内容正文:
专题二工艺流程题(2025.15)
★
专题精讲
★
建构模型
工艺流程路线
辅料a
可循环物质
辅料b
原料预处理
核心反应
分离提纯→目标产物
副产物←
→三废处理及资源回收
例(2025广西改编)废旧电池的回收利用可有效避免环境污染和资源浪费。从废锌镍电池负极片
(主要成分为Zn0、Zn、铜网等)中回收Zn0的一种流程如图所示。
铜网
酸洗
+铜网
负极片拆解
(附有粉末)
酸溶
固体粉末
ZnCl2
适量NaC0溶液,过滤,烘千Zn0
沉锌
洗涤煅烧
回答下列问题:
(1)“酸溶”前,将负极片变成固体粉末的目的是
0
(2)铜块能制成铜网是利用了铜的
(填“延展性”或“导热性”)。
(3)将“酸洗”和“酸溶”后的溶液混合的目的是
(4)“沉锌”时主要发生反应的化学方程式是Na,C0,+ZnCl,一ZnC0,↓+2NaCl,该反应属于
(填基本反应类型)。
(5)若过滤后未洗涤沉淀,沉淀表面会附着杂质,杂质的主要成分是
【流程解读】
成分:Cu(ZnO、Zn
酸洗/酸溶:Cu不反应
Zn0、Zn可分别与酸反应
「原料
铜网
酸洗
+铜网
(附有粉末)
沉锌:Na,C0,+ZnCl,=ZnC0,I+2NaCl
负极片拆解
固体粉末
酸溶
ZnCl,
适量Na,CO,溶液。过滤,烘千
Zn0
沉锌
目标产物
洗涤
煅烧、
拆除铜网的负权片粉碎因你粉未
根据生成物:加入过滤:滤液→
煅烧:
→Zn0
的酸为
滤渣→
成分:Zn0、Zn
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★分类训练★
类型1生产制备流程(2025.15)
1.(2025河北15题5分)高纯氧化钙是一种重要的化工原料。下图所示为小组同学以某工厂废渣
(主要成分为CaC03,含少量Fe,03和MgC03)为原料,在实验室制备高纯氧化钙的实验方案。
过量石灰水
步骤②
滤渣
粉碎的废渣
溶液
滤液
步骤④产品
步骤①
步骤③
高温
气体
过量稀盐酸
气体
过量Na,CO,溶液
滤液Ⅱ
请回答下列问题:
(1)氧化钙的化学式为
(2)将废渣粉碎为细小颗粒的目的是
(3)步骤②中过滤时玻璃棒的作用是
(4)步骤③中反应的化学方程式为
(写一个即可)。
(5)以相同质量的废渣为原料,仅将步骤②中的石灰水换为氢氧化钠溶液,会使产品的产量
(填“提高”“不变”或“降低”)。
2.(2024安徽改编)碳酸锂(L,C03)是制备新能源汽车电池的重要原料。我国盐湖卤水中主要含有
氯化锂、氯化钠、氯化镁、硫酸镁等溶质,一种以化学沉淀法从卤水中生产碳酸锂的工艺如图:
水
生石灰
石灰乳
操作
Mg(OHD2等
a
草酸钙
卤水
②
滤液1
草酸钠
③
Na.CO
滤液2
④
Li,CO
资料:①碳酸钠能与氯化镁发生复分解反应;②部分物质的溶解度如表:
物质
LiCO;
MgCO;
LiOH
LiCl
MgCl2
Mg(OH)2
20℃时溶解度/g
1.32
0.039
12.8
77
54.8
难溶
回答下列问题:
(1)步骤①发生反应的化学方程式为
(2)步骤②操作a的名称是
(3)步骤③中加入草酸钠,其中草酸根(C,0)的化合价是-2价,则草酸钠的化学式为
(4)滤液2中含有iCl,步骤④中生成Li2C03的反应类型是
(5)用盐湖卤水制取碳酸锂,要先除去卤水中的氯化镁,其原因是
98
3.某小组同学以贝壳(主要成分为CC03)、草木灰(含K,C03)和油脂为原料,模拟古法制肥皂,实
验室操作流程如下图:
C0,
H,0草木灰滤液
油脂
贝壳一燈烧溶解一沉淀滤液加热搅拌
→…一肥皂
滤渣
已知:油脂的密度小于水,难溶于水;油脂在碱性条件下加热,反应生成的物质可溶于水。
回答下列问题:
(1)“煅烧”生成的固体产物俗称
(2)“溶解”后,溶液中的溶质是
(填化学式)。
(3)“沉淀”时,发生反应的化学方程式是
(4)流程中可以循环利用的物质是
(5)“加热搅拌”时,判断油脂完全反应的现象是
4.(人教九上150页习题改编)CCl2·2H,0(二水合氯化钙)可用于食品加工、制药等领域。工业上
利用石灰石(杂质既不溶于水,也不参与反应)为原料生产CCl2·2H0的主要流程如图所示。
稀盐酸
水
石灰石
涤
槽
→滤渣
CaCl,·2H,O
粉碎机配浆罐反应器
蒸发、冷却、结晶
(1)将石灰石粉碎和搅拌的目的是
(2)反应器中发生反应的化学方程式为
(3)依据反应物的性质,反应器应选择
的材质。
(4)反应器中产生的气体,可以收集后用于
(写一条)。
(5)上述流程中,用于分离提纯的设备有
和洗涤槽。
5.(2025邯郸模拟)碳酸锂(Lⅵ,C03)是制备新能源汽车电池的重要原料。我国盐湖卤水中主要含有
氯化锂(LCI)、氯化钠、硫酸镁等溶质,一种以化学沉淀法从卤水中生产碳酸锂的工艺如图所示
(部分生成物和操作已略去)。
6东团的腿生石因
→Mg(OHD,等
操作X
草酸钙
③
草酸钠
卤水
滤液1
④
滤液2
NaCO,Li.CO,
⑤
(1)步骤①中发生反应的化学方程式为
(2)步骤②的反应伴随着
(填“吸热”或“放热”)现象发生。
(3)在实验室完成步骤③中的操作X时,除烧杯、玻璃棒外,还需使用的玻璃仪器有
(4)已知L2C03为无色晶体,微溶于水,在冷水中的溶解度比热水中大。步骤⑤中,为获得更多的
产品,加入的饱和Na,CO,溶液的最佳温度是
(填字母)。
A.0℃
B.25℃
C.80℃
(5)该工艺中没有涉及的化学基本反应类型是
99
6.周代用草木灰(含K,C03)洗衣服,秦代改良配方加入贝壳灰后效果更佳。根据秦代配方,小组同
学设计如下实验流程。
【查阅资料】碱性溶液可清洗油污,碱性越强,去油污效果越好。
贝壳(主要成高温贝壳灰
分为CaC0)
酚酞溶液溶液变
操作Ⅱ「
去污液
为红色
木头授烧
草木灰加足量水
灰汁
操作I
沉淀
不溶物
回答下列问题:
(1)在实验室用
可测出K,CO3溶液的pH。
(2)草木灰加入足量水后用玻璃棒搅拌的目的是
(3)贝壳高温煅烧发生反应的化学方程式为
(4)“去污液”中一定含有的溶质是
(5)请推测加入“贝壳灰”后去污效果更好的原因:
0
7.(2025成都改编)成都盛产蛇纹石(主要成分为Mg0和Si02,含少量Fe203、Al203等;Si02难溶于
水,不与稀硫酸反应),利用蛇纹石生产氢氧化镁的工艺如图。
过量氢氧化过量氢氧
稀硫酸钠溶液化钠溶液
调pH
分碎酸☒一选医起选透急氧
石
化镁
滤渣1
滤渣2
(1)“酸浸”后,滤液中阳离子有Mg2*和
(填符号),滤渣1的主要成分是
金属离子
Fe
A13+
Mg2
开始沉淀的pH
2.3
3.5
9.4
沉淀完全的pH3.24.6
12.4
(2)部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表。“碱洗”时,适宜的pH范围为
(3)“沉镁”的化学方程式为
(4)“洗涤”时,证明氢氧化镁已洗净的方法是
100
类型2回收利用流程
8.(2025石家庄长安区模拟)金属铜广泛用于电子工业和精密仪器零件制造等领域。设计如图所示
实验方案,从含铜电线电缆的废料(主要成分为铜、塑料绝缘材料等)中回收铜(部分生成物
已略去)。
浅绿色溶液
蓝色溶液
铁屑
含铜在空气中」黑色固体足量稀硫酸
废料
灼烧
及残留物
加热
Fe和Cu
不溶物
请回答下列问题:
(1)铜能拉成丝,体现了铜具有
性。
(2)浅绿色溶液中的溶质是
(3)黑色固体与稀硫酸反应的化学方程式为
(4)写出从Fe和Cu的混合物中得到Cu的一种方法:
(5)上述方案中可能造成空气污染的原因是
9.废弃的电池铜帽(含有铜、锌99%),可以回收获得金属单质和化合物。设备制作流程如图。
清水
空气
过量稀硫酸适量锌粉
铜帽
大一☒
-B
自一产品
超声清洗
灼烧炉
酸浸池
置换池
(1)超声清洗说明
可以传递能量。
(2)为使灼烧炉中物质灼烧更充分,可以进行的操作是
(3)酸浸池中发生反应的化学方程式是
(任写一个)。
(4)进入置换池中的阳离子是
(写离子符号)。
(5)该流程最终得到的产品有
10.(2025云南)现代绘画的红色料已很少使用赭石,而是通过化学方法制备,03。例如可用废
铁丝(主要含铁和少量氧化铁,其余杂质不参与反应)制得,其工艺流程如图所示。
过量稀盐酸
多步反应过逃
→Fe(OH),→焙烧→Fe,0
废铁丝酸浸过滤
→滤渣
滤液
(1)“酸浸”过程中,可加快化学反应速率的方法有
(填一种)。
(2)“酸浸”过程中,加入过量稀盐酸的目的是
(3)F(OH)3高温焙烧得到两种氧化物,化学方程式为
(4)流程中的两次过滤均不能省略,其中“过滤1”不能省略的原因是
101Ca(0H)2+C02一CaC03↓+H,0(4)不燃烧
紫色变为蓝色(6)产生蓝色沉淀【归纳总结】
也不支持燃烧(或可以和水反应等合理即可)
酸可以和金属氧化物、活泼金属、碱、酸碱指示剂
13.(1)2Cu+0,△2Cu0A端下降铜和氧气反
反应碱可以和酸碱指示剂、酸、盐反应
15.(1)有水雾产生水变浑浊二氧化碳氢、碳
应使A端质量大于B端
(2)蜡烛复燃可燃
(2)①铁丝表面有气泡产生,溶液变成浅绿色
16.C
Fe+H,S0,—FeS0,+H,↑②Cu比Ag强
17.(1)铜粉表面逐渐变黑,气球先膨胀后又变瘪缓
③Al,(S04),溶液、Fe、CuS04溶液(或Al、FeS04
冲气压(2)化学反应前后,原子的种类、数目、质
溶液、Cu等合理即可)
【归纳总结】能与氧气反应、能与酸反应、能与盐溶
量都没有发生改变
(3)2Cu+0,△2Cu0化
液反应
合反应(4)变小
14.(1)粉末逐渐溶解,形成黄色溶液(2)Zn+2HCl
18.(1)水雾(或水珠)H、0(或0、H)
-ZnCl2+H2 (3)H2SO+2NaOH =Na,SO
(2)增强导电性(3)木条燃烧更旺
+2H,0(4)溶液由紫色变为红色(5)溶液由
(4)2H,0通电2H,↑+0,↑
第二部分
河北专题针对练
专题一图像分析题
③NaCl HCI
例1C
针对训练5D针对训练6A
【图像解读】①,℃时甲和乙的溶解度相等②甲
跟踪训练
③甲的溶解度为80g
1.C
针对训练1B
2.D【解析】氢氧化钡溶液和稀硫酸反应生成硫酸
例2C
钡沉淀和水,生成的硫酸钡和水几乎都不导电,氢
【图像解读】(1)Zn+H,S0,=ZnS0,+H2↑
氧化钡溶液和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧
(2)①Zn和Cu②Zn和Cu ZnS(0,③Cu
化钠,生成的氢氧化钠溶液能导电,所以甲曲线代
Zns04④Cu ZnS04、H,S0,
表氢氧化钡和稀硫酸反应,乙曲线代表氢氧化钡和
针对训练2C
硫酸钠反应,乙中生成的氢氧化钠溶液呈碱性,溶
例3D
液仍然为红色,A错误:乙中生成了硫酸钡沉淀,钡
【图像解读】(1)2HCl+Na,C0,一2NaCl+H,0+
离子和硫酸根离子数目减少,钠离子和氢氧根离子
C02↑Na,C0,+BaCl=BaC0,↓+2NaCl
数目不变,B错误:甲曲线代表氢氧化钡和稀硫酸
(2)①氯化氢、氯化钡②氯化氢、氯化钡、氯化钠
反应,C错误;M点时电导率接近0,说明氢氧化钡
③氯化钡、氯化钠④氯化钡、氯化钠⑤氯化钠
和稀硫酸恰好完全反应,D正确。
⑥氯化钠、碳酸钠
3.C4.A5.C
针对训练3C
专题二工艺流程题
例4B
专题精讲
【图像解读】(1)H,S0,+2Na0H—Na,S0,+2H,0
例(1)增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应
(2)①>碱②Na0H、Na,S0③=Na2S0,
更充分(2)延展性(3)提高锌元素的利用率
④H2S04、Na2S04⑤酸
(4)复分解反应(5)氯化钠
【备考补充】增大≥
【流程解读】盐酸NaCI ZnC03ZnC0,
针对训练4D
跟踪训练
例5D
1.(1)Ca0(2)增大接触面积,增大反应速率
【图像解读】(I)HCl+NaOH一NaCl+H,0没有
(3)引流(4)CaCl,+Na,C0,=CaC03↓+2NaCl
2HCl+Na,C0,=2NaCl+H,0+C0,↑有
[或Ca(OH)2+Na,C0,=CaC0,↓+2NaOH]
(2)①1②2部分变质NaCl Na,C0,>
(5)降低
11
2.(1)Ca0+H,0=Ca(0H),(2)过滤
例3(1)在硫酸的质量分数和体积相同的条件下,
(3)Na2C,0,(4)复分解反应(5)防止MgCL,与
锌粒的质量越大,收集相同体积氢气所需时间越短
Na,C0,反应生成MgC0,沉淀,导致Li,C0,不纯
(2)硫酸的质量分数(3)测量相同时间内产生氢
3.(1)生石灰(2)Ca(0H)2(3)Ca(0H)2+K,C0,
气的体积
—CaC0,↓+2KOH(4)CaC0,(5)溶液中没
4 (1)2NaOH+CO,-Na,CO,+H,O
有分层现象
(2)碳酸钡
4.(1)增大反应物的接触面积,加快化学反应速率
【猜想与假设】Na,CO,【实验与事实】产生白色沉
(2)CaC0,+2HCl=CaCl2+C02↑+H,0(3)耐
淀氢氧化钠【反思与评价】A
酸、耐腐蚀(4)灭火(或气体肥料等合理即可)
跟踪训练
(5)过滤器
1.探究I:【实验2】澄清石灰水【交流讨论】氧气
5.(1)CaC0,高温
Ca0+C0,↑(2)放热(3)漏斗
探究Ⅱ:【回忆旧知】CaC0,+2HCl=CaCL2+
C02↑+H,0【分析讨论】(1)将塑料瓶倾斜,使白
(4)C(5)置换反应
6.(1)pH试纸(或pH计)(2)加速溶解
醋与鸡蛋壳接触(合理即可)(2)AC【实践应
用】增大二氧化碳与水的接触面积,使吸收更充分
(3)CaC0,高温Ca0+C0,↑(4)k0H(或氢氧化
(合理即可)反思拓展:通人C0,不宜过多或过
钾)(5)反应生成了碱性更强的KOH
快(或不宜在光线昏暗时使用等合理即可)
7.(1)H、Fe3+、A13+Si0,(2)4.6≤pH<9.4
2.(1)A(2)检查装置气密性(3)可燃
(3)MgS0,+2NaOH=Mg(OH)2+Na2SO
(4)Ca(OH)2+2HCI=CaCl,+2H,0(CaCO,+
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入无色酚
2HC1—CaCl,+H,0+C02↑)(5)二氧化碳的体
酞溶液和氯化钡溶液,无明显变化,说明已洗净
积分数增大(6)密封保存(7)无污染(合
8.(1)延展(2)FeS0,(或硫酸亚铁)(3)Cu0+
理即可)
H,S0,一CuS0,+H,0(4)用磁铁吸引[或加入
3.【知识应用】吸附【作出猜想】吸收【交流讨论】
过量稀盐酸(或稀硫酸),过滤,合理即可](5)塑
腐蚀性【解释与结论】(1)紫色石蕊溶液不变色
料在空气中燃烧可能会产生有害物质(合理即可)
(2)CaCl2+Na,C0,=2NaCl+CaC0,↓[或CaCL,+
9.(1)声波
2AgNO3—2AgCl↓+Ca(NO3)2等合理即可]
(2)粉碎铜帽(或增大鼓人空气的量,合理即可)
【拓展交流】(1)氯化钙的溶解度随温度降低而减
(3)Cu0+H2S0,=CuS0,+H,0(或Zn0+H,S04
小(2)回收再利用(合理即可)
—ZnS0,+H,0)(4)Zn2、Cu2、H(5)铜和硫
4.任务一:I.氧化钙(或Ca0)Ⅱ.液氢燃烧只生成
酸锌(或Cu和ZnSO4)
水任务二:【设计方案)】C,H,0H+30,点燃2C0,+
10.(1)搅拌,加快溶解速率(或将废铁丝粉碎等合理
3H,0【进行实验】碳酸钠(或锌粒等合理即可)
即可)(2)确保把铁和氧化铁完全溶解
有气泡产生(与上一空对应即可)【交流讨论】反
(3)2Fe(0H),高温Fe,0,+3H,0↑(4)将未反
应迅速且有气体生成,喷出气体产生向上的推进力
应的固体杂质除去,以免影响后续实验(合理即
任务三:“气火箭
可)
5.(1)Ca0+H20一Ca(0H)2(2)等质量的生石
专题三
科学探究题
灰与醋酸钠固体,醋酸钠放热持续时间更长(合理
专题精讲
即可)(3)6057.6%(4)其他条件相同时,醋
例1Na,S0,和NaOH四H,S0,+2NaOH
酸钠溶液浓度越大,发热成功率越高可弯折金属
Na,SO,+2H,O
片与醋酸钠溶液接触面积(合理即可)(5)A
例2Ca(OH),取少量滤液于试管中,滴人氯化钙
6.任务一:【咨询交流】常温下,铝和空气中的氧气反
溶液,再取少量滤液于另一试管中,滴人碳酸钠溶
应,其表面生成致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝
液(合理即可)两步均无明显现象(与上一
进一步氧化
空对应)
任务二:【小组交流】橡胶轮胎(合理即可)任务
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