专题四 工艺流程题-（讲练）【优+学案·赢在中考】2025年中考化学总复习（潍坊专用）

专题四 工艺流程题（答案P22) 8专题精讲 过滤操作中使用的玻璃仪器有烧杯、 玻璃棒，其中玻璃棒的作用是 一、工艺流程示意图 (3)结晶 原料预处理 除杂、净化 产品分离提纯 溶液/滤液 操作c一晶体/固体 原料 核心 ①蒸发结晶 化学反应 所需产品 蒸发操作中用到的仪器有铁架台（带铁圈）、 原料循环利用 排放物的无害化处理 酒精灯、 、玻璃棒，其中玻璃棒的作用是 关注流程图中的出线、进线（箭头方向表示 物料流向或操作流程)、循环线（表示物质循环使 ②降温结晶（冷却热饱和溶液） 用)和核心化学反应。 二、解题方法和思路 考点3 物质成分分析（物质化学式书写） 阅读题目→明确流程的原料和目的 将名称转化为化学式 (1)判断所加试剂：从加入试剂的目的、反应 的产物入手进行分析，注意一定要考虑是否会引 精读流程 明确原理，理解操作 写出反应的化学方程式 入新杂质或杂质离子。 浏览设问 明确问题， 帮助解题 整合信息形成答题思路 (2)判断物质成分：从上一步操作的反应物 三、常考知识点 可能发生的反应或题干所给的信息人手进行分 析，注意反应的生成物一定有，注意所加试剂是 考点1 原料预处理 否过量。 (1)粉碎（或研磨、喷淋）：增大反应物间 考点4化学方程式书写 ,加快反应或溶解速率，使反应充分进行。 (2)搅拌：使反应物充分接触，加快反应或溶 (1)已知化学方程式的书写：根据流程图找 解速率，使反应充分进行。 出反应物、生成物、反应条件，根据所学知识判断 (3)灼烧（或煅烧）：①使原料初步转化；②除 出可能发生的化学反应，写出化学方程式。 去可燃性杂质或使杂质在高温下氧化、分解。 (2)陌生化学方程式的书写：根据箭头方向， (4)浸取（水浸、酸浸、碱浸）：使原料中的某 箭头进人的是反应物，箭头出去的是生成物（包 物质溶解或反应生成可溶性物质进入溶液，通过 括主产物和副产物)，注意化学方程式的配平和 过滤与不溶物分离。 反应条件等信息。若根据题目信息找到的反应 考点2 流程中分离操作 物和生成物不满足质量守恒定律，可考虑添加水 (当反应在溶液中进行时)或氧气（当反应在空气 (1)溶解 中进行时)。 固休操作液体或固体和液体的混合物 考点5判断可循环利用的物质 (2)过滤 (1)方法一：观察流程中箭头的走向，若流程 液体/滤液/溶液 中某一环节的产物指向前面某一步流程，则为可 固体溶液 操作h 加试剂 循环利用的物质。如图甲中物质A为可循环利 固体/滤渣/沉淀 用的物质。 化学·讲练册 潍坊专用 203 物质A 物质溶入浸出液中的百分率的指标，浸出率越 高，金属的提取率就越好。 (1)操作1粉碎白钨矿的目的是 甲物质A是循环物质 (2)方法二：若流程中生成的物质是前面某 、o 个步骤中的反应物，则为可循环利用的物质。如 (2)“酸浸”时适当升高温度会提高浸出率，但 图乙中物质B为可循环利用的物质。 温度不宜太高，原因是 物质B 物质B (3)操作2所得滤液中一定含有的溶质是 (填化学式)。 其他 乙物质B是循环物质 (4)氨水(NH3·H2O)与钨酸发生反应的化学 考点6对工艺流程的评价 方程式为 (5)操作3的名称是 0 (1)安全性和简便性。若反应中能产生可燃 (6)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨，此处 性物质，则注意做好防护措施，如远离火源等；应 不宜用焦炭代替氢气的原因是 尽量选择较温和的反应条件，避免高温、高压等 复杂条件。 2.(2024·潍坊二模)电石渣[主要成分为 (2)环保性。优先选择环保、低碳方案，符合 “绿色化学”的理念。 Ca(OH)2,还含有MgO]等杂质是一种工业废 (3)经济实用性。应遵循原料廉价易得、反 渣，以它为原料可生产纳米碳酸钙，制备方案 应能耗低、产率高、原料利用率高等原则。 如下： NH,Cl溶液 氨水 CO 8专题精练 预处理 过的电 最 操作2 纳米 →碳酸 类型① 生产制备类 石渣 钙 沉淀 滤液 1.(2024·潍坊一模)钨(W)是一种重要的战略 已知：①NH4CI溶液显酸性。 资源。下图是生产钨的一种工业生产流程。 过量盐酸（酸浸) 适量氨水 ②“浸取”时的主要反应为Ca(OH)2十 H2WO4操作3 Si0, 操作1 白钨 2NH4 Cl -CaCl2+2NH3·H2O。 矿粉 操作2 SiO2 粉碎 (NHWO ③“碳化”时的主要反应为CaC2+2NH·H,O十 滤液 溶液 H2 CO2-CaCO+2NH,CI+H2O WWO-系列操作 (1)电石渣久置在空气中会产生碱式碳酸钙 已知： [Ca3(OH)2(CO3)n],化学式中的n为 ①白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4),还含 有CaO、SiO2等。 (2)用不同质量分数的NH4CI溶液浸取电石 ②碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳 渣时，Ca元素提取率和Mg元素去除率的数值 化钨。 如图一所示，你认为较适宜的NH,C1质量分 ③浸出率是衡量在浸取过程中，固体中可溶性 数是 204 优+学秦赢在中考 Ca提取率、Mg去除率% 炭黑、 Li2CO3 100 氧化铁 中日 20%-70% LiH-POa 80 的HPO4 溶液 操作LiH-PO 公 -LiFePOa -Ca提取率 晶体 60 窑 一Mg去除率 40 氧化碳 尾气排放 051015202530 品 NHCI的质量分数% 碳化塔 (1)反应釜中H3PO4与Li2CO3的反应原理和 图 图二 稀盐酸与碳酸钙的反应原理相似。请写出反 (3)浸取时，滴加氨水调节pH,将镁元素全部 应釜中发生反应的化学方程式： 沉淀，则操作1为 (填操作名称)。 (4)工业上将操作1所得溶液碱化后，进行喷雾 (2)结晶炉中先将LiH2PO4溶液蒸发浓缩，然 碳化，碳化塔的构造如图二所示，CO2从 后冷却，就会析出LiH2PO4晶体，由此说明 (填“A”或“B”)处通入，其目的是 LiH2PO4的溶解度与温度的关系是 (5)测得不同温度下碳化反应所需时间如下表 (3)分离出LiH2PO4晶体的操作I的名称为 (其他条件相同)： ,该操作中玻璃棒的作用是 (4)在一定条件下，烧结窑中在生成LiFePO 反应液浑浊所 反应完全所需 温度/℃ 的同时，生成水和一氧化碳，反应的化学方程 需时间/秒 时间/分钟 式为 20 480 >180 从绿色环保的角度分析，该流程的不足之处是 40 120 180 0 60 1 50 4.(2024·潍坊二模)MnCO3可用作涂料和清漆 80 1 68 的颜料。已知MnCO3、Mn(OH)2均难溶于 实际碳化反应的温度采用了60℃，温度不宜 水，MnCO3在100℃时开始分解。以软锰矿 过高的原因可能是 (含MnO280%)为原料制备高纯MnCO3的流 程如图所示： (写出一条即可)。 H20 NH.HCO H,0 CO (6)该工艺流程的核心反应在“浸取”和“碳化” MnSO 粗产品 这两步，请书写由Ca(OH)2制备碳酸钙的总 溶液 MnCO 高纯 反应方程式： MnCO. (NH42SO4溶液(NH4)SO4 ;结合制备方案判断 溶液 反应塔1 反应塔2 洗涤塔 烘干塔 可循环利用的物质为 (1)将软锰矿投入反应塔1前，通常需要研磨， 3.(2024·潍坊二模)磷酸亚铁锂是一种新型锂 其目的是 0 离子电池电极材料，被广泛应用于机器人、轨 (2)反应塔1中往往有副产物MnS2O。生成， 道交通、医用设备、电力通信等。生产磷酸亚 当温度超过30℃时，MnS2 O。缓慢分解释放 铁锂（化学式为LiFePO4)的部分工艺流程如 SO2并生成MnSO4,写出该反应的化学方程 图，请分析下列流程，回答问题。 式 化学·讲练册潍坊专用 205 (3)反应塔2中需控制溶液的酸碱度，若碱性 (2)已知在不同温度下“蒸发”时碳酸锂的产率 过强，MnCO3粗产品中将混有 (填化 与溶解度关系如图二，据图可知100℃以下随 学式)。向反应塔2中加入碳酸氢铵溶液时， 着反应温度升高，碳酸锂产率明显增加，其原 往往需要控制温度在30~35℃，温度太高会 因可能是 生成一种带有刺激性气味的气体及两种常见 1.8 1.6 609 1.4 溶解度 的氧化物，请写出该反应的化学方程式： 45 1.2 1.0 0.8 30 (4)检验洗涤塔中产品已洗涤干净的方法：取 0.6 0.4 最后一次洗涤液少许于试管中，向其中滴加 0.2 一0 0 20406080 100 (填化学式)溶液，若无 温度/℃ 图二 沉淀产生，证明洗涤干净。 纯度 (5)若所得产品的产率（产率= 卷明 99.85 0 99.70 产品的实际质量×100%)偏高，其可能的原因 99.65 0 88 产品的理论质量 99.601 84 99.55 80 为 (填字母)。 99.50 76 99.45 72 99.40 A.反应物未完全沉淀 0 2 图三 循环次数 B.过滤操作时滤膜破损 C.MnCO3未洗涤干净 (3)母液循环次数对纯度、产率的影响如图三 D.高温烘干MnCO3 所示，据图可知，循环不宜超过 次，其 原因是 5.（2024·潍坊二模)高纯碳酸锂(Li2CO3)是制 0 造电动汽车电池的原料之一。粗碳酸锂（含有 (4)为了获得较多高纯Li2CO3,过滤Ⅱ后应选 Na+、K+、Ca2+等杂质离子)制备高纯碳酸锂 用 (填“热水”或“冷水”)洗涤沉淀2一 3次。 的工艺流程如图一所示。请回答下列问题。 H2O CO2 LisPO4 6.(2024·潍坊中考)钼(Mo)是制作特种钢的重 粗 要添加剂。工业以辉钼矿（主要成分为MoS, LiCo,→ 高纯 Li2CO3 及少量的Fe2O3)为原料制备金属钼的主要流 滤渣 母液 程如下。回答下列问题 图 辉钥矿 废气X浓氨水 盐酸 查阅资料：碳酸锂微溶于水，能与水、二氧化碳 溶液 钼酸铵溶液 高温 (NHMoO 反应生成碳酸氢锂(LiHCO3);碳酸氢锂易溶 煅烧精制 粗产品 oO Mo0等 钼酸沉淀 于水，加热会分解为碳酸锂。 搅拌器 H.MoO. 氢气 空气 废渣Fe(OHa (1)浆料“酸化”时主要反应的化学方程式为 焙烧炉 反应器1 反应器2 反应器3 “酸化”时温 (1)在焙烧炉中，矿石要粉碎处理并从上部加 度不宜过高的原因可能是 入，其目的是 ,判断酸化过 炉内主要反应2MoS,十70，高温 2Mo03+4X, 程已经结束的明显现象为 X的化学式为 (2)反应器1中浓氨水可以溶解粗产品MoO3。 206 优+学秦赢在中考 搅拌器相当于实验室中的 (填 A.2.7≤pH<3.2 B.3.2≤pH<7.2 一种仪器名称)。要实现废渣和溶液的分离， C.7.2≤pH<8.7 需要进行的主要操作是 (填操作 8.(2024·济宁中考)某一工厂的金属废料中含有 名称)。 铜、铁、金等金属单质，为回收铜和金并得到氧化 (3)反应器2中发生复分解反应，Y溶液中溶 铁，工作人员设计了如图所示的工艺流程。 质的主要成分为 (填化学式)。 适量 空气 稀硫酸固体B (4)反应器3中发生反应的化学方程式为 固体A 适量 操作2 滤液B 金属稀硫酸 废料 气体A X+操作3 操作1 Cu (5)为减少废气X对环境的影响，可用上述流 滤液A Fe203 程中的 溶液进行吸收。 请回答问题。 类型2 回收利用类 (1)滤液A的溶质为 (写化学式)。 (2)固体A与空气加热发生化学反应，写出反 7.兴趣小组的同学利用某废镍材料（含有金属Ni 应后的生成物与适量稀硫酸反应的化学方程 及少量Fe、Cu)回收镍，设计流程如下图所示 式 (部分产物略去)。 过量 HO2NaOH溶液 适量 稀硫酸 溶液（调节pH) 铁粉 (3)操作1和操作2为同一操作，两操作中用 过滤滤液I 酸浸合有氧一除铵斗能液 到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 料 滤渣N2+等) Fe(OH) (4)往滤液B中加入的物质X是 请根据上述流程回答下列问题。 (1)过滤时，玻璃棒的作用是 类型3环境污染与保护类 (2)写出“酸浸”时发生反应的化学方程式： 9.为了防止环境污染，工厂废液需经过处理达标 后才能排放。某电镀厂为了减少对水的污染 (任写一个)。 并节约成本，从排放的废液（主要含ZnSO4、 (3)过氧化氢具有氧化性，“氧化”时发生反应的化 FeSO,和CuSO,)中回收金属铜、铁以及工业 学方程式为2FeSO4+H2SO4+H2O2 原料硫酸锌，设计了如图所示的工艺流程，请 Fe2(SO4)3十2X,则X的化学式是 据图回答下列问题。 (4)Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序 加过量 加过 为 废伽过量x固体AY溶液 Cu 量X广 Fe 液步骤I 步骤，溶液B步骤溶液C ZnSO. (5)已知Fe3+和Ni2+开始沉淀和完全沉淀时 溶液C陟晶体 的pH如下表。“除铁”过程中加入NaOH溶 (1)步骤I中分离固体A和溶液C的操作名称 液的目的是通过调节溶液的pH使Fe3+完全 是 沉淀而N+不沉淀，则pH的范围是 (2)物质Y的化学式为 (填字母)。 (3)请写出步骤Ⅲ中生成Fe的反应的化学方 离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH 程式： 0 Fe+ 2.7 3.2 (4)请写出一条保护金属资源的有效途 Ni2+ 7.2 8.7 径： 化学·讲练册 潍坊专用 10.燃煤电厂常利用NaOH溶液处理烟气，实现 “碳捕集”，其主要转化流程如下。 ②该小组停止蒸发浓缩，经 、过滤得到 烟气 石灰乳 大量Na2SO4固体及母液；将母液中的NaCl分 (含C02的废气) [Ca(OH)2] CaO 离出来，操作是 NaOH溶液 Na,CO,溶液 CaCO3 c0压缩干冰 溶液X (3)现请你设计由硫磺（单质硫）生产Na2SO, (1)溶液X中的溶质是 的转化路径，依次写出反应的化学方程式： (2)写出烟气通入氢氧化钠溶液中所发生反 应的化学方程式： (3)写出干冰的一种用途： (提示：常见十4价硫的化合物可与O2化合 (4)上述流程中可循环使用的物质有溶液X 为十6价硫的化合物) 和 类型5海洋资源类 类型4分离提纯类 12.(2023·烟台中考)海洋是巨大的资源宝库， 11.制盐在我国有着悠久的历史。某盐湖水样品 人类应合理开发利用。以下是对海水综合利 含有NaCl、Na2SO4及少量MgSO4和 用的部分工艺流程图（部分过程和产物省 CaSO4,某小组从中获取NaCl和Na2SO4的 略)，据图回答问题。 主要过程如下： +淡水 石灰乳盐酸 卤水 NaCI固体 盐湖水 滤 杂 浓海水晒甜 沉淀→溶解→蒸发→电解MgCh-Mg 样品 杂 ·滤渣 NaS0,固体 粗垫溶解-一除杂周食盐水+→a00, ①过量NaOH②过量Na,CO, L→滤渣 (1)“除杂1”应依次加入的两种试剂是 (1)海水淡化：蒸馏法淡化海水是利用海水中 ,“除杂2”应加入的试剂 各成分 不同进行分离的。 是 0 [除杂限选试剂：HCI、HNO3、 (2)海水晒盐：晒盐时，采用的结晶方法是 Na2CO3、Ca(OH)2] ;海水晒盐后得到的卤水是氯化 (2)将“溶液A”在80℃蒸发浓缩，至有少量 钠的 （填“饱和”或“不饱和”)溶液。 固体析出。 (3)海水制镁：在用卤水制镁的过程中发生中 溶解度/g 60 和反应的化学方程式是 50 40 % (4)海水制“碱”：在用粗盐（含MgCl2、CaCl2 汤 杂质)制纯碱过程中，除杂时，先后加入过量 10 0 204060 的NaOH溶液和Na2CO3溶液产生的沉淀是 80.100 温度/℃ ,由氯化钠制取纯碱，从 ①该小组分析溶解度曲线，推测析出的少量 元素守恒的角度看，还需要含有 固体是NaCl,但检验后却发现是Na2SO4。 元素的物质参加反应。 请作出合理解释： 208 优+学秦赢在中考专题四 工艺流程题 碳酸氢锂加热会分解为碳酸锂浆料由浑浊变得 专题精讲 澄清 考点1 (2)碳酸锂的溶解度随着温度升高而减小 1)接触面积 (3)3循环次数增多，产品的纯度降低 考点2 (4)热水 (2)漏斗引流 6.(1)增大反应物的接触面积，使反应更充分SO2 (3)①蒸发皿搅拌，使其均匀受热，防止因局部过热导 (2)玻璃棒过滤 (3)NH CI 致液体飞溅 专题精练 (4)3H2十Mo0,高温M0十3H,0(5)浓氨水 1.(1)增大接触面积，使反应更加充分 7.(1)引流 (2)温度太高，盐酸挥发太快，降低浸出率 (2)Fe+H2SO4FeSO4+H2个（或Ni+H2SOa (3)CaCl2、HCl =NiSO4+H2↑) (4)H2WO4+2NH3·H2O—(NH4)2WO4+2H2O (3)H2O (5)过滤 (4)Fe、Ni、Cu (6)碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨 (5)B 2.(1)2(2)10%(3)过滤 8.(1)FeS04(2)Cu0+H2S04-CuS04+H20 (4)A使二氧化碳和碱化液充分接触，反应更快、更 (3)漏斗(4)铁 充分 9.(1)过滤(2)H2S0 (5)温度过高时反应完全所需时间更长（或温度过高 (3)Zn+FeSO,-ZnSO,+Fe 时氨水易分解等) (4)回收利用废旧金属（或有计划、合理地开采矿物， (6)Ca(OH)2+CO2-CaCO3+H2O NH,CI 寻找金属的代用品等) 3.(1)2H3P04+Li2C03—2LiH2P04+H20+ 10.(1)NaOH (2)CO,++2NaOH-Na,CO+H,O CO2个 (3)人工降雨（或作制冷剂）(4)CaO (2)LiH2PO4的溶解度随温度的升高而增大（或溶解 11.(1)Ca(OH)2 Na2CO3 HCI (2)①溶液中硫酸钠的含量比氯化钠高，硫酸钠先达 度随温度降低而减小) 到饱和析出②降温结晶加热蒸发溶剂至有较多 (3)过滤引流 晶体析出，趁热过滤，洗涤，干燥 (4)2LiH,PO,+Fe,O,+C一定条 2LiFePO+ （3)S+0,点楼s02、S0.十2Na0H—Na,S0,+ 2H2O十C0◆没有对尾气进行处理，生成的一氧化 H20、2Na2S03+O2-2Na2S0, 碳对环境造成污染 12.(1)沸点(2)蒸发结晶饱和 4.(1)提高锰元素的浸出率（或增加接触面积，加快反应 (3)Mg(OH)2 +2HCI-MgCl2 +2H2O 速率) (4)氢氧化镁、碳酸钙碳、氧 (2)MnS.O 30 SO:+MnSO. 专题五实验探究题 (3)Mn(OH)2 NH,HCO,商温NH,◆十H,0十 专题精练 C02↑ 1.(1)向烧瓶中注入液体 (4)BaCl2[或Ba(NO3)2] (2)Ca(OH),+CO,=CaCO+H,O (5)C (3)z NaOH 5.(1)Li2C03+C02十H20—2LiHC03温度过高， (4)产生白色沉淀含有NaOH 22