專題10工藝流程題（原卷版）

專題10工藝流程題【題型一】原料預(yù)處理的方法及目的（2023秋?桂平市期末）某工廠產(chǎn)生的燒渣（主要含F(xiàn)eO、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(yīng)；資料2：+2價(jià)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(zhì)有。（3）二氧化硫與硫酸鐵溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。（4）FeSO4溶液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、、過濾、洗滌、低溫干燥后得到FeSO4?xH2O晶體。（5）以上結(jié)晶過程最好在氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行，氮?dú)獾淖饔檬恰＃?023?榆樹市模擬）“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法，將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)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(zhì)未標(biāo)出）。請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息回答問題：（1）氫氧化鈉溶液噴成霧狀的目的是。（2）在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)操作a的分離方法是。（3）上述流程中沒有涉及的基本反應(yīng)類型是。（4）上述流程中，可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)有水、CaO、（填寫化學(xué)式）。（5）若將5.6tCaO投入沉淀池，理論上最多可制得沉淀的質(zhì)量為噸。對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理的常用方法及其目的:(1)粉碎(或研磨):增大反應(yīng)物間的接觸面積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分。(2)攪拌:使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)(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(yīng)的物質(zhì)溶解，與不溶物分離。(5)灼燒(或煅燒、焙燒):使固體或雜質(zhì)在高溫條件下分解，使反應(yīng)充分進(jìn)行或增大轉(zhuǎn)化率?！绢}型二】核心化學(xué)反應(yīng)與條件控制（2023?青羊區(qū)校級(jí)三模）Ⅰ、新能源汽車的動(dòng)力來源是鋰離子電池，如圖是實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(yàn)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(yīng)生成Co2O3和二氧化碳，化學(xué)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(xué)過的（填名稱）相似。Ⅱ、如圖所示，坐標(biāo)系的四個(gè)象限分別代表不同的反應(yīng)類型，“→”表示物質(zhì)間的一步轉(zhuǎn)化關(guān)系，A、B、C、D分別是碳、碳酸鈣、碳酸鈉和碳酸中的一種。請(qǐng)回答：（5）B的化學(xué)式是。（6）D的用途是，寫出轉(zhuǎn)化①的化學(xué)方程式：。（7）轉(zhuǎn)化②可通過2Mg+CO2點(diǎn)燃ˉ2MgO+C實(shí)現(xiàn)，其中化合價(jià)變化的元素有（2023?東區(qū)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(jié)構(gòu)材料。工業(yè)用硫酸錳（MnSO4）制備Mn3O4的流程如下：（1）“沉淀”反應(yīng)是MnSO4+2NH3?H2O＝Mn（OH）2↓+（NH4）2SO4。該反應(yīng)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(yīng)速率的原因是。（3）“氧化”時(shí)，Mn（OH）2與空氣中的氧氣在60℃條件下反應(yīng)生成Mn3O4，該反應(yīng)的化學(xué)方程為。（4）通過測定固體產(chǎn)物中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)來推斷產(chǎn)物成分?！把趸彼霉腆w產(chǎn)物中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨通空氣時(shí)間的變化如圖所示：①通空氣8小時(shí)左右，所得固體幾乎全部為Mn3O4。推出該結(jié)論的依據(jù)是。②通空氣超過8小時(shí)，產(chǎn)物中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小的原因是?！绢}型三】產(chǎn)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(zhì)）制備硼（B）單質(zhì)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(diǎn)均高于2000℃。（1）“結(jié)晶分離”過程包含蒸發(fā)濃縮、和過濾。（2）硼砂粉末中加入NaOH溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）H3BO3在400℃條件下轉(zhuǎn)變?yōu)锽2O3的反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的。（4）要獲得高純度的硼單質(zhì)，選擇途徑（選填“Ⅰ”或“Ⅱ”）更合理。（2023?東莞市校級(jí)二模）二硫化鉬（MoS2）被譽(yù)為“固體潤滑劑之王”。利用低品質(zhì)的輝鉬礦（含MoS2、SiO2以及CuFeS2等雜質(zhì)）制備高純二硫化鉬的一種生產(chǎn)工藝如圖所示。（1）操作①的名稱是。在實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)化為MoO3，同時(shí)生成有刺激性氣味的氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）在“氨浸”前，將物質(zhì)粉碎的目的是；理論上，最終得到的高純MoS2的質(zhì)量（選填“＞”“＝”或“＜”）最初的礦石中MoS2質(zhì)量。（4）操作⑤需要在氬氣（Ar）環(huán)境中進(jìn)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(jié)晶、蒸發(fā)和蒸餾等。(2)化學(xué)方法:①沉淀法:將混合物中某種成分與某一試劑反應(yīng)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(yīng)生成氣體而分離出來;③轉(zhuǎn)化法:將雜質(zhì)用化學(xué)試劑轉(zhuǎn)化為待提純物;2、分離與提純?nèi)辉瓌t(1)不增(不增加新雜質(zhì))(2)不減(不減少主要成分)(3)易分離(反應(yīng)后物質(zhì)的狀態(tài)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(yè)上生產(chǎn)氯化鈣的主要工藝流程如圖：（1）氯化鈣中氯元素的化合價(jià)是。（2）為加快“反應(yīng)器”中的反應(yīng)速率，可采取的方法是（寫出1種即可）。（3）“反應(yīng)器”中發(fā)生的反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的。（4）“酸浸槽”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（5）“脫色池”中利用了活性炭的性。（2023?重慶模擬）醫(yī)學(xué)上的“鋇餐”是指藥用硫酸鋇用于消化道的檢查，實(shí)驗(yàn)室可用如圖的方法制取硫酸鋇。（已知BaCO3化學(xué)性質(zhì)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(fā)生了兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)，任意寫其中的一個(gè)為，在圖中的三個(gè)反應(yīng)中，沒有涉及的基本反應(yīng)類型為反應(yīng)。（3）固體Y中殘留少量可溶物質(zhì)，向固體Y中加適量水帶出可溶物質(zhì)進(jìn)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(hào)）進(jìn)檢驗(yàn)，簡述判斷的標(biāo)準(zhǔn)為。A.澄清石灰水B.碳酸鈉溶液C.氯化鎂溶液（2023?硚口區(qū)模擬）新型發(fā)光陶瓷是將高科技蓄光材料融入傳統(tǒng)陶瓷釉料中，經(jīng)高溫?zé)贫伞Ｋ罟饽芎螅稍谒?、陰暗環(huán)境中自行發(fā)光，以下是其部分生產(chǎn)流程。分析流程，回答問題：（1）練泥機(jī)將水和坯料充分調(diào)和，其作用相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)操作中的。（2）施釉機(jī)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(chǎn)蓄光材料需要在稀有氣體環(huán)境中進(jìn)行，利用稀有氣體的性質(zhì)是。（4）若坯料中鐵粉未被除去，則燒制的陶瓷會(huì)出現(xiàn)黑點(diǎn)，其原因是（用化學(xué)方程式解釋）。（2023?安徽模擬）高錳酸鉀在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用，工業(yè)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?！举Y料】相關(guān)物質(zhì)的溶解度（20℃）如表：物質(zhì)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(shí)驗(yàn)步驟為：加熱濃縮、、過濾、洗滌、干燥，得到高錳酸鉀晶體。干燥時(shí)溫度不宜過高的原因是（用化學(xué)方程式表示）。（3）從經(jīng)濟(jì)角度考慮，操作流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是。（2023?瑤海區(qū)校級(jí)模擬）空氣中氮?dú)獾暮孔疃?，氮?dú)庠诟邷?、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。如圖是以空氣和其他必要的原料合成氮肥（NH4NO3）的工業(yè)流程（流程中涉及物質(zhì)均已列出）。請(qǐng)按要求回答下列問題：（1）步驟①中發(fā)生的是（選填“物理”或“化學(xué)”）變化，利用各組分的不同進(jìn)行分離。（2）寫出步驟③中發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式，催化劑在反應(yīng)前后，本身的質(zhì)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(dá)式點(diǎn)燃（3）上述化學(xué)反應(yīng)中屬于化合反應(yīng)的有個(gè)。（2023?雁塔區(qū)校級(jí)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(fā)生了反應(yīng)Cl2+H2O═HCl+HClO，HClO中氯元素的化合價(jià)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(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明水是由氫元素和氧元素組成的是（填字母序號(hào)）。A．氫氣在氧氣中燃燒B．水的蒸發(fā)C．水的電解D．水的凈化（4）下列做法會(huì)造成水污染的是（填字母序號(hào)）。A．生活污水處理后再排放B．合理使用農(nóng)藥和化肥C．任意排放工業(yè)污水（2023?潼南區(qū)二模）侯德榜發(fā)明的“侯氏制堿法”為純堿和氮肥工業(yè)的發(fā)展做出了杰出貢獻(xiàn)。該方法的主要過程如圖所示（部分物質(zhì)已略去）。已知：Ⅰ.侯氏制堿法原理為NaCl+H2O+NH3+CO2＝NaHCO3↓+NH4Cl。Ⅱ.反應(yīng)②的化合價(jià)未發(fā)生變化。Ⅲ.在溶液A中加入NaCl是為了促進(jìn)固體析出，未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（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(hào)）。（3）該流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是NaCl和（填化學(xué)式，下同），溶液C中溶質(zhì)有NaCl、NaHCO3和。（4）步驟②的化學(xué)方程式為。（2023?青秀區(qū)校級(jí)一模）錳是冶煉工業(yè)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(zhì)）為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如圖，請(qǐng)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(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）步驟Ⅱ中，加入二氧化錳發(fā)生以下反應(yīng)：MnO2+2FeSO4+2H2SO4＝MnSO4+2H2O+Fe2（SO4）3，已知濾液1中的主要溶質(zhì)為MnSO4，同時(shí)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(zhì)為MnSO4、（NH4）2SO4，則濾渣2中主要成分為。（填化學(xué)式）（4）步驟Ⅳ中，電解后的廢液中還含有Mn2+，常用石灰乳進(jìn)行一級(jí)沉降得到沉淀Mn（OH）2和氨氣，過濾后，再向?yàn)V液中加入Na2S進(jìn)行二級(jí)沉降得到沉淀MnS。沉降過程的產(chǎn)物中，可循環(huán)利用于上述流程。（2023?灌云縣校級(jí)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(zhì)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(zhì)X是，濾渣中含有的金屬單質(zhì)有，除銅時(shí)發(fā)生的反應(yīng)屬于（填基本反應(yīng)類型）。（3）流程中獲得七水硫酸鋅