内容正文:
题型三
工艺流程图题
(3年2考)
孕解题微技能
思路分析
1.审题千
→2.审流程
→3.审设问
①明确流程目的
①明确流程中从原料到产物依次
①反应原理(化学方程式)
②明确原料和产物
进行的操作及程度
②实验操作(名称、作用)
②明确反应物、生成物、主产物及
③可循环利用的物质的判断
副产物、可循环利用的物质
④工艺流程评估、改进(资源、环境)
/典例精讲
例
废旧手机电路板中主要含有塑料、S、Cu等。某同学通过查阅资料自主设计了如图所示
流程回收废旧电路板中的Sn。
【查阅资料】①Sn十SnCL一2SnC2;②Sn的金属活动性强于Cu。
:①粉碎或喷淋:增大反应物间的接触面积,
使反应更充分
①“→”前面方框中的物质为反应物,
1.预处理
②灼烧或煅烧:使固体在高温下反应
2,核心反应后面方框中的物质为生成物
③水浸、酸浸、碱浸:使固体或气体
②“厂”“」”表示可循环利用的物质
溶解或反应
SnCl,溶液
SnCl,溶液
电解
粉碎
SnCl,溶液
废旧电路板
含铜、锡等
步骤②
分选
金属粉末
步骤①
固体A
操作
固体/滤渣/沉淀
①过滤
·溶液/滤液
3.过程中常用的分离方法
所用玻璃仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒
操作
②蒸发(结晶):溶液/滤液
一固体/晶体
例题图
(1)废旧电路板粉碎的目的是
(2)步骤①中分离得到SC2溶液和固体A的操作名称是
,固体A的主要成分是
(3)SnCl2溶液电解时发生反应的化学方程式为
,该反应的基本反应类
型为
(4)该流程中可循环利用的物质是
(5)设计该流程的意义是
132
客题型突破练
类型刀物质转化类
1.[2025贵州7]碳酸锂(Li2CO3)是制备新能源汽车电池的重要原料。利用锂辉石(成分为Li2O、
Al2O3、SiO2)制备Li2CO3的流程如下。已知SiO2难溶于水,不与稀H2SO4反应;Li2CO3十
CO2+H2O一2 LiHCO3。下列说法不正确的是
(
过量
适量
适量
稀H,SO。
NaOH溶液
Na,CO,溶液
操作1上
操作2
操作3
锂辉石
下滤液1
,滤液2
Li,CO.
加热
Na'sO.
浆料
电池级Li,C0
滤渣1
Al(OH)
固体
溶液
H,O和CO2
第1题图
A.操作1、2是过滤,滤渣1是SiO2
B.滤液1中的溶质含有Li2SO4、Al2(SO4)3、H2SO4
C.加热分獬Li2CO3的温度比LiHCO3低
D.若把NaOH溶液换成LiOH溶液,获得的产品更多
2.[2025江西]碳酸镁是重要的化工原料。实验室以工业废渣(含MgCO3、MgO、SiO2)为原料制备
MgCO3的主要实验过程如下:
已知:MgCO3能与酸反应;SiO2不溶于水且流程中不参与反应。
(1)滤渣的成分是
(2)工业废渣中的氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水,该反应的化学方程式为
(3)操作1和操作2的名称都是
,不能省去操作1的理由是
过量H,02
溶液和过
图余稀酸一回休稀苑酸个
过量
固体N
操作2
固体操作1
溶液
甲
过量稀硫酸
过量碳酸钠溶液
①
过量氢
操作1广溶液A操作2MgCO,固体
适量
③氧化钠
胆矾
硫酸铜溶液丁
物质丙
溶液
工业废渣
溶液B
系列
溶液
④
滤渣
操作
溶液乙
第2题图
第3题图
3.[2025绥化]《梦溪笔谈》记有从“苦泉水”中获得硫酸铜的方法:“挹其水熬之,则成胆矾。”胆矾是硫
酸铜晶体(CuSO4·5H2O)。化学兴趣小组利用炭粉与氧化铜反应后的剩余固体(含Cu、Cu2O、
CuO和C)为原料制备胆矾,操作流程如图所示。
133
查阅资料:I.Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu十H2O;
II.Cu+H2O2+H2SO-CuSO+2H2O;
Ⅲ.CuSO4·5H2O受热易分解,完全失去结晶水变成白色粉末状固体。
(1)农业上常用硫酸铜和
(填俗称)来配制农药波尔多液。
(2)操作1的名称是
(3)固体N的成分是
(填化学式)。
(4)步骤③中加入过量氢氧化钠溶液的目的是
,写出其中有沉淀生成的化学方程式:
(5)溶液乙中存在的离子有
0
(6)从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体不宜采用加热蒸发结晶法,原因是
类型②设备类
4.[2025吉林]竖炉炼铁的工艺流程如图所示。催化反应室中发生的反应之一为CH,十C0,高温
催化剂
2CO+2X。下列分析正确的是
()
}赤铁矿石
天然气
高温尾气
粉碎机
日催化反应室
还原
反应室
铁水
燃烧到
合成气(CO和X)
第4题图
A.赤铁矿石粉碎后可以增加铁元素的含量
B.原料是赤铁矿石、天然气、高温尾气
C.合成气中X的化学式为H2O
D.赤铁矿石和天然气的主要成分都属于化合物
5.[2025长沙]“双碳”背景下,“以氢减碳”的氢冶金成为优化能源结构、实现绿色低碳的有效途径之
一。下图是我国某工厂设计的高炉低碳冶炼关键技术与工艺。
赤铁矿石
高炉
焦炭
气体
气体除尘、H,O分离
石灰石
CO捕捉分离、N,分离去除
高炉
C0和H2
CO,
富氧空
(固化利用)
气喷吹
光伏、风
炉渣」
H,电解水力等发电
口→出渣口
出铁口←一
第5题图
134
(1)CO2固化利用能减少CO2的排放,防止
效应的进一步增强。
(2)电解水制氢气的化学方程式为
(3)“富氧空气喷吹”有利于高炉炼铁的主要原因是
6.燃煤发电产生的粉煤灰中氧化铝含量高达50%,还含有少量氧化铁、氧化钙等杂质。某工厂以粉
煤灰为原料提取氧化铝的工艺流程如图所示。请分析流程,回答下列问题。
粉煤灰、稀盐酸按比例配成料浆
HCI
A1C1,·6H,O
氧
多
残渣口
母液
溶出釜分离塔结晶池
焙烧炉
第6题图
(1)溶出釜中为加快溶出速率,可进行的操作是
(写出1点
即可)。
(2)写出溶出釜中氧化铁与稀盐酸反应的化学方程式:
(3)结晶池中采用蒸发结晶的方法,蒸发过程中,当
时,停止加热。
(4)焙烧炉对设备材料的要求是
(写出1点即可)。
(5)该流程中可循环利用的物质是
7.[2025安徽]纳米氧化锌是一种新型高功能材料。工业上利用锌浸出液(主要含ZSO4、CuSO4和
CSO,等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如图1所示。
去除率/%
锌粉
ZnSO4NaOH溶液
100厂靨
溶液
洗涤
98●1
■除铜率
锌浸
水热
纳米
◆除镉率
出液
食成
滤液
氧化锌
1.01.21.41.61.82.02.22.4
反应器1过滤器
反应器2
千燥器
锌粉用量/倍
图1
图2
第7题图
已知:金属活动性顺序为Zn>Cd(镉)>Cu。回答下列问题。
(I)锌浸出液需先加酸调节pH,适宜加入的酸是
(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。
(2)锌粉除铜、镉比锌粒效果好的原因是
,除铜反应的
化学方程式为
(3)锌粉除铜、镉的实验结果如图2所示。增加锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升的原
因是
(4)水热合成后,“反应器2”中的混合物经
(填操作名称)、洗涤、干燥得到产品。
135题型三工艺流程图题
解题微技能
例(1)增大反应物间的接触面积,使反应更充分(2)过滤
铜
(3)2SnCl,通电SnCL,+Sn分解反应(4)SnCL
(5)节约资源(或保护环境;合理即可)
题型突破练
1.C
2.(1)SiO2 (2)MgO+H2 SO-MgSO,+H2O
(3)过滤防止生成的MgCO3固体中混有SiO2杂质
3.(1)熟石灰(或消石灰)(2)过滤(3)C
(4)除去过量稀硫酸并将硫酸铜完全转化为氢氧化铜
2NaOH+CuSO-Cu(OH)2+Na2 SO
(5)Na+、OH、SO
(6)硫酸铜晶体受热易失去结晶水
4.D
5.(1)温室
(2)2H,0通电2H2◆+0,个
(3)一方面增大了氧气的浓度,使焦炭等充分燃烧释放更多热量;
另一方面高炉内固体与气体能有足够大的接触面积,使反应更
充分
6.(1)搅拌(或将粉煤灰研碎;合理即可)
(2)Fe2 O++6HCl-2FeCl;+3H2 O
(3)出现较多固体
(4)耐高温(或耐酸腐蚀;合理即可)
(5)HC
7.(1)稀硫酸
(2)锌粉与铜、镉的接触面积更大,反应更充分
Zn+CuSO Cu+ZnSO
(3)硫酸铜已除净,增加的锌粉仅与硫酸镉反应(4)过滤
加速度碧
17