专题04 工艺流程题专练（一）1．为了从含铜、银、锰三种金属的混合粉末中分离出贵金属，并获得一种盐晶体，现将三种金属随意编号为：A、B、C，并设计了如下流程：（1）请写出上述流程中无色气体的一种用途。
（2）操作a 的名称是。
（3）A、B、C 三种金属的活动性由强到弱的顺序为（用元素符号填空）。
【答案】（1）填充探空气球；（2）蒸发结晶；（3）Mn、Cu、Ag。
【解析】（1）活泼金属与酸反应生成氢气，则上述流程中无色气体是氢气，可用于填充探空气球等。
（2）操作a是从A的硫酸盐溶液中得到A的硫酸盐晶体，操作 a 的名称是蒸发结晶。
（3）铜、银均不能与稀硫酸反应，则无色气体是锰与稀硫酸反应生成的，则锰的金属活动性比铜、银强，铜的金属活动性比银强，A、B、C 三种金属的活动性由强到弱的顺序为Mn、Cu、Ag。
2．将一定量的金属M（M是Mg、Al、Zn、Fe中的一种）粉末放入AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，某小组同学按图所示流程进行实验，请你参与讨论并回答相关问题。
（1）金属M不可能是（填名称）。
（2）滤渣中一定含有的金属是；无色滤液中含有的阴离子是﹣（填符号）。
【答案】（1）铁。
（2）银、铜；NO3﹣。
【解析】（1）金属M不可能是铁，这是因为铁和硝酸银、硝酸铜反应生成的硝酸亚铁溶液是浅绿色的。
（2）滤液是无色溶液，说明硝酸银、硝酸铜已经完全反应，因此滤渣中一定含有的金属是银、铜；无色滤液中含有的阴离子是NO3﹣。
3．某工厂排出的废水中含有硝酸银，为了回收废水中的贵金属银，工厂进行了如下的操作。
（1）锌的金属活动性比银的金属活动性（选填“强”或者“弱”），固体A的成分有，气体C的化学式是。
（2）操作I、Ⅱ的名称是，该操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和。
（3）若往溶液D中加入适量的氧化锌，可得到只含有一种溶质的溶液，则发生反应的化学方程式为。
【答案】（1）强；银、锌；H2。
（2）过滤；玻璃棒。
（3）ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O。
【解析】（1）锌的金属活动性比银的金属活动性强，固体A的成分有反应生成的银河过量的锌，气体C是锌和稀硫酸反应生成的氢气，氢气的化学式是H2。
（2）操作I、Ⅱ的名称是过滤，该操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
（3）若往溶液D中加入适量的氧化锌，氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，可得到只含有一种溶质硫酸锌的溶液，则发生反应的化学方程式为：ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O。
4．用废弃的金属镁、铁、铜制取重要化工原料MgSO4的实验过程如下：请回答：（1）操作①中被磁铁吸引的金属A是；金属B是。
（2）操作a的名称是；在操作a中需要使用玻璃棒，其作用是。
（3）写出步骤②所涉及的化学反应方程式：。
（4）实验步骤②中除选用稀硫酸外，还可选用下列试剂（填序号）。
A．硫酸铜溶液B．氯化钠溶液C．硝酸银溶液（5）小红要探究镁和铁与稀硫酸反应的快慢，不需要控制的量是（填序号）。
A．两种金属的形状B．硫酸的质量分数C．反应容器的大小D．反应的初始温度【答案】（1）铁；铜。
（2）过滤；引流。
（3）Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑。
（4）A。
（5）C。
【解析】（1）操作①中被磁铁吸引的金属A是铁；金属B是铜。
（2）操作a的名称是过滤；在过滤中需要使用玻璃棒，其作用是引流。
（3）步骤②中，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应的化学反应方程式：Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑。
（4）实验步骤②中除选用稀硫酸外，还可选用硫酸铜溶液，这是因为硫酸铜和镁反应生成硫酸镁和铜。
（5）小红要探究镁和铁与稀硫酸反应的快慢，需要控制的量是种金属的形状，硫酸的质量分数，反应的初始温度，不需要控制的量是反应容器的大小。
5．某课外小组用废弃白铜（Cu、Ni）粉末分离得到Cu、Ni两种金属，其主要流程如下（部分反应产物在图中已略去）：已知：Ni与Fe化学性质相似，常见化合价为+2价。
（1）固体A的化学式是；（2）Ⅱ中反应的化学方程式有：、；（3）Ⅱ中分离出固体C的操作名称是；（4）由上述流程得出Cu、Ni、Zn的金属活动性由强到弱的顺序是。
【答案】（1）Cu。
（2）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；NiSO4+Zn＝ZnSO4+Ni。
（3）过滤。
（4）Zn、Ni、Cu。
【解析】（1）Ni与Fe化学性质相似，常见化合价为+2价，说明Ni能和稀硫酸反应：Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑，生成NiSO4和氢气，废弃白铜（Cu、Ni）粉末加入过量稀硫酸，由于铜排在金属活动性顺序表H的后面，和稀硫酸不反应，所以固体A是铜，溶液A中含有NiSO4和H2SO4。
（2）根据上述分析可知溶液A中含有NiSO4和H2SO4，锌的活动性排在铁和H的前面，锌和稀硫酸反应的方程式为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，锌和NiSO4反应的方程式为：NiSO4+Zn＝ZnSO4+Ni。
（3）过滤能将难溶性物质和可溶性物质分离，所以Ⅱ中分离出固体C的操作名称是过滤。
（4）由上述流程得出Cu、Ni、Zn的金属活动性由强到弱的顺序是：Zn、Ni、Cu。
6．某种手机电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色金属）等金属，如图是某工厂回收部分金属的流程图。
已知：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O（1）操作①的名称是。
（2）写出滤液②中金属阳离子符号。
（3）滤渣①中含有的金属。
（4）写出滤液①和铁粉发生反应的一个化学方程式。
（5）Cu、Ag、Ni在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是。
【答案】（1）过滤。
（2）Fe2+。
（3）Cu、Ag。
（4）Fe+NiSO4═FeSO4+Ni或Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。
（5）Ni、Cu、Ag。
【解析】（1）操作①的名称是过滤，通过过滤能把不溶于水的物质除去。
（2）操作②后出现镍，说明镍能和稀硫酸反应，铁能和硫酸镍反应，因此滤液②中金属阳离子有稀硫酸和铁反应、铁和硫酸镍反应生成的亚铁离子。
（3）滤渣①中含有的金属是没有反应的铜和银。
（4）滤液①和铁粉发生的反应：铁和硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍，和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+NiSO4═FeSO4+Ni，Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。
（5）有以上探究可知，镍能和稀硫酸反应，说明金属活动性顺序中镍排在氢前面，因此Cu、Ag、Ni在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是Ni、Cu、Ag。
7．某金属冶炼厂的管道烟泥中含有炭黑及少量金属铜和锌．某实验小组的同学设计了从管道烟泥中回收铜的实验方案，实验过程如图所示：请回答：（1）滤液B中的溶质是，无色气体C是．（2）制作过滤器时，滤纸润湿后应紧贴在漏斗内壁上，不留气泡，若有气泡，则导致的后果是．（3）写出步骤③的化学方程式．（4）步骤④中所加入的金属X和Zn的活动性顺序是Zn＞X，则X可选；欲除去得到的不纯的铜中的杂质，可选用的试剂有（填一种）．【答案】（1）硫酸锌、硫酸，二氧化碳；（2）过滤的速率慢；（3）CuO+H2SO4═CuSO4+H2O；（4）铁，磁铁．【解析】由题意可知，管道烟泥中含有炭黑及少量金属铜和锌，加入过量的稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成了硫酸锌，过滤的滤液B中含有的溶质是硫酸锌和硫酸，混合物固体A是炭黑和铜的混合物，在灼烧时碳与氧气反应生成了二氧化碳气体C，铜与氧气反应生成了氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成了硫酸铜和水，由于铁能被磁铁吸附，便于与铜分离，加入的过量的金属X是铁．所以：（1）由上述分析可知，滤液B中的溶质是硫酸锌和硫酸，无色气体C是二氧化碳．故答案为：硫酸锌、硫酸，二氧化碳；（2）制作过滤器时，滤纸润湿后应紧贴在漏斗内壁上，不留气泡，若有气泡，则导致的后果是过滤的速率慢．故答案为：过滤的速率慢；（3）步骤③中是氧化铜与硫酸反应生成了硫酸铜和水，反应的化学方程式为：CuO+H2SO4═CuSO4+H2O．故答案为：CuO+H2SO4═CuSO4+H2O；（4）步骤④中所加入的金属X和Zn的活动性顺序是Zn＞X，则X可选铁；欲除去得到的不纯的铜中的杂质，可选用的试剂有磁铁．故答案为：铁，磁铁．8．某化学兴趣小组的同学想从含有Al2（SO4）3、CuSO4的废液中回收金属铜，设计了如图实验。
①I中有关反应的化学方程式②溶液B中所含的物质除水外还含有的物质是③II中加入过量的稀硫酸的目的是【答案】①Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
②硫酸铝、硫酸亚铁。
③除去铁。
【解析】①I中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
②溶液B中所含的物质除水外还含有的物质是没有反应的硫酸铝和反应生成的硫酸亚铁。
③II中加入过量的稀硫酸的目的是除去铁。
9．白铜（Cu、Ni合金）因为光泽好、耐腐蚀、容易加工等优点，常代替银做饰品。
如图所示是某实验分类废气白铜饰品成分的流程（部分反应物产物在图中已略去），已知溶液B中含有一种二价金属硫酸盐，分析该流程，回答下列问题：（1）A的成分为；操作Ⅱ中玻璃棒的作用是。
（2）B→C反应的化学方程式为。
（3）Cu、Ni、Zn的金属活动性有强到弱的顺序是。
【答案】（1）Cu；搅拌，防止局部过热液体飞溅；（2）Zn+NiSO4＝ZnSO4+Ni；（3）Zn＞Ni＞Cu。
【解析】根据金属的活泼性顺序：铜在氢的后面与酸不反应，可知白铜饰品中加入过量的稀硫酸，镍可以与硫酸反应，已知溶液B中含有一种二价金属硫酸盐，故反应的化学方程式为：Ni+H2SO4＝NiSO4+H2↑；溶液B为硫酸镍和稀硫酸的混合物，再加入适量的锌粉，因为溶液D中只有一种溶质硫酸锌，则是锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌与硫酸镍反应生成硫酸锌和镍，说明锌比镍活泼。
（1）由以上分析可知：固体A的化学式为Cu，操作Ⅱ是蒸发，玻璃棒的作用是搅拌，防止局部过热液体飞溅；（2）B→C反应是锌和硫酸镍反应生成硫酸锌和镍，反应的化学方程式为Zn+NiSO4＝ZnSO4+Ni；（3）Cu、Ni、Zn的金属活动性由强到弱的顺序是Zn＞Ni＞Cu。
10．某金属加工厂有大量金属铝、铁、铜的废弃粉末，为充分利用金属资源，分离和回收金属，某化学兴趣小组通过查阅资料设计了如下实验方案：请完成下列各题：（1）步骤①中分离得到的金属B是。
（2）步骤③生成沉淀的化学反应方程式是；因Al（OH）3既能与酸反应又能与碱反应，步骤③加入试剂时应如何操作。
（3）电解熔融Al2O3制金属铝的化学方程式是。
【答案】（1）铁；（2）AlCl3+3NaOH＝Al（OH）3↓+3NaCl，逐滴加入氢氧化钠至不再生成沉淀为止；（3）2Al2O34Al+3O2↑【解析】（1）磁铁能将铁吸出，故金属B为铁；（2）步骤②中生成的溶液是氯化铝溶液，它和氢氧化钠反应生成氢氧化铝和氯化钠，反应的化学方程式为：3NaOH+AlCl3＝Al（OH）3↓+3NaCl；因为Al（OH）3既能与酸反应又能与碱反应，步骤③加入试剂时应避免氢氧化钠过量，故应逐滴滴加氢氧化钠溶液至沉淀完全；（3）熔融的三氧化二铝电解生成金属铝和氧气，反应的化学方程式为：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑。