2022届中考化学复习增分策略题型专练08 工艺流程题（含答案）

这是一份2022届中考化学复习增分策略题型专练08 工艺流程题（含答案），共60页。试卷主要包含了海水的综合利用，提纯回收类，制备类，环境污染类等内容，欢迎下载使用。
题型08 工艺流程题
题型概览
类型一、海水的综合利用
类型二、提纯回收类
类型三、制备类
类型四、环境污染类

一、海水的综合利用
1．（2021·安徽定远·九年级二模）海洋是一个巨大的化学资源宝库。海水综合利用的部分流程如下：

（1）流程图中选择的试剂a是______（填化学式），它与Mg(OH)2反应的化学方程式为______。
（2）操作B是蒸发结晶，该操作中玻璃棒不断搅拌的作用是______。
（3）海水是巨大的“盐库”，从海水中获取食盐不宜采用降温结晶方法的原因是______。
2．（2021·河南驻马店·九年级一模）2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，中国空间站在轨组装建造全面展开。核心舱建造材料大量使用镁合金，下图是从海水中提取镁单质的工艺流程。请回答如下问题：

（1）母液中含有氯化镁，①～④化学反应不包括__________（填字母）。
a 化合反应 b 分解反应 c 置换反应 d 复分解反应
（2）粗盐经溶解、过滤、蒸发制得精盐，各操作中玻璃棒的作用分别为__________、__________、__________。
（3）写出反应⑤的化学方程式__________。
3．（2021·广东宝安·九年级一模）茶卡盐湖是柴达木盆地四大盐湖中最小的一个，也是开发最早的一个。茶卡盐极易开采，人们只需要揭开十几厘米的盐盖，就可以从下面捞取天然的结晶盐。枯水季节卤水中的钾盐和镁盐含量较丰水季节的高，是开采钾、镁盐的最佳期。下图为从海水中提取镁的流程图，请回答。

（1）生石灰转化为石灰乳是___________反应。（“放热”或“吸热”）
（2）实验室进行操作I，需要用到玻璃棒，此时起___________作用。
（3）氯化镁通电条件下生成镁，其反应的化学方程式是___________，该流程中可以循环使用的物质是___________（填物质名称）
（4）盐酸与氢氧化镁反应的方程式是________，属于_______反应（基本反应类型）。
（5）海水本身中含MgCl2，为何还要经历“MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2”的转化过程，目的是___________。
4．（2021·长春吉大附中力旺实验中学九年级二模）海洋是地球上最大的储水库，浩瀚的海洋蕴藏着丰富的化学资源，工业上从海水中可提取许多广泛应用于生活、生产、科技等方面的物质和原料，部分流程如下：

Ⅰ、海水淡化：
（1）常用___________（填“蒸馏”或“加明矾”）方法使海水淡化；
Ⅱ、海水晒“盐”：
（2）经溶解、过滤、蒸发后得到的精盐还含有可溶性的MgCl2、CaCl2、Na2SO4，为除去杂质得到纯净的氯化钠，将精盐溶解后，加入试剂的合理顺序为___________（A. Na2CO3溶液；B.BaCl2溶液：C．NaOH溶液），过滤，再向滤液中加入足量稀盐酸，蒸发即可；
Ⅲ、海水制“镁”：
（3）在氢氧化镁中加入的试剂a是___________（填名称）。
（4）写出电解熔融状态的MgCl2制取Mg的化学方程式___________；要制取36kg镁，理论上需要Mg（OH）2的质量为___________kg。
Ⅳ、海水制“碱”：
（5）我国科学家侯德榜以饱和食盐水为原料发明了侯氏制碱法，其主要反应原理之一；NH3+H2O+CO2+NaCl=X+NaHCO3↓，X的化学式为___________。
（6）为测定通过海水制碱法所得部分产品（含少量NaCl杂质）中碳酸钠的质量，将产品加水溶解后，向其中加入足量CaCl2溶液（），过滤，得到10g沉淀，列出求碳酸钠质量（x）的比例式为___________。
5．（2021·烟台市福山区教学研究中心九年级模拟预测）海洋是资源的宝库，海水中几乎存在所有的天然元素。2020年习近平主席提出海洋命运共同体理念。全球共享海洋资源，共同发展海洋经济，合理利用海洋资源，实现利用海洋造福人类的目标。
（1）海水晒盐。

①采用盐田法晒盐，经日晒、风吹等，______池中会有氯化钠晶体析出，请写出一条利于海水“晒盐”的自然条件______。
②粗盐提纯。海水经蒸发、结晶制得的粗盐中还含有氯化镁、氯化钙等杂质，必须进行分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活。粗盐提纯的部分流程如上图。图中加入过量Na2CO3溶液除去的离子是______（填离子符号），加入NaOH溶液发生反应的化学方程式为______。
③如果称量Ⅰ中称得粗盐的质量为6g，称量Ⅱ中称得精盐的质量为6.2g，请分析产生这种现象的原因可能是______（写出一种即可）。
（2）海水资源的综合利用。

①海水提镁。利用海水提取镁的工业流程如图所示。氯气可以发生化合反应生成氯化氢，其水溶液为盐酸，推测另一种反应物为______。海水经历沉淀槽、反应器两个装置的目的是______。
②我国化工专家侯德榜发明了联合制碱法，为世界制碱工业作出了突出贡献。氨碱工业生产过程中，在加压并不断向饱和的氨盐水中通入二氧化碳的条件下，使碳酸氢钠结晶析出，该反应的化学方程式是______。
6．（2021·山东龙口·九年级一模）2021年6月8日是第13个“世界海洋日”，海洋是巨大的资源宝库。
（1）国防工业从海水晒盐得到的卤水中提取镁的过程如图所示：

其中步骤①发生反应的化学方程式___________。
（2）海水晒盐得到的粗盐中含有Na2SO4、CaCl2、MgCl2等可溶性杂质，为除去这些杂质，将粗盐溶解，加稍过量NaOH溶液后，进行下列操作，最后得到NaCl晶体。每种操作只用一次，合理的顺序是___________。其中操作④的目的是___________。
①过滤；②加稍过量稀盐酸；③蒸发；④加稍过量Na2CO3溶液；⑤加稍过量BaCl2溶液
（3）实验室根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3，下列装置和原理不能达到实验目的是___________（填序号，下同）。其中装置乙中反生反应的化学方程式为___________。

A．装置甲：制NH3B．装置乙：制NaHCO3
C．装置丙：分离NaHCO3D．装置丁：干燥Na2CO3
（4）用提纯的氯化钠晶体，配制100g6%的氯化钠溶液，若实际所配溶液溶质质量分数大于6%，可能的原因是___________。
A．称量氯化钠所用天平砝码生锈 B．用量筒取水时俯视读数
C．配制溶液的烧杯用蒸馏水润洗过 D．将溶液倒入细口瓶液体溅出
7．（2021·苏州市景范中学校九年级二模）海洋是一个聚宝盆。
（1）利用海水提取粗盐的过程如图所示：

一定质量的海水，通过贮水池引入到蒸发池，在没有引入结晶池之前的蒸发过程中，蒸发池中氯化钠的质量会___________（填“增大”“不变”或“减小”）。
（2）实验室除去粗盐中难溶性杂质的主要实验步骤有：

Ⅰ、溶解；Ⅱ、过滤；Ⅲ、___________（填操作名称）。上述三个步骤中，用到的可以直接加热的仪器（玻璃棒除外）是___________。常温下，粗盐溶解的步骤如图1所示，从节约能源和提高产率的角度分析，图1中所需水的最佳体积是___________mL。（提示：水的密度为1g/mL；常温下，100g氯化钠饱和溶液中含有氯化钠25g）
（3）氯化钠溶液在一定条件下能制备84消毒液，其有效氯含量越高消毒效果越好。
实验1：20℃，钛电极间距1cm，电压10V，1L氯化钠溶液，通电1小时。
实验编号
1﹣1
1﹣2
1﹣3
1﹣4
1﹣5
1﹣6
NaCl溶液浓度
1%
2%
3%
4%
5%
6%
有效氯含量/（g/L）
3.5
3.8
3.9
4
3.9
3.7
实验2：1L4%氯化钠溶液，通电1小时。
实验编号
温度/℃
电压/V
钛电极间距/cm
有效氯含量/（g/L）
2﹣1
20
20
1
8.4
2﹣2

30
20
1
8.0
2﹣3
40
20
1
7.8
2﹣4
20
20
0.5
8.2
2﹣5
20
20
1.5
8












①设计实验2﹣1、2﹣4、2﹣5的目的是___________。
②请根据实验2的数据，写出一条有效氯含量随影响因素的变化规律：___________。
③能证明电压对有效氯含量有影响的实验是___________（填实验编号）。
（4）从海水中提取金属镁，可按如图流程进行：

①下列说法正确的是___________（填字母）。
A．步骤Ⅰ通过一步反应即可实现
B．步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是从海水中提纯氯化镁
C．步骤Ⅴ中化学能转化为电能
D．步骤Ⅱ、Ⅲ都发生了中和反应
②该流程中采取的一种降低成本且减少污染的措施是___________。
8．（2020·烟台市福山区教学研究中心九年级一模）海洋中有丰富的水生生物和化学物质资源。
（1）海水淡化获取淡水资源。压汽蒸馏能大大提高热功效率，节约能源。利用压气蒸馏的方法淡化海水的过程如图所示。蒸发器中发生的变化属于______（填“物理”或“化学”）变化，从微观角度分析，在压缩机内发生变化的是______。

（2）海水“晒盐”、“制碱”、“氯碱工业”体现了人类利用化学科学征服和改造自然的智慧。


（流程图一）粗盐的提纯。
①海水“晒盐”得到的粗盐，往往含有不溶性杂质（如泥沙等）和可溶性杂质（如Mg2+、Ca2+等）。工业上以粗盐为原料制取精盐，试剂Ⅰ与试剂Ⅱ的组合为______（填字母）
A．NaOH B．Ca（OH）2 C．K2CO3 D．Na2CO3
②流程中Mg元素必须转化成______（填化学式）才能完全除去。
③如果称量Ⅰ中称得粗盐的质量为3g，称量Ⅱ中称得精盐的质量为3.1g，则下列分析正确的是______（填字母）。
A．精盐的产率为103.3% B．蒸发操作中可能有水分没有蒸干
C．除杂过程中有NaCl生成 D．溶解操作中粗盐没有完全溶解
（流程图二）海水的综合利用。
①海水“制碱”工业中，为了提高产率，向饱和NaCl溶液中通入气体时，应先通入的气体是______（填“NH3”或“CO2”）。
②以电解饱和NaCl溶液为基础制取氯气、氢气和氢氧化钠产品的工业称为“氯碱工业”。它是目前化学工业的重要支柱之一。电解饱和NaCl溶液的化学方程式______。该流程中可以循环使用的物质是______。
9. 氯化钾是低钠盐的主要添加剂，从海水晒盐后的苦卤中可以提取氯化钾。

（1）物理方法提取
苦卤的主要成分是氯化镁和氯化钠，其次是硫酸镁和氯化钾。它们的溶解度曲线如图1所示，提取过程如下：
①将苦卤在较高温度下（填操作名称） 析出氯化钠和硫酸镁。
②将①中所得混合物进行 操作得到母液。
③将母液降温，氯化钾和氯化镁析出。在较低温度下用水洗涤，即可获得较纯净的氯化钾。
（2）化学方法提纯
工业生产的氯化钾中含有少量硫酸镁杂质，不能满足科研的需要，实验室提纯过程如图2所示：

①提纯过程所用试剂X、Y分别是（写溶质化学式） 、 ，所加试剂均稍过量的目的是 。
②写出提纯过程中发生反应的化学方程式 。
③步骤Ⅲ中实际参加反应的离子有（写符号） 。
10. 为除去粗盐水中的可溶性杂质MgSO4、CaCl2，某化学小组设计了如图方案：

（1）加入Ba(OH)2溶液后过滤，固体的成分有 。（写化学式）
（2）写出一个加入Na2CO3后发生反应的化学方程式 。（写一个即可）
（3）溶液X中含有哪些物质？请设计实验证明溶液X中的杂质。（简要写出实验步骤和现象）。
11. 海水晒盐可制得粗盐，粗盐除氯化钠外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，以下是某化学兴趣小组制定的一套制备精盐的实验方案，步骤如图所示：

【查阅资料】可溶性钡盐有剧毒，可以导致蛋白质变性，破坏体内一系列生理活动。
（1） 步骤①中溶解粗盐时所加水的质量不宜过多，也不宜过少，过少会造成精盐的产率
（填“偏高”或“偏低”）。
（2）下列试剂X符合要求的是 （选填字母）。
A．氧化钙 B．氢氧化钡溶液 C．氢氧化钠溶液
D．氢氧化钙溶液 E．氢氧化钾溶液
（3）某同学为了证明滤液C是否有盐酸剩余，设计的方法正确的是 （填字母）。
A．取样，加入铜，若无现象，说明盐酸没有剩余
B．取样，测溶液pH，若pH＜7，说明有盐酸剩余
C．取样，加碳酸钠溶液，若有气泡产生，说明有盐酸剩余
D．取样，加硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，说明有盐酸剩余
12. 镁是一种用途很广的金属，目前世界上60%的镁是从海水(溶质主要含NaCl和MgCl2等)中提取的，主要步骤如图：

（1）工业生产中，加入试剂①应过量，原因是 。发生反应的化学方程式为 。试剂②的名称为 。
（2）写出无水MgCl2在熔融状态下电解制取金属镁的化学方程式 ，该反应属于基本反应类型中的 反应。
（3）从海水中提取氯化镁时，经历了“氯化镁→氢氧化镁→氯化镁”的转化过程，这样做的目的是： 。
13. 氯碱工业以粗盐(主要成分是NaCl，含少量泥沙、CaCl2、MgCl2)为原料，生产氯气和氢氧化钠，模拟流程如图：

（1）试剂A与试剂B的组合为 (填序号)。
①KOH ②NaOH ③K2CO3 ④Na2CO3
（2）操作A需使用玻璃棒，玻璃棒的作用是 。
（3）流程中Mg元素必须转化成 (填化学式)才能完全除去。
（4）写出电解NaCl溶液的化学方程式 。
（5）该工业副产品H2目前还不能作为燃料被广泛应用，其理由 (答一条即可)。

二、提纯回收类
1．（2021·重庆）重庆多地曾出现过盐井，从天然盐井中获取粗盐（含泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质）为了除去以上杂质得到精盐，小明设计如下实验。
（提示）杂质含量较少，不考虑微溶物形成沉淀

（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
（2）沉淀b所含物质为 Mg(OH)2和______。
（3）物质X是______。
（4）滤液c中加入稀盐酸后发生中和反应的化学方程式为______。
（5）为了证明滴加的 Ba（OH）2溶液已过量，取少许上层清液于试管中加入一种试剂即可。下列物质的溶液能达到实验目的的有______。
A、Ba(OH)2 B、K2CO3 C、Na2SO4 D、KCl
2. 木炭粉还原氧化铜实验后的混合粉末中含有铜、氧化铜、少量木炭粉，实验室从该混合粉末中回收铜的方案如下（已知CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O，木炭粉不与稀H2SO4反应）。

请根据流程图，回答下列问题：
（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ，玻璃棒的作用是 。
（2）固体B所含的物质是 （填物质化学式），溶液A加入过量铁粉的化学方程式是 （任写一个）。
（3）检验得到的铜是否含铁粉的操作是 。
（4）途径Ⅱ与途径Ⅰ比较，Ⅱ优点是 。
3. 化工生产中需要对原料进行提纯，以利于提高产品质量。经测定，某氯化钠样品中混有硫酸钠，为了除去杂质并制得纯净的氯化钠固体，某学生设计方案如图：（步骤②③中加入试剂均过量）

请回答下列问题：
（1）第④步操作中，玻璃棒的作用是 。
（2）此方案中，除去硫酸钠时发生反应的化学方程式为 。
（3）小明同学认为此实验方案设计不严密，请你帮他制定改进措施。

三、制备类
1．（2021·山东潍坊）氮化硼（BN）陶瓷基复合材料在航天领域应用广泛。硼单质是制备氮化硼（BN）的原料之一，某工厂利用硼砂（主要成分为Na2B4O7·10H2O，杂质中含少量Fe3+）制备硼（B）单质的部分流程如下图所示：

请完成下列问题：
（1）粉碎硼砂的目的是______。
（2）操作A的名称是______。
（3）滤渣的成分为______（填化学式）。
（4）写出H3BO3加热分解的化学方程式______。
（5）“制硼”反应的化学方程式为______。
2．（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。
3．（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：
4CuFeS2+17O2+ H2SO4=========4CuSO4+2Fe2(SO4)3+ 。
（2）步骤②中的反应有两个：反应一是Fe+Fe2(SO4)3=3 FeSO4，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。
4．（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N2+3H2========2NH3，
（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_______。
5．（2021·山东泰安）某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红（主要成分Fe2O3），要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如下图所示：

请回答下列问题：
（1）工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为___________。
（2）用化学式表示固体甲的成分___________。
（3）溶液甲中的金属离子是___________（用离子符号表示）。
（4）完成步骤④的化学方程式：4Fe(OH)2+O2+2 =4 Fe(OH)3。
6. 氯化亚铜（CuCl）广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。已知CuCl难溶于水和乙醇，在潮湿空气中易变质。CuCl2的制备流程如下：

（1）“滤液1”中除了Na+、SO42﹣外，还存在较多的离子是 （写离子符号）。
（2）“反应”中发生的化学变化是2CuCl2+Na2SO3=2CuCl↓+2NaCl+SO3，产生的SO3迅速与水化合生成一种酸，该反应的化学方程式为 。
（3）“操作a”的名称是 。
（4）可用“水洗”的原因是 ，“醇洗”的目的是 。
7. 某矿石主要成分是MgO，含少量的Fe2O3、CuO和SiO2杂质。用该矿石制备Mg(OH)2的工艺流程简图如图：

回答下列问题：
（1）步骤①和步骤②均用到的操作是 。
（2）溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和 （填离子符号）。
（3）已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：
对应离子
Fe3+
Cu2+
Mg2+
开始沉淀时的pH
1.9
4.2
9.1
完全沉淀时的pH
3.2
6.7
11.1
步骤②加入熟石灰，调节溶液的pH范围为 ，固体C中所含成分的化学式为 。
（4）步骤③制得Mg(OH)2的化学方程式为 。
8. 为保护绿水青山，可将工业含铜废酸液（主要成分为CuSO4和H2SO4）进行无害化处理，制取硫酸钡（BaSO4）和硫化铜（CuS）。主要流程如下：

资料：BaSO4、CuS难溶于水且不与稀硫酸反应；Cu(OH)2难溶于水，可与稀硫酸反应。
（1）反应釜1中需不断搅拌，其目的是 。
（2）从过滤器中分离出滤渣的成分为 。
（3）反应釜3中发生复分解反应的化学方程式为 。
9. 碳酸钡是工业上一种重要的化工产品。以下是某工厂用含二氧化硅杂质的碳酸钡原料来生产碳酸钡的工艺流程，请你根据流程回答下列问题（说明：操作B为洗涤，干燥）

（1）生产流程中为节约成本，生成的气体B直接应用于流程中，其气体B是 。
（2）操作A的名称为 。
（3）流程中溶液A中含有的溶质有 （写化学式）。
（4）写出反应室中有关反应的化学方程式（任意一个即可） 。
（5）写出电解氯化钠溶液的化学方程式 。
10. 以镁矿石（主要成分MgCO3、SiO2）为原料生产MgO的工艺流程如下:

注SiO2难溶于水和常见的酸；“沉镁”过程中有Mg(OH)2生成。
（1）滤渣X的主要成分为 （填化学式）。
（2）实验室中用题图-1所示装置进行过滤。
①该装置中仪器A的名称为 。
②若过滤时滤液出现浑浊，可能的原因是 （填字母）。
a．滤纸已破损 b．漏斗中液面低于滤纸边缘 c．滤纸未紧贴漏斗内壁
（3）沉镁时MgSO4与NH3·H2O发生反应。结合题38图-2，写出该反应的化学方程式 。

（4）已知在不同温度下，充分加热等质量的Mg(OH)2，加热温度与固体残留率的关系如图-3所示。加热时温度至少要达到350℃，原因是 。
【答案】
（1）SiO2
11. 分子筛（又称为沸石，主要成分为水和硅铝酸钠）可作为催化剂或吸附剂等，以高岭土[主要成分为Al2（Si2O5）（OH）4]、烧碱等为主要原料生产分子筛的工艺流程如下：

（1）步骤①所得烧渣中主要含有两种固体氧化物，分别为SiO2和 （写化学式）。
（2）步骤②加入NaOH溶液前需将烧渣粉碎，其目的是 。
（3）步骤②和③均涉及的操作是 ，实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
（4）步骤③发生的反应之一是Na2SiO3溶液和通入的CO2气体反应生成偏硅酸（H2SiO3）沉淀和碳酸氢钠，该反应的化学方程式为 。
（5）上述流程中可以循环利用的物质（水除外）是 。
12. 工业上用黄铁矿（主要成分是FeS2）制备硫酸，主要流程如图：

（1）向沸腾炉中加入黄铁矿时需要将矿石粉碎，目的是 。
（2）接触室里的反应中，化合价升高的元素有 。
（3）吸收塔中生成硫酸的化学方程式为 。
（3）吸收塔中三氧化硫与水反应生成硫酸，反应的化学方程式为：SO3+H2O═H2SO4。
13. 利用电石渣[主要成分为Ca(OH)2、MgO]制备硫酸钙的主要工艺流程如图：

已知：MgO难溶于水;MgSO4易溶于水；CaSO4微溶于水。
（1）反应器中搅拌的目的是 。
（2）反应器中发生的反应主要有MgO+H2SO4=MgSO4+H2O和 。
（3）上述流程中，用于分离提纯的设备有 。

四、环境污染类
1. 某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质。现欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要步骤如图所示：

已知：加热的条件下，Zn、Cu都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。
（1）烟泥最初处理需要除油污，用洗涤剂除油污的过程中发生了 现象。步骤①产生的废气B中，一定含有的有害气体是 (填化学式)。环保处理最好釆用的试剂是 (填字母序号)。
A．浓硫酸 B．食盐水 C．石灰乳
（2）写出步骤④中得到铜的化学方程式 ，它属于基本反应类型中的 反应。
（3）步骤③和④中主要操作的名称是 。
（4）我国古代就制得了一种外观似金子的锌和铜的合金，也就是黄铜，它的硬度比纯铜 (填“高”或者“低”)。
（5）取少量的溶液C，往其中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定没有 (填字母序号)。
A．硫酸镁 B．硫酸锌 C．硫酸铜 D．硫酸铜和硫酸锌
2.废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等，为实现对其中锡的绿色回收，某工艺流程如下。

已知：Sn+SnCl4=2SnCl2
（1）SnCl4中锡元素的化合价是 。
（2）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 。
（3）写出步骤②发生反应的化学方程式 。
（4）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是 (回答一点即可)。
3．金属钛广泛用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿(主要成分为 FeTiO3)制取钛并获得副产品A的主要工艺流程如图1所示：

请回答下列问题：
（1）构成金属钛的微粒是 (填“分子”“原子”或“离子”)，H2TiO3中钛元素的化合价为 ；
（2）反应②需持续通入氩气，氩气的作用是 ；
（3）反应③的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体，则该反应的化学方程式为 ；
（4）反应①②③中属于分解反应的是 (填“①”“②”“③”)；
（5）对反应③进行改进，可直接生产锂离子电池的电极材料 LiFePO4，工艺流程如图2所示：
写出“高温煅烧”由FePO4制备 LiFePO4的化学方程式 。
4.某工厂附近海水中含有较多Na2CO3等物质。该工厂采用海水脱硫技术吸收燃煤烟气中的SO2,其主要设备及流程如图T7-23:

图T7-23
(1)海水脱硫设备中,排出的海水呈碱性的是 (填序号)。
A.海水泵 B.吸收塔 C.曝气池① D.曝气池②
(2)向曝气池①内通入空气后,主要有两个化合反应发生,写出其中一个反应的化学方程式:
(3)曝气池②排放的海水中不含H2SO4的原因是 (用化学方程式表示)。
5.为了防止污染,用黄铜矿(主要成分是CuFeS2及少量含Zn的化合物)炼铜时,将产生的废气、废液转换成工业原料,设计流程如下图 (假定每一步都完全反应):

(1)废气处理后得到的产品X是 。
(2)写出步骤①中反应的化学方程式: 。
(3)步骤②的操作是 。
(4)滤液a和滤液b中溶质的成分 (填“相同”或“不相同”)。
(5)若操作过程中物质的损失忽略不计,要生成2.8 g B和3.2 g D,则加入Zn的质量应至少大于 g。

题型08 工艺流程题
题型概览
类型一、海水的综合利用
类型二、提纯回收类
类型三、制备类
类型四、环境污染类

一、海水的综合利用
1．（2021·安徽定远·九年级二模）海洋是一个巨大的化学资源宝库。海水综合利用的部分流程如下：

（1）流程图中选择的试剂a是______（填化学式），它与Mg(OH)2反应的化学方程式为______。
（2）操作B是蒸发结晶，该操作中玻璃棒不断搅拌的作用是______。
（3）海水是巨大的“盐库”，从海水中获取食盐不宜采用降温结晶方法的原因是______。
【答案】
（1）HCI Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
（2）防止液体局部温度过高，造成液滴飞溅
（3）氯化钠的溶解度受温度变大影响很小
【分析】（1）流程图中加入试剂a后氢氧化镁转化为氯化镁，则选择的试剂a是HCl，它与Mg（OH）2反应生成氯化镁和水，反应的化学方程式为：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。
（2）操作B是蒸发结晶，该操作中玻璃棒不断搅拌的作用是防止液体局部温度过高，造成液滴飞溅。
（3）从海水中获取食盐不宜采用降温结晶方
2．（2021·河南驻马店·九年级一模）2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，中国空间站在轨组装建造全面展开。核心舱建造材料大量使用镁合金，下图是从海水中提取镁单质的工艺流程。请回答如下问题：

（1）母液中含有氯化镁，①～④化学反应不包括__________（填字母）。
a 化合反应 b 分解反应 c 置换反应 d 复分解反应
（2）粗盐经溶解、过滤、蒸发制得精盐，各操作中玻璃棒的作用分别为__________、__________、__________。
（3）写出反应⑤的化学方程式__________。
【答案】
（1）c
（2）搅拌加速溶解 引流 搅拌防止液体因局部受热而引起飞溅
（3）MgCl2─────熔融Mg+Cl2↑
【解析】
（1）反应①-④分别是：
碳酸钙煅烧生成氧化钙和二氧化碳，属于分解反应；氧化钙与水生成氢氧化钙，属于化合反应；石灰乳与氯化镁生成氢氧化镁和氯化钙，属于复分解反应；六水合氯化镁脱水生成氯化镁和水，属于分解反应，故不包括置换反应；
（2）粗盐溶解、过滤、蒸发需要用到玻璃棒，溶解时搅拌加快粗盐溶解，过滤是作用为引流，蒸发时作用为搅拌防止液体因局部受热而引起飞溅；
（3）已知熔融状态下的氯化镁电解生成金属镁，另一生成物为氯气，方程式为：MgCl2─────熔融Mg+Cl2↑。
3．（2021·广东宝安·九年级一模）茶卡盐湖是柴达木盆地四大盐湖中最小的一个，也是开发最早的一个。茶卡盐极易开采，人们只需要揭开十几厘米的盐盖，就可以从下面捞取天然的结晶盐。枯水季节卤水中的钾盐和镁盐含量较丰水季节的高，是开采钾、镁盐的最佳期。下图为从海水中提取镁的流程图，请回答。

（1）生石灰转化为石灰乳是___________反应。（“放热”或“吸热”）
（2）实验室进行操作I，需要用到玻璃棒，此时起___________作用。
（3）氯化镁通电条件下生成镁，其反应的化学方程式是___________，该流程中可以循环使用的物质是___________（填物质名称）
（4）盐酸与氢氧化镁反应的方程式是________，属于_______反应（基本反应类型）。
（5）海水本身中含MgCl2，为何还要经历“MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2”的转化过程，目的是___________。
【答案】
（1）放热
（2）引流
（3）MgCl2─────熔融Mg+Cl2↑ 氯气
（4）2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+H2O 复分解
（5）聚集海水中的Mg2+，得到较纯净的MgCl2
【分析】
（1）氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应放热，故填：放热。
（2）操作I是固液分离的操作是过滤，此时玻璃棒作用是引流，故填：引流。
（3）氯化镁通电条件下生成镁和氯气，其反应的化学方程式是MgCl2─────熔融Mg+Cl2↑，该流程中氯气可以循环使用，故填：MgCl2─────熔融Mg+Cl2↑；氯气。
（4）盐酸与氢氧化镁反应生成氯化镁和水2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+H2O，两种化合物交换成分生成另外两种化合物，属于复分解反应，故填：2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+H2O；复分解。
（5）海水本身中含MgCl2，为何还要经历“MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2”的转化过程，目的是聚集海水中的Mg2+，得到较纯净的MgCl2，故填：聚集海水中的Mg2+，得到较纯净的MgCl2。
4．（2021·长春吉大附中力旺实验中学九年级二模）海洋是地球上最大的储水库，浩瀚的海洋蕴藏着丰富的化学资源，工业上从海水中可提取许多广泛应用于生活、生产、科技等方面的物质和原料，部分流程如下：

Ⅰ、海水淡化：
（1）常用___________（填“蒸馏”或“加明矾”）方法使海水淡化；
Ⅱ、海水晒“盐”：
（2）经溶解、过滤、蒸发后得到的精盐还含有可溶性的MgCl2、CaCl2、Na2SO4，为除去杂质得到纯净的氯化钠，将精盐溶解后，加入试剂的合理顺序为___________（A. Na2CO3溶液；B.BaCl2溶液：C．NaOH溶液），过滤，再向滤液中加入足量稀盐酸，蒸发即可；
Ⅲ、海水制“镁”：
（3）在氢氧化镁中加入的试剂a是___________（填名称）。
（4）写出电解熔融状态的MgCl2制取Mg的化学方程式___________；要制取36kg镁，理论上需要Mg（OH）2的质量为___________kg。
Ⅳ、海水制“碱”：
（5）我国科学家侯德榜以饱和食盐水为原料发明了侯氏制碱法，其主要反应原理之一；NH3+H2O+CO2+NaCl=X+NaHCO3↓，X的化学式为___________。
（6）为测定通过海水制碱法所得部分产品（含少量NaCl杂质）中碳酸钠的质量，将产品加水溶解后，向其中加入足量CaCl2溶液（），过滤，得到10g沉淀，列出求碳酸钠质量（x）的比例式为___________。
【答案】
（1）蒸馏
（2）CBA
（3）稀盐酸
（4）MgCl2─────熔融Mg+Cl2↑ 87
（5）NH4Cl
（6）100(106) ＝ 10g(x)
【解析】（1）可用蒸馏的方法，使水蒸发结晶，得到淡水，加明矾只能加速悬浮的杂质沉降，不能使海水淡化；
（2）氯化镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠，可加入过量的氢氧化钠，除去氯化镁，硫酸钠能与氯化钡反应生成硫酸钡和氯化钠，可加入过量的氯化钡，除去硫酸钠，氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，可加入过量的碳酸钠除去氯化钙和过量的氯化钡，故加入碳酸钠一定要在加入氯化钡之后，这样才能将过量的氯化钡除去，故合理的顺序为：CBA；
（3）在氢氧化镁中加入试剂a，得到氯化镁溶液，故试剂a可以是稀盐酸，氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水；
（4）氯化镁在通电的条件下反应生成镁和氯气，该反应的化学方程式为：MgCl2─────熔融Mg+Cl2↑；
根据化学方程式：2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+H2O， MgCl2─────熔融Mg+Cl2↑，最后制取的镁完全来自于氢氧化镁，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，故理论上需要氢氧化镁的质量为： 3.6kg÷ (24＋17×2(24)×100%)＝8.7kg；
（5）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Na、Cl、H、O、C、N的个数分别是1、1、5、3、1、1，生成物中含Na、Cl、H、O、C、N的个数分别是1、0、1、3、1、0，故生成物中还应含1个Cl、4个H、1个N，故X的化学式为：NH4Cl；
（6）解：设生成碳酸钠的质量为x
Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10g
100(106) ＝ 10g(x)。
5．（2021·烟台市福山区教学研究中心九年级模拟预测）海洋是资源的宝库，海水中几乎存在所有的天然元素。2020年习近平主席提出海洋命运共同体理念。全球共享海洋资源，共同发展海洋经济，合理利用海洋资源，实现利用海洋造福人类的目标。
（1）海水晒盐。

①采用盐田法晒盐，经日晒、风吹等，______池中会有氯化钠晶体析出，请写出一条利于海水“晒盐”的自然条件______。
②粗盐提纯。海水经蒸发、结晶制得的粗盐中还含有氯化镁、氯化钙等杂质，必须进行分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活。粗盐提纯的部分流程如上图。图中加入过量Na2CO3溶液除去的离子是______（填离子符号），加入NaOH溶液发生反应的化学方程式为______。
③如果称量Ⅰ中称得粗盐的质量为6g，称量Ⅱ中称得精盐的质量为6.2g，请分析产生这种现象的原因可能是______（写出一种即可）。
（2）海水资源的综合利用。

①海水提镁。利用海水提取镁的工业流程如图所示。氯气可以发生化合反应生成氯化氢，其水溶液为盐酸，推测另一种反应物为______。海水经历沉淀槽、反应器两个装置的目的是______。
②我国化工专家侯德榜发明了联合制碱法，为世界制碱工业作出了突出贡献。氨碱工业生产过程中，在加压并不断向饱和的氨盐水中通入二氧化碳的条件下，使碳酸氢钠结晶析出，该反应的化学方程式是______。
【答案】
（1）结晶 风力大 Ca2+ MgCl2+2NaOH＝2NaCl+ Mg(OH)2↓ 除杂过程中有NaCl生成（或蒸发时水分没有蒸干 或称量精盐时药品和砝码的位置放反了，且使用了游码等其它合理答案均可给分）
（2）H2（或氢气） 富集、提纯氯化镁 NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3
【解析】
（1）①当蒸发池中的盐溶液达到饱和时，结晶池开始有晶体析出，故填结晶池；经日晒、风吹等，结晶池中有氯化钠晶体析出，故填日晒或风吹。
②加入过量Na2CO3溶液使其中钙离子沉淀，故填Ca2+；加入NaOH溶液能使镁离子沉淀，其反应化学方程式为：MgCl2+2NaOH＝2NaCl+ Mg(OH)2↓。
③如果称量Ⅰ中称得粗盐的质量为6g，称量Ⅱ中称得精盐的质量为6.2g，产生这种现象的原因可能是除杂过程中有NaCl生成（或蒸发时水分没有蒸干 或称量精盐时药品和砝码的位置放反了，且使用了游码等）。
（2）①氯气可以发生化合反应生成氯化氢，则另一种反应物为含氢元素的物质，故为氢气；海水经历沉淀槽、反应器两个装置的目的是让更多的氯化镁沉淀富集，故填富集、提纯氯化镁。
②侯德榜联合制碱法的原料为氨气，食盐水和二氧化碳，产物为氯化铵和碳酸氢钠，反应化学方程式为：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3。
6．（2021·山东龙口·九年级一模）2021年6月8日是第13个“世界海洋日”，海洋是巨大的资源宝库。
（1）国防工业从海水晒盐得到的卤水中提取镁的过程如图所示：

其中步骤①发生反应的化学方程式___________。
（2）海水晒盐得到的粗盐中含有Na2SO4、CaCl2、MgCl2等可溶性杂质，为除去这些杂质，将粗盐溶解，加稍过量NaOH溶液后，进行下列操作，最后得到NaCl晶体。每种操作只用一次，合理的顺序是___________。其中操作④的目的是___________。
①过滤；②加稍过量稀盐酸；③蒸发；④加稍过量Na2CO3溶液；⑤加稍过量BaCl2溶液
（3）实验室根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3，下列装置和原理不能达到实验目的是___________（填序号，下同）。其中装置乙中反生反应的化学方程式为___________。

A．装置甲：制NH3B．装置乙：制NaHCO3
C．装置丙：分离NaHCO3D．装置丁：干燥Na2CO3
（4）用提纯的氯化钠晶体，配制100g6%的氯化钠溶液，若实际所配溶液溶质质量分数大于6%，可能的原因是___________。
A．称量氯化钠所用天平砝码生锈 B．用量筒取水时俯视读数
C．配制溶液的烧杯用蒸馏水润洗过 D．将溶液倒入细口瓶液体溅出
【答案】
（1）MgCl2+Ca(OH)2＝CaCl2+ Mg(OH)2↓
（2）⑤④①②③ 除去氯化钙和过量的氯化钡
（3）D NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3
（4）AB
【解析】
（1）步骤①中，氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，发生反应的化学方程式：MgCl2+Ca(OH)2＝CaCl2+ Mg(OH)2↓。
（2）加稍过量NaOH溶液(除去氯化镁)后，加稍过量BaCl2溶液(除去硫酸钠)，加稍过量Na2CO3溶液(除去氯化钙和过量的氯化钡)，过滤(除去不溶于酸的物质)，加稍过量稀盐酸(除去过量的氢氧化钠和碳酸钠)，蒸发(得到氯化钠)。 故填：⑤④①②③；除去氯化钙和过量的氯化钡。
（3）如图2装置和原理不能达到实验目的是D，是因为碳酸氢钠受热易分解；
装置乙中，氯化钠、水、二氧化碳、氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵，发生反应的化学方程式为：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓。
（4）A.称量氯化钠所用天平砝码生锈，导致称量的氯化钠质量偏大，从而导致质量分数偏大；
B.用量筒取水时俯视读数，导致量取水的体积偏小，从而导致质量分数偏大；
C.配制溶液的烧杯用蒸馏水润洗过，导致水的质量偏大，从而导致质量分数偏小；
D.将溶液倒入细口瓶液体溅出，不影响质量分数。
故填：AB。
7．（2021·苏州市景范中学校九年级二模）海洋是一个聚宝盆。
（1）利用海水提取粗盐的过程如图所示：

一定质量的海水，通过贮水池引入到蒸发池，在没有引入结晶池之前的蒸发过程中，蒸发池中氯化钠的质量会___________（填“增大”“不变”或“减小”）。
（2）实验室除去粗盐中难溶性杂质的主要实验步骤有：

Ⅰ、溶解；Ⅱ、过滤；Ⅲ、___________（填操作名称）。上述三个步骤中，用到的可以直接加热的仪器（玻璃棒除外）是___________。常温下，粗盐溶解的步骤如图1所示，从节约能源和提高产率的角度分析，图1中所需水的最佳体积是___________mL。（提示：水的密度为1g/mL；常温下，100g氯化钠饱和溶液中含有氯化钠25g）
（3）氯化钠溶液在一定条件下能制备84消毒液，其有效氯含量越高消毒效果越好。
实验1：20℃，钛电极间距1cm，电压10V，1L氯化钠溶液，通电1小时。
实验编号
1﹣1
1﹣2
1﹣3
1﹣4
1﹣5
1﹣6
NaCl溶液浓度
1%
2%
3%
4%
5%
6%
有效氯含量/（g/L）
3.5
3.8
3.9
4
3.9
3.7
实验2：1L4%氯化钠溶液，通电1小时。
实验编号
温度/℃
电压/V
钛电极间距/cm
有效氯含量/（g/L）
2﹣1
20
20
1
8.4
2﹣2

30
20
1
8.0
2﹣3
40
20
1
7.8
2﹣4
20
20
0.5
8.2
2﹣5
20
20
1.5
8













①设计实验2﹣1、2﹣4、2﹣5的目的是___________。
②请根据实验2的数据，写出一条有效氯含量随影响因素的变化规律：___________。
③能证明电压对有效氯含量有影响的实验是___________（填实验编号）。
（4）从海水中提取金属镁，可按如图流程进行：

①下列说法正确的是___________（填字母）。
A．步骤Ⅰ通过一步反应即可实现
B．步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是从海水中提纯氯化镁
C．步骤Ⅴ中化学能转化为电能
D．步骤Ⅱ、Ⅲ都发生了中和反应
②该流程中采取的一种降低成本且减少污染的措施是___________。
【答案】
（1）不变
（2）蒸发结晶 蒸发皿 5.4mL
（3）探究其他条件相同时，电极间距对有效氯含量的影响 当氯化钠溶液浓度、体积、通电时间、电压、钛电极间距都相同时，温度越高、有效氯含量越低 实验1﹣4和实验2﹣1
（4）B 将氯气转化为氯化氢循环使用
【分析】（1）一定质量的海水，通过贮水池引入到蒸发池，在没有引入结晶池之前的蒸发过程中，蒸发池内水分蒸发，蒸发池中氯化钠的质量不变；
（2）粗盐的主要成分是氯化钠，粗盐提纯是通过溶解（把不溶物与食盐初步分离）、过滤（把不溶物彻底除去）、蒸发（食盐从溶液中分离出来而得到食盐）得到精盐的过程，其中可以直接加热的仪器为蒸发皿；根据常温下，100g氯化钠饱和溶液中含有氯化钠25g，即75g水中溶解25g氯化钠形成饱和溶液，将1.8g粗盐制成接近饱和的NaCl溶液即节约能源又提高产率，假设1.8g粗盐中都是NaCl，则配成饱和溶液需水的质量为25g(1.8g×75g)×100%=5.4g，水的体积合5.4mL；
（3）①设计实验2-1、2-4、2-5的变量是钛电极间距，因此目的是探究电极间距对有效氯含量的影响；
②由实验2，控制单一变量，对比实验2-1、2-2、2-3，电压相同，钛电极间距相同，温度越高、有效含氯量越低，故填：电压相同，钛电极间距相同，温度越高、有效含氯量越低；
③要证明电压对有效含氯量的影响，变量只有电压，其他常量均相同；
故填：实验1-4和实验2-1；CaCO3====CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2
B、步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是从海水中提纯氯化镁，得到比较纯净的氯化镁，说法正确；
C、步骤Ⅴ是电解氯化镁得到镁和氯气，是由电能转化为化学能，说法错误；
D、步骤Ⅱ是氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙；不属于中和反应，中和反应必须是酸和碱反应生成盐和水，说法错误；
故选：B；
②生成的氯化氢气体溶于水形成盐酸，还可以和氢氧化镁反应，所以在此流程中可以循环利用，既节约了资源，又防止污染。
8．（2020·烟台市福山区教学研究中心九年级一模）海洋中有丰富的水生生物和化学物质资源。
（1）海水淡化获取淡水资源。压汽蒸馏能大大提高热功效率，节约能源。利用压气蒸馏的方法淡化海水的过程如图所示。蒸发器中发生的变化属于______（填“物理”或“化学”）变化，从微观角度分析，在压缩机内发生变化的是______。

（2）海水“晒盐”、“制碱”、“氯碱工业”体现了人类利用化学科学征服和改造自然的智慧。


（流程图一）粗盐的提纯。
①海水“晒盐”得到的粗盐，往往含有不溶性杂质（如泥沙等）和可溶性杂质（如Mg2+、Ca2+等）。工业上以粗盐为原料制取精盐，试剂Ⅰ与试剂Ⅱ的组合为______（填字母）
A．NaOH B．Ca（OH）2 C．K2CO3 D．Na2CO3
②流程中Mg元素必须转化成______（填化学式）才能完全除去。
③如果称量Ⅰ中称得粗盐的质量为3g，称量Ⅱ中称得精盐的质量为3.1g，则下列分析正确的是______（填字母）。
A．精盐的产率为103.3% B．蒸发操作中可能有水分没有蒸干
C．除杂过程中有NaCl生成 D．溶解操作中粗盐没有完全溶解
（流程图二）海水的综合利用。
①海水“制碱”工业中，为了提高产率，向饱和NaCl溶液中通入气体时，应先通入的气体是______（填“NH3”或“CO2”）。
②以电解饱和NaCl溶液为基础制取氯气、氢气和氢氧化钠产品的工业称为“氯碱工业”。它是目前化学工业的重要支柱之一。电解饱和NaCl溶液的化学方程式______。该流程中可以循环使用的物质是______。
【答案】
（1）物理 水分子之间的间隔
（2）（流程图一）①AD ②Mg (OH)2 ③BC
（流程图二）①NH3 ②2NaOH+2H2O====H2↑+Cl2↑+2NaCl 氯化钠
【解析】
（1）蒸发器中只是水的状态发生了改变，无新物质生成，属于物理变化；
从微观角度分析，在压缩机内发生变化的是水分子之间的间隔；
（2）流程图一：①海水中含钙离子和镁离子，镁离子能与氢氧根离子结合形成氢氧化镁沉淀，可除去镁离子，故可加入氢氧化钠除去镁离子，氢氧化钙微溶于水，氢氧化钙溶液浓度很低，很难将镁离子除尽，故不选择氢氧化钙；钙离子能与碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀，可除去钙离子，故选择碳酸钠除去钙离子，不能选择碳酸钾，因为会引入新的杂质钾离子。
故选AD；
②由以上分析可知，流程中Mg元素必须转化成Mg(OH)2才能完全除去，因为碳酸镁微溶于水，氢氧化镁难溶于水，转化为碳酸镁不能完全除去；
③A．精盐的产率不可能大于100%，不符合题意；
B．蒸发操作中可能有水分没有蒸干，导致获得精盐质量偏大，符合题意；
C．除杂过程中，碳酸钠和稀盐酸等反应均有NaCl生成，故获得精盐质量偏大，符合题意；
D．溶解操作中粗盐如果没有完全溶解，会导致获得精盐的质量偏小，不符合题意。
故选BC；
流程图二：①海水“制碱”工业中，为了提高产率，向饱和NaCl溶液中通入气体时，应先通入的气体是NH3，形成碱性环境，有利于二氧化碳的吸收，可以提高产率；
②氯化钠和水在通电的条件下反应生成氢氧化钠、氢气和氯气，该反应的化学方程式为：2NaOH+2H2O====H2↑+Cl2↑+2NaCl；
由图可知，该流程中可以循环使用的物质是NaCl。

9. 氯化钾是低钠盐的主要添加剂，从海水晒盐后的苦卤中可以提取氯化钾。

（1）物理方法提取
苦卤的主要成分是氯化镁和氯化钠，其次是硫酸镁和氯化钾。它们的溶解度曲线如图1所示，提取过程如下：
①将苦卤在较高温度下（填操作名称） 析出氯化钠和硫酸镁。
②将①中所得混合物进行 操作得到母液。
③将母液降温，氯化钾和氯化镁析出。在较低温度下用水洗涤，即可获得较纯净的氯化钾。
（2）化学方法提纯
工业生产的氯化钾中含有少量硫酸镁杂质，不能满足科研的需要，实验室提纯过程如图2所示：

①提纯过程所用试剂X、Y分别是（写溶质化学式） 、 ，所加试剂均稍过量的目的是 。
②写出提纯过程中发生反应的化学方程式 。
③步骤Ⅲ中实际参加反应的离子有（写符号） 。
【答案】
（1）①蒸发结晶 ②过滤
（2）①K2CO3 HCl 把要除去的杂质全部除去
②MgSO4＋Ba(OH)2＝BaSO4↓＋Mg(OH)2↓，Ba(OH)2＋K2CO3＝BaCO3↓＋2KOH，K2CO3＋2HCl＝2KCl＋H2O＋CO2↑，KOH＋HCl＝KCl＋H2O
③Ba 2＋和CO32﹣
【解析】（1）物理方法提取
①氯化钠的溶解度受温度的影响不大，硫酸镁的溶解度大约温度大于66℃之后，会随着温度的升高而减少，所以将苦卤在较高温度下蒸发结晶，析出氯化钠和硫酸镁；
②将①中所得混合物进行过滤操作得到母液；
（2）①往溶液中加入过量的氢氧化钡和硫酸镁反应生氢氧化镁和硫酸钡除去硫酸镁；再往混合物中加入过量的碳酸钾和氢氧化钡反应生成碳酸钡和氢氧化钾，最后加入过量的盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳；所加试剂均稍过量的目的是把要除去的杂质全部除去；②在提纯过程发生的反应，硫酸镁和氢氧化钡反应生成氢氧化镁和硫酸钡，化学方程式为：MgSO4＋Ba(OH)2＝BaSO4↓＋Mg(OH)2↓；氢氧化钡和碳酸钾反应生成 碳酸钡和氢氧化钾，化学方程式为：Ba(OH)2＋K2CO3＝BaCO3↓＋2KOH；碳酸钾和盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳，化学方程式为：K2CO3＋2HCl＝2KCl＋H2O＋CO2↑；氢氧化钾和盐酸反应生成氯化钾和水，化学方程式为：KOH＋HCl＝KCl＋H2O；
③步骤Ⅲ中实际参加反应的离子有Ba 2＋和CO32﹣。
10. 为除去粗盐水中的可溶性杂质MgSO4、CaCl2，某化学小组设计了如图方案：

（1）加入Ba(OH)2溶液后过滤，固体的成分有 。（写化学式）
（2）写出一个加入Na2CO3后发生反应的化学方程式 。（写一个即可）
（3）溶液X中含有哪些物质？请设计实验证明溶液X中的杂质。（简要写出实验步骤和现象）。
【答案】
（1）BaSO4、Mg(OH)2；
（2）CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaCl（或Ba(OH)2＋Na2CO3＝BaCO3↓＋2NaOH）；
（3）溶液X含有的溶质除氯化钠外还有碳酸钠和氢氧化钠。先加入过量的氯化钙，有白色沉淀生成，证明含有碳酸钠；静置，取上层清液，加入酚酞试液，溶液变红色，证明有氢氧化钠。
【解析】（1）向粗盐水中加入氢氧化钡溶液后，其中得硫酸镁能与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀；故填：BaSO4、Mg(OH)2；
（2）过滤后的溶液中含有氯化钠、氯化钙和过量的氢氧化钡，所以加入Na2CO3后，氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠、氢氧化钡与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钡沉淀；故填：CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaCl（或Ba(OH)2＋Na2CO3＝BaCO3↓＋2NaOH）；
（3）溶液X含有的溶质除氯化钠外还有碳酸钠和氢氧化钠。先加入过量的氯化钙，有白色沉淀生成，证明含有碳酸钠；静置，取上层清液，加入酚酞试液，溶液变红色，证明有氢氧化钠。故填：溶液X含有的溶质除氯化钠外还有碳酸钠和氢氧化钠。先加入过量的氯化钙，有白色沉淀生成，证明含有碳酸钠；静置，取上层清液，加入酚酞试液，溶液变红色，证明有氢氧化钠。
11. 海水晒盐可制得粗盐，粗盐除氯化钠外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，以下是某化学兴趣小组制定的一套制备精盐的实验方案，步骤如图所示：

【查阅资料】可溶性钡盐有剧毒，可以导致蛋白质变性，破坏体内一系列生理活动。
（2） 步骤①中溶解粗盐时所加水的质量不宜过多，也不宜过少，过少会造成精盐的产率
（填“偏高”或“偏低”）。
（2）下列试剂X符合要求的是 （选填字母）。
A．氧化钙 B．氢氧化钡溶液 C．氢氧化钠溶液
D．氢氧化钙溶液 E．氢氧化钾溶液
（3）某同学为了证明滤液C是否有盐酸剩余，设计的方法正确的是 （填字母）。
A．取样，加入铜，若无现象，说明盐酸没有剩余
B．取样，测溶液pH，若pH＜7，说明有盐酸剩余
C．取样，加碳酸钠溶液，若有气泡产生，说明有盐酸剩余
D．取样，加硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，说明有盐酸剩余
【答案】
（1）偏低
（2）ABCD
（3）BC
【解析】（1）步骤①中溶解粗盐时所加水过少时，会导致氯化钠不能完全溶解，从而会造成精盐的产率偏低。
故填：偏低。
（2）加入试剂X是为了除去氯化镁，可以加入氧化钙、氢氧化钡溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液，这是因为氧化钙与水反应生成的氢氧化钙可以除去氯化镁，多余的氢氧化钙可以用碳酸钠除去，氢氧化钡能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡，过量的氢氧化钡和氯化钡由硫酸钠除去，氢氧化钠能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，过量的氢氧化钠可以由稀盐酸除去，氢氧化钙能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，过量的氢氧化钙和反应生成的氯化钙可以用碳酸钠除去。
故填：ABCD。
（3）A．取样，加入铜，即使无现象，也不能说明盐酸没有剩余，这是因为铜不能和稀盐酸反应，该选项说法不正确；
B．取样，测溶液pH，若pH＜7，说明有盐酸剩余，该选项说法正确；
C．取样，加碳酸钠溶液，若有气泡产生，说明有盐酸剩余，这是因为盐酸能和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该选项说法正确；
D．取样，加硝酸银溶液，即使有白色沉淀产生，也不能说明盐酸剩余，这是因为氯化钠也能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银，该选项说法不正确。
故填：BC。
12. 镁是一种用途很广的金属，目前世界上60%的镁是从海水(溶质主要含NaCl和MgCl2等)中提取的，主要步骤如图：

（1）工业生产中，加入试剂①应过量，原因是 。发生反应的化学方程式为 。试剂②的名称为 。
（2）写出无水MgCl2在熔融状态下电解制取金属镁的化学方程式 ，该反应属于基本反应类型中的 反应。
（3）从海水中提取氯化镁时，经历了“氯化镁→氢氧化镁→氯化镁”的转化过程，这样做的目的是： 。
【答案】（1）确保海水中的氯化镁完全反应 Ca(OH) 2＋MgCl2═CaCl2＋Mg(OH)2↓ 稀盐酸
（2）MgCl2 通电(=====)Mg＋Cl2↑ 分解
（3）富集提纯海水中的氯化镁
【解析】（1）工业生产中，加入试剂①应过量，是为了确保海水中的氯化镁完全反应，发生反应的化学方程式为Ca(OH) 2＋MgCl2═CaCl2＋Mg(OH) 2↓，试剂②是稀盐酸。
（2）无水MgCl2在熔融状态下电解制取金属镁的化学方程式微MgCl2通电(=====)Mg＋Cl2↑，该反应属于基本反应类型中的分解反应。
（3）从海水中提取氯化镁时，经历了“氯化镁→氢氧化镁→氯化镁”的转化过程，这样做是为了富集提纯海水中的氯化镁。
13. 氯碱工业以粗盐(主要成分是NaCl，含少量泥沙、CaCl2、MgCl2)为原料，生产氯气和氢氧化钠，模拟流程如图：

（1）试剂A与试剂B的组合为 (填序号)。
①KOH ②NaOH ③K2CO3 ④Na2CO3
（2）操作A需使用玻璃棒，玻璃棒的作用是 。
（3）流程中Mg元素必须转化成 (填化学式)才能完全除去。
（4）写出电解NaCl溶液的化学方程式 。
（5）该工业副产品H2目前还不能作为燃料被广泛应用，其理由 (答一条即可)。
【答案】
（1）②④ （2）引流 （3）Mg(OH)2
（4）2NaCl＋2H2O通电(===)2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
（5）不易储存
【解析】（1）试剂A与试剂B的组合为氢氧化钠、碳酸钠，分别除去氯化镁、氯化钙。故填：②④。
（2）操作A(过滤)需使用玻璃棒，玻璃棒的作用是引流。
（3）流程中Mg元素必须转化为Mg(OH)2才能完全除去。
（4）电解NaCl溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，反应的化学方程式：2NaCl＋2H2O通电(===)2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
（5）该工业副产品H2目前还不能作为燃料被广泛应用，其理由是不易储存、不安全、制取价格较高等。

二、提纯回收类
1．（2021·重庆）重庆多地曾出现过盐井，从天然盐井中获取粗盐（含泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质）为了除去以上杂质得到精盐，小明设计如下实验。
（提示）杂质含量较少，不考虑微溶物形成沉淀

（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
（2）沉淀b所含物质为 Mg(OH)2和______。
（3）物质X是______。
（4）滤液c中加入稀盐酸后发生中和反应的化学方程式为______。
（5）为了证明滴加的 Ba（OH）2溶液已过量，取少许上层清液于试管中加入一种试剂即可。下列物质的溶液能达到实验目的的有______。
A、Ba(OH)2 B、K2CO3 C、Na2SO4 D、KCl
【答案】（1）漏斗 （2）BaSO4 （3）Na2CO3 （4）HCl+NaCl=NaCl+H2O （5）C
【解析】
（1）过滤中用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（2）粗盐中含有泥沙、氯化钙、氯化镁、硫酸钠等杂质，加足量水溶解，过滤，除去泥沙，滴加足量的氢氧化钡，氢氧化钡和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钡，氢氧化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和氢氧化钠，故沉淀b为氢氧化镁和BaSO4；
（3）滤液b中含氯化钙、反应生成的氯化钡、过量的氢氧化钡等杂质，要想除去这些杂质，可加入过量的碳酸钠，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氢氧化钠，氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，故物质X是Na2CO3；
（4）中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，滤液c中含反应生成的氢氧化钠和过量的碳酸钠杂质，其中氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，属于中和反应，该反应的化学方程式为：HCl+NaCl=NaCl+H2O；
（5）为了证明滴加的氢氧化钡过量，可取上层清液，加入硫酸钠，硫酸钠能与氢氧化钡反应生成硫酸钡，产生白色沉淀，说明氢氧化钡过量，碳酸钾也能与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀，但是上层清液中含有氯化钙，氯化钙也能与碳酸钾反应生成碳酸钙白色沉淀，故加入碳酸钾，产生白色沉淀，不能说明氢氧化钡过量，氯化钾与氢氧化钡不反应。故选C。
2. 木炭粉还原氧化铜实验后的混合粉末中含有铜、氧化铜、少量木炭粉，实验室从该混合粉末中回收铜的方案如下（已知CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O，木炭粉不与稀H2SO4反应）。

请根据流程图，回答下列问题：
（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ，玻璃棒的作用是 。
（2）固体B所含的物质是 （填物质化学式），溶液A加入过量铁粉的化学方程式是 （任写一个）。
（3）检验得到的铜是否含铁粉的操作是 。
（4）途径Ⅱ与途径Ⅰ比较，Ⅱ优点是 。
【答案】
（1）漏斗 引流
（2）Fe、Cu；Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu
（3）取少量固体滴入稀硫酸，观察是否有气泡产生，有气泡产生即为有铁粉，否则没有
（4）简化实验步骤，得到更多的铜（或使混合物中的铜元素全部回收）
【解析】（1）从过滤的操作情况分析可知过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，玻璃棒的作用是引流；
（2）根据反应流程及反应物和生成物分析，固体B所含的物质是被铁置换出的铜和剩余的铁，其化学式为：Fe、Cu；氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，过滤后的滤液中加入铁粉，硫酸铜和铁粉反应生成硫酸亚铁和铜，方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（3）检验得到的铜是否含铁粉的操作是：取少量固体滴入稀硫酸，观察是否有气泡产生，有气泡产生即为有铁粉，否则没有；
（4）途径Ⅱ与途径Ⅰ比较，Ⅱ的优点是直接除去木炭粉，简化了实验步骤，同时混合物中的铜加热后可以转化为氧化铜，且氧化铜可以与稀硫酸反应生成硫酸铜，从而使最终制得的铜的量变多。
3. 化工生产中需要对原料进行提纯，以利于提高产品质量。经测定，某氯化钠样品中混有硫酸钠，为了除去杂质并制得纯净的氯化钠固体，某学生设计方案如图：（步骤②③中加入试剂均过量）

请回答下列问题：
（1）第④步操作中，玻璃棒的作用是 。
（2）此方案中，除去硫酸钠时发生反应的化学方程式为 。
（3）小明同学认为此实验方案设计不严密，请你帮他制定改进措施。
【答案】
（1）引流
（2）BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl
（3）过量的碳酸钠不能除去；过滤后想滤液中加入足量稀盐酸
【解析】（1）第④步操作过滤中，玻璃棒的作用是引流。故填：引流。
（2）此方案中，除去硫酸钠时，加入的X溶液是氯化钡溶液，氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，发生反应的化学方程式为：BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl。故填：BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl。
（3）此实验方案设计不严密，即过量的碳酸钠不能除去；改进措施：过滤后想滤液中加入足量稀盐酸，以除去碳酸钠。故答案为：过量的碳酸钠不能除去；过滤后想滤液中加入足量稀盐酸。

三、制备类
1．（2021·山东潍坊）氮化硼（BN）陶瓷基复合材料在航天领域应用广泛。硼单质是制备氮化硼（BN）的原料之一，某工厂利用硼砂（主要成分为Na2B4O7·10H2O，杂质中含少量Fe3+）制备硼（B）单质的部分流程如下图所示：

请完成下列问题：
（1）粉碎硼砂的目的是______。
（2）操作A的名称是______。
（3）滤渣的成分为______（填化学式）。
（4）写出H3BO3加热分解的化学方程式______。
（5）“制硼”反应的化学方程式为______。
【答案】
（1）增大反应物之间的接触面积，使反应更充分
（2）过滤
（3）Fe(OH)3
（4）2H3BO3===3H2O+ B2O3
（5）3Mg+B2O3=====3MgO+2B
【详解】
（1）粉碎硼砂，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；
（2）操作A实现了固液分离，是过滤；
（3）硼砂中含有少量铁离子，加入氢氧化钠铁离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化铁，故滤渣为：Fe(OH)3；
（4）由图可知，H3BO3受热分解生成水和B2O3，该反应的化学方程式为：2H3BO3===3H2O+ B2O3；
（5）“制硼”反应为镁和B2O3在850℃条件下反应生成硼和氧化镁，该反应的化学方程式为：3Mg+B2O3=====3MgO+2B。
2．（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
【解析】
（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1.2g/cm3(28.8g)，故填：24。
3．（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：
4CuFeS2+17O2+ H2SO4=========4CuSO4+2Fe2(SO4)3+ 。
（2）步骤②中的反应有两个：反应一是Fe+Fe2(SO4)3=3 FeSO4，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 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
（3）H2SO4
（4）降温结晶
【解析】
（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Fe+Fe2(SO4)3=3 FeSO4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，Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
（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。
4．（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N2+3H2========2NH3，
（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）NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 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
【解析】
（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：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；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。
5．（2021·山东泰安）某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红（主要成分Fe2O3），要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如下图所示：

请回答下列问题：
（1）工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为___________。
（2）用化学式表示固体甲的成分___________。
（3）溶液甲中的金属离子是___________（用离子符号表示）。
（4）完成步骤④的化学方程式：4Fe(OH)2+O2+2 =4 Fe(OH)3。
【答案】（1）Fe+CuCl2=FeCl2+Cu （2）Fe、Cu （3）Na+、Fe2+ （4） H2O
【详解】
（1）因为金属活动性顺序中铁排在铜前面，加入过量的铁可以将氯化铜中的铜置换出来，同时生成氯化亚铁，没有带进新的金属，所以A是铁，铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuCl2=FeCl2+Cu。
（2）因为铁和氯化铜反应生成铜，又因为铁过量，所以固体甲的成分是铜和铁，用化学式表示为：Fe、Cu。
（3）溶液甲是加入过量的铁充分反应后得到的，铁将氯化铜全部反应生成铜和氯化亚铁，铁不能和氯化钠反应，因此溶液中不含氯化铜，含有氯化亚铁和氯化钠。氯化亚铁中含有的亚铁离子和氯化钠中含有的钠离子是金属离子，故溶液甲中的金属离子是：Na+、Fe2+。
（4）从提供的化学方程式中可知，反应后Fe、O、H三种原子的个数分别是：4、12、12，反应前已知物质中Fe、O、H三种原子的个数分别是：4、10、8，因为化学反应前后原子的种类和数目都不变，所以未知物质的2个分子中含有O、H两种原子的个数分别是：2、4，因此该物质的一个分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，故填：H2O。
6. 氯化亚铜（CuCl）广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。已知CuCl难溶于水和乙醇，在潮湿空气中易变质。CuCl2的制备流程如下：

（1）“滤液1”中除了Na+、SO42﹣外，还存在较多的离子是 （写离子符号）。
（2）“反应”中发生的化学变化是2CuCl2+Na2SO3=2CuCl↓+2NaCl+SO3，产生的SO3迅速与水化合生成一种酸，该反应的化学方程式为 。
（3）“操作a”的名称是 。
（4）可用“水洗”的原因是 ，“醇洗”的目的是 。
【答案】
（1）Cu2+、Cl﹣
（2）SO3+H2O═H2SO4
（3）过滤
（4）能够除去可溶性杂质；可以除去水，防止在后续步骤中CuCl2变质
【解析】（1）“滤液1”中除了Na+、SO42﹣外，还存在较多的离子是 Cu2+、Cl﹣。
（2）产生的SO3迅速与水化合生成硫酸，该反应的化学方程式为：SO3+H2O═H2SO4。
（3）“操作a”的名称是过滤，通过过滤把液体和固体分离。
（4）可用“水洗”的原因是能够除去可溶性杂质，“醇洗”的目的是可以除去水，防止在后续步骤中CuCl2变质。
7. 某矿石主要成分是MgO，含少量的Fe2O3、CuO和SiO2杂质。用该矿石制备Mg(OH)2的工艺流程简图如图：

回答下列问题：
（1）步骤①和步骤②均用到的操作是 。
（2）溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和 （填离子符号）。
（3）已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：
对应离子
Fe3+
Cu2+
Mg2+
开始沉淀时的pH
1.9
4.2
9.1
完全沉淀时的pH
3.2
6.7
11.1
步骤②加入熟石灰，调节溶液的pH范围为 ，固体C中所含成分的化学式为 。
（4）步骤③制得Mg(OH)2的化学方程式为 。
【答案】（1）过滤 （2）H+ （3）6.7～9.1，Cu (OH)2、Fe (OH)3
（4）MgCl2+Ca(OH)2＝CaCl2+ Mg(OH)2↓
【解析】（1）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以步骤①和步骤②均用到的操作是过滤；
（2）盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，和氧化铜反应生成氯化铜和水，和氧化镁反应生成氯化镁和水以及盐酸是过量的，所以溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和H+；
（3）由铁离子、铜离子沉淀时的pH值和镁离子开始沉淀的pH值可知，所以步骤②加入熟石灰，调节溶液的pH范围为6.7～9.1，固体C中所含成分的化学式为Cu(OH)2、Fe(OH)3；
（4）氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，化学方程式为：MgCl2+Ca(OH)2＝CaCl2+Mg(OH)2↓。
8. 为保护绿水青山，可将工业含铜废酸液（主要成分为CuSO4和H2SO4）进行无害化处理，制取硫酸钡（BaSO4）和硫化铜（CuS）。主要流程如下：

资料：BaSO4、CuS难溶于水且不与稀硫酸反应；Cu(OH)2难溶于水，可与稀硫酸反应。
（1）反应釜1中需不断搅拌，其目的是 。
（2）从过滤器中分离出滤渣的成分为 。
（3）反应釜3中发生复分解反应的化学方程式为 。
【答案】
（1）使反应物充分接触，加快反应速率；
（2）BaSO4；
（3）CuSO4+H2S═CuS↓+H2SO4。
【解析】（1）不断搅拌能使反应物充分接触，能加快反应速率。
（2）含铜废酸液（主要成分为CuSO4和H2SO4），能与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，从过滤器中分离
出滤渣的成分为BaSO4。
（3）反应釜3中硫酸铜与硫化氢反应生成硫化铜沉淀和硫酸，反应的化学方程式为：CuSO4+H2S═CuS↓+H2SO4。
9. 碳酸钡是工业上一种重要的化工产品。以下是某工厂用含二氧化硅杂质的碳酸钡原料来生产碳酸钡的工艺流程，请你根据流程回答下列问题（说明：操作B为洗涤，干燥）

（1）生产流程中为节约成本，生成的气体B直接应用于流程中，其气体B是 。
（2）操作A的名称为 。
（3）流程中溶液A中含有的溶质有 （写化学式）。
（4）写出反应室中有关反应的化学方程式（任意一个即可） 。
（5）写出电解氯化钠溶液的化学方程式 。
【答案】
（1）二氧化碳
（2）过滤
（3）BaCl2和HCl
（4）Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl或者NaOH+HCl＝NaCl+H2O或者2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O
（5）2NaCl+2H2O通电(===)2NaOH+H2↑+Cl2↑
【解析】（1）含二氧化硅的碳酸钡中加入过量盐酸时，二氧化硅和盐酸不反应，碳酸钡和盐酸反应生成二氧化碳，所以气体B是碳酸钡和盐酸反应生成的二氧化碳；
（2）操作A是将固体和液体分开的一种方法，所以为过滤；
（3）含二氧化硅的碳酸钡中加入过量盐酸时，二氧化硅和盐酸不反应，碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳，反应后盐酸过量的，所以溶液A中含有的溶质有生成的氯化钡以及剩余的盐酸，对应的化学式为 BaCl2和HCl；
（4）反应室中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水、氯化钡和生成的碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠、盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水；
（5）根据质量守恒定律可得：电解氯化钠溶液生成氢氧化钠以及氢气和氯气。
10. 以镁矿石（主要成分MgCO3、SiO2）为原料生产MgO的工艺流程如下:

注SiO2难溶于水和常见的酸；“沉镁”过程中有Mg(OH)2生成。
（1）滤渣X的主要成分为 （填化学式）。
（2）实验室中用题图-1所示装置进行过滤。
①该装置中仪器A的名称为 。
②若过滤时滤液出现浑浊，可能的原因是 （填字母）。
a．滤纸已破损 b．漏斗中液面低于滤纸边缘 c．滤纸未紧贴漏斗内壁
（3）沉镁时MgSO4与NH3·H2O发生反应。结合题38图-2，写出该反应的化学方程式 。

（4）已知在不同温度下，充分加热等质量的Mg(OH)2，加热温度与固体残留率的关系如图-3所示。加热时温度至少要达到350℃，原因是 。
【答案】
（1）SiO2
（2）①烧杯 ②a
（3）2NH3·H2O+MgSO4=(NH4)2SO4+Mg(OH)2↓
(4) 低于350℃时，氢氧化镁未分解完全，所得MgO不纯
解析（1）矿镁石的中的二氧化硅不溶于酸不溶于水，根据流程图可知，加入硫酸后，碳酸镁跟硫酸发生复分解反应生成硫酸镁、二氧化碳和水，二氧化硅不溶于酸不溶于水，过滤后以固体形式存在，故残渣的成分是二氧化硅，化学式为SiO2；
（2）②根据滤纸破损会造成滤液浑浊，液面应该低于滤纸边缘，所以不会造成浑浊，滤纸未紧贴漏斗会造成过滤速率减慢，不会造成浑浊。
（3）根据题目可知，氨水由NH4+和OH-组成，由（1）可知，碳酸镁和硫酸反应后生成硫酸镁，过滤后滤液为硫酸镁，据复分解反应的条件，反应后有沉淀、气体或水生成，Mg(OH)2是白色沉淀，所以氨水和硫酸镁发生复分解反应，化学反应方程式为：2NH3·H2O+MgSO4=(NH4)2SO4+Mg(OH)2↓。
(4) 可以根据题目给出的图示分析温度跟固体残留物的关系可知，当温度在350℃时，残留物趋于稳定，说明氢氧化镁分解完成，所以需要保证温度在350℃是发生转变的最低温度。
11. 分子筛（又称为沸石，主要成分为水和硅铝酸钠）可作为催化剂或吸附剂等，以高岭土[主要成分为Al2（Si2O5）（OH）4]、烧碱等为主要原料生产分子筛的工艺流程如下：

（1）步骤①所得烧渣中主要含有两种固体氧化物，分别为SiO2和 （写化学式）。
（2）步骤②加入NaOH溶液前需将烧渣粉碎，其目的是 。
（3）步骤②和③均涉及的操作是 ，实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
（4）步骤③发生的反应之一是Na2SiO3溶液和通入的CO2气体反应生成偏硅酸（H2SiO3）沉淀和碳酸氢钠，该反应的化学方程式为 。
（5）上述流程中可以循环利用的物质（水除外）是 。
【答案】（1）Al2O3
（2）增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分
（3）过滤；漏斗
（4）Na2SiO3+2CO2+2H2O═H2SiO3↓+2NaHCO3
（5）CO2
【解析】（1）氧化物是两种元素组成切其一是氧元素的化合物，所以步骤①所得烧渣中主要含有两种固体氧化物，分别为SiO2和 Al2O3。
（2）由于反应物之间接触面积越大反应越充分，转化率也就越高，所以步骤②加入NaOH溶液前需将烧渣粉碎，其目的是 增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分。
（3）步骤②和③都是难溶性物质和液体分离，所以对应的操作是过滤，实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
（4）步骤③发生的反应之一是Na2SiO3溶液和通入的CO2气体反应生成偏硅酸（H2SiO3）沉淀和碳酸氢钠，对应的化学方程式为 Na2SiO3+2CO2+2H2O═H2SiO3↓+2NaHCO3。
（5）由于开始二氧化碳是反应物而后期是生成物，所以上述流程中可以循环利用的物质（水除外）是 CO2。
12. 工业上用黄铁矿（主要成分是FeS2）制备硫酸，主要流程如图：

（1）向沸腾炉中加入黄铁矿时需要将矿石粉碎，目的是 。
（2）接触室里的反应中，化合价升高的元素有 。
（3）吸收塔中生成硫酸的化学方程式为 。
【答案】（1）增大矿石与空气的接触面积，使反应更充分
（2）硫
（3）SO3+H2O═H2SO4
【解析】（1）向沸腾炉中加入黄铁矿时需要将矿石粉碎，目的是增大矿石与空气的接触面积，使反应更充分。
（2）接触室中二氧化硫与氧气在催化剂的作用下生成三氧化硫，化合价升高的元素是硫元素，由+4价变为+6价。
（3）吸收塔中三氧化硫与水反应生成硫酸，反应的化学方程式为：SO3+H2O═H2SO4。
13. 利用电石渣[主要成分为Ca(OH)2、MgO]制备硫酸钙的主要工艺流程如图：

已知：MgO难溶于水;MgSO4易溶于水；CaSO4微溶于水。
（1）反应器中搅拌的目的是 。
（2）反应器中发生的反应主要有MgO+H2SO4=MgSO4+H2O和 。
（3）上述流程中，用于分离提纯的设备有 。
【答案】
（1）使反应物充分接触，加快反应速率
（2）Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
（3）过滤器、洗涤槽
【解析】（1）反应器中搅拌的目的是：使反应物充分接触，加快反应速率。
（2）氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水，化学方程式为：Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O。
（3）反应中生成的硫酸钙微溶于水，通过过滤和洗涤可以得到纯净的硫酸钙，所以用于分离提纯的设备有：过滤器、洗涤槽。

四、环境污染类
1. 某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质。现欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要步骤如图所示：

已知：加热的条件下，Zn、Cu都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。
（1）烟泥最初处理需要除油污，用洗涤剂除油污的过程中发生了 现象。步骤①产生的废气B中，一定含有的有害气体是 (填化学式)。环保处理最好釆用的试剂是 (填字母序号)。
A．浓硫酸 B．食盐水 C．石灰乳
（2）写出步骤④中得到铜的化学方程式 ，它属于基本反应类型中的 反应。
（3）步骤③和④中主要操作的名称是 。
（4）我国古代就制得了一种外观似金子的锌和铜的合金，也就是黄铜，它的硬度比纯铜 (填“高”或者“低”)。
（5）取少量的溶液C，往其中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定没有 (填字母序号)。
A．硫酸镁 B．硫酸锌 C．硫酸铜 D．硫酸铜和硫酸锌
【答案】
（1）乳化 SO2 C
（2）Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4 置换
（3）过滤
（4）高
（5）C
【解析】（1）用洗涤剂除油污的过程中发生了乳化现象，硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，所以步骤①产生的废气B中，一定含有的有害气体是SO2，二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水，所以环保处理最好釆用的试剂是石灰乳，故选C。
（2）锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，化学方程式为：Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4，该反应属于置换反应。
（3）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以步骤③和④中主要操作的名称是过滤。
（4）合金的硬度比组成其纯金属的硬度大，所以黄铜的硬度比纯铜高。
（5）滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则说明滤渣中一定含有锌，而不一定含有镁，锌可能被完全置换出来，也可能部分被置换出来，则溶液中一定不含有硫酸铜，而可能含有硫酸锌，故选C。
2.废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等，为实现对其中锡的绿色回收，某工艺流程如下。

已知：Sn+SnCl4=2SnCl2
（1）SnCl4中锡元素的化合价是 。
（2）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 。
（3）写出步骤②发生反应的化学方程式 。
（4）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是 (回答一点即可)。
【答案】（1）+4 （2）弱 Cu
（3）2SnCl2通电(===)SnCl4+Sn
（4）保护环境
【解析】（1）SnCl4中氯元素的化合价为−1，故锡元素的化合价为+4。
（2）铜的金属活动性比锡的弱，因此加入铜不能与SnCl4反应，故固体A中一定含有的金属元素是Cu。
（3）步骤②中SnCl2通电分解生成SnCl4和Sn，发生反应的化学方程式为2SnCl2通电(===)SnCl4+Sn。
（4）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺主要优点是保护环境。
3．金属钛广泛用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿(主要成分为 FeTiO3)制取钛并获得副产品A的主要工艺流程如图1所示：

请回答下列问题：
（1）构成金属钛的微粒是 (填“分子”“原子”或“离子”)，H2TiO3中钛元素的化合价为 ；
（2）反应②需持续通入氩气，氩气的作用是 ；
（3）反应③的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体，则该反应的化学方程式为 ；
（4）反应①②③中属于分解反应的是 (填“①”“②”“③”)；
（5）对反应③进行改进，可直接生产锂离子电池的电极材料 LiFePO4，工艺流程如图2所示：
写出“高温煅烧”由FePO4制备 LiFePO4的化学方程式 。
【答案】
（1）原子 +4价
（2）隔绝空气或者保护气
（3）2FeSO4高温(===)Fe2O3+SO2↑+SO3↑
（4）①③
（5）2FePO4+Li2CO3+H2C2O4高温(===)2LiFePO4+H2O+3CO2↑。
【解析】（1）金属是原子直接构成的，所以构成金属钛的微粒是原子。H2TiO3中氢元素为+1价，而氧元素为−2价，根据化合物中正负化合价的代数和为零可得钛元素的化合价为+4价；（2）反应②需持续通入氩气，由于氩气性质稳定，所以氩气的作用是隔绝空气或者保护气；（3）反应③的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体根据元素守恒可知为含硫的氧化物，为二氧化硫和三氧化硫，对应的化学方程式为2FeSO4高温(===)Fe2O3+SO2↑+SO3↑；（4）反应①是H2TiO3分解为二氧化钛和水，为分解反应;反应②为二氧化钛和氯气以及碳反应生成氯化钛好和一氧化碳，不属于基本反应类型;③2FeSO4高温(===)Fe2O3+SO2↑+SO3↑，为分解反应。所以属于分解反应的是①③；（5）“高温煅烧”由FePO4制备 LiFePO4是FePO4和Li2CO3以及H2C2O4在高温下生成LiFePO4和H2O以及CO2。制备 LiFePO4化学方程式2FePO4+Li2CO3+H2C2O4高温(===)2LiFePO4+H2O+3CO2↑。
4.某工厂附近海水中含有较多Na2CO3等物质。该工厂采用海水脱硫技术吸收燃煤烟气中的SO2,其主要设备及流程如图T7-23:

图T7-23
(1)海水脱硫设备中,排出的海水呈碱性的是 (填序号)。
A.海水泵 B.吸收塔 C.曝气池① D.曝气池②
(2)向曝气池①内通入空气后,主要有两个化合反应发生,写出其中一个反应的化学方程式:
(3)曝气池②排放的海水中不含H2SO4的原因是 (用化学方程式表示)。
【答案】
(1)A (2)2Na2SO3+O2＝2Na2SO4(或2H2SO3+O2＝2H2SO4)
(3)H2SO4+Na2CO3＝Na2SO4+CO2↑+H2O
【解析】(1)从海水泵中排出的海水的pH=8,呈碱性;从吸收塔中排出的海水的pH=4,呈酸性;从曝气池①中排出的海水的pH=3,呈酸性;从曝气池②中排出的海水的pH=7,呈中性。(2)向曝气池①内通入空气,发生的两个化合反应分别为O2+2Na2SO3＝2Na2SO4、O2+2H2SO3＝2H2SO4。(3)向曝气池②中加入含有Na2CO3的海水,Na2CO3与H2SO4发生反应,化学方程式为H2SO4+Na2CO3＝Na2SO4+CO2↑+H2O,消耗了硫酸,使曝气池②中排放的海水中不含硫酸。
5.为了防止污染,用黄铜矿(主要成分是CuFeS2及少量含Zn的化合物)炼铜时,将产生的废气、废液转换成工业原料,设计流程如下图 (假定每一步都完全反应):

(1)废气处理后得到的产品X是 。
(2)写出步骤①中反应的化学方程式: 。
(3)步骤②的操作是 。
(4)滤液a和滤液b中溶质的成分 (填“相同”或“不相同”)。
(5)若操作过程中物质的损失忽略不计,要生成2.8 g B和3.2 g D,则加入Zn的质量应至少大于 g。
【答案】
(1)H2SO4(或硫酸)
(2)Zn+FeSO4═ZnSO4+Fe、Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu
(3)用磁铁吸引
(4)相同
(5)6.5
【解析】
（1）三氧化硫与水反应后生成硫酸，故X是H2SO4 ；
（2）锌比铁和铜活泼，故将锌加入硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸锌的混合溶液中后，锌与硫酸亚铁和硫酸铜可以反应，反应方程式为Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4、Zn+FeSO4═Fe+ZnSO4 ；
（3）步骤2是将两种不同的金属分离的过程，铁可以被磁铁吸引，而锌和铜不能被磁铁吸引，故是用磁铁吸引故固体B是铁，固体C是锌和铜的混合物；
（4）滤液a是过量的锌与硫酸铜和硫酸亚铁的产物，故是硫酸锌；固体A是过量的锌、生成的铁和铜的混合物，铁被磁铁吸引，故固体B是铁，固体C是锌和铜的混合物，向锌和铜的混合物中加入稀硫酸，锌可以与稀硫酸反应，生成硫酸锌和氢气，铜不与稀硫酸反应，故固体D是铜滤液b是硫酸锌，故滤液a与滤液b的溶质相同；
（5）设生成2.8g的铁需要锌的质量为x，生成3.2g铜需要锌的质量为y
Zn+CuSO4= Cu+ZnSO4、Zn+FeSO4= Fe+ZnSO4
65 64 65 56
y 3.2g x 2.8g
64(65) ＝ 3.2g(y) 、56(65) ＝ 2.8g(x)
x=3.25g，y=3.25g，3.25g+3.25g=6.5g