壓軸題09化工流程圖一、思路方法1.工藝流程題一般圍繞生產生活中的應用來命題，是以一種或多種物質為原料，經過一步一步的反應或操作，最終得到我們所需要產品的過程。與化工生產成本、產品提純、環境保護等相融合，把生產流程用框圖形式表示出來，對生產流程中有關的化學知識進行設問。內容涉及：實驗步驟、實驗注意事項、操作名稱、物質的制備、檢驗、分離提純等。2.工藝流程常考內容（1）原料預處理：粉碎、研磨的作用；溶解、浸洗的目的。（2）對中間產品成分的分析和判斷（書寫物質名稱或化學式）。（3）產品處理操作：過濾、蒸發、蒸餾、結晶方法的選擇，洗滌、干燥等。（4）除雜：除雜試劑的選擇及除雜原理、除雜試劑的過量與否及后續反應的處理等（書寫化學式、化學方程式，判斷基本反應類型或除雜目的）。（5）對生產工藝的評價：是否環保、低能耗；原料利用率的高低；反應條件的控制、是否存在可循環利用的物質等。二、解題步驟1．讀題干找出目的，劃出關鍵詞，知道做什么。①明確原料的成分（反應物）②明確流程的目的（產品，產物）2．審流程根據框圖對比操作前后的變化，判斷反應物、生成物。①關注“箭頭”：箭頭進入的是反應物，出去的是生成物（包括主產物和副產物）。②關注“三線”：出線和進線表示物料流向或操作流程，可逆線表示物質循環利用（有些循環物質沒有可逆線，但前后均出現物質的名稱或化學式）。3．看問題明確答什么，先完成與題干無關的簡單問題。答的問題與哪步流程有關，考查了什么知識等。4.整合信息根據與流程有關的問題整合答題所需信息，如試劑用量（若試劑過量就會有剩余）；時刻關注“查閱資料”；除雜試劑要“足量”。三、解題模型1．原料預處理類型1粉碎（研磨）增大反應物間的接觸面積，加快反應速率，使反應更充分。類型2灼燒（煅燒、焙燒）使固體在高溫下分解、氧化；除去可燃性雜質等。類型3浸出使原料中的物質溶解（或與浸取液接觸反應），可溶性離子進入溶液，不溶物過濾除去。（1）水浸：使可溶物溶解，與不溶物分離。（2）酸浸：溶解金屬、金屬氧化物、難溶性堿或碳酸鹽等。（3）堿浸：除去與堿反應的物質，或者使可溶性金屬離子進入溶液等（4）提高浸出效果的方法：粉碎、攪拌、適當提高反應物的濃度、適當提高溫度等。2．常用的分離提純方法類型4過濾分離固體（難溶物）和液體，所需儀器有鐵架臺、燒杯、漏斗、玻璃棒類型5攪拌使反應物充分接觸，加快反應（或溶解）速率，使反應更充分。類型6結晶（1）蒸發結晶：提純溶解度受溫度影響不大的物質，如NaCl。（2）降溫結晶：提純溶解度受溫度影響較大的物質，如KCl。操作過程為蒸發濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌、干燥3．流程中試劑的作用類型7加入過量試劑目的完全除去某物質（非產品）；使某物質完全轉化為目標產物。類型8檢驗反應中沉淀是否完全（或所加試劑是否足量）靜置，往上層清液中繼續滴加原試劑，若無沉淀或不再有氣體產生，說明所加試劑已足量。類型9檢驗固體洗滌是否干凈取最后一次的洗滌液，滴加某種試劑（根據要洗去的溶質成分選擇合適試劑），若無明顯現象，說明已洗凈。4．其他類型10可循環利用的物質后面方框上的箭頭指回前面方框（可逆線）或后面流程的生成物，作為前面流程的反應物。類型11陌生化學方程式的書寫尋找反應物和生成物：根據箭頭方向，箭頭進入的是投料(即反應物)，箭頭上下方物質可能是條件也可能是反應物，箭頭指向的是生成物(包括主產物和副產物)。注意配平、條件、氣體和沉淀符號。類型12判斷反應類型先寫出化學方程式，再根據化學方程式的特征判斷反應類型。類型13溫度不宜過高的原因氣體溶解度小（產率低）、物質受熱易分解（如碳酸氫銨、過氧化氫等）、物質有揮發性（鹽酸、氨水等）。01礦石為原料的制備流程1．（2023·山東泰安·中考真題）以綠礬（主要成分為原料生產鐵紅）的工藝流程如下：

(1)“溶解”時能加塊溶解的方法有（寫一種即可）。(2)光成“沉淀”時的主要反應：。(3)“過濾”后需對固體進行洗滌、干燥。實驗室中進行過濾操作時用到玻璃棒，其作用是。(4)“煅燒”時反應的化學方程式為；在其他條件相同時，不同煅燒溫度對產品中質量分數的影響如圖所示，則最適宜的煅燒溫度為℃。

【答案】(1)攪拌（加熱或固體粉碎等）（答案合理即可）(2)(3)引流(4)800【詳解】（1）能加塊固體溶解的方法有攪拌、加熱、將固體粉碎等，故填：攪拌（加熱或固體粉碎等）（答案合理即可）。（2）由方程式可知，反應物中Fe、S、O、H原子個數分別為2、2、12、6，生成物中Fe、O、H原子個數分別為2、4、2，根據化學反應前后各原子種類和數目不變，未知物化學計量數為2，所以1個未知物分子中含有2個氫原子、1個硫原子、4各氫原子，未知物的化學式為，故填：。（3）過濾操作時用到玻璃棒，其作用是引流，故填：引流。（4）根據質量守恒定律，“煅燒”時反應為FeO(OH)在高溫條件下反應生成氧化鐵和水，該反應的化學方程式為：；在其他條件相同時，根據不同煅燒溫度對產品中質量分數的影響圖可知，800℃時氧化鐵的質量分數最高，則最適宜的煅燒溫度為800℃。故填：；800。02廢金屬的回收利用流程2．（2024·廣東惠州·一模）某化工廠以廢金屬（主要成分為Fe和Cu，表面有少量油污）為原料回收海綿銅，并制備氯化鐵的工藝流程如圖所示。已知：易溶于水且不與氫氧化鈉反應，在“氧化”中起催化作用，該反應的化學方程式為：回答下列問題：(1)廢金屬回收利用是保護金屬資源的有效途徑之一，它有利于。(2)“洗滌”的目的是去除廢金屬表面的油污，試劑X最好選用（填標號）。a．水

b．氫氧化鈉溶液

c．稀硫酸(3)“酸浸”中發生反應的化學方程式為。(4)在“氧化”過程中，反應前后化合價發生變化的元素有（寫元素符號）。(5)向“濾渣乙”中加入適量鹽酸，發生的化學反應方程式為。最后得到的溶液為色。(6)現有100t含鐵為28%的廢金屬，利用上述流程制備溶液，若過程中鐵元素無損失，最后得到的溶液中的質量為t。【答案】(1)保護金屬資源(2)b(3)(4)O、Fe(5)黃/淺黃(6)81.25【分析】廢金屬（主要成分為Fe和Cu，表面有少量油污）為原料回收海綿銅，加入試劑X洗滌，除去表面少量油污，加入足量鹽酸，鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，銅和鹽酸不反應，過濾得到海綿銅，氯化亞鐵、氧氣和鹽酸再亞硝酸鈉催化下反應生成氯化鐵和水，氯化鐵和氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉，濾液甲是氯化鈉溶液，濾渣乙是氫氧化鐵，氫氧化鐵和適量鹽酸反應得到氯化鐵溶液。【詳解】（1）廢金屬回收利用是保護金屬資源的有效途徑之一，它有利于保護金屬資源。（2）堿性溶液能除去油污，水不能溶解油污，酸也不行；故選：b（3）“酸浸”是指鐵和鹽酸溶液反應生成氯化亞鐵和氫氣，該反應化學方程式：。（4）在“氧化”過程中，是指，反應前鐵元素化合價為+2，氧氣中氧元素化合價為0，反應后鐵元素化合價為+3，水中氧元素化合價為-2，反應前后化合價發生變化的元素有Fe、O。（5）向“濾渣乙”中加入適量鹽酸，是指氫氧化鐵和鹽酸溶液反應生成氯化鐵和水，該反應化學方程式：，氯化鐵溶液顯黃色，最后得到的溶液為黃色。（6）依據質量守恒定律可知：化學變化前后元素的種類不變，中的鐵元素來源于100t含鐵為28%的廢金屬中鐵元素，最后得到的溶液中的質量=。03海水資源的利用流程3．（2024·山東東營·一模）2023年6月8日是第15個“世界海洋日”。今年的主題是“健康的海洋，健康的地球”。東營有漫長的海岸線，蘊藏著豐富的海洋資源。某興趣小組設計的綜合利用海水的部分流程圖如圖。(1)海水淡化。和膜法是常用的海水淡化方法。膜分離法的目的是除去海水中的(難溶性/可溶性)物質。(2)海水制鎂。步驟①②③是利用母液制鎂的流程，該流程中步驟①的化學方程式是。步驟①中制取氫氧化鎂選擇向母液中加入石灰乳，而不是向海水中直接加入石灰乳，原因是。(3)海水制堿。步驟⑧⑨是氨堿法制純堿的流程，步驟⑧過濾后得到的濾液中一定含有的溶質成分是(填物質名稱)。步驟⑨中發生反應的化學方程式是。【答案】(1)熱法可溶性(2)Ca（OH）2+MgCl2=Mg（OH）2↓+CaCl2海水中的鎂離子濃度比較低，而海水經過富集后形成母液，其鎂離子濃度得到提高，提高了產率和生產效率(3)碳酸氫鈉和氯化銨【詳解】（1）熱法和膜法是常用的海水淡化方法；膜分離法，只有水分子可以通過淡化膜，離子等其它粒子不能通過淡化膜，該方法能用來淡化海水的目的是除去海水中的可溶性雜質；（2）步驟①中氯化鎂和氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣，反應的化學方程式為Ca（OH）2+MgCl2=Mg（OH）2↓+CaCl2；步驟①中制取氫氧化鎂選擇向母液中加入石灰乳，而不是向海水中直接加入石灰乳，原因是海水中的鎂離子濃度比較低，而海水經過富集后形成母液，其鎂離子濃度得到提高，提高了產率和生產效率；（3）步驟⑧⑨是氨堿法制純堿的流程，步驟⑧中需要向NaCl飽和溶液中要先后通入兩種物質，分別是NH3、CO2，先通入氨氣使溶液呈堿性，能吸收更多的二氧化碳，生成碳酸氫鈉和氯化銨，步驟⑧過濾后得到的濾液中一定含有的溶質成分是氯化銨和碳酸氫鈉；步驟⑨中碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，發生反應的化學方程式是：。04工業三廢的處理流程4．（2024·江蘇常州·一模）燃煤電廠產生的脫硫廢水（含有、、等物質）軟化的一種工藝流程如圖所示。(1)燃煤是成分復雜的固態混合物，其中含有的元素主要是；脫硫后再燃燒主要是防止等環境問題。(2)電廠廢水軟化主要是除去水中較多的（寫離子符號），生活中檢驗是否為軟水一般可選用的試劑為。(3)“沉淀”步驟需要不斷攪拌，目的是。(4)“一級沉淀”中固體X主要是氫氧化鎂，加入過量熟石灰的目的是：。(5)“二級沉淀”中固體Y的化學式為；加入稀鹽酸后，發生中和反應的化學方程式是。(6)軟化處理過程中，碳酸鈉和熟石灰的添加順序不能顛倒，原因是。【答案】(1)碳元素酸雨(2)Mg2+和Ca2+肥皂水(3)加快反應(4)盡可能完全除去溶液中的鎂離子(5)CaCO3(6)順序顛倒后，鈣離子不能除盡，不能達到軟化的目的【詳解】（1）燃煤是成分復雜的固態混合物，其中含有的元素主要是碳；硫燃燒生成二氧化硫，二氧化硫過多會導致酸雨，故脫硫后再燃燒主要是防止酸雨；（2）硬水是含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水，所以硬水軟化主要是除去水中較多的Mg2+和Ca2+；水中加入肥皂水攪拌，產生泡沫多是軟水，泡沫少的是硬水，生活中檢驗是否為軟水一般可選用的試劑為肥皂水；（3）“沉淀”步驟需要不斷攪拌，目的是加快反應；（4）“一級沉淀池”中加入過量的熟石灰，熟石灰是氫氧化鈣，與氯化鎂反應生成氯化鈣和氫氧化鎂，與硫酸鎂反應生成硫酸鈣和氫氧化鎂，“一級沉淀”中固體X主要是氫氧化鎂，加入過量熟石灰的目的是：盡可能完全除去溶液中的鎂離子；（5）“二級沉淀池”中過量碳酸鈉，與過量熟石灰反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，與氯化鈣反應生成碳酸鈣和氯化鈉，則固體Y為碳酸鈣，化學式為CaCO3；加入稀鹽酸與生成的氫氧化鈉、過量碳酸鈉發生反應，其中氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉和水，化學方程式是；（6）軟化處理過程中，加入碳酸鈉的目的是除去廢水中的氯化鈣，還有一級沉淀中加入過量的熟石灰，若碳酸鈉和熟石灰的添加順序不能顛倒，則過量熟石灰無法除去，鈣離子除不盡，不能達到軟化的目的。05其他與生產生活相關的流程5．（2024·山西太原·模擬預測）塑料大量使用所帶來的環境問題日益突出。某企業以農作物秸稈和淀粉等為原料生產可降解塑料，部分流程如圖所示。分析思考，回答問題：(1)風篩機的作用是。(2)浸泡池中發生反應的化學方程式是。(3)混合器中攪拌的作用是。(4)經擠出機塑化后，物料成分的物理和化學性質會有一定變化，過程中發生的變化為。(5)使用該塑料有助于解決的環境問題是。【答案】(1)除去泥土(2)Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl(3)使增塑淀粉、滲透碳酸鈣的秸稈粉混合均勻(4)化學變化(5)白色污染【詳解】（1）由圖可知，風篩機的作用是除去泥土。（2）碳酸鈉溶液與氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，則浸泡池中發生反應的化學方程式是：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。（3）混合器中攪拌的作用是：使增塑淀粉、滲透碳酸鈣的秸稈粉混合均勻。（4）經擠出機塑化后，物料成分的物理和化學性質會有一定變化，說明該過程中有新物質生成，所以發生的變化為化學變化。（5）由塑料造成的環境問題是白色污染，所以使用該塑料有助于解決的環境問題是白色污染。1．【新形式——結合溶解度曲線】（2023·山東菏澤）我國制堿先驅侯德榜為純堿和氮肥工業技術的發展做出了杰出貢獻，某企業把海水的綜合開發和利用與侯氏制堿法結合，實現資源利用最大化，請根據圖示完成下列問題。(1)①中用石灰乳而不選用氫氧化鈉的原因是；請寫出該反應的化學方程式。(2)已知在溶液中溫度高于35℃，NH4HCO3會有分解。吸氨碳化塔內發生的反應：Ⅰ：NH3+H2O+CO2═NH4HCO3；Ⅱ：NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl。請結合如圖分析反應Ⅱ能進行的原因。實際生產時，吸氨碳化塔內溫度通常控制在不低于30℃，不高于35℃，理由是。

【答案】(1)石灰乳更加廉價易得Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2(2)碳酸氫鈉的溶解度相對較小，在溶液中首先結晶析出溫度高于35℃，NH4HCO3會有分解【詳解】（1）①石灰乳中的氫氧化鈣和氫氧化鈉都能和海水中的鎂離子結合生成氫氧化鎂，在工業生產中常需要考慮原料的價格，石灰乳更加廉價易得，所以使用石灰乳而不使用氫氧化鈉。氫氧化鈣和海水中的氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，反應的化學方程式為Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2。（2）由溶解度曲線圖可知，碳酸氫鈉的溶解度相對較小，碳酸氫銨與飽和食鹽水反應，能析出碳酸氫鈉晶體，反應Ⅱ能進行的原因是碳酸氫鈉的溶解度相對較小，在溶液中首先結晶析出。從溶解度曲線可知，40℃后無碳酸氫銨的溶解度曲線，根據學習過的知識可知碳酸氫銨常溫下就能分解。所以實際生產時，吸氨碳化塔內溫度通常控制在不低于30℃，不高于35℃，是因為溫度高于35℃，NH4HCO3會有分解。2．【新素材——結合傳統文化】（2023·四川）2022年春節聯歡晚會中《只此青綠》呈現了宋代《千里江山圖》，讓我們仿佛置身于宋代的青山綠水之中、《千里江山圖》里的綠色來自孔雀石，其主要成分為CuCO3?Cu（OH）2，含有FeCO3、SiO2雜質。工業上以孔雀石為原料制備重要化工原料膽礬（CuSO4?5H2O）的流程如圖。

回答相關問題：(1)《千里江山圖》色彩依舊，說明常溫下綠色顏料孔雀石的性質。(2)“酸浸”發生的反應屬于四大基本反應類型中的，溶液1中含的金屬陽離子有。(3)“氧化”過程中發生反應的化學方程式為：2FeSO4+H2O2+H2SO4═+2H2O（請補充完該方程式）。(4)“沉淀鐵”不能將CuCO3?Cu（OH）2替換為NaOH，其原因是（任答1點）。(5)系列操作有蒸發、結晶、、洗滌、干燥。(6)加熱500g膽礬至全部變成白色無水CuSO4，固體質量減輕了g（不需要寫出計算過程）。【答案】(1)穩定(2)復分解反應銅離子、亞鐵離子(3)Fe2（SO4）3(4)防止帶入鈉離子(5)過濾(6)180【詳解】（1）《千里江山圖》色彩依舊，說明其上的物質較為穩定，較長時間也沒有和其他物質反應。所以常溫下綠色顏料孔雀石的性質穩定。（2）“酸浸”時，稀硫酸和碳酸銅反應生成硫酸銅、水和二氧化碳，和氫氧化銅反應生成硫酸銅和水，和碳酸亞鐵反應生成硫酸亞鐵、水和二氧化碳，都是兩種化合物交換成分，生成新的化合物的反應，都屬于四大基本反應類型中的復分解反應。溶液1中含的金屬陽離子有銅離子、亞鐵離子。（3）化學反應前后原子的種類和數目不變，反應前鐵原子是2個，反應后應該是2個，包含在未知物質中，反應前硫原子是3個，反應后應該是3個，包含在未知物質中，反應前氧原子是14個，反應后應該是14個，其中12個包含在未知物質中，反應前后氫原子都是4個。所以未知物質包含2個鐵原子、3個硫原子、12個氧原子，為Fe2（SO4）3，前面的化學計量數為1，不寫。（4）除雜過程應避免引入雜質。“沉淀鐵”不能將CuCO3?Cu（OH）2替換為NaOH，其原因是防止帶入鈉離子。（5）沉鐵后的溶液2是硫酸銅溶液，膽礬是五水硫酸銅，所以系列操作是硫酸銅結晶的過程，為蒸發、結晶、過濾（將結晶出的膽礬和液體分開）、洗滌、干燥。（6）膽礬加熱減少的是結晶水的質量。500g膽礬中結晶水的質量為所以固體質量減輕了180g。3．【新考法——結合碳減排】（2023·內蒙古呼和浩特）為了實現碳減排目標，許多國家都在研究二氧化碳的減排措施，其中“碳捕捉和封存”技術是實現這一目標的重要途徑之一。工業流程如圖所示：

請回答以下有關問題：(1)“捕捉室”中氫氧化鈉溶液常噴成霧狀，主要目的是。(2)“反應分離器”中涉及的化合反應的方程式為。(3)“封存室”內二氧化碳由氣態變為液態，從微觀角度解釋變化的原因是。(4)整個過程中，可以循環利用的物質除水之外，還有（填化學式）。【答案】(1)增大反應物接觸面接，使反應更充分(2)(3)分子間的間隔減小(4)CaO、【詳解】（1）將氫氧化鈉溶液噴成霧狀，能增大反應物的接觸面積，使反應更充分。（2）煅燒爐中碳酸鈣高溫分解為氧化鈣和二氧化碳，則物質A為氧化鈣，氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，而氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和水，則“反應分離器”中涉及的化合反應的方程式為：。（3）二氧化碳由氣態變為液態，分子間的間隔改變。（4）由流程可知，反應過程中除水之外，既有氧化鈣和氫氧化鈉生成，又需要氧化鈣和氫氧化鈉參與，則可循環利用的物質還有氧化鈣和氫氧化鈉。4．【新形式——結合工業制堿歷史】（2024·江蘇蘇州·一模）學習以下資料，了解純堿工業制備歷程。材料1：1791年，法國人呂布蘭發明了第一個工業制純堿的方法，以食鹽、硫酸為原料，設備腐蝕嚴重并且純度不高。材料2：1862年，比利時化學家索爾維發明了——索爾維法(又稱氨堿法)，以食鹽、石灰石和氨為原料。氨堿法實現了連續性生產，產品也較為純凈。材料3：1943年，侯德榜成功揭秘索爾維制堿法，創立了中國人自己的制堿工藝——侯氏制堿法，開創了世界制堿工業的新紀元。侯德榜被稱為我國純堿之父。已知：NH4ClNH3↑+HCl↑(1)飽和食鹽水中先通入氨氣形成飽和氨鹽水，再加壓通入二氧化碳，這樣操作的目的是，步驟①過濾后所得濾液是碳酸氫鈉的(填“飽和”或者“不飽和”)溶液。(2)“侯氏制堿法”是在氨堿法基礎上，向濾出碳酸氫鈉晶體后的氯化銨溶液中加入食鹽，使其中的氯化銨單獨結晶析出用作(填一種農業上的用途)，不采用蒸發結晶的方法得到氯化銨晶體的原因是。(3)索爾維法向母液中加入石灰乳混合加熱，生成NH3也可回收利用，反應的化學方程式為。(4)相比“氨堿法制純堿”，“侯氏制堿法”的優點有(填字母序號)。a.侯氏制堿法保留了氨堿法的優點，減少了環境污染，提高了原料利用率b.不產生用途不大且難處理的CaCl2，對環境更加友好c.侯氏制堿法中CO2可以循環使用，后續無須補充CO2(5)寫出步驟②中發生反應的化學方程式。【答案】(1)飽和氨鹽水顯堿性，比飽和食鹽水更容易吸收二氧化碳，增大二氧化碳的吸收量飽和(2)化肥氯化銨晶體在受熱時會分解，生成氨氣和氯化氫，這種分解反應會導致氯化銨的損失(3)(4)ab(5)【詳解】（1）因為飽和氨鹽水顯堿性，比飽和食鹽水更容易吸收二氧化碳，所以在用氨堿法生產純堿過程中，要先向飽和食鹽水中通入氨氣，制成飽和氨鹽水，再向其中通入二氧化碳；氨鹽水吸收二氧化碳后生成碳酸氫鈉和氯化銨，析出碳酸氫鈉固體后的溶液為碳酸氫鈉的飽和溶液；（2）根據流程可知，"侯氏制堿法"向濾出碳酸氫鈉晶體后的氯化銨溶液中加入食鹽，則能得到氯化銨，氯化銨含氮元素，在農業上可用作氮肥；氯化銨晶體在受熱時會分解，生成氨氣和氯化氫，這種分解反應會導致氯化銨的損失，從而不能通過蒸發結晶的方式獲得純凈的氯化銨晶體；（3）索爾維法向母液中加入石灰乳混合加熱，則發生的反應是氯化銨和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、氨氣和水，反應的化學方程式為：；（4）a、根據流程可知，“侯氏制堿法”向濾出碳酸氫鈉晶體后的氯化銨溶液中加入食鹽，則能得到氯化銨，因此“侯氏制堿法”的優點是提高物質利用率、對環境的污染減小，該選項符合題意；b、該流程中沒有生成氯化鈣，則對環境更加友好，該選項符合題意；c、根據碳元素守恒，純堿中含有碳元素，則還需補充二氧化碳，該選項不符合題意，故選：ab；（5）步驟②是碳酸氫鈉受熱分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：。5．【新形式——結合新材料】（2024·江蘇鎮江·一模）納米零價鐵（nZVI）除廢水中金屬離子的性能優越，其制備示意圖如下。(1)“還原”過程，鐵元素化合價（填“升高”、“降低”或“不變”）。(2)“還原”過程，焦炭與Fe3O4在高溫下反應生成CO2，反應的化學方程式為；m克焦炭與232克Fe3O4充分反應后，所得固體中焦炭與鐵的質量比為1:14，則m=。(3)nZVI用于去除廢水中金屬離子，根據金屬活動性順序可分三種途徑（如圖-2），第一類是吸附捕捉（如Zn2+），第二類是吸附捕捉再慢慢反應（如Pb2+），第三類是直接反應（如Cu2+）。①結合圖分析，Ni2+屬于第類。②若Cd2+屬于第一類，則金屬Cd比金屬Ag的活動性（填“強”“弱”或“接近”）。③廢水中CuCl2與納米零價鐵反應的化學方程式為。【答案】(1)降低(2)36(3)二強【詳解】（1）根據圖示，“還原”過程，四氧化三鐵（鐵元素顯+2、+3價）變成單質鐵（鐵元素化合價為0），則鐵元素化合價降低；（2）“還原”過程，一定量焦炭與Fe3O4作用生成CO2和鐵，反應的化學方程式為；設還原232克Fe3O4生成鐵的質量為x，參加反應的碳的質量為y。，解得：x=168g，解得：y=24g；反應后所得固體中焦炭的質量為：=12g，

則加入焦炭的質量是24g+12g=36g（3）①nZVI用于去除廢水中金屬離子，由圖示可知，Ni2+是吸附捕捉再慢慢反應，屬于第二類；②若Cd2+屬于第一類，即鐵活動性比Cd弱，則金屬Cd比金屬Ag的活動性強；③廢水中CuCl2與納米零價鐵反應產生氯化亞鐵和銅，化學方程式為。1．（2023·廣東）電解水制氫聯合碳酸鈣分解制備氧化鈣，能減少碳排放，助力碳中和。該新方法的示意圖如圖所示。

(1)傳統方法:CaCO3在900℃以上完全分解生成CaO和(填化學式)。(2)新方法:i.電解水屬于反應(填基本反應類型)，反應前后氫元素的化合價(填“升高”“降低”或“不變”)。ii.反應器1:一定的H2環境及較低溫度下CaCO3可與H2反應生成CaO、CO和H2O。CO與H2O的分子個數比為。CaCO3還可以直接分解。反應器1中CO、CO2的含量隨反應溫度的變化如下圖所示。℃時，抑制CO2生成的效果最好。

iii.反應器2:一定條件下，CO與H2發生化合反應生成甲醇(CH3OH)，化學方程式為。(3)與傳統方法相比，新方法的優點有(寫兩條)。【答案】(1)CO2(2)分解降低1:1750(3)①減少二氧化碳排放，緩解溫室效應；②節約能源【詳解】（1）碳酸鈣在高溫條件下分解生成氧化鈣和二氧化碳，二氧化碳的化學式為CO2；（2）i.由一種物質生成兩種或兩種以上物質的反應為分解反應，水在通電時生成氫氣和氧氣，故電解水屬于分解反應；反應前水中氫元素的化合價為+1，反應后生成的氫氣中氫元素化合價為0，故反應前后氫元素的化合價降低；ii.反應器1中發生反應的化學方程式為：,由化學方程式可知CO與H2O的分子個數比為1:1；由CO、CO2的含量隨反應溫度的變化圖可知，在600℃時，CO、CO2的含量分別為67.3%和32.7%，在700℃時，CO、CO2的含量分別為87.1%和12.9%，在750℃時，CO、CO2的含量分別為88.2%和11.8%，在800℃時，CO、CO2的含量分別為87.6%和12.4%，故在750℃時，抑制CO2生成的效果最好；iii.反應器2:一定條件下，CO與H2發生化合反應生成CH3OH，化學方程式為；（3）與傳統方法相比，新方法的優點有①減少二氧化碳排放，緩解溫室效應；②使用風力發電產生的電能用于電解水，能有效節約能源等。2．（2024·山西大同·一模）化學鏈燃燒是一種新型高效燃燒技術。以載氧體氧化鎳(NiO)中的氧代替空氣中的氧氣完成甲烷燃燒，并高效回收二氧化碳的流程如圖所示。分析思考，回答問題：(1)加熱條件下，空氣反應器中發生反應的化學方程式為；(2)冷凝器的作用是；(3)從微觀角度解釋，壓縮器中二氧化碳狀態的變化；(4)流程中循環利用的物質是；(5)與甲烷直接燃燒相比，該化學鏈燃燒的優點是。【答案】(1)(2)是水蒸氣冷凝成液態水從而與二氧化碳分離(3)壓縮后使二氧化碳分子間隔變小從而從氣態變為液態(4)鎳(5)反應更充分，能源利用率更高【詳解】（1）如圖所示，加熱條件下鎳和氧氣反應生成氧化鎳，化學方程式為：；（2）如圖所示，經過冷凝器后二氧化碳中的水蒸氣被冷凝成水，從而得到純凈的二氧化碳；（3）壓縮器中的二氧化碳被壓縮成液體，是由于加壓后二氧化碳分子之間的間隔變小。（4）如圖所示，鎳既作為反應物又是生成物，故可以循環使用，故填：鎳（5）如圖所示，燃料不直接與空氣接觸燃燒，而是以載氧體在兩個反應器之間的循環來實現燃料較低溫度下燃燒的過程，這樣可以使燃料充分燃燒，反應更充分，能源利用率更高3．（2024·江蘇揚州·一模）人類文明與社會進步同金屬材料關系密切。I.人類對金屬活動性規律的認識經歷了漫長的探索過程，如圖：(1)用銅、鎂、鐵三種金屬重溫格勞貝爾字驗，會“消失”的金屬有。(2)卡文迪許制取的“可燃空氣”是。II.工業煉鋼：主要工藝流程如圖：(3)工業上用赤鐵礦石(主要成分Fe2O3)煉鐵的化學方程式。(4)從物質成分的角度分析，生鐵煉鋼過程中，煉鋼爐中通入O2的目的是(用化學方程式來表示)。(5)將過最的生鐵投入CuSO4溶液中，反應化學方程式，充分反應后反應中觀察到的現象是(填序號)。A．固體全部溶解

B．有紅色固體析出

C．溶液從藍色變成淺綠色III.金屬的回收利用廢舊手機的電路板中主要含有銅，還含有少放鋁、鐵、金等金屬。為回收其中的銅、金，進行了如圖實驗。已知：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。本實驗條件下，金不發生反應。(6)濾液A中的溶質除Al2(SO4)3外，還含有的溶質化學式是、。反應Ⅰ中涉及的基本反應類型是反應。(7)濾渣F的成分是(填化學式)。(8)反應IV中過量稀鹽酸的目的。【答案】(1)鎂和鐵(2)氫氣/H2(3)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(4)C+O2CO2(5)Fe+CuSO4=FeSO4+CuBC(6)FeSO4H2SO4置換反應(7)Fe、Cu(8)將過量的鐵全部除去【詳解】（1）鎂和鐵排在氫前，能與稀鹽酸反應，銅排在氫后，不能與鹽酸反應，故用銅、鎂、鐵三種金屬重溫格勞貝爾字驗，會“消失”的金屬有鎂和鐵，故填：鎂和鐵；（2）活潑金屬與酸反應產生氫氣，故卡文迪許制取的“可燃空氣”是氫氣，故填：氫氣；（3）工業上用赤鐵礦石(主要成分Fe2O3)煉鐵，發生的反應為一氧化碳與氧化鐵在高溫的條件下反應生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；（4）生鐵煉鋼過程中，是利用氧氣降低生鐵中的含碳量，發生的反應為碳與氧氣反應生成二氧化碳，化學方程式為：C+O2CO2；（5）鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；A、生鐵中含有碳，不與硫酸銅反應，完全反應后，仍有固體，選項錯誤；B、鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，有紅色固體析出，選項正確；C、硫酸銅溶液呈藍色，硫酸亞鐵溶液呈淺綠色，故溶液從藍色變成淺綠色，選項正確，故選BC；（6）鋁與硫酸反應生產了硫酸鋁，鐵與硫酸反應生成了硫酸亞鐵，硫酸過量，所以濾液A中的溶質除Al2(SO4)3外，還含有的溶質化學式是FeSO4、H2SO4。金屬與酸反應屬于單質與化合物反應生成另一種單質和另一種化合物，屬于置換反應；（7）加入稀硫酸過濾后，濾渣B是未反應的銅、金和其他雜質，加入過氧化氫和硫酸后銅轉換為硫酸銅，則濾液C中是硫酸銅，硫酸銅和鐵反應生成硫酸亞鐵和銅，所以濾渣F的成分是Cu和過量的Fe。（8）鐵能與硫酸反應，故反應Ⅳ中過量稀鹽酸的目的是為了將鐵完全反應掉，得到純凈的銅，故填：將過量的鐵全部除去。4．（2024·陜西西安·二模）實驗結束時，同學們將含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的廢液倒在廢液缸里，如果將廢液直接排放就會造成水污染。于是幾位同學利用課余處理廢液，回收工業重要原料硫酸鋅和有關金屬。實驗過程如下：(1)操作1是，固體A的成分。(2)濾液1和濾液2中溶質相同，該溶質是(填化學式)。(3)若實際操作過程中加入鋅粉的量不足，則一定發生的反應的化學方程式為；加入適量稀硫酸發生反應的化學方程式。【答案】(1)過濾鋅、鐵、銅(2)ZnSO4(3)【詳解】（1）由流程可知，操作1能將固體和液體分離，則其名稱為過濾；由于金屬活動性順序：鋅>鐵>銅，則加入過量的鋅粉，鋅能和硫酸銅反應生成銅和硫酸鋅，且鋅能和硫酸亞鐵反應生成鐵和硫酸鋅，則固體A的成分為鐵、銅和過量的鋅。（2）結合前面分析可知，濾液1中的溶質為硫酸鋅，化學式為ZnSO4。（3）由于金屬活動性順序：鋅>鐵>銅，則鋅先和硫酸銅反應生成銅和硫酸鋅，則一定發生的反應的化學方程式為；鐵能被磁鐵吸引，則固體B中的成分為鋅和銅，加入稀硫酸，鋅能和硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，銅不反應，反應的化學方程式為：。5．（2024·江西吉安·一模）粗鹽中含有泥沙等不溶性雜質，還含有氯化鈣、氯化鎂、硫酸鈉等可溶性雜質。某提純粗鹽的工藝流程如圖。請根據有關信息，回答下列問題：(1)實驗室進行過濾操作時需要用到的玻璃儀器是(填一種)。(2)步驟②中發生反應的化學方程式為。(3)步驟③中加入過量試劑A是為了除去硫酸鈉雜質，試劑A是(填化學式)溶液。(4)步驟④中加入過量Na2CO3溶液的目的是。(5)步驟⑤中若加入過量的稀鹽酸，(選填“會”或“不會”)影響精鹽的純度。【答案】(1)玻璃棒（合理即可）(2)(3)BaCl2(4)除去氯化鈣和過量的氯化鋇(5)不會【詳解】（1）過濾時需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒。（2）步驟②中，氯化鎂和氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，反應的化學方程式為：。（3）硫酸鈉和氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，則試劑A為BaCl2。（4）碳酸鈉和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碳酸鋇沉淀和氯化鈉，則碳酸鈉的作用為除去氯化鈣和過量的氯化鋇。（5）鹽酸是氯化氫氣體的水溶液，具有揮發性，則蒸發過程中，過量的鹽酸會揮發，故鹽酸過量也不會影響精鹽的純度。6．（2024·安徽六安·一模）興趣小組的同學利用某廢鎳材料（含有金屬Ni及少量Fe、Cu）回收鎳，設計流程如圖所示（部分產物略去）。請根據上述流程回答下列問題：(1)過濾時，玻璃棒的作用是。(2)濾液I經H2O2氧化后會生成硫酸鐵，請寫出它與氫氧化鈉溶液發生反應的化學方程式。(3)由上述流程可知，Fe、Cu、Ni的金屬活動性由強到弱的順序為。離子開始沉淀時的pH完全沉淀時的pHFe3+2.73.2Ni2+7.28.7(4)已知Fe3+和Ni2+開始沉淀和完全沉淀時的pH如上表所示。“除鐵”過程中加入NaOH溶液的目的是通過調節溶液的pH使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀，則pH的范圍是______（填字母序號）。A．2.7≤pH<3.2 B．3.2≤pH<7.2 C．7.2<pH<8.7【答案】(1)引流(2)(3)Fe>Ni>Cu(4)B【詳解】（1）過濾時，玻璃棒的作用為引流，使液體沿玻璃棒流入過濾器；（2）硫酸鐵與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和氫氧化鐵沉淀，方程式為：；（3）由上述流程可知，廢鎳材料加足量的硫酸，鎳和鐵都與硫酸反應，銅不反應，說明金屬活動性鎳和鐵＞銅，濾液Ⅱ中加入適量的鐵過濾得到金屬鎳，說明金屬活動性鐵＞鎳，所以Fe、Cu、Ni的金屬活動性由強到弱的順序為Fe>Ni>Cu；（4）由于Fe3+完全沉淀時pH為3.2，而Ni2+開始沉淀時的pH為7.2，則若想使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀，pH的范圍為3.2~7.2，故選B。7．（2024·黑龍江大慶·一模）鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰資源成為重要課題。某研究性學習小組對廢舊鋰離子電池的正極材料(和碳粉涂覆在鋁箔上)進行資源回收研究，設計實驗流程如下：查閱資料可知：(1)第②步反應得到的沉淀X的化學式為。(2)第③步反應有鋰離子生成，其反應化學方程式是。(3)四步實驗都包含過濾，實驗室中過濾實驗要使用的玻璃儀器有。(4)若廢舊鋰離子電池的正極材料含質量為18.1g，第③步反應中加入含的溶液，假定正極材料中的鋰經反應③和④完全轉化為，則至少有參加了反應。【答案】(1)(2)(3)漏斗、燒杯、玻璃棒(4)6.36【詳解】（1）根據資料，第①步反應是鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉、氫氣，第②步反應，得到的沉淀X的化學式為；（2）根據流程及質量守恒定律，第③步有鋰離子生成，反應是、硫酸和氧氣反應產生硫酸鋰、二氧化錳和水，其反應化學方程式是；（3）過濾實驗要使用的玻璃儀器包括漏斗、燒杯、玻璃棒；（4）18.1g消耗硫酸的質量是，產生的硫酸鋰最終轉換成碳酸鋰，則有關系LiMn2O4～H2SO4～～，剩余硫酸5.88g-4.9g=0.98g，硫酸和碳酸鈉反應，，根據根據質量守恒定律有H2SO4～，，則需要碳酸鈉的質量是6.36g。8．（2024·黑龍江佳木斯·一模）海水曬鹽得到的粗鹽常含有、等雜質，工業提純粗鹽的流程如圖所示。(1)步驟④：操作a的名稱是。(2)步驟⑥：操作b中用到玻璃棒，玻璃棒的作用是。(3)如果將步驟②和步驟③的順序顛倒，則所制得的精鹽水中還含有。(4)寫出步驟③中反應的化學方程式。【答案】(1)過濾(2)攪拌，防止局部溫度過高，造成液體飛濺(3)氯化鈣/CaCl2(4)、【詳解】（1）步驟④操作a是將沉淀與濾液分離，該操作的名稱為過濾；（2）步驟⑥操作b是從精鹽水中獲得精鹽，氯化鈉的溶解度受溫度影響變化不大，采用的方法是蒸發；蒸發操作中玻璃棒的作用是攪拌，防止局部溫度過高，造成液體飛濺；（3）步驟②和步驟③分別是加入過量的氫氧化鈣溶液、碳酸鈉溶液，分別是用于除去粗鹽中的氯化鎂、氯化鈣的，但是加入碳酸鈉溶液要放在加入的氫氧化鈣溶液之后，這樣碳酸鈉會除去反應剩余的氫氧化鈣；如果將步驟②和步驟③的順序顛倒，過量的氫氧化鈣與步驟⑤中加入的稀鹽酸反應生成氯化鈣，則所制得的精鹽水中還含有：氯化鈣；（4）步驟②中加入過量的氫氧化鈣，氫氧化鈣和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣；步驟③中加入過量的碳酸鈉溶液，碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和步驟②中過量的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，化學方程式為：、。9．（2024·重慶·一模）Fe3O4顆粒在磁記錄材料、磁流體等領域廣泛應用。制備Fe3O4的方法如下：已知：①“沉淀”時的反應為：；②+2價的鐵元素容易被空氣中的氧氣氧化。(1)為了加快“溶解”速率，可采取的措施是；(2)若向鹽酸酸化的FeCl2溶液中通入O2可生成FeCl3和H2O，該反應的化學方程式為。(3)“沉淀”時反應溫度不宜過高，需要控制溫度為50℃，原因是；(4)“溶解”時，實際投放的遠大于理論值，原因是。(5)檢驗Fe3O4是否洗干凈。取最后一次洗滌液，可采取的方法是___________(填序號)。A．加入濃NaOH溶液，加熱 B．加AgNO3和稀硝酸 C．稀鹽酸【答案】(1)用玻璃棒攪拌(2)4FeCl2+O2+4HCl=4FeCl3+2H2(3)減少NH3?H2O的揮發(4)“溶解”時，FeCl2在鹽酸存在下，與空氣中的氧氣反應生成FeCl3(5)AB【詳解】（1）攪拌能使反應充分接觸，從而加快反應速率；（2）向鹽酸酸化FeCl2溶液中通入O2可生成FeCl3和H2O，可知反應物為鹽酸、氯化亞鐵和氧氣，生成物為氯化鐵和水，反應方程式為：4FeCl2+O2+4HCl=4FeCl3+2H2O；（3）“沉淀”時需要控制反應溫度為不宜過高，其原因是“沉淀”時加入了氨水，氨水受熱易揮發、易分解；（4）FeCl2在鹽酸存在下，與空氣中的氧氣反應生成FeCl3，溶解時，實際投放的遠大于理論值；（5）反應后的四氧化三鐵表面會殘留氯化氨溶液，如果四氧化三鐵已經洗凈，則最后一次洗滌液中不含有氯化氨。A、氫氧化鈉與氯化氨反應產生氨氣，加入氫氧化鈉溶液加熱，如果沒有產生刺激性氣味的氣體，說明洗滌液中不含有氯化氨，說明洗凈，選項正確；B、硝酸銀與氯化氨反應產生不溶于稀硝酸的氯化銀沉淀，加硝酸銀和稀硝酸，如果沒有沉淀出現，則說明洗滌液中不含氯化銨，說明洗凈，選項正確；C、稀鹽酸與氯化銨不反應，加入稀鹽酸，無論氯化氨是否有剩余都無明顯現象，選項錯誤；故選AB。10．（2024·四川成都·二模）高純硅是生產芯片的基材，下圖是制備高純硅及金屬鎂的簡易流程。資料：①粗硅原料主要成分為硅（Si），含MgO等雜質，不考慮其它雜質與酸反應。②硅不溶于水且不與x反應。③氧化鎂與酸的反應原理與氧化鐵類似。(1)x是（填物質名稱）。(2)若在實驗室完成操作I，所需玻璃儀器除燒杯外還有，所得“溶液”中含有的陽離子有（寫離子符號）；操作Ⅱ包括、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。(3)③中反應的化學方程式為。①~④中屬于化合反應的是（填序號）。(4)該流程中可循環利用的物質有（填化學式）。【答案】(1)鹽酸(2)漏斗、玻璃棒H+、Mg2+蒸發濃縮(3)②(4)Cl2、HCl【詳解】（1）由流程圖可知加入過量x，進行酸溶時有氯化鎂生成，所以加入的酸為鹽酸；（2）由于操作I后得到固體粗硅和溶液，即I是將固體和液體分開的方法，所以操作I是過濾，過濾中用到玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，故填：漏斗、玻璃棒；加入鹽酸進行酸溶的過程中，氧化鎂與鹽酸反應生成了氯化鎂，又由于鹽酸過量，所以所得溶液中溶質為氯化鎂和氯化氫，含有的陽離子為：H+、Mg2+；通過操作Ⅱ從溶液中得到氯化鎂，先要對溶液進行蒸發濃縮，使其變成氯化鎂的飽和或接近飽和的高溫溶液，然后經過冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，得到氯化鎂；（3）反應③是氫氣與四氯化硅高溫條件下生成硅和氯化氫，方程式為：；反應①為鹽酸與氧化鎂反應生成氯化鎂和水，屬于復分解反應；反應②為硅與氯氣生成四氯化硅，屬于化合反應；反應③是氫氣與四氯化硅高溫條件下生成硅和氯化氫，屬于置換反應；反應④是氯化鎂在熔融狀態下電解生成鎂和氯氣，屬于分解反應。所以屬于化合反應的只有②；（4）Cl2、HCl既是某反應的反應物，又是某反應的生成物，所以可以循環利用。11．（2024·湖北武漢·二模）鈦和鈦合金是21世紀的重要金屬材料。工業上利用鈦鐵礦——鈦酸亞鐵（）制備金屬鈦（）的工藝流程如下。【查閱資料】①為固體，化學性質穩定，不與稀硫酸、稀鹽酸反應。②沸點、沸點。(1)將鈦鐵礦粉碎的目的是。(2)“反應釜”中發生的反應是，X的化學式是。(3)“沸騰爐”中將和的混合物分離，該操作的名稱是。(4)“合成器”中得到的產品中含有雜質鎂，可加入足量稀硫酸除去，寫出除雜原理反應（寫化學方程式）。(5)依據“綠色化學”理念，指出該生產過程中存在的不足之處是。【答案】(1)增大反應物的接觸面積，加快反應速率(2)CO(3)蒸餾(4)Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑(5)能耗高，產生有毒氣體污染環境【詳解】（1）將鈦鐵礦粉碎的目的是增大反應物的接觸面積，加快反應速率，故填增大反應物的接觸面積，加快反應速率。（2）由化學方程式可知，反應前出現了2個鐵原子、2個鈦原子、14個氯原子、6個氧原子和6個碳原子，反應后出現了2個鐵原子、2個鈦原子、14個氯原子，根據質量守恒定律，反應后尚缺的6個氧原子和6個碳原子存在于6X中，則X的化學式為CO，故填CO。（3）由題文可知，氯化鐵和四氯化鈦的沸點不同，“沸騰爐”中將氯化鐵和四氯化鈦的混合物分離后得到氣態四氯化鈦，該操作的名稱是蒸餾，故填蒸餾。（4）雜質鎂和稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，故反應的化學方程式寫為：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑。（5）由圖可知，流程中需要維持高溫的條件，能耗高，產生有毒氣體污染環境，故填能耗高，產生有毒氣體污染環境。12．（2024·重慶·一模）中國航天工業飛速發展，金屬鈦常被用于航空航天工業。下圖是以鈦鐵礦為主要原料冶煉金屬鈦的生產工藝流程：已知：①鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3)。②鐵礦海浸在濃硫酸中發生反應：(1)FeTiO3中鈦元素的化合價為。(2)反應前需將鈦鐵礦粉碎，其目的是(3)溶液Ⅱ的主要溶質為TiOSO4，加熱時和水發生反應，經過濾得到H2TiO3。已知X的溶質是一種初中化學常見的酸，寫出該反應的化學方程式。(4)步驟④發生的反應為，此反應需要在Ar氛圍下進行，其中Ar的作用是。(5)若在制備過程中有20%的鈦元素損失，最終獲得4.8t的單質鈦，則20t鈦鐵礦中鈦酸亞鐵的質量分數為。【答案】(1)+4(2)增大反應物之間的接觸面積，使反應更快更充分(3)(4)作保護氣，防止鎂和反應生成的鈦高溫下被氧化(5)95%【詳解】（1）FeTiO3中鐵元素顯+2價，氧元素顯-2價，設鈦元素的化合價為x，根據化合物中，正、負化合價的代數和為零，可得：，x=+4；（2）反應前需將鈦鐵礦粉碎，其目的是：增大反應物之間的接觸面積，使反應更快更充分；（3）根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含Ti、O、S、H，生成物中含H、Ti、O，故生成物中還應含S，已知X的溶質是一種初中化學常見的酸，故物質X為硫酸，則該反應為TiOSO4和水在加熱的條件下反應生成H2TiO3和硫酸，該反應的化學方程式為：；（4）此反應需要在Ar氛圍下進行，氬氣化學性質穩定，可作保護氣，可防止鎂和反應生成的鈦高溫下被氧化；（5）根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類和質量不變，則20t鈦鐵礦中鈦酸亞鐵的質量為：，則20t鈦鐵礦中鈦酸亞鐵的質量分數為：。13．（2023·江蘇無錫）由菱鐵礦(主要成分為，含少量等雜質)制備鐵粉的一種流程如下：

(1)碳酸亞鐵()中鐵元素的化合價為。(2)“酸浸”時，為使反應充分，可采取的一種措施是。“酸浸”后所得溶液中含有的溶質有：和。(3)“沉鐵”時，轉化為沉淀，該反應的基本類型是。“焙燒”時，在高溫條件下，與反應生成與的化學方程式為。(4)“還原”時，在高溫條件下，利用炭粉可將鐵從氧化鐵中還原出來；若向氧化鐵與炭粉的混合物中添加適量的，更利于還原氧化鐵，其原因是。【答案】(1)+2(2)將菱鐵礦粉碎硫酸/H2SO4(3)復分解反應(4)碳酸鈣高溫分解二氧化碳，二氧化碳能與碳反應生成一氧化碳，一氧化碳也能還原氧化鐵【詳解】（1）“亞鐵”的化合價為+2價。（2）增大接觸面積，能使反應更充分，則可將菱鐵礦粉碎；碳酸亞鐵能與硫酸反應生成硫酸亞鐵、二氧化碳和水，由于加入的硫酸過量，則“酸浸”后所得溶液中含有的溶質有硫酸亞鐵和硫酸。（3）硫酸亞鐵和碳酸鈉反應生成碳酸亞鐵和硫酸鈉，該反應為兩種化合物互相交換成分生成另兩種化合物的反應，屬于復分解反應；碳酸亞鐵和氧氣在高溫條件下生成氧化鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：。（4）由于碳酸鈣高溫分解生成二氧化碳，而二氧化碳能與碳反應生成一氧化碳，一氧化碳也能將鐵從氧化鐵中還原出來，則加入適量的碳酸鈣，更利用還原氧化鐵。14．（2023·四川巴中）某工廠秉承“綠水青山就是金山銀山”的發展理念，將工廠排放的污水（含有硫酸亞鐵、硫酸銅和少量硫酸）進行一系列的處理，從而回收其中的某種重金屬，并