資源簡介

一、 涉及的主要操作
(1)粉碎或研磨：目的是增大反應物間的接觸面積，加快反應(或溶解)速率。
(2)溶解：
(3)過濾：
(4)蒸發：
二、 可循環利用的物質
可逆線表示可循環利用的物質，如圖④為可循環物質。
三、試題類型
①物質的制取、回收流程圖
②分離、除雜、凈化流程圖
四、試題特點
五、解題思路
(1)審：審清題意，從題干→流程圖→問題迅速瀏覽一遍，盡量把相關信息表示出來，明確工藝原理。
(2)找：找到解題的突破口。
(3)析：從問題出發，聯系新信息以及所學的舊知識，應用正逆向思維、發散思維、橫向思維等多種思維方式進行綜合分析、推理，初步得出結論。
(4)驗：將結果放入原題流程圖中進行檢驗，完全符合流程原理才算正確。
(5)答：據題設要求規范表達出正確答案。
例1、因為疫情,宅家期間自熱火鍋異常流行。這種火鍋帶有一個發熱包，遇水后可迅速升溫至150℃，并保溫1到2個小時。某科學興趣小組對發熱包非常感興趣，進行了以下探究：
(一)查閱資料：
①發熱包主要由生石灰、鐵粉、鎂粉、鋁粉、炭粉、氯化鈉中的若干種組成。
②氫氧化鎂和氫氧化鋁均為不溶于水的白色固體，但后者可溶于NaOH溶液。
(二)成分探究：取出某品牌的發熱包內灰黑色的固體粉末，分成兩份。
（1）小科用磁鐵靠近其中一份粉末，發現有黑色物質被磁鐵吸引，證明粉末中含有________。
用磁鐵將該物質全部吸出后，剩余粉末為樣品A。
（2）小思將另一份粉末加水溶解、過濾后，取部分濾液滴入酚酞試液，濾液變紅色，證明原粉末中含生石灰；再向濾液中加入足量稀硝酸后，并滴入________溶液，看到白色沉淀生成，證明原粉末中含有氯化鈉。
（3）除上述物質外，還可能存在鎂粉、鋁粉、炭粉，對此大家用樣品A進行實驗，流程如下：向濾液B滴加足量氫氧化鈉溶液時，他觀察到開始時有白色沉淀生成，后來又全部消失，最后得到的是無色溶液E。
大家結合實驗現象討論后，認為該發熱包中還有的成分是________。
例2、某興趣小組的同學從實驗室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的廢液，他們想從中回收金屬銅和硫酸亞鐵晶體，設計了如下操作方案，結合方案回答下列問題：
（1）.固體A中含有 ；
（2）.步驟①中反應的化學方程式為 ；
（3）.操作a的名稱為 ；
（4）.理論上所得硫酸亞鐵晶體的質量 （填“＞”“＜”或“=”）原廢液中硫酸亞鐵的質量。
例3、下列框圖中的物質均為初中化學常見的物質，其中A是建筑材料的主要成分，B屬于氧化物，下圖是它們之間的相互轉化關系。請回答：
（1）得到F溶液的操作Ⅰ的名稱為：________。
（2）若I是紅褐色沉淀，請寫出G+F→I的化學方程式：________ 。
（3）指出反應①的基本類型是________反應。
1．鈷酸鋰一般用作鋰離子電池的正電極材料。如圖是從鈷酸鋰廢極片(主要成分為鈷酸鋰 LiCoO2)中回收得到Co2O3和Li2CO3的一種工藝流程。
（1）操作1粉碎的目的是_________。
（2）操作2需要到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和_________。(填儀器名稱)
（3）已知Li2Co3在水中的溶解性與氫氧化鈣相似。為了獲得較多高純度Li2CO3，操作5中熱水洗滌沉淀的效果比冷水更好，請闡述理由_________。
（4）操作5得到Li2CO3，Li2CO3固體表面是否有硫酸根離子殘留，請寫出檢驗方法_________。
2.中國首款完全知識產權民用客機C919飛機的鈦合金用量達9.3%，工業上利用鈦白粉(主要成分是TiO2)制備海綿鈦的工藝流程如圖所示。
(1)鈦白粉的主要成分是TiO2，TiO2中鈦元素的化合價是 。
(2)反應I的化學方程式是2Cl2+TiO2+2CTiCl4+2X，則X的化學式是 。
(3)反應Ⅲ屬于基本反應類型中的 。
(4)該反應中可以循環使用的物質是 。
3.從鹽湖中提取的某種礦物主要含有KCl，還有少量MgSO4、CaCl2及不溶性雜質SiO2。從該礦物中提取KCl的流程如下圖：
回答下列問題：
(1)濾渣Ⅰ的主要成分是__________________。
(2)Y溶液中溶質的化學式為________。
(3)向濾液Ⅱ中加入過量鹽酸的目的是________________________________。
(4)蒸發溶液得到KCl固體的過程中，要用玻璃棒不斷攪拌，目的是_________________。
1.有一包白色固體，可能由BaCl2、NaOH 、Na2CO3 、Na2SO4 中的一種或幾種組成。為確定其成分，實驗小組進行實驗。實驗過程中所加試劑均足量，實驗過程及現象如圖所示。
（1）白色沉淀A與稀鹽酸反應的化學反應方程式為________。
（2）白色沉淀C的化學式為________。
（3）這包白色固體是由________（填化學式）組成的。
2．碳排放導致全球變暖，極端天氣事件增加。2020年9月22日，我國政府承諾：中國力爭于2060年前實現“碳中和“目標。“碳中和”是指在一定時間內，通過植樹造林等途徑，抵消自身所產生的二氧化碳排放量，實現二氧化碳“零排放”。
（1）植物的光合作用是自然界消耗二氧化碳的最重要途徑之一，人們稱其為地球上最重要的能量轉化過程。請說出植物進行光合作用時，其能量轉化是 　 　。
（2）“碳捕捉技術”是指通過一定的方法，將工業生產中產生的CO2分離出來進行儲存和利用。在實際生產中，經常用NaOH溶液來“捕捉”CO2，流程如圖所示（部分條件及物質未標出）。
“反應、分離”過程中發生的化學反應除了CaO+H2O═Ca（OH）2，還會發生另外一個反應，其化學方程式為 　 　，通過這兩個反應可以讓NaOH循環利用起來。
3．某爐渣中主要含氧化亞鐵、氧化鐵，還含少量雜質（不溶于水，也不與酸反應）；現按如圖所示流程制備綠礬（FeSO4 7H2O），已知氧化亞鐵與稀硫酸、鐵與硫酸鐵反應均可生成硫酸亞鐵。
（1）為了提高“浸取”過程中的反應速率，可采取的措施有 （選填序號：①加水稀釋；②升高溫度；③粉碎爐渣）。
（2）“過濾”操作需要使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和 。實驗測得，濾液II的pH比濾液I的大，其原因是 。
（3）將濾液II蒸發濃縮、降溫結晶、過濾、冰水洗滌、低溫干燥后得到綠礬，其中采用“冰水洗滌”的好處是 。
答案及解析
例1、【答案】 （1）鐵粉（2）AgNO3（3）鋁粉和碳粉
【解析】（1）所有的磁體都有吸引鐵、鈷、鎳等金屬的性質，這就是磁性，據此解答；
（2）氯化鈉和硝酸銀反應，生成白色的氯化銀沉淀和硝酸鈉；
（3）樣品A中加入稀鹽酸后，生成了氣體，應該是氫氣，即可能含有鎂粉和鋁粉，加入足量的氫氧化鈉溶液后，先生成沉淀然后又溶解了，說明有氫氧化鋁生成，即肯定含有鋁。因為前面得到了不溶物，所以應該含有不溶于酸的碳粉。
【解答】（1）小科用磁鐵靠近其中一份粉末，發現有黑色物質被磁鐵吸引，證明粉末中含有鐵粉。
用磁鐵將該物質全部吸出后，剩余粉末為樣品A。
（2）小思將另一份粉末加水溶解、過濾后，取部分濾液滴入酚酞試液，濾液變紅色，證明原粉末中含生石灰；再向濾液中加入足量稀硝酸后，并滴入AgNO3溶液，看到白色沉淀生成，證明原粉末中含有氯化鈉。
（3）大家結合實驗現象討論后，認為該發熱包中還有的成分是鋁粉和碳粉。
例2、【答案】 （1）Cu Fe（2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu（3）過濾（4）＞
【解析】含有硫酸亞鐵和硫酸銅的廢液，加入過量的鐵粉后，鐵粉與硫酸銅反應，生成硫酸亞鐵和銅單質。通過過濾，將固體A和溶液分開，固體A中有置換出的銅和剩余的鐵粉，而溶液中就是硫酸亞鐵。固體A加入適量的稀硫酸，其中的鐵粉與其反應生成硫酸亞鐵和氫氣X，最終剩余的固體就是銅單質。前面得到的溶液經過蒸發結晶，從而得到硫酸亞鐵晶體，據此分析解答。
【解答】（1）固體A中含有置換出的銅和剩余的鐵粉，即Cu和Fe；
（2）在步驟①中，鐵和硫酸銅反應，生成硫酸亞鐵和銅單質，方程式為：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
（3）操作a用于分離固體和不溶于液體的固體，應該為過濾。
（4）原來廢液中就含有硫酸亞鐵，而實驗過程中又加入了鐵粉，它與稀硫酸又生成了硫酸亞鐵，因此理論上所得硫酸亞鐵晶體的質量>原廢液中硫酸亞鐵的質量。
例3、【答案】（1）過濾
（2）FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
（3）化合
【解析】本題考查了物質的推斷，在解此類題時，首先將題中有特征的物質推出，然后結合推出的物質和題中的轉化關系推導剩余的物質，再將推出的各種物質代入轉化關系中進行驗證即可，最后按題目要求結合相關物質解答。
【解答】 A是建筑材料的主要成分，A高溫能生成無色氣體C和D，則A為碳酸鈣，C為二氧化碳，D為氧化鈣，D與水反應生成E，E為氫氧化鈣，E與碳酸鈉反應形成F溶液，F為氫氧化鈉；B屬于氧化物， 與鹽酸反應可生成有色溶液，則B可以是氧化鐵或氧化銅；
（1）得到F溶液的 操作Ⅰ的名稱為過濾；故填：過濾；
（2）若I是紅褐色沉淀，則G為氯化鐵，G+F為氯化鐵與氫氧化鈉的反應，化學方程式為 FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl ； 故填： FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl ；
（3）反應①為氧化鈣與水的反應，屬于化合反應； 故填：化合。
1．（3）溫度高，Li2CO3 的溶解度小，用熱水洗滌可以減少 Li2CO3 的損失，得到較多高純度 Li2CO3；（4）取最后一次洗滌液于試管中，加入足量稀硝酸，再加入少量 Ba(NO3)2，若出現白色沉淀，則未洗滌干凈．
2.(1)+4；(2)CO；(3)分解反應；(4)Cl2、Mg。
3.(1)氫氧化鎂、硫酸鋇　(2)K2CO3　(3)除去溶液中的碳酸鉀和氫氧化鉀　(4)防止因局部溫度過高，造成液滴飛濺
1.【答案】（1）BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ （2）CaCO3 （3）BaCl2、Na2CO3
【解析】根據碳酸鋇溶于鹽酸，硫酸鋇不溶于鹽酸，碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣和氯化鈉，氫氧化鈉溶液能使酚酞變紅分析。
【解答】白色固體加水得白色沉淀A和無色溶液B，A中加鹽酸產生無色氣體和無色溶液，說明沉淀中不含不溶于酸的硫酸鋇，則白色固體中一定含氯化鋇和碳酸鈉，無色溶液B中加氯化鈣得白色沉淀C和無色溶液D，D中加酚酞不變色，說明白色固體中不含氫氧化鈉；
（1）白色沉淀A為碳酸鋇，與稀鹽酸反應方程式為 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ ；
（2）白色沉淀C為碳酸鈣，化學式為 CaCO3 ；
（3）這包白色固體是由 BaCl2、Na2CO3組成的；
2．【解答】解：（1）光合作用是水和二氧化碳在光照條件下生成氧氣和有機物，是將太陽能轉化為化學能，故答案為：太陽能轉化為化學能；
（2）捕捉室中二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，因此反應、分離過程中另一個反應是碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，化學方程式為Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH，故答案為：Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH。
3．（1） ②③。（2）漏斗。濾液I中稀硫酸過量，而濾液II中稀硫酸已轉化為硫酸亞鐵（合理即可）。（3）可減少綠礬的溶解損失。
2022-2023學年上學期浙教版科學九年級“沖刺重高”講義（二十二）
化學工藝流程圖分析
爐渣
過量稀硫酸
浸取
過濾
濾液I
過濾
還原
過量鐵粉
濾液II
綠礬
雜質
鐵粉
雜質

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