2011年工业流程图题
1．工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：
完成下列填空：
（1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。
A B
（2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：
取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。
（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是。（4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：。
（5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：
滤液D加石灰水前先要加热，原因是。（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：
（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）
2．利用天然气合成氨的部分工艺流程示意图如下：
依据上述流程，完成下列问题：
（1）写出流程中一次转化的化学方程式：。（2）上述流程有二处循环，一是K2CO3(aq)循环，二是循环（填化学式）。
（3）1998年科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电解法合成氨。写出阳极反应式：。
（4）一定温度下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中，发生
反应：N 2（g）+ H2（g）NH3（g）△H＜0。达到平衡时，测得n（N2）= 13 mol ；n（NH3）= 6 mol。
①该反应平衡常数的表达式：K= ；
②达到平衡时N2的转化率为；
③为了提高H2的转化率，可采取的措施是。
A．增大的H2浓度B．增大的N2浓度C．使用催化剂D．降低温度
3．利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：
依据上述流程，完成下列填空：
（1）图中CH4的第一次转化过程中的化学方程式是。
（2）脱硫过程中，若有n mol Fe2O3·H2O转化，则生成S的物质的量为mol（用含n的代数式表示）。
（3）整个流程有三个循环：一是K2CO3(aq)循环，二是N2和H2循环，第三个循环中被循环物质是。
（4）改用过量NaOH溶液吸收天然气中的硫化氢，以石墨作电极电解吸收后所得溶液可回收硫，其电解总反应方程式(忽略氧气的氧化还原)为____________________，该方法的优点是____________。
4．随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe2O4）也可以用于热化学循环分解水制氢，MnFe2O4的制备流程如下：
（1）投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为___________。
（2）步骤二中“连续搅拌”的目的是__________________________；
（3）利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为：
MnFe2O4MnFe2O4－x＋O2↑
MnFe2O4－x＋x H2O→M nFe2O4＋x H2↑
请认真分析上述两个反应并回答下列问题：
①从理论上讲，该循环中，1 mol H2O能制mol H2
②若MnFe2O4－x中x＝0.8，则MnFe2O4－x中Fe2＋占全部铁元素的百分率为______。
③针对MnFe2O4热化学循环制氢过程存在的不足，你认为热化学循环制氢还需要解决的化学问题是。
5．现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO2），现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取（铜从水层进入有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进入水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。
已知：①Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应；②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。
回答下列问题：
（1）矿石用稀硫酸处理过程中Cu2O发生反应的离子方程式为：；
（2）“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是。若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层1暴露在空气中发生反应的离子方程式。
（3）写出电解过程中阳极（惰性电极）发生反应的电极反应式：。
（4）“循环III”中反萃取剂的主要成分是。
6．重晶石矿的主要成分为硫酸钡，纯净的硫酸钡才能供医用作“钡餐”，在对某些内脏器官进行X射线透视时服用。硫化钡是可溶于水的盐。讨论用重日石矿制硫酸钡，设计流程如下：
（1）写出步骤①的化学反应方程式，该反应产生的气体具有、等用途。（2）为进行②反应先要分离出硫化钡溶液，采用的方法是。在此之前要在溶液中滴入少量Ba（OH）2溶液，其作用是。
（3）若B物质在该生产过程中可循环使用，则③反应的化学方程式是：
。
（4）有人提出②反应产生了有臭有毒的气体，可采用改变反应物的方法使无该气体产生，则②反应的化学方程式是：。
此时若要B物质还能循环使用，则C为（写化学式）。
（5）BaSO4是因为具有、等性质而可用作“钡餐”的。
7．七水硫酸镁（MgSO4·7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－一硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物
Al（OH）
3Fe（OH）
3
Fe（OH）
2
Mn（OH）
2
Mg（OH）
2
pH值 5.2 3.2 9.7 10.4 11.2
表2 两种盐的溶解度（单位为g／100g水）
温度/ ℃10 30 40 50 60 CaSO40.19 0.21 0.21 0.20 0.19 MgSO4·7H2O 30.9 35.5 40.8 45.6 /
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：
（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为。加热煮沸的主要目的是_ 。
（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有（填化学式）等物质。
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3＋的实验方法是；
（4）沉淀C的化学式是。过滤II需趁热过滤的理由是
8．二氧化氯（ClO2）被称作第四代杀菌消毒剂。
（1）工业上用NaCl还原NaClO3生产ClO2的工艺流程如下图所示：
①反应器中发生反应的化学方程式为：
2NaClO3+2NaCl+2H2SO4=2ClO2↑+Cl2↑+2Na2SO4+2H2O
生产中将NaClO3和NaCl按物质的量之比1：1.05的混合水溶液加入反应器，NaCl稍过量的目的是。
②反应器中生成的ClO2和Cl2由通入空气驱出进入ClO2吸收塔，产生的混合液进入汽提塔，汽提塔排出的废液成分主要是（填化学式，下同）。
③以上生产流程中循环②循环利用的物质是。
④为提高ClO2的产量，可用亚氯酸钠（NaClO2）与反应器中Cl2反应生成ClO2，该反应的化学方程式为。尾气中的Cl2可用SO2水溶液吸收，该反应的化学方程式为。
（2）用阳离子交换膜分隔的电解池电解450g/L NaClO2溶液，可在阳极室产生ClO2，在阴极室产生H2和NaOH。下列有关说法正确的是（填字母符号）。
A．电解时电子流向为：电源负极→导线→阴极，阳极→导线→电源正极
B．在电解过程中，Na+向阳极移动，ClO—2向阴极移动
C．在电解过程中阳极周围的pH基本不变
D．电解的离子方程式可表示为：2ClO—2+2H2O2ClO2↑+H2↑+2OH—
9．有两条途径可以使重晶石（BaSO4）转化为碳酸钡，如下图所示：
试回答下列问题：
（l）反应I中发生的主要反应为：BaSO4 + 4C =BaS + 4CO，若1 mol BaSO4完全反应，电子转移的物质的量为;
（2）Na2CO3溶液的pH大于10，用离子方程式说明其主要原因，其溶液中离子浓度由大到小的顺序是;
（3）已知反应IV中发生的反应为：BaSO 4 ( s ) + CO32-BaCO3 ( s ) + SO42-，写出此反应平衡常数表达式K = ；若K SP(BaSO4)为，K SP(BaCO3)为5×10-9，则K的值为；
（4）若每次加入1L2mol · L-1的Na2CO3溶液，至少需要次可以将0.2mol BaSO4转化为BaCO3。
10．高温裂解法处理工业废硫酸工艺流程图如下：
废硫酸高温裂解的基本原理可用下列方程按两个阶段进行
H2SO4（l）SO3（g）+ H2O（g）△H= +176kJ·mol－1
2SO 3（g）2SO2（g）+ O2（g）△H= +196k·mol－1
为研究废硫酸的雾化和裂解情况，有关实验数据如下：
雾化后废硫酸液滴直径废硫酸完全裂解所需时间
普通雾化器800-1200μm10 s以上
旋转式雾化器600-850μm8-10 s
压缩风雾化器400-650μm6-7 s
超声波雾化器100-300μm 3.5-5 s
（1）由上表数据可得出的结论是；
（2）废硫酸裂解成SO2总反应的热化学方程式为；
（3）在催化氧化室中发生反应：
2SO 2（g）+ O2（g）2SO3（g）△H= -196 kJ·mol－1
①某温度时，该反应的平衡常数K=3.5，平衡后再充入一定量气体测得100 L的恒容密闭容器中含有3.0 mol SO2,16.0 mol O2和3.0mol SO3(g)，此时平衡
移动；(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)
②上述反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2平衡浓度比原来减小的是；(填字母) A．保持温度和容器体积不变，充入1.0mol O2
B．保持温度和容器内压强不变，充入3.0mol N2
C．降低温度
D．在其他条件不变时，缩小容器的容积
（4）尾气SO2用饱和Na2SO3溶液吸收可得到一种化工原料，反应的化学方程式为；
（5）科学家研究出以右图所示装置用电化学原理生产硫酸的新工艺，其阳极的电极反应式为，总反应的化学方程式为。
11．过氧化钙（CaO2）难溶于水，在常温下稳定，在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气，因而广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面。下图是以大理石（主要杂质是氧化铁）等为原料制取过氧化钙（CaO2）的流程。
请回答下列问题：
（1）操作①应包括下列操作中的（填序号）。
A．溶解B．过滤C．蒸馏D．分液E．蒸发结晶
（2）用氨水调节pH至8～9的目的是。（3）若测得滤液C中c（CO32－）=10－3mol/L，则Ca2+（填“是”或“否”）沉淀完全。[已知c(Ca2+)≤10－5mol/L可视为沉淀完全；Ksp（CaCO3）＝4.96×10－9]
（4）若在滤液C中，加入HNO3使溶液呈酸性以得到副产物NH4NO3，则酸化后溶液中，c(NH4＋)c(NO3－)（填“≥”、“≤”、“＜”、“＞”或“＝”）
（5）操作②是：在低温下，往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应，写出该反应的化学方程式。一段时间后，再加入氢氧化钠溶液，当调节溶液pH至9～11，才出现大量沉淀。用简要的文字解释需用氢氧化钠调节pH至9～11的原因。
（6）已知大理石含CaCO3的质量分数为a，mg大理石可以制得ngCaO2，请计算：CaCO3转化为CaO2过程中，Ca原子的利用率为。
12．氯化亚铜（CuCl）在石油工业生产中常用作脱硫剂和脱色剂。工业生产氯化亚铜的一种工艺流程如下图所示：
已知：①CuCl难溶于水和乙醇，干燥的CuCl在空气中比较稳定，但湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化；②CuCl溶于氯化钠的浓溶液可生成CuCl2－，CuCl2－的溶液用水稀释
可生成CuCl沉淀，反应式为CuCl2－CuCl↓＋Cl―。
（1）往CuSO4和NaCl混合液中通入SO2可生成CuCl2－和硫酸，请写出反应的离子方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）在反应⑴中，温度升至70～80℃，并使用NaCl浓溶液，主要目的是＿＿＿＿＿＿。（3）在反应⑴中，还原剂除了可用SO2外，还可选用＿＿＿＿＿＿（填标号）。
A．Na2SO3B．Cu C．Ag
（4）过滤所得沉淀须迅速用＿＿＿＿（填“水”或“95%乙醇”）洗涤、干燥得CuCl成品。（5）合成氨工业生产中的CO会使催化剂中毒，可通过下列反应除去。
[Cu(NH3)2]Ac(aq)＋CO(g)＋NH3(g)＝[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)△H＜0，生产中为了提高CO 的吸收率，可采用的措施是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
⑹．CuOH不稳定易分解为Cu2O。298K时，CuOH的K sp＝1.0×10－14，CuCl的K sp＝1.2×10－6。把CuCl固体和NaOH溶液混合，加热，得到红色沉淀，该沉淀的化学式为＿＿＿＿＿＿。
13．（1）工业上以粗铜为原料采取如图17所示流程制备硝酸铜晶体：
①在步骤a中，还需要通入氧气和水，其目的是。
②在保温去铁的过程中，为使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，根据下表数据，溶液的pH应保持在范围。
氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+ Cu2+1.9
4.7
3.2
6.7
不用加水的方法调节溶液pH的原因是。
③进行蒸发浓缩时，要用硝酸调节溶液的pH=1，其目的是（结合离子方程式说明）。（2）工业上常利用硝酸铜溶液电镀铜，电镀时阴极的电极反应式是。
（3）图18是某小组同学查阅资料所绘出的硝酸铜晶体[ Cu(NO3)2·n H2O ]的溶解度曲线（温度在30℃前后对应不同的晶体），下列说法正确的是（填字母）。
a. A点时的溶液为不饱和溶液
b. B点时两种晶体可以共存
c.按上述流程最终得到的晶体是Cu(NO3)2·3H2O
d.若将C点时的溶液降温至30℃以下，可以析出Cu(NO3)2·6H2O晶体
（4）某些共价化合物（如H2O、NH3、N2O4等）在液态时有微弱的导电性，主要是因为发
生了电离，如：2NH 3NH4＋+NH2－，由此制备无水硝酸铜的方法之一是用Cu与液态N2O4反应。液态N2O4电离得到的两种离子所含电子数相差18，则液态N2O4电离的方程式是；Cu与液态N2O4反应制得无水硝酸铜的化学方程式是。
14．钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2，其部分工艺流程如下：
（1）酸溶后溶液中pH=1，、Ba(FeO2)2与HNO3的反应化学方程式为。（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸，原因是、。
（3）该厂结合本厂实际，选用的X为（填化学式）；中和Ⅰ使溶液中（填离子符号）的浓度减少（中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略）。
（4）上述流程中洗涤的目的是。
15．碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β－锂辉石（主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g．（1）步骤Ⅰ前，β－锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________．
（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42－,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有______________．
（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为________________．
（5）从母液中可回收的主要物质是_____________．
16．对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：
①碱洗的目的是洗去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时候常有气泡冒出，原因是（用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的。
a.NH3
b.CO2
c. NaOH
d.HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为。取少量废电解液，加入NaHCO3 ,溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是。
（3）利用右装置，可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于处。
若X为锌，开光K置于M处，该电化学防护法称为。
17．锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉行涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：
⑴第②步反应得到的沉淀X的化学式为。
⑵第③步反应的离子方程式是。
⑶第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：
_。
⑷若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1 g,第③步反应中加入20.0 mL
3.0mol·L-1的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3，则至少有
g Na2CO3参加了反应。
18．硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3 MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：
（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。
（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
□Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3+□Cl－
（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是_______。
（4）根据下表数据，调节“滤液2”的ph时，理论上可选用的最大区间为______。
Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3
开始沉淀的pH 10.4 6.4 ——
沉淀完全的pH 12.4 8.0 ——
开始溶解的pH —10.5 ——
Ksp 5.6×10－12— 6.8×10－6 2.8×10－9
（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是______（选填序号）。
a.大理石粉
b.石灰乳
c.纯碱溶液
d.烧碱溶液
（6）“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。
（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。
19．四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti 的最高化合价为+4)作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：
请回答下列问题：
(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是。
(2)向滤液Ⅰ中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：
、。
(3)在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：。过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、
、、(填化学式)，减少废物排放。
(4)A可用于生产红色颜料(Fe2O3)，其方法是：将556akgA(摩尔质量为278g/mol)溶于水中，加入过量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体，再向红褐色胶体中加入3336bkgA和112ckg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完全后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料，若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料kg。20．工业炼镁排放大量废渣，其主要成分是MgCI2、KC1和少量Mg0、BaCl2、FeCl3、CuCl2.利用该废渣生产硫酸镁和光卤石(KC1·MgCI2·6H2O)的工艺流程如下：
沉淀物Fe(O
H)3
Cu(O
H)2
Mg(O
H)2
pH 3.2 6.7 12.4
部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时溶液的pH见上表，1同答下列问题：
(1)调PH至7的目的是____ 。
(2)调节pH过程中，MgO发生反应的离子方程式为。
(3)实验室进行“蒸发浓缩”时要用到的硅酸盐质仪器有。
(4)光卤石在一定压力下受热分解，剩余固体成分及质量(m) 随温度（T）变化情况如图13。
①图中固体A的成分是____。
②图中x=
《2011年工业流程图题》参考答案
1．（1）Ca(OH)2或CaO；Na2CO3
（2）溶解过滤蒸发过滤
（3）有晶体析出（或出现浑浊）碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大
（4）NH4Cl取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子
（5）NH4＋＋OH－＝NH3↑+H2O防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀
（6）ω（NaHCO3）=84(m1－m2)/ 31m1
2．（1）CH4+H2O=CO+3H2（条件没写不扣分）
（2）N2、H2
（3）H2－2e－＝2H+
（4）①②18.75%（保留小数点后两位）
②B、D
3．（1）CH 4+H2O CO+3H2（2）n （3）Fe2O3·H2O
（4）Na2S＋2H2O＝2NaOH+S+H2 ;优点是：NaOH可以循环利用，同时获得副产品氢气。
4．（1）2：1 充分反应、沉淀完全
（2）合适的催化剂，使MnFe2O4分解温度降低或找分解温度更低的氧化物
5．（1）Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
（2）FeSO4·7H2O，4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
（3）4OH——4e—=O2+2H2O
（4）H2SO4
6．（1）BaSO4+4C BaS+4CO↑，作燃料、冶炼金属
（2）溶解过滤，防止BaS发生水解。
（3）BaC12+H2SO4→BaSO4↓+2HC1
（4）BaS+CuC12→CuS↓+BaC12CuSO4
（5）即不溶于水也不溶于一般酸、不能被X射线透过。
7．（1）Mn2+＋ClO－＋H2O＝MnO2↓＋2H＋＋Cl－
促进Al3＋、Fe3＋水解及Mn2＋氧化成MnO2
（2）Fe(OH)3Al(OH)3
（3）取过滤II后的滤液1～2 ml于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，
证明滤液中无Fe3＋
CaSO4·2H2O或CaSO4
以防MgSO4在温度低时结晶析出。
8．（1）①使NaClO3充分反应或提高NaClO3的利用率
②Na2SO4、H2SO4、NaCl
③NaOH（或NaOH、NaClO、NaCl）
④2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaClCl2+SO2+2H2O = H2SO4+2HCl
（2）ACD
9．（l）8mol
（2）CO 32-＋H2O HCO3-＋OH- ; c( Na+）> c( CO32-)＞c( OH-）> c( HCO3-）> c ( H+ )
（3）
（4）6
10．（1）废硫酸液滴直径越小裂解速率越快（其它合理答案也给分）
（2）2H2SO4(l)==== 2SO2(g)+ O2(g)+ 2H2O(g) △H= +548 kJ·mol－1
（3）①向逆反应方向②A、C
（4）SO2+ H2O + Na2SO3＝2NaHSO3
（5）SO2+ 2H2O＝SO42－+ 4 H+ + 2e－2SO2+ O2+ 2H2O== 2H2SO4
11．（1）A、B、E
（2）除去Fe3+
（3）是
（4）＜
（5）CaCl 2+H2O2CaO2+2HCl（或CaCl2+H2O2+2NaOH＝CaO2↓+2NaCl+2H2O）
加入NaOH溶液使上述平衡向正反应方向，有利于CaO2沉淀的生成。
（6）25n/18am
12．（1）2Cu2＋＋SO2＋4Cl―＋2H2O＝2CuCl2－＋SO42―＋4H＋
（2）提高CuCl2－的生成速率
（3）AB
（4）95%乙醇
（5）加压降温
⑹．Cu2O
13．（1）①提高原料的利用率，减少污染物的排放
②3.2~4.7 加水会将溶液稀释，不利于将滤液蒸发浓缩
③由于Cu2+发生水解：Cu2+＋2H 2O Cu(OH)2＋2H+，加入硝酸可以抑制硝酸铜的水解（2）Cu2+＋2e-＝Cu
（3）b d
（4）N 2O4NO+＋NO3-Cu＋2N2O4＝Cu(NO3)2＋2NO↑
14．(1)Ba（FeO2）2+8HNO3=Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O
(2)防止反应速度过快浓HNO3易挥发、分解
(3)BaCO3Fe3+H+
(4)减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染
15．(1)增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率
（2）石灰石
（3）Fe2+、Mg2+、Ca2+
（4）2Li++CO32－=LI2CO3↓
（5）Na2SO4
16．（1）①2Al+2OH－+6H2O＝2AlO2－+3H2O；②2Al+3H2O＝Al2O3＋6H＋＋6e－
HCO3－与H＋反应使H＋浓度减小，产生Al(OH)3沉淀（合理即给分）
（2）补充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+浓度恒定。
（3）N ；牺牲阳极的阴极保护法（或：牺牲阳极保护法）
17．（1）Al(OH)3
（2）4LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
（3）漏斗玻璃棒烧杯；滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等（其它合理答案均可）
（4）6.4或6.36
18．（1）增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分
（2）2Fe(OH)2+ClO－+H2O===2Fe(OH)3+Cl－
（3）FeO(OH)（或其它合理答案）
（4）8.0≤pH＜10.4（或其它合理答案）
（5）b或（b和d）；d
（6）蒸发浓缩、冷却结晶（或其它合理答案）
（7）125m2/81m1（或其它合理答案）
19．(1) TiO2 + 2H2SO4 = Ti2(SO4)2 + 2H2O或TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O
(2) Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
(3)加入促进钛盐水解，加热促进钛盐水解，降低H+浓度促进钛盐水解
H2O FeSO4H2SO4
(4) 160a + 320b + 160c
20．（1）使Fe3+、Cu2+生成Fe(OH)3、Cu(OH)3沉淀分离
（2）MgO + 2H+ == Mg2+ + H2O
（3）蒸发皿、玻璃棒、酒精灯
（4）①KCl、MgCl、MgO ②4
化工流程题的解题策略 1．一个完整的无机化工生产流程一般具有下列过程： 2．各过程涉及的考点： （1）对原料进行预处理的常用方法及其作用： ①研磨：减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。 ②水浸：与水接触反应或溶解。 ③酸浸：与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。 ④灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化。如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质，将有机 碘转化为碘盐。 ⑤煅烧：改变结构和组成，使一些物质能溶解；并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土和石灰石。（2）核心化学反应要掌握： ① 元素及其化合物知识：化工生产将原料转变成产品的过程，也是物质经历相互转化的过程。 理解物质之间的转化关系，就要用到元素及其化合物的相关知识。一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题，需要掌握这些元素及其化合物的知识 ②还要掌握有关化工生产的知识，熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等； ③化学反应原理：化工生产中把原料转变成产品的过程就是化学反应的过程，从化学反应原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等，是化工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速率、化学平衡、电化学、化学热力学等，做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况。 （3）化工生产过程中分离提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的原理紧密联系，包括过滤、洗涤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。 （4）对整个工艺流程能进行评价: ①体现绿色化学思想（使用无毒无害原料，采用原子利用率高的制备路线，原料的循环利用，副产物综合利用，节能，等）； ②高效节能方面（原料廉价，工艺简单，产品的纯度高，能耗低等） （5）化学计算：纯度，转化率、产率计算，有效数字的取舍 2．解答基本步骤 （1）读题头，得目的，划原料，明产品，解决“干什么” 一般采用“首尾分析法”：通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，弄清从原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、引进什么元素。 （2）读题问，逐空填答，用语要规范，解决“怎么写” 从化学原理的角度、用化学语言作答；要抓住主要问题，针对具体问题作具体分析。具体答题要点如下： ①答题所问：要看清题目要求，按要求答题。如：写离子方程式还是化学方程式；写物质的名称还是化学
工业流程图题的内容往往与生产、生活实际联系密切，因此从题干部分看一般都是采取流程图的模式。解题方法是阅读完流程图后结合相关信息回答问题。 (1)流程图的形式各异，有的以操作名称作为框图形成流程的主线，有的以物质作框，也有以设备作框，但每一题都固定以上一种形式为框，从近几年的试题看尤以一种常见：以操作名称为主线，物质随着操作发生变化。 (2)此外，这类题目中通常还包含简单的实验设计，且实验一般为制备或对样品的定性定量分析实验。 一、中考流程图题命题问题情境归纳整理 按资源背景分类举例 (海)水资源海水制盐、氯碱工业、海水提镁等 空气资源合成氨工艺流程 矿产资源冶铁炼钢 化石燃料有机合成工艺 化工(实验)废液提取金属或盐 实质：考查学生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。 二、中考流程图题命题考查内容和特点 1．考查内容 (1)化学反应原理。 (2)元素化合物知识。 (3)实验操作及名称。 (4)物质除杂、分离。 （5)流程中的物质转化和循环。 三、化工流程图题型的结构、解题方法和思路 1．化工流程图题型的结构 题头(引入信息)→题干(提取信息，应用解题)→题尾(得出结论或产品)。 2．解题方法和思路 3．具体操作 (1)关注“箭头”：箭头进入的是投料(即反应物)，出去的是生成物(包括主产物和副产物)。
(2)关注方框内所指。 (3)关注流程“三线”和“核心”(如下图)。 三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环使用。 题型1 海水资源的利用 [解题指引]实质是考查混合物的除杂、分离、提纯的有关实验基础知识、基本操作和技能。当遇到这类题目时，要求考生一定要认真在流程(图)中找出得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些；认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。 1、制盐工业 [例1](2012 年广东梅州)粗盐中含有MgCl2、CaCl2等杂质，工业提纯粗盐的工艺流程如下图所示。 (1)Ca(OH)2 溶液的pH________7( 填“＞”、“＝”或“＜”) 。步骤①反应的化学方程式为：________________________________。 (2)步骤③操作a 的名称是______。步骤④加入适量盐酸的目的是除去滤液中的Na2CO3和__________。 (3)若步骤①和步骤②的顺序颠倒，则最后所得的精盐水中还含有________________。 思维点拨：加入Ca(OH)2溶液的目的是除去MgCl2杂质，加入Na2CO3溶液的目的是除去CaCl2杂质和将过量的Ca(OH)2 转化为NaOH，但要留心它们加入的量均“过量”。因此，过滤后加入适量的盐酸，是为了除去它们以得到纯净的精盐水。 答案：(1)＞MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 (2)过滤NaOH (3)CaCl2 2、海水提取金属镁 【例2】海水中有大量可以利用的化学资源，例如氯化镁、氯化钠、溴化钾等。综合利用海水制备金属镁的流程如下图所示：
思路+套路＝出路 例谈初中化学工艺流程解题策略与核心素养的培养 一、化工流程题特点 初中化学流程图考查主要有溶液的流程和气体的流程两大类： ㈠溶液溶质流程的特点： ⒈工业生产流程的主要框架:原料→预处理→分离提纯→核心反应→产品 ⒉试题本质：想办法从原料混合物中获得纯净的产品。 ⒊考查主要内容：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯。 ㈡气体流程主要考查常见气体的分离提纯或质量测定， 这类题考查问题主要设问出发点有： ⑴据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写情景方程式；⑵滤渣的成分；⑶滤液的成分；⑷核心反应条件的控制和原因；⑸选择化学除杂试剂及原因；⑹调pH值的范围及试剂的选择；⑺相关实验操作及仪器；⑻相关计算等等。 工艺流程题的结构分题头、流程图和问题三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品)；流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；问题部分主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题，构成一道完整的化学试题。 二、做解题过程 ㈠审题的思路——明确目标 读流程图的方法――抓箭头：①主线主产品；②支线副产品；③回头循环品。 ①原料与产品：明确原料，从原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、引进什么元素？初中一般是关于Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ca这几种常见金属的流程。 ②步骤与目的：加入某种试剂，采取这样的方法，其目的是什么？一般只考虑后面提问有关的步骤，其他不一定要清楚。
③信息与迁移：所给信息一定有用，而且一定用到，有时还需分解、重组、迁移到本题中来。 【注】：在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。 ㈡答题的套路——原料的预处理方法： ①粉碎――目的：增大接触面积，使原料充分快速反应。 ②煅烧――目的：使原料中某些成分氧化，如碳氧化气化除去；如金属氧化为金属氧化物而易被酸溶解，在后续步骤中容易被提取。 ③溶解：有酸溶、水溶，又叫酸浸、水浸。 酸浸目的：与酸反应，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。 水浸目的：使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。 三、核心素养化学符号书写 控制反应条件——答题的套路之一 1、调节pH值的目的：控制溶液的酸碱度使某些金属离子形成氢氧化物沉淀，从而分离除去。 调节pH值除杂：（一般是除Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Fe3+等金属离子） ⑴除Fe2+要将其氧化成Fe3+，氧化剂可选择H2O2，原因是不引入新的杂质。 ⑵调pH值所加试剂：一般是含被提纯物质中的金属阳离子对应的a、金属；b、金属氧化物；c、金属氢氧化物；d、金属碳酸盐（总之，这些物质要能与H+反应，又难溶于水，这样可即使过量而又不会引入新的杂质离子），有时候也可能加NaOH或氨水来调pH值，要据题意具体分析（一般是加的Na+、NH4+不会在后续的程序中难以分离） ⑶pH值的调节范围：据题意告知的某离子完全沉淀或开始沉淀的pH值数据来选择，不能随意更改，应该是题目中原始数据的组合。 例题：氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3，其他杂质不溶于酸)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
化学工艺流程题 1．医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医用二水合氯化钙工艺流程为： … Fe(OH)3Al(OH)3 氢氧化物 开始沉淀时的pH开始溶解： 完全沉淀时的pH< 完全溶解： （1）CaCO3与盐酸反应的离子方程式。 （2）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为，目的是除去溶液中少量的Al3＋、Fe3＋。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是________ ________。 （3）过滤时需用的玻璃仪器有。滤渣主要成分的化学式。 （4）酸化时加盐酸的目的为：①，②防止Ca2+ 在蒸发时发生水解。（5）为什么蒸发结晶要保持160℃：。 ~ （6）若所测样品CaCl2 ·2H2O的质量分数偏高（忽略其它实验误差），可能的原因之一为。 2、实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下： (1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液不会褪色的是________（填编号）； 》 A．品红溶液B．紫色石蕊溶液C．酸性KMnO4溶液D．溴水 (2)在①中已知FeS中铁元素生成Fe3+，写出FeS、O2、H2SO4反应的方程式_____； (3)在③中，需加入的物质是________； (4)在④中，蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外，还有______ ____________； (5)在⑥中，将溶液Z控制到70～80 ℃的目的是________ __________； (6)为测量聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验(假设杂质中不含铁元素和硫元素)：称取g样品，将样品溶于足量的盐酸后，滴加过量的BaCl2；过滤、洗涤、干燥，称量固体的质量为g。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)(SO4)]n，求该聚铁样品中铁元素的质量分数【Mr (BaSO4)＝233 Mr (Fe)＝56】。（写出计算过程，结果保留4位有效数字）
高考化学工艺流程题 探究解题思路 呈现形式：流程图、表格、图像 设问方式：措施、成分、物质、原因 能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点：基本理论、元素化合物、实验 无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。 【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO 3、MgSiO 3、CaMg(CO 3)2、Al 2O 3和Fe 2O 3等，回收其中镁的工艺流程如下： 原 料：矿石（固体） 预处理：酸溶解（表述：“浸出”） 除 杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是：控制条件，调节PH ，使Mg 2+全部沉淀 1. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的 → 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思考 → 注意答题的模式与要点 在解这类题目时： 首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。 其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性 在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是： ① 浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物； ② 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用； ③ 解析流程图并思考： 从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？ 无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。 考察内容主要有： 1）、原料预处理 Ⅱ分离提纯 Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯 Ⅲ 还原
化学工业流程题目详解 工业流程题目一向是高考理综化学大题之一，其通常占有不小的分值。该类题目考查通常结合有关实验，因此除掌握工业流程题目解题方法外，还应对化学实验有大概的认识。 一、高考考查方向 1.冶金类问题： 高中常考冶金路线两种：冶铁和冶AL。 （1）冶铁：通过制造还原性气氛（氢气、一氧化碳等）来还原铁的氧化物 （2）冶AL：利用两性金属的特点向原料中添加酸或者碱，在提取AL的同时除杂。 解题技巧：对于铁等变价金属要关注其化合价，AL等两性金属要关注溶液酸碱度。 2.离子反应类问题： 常见考查的工业流程类问题，目的主要为制备某类盐类物质，常常通过沉淀的方法来获得最终的产物。在此之前要经过一步或者多步除杂。
解题技巧：熟悉除杂的方法和原理，熟悉除杂相关反应。难点在于反应方程式的书写。 3.强氧化剂的制备： 这类题目特点鲜明，主要用于制备高中阶段的强力氧化剂（酸性高锰酸钾、高铁酸钠等）。 解题技巧：这些含高价离子的物质在酸性溶液中有着超乎寻常的强氧化性，在制备的时候要选择碱性环境。 4.电化学问题： 电化学是一种重要反应，利用膜对离子的选择通过性可以控制反应的产物。 解题技巧：一是离子移动方向的把握，二是电极反应方程式的正确书写。 二、解题思路与解题步骤 1.解题思路： （1）明确整个流程及每一部分的目的； （2）仔细分析每步发生的反应及得到的产物； （3）结合理论基础与实际问题思考； （4）注意答题模式和要点 2. 解题步骤：
（1）粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必强求推出每一种物质。 （2）精读试题：根据问题去精心研究某一步或者某种物质。 （3）看清所问问题：不能答非所问，注意科学表达。 三、常见处理流程： 1.原料预处理 2.除杂 3.产品分离提纯 四、分析流程图的技巧： 1.浏览全图，确定该流程的目的：由何种原料得到何种产物（副产品），对比原料和产物。 2.了解流程图外的文字描述、表格等信息、某个问题中的提示性信息。并在分析和解题过程中随时联系和调用。 3.解析流程图需要思考的问题： 从原料到产品一次发生了什么反应？利用了什么原理？每一步操作进行到什么程度最佳？每一步操作产生了什么杂质和副产物？杂质和副产物要怎么除去？ 五、除杂、分离、提纯类工艺流程题 本质：对混合物的除杂、分离、提纯
中考化学复习专题 工艺流程图专题 【考点扫描】 一、流程图题的形式： 1．以操作名称作为框图形成流程的主线； 2．以物质作为框图形成流程的主线（操作随着物质的变化而变化）； 3．以设备作为框图形成流程的主线； 二、流程图题命题问题情境归类： 按出题类型分类举例 1、物质的制备海水制盐、提镁；药品制备 2、物质的除杂和提纯制取纯净的物质 3、物质的分离NaCl 和CaCl 2的分离 4、定量分析与定性判断判断物质成分、含量或变质与否 常考的工艺流程为： （1）侯氏制碱法；（2）石灰石工业； （3）合成氨工业；（4）金属（Mg、Fe、Cu等）的冶炼； （5）海水资源的开发和利用。 三、流程图题命题问题考查的内容： 1．化学反应原理及简单计算2．元素化合物知识 3．实验操作及名称4．物质除杂、分离方法 5．流程中的物质转化和循环 四、流程图题命题问题考查的特点： 1．情境真实2．框图信息新颖 3．内容涉及广泛4．综合性强 5．思维容量大 五、流程图题题型的结构： 题头（引入信息）→题干（提取信息，应用理解）→题尾（得出结论或产品）六、流程图题解题方法和思路： 七、流程图题解题具体操作： 1．关注“箭头”： （1）“”前面方框中的物质是反应物； （2）“”后面方框中的物质是生成物； （3）表示一种物质可以向“”所指方向一步转化为另一种物质。 （4）“”上面或下面可以注明反应的条件或操作 →→ →→ 阅读题头找关键词 提取信息，明确目的精读流程对比分析 弄懂原理，理解操作前后关联形成印象突出重点，帮助解题 →→
2．关注方框内所指：（清楚物质的变化情况） 3．关注“三线”和“核心”： 三线：出线和进线方向表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环使用。 例题 （2016年长春）氧化铁是一种重要的化工原料，利用废铁屑（其中的杂质不溶于水，且 不与酸发生反应）制备氧化铁的流程如图所示： （1）操作Ⅰ、Ⅱ的名称是_________________________； （2）向废铁屑中加入的稀硫酸需过量，其目的是_________________________； （3）高温条件下，FeCO 3与通入的O 2发生反应的化学方程式是_______________________。 专题训练 1．我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”．其模拟流程如下： （1）反应①的化学方程式：_____________，反应②的基本反应类型为：_____________； （2）操作a 的名称是：_____________，实验室进行此操作时所需的三个玻璃仪器是： __________________________； （3）写出NH 4Cl 的一种用途：_____________。 2．济宁是山东省重要的煤炭能源基地，矿区废水中Fe 2＋、Cu 2＋、Zn 2＋ 等严重影响着当地水质，某 污水处理厂采用下面工艺（见图）净化这种酸性废水并回收Fe 2＋、Cu 2＋、Zn 2＋ 三种离子，请读识流程图并回答： （1）矿区废水经氧化池后在进入沉淀池Ⅰ，目的是________________________________； （2）利用氢氧化钠调节沉淀池Ⅰ、沉淀池Ⅱ和沉淀池Ⅲ的pH ，目的是___________________； （3）出水前，中和池中加入硫酸的作用________________________________； （4）若矿区废水中主要含有硫酸盐，请写出沉淀池Ⅲ中发生反应的化学方程式：__________ ______________________________________。 3．某金属冶炼厂在生产过程中产生了一定量的含铜废料。化学兴趣小组利用稀硫酸和铁粉分离回收铜，并获得硫酸亚铁晶体．其设计方案如图1所示。 查阅资料得知：在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸反应转化为硫酸铜，反应的化学方程式：2Cu+2H 2SO 4+O △ 2CuSO 4+2H 2O 。 原 料 核 心 所需产品 原料循环利用 产品的分 原料预处理 排放物无害化处理
化学工艺流程题近几年是高考的热点，所占的分值也相当重，但由于此类试题陌生度高，对学生的能力要求也大，加上有的试题文字量大，学生在没做之前往往就会产生畏惧感，所以这类题的得分不是很理想。 要解好这一类题，学生最重要的是要克服畏惧心理，认真审题，找到该实验的目的。一般来说，流程题只有两个目的：一是从混合物中分离、提纯某一物质；另一目的就是利用某些物质制备另一物质。 一、对于实验目的为一的题目，其实就是对混合物的除杂、分离、提纯。当遇到这一类题时，要求学生一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。这里特别提一提蒸发与结晶。蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,主要取决于溶质的溶解度。 有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大，如NH4NO3、KNO3等物质,在蒸发过程中比较难析出来，所以要用冷却法使它结晶。而有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较小，如NaCl、KCl等，有少数物质的溶解度随温度的升高而减小，如Ca（OH）2要使它们析出较多固体溶质时,则要用蒸发浓缩的方法。例如NaCl 和KNO3混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出的固体主要是NaCl ,母液中是KNO3和少量NaCl 。如果将混合溶液加热后再降温,则析出的固体主要是KNO3,母液中是NaCl 和少量KNO3。如果是除杂，杂质所含的量比较少，一般是让主要物质析出来。如KNO3溶液中含少量NaCl，常用升温冷却结晶法，再经过过滤、洗涤、烘干（不同的物质在烘干时采取的方法不同），就可得到KNO3固体了。如果NaCl溶液中含少量KNO3，则用蒸发浓缩结晶法.，这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质，主要原因是如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来。 二、对于目的为制备某一物质的流程题，要求学生注意以下几个方面： 1、明确题目目的是制什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质。 只有知道了实验目的，才能非常清楚的知道整个流程的意义所在，题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。而产物如果具有某些特殊性质（由题目信息获得或根据所学知识判断），则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。一般来说主要有如下几种情况： ⑴如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯德榜制碱中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca（HCO3）、KMnO4、AgNO3、HNO3（浓）等物质。 ⑵如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来防止水解。如：制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu（NO3）2等物质时，要蒸干其溶液得到固体溶质时，都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解，否则得到的产物分别是Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO；而像Al2 ( SO4 ) 3、NaAlO2、Na2CO3等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中Al (OH) 3、H2SO4、NaHCO3、NaOH 都不是挥发性物质,在蒸发时,抑制了盐的水解,最后得到的还是溶质本身。 ⑶如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂，则要防止它们发生氧化还原的物质，如：
化学复习专题：工业流程图题 一、中考流程图题命题考查内容和特点： 1．考查内容：工业流程图题从主要以下四个角度进行命题考查： 角度一：原料预处理流程 预处理目的 研磨增大接触面积，加快反应速率 水浸与水接触反应或溶于水 酸浸与酸接触反应或溶于酸 灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化 反应条件目的 调节溶液的pH常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀 控制温度改变反应速率或使平衡向需要的方向移动 趁热过滤防止某物质降温时会大量析出 冰水洗涤洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 乙醇洗涤洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗，便于干燥 方法目的 水溶法除去可溶性杂质 酸溶法除去碱性杂质 碱溶法除去酸性杂质 灼烧法除去受热易分解或易挥发的杂质 方法目的 过滤分离难溶物和易溶物 蒸发结晶提取溶解度随温度变化不大的溶质 降温结晶提取溶解度随温度变化较大的溶质 蒸馏或分馏分离沸点不同且互溶的液体混合物 2．特点：(1)情境真实。(2)框图信息新颖。(3)问题设计广泛。(4)综合性强。(5)思维容量大。 二、化工流程图题型的结构、解题方法和思路： 1．化工流程图题型的结构： 题头(引入信息)→题干(提取信息，应用解题)→题尾(得出结论或产品)。 2．解题方法和思路： 3．题干解读： （1）关注“箭头”：箭头进入的是投料(即反应物)，出去的是生成物(包括主产物和副产物)。
（2）关注方框内所指。 （3）关注流程“三线”和“核心”(如下图)。 三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程， 可逆线表示物质循环使用。 【典型例题】1.转化制备 高氯酸钠晶体(NaClO4?H2O)可用于制备高氯酸。以NaCl为原料制备高氯酸钠晶体的流程如下： 【资料】高氯酸钠在较高温度下容易分解 (1)在用NaCl配制成溶液时要用玻璃棒不断搅拌，其目的是。 (2)ClO2中元氯元素的化合价是。 (3)通入SO2是为了除去NaClO4溶液中少量的NaClO3，该反应的化学方程式为。 (4)“气流干燥”时温度应控制在75℃℃95℃之间，其原因是。【方法小结】 变式训练：我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外，更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO（NH2）2]的一种流程如图： （1）从液态空气中分离出N2的过程属于（填“物理”或“化学”）变化。 （2）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是。 （3）水煤气在铜催化下实现CO的转化：CO+H2O CO2+X，其中X的化学式为。 （4）上述流程中合成尿素的同时还有水生成，该反应的化学方程式为。 （5）实际生产中，N2和H2不可能全部化为NH3．上述流程中可以环利用的物质有。 （6）以CO2和H2为原料还可合成液体燃料乙醇（C2H6O），该过程可用化学方程式表示为： 2CO2+6H2C2H6O+3H2O．已知：每克燃料完全燃烧数出的热量叫做热值
2011年工业流程图题 1．工业生产纯碱的工艺流程示意图如下： 完成下列填空： （1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。 A B （2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为： 取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。 （3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是。（4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：。 （5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为： 滤液D加石灰水前先要加热，原因是。（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为： （注明你的表达式中所用的有关符号的含义） 2．利用天然气合成氨的部分工艺流程示意图如下： 依据上述流程，完成下列问题： （1）写出流程中一次转化的化学方程式：。（2）上述流程有二处循环，一是K2CO3(aq)循环，二是循环（填化学式）。
（3）1998年科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电解法合成氨。写出阳极反应式：。 （4）一定温度下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中，发生 反应：N 2（g）+ H2（g）NH3（g）△H＜0。达到平衡时，测得n（N2）= 13 mol ；n（NH3）= 6 mol。 ①该反应平衡常数的表达式：K= ； ②达到平衡时N2的转化率为； ③为了提高H2的转化率，可采取的措施是。 A．增大的H2浓度B．增大的N2浓度C．使用催化剂D．降低温度 3．利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下： 依据上述流程，完成下列填空： （1）图中CH4的第一次转化过程中的化学方程式是。 （2）脱硫过程中，若有n mol Fe2O3·H2O转化，则生成S的物质的量为mol（用含n的代数式表示）。 （3）整个流程有三个循环：一是K2CO3(aq)循环，二是N2和H2循环，第三个循环中被循环物质是。 （4）改用过量NaOH溶液吸收天然气中的硫化氢，以石墨作电极电解吸收后所得溶液可回收硫，其电解总反应方程式(忽略氧气的氧化还原)为____________________，该方法的优点是____________。 4．随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe2O4）也可以用于热化学循环分解水制氢，MnFe2O4的制备流程如下：
思路+套路=出路 例谈初中化学工艺流程解题策略与核心素养的培养 一、化工流程题特点初中化学流程图考查主要有溶液的流程和气体的流程两大类：㈠溶液溶质流程的特点： 1?工业生产流程的主要框架：原料T预处理T分离提纯T核心反应T产品 2?试题本质：想办法从原料混合物中获得纯净的产品。 3?考查主要内容：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯。 ㈡气体流程主要考查常见气体的分离提纯或质量测定，这类题考查问题主要设问出发点有： ⑴据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写情景方程式；⑵滤渣的成分；⑶滤液的成分；⑷核心反应条 件的控制和原因；⑸选择化学除杂试剂及原因；⑹调pH值的范围及试剂的选择；⑺相关实验操作及仪器；⑻相关 工艺流程题的结构分题头、流程图和问题三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的（包括副产品）；流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；问题部分主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题，构成一道完整的化学试题。 二、做解题过程 ㈠审题的思路——明确目标 读流程图的方法一一抓箭头：①主线主产品；②支线副产品；③回头循环品。 ①原料与产品：明确原料，从原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、弓I进什么元素？初中一般是关 于Mg Al、Zn、Fe、Cu Ca这几种常见金属的流程。 ②步骤与目的：加入某种试剂，采取这样的方法，其目的是什么？一般只考虑后面提问有关的步骤，其他不一定要清楚。 ③信息与迁移：所给信息一定有用，而且一定用到，有时还需分解、重组、迁移到本题中来。【注】：在答题时应注 意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。 ㈡答题的套路——原料的预处理方法： ①粉碎一一目的：增大接触面积，使原料充分快速反应。 ②煅烧-- 目的：使原料中某些成分氧化，如碳氧化气化除去；如金属氧化为金属氧化物而易被酸溶解，在后 续步骤中容易被提取。 ③溶解：有酸溶、水溶，又叫酸浸、水浸。 酸浸目的：与酸反应，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。水浸目的：使可溶性金 属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。 三、核心素养化学符号书写控制反应条件——答题的套路之一1、调节pH值的目的：控制溶液的酸碱度使某些金属离子 形成氢氧化物沉淀，从而分离除去。调节pH值除杂：（一般是除Mg+、A|3+、Zn2+、Fe2+、Fe3+等金属离子）⑴除Fe2+要将其氧化成Fe3+,氧化剂可选择fQ,原因是不引入新的杂质。 ⑵调pH值所加试剂：一般是含被提纯物质中的金属阳离子对应的a、金属；b、金属氧化物；c、金属氢氧化物； d、金属碳酸盐（总之，这些物质要能与H+反应，又难溶于水，这样可即使过量而又不会引入新的杂质离子），有 时候也可能加NaOH或氨水来调pH值，要据题意具体分析（一般是加的Na+、NH+不会在后续的程序中难以分离） ⑶pH值的调节范围：据题意告知的某离子完全沉淀或开始沉淀的pH值数据来选择，不能随意更改，应该是题 目中原始数据的组合。 例题：氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿（主要成分为MgCO含少量FeCO，其他杂质不溶于酸） 为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
工业流程图题 1．工业生产纯碱的工艺流程示意图如下: 完成下列填空: ( 1) 粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质( 沉淀剂A来源于石灰窑厂) , 写出A、B的化学式。 A B ( 2) 实验室提纯粗盐的实验操作依次为: 取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。 ( 3) 工业生产纯碱工艺流程中, 碳酸化时产生的现象是。 碳酸化时没有析出碳酸钠晶体, 其原因是。 ( 4) 碳酸化后过滤, 滤液D最主要的成分是( 填写化学式) , 检验这一成分的阴离子的具体方法是: 。 ( 5) 氨碱法流程中氨是循环使用的, 为此, 滤液D加入石灰水产生
氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为: 滤液D加石灰水前先要加热, 原因是。 ( 6) 产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数, 纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为: ( 注明你的表示式中所用的有关符号的含义) 2．利用天然气合成氨的部分工艺流程示意图如下: 依据上述流程, 完成下列问题: ( 1) 写出流程中一次转化的化学方程式: 。 ( 2) 上述流程有二处循环, 一是K2CO3(aq)循环, 二是循环( 填化学式) 。 ( 3) 1998年科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷( 能传递H+) , 实现了高温常压下高转化率的电解法合成氨。写出阳极反应式: 。 ( 4) 一定温度下, 将a mol N2与b mol H2的混合气体通入容积为2 L 的密闭容器中, 发生反应: N 2( g) + H2( g) NH3( g) △H＜0。达到平衡时, 测得n( N2) = 13 mol ; n( NH3) = 6 mol。
化工流程图解题技巧及练习 一、无机化工流程题的特点 1、工业生产流程的主要框架:原料→I预处理→II分离提纯→III核心反应→产品 2、试题本质：想办法从混合物中提取纯净物。 3、考察内容：核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯。 (1）据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写情景方程式；（2）滤渣的成分；（3）滤液的成分； （4）核心反应条件的控制和原因；（5）选择化学除杂试剂及原因；（6）调PH值的范围及试剂的选择； （7）相关实验仪器；（8）相关计算。等等。 二、解题技巧 （一）读题 1、①先粗读：明确原料、明确杂质、明确目标产品。先不必把每个环节的原理都搞清楚。 ②针对问题再精读：分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。 ③第三，要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。 【注】：在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。
2、读流程图的方法：抓箭头：①主线主产品；②支线副产品；③回头循环品。 3、思考要有方向——在基础理论框架下结合实际问题进行思考。常用思考方法： ②提高原料利用率：利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用。 ③快速反应：化学反应速率（措施有粉碎、加热、增大浓度、搅拌等） ④提高产率：化学平衡向右移动。 ⑤提高产品纯度：产品的分离、提纯等实验基本操作问题。 ⑥绿色环保：反应物尽可能无毒无害无副作用，“三废”的处理，涉及绿色化学问题。 ⑦工业成本低：原料廉价、资源丰富。 （二）、样品的预处理 1、矿样的预处理方法： （1）原料的预处理 ①粉碎的目的：增大接触面积，加快反应速率（反应快）；或使反应更完全。 ②煅烧的目的：(A)除去有机物杂质或者碳的杂质（如题意告知该矿样中含C或有机物杂质）；
工业流程题 18．我省物产资源丰富。东海有蛭石，蛭石为一种层状结构的含镁的铝硅酸盐，是黑云母等天然矿物风化蚀变的产物，因为其受热膨胀时呈挠曲状，形态酷似水蛭，故此得名蛭石。膨化后的蛭石呈颗粒状，有隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声等优异性能，但不耐酸。 ⑴某硅酸盐矿石的组成可以看作SiO2中有1/4的Si被Al置换，再由Mg平衡其电荷形成的。该矿石的组成以氧化物形式表示为 ________________________ 。 ⑵某校研究性学习小组取得了某种牌号的膨化蛭石样品，其成分可以用氧化物（MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2、H2O）的形式表示。为研究蛭石的组成，拟进行实验探究，实验流程及相关数据 ①固体A的化学式是 _____________ ；②固体F的物质的量是 ___________________ ； ③通过计算，给出用氧化物的形式表示某种膨化蛭石组成的化学式。 Fe、Cr H NaOH 请回答下列问题： （1）用稀硫酸溶解废渣时，为了提高浸取率可采取的措施有_________________。（任写一点） （2）向滤液中滴入适量的Na2S溶液，目的是除去Cu2+、Zn2+，写出除去Cu2+的离子方程式：__________ 。 （3）在40℃左右，用6%的H2O2氧化Fe2+，再在95℃时加入NaOH调节pH，除去铁和铬。此外，还常用NaClO3作氧化剂，在较小的pH条件下水 解，最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠 ［Na2Fe6(SO4)4(OH)12］沉淀除去。下图是温度—pH 与生成的沉淀关系图，图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域（已知25℃时，Fe(OH)3的Ksp = 2.64×10?39）。下列说法正确的是____ __（选填序 Fe2O3 FeOOH 200 160 120 80 40 t/℃
无机化工流程图题的解答方法及常见答题技巧 工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的（包括副产品）；题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题，构成一道完整的化学试题。因此解答化工工艺流程题的基本步骤是： 推荐阅读：运用规律解工艺流程题——―模型解题法‖ 一、读题头，得目的，划原料明产品，解决“干什么” 通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质（原材料）与最后一种物质（产品），弄清从原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、引进什么元素？阅读题干时要随手画出题目提供的一些课本上未出现过的诸如溶解度、物质的热稳定性和熔沸点等不知何用的信息，以便在后面阅读流程图和解题时随时调用。 二、读题干，析过程,看措施推用意，解决“怎么做” 题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。分析流程中的每一步骤的反应物是什么？发生了什么反应？利用了什么原理（氧化还原、溶解度、电
离平衡、水解平衡、溶解平衡）？该反应造成了什么后果（除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？这些物质又是如何分离、提纯和循环利用的？如何体现绿色化学思想？）？每一步操作进行到什么程度最佳？在此过程中抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务，在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。 我们把它分为三个层次：读得懂的；读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的；完全读不懂的。 快读读得懂的，对于读得懂的，往往是常见的化学反应、化学实验操作等基础知识，是要求学生必须掌握的。出题者常在这些环节设问，让大部分学生都能得到这些分。因此要克服恐惧心理意识到，无论流程图如何复杂都会有简单的得分题。例如一些灼烧、水浸及过滤的目的。 细读读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的，这部分需要运用已有的基础知识，根据学习过的化学反应原理，联系实验工业生产及题目信息等进行知识的整合方可得到结论的。对于这类部分要尽量去回顾课本知识，联系题目找到新旧知识的切合点，从而推导出结论。例如：有些离子方程式就需要运用氧化还原的知识去推导出来。
化学工艺流程图专题（1） 1.我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。其模拟流程如下： (1)反应①的化学方程式________________，反应②的基本反应类型为_______。 (2)工业上用分离液态空气 的方法制取氢气，属于_______变化（填“物理”或“化学”）。 (3)操作a 的名称是_____，实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______。 (4)写出NH 4Cl 的一种用途________________。 2. 过氧化钙晶体﹝CaO 2·8H 2O ﹞较稳定，呈白色，微溶于水，广泛应用于环境杀菌、消毒。以贝壳为原料制备CaO 2流程如下： （1）气体X 是CO 2，其名称是 ；将过氧化钙晶体与溶液分离的方法是 。 （2）反应Y 需控制温度在0~5℃，可将反应容器放在 中，该反应是化合反应，反应产物是CaO 2·8H 2O ，请写出化学方程式 。获得的过氧化钙晶体中常含有Ca(OH)2杂质，原因是 。 （3）CaO 2的相对分子质量为 ，过氧化钙晶体﹝CaO 2·8H 2O ﹞中H 、O 元素的质量比为 。 （4）为测定制得的过氧化钙晶体中CaO 2·8H 2O 的质量分数，设计的实验如下：称取晶体 样品50g ，加热到220℃充分反应（方程式为2CaO 2·8H 2O=====△2CaO ＋O 2↑＋16H 2O ↑，杂 质不发生变化），测得生成氧气的质量为3.2g ，请计算样品中CaO 2·8H 2O 的质量分数（CaO 2·8H 2O 相对分子质量为216），写出必要的计算过程。
高温 3. 空气中氮气的含量最多，氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。下图是以空气和其他必要的原料合成氮肥(NH 4NO 3)的工业流程。请按要求回答下列问题： （1）步骤①中发生的是________变化（填“物理”或“化学”）。 （2）写出步骤③中发生反应的化学方程式_________________________________。 （3）上述化学反应中属于化合反应的有________个。 （4）右图是化肥硝酸铵包装袋上的部分说明： 硝酸铵应具有的性质是 （填字母）。 A ．易溶于水 B ．有挥发性 C ．受热易分解 施用该类肥料时，要避免与碱性物质混合使用，写出硝 酸铵与 熟石灰反应的化学方程式 __________________________________。 4. 炼铁产生的废渣中含有大量CuS 及少量铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产 CuCl 2的流程图如下，下列有关说法错误的是（ ） A ． 操作1中粉碎的目的是增大反应物的接触面积 B ． 操作2中，CuS 、NaCl 和O 2在高温条件下反应生产CuCl 2和Na 2SO 4 化学方程式为CuS + 2NaCl +2O 2 ===CuCl 2 + Na 2SO 4 C ． 操作3的名称是过滤 D ． 流程图中能循环利用的物质是NaCl 和Na 2SO 4 5. 醋酸钙[Ca(AC)2]是国家允许使用的补钙制剂之一。以蛋壳为原料回收膜并制备醋酸钙的一种工艺流程如下。 硝酸铵 化学式：NH 4NO 3 含氮量：≥30% 注意事项：密封储存 防潮防晒 隔绝热源 ……
化学工艺流程 1． Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的净出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。 （2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42－形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。 （3）TiO2·x H2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示： 分析40℃时TiO2·x H2O转化率最高的原因__________________。 （4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。 （5）若“滤液②”中c(Mg2+)= mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？___________（列式计算）。 FePO4、Mg3(PO4)2的K sp分别为×10-22、×10-24。 （6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。 【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h （2）FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2++ TiOCl42? + 2H2O （3）低于40℃，TiO2·x H2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·x H2O 转化反应速率下降 （4）4 （5）Fe3+恰好沉淀完全时，c(PO43－)=mol·L?1=×10-17mol·L?1，c3(Mg2+)×c2(PO43-)＝3××10-17)2=×10-40＜K sp [Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。 （6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑ 2．水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示： 回答下列问题： （1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________，还可使用___________代替硝酸。 （2）沉淀A的主要成分是_________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为____________________________________。 （3）加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________（填化学式）。（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取 g水泥样品，滴定时消耗了mol·L-1的KMnO4溶液 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。 【答案】（1）将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ ；双氧水(H2O2) （2） SiO2 (或H2SiO3)；SiO2+4HFSiF4↑+2H2O （3）防止胶体生成，易沉淀分离；Fe(OH)3、 (OH)3 （4）% 3．重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：