第06讲 解密工艺流程题（解析版）

第06讲解密工艺流程题（解析版）

班级：___________姓名：___________等级：___________

一、金属及金属矿物的利用

1．（2023·陕西延安·模拟预测）某品牌电器的废旧电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色金属）等金

D

属，如图是某车间回收部分金属的工艺流程，已知：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。

回答下列问题：

(1)滤液②中金属离子的化学符号为___________。

(2)根据以上工艺流程图，可以得出Ni、Fe的金属活动性强弱顺序是Ni___________（填“>”或“<”）Fe。

(3)滤渣③回收的主要金属是___________。固体A除铜外，还含有一定量的铁，为进一步提纯铜，可以向

固体A中加入适量的稀硫酸，发生反应的化学方程式为___________。

【答案】(1)Fe2+

(2)<

(3)银/AgFe+H2SO4=FeSO4+H2­

【详解】（1）由图可知，该流程中上半部分最终得到镍和铁，则金属板加入足量稀硫酸时，Fe和Ni分别和

硫酸反应生成FeSO4和含Ni的硫酸盐，过滤后加入过量铁粉，得到Fe和Ni，则铁可以把含镍硫酸盐中的

镍置换出来并生成硫酸亚铁，故滤液②中的金属离子为Fe2+；

（2）活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。由小问（1）分析，镍的金属活动性顺序比铁弱；

（3）金属板中的铜和银都不与硫酸反应，滤渣①为铜和银，滤渣①中的铜和硫酸、氧气在一定温度下可以

生成硫酸铜和水，故滤渣③中的主要金属是银；固体A中为铜和铁，去除固体A中的铁加入适量稀硫酸，

铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不和硫酸反应，化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2­。

2．（2023·陕西渭南·统考一模）某钣金厂废料中含有Cu、Fe、Au（金）等金属单质，欲回收Cu、Au并制

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取铁红（Fe2O3）的工艺流程如图：

(1)步骤①中发生反应的化学方程式为______。

(2)步骤②中通入空气加热的目的是______。

(3)步骤④中X的化学式为______。

【答案】(1)Fe+H2SO4=FeSO4+H2­

(2)使Cu、Au中的铜与空气中的氧气在加热的条件下反应生成氧化铜

(3)Fe

【详解】（1）废料中含有Cu、Fe、Au（金）等金属单质只有铁能和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应方

程式是Fe+H2SO4=FeSO4+H2­。

（2）由于废料中的铁能和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以过滤后得到固体A是Cu、Au，Cu、Au中

的铜与空气中的氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，Au不与氧气反应，所以步骤②中通入空气加热的目

的是使Cu、Au中的铜与空气中的氧气在加热的条件下反应生成氧化铜。

（3）步骤②中得到的氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，即过滤后得到的滤液是硫酸铜溶液，硫酸铜溶

液与铁反应能得到铜和硫酸亚铁溶液，由于废料中的铁能和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以过滤后得

到滤液A是硫酸亚铁溶液，所以X是铁，化学式Fe。即步骤④中X的化学式为Fe。

3．（2023春·陕西西安·九年级陕西师大附中校考期中）金属资源不可再生，弥足珍贵。为节约金属资源，从

某固体废弃物（成分为Cu、CuO、Mg、Zn）中回收金属铜和锌并得到硫酸镁溶液，取样品进行如图实验。

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(1)溶液甲中的溶质成分有______种。

(2)步骤B反应的实验现象是______。

(3)步骤D发生反应的化学方程式为______。

(4)取一定量回收到的铜和锌于烧杯中，不断滴加AgNO3溶液，充分振荡后过滤，滤液呈蓝色。则可推断，

滤液中的溶质一定有______（填化学式）。

【答案】(1)四/4

(2)有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色且有气泡产生

(3)Mg+ZnSO4＝MgSO4+Zn

(4)Zn(NO3)2、Cu(NO3)2

【分析】

【详解】（1）由分析可知：溶液甲中的溶质成分有硫酸镁、硫酸铜、硫酸锌和过量的硫酸四种，故填：四

（或4）；

（2）由分析可知：步骤B锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，有气泡产生；锌与硫酸铜反应生成硫酸亚铁

和铜，有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色，则步骤B反应的实验现象是有红色固体析出，溶液由蓝色

变为无色且有气泡产生；

（3）由分析可知：溶液丙中含有硫酸镁、硫酸锌，加入Y粉末后得到锌与硫酸镁，确定Y粉末为镁粉，

则步骤D发生的反应为镁与硫酸锌反应生成硫酸镁和锌，反应的化学方程式为Mg+ZnSO4＝MgSO4+Zn；

（4）（1）金属活动性：锌>铜>银

（2）根据金属活动性顺序中相距远的先发生反应：

Zn+2AgNO＝ZnNO+2Ag

先发生的反应：332

Cu+2AgNO＝CuNO+2Ag

后发生的反应：332

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（3）过程分析：

不断加入硝酸银溶液发生的反应滤渣成分溶液中溶质成分

Zn+2AgNO＝ZnNO+2AgZnNO

①部分锌反应332Ag、Cu、Zn32

Zn+2AgNO＝ZnNO+2AgZnNO

②全部锌反应332Ag、Cu32

Cu+2AgNO＝CuNO+2AgZnNOCuNO

③部分铜反应332Ag、Cu32、32

Cu+2AgNO＝CuNO+2AgZnNOCuNO

④全部铜反应332Ag32、32

ZnNOCuNOAgNO

⑤硝酸银过量Ag32、32、3

由题干信息充分振荡后过滤，滤液呈蓝色，结合分析可知，③④⑤符合题意，则可推断，滤液中的溶质一

ZnNOCuNOAgNO

定有32、32，可能含有3，故填：Zn(NO3)2、Cu(NO3)2。

4．（2023·山东泰安·统考二模）金属与人类的生产和生活密切相关。

(1)《梦溪笔谈》中：“古人以剂刚为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折。……….”，剂刚、柔铁均为铁的合金，

这主要因为合金比纯金属__________的优良性能。

(2)为探究银、铜、铁的活动性顺序，设计了四种方案，每种方案所用的试剂如下，其中你认为不可行的是

__________。

A．Fe、Ag、CuSO4溶液B．Fe、Cu、AgNO3溶液、稀盐酸

C．Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液D．Cu、Ag、Fe、稀盐酸

(3)在一定质量Cu（NO3）2、AgNO3、Zn（NO3）2的混合溶液中加入一定量Fe粉，充分反应后，过滤，得

到固体和滤液，且滤液为蓝色。滤液中一定含有的溶质是___________。

(4)某机械厂金属废料的成分是Zn、Cu、ZnO和CuO，下图是某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化

锌的流程图。请回答下列问题。

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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___________。

③步骤IV加入适量NaOH溶液发生反应的化学方程式为___________（任写一个）。

【答案】(1)硬度大韧性好

(2)D

CuNO、FeNO、ZnNO

(3)323232

(4)ZnSO4、CuSO4

HSO+2NaOH＝NaSO+2HO2NaOH+ZnSO＝ZnOH¯+NaSO

稀硫酸24242/4224

【详解】（1）主要因为合金比纯金属硬度大、韧性好的优良性能，故填：硬度大韧性好；

（2）A、铁能和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，说明铁在铜前，而银不与硫酸铜反应说明银在铜后，故说

明铁>铜>银，选项正确；

B、铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，而铜不反应，说明铜排在氢后，铁在氢前即说明铁在铜前，铁

和铜都能和硝酸银反应说明铁和铜都排在银前，故说明铁>铜>银，选项正确；

C、铜不与氯化亚铁反应但能与硝酸银反应说明铜在铁后在银前，故说明铁>铜>银，选项正确；

D、铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，而铜、银不反应，说明铜、银排在氢后，但无法验证铜和银的

顺序，故选项错误；

故选：D；

（3）铁在锌后，在铜和银前，银排在最后，因此铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，若硝酸银完全反应

铁有剩余则还会与硝酸铜反应，滤液为蓝色说明有硝酸铜即硝酸铜或是没有反应或是有剩余，故滤液中的

CuNO、FeNO、ZnNO

溶质是硝酸锌、硝酸亚铁和硝酸铜，可能含有硝酸银，故填：323232

（4）①铜不与稀硫酸反应，氧化锌、锌都能和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸

铜和水，步骤I所得滤液a中溶质的成分是硫酸锌和硫酸铜，故填：ZnSO4、CuSO4

②根据后面得到的是硫酸钠和氢氧化锌，说明反应物是氢氧化钠和硫酸锌，故根据步骤II滤渣中的物质是

硫酸锌和硫酸铜加入过量锌而得到的剩余锌和生成铜，铜不与酸反应，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢

气，故步骤Ⅲ加入试剂甲的名称是稀硫酸；

③步骤IV加入适量NaOH溶液，氢氧化钠和剩余的稀硫酸反应生成硫酸钠和水，稀硫酸反应后再与硫酸锌

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反应生成氢氧化锌沉淀和硫酸钠，故填：H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O或

2NaOH+ZnSO4＝Zn(OH)2¯+Na2SO4

二、分离提纯类

5．（2023春·九年级课时练习）某粗盐样品中含有杂质氯化镁、氯化钙，实验室提纯流程如图：

(1)加入过量氢氧化钠溶液是为了除尽粗盐中的_______(填化学式)。

(2)在过滤操作中，除用到带铁圈的铁架台、烧杯、玻璃棒外，还需要用到的玻璃仪器是___。

(3)滤液中所含的溶质除NaCl外，还有_______(填化学式)。

(4)操作A的名称为_______。

(5)已知样品中含80gNaCl，经提纯操作后，理论上最终所得NaCl固体的质量_______80g(填<或>或=)，其

原因是_______(写出一个化学方程式即可)。

【答案】(1)MgCl2

(2)漏斗

(3)NaOH、Na2CO3

(4)蒸发/蒸发结晶

(5)>Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2­或HCl+NaOH=NaCl+H2O或

MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2¯+2NaCl或CaCl2+Na2CO3=CaCO3¯+2NaCl

【详解】（1）氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠，故加入过量氢氧化钠溶液是为了除尽粗盐

中的MgCl2；

（2）过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒，故还需要用到的玻璃仪器是：漏斗；

（3）加入过量的氢氧化钠溶液，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠，除去氯化镁，加入过量的

碳酸钠溶液，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，可除去氯化钙，故滤液中所含的溶质除NaCl外，

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还有：NaOH、Na2CO3；

（4）氯化钠溶液经过操作A转化为氯化钠固体，故操作A的名称为：蒸发；

（5）由以上分析可知，提纯过程中，氯化镁和氢氧化钠，碳酸钠和氯化钙，氢氧化钠和盐酸、碳酸钠和盐

酸均反应生成了氯化钠，故理论上最终所得NaCl固体的质量＞80g；

氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠，该反应的化学方程式为：

MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2¯+2NaCl；碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，该反应的化学方程式为：

CaCl2+Na2CO3=CaCO3¯+2NaCl，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，该反应的化学方程式为：

HCl+NaOH=NaCl+H2O；碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2­。

6．（2023·江苏徐州·校考一模）在抗击“新冠肺炎病毒”期间，消毒剂在公共场所进行卫生防疫时发挥着重要

作用。二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂。以粗盐水（含可溶性杂质MgSO4、

CaCl2）为原料，制取ClO2的工艺流程如图：

（1）试剂A为_____。

（2）加入过量Na2CO3溶液的作用是_____。

（3）步骤④中发生反应的化学方程式为_____。

（4）步骤⑤涉及的物质中含氯元素化合价最高的物质是_____。

（5）如图流程中可循环利用的物质有_____。

通电

【答案】氢氧化钡溶液除去过量的氢氧化钡和氯化钙NaCl+3H2ONaClO3+3H2­NaClO3

氯化钠、氯气

【详解】解：（1）试剂A为氢氧化钡溶液，是因为氢氧化钡能和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉

淀，能够除去硫酸镁。

故填：氢氧化钡溶液。

（2）加入过量Na2CO3溶液的作用是除去过量的氢氧化钡和氯化钙，是因为碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳

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酸钡沉淀和氢氧化钠，和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。

故填：除去过量的氢氧化钡和氯化钙。

（3）步骤④中电解氯化钠溶液生成氯酸钠和氢气，发生反应的化学方程式为：

通电

NaCl+3H2ONaClO3+3H2­。

通电

故填：NaCl+3H2ONaClO3+3H2­。

（4）步骤⑤涉及的物质中，氯酸钠中氯元素化合价是+5，氯化钠中氯元素化合价是﹣1，二氧化氯中氯元

素化合价是+4，氯气中氯元素化合价是0，因此氯元素化合价最高的物质是氯酸钠。

故填：NaClO3。

（5）由步骤④和步骤⑤、氢气在氯气中燃烧可知，如图流程中可循环利用的物质有氯化钠、氯气。

故填：氯化钠、氯气。

7．（2023·重庆沙坪坝·重庆一中校考模拟预测）利用海水（含NaCl、MgCl2）制取NaOH溶液，用来处理

含SO2的废气，同时得到副产品盐酸的实验流程如下图：（部分反应物、生成物和反应条件已省略）

（1）沉淀B的成分为_____________（填名称），沉淀B需用蒸馏水多次洗涤，为了检验沉淀B是否洗涤

干净，可向最后一次洗涤液中加入某些试剂，下列方案可行的是_______（填序号）；

A稀硝酸

BNa2CO3溶液

C氯化钠

DAgNO3和HNO3混合溶液

（2）反应②中反应物除了NaC1外，还有_______________（填化学式）：下列有关电解后溶液的说法正确

的是_____________（填序号）。

A溶液的pH增大

B一定为氢氧化钠的饱和溶液

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C溶液中钠元素的质量分数不变

（3）若将所得盐酸加入Na2SO3溶液中，可生成氯化钠、水和二氧化硫，则该反应的基本反应类型属于

_____________。已知：H2SO3与H2CO3的化学性质相似，都易分解。

【答案】氢氧化镁BDH2OA复分解反应

【详解】（1）加入石灰水后，氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化氯化钙，所以沉淀为氢氧化

镁；而氯化钠、氯化钙容易附着在沉淀上面，若没有洗涤干净，洗涤后滤液中含有氯化钠和氯化钙，检验

氯化钠和氯化钙是否还有残留即可。

A、稀硝酸与氯化钠和氯化钙都不能反应，不能检验氯化钠和氯化钙的存在，不符合题意；

B、Na2CO3溶液能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，能检验氯化钙的存在，符合题意；

C、氯化钠与氯化钙不能反应，不能检验氯化钠和氯化钙的存在，不符合题意；

D、氯化钠可与硝酸银反应生成氯化银沉淀，且不溶于硝酸，可检验氯化钠和氯化钙的存在，符合题意。故

选BD。

（2）生成物为氢氧化钠、氯气和氢气，含有钠、氧、氢、氯四种元素，而氯化钠含有钠和氯元素，因此还

需要氢和氧两种元素，才能满足质量守恒定律，而含有氢、氧元素的在溶液只有水；反应②中反应物除了

NaC1外，还有H2O；

A、电解后有氢氧化钠生成，溶液由中性变为碱性，所以pH增大，选项A正确；

B、电解生成的氢氧化钠是否达到饱和无法判断，选项B错误；

C、溶液电解后，生成了氯气和氢气，逸出溶液，溶液质量减少，所以钠元素质量分数增大，选项C错误。

故选A；

（3）盐酸与亚硫酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化硫，相互交换组分，并且有水和气体生成，符合复分解

反应特点；属于复分解反应。

8．（2023·江苏南京·模拟预测）浩瀚的海洋蕴藏着丰富的化学资源。海水晒盐的主要流程如图。

（1）海水属于__________（填“纯净物”或“混合物”）。

（2）海水晒盐后的母液是氯化钠的_____（填“饱和”或“不饱和”）溶液。

（3）上述母液的主要溶质是氯化镁、氯化钠、硫酸镁和氯化钾，它们的溶解度曲线如图B。氯化钾是低钠

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盐的主要添加剂，从上述母液中可以提取氯化钾，主要流程如图C。

固体①的主要成分是氯化钠和硫酸镁，固体②的主要成分是氯化钾和氯化镁，则操作①和操作②依次为

________、________（此两空填“降温结晶”或“蒸发结晶”）。用冷水或饱和_____溶液洗涤固体②，干燥后

可得到较纯净的氯化钾。

+2+2－2－

（4）经图C流程得到的氯化钾固体中含有少量杂质离子（如Na、Mg、SO4），请设计实验证明SO4

的存在，并完成实验报告。

实验步骤实验现象实验结论

________________________

【答案】混合物饱和蒸发结晶降温结晶氯化钾取少量固体于试管中，加

2

入适量水使其溶解，向溶液中滴加少量硝酸钡溶液（或氯化钡溶液）产生白色沉淀证明存在SO4

－

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【详解】（1）海水中含有多种物质，属于混合物；

（2）海水晒盐有晶体析出，故其母液是氯化钠的饱和溶液；

（3）由图可知，固体①的主要成分是氯化钠和硫酸镁，氯化钠的溶解度随温度变化不大，则操作①为蒸发

结晶，固体②的主要成分是氯化钾和氯化镁，其溶解度随温度变化较大，故操作②为降温结晶。氯化钾的

溶解度随温度的升高而增大，故用冷水或饱和氯化钾溶液洗涤固体②，干燥后可得到较纯净的氯化钾。

2－

（4）SO4的检验：取少量固体于试管中，加入适量水使其溶解，先加盐酸酸化，再向溶液中滴加少量硝

2－

酸钡溶液（或氯化钡溶液），若产生白色沉淀，则存在SO4。

9．（2023·重庆渝中·重庆巴蜀中学校考一模）铝是一种重要金属，从铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2

等)中冶炼A1的工业生产流程如下图所示：

(1)操作I的名称是_______。

(2)溶液A中含有的阳离子为Al3+、Fe3+和_______。(填离子符号)

(3)电解氧化铝时还会生成一种气体，该反应的化学方程式为_______。

(4)溶液C中含有Na2CO3，则该生产流程中可循环使用的物质除NaOH外，还有_______、_______。

【答案】(1)过滤

(2)H+

通电

(3)2Al2O33O2­+4Al

(4)CaOCO2

【详解】（1）操作I是分离固体和液体的操作，其名称是过滤；

（2）铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2等)，加入过量盐酸，氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，氧

化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，然后过滤得到溶液A中含有溶质为氯化铝、氯化铁和过量的HCl，故溶

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液A中含有的阳离子为Al3+、Fe3+和H+；

（3）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，氧化铝中含有氧元素和铝元素，所以生成物中为铝和氧

通电

气，即氧化铝通电生成铝和氧气，该反应方程式为2Al2O33O2­+4Al；

（4）由题意可知，溶液C中含有碳酸钠，说明溶液B中含有过量的氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生

成碳酸钠和水，氧化钙溶于水生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，碳酸钙

高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，所以流程中氢氧化钠、氧化钙和二氧化碳均既是生成物又是反应物，均

可以循环使用。

三、石灰石工业流程

10．（2023·广东广州·统考一模）电石渣[主要成分为Ca（OH）2，还含有MgO等杂质]是一种工业废渣，以

它为原料可生产纳米碳酸钙，制备方案如下：

已知：

①NH4Cl溶液显酸性：氨水不稳定，易分解；

CaOH+2NHCl=CaCl+2NH×HO

②“浸取”时的主要反应为2232

③“碳化”时的主要反应为CaCl2+2NH3×H2O+CO2=CaCO3¯+2NH4Cl+H2O

(1)电石渣久置在空气中会产生一定量的碱式碳酸钙éCaOHCO]，化学式中的n为______。

ë323n

(2)浸取时，向浸取液中滴加氨水调节pH，将镁元素全部沉淀，则操作1为______（填操作名称）。

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(3)工业上将操作1所得溶液碱化后。进行喷雾碳化，碳化塔的构造如图2所示，CO2从______处通入（填

“A”或“B”），其目的是______。

(4)测得不同温度下碳化反应所需时间如下表（其他条件相同）：

温度反应液浑浊所需时间（单位：秒）反应完全所需时间（单位：分钟）

20℃480>180

40℃120180

60℃150

80℃168

实际碳化反应的温度采用了______°C，温度不宜过高的原因可能是______、______。

(5)该工艺流程的核心反应在“浸取”和“碳化”这两步，结合制备方案判断可循环利用的物质为______。

【答案】(1)2

(2)过滤

(3)A充分接触，反应更快、更充分；

(4)60反应完全所需时间长氨水易分解

(5)氯化铵/NH4Cl

【详解】（1）碱式碳酸钙中钙元素的化合价为+2，碳元素的化合价为+4，氧元素的化合价为-2，根据化合

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价之和为0可知，(+2)´3+(-2)´2+(+1)´2+(+4)´n+(-2)´3´n=0，n=2；故填：2；

（2）操作1为将沉淀与溶液分开，操作名称为过滤；故填：过滤；

（3）CO2从A处通入，其目的是充分接触，反应更快、更充分；故填：A；充分接触，反应更快、更充分；

（4）实际碳化反应的温度采用了60℃，理由是温度过高或过低时反应完全所需时间长；温度过高氨水易分

解等；故填：60；反应完全所需时间长；氨水易分解；

（5）由题目信息知，NH4Cl即是反应物又是生成物，可循环利用；故填：氯化铵或NH4Cl。

11．（2023·江苏南通·统考一模）抗战时期，在将制碱厂从沿海城市天津迁至内地四川后。我国化工专家侯

德榜发明了“联合制碱法”，其简要流程如下图。

试回答下列问题：

(1)常温下，氨气比二氧化碳更易溶于水，在沉淀池中应先通入的气体是______。

(2)沉淀池中发生反应的化学方程式为______。煅烧炉里反应的基本类型为______。

(3)析出NaHCO3后的母液中含有的主要阳离子有______。

(4)上述流程中循环使用的物质有______。（至少写出2种）

(5)根据厂址的变化，分析“联合制碱法”中充分利用氯化钠的原因：______。

【答案】(1)氨气/NH3

(2)NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3¯分解反应

++

(3)Na、NH4

(4)二氧化碳、氯化钠或CO2、NaCl（答案合理即可）

(5)流程图中母液中加入食盐细粉，使氯化铵沉淀出来，氯化铵既可作为化工原料，又可以作为化肥，在整

个过程中，氯化钠中的钠元素转化到碳酸氢钠中，氯元素转化到氯化铵中，氯化钠中的钠和氯都得到了充

分利用，大大地提高了食盐的利用率（答案合理即可）

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【详解】（1）常温下，氨气比二氧化碳更易溶于水，在沉淀池中应先通入的气体是氨气，原因是：二氧化

碳在饱和食盐水中溶解度很小，先通入氨气，使食盐水显碱性，可以有较大的反应物浓度，能够吸收大量

二氧化碳气体，得到更多的产品。故填：氨气或NH3。

（2）沉淀池中首先向饱和食盐水中通入氨气，然后再通入二氧化碳，氨气、水、二氧化碳反应生成碳酸氢

铵，碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度小，以晶体析出，所以沉淀池中总反

应方程式为：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3¯；煅烧碳酸氢钠反应生成碳酸钠、水和二氧化碳，

该反应是由一种物质生成三种的反应，基本反应类型属于分解反应。故填：

NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3¯；分解反应。

（3）析出NaHCO3后的母液中含有溶质有反应生成的NaHCO3、NH4Cl，没有参加反应的NaCl，所以母液

++++

中含有的主要阳离子有Na、NH4，故填：Na、NH4。

（4）由流程图可知，煅烧过程得到的二氧化碳可以循环使用，母液中含有氯化铵和未反应的氯化钠，将未

反应的氯化钠返回沉淀池可循环使用，所以流程中可循环使用的物质有二氧化碳、氯化钠，故填：二氧化

碳、氯化钠或CO2、NaCl。

（5）抗战时期，在将制碱厂从沿海城市天津迁至内地四川，除了历史原因外，四川盛产井盐，盐是制碱的

主要原料，井盐成本高，流程图中母液中加入食盐细粉，使氯化铵沉淀出来，氯化铵既可作为化工原料，

又可以作为化肥，在整个过程中，氯化钠中的钠元素转化到碳酸氢钠中，氯元素转化到氯化铵中，氯化钠

中的钠和氯都得到了充分利用，这样大大地提高食盐的利用率，还可以省去许多设备，故填：流程图中母

液中加入食盐细粉，使氯化铵沉淀出来，氯化铵既可作为化工原料，又可以作为化肥，在整个过程中，氯

化钠中的钠元素转化到碳酸氢钠中，氯元素转化到氯化铵中，氯化钠中的钠和氯都得到了充分利用，大大

地提高了食盐的利用率（答案合理即可）。

12．（2023·广东深圳·校联考二模）中国将在2030年前实现“碳达峰”：2060年前实现“碳中和”。为了实现“双

碳”目标，全社会各个领域开始行动起来。其中碳转化和碳封存是实现碳中和的主要途径之一

I、碳转化

(1)科学家已经研究出多种方式来实现二氧化碳的转化。例如我国研发的“液态太阳燃料合成技术”，甲醇

（CH3OH）等液体燃料被形象地称为“液态阳光”。利用二氧化碳和氢气作为原料在纳米纤维催化剂的作用

下，生成甲醇（CH3OH）和水，请写出该反应的化学方程式______。

Ⅱ、碳封存

化学链燃烧技术是利用载氧体（金属氧化物）将空气中的氧传输至燃料的新技术，利用化学链燃烧技术捕

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捉甲烷（CH4）燃烧所产生的CO2，再利用NaOH溶液喷淋捕捉CO2的工艺流程图如下：

(2)氧元素的质量分数：Cu2O______CuO（填“>”“<”或“=”）

(3)请写出空气反应器的物质在加热条件下的化学方程式：______该反应属于______（填基本反应类型）。

(4)操作I的名称是______，反应②中的化学方程式为______。

(5)北京冬奥会速滑馆“冰丝带”制冰采用了世界上最先进的二氧化碳跨临界直冷制冰技术。固态二氧化碳的

俗称______。

纳米纤维催化剂

【答案】(1)CO2+3H2CH3OH+H2O

(2)<

D

(3)2Cu2O+O24CuO

化合反应

(4)过滤

高温

CaCO3CaO+CO2­

(5)干冰

【详解】（1）反应物是二氧化碳和氢气，反应条件是纳米纤维催化剂，生成物是甲醇和水，则化学方程式

纳米纤维催化剂

为CO2+3H2CH3OH+H2O。

（2）从化学式Cu2O和CuO可知，氧元素质量相同的情况下，Cu2O的质量更大。则氧元素质量分数

Cu2O<CuO；

D

（3）空气反应器中Cu2O和空气中的氧气反应生成CuO，则化学方程式为2Cu2O+O24CuO。该反应是多

变一的反应，是化合反应。

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（4）操作I将固液和液体分离，是过滤操作。反应②是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，化学方程

高温

式为CaCO3CaO+CO2­。

（5）固态二氧化碳的俗称是干冰。

三、热点新题材

13．（2023·广东揭阳·统考一模）我国科学家研制了全球首套捕集二氧化碳合成甲醇（CH3OH）的工艺流程

图。

已知：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点一97.8℃，沸点64.7℃。

(1)实验室过滤操作中用到的玻璃棒，起______作用。

(2)请写出铁和水蒸气发生反应的化学方程式______。

催化剂

(3)CO2合成CH3OH的化学方程式：CO2+3H2CH3OH+X，物质X的化学式为______，该反应使用

氢气过量的原因是______。

(4)流程中“分离”出CH3OH的操作方法是______。

(5)流程中的铁粉能转为多种铁的化合物，下图为铁元素的价类转化二维图：

①F点物质的溶液颜色是______；E点物质的化学式是______。

②D→A为工业炼铁原理，其化学方程式为______。

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【答案】(1)引流

高温

(2)3Fe+4H2O4H2+Fe3O4

(3)H2O使二氧化碳充分反应

(4)蒸馏

高温

(5)黄色Fe（OH）3Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

【详解】（1）过滤时玻璃棒的作用为引流。

（2）由流程可知，铁和水蒸气在高温条件下生成氢气和四氧化三铁，反应的化学方程式为

高温

3Fe+4H2O4H2+Fe3O4。

（3）反应前后，原子的种类和个数不变，等号左边有1个碳原子、6个氢原子和2个氧原子，等号右边除

X外，有1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子，则X中含有2个氢原子和1个氧原子，则X的化学式为

H2O；

实验过程中，氢气过量，能将二氧化碳完全反应。

（4）由信息可指，CH3OH和水的沸点不同，则可利用蒸馏的方法分离出CH3OH。

（5）①F为盐，且其中铁元素的化合价为+3价，而溶液中含有铁离子的颜色为黄色；

E为碱，且铁元素的化合价为+3价，而氢氧根的化合价为-1价，则其化学式为Fe（OH）3。

②D为氧化物，其中铁元素的化合价为+3价，则为氧化铁，而A为单质，则为铁，工业上炼铁的原理为一

高温

氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。

14．（2023·四川泸州·统考二模）某学习小组利用锈蚀严重的废铜屑（铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2

（OH）2CO3]）为原料回收铜，分别采用图1的两种方案。请回答下列问题。

CuOHCO+2HSO=2CuSO+CO­+3HO

资料1：22324422

资料2：回收铜的两种实验方案。

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(1)方案一中步骤Ⅱ生成的二氧化碳不能直接排放到空气中，需要将其回收后再与碳粉作用，又可以生成

CO，写出该过程的化学反应方程式：______。

(2)方案二中步骤Ⅲ、Ⅳ、V都涉及到的操作名称是______，该操作所需的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯和

______。

(3)方案二中步骤Ⅳ加入过量铁粉的目的是______，该反应是利用铁的金属活动性比铜的______（填“强”或

“弱”）。

(4)理论上等质量的废铜屑通过两种方案获得铜的质量比较：方案一______方案二（选填“>、=、<”）。

(5)图2为铜元素的价类转化二维图，写出D点对应物质的化学式______。步骤Ⅳ实现的是E→______点（填

字母）的转化。

(6)碱式碳酸铜和碳酸铜混合物11.8g，与100g9.8%的稀硫酸刚好完全反应，得到的溶液通过方案二中的步

骤IV和步骤V，最终能够得到铜______g（不需要写出计算过程）。

高温

【答案】(1)C+CO22CO

(2)过滤漏斗

(3)将硫酸铜中的铜完全置换出来强

(4)=

(5)Cu(OH)2A

(6)6.4

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高温

【详解】（1）二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳，该反应的化学方程式为：C+CO22CO；

（2）方案二中步骤Ⅲ、Ⅳ、V均实现了固液分离，名称是过滤；

过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒；

（3）向废铜屑中加入过量稀硫酸，碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳和水，溶液A中含硫酸

铜和过量的硫酸，加入过量铁粉，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，加入过量铁粉的目的是：将硫酸铜

中的铜完全置换出来；

铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，是利用铁的金属活动性比铜的强；

（4）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，两种方案中，铜元素没有流失，也没有

加入，故两种方案获得铜元素的质量与废铜屑中铜元素的质量相等，则理论上两种方案获得铜的质量比较：

方案一=方案二；

（5）D点对应物质属于碱，且铜元素显+2价，故D点对应物质是氢氧化铜，化学式为：Cu(OH)2；

步骤Ⅳ是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸铜是由铜离子和硫酸根离子构成的化合物，属于盐，且

硫酸铜中铜元素显+2价，故硫酸铜对应E点，铜中铜元素化合价为0，故铜对应A点，故步骤Ⅳ实现的是

E→A点的转化；

CuOHCO+2HSO=2CuSO+CO­+3HO

（6）碱式碳酸铜和稀硫酸反应：22324422，碳酸铜和稀硫酸反应：

CuCO3+H2SO4=CuSO4+CO2­+H2O，铁和硫酸铜反应：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，由化学方程式可知，硫酸

中的硫酸根完全转化到了硫酸铜中，则生成硫酸铜的质量为：

96æ96ö

100g´9.8%´´100%¸ç´100%÷=16g，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不

98è64+96ø

64

变，则生成铜的质量为：16g´´100%=6.4g。

64+96

15．（2023·安徽滁州·校考二模）中国政府承诺：力争CO2的排放在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实

现“碳中和”。新能源的开发，CO2的“捕集”与利用成为当前研究的热点。下图是一种利用NaOH溶液“捕

集”CO2的主要技术流程。

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(1)CO2的性质：以化合价为纵坐标，物质的类别为横坐标所绘制的图像叫价类图，如上图为碳的价类图，

请根据图中信息填空：

①二氧化碳中碳元素的化合价对应的是图中的______（填字母）。写出A与CO2反应生成C的化学方程式

______。

②造成CO2排放过多的主要原因是煤、石油和______（填名称）等化石燃料的过度使用。

(2)“捕集”

①请写出“捕集室”中发生反应的化学方程式是______。该反应一般用于______（填“检验”或“吸收”）CO2。

②整个流程中，可以循环利用的物质是______（填化学式，写一种即可）。

(3)CO2的利用

①在高温高压下，CO2和NH3可以合成尿素[CO(NH2)2]，同时生成水。尿素[CO(NH2)2]中氧元素和氢元素

的质量比是______。

②超临界CO2是指温度与压强达到一定时，CO2形成气态与液态交融在一起的流体。研究发现超临界CO2

流体和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法正确的是______（填

字母）。

A．它是混合物B．它的化学性质与普通二氧化碳相同

C．它的分子不再运动D．它可代替许多有毒、有害、易燃的溶剂

高温

【答案】(1)BC+CO22CO天然气

(2)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O吸收CaO/NaOH

(3)4:1BD

【详解】（1）①二氧化碳属于氧化物，其中碳元素的化合价为+4价，则对应的是图中的B点；A中碳元素

的化合价为0，属于单质，则A为碳；C为氧化物，碳元素的化合价为+2价，则C为一氧化碳，碳与二氧

高温高温

化碳在高温条件下生成一氧化碳，反应的化学方程式为C+CO22CO，故填：B；C+CO22CO；

②造成CO2排放过多的主要原因是煤、石油和天然气等化石燃料的过度使用，故填：天然气；

（2）①由流程图可知，“捕集室”中二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应没有明显现象，常用于吸收二氧化碳气体，故填：

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；；

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②参加反应，反应又生成的物质可以循环利用，在整个流程中，可以循环利用的物质是氧化钙和氢氧化钠，

故填：CaO或NaOH；

（3）①尿素[CO(NH2)2]中氧元素和氢元素的质量比是(16×1):(1×2×2)=4:1，故填：4:1；

②A、该物质由一种物质组成，属于纯净物，故选项说法不正确；

B、超临界CO2流体是一种与二氧化碳化学组成相同的物质，同种分子化学性质相似，故选项说法正确；

C、分子始终在不断运动，故选项说法不正确；

D、超临界CO2流体是溶解能力强的绿色环保溶剂，可取代许多有害、有毒、易燃的溶剂，故选项说法正确。

故选BD。

16．（2023春·广东深圳·九年级红岭中学校考阶段练习）某学习小组利用锈蚀严重的废铜屑（铜锈的主要成

分是碱式碳酸铜［Cu2（OH）2CO3］为原料回收铜，分别采用图1的两种方案。请回答下列问题。

资料①：Cu2(OH)CO3＋2H2SO4＝2CuSO4＋3H2O＋CO2­；

资料②：无水硫酸铜是白色固体，吸收水分变为蓝色。

回收铜的两种实验方案：

(1)方案二中步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都涉及到的操作名称是______，该操作所需的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯和

______。

(2)写出方案二中步骤Ⅳ涉及到的化学方程式______。

(3)方案一，步骤Ⅰ中碱式碳酸铜的受热易分解为黑色固体、使澄清石灰水变浑浊的气体，和能使无水硫酸铜

变蓝的物质，写出该过程的化学方程式：______。

(4)方案二比方案一更理想，原因是______。

(5)图2为铜元素的价类转化二维图，写出D点对应物质的化学式______。步骤Ⅳ实现的是E→______点（填

字母）的转化。

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【答案】(1)过滤漏斗

(2)Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，Fe+H2SO4＝FeSO4+H2­

D

CuOHCO2CuO+CO­+HO

(3)22322

(4)不需要处理尾气

(5)Cu(OH)2A

【详解】（1）方案二中步骤Ⅲ、IV、V均实现了固液分离，均涉及到过滤；过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、

漏斗、玻璃棒；

（2）废铜屑与硫酸反应生成硫酸铜进入溶液A，还含有过量的硫酸，则涉及的反应有铁与硫酸铜溶液反应

生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程

式为Fe+H2SO4＝FeSO4+H2­。

（3）碱式碳酸铜的受热易分解为黑色固体即氧化铜、使澄清石灰水变浑浊的气体即二氧化碳，和能使无水

D

CuOHCO2CuO+CO­+HO

硫酸铜变蓝的物质即水，故化学方程式为22322；

（4）方案一中一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应中，一氧化碳不能完全反

应，而一氧化碳属于空气污染物，故需要尾气处理装置，方案二与方案一相比较，方案二不需加热，装置

简单，无尾气需要处理等；

（5）碱是在水中能解离出的阴离子都是氢氧根离子的化合物，且D点铜元素的化合价为+2，故其是氢氧化

铜，化学式为Cu(OH)2；步骤Ⅳ中铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，铜单质化合价为0，故实现的是

E→A的转化。

17．（2023·山东潍坊·统考一模）中国航天工业飞速发展，金属钛常被用于航空航天工业。下图是以钛铁矿

为主要原料冶炼金属钛的生产工艺流程。

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已知：钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。请回答下列问题。

(1)FeTiO3中钛元素的化合价为___________；反应前需将钛铁矿粉碎的目的是___________。

(2)溶液Ⅰ中溶解度受温度影响较大的物质是___________；操作Ⅰ名称为___________。

高温

(3)TiO2、Cl2和焦炭发生反应TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2X，X的化学式为___________。

(4)反应②属于置换反应，反应的化学方程式为___________。

(5)反应②中，可用Na代替Mg制取Ti，其原因是___________。

【答案】(1)+4增大反应物接触面积，使反应更快、更充分

(2)绿矾过滤

(3)CO

高温

(4)2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2

(5)钠的金属活动性比镁(或钛)强

【详解】（1）FeTiO3中，铁元素显+2价，氧元素显-2价，根据化合物中化合价正负代数和为零，设钛元素

的化合价为x，则有(+2)+x+(-2)×3=0，x=+4。反应物接触面积越大，反应速率越快，故钛铁矿酸浸前要粉碎

的目的是增大反应物间接触面积，使反应更充分（或加快反应速率）。

（2）溶解度受温度影响比较大的物质可以通过降温得到对应的晶体。根据图意，溶液Ⅰ通过冷却结晶得到绿

矾固体和溶液Ⅱ，所以溶液Ⅰ中溶解度受温度影响较大的物质是绿矾。通过操作Ⅰ将硫酸溶液和H2TiO3固体分

离开来，故操作Ⅰ的名称为过滤。

（3）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Ti、O、C、Cl的个数分别

是1、2、2、4，生成物中含Ti、O、C、Cl的个数分别是1、0、0、4，故生成物中还应含2个O、2个C，

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故X的化学式为：CO。

（4）根据题干信息可知，在高温条件下，四氯化钛（TiC14）与镁反应生成钛（Ti）和氯化镁，化学方程式

高温

为2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2。

（5）活动性强的金属可以置换活动性弱的金属，而Na代替Mg制取Ti，说明Na的金属活动性比Ti的金

属活动性强。

18．（2023春·江苏南京·九年级校联考阶段练习）中国航天工业飞速发展，金属钛常被用于航空航天工业，

下图是以钛铁矿为主要原料冶炼金属钛的生产工艺流程：已知：①钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3）；

②钛酸（H2TiO3）是一种难溶于水的白色固体。请回答下列问题：

(1)FeTiO3中钛元素的化合价为______，钛铁矿溶浸在浓硫酸中发生反应，

FeTiO3+2H2SO4(浓)=TiOSO4+FeSO4+2H2O反应前需将钛铁矿粉碎的目的是______。

(2)溶液Ⅱ的主要溶质为TiOSO4，加热时和水发生反应生成钛酸，操作I的名称是______。

高温

(3)TiO2、Cl2和焦炭发生反应，TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2X，X的化学式为______。

(4)流程中，在氩气的保护和高温条件下，四氯化钛（TiCl4）与镁反应制得钛（Ti）的化学方程式为

___________。

【答案】(1)+4增大反应物间接触面积，使反应更充分（或加快反应速率）

(2)过滤

(3)CO

高温

(4)TiCl4+2MgTi+2MgCl2

Ar

【详解】（1）FeTiO3中，铁元素显+2价，氧元素显-2价，根据化合物中化合价正负代数和为零，设钛元素

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的化合价为x，则有(+2)+x+(-2)×3=0，x=+4；反应物接触面积越大，反应速率越快，故钛铁矿酸浸前要粉碎

的目的是增大反应物间接触面积，使反应更充分（或加快反应速率）。

（2）通过操作Ⅰ将硫酸溶液和H2TiO3固体分离开来，故操作Ⅰ的名称为过滤。

（3）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Ti、O、C、Cl的个数分别

是1、2、2、4，生成物中含Ti、O、C、Cl的个数分别是1、0、0、4，故生成物中还应含2个O、2个C，

故X的化学式为：CO。

（4）根据题干信息可知，在氩气的保护和高温条件下，四氯化钛（TiC14）与镁反应生成钛（Ti）和氯化镁，

高温

化学反应方程式书写为TiCl4+2MgTi+2MgCl2。

Ar

19．（2023·广东广州·统考一模）碳捕集和碳的资源化利用是碳中和领域研究热点。

I、碳捕集：捕捉烟气中的CO2，将其再释出可实现资源化利用，相关物质转化如下：

已知：CaO+H2O=Ca（OH）2

(1)“颗粒反应室”中发生的反应为复分解反应，其化学方程式为______。

(2)上述流程中可循环使用的物质有2种，