内容正文:
提分微专题
科学 (生物与化学)
2025版
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微专题11
工艺流程题
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一、知识回顾
1.原料预处理的常用方法及目的
(1)粉碎(研磨)或喷淋:增大反应物间的接触面积,加快反应速率
(使反应更充分)。
(2)搅拌:使反应物充分接触,反应更充分,加快反应速率。
(3)灼烧或煅烧:使反应充分进行或增大转化率。
(4)加水、加酸、加碱:使固体(气体)溶解或反应。
2.流程中反应条件的控制
(1)调节<m></m>的目的:使反应发生或者避免某反应的发生。
(2)控制温度的目的:防止某种物质温度过高时分解。
(3)加入过量试剂的目的:①完全除去某物质(非目标产物);②使某物质完全转化为目标产物。
(4)通入保护气(如氩气)的作用:防止主物质与氧气等发生反应。
3.可循环利用的物质的判断
(1)可逆线表示可循环利用的物质。图1中,物质A
为可循环利用的物质。
(2)某设备或流程的生成物为另一设备或流程的反应物,则该物质为可循环利用的物质。图2中,物质B为可循环利用的物质。
4.混合物分离、提纯操作的判断如图所示,操作<m></m>为过滤,操作<m></m>为蒸发。
5.工艺流程的评价角度:科学性、安全性和简便性,对环境的影响及节约性。
二、解题思路
例 钛和钛合金是21世纪的重要金属材料。工业上利用钛铁矿——钛酸亚铁制备金属钛 的工艺流程如下。
【查阅资料】 为固体,化学性质稳定,不与稀硫酸、稀盐酸反应。
沸点、沸点 。
(1)将钛铁矿粉碎的目的是____________________________________。
增大反应物的接触面积,加快反应速率
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(2)废气是一种有毒的可燃性气体,则“反应釜”中发生反应的化学方程式
是_ _________________________________________________________。
(3)“沸腾炉”中将和 的混合物分离,该操作的名称是______。
(4)“合成器”中得到的产品中含有杂质镁,可加入足量稀硫酸除去,写出除杂反应的化学方程式:_______________________________ 。
(5)依据“绿色化学”理念,指出该生产过程中存在的不足之处:_______
_____________________________________。
蒸馏
能耗高,产生有毒气体污染环境(合理即可)
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类型
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生产与制备流程
1.(2023杭州23题)《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”,处
于当时世界领先地位,是现代冶金工艺的雏形。其流程图如下所示:
(1)熔炼过程中,氧化铁与一氧化碳在高温下反应的化学方程式为
_____________________________。
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(2)通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量,此过程体现了氧气
的________(选填“氧化性”或“还原性”)。“黑色湿泥”[有效成分为磷酸
铁 ]作为熔剂可加快反应,磷酸铁属于____(选填“酸”“碱”或
“盐”)类物质。
氧化性
盐
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2.(2023宁波22题)某电厂的粉煤灰含有,还有少量的 、 和其他成分。其他成分不溶于水、不与酸反应。以该粉煤灰为原料制备 ,流程如下:
(1)“酸浸”过程中,稀硫酸与 反应的化学方程式为__________________________________________。
(2)流程图中,操作Ⅰ的名称是______。
过滤
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(3)“氧化”过程发生的反应为
,其中 中氧元素化合价为 价。该化学反应中化合价升高的
元素是____________。
铁(或)
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3.(2023杭州桐庐县一模改编)“ ”
改变生活,“中国芯”彰显中国“智”造。
芯片的基材主要是高纯硅 ,如图
是一种用石英砂(主要成分为 )
制备高纯硅的工艺流程图。
(1)操作Ⅰ过程发生的是______(选填“物理”或“化学”)变化。
(2)在实际制备过程中,反应Ⅱ要隔绝空气的原因是_________________
_____________(写一条即可)。
(3)上述生产流程中可以循环利用的物质是_____(填化学式)。
物理
防止氢气发生爆炸(合理即可)
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4. 可用于食品加工、制药等领域。某工厂就地取用矿石(主要含石灰石和氧化铜)制取 ,其主要流程如图所示。
(1)粉碎机和搅拌器所起的作用是_____________________________________。
(2)反应器中生成的气体的化学式为_____,流程中 可以为____(填字母序
号)。
A.稀盐酸 B.氢氧化钠 C.生石灰 D.氢氧化钙
增大物质间的接触面积,使反应更充分
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(3)写出生成沉淀的化学方程式:_________________________________
______。
(4)该流程存在缺陷,请提出改进措施:______________________。
将“过量”改为“适量”
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5.(2024杭州西湖区三模)氧化锌是
一种常用的添加剂,广泛应用于塑料、
阻燃剂等产品的制作。下图为一种生
产氧化锌的工艺流程。
(1)写出反应①的化学方程式:__________________________。
(2)反应②结束后,通过过滤分离 与氯化铵溶液,可知本实验条
件氯化铵的溶解度___(选填“ ”“”或“ ”) 的溶解度。
(3)反应③属于______反应(填写基本反应类型)。
分解
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6.(2024武汉节选)硫酸钡是白色固体,医疗上常用作透视肠胃的内服剂。以毒重石(主要成分是碳酸钡,还含少量氧化铁和二氧化硅)为原料生产硫酸钡的工艺流程如图所示。回答下列问题:
(1)二氧化硅属于________(填“单质”或“化合物”)。
(2)“除铁”时发生反应的化学方程式为____________________________________________________________________(写一个即可)。
(3)可溶性钡盐和碳酸钡均有毒,而硫酸钡无毒,说明硫酸钡具有的性质是
______________________________。
化合物
(或)
硫酸钡难溶于水,且不和酸反应
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(4)[实验方案设计]为变废为宝,将“滤液”转化为氯化钠溶液的方法
是______________________________________________________________
_________(简述试剂、用量及操作)。
向滤液中加入适量的氯化钡和稀盐酸的混合液,充分反应后过滤(合理即可)
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类型
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回收与利用流程
7.(2023湖州20题)实验室处理含铜废液的过程中,部分流程如下图:
(1)操作A的名称是______。
(2)沉淀物中一定含有____________________。
过滤
铁、铜(或、)
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8.(2024宁波海曙区模拟)某工厂排
放的废液中含有、 、
。小宁研究废液的处理方案,
欲回收部分金属。设计的实验流程如
图所示,请回答:
(1)该同学设计的实验流程中,固体B是____________。
(2)在上述实验流程中,能证明操作①中锌粉过量的现象是___________
___________________。
(3)滤液A和滤液B均含有的溶质为_______(填化学式)。
(或铁)
固体C中加入稀硫酸有气泡产生
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9.工业上可利用物料循环的方法实现烟气的脱硫处理,工艺流程如图所示。
(1)吸收室中发生的反应之一是氢氧化钠和二氧化硫的反应,类比氢氧
化钠和二氧化碳的反应,写出氢氧化钠和二氧化硫反应的化学方程式:
_______________________________。
(2)理论上只需不断加入_________(填化学式)便可持续实现烟气的脱
硫处理。
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10.(2024杭州钱塘区一模)有一包白色固体,可能由、 、、 中的一种或几种组成。为确定其成分,
实验小组进行实验。实验过程中所加试剂均
足量,实验现象及过程如图所示。
(1)白色沉淀A的化学式为_______。
(2)无色溶液B中的成分与氯化钙溶液反应生成白色沉淀C的化学反应方程式为_________________________________________。
(3)这包白色固体是由________________(填化学式)组成的。
类型
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混合物成分的确定流程
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[解析] 白色固体加水后得到白色沉淀A和无色溶液B,氯化钡和碳酸钠反应生成能溶于酸的碳酸钡沉淀,氯化钡和硫酸钠反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,白色沉淀中加入稀盐酸,沉淀全部溶解,则沉淀是碳酸钡,进一步可知白色固体中一定含有碳酸钠和氯化钡,一定不含硫酸钠;向无色溶液B中加入氯化钙,产生白色沉淀和无色溶液D,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,可以除尽碳酸钠;加入酚酞试液,溶液为无色,则一定不含氢氧化钠;据此回答相关问题。
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11.(2024温州龙湾区二模)某废弃物中可能含有、、、 中的一种或几种,为便于回收利用,小龙取其样品进行成分确定实验。其流程图如图:
(1)气体A的化学式是____。
(2)步骤Ⅱ中产生的实验现象是______________________________________________________。
有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色,有气泡产生
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(3)小龙为确定、 是否存在,进一步检测发现溶液B中的溶质种类
有3种,试分析能否直接得到废弃物中含有 _____________________
________________________________________________________________
_______________________________________________________ 。
不能;根据流程分析,
溶液B中一定含有、,因、 均能与稀硫酸反应,不能确
定溶液B中的第三种溶质是,故不能确定废弃物中含有
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12.某氯化钠固体样品中可能含有硫酸钠、硝酸钡、氯化镁、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种。为确定其成分,取 固体样品,按下列流程进行实验。
回答下列问题:
(1)白色沉淀A的化学式为_______。
(2)写出生成白色沉淀B的化学方程式
_____________________________________。
(3)固体样品中除氯化钠外,还一定存在
________________________。
(4)已知实验中得到白色沉淀A,白色沉淀B, 白色沉淀C,则固体样品中氯化钠的质量分数为________。
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