通关01 工业流程题解法（解析版）.docx

通关Ol工业流程题解法目录【中考预测】预测考向，总结常考点及应对的策略【技法必备】详解解题方法，总结解题技巧【误区点拨】点拨常见的易错点【抢分通关】精讲各类题型，讲解通关策略【名校预测】精选名校模拟题，训练通关技能<（中考预测工业流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新，是近几年常考的题型。它以现代工业生产为依托，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离、提纯等基本实验原理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。工业流程题通常从以下几个方面考查学生的知识点与能力。判断流程中得到的滤液或滤渣成分；书写流程中涉及到变化的化学方程式；判判断流程中可循环利用的物质；分析流程中所用的操作方法或步骤；设计流程中对物质的检验或除杂方案；分析流程中化学实验条件的控制，如温度、压强、pH；根据流程中提供的数据进行量的计算。考向预测：01金属制取02环境保护与能源类03物质的制备04分离与提纯类05回收与利用类06海洋资源开发与利用类技法必备一、原料预处理的方法【例1】(2022江苏苏州中考)锌元素能形成Mn0、Mno2、Mn2O3和MmCh等多种氧化物，其中Mm4是重要的结构材料。工业用硫酸钵(MnSO4)制备Mm4的流程如下：(1)“沉淀”反应是MnSo4+NH3H2=Mn(OH)21+(NH4)2S40该反应的基本类型为。(2)写出“过滤”所得滤液的一种用途：o(3)将Mn(OH)2加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是o(4)“氧化”时,Mn(OH)2与空气中的氧气在60条件下反应生成Mm4,该反应的化学方程式为(5)通过测定固体产物中镒元素质量分数来推断产物成分。"氧化'所得固体产物中钵元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。通空气8小时左右，所得固体儿乎全部为Mr4推出该结论的依据是。通空气超过8小时，产物中锌元素质量分数减小的原因是o【答案】(1)复分解反应(2)作氮肥(3)增大氢氧化钵与氧气接触面积60C(4)Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O(5)Mn3O4中锌元素的质量分数约为72%部分Mn3O4转化为更高价态的锌的氧化物(或部分MnK)4转化为Mn2O3,MnO2)【解析】(1)氨水可电离出钱根离子和氢氧根离子，根据反应可知硫酸钵和氨水反应生成氢氧化铳和硫酸钱，属于两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应即复分解反应，故填：复分解反应；（2）根据题意可知，过滤后的滤液中含有硫酸筱，硫酸筱含有氮元素属于氮肥，故填：作氮肥；（3）将氢氧化钵加水"打浆”制成悬浊液，可以在通入空气是与氧气充分接触从而加快“氧化”反应速率，故填：增大氢氧化钵与氧气接触面积；60C（4）氢氧化铳与空气中的氧气在60条件下反应生成四氧化三铳和水，化学方程式为：Mn（OH）2+02-2Mn304+6H20;（5）硫酸锦中钵元素的质量分数是本釜京X100%=72%,如图通空气8小时左右，所得固体中钵元素质量分数也是72%,故说明此时所得固体几乎全部为Mn3O4;通空气超过8小时，产物中镒元素质量分数减小的原因是：部分Mn3O4转化为更高价态的钵的氧化物（或部分Mn3。4转化为Mn2O3.MnO2）技法必备二、控制反应条件的方法【例2】（2023四川内江中考真题）镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途。某地的菱镁矿中主要含MgCO3及少量FeCo3、AKh和Si2,以菱镁矿等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图。请回答下列问题：NH,（1）在反应中，为了加快反应速率，选用（填"块状”或"粉末状”）菱镁矿：写出菱镁矿中碳酸镁与盐酸反应的化学方程式O（2）向饱和食盐水中通入NH3、CO2气体时，需加压通入的气体是：在反应中均发生反应（填化学反应基本类型）。（3）此工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全时的PH如下表所示：金属离子Mg2+Al3+Fe3+开始沉淀的PH8.93.41.5沉淀完全的PH10.94.72.8向a溶液中通入足量空气后，溶液中元素化合价发生了改变：向b溶液中加Mgo调节溶液pH,调pH范围为o【答案】粉末状MgCO3+2HCl=MgC12+H2O÷C2（2）二氧化碳/CO2分解Fe/铁4.7pH<8.9【解析】（1）在反应中，为了加快反应速率，选用粉末状菱镁矿，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2T；（2）氨气极易溶于水，常温、常压下，二氧化碳在水中的溶解度较小，故需要加压通入的气体是二氧化碳，压强增大，二氧化碳的溶解度增大；反应为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应为氯化镁在通电条件下反应生成镁和氯气，这两个反应均符合“一变多”的特点，均属于分解反应；（3）a溶液中含镁离子、亚铁离子、铝离子，通入足量空气，调pH,得到氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀和氯化镁溶液，说明通入足量空气后，溶液中铁元素化合价发生了改变，由+2价变为+3价；向b溶液中加MgO调节溶液pH,目的是使铝离子和铁离子形成沉淀，而镁离子不能形成沉淀，故PH范围为：4.7WpH<8.9。易错点拨1 .温度的控制（1）加热：加快反应速率或溶解速率；除杂，除去热不稳定的杂质，如INaHCo3、Ca（HeO3）2、KMnO4>1.、NHCl等物质；使沸点相对较低或易升华的原料气化。但要注意避免反应物或生成物的过热分解。（2）降温：防止某物质在高温时会溶解（或分解）；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；降低晶体的溶解度，减少损失。（3）控温：（用水浴带温度计便于控温且受热均匀）防止某种物质温度过高时会分解或挥发：为了使某物质达到沸点挥发出来；使催化剂的活性达到最好；防止副反应的发生。（4）降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。2 .调节溶液的pH:（1）目的：使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀而除去（2）需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使PH增大的物质如用MgO、Mg（OH）2等等。（3）原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大PH（4） PH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的PH3 .使用催化剂目的是：提高反应速率，但使用时必须注意其活性温度范围。技法必备三、提纯分离的方法例3(2022广西梧州中考)二氧化氯(Clo2)是一种常用的消毒剂，工业以粗盐水(含少量Ca2Mg?+、SO：等杂质离子)为原料生产ClO2,工艺流程如图8所示。X溶液(1)除去粗盐中的难溶性杂质的步骤是溶解、0(2) “精制”中，用下列药品除去杂质离子，请写出一组合理的添加顺序(填序号)。Na2CO3BaCbNaOH(3) “精制”最后应加入适量盐酸，其目的是除去溶液中的(填离子符号)。(4)电解池中发生的主要化学反应方程式为o(5)生产过程中能循环利用的物质X是(填化学式)。【答案】(1)过滤(2)或或(3) CO?OH通电(4) NaCl+3H2O=NaCl3+3H2(5) NaCl【解析】(1)除去粗盐中的难溶性杂质的步骤是溶解、过滤，因为过滤可以实现固液分离。(2)Na2CO3目的是除去过量氯化银以及Ca?+,所以需要放在氯化钢之后；Bael2目的是除去So孔需在碳酸钠前面添加：NaOH目的是除去Mg?+,所以顺序无影响；所以“精制”中，合理的添加顺序为或或。(3)“精制”最后应加入适量盐酸,其目的是除去溶液中过量的氢氧化钠和碳酸钠,所以除去的是Co久0H。(4)电解池中发生的主要化学反应为氯化钠和水在通电的条件下生成次氯酸钠和氢气，对应的方程式为NaCl+3H2O=NaCl3+3H20（5）生产过程中能循环利用的物质X是氯化钠，因为氯化钠既是反应物又是生成物，对应化学式为Naex易错点拨1.纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶（NaCl型）或蒸发浓缩（至有晶体出现为止），冷却结晶（KNo3型和含有结晶水的晶体）2 .混合溶液（分离A和B）：蒸发结晶，趁热过游（得NaCl型），将滤液冷却结晶，过滤（得KNO3型）模板：加热浓缩-冷却结晶一过滤-洗涤T干燥3 .沉淀洗涤沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。（2）洗涤方法：向漏斗内加蒸储水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作23次。（3）误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。（4）沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板取最后一次洗涤液，滴加（试剂），若没有现象，证明沉淀已洗净趁热过滤：减少结晶损失；提高晶体纯度4 .工业流程的主要操作：结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。5 .实验操作答题模板：取少量待测液于试管中，滴加（试剂，用量），若没有现象，证明没有；若出现现象,证明含有6 .终点现象的描述答题模板：当滴入最后滴XXX标准溶液后，溶液变成XXX色，且半分钟内不恢复原来的颜色。技法必备四、分析工业流程【例4】（2022广西贺州中考）某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如下。1.滤液（1）“酸浸”中使用的酸是（填字母序号）。A.HClB.H2SO4C.HNO3（2） “煨烧”后产物X的化学式为,写出“煨烧”过程发生的化学方程式：o（3）该工艺的价值在于。【答案】（1） B高海（2） H2O:2A1（OH）3=2AI2O3+3H2O（3）废物再利用（或有利于保护金属资源等）【解析】（1）由于“酸浸”后生成了硫酸铝，所以“酸浸”中使用的是硫酸，故选B；（2）氢氧化铝煨烧生成氧化铝和水，水的化学式为：H2O;该反应化学方程式2Al（OH）3=¾Ah3+3H2T;（3）该工艺的价值在于废物再利用或有利于保护金属资源等易错点拨r1.关注“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）；（回头的箭头）表示循环利用的物质.2.关注方框内所指麒科16环利用措放，的无害化处理4.工艺流程的评价设计方案的科学性:能否达到实验目的，杂质是否完全除去，是否引入新的杂质等。安全性和简便性:尽量选用较温和的反应条件，避免高温、高压条件。对环境的影响:是否符合绿色化学理念，是否产生有毒气体等。节约性:原料利用率要尽量高。（抢分通关题型一环境保护与能源类典例精讲【例1】（新考法，拓视野）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用。一种捕集烟气中C02并转化利用的流程如图：CaO固体颗粒低CO2浓度气体高CO2浓度气体（1）CaO俗称O（2）催化转化器中发生反应的化学方程式是o（3）甲醇（CH3H）属于（填“无机物”或“有机物”）。（4）我国力争在2060年前实现“碳中和工下列措施不利于大气中CCh减少的是（只有一个选项符合题意）。A.用氨水捕集废气中的CO2,将其转化为氮肥B.大力推广使用干冰实现人工增雨，缓解旱情C.利用和开发风能、太阳能、氢能等清洁能源D.通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的CCh【答案】(I)生石灰(2)CaCO3+CH4SCaO+2CO+H2(3)有机物(4)B【解析】(I)CaO俗称生石灰；(2)催化转化器中发生反应是指碳酸钙与甲烷在催化剂的条件下反应生成氧化钙、一氧化碳和氢气，该反催化剂应化学方程式：caco3+CH4=cao+2co+H2;(3)甲醇(CH3OH)是含有碳元素的化合物，属于有机物；(4) A、用氨水捕集废气中的CCh,将其转化为氮肥，有利于减少大气中二氧化碳；B、大力推广使用干冰实现人工增雨，缓解旱情，不利于减少大气中二氧化碳；C、利用和开发风能、太阳能、氢能等清洁能源，有利于减少大气中二氧化碳；D、通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的C02,有利于减少大气中二氧化碳；答案：Bo通关指导1 .催化转化器中发生反应要关注箭头的走向：箭头进入者为反应物，如该题中CaCo3和CH也箭头流出者为生成物，如该题中CaO、CO和H22 .“碳中和”：碳中和(Carbonneutrality),节能减排术语。一般是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。【例2】(烟气的脱硫处理)我国古人很早就认识了硫元素，神农本草经将“硫''评价为"能化金银铜铁奇物”，现代化学中含硫药物、含硫材料等也十分普遍。(1)用化学用语填空：2个硫原子:2个三氧化硫分子:硫酸根离子(2)工业上可利用物料循环的方法实现烟气的脱硫处理，工艺流程如图所示。NaoH溶液Ca(OH)2含二氧化硫的烟气操作I是.吸收室中发生的反应之一是氢氧化钠和二氧化硫的反应，类比氢氧化钠和二氧化碳的反应，写出氢氧化钠和二氧化硫反应的化学方程式:理论上只需不断加入(填化学式)便可持续实现烟气的脱硫处理。【答案】2S2SO3SOi(2)过滤SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OCa(OH)2【解析】(1)原子的表示方法就是用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字.所以2个硫原子，就可表示为2S；由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其分子符号前加上相应的数字，则2个三氧化硫分子可表示为：2SO3;离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带I个电荷时，1要省略，表示多个该离子，就在其元素符号前加上相应的数字，故硫酸根离子可表小为:S0i;(2)操作I后得到了固体和液体，则是过滤；氢氧化钠和二氧化硫反应产生亚硫酸钠和水，化学方程式SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;根据流程图，理论上只需不断加入Ca(OH)2便可持续实现烟气的脱硫处理。名校模拟H1.(2023山东青岛九年级统考)我国承诺在2060年前实现“碳中和”，碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的四种主要途径。请回答下列问题。I、碳替代(1)碳替代就是用新能源来替代传统的化石能源。常见的新能源有氢能、能(写一种即可)等。Ik碳减排(2)从源头上减少二氧化碳排放，写出一条你在生活中符合“碳减排”的具体做法oIn碳封存：将二氧化碳转化为其他状态封存，与大气隔绝，主要有两种途径：(3)海洋封存海水吸收二氧化碳生成碳酸，该反应的化学方程式是o地质封存将Co2注入含氢氧化钙的地下水层，使其转化为固态碳酸盐。IV碳循环将大气中的二氧化碳转化为有用的物质。工业上设计如图所示方案，将二氧化碳转化为尿素(CO(NH2)2)(部分反应条件和物质未标出)。(4)步骤中发生反应的化学方程式为；该步骤中采用喷淋方式加入氢氧化钠溶液，其优点是O操作a的名称是；溶液A的成分为(写化学式)。(6)整个流程中，可以循环利用的物质是(写化学式)。步骤中二氧化碳和氨气(NH3)在一定条件下反应生成尿素(CO(NH2)2)和水，写出该反应的化学方程式O【答案】(1)风能(核电、太阳能等)(2)出行乘坐公共交通(3)CO2+H2O=H2CO3(4)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O增大反应物的接触面积，使反应可以充分进行(5)过滤NaOH.Ca(OH)2(6)CaO.NaOH,Ca(OH)2(7)CO2+2NH3一定条件CO(NH2)2+H2O【解析】(1)核能、风能、太阳能等都属于新能源；(2)汽车尾气中含有大量的CO2,出行乘坐公共交通可以减少汽车尾气的排放，能从源头处减小空气中CCh的含量；(3)二氧化碳能与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3;(4)NaoH能与CO2反应生成碳酸钠与水，则步骤中反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;采用喷淋方式加入氢氧化钠溶液，可以增加NaoH与CO2的接触面积，使反应充分的发生；(5)操作a为将固体与液体分离,则为过滤操作;步骤中C02与过量的NaOH反应后溶液中溶质为NaoH、Na2CO3,氯化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀与氢氧化钠，则在步骤反应后的溶液中加入过的氧化钙，充分反应后溶液中溶质为NaOH、Ca(OH)2：则溶液A中的溶质为NaOH、Ca(OH)2：(6)根据上述分析可知溶液A中的溶质为NaOH、Ca(OH)2,NaoH可以在步骤中重复利用；固体B碳酸钙煨烧产生的氧化钙与Ca(OH)2,也可以加入到步骤反应后的溶液中重复利用；则整个流程中可以充分利用的物质为CaO、NaOHsCa(OH)2:(7)二氧化碳和氨气(NH3)在一定条件下反应生成尿素(Co(NH2)2)和水，则反应的化学方程式为CO2+2NH3iCO(NH2)2+H2Oo2. (2023江门台山一模)我国将力争2060年前实现碳中和，Co2的捕捉可减少碳排放。下图是“捕捉''(吸收)CO2部分流程图：（1） “捕捉室”中NaOH溶液常喷成雾状，主要目的是O（2） “捕捉室''捕捉二氧化碳的原理是（用化学方程式表示）（3） “分离室”操作的名称为,在实验室该操作所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗、o（4） “高温反应炉”中发生反应的化学方程式为,反应类型是o（5）流程中可以循环使用的一种物质是；该流程的优点是：（写一种）【答案】（1）增大反应接触面积，使反应更充分（2）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O（3）过滤玻璃棒高温（5） CaCO3=CaO+CO2分解反应（6） NaOH溶液#Cao节约资源（或绿色环保等，合理即可）【解析】（1）将氢氧化钠溶液常喷成雾状，能增大反应接触面积，使反应更充分。（2）氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2（X（3）氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，而氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，则“分离室'是将固体和液体分离，则操作的名称为过滤；过滤时所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。（7） “高温反应炉”的物质主要为碳酸钙，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为鬲温CaCO3=CaO+CO2；该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应。（5）流程中，既有氢氧化钠和氧化钙的产生，又有氢氧化钠和氧化钙的生成，则流程中可以循环使用的一种物质是氢氧化钠或氧化钙；该流程能减少碳排放，则能保护环境。3. （2023江苏扬州统考二模）新能源汽车的动力来源是锂离子电池，如图是实验室从钻酸锂废极片【主要成分为钻酸锂（1.iCoO2）I中回收得到CO2O3和1.i2CO3的一种流程。(1)废极片粉末加入稀硫酸和过氧化氢进行酸浸的过程中，温度通常要控制在40°C以下，原因是O(2)操作1粉碎的目的是o操作2的名称是,用到的玻璃仪器有玻璃棒，烧杯和,操作3中玻璃棒的作用o(3)操作3中检验沉淀洗涤干净的操作是。(4)操作4中，在高温条件下，CoC2。4在空气中反应生成Co2。3和二氧化碳，化学方程式为o(5)操作5中，1.i2CO3晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少，说明它的溶解度随温度的变化趋势与我们学过的(填名称)相似。【答案】(1)防止过氧化氢受热分解(2)增大反应物的接触面积，使反应快速充分过滤漏斗引流(3)取最后一次洗涤后的液体，滴加氯化钏(或硝酸钢)溶液，无白色沉淀生成，则已洗净高温(4MCoC24÷32=2Co23+8C2(5)氢氧化钙【解析】(1)过氧化氢在加热的条件下也能够分解生成水和氧气，所以废极片粉末加入稀硫酸和过氧化氢进行酸浸的过程中，温度通常要控制在40以下，原因是防止过氧化氢受热分解，故填防止过氧化氢受热分解。(2)粉碎能够增大反应物的接触面积，使反应快速充分，故填增大反应物的接触面积，使反应快速充分;由图可知，操作2将难溶性固体与液体进行了分离，为过滤操作，故填过滤；过滤时用到的玻璃仪器有玻璃棒，烧杯和漏斗，故填漏斗；由图可知，操作3将难溶性固体与液体进行了分离，为过滤操作，其中玻璃棒的作用是引流，故填引流。(3)操作3后得到的滤渣的表面附有硫酸锂溶液，硫酸锂能够与氯化钢或硝酸钢等反应生成硫酸钢沉淀,所以操作3中检验沉淀洗涤干净的操作是取最后一次洗涤后的液体，滴加氯化铁(或硝酸锁)溶液，无白色沉淀生成，则已洗净，故填取最后一次洗涤后的液体，滴加氯化铁(或硝酸钏)溶液，无白色沉淀生成，则已洗净。(4)在高温条件下，COC2。4和空气中的氧气反应生成Co2O3和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：高温4CC2O4+32=2C2O3+8CO2O(5)U2CO3晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少，说明它的溶解度随温度升高而减小，与氢氧化钙相似,故填氢氧化钙。题型二物质的制备典例精讲【例3】(工业原料的制取)硫酸锌可制备各种含锌材料，在防腐、医学上有很多应用。菱锌矿的主要成分是ZnCO3,还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以菱锌和为原料制备ZnSO4JH2O的工艺流程如下图所示。(二氧化硅难溶于水，也不与稀硫酸反应)过量稀硫酸足量锌粉ZnSO47H2O滤渣甲滤渣乙菱锌矿回答下列问题:菱锌矿属于(填“纯净物”或“混合物”)O(2)“酸浸”中观察到的现象是。(3)滤液1中含有的阳离子是。(填离子符号)(4)“转化”中加入足量锌粉，反应的化学方程式有：Zn+Fe2(SO4)3=ZnSO4+2FeSO4和(写一个即可)。(5)下列说法正确的是(填标号)。A.“粉碎”是为了使菱锌矿在“酸浸”中与稀硫酸充分反应B.在“转化”中加入锌粉，若无气泡冒出，说明锌粉己足量C.滤渣甲、滤渣乙均能与稀硫酸反应产生气体D.滤液2的质量一定比滤液1的质量大【答案】(1)混合物(2)固体部分溶解，溶液中有气泡产生，溶液颜色变为黄色(3)HZn2Fe3+(4)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(5)AD【解析】(1)菱锌矿的主要成分是ZnCQ3,还含有少量的二氧化硅和氧化铁，属于混合物；(2) “酸浸”中，碳酸锌和稀硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化碳，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，所以在实验过程中，固体部分溶解，溶液中有气泡产生，溶液颜色变为黄色；(3) “酸浸”中加入了过量稀硫酸，碳酸锌和稀硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化碳，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，所以滤液1中含有的阳离子是H+、Zn2Fe3+;(4) “转化”中加入足量锌粉，锌和过量的稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2;(5) A、“粉碎”是为了增大反应物的接触面积，使菱锌矿在“酸浸”中与稀硫酸充分反应，故选项说法正确;B、在“转化”中加入锌粉，锌先将硫酸铁转化为硫酸亚铁，之后和过量的硫酸反应生成硫酸锌和氢气，加入锌到无气泡冒出说明硫酸铁和硫酸完成转化，但生成的硫酸亚铁是否被锌完全转化为硫酸锌无法通过无气泡显示判断是否完成，所以不能说明锌粉已足量，故选项说法错误；C、滤渣甲中的主要成分是二氧化硅，不与稀硫酸发生反应，滤渣乙含有锌粉，能与稀硫酸反应产生气体,故选项说法错误；D、加入锌粉后，锌和过量的稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，加入锌的质量比生成氢气的质量大，溶液质量增加。锌和硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸锌，加入固体物理气体、沉淀析出，溶液质量增加。锌再继续和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，由于锌的相对原子质量大于铁，且硫酸锌和硫酸亚铁中锌和铁的化合价都为+2价，溶液质量增加。所以滤液2的质量一定比滤液1的质量大，故选项说法正确；故选：ADo【例4】(工业废渣的再利用)柠檬酸亚铁(FeC6H6)是一种易被吸收的补血剂。利用硫酸厂的废渣(主要含Fe2O3、Fe3O4,还有少量SiCh)制备柠檬酸亚铁，该工艺流程如图所示，回答下列问题：资料1：Fe4O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2OFe+Fe2(SO4)3=3FeSO4;资料2：SiOz不溶于水，也不与稀硫酸反应。(1)柠檬酸亚铁进入人体肠道后以(填阳离子符号)的形式被吸收，达到补血效果。(2)固体C的成分是o(3)步骤中涉及置换反应的是(填数字序号)。(4)步骤中发生反应的化学方程式是。(5)”系列操作”中，将柠檬酸亚铁晶体与溶液分离的操作是o【答案】(I)Fe2+(2)SiO2、Fe(4)FeSO4+Na2CO3=FeCO3l+Na2SO4(5)过滤【解析】(1)柠檬酸亚铁中的阳离子为亚铁离子，故柠檬酸亚铁进入人体肠道后以亚铁离子(Fe?+)的形式被吸收，达到补血效果；(2)根据资料1：Fe3O4÷4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O;Fe+Fe2(SO4)3=3FeS4;资料2：SiCh不溶于水，也不与稀硫酸反应；硫酸厂的废渣(主要含Fe2O3>Fe3O4,还有少量Si02)»步骤加入过量稀硫酸,四氧化三铁与硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，二氧化硅不与硫酸反应，步骤加入过量铁粉，铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，铁与过量硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，得到的气体A为氢气，溶液B为硫酸亚铁溶液，固体C为二氧化硅和过量的铁粉，即为SiO2、Fe；（3）步骤加入过量稀硫酸，四氧化三铁与硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，二氧化硅不与硫酸反应；步骤加入过量铁粉，铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，铁与过量硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；步骤溶液B（硫酸亚铁溶液）中加入过量碳酸钠溶液,硫酸亚铁与碳酸钠反应生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠；步骤固体D（碳酸亚铁）中加入柠檬酸，碳酸亚铁与柠檬酸反应生成柠檬酸亚铁、二氧化碳和水；根据置换反应是由一种单质和一种呼和乌反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，故步骤中涉及置换反应的是（铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气）；（4）步骤溶液B（硫酸亚铁溶液）中加入过量碳酸钠溶液，硫酸亚铁与碳酸钠反应生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠，该反应的化学方程式为：FeSO4+Na2CO3=FeCO3+Na2SO4;（5）过滤可以分离液体和固体，“一系列操作”中，将柠檬酸亚铁晶体与溶液分离的操作是过滤。名校模拟H1.（2023山东滨州统考模拟预测）某化工厂以废金属（主要成分为Fe和Cu,表面有少量油污）为原料同收海绵铜，并制备氯化铁的工艺流程如图所示。、工0适里废金属量酸过盐iNaNO2NaOH溶液f滤渣乙fFeCb溶液滤液甲适蚩盐酸己知：NaNO2易溶于水且不与氢氧化钠反应，在“氧化”中起催化作用，该反应的化学方程式为：4FeCl2+4HCl+2=4FeCh+2H2回答问题：废金属属于（填“纯净物”或“混合物”）。（2）“洗涤”的目的是去除废金属表面的油污，试剂X最好选用（填标号）。A.水B.氢氧化钠溶液C.稀硫酸D.氯化钠溶液（3）“酸浸”中发生反应的化学方程式为o（4）“滤液甲”中一定含有的溶质是。（5）向“滤渣乙”中加入适量盐酸，可以观察到的现象是o【答案】混合物B(3)Fe+2HCl=FeCh+H2(4)NaNO2、NaCI(填化学名称得分)(5)红褐色固体逐渐溶解，得到黄色溶液【解析】(1)由题文可知，废金属的主要成分为Fe和Cu,表面有少量油污，则废金属属于混合物；(2) A、油污不溶于水，不能用水除油污，错误；B、氢氧化钠能够与油污发生化学变化生成可溶性物质，所以可用氢氧化钠溶液除油污，正确；C、油污不与稀硫酸发生化学变化，也不溶于稀硫酸，错误；D、氯化钠不与油污反应，油污不溶于氯化钠溶液，错误；(3)废金属的主要成分为Fe和Cu,铜位于金属活动性顺序表中氢的后面，不能与稀盐酸反应，铁能够与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式写为Fe÷2HCl=FeCh+H2;(4)酸浸后溶液中含有氯化亚铁和过量的稀盐酸，氧化中，在亚硝酸钠作催化剂的条件下，氯化亚铁、稀盐酸和氧气反应生成氨化铁和水，沉铁过程中，氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，过量的稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，亚硝酸钠是反应的催化剂，反应后化学性质与质量不变，则“滤液甲，中一定含有的溶质是亚硝酸钠和氯化钠；(5)由(4)可知，滤渣乙是氢氧化铁沉淀，加入适量稀盐酸后，氢氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，实验中观察到红褐色固体逐渐溶解，得到黄色溶液。2. (2023江苏苏州二模)以FeSo47HzO为原料制备铁红(Fe2O3)的一种方法如图：H2O手FeSO47H2O-'赢沉淀菠卜”'燃烧卜Fe2O3物质Z滤液已知“沉淀”时的主要反应为：2FeSO4+H2O2+2H2O=2FeO(OH)l÷2H2SO4(I)FeO(OH)中铁元素的化合价为。FeO(OH)可表示为mFe23Fe(OH)3,而(2)“沉淀”时需控制溶液的PH与反应的温度。“沉淀”时调节溶液的初始PH约为4,过程中应始终保持溶液的PH为3.04.5,需不断加入物质Z调节溶液的pH,Z应具备的性质有(填字母)。A.能与酸反应B.能与碱反应C.不与FeO(C)H)反应“沉淀”时反应温度不宜过高，其原因是。(3)“过滤”后需对固体进行洗涤与干燥。洗涤时被除去的沾于固体表面的阴离子为(填离子符号)。(4)“燃烧”时反应的化学方程式为。(5)探究铁粉在加热时氧化产物的装置图。利用如图装置，先通入一会儿氮气，再用温控热源将2.1g铁粉升温至800,恒温下通入空气进行实验，然后停止加热并持续通氧气至固体冷却，利用X射线衍射仪(通过图谱可以判断测定样品中某物质是否存在)测定不同加热时间固体的成分，实验结果如图所示。温控热源啖收峰强度升温至800,未通入空气时少量铁粉已氧化成Fe-xO的原因可能是°写出上述实验中，通入空气1.5min3.5min发生反应的化学方程式。上述实验中，通入空气3.5min时，剩余固体的质量是。【答案】+31(2)AC过氧化氢在较高温度下容易分解(3) SO；高温(4) FeO(OH)=Fe2O3+H2O(5)铁粉与装置中残留的氧气反应4Fe+3O2=2Fe2O33g【解析】(I)Feo(OH)中氢氧根的化合价为-1,氯元素的化合价为-2,设铁元素的化合价为依据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则x+(-2)+Gl)=0,解得k+3；Feo(OH)中Fe、H原子的个数比为：1：1,则mFe2O3"Fe(OH)3中Fe、H原子的个数比也应为：1：b所以(2m+)：3n=l：1.解得去1；(2)“沉淀”时调节溶液的初始pH约为4,过程中应始终保持溶液的PH为304.5,需不断加入物质Z调节溶液的pH,Z应具备的性质有：不与FeO(OH)反应，在沉淀过程中硫酸不断生成，要想维持PH在一定范围内，就要求Z物质要把反应生成的硫酸消耗掉，即Z物质能与酸反应；故选AC；“沉淀”时反应温度不宜过高，其原因是过氧化氢在较高温度下容易分解，不利于反应的进行；(3)依据2FeSO4+H2O2+H2O=FeO(OH)J+2H2SO4,反应后的溶液中含有硫酸可能含有硫酸亚铁，所以洗涤时被除去的沾于固体表面的阴离子为：SOi-:（4）嘴烧”时，FeO（OH）高温下分解生成氧化铁和水，反应的化学方程式为：FeO（OH）-Fe203+H20;（5）升温至800C,未通入空气时少量铁粉己氧化成Fe,.xO的原因可能是铁粉与装置中残留的氧气反应，故填铁粉与装置中残留的氧气反应；由图可知，上述实验中，通入空气1.5min35min时，铁与空气中的氧气在加热的条件下转化为氧化铁,故发生反应的化学方程式写为：4Fe+32=2Fe2O3；117由图可知，通入空气3.5min时，剩余固体是氧化铁，其质量=2.Ig百而X100%=3g。3. （2023江苏扬州校联考二模）高纯氧化铁（Fe2O3）又称“引火铁”，在现代工业上有广泛应用前景。以下是用赤铁矿（含少量不溶于水的SiO2等）为原料，制备高纯氧化铁的生产流程示意图，请回答相关问题。Aiftft11I4IUilEOl【资料卡片】： 氨水呈碱性（主要成分NH3HzO是一种碱）；（NH“2CO3溶液呈碱性，40以上易分解。高温 FeCO3=FeO+CO2,4FeO+O2=2Fe2O3（1）赤铁矿炼铁的方程式为。（2）加适量氨水的目的是0（3）根据题中信息，加入（NH4”Co3后，该反应必须控制的条件是0（4）福液H中可回收的产品是（写化学式），该物质的用途是o（5）有同学认为可以向滤液I中通入CO2和NM也能实现同样反应。某学习小组利用下图装置模拟此反应。上图A为实验室制备C02的装置，其药品的最佳选择为（填序号）。A.石灰石B.CaCO3C.稀盐酸D.稀硫酸B装置为除去二氧化碳中的氯化氢气体，洗气瓶中的试剂X可选择（填序号）。A.NaoH溶液B.饱和NaHCO3溶液C.AgNO3溶液D.浓硫酸C装置中长颈漏斗a的作用是,在其上端需要放一团沾有酸液的棉花团其原因是,长颈漏斗b的作用是o(6)写出在空气中煨烧FeCo3的化学反应方程式o(7)该流程中使用稀硫酸的质量分数为19.6%,若用含Fe2O38O%的赤铁矿1.5t作为原料，则理论上参加反应的稀硫酸的质量是多少？(写出计算过程)【答案】高温(1)3CO+Fe23