專題20工藝流程圖題

1．（2024·山東濟南·中考真題）菱鋅礦是工業上制備硫酸鋅的原料。菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，還含有SiO2

和Fe2O3等。如圖是用碳酸鋅樣品（雜質為SiO2和Fe2O3；SiO2難溶于水，也不與稀硫酸反應）模擬工業制

備ZnSO4的流程。下列有關說法中，合理的是（）

A．濾液a為無色溶液B．濾渣甲是SiO2

C．濾渣乙是單質鐵D．步驟Ⅱ有氣體生成

【答案】BD

【解析】A、步驟Ⅰ中氧化鐵與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，反應后的溶液呈黃色，故選項說法錯誤；

B、碳酸鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅、水和二氧化碳，氧化鐵與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，SiO2難溶于水，

也不與稀硫酸反應，因為稀硫酸過量，所以濾渣甲是SiO2，故選項說法正確；

C、步驟Ⅱ中過量的鋅粉會與硫酸鐵反應生成硫酸鋅和鐵，因為鋅粉過量，所以濾渣乙是單質鐵和鋅，故選

項說法錯誤；

D、步驟Ⅱ中鋅和過量的稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，有氣體生成，故選項說法正確；

故選：BD。

2．（2024·江蘇常州·中考真題）從青海查爾汗鹽湖提取碳酸鋰(Li2CO3)的一種流程如下。每100t鹽湖鹵水制

得碳酸鋰59.2kg(鋰元素的提取率為80%～92%)。下列說法正確的是（）

A．該流程中石灰石的作用可以直接用生石灰來替代

．該流程中能循環利用的物質是和

BMgOH2NaAlO2

C．蒸發結晶法可將氯化鋰中混有的氯化鈉完全除去

D．該鹽湖鹵水中鋰元素的質量分數最高為0.014%

【答案】D

【解析】A.石灰石高溫分解生成氧化鈣和水，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，二氧化碳和NaAlO2反應生成

活性氧化鋁，活性氧化鋁和鹵水反應得到氯化鋰、氯化鎂、氯化鈣的混合溶液。用生石灰氧化鈣代替石灰

石，無法產生二氧化碳，無法從鹵水中得到較純的氯化鋰、氯化鎂、氯化鈣的混合液，所以該流程中石灰

石的作用不可以直接用生石灰來替代，錯誤；

B.由流程圖可知，NaAlO2開始有投入、后面有產出，可以循環利用。碳酸鈣是石灰石的主要成分，開始煅

燒石灰石生成氧化鈣和水，發生的反應是碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣、二氧化碳，開始投入石灰石（主要

成分碳酸鈣），后產出碳酸鈣，可循環利用。氫氧化鎂是除雜過程中產生的副產物，在過程中不需要重新投

入，不可以循環利用，錯誤；

C.蒸發結晶是利用蒸發溶劑的方法使溶質達到飽和后結晶析出，則蒸發結晶一定時間后，氯化鋰、氯化鈉都

達到飽和，繼續蒸發則兩種物質都會析出，如不繼續蒸發，剩余溶液是氯化鈉、氯化鋰的混合溶液，所以

蒸發結晶法不可將氯化鋰中混有的氯化鈉完全除去，錯誤；

72

D.100t該鹽湖鹵水中鋰元素的質量最高為59.2kg100%80%14kg0.014t。所以該鹽湖鹵水中鋰

74

0.014t

元素的質量分數最高為100%0.014%，正確。

100t

故選：D。

3．（2024·山東濰坊·中考真題）中國科學家在制氫載氧體研究領域取得重大進展。以CH4、水蒸氣、空氣為

原料的制氫循環工藝如圖所示。下列說法正確的是（）

A．燃料反應器中Fe2O3發生還原反應

B．蒸汽反應器中Fe元素化合價升高

一定條件

C．空氣反應器內發生的反應為2Fe3O4O23Fe2O3

D．整個制氫循環工藝中需要不斷補充Fe2O3

【答案】AB

【解析】A、通過燃料反應器Fe2O3轉化成了Fe，失去了氧，發生了還原反應，選項正確；

B、蒸汽反應器中鐵單質通過反應生成了Fe3O4，反應前鐵單質中鐵元素化合價為0，四氧化三鐵中鐵元素

化合價為+2和+3，化合價升高，選項正確；

一定條件

C、空氣反應器中發生的反應為4Fe3O4O26Fe2O3，選項錯誤；

D、根據工藝圖可知，燃料反應器中消耗的氧化鐵，與空氣反應器中生成的氧化鐵質量相等，所以，不需要

補充氧化鐵，選項錯誤；

故選AB。

4．（2024·廣東廣州·中考真題）碳酸鋰（Li2CO3）廣泛應用于電池、陶瓷和醫藥等領域。利用濃縮后的鹽湖

鹵水（含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2）制備Li2CO3的工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）濃縮后的鹽湖鹵水中含有的金屬陽離子除Li+外，還有（填離子符號）。

（2）“除雜1”所得濾渣的主要成分除CaSO4外，還有。

（3）“除雜2”中加入Na2CO3溶液的目的是。

（4）“濾液2”顯性（填“酸”、“中”或“堿”）。

（5）結合下圖分析：

①“調pH”至溶液顯中性，“操作1”為。

②若未加鹽酸“調pH”而直接進行“操作1”，析出的NaCl固體中可能含有LiOH，原因是。

（6）“濾液3”一定是（填化學式）的飽和溶液。

（7）“沉鋰”時發生反應的化學方程式為。

【答案】（1）Na+、Mg2+

（2）Mg（OH）2

（3）除去“除雜1”中加入過量的Ca（OH）2

（4）堿

（5）蒸發結晶，趁熱過濾溶液中含OH-（LiOH），LiOH溶解度小于NaCl溶解度

（6）NaCl

（7）Na2CO3+2LiCl=Li2CO3+2NaCl

【解析】（1）濃縮后的鹽湖鹵水（含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2），故濃縮后的鹽湖鹵水中含有的金屬

陽離子除Li+外，還有Na+、Mg2+；

（2）Ca（OH）2還能與MgCl2反應生成Mg（OH）2沉淀，故“除雜1”所得濾渣的主要成分除CaSO4外，

還有Mg（OH）2；

（3）過濾后，由CaCO3產生，故“除雜2”中加入Na2CO3溶液的目的是除去“除雜1”中加入過量的Ca（OH）

2；

（4）Na2CO3溶液與過量的Ca（OH）2生成CaCO3沉淀和NaOH溶液，過濾，得到“濾液2”，“濾液2”中

含NaOH，故“濾液2”顯堿性；

（5）①如圖所示，由于氯化鈉溶解度受溫度影響小，氯化鋰溶解度隨溫度升高而明顯增大，因此“操作1”

后分離出NaCl固體和濾液3，則“操作1”為蒸發結晶，趁熱過濾；

②若未加鹽酸“調pH”，則溶液中含OH-（LiOH），根據圖示可知，LiOH溶解度小于NaCl溶解度，則直接

進行“操作1”，析出的NaCl固體中可能含有LiOH；

（6）“濾液3”是析出NaCl固體后所得溶液，故“濾液3”一定是NaCl的飽和溶液；

-

（7）加鹽酸“調pH”后，溶液中陰離子只有Cl，則“沉鋰”時，加入的飽和Na2CO3溶液和LiCl反應生成Li2CO3

固體和NaCl，化學方程式為Na2CO3+2LiCl=Li2CO3+2NaCl。

5．（2024·海南·中考真題）硫酸鎂晶體(MgSO4·7H2O)可用于炸藥、瓷器、肥料等工業中。一種利用菱苦土

(主要成分為氧化鎂)制備高純度硫酸鎂晶體的工藝流程如下：

（1）X為常見的酸，X是；

（2）步驟②加入碳酸鎂的目的是；

（3）通過操作Ⅱ可將活性炭等不溶物與溶液2分離，則操作Ⅱ的名稱是。

（4）經測定得到的硫酸鎂晶體中MgSO4的質量分數為48.48%,

則晶體的純度為。(計算結果保留小數點后兩位。純度指樣品中含主要成分的質量分數。)

【答案】（1）硫酸/H2SO4

（2）將硫酸轉化為硫酸鎂，提純硫酸鎂

（3）過濾

（4）解：硫酸鎂的化學式量=24+32+16×4=120，硫酸鎂晶體的化學式量=24+32+16×4+18×7=246，硫酸鎂晶

體中MgSO4的質量分數為48.48%

設晶體的純度為x

120246

=

48.48%x

x≈99.4%

答：晶體的純度為99.4%。

【解析】（1）菱苦土的主要成分為氧化鎂，根據質量守恒定律可知，將氧化鎂轉化為硫酸鎂，則加入的X

溶液為硫酸鎂溶液，即X為硫酸，故填硫酸或H2SO4。

（2）由題文可知，操作①加入過量的硫酸溶液，則溶液1中除硫酸鎂外，還含量過量的硫酸，硫酸能夠與

碳酸鎂反應生成硫酸鎂、水和二氧化碳，將硫酸轉化為硫酸鎂，即步驟②加入碳酸鎂的目的是提純硫酸鎂，

故填提純硫酸鎂。

（3）操作Ⅱ可將活性炭等不溶物與溶液2分離，而過濾能夠將難溶性固體與液體進行分離，則操作Ⅱ的名

稱是過濾，故填過濾。

（4）見答案

6．（2024·北京·中考真題）硫化鈉（Na2S）廣泛應用于染料、造紙等工業、以Na2SO4為原料制備Na2S的

部分流程如圖所示。

已知：H2S為副產物，直接排放會造成環境污染。

催化劑

（1）配平化學方程式：1NaSO□H□NaS□HO

242高溫22

（2）Na2S中S的化合價為。

（3）圖中標示出的物質中，屬于單質的是。

（4）設備2中，加入NaOH溶液的目的是。

催化劑

【答案】（1）NaSO+4HNaS+4HO

242高溫22

（2）-2

（3）氫氣/H2

（4）吸收H2S，防止污染環境同時生成硫化鈉

【解析】（1）根據質量守恒定律，化學反應前后，原子的種類和數目不變，反應物中含2個Na、1個S、4

個O，故硫化鈉的化學計量數為1，水的化學計量數為4，生成物中含8個H，則氫氣的化學計量數為4，

催化劑

則配平后為：NaSO+4HNaS+4HO；

242高溫22

（2）硫化鈉中鈉元素顯+1價，設硫元素的化合價為x，根據化合物中，正、負化合價的代數和為零，可得：

12x0，x=-2；

（3）圖中標示出的物質中，氫氣是由氫元素組成的純凈物，屬于單質；硫酸鈉是由Na、S、O三種元素組

成的純凈物，屬于化合物；硫化鈉是由Na、S元素組成的純凈物，屬于化合物；硫化氫是由H、S元素組

成的純凈物，屬于化合物；氫氧化鈉是由Na、O、H元素組成的純凈物，屬于化合物，故填：氫氣；

（4）H2S為副產物，直接排放會造成環境污染，氫氧化鈉能與硫化氫反應生成硫化鈉和水，故加入氫氧化

鈉溶液的目的是：吸收H2S，防止污染環境同時生成硫化鈉。

7．（2024·江蘇常州·中考真題）興趣小組利用某種脫氧劑開展項目式學習。

任務一：成分初探

（1）完成下表內容。

實驗步驟實驗現象結論與解釋

①取樣，用磁鐵吸引樣品中有黑色固體能被吸引

脫氧劑中含有鐵單質。發生的反應

②取被磁鐵吸出的固體于試管固體逐漸減少，，溶液

方程式：

中，加入適量稀鹽酸變成淺綠色

②Fe2HCl=H2FeCl2

③取被磁鐵吸出的固體于試管③

固體表面出現紅色固體

中，加入溶液

任務二：效果檢驗

（2）同學們利用一個軟塑料瓶設計如圖所示實驗，觀察到現象，完成了脫氧效果的檢驗。這

是從(選填“反應物消失”或“新物質生成”)的視角，驗證了該反應的發生。

（3）同學們觀測到食物在缺氧環境下霉菌菌落的數目比富氧條件下少，由此可知，脫氧劑能延長食物保質

期的原因是：消耗氧氣能。

任務三：回收設計

已知使用過的脫氧劑中含有氧化鐵、氯化鈉、碳酸鈉、硅藻土、碳、鐵。甲同學設計了以下回收鐵的流程。

資料卡：

i.硅藻土不溶于水和酸。

ii.FeCl3溶液與Fe、Zn均能反應生成FeCl2。

（4）步驟②中氧化物發生反應的化學方程式為。

（5）乙同學認為上述回收流程可以省略步驟①，原因是。

【答案】（1）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4硫酸銅有氣泡產生

（2）軟塑料瓶變癟反應物消失

（3）防止食物腐敗

（4）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

（5）這是回收鐵的流程，步驟①用磁鐵吸引出來的鐵又要加入溶液中，經過一系列反應，最終形成回收的

鐵，所以可以省略步驟①，讓磁鐵吸引出來的鐵直接在溶液中參與這些反應，效果是一樣的

【解析】（1）根據結論②中是鐵與稀鹽酸反應，生成氯化亞鐵和氫氣，故實驗現象為固體逐漸減少，有氣

泡產生，溶液變成淺綠色；③中固體表面出現紅色固體，再根據結論脫氧劑中含有鐵單質，結合金屬與鹽

溶液的反應，固體表面出現紅色固體應為被鐵置換出來的銅，故加入硫酸銅溶液（其它合理答案均可），鐵

與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵和銅，反應的化學方程式為：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；

（2）軟塑料瓶中放一整袋脫氧劑，脫氧劑中鐵單質與軟塑料瓶中氧氣、水蒸氣反應產生鐵銹，瓶內氣體體

積減小，壓強減小，故觀察到軟塑料瓶變癟現象，這是從反應物消失的視角，驗證了該反應的發生；

（3）同學們觀測到食物在缺氧環境下霉菌菌落的數目比富氧條件下少，由此可知，脫氧劑能延長食物保質

期的原因是：消耗氧氣能防止食物腐敗；

（4）脫氧劑樣品中只有氧化鐵為氧化物，故步驟②中氧化物發生反應為氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵和水，

化學方程式為：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；

（5）這是回收鐵的流程，步驟①用磁鐵吸引出來的鐵又要加入溶液中，經過一系列反應，最終形成回收的

鐵，所以可以省略步驟①，讓磁鐵吸引出來的鐵直接在溶液中參與這些反應，效果是一樣的。

8.（2024·山東青島·中考真題）分離提純是獲取物質的重要方法，其思路有兩種：一是除去雜質，二是提取

目標產物。如圖是海水綜合利用的部分流程（操作已省略），下列說法不．正．確．的是（）

已知：該粗鹽中含泥沙、MgCl2、CaCl2、Na2SO4等雜質。

A．流程Ⅰ中X、Y溶液的順序不能顛倒

B．流程Ⅱ中的石灰乳可用生石灰替代

C．流程Ⅱ中提純氯化鎂是通過“提取目標產物”的思路實現的

D．混合物分離提純的方法是由混合物中各組分的性質差異決定的

【答案】A

【解析】A、粗鹽中含泥沙、MgCl2、CaCl2、Na2SO4等雜質加入過量的氯化鋇，氯化鋇與硫酸鈉反應生成

硫酸鋇沉淀和氯化鈉，過量X是指氫氧化鈉，氫氧化鈉與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，過量Y

是指碳酸鈉，碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鋇反應生成氯化鈉和碳酸鋇沉

淀，過濾，除去泥沙、硫酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鋇和碳酸鈣，Y和X顛倒，氯化鋇與硫酸鈉反應生成硫酸

鋇沉淀和氯化鈉，過量的碳酸鈉與氯化鎂反應生成碳酸鎂沉淀和氯化鈉，碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣

沉淀和氯化鈉，碳酸鈉與氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，再加入過量的氫氧化鈉，過濾除去泥沙、

硫酸鋇、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇，兩種操作得到溶液含有氫氧化鈉、碳酸鈉和氯化鈉，流程Ⅰ中X、Y

溶液的順序能顛倒，說法錯誤；

B、生石灰是指氧化鈣，氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，流程Ⅱ中的石灰乳可用生石灰替代，說法正確；

C、依據質量守恒定律可知：化學變化前后元素種類不變，流程Ⅱ中提純氯化鎂是通過“提取目標產物”的思

路實現的，說法正確；

D、混合物分離提純的方法是由混合物中各組分的性質差異決定的，說法正確；

故選：A。

9．（2024·山東濟南·中考真題）回答下列問題：

（1）小紅和小剛在幫助老師整理實驗室時，發現一瓶失去標簽的無色溶液，根據試劑記錄清單可知該無色

溶液是溶液、溶液、溶液中的一種，他們為確定該溶液是哪種溶液，進行實驗探

Na2SO4MgNO32MgSO4

究。

【實驗與分析】

①小紅取少許該溶液于試管中，向其中滴加適量NaOH溶液，振蕩，觀察到有白色沉淀產生，判斷該溶液

中的金屬陽離子是（填離子符號）。

②小剛另取少許該溶液于試管中，向其中滴加適量BaCl2溶液，振蕩，觀察到也有白色沉淀產生，判斷該溶

液中的酸根陰離子是（填離子符號）。

【交流與合作】

③小紅和小剛經過交流討論，應為該溶液貼上寫有（填化學式）溶液的標簽。

（2）已知某固體樣品A可能含有KCl、K2SO4、NH4NO3三種物質中的一種或多種，另有一固體樣品B可

能含有、、、四種物質中的兩種或多種。按下圖所示進行探究實驗，出現的

MgOMgOH2Na2CO3CuSO4

現象如圖中所述。（設過程中所有發生的反應都恰好完全反應）

結合上述信息進行分析推理，回答下列問題：

①常溫下，氣體C的水溶液pH7（填“>”“=”“<”之一）。

②白色沉淀H為（填化學式）。

③步驟II中生成氣體F的化學方程式為。

④無色溶液G中，一定大量存在的陽離子為（填離子符號）。

⑤在固體樣品A里，所述三種物質中，還不能確定是否存在的是（填化學式），要進一步確定其是否

存在，另取少許樣品A加水配成溶液后再進行實驗，請簡要說明實驗操作步驟、發生的現象及結

論：。

2+2-

【答案】（1）MgSO4MgSO4

2+++

（2）>BaSO42HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2Mg、Na、KKCl另取少許樣

品A加水配成溶液后，向溶液中加入過量硝酸鋇，過濾后，濾液再加入硝酸銀，若產生產生沉淀則含有氯

化鉀，反之則不含氯化鉀。

【解析】（1）能與氫氧化鈉反應產生白色沉淀的是Mg(NO3)2、MgSO4，故含有的金屬陽離子是鎂離子，符

號為Mg2+；

2-

能與氯化鋇反應產生白色沉淀的是硫酸鈉和硫酸鎂，故溶液中含有的酸根離子是硫酸根，符號為SO4；

由上述分析可知，溶液中含有的物質是硫酸鎂，化學式為MgSO4；

（2）能與氫氧化鈉反應產生氣體的是硝酸銨，產生的氣體是氨氣，氨氣的水溶液為氨水顯堿性，pH>7；

步驟Ⅲ中加入硝酸鋇，又加入了稀硝酸，產生了不溶于稀硝酸的沉淀則該物質的是硫酸鋇，化學式為BaSO4；

樣品B中加入稀鹽酸有氣泡產生，則B中含有碳酸鈉，稀鹽酸和碳酸鈉反應化學方程式為：

2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2；

步驟Ⅰ中加入氫氧化鈉產生了氣體，則一定含有硝酸銨，兩者反應產生硝酸鈉和水和氨氣，步驟Ⅲ中加入

硝酸鋇，又加入了稀硝酸，產生了不溶于稀硝酸的沉淀則該物質的是硫酸鋇，則一定有硫酸鉀，不能確定

氯化鉀的存在；步驟Ⅱ中加入稀鹽酸，恰好完全反應，產生了氣體一定含有碳酸鈉，且為無色溶液，一定

沒有硫酸銅，無法確定氧化鎂和氫氧化鎂的存在，但是只要有一種存在，則一定含有的陽離子是鈉離子和

鉀離子，鎂離子，符號為Mg2+、Na+、K+；

有上述分析可知步驟Ⅰ中不能確定氯化鉀的存在，化學式為KCl；

要證明氯化鉀的存在，另取少許樣品A加水配成溶液后，向溶液中加入過量硝酸鋇，過濾后，濾液再加入

硝酸銀，若產生產生沉淀則含有氯化鉀，反之則不含氯化鉀。

10．（2024·四川巴中·中考真題）海洋是一個巨大的資源寶庫。廣泛應用于火箭、導彈和飛機制造業的金屬

鎂，就是利用從海水中提取的鎂鹽制取的。下圖是模擬從海水中制取鎂的簡易流程。

根據流程回答下列問題：

（1）步驟①得到的母液是氯化鈉的(選填“飽和”或“不飽和”)溶液。

（2）步驟②操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和。

（3）步驟②中加入氫氧化鈉溶液需過量的目的是。

（4）寫出步驟③中反應的化學方程式。

（）市場調研發現，的價格遠低于，更適用于實際工業生產。在步驟②中，若要制得

5CaOH2NaOH

，理論上至少需要加入的質量是多少？寫出計算過程

580tMgOH2CaOH2()

【答案】（1）飽和

（2）漏斗

（3）使MgCl2全部反應

（4）Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

（5）解：設至少需要Ca(OH)2的質量為x；

MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2

7458

x580t

74x

=

58580t

x=740t

答：至少需要Ca(OH)2的質量為740t。

【解析】（1）步驟①得到的母液不能繼續溶解氯化鈉，則為氯化鈉的飽和溶液；

（2）步驟②實現了固液分離，所以步驟②是過濾，操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；

（3）步驟②中加入氫氧化鈉溶液需過量的目的是為了將氯化鎂完全反應；

（4）步驟③中氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，化學方程式為Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O；

（5）過程見答案。

11．（2024·山東棗莊·中考真題）實驗室中對某河水的水樣進行凈化處理，設計流程如圖所示。

回答下列問題：

（1）明礬的作用是。

（2）操作1的名稱是，用到的玻璃儀器有(填一種即可)。

（3）加活性炭是利用其性除去水樣中的異味等。

（4）凈化水屬于(填“純凈物”或“混合物”)。

【答案】（1）加速沉降(沉降等)

（2）過濾漏斗/玻璃棒/燒杯等

（3）吸附

（4）混合物

【解析】（1）明礬溶于水會形成膠狀物，吸附水中懸浮的雜質，使其沉降。

（2）由圖可知，操作1能將固體和液體分離，則其名稱為過濾；

過濾時需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒。

（3）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和異味。

（4）沉淀、過濾能除去水中的難溶性雜質，活性炭能除去顏色和異味，消毒劑能除去細菌病毒，最終得到

的凈化水中仍含有可溶性雜質，則屬于混合物。

12．（2024·江蘇無錫·中考真題）低碳行動是人類應對全球變暖的重要舉措，二氧化碳的資源化利用有多種

途徑。

Ⅰ.CO2轉化為CO

煉鐵的一種原理示意圖如下（括號內化學式表示相應物質的主要成分）：

（1）寫出還原反應室中煉鐵的化學方程式：。

（2）Fe3O4可作為CH4和CO2反應的催化劑，在反應過程中Fe3O4與合成氣反應可轉化為Fe。寫出能使Fe

轉化為Fe3O4（催化劑再生）的一條可能途徑：。

Ⅱ.CO2轉化為甲醇（CH3OH）

我國科研人員已實現CO2和H2在加熱和MoS2催化劑的條件下合成甲醇，反應如下：

MoS2

CO3HCHOHHO

22△32

（3）合成甲醇是人工合成淀粉[(C6H10O5)n]的關鍵一步，反應原理示意圖如下：

X的化學式為。

（4）CO2和H2可合成甲醇，甲醇燃燒又生成CO2。氫氣、甲醇都被認為是“零碳”燃料，甲醇被認為是“零

碳”燃料的理由是。

Ⅲ.CO2轉化為葡萄糖（C6H12O6）

我國科研人員已成功將CO2還原合成葡萄糖，其過程可分為“電催化還原”和“生物合成”兩個階段。第一階段

的部分反應原理如圖所示。

（5）寫出如圖所示反應的化學方程式：。

（6）綠色植物的光合作用能吸收二氧化碳，釋放氧氣。計算4.4gCO2通過光合作用可得到葡萄糖的質量（寫

出計算過程）。

高溫高溫

【答案】（1）3COFe2O32Fe3CO2/Fe2O33H22Fe3H2O

（2）Fe與H2O或CO2反應生成Fe3O4

（3）H2O2

（4）甲醇燃燒產生的CO2與合成甲醇所需的CO2質量相等

通電

（5）2CO2COO

2催化劑2

（6）解：設通過光合作用得到葡萄糖的質量為x。

光照

6CO6HOCHO6O

22葉綠素61262

264180

4.4gx

2644.4g

x3g

180x

答：通過光合作用得到葡萄糖的質量為3g。

【解析】（1）還原反應室中煉鐵的反應有一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳、氫氣與

高溫

氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵與水，化學方程式為3COFe2O32Fe3CO2、

高溫

Fe2O33H22Fe3H2O；

（2）在反應過程中Fe3O4與合成氣中的CO或H2反應轉化為Fe和CO2或H2O，Fe與H2O或CO2反應可重

新轉化為Fe3O4，實現Fe3O4的再生，因此能使Fe轉化為Fe3O4的一條可能途徑：Fe與H2O或CO2反應生

成Fe3O4；

（3）由圖可知，CH3OH與氧氣反應生成HCHO和X，2X分解生成水和氧氣，根據質量守恒定律可知，化

學反應前后元素種類不變，則X是含有氫、氧兩種元素的化合物且能分解生成水和氧氣，則X為過氧化氫，

其化學式為H2O2；

MoS2

CO23H2CH3OHH2O

（4）CO2和H2可合成甲醇，化學方程式為△，其中二氧化碳與甲醇的質量

4432

點燃

2CH3OH+3O22CO2+4H2O

比為44:3211:8，甲醇燃燒又生成CO2，化學方程式為，其中甲醇與二

6488

氧化碳的質量比為64:888:11，因此甲醇被認為是“零碳”燃料的理由是：甲醇燃燒產生的CO2與合成甲醇

所需的CO2質量相等；

（5）由圖可知，二氧化碳在催化劑和通電條件下分解生成一氧化碳和氧氣，化學方程式為

通電

2CO2COO；

2催化劑2

（6）計算過程見答案。

13．（2024·山東濟南·中考真題）海水中含有大量的氯化鈉，可用于制取純堿等工業原料。

（1）結合材料，回答問題：

材料一：我國化學家侯德榜在氨堿法的基礎上創立了侯氏制堿法。主要流程如下：

上述過程的化學反應原理為NaClNH3CO2H2ONaHCO3NH4Cl；

2NaHCO3Na2CO3H2OCO2。

材料二：CO2在水中的溶解度不大，常溫常壓下，每升水能溶解1.45gCO2。NH3極易溶于水，常溫常壓下，

每升水能溶解493gNH3。

①純堿的主要成分是Na2CO3，從物質分類的角度看，Na2CO3屬于（填“酸”“堿”“鹽”之一）。

②侯氏制堿法在制得純堿的同時還得到的一種氮肥是（填化學式）。

③綜合分析上述制堿流程中，要先向飽和食鹽水中通NH3制成飽和氨鹽水之后，再通CO2的原因

是。

（2）如圖為NaCl、NH4Cl和NaHCO3的溶解度曲線。下列說法中，正確的是______（填選項序號）。

A．t1C時，NaCl的溶解度小于NH4Cl的溶解度

B．當NH4Cl中混有少量NaCl時，可采用降溫結晶的方法提純NH4Cl

℃

C．t3時，NaHCO3飽和溶液中溶質與溶液的質量比為3:25

℃o

D．t3時，各取相同質量的NH4Cl和NaCl固體，分別加水至恰好完全溶解，然后降溫至t2C，此時所得

NH4Cl溶液的質量小于NaCl溶液的質量

（3）工業上制得的純堿中常混有少量氯化鈉。為測定某純堿樣品（雜質為氯化鈉）中Na2CO3的質量分數，

某興趣小組稱取該樣品25g，放入燒杯中，加入100g水配成溶液，然后向其中逐滴加入溶質質量分數為20%

的CaCl2溶液至恰好完全反應，過濾并干燥，稱得沉淀的質量為20g，實驗過程如下圖所示。請回答：

①過程Ⅲ過濾后，所得濾液的質量是g。

②計算該樣品中Na2CO3的質量分數。（寫出計算過程，結果精確至0.1%）

【答案】（1）鹽NH4Cl更易吸收二氧化碳

（2）BD

（3）216設碳酸鈉的質量為x

＝

CaCl2+Na2CO3CaCO32NaCl

106100

x20g

106x

x21.2g

10020g

21.2g

100%84.8%

25g

答：該樣品中碳酸鈉的質量分數84..8%

【解析】（1）①碳酸鈉由金屬離子鈉離子和酸根離子碳酸根離子構成，屬于鹽類；

②根據題意，可知反應過程中還生成了氯化銨，含有氮元素屬于氮肥；

③先通入氨氣，氨氣溶于水所得氨水呈堿性，制成飽和氨鹽水，比水更易吸收二氧化碳

（2）A、如圖所示，t1℃C時，NaCl的溶解度點在上，因此大于NH4Cl的溶解度，選項錯誤；

B、如圖所示，氯化銨的溶解度受溫度影響大于氯化鈉，因此提純氯化銨時可以采用降溫結晶的方法，選項

正確；

C、t3℃時，NaHCO3的溶解度是12g，則飽和溶液中溶質與溶液的質量比12：（12100）3:28，選項錯誤；

D、如圖所示，t3℃時氯化銨的溶解度大于氯化鈉，而t2℃二者的溶解度相等且都小于原溫度，因此等質量

的二者在t3℃配成飽和溶液時，氯化銨溶液質量少于氯化鈉溶液，降溫至t2℃，氯化銨會析出更多晶體，

則此時氯化銨溶液會仍少于氯化鈉溶液，選項正確；

故選：BD

（3）①根據題意，生成20g沉淀設氯化鈣質量為x

CaCl+NaCO＝CaCO2NaCl

2233111x

111100x22.2g

10020g

x20g

氯化鈣溶液的質量是22.2g20%111g

濾液的質量是25g+100g+111g-20g=216g

②詳解見答案

14．（2024·遼寧·中考真題）化學在我國工業發展中發揮著重要作用。

I．化學與航天

（1）火箭的動力來源（以液氧液氫為例）

①利用沸點不同，從液態空氣中獲得液氧，屬于（填“物理”或“化學”）變化。

②氫氣燃燒時，氫分子和氧分子發生了變化，生成了分子。氫氣被認為是理想的燃料，理由為

（寫出一條即可）。

（2）航天器的材料

①合成橡膠是常用的密封材料，它屬于（填標號）。

A．金屬材料B．合成材料C．天然材料

②石墨是常用的潤滑材料，從微觀角度分析，它是由構成的。

③某航天器燃燒室壁承受溫度需達1100℃。從熔點角度判斷，下表中最適宜作該燃燒室壁材料的是

（填標號）。

三種合金材料的熔點表

標號ABC

材料鎳合金GH3030鋁合金7A04鎂合金ZM5

熔點/℃1374～1420477～638430～600

Ⅱ．化學與化工

甲烷（CH4）可作為清潔燃料和化工原料。煤綜合利用獲得甲烷的一種簡化工藝流程圖如下所示。

（3）煤屬于（填“純凈物”或“混合物”），在進入“反應室1”前，通常進行粉碎處理，目的是。

（4）“反應室1”中產生的氫氣經凈化后，可通入反應室（填“2”或“3”）直接參與反應。

（5）在“反應室2”中，一氧化碳和水在催化劑、加熱條件下生成二氧化碳和氫氣，該反應的化學方程式

為。

催化劑

（6）“反應室3”中發生的反應為CO3HCHHO。已知CH中H的化合價為1，則CH中

2高溫、高壓4244

C的化合價為。

【答案】（1）物理水/H2O氫氣燃燒的產物是水，對環境無污染

（2）B碳原子A

（3）混合物增大與反應物的接觸面積，使反應更快、更充分

（4）3

催化劑

（5）CO+HOCO+H

222

（6）4

【解析】（1）①利用沸點不同，從液態空氣中獲得液氧，該過程中沒有新物質生成，屬于物理變化；

②氫氣燃燒時，氫分子和氧分子發生了變化，生成了水分子；氫氣被認為是理想的燃料，是因為氫氣燃燒

的產物是水，對環境無污染；

（2）①合成橡膠是常用的密封材料，它屬于合成材料，故選：B；

②石墨是常用的潤滑材料，從微觀角度分析，它是由碳原子構成的；

③某航天器燃燒室壁承受溫度需達1100℃，從熔點角度判斷，最適宜作該燃燒室壁材料的是鎳合金GH3030，

故選：A；

（3）煤由多種物質組成，屬于混合物；

在進入“反應室1”前，通常進行粉碎處理，目的是增大與反應物的接觸面積，使反應更快、更充分；

（4）由流程圖可知，“反應室1”中產生的氫氣經凈化后，可通入反應室3直接參與反應；

（5）在“反應室2”中，一氧化碳和水在催化劑、加熱條件下生成二氧化碳和氫氣，該反應的化學方程式為

催化劑

CO+HOCO+H；

222

（6）已知CH4中H的化合價為1，根據在化合物中各元素化合價的代數和為零，則CH4中C的化合價為4。

15．（2024·江蘇無錫·中考真題）以黃銅廢料為原料制備石綠[Cu2(OH)2CO3]的一種流程如下：

【查閱資料】

①黃銅廢料中含銅84%~86%，含鋅14%~16%，雜質總量≤0.3%。

②59℃時，向5%的碳酸鈉溶液中加入8%的硫酸銅溶液，可制得產率較高的石綠固體。

（1）“預處理”包括粉碎、酸浸等過程。“粉碎”的目的是。使用稀硫酸酸浸的目的是。

（2）寫出銅與稀硫酸、過氧化氫溶液反應生成硫酸銅和水的化學方程式：。

（3）步驟2獲得的溶液中含有的陽離子有Cu2+和（填離子符號）。

（4）“系列操作”包括過濾、洗滌、干燥等。干燥時溫度過高會發生如下反應：

，的化學式為。

Cu2OH2CO32RCO2H2OR

（5）本實驗中，提高石綠產率采取的措施有①；②。

【答案】（1）增大接觸面積，使反應更充分除鋅

（2）CuH2SO4H2O2CuSO42H2O

（3）H+

（4）CuO

（5）控制溫度選擇合適濃度的碳酸鈉溶液和硫酸銅溶液

【解析】（1）“粉碎”的目的是為了增大接觸面積，使反應更充分；金屬活動性鋅＞氫＞銅，鋅能與稀硫酸反

應生成硫酸鋅和氫氣，而銅不與稀硫酸反應，所以使用稀硫酸酸浸的目的是為了除鋅；

（2）銅與稀硫酸、過氧化氫溶液反應生成硫酸銅和水，反應的化學方程式為：Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O；

（3）因為步驟1后加入的是過量的稀硫酸，所以步驟2獲得的溶液中含有的陽離子有Cu2+和H+；

（4）由反應的化學方程式可知，反應前有2個銅原子、5個氧原子、2個氫原子和1個碳原子，反應后有3

個氧原子、2個氫原子和1個碳原子，由質量守恒定律可知，化學反應前后原子的種類和數目不變，則2個

R分子中含有2個銅原子、2個氧原子，1個R分子中含有1個銅原子、1個氧原子，則R的化學式為CuO；

（5）本實驗中，提高石綠產率采取的措施有控制溫度、選擇合適濃度的碳酸鈉溶液和硫酸銅溶液等。

16．（2024·山東東營·中考真題）利用酸性氯化銅蝕刻廢液（含有CuCl2和HCl）制備堿式碳酸銅的部分工

藝流程如圖。已知堿式碳酸銅的分解溫度為220℃，下列說法錯誤的是（）

A．向蝕刻廢液中加入碳酸鈉固體反應時，溶液pH保持不變

B．洗滌固體是為了去除固體表面的雜質氯化鈉

C．干燥固體時，在一定范圍內溫度越高越好，但溫度應低于220℃

D．該工藝流程可減少水污染

【答案】A

【解析】A、蝕刻廢液中含有鹽酸，溶液顯酸性，pH＜7，加入碳酸鈉固體后，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化

鈉、水和二氧化碳，溶液的酸性減弱，pH升高，故說法錯誤；

B、加入碳酸鈉固體后，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以洗滌固體是為了去除固體表面

的雜質氯化鈉，故說法正確；

C、根據題中信息，堿式碳酸銅的分解溫度為220℃，干燥固體時，在一定范圍內溫度越高越好，但溫度應

低于220℃，故說法正確；

D、該工藝流程最終得到堿式碳酸銅固體，銅離子幾乎沒有排放，所以可減少水污染，故說法正確。

故選A。

17．（2024·江蘇徐州·中考真題）鋁的應用涉及生產、生活的各個方面。工業上用鋁土礦（主要成分為Al2O3，

含沙石等雜質）制備鋁的主要流程如圖所示：

（1）過程①、②都包含固液分離的操作，該操作名稱是。

（2）為加快鋁土礦與NaOH溶液反應的速率，可采取的措施是。

（3）生成Al(OH)3的反應中，反應物除了有NaAlO2，CO2，還有一種氧化物為。

（4）寫出電解氧化鋁獲得鋁的化學方程式：。

【答案】（1）過濾

（2）將鋁土礦粉碎（攪拌、增大堿溶液的濃度、加熱等）

（3）H2O/水

通電

（4）2Al2O34Al+3O2

【解析】（1）過程①、②都包含固液分離的操作，過濾是把不溶于液體的固體與液體分離的一種方法，則

該操作名稱是過濾。

（2）將鋁土礦粉碎，攪拌，能增大反應物的接觸面積，提高化學反應速率；增大堿溶液的濃度、加熱等，

也可以提高化學反應速率。

（3）二氧化碳和NaA1O2溶液反應，生成Al（OH）3，由質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，

生成Al（OH）3的反應中，反應物除了有NaAlO2、CO2，還有一種氧化物為H2O。

通電

（4）電解氧化鋁生成鋁，同時應生成氧氣，反應的化學方程式為：2Al2O34Al+3O2。

18．（2024·江蘇南通·中考真題）實驗室以一種工業廢渣（主要成分為MgCO3，含少量FeO、Fe2O3、Al2O3）

為原料制備MgCO3。實驗過程如下：

已知：①在溶液中，pH＝5.0時AlCl3完全轉化為Al（OH）3沉淀，pH＝8.5時MgCl2開始生成Mg（OH）

2沉淀。

②MgCl2在過量Na2CO3溶液中會生成Mg（OH）2沉淀。

（1）“酸溶”時，MgCO3與稀鹽酸反應的化學方程式為。

（2）“氧化”時發生的反應為2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。

①反應前后化合價發生變化的元素有O、。

②“酸溶”時需加入稍過量的稀鹽酸，原因可能是（寫一條）。

（3）“調pH”時，需控制溶液pH為。

（4）“沉鎂”時，為提高MgCO3的純度，試劑加入順序為（填“a”或“b”）。

a.向Na2CO3溶液中逐滴加入MgCl2溶液b.向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液

【答案】（1）MgCO3+2HCl＝MgCl2+CO2↑+H2O；

（2）Fe廢渣溶解充分，提高原料的浸出率

（3）5.0≤pH＜8.5

（4）b

【解析】（1）“酸溶”時，MgCO3與稀鹽酸反應生成氯化鎂、水和二氧化碳，化學方程式為MgCO3+2HCl＝

MgCl2+CO2↑+H2O；

（2）“氧化”時發生的反應為2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。

①亞鐵離子被氧化為鐵離子，化合價升高；氧元素由﹣1價還原到﹣2價，因此反應前后化合價發生變化的

元素有O、Fe；

②“酸溶”時需加入稍過量的稀鹽酸，原因可能是保證廢渣溶解充分，提高原料的浸出率，為過氧化氫氧化亞

鐵離子提供酸性環境等；

（3）在溶液中，pH＝5.0時AlCl3完全轉化為Al（OH）3沉淀，pH＝8.5時MgCl2開始生成Mg（OH）2沉

淀。所以“調pH”時，需控制溶液pH為5.0≤pH＜8.5之間；

（4）MgCl2在過量Na2CO3溶液中會生成Mg（OH）2沉淀，“沉鎂”時，為提高MgCO3的純度，試劑加入順

序為：向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液，故選b。

19．（2024·江蘇宿遷·中考真題）熱電廠燃燒煤產生含有大量SO2的煙氣，某石膏板企業采用“堿—石灰”的方

法使煙氣脫硫，再生產石膏。其主要生產流程如下圖所示。

（提示：①SO2與CO2的某些化學性質相似；②CaSO3難溶于水）

（1）在實驗室中，操作a使用的玻璃儀器有：燒杯和。

（2）吸收塔內發生反應的化學方程式是。

（3）流程中，可以循環利用的物質是（填化學式）。

（4）理論上只需不斷加入（填化學式），便可持續實現煙氣的脫硫處理。

（5）氧化塔中，反應前后化合價升高的元素是。

【答案】（1）漏斗、玻璃棒

（2）SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

（3）NaOH

（）

4CaOH2

（5）S

【解析】（1）熟石灰是氫氧化鈣的俗稱，由流程圖可知，“制堿釜”中發生的反應是亞硫酸鈉與氫氧化鈣反應

生成亞硫酸鈣沉淀和氫氧化鈉，則操作a為分離固液的過濾操作，在實驗室中，過濾使用的玻璃儀器有：

燒杯和漏斗、玻璃棒；

（2）燒堿是氫氧化鈉的俗稱，SO2與CO2的某些化學性質相似，二氧化碳能與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和

水，則由流程圖可知，“吸收塔”中發生的反應是二氧化硫與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，化學方程式為

SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；

（3）由流程圖可知，可以循環利用的物質是燒堿溶液，燒堿是氫氧化鈉的俗稱，其化學式為NaOH；

（4）由流程圖可知，理論上只需不斷加入熟石灰，便可持續實現煙氣的脫硫處理，熟石灰是氫氧化鈣的俗

稱，其化學式為；

CaOH2

（5）CaSO3中鈣元素的化合價為+2價，氧元素的化合價為-2價，設硫元素的化合價為x，根據在化合物中

各元素化合價的代數和為零，則2x230，解得x4，故CaSO3中硫元素的化合價為+4價；

CaSO42H2O中鈣元素的化合價為+2價，氧元素的化合價為-2價，設硫元素的化合價為y，根據在化合物

中各元素化合價的代數和為零，則2y240，解得y6，故CaSO42H2O中硫元素的化合價

為+6價；故氧化塔中CaSO3CaSO42H2O，硫元素化合價由+4價+6價，故化合價升高的元素是S。

20．（2024·江蘇鎮江·中考真題）一種用煉銅煙灰（主要含CuO、ZnO）制備Cu和ZnSO4?7H2O的流程如圖。

（1）溶液X應選用（選填序號）。

a.稀HClb.稀H2SO4c.稀HNO3

（2）“置換”發生反應的化學方程式為。

（3）“過濾”操作用到的玻璃儀器有、燒杯、玻璃棒等。

（4）“過濾”后濾液制備ZnSO4?7H2O晶體的實驗方案：將濾液（填操作名稱），過濾，洗滌并干燥。

【答案】（1）b

（2）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

（3）漏斗

（4）蒸發濃縮、冷卻結晶

【解析】（1）該流程用煉銅煙灰（主要含CuO、ZnO）制備Cu和ZnSO4?7H2O，根據質量守恒定律，化學

反應前后，元素種類不變，CuO、ZnO、Zn中不含S元素，而ZnSO4?7H2O中含有S元素，說明X溶液中

含有S元素，稀HCl、稀H2SO4、稀HNO3中只有稀H2SO4含有S元素，則X溶液是稀H2SO4，故填：b。

（2）CuO與稀H2SO4反應生成CuSO4、H2O，ZnO與稀H2SO4反應生成ZnSO4、H2O，酸溶步驟后，溶液

中溶質一定有CuSO4、ZnSO4，不確定是否有H2SO4。加入Zn，Zn與ZnSO4不反應，Zn與CuSO4發生置

換反應生成ZnSO4、Cu，化學方程式為Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，Zn可與H2SO4發生置換反應生成ZnSO4、

H2，化學方程式為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2，根據流程圖，置換后沒有說明是否產生H2，則一定發生的反

應是Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。

（3）“過濾”操作用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒等。

（4）“過濾”后濾液一定含有ZnSO4，利用濾液制備ZnSO4?7H2O，需要析出溶質，則方案是：將濾液蒸發濃

縮、冷卻結晶，過濾，洗滌并干燥。

21．（2024·江蘇鎮江·中考真題）助力“碳中和”，CO2的產生、捕集與資源化利用是重要研究課題。

（1）CO2的產生：化石燃料的燃燒排放大量CO2。

①化石燃料主要包括、石油和天然氣。

②大氣中CO2的含量過高，會造成（填環境問題）。

（2）CO2的捕集：工業上可用氨水、K2CO3溶液等化學物質捕集煙氣中的CO2。

氨水捕集CO2的實驗流程如下。

①轉化中可循環使用的物質X的化學式為。

②氨水吸收室中反應溫度不宜過高，原因是。

（3）CO2的利用：CO2和H2在Ni/CaO表面發生反應生成CH4的原理如圖所示。

①整個轉化過程中Ni/CaO的作用為。

②生成CH4的總反應化學方程式為。

【答案】（1）煤溫室效應

（2）NH3氨水易分解，溫度過高，氨水又分解成氨氣

Ni/CaO

（3）催化CO2+4H2CH4+2H2O

【解析】（1）①化石燃料主要包括煤、石油和天然氣，故填寫：煤。

②二氧化碳氣體具有吸熱和隔熱的功能，二氧化碳在大氣中增多的結果是形成一種無形的玻璃罩，使太陽

輻射到地球上的熱量無法向外層空間發散，其結果是地