專題10工藝流程題【題型一】原料預處理的方法及目的（2023秋?桂平市期末）某工廠產生的燒渣（主要含FeO、Fe2O3，還有一定量的SiO2）可用于制備綠礬（FeSO4?xH2O），工藝流程如圖所示：資料1：SiO2不溶于水，也不與稀硫酸反應；資料2：+2價的鐵元素容易被空氣中的氧氣氧化。（1）在“浸取”前，將燒渣粉碎，目的是。（2）“浸取”、“過濾”步驟后，濾液中的溶質有。（3）二氧化硫與硫酸鐵溶液反應生成硫酸亞鐵和硫酸，反應的化學方程式為：。（4）FeSO4溶液經過蒸發濃縮、、過濾、洗滌、低溫干燥后得到FeSO4?xH2O晶體。（5）以上結晶過程最好在氮氣環境中進行，氮氣的作用是。（2023?榆樹市模擬）“碳捕捉技術”是指通過一定的方法，將工業生產中產生的CO2分離出來并加以利用。下圖是利用氫氧化鈉溶液“捕捉”CO2流程圖（部分條件及物質未標出）。請根據有關信息回答問題：（1）氫氧化鈉溶液噴成霧狀的目的是。（2）在實驗室實現操作a的分離方法是。（3）上述流程中沒有涉及的基本反應類型是。（4）上述流程中，可以循環利用的主要物質有水、CaO、（填寫化學式）。（5）若將5.6tCaO投入沉淀池，理論上最多可制得沉淀的質量為噸。對原料進行預處理的常用方法及其目的:(1)粉碎(或研磨):增大反應物間的接觸面積，加快反應速率，使反應更充分。(2)攪拌:使反應物充分接觸，加快反應(或溶解)速率。(3)水浸:通過加水，使可溶物溶解，與不溶物分離。(4)酸(或堿)浸:使與酸或堿反應的物質溶解，與不溶物分離。(5)灼燒(或煅燒、焙燒):使固體或雜質在高溫條件下分解，使反應充分進行或增大轉化率。【題型二】核心化學反應與條件控制（2023?青羊區校級三模）Ⅰ、新能源汽車的動力來源是鋰離子電池，如圖是實驗室從鈷酸鋰廢極片【主要成分為鈷酸鋰（LiCoO2）】中回收得到Co2O3和Li2CO3的一種流程。（1）廢極片粉末加入稀硫酸和過氧化氫進行酸浸的過程中，溫度通常要控制在40℃以下，原因是。（2）操作3中檢驗沉淀洗滌干凈的操作是。（3）操作4中，在高溫條件下，CoC2O4在空氣中反應生成Co2O3和二氧化碳，化學方程式為。（4）操作5中，Li2CO3晶體用熱水洗滌比用冷水洗滌損耗更少，說明它的溶解度隨溫度的變化趨勢與我們學過的（填名稱）相似。Ⅱ、如圖所示，坐標系的四個象限分別代表不同的反應類型，“→”表示物質間的一步轉化關系，A、B、C、D分別是碳、碳酸鈣、碳酸鈉和碳酸中的一種。請回答：（5）B的化學式是。（6）D的用途是，寫出轉化①的化學方程式：。（7）轉化②可通過2Mg+CO2點燃ˉ2MgO+C實現，其中化合價變化的元素有（2023?東區三模）錳元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多種氧化物，其中Mn3O4是重要的結構材料。工業用硫酸錳（MnSO4）制備Mn3O4的流程如下：（1）“沉淀”反應是MnSO4+2NH3?H2O＝Mn（OH）2↓+（NH4）2SO4。該反應的基本類型為。（2）將Mn（OH）2加水“打漿”制成懸濁液，可加快“氧化”反應速率的原因是。（3）“氧化”時，Mn（OH）2與空氣中的氧氣在60℃條件下反應生成Mn3O4，該反應的化學方程為。（4）通過測定固體產物中錳元素質量分數來推斷產物成分。“氧化”所得固體產物中錳元素質量分數隨通空氣時間的變化如圖所示：①通空氣8小時左右，所得固體幾乎全部為Mn3O4。推出該結論的依據是。②通空氣超過8小時，產物中錳元素質量分數減小的原因是。【題型三】產品的分離提純（2023?江西模擬）某工廠利用硼砂（主要成分為Na2B4O7，含少量硫酸鐵雜質）制備硼（B）單質的部分流程如圖所示：已知：BCl3在常溫下是一種氣體；MgO、B的熔點均高于2000℃。（1）“結晶分離”過程包含蒸發濃縮、和過濾。（2）硼砂粉末中加入NaOH溶液時發生反應的化學方程式為。（3）H3BO3在400℃條件下轉變為B2O3的反應屬于基本反應類型中的。（4）要獲得高純度的硼單質，選擇途徑（選填“Ⅰ”或“Ⅱ”）更合理。（2023?東莞市校級二模）二硫化鉬（MoS2）被譽為“固體潤滑劑之王”。利用低品質的輝鉬礦（含MoS2、SiO2以及CuFeS2等雜質）制備高純二硫化鉬的一種生產工藝如圖所示。（1）操作①的名稱是。在實驗室該操作需用玻璃棒，其作用是。（2）“氧化焙燒”的溫度為500～600℃，主要將MoS2轉化為MoO3，同時生成有刺激性氣味的氣體，反應的化學方程式為。（3）在“氨浸”前，將物質粉碎的目的是；理論上，最終得到的高純MoS2的質量（選填“＞”“＝”或“＜”）最初的礦石中MoS2質量。（4）操作⑤需要在氬氣（Ar）環境中進行，其作用是。1、分離和提純常用的方法(1)物理方法:過濾、吸附、結晶、蒸發和蒸餾等。(2)化學方法:①沉淀法:將混合物中某種成分與某一試劑反應生成沉淀而分離出來;②化氣法:將混合物中某種成分與某一試劑反應生成氣體而分離出來;③轉化法:將雜質用化學試劑轉化為待提純物;2、分離與提純三不原則(1)不增(不增加新雜質)(2)不減(不減少主要成分)(3)易分離(反應后物質的狀態不同，易分離（2023?金寨縣模擬）氯化鈣常用作干燥劑、路面集塵劑、消霧劑、織物防火劑、食品防腐劑及用于制造鈣鹽。工業上生產氯化鈣的主要工藝流程如圖：（1）氯化鈣中氯元素的化合價是。（2）為加快“反應器”中的反應速率，可采取的方法是（寫出1種即可）。（3）“反應器”中發生的反應屬于基本反應類型中的。（4）“酸浸槽”中發生反應的化學方程式為。（5）“脫色池”中利用了活性炭的性。（2023?重慶模擬）醫學上的“鋇餐”是指藥用硫酸鋇用于消化道的檢查，實驗室可用如圖的方法制取硫酸鋇。（已知BaCO3化學性質與CaCO3相似）（1）操作X的名稱是。（2）從BaCO3制Ba（OH）2溶液的過程中發生了兩個化學反應，任意寫其中的一個為，在圖中的三個反應中，沒有涉及的基本反應類型為反應。（3）固體Y中殘留少量可溶物質，向固體Y中加適量水帶出可溶物質進入洗滌液，為了證明已洗滌干凈，可向最后一次洗滌得到的洗滌液中加入（填序號）進檢驗，簡述判斷的標準為。A.澄清石灰水B.碳酸鈉溶液C.氯化鎂溶液（2023?硚口區模擬）新型發光陶瓷是將高科技蓄光材料融入傳統陶瓷釉料中，經高溫燒制而成。它吸蓄光能后，可在水、陰暗環境中自行發光，以下是其部分生產流程。分析流程，回答問題：（1）練泥機將水和坯料充分調和，其作用相當于實驗操作中的。（2）施釉機先將蓄光釉料印刷在坯體上，再涂抹一層透明釉料的作用是。（3）生產蓄光材料需要在稀有氣體環境中進行，利用稀有氣體的性質是。（4）若坯料中鐵粉未被除去，則燒制的陶瓷會出現黑點，其原因是（用化學方程式解釋）。（2023?安徽模擬）高錳酸鉀在生產、生活中有廣泛的應用，工業上以高純度的二氧化錳為原料制備高錳酸鉀的主要流程如圖所示。【資料】相關物質的溶解度（20℃）如表：物質K2CO3KMnO4溶解度1116.34（1）過濾操作要使用玻璃棒，其作用是。（2）操作1的具體實驗步驟為：加熱濃縮、、過濾、洗滌、干燥，得到高錳酸鉀晶體。干燥時溫度不宜過高的原因是（用化學方程式表示）。（3）從經濟角度考慮，操作流程中可循環利用的物質是。（2023?瑤海區校級模擬）空氣中氮氣的含量最多，氮氣在高溫、高能量條件下可與某些物質發生反應。如圖是以空氣和其他必要的原料合成氮肥（NH4NO3）的工業流程（流程中涉及物質均已列出）。請按要求回答下列問題：（1）步驟①中發生的是（選填“物理”或“化學”）變化，利用各組分的不同進行分離。（2）寫出步驟③中發生反應的符號表達式，催化劑在反應前后，本身的質量和不變；氧氣具有助燃性，寫出鐵絲在氧氣中燃燒的文字表達式點燃（3）上述化學反應中屬于化合反應的有個。（2023?雁塔區校級二模）水是一種寶貴的自然資源，自來水廠的凈水流程如圖：（1）自來水廠常用氯氣殺菌消毒，在此過程中發生了反應Cl2+H2O═HCl+HClO，HClO中氯元素的化合價為。（2）自來水凈化過程中，加“絮凝劑”的主要作用是。日常生活中，常采用的方法降低水的硬度。（3）下列實驗能證明水是由氫元素和氧元素組成的是（填字母序號）。A．氫氣在氧氣中燃燒B．水的蒸發C．水的電解D．水的凈化（4）下列做法會造成水污染的是（填字母序號）。A．生活污水處理后再排放B．合理使用農藥和化肥C．任意排放工業污水（2023?潼南區二模）侯德榜發明的“侯氏制堿法”為純堿和氮肥工業的發展做出了杰出貢獻。該方法的主要過程如圖所示（部分物質已略去）。已知：Ⅰ.侯氏制堿法原理為NaCl+H2O+NH3+CO2＝NaHCO3↓+NH4Cl。Ⅱ.反應②的化合價未發生變化。Ⅲ.在溶液A中加入NaCl是為了促進固體析出，未發生化學反應。（1）侯氏制堿法制的“堿”屬于（填“酸”“堿”或“鹽”）。（2）步驟①②③所涉及的操作方法包括過濾的是（填序號）。（3）該流程中可循環使用的物質是NaCl和（填化學式，下同），溶液C中溶質有NaCl、NaHCO3和。（4）步驟②的化學方程式為。（2023?青秀區校級一模）錳是冶煉工業中常用的添加劑。以碳酸錳礦（主要成分為MnCO3，還含有少量FeCO3、NiCO3等雜質）為原料生產金屬錳的工藝流程如圖，請回答以下問題：（1）步驟Ⅰ中，將碳酸錳礦研磨成粉末的主要目的是，其中碳酸錳與硫酸反應的化學方程式為。（2）步驟Ⅱ中，加入二氧化錳發生以下反應：MnO2+2FeSO4+2H2SO4＝MnSO4+2H2O+Fe2（SO4）3，已知濾液1中的主要溶質為MnSO4，同時還含有少量NiSO4，則步驟Ⅱ中加入氨氣和水的主要目的是。（3）步驟Ⅲ中，所得濾液2中含有的溶質為MnSO4、（NH4）2SO4，則濾渣2中主要成分為。（填化學式）（4）步驟Ⅳ中，電解后的廢液中還含有Mn2+，常用石灰乳進行一級沉降得到沉淀Mn（OH）2和氨氣，過濾后，再向濾液中加入Na2S進行二級沉降得到沉淀MnS。沉降過程的產物中，可循環利用于上述流程。（2023?灌云縣校級模擬）含鋅廢渣和各種鋅礦（如菱鋅礦）都有著重要的用途，以含鋅廢渣（主要成分為ZnO，雜質為FeO、CuO）為原料制備七水硫酸鋅（ZnSO4?7H2O）的流程如圖：（1）粉碎的目的是。（2）物質X是，濾渣中含有的金屬單質有，除銅時發生的反應屬于（填基本反應類型）。（3）流程中獲得七水硫酸鋅