通关指南：考点解密与应试特训(六)工艺流程题（讲义）-2026年中考化学
文档属性
| 名称 | 通关指南：考点解密与应试特训(六)工艺流程题（讲义）-2026年中考化学 |
|
|
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 288.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-17 00:00:00 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
(六)工艺流程题
考点解密
一、命题特点
1、工业情境主导，贴近真实生产
以矿石加工、金属冶炼、化工合成、资源回收等真实工业流程为载体(如从铝土矿提取Al2O3、废铜料制备CuSO4)，融合实际生产中的原料预处理、核心反应、产品分离等环节。
示例：某工厂用“酸浸—沉淀—煅烧”流程从废锌渣(含ZnO、FeO、SiO2)中制备ZnO。
2、知识融合度高，强调综合应用
(1)核心考点涵盖：元素化合物性质：酸碱盐反应(如ZnO与稀硫酸反应)、金属活动性(如Fe置换Cu2+)、氧化物性质(如SiO2不溶于酸)。
(2)实验操作：过滤(分离固液)、蒸发结晶(获取可溶性盐)、煅烧(高温分解碳酸盐)。
(3)化学计算：产率计算(实际产量/理论产量×100%)、纯度计算(纯净物质量/样品质量×100%)。
3、问题设计梯度化，注重逻辑推理
(1)基础层：判断操作名称(如“步骤Ⅱ的操作是什么”)、书写化学方程式(如酸浸时的反应)。
(2)进阶层：分析流程目的(如“粉碎矿石的目的是什么”)、推断物质成分(如“滤液中含有的溶质是什么”)。
(3)拓展层：评价方案优劣(如“能否用NaOH替代氨水调节pH”)、优化流程设计(如“如何处理尾气中的SO2”)。
二、命题背景
工业生产的核心考点
1、原料预处理
(1)粉碎或研磨：增大反应物接触面积，加快反应速率(如矿石粉碎后酸浸效率更高)。
(2)酸浸或碱浸：利用酸(如H2SO4)或碱(如NaOH)溶解目标物质，分离杂质(如SiO2不溶于酸，可通过过滤除去)。
2、核心反应控制
(1)温度控制：低温防止物质分解(如NH4HCO3受热易分解)，高温促进反应(如煅烧CaCO3生成CaO)。
(2)pH调节：使特定离子沉淀(如Fe3+在pH≥3.2时完全沉淀，Zn2+在pH≥6.5时沉淀)。
3、产品分离与提纯
(1)过滤：分离沉淀(如Fe(OH)3)和溶液(如ZnSO4溶液)。
(2)结晶：蒸发结晶(适用于溶解度随温度变化小的物质，如NaCl)或降温结晶(适用于溶解度随温度变化大的物质，如CuSO4·5H2O)。
4、化学与可持续发展
(1)循环经济：母液回用(如沉淀后的滤液中含过量试剂，返回流程重复使用)。
(2)绿色化学：减少污染物排放(如用NaOH溶液吸收废气中的SO2)、选择无毒原料(如用H2O2替代传统氧化剂)。
三、解答思路与方法
(一)解题三步法：读流程→析原理→答问题
1、读流程：标注关键物质与操作
箭头方向：明确原料(输入端)→中间产物(流程中)→目标产物(输出端)。
示例流程：
废铜料(含Cu、Fe)→ 加入过量稀硫酸 → 过滤 → 滤液(FeSO4、H2SO4)和滤渣(Cu)→ 加入H2O2和稀硫酸 → 加热反应 → 蒸发结晶 → CuSO4·5H2O
原料：废铜料；
目标产物：CuSO4·5H2O；
核心反应：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。
2、析原理：分析各步骤的化学原理
(1)预处理阶段：
废铜料中加稀硫酸：Fe与稀硫酸反应(Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑)，Cu不反应，过滤分离FeSO4溶液和Cu。
(2)核心反应阶段：
Cu与H2O2、稀硫酸反应：利用H2O2的氧化性溶解Cu，生成CuSO4。
(3)分离提纯阶段：
蒸发结晶：浓缩CuSO4溶液，冷却析出CuSO4·5H2O。
操作名称：过滤(分离固液)、蒸发结晶(获取晶体)。
化学方程式：注意配平及反应条件(如加热)。
成分推断：滤液中含FeSO4、过量H2SO4；滤渣为Cu(未反应)。
(二)关键考点与应对策略
考点类型 典型问题 解题策略
操作目的分析 粉碎矿石的目的是什么 增大接触面积，加快反应速率或使反应更充分
物质成分推断 滤液中一定含有的溶质是什么 追踪加入的试剂及反应产物，注意过量试剂
书写方程式 酸浸时发生反应的化学方程式 确定反应物、产物，优先考虑复分解/置换反应
沉淀pH控制 调节pH至4.5的目的是什么 使Fe3+完全沉淀，而Zn2+不沉淀(结合氢氧化物沉淀pH范围)
循环利用设计 母液中可循环利用的物质是什么 分析母液成分(如过量酸、未反应的盐)，判断是否可返回流程
(三)实验要素解析(以典型流程为例)
案例：从黄铜矿(主要成分CuFeS2，含SiO2)中提取铜
1. 实验原理
(1)焙烧：2CuFeS2+4O2高温Cu2S+2FeO+3SO2(生成金属硫化物和氧化物)。
(2)酸浸：Cu2S+2H2SO4 +O2=2CuSO4+S↓+2H2O(硫化铜转化为硫酸铜)。
(3)置换：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(用铁粉置换铜)。
2. 实验步骤
(1)焙烧：将黄铜矿粉碎后在空气中焙烧，生成SO2气体(需用NaOH溶液吸收，防止污染)。
(2)酸浸过滤：焙烧渣用稀硫酸浸取，过滤除去SiO2和S，得到CuSO4溶液。
(3)置换沉淀：向滤液中加入过量铁粉，过滤得到Cu和FeSO4溶液。
(4)洗涤干燥：用稀硫酸洗涤铜粉(除去表面附着的Fe)，干燥得到粗铜。
3. 实验现象
(1)焙烧时产生刺激性气味气体(SO2)，固体颜色变化(如从黑色变为棕褐色)。
(2)酸浸时溶液变蓝色，有淡黄色沉淀(S)生成。
(3)置换时溶液蓝色变浅，有红色固体析出。
4. 实验结论
通过“焙烧—酸浸—置换”流程可从黄铜矿中提取铜，产率约为85%(根据实际称量计算)。
5. 注意事项
(1)焙烧需在通风处进行，SO2尾气必须处理
(如用NaOH溶液吸收：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O)。
(2)酸浸时控制温度不宜过高，防止H2SO4挥发或CuSO4分解。
(3)置换时铁粉需过量，确保Cu2+完全反应。
6. 改进装置
尾气处理优化：用倒扣漏斗防止NaOH溶液倒吸，或改用双碱法(NaOH吸收+CaO再生)降低成本。
节能改进：焙烧产生的热量可用于预热酸浸溶液，减少能源消耗。
7. 实验拓展
(1)副产品利用：酸浸后的滤液中含FeSO4，可通过蒸发结晶制备FeSO4·7H2O(绿矾)。
(2)环保升级：若焙烧产生的SO2用于制备H2SO4(循环利用)，可实现“硫元素零排放”。
四、答题模板与易错警示
(一)答题模板
1、操作目的类
（1）粉碎或研磨：增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更充分。
（2）过量试剂：确保某物质完全反应(如“加入过量铁粉的目的是使Cu2+完全置换”)。
（3）调节pH：使某离子(如Fe3+)转化为沉淀除去，而某离子(如Zn2+)不沉淀。
2、成分推断类
（1）滤液成分：溶质=可溶性生成物+过量试剂(如酸浸后滤液含CuSO4和过量H2SO4)。
（2）滤渣成分：不溶性杂质+未反应的固体(如酸浸滤渣含SiO2和S)。
产率计算类
（3）理论产量：根据化学方程式计算(如10gCuFeS2完全反应，理论生成Cu的质量为3.2g)。
产率=(实际产量/理论产量)×100%(若实际得铜2.8g，则产率=2.8/3.2×100%=87.5%)。
(二)易错警示
1、混淆操作名称
过滤≠蒸发：过滤用于固液分离，蒸发用于从溶液中得到固体。洗涤沉淀时用“蒸馏水”而非“自来水”(防止自来水中的Cl-引入杂质)。
2、忽略反应顺序
多步反应中，注意试剂加入顺序对产物的影响(如向混合溶液中加NaOH，先中和酸，再沉淀金属离子)。
3、化学方程式书写错误
漏写反应条件(如焙烧需“高温”，酸浸可能需“加热”)。未配平化学反应(如Cu与H2O2、H2SO4反应时，Cu和H2O2的化学计量数需配平守恒)。
4、环保意识缺失
忽略尾气处理(如SO2、H2等有毒或易燃气体需处理)，未考虑废水处理，如含重金属离子的滤液需达标后排放。
五、备考策略
1、构建知识网络
整理常见金属(Fe、Cu、Al、Zn)及其化合物的性质，归纳酸浸、沉淀、煅烧等操作的适用场景。记忆常见氢氧化物沉淀的pH范围(如Fe(OH)3：pH≥2.8，Fe(OH)2：pH≥7.6)。
2、强化流程分析训练
练习从流程图中提取关键信息(如试剂、操作、物质转化)，用“箭头法”标注物质流向。分析历年真题中的典型流程(如粗盐提纯、金属回收)，总结答题规律。
3、规范答题语言
用化学术语准确描述操作目的(如“除去Fe3+”而非“去掉铁离子”)。计算过程中带单位，注意有效数字保留(如产率保留一位小数)。
4、关注绿色化学理念
复习时留意流程中的“循环利用”“环保处理”环节，如母液回用、尾气吸收等，培养可持续发展思维。
六、工艺流程解题思维模型
解答工艺流程题，关键在于将工业流程拆解为化学知识点，结合实验操作与物质性质逐一突破，同时注重实际应用与化学原理的结合。
1、流程分析
（1）原料：明确成分(如矿石、废料)
（2）核心反应：标注化学方程式(酸浸、氧化、置换等)
（3）产品：确定目标物质(如金属、盐晶体)
2、关键操作
（1）预处理：粉碎、煅烧、酸浸/碱浸
（2）分离提纯：过滤、结晶、蒸馏
（3）条件控制：温度、pH、试剂用量
3、答题要点
（1）物质推断：结合反应与试剂，注意过量杂质
（2）方程式书写：配平、条件、符号
（3）计算与评价：产率、纯度、环保性
应试特训
1．我国古代就掌握了炼铜技术，青铜是铜冶铸史上最早得到的合金。《大治赋》记载由硫化铜矿(主要成分Cu2S)制取CuSO4溶液，再用铁片浸取铜的方法。硫化铜矿中Cu2S转化的流程如下：
(1)焙烧过程中发生的主要反应为Cu2S+2O2焙烧SO2+2X，则X为 。
(2)过滤时，玻璃棒的作用是 。
(3)写出流程中生成硫酸的反应方程式 。
(4)“浸铁”过程中，Fe与CuSO4溶液反应，溶液的质量会 (选填“增大”、“减小”或“不变”)
(5)在冶炼中加入锡等金属可得到青铜，下列说法正确的是___________。
A．青铜是金属材料 B．青铜比纯铜的熔点高
C．纯铜比青铜的硬度大 D．青铜是混合物
2．CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用。如下图所示，是一种利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中CO2的工艺流程。
结合流程图回答下列问题：
(1)捕捉室内氢氧化钠溶液采用喷淋的目的是 。
(2)操作Ⅰ的名称 。
(3)写出②反应的化学方程式 。
(4)此工艺流程中能循环利用的物质是 。(写出一种即可)
3．利用尿素工厂废气和磷肥工厂废渣(液)联合生产硫酸铵[(NH4)2SO4]的工艺流程如下：
(1)产品硫酸铵的类别属于 (填“氧化物”“酸”“碱”或“盐”)。
(2)煅烧炉中发生反应的化学方程式是 。
(3)沉淀池中发生反应的化学方程式为 。
(4)上述流程中除了CaCO3外，循环利用的物质还有 。
(5)施肥时，为了不降低肥效，下列物质中不宜与硫酸铵混用的是_______(填字母序号)。
A．熟石灰 B．硝酸钾 C．稀硫酸
4．钼及其合金在冶金、电子、制药、航空等方面有着广泛的应用。工业以辉钼矿(主要成分为MoS2及少量的Fe2O3)为原料制备金属钼的主要流程如图。回答下列问题。
(1)钼合金的硬度 金属钼硬度(填“大于”或“小于”)。
(2)钼合金属于______(填标号)。
A．单质 B．合成材料 C．化合物 D．混合物
E．金属材料
(3)在焙烧炉中，矿石要粉碎处理并从上部加入，其目的是 。
(4)在焙烧炉中化学方程式：2MoS2+7O2高温2MoO3+4X，则X化学式 。
(5)钼酸铵所含原子团是 ，钼酸的化学式为 。
(6)反应器1中浓氨水可以溶解粗产品MoO3。搅拌器相当于实验室中的 (填一种仪器名称)。要实现废渣和溶液的分离，需要进行的主要操作是 (填操作名称)。
(7)反应器3中化学方程式为 ，其中参与反应的氢气与生成钼的质量比 。
5．回眸一笑百媚生，六宫粉黛无颜色。粉黛即胭脂，下图是古法红色胭脂的制作工艺流程。
资料：红蓝花中含有黄色素和红色素，黄色素易溶于酸，红色素难溶于酸。
(1)“预处理”中需捣烂红蓝花，以水淘洗，布袋绞得汁液，此过程中“布袋绞得汁液”利用的分离方法是 。
(2)“酸洗”中用食醋浸泡红蓝花的目的是 。
(3)“碱洗”中草木灰水的主要成分是碳酸钾 （K2CO3）与Na2CO3化学性质类似。碳酸钾与红蓝花中酸性物质(以盐酸为例)反应的化学方程式为 ，属于的基本反应类型是 反应。
(4)“辅料添加”中加入珍珠粉(主要成分为CaCO3)增加粘性，方便定型。若“调节 ”中滴加过量食醋，对最终产品的影响是 。
(5)在一定条件下，红色素(C10H12O6) 可与O2反应生成CO2和H2O该反应的化学方程式为 。
(6)现代胭脂常使用合成色素和防腐剂，而古法依赖天然物质。写出现代工艺的一条优点： 。
答案解析
1．(1)CuO
(2)引流
(3)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
(4)减小
(5)A；D
解析：(1)根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式Cu2S+2O2=SO2+2X，反应前有2个铜原子、1个硫原子和4个氧原子，反应后有1个硫原子、2个氧原子和2个X，则2个X中含有2个铜原子和2个氧原子，则1个X中含有1个铜原子和1个氧原子，则黑色固体X为CuO；
(2)过滤时，玻璃棒的作用是引流；
(3)由流程图可知，二氧化硫与氧气、水反应生成硫酸，反应的化学方程式为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4；
(4)“铁浸”过程中，Fe与溶液反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，则反应后溶液质量会减小；
(5)A、金属材料包括纯金属和合金，青铜是铜的合金，属于金属材料，说法正确，符合题意；B、一般情况下，合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，则青铜比纯铜的熔点低，说法错误，不符合题意；C、一般情况下，合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，则青铜比纯铜的硬度大，说法错误，不符合题意；D、青铜比纯铜更耐腐蚀，说法正确，符合题意。故选：AD。
2．(1)增大反应物间的接触面积，使其充分反应
(2)过滤
(3)CaCO3CaO+CO2↑
(4)NaOH
解析：(1)喷淋NaOH溶液的目的
原理：增大液体与气体的接触面积，使NaOH更充分吸收CO2(类似向空气中洒水增大接触面积)。作用：加快反应速率，提高CO2吸收效率。
(2)操作Ⅰ的名称
流程分析：反应后生成碳酸钙(CaCO3)沉淀和溶液，分离沉淀需用 过滤(固液分离操作)。
(3)反应②的化学方程式
反应条件：碳酸钙在高温下分解生成氧化钙(CaO)和CO2。
(4)可循环利用的物质
流程观察：
NaOH溶液在捕捉室吸收CO2，后续反应又生成NaOH，可循环使用；
CaO和CO2也可循环，但题目要求写一种，如 NaOH。
3．(1)盐
(2)CaCO3CaO+CO2↑
(3)2NH3+CO2+CaSO4+H2O=(NH4)2SO4+CaCO3
(4)二氧化碳
(5)A
解析：(1)硫酸铵的类别
组成分析：由铵根离子(NH4+)和硫酸根离子(SO42-)构成，属于 盐(金属离子/铵根离子 + 酸根离子)。
(2)煅烧炉中的反应
原料与产物：碳酸钙(CaCO3)高温分解生成CaO和CO2。
(3)沉淀池中的反应
反应物：NH3(氨气)、CO2、CaSO4(硫酸钙)、H2O；产物：(NH4)2SO4(硫酸铵)和CaCO3沉淀。方程式： 2NH3+CO2+CaSO4+H2O=(NH4)2SO4+CaCO3
(4)循环利用的物质
流程分析：煅烧炉生成的CO2可返回沉淀池参与反应，故CO2 可循环利用。
(5)不宜与硫酸铵混用的物质
原理：硫酸铵含NH4 ，与碱性物质(如熟石灰Ca(OH)2)混合会反应生成氨气，降低肥效。
A. 熟石灰(碱性)：反应生成NH3，错误；B. 硝酸钾(中性)：不反应，可混用；C. 稀硫酸(酸性)：不反应，可混用。答案：A
4．(1)大于
(2)D；E
(3)增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分
(4)SO2
(5)铵根离子和钼酸根离子；HMoO4
(6)玻璃棒；过滤
(7)MOO3+3H2高温MO+3H2O；1：16
解析：(1)合金比组成它的纯金属硬度大，故钼合金的硬度大于金属钼硬度；
(2)A、单质是由同种元素组成的纯净物，钼合金由多种物质混合而成，属于混合物，故A不符合题意；
B、合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶等，钼合金属于金属材料，故B不符合题意；
C、化合物是由不同种元素组成的纯净物，钼合金由多种物质混合而成，属于混合物，故C不符合题意；
D、钼合金由多种物质混合而成，属于混合物，故D符合题意；
E、钼合金属于合金，属于金属材料，故E符合题意。
故答案为：DE；
(3)在焙烧炉中，矿石要粉碎处理并从上部加入，其目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
(4)根据质量守恒定律， 化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含Mo、S、O的个数分别是2、4、14，生成物中含Mo、S、O的个数分别是2、0、6，故生成物中还应含4个S、8个O，故X的化学式为：SO2；
(5)钼酸铵由铵根离子和钼酸根离子构成，故所含原子团是：铵根离子、钼酸根离子；
钼酸铵中铵根离子显+1价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得钼酸根离子显-1价，钼酸中氢元素显+1价，钼酸根离子显-1价，化学式为：HMoO4；
(6)搅拌器相当于实验室中的玻璃棒，可以起到搅拌的作用；要实现废渣和溶液的分离，需要进行的主要操作是过滤，过滤可实现固液分离；
(7)反应器3中MoO3和氢气在高温下反应生成钼，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物中含Mo、O、H，生成物中含Mo，故生成物中还应含H、O，故还应生成了水，则该反应的化学方程式为：MOO3+3H2高温MO+3H2O；
该反应中，参加反应的氢气与生成钼的质量比为：3×2×1：96=1：16。
5．(1)过滤
(2)去除黄色素
(3)K2CO3+2HCl =2KCl+CO2↑+H2O；复分解
(4)产品不成型
(5)C10H12O6+10O2一定条件10CO2+6H2O
(6)保存时间更长
解析：(1)“布袋绞得汁液”是将固体(捣烂的红蓝花残渣等)和液体(汁液)进行分离，这种分离方法是过滤；
(2)由资料可知黄色素易溶于酸，红色素难溶于酸，所以“酸洗”中用食醋浸泡红蓝花的目的是除去黄色素；
(3)碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳方程式为K2CO3+2HCl = 2KCl+CO2↑+H2O；该反应是由两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应；
(4)珍珠粉的主要成分为CaCO3，若“调节 pH”中滴加过量食醋，碳酸钙会与食醋中的醋酸反应导致最终产品中珍珠粉含量减少，粘性减弱，可能影响定型效果；
(5)红色素与O2反应生成CO2和H2O的方程式为C10H12O6+10O2一定条件10CO2+6H2O；
(6)现代工艺使用合成色素和防腐剂，优点可能是色彩更丰富、保质期更长等。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
(六)工艺流程题
考点解密
一、命题特点
1、工业情境主导，贴近真实生产
以矿石加工、金属冶炼、化工合成、资源回收等真实工业流程为载体(如从铝土矿提取Al2O3、废铜料制备CuSO4)，融合实际生产中的原料预处理、核心反应、产品分离等环节。
示例：某工厂用“酸浸—沉淀—煅烧”流程从废锌渣(含ZnO、FeO、SiO2)中制备ZnO。
2、知识融合度高，强调综合应用
(1)核心考点涵盖：元素化合物性质：酸碱盐反应(如ZnO与稀硫酸反应)、金属活动性(如Fe置换Cu2+)、氧化物性质(如SiO2不溶于酸)。
(2)实验操作：过滤(分离固液)、蒸发结晶(获取可溶性盐)、煅烧(高温分解碳酸盐)。
(3)化学计算：产率计算(实际产量/理论产量×100%)、纯度计算(纯净物质量/样品质量×100%)。
3、问题设计梯度化，注重逻辑推理
(1)基础层：判断操作名称(如“步骤Ⅱ的操作是什么”)、书写化学方程式(如酸浸时的反应)。
(2)进阶层：分析流程目的(如“粉碎矿石的目的是什么”)、推断物质成分(如“滤液中含有的溶质是什么”)。
(3)拓展层：评价方案优劣(如“能否用NaOH替代氨水调节pH”)、优化流程设计(如“如何处理尾气中的SO2”)。
二、命题背景
工业生产的核心考点
1、原料预处理
(1)粉碎或研磨：增大反应物接触面积，加快反应速率(如矿石粉碎后酸浸效率更高)。
(2)酸浸或碱浸：利用酸(如H2SO4)或碱(如NaOH)溶解目标物质，分离杂质(如SiO2不溶于酸，可通过过滤除去)。
2、核心反应控制
(1)温度控制：低温防止物质分解(如NH4HCO3受热易分解)，高温促进反应(如煅烧CaCO3生成CaO)。
(2)pH调节：使特定离子沉淀(如Fe3+在pH≥3.2时完全沉淀，Zn2+在pH≥6.5时沉淀)。
3、产品分离与提纯
(1)过滤：分离沉淀(如Fe(OH)3)和溶液(如ZnSO4溶液)。
(2)结晶：蒸发结晶(适用于溶解度随温度变化小的物质，如NaCl)或降温结晶(适用于溶解度随温度变化大的物质，如CuSO4·5H2O)。
4、化学与可持续发展
(1)循环经济：母液回用(如沉淀后的滤液中含过量试剂，返回流程重复使用)。
(2)绿色化学：减少污染物排放(如用NaOH溶液吸收废气中的SO2)、选择无毒原料(如用H2O2替代传统氧化剂)。
三、解答思路与方法
(一)解题三步法：读流程→析原理→答问题
1、读流程：标注关键物质与操作
箭头方向：明确原料(输入端)→中间产物(流程中)→目标产物(输出端)。
示例流程：
废铜料(含Cu、Fe)→ 加入过量稀硫酸 → 过滤 → 滤液(FeSO4、H2SO4)和滤渣(Cu)→ 加入H2O2和稀硫酸 → 加热反应 → 蒸发结晶 → CuSO4·5H2O
原料：废铜料；
目标产物：CuSO4·5H2O；
核心反应：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。
2、析原理：分析各步骤的化学原理
(1)预处理阶段：
废铜料中加稀硫酸：Fe与稀硫酸反应(Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑)，Cu不反应，过滤分离FeSO4溶液和Cu。
(2)核心反应阶段：
Cu与H2O2、稀硫酸反应：利用H2O2的氧化性溶解Cu，生成CuSO4。
(3)分离提纯阶段：
蒸发结晶：浓缩CuSO4溶液，冷却析出CuSO4·5H2O。
操作名称：过滤(分离固液)、蒸发结晶(获取晶体)。
化学方程式：注意配平及反应条件(如加热)。
成分推断：滤液中含FeSO4、过量H2SO4；滤渣为Cu(未反应)。
(二)关键考点与应对策略
考点类型 典型问题 解题策略
操作目的分析 粉碎矿石的目的是什么 增大接触面积，加快反应速率或使反应更充分
物质成分推断 滤液中一定含有的溶质是什么 追踪加入的试剂及反应产物，注意过量试剂
书写方程式 酸浸时发生反应的化学方程式 确定反应物、产物，优先考虑复分解/置换反应
沉淀pH控制 调节pH至4.5的目的是什么 使Fe3+完全沉淀，而Zn2+不沉淀(结合氢氧化物沉淀pH范围)
循环利用设计 母液中可循环利用的物质是什么 分析母液成分(如过量酸、未反应的盐)，判断是否可返回流程
(三)实验要素解析(以典型流程为例)
案例：从黄铜矿(主要成分CuFeS2，含SiO2)中提取铜
1. 实验原理
(1)焙烧：2CuFeS2+4O2高温Cu2S+2FeO+3SO2(生成金属硫化物和氧化物)。
(2)酸浸：Cu2S+2H2SO4 +O2=2CuSO4+S↓+2H2O(硫化铜转化为硫酸铜)。
(3)置换：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(用铁粉置换铜)。
2. 实验步骤
(1)焙烧：将黄铜矿粉碎后在空气中焙烧，生成SO2气体(需用NaOH溶液吸收，防止污染)。
(2)酸浸过滤：焙烧渣用稀硫酸浸取，过滤除去SiO2和S，得到CuSO4溶液。
(3)置换沉淀：向滤液中加入过量铁粉，过滤得到Cu和FeSO4溶液。
(4)洗涤干燥：用稀硫酸洗涤铜粉(除去表面附着的Fe)，干燥得到粗铜。
3. 实验现象
(1)焙烧时产生刺激性气味气体(SO2)，固体颜色变化(如从黑色变为棕褐色)。
(2)酸浸时溶液变蓝色，有淡黄色沉淀(S)生成。
(3)置换时溶液蓝色变浅，有红色固体析出。
4. 实验结论
通过“焙烧—酸浸—置换”流程可从黄铜矿中提取铜，产率约为85%(根据实际称量计算)。
5. 注意事项
(1)焙烧需在通风处进行，SO2尾气必须处理
(如用NaOH溶液吸收：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O)。
(2)酸浸时控制温度不宜过高，防止H2SO4挥发或CuSO4分解。
(3)置换时铁粉需过量，确保Cu2+完全反应。
6. 改进装置
尾气处理优化：用倒扣漏斗防止NaOH溶液倒吸，或改用双碱法(NaOH吸收+CaO再生)降低成本。
节能改进：焙烧产生的热量可用于预热酸浸溶液，减少能源消耗。
7. 实验拓展
(1)副产品利用：酸浸后的滤液中含FeSO4，可通过蒸发结晶制备FeSO4·7H2O(绿矾)。
(2)环保升级：若焙烧产生的SO2用于制备H2SO4(循环利用)，可实现“硫元素零排放”。
四、答题模板与易错警示
(一)答题模板
1、操作目的类
（1）粉碎或研磨：增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更充分。
（2）过量试剂：确保某物质完全反应(如“加入过量铁粉的目的是使Cu2+完全置换”)。
（3）调节pH：使某离子(如Fe3+)转化为沉淀除去，而某离子(如Zn2+)不沉淀。
2、成分推断类
（1）滤液成分：溶质=可溶性生成物+过量试剂(如酸浸后滤液含CuSO4和过量H2SO4)。
（2）滤渣成分：不溶性杂质+未反应的固体(如酸浸滤渣含SiO2和S)。
产率计算类
（3）理论产量：根据化学方程式计算(如10gCuFeS2完全反应，理论生成Cu的质量为3.2g)。
产率=(实际产量/理论产量)×100%(若实际得铜2.8g，则产率=2.8/3.2×100%=87.5%)。
(二)易错警示
1、混淆操作名称
过滤≠蒸发：过滤用于固液分离，蒸发用于从溶液中得到固体。洗涤沉淀时用“蒸馏水”而非“自来水”(防止自来水中的Cl-引入杂质)。
2、忽略反应顺序
多步反应中，注意试剂加入顺序对产物的影响(如向混合溶液中加NaOH，先中和酸，再沉淀金属离子)。
3、化学方程式书写错误
漏写反应条件(如焙烧需“高温”，酸浸可能需“加热”)。未配平化学反应(如Cu与H2O2、H2SO4反应时，Cu和H2O2的化学计量数需配平守恒)。
4、环保意识缺失
忽略尾气处理(如SO2、H2等有毒或易燃气体需处理)，未考虑废水处理，如含重金属离子的滤液需达标后排放。
五、备考策略
1、构建知识网络
整理常见金属(Fe、Cu、Al、Zn)及其化合物的性质，归纳酸浸、沉淀、煅烧等操作的适用场景。记忆常见氢氧化物沉淀的pH范围(如Fe(OH)3：pH≥2.8，Fe(OH)2：pH≥7.6)。
2、强化流程分析训练
练习从流程图中提取关键信息(如试剂、操作、物质转化)，用“箭头法”标注物质流向。分析历年真题中的典型流程(如粗盐提纯、金属回收)，总结答题规律。
3、规范答题语言
用化学术语准确描述操作目的(如“除去Fe3+”而非“去掉铁离子”)。计算过程中带单位，注意有效数字保留(如产率保留一位小数)。
4、关注绿色化学理念
复习时留意流程中的“循环利用”“环保处理”环节，如母液回用、尾气吸收等，培养可持续发展思维。
六、工艺流程解题思维模型
解答工艺流程题，关键在于将工业流程拆解为化学知识点，结合实验操作与物质性质逐一突破，同时注重实际应用与化学原理的结合。
1、流程分析
（1）原料：明确成分(如矿石、废料)
（2）核心反应：标注化学方程式(酸浸、氧化、置换等)
（3）产品：确定目标物质(如金属、盐晶体)
2、关键操作
（1）预处理：粉碎、煅烧、酸浸/碱浸
（2）分离提纯：过滤、结晶、蒸馏
（3）条件控制：温度、pH、试剂用量
3、答题要点
（1）物质推断：结合反应与试剂，注意过量杂质
（2）方程式书写：配平、条件、符号
（3）计算与评价：产率、纯度、环保性
应试特训
1．我国古代就掌握了炼铜技术，青铜是铜冶铸史上最早得到的合金。《大治赋》记载由硫化铜矿(主要成分Cu2S)制取CuSO4溶液，再用铁片浸取铜的方法。硫化铜矿中Cu2S转化的流程如下：
(1)焙烧过程中发生的主要反应为Cu2S+2O2焙烧SO2+2X，则X为 。
(2)过滤时，玻璃棒的作用是 。
(3)写出流程中生成硫酸的反应方程式 。
(4)“浸铁”过程中，Fe与CuSO4溶液反应，溶液的质量会 (选填“增大”、“减小”或“不变”)
(5)在冶炼中加入锡等金属可得到青铜，下列说法正确的是___________。
A．青铜是金属材料 B．青铜比纯铜的熔点高
C．纯铜比青铜的硬度大 D．青铜是混合物
2．CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用。如下图所示，是一种利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中CO2的工艺流程。
结合流程图回答下列问题：
(1)捕捉室内氢氧化钠溶液采用喷淋的目的是 。
(2)操作Ⅰ的名称 。
(3)写出②反应的化学方程式 。
(4)此工艺流程中能循环利用的物质是 。(写出一种即可)
3．利用尿素工厂废气和磷肥工厂废渣(液)联合生产硫酸铵[(NH4)2SO4]的工艺流程如下：
(1)产品硫酸铵的类别属于 (填“氧化物”“酸”“碱”或“盐”)。
(2)煅烧炉中发生反应的化学方程式是 。
(3)沉淀池中发生反应的化学方程式为 。
(4)上述流程中除了CaCO3外，循环利用的物质还有 。
(5)施肥时，为了不降低肥效，下列物质中不宜与硫酸铵混用的是_______(填字母序号)。
A．熟石灰 B．硝酸钾 C．稀硫酸
4．钼及其合金在冶金、电子、制药、航空等方面有着广泛的应用。工业以辉钼矿(主要成分为MoS2及少量的Fe2O3)为原料制备金属钼的主要流程如图。回答下列问题。
(1)钼合金的硬度 金属钼硬度(填“大于”或“小于”)。
(2)钼合金属于______(填标号)。
A．单质 B．合成材料 C．化合物 D．混合物
E．金属材料
(3)在焙烧炉中，矿石要粉碎处理并从上部加入，其目的是 。
(4)在焙烧炉中化学方程式：2MoS2+7O2高温2MoO3+4X，则X化学式 。
(5)钼酸铵所含原子团是 ，钼酸的化学式为 。
(6)反应器1中浓氨水可以溶解粗产品MoO3。搅拌器相当于实验室中的 (填一种仪器名称)。要实现废渣和溶液的分离，需要进行的主要操作是 (填操作名称)。
(7)反应器3中化学方程式为 ，其中参与反应的氢气与生成钼的质量比 。
5．回眸一笑百媚生，六宫粉黛无颜色。粉黛即胭脂，下图是古法红色胭脂的制作工艺流程。
资料：红蓝花中含有黄色素和红色素，黄色素易溶于酸，红色素难溶于酸。
(1)“预处理”中需捣烂红蓝花，以水淘洗，布袋绞得汁液，此过程中“布袋绞得汁液”利用的分离方法是 。
(2)“酸洗”中用食醋浸泡红蓝花的目的是 。
(3)“碱洗”中草木灰水的主要成分是碳酸钾 （K2CO3）与Na2CO3化学性质类似。碳酸钾与红蓝花中酸性物质(以盐酸为例)反应的化学方程式为 ，属于的基本反应类型是 反应。
(4)“辅料添加”中加入珍珠粉(主要成分为CaCO3)增加粘性，方便定型。若“调节 ”中滴加过量食醋，对最终产品的影响是 。
(5)在一定条件下，红色素(C10H12O6) 可与O2反应生成CO2和H2O该反应的化学方程式为 。
(6)现代胭脂常使用合成色素和防腐剂，而古法依赖天然物质。写出现代工艺的一条优点： 。
答案解析
1．(1)CuO
(2)引流
(3)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
(4)减小
(5)A；D
解析：(1)根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式Cu2S+2O2=SO2+2X，反应前有2个铜原子、1个硫原子和4个氧原子，反应后有1个硫原子、2个氧原子和2个X，则2个X中含有2个铜原子和2个氧原子，则1个X中含有1个铜原子和1个氧原子，则黑色固体X为CuO；
(2)过滤时，玻璃棒的作用是引流；
(3)由流程图可知，二氧化硫与氧气、水反应生成硫酸，反应的化学方程式为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4；
(4)“铁浸”过程中，Fe与溶液反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，则反应后溶液质量会减小；
(5)A、金属材料包括纯金属和合金，青铜是铜的合金，属于金属材料，说法正确，符合题意；B、一般情况下，合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，则青铜比纯铜的熔点低，说法错误，不符合题意；C、一般情况下，合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，则青铜比纯铜的硬度大，说法错误，不符合题意；D、青铜比纯铜更耐腐蚀，说法正确，符合题意。故选：AD。
2．(1)增大反应物间的接触面积，使其充分反应
(2)过滤
(3)CaCO3CaO+CO2↑
(4)NaOH
解析：(1)喷淋NaOH溶液的目的
原理：增大液体与气体的接触面积，使NaOH更充分吸收CO2(类似向空气中洒水增大接触面积)。作用：加快反应速率，提高CO2吸收效率。
(2)操作Ⅰ的名称
流程分析：反应后生成碳酸钙(CaCO3)沉淀和溶液，分离沉淀需用 过滤(固液分离操作)。
(3)反应②的化学方程式
反应条件：碳酸钙在高温下分解生成氧化钙(CaO)和CO2。
(4)可循环利用的物质
流程观察：
NaOH溶液在捕捉室吸收CO2，后续反应又生成NaOH，可循环使用；
CaO和CO2也可循环，但题目要求写一种，如 NaOH。
3．(1)盐
(2)CaCO3CaO+CO2↑
(3)2NH3+CO2+CaSO4+H2O=(NH4)2SO4+CaCO3
(4)二氧化碳
(5)A
解析：(1)硫酸铵的类别
组成分析：由铵根离子(NH4+)和硫酸根离子(SO42-)构成，属于 盐(金属离子/铵根离子 + 酸根离子)。
(2)煅烧炉中的反应
原料与产物：碳酸钙(CaCO3)高温分解生成CaO和CO2。
(3)沉淀池中的反应
反应物：NH3(氨气)、CO2、CaSO4(硫酸钙)、H2O；产物：(NH4)2SO4(硫酸铵)和CaCO3沉淀。方程式： 2NH3+CO2+CaSO4+H2O=(NH4)2SO4+CaCO3
(4)循环利用的物质
流程分析：煅烧炉生成的CO2可返回沉淀池参与反应，故CO2 可循环利用。
(5)不宜与硫酸铵混用的物质
原理：硫酸铵含NH4 ，与碱性物质(如熟石灰Ca(OH)2)混合会反应生成氨气，降低肥效。
A. 熟石灰(碱性)：反应生成NH3，错误；B. 硝酸钾(中性)：不反应，可混用；C. 稀硫酸(酸性)：不反应，可混用。答案：A
4．(1)大于
(2)D；E
(3)增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分
(4)SO2
(5)铵根离子和钼酸根离子；HMoO4
(6)玻璃棒；过滤
(7)MOO3+3H2高温MO+3H2O；1：16
解析：(1)合金比组成它的纯金属硬度大，故钼合金的硬度大于金属钼硬度；
(2)A、单质是由同种元素组成的纯净物，钼合金由多种物质混合而成，属于混合物，故A不符合题意；
B、合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶等，钼合金属于金属材料，故B不符合题意；
C、化合物是由不同种元素组成的纯净物，钼合金由多种物质混合而成，属于混合物，故C不符合题意；
D、钼合金由多种物质混合而成，属于混合物，故D符合题意；
E、钼合金属于合金，属于金属材料，故E符合题意。
故答案为：DE；
(3)在焙烧炉中，矿石要粉碎处理并从上部加入，其目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
(4)根据质量守恒定律， 化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含Mo、S、O的个数分别是2、4、14，生成物中含Mo、S、O的个数分别是2、0、6，故生成物中还应含4个S、8个O，故X的化学式为：SO2；
(5)钼酸铵由铵根离子和钼酸根离子构成，故所含原子团是：铵根离子、钼酸根离子；
钼酸铵中铵根离子显+1价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得钼酸根离子显-1价，钼酸中氢元素显+1价，钼酸根离子显-1价，化学式为：HMoO4；
(6)搅拌器相当于实验室中的玻璃棒，可以起到搅拌的作用；要实现废渣和溶液的分离，需要进行的主要操作是过滤，过滤可实现固液分离；
(7)反应器3中MoO3和氢气在高温下反应生成钼，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物中含Mo、O、H，生成物中含Mo，故生成物中还应含H、O，故还应生成了水，则该反应的化学方程式为：MOO3+3H2高温MO+3H2O；
该反应中，参加反应的氢气与生成钼的质量比为：3×2×1：96=1：16。
5．(1)过滤
(2)去除黄色素
(3)K2CO3+2HCl =2KCl+CO2↑+H2O；复分解
(4)产品不成型
(5)C10H12O6+10O2一定条件10CO2+6H2O
(6)保存时间更长
解析：(1)“布袋绞得汁液”是将固体(捣烂的红蓝花残渣等)和液体(汁液)进行分离，这种分离方法是过滤；
(2)由资料可知黄色素易溶于酸，红色素难溶于酸，所以“酸洗”中用食醋浸泡红蓝花的目的是除去黄色素；
(3)碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳方程式为K2CO3+2HCl = 2KCl+CO2↑+H2O；该反应是由两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应；
(4)珍珠粉的主要成分为CaCO3，若“调节 pH”中滴加过量食醋，碳酸钙会与食醋中的醋酸反应导致最终产品中珍珠粉含量减少，粘性减弱，可能影响定型效果；
(5)红色素与O2反应生成CO2和H2O的方程式为C10H12O6+10O2一定条件10CO2+6H2O；
(6)现代工艺使用合成色素和防腐剂，优点可能是色彩更丰富、保质期更长等。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
同课章节目录