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1、专题21 流程图题1（2021内蒙古包头中考真题）某电镀厂排放的废液中含有CuSO4.FeSO4和ZnSO4三种溶质，为减少水污染并节约成本，回收硫酸锌、金属铁和铜，设计流程如下图所示：www.zz*&st#下列说法正确的是A流程中四步操作都是过滤B实验方案中X是Zn，Y是CuSO4溶液C滤液b中加适量X有气体产生D最终所得硫酸锌的质量等于原废液中溶质的质量【答案】C【分析】废液中含有硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸锌，加入过量的X，X应是锌，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，故固体a为锌、铜、铁，加入过量的稀硫酸，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和
2、氢气，铜与稀硫酸不反应，过滤，得到铜和滤液b，滤液b中含硫酸锌、硫酸亚铁、过量的硫酸，加入适量的锌，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故滤液c中的溶质为硫酸锌。【详解】A.操作均实现了固液分离，都是过滤，硫酸锌溶液经过操作变为硫酸锌晶体，故操作为蒸发，不符合题意；B.方案中X是锌，锌能将硫酸铜中的铜和硫酸亚铁中的铁全部置换出来，Y是稀硫酸，能将锌和铁除去，得到铜，不符合题意；C.滤液b中含硫酸锌、硫酸亚铁、过量的稀硫酸，加入适量锌，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，有气体生成，符合题意；D.反应中有硫酸锌生成，如锌和稀硫酸反应生成了硫
3、酸锌，锌和硫酸铜、硫酸亚铁均反应生成了硫酸锌，故最终所得硫酸锌的质量大于原废液中溶质的质量，不符合题意。故选C。来源:zzs%tep#.&com2（2021湖南张家界中考真题）钛（Ti）和钛的合金被认为是21世纪的重要金属材料，他们具有很多优良性能，尤其是抗腐蚀性能非常好，被广泛应用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。由钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制备金属钛部分工艺流程如图：来源:中教&*网（1）操作的名称是_。（2）在稀有气体和高温条件下，Mg与TiCl4反应生成钛和MgCl2，写出该反应的化学方程式_。【答案】过滤 2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2 【详解】（1）不溶于
4、液体的固体与液体分离的方法是过滤；（2）反应物是Mg与TiCl4生成物是Ti和MgCl2，在稀有气体和高温条件下反应，所以化学方程式：2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2。中#国教育出版*网故答案为：（1）过滤；来&源:中教网%（2）2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2。3（2021内蒙古呼和浩特中考真题）以黄铁矿（主要成分为FeS2，含有少量SiO2杂质）为原料制备氯化铁晶体（FeCl36H2O）的工艺流程如下：已知：SiO2难溶于水和酸，FeCl36H2O受热易分解。回答下列问题。中国教%育&出版网*（1）配平黄铁矿焙烧的化学方程式：_FeS2+_O2_Fe2O3+_SO2。来源:zzst
5、#e%*（2）试剂a的名称是_。（3）操作为_（填“蒸发结晶”或“降温结晶”）。（4）焙烧产生的SO2可用于工业制备硫酸，制备过程中产生的废气中含有SO2，废水中含有硫酸。以下想法不妥的是_（填字母）。A 废气可以回收再利用B 废气可以点燃后排放C 废水用熟石灰中和后排放D 改进工艺，减少废气废水的排放【答案】4 11 2 8 稀盐酸 降温结晶 B 【详解】（1）黄铁矿焙烧的化学方程式为：。（2）加入试剂a，固体Fe2O3经操作变成FeCl3溶液和滤渣，可知加入的试剂a为稀盐酸。www.%zzstep*.com（3）由于FeCl36H2O受热易分解，FeCl3溶液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤可得
6、到FeCl36H2O。（4）焙烧产生的SO2可用于工业制备硫酸，制备过程中产生的废气中含有SO2，废水中含有硫酸，废气可以回收再利用；SO2不具有可燃性，不能点燃后排放；废水中含有硫酸，可以用熟石灰中和后排放；改进工艺，可以减少废气废水的排放；故选：B。4（2021甘肃兰州中考真题）工业上以稀硫酸、氧化铁、铜粉为原料制备硫酸铜的流程如下：来%源:中教网#*已知：；Fe2+易被氧化成Fe3+（1）操作的名称是_。（2）溶液II中溶质的成分是_（用化学式表示）。（3）红褐色沉淀加热时，生成Fe2O3和一种常见的氧化物，请写出反应的化学方程式_。（4）上述流程中可以循环使用的物质是_。【答案】过滤
7、CuSO4.FeSO4 氧化铁 【详解】（1）操作可以实现固液分离，是过滤。（2）加入铜粉，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸铁和铜反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，通入热空气，硫酸亚铁转化为硫酸铁，溶液II中溶质的成分是硫酸铁和硫酸铜。（3）红褐色沉淀氢氧化铁加热时，生成Fe2O3和一种常见的氧化物水，反应的化学方程式为（4）上述流程中可以循环使用的物质是氧化铁，稀硫酸与氧化铁反应需消耗氧化铁，氢氧化铁加热有氧化铁生成。5（2021内蒙古赤峰）工业上可以通过如下工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气，并获得硫酸和氢气。中国教育出#&版*网主反应器中发生反应的化学方程式为：请回答下列问题：来源#:
8、z%(1)该反应的物质中属于氧化物的有_。www#.&zzstep*.com(2)该反应前后，化合价发生变化的元素有碘和_。(3)尾气中SO2的质量分数为10%，若吸收该尾气80t，理论上能够生产硫酸的质量为_t。(4)在整个工艺流程中，能被循环利用的物质是_。【答案】SO2.H2O 硫 12.25t解：生成硫酸纸两位x。来源:zz&s*% x=12.25t答：生成硫酸12.25t。 I2 【详解】（1）二氧化硫和水都由两种元素组成，且含有氧元素，属于氧化物，故填：SO2.H2O。（2）氧元素-2价，根据化合价代数和为零二氧化硫中硫元素+4价，硫酸中硫元素+6价，该反应前后，化合价发生变化的元
9、素有碘和硫，故填：硫。（3）见答案。（4）由流程图可知，膜反应器生成碘，在主反应器反应掉，能被循环利用，故填：I2。6（2021江苏徐州）已知：向饱和食盐水中通人氨气得到饱和氨盐水，饱和氨盐水能与CO2发生反应：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+-NH4Cl。某学习小组以饱和食盐水等为原料制备纯碱的主要流程如下：（1）常温时。饱和氨盐水的pH_（填“=”或“”）7.反应时，溶液中生成的NH4Cl中含有原子团的名称是_（2）过滤时，若经两次过滤滤液仍浑浊其原因可能是_（任写一条）（3）热解时，NaHCO3分解得到Na2CO3.CO2和H2O，该反应的化学方程式为_www.zzste
10、%#【答案】 铵根离子 滤纸破损、滤液高于滤纸边缘 【详解】(1)饱和氨盐水中含有氯化钠和氨气，氯化钠溶液呈中性，氨气溶于水是氨水，呈碱性；故饱和氨盐水的pH大于7，溶液中生成的NH4Cl中含有原子团是NH4+，名称是铵根离子；(2)过滤时，若经两次过滤滤液仍浑浊其原因可能是滤纸破损、滤液高于滤纸边缘；(3)加热后，NaHCO3分解得到Na2CO3.CO2和H2O，该反应的化学方程式为，来#%源&:中教网7（2021江苏宿迁）海洋是一个巨大的资源宝库。海水资源综合利用的部分途径如下图。来&源:zzst%ep.c#om已知：粗盐中的杂质有泥沙、MgC12.CaC12，流程中部分操作及试剂已省略。
11、(1)试剂X的作用是除去粗盐中的Ca2+，则试剂X为_(填化学式)。(2)“操作1”中玻璃棒的作用是_，“操作2”的名称为_。(3)滤渣中除泥沙外，还含有_。(4)实际生产中，步骤1常选用_作为沉淀剂。(5)步骤2需电解_状态的MgCl2以获得金属镁。【答案】Na2CO3 引流 蒸发结晶(或蒸发) Mg(OH)2.CaCO3 石灰乳(或熟石灰或Ca(OH)2) 熔融 【详解】（1）加入氢氧化钠，氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠，可除去氯化镁，加入试剂X，可除去氯化钙，氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠，故试剂X为Na2CO3；www%.zzstep.#com（2）操作1实现了固液分
12、离，名称是过滤，过滤中，玻璃棒的作用是引流；氯化钠溶液经过操作2变为氯化钠晶体，故操作2是蒸发；（3）氢氧化钠和氯化镁反应生成了氢氧化镁和氯化钠，氯化钙和碳酸钠反应生成了碳酸钙和氯化钠，故滤渣中除泥沙外，还含氢氧化镁和碳酸钙；（4）实际生产中，步骤1常选用氢氧化钙作为沉淀剂，氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁，且价格低廉；（5）步骤2需要电解熔融状态的氯化镁获得金属镁。8（2021湖北黄冈中考真题）煤燃烧时产生的粉煤灰（主要成分为Al2O3.SiO2及少量Fe2O3等）也是一种可利用的资源。以粉煤灰为原料制取Al2O3的部分工艺流程如图：来#源:中国教&育出版%网（资料）SiO2既不溶于水也不
13、溶于酸煅烧时发生的反应为：2AlCl36H2OAl2O3+6HCl+9H2O（1）操作是_。www.%z&zste#（2）写出“酸浸”步骤中盐酸与A12O3发生反应的化学方程式_。（3）“除铁”时发生的反应为FeCl3+3NH4HCO3=3NH4Cl+X+3CO2，X的化学式为_。（4）流程中可循环利用的物质为_。（5）高温烧结的Al2O3，又称人造刚玉，可用于制机械轴承、耐高温坩埚、高强度陶瓷等。由此可推知Al2O3性质为_（任写一种）。【答案】过滤 盐酸 熔点高（或硬度大） 【详解】（1）操作后得到溶液和二氧化硅等不容物，故操作是分离固体和液体的操作，故操作为过滤；（2）“酸浸”步骤中盐酸
14、与氧化铝反应生成氯化铝和水，化学方程式为；（3）根据化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有1个铁原子，3个氯原子，3个氮原子，15个氢原子，3个碳原子，9个氧原子，反应后有1个X，3个氮原子，12个氢原子，3个氯原子，3个碳原子，6个氧原子，故X中含有1个铁原子、3个氢原子和3个氧原子，故X为;（4）根据流程图可知，在煅烧时会产生副产品盐酸，盐酸可用于酸浸，故流程中可循环利用的物质为盐酸；来源:&z%zstep#.com（5）高温烧结的氧化铝，又称人造刚玉，可用于制机械轴承、耐高温坩埚、高强度陶瓷等。由此可推知氧化铝性质为硬度大、熔点高等性质。9（2021四川凉山中考真题）2021年5月1
15、5日，我国“天问一号”探测器成功着陆火星，探测器采用了钛合金、铝合金等材料制造。冶炼金属钛的部分流程如图：金红石主要成分为TiO2，无色气体A是一种有毒的可燃性气体，试写出处的化学反应方程式_，氩气在处的作用是_。【答案】 隔绝空气，防止镁或生成的钛被氧化【详解】金红石主要成分为TiO2，将金红石、焦炭混合通入氯气制得TiCl4，同时生成无色气体A，A是一种有毒的可燃性气体，由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物中含Ti、O、C.Cl，生成物中含Ti、Cl，故生成物中还应含C.O，故生成的可燃性气体是一氧化碳，反应的化学方程式为：。镁能与空气中的氧气、氮气等在高温下反应，反应生成的Ti也
16、能在高温下与氧气反应，故在过程中，氩气的作用是隔绝空气，防止镁或生成的钛被氧化。10（2021山东烟台）电子工业上制造铜电路板，常用30%的FeCl3溶液腐蚀镀铜电路板上的铜箔（Cu），以下是某兴趣小组设计的处理该生产过程中产生废液的流程图。据图回答下列问题：查阅资料：； （1）步骤所得的废液中只含有FeCl3.CuCl2.FeCl2三种溶质，据此可判断步骤中铜与FeCl3反应生成的两种产物是_（写化学式）。（2）步骤中加入的铁粉与氯化铜发生反应的化学方程式是_。步骤还需要进行的实验操作是_。（3）步骤加入适量稀盐酸充分反应，当观察到_现象时，说明滤渣中只剩下铜。www.zz%step#.co
17、m（4）步骤所得FeCl2可与一种气体单质发生化合反应生成FeCl3，实现循环使用。根据质量守恒定律可推测该单质是_。（5）溶液B中含有的溶质是_。【答案】CuCl2和FeCl2 过滤 没有气泡产生 氯气（或Cl2） 硫酸和硫酸铜 【详解】（1）向铜箔中加入FeCl3溶液后，得到的废液中成分是FeCl3.FeCl2和CuCl2，FeCl3是反应剩余的物质，则反应生成了FeCl2和CuCl2，即铜和FeCl3反应生成的两种产物是FeCl2和CuCl2。故填：FeCl2和CuCl2。（2）步骤中加入铁粉，铁粉与氯化铜发生反应生成氯化亚铁和铜，反应的化学方程式为：；步骤加入过量的铁粉后的操作，能使滤
18、渣与溶液分离，操作名称是过滤，得到的滤渣的成分是铁和铜的混合物。故分别填： ；过滤。（3）步骤得到的滤渣的成分是铁和铜的混合物，步骤加入稀盐酸，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，充分搅拌，有气泡产生，当观察到现象为没有气泡产生时，说明已完全反应，滤渣中只剩下铜。故填：没有气泡产生。（4）步骤所得的FeCl2溶液可与一种单质发生化合反应生成FeCl3，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，氯化亚铁和铁不能反应，所以只能是氯化亚铁和氯气的反应，可推测该单质为氯气，其化学式为Cl2。故填：氯气（或Cl2）。（5）步骤中，向金属铜中加入过量稀硫酸和氧气，铜和硫酸和氧气在加热条件下生成硫酸铜和水，所
19、以溶液A中含有反应生成的硫酸铜和过量的硫酸，步骤中冷却饱和溶液得到硫酸铜晶体，则溶液B中含有的溶质是硫酸和硫酸铜。故填：硫酸和硫酸铜。11（2021山东烟台）2021年6月8日是第13个“世界海洋日”，烟台有漫长的海岸线，蕴藏着丰富的海洋资源。某兴趣小组设计的综合利用海水的部分流程图如下、据图回答：（1）海水制镁。步骤是利用母液制镁的流程，该流程中发生中和反应的化学方程式是_。步骤中制取氢氧化镁选择向母液中加入石灰乳，而不是向海水中直接加入石灰乳，原因是_。www.*z%zstep#.com2）海水晒盐。通常釆用_（填“降温”或“蒸发”）结晶的方法使海水中的氯化钠析出。通过步骤除去粗盐溶液中含
20、有的MgCl2.Na2SO4.CaCl2等可溶性杂质，需要依次加入过量的BaC12溶液、过量的Na2CO3溶液、过量的NaOH溶液，然后过滤，在滤液中加入适量的稀盐酸。其中加入过量的Na2CO3溶液的目的是_。（3）海水制碱。步骤是氨碱法制纯碱的流程，步骤中需要向NaCl饱和溶液中先后加入的两种物质是_（写化学式）。步聚中发生反应的化学方程式是_。（4）步骤是电解NaC1饱和溶液制取烧碱，该反应中的反应物是_。来源:%#*（5）步骤用烧碱低温制取次氯酸钠的反应原理为：。则X的化学式是_。【答案】 海水中的镁离子浓度比较低，而海水经过富集后形成母液，其镁离子浓度得到提高，提高了产率和生产效率 蒸
21、发 去除Ca2+、过量的Ba2+ NH3和CO2 NaCl和H2O NaCl 【详解】中国教&育出%版*网（1）步骤中，第步发生了中和反应，即盐酸与氢氧化镁反应生成氯化镁和水，其反应方程式为： ；之所以不直接向海水中直接加石灰乳，是因为海水中的镁离子浓度比较低，而海水经过富集后形成母液，其镁离子浓度得到提高，提高了产率和生产效率；（2）题干中提到“海水晒盐”，因此通常采用日光晒海水来蒸发结晶的方式来制备粗盐；过量的Na2CO3溶液，可以与CaCl2.过量的BaC12溶液发生反应，生成CaCO3和BaCO3沉淀，以达到去除Ca2+、过量的Ba2+等杂离子；www.z#%（3）氨碱法制纯碱的反应原
22、理:以食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯碱，先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水，再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液，将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品，因此需要先后加入NH3和CO2；步骤即碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，其反应方程式为：；（4）电解氯化钠溶液，其反应物是氯化钠和水，生成物是氢氧化钠、氯气和氢气；来源*:#中%国教育出版网（5）化学方程式左右两端原子数目、种类相同，左边有2 Cl、2NA.2O、2H，右边已知的有2O、2H、1NA.1Cl，差减后易得X为NaCl。12（2021广西
23、贵港市）“太阳能光伏发电”能有效推进“碳中和”，发展“低碳经济”，其关键的材料是高纯硅。以下是高纯硅的简易生产流程。请回答：（1）石英砂的主要成分是_。四氯化硅（SiC14）中硅元素的化合价为_。来源:zzst&ep.co#m%（2）“精馏”是蒸馏的一种，其原理是利用混合物各成分的_不同，将物质分离出来。（3）上述流程中可循环使用的物质是_。（4）流程中发生反应的化学方程式为_。【答案】二氧化硅 +4 沸点 HCl和H2 【详解】（1）石英砂的主要成分是二氧化硅，还含有一些其他杂质；四氯化硅的化学式为SiCl4，四氯化硅中氯元素的化合价显-1价，设SiCl4中硅元素的化合价为，根据化合物中正负
24、化合价的代数和为零，可得：，即四氯化硅中硅元素的化合价为+4价。故分别填：二氧化硅；+4。（2）蒸馏可把混合物分离，原理是利用混合物各成分的沸点不同；故填：沸点。（3）根据生产流程可知，流程中加入HCl，在流程中有HCl生成，故HCl可以循环使用；流程中有H2生成，流程中H2参与反应，故H2可以循环使用。故填：HCl和H2。（4）根据生产流程可知，流程中是SiHCl3和氢气在高温条件下生成硅和HCl，反应的化学方程式为：。13（2021北京中考真题）真空热还原法生产钙的主要转化过程如下：（1）石灰石的主要成分是_。（2）中反应有两种产物，固体X一定含有氧元素和铝元素，从元素守恒角度说明理由_。（3）中发生的是_（填“物理”或“化学”）变化。【答案】碳酸钙 反应前有钙元素、氧元素和铝元素，产生了钙，所以固体X中一定有氧元素和铝元素 物理 【分析】本题考查工业流程。【详解】（1）石灰石的主要成分是碳酸钙；（2）根据质量守恒，元素不可能凭空产生，也不能凭空消失，反应前有钙元素、氧元素和铝元素，所以固体X中一定有氧元素和铝元素；（3）中发生的是结晶过程，属于物理变化。【点睛】本题难度不大，结合常见物质的性质进行分析即可。