專題16流程圖題

考點01制備與生產(chǎn)流程類

考點02廢料回收利用流程類

考點03其他流程類

考點01制備與生產(chǎn)流程類

1.（2025·江蘇無錫）以碳酸鈣為原料制備過氧化鈣(CaO2)的一種流程如下：

【查閱資料】CaCl2＋H2O2＋2NH3·H2O＋6H2O=CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl，反應需在弱堿性環(huán)境中進行。

(1)碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式是。碳酸鈣需過量，理由是。

(2)實驗室用下圖模擬制備CaO2·8H2O。打開磁力攪拌器，攪拌的作用是。反應需在冰水浴中進行，

原因是。

(3)“步驟2”所得濾液可用作。

(4)將21.6gCaO2·8H2O(相對分子質(zhì)量為216)加熱分解，固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示。A點對應固體的化

學式為；加熱溫度不能超過350℃，原因是。

2.（2025·江蘇蘇州）以閃鋅礦[主要成分ZnS，少量FeS、CdS（硫化鎘）]為原料制備硫酸鋅的流程如下：

(1)“焙燒”時，金屬硫化物（ZnS、FeS和CdS）與氧氣反應均轉(zhuǎn)化為金屬氧化物和SO2。寫出ZnS與O2高溫反

應的化學方程式：。

(2)①“酸浸”時發(fā)生反應的基本類型為。

②“酸浸”所得濾液中陽離子有Cd2、Fe2、Fe3和（填離子符號）。

(3)“除鐵”時發(fā)生反應：

170℃

反應Ⅰ4FeSO4+O2+4H2O2Fe2O3+4H2SO4

170℃

反應Ⅱ

Fe2SO43+3H2OFe2O3+3H2SO4

①除鐵所得“濾渣2”的用途有（寫一種）。

②鐵元素化合價在反應Ⅰ和反應Ⅱ前后的變化情況分別為（填字母）。

A．升高降低B．升高不變C．不變降低D．降低升高

(4)“除鎘過濾”前需先測定溶液中CdSO4濃度，計算所需鋅粉質(zhì)量的理論值m理論Zn。如圖所示的是實際

m實際Zn

參加反應鋅的質(zhì)量與理論值之比分別為1.2和1.0時，除鎘率隨時間的變化。

m理論Zn

①金屬活動性：ZnCd（填“＞”或“＜”）

m實際Zn

②除鎘率接近100%時，>1的原因是。

m理論Zn

3.（2025·江蘇南通）以鋅灰（主要成分為ZnO，含少量FeO、MnO、CuO）為原料制備ZnCl2的工藝流程如

下（“----?”表示部分過程略去）：

(1)“浸取”時，ZnO與鹽酸反應的化學方程式為。

(2)“氧化”反應之一為3MnCl2＋2KMnO4＋2H2O=2KCl＋5MnO2↓＋4HCl。

①“氧化”時化合價升高的金屬元素為（用元素符號表示）。

②若“氧化”時使用H2O2“濾渣1”仍為Fe（OH）3和MnO2，但工業(yè)生產(chǎn)時仍不選擇H2O2，其原因是。

(3)實驗室進行“過濾”操作時，所需玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和。

(4)“置換”時，加入過量Zn粉的目的是。

(5)工業(yè)生產(chǎn)中若鋅灰質(zhì)量一定，為提高ZnCl2的產(chǎn)量，可采取的措施為。

4.（2025·江蘇南通·中考真題）學習小組以高純銅為原料制備納米銅粉，實驗流程如下：

I氧化高純銅

學習小組經(jīng)查閱資料設計了以下兩種“氧化”方法。

Δ

濃

方法1Cu2H2SO4CuSO4SO22H2O

Δ

稀

方法22CuO22H2SO42CuSO42H2O

(1)“方法2”的優(yōu)點有。

(2)若用質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸配制100g質(zhì)量分數(shù)為19.6%的稀硫酸，所需濃硫酸的質(zhì)量為g。按

圖1稀釋濃硫酸時，量筒中盛放的試劑是。

II鐵粉還原硫酸銅

(3)學習小組取30mL“方法2”所得溶液于小燒杯中，加入0.5g還原鐵粉，攪拌，觀察到有無色氣體逸出、燒

杯底部有紅色物質(zhì)析出、溶液由藍色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色（經(jīng)檢測含膠狀氫氧化鐵）。

①析出紅色物質(zhì)的原因是（用化學方程式表示）。

②產(chǎn)生的無色氣體為。為提高鐵粉利用率，需除去CuSO4溶液中的H2SO4且不引入雜質(zhì)，宜采取

的措施是向溶液中加入足量的，充分反應后過濾。

(4)取30mL新配制的4%CuSO4溶液和0.5g還原鐵粉進行實驗，仍有氣體逸出。為探究氣體逸出與溶液酸堿

性的關系，學習小組設計了圖2所示裝置（夾持儀器略，pH傳感器能精確測定溶液pH）并進行實驗，測得

溶液pH隨反應時間的變化如圖3所示。AB段pH減小是因為生成了。

(5)學習小組查閱資料，對“溶液pH減小、有膠狀氫氧化鐵生成”的原因作出猜想：生成的FeSO4溶液與空氣

中的O2發(fā)生了反應。為探究猜想是否合理，設計了如下實驗方案：在圖2裝置中加入30mL用不含O2的蒸

餾水配制的4%CuSO4溶液，再加入0.5g還原鐵粉，打開彈簧夾，持續(xù)通入N2，觀察溶液顏色及pH的變化；

停止通N2，（將實驗方案補充完整）。

III水合肼還原硫酸銅

(6)工業(yè)上常用水合肼“還原”硫酸銅制備納米銅。有研究表明：納米銅顆粒的直徑與溶液pH、反應溫度間的

關系如圖4所示。若要制備直徑為100nm的銅粉，需控制的反應條件為。

5．（2024·江蘇徐州）鋁的應用涉及生產(chǎn)、生活的各個方面。工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al2O3，含沙石等

雜質(zhì)）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：。

6.（2023·江蘇南通）實驗室以軟錳礦（主要含MnO2的礦石）為原料制備MnO2的流程如下：

(1)MnO2催化分解KClO3的化學反應方程式為。

(2)“酸浸”時，為使軟錳礦充分反應，可采取的措施有（寫一條）。

Δ

沉錳反應為。加熱溫度不能過高的原因

(3)“”MnSO4+2NH4HCO3MnCO3+NH42SO4+H2O+CO2

是。

(4)在空氣中“煅燒”MnCO3會生成不同的錳氧化物，各錳氧化物質(zhì)量分數(shù)隨煅燒溫度的變化關系如圖所示。

Δ

①370~410℃發(fā)生主要反應為2MnO+O22MnO2。該反應屬于基本反應類型中的反應。

②已知酒精燈外焰的最高溫度可達600℃以上。稱取一定質(zhì)量的MnO2，與KClO3混合均勻，充分加熱后

冷卻，溶解、過濾、洗滌、烘干后稱量，發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少。MnO2質(zhì)量減少的主要原因是。

7．（2023·江蘇無錫）由菱鐵礦(主要成分為FeCO3，含少量SiO2等雜質(zhì))制備鐵粉的一種流程如下：

(1)碳酸亞鐵(FeCO3)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?！八峤焙笏萌芤褐泻械娜苜|(zhì)有：FeSO4和。

(3)“沉鐵”時，F(xiàn)eSO4轉(zhuǎn)化為FeCO3沉淀，該反應的基本類型是?！氨簾睍r，在高溫條件下，F(xiàn)eCO3與O2

反應生成Fe2O3與CO2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CaCO3，更利于還原氧化鐵，其原因是。

8．（2023·江蘇徐州）氧化鐵紅Fe2O3是常見的含鐵顏料。工業(yè)上可利用硫酸亞鐵、氨水、空氣等物質(zhì)制取

氧化鐵紅，主要流程如圖所示：

85C

已知：“合成”時發(fā)生的主要反應為4FeSO4O26H2O4FeOOH4H2SO4

(1)Fe2O3的物質(zhì)類別是（填“鹽”或“氧化物”）。

(2)“合成”過程中不斷加入氨水，溶液的pH仍然保持基本不變，原因是。

(3)“操作a”的名稱是。

(4)FeOOH在加熱條件下分解，生成Fe2O3和一種常見物質(zhì)，該反應的化學方程式為。

9．（2023·江蘇蘇州）用蛋殼（主要含CaCO3，還有少量MgCO3和有機物）為原料通過以下步驟制取補鈣劑

醋酸鈣［］。

CH3COO2Ca

已知：①醋酸鈣易溶于水，高于160℃時發(fā)生分解；②醋酸（CH3COOH）易揮發(fā)。

(1)焙燒。將蛋殼在高溫下焙燒后冷卻，得到含金屬氧化物的固體。

①焙燒過程中，CaCO3發(fā)生反應的化學方程式為。

②焙燒過程中，產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味，說明蛋殼中含有（有機物）。

(2)酸溶。在焙燒后的固體中先加入適量水打漿，冷卻后，再加入稍過量的醋酸得到醋酸鹽溶液。不能向焙

燒后的固體中直接加入醋酸的原因是。

除鎂。在酸溶后的溶液中加入至堿性，將轉(zhuǎn)化為沉淀除去。該反應屬

(3)CaOH2CH3COO2MgMgOH2

于（填基本反應類型）。

中和。在除鎂后的溶液中加入醋酸調(diào)節(jié)溶液為。其目的有：將溶液中的少量轉(zhuǎn)化為

(4)pH7①CaOH2

；。

CH3COO2Ca②

(5)將中和后的溶液蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析出，過濾得到醋酸鈣晶體。蒸發(fā)時不能直接將溶液蒸干的原因

是。

醋酸鈣高溫下分解所得氧化鈣可作為氣體吸收劑。將質(zhì)量分數(shù)為的樣品在高

(6)CH3COO2Ca94.8%50.0g

溫下完全分解，計算分解得到CaO的質(zhì)量（寫出計算過程）。

高溫

已知：醋酸鈣分解反應為；雜質(zhì)不發(fā)生反應。

①CH3COO2CaCaOC3H6OCO2

的相對分子質(zhì)量為。

②CH3COO2Ca158

考點02廢料回收利用流程類

10.（2025·江蘇宿遷）硫酸銅在紡織、印刷等行業(yè)有廣泛用途?；瘜W實踐小組查閱相關資料，提出用回收的

含銅廢料制備五水硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O)，主要流程如下：

【資料】①含銅廢料中含有的雜質(zhì)既不與氧氣反應，也不與酸反應。

②CuSO4·5H2O易溶于水，難溶于酒精。

③在降溫結(jié)晶時，如果降溫過快可能會導致結(jié)晶不均勻、不規(guī)則。

④加熱條件下，銅與濃硫酸反應，也可制得硫酸銅，化學方程式為：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O

(1)“焙燒”時，反應的化學方程式為。

(2)X溶液中的溶質(zhì)為(填化學式)。

(3)“一系列操作”中的部分操作是：將濾液進行、降溫結(jié)晶、過濾、酒精洗滌、低溫干燥。其中，用酒

精洗滌的優(yōu)點是。

(4)若要獲得均勻、規(guī)則的五水硫酸銅晶體，可采取的操作方法是。

(5)工業(yè)上制備硫酸銅，不選擇銅和濃硫酸的反應，而選擇流程中的方案。從綠色化學的視角考慮，流程中

的方案具有的優(yōu)點是(寫出一點即可)。

11.（2025·江蘇連云港）自然界中的碳氧循環(huán)是人類生存的基礎。

葉綠體

綠色植物的光合作用可吸收CO2放出O2，反應∶6CO2+6XC6H12O6+6O2。

光照

(1)C6H12O6屬于___________(填字母)。

A．有機物B．無機物C．氧化物

(2)化合物X的化學式為。

化石能源的燃燒、人和動物的呼吸作用消耗O2，產(chǎn)生CO2。

(3)下列關于化石能源的說法正確的是___________(填字母)。

A．化石能源只能通過燃燒加以利用

B．石油煉制可得到煤氣、汽油和石蠟等多種產(chǎn)品

C．與燃煤相比，使用天然氣可以減少SO2、氮氧化物等排放

(4)某化學小組同學為比較人體吸入的氣體與呼出的氣體中CO2、O2含量高低，實驗如下：

取4個相同的集氣瓶，分別編號A、B、C、D，其中A、B用玻璃片蓋好；C和D通過排水集氣法收集兩瓶

呼出的氣體，備用。完成下表：

實驗內(nèi)容現(xiàn)象結(jié)論

向A、C中分別滴加等量的

A中無明顯現(xiàn)象，C呼出氣體中的CO2含量大于

澄清石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)

中?？諝庵蠧O2含量。

象。

將燃著的小木條分別伸入B中無明顯現(xiàn)象，D中燃著呼出氣體中O2含

B、D中，觀察現(xiàn)象。的木條熄滅。量。

實現(xiàn)碳中和意義重大。燃煤煙氣中CO2的捕集可通過如下所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化實現(xiàn)。

(5)“吸收”中所得的KHCO3溶液與石灰乳反應的化學方程式為。

(6)“過濾”得到的K2CO3溶液能循環(huán)利用的原因是。

(7)工業(yè)上常用高溫煅燒CaCO3制取CO2并獲取CaO。理論上獲取1.1噸CO2時能生產(chǎn)CaO多少噸？(寫出計

算過程)

12．（2024·江蘇連云港）一種以黃銅渣（含Zn、Cu、ZnO、CuO）為原料獲取Cu和ZnSO4溶液的實驗流程

如下。下列說法正確的是

A．加入H2SO4生成H2的化學方程式為Cu+H2SO4=CuSO4+H2

B．根據(jù)流程可以判斷Zn的金屬活動性比Cu的強

C．判斷加入的Zn如已過量的依據(jù)是溶液中有固體剩余

D．流程中涉及的化學反應類型均為置換反應

13．（2024·江蘇鎮(zhèn)江）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(fā)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。

14．（2024·江蘇無錫）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(zhì)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(chǎn)率較高的石綠固體。

(1)“預處理”包括粉碎、酸浸等過程?！胺鬯椤钡哪康氖?。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(fā)生如下反應：

，的化學式為。

Cu2OH2CO32RCO2H2OR

(5)本實驗中，提高石綠產(chǎn)率采取的措施有①；②。

15．（2024·江蘇宿遷）熱電廠燃燒煤產(chǎn)生含有大量SO2的煙氣，某石膏板企業(yè)采用“堿—石灰”的方法使煙氣

脫硫，再生產(chǎn)石膏。其主要生產(chǎn)流程如下圖所示。

（提示：①SO2與CO2的某些化學性質(zhì)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(nèi)發(fā)生反應的化學方程式是。

(3)流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是（填化學式）。

(4)理論上只需不斷加入（填化學式），便可持續(xù)實現(xiàn)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。

16．（2024·江蘇南通）實驗室以一種工業(yè)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(zhuǎn)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(fā)生的反應為2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。

①反應前后化合價發(fā)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(diào)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

17．（2023·江蘇鎮(zhèn)江）實驗室利用廢鎳催化劑（主要成分為Ni，還含少量Fe及鐵的氧化物）制備NiCO3的

實驗流程如圖。

(1)為加快“酸溶”的反應速率，可采取的措施有（寫一種）。

(2)“除鐵”和“沉鎳”中分離的操作名稱為。

(3)檢驗NiCO3固體已洗凈的方法是：取最后一次洗滌后的濾液，先滴加過量的稀鹽酸，再滴加（填

化學式）溶液，無明顯現(xiàn)象。

(4)堿性條件下NiSO4會轉(zhuǎn)化為N（iOH）2沉淀?！俺伶嚒睍r不能將NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，其原因是。

考點03其他流程類

18.（2025·江蘇連云港）氫氣的發(fā)現(xiàn)、制取、儲存和利用意義重大。

發(fā)現(xiàn)氫氣：16世紀科學家就發(fā)現(xiàn)稀H2SO4與Fe反應能生成“易燃空氣”。1787年拉瓦錫將H2O(g)[表示水蒸

氣]通過一根燒紅的鐵制槍管，得同樣“易燃空氣”。他將“易燃空氣”命名為“生成水的元素”，即氫。

(1)拉瓦錫實驗中，槍管內(nèi)壁有黑色固體(Fe3O4)生成，該反應的化學方程式為。

制取氫氣：一種以NiFe2O4為催化劑制氫的反應原理如圖1所示。

(2)反應Ⅰ中NiFe2O4(填“參加”或“未參加”)化學反應。

(3)將16gCH4和足量的H2O(g)通過該方法制氫，理論上可獲得gH2.

儲存氫氣：鎂基材料固態(tài)儲氫具有儲量大、安全等優(yōu)點。儲氫時，Mg與H2在一定條件下反應生成MgH2固

33.

體。1m鎂基材料儲存的H2在常溫常壓下體積可達1345m

2+

(4)MgH2由兩種離子按個數(shù)比1：2構(gòu)成。構(gòu)成MgH2的是Mg和(填離子符號)。

(5)鎂基材料儲氫量大的原因是。

利用氫氣：氫氧燃料電池能將化學能轉(zhuǎn)化為電能，工作原理如圖2所示。

(6)質(zhì)子交換膜中只允許一種微觀粒子通過，該微觀粒子為___________(填字母)。

A．e-B．H+C．O2-

(7)燃料電池中發(fā)生反應的化學方程式為。

19.（2025·江蘇常州）月球原位資源利用將成為原位補給水和氧氣等關鍵生存物資的核心技術(shù)。

I.礦石處理

月壤樣品分析結(jié)果表明其成分較復雜，其中的鈦鐵礦是鐵和鈦的氧化物(主．要．成分可寫成FeO?TiO2)，具有磁

性，其余為非磁性礦物。據(jù)此科研人員用干式磁選法(如圖1所示)分選富集出鈦鐵礦。

(1)圖1中鈦鐵礦顆粒將進入斗。

(2)科研人員對粒徑為100μm的礦物在不同磁感應強度(單位：T)和轉(zhuǎn)速(單位：r?min-1)條件下進行磁選實驗，

結(jié)果如圖2所示，則該裝置將月壤中磁性顆粒和非磁性顆粒分選開來的最佳條件為。

II.原位制水

(3)水是保障人類生存的關鍵資源?？蒲腥藛T還在月壤鈦鐵礦中發(fā)現(xiàn)儲存有大量氫。在高溫下鈦鐵礦中的氫

與鐵的氧化物能發(fā)生反應，其中氫與氧化亞鐵反應生成單質(zhì)鐵和水，該反應方程式為。

(4)圖3呈現(xiàn)了鈦鐵礦隨著溫度變化過程中所有價態(tài)的鐵含量變化情況，由圖可知最適合大量制水的反應溫

2+3+

度為(選填“T2”、“T3”或“T4”)。同學甲發(fā)現(xiàn)T1～T2溫度之間Fe的含量不降反升，他依據(jù)該溫度范圍Fe

的含量減少得出結(jié)論：該溫度范圍內(nèi)Fe3+轉(zhuǎn)化成為了Fe2+；同學乙認為該推理不嚴謹，還需參考同溫度范圍

內(nèi)。

(5)研究嫦娥五號采集的月壤，發(fā)現(xiàn)該樣品可產(chǎn)水量約占月壤質(zhì)量的7.5%。已知成人每天飲水量約為1500mL，

據(jù)此可知每噸月壤可產(chǎn)生的水約能供位成人一天的飲水需求。

III.綜合開發(fā)

同學甲查閱資料獲知月壤鈦鐵礦中還存在礦物ULM-1(含NH4MgCl3?6H2O)，他提出一種利用太陽能原位開發(fā)

月球資源的方案，流程如圖：

(6)上述流程中的X是一種含兩種元素的可燃性氣體，其化學式為。

(7)上述流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)有。

(8)同學乙認為該方案暫時不可行，原因是還需要在月球上尋找到元素。

20．（2024·江蘇常州）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