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化学工艺流程1．明矾[KAl(SO4) 2·12H2O]易溶于水，不易溶于乙醇，在生产、生活中有广泛用途。
利用炼铝厂的废料——铝灰（含Al、Al2O3及少量的SiO2、FeO·xFe2O2）制备明矾的工艺流程如下：回答下列问题：（1）酸浸时为提高铝的浸取虑，可采取的措施是（填标号）。
a．改用同浓度的硝酸b．用硫酸多次浸取c．浸取时间缩短一半d．适当升高温度（2）滤渣1的成分是；滤渣2经过处理可以制得一种高效的无机高分子混凝剂，其化学式为[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m，则该物质中铁元素的化合价为。
（3）检验滤液A中含有Fe2+的实验方案及现象是。
（4）已知常温下K sp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，当调节溶液的pH=3时，溶液中c(Fe3+)= 。
（5）操作Ⅱ中包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，使用酒精洗涤明矾晶体的目的是；明矾净水的原理是（写离子方程式）。
（6）已知在pH=3和加热条件下，MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2，则上述流程图中加入适量MnSO4发生反应的离子方程式为。
．（1）bd（2分）（2）SiO2（1分）+3（2分）（3）取少量滤液A于试管中，滴入几滴酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液褪色，说明滤液A中含有Fe2+（或取少量滤液A于试管中，滴入几滴铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，说明滤液A中含有Fe2+）（2分）（4）4.0×10-5 mol·L-1（2分）（5）利用乙醇的易挥发性带走水分，使产物快速变干（2分）Al3++3H2O Al(OH)3（胶体）+3H+（2分）（6）3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+（2分）2. 硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。
用锌白矿（主要成分为ZnO，还含有FeO、CuO、SiO2等杂质）制备ZnSO4·7H2O的流程如下。
已知：K sp[Fe(OH)3]＝4.0×10−38，K sp[Cu(OH)2]＝2.2×10−20（1）“滤渣1”的主要成分是（填化学式）。
化工流程图题系列卷（2）1.实验室可用甲酸制备甲酸铜．其方法是先用硫酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜，然后再与甲酸制得四水甲酸铜[Cu(HCOO)2⋅4H2O]晶体．相关的化学方程式是：2CuSO4+4NaHCO3=Cu(OH)2⋅CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2OCu(OH)2⋅CuCO3+4HCOOH+5H2O=2Cu(HCOO)2⋅4H2O+CO2↑实验步骤如下：I.碱式碳酸铜的制备：①步骤ⅰ是将一定量CuSO4⋅5H2O晶体和NaHCO3固体一起放到研钵中研磨，其目的是______ ．②步骤ⅰ是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中，反应温度控制在70℃～80℃，如果看到______ (填写实验现象)，说明温度过高．II.甲酸铜的制备：将Cu(OH)2⋅CuCO3固体放入烧杯中，加入一定量热的蒸馏水，再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解，趁热过滤除去少量不溶性杂质．在通风橱中蒸发滤液至原体积的1时，冷却析出晶体，过滤，再用少量无水乙醇洗涤晶体2−3次，晾干，3得到产品．a、“趁热过滤”中，必须“趁热”的原因是______ ．b、用乙醇洗涤晶体的目的是______ ．2.工业上以锂辉石(Li2O−Al2O3−4SiO2，含少量Ca.Mg元素)为原料生产碳酸锂，其部分工艺流程如下：已知：①Li2O⋅Al2O3⋅4SiO2+H2SO4(浓)Li2SO4+Al2O3⋅4SiO2⋅H2O↓②不同温度下Li2CO2和Li2OCO4的溶解度如表：T/℃20406080S(Li2CO3)/g 1.33 1.17 1.010.85S(Li2CO4)/g34.232.831.930.7(1)过滤时需要的玻璃仪器有______(2)滤渣I中分离制取Al2O3，其流程如下图所示(括号中均表示加入过量的试剂)：括号内的试剂最好选用______A.稀盐酸B.CO2C.NaOH溶液D.NH3·H2O滤渣滤液滤渣步骤Ⅱ中反应的离子方程式为______(3)向滤液Ⅰ中加入石灰水调pH为11的作用是______ ，加入Na2CO3溶液的作用是______ ，滤渣2的成分是______(4)向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是______(5)工业上用电解法将Li2CO3粗品制成高纯LiOH，再向溶液中加入过量NH4HCO3溶液可生成高纯Li2CO3，写出加入NH4HCO3溶液后的反应的化学方程式______ ．3.废物利用有利于环境保护、资源节约，一种从废催化剂(含ZnO、CuO及少量石墨、Fe2O3及MnO2等)回收铜并制取活性氧化锌的工艺流程如下：请回答下列问题：(1)为提高酸浸的速率，还可采取的措施为________。
二轮专题复习：化工流程图题中氧化还原反应方程式的书写练习1、锰是冶炼工业中常用的添加剂。
以碳酸锰矿（主要成分为MnCO 3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质）为原料生产金属锰的工艺流程如下：问题：步骤Ⅱ中，MnO 2在酸性条件下可将Fe 2+离子氧化为Fe 3+，反应的离子方程式是 ______________________________________________________________________________ 2、碲（Te ）为ⅥA 族元素，是当今高新技术新材料的主要成分之一。
工业上可从电解精炼铜的阳极泥中提取碲。
TeO 2是两性氧化物，微溶于水，可溶于强酸或强碱。
从上述阳极泥中提取碲的一种工艺流程如下：问题：“酸溶”后，将SO 2通入TeCl 4溶液中进行“还原”得到碲，该反应的化学方程式是 ______________________________________________________________________________3、软锰矿的主要成分为MnO 2，含少量Al 2O 3和SiO 2。
闪锌矿主要成分为ZnS ，含少量FeS 、CuS 、CdS 杂质。
现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO 2和Zn ，其简化流程如下（中间产物的固体部分已经略去）。
已知：矿石中所有金属元素在滤液A 中均以离子形式存在。
问题：①中发生多个反应，其中MnO 2、FeS 与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出MnO 2、FeS 与硫酸共热发生反应的化学方程式______________________________________________________________________________碳酸锰矿粉电解废水MnO 2+X ③4、磷酸铁锂(LiFePO4)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。
某企业利用富铁浸出液生成磷酸铁锂,开辟了处理硫酸亚铁废液的一条新途径。
专题强化练(一)物质的分离、提纯、反应条件的控制1．某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2，工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如下：请回答下列问题：操作1主要包括：__________、____________、_______。
洗涤CuSO4·5H2O 粗产品不能用大量水洗，而用冰水洗涤，原因是_____________________________________ ______________________________________________________________________________。
答案蒸发浓缩冷却结晶过滤冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子，又可以减少晶体的损失2．利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni，还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下。
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Co(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀pH 2.27.47.60.1 4.07.6完全沉淀pH 3.28.99.2 1.1 5.29.2(1)用硫酸浸取金属电极芯时，提高浸取率的方法有______________(写出一种合理方法即可)。
(2)沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、____________，“浸出液”调节pH的范围为________，调节pH选用的试剂可以是________(填字母)。
a．铁b．氨水c．碳酸钠溶液d．稀硫酸(3)由“母液4”获取NiSO4·7H2O的操作是_______________，____________，过滤，洗涤。
答案(1)适当的升高温度(或将金属电极芯研成粉末)(2)Al(OH)3 5.2≤pH<7.6 bc(3)蒸发浓缩 冷却结晶解析 (2)金属电极芯中的主要成分是Co 、Ni ，还含少量Fe 、Al 等，加入稀硫酸酸浸时，金属单质都转化为金属离子(Ni 2＋、Co 2＋、Fe 2＋、Al 3＋)，浸出液中加入过氧化氢的作用是氧化亚铁离子为铁离子，由流程图中最终产物可知，调节pH 的作用是除去溶液中的Fe 3＋、Al 3＋，故沉淀A 的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3；为了保证Fe 3＋、Al 3＋沉淀完全而Ni 2＋、Co 2＋不沉淀，由表格数据可知，要调节pH 的范围为5.2≤pH<7.6；调节pH 时不能加入铁，因为铁能还原铁离子为亚铁离子，不能加入稀硫酸，因为要将溶液的pH 调大，由流程图中后续所加试剂可知，调节pH 选用的试剂可以是氨水、碳酸钠溶液。
压轴题09化工流程图1．海水资源的开发和利用(如从海水中提取氯化钠和氯化镁等)2．金属回收工业：Mg、Fe、Cu等3．工业废水处理4．氯碱工业、联合制碱法5.新型无机材料的合成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。
2.解题思路从题干中获取有用信息，了解生产的产品。
分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：①反应物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。
抓住一个关键点：一切反应或操作都是为了获得产品。
3.注意事项：从绿色化学方面作答：对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护方面等。
1．（2023·江苏扬州·统考一模）碱式碳酸铜可用作有机催化剂。
工业上以辉铜矿（主要成分为Cu2S，含SiO2及少量Fe2O3）为原料制备碱式碳酸铜，工业流程如下：(1)工艺流程中“酸浸”“除铁”“沉钴”都需要进行的操作是________。
(2)“酸浸”中发生酸碱中和反应的化学方程式是_____，浸渣的主要成分为______。
(3)“除铁”过程中会发生分步反应2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2X，X的化学式是______，该过程需要控制溶液的pH范围是_____。
(4)上述流程中_____(填序号)可返回湿法炼锌系统，提高锌的利用率.a.浸渣b.滤渣Ic.滤液IId.滤渣IIIZn(OH)+H SO=ZnSO+2H O Cu(3)H2O 3.2~7.7【答案】(1)过滤(2)22442(4)滤液II【详解】（1）工艺流程中“酸浸”“除铁”“沉钴”都是将固体和液体进行分离，需要进行的操作是过滤；（2）“酸浸”中发生酸碱中和是氢氧化锌和稀硫酸的反应，氢氧化锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和水，反应的化学方程式为：Zn(OH)2+H2SO4=ZnSO4+2H2O；（3）由反应的化学方程式可知，反应前有2个铁原子、3个硫原子、14个氧原子、4个氢原子，反应后有2个铁原子、3个硫原子、12个氧原子，由质量守恒定律可知，反应后2个X分子中含有2个氧原子、4个氢原子，则1个X分子中含有1个氧原子、2个氢原子，所以X的化学式为：H2O；铁离子完全沉淀所需溶液的最低pH为3.2，钴离子开始沉淀的溶液pH为7.7，所以该过程需要控制溶液的pH范围是3.2~7.7；（4）上述流程中滤液II中含有锌离子，可返回湿法炼锌系统，提高锌的利用率。
化工流程图题1． MnO 2是一种重要的无机功能材料，粗MnO 2的提纯是工业生产的重要环节。
某研究性学习小组设计了将粗MnO 2〔含有较多的MnO 和MnCO 3〕样品转化为纯MnO 2的实验，其流程如下：〔1〕第①步加稀H 2SO 4时，粗MnO 2样品中的 〔写化学式〕转化为可溶性物质。
〔2〕第②步反应的离子方程式是： ＋ ClO 3—＋＝ MnO 2↓＋ Cl 2↑＋ ；反应中氧化剂是 ___________ 。
〔3〕第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台〔含铁圈〕、 、 、玻璃棒。
〔4〕假设粗MnO 2样品的质量为12.69g，第①步反应后，通过滤得到8.7gMnO2，并收集到0.224LCO2〔标准状况下〕，那么在第①步反应中至少需要_____mol H2SO4。
〔摩尔质量：MnO2-87g/mol；MnO-71g/mol；MnCO3-115 g/mol〕2．明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾〔成分为K Al〔SO4〕·12H2O，易溶于水〕相似，2此外还含有Al2O3和少量Fe2O3杂质。
具体实验步骤如以下图所示：依照上述图示，完成以下填空：(1〕氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K＋、SO42－外，还有大量的NH4＋。
检验NH4＋的方法是__________________________ ____________________________________________________ _____。
(2〕写出沉淀物中所有物质的化学式__________________________ __________________________ __。
(3〕写出向沉淀物中加NaOH溶液发生反应的化学方程式：__________________________ __________________________ __________________________ ____。
专题一流程图题解题技巧及突破
一、方法指导
（一）看图要有高度——明确整个流程及每一部分的目的。
（二）读图要有深度——仔细分析每步发生的反应及得到的产物。
1、首先快速审题，明确实验目的，解决“干什么”
2、“怎么做”：迅速把握文字材料和方框中有效信息，仔细分析每一步发生的反应及得到的产物。
把产物或得到的滤液、滤渣等成分写在流程图相应位置上。
“明确各步的反应原理”----是指弄清每个方框内的物质成分是什么？向方框内加入
某种试剂后会与其中的哪些成分发生反应？生成物是什么？
3、遇到不懂的信息或问题可以跳过去，到时再说，有些提供的信息可能在问题中根本没涉及，
有些信息则可以结合问题帮助理解。
4、可以在问题中寻找一些相对独立的问题作答，节约审题时间。
△一些常用知识点：
1、原料：无机化工中通常采用固体原料，如各种矿石、高岭土等。
2、原料的预处理：①溶解：通常用酸溶，如H2SO4、HCl、浓H2SO4；②灼烧：如从海带中提取碘；
③煅烧：如煅烧高岭土
3、熟悉工业流程常用名词：
①浸出：固体加入水或酸溶解得到离子。
②浸出率：加酸使矿石溶解后，离子在溶液中的含量多少。
③酸浸：是指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去溶解的过程。
④水洗：制备反应中，水洗通常是为了除去水溶性的杂质。
⑤水浸：指与水接触反应或溶解，特别是发生水解反应较容易忽略
⑥酸洗：通常指清洁金属表面的一种方法。
一般指将制件浸入硫酸等的水溶液，以除去金属表面的
氧化物等薄膜。
是电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理。
4、明确结晶的几种方法（工业生产中，往往是从多种溶质或一种溶质的溶液中提取目标固体产物，需
要用到结晶）
（1）当溶液是单一溶质时
①最后所得晶体不带结晶水（如NaCl、K NO3）：蒸发（浓缩）结晶
②最后所得晶体带结晶水（如CuSO4.5H2O、莫尔盐）：蒸发浓缩（至有晶膜出现），冷却结晶，过滤。
（2）当溶液中有两种或以上溶质时：趁热过滤滤渣（溶解度最小、受温度影响最小的溶质），蒸发浓缩（结晶）滤液（含溶液中所有成分，其中溶解度最小的溶质是饱和溶液），然后冷却结晶，过滤，得另一溶质（溶解度最大、受温度影响最大的溶质）。
5、控制反应条件的方法：
①控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀
调节溶液pH值目的在于使某些离子沉淀从而分离提纯，使得有效元素转移到滤液中，过程中要选择合适的试剂，不要引入新杂质。
例如：若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+，通常采用调节溶液的pH除去杂质达到提纯目的，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值
②蒸发、反应时的气体氛围，例：由MgCl2·6H2O制备MgCl2
③其他生产条件的控制
加热的作用：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。
降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动；
趁热过滤的目的：防止某物质降温时会析出；
冰水洗涤的目的：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。
（三）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：
①反应原理：复分解、氧还反应发生的条件，书写原则等
②利用率高：利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用。
③快速生产：化学反应速率
④提高产率：化学平衡。
⑤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。
（四）答题要有模式和要点——注意提升表达能力。
△突破信息型化学方程式的书写---熟悉物质类别的性质，关注步骤之间物质的化合价的变化，关注环境的酸碱性，关注体系中有关平衡的问题，紧扣化学反应的守恒原理（质量守恒、电荷守恒等）。
二、经典例析
【例1】
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr 3+，同时还含有少量的Cu 2+、Fe 2+ 、Fe 3+和Al 3+等，且酸性较强。
为回收
利用，通常采用如下流程处理：
已知：
（1）Cr(OH)3 2
4 2Cr 2O 7 （2）Cu(OH)2能溶于氨水：Cu(OH)2+4NH 3·
H 2O = [Cu(NH 3)4]2++2OH -+4H 2O 请回答：
璃仪器除烧杯、漏斗外，还有________________。
II.酸性条件下，六价铬主要以Cr 2O 72-形式存在。
工业上用以下方法处理处理含Cr 2O 72-的废水：①往废
水中加入适量的NaCl ，搅拌均匀；②用Fe 为电极进行电解，经过一段时间，最后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。
（5）电解时能否用Cu 电极来代替Fe 电极?______________(填“能”或“不能”)，理由是。
（6）已知某含Cr 2O 72-的酸性工业废水中铬元素的含量为104.5mg/L ，处理后铬元素最高允许排放浓度
为0.5mg/L 。
处理该废水1000m 3并达到排放标准，至少消耗铁的质量为 kg 。
【例2】 工业上以锂辉石（Li 2O·A12O 3·4SiO 2，含少量Ca 、Mg 元素）为原料生产碳酸锂。
其部分工艺
流程如下：
已知：① Li 2O·Al 2O 3·4SiO 2 +H 2SO 4（浓） Li 2SO 4+Al 2O 3·4SiO 2·H 2O↓
② 某些物质的溶解度（s ）如下表所示。
（1）从滤渣1中分离出Al 2O 3的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所
得到的物质。
则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是 。
（2）已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO 3。
向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用
化学平衡原理简述） 。
（3）向滤液2中加入饱和Na 2CO 3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是 。
（4）工业上，将Li 2CO 3粗品制备成高纯Li 2CO 3的部分工艺如下。
a ．将Li 2CO 3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH 溶液作阴极液，两者用离子选择透
过膜隔开，用惰性电极电解。
b ．电解后向LiOH 溶液中加入稍过量NH 4HCO 3溶液，过滤、烘干得高纯Li 2CO 3。
① a 中，阳极的电极反应式是 。
② b 中，生成Li 2CO 3反应的化学方程式是 。
滤渣Al 2O 3
23①石灰乳调pH 至11 饱和Na
2CO 3溶液
②Na 2CO 3
溶液 250℃ ~ 300℃
三、情景体验
【练1】
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：
□F e(O H)2+□____+□_____==□F e(O H)3 +□Cl-
(3)针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Go ethe）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______。
（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________。
【练2】
绿矾（FeSO4·7H2O）是治疗缺铁性贫血的特效药。
下面是以商品级纯度铁屑（含少量锡等杂质）生产绿矾的一种方法：
已知：在H2S饱和溶液中，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0沉淀完
全时的pH为5.5。
（1）检验得到的绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是。
（2）操作II在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是；通入硫化氢至饱和的目的是：
①除去操作I所得溶液中含有的Sn2+等杂质离子；
②。
（3）操作IV的顺序依次为：、结晶。
（4）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；
②。
（5）测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是：a.称取2.8500g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点，消
耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL（滴定时发生反应的离子方程式为：5Fe2++MnO-4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O）。
①计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为。
②若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低（测定过程中产生的误差可忽略），
其可能原因有；。
