題型11工藝流程題內容概覽內容概覽題型綜述解題攻略攻略01分析流程中物質的成分攻略02原料預處理的方法與目的攻略03流程中涉及的操作攻略04流程中反應條件的控制攻略05判斷流程中可循環利用的物質攻略06化學方程式的書寫及反應類型的判斷(含陌生化學方程式)攻略07流程的評價中考練場類型01物質的制備類流程類型02物質的回收、提純類流程類型03工業廢棄物的處理類流程類型04傳統工藝拓展類流程類型05模擬圖示類流程工藝流程題背景新穎，試題陌生度大，知識覆蓋面廣，思維跨度較大，綜合性較強，涵蓋元素及其化合物的知識與實驗基本操作，體現理論聯系實際，學以致用的學習觀，能有效體現新課標的特點。是中考常考的重要題型之一。1.工藝流程題的題型結構：題頭(引入信息)→題干(提取信息，應用理解）→題尾(得出結論或產品)。2.工藝生產主要解決的問題：（1）了解將原料轉化為產品的生產原理；（2）除去所有雜質并分離提純產品；（3）提高產量與產率；（4）減少污染，考慮“綠色化學”生產；（5）原料的來源既要考慮豐富，還要考慮成本問題；（6）生產設備簡單，生產工藝簡便可行等工藝生產問題。3.解答工藝流程題的步驟與策略：第一步：簡閱題頭、提取信息、明確目的。找準關鍵字詞，獲取有用信息，明確生產目的和工藝設計思路。第二步：精讀流程、分析對比、明確原理。（1）關注“箭頭三線”：“進線”為原料，“出線”為產品或副產品；“可逆線”為原料循環再利用。（2）明確核心反應及生產原理，找出解題線索。第三步：瀏覽問題、縱觀全局、分析解答。關注題尾問題，沿主線尋找線索及答案，關注核心反應及箭頭提示，運用所學知識和方法進行分析解答。攻略01分析流程中物質的成分【典例剖析】【例1-1】（2024·內蒙古呼和浩特）作為基建強國，我國在建筑和水利工程中大量使用到水泥。生產水泥時，加入適量可調節水泥硬化速率。工廠利用電石渣[主要成分為、MgO]制備的主要流程如下：已知：MgO難溶，易溶，微溶。（1）電石渣粉碎的目的是。（2）加入反應器中的試劑X的名稱是。（3）反應器中發生的主要反應為（寫1個方程式即可），反應的基本類型是。（4）上述流程中，用于分離提純的設備有和洗滌槽。【答案】（1）使反應完充分接觸從而使反應更充分（2）稀硫酸（3）/復分解反應（4）過濾器【解析】（1）根據題意，電石渣是固體需要和反應器中的物質反應，粉碎后可以增大接觸面積從而使反應更充分；（2）根據氫氧化鈣和氧化鎂最終經過流程生成硫酸鈣和硫酸鎂，由氫氧化鈣和氧化鎂都能和稀硫酸反應生成，故推知X是稀硫酸；（3）根據上述分析可知，反應器中的反應是氫氧化鈣和稀硫酸反應生成硫酸鈣和水，以及氧化鎂和稀硫酸反應生成硫酸鎂和水，化學方程式分別是：；；兩個反應都是兩種化合物互相交換成分生成另外兩種化合物的反應即復分解反應；（4）根據題意和流程，硫酸鈣微溶于水，硫酸鎂易容，通過過濾器可以將二者分離，故填：過濾器【例1-2】（2024·海南）硫酸鎂晶體(MgSO4·7H2O)

可用于炸藥、瓷器、肥料等工業中。一種利用菱苦土(主要成分為氧化鎂)制備高純度硫酸鎂晶體的工藝流程如下：

（1）X為常見的酸，X是；（2）步驟②加入碳酸鎂的目的是；（3）通過操作Ⅱ可將活性炭等不溶物與溶液2分離，則操作Ⅱ的名稱是。（4）經測定得到的硫酸鎂晶體中MgSO4的質量分數為48.48%,則晶體的純度為。(計算結果保留小數點后兩位。純度指樣品中含主要成分的質量分數。)【答案】（1）硫酸/H2SO4（2）將硫酸轉化為硫酸鎂，提純硫酸鎂（3）過濾（4）解：硫酸鎂的化學式量=24+32+16×4=120，硫酸鎂晶體的化學式量=24+32+16×4+18×7=246，硫酸鎂晶體中MgSO4的質量分數為48.48%設晶體的純度為x=x≈99.4%答：晶體的純度為99.4%。【解析】（1）菱苦土的主要成分為氧化鎂，根據質量守恒定律可知，將氧化鎂轉化為硫酸鎂，則加入的X溶液為硫酸鎂溶液，即X為硫酸，故填硫酸或H2SO4。（2）由題文可知，操作①加入過量的硫酸溶液，則溶液1中除硫酸鎂外，還含量過量的硫酸，硫酸能夠與碳酸鎂反應生成硫酸鎂、水和二氧化碳，將硫酸轉化為硫酸鎂，即步驟②加入碳酸鎂的目的是提純硫酸鎂，故填提純硫酸鎂。（3）操作Ⅱ可將活性炭等不溶物與溶液2分離，而過濾能夠將難溶性固體與液體進行分離，則操作Ⅱ的名稱是過濾，故填過濾。（4）見答案【提分秘籍】物質成分的分析（1）判斷所加試劑：從加入試劑的目的、反應的產物入手進行分析，但一定要考慮是否會引入新的雜質。（2）判斷物質成分：從上一步操作中反應物可能發生的反應或題干所給信息入手進行分析。反應的生成物一定有，同時需注意所加試劑是否過量，過量試劑在流程圖的物質濾液中一定含有。【變式演練】【變式1-1】（2024·新疆烏魯木齊·三模）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）捕集——人工固碳：將二氧化碳和水混合注入地下玄武巖中最終形成石頭(碳酸鹽)，此轉化方式屬于(填“物理”或“化學)變化。（2）“捕捉室”中發生反應的化學方程式為。（3）進入“反應分離器”中物質A是(填化學式)。（4）整個過程中，可以循環使用的物質是。【答案】（1）化學（2）（3）CaO（4）氧化鈣、氫氧化鈉【解析】（1）將二氧化碳和水混合注入地下玄武巖中最終形成石頭(碳酸鹽)，有新物質碳酸鹽的形成，屬于化學變化，故填：化學；（2）二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為，故填：；（3）煅燒爐中碳酸鈣高溫分解為氧化鈣和二氧化碳，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，則物質A為氧化鈣，化學式為CaO，故填：CaO；（4）由流程可知，反應過程中，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反應，則可循環利用的物質有氧化鈣和氫氧化鈉，故填：氧化鈣、氫氧化鈉。攻略02原料預處理的方法與目的【典例剖析】【例2-1】（2024江西）研究小組利用炭粉與氧化銅反應后的剩余固體（含Cu、Cu2O、CuO和C）為原料制備膽礬（硫酸銅晶體），操作流程如圖：資料：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O（1）步驟①中進行反應時用玻璃棒攪拌的目的是。（2）步驟②中反應的化學方程式為Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2X，則X的化學式為。（3）步驟③中生成藍色沉淀的化學方程式為。（4）下列分析不正確的是________（填字母，雙選）。A．操作1和操作2的名稱是過濾B．固體N的成分是炭粉C．步驟④中加入的溶液丙是Na2SO4溶液D．“一系列操作”中包含降溫結晶，說明硫酸銅的溶解度隨溫度的升高而減小【答案】（1）加快化學反應速率（或使反應更充分等）（2）H2O（3）CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4（4）CD【解析】（1）反應過程中攪拌的目的是使反應物之間充分接觸，加快反應速度，使反應更快更充分；（2）化學反應前后原子的種類和個數不變，反應前有6個氧原子、1個銅原子、4個氫原子、1個硫原子，反應后有4個氧原子、1個銅原子、1個硫原子，所以2X中共有2個氧原子、4個氫原子，故一個X的分子中有1個氧原子、2個氫原子，故填：H2O；（3）通過步驟②得到溶液甲，其中的溶質為硫酸銅，加入過量氫氧化鈉后，氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，方程式為CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4；（4）通過操作1和操作2均得到一份溶液和一份固體，屬于固液分離操作，為過濾，A正確；剩余固體中含Cu、Cu2O、CuO和C，加入過量稀硫酸后得到的固體M中含銅和炭，加入過量過氧化氫溶液和過量稀硫酸后，得到的固體N為不反應的炭，B正確；步驟③得到的藍色沉淀為氫氧化銅沉淀，加入適量溶液丙要得到硫酸銅溶液，而Na2SO4不與氫氧化銅反應，丙應為硫酸，與氫氧化銅反應生成硫酸銅和水，C錯誤；“一系列操作”中包含降溫結晶，可通過降溫結晶獲得晶體，說明硫酸銅的溶解度隨溫度的升高而增大，D錯誤。【例2-2】（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，可制得產率較高的石綠固體。（1）“預處理”包括粉碎、酸浸等過程。“粉碎”的目的是。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生如下反應：，R的化學式為。（5）本實驗中，提高石綠產率采取的措施有①；②。【答案】（1）增大接觸面積，使反應更充分除鋅（2）（3）H+（4）CuO（5）控制溫度選擇合適濃度的碳酸鈉溶液和硫酸銅溶液【解析】（1）“粉碎”的目的是為了增大接觸面積，使反應更充分；金屬活動性鋅＞氫＞銅，鋅能與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，而銅不與稀硫酸反應，所以使用稀硫酸酸浸的目的是為了除鋅；（2）銅與稀硫酸、過氧化氫溶液反應生成硫酸銅和水，反應的化學方程式為：Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O；（3）因為步驟1后加入的是過量的稀硫酸，所以步驟2獲得的溶液中含有的陽離子有Cu2+和H+；（4）由反應的化學方程式可知，反應前有2個銅原子、5個氧原子、2個氫原子和1個碳原子，反應后有3個氧原子、2個氫原子和1個碳原子，由質量守恒定律可知，化學反應前后原子的種類和數目不變，則2個R分子中含有2個銅原子、2個氧原子，1個R分子中含有1個銅原子、1個氧原子，則R的化學式為CuO；（5）本實驗中，提高石綠產率采取的措施有控制溫度、選擇合適濃度的碳酸鈉溶液和硫酸銅溶液等。【提分秘籍】原料預處理的方法及目的1.粉碎或研磨：目的是增大固液（或固氣或固固）接觸面積，加快反應（溶解）速率，增大原料的轉化率（或浸取率）。2.煅燒或灼燒：目的是不易轉化的物質轉為容易提取的物質；其他礦轉化為氧化物；除去有機物；除去熱不穩定的雜質3.酸浸：目的是溶解、去氧化物（膜）、調節pH促進水解（沉淀）4.堿溶：目的是去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調節pH促進水解（沉淀）5.加入氧化劑：轉化為易于被除去（沉淀）的離子。6.煮沸：除去溶解在溶液中的氣體，如氧氣【變式演練】【變式2-1】（2024山西，12）我國是世界上鋅冶煉最早的國家。明代宋應星所著的《天工開物》中有關“火法”煉鋅的工藝記載是：“每爐甘石（主要成分是碳酸鋅）十斤裝載入一泥罐內……然后逐層用煤炭餅（反應后生成一氧化碳）墊盛，其底鋪薪，發火煅紅……冷定毀罐取出……即倭鉛（鋅）也。”此工藝過程分解模擬如圖。（已知：Zn的冶煉溫度為904℃，Zn的沸點為906℃。）請結合圖文信息，分析思考，解決問題：（1）裝入原料器之前，將爐甘石敲碎的目的是。（2）高溫爐內，碳酸鋅（ZnCO3）在高溫條件下與煤的主要成分發生反應生成Zn和CO，反應的化學方程式為。該反應生成物中碳元素的化合價為價。（3）冷凝器中發生的變化屬于。（4）我國古代冶鋅晚于鐵和銅，結合已知信息，分析說明其中的原因是。【答案】（1）增大反應物的接觸面積，使反應更充分（2）2C+ZnCO3Zn+3CO↑+2（3）物理變化（4）鋅的金屬活動性比鐵和銅強【解析】（1）將爐甘石敲碎可以增大反應物的接觸面積，使反應更充分；（2）碳酸鋅(ZnCO3)在高溫條件下與煤的主要成分發生反應生成Zn和CO，反應的化學方程式為2C+ZnCO3Zn+3CO↑；該反應生成物中氧元素化合價為－2價，根據化合物中各元素化合價代數和為0，可知CO中碳元素的化合價為+2價；（3）鋅蒸氣在冷凝器中冷凝為固體鋅，只是狀態改變，沒有生成新物質，屬于物理變化；（4）鋅金屬活動性比鐵和銅強，容易與氧氣反應生成鋅的化合物，故我國古代冶鋅晚于鐵和銅。攻略03流程中涉及的操作【典例剖析】【例3-1】（2024湖北）某工廠在粗鹽的提純過程中產生了大量的“鹽泥”[主要成分為Mg(OH)2、BaSO4和NaCl]。利用“鹽泥”制備硫酸鎂晶體的工藝流程如下圖所示。已知：兩種物質在不同溫度時的溶解度如下表。溫度/℃020406080NaCl溶解度/g35.736.036.637.338.4MgSO4溶解度/g22.033.744.554.655.8（1）20℃時，NaCl的溶解度為g。（2）“反應器”中反應的化學方程式為。（3）“過濾器1”產生的“濾渣”為。（4）“結晶槽”中獲得硫酸鎂晶體的方法是結晶。（5）從結晶槽中獲得的硫酸鎂晶體表面附著有雜質，需用試劑洗去。為避免晶體損失，最適宜的洗滌試劑是。【答案】（1）36/36.0（2）Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O（3）BaSO4/硫酸鋇（4）冷卻（或降溫）（5）飽和硫酸鎂溶液（或飽和MgSO4溶液）【解析】（1）由表可知，20℃時，NaCl的溶解度為36.0g；（2）“鹽泥”的主要成分是硫酸鋇、氫氧化鎂、氯化鈉，反應器中加入稀硫酸，氫氧化鎂和稀硫酸反應生成硫酸鎂和水，該反應的化學方程式為Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O；（3）硫酸鋇難溶于水，且與酸不反應，故“過濾器1”產生的“濾渣”為硫酸鋇；（4）由表可知，硫酸鎂的溶解度隨溫度的升高而增加，且溶解度受溫度影響較大，故“結晶槽”中獲得硫酸鎂晶體的方法是降溫結晶；（5）從結晶槽中獲得的硫酸鎂晶體表面附著有雜質，需用試劑洗去。為避免晶體損失，最適宜的洗滌試劑是飽和硫酸鎂溶液，飽和硫酸鎂溶液不能繼續溶解硫酸鎂，但是可以溶解其它物質，可以除去雜質，且減少損耗。【例3-2】（2024·四川巴中）海洋是一個巨大的資源寶庫。廣泛應用于火箭、導彈和飛機制造業的金屬鎂，就是利用從海水中提取的鎂鹽制取的。下圖是模擬從海水中制取鎂的簡易流程。根據流程回答下列問題：（1）步驟①得到的母液是氯化鈉的(選填“飽和”或“不飽和”)溶液。（2）步驟②操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和。（3）步驟②中加入氫氧化鈉溶液需過量的目的是。（4）寫出步驟③中反應的化學方程式。（5）市場調研發現，的價格遠低于NaOH，更適用于實際工業生產。在步驟②中，若要制得580t，理論上至少需要加入的質量是多少？(寫出計算過程)【答案】（1）飽和（2）漏斗（3）使MgCl2全部反應（4）Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O（5）解：設至少需要Ca(OH)2的質量為x；

x=740t

答：至少需要Ca(OH)2的質量為740t。【解析】（1）步驟①得到的母液不能繼續溶解氯化鈉，則為氯化鈉的飽和溶液；（2）步驟②實現了固液分離，所以步驟②是過濾，操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；（3）步驟②中加入氫氧化鈉溶液需過量的目的是為了將氯化鎂完全反應；（4）步驟③中氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，化學方程式為Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O；（5）過程見答案。【提分秘籍】產品的分離提純1.混合物分離、提純的操作及所需儀器的判斷（1）過濾：實驗操作后得到的物質分別為固體和液體，如圖操作a。實驗室過濾操作所用儀器：(玻璃儀器)玻璃棒、燒杯和漏斗，鐵架臺（帶鐵圈）。（2）蒸發結晶；使溶液中的溶質析出，獲取該物質固體的過程，如圖操作b。實驗室蒸發結晶操作所用儀器：蒸發皿、玻璃棒、酒精等、坩堝鉗、鐵架臺(帶鐵圈)。①當溶液中只含有一種溶質時：a.最后所得晶體不帶結晶水(如NaCl、KNO3)：蒸發結晶；b.最后所得晶體帶結晶水(如CuSO4·5H2O)：蒸發濃縮、冷卻結晶。②當溶液中有兩種或兩種以上溶質時：根據兩種物質溶解度隨溫度的變化趨勢確定提純方法。2.沉淀洗滌（1）沉淀洗滌的目的：除去沉淀表面附著或沉淀中包夾的可溶性離子。（2）洗滌方法：向漏斗內加蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流出后，重復操作2～3次。（3）誤差分析：若沉淀不洗滌或洗滌不干凈，則使沉淀的質量偏高。若沉淀洗滌次數過多，則會使部分沉淀溶解而使其質量偏低。（4）沉淀是否洗滌干凈的判斷方法答題模板取最后一次洗滌液，滴加……（試劑），若沒有……現象，證明沉淀已洗凈（5）趁熱過濾：減少結晶損失；提高晶體純度3.工業流程的主要操作：結晶、洗滌、干燥、灼燒、分液、重復操作2-3次等。【變式演練】【變式3-1】（2024·山東棗莊）實驗室中對某河水的水樣進行凈化處理，設計流程如圖所示。回答下列問題：（1）明礬的作用是。（2）操作1的名稱是，用到的玻璃儀器有(填一種即可)。（3）加活性炭是利用其性除去水樣中的異味等。（4）凈化水屬于(填“純凈物”或“混合物”)。【答案】（1）加速沉降(沉降等)（2）過濾漏斗/玻璃棒/燒杯等（3）吸附（4）混合物【解析】（1）明礬溶于水會形成膠狀物，吸附水中懸浮的雜質，使其沉降。（2）由圖可知，操作1能將固體和液體分離，則其名稱為過濾；過濾時需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒。（3）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和異味。（4）沉淀、過濾能除去水中的難溶性雜質，活性炭能除去顏色和異味，消毒劑能除去細菌病毒，最終得到的凈化水中仍含有可溶性雜質，則屬于混合物。【變式3-2】（2024山東煙臺）電動汽車的興起對金屬鎂和碳酸鋰（Li2CO3）的需求增大。以鹽湖鹵水（主要成分是MgCl2、NaCl、LiCl）為原料，制備金屬鎂和碳酸鋰的主要物質轉化流程如下：資料：①碳酸鈉能與氯化鎂發生復分解反應；②部分物質的溶解度如下表：物質Li2CO3MgCO3LiOHLiClMgCl2Mg(OH)220℃時溶解度/g1.320.03912.87754.8難溶（1）為避免引入新雜質，過程Ⅰ中加入的適量物質X是。（2）制鎂過程中發生中和反應的化學方程式是。（3）過程Ⅱ的目的是濃縮含鋰溶液。這個過程中，氯化鈉的結晶方法是（填“蒸發結晶”或“降溫結晶”）。（4）過程Ⅲ發生了復分解反應，其反應的化學方程式是。（5）用鹽湖鹵水制取碳酸鋰，要先除去鹵水中的氯化鎂，其原因是。【答案】（1）氫氧化鈉溶液（2）2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+2H2O（3）蒸發結晶（4）2LiCl+Na2CO3=Li2CO3↓+2NaCl（5）防止MgCl2與Na2CO3反應生成MgCO3沉淀，導致Li2CO3不純【解析】（1）根據流程，為避免引入新雜質，過程Ⅰ中加入的適量物質X是氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，氯化鈉是已有物質，不是新的雜質；（2）制鎂過程中，氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，該反應是酸和堿反應生成鹽和水，屬于中和反應，化學方程式為2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+2H2O；（3）氯化鈉的溶解度受溫度變化影響較小，氯化鈉的結晶方法是蒸發結晶；（4）過程Ⅲ中氯化鋰和碳酸鈉相互交換成分（復分解反應）生成碳酸鋰沉淀和和氯化鈉，化學方程式為2LiCl+Na2CO3=Li2CO3↓+2NaCl；（5）用鹽湖鹵水制取碳酸鋰，要先除去鹵水中的氯化鎂，防止MgCl2與Na2CO3反應生成MgCO3沉淀，導致Li2CO3不純。【變式3-3】（2024·山西呂梁·三模）氧化銅被廣泛應用于催化劑、玻璃、陶瓷等領域，一種制備氧化銅的工藝流程如下。該工藝一道工序可完成從銅鹽到氫氧化銅熱分解生成氧化銅的全過程。分析流程，回答問題：（1）反應釜中發生的復分解反應的化學方程式是，過程中需不斷攪拌的目的是。（2）過濾器分離出的濾液中一定含有的溶質是(填化學式)。（3）反應釜中通過給溶液加熱的方式使氫氧化銅分解，其優點是。（4）檢驗氧化銅是否洗滌干凈的操作是。【答案】（1）使反應充分進行(合理即可)（2）（3）受熱均勻(或溫度容易控制)（4）在最后一次洗滌液中滴加少量氯化鋇(或硝酸鋇)溶液，觀察是否有沉淀生成(合理即可)【解析】（1）該工藝一道工序完成從銅鹽到氫氧化銅熱分解生成氧化銅的全過程，所以反應釜中發生的反應有氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅和硫酸鈉，該反應是兩種化合物相互交換成分生成另外兩種化合物，屬于復分解反應，化學方程式為：；氫氧化銅加熱分解生成氧化銅和水，該反應是一種物質生成兩種物質，屬于分解反應；攪拌是為了使反應物充分接觸，加快反應速率。（2）過濾器將氧化銅分離出來，濾液中含有的溶質是硫酸鈉，化學式為Na2SO4；（3）反應釜中通過給溶液加熱的方式使氫氧化銅分解，不僅能使氫氧化銅受熱均勻，還方便控制溫度；（4）氧化銅從含有硫酸鈉的溶液中分離出來，檢驗氧化銅是否洗滌干凈，根據鋇離子和硫酸根離子結合生成硫酸鋇沉淀，可向洗滌液中加入氯化鋇或硝酸鋇溶液，觀察是否有沉淀生成。攻略04流程中反應條件的控制【典例剖析】【例4-1】（2024·江蘇南通）實驗室以一種工業廢渣（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”時發生的反應為2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。①反應前后化合價發生變化的元素有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【答案】（1）MgCO3+2HCl＝MgCl2+CO2↑+H2O；（2）Fe廢渣溶解充分，提高原料的浸出率（3）5.0≤pH＜8.5（4）b【解析】（1）“酸溶”時，MgCO3與稀鹽酸反應生成氯化鎂、水和二氧化碳，化學方程式為MgCO3+2HCl＝MgCl2+CO2↑+H2O；（2）“氧化”時發生的反應為2FeCl2+2HCl+H2O2═2FeCl3+2H2O。①亞鐵離子被氧化為鐵離子，化合價升高；氧元素由﹣1價還原到﹣2價，因此反應前后化合價發生變化的元素有O、Fe；②“酸溶”時需加入稍過量的稀鹽酸，原因可能是保證廢渣溶解充分，提高原料的浸出率，為過氧化氫氧化亞鐵離子提供酸性環境等；（3）在溶液中，pH＝5.0時AlCl3完全轉化為Al（OH）3沉淀，pH＝8.5時MgCl2開始生成Mg（OH）2沉淀。所以“調pH”時，需控制溶液pH為5.0≤pH＜8.5之間；（4）MgCl2在過量Na2CO3溶液中會生成Mg（OH）2沉淀，“沉鎂”時，為提高MgCO3的純度，試劑加入順序為：向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液，故選b。【例4-2】（2024·廣東廣州）碳酸鋰（Li2CO3）廣泛應用于電池、陶瓷和醫藥等領域。利用濃縮后的鹽湖鹵水（含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2）制備Li2CO3的工藝流程如下：回答下列問題：（1）濃縮后的鹽湖鹵水中含有的金屬陽離子除Li+外，還有（填離子符號）。（2）“除雜1”所得濾渣的主要成分除CaSO4外，還有。（3）“除雜2”中加入Na2CO3溶液的目的是。（4）“濾液2”顯性（填“酸”、“中”或“堿”）。（5）結合下圖分析：①“調pH”至溶液顯中性，“操作1”為。②若未加鹽酸“調pH”而直接進行“操作1”，析出的NaCl固體中可能含有LiOH，原因是。（6）“濾液3”一定是（填化學式）的飽和溶液。（7）“沉鋰”時發生反應的化學方程式為。【答案】（1）Na+、Mg2+（2）Mg（OH）2（3）除去“除雜1”中加入過量的Ca（OH）2（4）堿（5）蒸發結晶，趁熱過濾溶液中含OH-（LiOH），LiOH溶解度小于NaCl溶解度（6）NaCl（7）【解析】（1）濃縮后的鹽湖鹵水（含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2），故濃縮后的鹽湖鹵水中含有的金屬陽離子除Li+外，還有Na+、Mg2+；（2）Ca（OH）2還能與MgCl2反應生成Mg（OH）2沉淀，故“除雜1”所得濾渣的主要成分除CaSO4外，還有Mg（OH）2；（3）過濾后，由CaCO3產生，故“除雜2”中加入Na2CO3溶液的目的是除去“除雜1”中加入過量的Ca（OH）2；（4）Na2CO3溶液與過量的Ca（OH）2生成CaCO3沉淀和NaOH溶液，過濾，得到“濾液2”，“濾液2”中含NaOH，故“濾液2”顯堿性；（5）①如圖所示，由于氯化鈉溶解度受溫度影響小，氯化鋰溶解度隨溫度升高而明顯增大，因此“操作1”后分離出NaCl固體和濾液3，則“操作1”為蒸發結晶，趁熱過濾；②若未加鹽酸“調pH”，則溶液中含OH-（LiOH），根據圖示可知，LiOH溶解度小于NaCl溶解度，則直接進行“操作1”，析出的NaCl固體中可能含有LiOH；（6）“濾液3”是析出NaCl固體后所得溶液，故“濾液3”一定是NaCl的飽和溶液；（7）加鹽酸“調pH”后，溶液中陰離子只有Cl-，則“沉鋰”時，加入的飽和Na2CO3溶液和LiCl反應生成Li2CO3固體和NaCl，化學方程式為。【提分秘籍】控制反應條件的方法1.溫度的控制（1）加熱：加快反應速率或溶解速率；除雜，除去熱不穩定的雜質，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物質；使沸點相對較低或易升華的原料氣化。但要注意避免反應物或生成物的過熱分解。（2）降溫：防止某物質在高溫時會溶解(或分解)；使某個沸點較高的產物液化，使其與其他物質分離；降低晶體的溶解度，減少損失。（3）控溫：（用水浴帶溫度計便于控溫且受熱均勻）防止某種物質溫度過高時會分解或揮發；為了使某物質達到沸點揮發出來；使催化劑的活性達到最好；防止副反應的發生。（4）降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設備的要求，達到綠色化學的要求。2.調節溶液的pH（1）目的：使反應發生或者避免某反應的發生。（2）需要的物質：含主要陽離子的難溶性氧化物或氫氧化物或碳酸鹽，即能與H+反應，使pH增大的物質如用MgO、Mg（OH）2等等。（3）原理：加入的物質能與溶液中的H+反應，降低了的濃度，增大pH。（4）pH控制的范圍：大于除去離子的完全沉淀值，小于主要離子的開始沉淀的pH。3.通入保護氣(如氮氣、氬氣等不活潑氣體或氫氣等還原性氣體)的目的：防止主物質與氧氣等發生反應等。4.加入過量(或適量)試劑的目的：將原料中的物質轉化完全或將原料中的雜質完全除去。需要注意在下一步中，該過量的物質還留在濾渣或濾液中，不要忽略。【變式演練】【變式4-1】（2024·廣東深圳）鐵黃（FeOOH）是一種顏料，以某硫鐵礦廢渣（主要成分，含有少量的，其余成分不考慮）為原料，制取鐵黃，以下是制取工藝流程。注：鐵黃不與水反應，不與水和反應（1）過程Ⅰ的化學方程式為，濾渣Ⅰ中的物質有（填化學式）；（2）過程Ⅱ的操作名稱為；（3）過程Ⅲ中的化學方程式為，該反應屬于反應（填基本反應類型）；（4）①FeOOH隨著溫度的升高，可以加熱分解成，寫出其反應的化學方程式；②溫度不同時，生成的顏色如下表：溫度/℃400700750800顏色橘紅鮮紅鮮紅暗紅如果思考樂希希同學想獲得鮮紅的，應把溫度控制在。【答案】（1）SiO2（2）過濾（3）復分解（4）700℃～750℃【解析】（1）根據資料，鐵黃不與水反應，SiO2不與水和H2SO4反應。某硫鐵礦廢渣（主要成分Fe2O3，含有少量的SiO2，其余成分不考慮），過程Ⅰ加入過量H2SO4，Fe2O3與H2SO4反應生成Fe2(SO4)3、H2O，化學方程式為：。SiO2不與水和H2SO4反應，所以濾渣Ⅰ中的物質有SiO2。（2）根據流程圖，經過過程Ⅱ，得到了濾液Ⅱ和濾渣Ⅱ，說明該過程是過濾。（3）過程Ⅲ中的化學方程式為，該反應由兩種化合物交換成分生成兩種新的化合物，屬于基本反應類型中的復分解反應。（4）①根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變。反應物FeOOH含有Fe、O、H這三種元素，產物Fe2O3含有Fe、O這兩種元素，則反應一定生成一種含有氫元素的產物，由于FeOOH含有Fe、O、H這三種元素，推知另一種產物是H2O，則FeOOH加熱分解成Fe2O3、H2O，化學方程式為：。②根據表格信息，想獲得鮮紅的Fe2O3，應把溫度控制在700℃～750℃。攻略05判斷流程中可循環利用的物質【典例剖析】【例5-1】（2024·山東臨沂）鈦白粉（）作為白色顏料廣泛應用于油漆、塑料等工業生產中。工業上以鈦鐵礦（主要成分）和硫酸為原料生產鈦白粉，其主要工藝流程如圖（部分流程未標出）：請回答：（1）該工藝流程中將礦石粉碎的目的是。（2）該工藝流程中可循環使用的物質為。（3）在鈦鐵礦粉中加入硫酸可制得硫酸氧鈦（），其反應的化學方程式為：。請推斷X的化學式為。（4）偏鈦酸高溫煅燒生成鈦白粉（）和一種常見氧化物，請寫出該反應的化學方程式。【答案】（1）增大反應物之間的接觸面積，加快反應速率，使反應更充分（2）硫酸（3）FeSO4（4）H2TiO3TiO2+H2O【解析】（1）該工藝流程中將礦石粉碎的目的是增大反應物之間的接觸面積，加快反應速率，使反應更充分。（2）在流程圖中，在某一步是生成物，在前面的某一步是反應物的物質可以循環利用，故該工藝流程中可循環使用的物質為硫酸。（3）該反應中反應前Fe、S、Ti、H、O原子的個數分別為1、2、1、4、11，反應后Fe、S、Ti、H、O原子的個數分別為0、1、1、4、7，根據化學反應前后原子的種類和個數不變可知，一個X分子中1個Fe原子，1個S原子和4個O原子，故X的化學式為FeSO4。（4）根據化學反應前后元素種類不變可知，偏鈦酸（H2TiO3）高溫煅燒生成鈦白粉（TiO2）和一種常見氧化物，該氧化物中含有氫元素，為水，該反應的化學方程式為H2TiO3TiO2+H2O。【例5-2】（2024·湖南長沙·三模）高錳酸鉀（））是一類重要的化學品，已廣泛應用于醫學、工業等領域。目前，高錳酸鉀生產仍采用固相焙燒法，其制備工藝主要為：將軟錳礦（主要成分為）與堿（KOH）和氧化劑（）混合后共熔制得，再經電解、結晶、分離、干燥等工序制得高錳酸鉀。其主要工藝流程如下：（熔融物指固體物質加熱熔化后呈現的液態物質）請回答下列問題：（1）步驟Ⅰ“混合加熱”中發生的變化主要是（填“物理”或“化學”）變化。（2）該流程中，可以循環利用的物質是（填化學式）。（3）下列有關該流程的相關分析中，正確的是______（填標號）。A．步驟Ⅱ“氧化反應”中，空氣中的氧氣參與了反應B．步驟Ⅲ“電解”中，只有錳元素的化合價發生變化C．產品經“干燥”工序時溫度不宜過高D．為使生產流程持續進行，需要適時另外補充KOH【答案】（1）物理（2）KOH（3）ACD【解析】（1）由流程圖可以知道，“Ⅰ混合加熱”發生的主要是物理變化，因為混合加熱的過程中只是將MnO2和KOH加熱至熔融狀態，沒有生成新物質，是物理變化；（2）由流程圖可以知道，KOH既是反應物，又是生成物，在流程中可循環利用；（3）A、將軟錳礦（主要成分為MnO2）與堿（KOH）和氧化劑（O2）混合后共熔制得K2MnO4，步驟Ⅱ“氧化反應”中，空氣中的氧氣參與了反應，故A說法正確；B、步驟Ⅲ“電解”中，生成了氫氣，氫氣中氫元素的化合價為0，則不只有錳元素的化合價發生變化，氫元素的化合價也發生變化，故B說法錯誤；C、產品經“干燥”工序時溫度不宜過高，防止高錳酸鉀受熱分解，故C說法正確；D、為使生產流程持續進行，需要適時另外補充KOH，因為根據鉀元素守恒，部分鉀元素形成了高錳酸鉀，故D說法正確；故選：ACD。【提分秘籍】（1）流程圖中有箭頭回轉指向前面方框的物質一般是可循環利用的物質。（2）作為反應物參與流程中反應，但在后面流程中又生成的物質(副產品)一般是可循環利用的物質。（3）若某物質在上一流程生成，又參加后續流程的反應，則這樣的物質是中間產物，一般不屬于可循環利用的物質。【變式演練】【變式5-1】（2024·山東濱州·三模）芯片的基材主要是高純硅。如圖是用粗硅原料（含氧化鎂雜質，不考慮其他雜質與酸反應）制備高純硅和金屬鎂的流程。已知：硅不與稀鹽酸反應。請回答下列問題。（1）操作1的名稱是，進行操作1之前發生的化學方程式為。（2）為了加快粗硅原料和稀鹽酸反應的速率，可以采用的措施有。（3）上述流程中，可循環利用的物質是（填物質名稱）。（4）濾液中含有的陽離子為。（5）寫出SiCl4制備高純硅的化學方程式。【答案】（1）過濾MgO+2HCl=MgCl2+H2O（2）將粗硅原料粉碎（3）氯氣、氯化氫（4）Mg2+、H+（5）【解析】（1）由流程圖可知，操作1實現了固液分離，則操作1的名稱是過濾；進行操作1之前加入過量的稀鹽酸，粗硅中的氧化鎂雜質與稀鹽酸反應生成氯化鎂和水，化學方程式書寫為：MgO+2HCl=MgCl2+H2O。（2）為了加快粗硅原料和稀鹽酸反應的速率，可以采用的措施有將粗硅原料粉碎，增大反應物之間的接觸面積，使反應更快更充分。（3）由流程圖可知，氯氣、氯化氫既是反應物，又是生成物，可以循環利用。（4）粗硅中含氧化鎂雜質，加入過量稀鹽酸，氧化鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和水，鹽酸過量，故濾液中的溶質為氯化鎂和氯化氫，故含有的陽離子為：Mg2+、H+。（5）SiCl4制備高純硅的反應為SiCl4和氫氣在高溫下反應生成硅和HCl，該反應的化學方程式為：。【變式5-2】（2024·湖南長沙·三模）工業上可利用物料循環的方法實現煙氣的脫硫處理，工藝流程如圖所示。（1）操作1的名稱是。（2）二氧化硫排放到大氣中，造成的危害是導致。（3）工藝流程中可循環利用的一種物質是(填化學式)，實驗室若用同樣的原理和反應，要使這種物質得到最大限度的回收的做法是。【答案】（1）過濾（2）酸雨（3）NaOH加入過量的Ca(OH)2溶液【解析】（1）操作Ⅰ是分離難溶性固體和液體的操作，是過濾操作，故填：過濾；（2）二氧化硫排放到大氣中，與雨水經過一系列反應，會形成酸雨，故填：酸雨；（3）根據流程圖，最終生成的氫氧化鈉溶液，可重新用于吸收室中，則工藝流程中可循環利用的物質是NaOH；氫氧化鈣與亞硫酸鈉反應生成亞硫酸鈣和氫氧化鈉，要使氫氧化鈉得到最大限度的回收的做法是加入過量的Ca(OH)2溶液，促進亞硫酸鈉反應，故填：NaOH；加入過量Ca(OH)2溶液。攻略06化學方程式的書寫及反應類型的判斷(含陌生化學方程式)【典例剖析】【例6-1】（2024·江蘇徐州）鋁的應用涉及生產、生活的各個方面。工業上用鋁土礦（主要成分為Al2O3，含沙石等雜質）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：。【答案】（1）過濾（2）將鋁土礦粉碎（攪拌、增大堿溶液的濃度、加熱等）（3）H2O/水（4）【解析】（1）過程①、②都包含固液分離的操作，過濾是把不溶于液體的固體與液體分離的一種方法，則該操作名稱是過濾。（2）將鋁土礦粉碎，攪拌，能增大反應物的接觸面積，提高化學反應速率；增大堿溶液的濃度、加熱等，也可以提高化學反應速率。（3）二氧化碳和NaA1O2溶液反應，生成Al（OH）3，由質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，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H2O。（4）電解氧化鋁生成鋁，同時應生成氧氣，反應的化學方程式為：。【例6-2】（2024·四川內江）海洋是巨大的資源寶庫，海水綜合利用的部分工藝流程圖如圖。請回答以下問題：（1）粗鹽含有的主要雜質為MgCl2、CaCl2，則固體B的主要成分是和CaCO3.（2）步驟①加入適量鹽酸的目的是。（3）用NaCl制取純堿(Na2CO3)。從元素守恒的角度，還需要含有、氧元素的物質參加反應。（4）步驟②中加入石灰乳充分反應后，還需進行的操作是。（5）步驟③中試劑D為。（6）鈦(T)被稱為航空金屬，常用于建造空間站。工業上利用步驟④制備金屬鈦，其反應的化學方程式為。【答案】（1）Mg(OH)2（2）除去氫氧化鈉和碳酸鈉（3）碳（4）過濾（5）稀鹽酸（6）2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2【解析】（1）粗鹽含有的主要雜質為MgCl2、CaCl2，加入過量的氫氧化鈉和碳酸鈉，氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂白色沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，過濾后，則固體B的主要成分是Mg(OH)2和CaCO3；（2）濾液A中含有氯化鈉、過量的氫氧化鈉和碳酸鈉，鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水、和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，故步驟①加入適量鹽酸的目的是除去氫氧化鈉和碳酸鈉；（3）用NaCl制取純堿(Na2CO3)。從元素守恒的角度，還需要含有碳、氧元素的物質參加反應；（4）從流程圖可知，步驟②中加入石灰乳充分反應后，將固體和液體進行分離，因此還需進行的操作是過濾；（5）氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，步驟③中試劑D為稀鹽酸；（6）鈦(T)被稱為航空金屬，常用于建造空間站。工業上利用步驟④制備金屬鈦，其反應為鎂和四氯化鈦反應生成鈦和氯化鎂，化學方程式為：2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2。【提分秘籍】根據流程圖中線的走向，找出反應物和生成物，然后根據化學反應前后元素種類不變，書寫化學方程式；若從已知信息中找到的反應物和生成物不滿足質量守恒定律，需確認反應中是否有水參與或生成；若在空氣中燃燒或通入空氣，則需考慮空氣中的氧氣或CO2是否參加反應，再根據題意寫出反應條件并配平，最后結合化學方程式判斷基本反應類型。【變式演練】【變式6-1】（2024·四川德陽）金屬鉬（Mo）制成的合金有良好的機械性能，利用鉬礦石（主要成分為MoS2）制備金屬鉬的簡易流程如圖所示。回答下列問題：（1）“灼燒”時，MoS2發生反應的化學方程式為.（2）中間產物（NH4)2MoO4中鉬元素的化合價為。（3）“高溫”發生反應所屬的化學反應類型是（填標號）。a．化合反應

b．分解反應c．置換反應

d．復分解反應【答案】（1）（2）+6價（3）c【解析】（1）由流程圖可知，“灼燒”時，發生的反應為MoS2與氧氣在灼燒條件下反應生成MoO3和二氧化硫，化學方程式為；（2）（NH4)2MoO4中銨根的化合價為+1價，氧元素的化合價為-2價，設鉬元素的化合價為x，根據在化合物中各元素化合價的代數和為零，則，解得，故（NH4)2MoO4中鉬元素的化合價為+6價；（3）由流程圖可知，“高溫”時發生的反應為MoO3與氫氣在高溫條件下反應生成鉬和水，化學方程式為，該反應符合一種單質與一種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，故選：c。【變式6-2】（2024·安徽）碳酸鋰(Li2CO3)是制備新能源汽車電池的重要原料。我國鹽湖鹵水中主要含有氯化鋰、氯化鈉、硫酸鎂等溶質，一種以化學沉淀法從鹵水中生產碳酸鋰的工藝如圖：回答下列問題：（1）步驟①發生反應的化學方程式為。（2）步驟②操作a的名稱是。（3）步驟③中加入草酸鈉，其中草酸根(C2O)的化合價是-2價，則草酸鈉的化學式為。（4）濾液2中含有LiCl，步驟④中生成Li2CO3的反應類型是。（5）該工藝中用到的氧化物有(寫1種即可)。【答案】（1）CaO+H2O＝Ca(OH)2（2）過濾（3）Na2C2O4（4）復分解反應（5）生石灰（氧化鈣）或水【解析】（1）步驟①發生的反應是氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，反應的化學方程式為CaO+H2O＝Ca(OH)2；（2）步驟②操作a能固體與液體分離，其名稱是過濾；（3）鈉元素顯+1價，草酸根()的化合價是-2價，書寫化學式時，一般正價的寫在左邊，負價的寫在右邊，根據化合物中各元素化合價代數和為零，草酸鈉的化學式為：Na2C2O4；（4）濾液2中含有LiCl，步驟④中生成Li2CO3的反應是碳酸鈉與氯化鋰相互交換成分生成碳酸鋰和氯化鈉，該反應是由兩種化合物相互交換成分生成兩種化合物的反應，屬于復分解反應；（5）氧化物是由兩種元素組成，其中一種元素是氧元素的化合物，該工藝中用到的生石灰（氧化鈣）、水都是由兩種元素組成，其中一種元素是氧元素的化合物，屬于氧化物。攻略07流程的評價【典例剖析】【例7-1】（2024·內蒙古包頭）金屬銅廣泛用于電子工業和精密儀器零件制造等領域，從含銅電線電纜的廢料（主要成分為銅、塑料絕緣材料等）中回收銅的方案如下：回答下列問題：（1）淺綠色溶液中的溶質是（寫化學式）。（2）黑色固體與稀硫酸反應的化學方程式為。（3）寫出從和的混合物中得到的一種方法。（4）上述方案中可能造成空氣污染的原因是。【答案】（1）FeSO4（2）（3）用磁鐵吸引；加入過量稀鹽酸，過濾（4）塑料在空氣中燃燒會產生有害氣體【分析】含銅電線電纜的廢料（主要成分為銅、塑料絕緣材料等）在空氣中灼燒，得到黑色固體氧化銅，氧化銅與過量稀硫酸反應生成硫酸銅和水，硫酸銅溶液是藍色溶液，硫酸銅和過量鐵反應生成硫酸亞鐵和銅，過量鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，過濾得到濾渣：鐵、銅，說明有鐵剩余，稀硫酸反應完全，濾液：硫酸亞鐵溶液。【解析】（1）淺綠色溶液是指硫酸亞鐵溶液，溶質化學式：FeSO4。（2）黑色固體氧化銅與稀硫酸反應生成硫酸銅和水，該反應化學方程式：。（3）磁鐵吸引鐵、不吸引銅，可利用磁鐵吸引；稀鹽酸與鐵反應，與銅不反應，可以向鐵、銅混合物中加入過量稀鹽酸，過濾，洗滌、干燥，得到銅。（4）含銅廢料中含有塑料，塑料在空氣中燃燒會產生有害氣體，污染環境。【提分秘籍】對流程的評價：（1）科學性：是否能達到實驗目的，是否引入新的雜質，雜質是否完全除去等。（2）安全性和簡便性：若反應中會產生可燃性物質，應注意做好防護措施，如通風和遠離火源；盡量選用較溫和的反應條件，避免高溫高壓等復雜條件。（3）環保性：是否符合“綠色化學”理念，是否產生有毒物質等，環保、低碳方案優先。（4）經濟實用性：應遵循原料廉價易得，反應能耗低，產率或原料的利用率高等原則。【變式演練】【變式7-1】（2024·廣東清遠·三模）膽礬常用作農業和漁業的殺蟲劑、殺菌劑。某化學興趣小組用廢銅料（含鐵），通過不同的化學反應制取膽礬（CuSO4·5H2O）。其設計的實驗過程如圖所示：（1）操作a用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯，該操作中玻璃棒的作用是；溶液A中的溶質是（填化學式）。（2）反應②的化學方程式為；反應③的化學方程式為。（3）已知：途徑Ⅱ發生的化學反應是Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O。從環保和經濟的角度對比途徑Ⅰ、Ⅱ，途徑Ⅰ的優點有。（4）生產流程中沒有涉及的基本反應類型是反應。【答案】（1）漏斗引流H2SO4、FeSO4（2）2Cu+O22CuOCuO+H2SO4=CuSO4+H2O（3）不產生有害氣體，硫酸利用率高（4）分解【解析】（1）分離固、液混合物的操作是過濾，過濾用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗；過濾操作中玻璃棒的作用是引流；廢銅料中含鐵、銅，加入足量試劑X，得到單質A和溶液A，單質A與氧氣在加熱條件下生成黑色固體B，黑色固體B與試劑X反應生成硫酸銅溶液，說明單質A是銅、黑色固體B是氧化銅、試劑X為硫酸，往廢銅料（含鐵）中加入足量硫酸，根據金屬活動性順序鐵>銅，鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，銅與硫酸不能反應，則溶液A中的溶質為硫酸亞鐵和硫酸，化學式為H2SO4、FeSO4；（2）由第（1）小問分析可知，單質A是銅、黑色固體B是氧化銅，則反應②為銅與氧氣在加熱條件下反應生成氧化銅，化學方程式為2Cu+O22CuO；反應③為氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水，化學方程式為CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；（3）途徑Ⅱ有二氧化硫生成，二氧化硫屬于空氣污染物，故對比途徑Ⅰ、Ⅱ，途徑Ⅰ的優點有不產生有害氣體；由化學方程式Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O、Cu0+H2SO4=CuSO4+H2O可知，途徑Ⅰ的優點還有制備相同質量的膽礬消耗的硫酸少，即硫酸利用率高；（4）往廢銅料中加入足量硫酸發生的反應是Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，該反應符合一種單質與一種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；反應②2Cu+O22CuO，該反應符合“多變一”，屬于化合反應；反應③CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，該反應符合兩種化合物互相交換成分生成另外兩種化合物，屬于復分解反應；綜上生產流程中沒有涉及的基本反應類型是分解反應。【變式7-2】（2024·重慶·三模）回收利用廢舊金屬是保護金屬資源的重要途徑之一。從硬鋁（Al、Cu、Mg）廢料中制取溶液的工藝流程如下：（1）將硬鋁粉碎后再加入堿浸槽的目的是，反應產生和，發生反應的化學方程式為（2）酸浸槽中發生反應的化學方程式為該過程中離子的變化情況如圖所示，有關說法正確的是（填序號）。A．①對應硫酸根

B．②對應氫離子C．反應結束后，①和③對應的離子在溶液中個數比一定大于1∶2

D．所得溶液不呈電中性（3）由Cu制取溶液的三種方案原理如下：①（濃）②、③有關說法錯誤的是______（填序號）。A．方案①過程中需進行尾氣處理 B．方案②最節約藥品C．方案③消耗34g可得160g D．三種方案消耗等量銅，會產生等量硫酸銅【答案】（1）增大接觸面積，使反應更充分（2）AC（3）A【解析】（1）將硬鋁粉碎增大了其表面積，使反應物接觸面積增大，反應更充分；鋁與氫氧化鈉溶液反應是鋁與氫氧化鈉和水共同作用生成偏鋁酸鈉和氫氣的過程，方程式為：；（2）酸浸槽中發生的反應為鎂與硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，方程式為：；根據反應可知，并結合圖像進行分析，金屬鎂與硫酸反應生成硫酸鎂溶液，同時產生氫氣，隨著硫酸的加入溶液中硫酸鎂溶質質量增大，溶液中硫酸根離子和鎂離子逐漸增多，反應過程中溶液中不存在氫離子，當金屬鎂完全反應后，繼續加入稀硫酸，溶液中硫酸鎂質量不再發生變化，溶液中鎂離子不再增大，溶液中開始出現硫酸，溶液中的硫酸根離子繼續增加，同時溶液中出現氫離子，即氫離子逐漸增加，故①表示硫酸根離子，②標上鎂離子，③表示氫離子。A、由分析可知①對應的是硫酸根離子，選項正確；B、②對應的是鎂離子，選項錯誤；C、①對應的是硫酸根離子，③對應的是氫離子，反應結束后溶液為硫酸鎂和硫酸的混合溶液，硫酸中硫酸根離子和氫離子的個數比為1：2，由于生成的硫酸鎂中含有硫酸根離子，故反應后溶液中①和③對應的離子在溶液中個數比一定大于1∶2，選項正確；D、所得溶液為硫酸鎂和硫酸的混合溶液，在溶液中氫離子和鎂離子所得的正電荷總數等于硫酸根離子所帶的負電荷總數，所以呈電中性，選項錯誤；故選AC；（3）A、方案①過程中產生二氧化硫氣體，二氧化硫有毒會污染空氣，所以要進行尾氣處理，選項錯誤；B、根據方程式可知，方案①消耗的硫酸質量大，方案③需要消耗過氧化氫，故方案②最節約藥品，選項正確；C、根據方程式可知，方案③中過氧化氫與生成硫酸銅的質量比，故消耗34gH2O2可得160gCuSO4，選項正確；D、由方程式可知，三種方案中生成的硫酸銅中銅元素質量都等于反應的銅的質量，所以種方案消耗等量銅，會產生等量硫酸銅，選項正確；故選A。類型一物質的制備類流程1．（2024·內蒙古赤峰）以蛋殼為原料生產高純碳酸鈣，可以實現資源的綜合利用。其生產流程如圖所示（蛋殼主要含，不考慮其他成分的影響）。（1）蛋殼需要經過粉碎處理，目的是。（2）反應Ⅰ涉及的化學方程式為。（3）操作的名稱為。（4）反應所得的在農業上可用作。【答案】（1）增大反應物之間的接觸面積，使反應更快更充分（2）（3）過濾（4）氮肥【解析】（1）蛋殼需要經過粉碎處理，目的是：增大反應物之間的接觸面積，使反應更快更充分；（2）蛋殼的主要成分是碳酸鈣，故反應Ⅰ為碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，該反應的化學方程式為：；（3）操作a實現了固液分離，名稱是：過濾；（4）氯化銨含N、P、K中的氮元素，故氯化銨在農業上可用作氮肥。2．（2024四川宜賓）二水合氯化鈣（CaCl2·2H2O）可用于食品加工、制藥等領域。工業上以石灰石（主要成分為CaCO3，含少量Fe2O3和MgCO3等雜質）為原料生產CaCl2·2H2O的主要流程如下圖。已知：pH>9.5時，Fe3+和Mg2+完全轉化為沉淀。問答下列問題：（1）將石灰石粉碎的目的是。（2）“酸溶”時，CaCO3發生的反應屬于（填基本反應類型）。（3）“濾渣”的成分有Mg(OH)2和（填化學式）。（4）“系列操作”依次為蒸發濃縮、、過濾，得到CaCl2·2H2O晶體。（5）若用10t36.5%的濃鹽酸制得6.615tCaCl2·2H2O，則濃鹽酸中HCl的利用率是。（CaCl2·2H2O的相對分子質為147）【答案】（1）增大反應物之間的接觸面積，使反應更快更充分（2）復分解反應（3）Fe(OH)3（4）降溫結晶（5）90【解析】（1）將石灰石粉碎的目的是：增大反應物之間的接觸面積，使反應更快更充分；（2）“酸溶”時，CaCO3發生的反應為碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，該反應符合“兩種化合物互相交換成分生成另外兩種化合物”的反應，屬于復分解反應；（3）石灰石的主要成分是碳酸鈣，還含有少量氧化鐵和碳酸鎂，加入濃鹽酸，碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵和水，碳酸鎂和鹽酸反應生成氯化鎂、二氧化碳和水，加入石灰乳，氯化鐵和氫氧化鈣反應生成氫氧化鐵和氯化鈣，氯化鎂和氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂和氯化鈣，“濾渣”的成分有Mg(OH)2和Fe(OH)3；（4）通過系列操作將氯化鈣溶液轉化為氯化鈣晶體，應通過降溫結晶的方法，“系列操作”依次為蒸發濃縮、降溫結晶、過濾，得到CaCl2·2H2O晶體；（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，則制得6.615tCaCl2·2H2O需要消耗HCl的質量為：，則濃鹽酸中HCl的利用率是：。3．（2024·湖北武漢）硫酸鋇是白色固體，醫療上常用作透視腸胃的內服劑。以毒重石（主要成分是碳酸鋇，還含少量氧化鐵和二氧化硅）為原料生產硫酸鋇的工藝流程如圖所示。回答下列問題：（1）二氧化硅屬于（填“單質”或“化合物”）。（2）上述流程中涉及過濾，該操作用到的玻璃儀器有。（3）“除鐵”時發生反應的化學方程式為（寫一個即可）。（4）可溶性鋇鹽和碳酸鋇均有毒，而硫酸鋇無毒，說明硫酸鋇具有的性質是。（5）為變廢為寶，將“濾液”轉化為氯化鈉溶液的方法是（簡述試劑、用量及操作）。【答案】（1）化合物（2）燒杯、漏斗和玻璃棒（3）/（4）硫酸鋇難溶于水，且不和酸反應（5）向濾液中加入適量的氯化鋇和稀鹽酸的混合液，充分反應后過濾（合理即可）【解析】（1）二氧化硅是由硅、氧兩種元素組成，屬于化合物。（2）過濾需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒。（3）氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵和水，氯化鐵和氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉，則“除鐵”時發生反應的化學方程式為，氫氧化鈉能和過量的鹽酸反應生成氯化鈉和水，反應的化學方程式為：。（4）碳酸鋇能和酸反應生成可溶性鋇鹽，則硫酸鋇無毒，是因為硫酸鋇難溶于水，且不和酸反應。（5）碳酸鋇能和鹽酸反應生成氯化鋇、二氧化碳和水，氯化鋇能和硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，則濾液中的溶質為氯化鈉和過量的硫酸鈉以及過量剩余的氫氧化鈉，硫酸鈉能和氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，則可向濾液中加入適量的氯化鋇和稀鹽酸的混合液，充分反應后過濾，得到的即為氯化鈉溶液。類型二物質的回收、提純類流程4．（2024·江蘇鎮江）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HCl

b.稀H2SO4c.稀HNO3（2）“置換”發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。【答案】（1）b（2）（3）漏斗（4）蒸發濃縮、冷卻結晶【解析】（1）該流程用煉銅煙灰（主要含CuO、ZnO）制備Cu和ZnSO4?7H2O，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素種類不變，CuO、ZnO、Zn中不含S元素，而ZnSO4?7H2O中含有S元素，說明X溶液中含有S元素，稀HCl、稀H2SO4、稀HNO3中只有稀H2SO4含有S元素，則X溶液是稀H2SO4，故填：b。（2）CuO與稀H2SO4反應生成CuSO4、H2O，ZnO與稀H2SO4反應生成ZnSO4、H2O，酸溶步驟后，溶液中溶質一定有CuSO4、ZnSO4，不確定是否有H2SO4。加入Zn，Zn與ZnSO4不反應，Zn與CuSO4發生置換反應生成ZnSO4、Cu，化學方程式為，Zn可與H2SO4發生置換反應生成ZnSO4、H2，化學方程式為，根據流程圖，置換后沒有說明是否產生H2，則一定發生的反應是。（3）“過濾”操作用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒等。（4）“過濾”后濾液一定含有ZnSO4，利用濾液制備ZnSO4?7H2O，需要析出溶質，則方案是：將濾液蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾，洗滌并干燥。5．（2024·山西忻州·三模）粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物，含有：SiO2、Al2O3、CaO、MgO等(假設其他物質不參與反應)。從粉煤灰中提取氧化鋁的部分流程如下圖所示。已知：SiO2不溶于水，也不與鹽酸反應。分析流程，解決問題：（1）為了提高酸溶池中的反應速率，可采取的措施是。（2）寫出一個酸溶池中發生反應的化學方程式：。（3）分離塔得到的濾渣的主要成分是。（4）流程中可循環利用的物質是(填化學式)。（5）從粉煤灰中提取氧化鋁工藝的實際意義是。【答案】（1）適當升高溫度/增加酸的濃度等（合理即可）（2）//（合理即可）（3）SiO2（4）HCl（5）廢物再利用等（合理即可）【解析】（1）為了提高酸溶池中的反應速率，可采取的措施是：適當升高溫度、增加酸的濃度等；（2）氧化鋁和鹽酸反應生成氯化鋁和水，氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水，氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，反應的化學方程式為：、、；（3）SiO2和鹽酸不反應，Al2O3、CaO、MgO都能和鹽酸反應，所以分離塔得到的濾渣的主要成分是：SiO2；（4）上述流程中，可循環利用的物質是氯化氫，化學式為：HCl；（5）固體廢棄物粉煤灰中含有氧化鋁，經過一系列處理后重新得到氧化鋁，該工藝的價值在于廢物再利用等。類型三工業廢棄物的處理類流程6．（2023·四川成都·模擬預測）燃煤電廠產生的脫硫廢水（含有CaCl2、MgCl2、MgSO4等物質）軟化的一種工藝流程如下：（1）“沉淀”步驟需要不斷攪拌，目的是；（2）寫出“一級沉淀”中生成氫氧化鎂的化學方程式：（寫一個）；（3）固體Y的化學式為；加入稀鹽酸的目的是；（4）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）使反應物充分接觸，加快反應速率（2）或（3）CaCO3除去溶液中的Na2CO3和NaOH（4）Ca2+除不盡，不能達到軟化的目的【解析】（1）“沉淀”步驟需要不斷攪拌，是為了使反應物充分接觸，加快反應速率；（2）燃煤電廠產生的脫硫廢水（含有CaCl2、MgCl2、MgSO4等物質），加入過量熟石灰，氫氧化鈣和氯化鎂反應生成氫氧化鎂的和氯化鈣，氫氧化鈣和硫酸鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和硫酸鈣，則“一級沉淀”中生成氫氧化鎂的化學方程式為：、；（3）“二級沉淀”為碳酸鈉與氯化鈣（生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉）、氫氧化鈣（生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉）的反應，生成的固體Y為碳酸鈣，化學式CaCO3；由于反應后的溶液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，氫氧化鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，所以加入稀鹽酸是為了除去溶液中的碳酸鈉和氫氧化鈉；（4）過量的熟石灰需用碳酸鈉除去，若熟石灰與碳酸鈉添加順序顛倒，則鈣離子未除盡，不能達到軟化的目的。7．（2024·江蘇宿遷）熱電廠燃燒煤產生含有大量的煙氣，某石膏板企業采用“堿—石灰”的方法使煙氣脫硫，再生產石膏。其主要生產流程如下圖所示。（提示：①與的某些化學性質相似；②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）吸收塔內發生反應的化學方程式是。（3）流程中，可以循環利用的物質是（填化學式）。（4）理論上只需不斷加入（填化學式），便可持續實現煙氣的脫硫處理。（5）氧化塔中，反應前后化合價升高的元素是。【答案】（1）漏斗、玻璃棒（2）（3）（4）（5）S【解析】（1）熟石灰是氫氧化鈣的俗稱，由流程圖可知，“制堿釜”中發生的反應是亞硫酸鈉與氫氧化鈣反應生成亞硫酸鈣沉淀和氫氧化鈉，則操作a為分離固液的過濾操作，在實驗室中，過濾使用的玻璃儀器有：燒杯和漏斗、玻璃棒；（2）燒堿是氫氧化鈉的俗稱，與的某些化學性質相似，二氧化碳能與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，則由流程圖可知，“吸收塔”中發生的反應是二氧化硫與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，化學方程式為；（3）由流程圖可知，可以循環利用的物質是燒堿溶液，燒堿是氫氧化鈉的俗稱，其化學式為；（4）由流程圖可知，理論上只需不斷加入熟石灰，便可持續實現煙氣的脫硫處理，熟石灰是氫氧化鈣的俗稱，其化學式為；（5）中鈣元素的化合價為+2價，氧元素的化合價為-2價，設硫元素的化合價為x，根據在化合物中各元素化合價的代數和為零，則，解得，故中硫元素的化合價為+4價；中鈣元素的化合價為+2價，氧元素的化合價為-2價，設硫元素的化合價為y，根據在化合物中各元素化合價的代數和為零，則，解得，故中硫元素的化合價為+6價；故氧化塔中，硫元素化合價由+4價+6價，故化合價升高的元素是S。類型四傳統工藝拓展類流程8．（2024四川成都）皮蛋是成渝等地人們喜愛的食品，制作流程如圖。資料：1．草木灰（含K2CO3）中常含有砂石和未燃盡的秸稈等固體。2．堿，有澀味，可與蛋白質作用，使其凝固。回答下列問題。（1）選料：“過篩”的目的是。（2）調漿：調漿過程發生的復分解反應的化學方程式為，料漿浸出液中一定含有的陰離子有（填離子符號）。（3）裹泥：裹泥時，不慎皮膚接觸料漿，處理方法為。（4）封存：需要“密封”的主要原因是減少水分蒸發和。（5）食用皮蛋時加醋能去除澀味的原因是。【答案】（1）除去砂石和未燃盡的秸稈等顆粒較大的固體（2）Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH、K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOHOH－和Cl－（3）用大量清水沖洗（4）減少空氣中二氧化碳與皮蛋表面的堿反應，避免皮蛋制作失敗（5）醋能與皮蛋中的堿性物質發生反應【解析】（1）“過篩”的目的是為了除去砂石和未燃盡的秸稈等顆粒較大的固體；（2）草木灰的主要成分為碳酸鉀，生石灰與水反應生成氫氧化鈣，調漿過程中，碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，碳酸鉀和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和氫氧化鉀，這兩個反應都是兩種物質互相交換成分生成了另外兩種物質，均屬于復分解反應，反應的化學方程式為Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH、K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH；料漿浸出液中含有氫氧化鈉、氫氧化鉀和氯化鈉，則一定含有的陰離子有OH－和Cl－；（3）裹泥時，不慎皮膚接觸料漿，料漿中含有氫氧化鈉和氫氧化鉀，具有腐蝕性，處理方法為用大量清水沖洗；（4）料漿中的氫氧化鈉和氫氧化鉀暴露在空氣中，會和空氣中的二氧化碳發生反應而變質，所以需要“密封”的主要原因是減少水分蒸發和減少空氣中二氧化碳與皮蛋表面的堿反應，避免皮蛋制作失敗；（5）食用皮蛋時加醋能去除澀味，是因為醋能與皮蛋中的堿性物質發生反應。9．（2024·廣東）《天工開物》蘊含豐富的化學知識和化學思想。書中記載了銀朱的制備過程，如圖所示。（1）水銀屬于(填“金屬”或“非金屬”)單質。（2）“研磨”時，水銀與石亭脂充分反應生成銀朱，化學方程式為，有剩余的反應物是。（3）“加熱”時，銀朱(填“升華”或“凝華”)，再經“蘸水擦盞”形成粉末貼于泥罐內壁，達到銀朱從混合物中的目的。（4）為使燃燒更充分，可采取的措施是。【答案】（1）金屬（2）石亭脂/硫/S（3）升華分離提純（4）鼓入充足的氧氣（合理即可）【解析】（1）水銀是汞的俗稱，是由汞元素組成的純凈物，屬于金屬單質；（2）“研磨”時，水銀與石亭脂充分反應生成銀朱，即汞和硫在研磨的作用下反應生成HgS，該反應的化學方程式為：；該反應中，參加反應的汞和硫的質量比為：201:32，故一斤水銀和二斤石亭脂反應，石亭脂過量；（3）“加熱”時，銀朱會由固態變為氣態，會升華，再經“蘸水擦盞”形成粉末貼于泥罐內壁，達到銀朱從混合物中分離提純的目的；（4）為使燃燒更充分，可采取的措施是：鼓入充足的氧氣，促進燃燒。10．（2024·湖南長沙）《周禮·考工記》中記載，古人曾在草木灰（含）的水溶液中加入貝殼燒成的灰（主要成分為），利用生成物中能夠去污的成分來