化學(xué)專題四工藝流程題解題指導(dǎo)1.流程中涉及的主要操作(1)粉碎或研磨：目的是

,

。(2)攪拌：目的是

。(3)水浸：目的是通過加水,使可溶物溶解,與不溶物分離。(4)溶解增大反應(yīng)物之間的接觸面積加快反應(yīng)或溶解速率使反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率(5)過濾

(6)結(jié)晶(蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶)2.流程中反應(yīng)條件的控制(1)調(diào)節(jié)pH的目的：使反應(yīng)發(fā)生或避免某反應(yīng)的發(fā)生。(2)控制溫度的目的：防止某種物質(zhì)溫度過高時(shí)分解。(3)加入過量試劑的目的①完全除去某物質(zhì)(非目標(biāo)產(chǎn)物)；②使某物質(zhì)完全轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物。3.判斷試劑的選擇或加入某試劑的目的(1)加入試劑的選擇：從所得反應(yīng)的產(chǎn)物分析判斷。(2)加入某試劑的作用：多為除去某過量物質(zhì)或反應(yīng)的副產(chǎn)物。4.通入稀有氣體(氬氣)或氮?dú)獾淖饔茫合∮袣怏w、氮?dú)獾鹊男再|(zhì)穩(wěn)定,可以用作保護(hù)氣,隔絕空氣,防止生成物被氧化。5.陌生化學(xué)方程式的書寫：根據(jù)箭頭方向,箭頭進(jìn)入的是反應(yīng)物,出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。若從已知信息中找到的反應(yīng)物和生成物不滿足質(zhì)量守恒定律,可在反應(yīng)物或生成物中加入水,然后進(jìn)行配平,還應(yīng)注意反應(yīng)條件的有關(guān)信息；若在空氣中煅燒或通入空氣,則還需考慮空氣中的氧氣是否參與反應(yīng)。6.物質(zhì)成分的分析(物質(zhì)化學(xué)式的推斷或書寫)(1)判斷所加的試劑：從加入試劑的目的、反應(yīng)的產(chǎn)物入手進(jìn)行分析。但一定要考慮是否會引入新的雜質(zhì)或雜質(zhì)離子。(2)判斷物質(zhì)成分：從上一步操作中反應(yīng)物可能發(fā)生的反應(yīng)或題干所給信息入手進(jìn)行分析。反應(yīng)的生成物一定有,同時(shí)需注意所加試劑是否過量。7.可循環(huán)利用的物質(zhì)的判斷

(1)可逆線表示可循環(huán)利用的物質(zhì)。圖1中,物質(zhì)A為可循環(huán)利用的物質(zhì)。(2)某設(shè)備或流程的生成物,為另一設(shè)備或流程的反應(yīng)物,則該物質(zhì)為可循環(huán)利用的物質(zhì)。圖2中,物質(zhì)B為可循環(huán)利用的物質(zhì)。8.對流程進(jìn)行評價(jià)(1)安全性和簡便性：若反應(yīng)中會產(chǎn)生可燃性物質(zhì),應(yīng)注意做好防護(hù)措施,如通風(fēng)和遠(yuǎn)離火源；盡量選用較溫和的反應(yīng)條件,避免高溫和高壓等復(fù)雜條件。(2)環(huán)保性：是否符合“綠色化學(xué)”理念,環(huán)保、低碳方案優(yōu)先。(3)經(jīng)濟(jì)實(shí)用性：應(yīng)遵循原料廉價(jià)易得、反應(yīng)能耗低、產(chǎn)率或原料的利用率高等原則。1.(2024·濰坊)鉬(Mo)是制作特種鋼的重要添加劑。工業(yè)以輝鉬礦(主要成分為MoS2及少量的Fe2O3)為原料制備金屬鉬的主要流程如下?；卮鹣铝袉栴}。典題精練類型1制備與生產(chǎn)流程(1)在焙燒爐中,礦石要粉碎處理并從上部加入,其目的是

。爐內(nèi)主要反應(yīng)2MoS2+7O22MoO3+4X,X的化學(xué)式為

。(2)反應(yīng)器1中濃氨水可以溶解粗產(chǎn)品MoO3。攪拌器相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室中的

(填一種儀器名稱)。要實(shí)現(xiàn)廢渣和溶液的分離,需要進(jìn)行的主要操作是

(填操作名稱)。(3)反應(yīng)器2中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),Y溶液中溶質(zhì)的主要成分為

(填化學(xué)式)。(4)反應(yīng)器3中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。(5)為減少廢氣X對環(huán)境的影響,可用上述流程中的

溶液進(jìn)行吸收。增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更充分SO2玻璃棒過濾NH4Cl3H2+MoO3Mo+3H2O濃氨水(1)在粉碎機(jī)中研磨粉碎的目的是____________________________________。2．(2023·濰坊)稀土被稱為“工業(yè)維生素”，能顯著提升建造航母及艦載機(jī)的材料性能，含有稀土元素釔的氧化釔(Y2O3)被廣泛應(yīng)用于航空航天涂層材料。以富釔稀土礦(主要成分為Y2O3，含有少量的Fe2O3、CuO、SiO2等雜質(zhì))生產(chǎn)氧化釔的工藝流程如下，回答下列問題：增大接觸面積，有利于反應(yīng)的充分進(jìn)行(2)操作Ⅰ的名稱是__________，“酸溶”過程中，Y2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________。(3)向反應(yīng)釜2中通入氣體X使溶液呈堿性，調(diào)節(jié)溶液的pH除去濾液Ⅰ中雜質(zhì)，沉淀Ⅱ的主要成分是__________________(填化學(xué)式)。(4)沉淀池中“沉釔”過程有H2O等物質(zhì)產(chǎn)生，“沉釔”的化學(xué)方程式為_________________________________________________________。(5)流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)為____________(填化學(xué)式)。NH3過濾Y2O3＋6HCl===2YCl3＋3H2OFe(OH)3、Cu(OH)26NH4HCO3＋2YCl3===Y2(CO3)3↓＋3CO2↑＋6NH4Cl＋3H2O3．(2022·濰坊)工業(yè)上常采用“鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝”生產(chǎn)高純度食鹽和硫酸鈉。方法是先用火堿和煙道空氣中的CO2為原料凈化鹵水(主要成分是NaCl，還含有少量Na2SO4、CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2)，然后進(jìn)一步制得高純食鹽和硫酸鈉，該方法符合低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。請結(jié)合流程圖回答下列問題。(1)反應(yīng)器1中主要除去的離子是_______(用符號表示)。(2)脫硫塔中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________。CaS＋SO2＋O2===S＋CaSO4Mg2+(3)反應(yīng)器2中生成沉淀的化學(xué)方程式為___________________________________________________(寫出一個(gè)即可)，脫水塔的作用相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室中的________(填一種基本實(shí)驗(yàn)操作)。(4)如表為NaCl和Na2SO4在不同溫度時(shí)的溶解度。溫度/℃102032.4406080100溶解度/gNaCl35.836.036.436.637.338.439.8Na2SO49.119.552.048.845.343.742.5為提高Na2SO4純度，析硝罐中需采用____________(填“升溫”或“降溫”)結(jié)晶方法。(5)流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有__________________。Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl(或Na2CO3＋CaSO4===CaCO3↓＋Na2SO4)硫酸鈉和氯化鈉過濾升溫4．(2021·濰坊)氮化硼(BN)陶瓷基復(fù)合材料在航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。硼單質(zhì)是制備氮化硼(BN)的原料之一，某工廠利用硼砂(主要成分為Na2B4O7·10H2O，雜質(zhì)中含少量Fe3+)制備硼(B)單質(zhì)的部分流程如圖所示：請完成下列問題：(1)粉碎硼砂的目的是____________________________________。(2)操作A的名稱是_________。(3)濾渣的成分為____________(填化學(xué)式)。(4)寫出H3BO3加熱分解的化學(xué)方程式_____________________________。(5)“制硼”反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。3Mg＋B2O3=========2B＋3MgO增加固液接觸面積，利于反應(yīng)充分進(jìn)行過濾Fe(OH)32H3BO3=====B2O3＋3H2O△850℃(1)反應(yīng)釜中H3PO4與Li2CO3的反應(yīng)原理和稀鹽酸與碳酸鈣的反應(yīng)原理相似。請寫出反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。5．(2024·濰城區(qū)二模)磷酸亞鐵鋰是一種新型鋰離子電池電極材料，被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、軌道交通、醫(yī)用設(shè)備、電力通訊等。生產(chǎn)磷酸亞鐵鋰(化學(xué)式為LiFePO4)的部分工藝流程如圖，請分析下列流程，回答問題。2H3PO4＋Li2CO3===2LiH2PO4＋H2O＋CO2↑(2)結(jié)晶爐中先將LiH2PO4溶液蒸發(fā)濃縮，然后冷卻，就會析出LiH2PO4晶體，由此說明LiH2PO4的溶解度與溫度的關(guān)系是________________________________________________________________。(3)分離出LiH2PO4晶體的操作Ⅰ的名稱為_________，該操作中玻璃棒的作用是_________。(4)在一定條件下，燒結(jié)窯中在生成LiFePO4的同時(shí)，生成水和一氧化碳，化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________________________________________。從綠色環(huán)保的角度分析，該流程的不足之處是_______________________。沒有對尾氣進(jìn)行處理，生成的一氧化碳對環(huán)境造成污染LiH2PO4的溶解度隨溫度的升高而增大(或溶解度隨溫度降低而降低)過濾引流2LiH2PO4＋Fe2O3＋C=========2LiFePO4＋2H2O＋CO↑一定條件6．(2024·壽光市三模)碳酸鋰(Li2CO3)是制備手機(jī)鋰電池的重要原料。工業(yè)上以鋰輝石精礦(主要成分為Li2O，其余成分不溶于水，也不參與反應(yīng))為原料制取Li2CO3，其主要工藝流程如圖所示，請完成下列問題。(提示：Li2CO3微溶于水，其溶解度隨溫度的升高而減小)(1)投入鋰輝石前一般先將礦石研磨成粉末，目的是__________________________________________________，酸浸槽中加入適量的X，請寫出X的化學(xué)式___________。H2SO4增大反應(yīng)物接觸面積，反應(yīng)更快、更充分(2)在酸浸槽和反應(yīng)器之間需要進(jìn)行的操作是_______，寫出反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________________，沉鋰池中分離出的濾液中含有的陰離子有_______________(用符號表示)。(3)洗滌槽中使用熱水洗滌碳酸鋰的原因是________________________________，證明Li2CO3洗滌干凈的方法是__________________________________(寫出具體的操作、現(xiàn)象和結(jié)論)。取最后一次洗滌液于試管中，加入足量稀硝酸，再加入氯化鋇溶液，不產(chǎn)生沉淀，說明洗滌干凈過濾Na2CO3＋Li2SO4==Na2SO4＋Li2CO3↓CO32-、SO42-碳酸鋰的溶解度隨著溫度升高而減小7．(2024·諸城市二模)MnCO3可用作涂料和清漆的顏料。已知MnCO3、Mn(OH)2均難溶于水，MnCO3在100℃時(shí)開始分解。以軟錳礦(含MnO2

80%)為原料制備高純MnCO3的流程如圖所示：(1)將軟錳礦投入反應(yīng)塔1前，通常需要研磨，其目的是______________________。(2)反應(yīng)塔1中往往有副產(chǎn)物MnS2O6生成，當(dāng)溫度超過30℃時(shí)，MnS2O6緩慢分解釋放SO2并生成MnSO4，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________。MnS2O6========SO2↑＋MnSO4增大反應(yīng)物接觸面積，反應(yīng)更快、更充分大于30℃(3)反應(yīng)塔2中需控制溶液的酸堿度，若堿性過強(qiáng)，MnCO3粗產(chǎn)品中將混有________(填化學(xué)式)。向反應(yīng)塔2中加入碳酸氫銨溶液時(shí)，往往需要控制溫度在30～35℃，溫度太高會生成一種帶有刺激性氣味的氣體及兩種常見的氧化物，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________。(4)檢驗(yàn)洗滌塔中產(chǎn)品已洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液少許于試管中，向其中滴加_________(填化學(xué)式)溶液，若無沉淀產(chǎn)生，證明洗滌干凈。(5)若所得產(chǎn)品的產(chǎn)率(產(chǎn)率＝產(chǎn)品的理論質(zhì)量(產(chǎn)品的實(shí)際質(zhì)量)×100%)偏高，其可能的原因?yàn)開________(填字母)。A．反應(yīng)物未完全沉淀

B．過濾操作時(shí)濾膜破損C．MnCO3未洗滌干凈

D．高溫烘干MnCO3CMn(OH)2△NH4HCO3====NH3↑＋H2O＋CO2↑BaCl28.(2024·包頭)金屬銅廣泛用于電子工業(yè)和精密儀器零件制造等領(lǐng)域。從含銅電線電纜的廢料(主要成分為銅、塑料絕緣材料等)中回收銅的方案如圖：回答下列問題：(1)淺綠色溶液中的溶質(zhì)是

(寫化學(xué)式)。(2)黑色固體與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。(3)寫出從Fe和Cu的混合物中得到Cu的一種方法

。(4)上述方案中可能造成空氣污染的原因是

。FeSO4CuO+H2SO4══CuSO4+H2O將混合物加入足量的稀硫酸中,充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥塑料絕緣材料在空氣中灼燒產(chǎn)生空氣污染物類型2“三廢”的處理流程9.(2024·蘇州)氨氣是制備各類含氮化合物的基礎(chǔ)原料,在生產(chǎn)和使用過程中會產(chǎn)生氨氮廢水,需處理達(dá)標(biāo)后才能排放。Ⅰ.氨的合成(1)工業(yè)上利用N2+3H22NH3合成氨氣。①可通過分離液態(tài)空氣獲得原料N2,該過程屬于

(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。②催化劑可用Fe3O4。高溫下,部分Fe3O4被H2還原為FeO,轉(zhuǎn)化過程中固體所含鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

(填“升高”或“降低”)。物理變化升高Ⅱ.氨的應(yīng)用(2)液氨可用作制冷劑。氨氣轉(zhuǎn)化為液氨過程中,發(fā)生改變的是

(從微觀角度解釋)。(3)利用NH3去除汽車尾氣中的NO,生成水和一種氣體單質(zhì)。該過程中化合價(jià)發(fā)生變化的元素是

(填元素符號)。Ⅲ.氨氮測定(4)測定氨氮含量：取200mL氨氮廢水,將氮元素完全轉(zhuǎn)化為NH3,完全吸收所得NH3需要消耗9.8g10%的稀硫酸［反應(yīng)原理2NH3+H2SO4══

(NH4)2SO4］。計(jì)算該廢水中的氮元素含量。(含量以g·L-1表示,寫出計(jì)算過程。H2SO4的相對分子質(zhì)量為98)氨氣分子間的間隙N

圖1BD

圖23NaClO+2NH3══N2+3NaCl+3H2O

類型3

分離、提純和除雜流程10.(2024·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)流程如圖所示。(提示：①SO2與CO2的某些化學(xué)性質(zhì)相似；②CaSO3難溶于水)(1)在實(shí)驗(yàn)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(yīng)的化學(xué)方程式是

。(3)流程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)是

(填化學(xué)式)。(4)理論上只需不斷加入

(填化學(xué)式),便可持續(xù)實(shí)現(xiàn)煙氣的脫硫處理。(5)氧化塔中,反應(yīng)前后化合價(jià)升高的元素是

。漏斗、玻璃棒SO2+2NaOH══Na2SO3+H2ONaOHCa(OH)2S11.(2024·遂寧)回收利用廢舊金屬既可以保護(hù)環(huán)境,又能節(jié)約資源?，F(xiàn)有一份廢銅料(含有金屬銅及少量鐵和銀),化學(xué)興趣小組欲回收其中的銅,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖實(shí)驗(yàn)：已知：Cu+2FeCl3══CuCl2+2FeCl2；Ag+FeCl3══AgCl↓+FeCl2完成下列各題：(1)步驟2中涉及的操作名稱是

。(2)溶液A中的溶質(zhì)是

。(3)步驟4中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。過濾硫酸亞鐵、硫酸(或FeSO4、H2SO4)Fe+CuCl2══FeCl2+Cu12.(2024·深圳)鐵黃(FeOOH)是一種顏料,以某硫鐵礦廢渣(主要成分Fe2O3,含有少量的SiO2,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(yīng),SiO2不與水和H2SO4反應(yīng)(1)過程Ⅰ的化學(xué)方程式為

,濾渣Ⅰ中的物質(zhì)有

(填化學(xué)式)。(2)過程Ⅱ的操作名稱為

。(3)過程Ⅲ中的化學(xué)方程式為FeSO4+2NaOH══Fe(OH)2↓+Na2SO4,該反應(yīng)屬于

(填基本反應(yīng)類型)反應(yīng)。(4)①FeOOH隨著溫度的升高,可以加熱分解成Fe2O3,寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式

；

②溫度不同時(shí),生成的Fe2O3顏色如下表：如果希希同學(xué)想獲得鮮紅的Fe2O3,應(yīng)把溫度控制在

。溫度/℃400700750800顏色橘紅鮮紅鮮紅暗紅Fe2O3+3H2SO4══Fe2(SO4)3+3H2OSiO2過濾復(fù)分解2FeOOHFe2O3+H2O700~750℃13.(2024·瀘州)化工生產(chǎn)進(jìn)行綜合開發(fā)具有更高的經(jīng)濟(jì)與社會效益,下面是一種海水資源綜合開發(fā)的工藝流程示意圖(過程②④⑤的部分產(chǎn)物省略)?；卮鹣嚓P(guān)問題：類型4

海洋資源的利用流程(1)過程①“曬鹽”增加冷凝回收裝置,可獲得

(填物質(zhì)名稱)資源。(2)粗鹽中含有MgCl2、Na2SO4等可溶性雜質(zhì),過程②系列除雜所用試劑有NaOH、Na2CO3、BaCl2的溶液,NaOH溶液可以除去

；用Na2CO3溶液與BaCl2溶液除雜時(shí),應(yīng)先加入的試劑是

。(3)過程③④⑤對應(yīng)的反應(yīng)中,屬于復(fù)分解反應(yīng)的是

(填編號)。固體X的化學(xué)式為

。(4)若過程⑥需要Cl214.2噸,則過程③理論上需要電解消耗氯化鈉

噸。(5)過程⑥反應(yīng)產(chǎn)生的Y是一種常見的有毒氣體,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。淡水MgCl2BaCl2溶液④Mg(OH)223.4C+MgO+Cl2MgCl2+CO14.(2024·煙臺)電動(dòng)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(zhì)轉(zhuǎn)化流程如圖：資料：①碳酸鈉能與氯化鎂發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；②部分物質(zhì)的溶解度如表：

物質(zhì)Li2CO3MgCO3LiOHLiClMgCl2Mg(OH)220℃時(shí)溶解度/g1.320.03912.87754.8難溶(1)為避免引入新雜質(zhì),過程Ⅰ中加入的適量物質(zhì)X是

。(2)制鎂過程中發(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。(3)過程Ⅱ的目的是濃縮含鋰溶液。這個(gè)過程中,氯化鈉的結(jié)晶方法是

(填“蒸發(fā)結(jié)晶”或“降溫結(jié)晶”)。(4)過程Ⅲ發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng),其反應(yīng)的化學(xué)方程式是