【命題1 原料預(yù)處理的常用方法及目的】
【典例1】垃圾是放錯(cuò)了位置的資源，現(xiàn)在從含有金屬鎂、鐵、銅粉末的垃圾中，分離和提取出重要化工原料MgSO4和有關(guān)金屬，實(shí)驗(yàn)過程如圖。請(qǐng)回答：
（1）操作a的名稱是 過濾 ；
（2）在步驟①步驟②中，利用了物質(zhì)物理性質(zhì)的 ① （填①或②）；
（3）步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑ ；
（4）實(shí)驗(yàn)步驟②中除了加入稀硫酸外，還可選用下列試劑 A （填標(biāo)號(hào)）；
A.硫酸銅溶液
B.硫酸亞鐵溶液
C.稀鹽酸
（5）在反應(yīng)中除生成了硫酸鎂外，還能得到的金屬是 鐵和銅 。
【解答】解：（1）由實(shí)驗(yàn)過程可知，操作a能將固液分離，名稱是過濾。
（2）步驟①用磁鐵吸引，能將鎂、鐵、銅的粉末中的鐵粉分離，并沒有發(fā)生化學(xué)變化，利用物質(zhì)物理性質(zhì)，在步驟②加入稀硫酸時(shí)，鎂能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，發(fā)生化學(xué)變化，利用物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)。
（3）在步驟②加入稀硫酸時(shí)，鎂能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑。
（4）步驟②是將鎂轉(zhuǎn)化為硫酸鎂，除了加入稀硫酸外還可選用硫酸銅溶液，鎂與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸鎂溶液和銅。
（5）步驟①用磁鐵吸引，能將鎂、鐵、銅的粉末中的鐵粉分離，在步驟②加入稀硫酸時(shí)，鎂能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，剩余銅，在反應(yīng)中除生成了硫酸鎂外，還能得到的金屬是鐵和銅。
故答案為：（1）過濾；
（2）①；
（3）Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑；
（4）A；
（5）鐵和銅。
【變式1-1】芯片被喻為國家的“工業(yè)糧食”，是“互聯(lián)網(wǎng)+”設(shè)備的“心臟”。從砂子中含有的SiO2制取高純硅的原理過程如圖（反應(yīng)條件略）：
（1）SiCl4中Si的化合價(jià)為 +4 。
（2）寫出過程①的化學(xué)反應(yīng)方程式： SiO2+2CSi+2CO↑ 。
（3）已知在過程②中SiCl4是氣體，設(shè)計(jì)過程②和③的目的是 制取高純度的單質(zhì)硅 。
【解答】解：（1）SiCl4中氯元素為負(fù)價(jià)，顯﹣1價(jià)，根據(jù)化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為零可得，在該化合物中Si元素的化合價(jià)是+4價(jià)；
（2）SiO2與焦炭在高溫下反應(yīng)生成硅和一氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式 SiO2+2CSi+2CO↑；
（3）已知在過程②中SiCl4是氣體，設(shè)計(jì)過程②和③的目的是制取高純度的單質(zhì)硅；
故答案為：（1）+4；
（2）SiO2+2CSi+2CO↑；
（3）制取高純度的單質(zhì)硅。
【變式1-2】普通鋅錳電池由鋅、石墨電極和糊狀物組成，其中糊狀物的主要成分是石墨粉、淀粉、氯化銨、氯化鋅和二氧化錳等。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖流程，變廢為寶。
（1）廢舊電池處理后得到石墨，用石墨做電極主要是利用石墨的 導(dǎo)電 性；
（2）濾渣的主要成分是石墨粉和MnO2，推測(cè)石墨粉和MnO2都 難 溶于水（選填“難”或“易”）；
（3）濾渣中的二氧化錳與濃鹽酸發(fā)生如下反應(yīng)：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2X，則X的化學(xué)式為 H2O 。
【解答】解：（1）用石墨做電極主要是利用石墨的導(dǎo)電性；
（2）濾渣的主要成分是石墨粉和MnO2，推測(cè)石墨粉和MnO2都難溶于水；
（3）濾渣中的二氧化錳與濃鹽酸發(fā)生如下反應(yīng)：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2X，在反應(yīng)物中有1個(gè)錳原子、2個(gè)氧原子、4個(gè)氫原子、4個(gè)氯原子，生成物中有1個(gè)錳原子、4個(gè)氯原子，所以X的化學(xué)式為H2O。
故答案為：（1）導(dǎo)電；
（2）難；
（3）H2O。
【變式1-3】煉鐵的主要原料是赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）、焦炭、空氣、石灰石，轉(zhuǎn)化過程如圖：
（1）在此轉(zhuǎn)化過程中體現(xiàn)了焦炭的化學(xué)性質(zhì)有 可燃性（或還原性） 。（寫一條即可）
（2）③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
（3）世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于其年產(chǎn)量的20%～40%，請(qǐng)你寫出一種防止鐵制品銹蝕的方法 噴漆（合理即可） 。
【解答】解：（1）在此轉(zhuǎn)化過程中，焦炭燃燒放出大量熱，體現(xiàn)了焦炭的可燃性；在高溫的條件下，焦炭與二氧化碳反應(yīng)生成具有還原性的一氧化碳，體現(xiàn)了焦炭的還原性；故答案為：可燃性（或還原性）；
（2）赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，在高溫的條件下，一氧化碳將氧化鐵還原為金屬鐵，同時(shí)生成二氧化碳，化學(xué)方程式為3CO+Fe2O32Fe+3CO2；故答案為：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）鐵在與氧氣、水共存時(shí)會(huì)發(fā)生銹蝕，因此防止鐵制品銹蝕的方法有噴漆、涂油等；故答案為：噴漆（合理即可）。
【方法2 分離、提純的操作及注意事項(xiàng)】
【典例2】水是一種寶貴的自然資源。同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室模擬水廠凈化工藝，將采集的河水凈化成自來水，并最終制成蒸餾水，實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示：
請(qǐng)回答下列問題：
（1）操作1的名稱是 過濾 ；其所需的玻璃棒的作用是 引流 。
（2）圖2是活性炭凈水器示意圖。為了達(dá)到較好的凈化效果，液體C應(yīng)該從 b 端通入（填“a”或“b”）。
（3）通過操作3可以得到凈化程度更高的蒸餾水，實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了向燒瓶中加入液體D，還需要加入少量的 沸石 以防加熱時(shí)出現(xiàn)暴沸。
（4）在凈水操作時(shí)，常用高鐵酸鉀（K2FeO4）作新型高效水處理消毒劑。K2FeO4中鐵元素的化合價(jià)為 +6價(jià) 。
【解答】解：（1）由圖可知，通過操作1可以使固體和液態(tài)分離，則操作1為過濾；過濾時(shí)玻璃棒的作用為引流。
（2）為了達(dá)到較好的凈化效果，液體C應(yīng)該從b端通入，這樣水的流速較慢，與活性炭的接觸更充分。
（3）蒸餾時(shí)，燒杯中應(yīng)加少量的沸石，防止加熱時(shí)出現(xiàn)暴沸。
（4）K2FeO4中，鉀元素化合價(jià)為+1價(jià)，氧元素化合價(jià)為﹣2價(jià)，設(shè)鐵元素化合價(jià)為x，根據(jù)“化合物中各元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零”可知，（+1）×2+x+（﹣2）×4＝0，解得x＝+6。
故答案為：（1）過濾；引流；
（2）b；
（3）沸石；
（4）+6價(jià)。
【變式2-1】純堿在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用.實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上利用飽和食鹽水生產(chǎn)純堿的流程圖（圖1）：
回答下列問題：
（1）反應(yīng)1的化學(xué)方程式為 NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl 。
（2）操作1中，需要用到的玻璃儀器除漏斗、玻璃棒外，還有 燒杯 。
（3）純堿的化學(xué)式為 Na2CO3 ，X的化學(xué)式為 H2O 。
（4）“后續(xù)處理”主要包括蒸發(fā)濃縮、 降溫結(jié)晶 、過濾等操作，參考圖2的溶解度曲線分析，采用這些操作方法的原因是 NH4Cl的溶解度隨溫度的降低而減小 。
【解答】解：（1）反應(yīng)1中，氯化鈉和水、氨氣、二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl。故答案為：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；
（2）操作1是過濾，過濾需要用到的玻璃儀器除漏斗、玻璃棒外，還有燒杯。故答案為：燒杯；
（3）碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，Na2CO3的俗稱是純堿，X的化學(xué)式為H2O。故答案為：Na2CO3；H2O；
（4）“后續(xù)處理”是除去溶液中的氯化銨，主要包括蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾等操作，采用這些操作方法的原因是NH4Cl的溶解度隨溫度的降低而減小。故答案為：降溫結(jié)晶；NH4Cl的溶解度隨溫度的降低而減小。
【變式2-2】某金屬加工廠有大量金屬鋁、鐵、銅的廢棄粉末，為充分利用金屬資源，分離和回收金屬，某化學(xué)興趣小組通過查閱資料設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
請(qǐng)完成下列各題：
（1）步驟①中分離得到的金屬B是 鐵（或Fe） 。
（2）步驟②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑ ，該反應(yīng)的基本類型屬于 置換反應(yīng) 。
（3）步驟③生成沉淀的化學(xué)方程式為： 3NaOH+AlCl3＝Al（OH）3↓+3NaCl ；因Al（OH）3既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，故步驟③加入某試劑時(shí)應(yīng)采用的是 滴加 （選填“滴加”或“傾倒”）操作。
（4）電解熔融Al2O3制金屬鋁的化學(xué)方程式為： 2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑ 。
【解答】解：（1）磁鐵能將鐵吸出，故金屬B為鐵；
（2）金屬A為鋁和銅的混合物，加入稀鹽酸，鋁與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣，化學(xué)方程式為：2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；由一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，故反應(yīng)屬于置換反應(yīng)；
（3）步驟②中生成的溶液是氯化鋁溶液，它和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁和氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3NaOH+AlCl3＝Al（OH）3↓+3NaCl；因?yàn)锳l（OH）3既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，步驟③加入試劑時(shí)應(yīng)避免氫氧化鈉過量，故應(yīng)逐滴滴加氫氧化鈉溶液至沉淀完全；
（4）熔融的三氧化二鋁電解生成金屬鋁和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑。
故答案為：（1）鐵（或Fe）；
（2）2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；置換反應(yīng)；
（3）3NaOH+AlCl 3＝Al（OH） 3↓+3NaCl；滴加；
（4）2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑。
【變式2-3】化學(xué)小組利用含銅廢電路板回收金屬銅并對(duì)回收過程中的條件控制進(jìn)行探究。
注：①升高溫度可以加快反應(yīng)速率；
②稀硫酸與H2O2的混合溶液可以將Cu轉(zhuǎn)變?yōu)镃uSO4；
③H2O2受熱易分解為H2O和O2。
（1）在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行該操作A時(shí)，玻璃棒的作用是 引流 ，使用時(shí)的玻璃棒下端應(yīng)放在過濾器內(nèi)的 三層濾紙 上。
（2）“溶解”過程中發(fā)生的反應(yīng)為Cu+H2SO4+H2O2＝CuSO4+2H2O。溶解時(shí)可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 固體部分溶解，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色 。
（3）“置換”過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為 Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4 。
（4）“除雜”時(shí)需要保持強(qiáng)制通風(fēng)并禁止明火，原因是 氫氣有可燃性，氫氣與空氣的混合物受熱可能爆炸 。
（5）化學(xué)小組為了研究“溶解”時(shí)適宜的反應(yīng)條件，進(jìn)行如下探究。
①實(shí)驗(yàn)a、c的目的是探究反應(yīng) 時(shí)間 對(duì)溶解的Cu的質(zhì)量的影響。
②實(shí)驗(yàn)b溶解的Cu的質(zhì)量比實(shí)驗(yàn)a的小，主要原因是 溫度升高，過氧化氫受熱分解 。
【解答】解：（1）由流程圖可知，操作A分離了固體和液體，故為過濾，過濾中玻璃棒作用是引流，玻璃棒下端緊貼三層濾紙上；
（2）由流程圖及反應(yīng)Cu+H2SO4+H2O2＝CuSO4+2H2O可知，現(xiàn)象為固體部分溶解，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色；
（3）鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，化學(xué)方程式為Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；
（4）過量的鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，氫氣有可燃性，氫氣與空氣的混合物受熱可能爆炸，故需要保持強(qiáng)制通風(fēng)并禁止明火；
（5）①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)a、c只是反應(yīng)時(shí)間不同，其它相同，故目的是探究反應(yīng)時(shí)間對(duì)溶解的Cu的質(zhì)量的影響；
②實(shí)驗(yàn)b溶解的Cu的質(zhì)量比實(shí)驗(yàn)a的小，主要原因是溫度升高，過氧化氫受熱分解。
故答案為：
（1）引流；三層濾紙；
（2）固體部分溶解，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色；
（3）Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；
（4）氫氣有可燃性，氫氣與空氣的混合物受熱可能爆炸；
（5）①時(shí)間；
②溫度升高，過氧化氫受熱分解。
【方法3 判斷可循環(huán)使用的物質(zhì)】
【典例3】工業(yè)上利用電石（主要成分為 CaC2）制備高純度碳酸鈣固體的流程如下：
已知：①CaC2+2H2O＝Ca（OH）2+C2H2↑
②Ca（OH）2+2NH4Cl＝CaCl2+2NH3↑+2H2O
③CaCl2+H2O+CO2+2NH3＝CaCO3↓+2NH4Cl
（1）乙炔（C2H2）中碳元素的化合價(jià)是 ﹣1 價(jià)（氫元素為+1 價(jià)）。乙炔是一種常見的燃料（類似甲烷），寫出乙炔在空氣中完全燃燒的化學(xué)方程式 2C2H2+5O22H2O+4CO2 。
（2）除水以外，該流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是 NH4Cl （填化學(xué)式）。
（3）電石露置于空氣中容易變質(zhì)，其變質(zhì)后的雜質(zhì)為 Ca（OH）2或CaCO3 （填一種固體的化學(xué)式）。
【解答】解：（1）乙炔（C2H2）中氫元素化合價(jià)是+1，根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零可知，碳元素的化合價(jià)是﹣1價(jià)。
乙炔在空氣中完全燃燒生成水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2C2H2+5O22H2O+4CO2。
故答案為：﹣1；2C2H2+5O22H2O+4CO2。
（2）除水以外，該流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是NH4Cl。
故答案為：NH4Cl。
（3）電石露置于空氣中容易變質(zhì)，是因?yàn)殡娛退磻?yīng)生成氫氧化鈣和乙炔，氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，其變質(zhì)后的雜質(zhì)為Ca（OH）2或CaCO3。
故答案為：Ca（OH）2或CaCO3。
【變式3-1】工業(yè)制取硝酸的流程如下：
（1）步驟①是電解水制氫氣，該反應(yīng)中氫氣和氧氣的質(zhì)量之比為 1：8 。
（2）步驟②是利用氮?dú)夂脱鯕獾? 沸點(diǎn) 不同來進(jìn)行分離。
（3）步驟③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 N2+3H22NH3 。
（4）流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是 NO （寫化學(xué)式）。
【解答】解：（1）電解水時(shí)，正極產(chǎn)生的氣體是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，由化學(xué)方程式2H2O2H2↑+O2↑可知，生成氫氣與氧氣的質(zhì)量比為：4：32＝1：8；
（2）步驟②是分離液態(tài)空氣，利用氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同來進(jìn)行分離；
（3）步驟③是氮?dú)夂蜌錃庠诟邷亍⒏邏汉痛呋瘎┑臈l件下生成氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N2+3H22NH3；
（4）在流程圖中，一氧化氮既是流程中某個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物，也是流程中另一個(gè)反應(yīng)的生成物，可循環(huán)利用，一氧化氮的化學(xué)式為NO。
故答案為：（1）1：8；
（2）沸點(diǎn)；
（3）N2+3H22NH3；
（4）NO。
【變式3-2】工業(yè)制取硝酸的流程如圖：
（1）步驟①是電解水制氫氣，反應(yīng)前加入氫氧化鈉的目的是 增強(qiáng)水的導(dǎo)電性 。
（2）步驟②是利用氮?dú)夂脱鯕獾? 沸點(diǎn) 不同來進(jìn)行分離。
（3）寫出步驟③的化學(xué)方程式 N2+3H22NH3 ，該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為 化合反應(yīng) 。
（4）流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是 一氧化氮 （寫物質(zhì)名稱）。
【解答】解：（1）步驟①是電解水制氫氣，反應(yīng)前加入氫氧化鈉，氫氧化鈉在水中解離出鈉離子和氫氧根離子，可以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性；
（2）步驟②為分離液態(tài)空氣，利用氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同，將氮?dú)夥蛛x出來；
（3）步驟③的反應(yīng)為氮?dú)夂蜌錃庠诟邷馗邏?、催化劑的作用下生成氨氣，化學(xué)方程式為N2+3H22NH3，該反應(yīng)符合多變一的特征，屬于化合反應(yīng)；
（4）由流程圖知，一氧化氮既是反應(yīng)物又是生成物，可循環(huán)使用；
故答案為：（1）增強(qiáng)水的導(dǎo)電性；
（2）沸點(diǎn)；
（3）N2+3H22NH3；化合反應(yīng)；
（4）一氧化氮。
【變式3-3】“嫦娥五號(hào)”帶回的月壤中含有大量的鈦鐵礦（主要成分是FeTiO3）?？茖W(xué)家設(shè)想的有關(guān)人類利用月壤資源的流程如圖。
（1）反應(yīng)前將鈦鐵礦進(jìn)行粉碎，其目的是 加快反應(yīng)速率 。
（2）步驟Ⅰ中獲得的金屬單質(zhì)有Ti和 Fe 。
（3）步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CO+3H2CH4+H2O 。
（4）步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2H2OH2O2+H2↑ ，其基本反應(yīng)類型是 分解反應(yīng) ，該反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量和 化學(xué)性質(zhì) 都不發(fā)生改變。
（5）上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是 甲烷和氫氣 。
【解答】解：（1）反應(yīng)前將鈦鐵礦進(jìn)行粉碎，目的是：加快反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前有鐵元素和鈦元素，則步驟I中獲得的金屬有Ti和Fe；
（3）步驟Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)是一氧化碳和氫氣在一定條件下反應(yīng)生成甲烷和水，化學(xué)方程式為：CO+3H2CH4+H2O；
（4）步驟Ⅲ中發(fā)生的反應(yīng)是水在光照、催化劑的條件下生成氫氣和過氧化氫，化學(xué)方程式為：2H2OH2O2+H2↑，基本反應(yīng)類型是分解反應(yīng)，該反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不發(fā)生改變；
（5）既是反應(yīng)物，也是生成物的物質(zhì)可以循環(huán)使用，該流程中需要甲烷和氫氣，但同時(shí)又生成甲烷和氫氣，則可循環(huán)使用的物質(zhì)是甲烷和氫氣。
故答案為：（1）加快反應(yīng)速率；
（2）Fe；
（3）CO+3H2CH4+H2O；
（4）2H2OH2O2+H2↑；分解反應(yīng)；化學(xué)性質(zhì)；
（5）甲烷和氫氣
【方法4 化學(xué)方程式書寫及基本反應(yīng)類型的判斷】
【典例4】“嫦娥五號(hào)”帶回的月壤中含有大量的鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3）?？茖W(xué)家設(shè)想的有關(guān)人類利用月壤資源的流程圖如下?；卮鹣铝袉栴}：
（1）步驟I中獲得的金屬有Ti和 Fe 。
（2）步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CO+3H2CH4+H2O 。
（3）步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是 分解反應(yīng) 。
（4）上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是 甲烷和氫氣 。
【解答】解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前有鐵元素和鈦元素，則步驟I中獲得的金屬有Ti和Fe。
（2）一氧化碳和氫氣在一定條件下反應(yīng)生成甲烷和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+3H2CH4+H2O。
（3）步驟III中發(fā)生的反應(yīng)為電解水生成氫氣和氧氣，該反應(yīng)為一種物質(zhì)生成多種物質(zhì)的反應(yīng)，屬于分解反應(yīng)。
（4）既是反應(yīng)物，也是生成物的物質(zhì)可以循環(huán)使用，該流程中需要甲烷和氫氣，但同時(shí)又生成甲烷和氫氣，則可循環(huán)使用的物質(zhì)是甲烷和氫氣。
故答案為：（1）Fe。
（2）CO+3H2CH4+H2O。
（3）分解反應(yīng)。
（4）甲烷和氫氣。
【變式4-1】CO2的吸收是碳封存的首要環(huán)節(jié)：
（1）膜吸收法中，3種吸收劑（一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸鉀）對(duì)煙氣中CO2的脫除效果（如圖1所示）；當(dāng)吸收劑相同時(shí)，隨煙氣流速增大，CO2脫除效果 減弱 （填“增強(qiáng)”或“減弱”）；當(dāng)煙氣流速相同時(shí)，CO2脫除效果最好的是 氨基乙酸鉀 。
（2）捕捉煙氣中的CO2流程如圖2：
①寫出“捕捉室”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 。
②根據(jù)流程分析“顆粒反應(yīng)室”中的兩種生成物是 碳酸鈣、氫氧化鈉 。
③上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有 NaOH、CaO （填化學(xué)式）。
【解答】解：（1）通過分析圖1中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)吸收劑相同時(shí)，隨煙氣流速增大，CO2脫除效果減弱；當(dāng)煙氣流速相同時(shí)，CO2脫除效果最好的是氨基乙酸鉀；
（2）①“捕捉室”中的反應(yīng)是氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
②根據(jù)流程分析“顆粒反應(yīng)室”中的兩種生成物是碳酸鈣、氫氧化鈉；
③上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NaOH、CaO。
故答案為：（1）減弱；氨基乙酸鉀；
（2）①2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
②碳酸鈣、氫氧化鈉；
③NaOH、CaO。
【變式4-2】金屬在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。
（1）用鋁箔包裝藥物，主要利用了鋁的 延展 性；鋁具有“自我保護(hù)”作用，其原因可用化學(xué)方程式表示為 4Al+3O2＝2Al2O3 。
（2）合金性能優(yōu)于單一金屬，因而被廣泛應(yīng)用。
①武德合金與其組成金屬相比具有 熔點(diǎn)低 的特性。
②用Pt﹣Rh合金催化氧化NH3制NO，含氮生成物產(chǎn)率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖。
a.由圖知400℃時(shí)，含氮生成物有 N2、NO （填化學(xué)式）；
b.Pt﹣Rh合金催化氧化NH3制NO，適宜的溫度為 800℃ 。
（3）鐵在潮濕的空氣中反應(yīng)生成疏松的鐵銹，鐵銹的主要成分是 Fe2O3 （填化學(xué)式）。
（4）如圖是煉鐵和煉鋼示意圖。
①設(shè)備A是 高爐 ，設(shè)備A中放入石灰石的作用是 造渣 ，設(shè)備A中以磁鐵礦為原料煉得生鐵的化學(xué)方程式為 4CO+Fe3O43Fe+4CO2 。
②煉鋼爐中通純氧的目的是降低生鐵中 碳 的含量，通純氧而不用空氣的目的是 提高溫度 。
【解答】解：（1）用鋁箔包裝藥物，主要利用了鋁的延展性；鋁與氧氣在鋁表面上生成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止了鋁進(jìn)一步反應(yīng)，因此鋁具有“自我保護(hù)”作用，化學(xué)方程式表示為4Al+3O2＝2Al2O3；
（2）①合金的熔點(diǎn)低于各成分金屬的熔點(diǎn)，因此武德合金與其組成金屬相比具有熔點(diǎn)低的特性；
②a.根據(jù)圖示曲線變化可知，400℃時(shí)，含氮生成物有氮?dú)?、一氧化氮，化學(xué)式為N2、NO；
b.根據(jù)圖示曲線變化可知，800℃時(shí)一氧化氮?dú)怏w的產(chǎn)率較高，因此Pt﹣Rh合金催化氧化NH3制NO，適宜的溫度為800℃；
（3）鐵在潮濕的空氣中反應(yīng)生成疏松的鐵銹，鐵銹的主要成分是氧化鐵，化學(xué)式為Fe2O3；
（4）①工業(yè)上冶煉鐵，把原料加入到高爐內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，因此設(shè)備A是高爐；設(shè)備A中放入石灰石的作用是將二氧化硅轉(zhuǎn)化為爐渣，以此達(dá)到除去二氧化硅的目的；設(shè)備A中以磁鐵礦為原料煉得生鐵，即一氧化碳與四氧化三鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4CO+Fe3O43Fe+4CO2；
②生鐵中含有碳等雜質(zhì)，煉鋼爐中通純氧的目的是降低生鐵中碳的含量；碳在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒放出熱量多，因此通純氧而不用空氣的目的是提高環(huán)境溫度；
故答案為：
（1）延展；4Al+3O2＝2Al2O3；
（2）①熔點(diǎn)低；②N2、NO；800℃；
（3）Fe2O3；
（4）①高爐；造渣；4CO+Fe3O43Fe+4CO2；②碳；提高溫度。
【變式4-3】利用海水吸收含硫煙氣中的SO2并生產(chǎn)石膏（CaSO4?2H2O）的主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：
（1）吸收塔中，參加反應(yīng)的物質(zhì)為 二氧化硫和水 。
（2）氧化罐中，發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為 化合反應(yīng) 。
（3）反應(yīng)釜中，石灰石加入前，將其粉碎的目的是 增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更快、更充分 。反應(yīng)釜中生成物還有二氧化碳和水，其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑ 。
【解答】解：（1）吸收塔中，參加反應(yīng)的物質(zhì)為二氧化硫和水。
故答案為：二氧化硫和水。
（2）氧化罐中多種物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為化合反應(yīng)。
故答案為：化合反應(yīng)。
（3）反應(yīng)釜中，石灰石加入前，將其粉碎的目的是增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更快、更充分。反應(yīng)釜中生成物還有二氧化碳和水，其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑。
故答案為：增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更快、更充分；CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑
【方法5 未知物質(zhì)成分分析】
【典例5】某燃煤發(fā)電廠產(chǎn)生的固體廢棄物粉煤灰中含有較多的氧化鋁。某化學(xué)小組模擬工廠生產(chǎn)流程，利用該粉煤灰提取得到高純度的氧化鋁，從而制備金屬鋁。設(shè)計(jì)方案如圖所示。請(qǐng)回答問題。
【資料】：氫氧化鈉會(huì)與氫氧化鋁反應(yīng)，生成可溶于水的偏鋁酸鈉（NaAlO2）。反應(yīng)方程式為：NaOH+Al（OH）3═NaAlO2+2H2O
（1）操作I所得液體中溶質(zhì)的成分是 Al2（SO4）3和H2SO4 。
（2）操作Ⅱ加入適量氫氧化鈉溶液的目的是 除去過量的硫酸，使Al3+恰好完全沉淀 ；不能加入過量氫氧化鈉的理由是 NaOH會(huì)與Al（OH）3反應(yīng)，使Al（OH）3產(chǎn)率降低 。
（3）給氧化鋁通電過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 2Al2O34Al+3O2↑ 。
（4）該流程的社會(huì)價(jià)值是 節(jié)約金屬資源或?qū)U棄物回收再利用（合理即可） 。
【解答】解：（1）煤灰中含有較多的氧化鋁，加入過量的稀硫酸，氧化鋁和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，稀硫酸過量，所以操作I所得液體中溶質(zhì)的成分是：Al2（SO4）3 和H2SO4；
（2）氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，氫氧化鈉和硫酸鋁反應(yīng)生成氫氧化鋁和硫酸鈉，所以操作Ⅱ加入適量氫氧化鈉溶液的目的是：除去過量的硫酸，使Al3+恰好完全沉淀；不能加入過量氫氧化鈉的理由是：NaOH會(huì)與Al（OH）3反應(yīng)，使Al（OH）3產(chǎn)率降低；
（3）氧化鋁在通電的條件下生成鋁和氧氣，化學(xué)方程式為：2Al2O34Al+3O2↑；
（4）該流程的社會(huì)價(jià)值是：節(jié)約金屬資源或?qū)U棄物回收再利用（合理即可）。
故答案為：（1）Al2（SO4）3 和H2SO4；
（2）除去過量的硫酸，使Al3+恰好完全沉淀；NaOH會(huì)與Al（OH）3反應(yīng)，使Al（OH）3產(chǎn)率降低；
（3）2Al2O34Al+3O2↑；
（4）節(jié)約金屬資源或?qū)U棄物回收再利用（合理即可）。
【變式5-1】金屬及其回收利用
某機(jī)械廠金屬廢料的成分是Zn、Cu、ZnO和CuO，某化學(xué)小組利用該金屬廢料回收銅并制取氧化鋅和硫酸銅。請(qǐng)回答下列問題。
（活動(dòng)一）回收銅并制取氧化鋅，實(shí)驗(yàn)方案如下：
（1）步驟I所得濾液a中溶質(zhì)的成分是 ZnSO4、CuSO4、H2SO4 （填寫化學(xué)式）。
（2）步驟Ⅲ加入試劑甲的名稱是 稀硫酸 。
（3）步驟IV加入適量NaOH溶液的目的是 使硫酸鋅完全反應(yīng) 。
（活動(dòng)二）利用活動(dòng)一回收的銅制取硫酸銅，設(shè)計(jì)方案如下：
方案A：CuCuSO4
方案B：CuCuSO4
（信息）Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O
（4）方案A中氧化銅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O 。
（5）小組同學(xué)從綠色化學(xué)的視角分析方案B不合理，理由是 方案B會(huì)生成二氧化硫，污染空氣 （寫出一條即可）。
（活動(dòng)三）該小組的同學(xué)在制得的硫酸銅溶液中插入鋁絲，未發(fā)現(xiàn)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
（6）（現(xiàn)象分析，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)）分析出現(xiàn)無明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因并進(jìn)行了相應(yīng)的補(bǔ)救措施是： 用砂紙除去鋁表面的保護(hù)膜 ，順利完成實(shí)驗(yàn)，觀察到了明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。經(jīng)充分反應(yīng)后，該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是 鋁表面有紅色物質(zhì)生成，溶液由藍(lán)色變成無色 。
（7）（實(shí)驗(yàn)微觀辨析）①硫酸銅溶液中含有的微粒有 3 種。
②經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)的微觀示意圖如圖所示（圖1中微粒未完全畫出）。則用實(shí)際參加反應(yīng)的微粒符號(hào)來表示化學(xué)反應(yīng)的式子是 2Al+3Cu2+＝2Al3++3Cu 。
（8）在“宏觀一微觀一符號(hào)”之間建立聯(lián)系，能幫助我們更好地認(rèn)識(shí)物質(zhì)變化的本質(zhì)。下列說法中正確的是 BD 。
A.硫酸銅溶液中含有的微粒是Cu2+、SO42﹣
B.硫酸銅溶液能導(dǎo)電
C.反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Al得電子生成Al3+、Cu2+失電子生成Cu
D.硫酸銅溶液呈藍(lán)色，硫酸鋁溶液為無色，說明藍(lán)色與Cu2+有關(guān)
（9）如圖2為Mn和CuSO4溶液反應(yīng)的示意圖，回答下列問題：
①該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是 Mn與Cu2+反應(yīng)生成了Mn2+與Cu 。
②反應(yīng)中失去電子的粒子是 Mn 。
③由反應(yīng)可知金屬的活潑性：Mn ＞ Cu（填“＞”或“＜”）。
④該反應(yīng)中化合價(jià)沒有改變的元素或根是 C （填對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的字母）。
A.錳元素
B.銅元素
C.硫酸根
【解答】解：（1）根據(jù)廢料成分，鋅、氧化鋅和氧化銅都與硫酸反應(yīng)，生成了硫酸鋅和硫酸銅，因此濾液溶質(zhì)含有硫酸鋅、硫酸銅和剩余的硫酸；
故答案為：ZnSO4、CuSO4、H2SO4。
（2）濾液c與氫氧化鈉反應(yīng)后只有硫酸鈉，所以加入甲為硫酸，不引入其他離子；
故答案為：稀硫酸。
（3）為了確保硫酸鋅與氫氧化鈉完全反應(yīng)，不產(chǎn)生剩余的溶劑，所以加入適量氫氧化鈉，將硫酸鋅全部反應(yīng)完畢，且不剩余；
故答案為：使硫酸鋅完全反應(yīng)。
（4）氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，書寫化學(xué)方程式注意配平，所以化學(xué)方程式為CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；
故答案為：CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O。
（5）銅與濃硫酸反應(yīng)后生成了二氧化硫，二氧化硫可造成酸雨，引起污染，所以不采用B；
故答案為：方案B會(huì)生成二氧化硫，污染空氣。
（6）鋁與氧氣接觸生成氧化鋁，覆蓋在鋁表面，不利于鋁與反應(yīng)物接觸，因此利用砂紙去除表面的保護(hù)膜；鋁與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋁和銅，銅為紅色固體，硫酸鋁溶液為無色，所以此時(shí)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，紅色固體析出；
故答案為：用砂紙除去鋁表面的保護(hù)膜；鋁表面有紅色物質(zhì)生成，溶液由藍(lán)色變成無色。
（7）①硫酸銅溶液含有銅離子、硫酸根離子和水分子，所以含有3種微粒；
故答案為：3。
②根據(jù)圖像信息可以看出，鋁與銅離子反應(yīng)生成鋁離子和銅，書寫離子方程式注意配平，所以離子方程式為2Al+3Cu2+＝2Al3++3Cu；
故答案為：2Al+3Cu2+＝2Al3++3Cu。
（8）A、硫酸銅溶液含有銅離子、硫酸根離子和水分子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B、硫酸銅溶液含量離子，具有導(dǎo)電性，選項(xiàng)B正確；
C、鋁失去電子變?yōu)殇X離子，銅離子得電子生成銅，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D、硫酸銅溶液與硫酸鋁溶液不同微粒只有銅離子，所以藍(lán)色與銅離子有關(guān)，選項(xiàng)D正確；
故答案為：BD。
（9）①根據(jù)圖像信息可以看出，錳與銅離子反應(yīng)生成了錳離子和銅；
故答案為：Mn與Cu2+反應(yīng)生成了Mn2+與Cu。
②錳變?yōu)殄i離子，失去電子；
故答案為：Mn。
③錳可以置換出銅，說明錳的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)；
故答案為：＞。
④A、錳元素由0變?yōu)?2價(jià)，選項(xiàng)A不符合題意；
B、銅元素由+2價(jià)變?yōu)?，選項(xiàng)B不符合題意；
C、硫元素反應(yīng)前后都是+6價(jià)，選項(xiàng)C符合題意；
故答案為：C。
【變式5-2】推斷題
I．某垃圾處理廠對(duì)生活垃圾進(jìn)行處理與綜合利用的分流程見圖：
資料1：垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣中含有SO2等有害氣體。
資料2：硫酸亞鐵（FeSO4）容易被空氣中的O2氧化。
資料3：SO2性質(zhì)與CO2相似，與石灰漿【主要成分氫氧化鈣】反應(yīng)產(chǎn)生不溶于水的亞硫酸鈣（CaSO3）沉淀和水。
回答下列問題：
（1）石灰漿吸收SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Ca（OH）2+SO2═CaSO3↓+H2O 。
（2）溶解步驟中同時(shí)發(fā)生的三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式為：Fe2O3+3H2SO4＝3H2O+Fe2（SO4）3，F(xiàn)e+Fe2（SO4）3＝3FeSO4，另外一個(gè)化學(xué)方程式為 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ ，此化學(xué)反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是 置換反應(yīng) 。
（3）政府倡導(dǎo)垃圾分類，其好處是（寫一點(diǎn)） 保護(hù)環(huán)境或節(jié)約資源等（合理即可） 。
Ⅱ．A～H都是初中化學(xué)常見的物質(zhì)，其中B、E、G、H是單質(zhì)，其余均為化合物。A、E、H為黑色固體，G為紅色固體，X為紅棕色固體粉末，氣體C可用于滅火，反應(yīng)②的轉(zhuǎn)化過程是自然界中的重要過程——光合作用。它們相互間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（部分反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件已略去）。
請(qǐng)回答下列問題：
（4）寫出物質(zhì)G的化學(xué)式：G Cu ；
（5）反應(yīng)④的化學(xué)方程式 CO+CuOCu+CO2 ，在此反應(yīng)中體現(xiàn)了物質(zhì)F的 還原 性；
（6）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：
反應(yīng)⑤ CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O ；
反應(yīng)⑥ 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ；
（7）物質(zhì)B在生產(chǎn)生活中的用途有 供給呼吸（合理即可） （舉一例即可）。
【解答】解：Ⅰ（1）二氧化硫能與石灰漿中的氫氧化鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）2+SO2═CaSO3↓+H2O；故答案為：Ca（OH）2+SO2═CaSO3↓+H2O；
（2）生銹鐵制品中含有鐵銹氧化鐵和鐵單質(zhì)，其中鐵能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；該反應(yīng)是一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)；故答案為：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；置換反應(yīng)；
（3）垃圾分類，有利于保護(hù)環(huán)境，同時(shí)還可以節(jié)約資源等；故答案為：保護(hù)環(huán)境或節(jié)約資源等（合理即可）；
Ⅱ、（4）氣體C可用于滅火，其為二氧化碳，反應(yīng)②為光合作用過程，則B為氧氣，又由于A、E為黑色固體，G為紅色固體，且E、G是單質(zhì)，再結(jié)合圖中二氧化碳能與E在高溫下反應(yīng)生成F，F(xiàn)能與A反應(yīng)生成G，氧氣又能與G反應(yīng)生成A，而碳、氧化銅為黑色固體，銅為紅色固體，且碳和二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳還原氧化銅生成銅，銅又能與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，則E為碳、A為氧化銅、F為一氧化碳、G為銅，銅的化學(xué)式為Cu；故答案為：Cu；
（5）一氧化碳能與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+CuOCu+CO2；在該反應(yīng)中，一氧化碳將氧化銅還原成了銅，體現(xiàn)了一氧化碳的還原性；故答案為：CO+CuOCu+CO2；還原性；
（6）反應(yīng)⑤是二氧化碳能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；反應(yīng)⑥中，X為紅棕色固體粉末，H為黑色固體，一氧化碳能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵粉和二氧化碳，其中氧化鐵為紅棕色固體粉末，鐵份為黑色固體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；故答案為：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（7）物質(zhì)B為氧氣，氧氣能供給呼吸、助燃等；故答案為：供給呼吸（合理即可）
【方法6 流程的評(píng)價(jià)】
【典例6】如圖是以經(jīng)過除塵，除二氧化碳、除水的空氣為原料生產(chǎn)尿素的流程（部分生成物已省略），請(qǐng)回答有關(guān)問題：
（1）①中從液態(tài)空氣中分離出氮?dú)狻⒀鯕?，該過程中只涉及物理變化，判斷的依據(jù)是 是利用了液氮和液氧沸點(diǎn)的不同，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化 。
（2）該流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是 氮?dú)?、氫?。
（3）氨氣液化可得液氨。根據(jù)③分析，氫氣、氮?dú)夂桶睔馊N氣體中，氨氣沸點(diǎn)比氫氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)都要 高 （填“高”或“低”）。
（4）該流程①中若要制得143g氧氣（已知在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氧氣的密度為1.43g/L），理論上需要空氣的體積為 500L 。（空氣中氧氣體積按五分之一計(jì)算）
【解答】解：（1）從液態(tài)空氣中分離出氮?dú)?、氧氣，是利用了液氮和液氧沸點(diǎn)的不同，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化。
（2）既是流程中某個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物，也是流程中另一個(gè)反應(yīng)的生成物，可循環(huán)利用。由圖可知，該流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是氮?dú)?、氫氣?br>（3）由圖可知，經(jīng)過降溫分離，得到氮?dú)狻錃夂鸵喊?，說明氨氣的沸點(diǎn)比氫氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)都要高，氮?dú)夂蜌錃獾姆悬c(diǎn)低，故先分離出來。
（4）理論上需要氧氣的體積為：143g÷1.43g/L＝100L，需要空氣的體積為100L÷＝500L。
故答案為：
（1）是利用了液氮和液氧沸點(diǎn)的不同，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；
（2）氮?dú)?、氫氣?br>（3）高；
（4）500L。
【變式6】雙氧水脫硫處理煙氣（含二氧化硫），用鋁灰（主要成分為鋁、氧化鋁以及不溶于酸的混合結(jié)渣）制備硫酸鋁的主要工藝流程如下：（注：除塵器的作用為除去懸浮在氣體中的粉塵。）
（1）用噴灑的方式注入雙氧水的目的是 增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更充分 。
（2）Y是實(shí)驗(yàn)室常見的一種強(qiáng)酸，請(qǐng)寫出脫硫塔中化合反應(yīng)生成物質(zhì)Y的反應(yīng)文字表達(dá)式： 過氧化氫+二氧化硫→硫酸 。
（3）如圖中Z的作用是 除去不溶于酸的混合結(jié)渣 。
（4）上述流程中，煙氣經(jīng)過脫硫塔和 除塵器 設(shè)備的處理，減少了其對(duì)環(huán)境的污染。
【解答】解：（1）用噴灑的方式注入雙氧水的目的是增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更充分；
（2）煙氣（含二氧化硫）經(jīng)過脫硫塔與雙氧水反應(yīng)生成一種強(qiáng)酸（硫酸），文字表達(dá)式為：過氧化氫+二氧化硫→硫酸；
（3）鋁灰（主要成分為鋁、氧化鋁以及不溶于酸的混合結(jié)渣）在反應(yīng)器中，鋁與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，氧化鋁與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，然后經(jīng)過Z處，將反應(yīng)生成的硫酸鋁溶液和不溶于酸的混合結(jié)渣分離，以得到純凈的硫酸鋁溶液，這種分離固體和液體的操作是過濾，所以Z處為過濾器，作用是除去不溶于酸的混合結(jié)渣；
（4）根據(jù)除塵器的作用為除去懸浮在氣體中的粉塵，所以上述流程中，煙氣經(jīng)過脫硫塔和除塵器設(shè)備的處理，減少了其對(duì)環(huán)境的污染。
故答案為：（1）增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更充分；
（2）過氧化氫+二氧化硫→硫酸；
（3）除去不溶于酸的混合結(jié)渣；
（4）除塵器。
【實(shí)戰(zhàn)演練】
【類型一：生產(chǎn)及制備流程】
1．垃圾是放錯(cuò)了位置的資源，現(xiàn)在從含有金屬鎂、鐵、銅粉末的垃圾中，分離和提取出重要化工原料MgSO4和有關(guān)金屬，實(shí)驗(yàn)過程如圖。請(qǐng)回答：
（1）操作a的名稱是 過濾 ；
（2）在步驟①步驟②中，利用了物質(zhì)物理性質(zhì)的 ① （填①或②）；
（3）步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑ ；
（4）實(shí)驗(yàn)步驟②中除了加入稀硫酸外，還可選用下列試劑 A （填標(biāo)號(hào)）；
A.硫酸銅溶液
B.硫酸亞鐵溶液
C.稀鹽酸
（5）在反應(yīng)中除生成了硫酸鎂外，還能得到的金屬是 鐵和銅 。
【解答】解：（1）由實(shí)驗(yàn)過程可知，操作a能將固液分離，名稱是過濾。
（2）步驟①用磁鐵吸引，能將鎂、鐵、銅的粉末中的鐵粉分離，并沒有發(fā)生化學(xué)變化，利用物質(zhì)物理性質(zhì)，在步驟②加入稀硫酸時(shí)，鎂能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，發(fā)生化學(xué)變化，利用物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)。
（3）在步驟②加入稀硫酸時(shí)，鎂能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑。
（4）步驟②是將鎂轉(zhuǎn)化為硫酸鎂，除了加入稀硫酸外還可選用硫酸銅溶液，鎂與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸鎂溶液和銅。
（5）步驟①用磁鐵吸引，能將鎂、鐵、銅的粉末中的鐵粉分離，在步驟②加入稀硫酸時(shí)，鎂能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，剩余銅，在反應(yīng)中除生成了硫酸鎂外，還能得到的金屬是鐵和銅。
故答案為：（1）過濾；
（2）①；
（3）Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑；
（4）A；
（5）鐵和銅。
2．為減少污染并變廢為寶，某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室探究工業(yè)廢水的綜合利用，設(shè)計(jì)了如圖流程圖并完成了回收銅和硫酸鋅的實(shí)驗(yàn)。
（1）A為 鋅 。
（2）加入B時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ ，該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的 置換 反應(yīng)。
（3）操作Ⅰ需用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和 漏斗 ，其中玻璃棒的作用是 引流 。
【解答】解：（1）鋅和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋅和銅，所以加入的A是鋅，所以X的成分為鋅、銅；
（2）過量的鋅對(duì)于銅仍是雜質(zhì)，加入過量的鋅可以是硫酸銅完全反應(yīng)，鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，化學(xué)方程式為：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；反應(yīng)為置換反應(yīng)；
（3）操作Ⅰ分離出了固體和溶液，所以操作I是過濾，需用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流。
故答案為：（1）鋅；
（2）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；置換；
（3）漏斗；引流。
3．芯片被喻為國家的“工業(yè)糧食”，是“互聯(lián)網(wǎng)+”設(shè)備的“心臟”。從砂子中含有的SiO2制取高純硅的原理過程如圖（反應(yīng)條件略）：
（1）SiCl4中Si的化合價(jià)為 +4 。
（2）寫出過程①的化學(xué)反應(yīng)方程式： SiO2+2CSi+2CO↑ 。
（3）已知在過程②中SiCl4是氣體，設(shè)計(jì)過程②和③的目的是 制取高純度的單質(zhì)硅 。
【解答】解：（1）SiCl4中氯元素為負(fù)價(jià)，顯﹣1價(jià)，根據(jù)化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為零可得，在該化合物中Si元素的化合價(jià)是+4價(jià)；
（2）SiO2與焦炭在高溫下反應(yīng)生成硅和一氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式 SiO2+2CSi+2CO↑；
（3）已知在過程②中SiCl4是氣體，設(shè)計(jì)過程②和③的目的是制取高純度的單質(zhì)硅；
故答案為：（1）+4；
（2）SiO2+2CSi+2CO↑；
（3）制取高純度的單質(zhì)硅。
【類型二：回收與利用流程】
4．普通鋅錳電池由鋅、石墨電極和糊狀物組成，其中糊狀物的主要成分是石墨粉、淀粉、氯化銨、氯化鋅和二氧化錳等。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖流程，變廢為寶。
（1）廢舊電池處理后得到石墨，用石墨做電極主要是利用石墨的 導(dǎo)電 性；
（2）濾渣的主要成分是石墨粉和MnO2，推測(cè)石墨粉和MnO2都 難 溶于水（選填“難”或“易”）；
（3）濾渣中的二氧化錳與濃鹽酸發(fā)生如下反應(yīng)：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2X，則X的化學(xué)式為 H2O 。
【解答】解：（1）用石墨做電極主要是利用石墨的導(dǎo)電性；
（2）濾渣的主要成分是石墨粉和MnO2，推測(cè)石墨粉和MnO2都難溶于水；
（3）濾渣中的二氧化錳與濃鹽酸發(fā)生如下反應(yīng)：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2X，在反應(yīng)物中有1個(gè)錳原子、2個(gè)氧原子、4個(gè)氫原子、4個(gè)氯原子，生成物中有1個(gè)錳原子、4個(gè)氯原子，所以X的化學(xué)式為H2O。
故答案為：（1）導(dǎo)電；
（2）難；
（3）H2O。
5．廢舊手機(jī)的電路板中含有鋁、鐵、銅、銀、金等多種金屬，隨意丟棄既會(huì)造成資源浪費(fèi)，也會(huì)污染土壤和水體。化學(xué)興趣小組為回收其中的銅，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。已知：Cu+H2O2+H2SO4═CuSO4+2H2O；不考慮金、銀發(fā)生類似反應(yīng)。
（1）將電路板粉碎成粉末的目的是 增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率 。
（2）操作a是 過濾 。濾液A中的溶質(zhì)除了硫酸以外，還有 Al（SO4）3、FeSO4 （填化學(xué)式）。
（3）步驟Ⅱ中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 濾渣部分溶解，溶液由無色變成藍(lán)色 。
（4）步驟Ⅳ中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 。
（5）金屬活動(dòng)性Fe＞Cu，故可發(fā)生反應(yīng)：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。非金屬與金屬類似，已知活動(dòng)性Cl2＞Br2＞I2，請(qǐng)寫出將Cl2通入NaBr溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： Cl2+2NaBr＝2NaCl+Br2 。
【解答】解：（1）將電路板粉碎成粉末的目的是增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率，故答案為：增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率；
（2）操作a可以將固體和液體進(jìn)行分離，其操作的名稱是過濾；鋁和鐵的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于氫，廢舊手機(jī)的電路板中鋁、鐵能與過量的硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁、硫酸亞鐵，所以濾液A中的溶質(zhì)除了硫酸以外，還有Al（SO4）3、FeSO4；故答案為：過濾；Al（SO4）3、FeSO4；
（3）步驟Ⅱ中銅和過氧化氫、稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，可觀察到的現(xiàn)象是濾渣部分溶解，溶液由無色變成藍(lán)色，故答案為：濾渣部分溶解，溶液由無色變成藍(lán)色；
（4）步驟Ⅳ中過量的鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，因此濾渣F中含有鐵、銅，步驟IV中鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，銅不能與硫酸反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；故答案為：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；
（5）由題意可知，活動(dòng)性Cl2＞Br2＞I2，將Cl2通入NaBr溶液中，Cl2與NaBr反應(yīng)生成氯化鈉和溴，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cl2+2NaBr＝2NaCl+Br2，故t答案為：Cl2+2NaBr＝2NaCl+Br2。
6．為了從含有FeSO4、CuSO4的工業(yè)廢水中回收Cu和FeSO4晶體，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并完成了以下實(shí)驗(yàn)。
（1）寫出物質(zhì)A的化學(xué)式 Fe ；步驟I的操作名稱為 過濾 ；步驟I發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 。
（2）圖體X屬于 混合物 （填“單質(zhì)”“化合物”或“混合物”）。
（3）步驟Ⅱ反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 固體部分溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液由無色逐漸變成淺綠色 。
（4）步驟Ⅱ中稀硫酸 不能 （填“能”或“不能”）換成Cu（NO3）2溶液，理由是 鐵和硝酸銅反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，引入了新的雜質(zhì)硝酸亞鐵 。
（5）一系列操作中包含蒸發(fā)濃縮、 降溫結(jié)晶 、過濾。
【解答】解：（1）該流程的目的是回收銅和硫酸亞鐵晶體，故加入的過量A應(yīng)為Fe，鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，步驟I實(shí)現(xiàn)了固液分離，為過濾；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；故答案為：Fe；過濾；Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（2）固體X為過量的鐵和反應(yīng)生成的銅組成，屬于混合物；故答案為：混合物；
（3）步驟Ⅱ反應(yīng)為鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，現(xiàn)象是：固體部分溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液由無色逐漸變成淺綠色；故答案為：固體部分溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液由無色逐漸變成淺綠色；
（4）步驟Ⅱ中稀硫酸不能換成硝酸銅溶液，因?yàn)殍F和硝酸銅反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，引入了新的雜質(zhì)硝酸亞鐵；故答案為：不能；鐵和硝酸銅反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，引入了新的雜質(zhì)硝酸亞鐵；
（5）一系列操作是將硫酸亞鐵溶液轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩醽嗚F晶體，故包括蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾；故答案為：降溫結(jié)晶。
7．某金屬加工廠有大量金屬鋁、鐵、銅的廢棄粉末，為充分利用金屬資源，分離和回收金屬，某化學(xué)興趣小組通過查閱資料設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
請(qǐng)完成下列各題：
（1）步驟①中分離得到的金屬B是 鐵（或Fe） 。
（2）步驟②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑ ，該反應(yīng)的基本類型屬于 置換反應(yīng) 。
（3）步驟③生成沉淀的化學(xué)方程式為： 3NaOH+AlCl3＝Al（OH）3↓+3NaCl ；因Al（OH）3既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，故步驟③加入某試劑時(shí)應(yīng)采用的是 滴加 （選填“滴加”或“傾倒”）操作。
（4）電解熔融Al2O3制金屬鋁的化學(xué)方程式為： 2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑ 。
【解答】解：（1）磁鐵能將鐵吸出，故金屬B為鐵；
（2）金屬A為鋁和銅的混合物，加入稀鹽酸，鋁與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣，化學(xué)方程式為：2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；由一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，故反應(yīng)屬于置換反應(yīng)；
（3）步驟②中生成的溶液是氯化鋁溶液，它和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁和氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3NaOH+AlCl3＝Al（OH）3↓+3NaCl；因?yàn)锳l（OH）3既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，步驟③加入試劑時(shí)應(yīng)避免氫氧化鈉過量，故應(yīng)逐滴滴加氫氧化鈉溶液至沉淀完全；
（4）熔融的三氧化二鋁電解生成金屬鋁和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑。
故答案為：（1）鐵（或Fe）；
（2）2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；置換反應(yīng)；
（3）3NaOH+AlCl 3＝Al（OH） 3↓+3NaCl；滴加；
（4）2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑。
8．某電鍍廠排放的廢液中含有CuSO4、FeSO4和ZnSO4三種溶質(zhì)，為減少水污染并節(jié)約成本，回收硫酸鋅、金屬鐵和銅，設(shè)計(jì)流程如圖所示。請(qǐng)回答：
（1）操作①②③都是 過濾 。
（2）實(shí)驗(yàn)方案中X是 Zn ，Y是 H2SO4 ，Y過量的目的是 使Fe、Zn與H2SO4充分反應(yīng) ；同學(xué)們觀察到加入Y反應(yīng)一段時(shí)間后產(chǎn)生氣體的速率減慢，原因是 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度減小，反應(yīng)變慢 。
（3）濾液b中含有的陽離子為 Zn2+、Fe2+、H+ （寫離子符號(hào)）；寫出濾液b加適量X發(fā)生的化學(xué)方程式 Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑（或Zn+FeSO4＝Fe+ZnSO4） 。（任寫1個(gè)）
（4）最終所得硫酸鋅的質(zhì)量 ＞ 原廢液中溶質(zhì)的質(zhì)量（填“＞”或“＜”或”＝”）；本工業(yè)流程涉及到的化學(xué)反應(yīng)基本類型為 置換反應(yīng) 。
【解答】解：（1）過濾可將固體和液體分離，則操作①②③為過濾。
（2）由于濾液c經(jīng)過操作④變?yōu)榱蛩徜\晶體，則操作④為蒸發(fā)，則濾液c的溶質(zhì)的硫酸鋅，而廢液中含有 CuSO4、FeSO4和 ZnSO4三種溶質(zhì)，加入過量X后，除去了溶液中的硫酸銅和硫酸亞鐵，則X為鋅，鋅能與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸鋅，鋅能與硫酸亞鐵反應(yīng)生成鐵和硫酸鋅；固體a為銅、鐵和過量的鋅，加入Y后，除去了固體中的鋅和鐵，而鋅、鐵能與酸反應(yīng)，銅不能與酸反應(yīng)，則加入的Y為硫酸，加入的硫酸的目的為使 Fe、Zn 與 H2SO4充分反應(yīng)；由于反應(yīng)過程中硫酸溶液濃度會(huì)減小，則反應(yīng)速率會(huì)變慢。
（3）由前面分析可知，鐵能與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，鋅能與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，則濾液b的溶質(zhì)為硫酸鋅、硫酸鐵和過量的硫酸，則濾液 b 中含有的陽離子為Zn2+、Fe2+、H+；X為鋅，鋅能與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，鋅能與硫酸亞鐵反應(yīng)反應(yīng)生成鐵和硫酸鋅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+FeSO4＝Fe+ZnSO4。
（4）由于Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4、Zn+FeSO4＝Fe+ZnSO4，
160 161 152 161
反應(yīng)前的溶質(zhì)為硫酸鋅、硫酸銅和硫酸亞鐵，而反應(yīng)后的溶質(zhì)為硫酸鋅，且反應(yīng)過程中還加入有硫酸、鋅，則最終所得硫酸鋅的質(zhì)量＞原廢液中溶質(zhì)的質(zhì)量；該反應(yīng)中發(fā)生的反應(yīng)均為金屬與酸的反應(yīng)或金屬與金屬化合物溶液的反應(yīng)，均屬于置換反應(yīng)。
故答案為：（1）過濾；
（2）Zn；H2SO4；使 Fe、Zn 與 H2SO4充分反應(yīng)；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度減小，反應(yīng)變慢；
（3）Zn 2+、Fe 2+、H +；Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑（或Zn+FeSO4＝Fe+ZnSO4）；
（4）＞；置換反應(yīng)。
9．化學(xué)興趣小組驗(yàn)證鐵、銅、銀的金屬活動(dòng)性，并回收Ag。
（1）鐵、銅、銀中金屬活動(dòng)性最強(qiáng)的是 鐵 。
（2）Cu與AgNO3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag 。
（3）利用含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的廢液回收Ag。
①濾液A的溶質(zhì)是 Fe（NO3）2、Cu（NO3）2 。
②要確定濾液C中有AgNO3，可取濾液C于試管中，滴加少量 B 觀察現(xiàn)象。
A．稀硫酸
B．稀鹽酸
C．稀硝酸
D．氫氧化鈉溶液
③若將步驟Ⅰ中的“加入略過量Cu ag”改為“加入略過量Fe ag”，最終得到Ag的質(zhì)量 大于 mg（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【解答】解：（1）由金屬活動(dòng)性順序表可知，鐵、銅、銀中金屬活動(dòng)性最強(qiáng)的是鐵；
（2）Cu與AgNO3反應(yīng)生成銀和硝酸銅，化學(xué)方程式Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（3）①Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3混合廢液加入稍過量銅，銅會(huì)與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸銅，銅與硝酸亞鐵不反應(yīng)，所以濾液A中溶質(zhì)為硝酸銅和硝酸亞鐵；濾渣B中有銀和稍過量的Cu，步驟Ⅱ加入足量硝酸銀，使濾渣B中的銅完全反應(yīng)，得到純凈的銀，硝酸銀與銅反應(yīng)成硝酸銅和銀；濾液C中一定有硝酸銅；
②要確定濾液C中有AgNO3，可取濾液C于試管中，滴加少量稀鹽酸檢驗(yàn)，若有白色沉淀，則含硝酸銀，反之不含；
③如果把“加入略過量Cu ag”改為“加入略過量Fe ag”，首先依然會(huì)把混合廢液中的Ag全部置換出來，額外還有全部Cu也進(jìn)入濾渣B，濾渣B中加入足量硝酸銀，Cu又把Ag置換出來。所以最終得到Ag的質(zhì)量＞mg。
故答案為：（1）鐵；
（2）Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（3）①Fe（NO3）2、Cu（NO3）2；
②B；
③大于。
10．我國每年報(bào)廢的手機(jī)超過2億部。廢舊手機(jī)的電路板中含有鋁、鐵、銅、銀、金等多種金屬，隨意丟棄既會(huì)造成資源浪費(fèi)，也會(huì)污染土壤和水體。化學(xué)興趣小組為回收其中的銅，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
【資料卡片】Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O；不考慮金、銀發(fā)生類似反應(yīng)。
（1）將電路板粉碎成粉末的目的是 增大接觸面積，使反應(yīng)更充分，加快反應(yīng)速率 。
（2）步驟①所得濾液中的溶質(zhì)除硫酸外，還有 FeSO4和Al2（SO4）3或硫酸亞鐵和硫酸鋁 。
（3）步驟②中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：固體部分溶解， 溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色或溶液變?yōu)樗{(lán)色 。
（4）步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu ，其反應(yīng)類型屬于 置換反應(yīng) ，該步驟所得濾渣的成分有 銅和鐵 。
（5）上述實(shí)驗(yàn)步驟中均包含過濾操作，其中用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和 漏斗 ，簡述洗滌濾渣的實(shí)驗(yàn)操作 往盛有濾渣的過濾器中加入蒸餾水，直至浸沒濾渣 。
【解答】解：（1）將電路板粉碎是為了增大接觸面積，和硫酸充分反應(yīng)，同時(shí)加快反應(yīng)速率，故答案為：增大接觸面積，使反應(yīng)更充分，加快反應(yīng)速率；
（2）鋁和鐵可以和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和硫酸亞鐵，所以步驟①所得濾液中除了有硫酸外，還有硫酸亞鐵和硫酸鋁，故答案為：FeSO4和Al2（SO4）3或硫酸亞鐵和硫酸鋁；
（3）由已知信息知，步驟②中銅溶解得到硫酸銅溶液，因此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為固體部分溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色，故答案為：溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色或溶液變?yōu)樗{(lán)色；
（4）步驟③是鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，得到的濾渣為銅和過量的鐵，故答案為：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；置換反應(yīng)；銅和鐵。
（5）過濾操作，其中用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和漏斗，洗滌濾渣的實(shí)驗(yàn)操作是往盛有濾渣的過濾器中加入蒸餾水，直至浸沒濾渣，故答案為：漏斗；往盛有濾渣的過濾器中加入蒸餾水，直至浸沒濾渣。
11．從廢舊手機(jī)的某些部件中可以回收銀和銅，其操作流程如圖所示。
（1）將廢舊部件粉碎處理的目的是 增大反應(yīng)物間的接觸面積，使粗產(chǎn)品與稀硫酸充分反應(yīng) 。
（2）操作a的名稱是 過濾 。
（3）步驟①發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑[或2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑] （寫一個(gè)即可），步驟②加入硝酸銀的目的是 除去固體中的銅單質(zhì) 。
（4）金屬M(fèi)是從硝酸銅溶液中得到銅，該金屬可以是 Fe或Zn等（合理即可）。 （填化學(xué)式，一種即可）。
【解答】解：（1）將廢舊部件粉碎處理的目的是，這樣做的目的是：增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速度，使反應(yīng)更充分；
（2）過濾可以將不溶性固體從溶液中分離出來，所以步驟a的名稱是過濾；
（3）鎂和硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，化學(xué)方程式為：Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑[或鋁和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑]；步驟②加入硝酸銀，硝酸銀和銅反應(yīng)生成銀和硝酸銅，反應(yīng)的目的是除去固體中的銅單質(zhì)；
（4）金屬M(fèi)是從硝酸銅溶液中得到銅，該金屬的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，金屬可以是Fe或Zn等（合理即可）；
故答案為：（1）增大反應(yīng)物間的接觸面積，使粗產(chǎn)品與稀硫酸充分反應(yīng)
（2）過濾；
（3）Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑[或2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑]；除去固體中的銅單質(zhì)；
（4）Fe或Zn等（合理即可）。
12．為了從含有FeSO4、CuSO4的工業(yè)廢水中回收Cu和FeSO4晶體，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并完成了以下實(shí)驗(yàn)。
（1）寫出物質(zhì)A的化學(xué)式 Fe ；步驟Ⅰ發(fā)生的化學(xué)方程式 Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4 。
（2）固體X屬于 混合物 （填“單質(zhì)”、“化合物”或“混合物”）。過濾所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和 漏斗 。
（3）步驟Ⅱ反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 固體部分溶解，溶液由無色變成淺綠色，有氣泡產(chǎn)生 。
（4）Ⅱ中稀硫酸 不能 （填“能”或“不能”）換成Cu（NO3）2溶液，理由是 生成的硝酸亞鐵對(duì)于硫酸亞鐵也是雜質(zhì) 。
（5）寫出Cu在生活中的一種用途 作導(dǎo)線 。
【解答】解：從含有FeSO4、CuSO4的工業(yè)廢水中回收Cu和硫酸亞鐵晶體，則加入的試劑A，應(yīng)為鐵，鐵能與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液和銅，過濾，得到的固體X是銅和過量鐵的混合物，鐵能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液和氫氣，銅不與稀硫酸反應(yīng)，適量的試劑B為稀硫酸，液體Y是是硫酸亞鐵。
（1）物質(zhì)A的化學(xué)式為Fe；步驟Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)是鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，化學(xué)方程式為：Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；
（2）固體X屬于混合物；過濾所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；
（3）步驟Ⅱ的反應(yīng)是鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是固體部分溶解，溶液由無色變成淺綠色，有氣泡產(chǎn)生；
（4）Ⅱ中稀硫酸不能換成Cu（NO3）2溶液，硝酸銅和鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，理由是：生成的硝酸亞鐵對(duì)于硫酸亞鐵也是雜質(zhì)；
（5）Cu在生活中的一種用途是：作導(dǎo)線。
故答案為：（1）Fe；Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4；
（2）混合物；漏斗；
（3）固體部分溶解，溶液由無色變成淺綠色，有氣泡產(chǎn)生；
（4）不能；生成的硝酸亞鐵對(duì)于硫酸亞鐵也是雜質(zhì)；
（5）作導(dǎo)線。
13．黃銅（銅鋅合金）長期使用會(huì)銹蝕，銅銹主要成分為Cu2（OH）2CO3。查閱資料：銅銹可以與稀硫酸反應(yīng)。其化學(xué)方程式為：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑，雜質(zhì)不與稀硫酸反應(yīng)。回收廢黃銅有用成分，調(diào)配鋅銅比例，可以鑄造新的黃銅，變廢為寶。
其工藝流程圖如下：
（1）步驟一、步驟二、步驟三中均有混合物分離的操作，且方法相同，分離需要的玻璃儀器除漏斗、燒杯外，還需要 玻璃棒 。（填玻璃儀器名稱）
（2）化學(xué)反應(yīng)按反應(yīng)物和生成物的種類與特點(diǎn)分為四大基本反應(yīng)類型，請(qǐng)寫出步驟三中的主要化學(xué)方程式 Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ ，其反應(yīng)類型是 置換反應(yīng) 。
（3）系列處理二后獲得鋅的質(zhì)量 ＞ ，原廢黃銅中鋅的質(zhì)量。（選填“＜”“＝”或“＞”）
（4）黃銅顏色與黃金相似，人稱“愚人金”，常被不法商販冒充黃金牟取暴利。下列選項(xiàng)中不能區(qū)別黃銅與黃金的方法是 A 。
A.用磁鐵吸引
B.浸入稀鹽酸溶液，觀察有無氣泡
C.在空氣中灼燒后觀察顏色
D.測(cè)定密度大小
【解答】解：（1）步驟一、步驟二、步驟三中混合物分離采用過濾的方法，因此除了上述儀器，還需要玻璃棒引流；
故答案為：玻璃棒。
（2）固體B為鋅和銅，鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，書寫化學(xué)方程式注意配平及氣體符號(hào)，所以化學(xué)方程式為Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；反應(yīng)符合單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和化合物的特點(diǎn)，因此屬于置換反應(yīng)；
故答案為：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；置換反應(yīng)。
（3）在步驟二加入過量的鋅，與步驟一中的過量稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅，同時(shí)步驟三也有硫酸鋅生成，因此最終得到的鋅的質(zhì)量比之前多，質(zhì)量變大；
故答案為：＞。
（4）A、黃銅含有鋅和銅，黃金為金，都不具有磁性，無法利用磁鐵區(qū)分，選項(xiàng)A符合題意；
B、黃銅含有鋅，可與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，有氣泡產(chǎn)生，而黃金不反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象，可以區(qū)分兩種物質(zhì)，選項(xiàng)B不符合題意；
C、黃銅灼燒有氧化銅生成，變?yōu)楹谏?，而黃金不變色，可以區(qū)分兩種物質(zhì)，選項(xiàng)C不符合題意；
D、金屬組成不同，密度不同，黃金的密度大，可以測(cè)定密度區(qū)分兩種物質(zhì)，選項(xiàng)D不符合題意；
故選：A
【類型三：分離、提純和除雜流程】
14．海洋是一個(gè)聚寶盆。我國釣魚島海域蘊(yùn)藏了豐富的水資源、油氣資源。
（一）利用海水提取粗鹽的過程如圖所示：一定質(zhì)量的海水，通過貯水池引入到蒸發(fā)池，在沒有引入結(jié)晶池之前的蒸發(fā)過程中，蒸發(fā)池中氯化鈉的質(zhì)量會(huì) 不變 （填“增大”“不變”或“減小”）。
（二）海水曬鹽得到的粗鹽中含有雜質(zhì)。為了除去NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等雜質(zhì)，某小組同學(xué)選用Na2CO3溶液、稀鹽酸、Ba（OH）2溶液三種試劑，按一定的順序進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}：
（1）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中加入試劑A除去的雜質(zhì)是 MgCl2，Na2SO4 ；
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入的試劑B是 Na2CO3 溶液；
（3）濾液②中除Na+和Cl﹣外，還含有的離子是 OH﹣， （填離子符號(hào)）；
（4）實(shí)驗(yàn)Ⅲ中發(fā)生的中和反應(yīng)的化學(xué)方程式 NaOH+HCl＝NaCl+H2O 。
【解答】解：（1）利用海水提取粗鹽的過程一定質(zhì)量的海水，通過貯水池引入到蒸發(fā)池，在沒有引入結(jié)晶池之前的蒸發(fā)過程中，蒸發(fā)池中水分減少，但是氯化鈉的質(zhì)量不變，故答案為：不變；
（2）NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等雜質(zhì)，選用Na2CO3溶液、稀鹽酸、Ba（OH）2溶液三種試劑，進(jìn)行除雜，根據(jù)順序圖分析判斷：
①實(shí)驗(yàn)Ⅰ中加入試劑A是Ba（OH）2溶液，MgCl2和Na2SO4與Ba（OH）2分別產(chǎn)生Mg（OH）2和BaSO4沉淀，可以除去MgCl2，Na2SO4，故答案為：MgCl2，Na2SO4；
②濾液①中有雜質(zhì)CaCl2、BaCl2和NaOH，要除雜需實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入的試劑Na2CO3溶液，由于CaCl2、BaCl2和Na2CO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CaCO3和BaCO3沉淀。故答案為：Na2CO3；
③濾液②含有雜質(zhì)Na2CO3和NaOH溶液中，所以除Na+和Cl﹣外，還含有的離子是OH﹣，，故答案為：OH﹣，；
④實(shí)驗(yàn)Ⅲ中加入稀鹽酸，發(fā)生的中和反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaOH+HCl＝NaCl+H2O，故答案為：NaOH+HCl＝NaCl+H2O.
15．為除去粗鹽中的泥沙、MgCl2、CaCl2和Na2SO4雜質(zhì)，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)先將粗鹽樣品溶解、過濾，除去泥沙后，取粗鹽水按如圖流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
（1）操作Ⅰ和操作Ⅱ中均使用的一種玻璃儀器是 玻璃棒 ；操作Ⅱ中使用該玻璃儀器的目的是 使液體均勻受熱，防止液滴飛濺 。
（2）寫出加入BaCl2溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl 。
（3）加入過量碳酸鈉溶液的作用是什么？ 除去粗鹽中的氯化鈣，同時(shí)還可以除去過量的氯化鋇 。
【解答】解：（1）操作Ⅰ是過濾，操作Ⅱ是蒸發(fā)結(jié)晶，這兩個(gè)操作都需要用到一種玻璃儀器是玻璃棒，在操作II在中使用該儀器的作用是使液體均勻受熱，防止液滴飛濺，故答案為：使液體均勻受熱，防止液滴飛濺；
（2）因?yàn)榇蛀}含有硫酸鈉雜質(zhì)，加入氯化鋇是除去硫酸鈉，氯化鋇和硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，化學(xué)反應(yīng)方程式為：BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl，故答案為：BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl；
（3）因?yàn)榇蛀}中含有氯化鈣雜質(zhì)，加入過量碳酸鈉溶液的作用是主要除去粗鹽中的氯化鈣，同時(shí)還可以除去過量的氯化鋇，故答案為：除去粗鹽中的氯化鈣，同時(shí)還可以除去過量的氯化鋇。
16．某同學(xué)從山區(qū)帶回一瓶渾濁的山泉水，并在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室模擬自來水廠的凈水過程，最終制成蒸餾水。其實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。
請(qǐng)回答以下問題。
（1）操作①的名稱是 過濾 ，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該操作時(shí)玻璃棒的作用是 引流 。若經(jīng)過操作①后，所得液體C中仍有渾濁，寫出一種可能的原因： 濾紙破損（合理即可） 。
（2）操作②主要是除去一些異味和色素，應(yīng)選用的物質(zhì)是 活性炭 ，該過程主要是 物理 （填“物理”或“化學(xué)”）變化。
（3）取少量液體D于試管中，加入少量 肥皂水 ，振蕩，發(fā)現(xiàn)有較多浮渣產(chǎn)生。說明是 硬 水，液體D經(jīng)過操作③得到的蒸餾水屬于 純凈物 （填“純凈物”或“混合物”）。
（4）按新《水質(zhì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》，從所取水樣中檢測(cè)出含氮、磷、鈉等，這里的氮、磷、鈉是指 D （填字母）。
A.單質(zhì)
B.分子
C.原子
D.元素
（5）節(jié)約用水是每個(gè)公民的義務(wù)。請(qǐng)你寫出一種生活中節(jié)約用水的做法： 可用洗菜水澆花（合理即可） 。
【解答】解：（1）操作①將固體和液體分離，故操作為過濾，進(jìn)行該操作時(shí)玻璃棒的作用是引流；若經(jīng)過操作①后，所得液體C中仍有渾濁，寫出可能的原因是濾紙破損或漏斗內(nèi)的液面高于濾紙邊緣或承接濾液的燒杯不干凈。
（2）操作②主要是除去一些異味和色素，應(yīng)選用的物質(zhì)是活性炭，活性炭具有吸附的作用，在吸附過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化。
（3）用肥皂水檢驗(yàn)水是硬水還是軟水，發(fā)現(xiàn)有較多浮渣產(chǎn)生，說明是硬水；液體D經(jīng)過操作③得到的蒸餾水，蒸餾水只含水一種物質(zhì)，屬于純凈物。
（4）物質(zhì)是由元素組成的，從所取水樣中檢測(cè)出含氮、磷、鈉等，這里的氮、磷、鈉是指元素，故選D。
（5）生活中節(jié)約用水，可用洗菜水澆花，洗衣服的水拖地等。
故答案為：（1）過濾；引流；濾紙破損（合理即可）；
（2）活性炭；物理；
（3）肥皂水；硬；純凈物；
（4）D；
（5）可用洗菜水澆花（合理即可）。
17．某校興趣小組欲利用Mg（OH）2和Cu2O的混合物制備MgCl2和金屬銅。該小組設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)流程，回答下列有關(guān)問題：
（1）Cu2O是紅色固體，它與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生紅色固體單質(zhì)和藍(lán)色溶液，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Cu2O+2HCl＝Cu+CuCl2+H2O 。
（2）加入過量的金屬Y時(shí)，發(fā)生的化學(xué)方程式為 Mg+CuCl2＝Cu+MgCl2或Mg+2HCl═MgCl2+H2↑ 。（寫1個(gè)）固體M的成分 鎂和銅 （填名稱）。
（3）MgCl2的溶解度受溫度的影響較小，則操作Ⅰ為 蒸發(fā)結(jié)晶 。實(shí)際操作時(shí)會(huì)向固體M中加入過量的稀鹽酸，這一操作并不會(huì)讓最終產(chǎn)品MgCl2里出現(xiàn)新雜質(zhì)，請(qǐng)說明理由 鹽酸具有揮發(fā)性，蒸發(fā)過程中，過量鹽酸快速揮發(fā)掉 。
（4）若混合物中Cu2O的質(zhì)量為2.88g，則理論上得到Cu的質(zhì)量為 2.56 g。
【解答】解：（1）Cu2O是紅色固體，它與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生紅色固體單質(zhì)和藍(lán)色溶液，即氧化亞銅與稀鹽酸反應(yīng)生成銅、氯化銅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式Cu2O+2HCl＝Cu+CuCl2+H2O。
（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽銶gCl2和金屬銅，加入過量的金屬Y前，溶液是氯化銅和稀鹽酸的混合溶液。加入過量的金屬Y時(shí)，反應(yīng)得到固體，所以Y是鎂，鎂與氯化銅反應(yīng)生成銅和氯化鎂，鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式Mg+CuCl2＝Cu+MgCl2、Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，固體M含有剩余的鎂和生成的銅。
（3）MgCl2的溶解度受溫度的影響較小，則操作Ⅰ為蒸發(fā)結(jié)晶。
實(shí)際操作時(shí)會(huì)向固體M中加入過量的稀鹽酸，這一操作并不會(huì)讓最終產(chǎn)品MgCl2里出現(xiàn)新雜質(zhì)，是因?yàn)辂}酸具有揮發(fā)性，蒸發(fā)過程中，過量鹽酸快速揮發(fā)掉。
（4）由混合物中Cu2O的質(zhì)量為2.88g，則理論上得到Cu的質(zhì)量＝2.88g××100%＝2.56g。
故答案為：
（1）Cu2O+2HCl＝Cu+CuCl2+H2O；
（2）Mg+CuCl2＝Cu+MgCl2或Mg+2HCl═MgCl2+H2↑；鎂和銅；
（3）蒸發(fā)結(jié)晶；鹽酸具有揮發(fā)性，蒸發(fā)過程中，過量鹽酸快速揮發(fā)掉；
（4）2.56。
【類型四：混合物成分的確定流程】
18．“太陽能光伏發(fā)電”能有效推進(jìn)“碳中和”，發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”，其關(guān)鍵的材料是高純硅。如圖是高純硅的簡易生產(chǎn)流程。
請(qǐng)回答：
（1）石英砂的主要成分是二氧化硅，其化學(xué)式為 SiO2 ，SiCl4的名稱是 四氯化硅 。
（2）在生產(chǎn)過程中將石英砂粉碎的目的是 增大與焦炭的接觸面積，使反應(yīng)更充分，提高轉(zhuǎn)化率 。
（3）“精餾”是蒸餾的一種，其原理是利用混合物各成分的 沸點(diǎn) 不同，將物質(zhì)分離出來，屬于 物理 變化。
（4）上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是 H2和HCl 。
（5）流程⑤中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式為 SiHCl3+H2Si+HCl 。
（6）粗硅提純必須在無氧的氛圍中進(jìn)行的可能原因是 防止硅與氧氣發(fā)生反應(yīng)或防止O2與H2混合引起爆炸 。
【解答】解：（1）石英砂的主要成分是二氧化硅，化學(xué)式為SiO2；由兩種元素組成的化合物，一般是從右往左讀為某化某，有時(shí)還要讀出化合物中各元素的原子個(gè)數(shù)，所以SiCl4 的名稱是四氯化硅；
（2）在生產(chǎn)過程中將石英砂粉碎的目的是增大與焦炭的接觸面積，使反應(yīng)更充分，提高轉(zhuǎn)化率；
（3）“精餾”是蒸餾的一種方式，通過蒸餾可把液體混合物分離開來，原理是利用混合物各成分沸點(diǎn)不同，將物資分離開來，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；
（4）流程圖中步驟③中產(chǎn)生的氫氣可以作為⑤的反應(yīng)物，可以循環(huán)利用。步驟⑤產(chǎn)生的氯化氫也可以作為步驟②的反應(yīng)物，也可以循環(huán)使用，故上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是H2和HCl；
（5）由圖可知，流程⑤中SiHCl3與H2高溫下生成高純硅和氯化氫，符號(hào)表達(dá)式為：SiHCl3+H2Si+HCl；
（6）由于在元素周期表中硅和碳為同族元素，化學(xué)性質(zhì)相似，所以也能和氧氣發(fā)生反應(yīng)，故粗硅提純必須在無氧的氛圍中進(jìn)行的原因是防止硅與氧氣發(fā)生反應(yīng)，或由于氫氣屬于可燃性氣體，防止O2進(jìn)去與H2混合引起爆炸。
故答案為：（1）SiO2；四氯化硅；
（2）增大與焦炭的接觸面積，使反應(yīng)更充分，提高轉(zhuǎn)化率；
（3）沸點(diǎn)；物理；
（4）H2和HCl；
（5）SiHCl3+H2Si+HCl；
（6）防止硅與氧氣發(fā)生反應(yīng)或防止O2與H2混合引起爆炸。
19．空氣是一種寶貴的自然資源。如圖為利用空氣生產(chǎn)氮肥尿素[CO（NH2）2]的工藝流程：
（“—”表示相連物質(zhì)之間可以發(fā)生反應(yīng)，“→”表示物質(zhì)之間可發(fā)生轉(zhuǎn)化）
（1）液態(tài)空氣屬于 混合物 （填“混合物”或“純凈物”），A是空氣中含量最多的氣體，A的化學(xué)式為 N2 。
（2）反應(yīng)①的基本反應(yīng)類型為 化合反應(yīng) 。
（3）反應(yīng)②的文字表達(dá)式為 氨氣+二氧化碳尿素+水 。
（4）用空氣等物質(zhì)為原料生產(chǎn)尿素，由此變化你對(duì)化學(xué)有了什么新的認(rèn)識(shí) 化學(xué)創(chuàng)造新物質(zhì)，造福人類 。
【解答】解：（1）液態(tài)空氣含有多種組分，所以為混合物；空氣中氮?dú)夂孔疃啵?br>故答案為：混合物；N2。
（2）氮?dú)夂蜌錃庠诟邷馗邏簵l件下在催化作用下反應(yīng)生成氨氣，符合多變一的特點(diǎn)，所以為化合反應(yīng)；
故答案為：化合反應(yīng)。
（3）氨氣和二氧化碳在一定條件下反應(yīng)生成尿素和水，書寫文字表達(dá)式不需要配平，所以文字表達(dá)式為氨氣+二氧化碳尿素+水；
故答案為：氨氣+二氧化碳尿素+水。
（4）合成氨后再制造尿素，作為氮肥用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高糧食產(chǎn)量，解決糧食問題，利于人類發(fā)展；
故答案為：化學(xué)創(chuàng)造新物質(zhì)，造福人類。
20．《后漢書》記載“后漢張衡字平子，造候風(fēng)地動(dòng)儀。以精銅鑄之…..”表明我國很早就掌握煉銅及使用銅制造工具的技能。孔雀石又稱藍(lán)寶翡翠，是一種比較珍稀的銅礦石，其主要成分是Cu2（OH）2CO3和SiO2混合物。某校《孔雀石成分研究》小組利用孔雀石制取金屬銅流程如下：
（1）操作Ⅰ是 過濾 ，該操作中用到的鐵制儀器是 鐵架臺(tái)（帶鐵圈） 。
（2）步驟“①堿浸”用到的是常見的一種堿，它是 氫氧化鈉 （填名稱）。
（3）步驟“②足量酸浸”的作用一是除去步驟①殘留的堿，二是和Cu2（OH）2CO3反應(yīng)。請(qǐng)寫出上述中和反應(yīng)的化學(xué)方程式 H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+H2O 。
（4）X代表某種氣體單質(zhì)，請(qǐng)寫出步驟③的化學(xué)方程式 2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑ 。
（5）該孔雀石制取金屬銅流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是 H2SO4 （填化學(xué)式）。
（6）該小組同學(xué)在研究中還發(fā)現(xiàn)，銅與空氣中的氧氣及 二氧化碳 、 水 反應(yīng)也會(huì)生成Cu2（OH）2CO3。
【解答】解：（1）如題操作Ⅰ是將不溶物和溶液分離，所以是過濾；過濾時(shí)所需要的鐵制儀器是鐵架臺(tái)（帶鐵圈）；
（2）氫氧化鈉是常見的一種易溶于水的堿，所以步驟“①堿浸”用到的是常見的一種堿，是氫氧化鈉；
（3）中和反應(yīng)是酸和堿反應(yīng)生成鹽和水的反應(yīng)，根據(jù)題意殘余的堿是氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水是中和反應(yīng)，化學(xué)方程式為：H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+H2O；
（4）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，根據(jù)題意反應(yīng)后的氣體是氧氣，故該反應(yīng)是硫酸銅和水在通電的條件下反應(yīng)生成銅、硫酸和氧氣，化學(xué)方程式為：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑；
（5）根據(jù)流程發(fā)現(xiàn)硫酸既是反應(yīng)物也是生成物，故可循環(huán)使用的物質(zhì)是硫酸，化學(xué)式是：H2SO4；
（6）根據(jù)堿式碳酸銅的元素組成是銅元素、氫元素、氧元素、碳元素故判斷銅是空氣中的氧氣，二氧化碳和水共同作用，故填：二氧化碳、水。
故答案為：（1）過濾；鐵架臺(tái)（帶鐵圈）；
（2）氫氧化鈉；
（3）H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+H2O；
（4）2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑；
（5）H2SO4；
（6）二氧化碳；水。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
燒杯中所加試劑及其用量
反應(yīng) 溫度
反應(yīng) 時(shí)間
溶解的金屬 Cu的質(zhì)量
粉碎后的含銅廢電路板
稀硫酸與H2O2的混合溶液
a
30g
100mL
400C
10minn
0.54g
b
30g
100mL
600C
10min
0.42g
c
30g
100mL
400C
5 min
0.25g

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