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专题11 工业流程题
题型一 物质制备类
题型二 废物的处理和回收
题型三 核心反应分析和流程评价
题型一 物质制备类
【真题1】（2023·江苏无锡·中考真题）由菱铁矿(主要成分为，含少量等杂质)制备铁粉的一种流程如下：
(1)碳酸亚铁()中铁元素的化合价为 。
(2)“酸浸”时，为使反应充分，可采取的一种措施是 。“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有：和 。
(3)“沉铁”时，转化为沉淀，该反应的基本类型是 。“焙烧”时，在高温条件下，与反应生成与的化学方程式为 。
(4)“还原”时，在高温条件下，利用炭粉可将铁从氧化铁中还原出来；若向氧化铁与炭粉的混合物中添加适量的，更利于还原氧化铁，其原因是 。
一、原料预处理的方法及目的
1.粉碎或研磨：目的是增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。
2.煅烧或灼烧：目的是不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质
3.酸浸：目的是溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）
4.碱溶：目的是去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀）
5.加入氧化剂：转化为易于被除去（沉淀）的离子。
6.煮沸：除去溶解在溶液中的气体，如氧气
二、控制反应条件的方法
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NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl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pH
3.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。
三、产品的分离提纯
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，趁热过滤（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→过滤→洗涤→干燥
3.沉淀洗涤
(1)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：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2～3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
(5)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、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。
【变式1-1】（2023·四川·中考真题）2022年春节联欢晚会中《只此青绿》呈现了宋代《千里江山图》，让我们仿佛置身于宋代的青山绿水之中、《千里江山图》里的绿色来自孔雀石，其主要成分为CuCO3·Cu（OH）2，含有FeCO3、SiO2杂质。工业上以孔雀石为原料制备重要化工原料胆矾（CuSO4 5H2O）的流程如图。
回答相关问题：
(1)《千里江山图》色彩依旧，说明常温下绿色颜料孔雀石的性质 。
(2)“酸浸”发生的反应属于四大基本反应类型中的 ，溶液1中含的金属阳离子有 。
(3)“氧化”过程中发生反应的化学方程式为：2FeSO4+H2O2+H2SO4═ +2H2O （请补充完该方程式）。
(4)“沉淀铁”不能将CuCO3 Cu（OH）2替换为NaOH，其原因是 （任答1点）。
(5)系列操作有蒸发、结晶、 、洗涤、干燥。
(6)加热500g胆矾至全部变成白色无水CuSO4，固体质量减轻了 g（不需要写出计算过程）。
【变式1-2】（2023·湖北襄阳·中考真题）农业上常用波尔多液做杀菌剂，它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。襄阳某化工厂以稀硫酸、氧化铁、铜粉为原料制备硫酸铜，其工艺流程如下：
已知：Cu+Fe2（SO4）3＝CuSO4+2FeSO4；Fe2+易被氧化成Fe3+。
(1)操作Ⅰ的名称是 。
(2)该工艺流程中可以循环利用的物质是 （填化学式）。
(3)稀硫酸和氧化铁反应的化学方程式是 。
题型二 废物的处理和回收
【真题2】（2023·四川绵阳·中考真题）某油脂厂废弃的催化剂含金属Ni、Al、Fe及其氧化物。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体：
回答下列问题：
(1)滤饼是 (填“纯净物”或“混合物”)；的名称为偏铝酸钠，它所属物质类别是 。
(2)步骤③中的作用是将转化为 。
(3)步骤④生成的化学方程式为 ，所属基本反应类型为 。
(4)步骤⑤需要进行的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、 、洗涤。所得硫酸镍晶体是含结晶水的化合物，化学式为，其中结晶水的质量分数是 (计算结果精确到0.1%)。
(5)已知铁能与硫酸镍溶液发生置换反应，则Ni、Al、Fe三种金属在溶液中的活动性由强到弱的顺序为 。
【变式2-1】（2023·四川巴中·中考真题）某工厂秉承“绿水青山就是金山银山”的发展理念，将工厂排放的污水（含有硫酸亚铁、硫酸铜和少量硫酸）进行一系列的处理，从而回收其中的某种重金属，并制得四氧化三铁，达到污水排放标准。其设计工艺流程如下，请回答下列问题。
(1)操作Ⅱ的名称是 ，在实验室进行该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(2)由FeOOH制备四氧化三铁的反应方程式为，则X的化学式为 ，FeOOH中铁元素的化合价为 。
(3)在固体A中加入过量稀硫酸的目的是 ，溶液B中的溶质为 ，固体C是回收的重金属，其成分是 。
【变式2-2】（2023·四川乐山·中考真题）保护环境，实现“绿水青山”目标，要对工厂尾气进行无害化处理。某氮肥厂和炼铁厂联合处理尾气的工艺流程如图所示。
已知饱和食盐水处发生的反应为：。
回答下列问题：
(1)饱和食盐水是 （选填“纯净物”或“混合物”）。
(2)流程中“操作Ⅰ”的名称为 。
(3)根据信息写出加热固体发生反应的化学方程式 。
(4)流程中，可循环使用的物质是 。
【变式2-3】（2023·山东青岛·中考真题）自然界中的铝元素以化合物的形式存在于各种矿石中、某铝土矿的主要成分是，含少量等杂质。从该铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程（不考虑其它杂质参与反应）：
已知：不溶于水且不与盐酸反应；能与溶液反应，生成可溶性盐。
请回答下列问题。
(1)步骤①加盐酸前先将铝土矿粉碎的目的是 ；所得滤液A中的溶质有 种。
(2)步骤②中所加溶液须过量的目的是 。
(3)步骤③加热分解生成两种氧化物，请写出该反应的化学方程式 。
(4)步骤④是通过电解熔融状态的制备铝。的熔点是，很难达到熔融状态，工业上通过加入冰晶石使其在左右熔化，请写出这一做法的意义 。
题型三 核心反应分析和流程评价
【真题3】（2023·山东潍坊·中考真题）氢能助力“神舟十六”邀游太空，氢氧燃料电池技术在航海、航空航天等方面发展迅速，图1是氢气的制取、储存、释放和应用的流程图。
请回答下列问题：
(1)利用太阳光和催化剂可实现水的高效分解。图2为光解制氢的微观模型图，写出反应Ⅰ的化学方程式 。
(2)气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，请从微观角度分析氢气能被压缩的原因 。
(3)固态储氢是通过合金材料在一定条件下的化学吸附储氢。图1利用镁镍合金（）存储氢气，该储氢反应的化学方程式为 。在熔炼镁镍合金时，需要通入氩气作保护气，目的是 。
(4)氢氧燃料电池的总反应可表示为，工作过程中的能量转化形式是 。
【变式3-1】（2023·湖南长沙·中考真题）为解决温室效应加剧问题，科学家正在研究如图所示的二氧化碳新的循环体系。
(1)罐装液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，请你从分子的角度分析并解释 ；
(2)使用汽油为燃料时，机动车尾气中可能含有的污染空气的物质是 ；
(3)若将 36g 水完全分解最多能产生氢气的质量是 g；
(4)转化大气中的二氧化碳也能缓解温室效应，转化途径有自然界转化和人为转化。下列属于自然界转化的是_________。
A．光合作用 B．海洋吸收 C．工业利用
【变式3-2】（2023·广西·中考真题）我国科学家利用太阳光在某种新型催化剂表面高效分解水后，再利用某种高效催化剂将二氧化碳转化成有机物X。反应过程如图所示，回答下列问题：
(1)反应①、②使用的催化剂在反应前后的 和化学性质都没有发生变化。
(2)反应①的能量转化形式中存在光能转化为 能 ，产生的H2、O2的体积比约为 。
(3)反应②的化学方程式：，则X的化学式为 ；可用 （填试剂名称）检验反应后的气体中是否还含有CO2。
(4)反应②生成的水全部循环利用，为使该过程持续发生，反应①需要不断补充水，其原因是 。
1．（2023·湖北十堰·中考真题）工业上从铝土矿（主要成分为，还含有等）中提取的主要流程如下：
已知：①SiO2难溶于水，不与盐酸反应。
②当时，完全转化为沉淀。
(1)操作1的名称是 。
(2)在“盐酸浸取”前需将铝土矿粉碎，其目的是 。
(3)“煅烧”过程中反应的化学方程式是，的化学式是 。
(4)向溶液2中加入过量稀氨水，生成沉淀的化学方程式为 。
2．（2023·江苏南通·中考真题）实验室以软锰矿（主要含的矿石）为原料制备的流程如下：
(1)催化分解的化学反应方程式为 。
(2)“酸浸”时，为使软锰矿充分反应，可采取的措施有 （写一条）。
(3)“沉锰”反应为。加热温度不能过高的原因是 。
(4)在空气中“煅烧”会生成不同的锰氧化物，各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图所示。
①370~410℃发生主要反应为。该反应属于基本反应类型中的 反应。
②已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的，与混合均匀，充分加热后冷却，溶解、过滤、洗涤、烘干后称量，发现固体质量减少。质量减少的主要原因是 。
3．（2023·湖南常德·中考真题）海水化学资源利用已成为各沿海国家促进经济发展的重要手段，我国在氯碱工业技术上有长足的发展。如图是氯碱工业流程图。请回答相关问题：
(1)“操作1”为 ，过滤操作中玻璃棒的作用是 。
(2)在实验室用托盘天平称量烧碱固体时，应用 盛装烧碱。
(3)请写出反应①的化学方程式 ，反应②属于四个基本反应类型中的 反应。
(4)氯气与烧碱制备漂白剂的原理为：，由此可推测产物中可起漂白作用的物质为 (填化学式)。
4．（2023·山东泰安·中考真题）以绿矾（主要成分为原料生产铁红）的工艺流程如下：
(1)“溶解”时能加块溶解的方法有 （写一种即可）。
(2)光成“沉淀”时的主要反应： 。
(3)“过滤”后需对固体进行洗涤、干燥。实验室中进行过滤操作时用到玻璃棒，其作用是 。
(4)“煅烧”时反应的化学方程式为 ；在其他条件相同时，不同煅烧温度对产品中质量分数的影响如图所示，则最适宜的煅烧温度为 ℃。
5．（2023·四川德阳·中考真题）芯片是电脑、手机、智能家电等的核心部件，是用纯度极高的单质硅制成的。目前，普遍利用石英砂（主要成分是作原料，采用“三氯硅烷（还原法”制备高纯硅，其生产流程如图所示。
回答下列问题：
(1)中的化合价为 。
(2)粗硅的主要成分是，杂质不参与反应，反应Ⅱ的化学方程式为 。
(3)生产流程中可以被循环利用的物质是 。
6．（2023·北京·中考真题）氧化亚铜()可用于电镀工业。干法生产粉末的主要工艺流程如下：
(1)粉碎机中，发生的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)时，煅烧炉中发生化合反应，该反应的化学方程式为 。
7．（2023·山东潍坊·中考真题）稀土被称为“工业维生素”，能显著提升建造航母及舰载机的材料性能，含有稀土元素钇的氧化钇（）被广泛应用于航空航天涂层材料。以富钇稀土矿（主要成分为，含有少量的等杂质）生产氧化钇的工艺流程如下，回答下列问题：
(1)在粉碎机中研磨粉碎的目的是 。
(2)操作Ⅰ的名称是 ，“酸溶”过程中，发生反应的化学方程式为 。
(3)向反应釜2中通入气体X使溶液呈碱性，调节溶液的pH除去滤液Ⅰ中杂质，沉淀Ⅱ的主要成分是 （填化学式）。
(4)沉淀池中“沉钇”过程有等物质产生，“沉钇”的化学方程式为 。
(5)流程中可循环使用的物质为 （填化学式）。
8．（2023·黑龙江牡丹江·中考真题）兴趣小组在实验室用某石灰石（含少量Fe2O3）为原料制备高纯CaCO3的流程如图所示，请回答下列问题：
(1)“酸溶”前为使反应物接触更充分，应对石灰石进行的操作是 。
(2)“沉钙”时发生反应的化学方程式为：，X的化学式为 。
(3)“沉钙”中，其他条件相同，当温度高于35℃时CaCO3产率会明显下降，其主要原因：一是氨水挥发和分解速率加快，二是 。
(4)流程中可循环利用的物质有 （写一种）。
9．（2023·内蒙古通辽·中考真题）下图是用粗硅原料（含氧化镁杂质，不考虑其他杂质与酸反应）制备高纯硅和金属镁的流程。
已知：硅不与稀盐酸反应。请回答下列问题。
(1)操作1的名称是 。
(2)上述流程中，可循环利用的物质是 。
(3)滤液中含有的阳离子为 。
(4)MgCl2制备Mg的化学方程式为 。
10．（2023·内蒙古赤峰·中考真题）早在战国时期，《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛的工艺。大意是：先将干燥的木头烧成灰（含K2CO3），用其灰汁浸泡丝帛，再加入石灰即可。其反应过程如下：
完成下列问题：
(1)操作a的名称 。
(2)反应I （填“吸收”或“放出”）热量。
(3)整个过程中能够循环利用的物质是 。
(4)写出该过程中任意一个反应的化学方程式 。
11．（2023·广东深圳·中考真题）某同学以金泥（含有Au、CuS、ZnS等）为原料制备（Au）和Cu的流程如图所示：
琴琴同学查阅资料已知：
①预处理的主要目的是将含硫化合物转化为氧化物。
②热空气流充分加热的目的是将Cu、Zn转化为氧化物，并完全分离出ZnO烟尘。
(1)“预处理”中会产生SO2，若SO2直接排放会导致 。
(2)“过程Ⅱ”产生的固体a中，除CuO外一定还有的物质是 。
(3)“过程Ⅲ”分离Au的操作是 ，加入过量稀硫酸的目的是 。
(4)“系列进程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉，这一步生成气体的化学方程式为 ，该反应属于 反应（填写基本反应类型）。
(5)ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收，该反应生成偏锌酸钠（Na2ZnO2）和H2O的化学方程式为 。
12．（2023·湖北咸宁·中考真题）兴趣小组的同学利用某废镍材料（含有金属Ni及少量Fe、Cu）回收镍，设计流程如下图所示（部分产物略去）。
请根据上述流程回答下列问题：
(1)过滤时，玻璃棒的作用是 ；
(2)写出“酸浸”时发生反应的化学方程式 （任写一个）。
(3)过氧化氢具有氧化性，“氧化”时发生反应的化学方程式为 ，则X的化学式是 。
(4)Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为 。
(5)已知Fe3+和Ni2+开始沉淀和完全沉淀时的pH如表。“除铁”过程中加入NaOH溶液的目的是通过调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀，则pH的范围是______（填字母序号）。
开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe3+ 2.7 3.2
Ni2+ 7.2 8.7
A．2.7≤pH<3.2 B．3.2≤pH<7.2 C．7.2≤pH<8.7
13．（2023·湖北随州·中考真题）捕获和转化可减少排放并实现资源利用。一种捕集烟气中并转化利用的流程如图：
(1)CaO俗称 。
(2)催化转化器中发生反应的化学方程式是 。
(3)甲醇()属于 (填“无机物”或“有机物”)。
(4)我国力争在2060年前实现“碳中和”。下列措施不利于大气中减少的是_________ (只有一个选项符合题意)。
A．用氨水捕集废气中的，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
14．（2023·湖南株洲·中考真题）某校化学兴趣小组的同学在实验室里用废铜屑（假设不含其他金属杂质）制取胆矾（CuSO4·5H2O，相对分子质量为250）。实验流程如下：
(1)图中“A溶液”呈 （填“酸”或“碱”）性，用来洗涤废铜屑表面的油污。
(2)图中“操作1”的名称是 。
(3)在固体与稀硫酸的混合物中通入氧气并加热，一段时间后，固体完全溶解，得到硫酸铜溶液。反应的化学方程式为 。
(4)若要制取25g胆矾，至少需要废铜屑 g。
(5)某温度下，25g胆矾可完全溶于75g水中，此时所得溶液中溶质的质量分数为 。
15．（2023·四川宜宾·中考真题）某小组同学以贝壳(主要成分为CaCO3）、草木灰(含K2CO3)和油脂为原料，模拟古法制肥皂，实验室操作流程如下图：
已知：油脂密度小于水，难溶于水；在碱性、加热条件下生成的物质可溶于水。
回答下列问题：
(1)“煅烧”生成的固体产物俗称 。
(2)“溶解”后，溶液中的溶质是 (填化学式)。
(3)“沉淀”时，发生反应的化学方程式是 。
(4)流程中可以循环利用的物质是 (填化学式)。
(5)“加热搅拌”时，判断油脂完全反应的现象是 。
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专题11 工业流程题
题型一 物质制备类
题型二 废物的处理和回收
题型三 核心反应分析和流程评价
题型一 物质制备类
【真题1】（2023·江苏无锡·中考真题）由菱铁矿(主要成分为，含少量等杂质)制备铁粉的一种流程如下：
(1)碳酸亚铁()中铁元素的化合价为 。
(2)“酸浸”时，为使反应充分，可采取的一种措施是 。“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有：和 。
(3)“沉铁”时，转化为沉淀，该反应的基本类型是 。“焙烧”时，在高温条件下，与反应生成与的化学方程式为 。
(4)“还原”时，在高温条件下，利用炭粉可将铁从氧化铁中还原出来；若向氧化铁与炭粉的混合物中添加适量的，更利于还原氧化铁，其原因是 。
【答案】(1)+2
(2) 将菱铁矿粉碎 硫酸/H2SO4
(3)复分解反应
(4)碳酸钙高温分解二氧化碳，二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳，一氧化碳也能还原氧化铁
【解析】（1）“亚铁”的化合价为+2价。
（2）增大接触面积，能使反应更充分，则可将菱铁矿粉碎；
碳酸亚铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水，由于加入的硫酸过量，则“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有硫酸亚铁和硫酸。
（3）硫酸亚铁和碳酸钠反应生成碳酸亚铁和硫酸钠，该反应为两种化合物互相交换成分生成另两种化合物的反应，属于复分解反应；
碳酸亚铁和氧气在高温条件下生成氧化铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
（4）由于碳酸钙高温分解生成二氧化碳，而二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳，一氧化碳也能将铁从氧化铁中还原出来，则加入适量的碳酸钙，更利用还原氧化铁。
一、原料预处理的方法及目的
1.粉碎或研磨：目的是增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。
2.煅烧或灼烧：目的是不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质
3.酸浸：目的是溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）
4.碱溶：目的是去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀）
5.加入氧化剂：转化为易于被除去（沉淀）的离子。
6.煮沸：除去溶解在溶液中的气体，如氧气
二、控制反应条件的方法
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NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl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pH
3.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。
三、产品的分离提纯
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，趁热过滤（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→过滤→洗涤→干燥
3.沉淀洗涤
(1)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：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2～3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
(5)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、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。
【变式1-1】（2023·四川·中考真题）2022年春节联欢晚会中《只此青绿》呈现了宋代《千里江山图》，让我们仿佛置身于宋代的青山绿水之中、《千里江山图》里的绿色来自孔雀石，其主要成分为CuCO3 Cu（OH）2，含有FeCO3、SiO2杂质。工业上以孔雀石为原料制备重要化工原料胆矾（CuSO4 5H2O）的流程如图。
回答相关问题：
(1)《千里江山图》色彩依旧，说明常温下绿色颜料孔雀石的性质 。
(2)“酸浸”发生的反应属于四大基本反应类型中的 ，溶液1中含的金属阳离子有 。
(3)“氧化”过程中发生反应的化学方程式为：2FeSO4+H2O2+H2SO4═ +2H2O （请补充完该方程式）。
(4)“沉淀铁”不能将CuCO3 Cu（OH）2替换为NaOH，其原因是 （任答1点）。
(5)系列操作有蒸发、结晶、 、洗涤、干燥。
(6)加热500g胆矾至全部变成白色无水CuSO4，固体质量减轻了 g（不需要写出计算过程）。
【答案】(1)稳定
(2)复分解反应 铜离子、亚铁离子
(3)Fe2（SO4）3
(4)防止带入钠离子
(5)过滤
(6)180
【解析】（1）《千里江山图》色彩依旧，说明其上的物质较为稳定，较长时间也没有和其他物质反应。所以常温下绿色颜料孔雀石的性质稳定。
（2）“酸浸”时，稀硫酸和碳酸铜反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，和氢氧化铜反应生成硫酸铜和水，和碳酸亚铁反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳，都是两种化合物交换成分，生成新的化合物的反应，都属于四大基本反应类型中的复分解反应。溶液1中含的金属阳离子有铜离子、亚铁离子。
（3）化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前铁原子是2个，反应后应该是2个，包含在未知物质中，反应前硫原子是3个，反应后应该是3个，包含在未知物质中，反应前氧原子是14个，反应后应该是14个，其中12个包含在未知物质中，反应前后氢原子都是4个。所以未知物质包含2个铁原子、3个硫原子、12个氧原子，为Fe2（SO4）3，前面的化学计量数为1，不写。
（4）除杂过程应避免引入杂质。“沉淀铁”不能将CuCO3 Cu（OH）2替换为NaOH，其原因是防止带入钠离子。
（5）沉铁后的溶液2是硫酸铜溶液，胆矾是五水硫酸铜，所以系列操作是硫酸铜结晶的过程，为蒸发、结晶、过滤（将结晶出的胆矾和液体分开）、洗涤、干燥。
（6）胆矾加热减少的是结晶水的质量。
500g胆矾中结晶水的质量为
所以固体质量减轻了180g。
【变式1-2】（2023·湖北襄阳·中考真题）农业上常用波尔多液做杀菌剂，它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。襄阳某化工厂以稀硫酸、氧化铁、铜粉为原料制备硫酸铜，其工艺流程如下：
已知：Cu+Fe2（SO4）3＝CuSO4+2FeSO4；Fe2+易被氧化成Fe3+。
(1)操作Ⅰ的名称是 。
(2)该工艺流程中可以循环利用的物质是 （填化学式）。
(3)稀硫酸和氧化铁反应的化学方程式是 。
【答案】(1)过滤
(2)Fe2O3
(3)
【解析】（1）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以操作Ⅰ的名称是过滤；
（2）既是反应物，也是生成物的物质可以循环使用，所以该工艺流程中可以循环利用的物质是Fe2O3；
（3）氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，该反应的化学方程式为：。
题型二 废物的处理和回收
【真题2】（2023·四川绵阳·中考真题）某油脂厂废弃的催化剂含金属Ni、Al、Fe及其氧化物。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体：
回答下列问题：
(1)滤饼是 (填“纯净物”或“混合物”)；的名称为偏铝酸钠，它所属物质类别是 。
(2)步骤③中的作用是将转化为 。
(3)步骤④生成的化学方程式为 ，所属基本反应类型为 。
(4)步骤⑤需要进行的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、 、洗涤。所得硫酸镍晶体是含结晶水的化合物，化学式为，其中结晶水的质量分数是 (计算结果精确到0.1%)。
(5)已知铁能与硫酸镍溶液发生置换反应，则Ni、Al、Fe三种金属在溶液中的活动性由强到弱的顺序为 。
【答案】(1)混合物 盐
(2)/硫酸铁
(3) 复分解反应
(4)过滤 44.8%
(5)
【解析】从流程图中可知，向废弃的催化剂中加入NaOH溶液进行后，氢氧化钠溶液可除去油脂，并发生反应、，将Al及其氧化物溶解，而铁和镍及其氧化物不反应，过滤后得到的滤饼为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质；加稀H2SO4酸浸后，镍和铁都为氢前金属，都能和稀硫酸反应，金属氧化物能和酸反应生成盐和水，所以得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液，从流程图中可以看出，Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后，是亚铁离子消失，即将硫酸亚铁转化为硫酸铁；再加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀后被除去，再控制pH、浓缩结晶得到硫酸镍的晶体，然后通过过滤的方法将硫酸镍晶体分离出来。
（1）滤饼为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质，故其是混合物；偏铝酸钠由金属离子和酸根离子构成，故其属于盐类（盐、盐类化合物都可以）。
（2）由分析可知，步骤③中 H2O2的作用是将硫酸亚铁转化为硫酸铁；
（3）硫酸铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为：，由于该反应是两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物，故其属于复分解反应。
（4）步骤⑤进行蒸发浓缩、冷却结晶后，硫酸镍晶体析出，呈现固液混合状态，将其从含有硫酸钠的溶液中分离出来，采用过滤的方法。
硫酸镍晶体中结晶水的质量分数为：。
（5）根据教材中金属活动性顺序表，铝的活动性比铁的强；铁能与硫酸镍溶液发生置换反应，所以铁的活动性比镍的强，则Ni、Al、Fe三种金属在溶液中的活动性由强到弱的顺序为：Al > Fe > Ni。
【变式2-1】（2023·四川巴中·中考真题）某工厂秉承“绿水青山就是金山银山”的发展理念，将工厂排放的污水（含有硫酸亚铁、硫酸铜和少量硫酸）进行一系列的处理，从而回收其中的某种重金属，并制得四氧化三铁，达到污水排放标准。其设计工艺流程如下，请回答下列问题。
(1)操作Ⅱ的名称是 ，在实验室进行该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(2)由FeOOH制备四氧化三铁的反应方程式为，则X的化学式为 ，FeOOH中铁元素的化合价为 。
(3)在固体A中加入过量稀硫酸的目的是 ，溶液B中的溶质为 ，固体C是回收的重金属，其成分是 。
【答案】(1)过滤 漏斗
(2) +3
(3)溶解过量的铁粉/除去过量的铁粉 /硫酸亚铁 Cu/铜
【解析】（1）.操作Ⅱ是分离固体和液体，所以操作Ⅱ的名称是过滤；操作Ⅱ中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；
（2）.根据质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和数目保持不变，根据反应可知，生成物缺少2个H、4个O、1个S，所以X的化学式为；氢元素为+1价，氧元素为-2价，根据化合价法则可知，氢氧化氧铁（FeOOH）中铁元素的化合价是+3价；
（3）.操作I中加入过量的铁粉，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁溶液和铜，故溶液B中的溶质为硫酸亚铁；故固体A中含有铁、铜，加入过量稀硫酸后，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，而铜不与硫酸反应，所以在固体A中加入过量稀硫酸的目的是除去过量的铁粉，所以固体C的成分是铜。
【变式2-2】（2023·四川乐山·中考真题）保护环境，实现“绿水青山”目标，要对工厂尾气进行无害化处理。某氮肥厂和炼铁厂联合处理尾气的工艺流程如图所示。
已知饱和食盐水处发生的反应为：。
回答下列问题：
(1)饱和食盐水是 （选填“纯净物”或“混合物”）。
(2)流程中“操作Ⅰ”的名称为 。
(3)根据信息写出加热固体发生反应的化学方程式 。
(4)流程中，可循环使用的物质是 。
【答案】(1)混合物
(2)过滤
(3)
(4)二氧化碳/CO2
【解析】（1）饱和食盐水是饱和的氯化钠的水溶液，由水和氯化钠两种物质组成，属于混合物；
（2）“操作Ⅰ”后得到液体和固体，操作名称为过滤；
（3）根据信息固体加热生成Na2CO3（纯碱）、H2O和CO2，反应的化学方程式为；
（4）由流程图可知，可循环使用的物质是二氧化碳（或CO2）。
【变式2-3】（2023·山东青岛·中考真题）自然界中的铝元素以化合物的形式存在于各种矿石中、某铝土矿的主要成分是，含少量等杂质。从该铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程（不考虑其它杂质参与反应）：
已知：不溶于水且不与盐酸反应；能与溶液反应，生成可溶性盐。
请回答下列问题。
(1)步骤①加盐酸前先将铝土矿粉碎的目的是 ；所得滤液A中的溶质有 种。
(2)步骤②中所加溶液须过量的目的是 。
(3)步骤③加热分解生成两种氧化物，请写出该反应的化学方程式 。
(4)步骤④是通过电解熔融状态的制备铝。的熔点是，很难达到熔融状态，工业上通过加入冰晶石使其在左右熔化，请写出这一做法的意义 。
【答案】(1)增大反应物接触面积，使反应更快、更充分 3/三
(2)使氢氧化铝完全溶解
(3)2Al（OH）3Al2O3+3H2O
(4)节约能源、降低氧化铝的熔点
【解析】（1）步骤①加盐酸前先将铝土矿粉碎的目的是：增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；
某铝土矿的主要成分是 Al2O3 ，含少量 SiO2、Fe2O3 等杂质，SiO2 不溶于水且不与盐酸反应，过量的盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水，与氧化铁反应生成氯化铁和水，故所得滤液A中的溶质有3种，即氯化铝、氯化铁和过量的氯化氢；
（2）氢氧化铝能与氢氧化钠溶液反应生成可溶性盐，所以步骤②中所加NaOH溶液须过量的目的是使氢氧化铝完全溶解；
（3）步骤③Al（OH）3加热分解生成两种氧化物，氧化物是指由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物中含有铝元素、氢元素和氧元素，则生成的两种氧化物为氧化铝和水，氢氧化铝加热分解生成氧化铝和水，该反应的化学方程式是；
（4）步骤④是通过电解熔融状态的Al2O3制备铝。Al2O3的熔点是2500℃，很难达到熔融状态，工业上通过加入冰晶石使其在1000℃左右熔化，这一做法可以：节约能源、降低氧化铝的熔点。
题型三 核心反应分析和流程评价
【真题3】（2023·山东潍坊·中考真题）氢能助力“神舟十六”邀游太空，氢氧燃料电池技术在航海、航空航天等方面发展迅速，图1是氢气的制取、储存、释放和应用的流程图。
请回答下列问题：
(1)利用太阳光和催化剂可实现水的高效分解。图2为光解制氢的微观模型图，写出反应Ⅰ的化学方程式 。
(2)气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，请从微观角度分析氢气能被压缩的原因 。
(3)固态储氢是通过合金材料在一定条件下的化学吸附储氢。图1利用镁镍合金（）存储氢气，该储氢反应的化学方程式为 。在熔炼镁镍合金时，需要通入氩气作保护气，目的是 。
(4)氢氧燃料电池的总反应可表示为，工作过程中的能量转化形式是 。
【答案】(1)
(2)氢气分子之间有间隔
(3) 防止金属被氧化
(4)化学能转化为电能
【解析】（1）由图2为光解制氢的微观模型图可知，反应Ⅰ为水在催化剂Ⅰ的催化作用下生成氢气和过氧化氢，据此写出的化学方程式为：。
（2）因氢气由氢气分子构成，分子之间含有间隔，故在压缩时这种分子间隔便会改变；故答案为：氢气分子之间有间隔。
（3）由流程图可知，镁镍合金可以和氢气在加热的条件下反应生成Mg2NiH4，故化学方程式表示为：；
氩气属于稀有气体，氩原子最外层含有8个电子，属于稳定结构，化学性质不活泼，故可以用作保护气来防止镁和镍被氧气氧化；
（4）氢氧燃料电池利用化学反应可以发电，故能量能量转化形式是化学能转化为电能。
【变式3-1】（2023·湖南长沙·中考真题）为解决温室效应加剧问题，科学家正在研究如图所示的二氧化碳新的循环体系。
(1)罐装液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，请你从分子的角度分析并解释 ；
(2)使用汽油为燃料时，机动车尾气中可能含有的污染空气的物质是 ；
(3)若将 36g 水完全分解最多能产生氢气的质量是 g；
(4)转化大气中的二氧化碳也能缓解温室效应，转化途径有自然界转化和人为转化。下列属于自然界转化的是_________。
A．光合作用 B．海洋吸收 C．工业利用
【答案】(1)压强增大，气体分子间的间隔减小
(2)一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、炭粒、尘粒、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘（合理即可）
(3)4
(4)AB
【解析】（1）罐装液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小。
（2）使用汽油为燃料时，机动车尾气中可能含有的污染空气的物质是二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。
（3）水通电分解生成氢气和氧气，反应前后氢元素的质量不变，若将36g水完全分解最多能产生氢气的质量是。
（4）转化大气中的二氧化碳也能缓解温室效应，转化途径有自然界转化和人为转化，光合作用、海洋吸收均属于自然界转化，工业利用属于人为转化。
【变式3-2】（2023·广西·中考真题）我国科学家利用太阳光在某种新型催化剂表面高效分解水后，再利用某种高效催化剂将二氧化碳转化成有机物X。反应过程如图所示，回答下列问题：
(1)反应①、②使用的催化剂在反应前后的 和化学性质都没有发生变化。
(2)反应①的能量转化形式中存在光能转化为 能 ，产生的H2、O2的体积比约为 。
(3)反应②的化学方程式：，则X的化学式为 ；可用 （填试剂名称）检验反应后的气体中是否还含有CO2。
(4)反应②生成的水全部循环利用，为使该过程持续发生，反应①需要不断补充水，其原因是 。
【答案】(1)质量
(2)化学 2：1
(3)C2H4 澄清石灰水
(4)水作为反应①的反应物不断被消耗，可以提高原料的利用率
【解析】（1）根据催化剂的特点，反应①、②使用的催化剂在反应前后的质量和化学性质都没有发生变化；
（2）由图可知，反应①为水在太阳能和新型催化剂的作用下分解生成氢气和氧气，所以反应①的能量转化形式中存在光能转化为化学能，该反应的化学方程式为：，产生的H2、O2的体积比约为2：1；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，反应前有2个碳原子、4个氧原子、12个氢原子，反应后已知物中有4个氧原子、8个氢原子，则X中含有2个碳原子和4个氢原子，化学式为C2H4；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通常使用澄清石灰水检验反应后的气体中是否还含有CO2；
（4）由图可知，水作为反应①的反应物，不断被消耗，反应②生成的水全部循环利用，为使该过程持续发生，反应①需要不断补充水，可以提高原料的利用率。
1．（2023·湖北十堰·中考真题）工业上从铝土矿（主要成分为，还含有等）中提取的主要流程如下：
已知：①SiO2难溶于水，不与盐酸反应。
②当时，完全转化为沉淀。
(1)操作1的名称是 。
(2)在“盐酸浸取”前需将铝土矿粉碎，其目的是 。
(3)“煅烧”过程中反应的化学方程式是，的化学式是 。
(4)向溶液2中加入过量稀氨水，生成沉淀的化学方程式为 。
【答案】(1)过滤
(2)增大与酸的接触面积，反应进行的更充分
(3)H2O
(4)
【解析】（1）经过操作1后物质被分成溶液和不溶物两部分，说明操作1起到固液分离的作用，故填过滤；
（2）在“盐酸浸取”前需将铝土矿粉碎，其目的是：增大与酸的接触面积，反应进行的更充分；
（3）根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数目不变进行判断，反应物中有Al：2、O：6、H：6，
生成物有Al：2、O：3，所以3X 含有O原子3个，H原子6个，X中含有2个H原子和1个O原子，则X的化学式为：H2O；
（4）根据实验流程可以判断出溶液2为氯化铝（氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水）溶液，氯化铝与氨水反应生成氯化铵和氢氧化铝，故化学方程式为：。
2．（2023·江苏南通·中考真题）实验室以软锰矿（主要含的矿石）为原料制备的流程如下：
(1)催化分解的化学反应方程式为 。
(2)“酸浸”时，为使软锰矿充分反应，可采取的措施有 （写一条）。
(3)“沉锰”反应为。加热温度不能过高的原因是 。
(4)在空气中“煅烧”会生成不同的锰氧化物，各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图所示。
①370~410℃发生主要反应为。该反应属于基本反应类型中的 反应。
②已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的，与混合均匀，充分加热后冷却，溶解、过滤、洗涤、烘干后称量，发现固体质量减少。质量减少的主要原因是 。
【答案】(1)
(2)搅拌；粉碎；加热；适当提高酸的浓度等
(3)防止分解
(4)化合 温度高于450℃时，会分解成和O2
【解析】（1）加热条件下MnO2催化分解KClO3生成氯化钾和氧气，化学反应方程式为。故填：。
（2）“酸浸”时，搅拌、粉碎、加热、适当提高酸的浓度等措施，都能使软锰矿充分反应。故填：搅拌；粉碎；加热；适当提高酸的浓度等。
（3）由于反应物NH4HCO3受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，“沉锰”反应加热温度不能过高。故填：防止NH4HCO3分解。
（4）①370~410℃发生主要反应为。该反应符合化合反应多变一的特征，所以该反应属于基本反应类型中的化合反应。故填：化合。
②酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。据图可知，温度高于450℃时，MnO2会分解成Mn2O3和O2，所以MnO2质量减少。故填：温度高于450℃时，MnO2会分解成Mn2O3和O2。
3．（2023·湖南常德·中考真题）海水化学资源利用已成为各沿海国家促进经济发展的重要手段，我国在氯碱工业技术上有长足的发展。如图是氯碱工业流程图。请回答相关问题：
(1)“操作1”为 ，过滤操作中玻璃棒的作用是 。
(2)在实验室用托盘天平称量烧碱固体时，应用 盛装烧碱。
(3)请写出反应①的化学方程式 ，反应②属于四个基本反应类型中的 反应。
(4)氯气与烧碱制备漂白剂的原理为：，由此可推测产物中可起漂白作用的物质为 (填化学式)。
【答案】(1)蒸发 引流
(2)烧杯或玻璃器皿
(3) 化合
(4)NaClO
【解析】（1）“操作1”为蒸发，过滤操作中玻璃棒的作用是引流；
（2）氢氧化钠具有强烈的的腐蚀性，在实验室用托盘天平称量烧碱固体时，应用烧杯或玻璃器皿盛装烧碱；
（3）反应①是氯化钠和水在通电的条件下生成氢氧化钠、氢气和氯气，化学方程式为：，反应②是氢气和氯气在点燃的条件下生成氯化氢，化合反应是由两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应，特征是：多变一，该反应属于四个基本反应类型中的化合反应；
（4）氯气与烧碱制备漂白剂的原理为：，氯化钠、水均是生活中常见的物质，其不具有漂白性，由此可推测产物中可起漂白作用的物质为NaClO。
4．（2023·山东泰安·中考真题）以绿矾（主要成分为原料生产铁红）的工艺流程如下：
(1)“溶解”时能加块溶解的方法有 （写一种即可）。
(2)光成“沉淀”时的主要反应： 。
(3)“过滤”后需对固体进行洗涤、干燥。实验室中进行过滤操作时用到玻璃棒，其作用是 。
(4)“煅烧”时反应的化学方程式为 ；在其他条件相同时，不同煅烧温度对产品中质量分数的影响如图所示，则最适宜的煅烧温度为 ℃。
【答案】(1)搅拌（加热或固体粉碎等）（答案合理即可）
(2)
(3)引流
(4) 800
【解析】（1）能加块固体溶解的方法有搅拌、加热、将固体粉碎等，故填：搅拌（加热或固体粉碎等）（答案合理即可）。
（2）由方程式可知，反应物中Fe、S、O、H原子个数分别为2、2、12、6，生成物中Fe、O、H原子个数分别为2、4、2，根据化学反应前后各原子种类和数目不变，未知物化学计量数为2，所以1个未知物分子中含有2个氢原子、1个硫原子、4各氢原子，未知物的化学式为，故填：。
（3）过滤操作时用到玻璃棒，其作用是引流，故填：引流。
（4）根据质量守恒定律，“煅烧”时反应为FeO(OH)在高温条件下反应生成氧化铁和水，该反应的化学方程式为：；在其他条件相同时，根据不同煅烧温度对产品中质量分数的影响图可知，800℃时氧化铁的质量分数最高，则最适宜的煅烧温度为800℃。故填：；800。
5．（2023·四川德阳·中考真题）芯片是电脑、手机、智能家电等的核心部件，是用纯度极高的单质硅制成的。目前，普遍利用石英砂（主要成分是作原料，采用“三氯硅烷（还原法”制备高纯硅，其生产流程如图所示。
回答下列问题：
(1)中的化合价为 。
(2)粗硅的主要成分是，杂质不参与反应，反应Ⅱ的化学方程式为 。
(3)生产流程中可以被循环利用的物质是 。
【答案】(1)+4价
(2)
(3)HCl/氯化氢
【解析】（1）二氧化硅中氧元素的化合价为-2，设硅元素的化合价为x，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，则，x=+4，故硅元素的化合价为+4；
（2）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应Ⅱ是粗硅和HCl在250℃下反应生成SiHCl3和一种单质气体，该单质气体即为H2，化学方程式为：；
（3）根据流程图可知，氯化氢既是反应物又是生成物，故在生产流程中可以被循环利用的物质是HCl。
6．（2023·北京·中考真题）氧化亚铜()可用于电镀工业。干法生产粉末的主要工艺流程如下：
(1)粉碎机中，发生的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)时，煅烧炉中发生化合反应，该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)物理变化
(2)
【解析】（1）粉碎过程中没有新物质生成，属于物理变化。
（2）由图可知，煅烧炉中CuO和Cu在800~900℃反应生成Cu2O，反应的化学方程式为。
7．（2023·山东潍坊·中考真题）稀土被称为“工业维生素”，能显著提升建造航母及舰载机的材料性能，含有稀土元素钇的氧化钇（）被广泛应用于航空航天涂层材料。以富钇稀土矿（主要成分为，含有少量的等杂质）生产氧化钇的工艺流程如下，回答下列问题：
(1)在粉碎机中研磨粉碎的目的是 。
(2)操作Ⅰ的名称是 ，“酸溶”过程中，发生反应的化学方程式为 。
(3)向反应釜2中通入气体X使溶液呈碱性，调节溶液的pH除去滤液Ⅰ中杂质，沉淀Ⅱ的主要成分是 （填化学式）。
(4)沉淀池中“沉钇”过程有等物质产生，“沉钇”的化学方程式为 。
(5)流程中可循环使用的物质为 （填化学式）。
【答案】(1)增大反应物之间的接触面积，有利于反应的充分进行
(2)过滤
(3)
(4)
(5)
【解析】（1）在粉碎机中研磨粉碎的目的是：增大反应物之间的接触面积，有利于反应的充分进行。
（2）通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离，操作Ⅰ的名称是过滤，“酸溶”过程中，发生反应的化学方程式为：。
（3）反应釜1中氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水，所以向反应釜2中通入气体X使溶液呈碱性，调节溶液的pH是为了除去滤液Ⅰ中的，将其转化为。
（4）沉淀池中“沉钇”过程中碳酸氢钠与氯化钇反应生成碳酸钇、二氧化碳、氯化铵和水，化学方程式为：。
（5）氯化铵与氢氧化钙反应生成氯化钙，水和氨气，反应釜2中又需要通入氨气，所以该流程中可循环使用的物质为NH3。
8．（2023·黑龙江牡丹江·中考真题）兴趣小组在实验室用某石灰石（含少量Fe2O3）为原料制备高纯CaCO3的流程如图所示，请回答下列问题：
(1)“酸溶”前为使反应物接触更充分，应对石灰石进行的操作是 。
(2)“沉钙”时发生反应的化学方程式为：，X的化学式为 。
(3)“沉钙”中，其他条件相同，当温度高于35℃时CaCO3产率会明显下降，其主要原因：一是氨水挥发和分解速率加快，二是 。
(4)流程中可循环利用的物质有 （写一种）。
【答案】(1)粉碎
(2)H2O
(3)CO2溶解度随温度升高而减小
(4)NH3（或“H2O”）
【解析】（1）为了使石灰石和盐酸接触更充分，可以对石灰石进行粉碎。
（2）在化学反应过程中，原子的种类和数目不变，反应前有一个钙原子，两个氯原子，两个氮原子，六个氢原子，一个碳原子，两个氧原子；反应后有一个钙原子，两个氯原子，两个氮原子，八个氢原子，一个碳原子，三个氧原子；故可得出X中含有二个氢原子，一个氧原子，即X的化学式为H2O。
（3）CO2随着温度升高，在液体中溶解度不断减小，造成CaCO3产率明显下降。
（4）由流程图中可得，开始有投入，后续有产出的非产品的物质可循环利用，循环利用的物质有NH3、H2O。
9．（2023·内蒙古通辽·中考真题）下图是用粗硅原料（含氧化镁杂质，不考虑其他杂质与酸反应）制备高纯硅和金属镁的流程。
已知：硅不与稀盐酸反应。请回答下列问题。
(1)操作1的名称是 。
(2)上述流程中，可循环利用的物质是 。
(3)滤液中含有的阳离子为 。
(4)MgCl2制备Mg的化学方程式为 。
【答案】(1)过滤
(2)HCl、Cl2
(3)Mg2+、H+
(4)
【解析】（1）操作1实现了固液分离，名称是过滤；
（2）由图可知，HCl、Cl2既是反应物，又是生成物，可以循环利用；
（3）氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，硅和其它杂质与稀盐酸不反应，稀盐酸过量，故滤液中含有的阳离子为：Mg2+、H+；
（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：。
10．（2023·内蒙古赤峰·中考真题）早在战国时期，《周礼·考工记》就记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛的工艺。大意是：先将干燥的木头烧成灰（含K2CO3），用其灰汁浸泡丝帛，再加入石灰即可。其反应过程如下：
完成下列问题：
(1)操作a的名称 。
(2)反应I （填“吸收”或“放出”）热量。
(3)整个过程中能够循环利用的物质是 。
(4)写出该过程中任意一个反应的化学方程式 。
【答案】(1)过滤
(2)放出
(3)碳酸钙/ CaCO3
(4)（答案合理即可）
【解析】（1）操作a是将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种方法，操作a的名称是过滤，故填：过滤。
（2）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应是放热反应，故填：放出。
（3）由流程图可知，碳酸钙既是流程的反应物，又是流程的生成物，碳酸钙能够循环利用，故填：碳酸钙或 CaCO3。
（4）该过程涉及化学反应的方程式主要有：，，。故填：（答案合理即可）。
11．（2023·广东深圳·中考真题）某同学以金泥（含有Au、CuS、ZnS等）为原料制备（Au）和Cu的流程如图所示：
琴琴同学查阅资料已知：
①预处理的主要目的是将含硫化合物转化为氧化物。
②热空气流充分加热的目的是将Cu、Zn转化为氧化物，并完全分离出ZnO烟尘。
(1)“预处理”中会产生SO2，若SO2直接排放会导致 。
(2)“过程Ⅱ”产生的固体a中，除CuO外一定还有的物质是 。
(3)“过程Ⅲ”分离Au的操作是 ，加入过量稀硫酸的目的是 。
(4)“系列进程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉，这一步生成气体的化学方程式为 ，该反应属于 反应（填写基本反应类型）。
(5)ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收，该反应生成偏锌酸钠（Na2ZnO2）和H2O的化学方程式为 。
【答案】(1)酸雨
(2)金/Au
(3)过滤 将氧化铜完全转化为硫酸铜，提高铜的产率
(4) 置换
(5)
【解析】（1）若SO2直接排放，与水生成酸性物质，会导致酸雨；
（2）热空气流充分加热的目的是将Cu、Zn转化为氧化物，并完全分离出ZnO烟尘，银的化学性质稳定，不与氧气反应，所以“过程Ⅱ”产生的固体a中，除CuO外一定还有的物质是Au；
（3）“过程Ⅲ”加入稀硫酸，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，银不与硫酸反应，分离固体Au和滤液的操作是过滤，加入过量稀硫酸的目的是将氧化铜完全转化为硫酸铜，提高铜的产率；
（4）“系列进程”中有一步是向滤液中加入过量铁粉，发生的反应有：铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以这一步生成气体的化学方程式为；该反应是由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；
（5）ZnO烟尘可用NaOH溶液吸收，该反应生成偏锌酸钠（Na2ZnO2）和H2O，该反应的化学方程式为。
12．（2023·湖北咸宁·中考真题）兴趣小组的同学利用某废镍材料（含有金属Ni及少量Fe、Cu）回收镍，设计流程如下图所示（部分产物略去）。
请根据上述流程回答下列问题：
(1)过滤时，玻璃棒的作用是 ；
(2)写出“酸浸”时发生反应的化学方程式 （任写一个）。
(3)过氧化氢具有氧化性，“氧化”时发生反应的化学方程式为 ，则X的化学式是 。
(4)Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为 。
(5)已知Fe3+和Ni2+开始沉淀和完全沉淀时的pH如表。“除铁”过程中加入NaOH溶液的目的是通过调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀，则pH的范围是______（填字母序号）。
开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe3+ 2.7 3.2
Ni2+ 7.2 8.7
A．2.7≤pH<3.2 B．3.2≤pH<7.2 C．7.2≤pH<8.7
【答案】(1)引流
(2)/
(3)H2O
(4)Fe、Ni、Cu（合理表述即可）
(5)B
【解析】（1）过滤时，玻璃棒的作用为引流。
（2）在金属活动性顺序中，铁>氢>铜，则铁能与盐酸反应生成硫酸亚铁和氢气，又由于滤液Ⅰ中含有镍离子，则说明镍能与盐酸反应生成硫酸镍和氢气，反应的化学方程式为或。
（3）反应前后，原子的种类和个数不变，等号左边有2Fe、3S、4H和14O，等号右边除2X外，有2Fe、3S和12O，则2X中含有4H和2O，则X的化学式为H2O。
（4）结合流程可知，加入向滤液Ⅱ加入铁粉能置换出镍，则说明铁比镍活泼，则金属活动性顺序铁>镍>铜。
（5）由于Fe3+完全沉淀时pH为3.2，而Ni2+开始沉淀时的pH为7.2，则若想使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀，pH的范围为3.2~7.2，故选B。
13．（2023·湖北随州·中考真题）捕获和转化可减少排放并实现资源利用。一种捕集烟气中并转化利用的流程如图：
(1)CaO俗称 。
(2)催化转化器中发生反应的化学方程式是 。
(3)甲醇()属于 (填“无机物”或“有机物”)。
(4)我国力争在2060年前实现“碳中和”。下列措施不利于大气中减少的是_________ (只有一个选项符合题意)。
A．用氨水捕集废气中的，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
【答案】(1)生石灰
(2)
(3)有机物
(4)B
【解析】（1）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，该反应化学方程式：；
（3）甲醇()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，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，有利于减少大气中二氧化碳；
答案：B。
14．（2023·湖南株洲·中考真题）某校化学兴趣小组的同学在实验室里用废铜屑（假设不含其他金属杂质）制取胆矾（CuSO4·5H2O，相对分子质量为250）。实验流程如下：
(1)图中“A溶液”呈 （填“酸”或“碱”）性，用来洗涤废铜屑表面的油污。
(2)图中“操作1”的名称是 。
(3)在固体与稀硫酸的混合物中通入氧气并加热，一段时间后，固体完全溶解，得到硫酸铜溶液。反应的化学方程式为 。
(4)若要制取25g胆矾，至少需要废铜屑 g。
(5)某温度下，25g胆矾可完全溶于75g水中，此时所得溶液中溶质的质量分数为 。
【答案】(1)碱
(2)过滤
(3)2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O
(4)6.4
(5)16%
【解析】（1）油污在碱性条件下发生水解，所以洗涤废铜屑表面油污的A溶液呈碱性。
（2）“操作1”将固液进行分离，为过滤操作。
（3）结合题意和质量守恒定律知，该反应为铜、氧气和稀硫酸受热生成硫酸铜和水，化学方程式为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。
（4）25g胆矾中铜的质量为，废铜屑中铜转化到胆矾中，故至少需要废铜屑6.4g。
（5）25g胆矾可完全溶于75g水中，溶质硫酸铜的质量为，此时所得溶液中溶质的质量分数为。
15．（2023·四川宜宾·中考真题）某小组同学以贝壳(主要成分为CaCO3）、草木灰(含K2CO3)和油脂为原料，模拟古法制肥皂，实验室操作流程如下图：
已知：油脂密度小于水，难溶于水；在碱性、加热条件下生成的物质可溶于水。
回答下列问题：
(1)“煅烧”生成的固体产物俗称 。
(2)“溶解”后，溶液中的溶质是 (填化学式)。
(3)“沉淀”时，发生反应的化学方程式是 。
(4)流程中可以循环利用的物质是 (填化学式)。
(5)“加热搅拌”时，判断油脂完全反应的现象是 。
【答案】(1)生石灰
(2)Ca(OH)2
(3)
(4)CaCO3
(5)溶液中没有分层现象
【解析】（1）贝壳的主要成分为碳酸钙，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，所以“煅烧”生成的固体产物为氧化钙，俗称生石灰；
（2）氧化钙溶于水，与水反应生成氢氧化钙，所以“溶解”后，溶液中的溶质是氢氧化钙，化学式为Ca(OH)2；
（3）向氢氧化钙溶液中加入草木灰（含碳酸钾），碳酸钾与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，该反应的化学方程式为：；
（4）由流程图可知，碳沉淀过程中得到的滤渣为碳酸钙，碳酸钙又是煅烧过程中的反应物，碳酸钙既是反应物又是生成物，在流程中可循环利用，化学式为CaCO3；
（5）油脂密度小于水，难溶于水；在碱性、加热条件下生成的物质可溶于水，所以“加热搅拌”时，判断油脂完全反应的现象是溶液完全互溶，溶液中没有分层现象。
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