合肥备战中考化学——流程图的综合压轴题专题复习

一、中考初中化学流程图
1．工业上采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）来制取绿矾（FeSO4·7H2O），实现变废为宝，减少环境污染。

简易流程如下：
(1)反应①和反应③都要进行的操作是_______________；
(2)写出反应②中发生反应的化学方程式为_______________；
(3)用NaOH溶液控制pH的目的是___________________________________。

【答案】过滤Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4使Al3+完全转化为Al(OH)3沉淀
【解析】
(1)反应①和反应③后都是生成难溶性物质和可溶性物质，所以要进行过滤操作，以便将两者分离开来；(2)由于前面加入的硫酸是过量的，且和矿石反应生成了硫酸铝和硫酸铁，铁能够和剩余的硫酸以及生成的硫酸铁反应都生成硫酸亚铁。

所以反应②中发生反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑和Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；(3)由于溶液中既有亚铁离子也有铝离子，这两者遇到氢氧根离子都会反应生成沉淀，所以要通过加入氢氧化钠溶液控制溶液的pH来实现只让铝离子沉淀，而不让亚铁离子沉淀。

2．高纯氧化铁可作为现代电子工业的材料，以下是硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁（Fe2O3）的生产流程示意图：[(NH4)2CO3溶液呈碱性，40℃以上时(NH4)2CO3分解]。

（1）实验室中，操作Ⅰ、操作Ⅱ用到的玻璃仪器玻璃棒、_______、烧杯等。

（2）写出通入CO后所发生反应的化学方程式_______（任意写一个）。

（3）在该生产流程中当加入(NH 4)2CO 3后，应该控制的条件是 ______ 。

（4）滤液Ⅱ中可回收的物质在农业上可做 _____
（5）写出在空气中煅烧FeCO 3的化学方程式_____。

【答案】漏斗 3CO+Fe 2O 3高温2Fe+3CO 2（或FeO+CO 高温Fe+CO 2） 温度控制在40℃以下（或控制溶液的酸碱度） 氮肥或肥料 32
2324FeCO +O 2Fe O +4CO 高温
【解析】
【分析】
【详解】 （1）操作Ⅰ、操作Ⅱ都是将固体与液体分开，操作为过滤，过滤操作用到的玻璃仪器玻璃棒、漏斗、烧杯等。

（2）高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，氧化亚铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe 2O 3+3CO 高温2Fe+3CO 2，FeO+CO 高温Fe+CO 2。

（3）因为40℃以上时（NH 4）2CO 3分解，因此加入（NH 4）2CO 3后，温度控制在40℃以下；（NH 4）2CO 3溶液呈碱性，所以要控制酸碱性。

（4）滤液Ⅱ中可回收的产品中含有硫酸铵，在生活中可作为氮肥。

（5）在空气中煅烧FeCO 3，是碳酸亚铁和氧气在高温下生成二氧化碳和氧化铁，对应的化学反应方程式4FeCO 3+O 2
高温2Fe 2O 3+4CO 2。

故答案为：（1）漏斗；
（2）3CO+Fe 2O 3高温2Fe+3CO 2（或FeO+CO 高温Fe+CO 2）；
（3）温度控制在40℃以下（或控制溶液的酸碱度）；
（4）氮肥或肥料；
（5）4FeCO 3+O 2 高温2Fe 2O 3+4CO 2。

3．某合金主要成分为Zn 、Fe 、Cu ，还含有少量这三种金属的氧化物。

利用该合金制成的机械零件废弃物制取高纯度ZnO ，其部分工艺流程如下图所示。

已知:Zn （ OH ）2溶于NaOH 等强碱形成可溶性盐。

回答相关问题:
（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还能起到除去含铜化合物的作用.写出该反应的化学方程式:_________________。

（3）图示“除杂"环节中，先将Fe2+转化为Fe3+，再加入NaOH溶液除去含铁化合物，写出除去含铁化合物的化学方程式:_________________ ，该反应属于____________________ （填基本反应类型）。

（4）图示中“调节pH"可用NaOH，但不能过量，其原因是________________若这一过程中，用 pH试纸测溶液的酸碱度，其操作方法为___________________。

CuSO+Zn = ZnSO+ Cu 【答案】Cu（或铜）避免反应产生的氢气遇明火发生爆炸
44
Fe(SO)+6NaOH = 3Na SO+2Fe(OH)↓复分解反应过量的NaOH会使Zn(OH)2溶243243
解在表面皿上放一小段pH试纸，用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，等显色稳定后，与标准比色卡比对，读出pH
【解析】
【分析】
【详解】
（1）Cu与稀硫酸不反应，滤渣I中一定有Cu（或铜）。

（2）加酸溶解废弃物时，有易燃性气体氢气生成，需要通风并远离火源，其原因是避免反应产生的氢气遇明火发生爆炸，此过程中Zn还能起到除去含铜化合物的作用，铜化合物为氧化铜与稀硫酸反应生成的硫酸铜，硫酸铜与锌反应生成硫酸锌和铜，该反应的化学方程CuSO+Zn = ZnSO+ Cu。

式: 44
（3）图示“除杂"环节中，先将Fe2+转化为Fe3+，再加入NaOH溶液除去含铁化合物，硫酸铁与氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铁沉淀，反应的化学方程式:
Fe(SO)+6NaOH = 3Na SO+2Fe(OH)↓，该反应属于复分解反应。

243243
（4）Zn(OH)2溶于NaOH等强碱形成可溶性盐，图示中“调节pH"可用NaOH，但不能过量，其原因是过量的NaOH会使Zn(OH)2溶解，若这一过程中，用 pH试纸测溶液的酸碱度，其操作方法为：在表面皿上放一小段pH试纸，用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，等显色稳定后，与标准比色卡比对，读出pH。

【点睛】
读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带
着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息捕捉的有效性。

解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识。

4．CaCO3在生产生活中有广泛的用途。

(1)烧石灰石可制得活性CaO，反应的化学方程式为_________________________。

为测定不同煅烧温度对CaO活性的影响，取石灰石样品分为三等份，在同一设备中分别于800℃、900℃和1000℃条件下煅烧，所得固体分别与等质量的水完全反应，测得反应液温度随时间的变化如图所示。

由此可知：CaO与水反应会__________热量(填“放出”或“吸收”)，上述温度中，_________℃煅烧所得CaO活性最高。

(2)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2还含有少量MgO等杂质]为原料制备高纯CaCO3的流程如下：
①上图为NH4Cl浓度对钙、镁浸出率的影响
(=100% 进入溶液的某元素的质量浸出率原固体中该元素的总质量
)，为进一步提升CaCO 3的产量和纯度，据图分析，较适宜的NH 4Cl 溶液的质量分数为_______，浸取时主要反应的化学方程式为______________________________。

②流程中框线内若改用溶液_________________(填化学式)，可一步得到与原流程完全相同的生成物。

③流程中框线内若改用Na 2CO 3溶液，也能得到高纯CaCO 3。

试从生成物的角度分析原流程的优点：a.NH 3可循环利用；b._______；
【答案】CaCO 3高温CaO+CO 2↑ 放出 900 10% 2NH 4Cl+Ca(OH)2=CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O NH 4HCO 3或(NH 4)2CO 3 NH 4Cl 可循环利用；
【解析】
【分析】
【详解】
(1)烧石灰石生成CaO 和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO 3高温CaO+CO 2↑。

CaO 与水反应生成氢氧化钙，同时放出热量，根据曲线图可知，在900℃煅烧所得CaO 与水反应放出热量最高，故900℃煅烧所得CaO 活性最高。

(2) ①据图分析，NH 4Cl 溶液的质量分数为10%时，镁的浸出率较低，钙的浸出最大。

浸取时主要反应是氯化铵与氢氧化钙反应，生成氯化钙、水和氨气，化学方程式为
2NH 4Cl+Ca(OH)2=CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O 。

②流程中框线内先加入氨水，再通入二氧化碳，生成碳酸钙和氯化铵，若改用溶液(NH 4)2CO 3，也可以一步得到碳酸钙和氯化铵。

③从生成物的角度分析原流程的优点：a.NH 3可循环利用，因为浸取产生的氨气可用于碱化；b. NH 4Cl 可循环利用，因为合成过程中产生的氯化铵可用于浸取电石渣。

【点睛】
判断某物质是否可循环利用，方法是看该物质在流程中既能做反应物，又是生成物。

5．黄铜矿（主要成分 CuFeS 2）经初步处理后，所得溶液中的溶质为Fe 2（SO 4）3、CuSO 4及 H 2SO 4． 某同学通过废铁屑与所得溶液反应，制取还原铁粉并回收铜． 主要步骤如图所示：
（1）Fe 2（SO 4）3与铁反应的化学方程式：x Fe 2（SO 4）3+y Fe ═z FeSO 4，其中 x 、y 、z 为化学计量数，z 的值为_____．
（2）操作Ⅰ的名称是_____，此操作中起到引流作用的仪器是_____．
（3）步骤Ⅰ中，生成铜的化学方程式：_____．
（4）步骤Ⅰ中，废铁屑含有少量铁锈，对产物的成分没有影响，原因是_____．
（5）步骤Ⅱ中加入一种可溶性试剂可实现其转化，从复分解反应发生的条件分析，该试剂可以是_____（填化学式）．
（6）隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是FeCO3FeO Fe，实际作还原剂的是 CO．写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式：
①FeCO3加热
FeO+CO2↑
②_____．
【答案】3 过滤玻璃棒 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2
（SO4）3+Fe═3FeSO4 Na2CO3等可溶性碳酸盐 FeO+CO 高温
Fe+CO2．
【解析】
【分析】
【详解】
（1）Fe2（SO4）3与铁反应的化学方程式：x Fe2（SO4）3+y Fe═z FeSO4，根据质量守恒定律配平后为：Fe2（SO4）3+Fe═3 FeSO4，其中 x=1、y=1、z=3，所以z 的值为 3；
（2）操作Ⅰ是固体和液体分离的操作，为过滤，此操作中起到引流作用的仪器是玻璃棒。

（3）步骤Ⅰ铁屑和硫酸铜能够反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式：
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。

（4）步骤Ⅰ中，废铁屑含有少量铁锈，由于铁锈和硫酸反应生成硫酸铁和水，而硫酸铁和铁能够生成硫酸亚铁，所以对产物的成分没有影响。

对应的化学方程式为
Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe═3FeSO4。

（5）由于提示是从复分解反应发生的条件分析，说明该反应为复分解反应，而反应物硫酸亚铁，对应的生成物为碳酸亚铁，说明反应物含有碳酸盐或者是碳酸（一般没有用碳酸做反应物的，因为其不稳定，不便于储存和运输等）。

由于复分解反应中反应物需要满足“有酸可不溶，无酸需都溶“。

而硫酸亚铁是可溶性盐，所以加入的碳酸盐也应该是可溶，所以该试剂可以是 Na2CO3等可溶性碳酸盐。

（6）②是生成的氧化亚铁和实际做还原剂的CO反应生成铁和二氧化碳，对应的化学方程
式为：FeO+CO 高温
Fe+CO2。

6．某粗盐提纯后得到的“精盐”中还含有少量可溶性杂质CaCl2、MgCl2。

小青同学设计了以下实验方案来除去可溶性杂质。

(1)步骤①的化学方程式为___________。

(2)步骤②中得到的白色沉淀是_________(填化学式)。

(3)步骤③中加稀盐酸是为了除去溶液中的______。

A CaCl 2
B MgCl 2
C NaOH
D Na 2CO 3
【答案】2NaOH+MgCl 2=2NaCl+Mg(OH)2↓ CaCO 3 CD
【解析】
【分析】
除钙离子用碳酸根离子，除镁离子用氢氧根离子，加入的试剂都是过量的，后加的试剂要把先加的试剂所带入的杂质除掉，加入过量的稀盐酸，这样可以除去多余的碳酸根离子和氢氧根离子
【详解】
(1)步骤①的反应是氢氧化钠和氯化镁生成氢氧化镁和氯化钠，反应的化学方程式为2NaOH+MgCl 2=2NaCl+Mg(OH)2↓。

(2)步骤②反应是碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙和氯化钠，得到的白色沉淀是碳酸钙，化学式为CaCO 3。

(3) 加适量盐酸，与①中过量NaOH 溶液和②中过量Na 2CO 3溶液发生反应，生成氯化钠、水和二氧化碳气体；蒸发、结晶，得到精盐，步骤③中加稀盐酸是为了除去溶液中的氢氧化钠和碳酸钠，故选CD 。

7．我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾获世博会金奖。

有关反应的原理为： 32243NH CO NaCl H O NH Cl N =aHCO ++++↓；323222NaHCO Na CO CO H O +↑+△。

（1）某碱厂生产纯碱的工艺流程可简单表示如下，下列有关叙述正确的是___________。

A ．先通入氨气使溶液呈碱性可促进对2CO 的吸收
B ．过滤后获得的滤液中溶质只有4NH Cl
C ．在过滤后的滤液中通入氨气可提高析出铵盐的纯度
D ．.上述流程中可以循环利用的物质只有水和二氧化碳
（2）某校学生设计了如图（2）所示装置，模拟“侯氏制碱法”，获得碳酸氢钠晶体，其中
B 装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液，且两者均已达到饱和。

①C 装置中稀硫酸的作用是吸收从B 装置中的试管内逸出的氨气减少污染，使用球形干燥管的目的是__________。

②B 装置中使用冰水有利于碳酸氢钠析出，是因为__________。

③该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验，结果没有得到碳酸氢钠晶体，指导教师指出应在A 与B 装置之间连接一个盛有饱和3NaHCO 溶液的洗气瓶，其作用是________。

（3）某同学为了测定该碱厂生产的纯碱是否属于优等品（国家规定：优等品中碳酸钠的纯度即质量分数不低于99.2%），设计了如下两种实验方案：
①方案一：用沉淀法测定纯碱样品纯度称取样品10.65g ，加水完全溶解向其中加入足量的氯化钡溶液（杂质不与氯化钡反应），充分反应后，过滤、洗涤，干燥得固体19.70g 。

沉淀试剂用2BaCl 代替2CaCl ，可减小测定误差，原因是_____.测得纯碱样品纯度为_______；结论是__________。

②方案二:用如图所示的装置，通过准确测量排出水的体积,也可计算样品的纯度。

实验后同学们发现所测的碳酸钠的纯度偏低，造成此结果的原因可能是_____________（装置的气密性良好）
【答案】AC 防止倒吸 温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小 除去2CO 中混有的HCl 气体 等质量的碳酸钠与氯化钡反应产生的沉淀质量大，称量时的（相对）误差小（其他相近表述也可） 99.5% 属于优等品 2CO 溶于水（或2CO 与水反应）、导管中有水残留，使得排出水的体积偏小
【解析】
【分析】
（1）第一步反应中氨气在水中的溶解度比2CO 大很多，先通氨气使溶液呈碱性可以吸收更多的2CO ；从滤液中分离出4NH Cl ，通入3NH 使溶液呈碱性可促使溶解度较小的 3NaHCO 转化为溶解度较大的23Na CO 而不析出；
（2）第二步反应是利用30°时3NaHCO 溶解度较小而析出，滤液中还存在未完全反应的原料NaCl ；
（3）再利用的物质是能作为起始原料，在反应过程中又生成了或未完全反应的物质。

【详解】
（1）某碱厂生产纯碱的工艺流程叙述正确的是AC 。

A 、先通入氨气使溶液呈碱性可促进对2CO 的吸收，选项A 正确；
B 、过滤后获得的滤液中溶质不是只有4NH Cl ，选项B 错误；
C 、在过滤后的滤液中通入氨气可提高析出铵盐的纯度，选项C 正确；
D 、上述流程中可以循环利用的物质只有水和二氧化碳，选项D 错误。

（2）
①C 装置中稀硫酸的作用是吸收从B 装置中的试管内逸出的氨气减少污染，使用球形干燥管的目的是防止倒吸。

②B 装置中使用冰水降低温度，是因为温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小 。

③在A 与B 装置之间连接一个盛有饱和3NaHCO 溶液的洗气瓶，氯化氢和碳酸氢钠反应，二氧化碳不和碳酸氢钠反应，其作用是除去2CO 中混有的HCl 气体。

（3）
①方案一：用沉淀法测定纯碱样品纯度。

称取样品10.65g ，加水完全溶解向其中加入足量的氯化钡溶液（杂质不与氯化钡反应），充分反应后，过滤、洗涤，干燥得固体19.70g 。

沉淀试剂用2BaCl 代替2CaCl ，可减小测定误差，原因是：等质量的碳酸钠与氯化钡反应产生的沉淀质量大，称量时的（相对）误差小；测得纯碱样品纯度为99.5%；结论是属于优等品 。

设纯碱样品的纯度为x 。

2233210619710.6519.70BaCl Na CO BaCO NaCl
x g g
+=↓+
10619710.6519.7x g g
=，x ≈99.5%， ②所测的碳酸钠的纯度偏低，造成此结果的原因可能有：2CO 溶于水（或2CO 与水反应）或者导管中有水残留，使得排出水的体积偏小。

8．下图是用绿色粉末A 制取红色金属H 的两种流程，其中白色固体F 是一种常见的建筑材料，固体乙是目前用途最广、产量最高的金属。

请回答下列问题：
⑴写出有关物质的化学式：B____；乙____。

⑵写出转化①的化学方程式______________________， F的其他用途有_______。

⑶转化②的过程中生成红色固体H的化学方程式为__________________；如果在转化②中同时产生气体，则原因是(用化学方程式说明)_____________________。

⑷转化③发生的反应方程式为_________________。

⑸如果在实验室中由物质A制取H，上述两种流程中，操作比较简便的是流程______。

【答案】CuO Fe CaCO3CaO+ CO2↑干燥剂 Fe+CuCl2===Cu+ FeCl2 Fe +2HCl== FeCl2 +H2 ↑ CuO+CO Cu+ CO2↑一
【解析】
（1）绿色粉末A制取红色金属H，实际是碱式碳酸铜制取铜的过程；碱式碳酸铜在加热的条件下生成氧化铜和水和二氧化碳，因此黑色固体B是氧化铜；固体乙是目前用途最广、产量最高的金属，因此乙是铁；故填：CuO、Fe；（2）碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3 CaO+ CO2↑；因此E是碳酸钙，F是氧化钙，D是二氧化碳，氧化钙可以做干燥剂，也可以用来做消毒剂等；（3）铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，如果在转化②中同时产生气体，则说明盐酸过量，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+CuCl2═Cu+FeCl2；Fe+2HCl═H2↑+FeCl2；（4）一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为：CO+CuO Cu+CO2；（5）如果在实验室中由物质A制取H，操作一比较简便。

9．过氧化钙（CaO2）是用途广泛的优良供氧剂。

以电石渣[主要成分为Ca（OH）2，含少量CaCO3]为原料制备过氧化钙的一种工艺流程如图所示。

请按要求回答下列问题：
（查阅资料）
Ⅰ、Ca（OH）2＋2NH4Cl=CaCl2＋2NH3·H2O；
Ⅱ、CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O=CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl；
Ⅲ、CaO2·8H2O在水中不稳定，会缓慢分解。

（1）Ca（OH）2的俗名为_____，“过滤1”所得滤渣的主要成分为_____，过氧化钙中氧元素的化合价为_____价。

（2）在实验室进行过滤操作时，要遵循“一贴、二低、三靠”原则。

其中“一贴”指的是
_____。

生产过程中为了精确测定溶液的pH，常使用_____（填仪器名称）。

（3）在其他条件不变的情况下，制备CaO2·8H2O的反应时间（t）与产率（ω）的关系如图所示：
①平均反应速率最快的时间段为_____（填字母）。

a、0～10min
b、10～20min
c、20～30min
d、30～40min
②30min后，产率开始下降的主要原因是_____。

【答案】熟石灰 CaCO3 -1 滤纸紧贴漏斗内壁 pH计 a CaO2·8H2O在水中不稳定，会缓慢分解
【解析】
【分析】
【详解】
（1）氢氧化钙俗称为熟石灰；碳酸钙难溶于水，且不与氯化铵反应，因此滤渣为碳酸钙；过氧化钙中钙元素显+2价，设氧元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可知过氧化钙（CaO2）中氧元素的化合价：（+2）+2x=0，则x=-1。

（2）过滤时，为了保证过滤时滤液过滤效率，需要将滤纸紧贴漏斗内壁，避免产生气泡，影响过滤效率；测试溶液pH时，可以使用pH计测量溶液的pH，因此常用仪器为pH计；（3）①平均反应速率最快的时间是出现在0-10min之间，故选a；
②30min后，产率开始下降的主要原因是:CaO2·8H2O在水中不稳定，会缓慢分解。

10．氯碱工业以粗盐（主要成分是NaCl,含少量泥沙、CaCl2、MgCl2）为原料，生产氯气和氢氧化钠，模拟流程如下：
（1）试剂A 与试剂B 的组合为______（填序号）
①KOH ② NaOH ③K 2CO 3 ④Na 2CO 3
（2）操作A 需使用玻璃棒，玻璃棒的作用是______
（3）流程中Mg 元素必须转化成______（填化学式）才能完全除去
（4）写出电解NaCl 溶液的化学方程式_______
（5）该工业副产品H 2目前还不能作为燃料被广泛应用，其理由______（答一条即可）
【答案】②④ 引流 Mg(OH)2 2NaCl+2H 2O
电解H 2↑+Cl 2↑+2NaOH H 2不易储存和运输或生产H 2的成本高
【解析】
【分析】
氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠；玻璃棒用途：引流、搅拌、转移物质等；电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气。

【详解】
（1）试剂A 与试剂B 的组合为氢氧化钠、碳酸钠，分别除去氯化镁、氯化钙。

故填：②④
（2）操作A （过滤）需使用玻璃棒，玻璃棒的作用是引流。

故填：引流
（3）流程中Mg 元素必须转化为Mg(OH)2才能完全除去。

故填：Mg(OH)2
（4）电解NaCI 溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，反应的化学方程式：
2NaCl+2H 2O 电解H 2↑+Cl 2↑+2NaOH ；故填：2NaCl+2H 2O 电解H 2↑+Cl 2↑+2NaOH （5）该工业副产品H 2目前还不能作为燃料被广泛应用，其理由是不易储存、不安全、制取价格较高等。

故填：H 2不易储存和运输或生产H 2的成本高
【点睛】
合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。

11．竖炉冶铁工艺流程如图所示。

回答下列问题：
（1）该工艺流程中，甲烷的作用是____________________________________________，冶炼出的铁水属于_________（填“纯净物”或“混合物”）。

（2）用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理_____________________。

（写一个） （3）该工艺流程中，可循环利用的物质是___________________________。

【答案】燃烧产生热量、做生产合成气的原料 混合物 2323CO + Fe O 2Fe + 3CO 高温或223
23H + Fe O 2Fe +3CO 高温 CO 2和H 2O （高温尾气）
【解析】
【分析】
【详解】 （1）图中可知，甲烷具有可燃性，燃烧产生热量、做生产合成气的原料；炼铁的产物是生铁，故冶炼出的铁水属于混合物；
（2）炼铁主要是利用还原剂一氧化碳在高温的条件下将铁从其化合物还原出来，化学方程式为：2323CO + Fe O 2Fe + 3CO 高温或22323H + Fe O 2Fe +3CO 高温；
（3）该工艺流程中，可循环利用的物质是：CO 2和H 2O （高温尾气）。

12．某校化学兴趣小组为检测出某工厂排出的浅蓝色、澄清透明废水中的离子，并加以综合处理。

取少量废水，加入过量的盐酸，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；过滤，并将滤液分成两份，一份滤液中加入稀硫酸，也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；另一份滤液中加入氢氧化钠溶液，只产生蓝色沉淀。

请回答。

（1）废水中一定含有的物质是________（选填编号）。

A 、氯化物
B、硫酸盐
C、硝酸盐
D、碳酸盐
（2）该小组设计了从该废水中除去有毒离子的实验方案（如下图所示）。

（已知：经实验测得废水样品的质量等于溶液B的质量，溶液C中仅含一种溶质；金属钡比金属钙活泼。

）
①写出符合题意的固体A的组成_________________（写化学式）。

②溶液B中的一定含有的溶质阳离子__________（写离子符号）。

【答案】C Ag、Cu、Zn Ba2+、Zn2+
【解析】
【分析】
（1）取少量废水，加入过量的盐酸，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，说明溶液中含有Ag+；过滤，并将滤液分成两份，一份滤液中加入稀硫酸，也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，说明溶液中含有Ba2+；另一份滤液中加入氢氧化钠溶液，只产生蓝色沉淀, 说明溶液中含有Cu2+。

即溶液中的阳离子有：Ag+、Ba2+、Cu2+。

（2）金属钡比金属钙活泼，说明加入的金属只能置换Ag+、Cu2+；废水样品的质量等于溶液B的质量，Ag的相对原子质量是108，Cu的相对原子质量是64，说明能和银铜反应的金属的相对原子质量在108~64之间，则利用金属活动性顺序表找到Zn合适，相对原子质量65；锌和硝酸银反应使溶液的质量减小，锌和硝酸铜反应使溶液的质量增大，这样才会使溶液的质量不变。

所以废水样品中加入过量的锌，Ag+首先被置换，生成银，Cu2+后与锌反应生成铜，锌还有过量，金属钡比金属钙活泼，锌不能置换硝酸钡中的Ba2+；所以得到的A中的金属是Ag、Cu、Zn；同时溶液B中的溶质是硝酸锌和硝酸钡，所以B中一定含有的溶质阳离子是Ba2+、Zn2+。

【详解】
（1）经分析溶液中的阳离子有：Ag+、Ba2+、Cu2+。

A、氯化物含有氯离子，和Ag+不能共存，不符合题意；
B、硫酸盐含有硫酸根离子，和Ba2+不能共存，不符合题意；
C、硝酸盐含有硝酸根离子，和Ag+、Ba2+、Cu2+能共存，符合题意；
D、碳酸盐含有碳酸根离子，和Ag+、Ba2+、Cu2+不能共存，不符合题意。

故选C。

（2）①从分析知识，得到的A中的金属是Ag、Cu、Zn；
②溶液B中的一定含有的溶质阳离子是Ba2+、Zn2+。

【点睛】
掌握常见离子的检验；金属钡比金属钙活泼，所以金属活动性：Ba>Zn>Cu >Ag；锌和硝酸银反应使溶液的质量减小，锌和硝酸铜反应使溶液的质量增大，这样才会使溶液的质量不变。