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中考化学总复习专题四 工艺流程图课件
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这是一份中考化学总复习专题四 工艺流程图课件，共46页。PPT课件主要包含了专题概述，强化训练，典型例析，物质的提纯与回收，NaOH溶液，稀盐酸，实验现象推断题，使硫酸铜全部反应，稀硫酸，无气泡冒出等内容，欢迎下载使用。
义务教育化学课程标准对学生评价方式的选择做出了明确要求：“运用具有实际情景、应用性、实践性较强的问题，既能了解学生掌握有关知识、技能和方法的程度，又能突出对学生解决实际问题能力的有效考查。”在这一方面，化学工艺流程图题就极具代表性。工艺流程图作为新的信息源泉，可以成为问题的载体，知识的桥梁；分析工艺流程图，将化学知识学以致用，可以很好地培养学生分析问题、解决问题能力和逻辑思维能力。因此近年来该题型越来越成为中考化学试题中的主流题型。解答这类题目，一定要把握住流程“三线”（去线、进线和可逆线）和“核心”，按照“读题头，得目的，划原料产品；读题干，析流程，推各步物质；读信息，找规律，用规律解题；先读设问，逐空答，用语要规范”的模式进行答题。
例题1（2020·济宁）镁及其合金是一种用途广泛的金属材料，大量的金属镁是从海水或卤水中提取的，其主要步骤见下图：（1）为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用___________。（2）加入试剂①后，分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_____。
例题1（2020·济宁）镁及其合金是一种用途广泛的金属材料，大量的金属镁是从海水或卤水中提取的，其主要步骤见下图：（3）试剂②可以选用_______。（4）通电后，MgCl2分解生成Mg和Cl2的化学方程式为___________________________________________________。
解题思路（1）本空考查盐与碱的化学反应，同时还要考虑MgSO4转化为Mg(OH)2后溶液中其他成分的处理，因此要选择能除去硫酸镁且不引入新的阳离子的试剂。（2）本空考查难溶性固体与液体的混合物的分离。（3）本空考查难溶性碱转化为盐的化学反应，应选择酸进行反应。（4）本空考查根据信息书写化学方程式，应注意书写完整。答案（1）NaOH溶液（2）过滤（3）稀盐酸（4）思维点拨 本类型题主要考查从海水中提取镁等物质的过程，掌握提取的原理是解题的关键。
知识点2 金属的回收与利用
例题2（2020·连云港）黄铜是由铜和锌组成的合金，可用于制造钱币、机器零件等。利用黄铜制造各种物品的过程中，会产生大量的黄铜渣，主要含有Zn、Cu、ZnO、CuO。一种利用黄铜渣获取金属铜和硫酸锌溶液的实验流程如下：（1）下列关于黄铜的说法正确的是____。a. 黄铜不能被腐蚀b. 黄铜的硬度比铜大c. 黄铜的熔点比锌高。
例题2（2）“酸溶”过程中有气体生成，写出生成该气体的化学方程式：________________________________________________________。（3）“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是__________________。
例题2（4）为进一步提高原料利用率，得到更多的铜和硫酸锌溶液，需要对流程中的“滤渣”进行处理，向滤渣中缓慢加入_________（填“稀硫酸”或“稀盐酸”）并不断搅拌，观察到___________时停止加入，过滤。（5）上述流程中，能判断锌的金属活动性比铜强的事实是______________________________________________________________________________________________（任写一条）。
“酸溶”过程中Zn能与稀H2SO4反应，而Cu不能反应（或“置换”过程中锌能置换出硫酸铜溶液中的铜）
解题思路（1）本空考查金属与酸反应的化学性质，以及纯金属与合金性质的比较等知识。黄铜是铜、锌混合物，能被酸腐蚀，合金的硬度一般比组成它的纯金属大，熔点一般比组成它的纯金属低。（2）“酸溶”过程是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。（3）根据铜渣成分可知，“酸溶”过程中CuO会与稀硫酸反应生成硫酸铜，因此“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是使硫酸铜全部反应，过滤得到纯净的硫酸锌溶液。
（4）滤渣中含有置换出的铜和过量的锌，而题目要求“得到更多的铜和硫酸锌溶液”，由此不难判断应向滤渣中缓慢加入稀硫酸并不断搅拌，观察到无气泡冒出时停止加入。（5）本空是关于课本中金属活动性顺序应用的考查。答案（1）b（2） （3）使硫酸铜全部反应（4）稀硫酸，无气泡冒出（无气体产生）（5）“酸溶”过程中Zn能与稀H2SO4反应，而Cu不能反应（或“置换”过程中锌能置换出硫酸铜溶液中的铜）思维点拨 本类型题将物质的制备、检验、分离、提纯等基本实验原理融合在化工生产实际应用的情境中，更多的是考查对各部分基础知识的掌握及综合运用。
二、物质的制备 知识点1 空气资源的利用（合成氨、合成尿素）
例题3（2020·深圳）下列流程可用于制备硫酸铵。Ⅰ.按图甲所示流程制硫酸：（1）反应①的化学方程式为_____________________。（2）反应②为SO3+H2O══H2SO4，该反应属于_____（填基本反应类型）反应。
知识点1 空气资源的利用（合成氨、合成尿素）
例题3（2020·深圳）下列流程可用于制备硫酸铵。Ⅱ.按图乙所示流程合成氨：（3）“原料气”中N2的制备：N2约占空气体积的五分之___，可通过分离液态空气的方法得到。（4）“原料气”中H2的制备：高温时，CH4和水蒸气在催化剂作用下反应得到H2和CO2，该反应的化学方程式为___________________________________。
例题3（2020·深圳）下列流程可用于制备硫酸铵。（5）NH3溶于水时形成氨水。室温下，氨水的pH_____（填“＞”或“＜”）7。Ⅲ.制备硫酸铵：（6）将NH3通入稀释后的硫酸溶液中，得到硫酸铵。用水稀释浓硫酸时，需将______缓慢地加入____中。（7）(NH4)2SO4在农业生产中常被用作___（填字母序号）。A. 氮肥 B. 磷肥 C. 钾肥
解题思路（1）S和O2在点燃条件下反应生成SO2，据此书写化学方程式。（2）根据反应特点总结反应类型。（3）考查氮气占空气体积分数。（4）CH4与水蒸气在催化剂作用、高温条件下反应生成CO2和H2，据此书写化学方程式。（5）根据溶液酸碱性与pH的对应关系回答此题。
解题思路（6）考查浓硫酸稀释的步骤。（7）根据(NH4)2SO4化学式回答此题。答案（1） （2）化合（3）四（4）（5）＞（6）浓硫酸 水（7）A思维点拨 在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。
知识点2 利用矿物资源制备新物质
例题4（2020·大庆）以黄铁矿（主要成分是FeS2）为原料，生产硫酸的简要流程图如图：请回答下列问题：（1）将黄铁矿粉碎，目的是___________________________________。（2）沸腾炉中发生反应的化学方程式是___________________________。
增大反应物的接触面积，加快反应速度
例题4（2020·大庆）以黄铁矿（主要成分是FeS2）为原料，生产硫酸的简要流程图如图：（3）若硫酸厂产生的废气未经处理就排放到空气中，可能形成酸雨，我们把pH＜_________的降雨称为酸雨。（4）炉渣Fe2O3可回收冶炼成铁，生活中防止铁生锈的常见方法有：_________________________________（答出一条即可）。。
表面刷漆、涂油或镀上其他金属等
解题思路（1）本空考查影响化学反应速率的因素，黄铁矿粉碎会增大反应物的接触面积，从而加快反应速度。（2）分析图中物质转化的信息，可知沸腾炉中硫化亚铁和氧气在高温条件下发生反应，生成氧化铁和二氧化硫，从而写出反应的化学方程式。（3）本空考查酸雨的知识。（4）本空考查铁锈蚀条件的知识。答案（1）增大反应物的接触面积，加快反应速度（2） （3）5.6（4）表面刷漆、涂油或镀上其他金属等思维点拨 解答本类型题的关键是明确每步操作的实验目的、反应原理以及操作方法。
三、工业“三废”的处理和利用
例题5 （2020·张家界）利用废弃的黄铜（含铜、锌）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程如下（反应条件已略去）：已知：（1）过程Ⅱ中加入过量锌粉的目的是_____________________。（2）过程Ⅲ中有气体产生，所选用的物质C是__________（填一种酸）。
解题思路（1）由分析可知，过程Ⅱ中加入过量锌粉，目的是将硫酸铜完全置换为铜。（2）过程Ⅲ中有气体产生，加入物质C是为了除去过量的锌，得到铜和硫酸锌溶液，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，稀硫酸与铜不反应，故可加入稀硫酸，除去锌，且没有引入新的杂质。答案（1）将硫酸铜完全置换为铜（2）稀硫酸思维点拨 解答本类型题要注意认真阅读流程，联系所涉及物质的性质及发生的反应，明确各步工艺中加入试剂的目的及除杂的操作，再结合题设的问题逐一推敲解答。
例题6 （2020·安顺节选）某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种，为确定其成分并回收金属，取样品进行如图实验：（1）步骤Ⅱ的操作是_______。（2）步骤Ⅱ中产生的现象是___________________________________________。步骤Ⅰ中锌和稀硫酸反应的化学方程式为_________________________________。（3）若溶液C中只含一种溶质，则样品的成分是_____________。
有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生
解题思路 （1）步骤Ⅱ的操作将反应后的物质分为固体和溶液，故该操作为过滤。（2）样品粉末加入硫酸后生成的溶液A中可能含有硫酸铜、硫酸镁、硫酸锌，步骤Ⅱ加入过量锌粉后，产生了固体B，且该固体在加入硫酸后还剩余铜，说明溶液A中一定有硫酸铜，步骤Ⅰ加入了过量的稀硫酸，因此溶液A中还一定含有硫酸。（3）若溶液C中只含一种溶质，则溶质为硫酸锌，故溶液C中不存在硫酸镁，所以样品中无镁，步骤Ⅰ加硫酸产生氢气说明含锌，框图中已指出含铜，（2）已说明溶液A中含硫酸铜，是来自样品中的氧化铜，故样品成分为CuO、Cu、Zn。答案（1）过滤（2）有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生 （3）CuO、Cu、Zn思维点拨 本类型题的解题关键是根据物质的特征现象或特征反应，运用判断、推理、假设、验证等方法确定混合物的成分。
1. 碘元素被称为“智力元素”，是人体必需的微量元素之一，人体缺碘会引起甲状腺肿大，幼儿缺碘会造成思维迟钝，影响生长发育。因此，人们常通过摄入海产品或食用加碘盐来补充碘元素，以保证人体健康。利用海带提取碘单质（I2）的工艺流程如图所示，下列说法错误的是（ ）。A. 操作①中，所需要的玻璃仪器有3种B. 由于淀粉有遇碘（I2）变蓝的特性，因此可以利用淀粉检验加入H2O2溶液后所得的“溶液一”中是否有单质碘生成C. 在上述过程中碘元素的化合价没有发生变化D. 在蒸馏操作中，蒸馏烧瓶内加入沸石的目的是为了防止液体的暴沸
2. 节能减排中“减排”的关键是减少CO2的排放，而“减排”的重要手段是合理利用CO2。科学家利用CO2为原料制取炭黑的流程如图。下列说法错误的是（ ）。A. 过程2的变化中太阳能转化为化学能B. 过程1和过程2的变化都属于分解反应C. 此流程中有炭黑生成，还有氧气生成D. 此流程还需要解决炭黑和Fe3O4的分离问题
3. 有一包固体样品，可能由氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或几种物质组成。为确定该样品的组成，某兴趣小组同学取适量样品进行探究。探究过程如下：
根据以上信息判断，下列说法正确的是（ ）。A. 白色沉淀a的成分是碳酸钙B. 该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、碳酸钙，一定不存在硝酸铜，可能存在硫酸钠C. 该样品中一定存在硫酸钠、碳酸钙、硝酸镁，一定不存在硝酸铜和氢氧化钠D. 若步骤①②保持不变，用硝酸钡溶液代替步骤③中的氢氧化钡溶液，则不需要进行步骤④的探究，也能确定该样品的组成
4. 某固体粉末可能含有氯化镁、硫酸钠、硝酸钠、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种，为确定其成分，某化学实验小组同学进行了如下实验。请回答下列问题：（1）白色沉淀C是______________（填化学式）。（2）反应①的化学方程式为______________________________________。（3）原固体粉末中一定含有的物质是________________________（填化学式），一定不含的物质是_______________（填化学式）。
CaCO3、Na2SO4、MgCl2
5. 2020年6月23日，我国长征五号B运载火箭搭载第55颗北斗导航卫星发射成功，北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。Ⅰ.火箭中液氢燃料通过氢泵涡轮高速输送到发动机燃烧室，与液氧混合燃烧产生推动力。该反应的化学方程式为_________________。
Ⅱ.人造地球卫星的结构材料常用镁合金等，金属镁可从海水中提取，工艺流程如下：（1）粗盐经过溶解、过滤、蒸发后得到的精盐是________（填“纯净物”或“混合物”）。（2）反应②的过程是_______（填“放热”或“吸热”）过程。
（3）母液中含MgCl2，以上①~④步化学反应中未涉及的反应类型是____。a. 化合反应 b. 分解反应 c. 复分解反应 d. 置换反应（4）已知某海域海水中总的含盐量约为3. 5%，盐中镁元素的质量分数约为3.7%，则海水中镁元素的质量分数约为__________（保留两位有效数字），由此可知，用海水晒盐后剩余的“母液”来提取镁，而不直接用海水的主要原因是_____________________。
6. 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，按要求回答下列问题：（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_____g二氧化锰。
7. 硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如下：已知：硝酸会挥发、受热会分解。（1）气体X为（填化学式）_____________。（2）“制浆”所得的混合物属于__________（填字母序号）。 a. 溶液 b. 悬浊液 c. 乳浊液（3）写出“中和”步骤中主要反应的化学方程式：_______________________________________。
（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和____________________。（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致_____________________________。（6）若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低、同时会产生污染气体NOx。产生NOx的原因是____________________________________________________。
CaO与HNO3反应放出大量的热，HNO3受热分解产生NOx
8. 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_______（填“<”或“>”）7。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）磁性铁是铁的一种氧化物，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右表。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______________________________________________。
pH较低时，磁性铁会与酸反应被消耗，产率较低
9. 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______________________________________________________________________________________________。
9. 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。（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________。
10. 回收利用废旧金属具有重要意义。某机械厂金属废料的成分是Zn、Cu、ZnO和CuO，某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题：【活动一】 回收铜并制取氧化锌，实验方案如下：（1）步骤Ⅰ所得滤液a中溶质的成分是_____________________（填写化学式）。（2）步骤Ⅲ加入试剂甲的名称是______________________。
ZnSO4、CuSO4、H2SO4
（3）步骤Ⅳ加入适量NaOH溶液的目的是_____________________。【活动二】 利用活动一回收的铜制取硫酸铜，设计方案如下：方案1： 方案2：【信息】
义务教育化学课程标准对学生评价方式的选择做出了明确要求：“运用具有实际情景、应用性、实践性较强的问题，既能了解学生掌握有关知识、技能和方法的程度，又能突出对学生解决实际问题能力的有效考查。”在这一方面，化学工艺流程图题就极具代表性。工艺流程图作为新的信息源泉，可以成为问题的载体，知识的桥梁；分析工艺流程图，将化学知识学以致用，可以很好地培养学生分析问题、解决问题能力和逻辑思维能力。因此近年来该题型越来越成为中考化学试题中的主流题型。解答这类题目，一定要把握住流程“三线”（去线、进线和可逆线）和“核心”，按照“读题头，得目的，划原料产品；读题干，析流程，推各步物质；读信息，找规律，用规律解题；先读设问，逐空答，用语要规范”的模式进行答题。
例题1（2020·济宁）镁及其合金是一种用途广泛的金属材料，大量的金属镁是从海水或卤水中提取的，其主要步骤见下图：（1）为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用___________。（2）加入试剂①后，分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_____。
例题1（2020·济宁）镁及其合金是一种用途广泛的金属材料，大量的金属镁是从海水或卤水中提取的，其主要步骤见下图：（3）试剂②可以选用_______。（4）通电后，MgCl2分解生成Mg和Cl2的化学方程式为___________________________________________________。
解题思路（1）本空考查盐与碱的化学反应，同时还要考虑MgSO4转化为Mg(OH)2后溶液中其他成分的处理，因此要选择能除去硫酸镁且不引入新的阳离子的试剂。（2）本空考查难溶性固体与液体的混合物的分离。（3）本空考查难溶性碱转化为盐的化学反应，应选择酸进行反应。（4）本空考查根据信息书写化学方程式，应注意书写完整。答案（1）NaOH溶液（2）过滤（3）稀盐酸（4）思维点拨 本类型题主要考查从海水中提取镁等物质的过程，掌握提取的原理是解题的关键。
知识点2 金属的回收与利用
例题2（2020·连云港）黄铜是由铜和锌组成的合金，可用于制造钱币、机器零件等。利用黄铜制造各种物品的过程中，会产生大量的黄铜渣，主要含有Zn、Cu、ZnO、CuO。一种利用黄铜渣获取金属铜和硫酸锌溶液的实验流程如下：（1）下列关于黄铜的说法正确的是____。a. 黄铜不能被腐蚀b. 黄铜的硬度比铜大c. 黄铜的熔点比锌高。
例题2（2）“酸溶”过程中有气体生成，写出生成该气体的化学方程式：________________________________________________________。（3）“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是__________________。
例题2（4）为进一步提高原料利用率，得到更多的铜和硫酸锌溶液，需要对流程中的“滤渣”进行处理，向滤渣中缓慢加入_________（填“稀硫酸”或“稀盐酸”）并不断搅拌，观察到___________时停止加入，过滤。（5）上述流程中，能判断锌的金属活动性比铜强的事实是______________________________________________________________________________________________（任写一条）。
“酸溶”过程中Zn能与稀H2SO4反应，而Cu不能反应（或“置换”过程中锌能置换出硫酸铜溶液中的铜）
解题思路（1）本空考查金属与酸反应的化学性质，以及纯金属与合金性质的比较等知识。黄铜是铜、锌混合物，能被酸腐蚀，合金的硬度一般比组成它的纯金属大，熔点一般比组成它的纯金属低。（2）“酸溶”过程是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。（3）根据铜渣成分可知，“酸溶”过程中CuO会与稀硫酸反应生成硫酸铜，因此“置换”过程中需要加入过量Zn的目的是使硫酸铜全部反应，过滤得到纯净的硫酸锌溶液。
（4）滤渣中含有置换出的铜和过量的锌，而题目要求“得到更多的铜和硫酸锌溶液”，由此不难判断应向滤渣中缓慢加入稀硫酸并不断搅拌，观察到无气泡冒出时停止加入。（5）本空是关于课本中金属活动性顺序应用的考查。答案（1）b（2） （3）使硫酸铜全部反应（4）稀硫酸，无气泡冒出（无气体产生）（5）“酸溶”过程中Zn能与稀H2SO4反应，而Cu不能反应（或“置换”过程中锌能置换出硫酸铜溶液中的铜）思维点拨 本类型题将物质的制备、检验、分离、提纯等基本实验原理融合在化工生产实际应用的情境中，更多的是考查对各部分基础知识的掌握及综合运用。
二、物质的制备 知识点1 空气资源的利用（合成氨、合成尿素）
例题3（2020·深圳）下列流程可用于制备硫酸铵。Ⅰ.按图甲所示流程制硫酸：（1）反应①的化学方程式为_____________________。（2）反应②为SO3+H2O══H2SO4，该反应属于_____（填基本反应类型）反应。
知识点1 空气资源的利用（合成氨、合成尿素）
例题3（2020·深圳）下列流程可用于制备硫酸铵。Ⅱ.按图乙所示流程合成氨：（3）“原料气”中N2的制备：N2约占空气体积的五分之___，可通过分离液态空气的方法得到。（4）“原料气”中H2的制备：高温时，CH4和水蒸气在催化剂作用下反应得到H2和CO2，该反应的化学方程式为___________________________________。
例题3（2020·深圳）下列流程可用于制备硫酸铵。（5）NH3溶于水时形成氨水。室温下，氨水的pH_____（填“＞”或“＜”）7。Ⅲ.制备硫酸铵：（6）将NH3通入稀释后的硫酸溶液中，得到硫酸铵。用水稀释浓硫酸时，需将______缓慢地加入____中。（7）(NH4)2SO4在农业生产中常被用作___（填字母序号）。A. 氮肥 B. 磷肥 C. 钾肥
解题思路（1）S和O2在点燃条件下反应生成SO2，据此书写化学方程式。（2）根据反应特点总结反应类型。（3）考查氮气占空气体积分数。（4）CH4与水蒸气在催化剂作用、高温条件下反应生成CO2和H2，据此书写化学方程式。（5）根据溶液酸碱性与pH的对应关系回答此题。
解题思路（6）考查浓硫酸稀释的步骤。（7）根据(NH4)2SO4化学式回答此题。答案（1） （2）化合（3）四（4）（5）＞（6）浓硫酸 水（7）A思维点拨 在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。
知识点2 利用矿物资源制备新物质
例题4（2020·大庆）以黄铁矿（主要成分是FeS2）为原料，生产硫酸的简要流程图如图：请回答下列问题：（1）将黄铁矿粉碎，目的是___________________________________。（2）沸腾炉中发生反应的化学方程式是___________________________。
增大反应物的接触面积，加快反应速度
例题4（2020·大庆）以黄铁矿（主要成分是FeS2）为原料，生产硫酸的简要流程图如图：（3）若硫酸厂产生的废气未经处理就排放到空气中，可能形成酸雨，我们把pH＜_________的降雨称为酸雨。（4）炉渣Fe2O3可回收冶炼成铁，生活中防止铁生锈的常见方法有：_________________________________（答出一条即可）。。
表面刷漆、涂油或镀上其他金属等
解题思路（1）本空考查影响化学反应速率的因素，黄铁矿粉碎会增大反应物的接触面积，从而加快反应速度。（2）分析图中物质转化的信息，可知沸腾炉中硫化亚铁和氧气在高温条件下发生反应，生成氧化铁和二氧化硫，从而写出反应的化学方程式。（3）本空考查酸雨的知识。（4）本空考查铁锈蚀条件的知识。答案（1）增大反应物的接触面积，加快反应速度（2） （3）5.6（4）表面刷漆、涂油或镀上其他金属等思维点拨 解答本类型题的关键是明确每步操作的实验目的、反应原理以及操作方法。
三、工业“三废”的处理和利用
例题5 （2020·张家界）利用废弃的黄铜（含铜、锌）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程如下（反应条件已略去）：已知：（1）过程Ⅱ中加入过量锌粉的目的是_____________________。（2）过程Ⅲ中有气体产生，所选用的物质C是__________（填一种酸）。
解题思路（1）由分析可知，过程Ⅱ中加入过量锌粉，目的是将硫酸铜完全置换为铜。（2）过程Ⅲ中有气体产生，加入物质C是为了除去过量的锌，得到铜和硫酸锌溶液，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，稀硫酸与铜不反应，故可加入稀硫酸，除去锌，且没有引入新的杂质。答案（1）将硫酸铜完全置换为铜（2）稀硫酸思维点拨 解答本类型题要注意认真阅读流程，联系所涉及物质的性质及发生的反应，明确各步工艺中加入试剂的目的及除杂的操作，再结合题设的问题逐一推敲解答。
例题6 （2020·安顺节选）某废弃物中可能含有Cu、CuO、Mg、Zn中的一种或几种，为确定其成分并回收金属，取样品进行如图实验：（1）步骤Ⅱ的操作是_______。（2）步骤Ⅱ中产生的现象是___________________________________________。步骤Ⅰ中锌和稀硫酸反应的化学方程式为_________________________________。（3）若溶液C中只含一种溶质，则样品的成分是_____________。
有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生
解题思路 （1）步骤Ⅱ的操作将反应后的物质分为固体和溶液，故该操作为过滤。（2）样品粉末加入硫酸后生成的溶液A中可能含有硫酸铜、硫酸镁、硫酸锌，步骤Ⅱ加入过量锌粉后，产生了固体B，且该固体在加入硫酸后还剩余铜，说明溶液A中一定有硫酸铜，步骤Ⅰ加入了过量的稀硫酸，因此溶液A中还一定含有硫酸。（3）若溶液C中只含一种溶质，则溶质为硫酸锌，故溶液C中不存在硫酸镁，所以样品中无镁，步骤Ⅰ加硫酸产生氢气说明含锌，框图中已指出含铜，（2）已说明溶液A中含硫酸铜，是来自样品中的氧化铜，故样品成分为CuO、Cu、Zn。答案（1）过滤（2）有红色固体析出，溶液由蓝色变无色，有气泡产生 （3）CuO、Cu、Zn思维点拨 本类型题的解题关键是根据物质的特征现象或特征反应，运用判断、推理、假设、验证等方法确定混合物的成分。
1. 碘元素被称为“智力元素”，是人体必需的微量元素之一，人体缺碘会引起甲状腺肿大，幼儿缺碘会造成思维迟钝，影响生长发育。因此，人们常通过摄入海产品或食用加碘盐来补充碘元素，以保证人体健康。利用海带提取碘单质（I2）的工艺流程如图所示，下列说法错误的是（ ）。A. 操作①中，所需要的玻璃仪器有3种B. 由于淀粉有遇碘（I2）变蓝的特性，因此可以利用淀粉检验加入H2O2溶液后所得的“溶液一”中是否有单质碘生成C. 在上述过程中碘元素的化合价没有发生变化D. 在蒸馏操作中，蒸馏烧瓶内加入沸石的目的是为了防止液体的暴沸
2. 节能减排中“减排”的关键是减少CO2的排放，而“减排”的重要手段是合理利用CO2。科学家利用CO2为原料制取炭黑的流程如图。下列说法错误的是（ ）。A. 过程2的变化中太阳能转化为化学能B. 过程1和过程2的变化都属于分解反应C. 此流程中有炭黑生成，还有氧气生成D. 此流程还需要解决炭黑和Fe3O4的分离问题
3. 有一包固体样品，可能由氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或几种物质组成。为确定该样品的组成，某兴趣小组同学取适量样品进行探究。探究过程如下：
根据以上信息判断，下列说法正确的是（ ）。A. 白色沉淀a的成分是碳酸钙B. 该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、碳酸钙，一定不存在硝酸铜，可能存在硫酸钠C. 该样品中一定存在硫酸钠、碳酸钙、硝酸镁，一定不存在硝酸铜和氢氧化钠D. 若步骤①②保持不变，用硝酸钡溶液代替步骤③中的氢氧化钡溶液，则不需要进行步骤④的探究，也能确定该样品的组成
4. 某固体粉末可能含有氯化镁、硫酸钠、硝酸钠、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种，为确定其成分，某化学实验小组同学进行了如下实验。请回答下列问题：（1）白色沉淀C是______________（填化学式）。（2）反应①的化学方程式为______________________________________。（3）原固体粉末中一定含有的物质是________________________（填化学式），一定不含的物质是_______________（填化学式）。
CaCO3、Na2SO4、MgCl2
5. 2020年6月23日，我国长征五号B运载火箭搭载第55颗北斗导航卫星发射成功，北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。Ⅰ.火箭中液氢燃料通过氢泵涡轮高速输送到发动机燃烧室，与液氧混合燃烧产生推动力。该反应的化学方程式为_________________。
Ⅱ.人造地球卫星的结构材料常用镁合金等，金属镁可从海水中提取，工艺流程如下：（1）粗盐经过溶解、过滤、蒸发后得到的精盐是________（填“纯净物”或“混合物”）。（2）反应②的过程是_______（填“放热”或“吸热”）过程。
（3）母液中含MgCl2，以上①~④步化学反应中未涉及的反应类型是____。a. 化合反应 b. 分解反应 c. 复分解反应 d. 置换反应（4）已知某海域海水中总的含盐量约为3. 5%，盐中镁元素的质量分数约为3.7%，则海水中镁元素的质量分数约为__________（保留两位有效数字），由此可知，用海水晒盐后剩余的“母液”来提取镁，而不直接用海水的主要原因是_____________________。
6. 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，按要求回答下列问题：（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_____g二氧化锰。
7. 硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如下：已知：硝酸会挥发、受热会分解。（1）气体X为（填化学式）_____________。（2）“制浆”所得的混合物属于__________（填字母序号）。 a. 溶液 b. 悬浊液 c. 乳浊液（3）写出“中和”步骤中主要反应的化学方程式：_______________________________________。
（4）工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生：容器内混合物基本变澄清和____________________。（5）“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难；加入水量太多会导致_____________________________。（6）若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低、同时会产生污染气体NOx。产生NOx的原因是____________________________________________________。
CaO与HNO3反应放出大量的热，HNO3受热分解产生NOx
8. 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_______（填“<”或“>”）7。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）磁性铁是铁的一种氧化物，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右表。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______________________________________________。
pH较低时，磁性铁会与酸反应被消耗，产率较低
9. 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______________________________________________________________________________________________。
9. 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。（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________。
10. 回收利用废旧金属具有重要意义。某机械厂金属废料的成分是Zn、Cu、ZnO和CuO，某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题：【活动一】 回收铜并制取氧化锌，实验方案如下：（1）步骤Ⅰ所得滤液a中溶质的成分是_____________________（填写化学式）。（2）步骤Ⅲ加入试剂甲的名称是______________________。
ZnSO4、CuSO4、H2SO4
（3）步骤Ⅳ加入适量NaOH溶液的目的是_____________________。【活动二】 利用活动一回收的铜制取硫酸铜，设计方案如下：方案1： 方案2：【信息】
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