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专题18 工艺流程图题（考点详解）-备战2021年中考化学考点微专题（解析版）
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这是一份专题18 工艺流程图题（考点详解）-备战2021年中考化学考点微专题（解析版），共24页。教案主要包含了制备与生成流程，回收与利用流程，海水资源的利用流程，“三废”处理流程，净水流程，分离，混合成分的确定流程，定量测定流程等内容，欢迎下载使用。
专题18 工艺流程图题
中考考情分析
化学工艺流程题是以化工生产中的真实情景为素材，把生产流程用框图形式表示出来，对生产流程中有关的化学知识进行设问。与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查内容涉及：实验步骤、实验注意事项、操作名称、物质的制备、检验、分离提纯等在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。注重对考生综合化学思维能力的考查。
流程示意图解读
明确工艺流程的目的，关注箭头及所指方框
箭头：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）
三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环使用。
突破方法：
关注流程“三线（去线、进线、可逆线）”和“核心”
流程示意图图解：
一、制备与生成流程
二、回收与利用流程
三、海水资源的利用流程
四、“三废”处理流程
五、净水流程
六、分离、提纯和除杂流程
七、混合成分的确定流程
八、定量测定流程
制备与生成流程
【典例精讲】
1．（2020北京市）CuO是某种无机胶黏剂的组分之一，制备的部分流程如下图。
已知：CuO难溶于水。
（1）反应釜中发生的反应有：①
②，其中属于复分解反应的是____（填“①”或“②”）。
（2）过滤器分离出的滤液中一定含有的溶质是__________。
【答案】（1） ① ；（2）Na2SO4
【解析】
【分析】复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另两种化合物，分解反应是一种物质生成两种或两种以上物质的反应。（1）①，反应符合两种化合物相互交换成分生成另两种化合物，属于复分解反应；②，反应符合一种物质生成两种物质，符合一变多，属于分解反应，故属于复分解反应的是①。（2）反应釜中生成硫酸钠、氧化铜和水，故过滤器分离出的滤液中一定含有的溶质是硫酸钠，化学式为Na2SO4。
2．（2020安徽省卷）硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应，因铁屑中含有硫、磷等杂质，与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液反应制备硫酸亚铁晶体，流程如下：
（1）步骤①中反应的化学方程式为___________。
（2）操作Ⅰ的名称是_______。步骤②涉及到蒸发，蒸发时必需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、玻璃棒、_______。
（3）用硫酸铜溶液代替稀硫酸制备硫酸亚铁晶体，优点是________。
【答案】（1）；（2）过滤；蒸发皿 ；（3）不产生有毒气体，安全环保
【解析】（1）铁和硫酸铜反应会生成硫酸亚铁和铜，方程式为；（2）经过操作一后得到溶液和固体，分离液体和固体的操作是过滤，故填：过滤；蒸发中除用铁架台、酒精灯、玻璃棒，还需要蒸发皿，故填：蒸发皿；（3）从题目中可了解到“铁屑中含有硫、磷等杂质，与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体”，而使用硫酸铜时，硫酸铜不与硫或磷反应，因此不会有有毒气体产生，安全环保，故填：不产生有毒气体，安全环保；答案为：；过滤；蒸发皿；不产生有毒气体，安全环保。
3．（2020重庆市B）孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2及少量不溶性杂质（杂质不与酸反应），某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。
（1）白色沉淀的化学式为________。
（2）写出步骤③中发生反应的化学方程式________。
（3）蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是_____。
（4）若向溶液A中逐滴加入NaOH溶液，其过程中溶质种数会发生变化，最多时可达____种。
【答案】（1）CaCO3；（2）， 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O ；（3）H2O ；（4）3
【解析】CuCO3·Cu(OH)2与过量稀硫酸反应方程式为
，因此气体是CO2，溶液A的溶质是CuSO4和H2SO4；
（1）CO2遇澄清石灰水生成H2O和CaCO3，故白色沉淀是CaCO3；（2）溶液A的溶质是CuSO4和H2SO4，CuSO4与NaOH反应生成硫酸钠和氢氧化铜，反应方程式为；硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为： 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；（3）经过③反应后，生成的蓝色沉淀是Cu(OH)2，Cu(OH)2加热会产生两种氧化物CuO和H2O，故填H2O；（4）因①的操作加入了过量的稀硫酸，因此溶液A中有两种溶质CuSO4和H2SO4；在滴加NaOH很少时，H2SO4未反应完，此时溶质有CuSO4、Na2SO4和H2SO4，溶质为3种；当H2SO4反应完全至生成蓝色沉淀最多之前，溶液中只有Na2SO4和CuSO4，溶质只有2种；当NaOH滴加生成沉淀最多时，溶液中只有1种溶质Na2SO4；当NaOH过量时，溶液中有2种溶质Na2SO4和NaOH；综上所述，向A中加入NaOH溶液，其溶质最多时可达3种，故填3。
回收与利用流程
【典例精讲】
4．（2020北京市）从氯碱工业产生的盐泥中回收BaSO4，其主要工艺流程如下图。
已知：①盐泥的主要成分为BaSO4、NaCl、Mg（OH）2和CaCO3。
②BaSO4难溶于水，不与盐酸反应。
（1）除去NaCl，利用的性质是____。
（2）酸溶槽中发生中和反应的化学方程式为____。
（3）过滤器中分离出来的固体是____。
【答案】（1）NaCl可溶于水 ；（2） ；（3）BaSO4
【解析】（1）除去盐泥中的NaCl，是利用了NaCl可溶于水的性质；故填：NaCl可溶于水；（2）中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，所以酸溶槽中发生的中和反应是盐泥中的氢氧化镁与所加的盐酸反应生成氯化镁和水，化学方程式为：；故填：；（3）盐泥的主要成分为BaSO4、NaCl、Mg（OH）2和CaCO3，NaCl可溶于水，Mg（OH）2和CaCO3能与加入的盐酸反应，生成能溶于水的氯化镁和氯化钙，BaSO4难溶于水，不与盐酸反应，所以过滤器中分离出来的固体是BaSO4；故填：BaSO4。
5．（2020江西省卷）2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究作出贡献的三位科学家。下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中，粉碎废极片的目的是_____；
（2）实验室中完成操作2时，需用到的玻璃仪器是_____（填一种即可）；
（3）操作4中，在高温条件下，CoC2O4在空气中反应生成Co2O3和二氧化碳，化学方程式为_____；
（4）操作5中，Li2CO3晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少，说明Li2CO3的溶解度随温度升高面_____。
【答案】（1）增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；（2）烧杯（或漏斗、玻璃棒）；（3） ；（4）减小
【解析】（1）粉碎废极片，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；（2）由图可知，操作2实现了固液分离，故操作2是过滤，过滤需要用到的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒；（3）在高温条件下，CoC2O4在空气中反应生成Co2O3和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；（4）操作5中，Li2CO3晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少，说明Li2CO3晶体在热水中溶解度较大，故Li2CO3的溶解度随温度升高而减小。
6．（2020新疆省卷）从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属，并得到硫酸铜溶液。其工艺流程如图所示:
（1）图中“操作”的名称是_____ 。
（2）写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式________。
（3）写出①中发生的化学反应方程式_______ （ 任写一种）；该反应的基本类型为_ _ 。
（4）写出②中发生的化学反应方程式_______________ 。
【答案】（1）过滤；（2）Au（或Pt）；（3）（或） ；置换反应；（4）
【解析】（1）图中“操作”的名称是过滤，通过过滤能够除去不溶于水的物质。（2）所得贵重金属金、铂，化学式分别是Au、Pt；（3）①中稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，和铝反应生成硫酸铝和氢气，发生的化学反应方程式：、，它们都是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，置换反应；（4）②中加热条件下稀硫酸和铜、氧气反应生成硫酸铜和水，发生的化学反应方程式：。
7．（2020贵州遵义）现对一批已生锈的弹壳进行回收利用，主要流程如下：
【资料】①该弹壳由铜锌合金制成，其锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3。
②Cu2（OH）2CO3能与稀硫酸反应生成硫酸铜，其他杂质不溶于水，也不参与反应。
（1）为加快步骤一的反应速率，可采用的方法是______________（填一种即可）；
（2）溶液A中的溶质是____________________；
（3）步骤三中发生反应的化学方程式为__________；
（4）回收锌的质量___________废弃弹壳中锌元素的质量（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（5）改变铜锌合金中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。现欲制备120吨（t）含锌量小于35%的黄铜，该类黄铜具有良好的塑性，能承受冷热加工，但在200℃~700℃之间热加工时易断裂。下列符合原料配比及热加工条件的是______________（填字母序号）。
a．锌44t 铜76t 750℃ b．锌38t 铜82t 500℃
c．锌55t 铜65t 190℃ d．锌25t 铜95t 750℃
【答案】（1）加热（合理即可）；（2）H2SO4、CuSO4、ZnSO4 ；（3） ；（4）大于 ；（5）d
【解析】注意反应物是否过量的问题，以判断溶质的成分；根据质量守恒定律元素守恒分析；充分阅读题中所给的信息，利用信息分析作答。（1）为加快步反应速率，可采用的方法是加热或搅拌或粉碎废弃弹壳或增大酸的浓度等；（2）弹壳中的Cu2（OH）2CO3能与稀硫酸反应生成硫酸铜，锌和与稀硫酸反应生成硫酸锌，由于加入了过量的稀硫酸，所以溶液A中的溶质是H2 SO4、CuSO4、ZnSO4；（3）溶液A中的溶质是H2 SO4 、CuSO4 、ZnSO4，加入了过量的锌，CuSO4和锌反应产生铜和硫酸锌，所以B中固体是锌和铜，加入硫酸，锌和与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，发生反应的化学方程式为；（4）步骤二中另外加入了过量的锌，参加反应，最终也回收了，根据质量守恒定律，所以回收锌的质量大于废弃弹壳中锌元素的质量；（5）该类黄铜含锌最大量：120t×35%=42t，在200℃~700℃之间热加工时易断裂。a．锌44t、铜76t、50℃，含锌量超过42t，不符合题意；b．锌38t、铜82t、500℃，500℃时处在200℃~700℃之间，热加工时易断裂，不符合题意；c．锌55t、铜65t、190℃，含锌量超过42t，不符合题意；d．锌25t、铜95t、750℃，含锌量小于42t，750℃不在200℃~700℃之间，热加工时不易断裂，符合题意。故选d。
海水资源的利用流程
【典例精讲】
8．（2020山东青岛）2020年6月8日是第12个“世界海洋日”，海洋是巨大的资源宝库。某课题小组模拟工业海水提镁的流程，在实验室制取生产镁的原料——氯化镁，设计方案如下：
【信息】
（1）海水和苦卤中都含有NaCl、Na2SO4、MgCl2、CaCl2、KCl等。
（2）苦卤是海水晒盐后剩余的溶液。
（3）如下表是某品牌不同碱的价格。
试剂
NaOH
Ca(OH)2
Ba(OH)2
KOH
价格（元/吨）
2400
850
5300
5500
请分析与计算。
（1）海水和苦卤都可以作为制取氯化镁的原料，甲同学提出选择苦卤更好，小组同学一致同意他的观点，理由是______。
（2）在工业生产中为了降低成本，试剂X最好选择表格中的______。
（3）该方案制取氯化镁时，要经历步骤I和步骤II两步转化，其主要目的是____。
（4）小组同学按上述方案进行了实验，并制得19．0g干燥纯净的氯化镁固体。若步骤Ⅱ中溶质质量分数为10%的稀盐酸与氢氧化镁恰好完全反应，且步骤III中氯化镁没有损失，求步骤II中消耗稀盐酸的质量___。（写出计算步骤）
【答案】（1）海水中Mg2+的浓度很小，生产成本非常高，而苦卤中Mg2+的浓度高，生产成本低，同时还实现了资源的综合利用 ；（2） Ca(OH)2 ；（3）得到纯净的氯化镁溶液 ；（4）146．0g
【解析】（1）海水和苦卤中都含有MgCl2，都可以作为制取氯化镁的原料，甲同学提出选择苦卤更好，小组同学一致同意他的观点，这是因为海水中Mg2+的浓度很小，如果直接取海水加入碱使Mg2+转化成氢氧化镁沉淀，将消耗大量碱，生产成本非常高，生产效率非常低，而苦卤是海水晒盐后剩余的溶液，由于水分的大量蒸发，苦卤中Mg2+的浓度大大提高，使苦卤中的Mg2+转化成氢氧化镁沉淀所需要的碱将大大减少，降低了生产成本，提高了生产效率，同时还实现了资源的综合利用。故填理由是：海水中Mg2+的浓度很小，生产成本非常高，而苦卤中Mg2+的浓度高，生产成本低，同时还实现了资源的综合利用。（2）在工业生产中为了降低成本，必须选择既符合生产要求，又总价低的试剂。假设生产同样多的氢氧化镁比如58吨，根据四种碱与氯化镁反应生成氢氧化镁的关系：2NaOH～Mg(OH)2，Ca(OH)2～Mg(OH)2，Ba(OH)2～Mg(OH)2，2KOH～Mg(OH)2，计算可知，需要：氢氧化钠80吨，总价192000元；氢氧化钙74吨，总价62900元；氢氧化钡171吨，总价906300元；氢氧化钾112吨，总价616000元，因此试剂X最好选择表格中的Ca(OH)2。
（3）该方案制取氯化镁时，要经历步骤I和步骤II两步转化，步骤I是加入足量的氢氧化钙，将苦卤中的Mg2+转化为氢氧化镁沉淀（此时其他离子不能生成沉淀），经过过滤、洗涤得到纯净的氢氧化镁固体；步骤II向氢氧化镁中加入适量10%的稀盐酸，氢氧化镁与盐酸完全反应生成氯化镁。通过步骤I和步骤II两步转化，除去了苦卤中原来跟Mg2+混杂在一起的其他离子，得到纯净的氯化镁溶液。因此经历步骤I和步骤II两步转化的主要目的是：得到纯净的氯化镁溶液。 （4）解：设步骤II中消耗稀盐酸的质量为x
解得x=146．0g
答：步骤II中消耗稀盐酸的质量为146．0g。
9．（2020云南省卷）镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料。大量的镁是从海水蒸发结晶得到粗盐后的苦卤水中提取的。根据下列工业制镁的主要生产步骤回答问题：
（1）操作X的名称是__ ___。
（2）试剂②可选用___ ______
（3）MgCl2在熔融状态下，通电后会产生金属镁和氯气（Cl2），该反应的化学方程式为_____ ___。
【答案】（1）过滤；（2）稀盐酸；（3）
【解析】（1）由图可知，操作X实现了固液分离，故操作X的名称是：过滤；（2）由图可知，加入试剂②，氢氧化镁转化为氯化镁，故试剂②可选用稀盐酸：氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水；（3）MgCl2在熔融状态下，通电后会产生金属镁和氯气（Cl2），该反应的化学方程式为：。
“三废”处理流程
【典例精讲】
10．（2020山东临沂）工业上处理黄铜渣（Cu、Zn、ZnO、CuO和杂质）废料时，通常将其转化为硫酸锌和铜等有价产品。其主要流程如图所示（杂质不溶于水也不参与反应）:
资料：；；
（1）物质B化学式是___。
（2）过程Ⅱ中分离操作的名称是______，该操作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____。
【答案】（1）Zn ；（2）过滤 ；漏斗 ；（3）
【解析】黄铜渣经过过程Ⅰ去除杂质后留下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E，硫酸锌，因此B为锌；固体C中存留剩下的B（锌）和铜，加入适量的D生成最终产品溶液E，因此D是硫酸，发生的反应是。（1）B为金属锌，化学式为Zn；（2）过程Ⅱ用于分离固体和液体，因此其操作名称是过滤；过滤操作用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏洞，因此此处填漏斗。
（3）过程Ⅲ中是D（硫酸）与金属锌反应其化学方程式为
11．（2020广东省卷）某废酸液主要含H2SO4和FeSO4，研究人员利用CaCO3消耗部分酸，再加入廉价的电石渣（主要成分为CaO），通过一系列操作可得到磁性铁，成本较低且有利于保护环境。工艺流程如下：
（1）该废酸液的pH______7（填“<”或“>”）。操作Ⅰ的名称为___________。
（2）电石渣转化为石灰乳的过程会_____________（填“吸收”或“放出”）热量。
（3）“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca（OH）2发生复分解反应，生成的产物是_______和_____________（填化学式）。
（4）磁性铁是铁一种氧化物，且为磁铁矿的主要成分，其化学式为____________。
（5）研究发现，“沉铁”后，溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率，最适宜的pH为______。pH较低时产率较低的主要原因是_________________。
溶液的pH
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
9.0
产物颜色
黄褐色
黄褐色
较黑
很黑
很黑
灰黑色
产率（%）
43.9
50.6
86.2
930
92.3
91.6
【答案】（1）＜ ；过滤；（2）放出；（3） CaSO4；Fe(OH)2 ；（4）Fe3O4 ；（5）7.5；pH较低时，磁性铁会与酸反应被消耗，产率较低
【解析】（1）该废酸液含有硫酸，所以pH＜7；操作Ⅰ将溶液和滤渣分离开，故操作Ⅰ为过滤。（2）电石渣中的主要成分为氧化钙，转化为石灰乳的过程为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该过程放出热量。（3）“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应，生成的产物为硫酸钙和氢氧化亚铁，故填CaSO4、Fe(OH)2。（4）磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，故填Fe3O4。（5）从表中可以看出，pH为7.5时，产率最高，故最适pH为7.5；pH较低时产率较低的主要原因是pH较低时，磁性铁会与酸反应被消耗，导致产率较低。
12．（2020山西阳泉）工业上，可用废弃的粉煤灰为原料替代铝土矿来生产高纯硫酸铝。粉煤灰的主要成分为氧化铝和二氧化硅，还含有少量氧化铁、氧化镁等杂质，主要生产流程如图1所示。【已知：二氧化硅不溶于水，也不与硫酸反应；氧化铝与稀硫酸反应的化学方程式为】。分析生产过程，回答下列问题：
（1）分析图2，球磨机的作用是__________。
（2）利用废弃的粉煤灰生产硫酸铝的优点是________。
（3）酸浸塔中稀硫酸与杂质反应的一个化学方程式为___________，残渣主要成分为______。
（4）分析硫酸铝溶解度表，结晶池中析出硫酸铝晶体采用方法是_______。
温度/°C
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
溶解度/g
31.2
33.5
36.4
40.4
45.7
52.2
59.2
66.2
73.1
86.8
89.0
【答案】（1）减小粉煤灰的粒度，提高氧化铝的提取率；（2）节约资源/减少对环境的污染（合理即可）；（3）或；二氧化硅/SiO2；（4）降温结晶
【解析】（1）球磨机可以减小粉煤灰的粒度，增大反应物之间的接触面积，使反应更充分，提高氧化铝的提取率；（2）利用废弃的粉煤灰生产硫酸铝的优点是：可以实现资源的有效利用，减少环境污染，节约资源；（3）粉煤灰的主要成分为氧化铝和二氧化硅，还含有少量氧化铁、氧化镁等杂质，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：；氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水，该反应的化学方程式为：；加入稀硫酸，氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，二氧化硅与稀硫酸不反应，故残渣主要成分为二氧化硅；（4）由表中数据可知，硫酸铝的溶解度随温度的升高而增加，且受温度影响较大，结晶池中析出硫酸铝晶体采用方法是：降温结晶。
净水流程
【典例精讲】
13．（2020海南省卷）硬水不仅对健康造成危害，而且会给生活带来很多麻烦。硬水受热后会产生水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，其他成分不参与反应，实验室由水垢制取纯净氯化钙固体的流程如下：
请按要求填空：
（1）用_____区别硬水和软水。
（2）步骤②中加的碱的化学式是_____；步骤③过滤操作中用到玻璃棒的作用是_____。
（3）步骤④中加入适量稀盐酸的目的是_____，若盐酸过量对氯化钙固体的纯度_____（选填“有”或“无”）影响。
（4）步骤⑤是利用_____的方法得到氯化钙固体。
【答案】（1）肥皂水；（2）Ca(OH)2 ；引流；（3）除去滤液中的氢氧化钙；无；（4）蒸发结晶
【解析】（1）用肥皂水区别硬水和软水，出现泡沫多的是软水，出现泡沫少的是硬水。（2）因为实验室由水垢制取纯净氯化钙固体，氯化钙中含有钙离子，故步骤②中加的碱的化学式是Ca(OH)2；步骤③过滤操作中用到玻璃棒，玻璃棒的作用是引流。（3）步骤④中加入适量稀盐酸的目的是除去滤液中的氢氧化钙。盐酸是氯化氢气体的水溶液。蒸发时，氯化氢气体从水中逸出，故若盐酸过量对氯化钙固体的纯度无影响。（4）冷却结晶不能使溶液中的氯化钙全部析出，步骤⑤是利用蒸发结晶的方法得到氯化钙固体。
分离、提纯和除杂流程
14．（2020西藏）西藏芒康县通过晾晒盐井水提取粗盐的生产方式历史悠久。粗盐溶液过滤后仍含有多种可溶性杂质（氯化镁、氯化钙、硫酸钠等）。某化学拓展实验小组欲探究粗盐样品中可溶性杂质的成分，设计了如图所示的实验流程：
（实验分析）
（1）步骤①中加入适量氢氧化钠溶液的目的是___________。
（2）步骤③的白色沉淀是____________________（填化学式）。
（3）乙同学认为步骤③中不需要加入足量稀盐酸，你是否同意他的观点？____________（填“同意”或“不同意”），请说明原因___________________。
（4）根据以上实验信息，实验小组得出结论：此粗盐样品中含有的杂质是__________________。
【答案】检验滤液中是否存在镁离子 BaSO4 不同意 足量的稀盐酸可以与之前加入的适量碳酸钠反应，消除碳酸根对氯化钡检验硫酸根的影响； 硫酸钠
【解析】(1)氢氧化钠会和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，而步骤①中加入适量氢氧化钠溶液无明显现象，则证明溶液中无镁离子，故①空填检验滤液中是否存在镁离子；
(2)步骤③加入了足量稀盐酸和适量氯化钡是为了检验滤液中是否存在硫酸根离子，其白色沉淀为BaSO4；
(3)氯化钡会与碳酸钠反应生成白色碳酸钡沉淀，从而影响对硫酸根离子的检测，故加入足量的稀盐酸可以与之前加入的碳酸钠反应消耗掉碳酸根离子，避免其对硫酸根离子的检测产生影响，故答案为③不同意，④足量的稀盐酸可以与之前加入的适量碳酸钠反应，消除碳酸根对氯化钡检验硫酸根的影响；(4)氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠。滤液中加入氢氧化钠，碳酸钠均无明显现象，说明没有氯化镁、氯化钙，加入氯化钡后产生沉淀，则证明此粗盐样品中含有的杂质是硫酸钠。
15．（2020四川内江）下图是某化工企业利用“侯氏制碱法”生产纯碱的部分工艺流程示意图：
查阅资料知：① ；②氨气极易溶于水，氨水呈碱性。
（1）检验食盐水是否饱和的方法是__________。
（2）操作Ⅰ的名称是____________。实验室进行此操作时，玻璃棒的作用是____________。
（3）“候氏制碱法”中，向饱和氨盐水中通入足量的CO2，使氨气、水、NaCl和CO2反应生成NaHCO3等，该反应的化学方程式为_______________；先通氨气形成饱和氨盐水，后加压通入二氧化碳，这样操作的目的是_____________。
（4）处理含氯化铵混合溶液时，不直接加热蒸干得到氯化铵固体的原因是_________________。
【答案】（1）向该溶液中加入少量NaCl固体，充分搅拌，不会溶解，说明溶液已饱和；（2）过滤；引流 ；（3） ；有利于二氧化碳的吸收，加速NaHCO3的生成；（4）NH4C1加热易分解
【解析】（1）饱和食盐水不能继续溶解氯化钠固体，故检验食盐水是否饱和的方法是：向该溶液中加入少量NaCl固体，充分搅拌，不再溶解，说明溶液已饱和；（2）操作Ⅰ实现了固液分离，是过滤；过滤时，玻璃棒的作用是：引流；（3）向饱和氨盐水中通入足量的CO2，使氨气、水、NaCl和CO2反应生成NaHCO3和氯化铵，该反应的化学方程式为：；先通氨气形成饱和氨盐水，形成碱性环境，后加压通入二氧化碳，这样操作的目的是：有利于二氧化碳的吸收，加速NaHCO3的生成；（4）氯化铵固体受热易分解成氨气和我氯化氢气体。 处理含氯化铵混合溶液时，不直接加热蒸干得到氯化铵固体，是因为NH4C1加热易分解。
16．（2020贵州黔东南）某兴趣小组查阅资料得知：氯酸钾（KClO3） 在加热和二氧化锰做催化剂的条件下生成氯化钾和氧气。他们利用该原理制取氧气，并回收提纯氯化钾和二氧化锰，按以下流程图进行实验，按要求完成下列问题：
（1）步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为_____。
（2）步骤Ⅳ中操作y的名称是___。
（3）步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后，收集第3次的洗涤液并进行检验。取少量洗涤液于试管中，滴加____溶液，有白色沉淀生成，说明还没有洗涤干净。
（4）实验结束后，理论上能够回收得到___克二氧化锰。
【答案】（1）；（2）蒸发；（3）硝酸银；（4）6
【解析】（1）由题意氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下受热分解为氯化钾和氧气，反应的化学方程式为；（2）步骤Ⅳ中操作为从氯化钾溶液中获得氯化钾固体，具体的方法是蒸发溶剂； （3）步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后，收集第3次的洗涤液并进行检验。检验是否洗净就是检验是否存在氯化钾，因为氯化钾溶液能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，所以取少量洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明还没有洗涤干净；（4）化学反应的催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变，根据流程图可知在化学反应前二氧化锰的质量为6克，所以实验结束后，理论上能够回收得到6克二氧化锰。
17．（2020湖南邵阳）粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，还含有氯化钙、氯化镁、硫酸钠等可溶性杂质。提纯粗盐并制取纯碱的工艺流程如下：
已知：①20℃时，将CO2通入含有NH3的饱和NaCl溶液中生成NaHCO3晶体和NH4Cl溶液
②20℃时，几种物质在水中的溶解度/g
NaCl
NH4Cl
NaHCO3
36．0
37．2
9．6
请根据上述题中有关信息，回答下列问题：
（1）步骤③中加入试剂A的化学式是_____。
（2）步骤④中加入过量Na2CO3溶液的目的是_____。
（3）在步骤⑥反应中，有NaHCO3晶体析出，而没有NH4Cl和NaCl析出的原因是_____。
（4）步骤⑦中NaHCO3，转化为纯碱的化学反应方程式是，该化学反应属于反应_____〔填基本反应类型）。
【答案】（1）BaCl2 ；（2）将溶液中的钙离子和钡离子全部转化为沉淀除去 ；（3）在20℃时NaHCO3的溶解度较小，NH4Cl和NaCl的溶解度较大，所以NaHCO3晶体析出 ；（4）分解
【解析】（1）粗盐提纯主要除去钙离子、镁离子、硫酸根离子，氢氧化钠溶液中氢氧根离子能与镁离子形成氢氧化镁沉淀，步骤②加入氢氧化钠溶液是为了除去镁离子，步骤③加入的试剂A是为了除去硫酸根离子，同时不能引入新的杂质离子，氯化钡溶液中的钡离子与硫酸根离子形成硫酸钡沉淀，故加入的试剂A是BaCl2溶液；（2）碳酸钠溶液中的碳酸根离子能与钙离子形成碳酸钙沉淀，与钡离子形成碳酸钡沉淀。步骤④中加入过量Na2CO3溶液的目的是完全除去原本溶液中的钙离子以及步骤③中过量的钡离子。
（3）在步骤⑥反应中，有NaHCO3晶体析出，而没有NH4Cl和NaCl析出的原因是在20℃时NaHCO3的溶解度较小，NH4Cl和NaCl的溶解度较大，所以NaHCO3晶体析出；（4）步骤⑦中NaHCO3，转化为纯碱的化学反应方程式是，该反应中反应物为一种，生成物为三种，符合“一变多”的情况，属于分解反应。
18．（2020四川成都节选）回答下列问题
（1）从硝酸钾、少量氯化钠和不溶性杂质（泥沙）的混合物中得到硝酸钾的流程如下：
①结合图分析，趁热过滤原因是___________
②操作a的名称是______
③滤液2的溶质是__________
【答案】①增大硝酸钾溶解能力，减少硝酸钾的损失 ；②降温结晶 ；③氯化钠、硝酸钾
【解析】（1）①硝酸钾的溶解度受温度的影响较大，随温度升高而增大，趁热过滤的原因是使硝酸钾尽量完全溶解在溶液中，减少硝酸钾的损失；②操作a是从溶液中获取硝酸钾晶体，名称是降温结晶；③降温结晶时仍有少量硝酸钾溶溶解在溶液中，而氯化钠基本不析出，滤液2的溶质是氯化钠、硝酸钾。
七、混合成分的确定流程
19．（2020四川攀枝花）某氯化钠样品中可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。某学习小组欲探究氯化钠样品中杂质的成分设计了以下实验：
回答下列问题：
（1）步骤①中加人适量NaOH溶液的目的是_______________。
（2）步骤③中加人足量稀盐酸时，能够观察到的明显现象是____________，发生此现象的化学方程式是_______________。
（3）此氯化钠样品中含有的杂质是_____________________。
【答案】（1）检验、除去氯化镁；（2）有气泡产生； ；（3）硫酸钠（或）
【解析】（1）由于氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，所以步骤①中加入适量NaOH 溶液的目的是检验、除去氯化镁。（2）步骤②中加入碳酸钠溶液，未参加反应，故加入过量的稀盐酸，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，能够观察到的明显现象是有气泡产生，反应的化学方程式为。（3）步骤①加入氢氧化钠溶液，无明显现象，说明无氯化镁，步骤②加入碳酸钠溶液，无明显现象，说明无氯化钙，步骤③加入过量稀盐酸后加入氯化钡，产生白色沉淀，故含硫酸钠，此氯化钠样品中含有的杂质是硫酸钠（或）。
20．（2020四川德阳）有一包固体粉末可能含有NaOH、NaCl、CuCl2、Mg（OH）2、CaCO3中的一种或多种，为探究其成分，某同学取样进行了如下图所示实验：
（1）操作Ⅰ和操作Ⅱ相同，其名称是_______。
（2）无色气体的化学式为__________。
（3）反应生成白色沉淀Ⅱ的化学方程式为____________。
（4）原固体粉末中不能确定是否含有的物质是______。
【答案】（1）过滤 ；（2） CO2 ；（3）NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 ；（4）NaCl、Mg(OH)2
【解析】固体粉末加水溶解过滤后分为沉淀Ⅰ和无色溶液Ⅰ，在沉淀Ⅰ中加入稀盐酸产生气体，说明沉淀Ⅰ中含有碳酸钙，所以一定含碳酸钙，并且产生蓝色溶液，说明沉淀Ⅰ中有铜离子，所以一定含氯化铜，而氯化铜溶于水，所以沉淀Ⅰ中含有氢氧化铜，又因为氢氧化镁不溶于水，一定是氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀，所以一定含氢氧化钠，不能确定是否含氢氧化镁，在无色溶液Ⅰ加入稀硝酸和硝酸银溶液，产生白色沉淀Ⅱ和无色溶液Ⅱ，说明无色溶液Ⅰ中含氯离子，但氯化铜中含氯离子，不能确定是否含氯化钠。（1）操作Ⅰ和操作Ⅱ相同，都是将固体和液体分离开来，其名称是过滤；（2）只有碳酸钙和盐酸反应能放出二氧化碳气体，故无色气体的化学式为CO2；（3）反应生成白色沉淀Ⅱ的反应是氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，化学方程式为NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3；（4）根据分析，原固体粉末中不能确定是否含有的物质是NaCl、Mg(OH)2。
21．（2020广东广州）某固体粉末可能含有KOH、K2CO3、K2SO4中的一种或几种，为了确定其成分，进行如下实验：
根据上述实验，回答下列问题：
（1）上述实验中，“产生气泡”的化学方程式为______。
（2）分析实验现象，推断原固体粉末的成分是____（填化学式）。
（3）能区别K2CO3溶液和NaCl溶液的试剂是______（填标号）。
A． NaOH溶液 B． 盐酸
C． 酚酞溶液 D． NaNO3溶液
【答案】（1） ；（2）K2CO3 ；（3） BC
【解析】取样溶解，滴加酚酞溶液，溶液变红，说明溶液显碱性，至少含有碳酸钾或氢氧化钾中的一种，另一份溶液加入过量氯化钡溶液，生成白色沉淀，加入过量盐酸，产生气泡，固体完全溶解，说明含有碳酸钾，不含有硫酸钾，加入氯化钡溶液过滤，滴加酚酞溶液，无明显现象，说明不含氢氧化钾。（1）实验中，“产生气泡”的反应是碳酸钡和盐酸生成氯化钡、水和二氧化碳，故反应的化学方程式为。（2）两份固体粉末的溶液，一份滴加酚酞溶液，溶液变红，说明溶液显碱性，至少含有碳酸钾或氢氧化钾中的一种，另一份加入过量氯化钡溶液，生成白色沉淀，加入过量盐酸，产生气泡，固体完全溶解，说明含有碳酸钾，不含有硫酸钾，过滤，滴加酚酞溶液，无明显现象，说明不含氢氧化钾，故原固体粉末的成分是碳酸钾，化学式为K2CO3。（3）A、NaOH溶液和碳酸钾、氯化钠均不反应，不能区别，故A不正确；B、盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳，有气泡产生，盐酸和氯化钠不反应，可以区别，故B正确；C、碳酸钾溶液显碱性，能使酚酞溶液变红色，氯化钠显中性，不能使酚酞溶液变红色，可以区别，故C正确；D、NaNO3溶液和碳酸钾、氯化钠均不反应，不能区别，故D不正确。故选BC。
八、定量测定流程
22．（2020湖北武汉）实验室有一包久置的生铁粉末（成分为碳、铁和氧化铁）。为测定各组分的质量分数，小怡取两份质量均为m的生铁粉末样品，分别进行如下实验：
Ⅰ.测定碳的含量
已知：过氧化氢溶液能将Fe2+转化为Fe3+。
（1）步骤①的具体实验操作中包括过滤，此操作中玻璃棒的作用是____________。
（2）生成滤渣丙的化学方程式为____________。
Ⅱ.测定氧化铁的质量分数
下图所示装置气密性良好。在硬质玻璃管中放入样品2，打开止水夹K，在球形干燥管出口处检验氢气纯净后，点燃酒精灯，待充分反应后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭止水夹K。
（3）打开止水夹K，观察到装置甲中的实验现象是____________。
（4）若无装置乙，会导致测得氧化铁的质量分数____________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（5）实验过程中无污染性气体生成，且实验结束，硬质玻璃管中剩余固体为单质铁，丁装置中浓硫酸质量比实验前增重了0.54g，则m=__________g（结果精确到0.01）。
【答案】（1）引流 ；（2） ；（3）液体浸没锌粒，固体逐渐减少，产生大量气泡 ；（4）偏大；（5）10.76
【解析】（1）过滤时，玻璃棒作用是引流，故填：引流。（2）硫酸铁和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铁，化学方程式为，故填：。（3）打开止水夹，试管内气压减小，稀硫酸进入试管和锌粒接触，发生反应生成氢气，现象为液体浸没锌粒，固体逐渐减少，产生大量气泡，故填：液体浸没锌粒，固体逐渐减少，产生大量气泡。（4）乙装置浓硫酸可以去除氢气中水蒸气，若无装置乙，稀硫酸中水蒸气，会被丁浓硫酸吸收，测量水的质量偏大，水的质量偏大，根据水质量求出氧化铁质量偏大，会导致测得氧化铁的质量分数偏大，故填：偏大。（5）第一部分氧化铁与碳单质发生还原
第二部分氧化铁与氢气发生还原
两部分氧化铁总质量=3.2g+1.6g=4.8g
4.8g氧化铁中铁元素质量=
滤渣丙为氢氧化铁，其中铁元素质量为17.12g× =8.96g
则生铁粉末中铁的质量为8.96g-3.36g=5.6g
样品质量m=碳单质质量+铁单质质量+氧化铁质量=0.36g+5.6g+4.8g=10.76g，故填：10.76。
23．（2020黑龙江哈尔滨）图为某钙片的商品标签，为测定钙片中钙元素的质量分数（假设钙片中其他物质不含钙元素，且不溶于水，也不与任何物质发生反应），某化学兴趣小组取20片钙片，进行如下实验：
（1）上述实验过程中发生反应的化学方程式为___________。
（2）根据已知条件列出求解所加的稀盐酸中溶质质量（x）的比例式_________。
（3）用36.5%的浓盐酸配制100g上述稀盐酸，所需浓盐酸的质量为_________。
（4）钙片中钙元素的质量分数为_______。
（5）若向滤液中加入5.4g水，所得溶液中溶质的质量分数为_____。
（6）工厂生产钙片时若需碳酸钙120t，理论上需含氧化钙84%的生石灰的质量为_____。
【答案】（1）（2）（3）20g（4）20%（5）10%（6）80t
【解析】
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳。
（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故实验过程中发生反应的化学方程式为。（2）由质量守恒定律可知，反应前后反应物的总质量等于生成物的总质量，减少的是生成的二氧化碳的质量，则生成的二氧化碳的质量为
设反应的氯化氢的质量为x
故所加的稀盐酸中溶质质量（x）的比例式为。
（3）由（2）可知，所加的稀盐酸中溶质质量为7.3g，所加的稀盐酸的溶质质量分数为，设所需浓盐酸的质量为y，，，故用36.5%的浓盐酸配制100g上述稀盐酸，所需浓盐酸的质量为20g。
（4）设碳酸钙的质量为z
钙片中钙元素的质量为
故钙片中钙元素的质量分数为。
（5）滤液的质量为，
设反应生成氯化钙的质量为m
故若向滤液中加入5.4g水，所得溶液中溶质的质量分数为。
（6）设生成的氧化钙的质量为n
故理论上需含氧化钙84%的生石灰的质量为。
专题18 工艺流程图题
中考考情分析
化学工艺流程题是以化工生产中的真实情景为素材，把生产流程用框图形式表示出来，对生产流程中有关的化学知识进行设问。与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查内容涉及：实验步骤、实验注意事项、操作名称、物质的制备、检验、分离提纯等在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。注重对考生综合化学思维能力的考查。
流程示意图解读
明确工艺流程的目的，关注箭头及所指方框
箭头：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）
三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环使用。
突破方法：
关注流程“三线（去线、进线、可逆线）”和“核心”
流程示意图图解：
一、制备与生成流程
二、回收与利用流程
三、海水资源的利用流程
四、“三废”处理流程
五、净水流程
六、分离、提纯和除杂流程
七、混合成分的确定流程
八、定量测定流程
制备与生成流程
【典例精讲】
1．（2020北京市）CuO是某种无机胶黏剂的组分之一，制备的部分流程如下图。
已知：CuO难溶于水。
（1）反应釜中发生的反应有：①
②，其中属于复分解反应的是____（填“①”或“②”）。
（2）过滤器分离出的滤液中一定含有的溶质是__________。
【答案】（1） ① ；（2）Na2SO4
【解析】
【分析】复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另两种化合物，分解反应是一种物质生成两种或两种以上物质的反应。（1）①，反应符合两种化合物相互交换成分生成另两种化合物，属于复分解反应；②，反应符合一种物质生成两种物质，符合一变多，属于分解反应，故属于复分解反应的是①。（2）反应釜中生成硫酸钠、氧化铜和水，故过滤器分离出的滤液中一定含有的溶质是硫酸钠，化学式为Na2SO4。
2．（2020安徽省卷）硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应，因铁屑中含有硫、磷等杂质，与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液反应制备硫酸亚铁晶体，流程如下：
（1）步骤①中反应的化学方程式为___________。
（2）操作Ⅰ的名称是_______。步骤②涉及到蒸发，蒸发时必需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、玻璃棒、_______。
（3）用硫酸铜溶液代替稀硫酸制备硫酸亚铁晶体，优点是________。
【答案】（1）；（2）过滤；蒸发皿 ；（3）不产生有毒气体，安全环保
【解析】（1）铁和硫酸铜反应会生成硫酸亚铁和铜，方程式为；（2）经过操作一后得到溶液和固体，分离液体和固体的操作是过滤，故填：过滤；蒸发中除用铁架台、酒精灯、玻璃棒，还需要蒸发皿，故填：蒸发皿；（3）从题目中可了解到“铁屑中含有硫、磷等杂质，与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体”，而使用硫酸铜时，硫酸铜不与硫或磷反应，因此不会有有毒气体产生，安全环保，故填：不产生有毒气体，安全环保；答案为：；过滤；蒸发皿；不产生有毒气体，安全环保。
3．（2020重庆市B）孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2及少量不溶性杂质（杂质不与酸反应），某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。
（1）白色沉淀的化学式为________。
（2）写出步骤③中发生反应的化学方程式________。
（3）蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是_____。
（4）若向溶液A中逐滴加入NaOH溶液，其过程中溶质种数会发生变化，最多时可达____种。
【答案】（1）CaCO3；（2）， 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O ；（3）H2O ；（4）3
【解析】CuCO3·Cu(OH)2与过量稀硫酸反应方程式为
，因此气体是CO2，溶液A的溶质是CuSO4和H2SO4；
（1）CO2遇澄清石灰水生成H2O和CaCO3，故白色沉淀是CaCO3；（2）溶液A的溶质是CuSO4和H2SO4，CuSO4与NaOH反应生成硫酸钠和氢氧化铜，反应方程式为；硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为： 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；（3）经过③反应后，生成的蓝色沉淀是Cu(OH)2，Cu(OH)2加热会产生两种氧化物CuO和H2O，故填H2O；（4）因①的操作加入了过量的稀硫酸，因此溶液A中有两种溶质CuSO4和H2SO4；在滴加NaOH很少时，H2SO4未反应完，此时溶质有CuSO4、Na2SO4和H2SO4，溶质为3种；当H2SO4反应完全至生成蓝色沉淀最多之前，溶液中只有Na2SO4和CuSO4，溶质只有2种；当NaOH滴加生成沉淀最多时，溶液中只有1种溶质Na2SO4；当NaOH过量时，溶液中有2种溶质Na2SO4和NaOH；综上所述，向A中加入NaOH溶液，其溶质最多时可达3种，故填3。
回收与利用流程
【典例精讲】
4．（2020北京市）从氯碱工业产生的盐泥中回收BaSO4，其主要工艺流程如下图。
已知：①盐泥的主要成分为BaSO4、NaCl、Mg（OH）2和CaCO3。
②BaSO4难溶于水，不与盐酸反应。
（1）除去NaCl，利用的性质是____。
（2）酸溶槽中发生中和反应的化学方程式为____。
（3）过滤器中分离出来的固体是____。
【答案】（1）NaCl可溶于水 ；（2） ；（3）BaSO4
【解析】（1）除去盐泥中的NaCl，是利用了NaCl可溶于水的性质；故填：NaCl可溶于水；（2）中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，所以酸溶槽中发生的中和反应是盐泥中的氢氧化镁与所加的盐酸反应生成氯化镁和水，化学方程式为：；故填：；（3）盐泥的主要成分为BaSO4、NaCl、Mg（OH）2和CaCO3，NaCl可溶于水，Mg（OH）2和CaCO3能与加入的盐酸反应，生成能溶于水的氯化镁和氯化钙，BaSO4难溶于水，不与盐酸反应，所以过滤器中分离出来的固体是BaSO4；故填：BaSO4。
5．（2020江西省卷）2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究作出贡献的三位科学家。下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中，粉碎废极片的目的是_____；
（2）实验室中完成操作2时，需用到的玻璃仪器是_____（填一种即可）；
（3）操作4中，在高温条件下，CoC2O4在空气中反应生成Co2O3和二氧化碳，化学方程式为_____；
（4）操作5中，Li2CO3晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少，说明Li2CO3的溶解度随温度升高面_____。
【答案】（1）增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；（2）烧杯（或漏斗、玻璃棒）；（3） ；（4）减小
【解析】（1）粉碎废极片，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；（2）由图可知，操作2实现了固液分离，故操作2是过滤，过滤需要用到的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒；（3）在高温条件下，CoC2O4在空气中反应生成Co2O3和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；（4）操作5中，Li2CO3晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少，说明Li2CO3晶体在热水中溶解度较大，故Li2CO3的溶解度随温度升高而减小。
6．（2020新疆省卷）从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属，并得到硫酸铜溶液。其工艺流程如图所示:
（1）图中“操作”的名称是_____ 。
（2）写出所得贵重金属中任意一种成分的化学式________。
（3）写出①中发生的化学反应方程式_______ （ 任写一种）；该反应的基本类型为_ _ 。
（4）写出②中发生的化学反应方程式_______________ 。
【答案】（1）过滤；（2）Au（或Pt）；（3）（或） ；置换反应；（4）
【解析】（1）图中“操作”的名称是过滤，通过过滤能够除去不溶于水的物质。（2）所得贵重金属金、铂，化学式分别是Au、Pt；（3）①中稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，和铝反应生成硫酸铝和氢气，发生的化学反应方程式：、，它们都是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，置换反应；（4）②中加热条件下稀硫酸和铜、氧气反应生成硫酸铜和水，发生的化学反应方程式：。
7．（2020贵州遵义）现对一批已生锈的弹壳进行回收利用，主要流程如下：
【资料】①该弹壳由铜锌合金制成，其锈的主要成分是Cu2（OH）2CO3。
②Cu2（OH）2CO3能与稀硫酸反应生成硫酸铜，其他杂质不溶于水，也不参与反应。
（1）为加快步骤一的反应速率，可采用的方法是______________（填一种即可）；
（2）溶液A中的溶质是____________________；
（3）步骤三中发生反应的化学方程式为__________；
（4）回收锌的质量___________废弃弹壳中锌元素的质量（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（5）改变铜锌合金中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。现欲制备120吨（t）含锌量小于35%的黄铜，该类黄铜具有良好的塑性，能承受冷热加工，但在200℃~700℃之间热加工时易断裂。下列符合原料配比及热加工条件的是______________（填字母序号）。
a．锌44t 铜76t 750℃ b．锌38t 铜82t 500℃
c．锌55t 铜65t 190℃ d．锌25t 铜95t 750℃
【答案】（1）加热（合理即可）；（2）H2SO4、CuSO4、ZnSO4 ；（3） ；（4）大于 ；（5）d
【解析】注意反应物是否过量的问题，以判断溶质的成分；根据质量守恒定律元素守恒分析；充分阅读题中所给的信息，利用信息分析作答。（1）为加快步反应速率，可采用的方法是加热或搅拌或粉碎废弃弹壳或增大酸的浓度等；（2）弹壳中的Cu2（OH）2CO3能与稀硫酸反应生成硫酸铜，锌和与稀硫酸反应生成硫酸锌，由于加入了过量的稀硫酸，所以溶液A中的溶质是H2 SO4、CuSO4、ZnSO4；（3）溶液A中的溶质是H2 SO4 、CuSO4 、ZnSO4，加入了过量的锌，CuSO4和锌反应产生铜和硫酸锌，所以B中固体是锌和铜，加入硫酸，锌和与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，发生反应的化学方程式为；（4）步骤二中另外加入了过量的锌，参加反应，最终也回收了，根据质量守恒定律，所以回收锌的质量大于废弃弹壳中锌元素的质量；（5）该类黄铜含锌最大量：120t×35%=42t，在200℃~700℃之间热加工时易断裂。a．锌44t、铜76t、50℃，含锌量超过42t，不符合题意；b．锌38t、铜82t、500℃，500℃时处在200℃~700℃之间，热加工时易断裂，不符合题意；c．锌55t、铜65t、190℃，含锌量超过42t，不符合题意；d．锌25t、铜95t、750℃，含锌量小于42t，750℃不在200℃~700℃之间，热加工时不易断裂，符合题意。故选d。
海水资源的利用流程
【典例精讲】
8．（2020山东青岛）2020年6月8日是第12个“世界海洋日”，海洋是巨大的资源宝库。某课题小组模拟工业海水提镁的流程，在实验室制取生产镁的原料——氯化镁，设计方案如下：
【信息】
（1）海水和苦卤中都含有NaCl、Na2SO4、MgCl2、CaCl2、KCl等。
（2）苦卤是海水晒盐后剩余的溶液。
（3）如下表是某品牌不同碱的价格。
试剂
NaOH
Ca(OH)2
Ba(OH)2
KOH
价格（元/吨）
2400
850
5300
5500
请分析与计算。
（1）海水和苦卤都可以作为制取氯化镁的原料，甲同学提出选择苦卤更好，小组同学一致同意他的观点，理由是______。
（2）在工业生产中为了降低成本，试剂X最好选择表格中的______。
（3）该方案制取氯化镁时，要经历步骤I和步骤II两步转化，其主要目的是____。
（4）小组同学按上述方案进行了实验，并制得19．0g干燥纯净的氯化镁固体。若步骤Ⅱ中溶质质量分数为10%的稀盐酸与氢氧化镁恰好完全反应，且步骤III中氯化镁没有损失，求步骤II中消耗稀盐酸的质量___。（写出计算步骤）
【答案】（1）海水中Mg2+的浓度很小，生产成本非常高，而苦卤中Mg2+的浓度高，生产成本低，同时还实现了资源的综合利用 ；（2） Ca(OH)2 ；（3）得到纯净的氯化镁溶液 ；（4）146．0g
【解析】（1）海水和苦卤中都含有MgCl2，都可以作为制取氯化镁的原料，甲同学提出选择苦卤更好，小组同学一致同意他的观点，这是因为海水中Mg2+的浓度很小，如果直接取海水加入碱使Mg2+转化成氢氧化镁沉淀，将消耗大量碱，生产成本非常高，生产效率非常低，而苦卤是海水晒盐后剩余的溶液，由于水分的大量蒸发，苦卤中Mg2+的浓度大大提高，使苦卤中的Mg2+转化成氢氧化镁沉淀所需要的碱将大大减少，降低了生产成本，提高了生产效率，同时还实现了资源的综合利用。故填理由是：海水中Mg2+的浓度很小，生产成本非常高，而苦卤中Mg2+的浓度高，生产成本低，同时还实现了资源的综合利用。（2）在工业生产中为了降低成本，必须选择既符合生产要求，又总价低的试剂。假设生产同样多的氢氧化镁比如58吨，根据四种碱与氯化镁反应生成氢氧化镁的关系：2NaOH～Mg(OH)2，Ca(OH)2～Mg(OH)2，Ba(OH)2～Mg(OH)2，2KOH～Mg(OH)2，计算可知，需要：氢氧化钠80吨，总价192000元；氢氧化钙74吨，总价62900元；氢氧化钡171吨，总价906300元；氢氧化钾112吨，总价616000元，因此试剂X最好选择表格中的Ca(OH)2。
（3）该方案制取氯化镁时，要经历步骤I和步骤II两步转化，步骤I是加入足量的氢氧化钙，将苦卤中的Mg2+转化为氢氧化镁沉淀（此时其他离子不能生成沉淀），经过过滤、洗涤得到纯净的氢氧化镁固体；步骤II向氢氧化镁中加入适量10%的稀盐酸，氢氧化镁与盐酸完全反应生成氯化镁。通过步骤I和步骤II两步转化，除去了苦卤中原来跟Mg2+混杂在一起的其他离子，得到纯净的氯化镁溶液。因此经历步骤I和步骤II两步转化的主要目的是：得到纯净的氯化镁溶液。 （4）解：设步骤II中消耗稀盐酸的质量为x
解得x=146．0g
答：步骤II中消耗稀盐酸的质量为146．0g。
9．（2020云南省卷）镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料。大量的镁是从海水蒸发结晶得到粗盐后的苦卤水中提取的。根据下列工业制镁的主要生产步骤回答问题：
（1）操作X的名称是__ ___。
（2）试剂②可选用___ ______
（3）MgCl2在熔融状态下，通电后会产生金属镁和氯气（Cl2），该反应的化学方程式为_____ ___。
【答案】（1）过滤；（2）稀盐酸；（3）
【解析】（1）由图可知，操作X实现了固液分离，故操作X的名称是：过滤；（2）由图可知，加入试剂②，氢氧化镁转化为氯化镁，故试剂②可选用稀盐酸：氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水；（3）MgCl2在熔融状态下，通电后会产生金属镁和氯气（Cl2），该反应的化学方程式为：。
“三废”处理流程
【典例精讲】
10．（2020山东临沂）工业上处理黄铜渣（Cu、Zn、ZnO、CuO和杂质）废料时，通常将其转化为硫酸锌和铜等有价产品。其主要流程如图所示（杂质不溶于水也不参与反应）:
资料：；；
（1）物质B化学式是___。
（2）过程Ⅱ中分离操作的名称是______，该操作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____。
【答案】（1）Zn ；（2）过滤 ；漏斗 ；（3）
【解析】黄铜渣经过过程Ⅰ去除杂质后留下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E，硫酸锌，因此B为锌；固体C中存留剩下的B（锌）和铜，加入适量的D生成最终产品溶液E，因此D是硫酸，发生的反应是。（1）B为金属锌，化学式为Zn；（2）过程Ⅱ用于分离固体和液体，因此其操作名称是过滤；过滤操作用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏洞，因此此处填漏斗。
（3）过程Ⅲ中是D（硫酸）与金属锌反应其化学方程式为
11．（2020广东省卷）某废酸液主要含H2SO4和FeSO4，研究人员利用CaCO3消耗部分酸，再加入廉价的电石渣（主要成分为CaO），通过一系列操作可得到磁性铁，成本较低且有利于保护环境。工艺流程如下：
（1）该废酸液的pH______7（填“<”或“>”）。操作Ⅰ的名称为___________。
（2）电石渣转化为石灰乳的过程会_____________（填“吸收”或“放出”）热量。
（3）“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca（OH）2发生复分解反应，生成的产物是_______和_____________（填化学式）。
（4）磁性铁是铁一种氧化物，且为磁铁矿的主要成分，其化学式为____________。
（5）研究发现，“沉铁”后，溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率，最适宜的pH为______。pH较低时产率较低的主要原因是_________________。
溶液的pH
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
9.0
产物颜色
黄褐色
黄褐色
较黑
很黑
很黑
灰黑色
产率（%）
43.9
50.6
86.2
930
92.3
91.6
【答案】（1）＜ ；过滤；（2）放出；（3） CaSO4；Fe(OH)2 ；（4）Fe3O4 ；（5）7.5；pH较低时，磁性铁会与酸反应被消耗，产率较低
【解析】（1）该废酸液含有硫酸，所以pH＜7；操作Ⅰ将溶液和滤渣分离开，故操作Ⅰ为过滤。（2）电石渣中的主要成分为氧化钙，转化为石灰乳的过程为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该过程放出热量。（3）“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应，生成的产物为硫酸钙和氢氧化亚铁，故填CaSO4、Fe(OH)2。（4）磁铁矿的主要成分为四氧化三铁，故填Fe3O4。（5）从表中可以看出，pH为7.5时，产率最高，故最适pH为7.5；pH较低时产率较低的主要原因是pH较低时，磁性铁会与酸反应被消耗，导致产率较低。
12．（2020山西阳泉）工业上，可用废弃的粉煤灰为原料替代铝土矿来生产高纯硫酸铝。粉煤灰的主要成分为氧化铝和二氧化硅，还含有少量氧化铁、氧化镁等杂质，主要生产流程如图1所示。【已知：二氧化硅不溶于水，也不与硫酸反应；氧化铝与稀硫酸反应的化学方程式为】。分析生产过程，回答下列问题：
（1）分析图2，球磨机的作用是__________。
（2）利用废弃的粉煤灰生产硫酸铝的优点是________。
（3）酸浸塔中稀硫酸与杂质反应的一个化学方程式为___________，残渣主要成分为______。
（4）分析硫酸铝溶解度表，结晶池中析出硫酸铝晶体采用方法是_______。
温度/°C
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
溶解度/g
31.2
33.5
36.4
40.4
45.7
52.2
59.2
66.2
73.1
86.8
89.0
【答案】（1）减小粉煤灰的粒度，提高氧化铝的提取率；（2）节约资源/减少对环境的污染（合理即可）；（3）或；二氧化硅/SiO2；（4）降温结晶
【解析】（1）球磨机可以减小粉煤灰的粒度，增大反应物之间的接触面积，使反应更充分，提高氧化铝的提取率；（2）利用废弃的粉煤灰生产硫酸铝的优点是：可以实现资源的有效利用，减少环境污染，节约资源；（3）粉煤灰的主要成分为氧化铝和二氧化硅，还含有少量氧化铁、氧化镁等杂质，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：；氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水，该反应的化学方程式为：；加入稀硫酸，氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，二氧化硅与稀硫酸不反应，故残渣主要成分为二氧化硅；（4）由表中数据可知，硫酸铝的溶解度随温度的升高而增加，且受温度影响较大，结晶池中析出硫酸铝晶体采用方法是：降温结晶。
净水流程
【典例精讲】
13．（2020海南省卷）硬水不仅对健康造成危害，而且会给生活带来很多麻烦。硬水受热后会产生水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，其他成分不参与反应，实验室由水垢制取纯净氯化钙固体的流程如下：
请按要求填空：
（1）用_____区别硬水和软水。
（2）步骤②中加的碱的化学式是_____；步骤③过滤操作中用到玻璃棒的作用是_____。
（3）步骤④中加入适量稀盐酸的目的是_____，若盐酸过量对氯化钙固体的纯度_____（选填“有”或“无”）影响。
（4）步骤⑤是利用_____的方法得到氯化钙固体。
【答案】（1）肥皂水；（2）Ca(OH)2 ；引流；（3）除去滤液中的氢氧化钙；无；（4）蒸发结晶
【解析】（1）用肥皂水区别硬水和软水，出现泡沫多的是软水，出现泡沫少的是硬水。（2）因为实验室由水垢制取纯净氯化钙固体，氯化钙中含有钙离子，故步骤②中加的碱的化学式是Ca(OH)2；步骤③过滤操作中用到玻璃棒，玻璃棒的作用是引流。（3）步骤④中加入适量稀盐酸的目的是除去滤液中的氢氧化钙。盐酸是氯化氢气体的水溶液。蒸发时，氯化氢气体从水中逸出，故若盐酸过量对氯化钙固体的纯度无影响。（4）冷却结晶不能使溶液中的氯化钙全部析出，步骤⑤是利用蒸发结晶的方法得到氯化钙固体。
分离、提纯和除杂流程
14．（2020西藏）西藏芒康县通过晾晒盐井水提取粗盐的生产方式历史悠久。粗盐溶液过滤后仍含有多种可溶性杂质（氯化镁、氯化钙、硫酸钠等）。某化学拓展实验小组欲探究粗盐样品中可溶性杂质的成分，设计了如图所示的实验流程：
（实验分析）
（1）步骤①中加入适量氢氧化钠溶液的目的是___________。
（2）步骤③的白色沉淀是____________________（填化学式）。
（3）乙同学认为步骤③中不需要加入足量稀盐酸，你是否同意他的观点？____________（填“同意”或“不同意”），请说明原因___________________。
（4）根据以上实验信息，实验小组得出结论：此粗盐样品中含有的杂质是__________________。
【答案】检验滤液中是否存在镁离子 BaSO4 不同意 足量的稀盐酸可以与之前加入的适量碳酸钠反应，消除碳酸根对氯化钡检验硫酸根的影响； 硫酸钠
【解析】(1)氢氧化钠会和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，而步骤①中加入适量氢氧化钠溶液无明显现象，则证明溶液中无镁离子，故①空填检验滤液中是否存在镁离子；
(2)步骤③加入了足量稀盐酸和适量氯化钡是为了检验滤液中是否存在硫酸根离子，其白色沉淀为BaSO4；
(3)氯化钡会与碳酸钠反应生成白色碳酸钡沉淀，从而影响对硫酸根离子的检测，故加入足量的稀盐酸可以与之前加入的碳酸钠反应消耗掉碳酸根离子，避免其对硫酸根离子的检测产生影响，故答案为③不同意，④足量的稀盐酸可以与之前加入的适量碳酸钠反应，消除碳酸根对氯化钡检验硫酸根的影响；(4)氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠。滤液中加入氢氧化钠，碳酸钠均无明显现象，说明没有氯化镁、氯化钙，加入氯化钡后产生沉淀，则证明此粗盐样品中含有的杂质是硫酸钠。
15．（2020四川内江）下图是某化工企业利用“侯氏制碱法”生产纯碱的部分工艺流程示意图：
查阅资料知：① ；②氨气极易溶于水，氨水呈碱性。
（1）检验食盐水是否饱和的方法是__________。
（2）操作Ⅰ的名称是____________。实验室进行此操作时，玻璃棒的作用是____________。
（3）“候氏制碱法”中，向饱和氨盐水中通入足量的CO2，使氨气、水、NaCl和CO2反应生成NaHCO3等，该反应的化学方程式为_______________；先通氨气形成饱和氨盐水，后加压通入二氧化碳，这样操作的目的是_____________。
（4）处理含氯化铵混合溶液时，不直接加热蒸干得到氯化铵固体的原因是_________________。
【答案】（1）向该溶液中加入少量NaCl固体，充分搅拌，不会溶解，说明溶液已饱和；（2）过滤；引流 ；（3） ；有利于二氧化碳的吸收，加速NaHCO3的生成；（4）NH4C1加热易分解
【解析】（1）饱和食盐水不能继续溶解氯化钠固体，故检验食盐水是否饱和的方法是：向该溶液中加入少量NaCl固体，充分搅拌，不再溶解，说明溶液已饱和；（2）操作Ⅰ实现了固液分离，是过滤；过滤时，玻璃棒的作用是：引流；（3）向饱和氨盐水中通入足量的CO2，使氨气、水、NaCl和CO2反应生成NaHCO3和氯化铵，该反应的化学方程式为：；先通氨气形成饱和氨盐水，形成碱性环境，后加压通入二氧化碳，这样操作的目的是：有利于二氧化碳的吸收，加速NaHCO3的生成；（4）氯化铵固体受热易分解成氨气和我氯化氢气体。 处理含氯化铵混合溶液时，不直接加热蒸干得到氯化铵固体，是因为NH4C1加热易分解。
16．（2020贵州黔东南）某兴趣小组查阅资料得知：氯酸钾（KClO3） 在加热和二氧化锰做催化剂的条件下生成氯化钾和氧气。他们利用该原理制取氧气，并回收提纯氯化钾和二氧化锰，按以下流程图进行实验，按要求完成下列问题：
（1）步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为_____。
（2）步骤Ⅳ中操作y的名称是___。
（3）步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后，收集第3次的洗涤液并进行检验。取少量洗涤液于试管中，滴加____溶液，有白色沉淀生成，说明还没有洗涤干净。
（4）实验结束后，理论上能够回收得到___克二氧化锰。
【答案】（1）；（2）蒸发；（3）硝酸银；（4）6
【解析】（1）由题意氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下受热分解为氯化钾和氧气，反应的化学方程式为；（2）步骤Ⅳ中操作为从氯化钾溶液中获得氯化钾固体，具体的方法是蒸发溶剂； （3）步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后，收集第3次的洗涤液并进行检验。检验是否洗净就是检验是否存在氯化钾，因为氯化钾溶液能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，所以取少量洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明还没有洗涤干净；（4）化学反应的催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变，根据流程图可知在化学反应前二氧化锰的质量为6克，所以实验结束后，理论上能够回收得到6克二氧化锰。
17．（2020湖南邵阳）粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，还含有氯化钙、氯化镁、硫酸钠等可溶性杂质。提纯粗盐并制取纯碱的工艺流程如下：
已知：①20℃时，将CO2通入含有NH3的饱和NaCl溶液中生成NaHCO3晶体和NH4Cl溶液
②20℃时，几种物质在水中的溶解度/g
NaCl
NH4Cl
NaHCO3
36．0
37．2
9．6
请根据上述题中有关信息，回答下列问题：
（1）步骤③中加入试剂A的化学式是_____。
（2）步骤④中加入过量Na2CO3溶液的目的是_____。
（3）在步骤⑥反应中，有NaHCO3晶体析出，而没有NH4Cl和NaCl析出的原因是_____。
（4）步骤⑦中NaHCO3，转化为纯碱的化学反应方程式是，该化学反应属于反应_____〔填基本反应类型）。
【答案】（1）BaCl2 ；（2）将溶液中的钙离子和钡离子全部转化为沉淀除去 ；（3）在20℃时NaHCO3的溶解度较小，NH4Cl和NaCl的溶解度较大，所以NaHCO3晶体析出 ；（4）分解
【解析】（1）粗盐提纯主要除去钙离子、镁离子、硫酸根离子，氢氧化钠溶液中氢氧根离子能与镁离子形成氢氧化镁沉淀，步骤②加入氢氧化钠溶液是为了除去镁离子，步骤③加入的试剂A是为了除去硫酸根离子，同时不能引入新的杂质离子，氯化钡溶液中的钡离子与硫酸根离子形成硫酸钡沉淀，故加入的试剂A是BaCl2溶液；（2）碳酸钠溶液中的碳酸根离子能与钙离子形成碳酸钙沉淀，与钡离子形成碳酸钡沉淀。步骤④中加入过量Na2CO3溶液的目的是完全除去原本溶液中的钙离子以及步骤③中过量的钡离子。
（3）在步骤⑥反应中，有NaHCO3晶体析出，而没有NH4Cl和NaCl析出的原因是在20℃时NaHCO3的溶解度较小，NH4Cl和NaCl的溶解度较大，所以NaHCO3晶体析出；（4）步骤⑦中NaHCO3，转化为纯碱的化学反应方程式是，该反应中反应物为一种，生成物为三种，符合“一变多”的情况，属于分解反应。
18．（2020四川成都节选）回答下列问题
（1）从硝酸钾、少量氯化钠和不溶性杂质（泥沙）的混合物中得到硝酸钾的流程如下：
①结合图分析，趁热过滤原因是___________
②操作a的名称是______
③滤液2的溶质是__________
【答案】①增大硝酸钾溶解能力，减少硝酸钾的损失 ；②降温结晶 ；③氯化钠、硝酸钾
【解析】（1）①硝酸钾的溶解度受温度的影响较大，随温度升高而增大，趁热过滤的原因是使硝酸钾尽量完全溶解在溶液中，减少硝酸钾的损失；②操作a是从溶液中获取硝酸钾晶体，名称是降温结晶；③降温结晶时仍有少量硝酸钾溶溶解在溶液中，而氯化钠基本不析出，滤液2的溶质是氯化钠、硝酸钾。
七、混合成分的确定流程
19．（2020四川攀枝花）某氯化钠样品中可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。某学习小组欲探究氯化钠样品中杂质的成分设计了以下实验：
回答下列问题：
（1）步骤①中加人适量NaOH溶液的目的是_______________。
（2）步骤③中加人足量稀盐酸时，能够观察到的明显现象是____________，发生此现象的化学方程式是_______________。
（3）此氯化钠样品中含有的杂质是_____________________。
【答案】（1）检验、除去氯化镁；（2）有气泡产生； ；（3）硫酸钠（或）
【解析】（1）由于氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，所以步骤①中加入适量NaOH 溶液的目的是检验、除去氯化镁。（2）步骤②中加入碳酸钠溶液，未参加反应，故加入过量的稀盐酸，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，能够观察到的明显现象是有气泡产生，反应的化学方程式为。（3）步骤①加入氢氧化钠溶液，无明显现象，说明无氯化镁，步骤②加入碳酸钠溶液，无明显现象，说明无氯化钙，步骤③加入过量稀盐酸后加入氯化钡，产生白色沉淀，故含硫酸钠，此氯化钠样品中含有的杂质是硫酸钠（或）。
20．（2020四川德阳）有一包固体粉末可能含有NaOH、NaCl、CuCl2、Mg（OH）2、CaCO3中的一种或多种，为探究其成分，某同学取样进行了如下图所示实验：
（1）操作Ⅰ和操作Ⅱ相同，其名称是_______。
（2）无色气体的化学式为__________。
（3）反应生成白色沉淀Ⅱ的化学方程式为____________。
（4）原固体粉末中不能确定是否含有的物质是______。
【答案】（1）过滤 ；（2） CO2 ；（3）NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 ；（4）NaCl、Mg(OH)2
【解析】固体粉末加水溶解过滤后分为沉淀Ⅰ和无色溶液Ⅰ，在沉淀Ⅰ中加入稀盐酸产生气体，说明沉淀Ⅰ中含有碳酸钙，所以一定含碳酸钙，并且产生蓝色溶液，说明沉淀Ⅰ中有铜离子，所以一定含氯化铜，而氯化铜溶于水，所以沉淀Ⅰ中含有氢氧化铜，又因为氢氧化镁不溶于水，一定是氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀，所以一定含氢氧化钠，不能确定是否含氢氧化镁，在无色溶液Ⅰ加入稀硝酸和硝酸银溶液，产生白色沉淀Ⅱ和无色溶液Ⅱ，说明无色溶液Ⅰ中含氯离子，但氯化铜中含氯离子，不能确定是否含氯化钠。（1）操作Ⅰ和操作Ⅱ相同，都是将固体和液体分离开来，其名称是过滤；（2）只有碳酸钙和盐酸反应能放出二氧化碳气体，故无色气体的化学式为CO2；（3）反应生成白色沉淀Ⅱ的反应是氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，化学方程式为NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3；（4）根据分析，原固体粉末中不能确定是否含有的物质是NaCl、Mg(OH)2。
21．（2020广东广州）某固体粉末可能含有KOH、K2CO3、K2SO4中的一种或几种，为了确定其成分，进行如下实验：
根据上述实验，回答下列问题：
（1）上述实验中，“产生气泡”的化学方程式为______。
（2）分析实验现象，推断原固体粉末的成分是____（填化学式）。
（3）能区别K2CO3溶液和NaCl溶液的试剂是______（填标号）。
A． NaOH溶液 B． 盐酸
C． 酚酞溶液 D． NaNO3溶液
【答案】（1） ；（2）K2CO3 ；（3） BC
【解析】取样溶解，滴加酚酞溶液，溶液变红，说明溶液显碱性，至少含有碳酸钾或氢氧化钾中的一种，另一份溶液加入过量氯化钡溶液，生成白色沉淀，加入过量盐酸，产生气泡，固体完全溶解，说明含有碳酸钾，不含有硫酸钾，加入氯化钡溶液过滤，滴加酚酞溶液，无明显现象，说明不含氢氧化钾。（1）实验中，“产生气泡”的反应是碳酸钡和盐酸生成氯化钡、水和二氧化碳，故反应的化学方程式为。（2）两份固体粉末的溶液，一份滴加酚酞溶液，溶液变红，说明溶液显碱性，至少含有碳酸钾或氢氧化钾中的一种，另一份加入过量氯化钡溶液，生成白色沉淀，加入过量盐酸，产生气泡，固体完全溶解，说明含有碳酸钾，不含有硫酸钾，过滤，滴加酚酞溶液，无明显现象，说明不含氢氧化钾，故原固体粉末的成分是碳酸钾，化学式为K2CO3。（3）A、NaOH溶液和碳酸钾、氯化钠均不反应，不能区别，故A不正确；B、盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳，有气泡产生，盐酸和氯化钠不反应，可以区别，故B正确；C、碳酸钾溶液显碱性，能使酚酞溶液变红色，氯化钠显中性，不能使酚酞溶液变红色，可以区别，故C正确；D、NaNO3溶液和碳酸钾、氯化钠均不反应，不能区别，故D不正确。故选BC。
八、定量测定流程
22．（2020湖北武汉）实验室有一包久置的生铁粉末（成分为碳、铁和氧化铁）。为测定各组分的质量分数，小怡取两份质量均为m的生铁粉末样品，分别进行如下实验：
Ⅰ.测定碳的含量
已知：过氧化氢溶液能将Fe2+转化为Fe3+。
（1）步骤①的具体实验操作中包括过滤，此操作中玻璃棒的作用是____________。
（2）生成滤渣丙的化学方程式为____________。
Ⅱ.测定氧化铁的质量分数
下图所示装置气密性良好。在硬质玻璃管中放入样品2，打开止水夹K，在球形干燥管出口处检验氢气纯净后，点燃酒精灯，待充分反应后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭止水夹K。
（3）打开止水夹K，观察到装置甲中的实验现象是____________。
（4）若无装置乙，会导致测得氧化铁的质量分数____________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（5）实验过程中无污染性气体生成，且实验结束，硬质玻璃管中剩余固体为单质铁，丁装置中浓硫酸质量比实验前增重了0.54g，则m=__________g（结果精确到0.01）。
【答案】（1）引流 ；（2） ；（3）液体浸没锌粒，固体逐渐减少，产生大量气泡 ；（4）偏大；（5）10.76
【解析】（1）过滤时，玻璃棒作用是引流，故填：引流。（2）硫酸铁和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铁，化学方程式为，故填：。（3）打开止水夹，试管内气压减小，稀硫酸进入试管和锌粒接触，发生反应生成氢气，现象为液体浸没锌粒，固体逐渐减少，产生大量气泡，故填：液体浸没锌粒，固体逐渐减少，产生大量气泡。（4）乙装置浓硫酸可以去除氢气中水蒸气，若无装置乙，稀硫酸中水蒸气，会被丁浓硫酸吸收，测量水的质量偏大，水的质量偏大，根据水质量求出氧化铁质量偏大，会导致测得氧化铁的质量分数偏大，故填：偏大。（5）第一部分氧化铁与碳单质发生还原
第二部分氧化铁与氢气发生还原
两部分氧化铁总质量=3.2g+1.6g=4.8g
4.8g氧化铁中铁元素质量=
滤渣丙为氢氧化铁，其中铁元素质量为17.12g× =8.96g
则生铁粉末中铁的质量为8.96g-3.36g=5.6g
样品质量m=碳单质质量+铁单质质量+氧化铁质量=0.36g+5.6g+4.8g=10.76g，故填：10.76。
23．（2020黑龙江哈尔滨）图为某钙片的商品标签，为测定钙片中钙元素的质量分数（假设钙片中其他物质不含钙元素，且不溶于水，也不与任何物质发生反应），某化学兴趣小组取20片钙片，进行如下实验：
（1）上述实验过程中发生反应的化学方程式为___________。
（2）根据已知条件列出求解所加的稀盐酸中溶质质量（x）的比例式_________。
（3）用36.5%的浓盐酸配制100g上述稀盐酸，所需浓盐酸的质量为_________。
（4）钙片中钙元素的质量分数为_______。
（5）若向滤液中加入5.4g水，所得溶液中溶质的质量分数为_____。
（6）工厂生产钙片时若需碳酸钙120t，理论上需含氧化钙84%的生石灰的质量为_____。
【答案】（1）（2）（3）20g（4）20%（5）10%（6）80t
【解析】
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳。
（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故实验过程中发生反应的化学方程式为。（2）由质量守恒定律可知，反应前后反应物的总质量等于生成物的总质量，减少的是生成的二氧化碳的质量，则生成的二氧化碳的质量为
设反应的氯化氢的质量为x
故所加的稀盐酸中溶质质量（x）的比例式为。
（3）由（2）可知，所加的稀盐酸中溶质质量为7.3g，所加的稀盐酸的溶质质量分数为，设所需浓盐酸的质量为y，，，故用36.5%的浓盐酸配制100g上述稀盐酸，所需浓盐酸的质量为20g。
（4）设碳酸钙的质量为z
钙片中钙元素的质量为
故钙片中钙元素的质量分数为。
（5）滤液的质量为，
设反应生成氯化钙的质量为m
故若向滤液中加入5.4g水，所得溶液中溶质的质量分数为。
（6）设生成的氧化钙的质量为n
故理论上需含氧化钙84%的生石灰的质量为。
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