题型二 工艺流程图题
(10年9考，仅2016年未考，4～10分)
一阶 微能力突破
能力点1 对原料进行预处理的常用方法及其目的
方法指导
原料预处理的目的
(1)粉碎、研磨、喷淋：增大反应物间的接触面积，加快反应速率或使反应更充分。
(2)煅烧、焙烧、灼烧：使固体在高温下分解。
(3)酸浸和碱浸
①酸浸(或酸溶)：溶解与酸反应的物质。
②碱浸(或碱溶)：溶解与碱反应的物质。
例1 以菱镁矿石(主要成分是MgCO3，含少量MnCO3、SiO2)制取MgSO4·7H2O的流程如下：
(1)为提高浸取率，可采取的措施有______________(写出一种即可)。
(2)“酸浸”的目的是______________。
能力点2 流程中的操作名称、仪器及仪器的作用
方法指导
操作的判断
(1)过滤(如操作a)：
(2)蒸发(如操作b)：
例2 (2015省卷改编)现有工厂丢弃的废铜屑(铜屑表面呈绿色，其中混有少量生锈铁屑)。课外活动小组同学欲利用其制取胆矾，他们设计了下面的两种制取流程。已知：Cu＋Fe2(SO4)3 === 2FeSO4＋CuSO4。请回答：
(1)操作①的名称是________，所用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和________。
(2)操作②的实验步骤为：________、降温结晶。
能力点3 反应条件的控制及物质成分的分析
方法指导
(1)调节pH：调节溶液的酸碱度；使某些金属离子形成沉淀而分离等。
(2)控制温度在一定范围：防止某种物质温度过高时分解；控制物质的溶解与结晶等。
(3)加入过量(或适量)试剂：除去某物质或使某物质转化为目标产物等。
例3 (2022深圳市模拟改编)某化学兴趣小组同学欲除去固体氯化钠中混有的氯化钙，设计如下流程：
(1)反应①中加入过量A物质的目的是____________________ ，得到滤液的溶质是____________(填化学式)。
(2)反应②中如果加入盐酸也过量，则对所得到的氯化钠纯度________(填“有”或“没有”)影响。,
能力点4 化学方程式的书写及反应类型的判断
方法指导
(1)寻找反应物和生成物：根据箭头方向判断，箭头进入的是反应物，出去的是生成物(包括主产物和副产物)或不参与反应的杂质。
(2)查漏补缺：若从已知信息中找出的反应物和生成物不满足质量守恒定律；①考虑是否有水参与或生成；②若通入空气，则需考虑O2或CO2是否参加反应，然后根据题意写出反应条件并配平，最后根据反应特征判断基本反应类型。
例4 (2014省卷改编)Na2SO4是制造纸张、药品、染料、稀释剂等的重要原料。某Na2SO4样品中含有少量CaCl2和MgCl2，实验室提纯Na2SO4的流程如图所示。
(1)加入NaOH溶液可除去的阳离子是________(填离子符号)，其反应的化学方程式为___。
(2)若添加的NaOH溶液和Na2CO3溶液过量，可加入适量________(填名称)除去，反应的化学方程式为_______(写一个即可)，基本反应类型为_____________。
能力点5 可循环利用物质的判断
方法指导
(1)可逆线表示可循环利用的物质。
(2)后面工序的生成物是前面工序的反应物。
例5 国家重点实验室研究员团队首次利用二硫化钼(MoS2)催化剂实现了低温、高效催化二氧化碳加氢制甲醇(CH3OH)，为二氧化碳转化利用开辟了新途径。该工艺流程如下：
上述流程中可循环利用的物质是(除水外)______(填化学式)。
二阶 分类综合训练
类型1 物质制备类(10年5考)
1.(2021省卷)牙膏中常用碳酸钙粉末做摩擦剂，利用石灰石(杂质不溶于水和酸)制备纯净碳酸钙的一种方法如图。
(1)反应①的化学方程式为________________________；操作Ⅰ的名称是____________。
(2)反应②的化学方程式为__________________，该反应属于________(填基本反应类型)反应。
(3)该方法中，用稀硫酸代替稀盐酸对制备碳酸钙是否有影响？判断并简述理由________________________。
(4)大气中 CO2 含量不断上升，会导致________________。我国在联合国大会上提出：努力争取2060年前实现碳中和。请提出一条实现碳中和的措施______________。
2.(2019省卷)某合金主要成分为Zn、Fe、Cu及这三种金属的少量氧化物。利用该合金制成的机械零件废弃物制取高纯度ZnO，其部分工艺流程如图所示。请回答：
已知：Zn(OH)2溶于强碱形成可溶性盐。
(1)滤渣Ⅰ中一定有________。
(2)加酸溶解废弃物时，需要通风并远离火源，其原因是___。此过程中Zn还能起到除铜作用，除铜的化学方程式为________________________，此反应属于____________(填基本反应类型)。
(3)调节pH可用NaOH，但不能过量，其原因是______________。
(4)焙烧Zn(OH)2发生分解反应的化学方程式为________________________。
3.(2018省卷)孔雀石主要成分为Cu2(OH)2CO3(难溶于水)，还含有少量SiO2(难溶于水、不与稀硫酸反应)、Fe2O3等杂质。现以孔雀石为原料制取胆矾(CuSO4·5H2O)的部分工艺流程如图。请回答：
(1)滤渣b的化学式为________。
(2)溶液c中的溶质有(写化学式)：H2SO4、________、________。
(3)盐溶液d的颜色为________；实验室蒸发溶液时用到的玻璃仪器有________(写一种)。
(4)在气体a生成CaCO3的过程中，发生反应：CO2＋CaCl2＋2NH3＋H2O=== CaCO3↓＋2X，X的名称为______；孔雀石与稀硫酸反应生成气体a的化学方程式为___________。
4. 高纯氧化镁在高温下具有优良的耐碱性和电绝缘性，具有良好的光透过性，在陶瓷领域用作透光性陶瓷坩埚、基板等的原料。以菱镁矿(主要成分为 MgCO3，含少量 FeCO3、SiO2 和其他不参与反应的杂质)为原料制备高纯氧化镁的流程如图所示。
(1)加入过量稀盐酸的目的是__________________。
(2)为了提高酸浸时的效率，可以采用的方法是______________(写一种)。
(3)滤渣的成分是____________________。
(4)根据反应前后物质推测，在滤液1中加入H2O2 溶液的目的是____________________。写出在第1次加入NaOH溶液后发生反应的化学方程式______________。
(5)如下表所示，若要使Fe3＋完全沉淀，且不要Mg2＋沉淀，需要调节pH范围是______________。
pH 开始沉淀 完全沉淀
Fe(OH)3 1.1 2.8
Mg(OH)2 8.4 10.9
(6)氢氧化镁在加热条件下易分解为氧化镁和另一种氧化物，写出该反应的化学方程式___________。
类型2 分离提纯类(10年2考)
5.(2021安徽)某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如下。
(1)“酸浸”中使用的酸是____________(填字母序号)。
A.HCl B.H2SO4 C.Na2SO4
(2)流程中涉及的氧化物有____________(写出一种即可)。
(3)“煅烧”过程发生反应的化学方程式为______________________，反应类型是______________。
(4)该工艺的价值在于____________。
6.(2022深圳市模拟)深圳是美丽的海滨城市。现利用海水提取NaCl晶体流程如下：
已知：粗盐中的主要杂质有泥沙、MgCl2、CaCl2，流程中部分操作及试剂已省略。
(1)加入过量NaOH溶液的目的是____________________。
(2)滤液2中溶质除NaCl外，还含有________________(填化学式)。
(3)X是一种酸，则试剂X为________(填名称)；写出反应③的化学方程式__________________(任写其中一个即可)，该反应属于________(填基本反应类型)反应。
(4)操作Ⅰ的名称是________。
(5)电解熔融的NaCl，可制得金属钠(Na)和氯气(Cl2)，写出该反应的化学方程式________________________。
类型3 回收利用类(10年2考)
7.(2020省卷)某废酸液主要含H2SO4和FeSO4，研究人员利用CaCO3消耗部分酸，再加入廉价的电石渣(主要成分为CaO)，通过一系列操作可得到磁性铁，成本较低且有利于保护环境。工艺流程如下：
(1)该废酸液的pH______(填“<”或“>”)7。操作Ⅰ的名称为________。
(2)电石渣转化为石灰乳的过程会________(填 “吸收”或“放出”)热量。
(3)“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应，生成的产物是________和________(填化学式)。
(4)磁性铁是铁的一种氧化物，且为磁铁矿的主要成分，其化学式为________。
(5)研究发现，“沉铁”后，溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率，最适宜的pH为________。pH较低时产率较低的主要原因是______________________。
溶液的pH 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 9.0
产物颜色 黄褐色 黄褐色 较黑 很黑 很黑 灰黑色
产率(%) 43.9 50.6 86.2 93.0 92.3 91.6
8.(2017省卷)某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如图：
资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2等有害气体。
资料2：FeSO4容易被空气中的O2氧化。
回答下列问题：
(1)石灰浆吸收SO2(性质与CO2相似)的化学反应方程式为________________________。
(2)溶解步骤中同时发生的三个化学反应方程式为Fe＋Fe2(SO4)3=== 3FeSO4、______________、_____。
(3)将所得FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、____、过滤，得到FeSO4晶体，其中氮气的作用是_________。
(4)政府倡导垃圾分类，其好处是(写一点)：________________________。
答案
一阶 微能力突破
例1 (1)将菱镁矿石粉碎(或搅拌或提高温度或适当增大盐酸浓度等) (2)将MgCO3、MnCO3转化为MgSO4、MnSO4
例2 (1)过滤 漏斗 (2)蒸发浓缩
例3 (1)完全除去溶液中的氯化钙杂质 NaCl、Na2CO3 (2)没有
例4 (1)Mg2＋ MgCl2＋2NaOH === Mg(OH)2↓＋2NaCl
(2)稀硫酸 2NaOH＋H2SO4 === Na2SO4＋2H2O(或Na2CO3＋H2SO4 === Na2SO4＋H2O＋CO2↑) 复分解反应
例5 CO2
二阶 分类综合训练
1.(1)CaCO3 CaO＋CO2↑ 过滤 (2)Na2CO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl 复分解 (3)有影响，稀硫酸与氧化钙反应生成的硫酸钙是微溶物，会降低碳酸钙的产率 (4)温室效应加剧 开发新能源(合理即可)
2.(1)Cu(或铜)
(2)溶解过程中会产生氢气，氢气与空气混合遇明火容易引起爆炸 CuSO4＋Zn=== Cu＋ZnSO4 置换反应 (3)Zn(OH)2与NaOH反应生成可溶性盐，导致产率降低 (4)Zn(OH)2 ZnO＋H2O
3.(1)SiO2 (2)Fe2(SO4)3 CuSO4 (3)蓝色 玻璃棒(或酒精灯)
(4)氯化铵 Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4=== 2CuSO4＋CO2↑＋3H2O
4.(1)将MgCO3、FeCO3反应完 (2)搅拌(或提高温度或适当增大盐酸浓度或将菱镁矿粉碎等) (3)二氧化硅及不参与反应的杂质 (4)将氯化亚铁转化为氯化铁 FeCl3＋3NaOH=== 3NaCl＋Fe(OH)3↓ (5)2.8≤pH＜8.4
(6)Mg(OH)2 MgO＋H2O
5.(1)B (2)Al2O3(或H2O) (3)2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O↑ 分解反应
(4)废物再利用(其他合理答案即可)
6.(1)除去溶液中的杂质MgCl2 (2)CaCl2、NaOH (3)盐酸 NaOH＋HCl === NaCl＋H2O(或Na2CO3＋2HCl === 2NaCl＋H2O＋CO2↑) 复分解 (4)蒸发结晶 (5)2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑
7.(1)< 过滤 (2)放出 (3)Fe(OH)2 CaSO4
(4)Fe3O4 (5)7.5 pH较低时，Fe(OH)2不易生成
8.(1)SO2＋Ca(OH)2=== CaSO3↓＋H2O
(2)Fe＋H2SO4=== FeSO4＋H2↑ Fe2O3＋3H2SO4=== Fe2(SO4)3＋3H2O
(3)冷却结晶 作保护气(或避免FeSO4被空气中的氧气氧化)
(4)减少环境污染(或利于回收利用等，合理即可)
