氩气能做保护气的原因是___________。
【答案】(1)有机化合物 (2)CO (3)
(4) TiCl4+ 2Mg Ti+2MgCl2 化学性质稳定不容易参加化学反应
【分析】钛铁矿和硫酸生成H2TiO3，H2TiO3加热转化为二氧化钛，二氧化钛和电解生成的氯气、焦炭反应生成四氯化钛和一氧化碳，四氯化钛和镁反应生成钛，一氧化碳和氢气转化为甲醇。
【详解】（1）有机物为除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐以外的含碳化合物；由化学式可知，甲醇（CH3OH）属于有机化合物；
（2）TiO2和氯气、焦炭生成A，物质A是一种有毒的可燃性气体，由质量守恒定律可知，A为一氧化碳CO；
（3）由流程可知，氯化钠和水在通电条件下生成氢氧化钠、氢气和氯气，；
（4）置换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，在高温和氩气条件下，金属镁和TiC14发生置换反应可生成Ti，此外还生成氯化镁，该反应为TiCl4+ 2Mg Ti+2MgCl2。氩气能做保护气的原因是化学性质稳定不容易参加化学反应。
15．（2022·江苏扬州·统考中考真题）电石渣［主要成分为Ca(OH)2，还含有MgO等杂质］是一种工业废渣，以它为原料可生产纳米碳酸钙，制备方案如下：
已知：①NH4Cl溶液显酸性；
②“浸取”时的主要反应为；
③“碳化”时的主要反应为。
(1)电石渣久置在空气中会产生一定量的碱式碳酸钙［Ca3(OH)2(CO3)n］，化学式中的n为_______。
(2)用不同质量分数的NH4Cl溶液浸取电石渣时，Ca元素提取率和Mg元素去除率的数值如图所示，你认为较适宜的NH4Cl质量分数是_______。
(3)浸取时，向浸取液中滴加氨水调节pH，将镁元素全部沉淀，则操作1为_______(填操作名称)。
(4)工业上将操作1所得溶液碱化后，进行喷雾碳化，碳化塔的构造如图所示，CO2从_______处通入(填“A”或“B”)，其目的是_______。
(5)测得不同温度下碳化反应所需时间如下表(其他条件相同)：
温度
反应液浑浊所需时间(单位：秒)
反应完全所需时间(单位：分钟)
20℃
480
>180
40℃
120
180
60℃
1
50
80℃
1
68
实际碳化反应的温度采用了60℃，温度不宜过高的原因可能是_______(写出一条即可)。
(6)该工艺流程的核心反应在“浸取”和“碳化”这两步，请书写由Ca(OH)2制备碳酸钙的总反应方程式_______。结合制备方案判断可循环利用的物质为_______。
(7)用电石渣［Ca(OH)2质量分数92.5%］制备1tCaCO3，计算所需电石渣的质量(写出计算过程)。_______。
【答案】(1)2 (2)10% (3)过滤
(4) A 增大溶液与二氧化碳的接触面积，使碱化的溶液与二氧化碳充分反应
(5)温度越高二氧化碳的溶解度越小（或温度越高，氨水越易分解，挥发出氨气）
(6) Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O NH4Cl、
(7)解：设所需电石渣的质量为x。
x=0.8t
答：制备1tCaCO3需电石渣的质量为0.8t。
【解析】（1）碱式碳酸钙的化学式为Ca3(OH)2(CO3)n，根据化合物中元素化合价的代数和为0，钙显+2价，氢氧根显-1价，碳酸根显-2价，则(+2)×3+(-1)×2+(-2)×n=0，n=2。
（2）根据图示，当用质量分数为10%的NH4Cl溶液浸取电石渣时，Ca元素提取率最高，同时Mg元素去除率也比较高，故较适宜的NH4Cl质量分数是10%。
（3）通过操作1将镁元素产生的沉淀与溶液分离，该操作为过滤。
（4）根据碳化塔的结构，如果二氧化碳从顶部B处通入，二氧化碳会从塔上部废气排出口排出，因此正确的操作是溶液从B处以雾状喷入，二氧化碳从A处通入，其目的是：增大溶液与二氧化碳的接触面积，使碱化的溶液与二氧化碳充分反应。
（5）由表可知，60℃时完全反应所需时间最少， 80℃比60℃时完全反应所需时间更多，其原因有：①二氧化碳气体的溶解度随温度的升高而减小，溶解在溶液中的二氧化碳减少，导致完全反应所需反应时间增加；②温度越高，氨水分解的速率越大，氨气挥发，溶液的碱性变弱，吸收二氧化碳的效果变差，完全反应所需的时间增加。
（6）“浸取”过程中发生的反应是：，“碳化”过程中发生的反应是：。将这两个反应合并，由Ca(OH)2制备碳酸钙的总反应方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。该制备方案中，“浸取”时生成氨水，氨水在碱化时可循环使用，“碳化”时生成氯化铵，氯化铵在“浸取”时可循环使用。故本方案中可循环利用的物质为：NH4Cl、 (或NH3)。
（7）见答案。
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