1、 专题26 流程图题 1.（2019北京）利用生锈废铁屑和钛白废酸（含硫酸、硫酸亚铁）制备硫酸亚铁的主要转化过程如图：（1）中除铁锈的化学方程式为 。（2）中反应属于基本反应类型中的 。2.（2019重庆）某兴趣小组同学设计了以下流程对铜矿冶炼铜时得到的一种黑色固体进行探究。（1）分离出白色沉淀的操作的名称是 。（2）红色固体为单质，无色气体能使澄清石灰水变浑浊，则反应的化学方程式为 。（3）反应的化学方程式为 。（4）反应恰好完全反应，则溶液A中的溶质为 （填化学式）。3.（2019呼和浩特）如图是实验室模拟工业上用大理石（含少量Fe2O3和SiO2）为原料提纯碳酸钙的实验流程，请回答下列问
2、题：已知：SiO2不溶于水也不溶于酸；氨水呈碱性，与盐酸反应的化学方程式为：。（1）稀盐酸不能用稀硫酸代替，原因是 。（2）操作a中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。（3）写出滤液A中加氨水生成Fe(OH)3的化学方程式 。（4）滤液B中加入试剂X，恰好完全反应，若滤液C中只含有两种溶质，则试剂X的化学式为 。4.（2019江西）2020年奥运会奖牌制作原料来自于电子垃圾中提炼出来的金属。从废线路板中提炼贵重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如图：已知：在酸性环境中有过氧化氢存在时，铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。（1）操作的名称是 ；（2）提炼出的贵重金属可制作奖牌，其成分是 ；（3）
3、调节pH的主要目的是除去滤液中 （填金属离子符号）；（4）写出粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应的化学方程式： 。5.（2019广东）某合金主要成分为Zn、Fe、Cu及这三种金属的少量氧化物。利用该合金制成的机械零件废弃物制取高纯度ZnO，其部分工艺流程如图所示。请回答：已知：Zn(OH)2溶于强碱形成可溶性盐。（1）滤渣I中一定有 。（2）加酸溶解废弃物时，需要通风并远离火源，其原因是 。此过程中Zn还能起到除铜作用，除铜的化学方程式为 ，此反应属 （填基本反应类型）。（3）调节pH可用NaOH，但不能过量，其原因是 。（4）焙烧Zn(OH)2发生分解反应的化学方程式为 。6.（
4、2019安徽）Ba(NO3)2可用于生产信号弹、炸药等。利用钡泥（主要含有BaCO3、BaSO3、Fe2O3）可制取Ba(NO3)2，其部分流程如图：来（1）Ba(NO3)2中钡元素的化合价为 ；流程中所涉及的氧化物是 （填1种即可）。（2）BaCO3与稀HNO3反应的反应类型是 ；写出Fe2O3与稀HNO3反应的化学方程式： 。（3）试剂Y为 （填序号）。BaCl2溶液 Ba(OH)2溶液 NaOH溶液（4）从Ba(NO3)2 溶液中析出Ba(NO3)2晶体的方法是 。7.（2019益阳）制作电脑芯片的材料为高纯硅，工业上制造高纯硅的基本流程如图1所示（某些反应过程中的部分物质没有在图中标出
5、）：（1）SiHCl3中Cl元素的化合价为-1价，则Si元素的化合价为 。（2）硅原子的结构示意图如图2所示，硅原子的核电荷数为 。（3）第步至第步的变化中，属于物理变化的是第 步。（4）第步反应，除生成纯硅以外，还有HCl生成。写出第步反应的化学方程式 。8.（2019内江）内江拥有中国西南地区最大的再生资源基地，可回收处理大量废旧塑料电器及玻璃等，某品牌电器的废旧电路板中还有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色金属） 等金属，如下图是某车间回收部分金属的工艺流程，已知，回答下列问题：（1）操作中，使用的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外，还需 ；（2）滤渣中含有的金属是 ；（3）根据以上工艺流程图，可
6、以得出Ni、Fe的金属活动性强弱顺序是Ni Fe（填“”或“”）。（4）滤液中加入足量铁粉的主要目的是 ，固体A除主要含有铜外，还含有一定量的铁，为了进一步提纯铜，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 ；（5）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺流程的主要优点是 。9.（2019烟台）我国煤炭资源丰富。某实验室设计的利用水煤浆（由煤和水混合而成）制备氢气的生产工艺如图流程一所示：【流程一】制备氢气。（1）气化器中发生的主要反应为：；，其中属于置换反应的是 （填“”或“”），反应中发生还原反应的物质是 。（2）重整器的作用是 。重整器中发生反应的化学方程式是 。（3）该流程
7、中可以循环使用的物质是 。【流程二】为充分利用流程一产生的高纯度二氧化碳，该实验室又设计了如图中流程二所示的两种工艺分别制备尿素和乙二醇。（1）在高温高压下，CO2和NH3可以合成尿素CO(NH2)2，同时生成水，该反应的化学方程式为 。尿素属于化肥中的 肥，能使作物枝叶繁茂。（2）以CO和H2为原料生产乙二醇（C2H6O2）时，按照“绿色化学”原则，应调节原料中CO和H2的分子个数比为 。10.（2019青岛）氯化钡是一种可溶性重金属盐，广泛应用于化工领域，其水溶液呈中性。工业上用毒重石（主要成分是 BaCO3）制备氯化钡晶体。某实验小组模拟工业上制备氯化钡晶体的流程，设计了实验室中制备氯化
8、钡晶体的方案，实验流程如图所示。（该毒重石样品所含杂质难溶于水，不与酸反应。（1）步骤中发生反应的化学方程式为 。（2）滤液是30 时氯化钡的 溶液（选填“饱和”或“不饱和”）。（3）关于上述实验方案的相关内容，下列说法不正确的是 （选填字母序号）。A氯化钡是一种有毒的物质，使用时应注意安全B该实验流程中得到的副产品二氧化碳是重要的化工原料C可用重晶石（主要成分是硫酸钡）代替该实验流程中的毒重石，制备氯化钡晶体D步骤将滤渣进行水洗，既能提高氯化钡晶体的产率，又能减少 Ba2+环境的污染（4）某同学提出，步骤将滤液浓缩时会产生气体污染物，其化学式为 。为防止污染，需要对滤液处理后再浓缩。简述处理
9、滤液的方法： 。11.（2019湘潭）某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质。现欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要步骤如图所示：已知：加热的条件下，Zn、Cu都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。（1）烟泥最初处理需要除油污，用洗涤剂除油污的过程中发生了 现象。步骤产生的废气B中，一定含有的有害气体是 （填化学式）。环保处理最好釆用的试剂是 （填字母序号）。A浓硫酸 B食盐水 C石灰乳（2）写出步骤中得到铜的化学方程式 ，它属于基本反应类型中的 反应。（3）步骤和中主要操作的名称是 。（4）我国古代就制得了一种外观似金子的锌和铜的合金，也就是黄铜，它的硬度比纯铜 （填“高”或者“
10、低”）。（5）取少量的溶液C，往其中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定没有 （填字母序号）。A硫酸镁 B硫酸锌 C硫酸铜 D硫酸铜和硫酸锌12.（2019衢州）某KCl固体样品中含有少量CaCl2杂质，实验室提纯氯化钾的流程如图（氯化钾溶解度受温度影响较小）：（1）沉淀a是 。（2）操作I是 。冷却热饱和溶液 蒸发结晶（3）若KC1固体样品中还含有少量杂质K2SO4，小科认为提纯该样品只要在上述方案基础上增加一步实验：在“加入过量K2CO3溶液”与“过滤”操作之间，加过量的硝酸钡溶液。小江认为这种方案不合理，会导致所得KC1固体中含有
11、新的杂质，新杂质是 。13.（2019扬州）实验室以某石灰石（含少量Fe2O3）为原料制备高纯CaCO3的步骤如下。溶解 向石灰石样品中加入适量盐酸，至反应完全。除铁 加入氨水调节pH，然后加入适量Ca(OH)2，充分反应后过滤。沉淀 向滤液中补充氨水，通入CO2，反应一段时间。分离 过滤、洗涤、干燥得高纯CaCO3。（1）溶解时，CaCO3、Fe2O3分别与盐酸反应的化学方程式为 、 。判断样品已完全反应的实验现象是 。（2）除铁时，选用Ca(OH)2而不选用NaOH，其主要原因是Ca(OH)2价格低且来源广、 、 ；过滤所得滤渣的主要成分为 。（3）沉淀时，其他条件相同，反应温度对CaCO
12、3产率的影响如图。高于35 时，CaCO3产率下降的主要原因是 、 。（已知：100%）（4）分离时，若向过滤所得滤液中加入 （填化学式）并加热，则可回收NH3。（5）该实验中可以循环利用的物质有H2O和 。（6）石灰厂煅烧石灰石生产CaO，若要得到28 t CaO，则至少需要含CaCO3 90%的石灰石多少吨？（写出计算过程，保留一位小数。）参考答案1.（1） （2）置换反应【解析】（1）氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为：；（2）钛白废酸（含硫酸、硫酸亚铁），铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以中反应属于基本反应类型中的置换反应。2.（1）过滤 （2）（3） （4）HCl和CuC
13、l2【解析】（1）操作分离出白色沉淀和溶液，所以是过滤；（2）红色固体为单质，无色气体能使澄清石灰水变浑浊，是黑色的氧化铜和碳在高温下生成铜和二氧化碳，对应的化学方程式为；（3）反应是氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，对应的化学方程式为 ；（4）反应恰好完全反应，由于蓝色溶液含有硫酸铜和剩余的硫酸，所以加入氯化钡恰好完全反应生成氯化铜和HCl，则则溶液A中的溶质的化学式为HCl和 CuCl2。3.（1）硫酸和块状大理石反应生成微溶的硫酸钙附着在碳酸钙的表面，阻止反应的继续进行 （2）漏斗（3） （4）(NH4)2CO3【解析】（1）稀盐酸不能用稀硫酸代替，原因是硫酸和块状大理石反应生成微溶的硫酸
14、钙附着在碳酸钙的表面，阻止反应的继续进行；（2）操作a是固体和液体分离的操作，为过滤，所以需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；（3）根据“氨水呈碱性，与盐酸反应的化学方程式为：”，可知氨水显碱性，生成物中为铵根离子，所以滤液A中加氨水生成Fe(OH)3和氯化铵，对应的化学方程式为 ；（4）滤液B中含有生成的氯化钙和剩余的NH3H2O，加入试剂，恰好完全反应，若滤液C中只含有两种溶质，一定含有氨水，且还有氯化物，同时还要生成碳酸钙，所以加入的X的化学式为 (NH4)2CO3，所以溶质为氨水和氯化铵。4.（1）过滤 （2）金 （3）Al3+和Fe3+（4）【解析】（1）操作得到固体和液体，所以
15、是过滤；（2）提炼出的贵重金属可制作奖牌，其中有金，所以其成分是 金；（3）调节pH，根据生成固体氢氧化铝和氢氧化铁，所以主要目的是除去滤液中 Al3+和Fe3+；（4）根据信息“在酸性环境中有过氧化氢存在时，铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子”，可知粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应生成硫酸铜和水，对应的化学方程式为： 。5.（1）铜 （2）生成的氢气具有可燃性；置换反应 （3）Zn(OH)2溶于强碱形成可溶性盐（4）【解析】（1）由于铜不和硫酸反应，所以滤渣I中一定有铜；（2）加酸溶解废弃物时，需要通风并远离火源，其原因是锌和铁与硫酸反应生成的氢气具有可燃性，遇到明火会燃烧甚至爆
16、炸。此过程中Zn还能起到除铜作用，除铜，是指铜的氧化物和硫酸形成的硫酸铜，所以是锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，对应的化学方程式为 ，是单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物，符合置换反应的特征，属置换反应；（3）调节pH可用NaOH，但不能过量，其原因是Zn(OH)2溶于强碱形成可溶性盐；（4）焙烧Zn(OH)2发生分解反应生成氧化锌和水，对应的化学方程式为。6.（1）+2；氧化铁（或三氧化二铁、Fe2O3） （2）复分解反应； （3） （4）蒸发结晶【解析】（1）Ba(NO3)2中硝酸根为-1价，根据化合物中正负化合价的代数和为零可得钡元素的化合价为+2；氧化物为两种元素组成且其一为氧元素
17、的纯净物，所以流程中所涉及的氧化物氧化铁（或三氧化二铁、Fe2O3）（填1种即可）；（2）BaCO3与HNO3反应生成硝酸钡和碳酸，碳酸不稳定分解为二氧化碳和水，所以是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物，符合复分解反应的特征，属于 复分解反应；Fe2O3与HNO3反应生成硝酸铁和水，对应的化学方程式：；（3）硝酸钡和硝酸铁与试剂Y生成了硝酸钡和氢氧化铁，所以Y为Ba(OH)2溶液。故选；（4）从Ba(NO3)2溶液中析出Ba(NO3)2晶体所以可以蒸发结晶。7.（1）+2 （2）14 （3） （4）【解析】（1）化合价代数和为零，SiHCl3中Cl元素的化合价为-1价，氢元素的化合价为+
18、1，所以Si元素的化合价为：+2；（2）硅原子的结构示意图如图2所示，硅原子的核电荷数为14；（3）物理变化中没有新物质生成，所以第步至第步的变化中，属于物理变化的是第步；（4）SiHCl3和氢气反应生成氯化氢和硅，化学方程式为：。8.（1）漏斗 （2）Ag （3） （4）将铜置换出来； （5）减少了环境污染【解析】（1）过滤操作可以将不溶性固体从溶液中分离出来，过滤需要的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；（2）铜、氧气和稀硫酸在加热的条件下生成硫酸铜和水，所以滤渣中含有的金属是Ag；（3）加入过量的铁后，得到的滤渣中含有铁和镍，所以可以得出Ni、Fe的金属活动性强弱顺序是NiFe；（4）铁的活
19、动性排在铜的前面，滤液中加入足量铁粉的主要目的是：将铜置换出来，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：；（5）直接焚烧废旧电路板回收金属会产生污染性气体，所以该工艺流程的主要优点是：减少了环境污染。9.【流程一】（1）I；H2O （2）分离CO2和H2； （3）氧化钙【流程二】（1）；氮 （2）23【解析】【流程一】（1）置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，以及氧化剂发生的还原反应，所以属于置换反应的是I，反应中发生还原反应的物质是H2O；（2）重整器的作用是分离CO2和H2，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：；（3）既是反应物也是生成物的物质可以
20、循环使用，所以该流程中可以循环使用的物质是氧化钙；【流程二】（1）二氧化碳和氨气在高温高压的条件下生成尿素和水，化学方程式为：，尿素属于化肥中的氮肥，能使作物枝叶繁茂；（2）CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应，可假定反应时的化学计量数之比为mn，则只要化学式能化为形式(CO)m(H2)n，是正确的。乙二醇（C2H6O2）可变为(CO)2(H2)3，应调节原料中CO和H2的分子个数比为23。10.（1） （2）饱和 （3）C （4）HCl；加入适量的碳酸钡【解析】（1）步骤中发生反应是碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡和水以及二氧化碳，对应的化学方程式为：；（2）滤液是过滤晶体得到，所以 30时氯
21、化钡的饱和溶液；（3）氯化钡是一种有毒的物质，使用时应注意安全，A正确；该实验流程中得到的副产品二氧化碳是重要的化工原料，B正确；由于硫酸钡不溶于水也不和酸反应，所以不可用重晶石（主要成分是硫酸钡）代替该实验流程中的毒重石，制备氯化钡晶体，C错误；步骤将滤渣进行水洗，既能提高氯化钡晶体的产率，又能减少Ba2+环境的污染，D正确。故选C；（4）某同学提出，步骤将滤液浓缩时会产生气体污染物，是因为盐酸过量，浓缩时挥发出氯化氢气体，其化学式为 HCl，为防止污染，需要对滤液处理后再浓缩，为避免引入新的杂质，所以可以用适量的碳酸钡，处理滤液的方法：加入适量的碳酸钡。11.（1）乳化；SO2；C （2）
22、；置换（3）过滤 （4）高 （5）C【解析】（1）用洗涤剂除油污的过程中发生了乳化现象，硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，所以步骤产生的废气B中，一定含有的有害气体是SO2，二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水，所以环保处理最好釆用的试剂是石灰乳，故选C；（2）锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，化学方程式为：，该反应属于置换反应；（3）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以步骤和中主要操作的名称是过滤；（4）合金的硬度比组成其纯金属的硬度大，所以黄铜的硬度比纯铜高；（5）滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则说明滤渣中一定含有锌，而不一定含有镁，锌可能被完全置换出来，也可能部分被置换出来，则溶液中
23、一定不含有硫酸铜，而可能含有硫酸锌，故选C。12.（1）碳酸钙 （2） （3）硝酸钾和硝酸钡【解析】（1）氯化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾，所以沉淀a是碳酸钙。（2）由于溶液C为氯化钾和氯化氢的混合溶液，目的得到氯化钾，所以为方便和简单，操作I是蒸发结晶。故选。（3）若KC1固体样品中还含有少量杂质K2SO4，小科认为提纯该样品只要在上述方案基础上增加一步实验：在“加入过量K2CO3溶液”与“过滤”操作之间，加过量的硝酸钡溶液。由于硝酸钡和碳酸钾反应生成硝酸钾和碳酸钡，同时硝酸钡是过量，所以会导致所得KC1固体中含有新的杂质，新杂质是生成的硝酸钾和过量的硝酸钡，所以不合理。13.（1）
24、、；加入盐酸，无气体生成 （2）增加产量；不引入新的杂质；氢氧化铁 （3）氨水浓度降低；二氧化碳溶解能力降低 （4）Ca(OH)2 （5）CO2 （6）55.6 t【解析】（1）溶解时，CaCO3、Fe2O3分别与盐酸反应的化学方程式为、；判断样品已完全反应的实验现象是加入盐酸，无气体生成；（2）除铁时，选用Ca(OH)2而不选用NaOH，氢氧化钙和氢氧化钠相比，价格低，来源广，由于最终要制取碳酸钙，所以不引入新的杂质，所以选用Ca(OH)2而不选用NaOH其主要原因是Ca(OH)2价格低且来源广、增加产量、不引入新的杂质；根据滤液最终转化为碳酸钙，可知过滤过程中除去的是铁元素对应的化合物，应
25、该是氢氧化铁，所以过滤所得滤渣的主要成分为氢氧化铁；（3）沉淀时，其他条件相同，反应温度对CaCO3产率的影响如图。高于35 时，CaCO3产率下降的主要原因是 氨水浓度降低、二氧化碳溶解能力降低；（4）分离时，所得滤液中含有氯化铵，由于铵根离子遇到可溶性碱生成氨气，所以可以选择加入碱，由于整个流程制备碳酸钙，所以加入氢氧化钙以便后期综合回收利用，所以向过滤所得滤液中加入Ca(OH)2并加热，则可回收NH3；（5）开始二氧化碳是生成物，后来是反应物，所以该实验中可以循环利用的物质有除H2O外，还有CO2；（6）设若要得到28 t CaO，则至少需要含CaCO3 90%的石灰石的质量为x100 5690%x 28 t，x55.6 t
