工艺流程题类型一 金属资源的回收与利用1. 钢铁厂经常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空 气等为主要原料炼铁,其生产流程如下：第1题图请据图回答下列问题：（1）氧化铁的化学式为 。

（2）焦炭在高温条件下与空气反应的化学方程式为 ,其基本反应类型为_____________。

（3）写出以赤铁矿为原料炼铁的化学方程式________ ______________。

（4）一氧化碳在步骤③中起 作用;步骤③的实 验现象是 。

（5）因为一氧化碳 ,直接排放会污染大气, 因此在模拟炼铁实验装置的最后端要 。

【答案】（1）Fe 2O 3 （2）22C +O CO 点燃 化合反应 （3）2323CO +Fe O 2Fe +3CO 高温 （4）还原 红色固体逐渐变为黑色 （5）有毒 进行尾气 处理【解析】（1）氧化铁的化学式为Fe 2O 3。

（2）焦炭和空 气反应是碳和氧气反应生成二氧化碳,化学方程式为 22C +O CO 点燃,该反应属于化合反应。

（3）以赤铁 矿为原料炼铁是一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应 生成铁和二氧化碳的过程,化学方程式为233CO +Fe O 22Fe +3CO 高温。

（4）CO 在步骤③中是还原剂,起 还原作用,实验现象是红色固体逐渐变为黑色。

（5）由 于CO 有毒,直接排放会污染空气,因此实验室在模拟炼 铁装置的最后端要进行尾气处理。

2. 铝和铝合金是一类重要的金属材料,工业上用铝土矿 （含有Al 2O 3和SiO 2,不考虑其它杂质）制取金属铝的 基本流程如下：已知：①SiO 2是一种难溶于水,也不与盐酸、硫酸反应的物质;②铝盐与氨水反应,生成氢氧化铝沉淀和铵盐。

请回答下列问题：第2题图（1）操作Ⅱ中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、。

（2）滤渣I SiO2中硅元素的化合价为。

（3）写出Al(OH)3灼烧发生分解反应的化学方程式。

（4）铝制品具有较强的抗腐蚀性能,其原因是______。

（5）区分铝和铝合金的物理方法是。

（6）在滤液I中要加入过量的氨水进行操作,向滤液II 中滴加酚酞溶液,观察到的现象为。

【答案】（1）漏斗（2）+4 （3）2Al(OH)3Al2O3+3H2O （4）铝制品表面有一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步被氧化（5）刻画法（6）溶液变红色【解析】铝土矿中的氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝, 同时还有未溶解的二氧化硅等物质,可通过过滤除去滤渣,由于铝盐与氨水反应,生成氢氧化铝沉淀和铵盐,因此向滤液I中要加入氨水生成氢氧化铝沉淀,若氨水过量则滤液Ⅱ中有剩余的氨水显碱性,向其中滴加酚酞溶液显红色,氢氧化铝加热分解生成氧化铝和水,氧化铝电解生成铝单质。

操作Ⅱ为过滤操作,由此可确定出所用的玻璃仪器;SiO2中氧元素显-2价,则硅元素显+4价; 铝制品抗腐蚀性强是因为铝制品表面有一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步被氧化;铝合金和铝的硬度不同,因此可采用刻画的方法加以区分。

3.某金属冶炼厂在生产过程中产生了一定量的含铜废料。

化学兴趣小组利用稀硫酸和铁粉分离回收铜,并获得硫酸亚铁晶体,其设计方案如图所示：第3题图查阅资料得出：在通入空气并加热的条件下,铜可与稀硫酸反应转化为硫酸铜,反应的化学方程式为：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O（1）步骤I中分离得到固体A和蓝色溶液B的操作名称是___________。

（2）蓝色溶液B中的溶质是________（填化学式）。

（3）步骤III中发生反应的化学方程式为___________ _____________。

（4）步骤I中反应前后化合价改变的元素是________。

（5）铜制品在空气中会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3］,根据铜锈的主要成分中含有氢元素和碳元素,可以判断出铜生锈除了需要氧气,还需要空气中的_____________（填化学式）,写出防止铜生锈的一条措施__________________。

【答案】（1）过滤（2）CuSO4、H2SO4（3）Fe+H SO FeSO+H↑（4）Cu和O （5）2442CO2、H2O 保持铜制品表面洁净干燥（合理即可）【解析】（1）步骤I是分离固体和液体的操作,为过滤。

（2）含铜废料中的铜与硫酸和氧气反应生成硫酸铜,由步骤II中加入过量铁粉有气体产生,说明步骤I中稀硫酸过量,溶液B中的溶质是CuSO4和H2SO4。

（3）固体D为Fe和Cu,加入稀硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。

（4）由步骤I反应的化学方程式可知,反应前后铜元素和氧元素的化合价发生改变。

（5）由质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可知铜锈蚀需要氧气、二氧化碳和水。

保持铜制品表面洁净干燥等可防止铜锈蚀。

类型二海水资源的利用4.浩瀚的大海里蕴藏着丰富的资源,开发海水资源前景广阔。

研究学习小组以含有Ca²+、Mg2+、Cl-的卤水和贝壳（主要成分为CaCO3)为主要原料在实验中制备无水CaCl2。

流程如下：第4题图请回答下列问题：（1）操作I中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、______。

（2）以MgCl2为例写出卤水中除去Mg2+时发生反应的化学方程式________________________________。

（3）操作II酸化时选择稀盐酸而不选择稀硫酸,理由是。

（4）二氧化碳作为副产品要回收利用,大量排放到空气中会引起。

（5）写出卤水中加入CaO发生的第一个反应的化学方程式_________________,此反应中伴随着热量变化,该反应为（填“吸热”或“放热”）反应。

【答案】（1）玻璃棒（2）MgCl2+ Ca(OH)2Mg(OH)2↓+ CaCl2（3）稀硫酸和氢氧化钙反应生成了CaSO4,增加了新杂质（4）温室效应（5）CaO+H2O Ca(OH)2放热【解析】（1）将卤水中不溶物分离出来的操作为过滤, 过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。

（2）除去MgCl2中的Mg2+可采用沉淀法,因为实验目的是得到CaCl2,因此加入氧化钙,氧化钙先与水反应生成Ca(OH)2,再利用复分解反应实现目的。

（3）在操作II酸化时选择稀盐酸而不选择稀硫酸也是为了防止引入新杂质CaSO4。

（4）二氧化碳要回收利用,避免大量排放造成温室效应。

（5）在卤水中加入CaO,CaO先和水反应生成氢氧化钙,该反应过程中放出大量的热,为放热反应。

5.海水资源的利用将走综合开发的道路,一次提取海水,同时提取多种物质。

如图是某工厂对海水资源综合利用的示意图。

第5题图（1）海水淡化是解决淡水资源不足的重要方法。

下列方法中,可以使海水淡化的是_______（填字母序号）。

A. 滤纸过滤B. 吸附C. 沉降D. 蒸馏（2）粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制时通常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性。

请写出下列操作中发生的化学反应方程式：①粗盐中加入过量的Na2CO3溶液：_______________。

②滤液中加入盐酸至溶液呈中性：_______________。

（3）提纯粗盐后的母液中含有K+、Mg2+、Na+等阳离子,对母液进行一系列的加工可以制得金属镁。

①从充分利用当地海洋化学资源,提高生产与经济效益 的角度考虑,生产生石灰的原料是________。

②在母液中加入石灰乳的目的是__________________。

【答案】（1）D （2）①232Na CO +CaCl 3CaCO +2NaCl ↓、2323Na CO +BaCl BaCO ↓ +2NaCl ②2NaOH +HCl NaCl +H O 2322Na CO +2HCl 2NaCl +H O +CO ↑（3）①石灰石 ②使镁离子转化成氢氧化镁,富集镁【解析】（1）蒸馏可以将海水淡化。

（2）粗盐提纯时, 加入过量氯化钡溶液的目的是除去粗盐中的SO 42-,加 入过量的NaOH 溶液的目的是除去粗盐中的Mg 2+,加 入过量的Na 2CO 3溶液的目的是除去Ca 2+和过量的 BaCl 2,加入盐酸的目的是为了除去溶液中的NaOH 和 Na 2CO 3,据此写出反应的化学方程式。

（3）从经济效益 的角度考虑,生产生石灰的原料是石灰石;在溶液中加入石灰乳可以使镁离子转化成氢氧化镁,富集镁。

6.工业上常用经石灰水处理过的海水吸收废气中的SO2,其模拟流程如图所示：第6题图（1）电解海水时会生成氢气和氯气,请用质量守恒定律对此作出解释______________。

（2）反应③的化学方程式为____________________,该反应的类型是________________（填基本反应类型）。

（3）蒸发结晶氯化钠溶液时,玻璃棒的作用是________。

（4）若生成的二氧化硫逸散到空气中,易形成_______, 腐蚀建筑物。

【答案】（1）海水中含有水和氯化钠,由于化学反应前后元素种类不变,故生成物中含有氢元素和氯元素（2）NaHSO+HCl NaCl+H O+SO↑322复分解反应（3）搅拌（4）酸雨【解析】（1）海水中包含H2O和NaCl,生成物中也含有氢元素和氯元素。

化学反应前后元素种类不变,符合质量守恒定律。

（2）NaHSO3和HCl反应生成NaCl、H2O、SO2,属于复分解反应。

（3）在蒸发结晶操作中,玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅。

（4）二氧化硫逸散到空气中,易与雨水结合形成酸雨, 污染环境,腐蚀建筑物等。

类型三石灰石工业7.某石灰岩的主要成分有碳酸钙、硅酸钙,已知硅酸钙高温条件下发生的分解反应与碳酸钙类似,下面是某厂用石灰岩制碳酸钙和晶体硅的流程图,试回答下列问题。

第7题图（1）写出硅酸钙高温分解的化学方程式___________ ______________。

（2）反应②的现象是__________________;反应③的化学方程式为____________________,该反应属于基本反应类型中的___________。

生成的一氧化碳可用于工业上冶炼金属,是因为一氧化碳具有___________。

（3）操作①的名称是_________,该操作中玻璃棒的作用是___________。

【答案】（1）CaSiO3高温CaO + SiO2（2）产生白色沉淀SiO2+ 2C 高温Si + 2CO↑ 置换反应还原性（3）过滤引流【解析】（1）硅酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化硅。

（2）二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀。

高温下焦炭与二氧化硅反应生成硅和一氧化碳气体, 该反应属于置换反应。

一氧化碳具有还原性,常用于冶炼金属。

（3）操作①是把固体和液体分开,该操作为过滤,玻璃棒在过滤中起引流作用。