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专题 10 工艺流程题
【题型一】原料预处理的方法及目的
[例题1] （2023秋•桂平市期末）某工厂产生的烧渣（主要含FeO、Fe O ，还有一定量的
2 3
SiO ）可用于制备绿矾（FeSO •xH O），工艺流程如图所示：
2 4 2
资料1：SiO 不溶于水，也不与稀硫酸反应；
2
资料2：+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。
（1）在“浸取”前，将烧渣粉碎，目的是 。
（2）“浸取”、“过滤”步骤后，滤液中的溶质有 。
（3）二氧化硫与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁和硫酸，反应的化学方程式为：
。
（4）FeSO 溶液经过蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、低温干燥后得到FeSO •xH O晶
4 4 2
体。
（ 5 ） 以 上 结 晶 过 程 最 好 在 氮 气 环 境 中 进 行 ， 氮 气 的 作 用 是
。
[例题2] （2023•榆树市模拟）“碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生
的CO 分离出来并加以利用。下图是利用氢氧化钠溶液“捕捉”CO 流程图（部分条件及物质
2 2
未标出）。
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请根据有关信息回答问题：
（1）氢氧化钠溶液喷成雾状的目的是 。
（2）在实验室实现操作a的分离方法是 。
（3）上述流程中没有涉及的基本反应类型是 。
（4）上述流程中，可以循环利用的主要物质有水、CaO、 （填写化学式）。
（5）若将5.6tCaO投入沉淀池，理论上最多可制得沉淀的质量为 吨。
对原料进行预处理的常用方法及其目的:
(1)粉碎(或研磨):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，加快反应(或溶解)速率。
(3)水浸:通过加水，使可溶物溶解，与不溶物分离。
(4)酸(或碱)浸:使与酸或碱反应的物质溶解，与不溶物分离。
(5)灼烧(或煅烧、焙烧):使固体或杂质在高温条件下分解，使反应充分进行或增大转化率。
【题型二】核心化学反应与条件控制
[例题3] （2023•青羊区校级三模）Ⅰ、新能源汽车的动力来源是锂离子电池，如图是实
验室从钴酸锂废极片【主要成分为钴酸锂（LiCoO ）】中回收得到Co O 和Li CO 的一种流
2 2 3 2 3
程。
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（1）废极片粉末加入稀硫酸和过氧化氢进行酸浸的过程中，温度通常要控制在40℃以下，原因
是 。
（ 2 ） 操 作 3 中 检 验 沉 淀 洗 涤 干 净 的 操 作 是
。
（3）操作4中，在高温条件下，CoC O 在空气中反应生成Co O 和二氧化碳，化学方程式为
2 4 2 3
。
（4）操作5中，Li CO 晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少，说明它的溶解度随温度的变化
2 3
趋势与我们学过的 （填名称）相似。
Ⅱ、如图所示，坐标系的四个象限分别代表不同的反应类型，“→”表示物质间的一步转化关
系，A、B、C、D分别是碳、碳酸钙、碳酸钠和碳酸中的一种。请回答：
（5）B的化学式是 。
（6）D的用途是 ，写出转化①的化学方程式： 。
点燃
（7）转化②可通过2Mg+CO 2MgO+C实现，其中化合价变化的元素有 。
2
¯
❑
[例题4] （2023•东区三模）锰元素能形成MnO、MnO 、Mn O 和Mn O 等多种氧化物，
2 2 3 3 4
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其中Mn O 是重要的结构材料。工业用硫酸锰（MnSO ）制备Mn O 的流程如下：
3 4 4 3 4
（1）“沉淀”反应是MnSO +2NH •H O＝Mn（OH） ↓+（NH ） SO 。该反应的基本类型为
4 3 2 2 4 2 4
。
（2）将 Mn（OH） 加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是
2
。
（3）“氧化”时，Mn（OH） 与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn O ，该反应的化学
2 3 4
方程为 。
（4）通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中锰元素质
量分数随通空气时间的变化如图所示：
①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为 Mn
3
O
4
。推出该结论的依据是
。
②通空气超过 8 小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是
。
【题型三】产品的分离提纯
[例题5] （2023•江西模拟）某工厂利用硼砂（主要成分为 Na B O ，含少量硫酸铁杂
2 4 7
质）制备硼（B）单质的部分流程如图所示：
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已知：BCl 在常温下是一种气体；MgO、B的熔点均高于2000℃。
3
（1）“结晶分离”过程包含蒸发浓缩、 和过滤。
（2）硼砂粉末中加入NaOH溶液时发生反应的化学方程式为 。
（3）H BO 在400℃条件下转变为B O 的反应属于基本反应类型中的 。
3 3 2 3
（4）要获得高纯度的硼单质，选择途径 （选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）更合理。
[例题6] （2023•东莞市校级二模）二硫化钼（MoS ）被誉为“固体润滑剂之王”。利用
2
低品质的辉钼矿（含MoS 、SiO 以及CuFeS 等杂质）制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图
2 2 2
所示。
（1）操作①的名称是 。在实验室该操作需用玻璃棒，其作用是 。
（2）“氧化焙烧”的温度为500～600℃，主要将MoS 转化为MoO ，同时生成有刺激性气味
2 3
的气体，反应的化学方程式为 。
（3）在“氨浸”前，将物质粉碎的目的是 ；理论
上，最终得到的高纯MoS 的质量 （选填“＞”“＝”或“＜”）最初的矿石中MoS 质
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量。
（ 4 ） 操 作 ⑤ 需 要 在 氩 气 （ Ar ） 环 境 中 进 行 ， 其 作 用 是
。
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1、分离和提纯常用的方法
(1)物理方法:过滤、吸附、结晶、蒸发和蒸馏等。
(2)化学方法:
①沉淀法:将混合物中某种成分与某一试剂反应生成沉淀而分离出来;
②化气法:将混合物中某种成分与某一试剂反应生成气体而分离出来;
③转化法:将杂质用化学试剂转化为待提纯物;
2、分离与提纯三不原则
(1)不增(不增加新杂质)(2)不减(不减少主要成分)(3)易分离(反应后物质的状态不同，易分离
1. （2023•金寨县模拟）氯化钙常用作干燥剂、路面集尘剂、消雾剂、织物防火剂、食
品防腐剂及用于制造钙盐。工业上生产氯化钙的主要工艺流程如图：
（1）氯化钙中氯元素的化合价是 。
（2）为加快“反应器”中的反应速率，可采取的方法是 （写出1
种即可）。
（3）“反应器”中发生的反应属于基本反应类型中的 。
（4）“酸浸槽”中发生反应的化学方程式为 。
（5）“脱色池”中利用了活性炭的 性。
2. （2023•重庆模拟）医学上的“钡餐”是指药用硫酸钡用于消化道的检查，实验室可
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用如图的方法制取硫酸钡。（已知BaCO 化学性质与CaCO 相似）
3 3
（1）操作X的名称是 。
（2）从BaCO 制Ba（OH） 溶液的过程中发生了两个化学反应，任意写其中的一个为
3 2
，在图中的三个反应中，没有涉及的基本反应类型为 反应。
（3）固体Y中残留少量可溶物质，向固体Y中加适量水带出可溶物质进入洗涤液，为了证明已
洗涤干净，可向最后一次洗涤得到的洗涤液中加入 （填序号）进检验，简述判断的标准
为 。
A.澄清石灰水
B.碳酸钠溶液
C.氯化镁溶液
3. （2023•硚口区模拟）新型发光陶瓷是将高科技蓄光材料融入传统陶瓷釉料中，经高
温烧制而成。它吸蓄光能后，可在水、阴暗环境中自行发光，以下是其部分生产流程。
分析流程，回答问题：
（1）练泥机将水和坯料充分调和，其作用相当于实验操作中的 。
（2）施釉机先将蓄光釉料印刷在坯体上，再涂抹一层透明釉料的作用是
。
（3）生产蓄光材料需要在稀有气体环境中进行，利用稀有气体的性质是 。
（4）若坯料中铁粉未被除去，则烧制的陶瓷会出现黑点，其原因是 （用化学方
程式解释）。
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4. （2023•安徽模拟）高锰酸钾在生产、生活中有广泛的应用，工业上以高纯度的二氧
化锰为原料制备高锰酸钾的主要流程如图所示。
【资料】相关物质的溶解度（20℃）如表：
物质 K CO KMnO
2 3 4
溶解度 111 6.34
（1）过滤操作要使用玻璃棒，其作用是 。
（2）操作1的具体实验步骤为：加热浓缩、 、过滤、洗涤、干燥，得到高锰酸钾
晶体。干燥时温度不宜过高的原因是 （用化学方程式表示）。
（3）从经济角度考虑，操作流程中可循环利用的物质是 。
5. （2023•瑶海区校级模拟）空气中氮气的含量最多，氮气在高温、高能量条件下可与
某些物质发生反应。如图是以空气和其他必要的原料合成氮肥（NH NO ）的工业流程（流程
4 3
中涉及物质均已列出）。请按要求回答下列问题：
（1）步骤①中发生的是 （选填“物理”或“化学”）变化，利用各组分的
不同进行分离。
（2）写出步骤③中发生反应的符号表达式 ，催化剂在反应前后，本身的
质量和 不变；氧气具有助燃性，写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式
点燃 。
（3）上述化学反应中属于化合反应的有 个。
6. （2023•雁塔区校级二模）水是一种宝贵的自然资源，自来水厂的净水流程如图：
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（1）自来水厂常用氯气杀菌消毒，在此过程中发生了反应Cl +H O═HCl+HClO，HClO中氯元
2 2
素的化合价为 。
（ 2 ） 自 来 水 净 化 过 程 中 ， 加 “ 絮 凝 剂 ” 的 主 要 作 用 是
。日常生活中，常采用 的方法降低水的硬度。
（3）下列实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的是 （填字母序号）。
A．氢气在氧气中燃烧
B．水的蒸发
C．水的电解
D．水的净化
（4）下列做法会造成水污染的是 （填字母序号）。
A．生活污水处理后再排放
B．合理使用农药和化肥
C．任意排放工业污水
7. （2023•潼南区二模）侯德榜发明的“侯氏制碱法”为纯碱和氮肥工业的发展做出了
杰出贡献。该方法的主要过程如图所示（部分物质已略去）。
已知：
Ⅰ.侯氏制碱法原理为NaCl+H O+NH +CO ＝NaHCO ↓+NH Cl。
2 3 2 3 4
Ⅱ.反应②的化合价未发生变化。
Ⅲ.在溶液A中加入NaCl是为了促进固体析出，未发生化学反应。
（1）侯氏制碱法制的“碱”属于 （填“酸”“碱”或“盐”）。
（2）步骤①②③所涉及的操作方法包括过滤的是 （填序号）。
（3）该流程中可循环使用的物质是 NaCl和 （填化学式，下同），溶液 C中溶质有
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NaCl、NaHCO 和 。
3
（4）步骤②的化学方程式为 。
8. （2023•青秀区校级一模）锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿（主要成分为
MnCO ，还含有少量FeCO 、NiCO 等杂质）为原料生产金属锰的工艺流程如图，请回答以下
3 3 3
问题：
（1）步骤Ⅰ中，将碳酸锰矿研磨成粉末的主要目的是 ，其中
碳酸锰与硫酸反应的化学方程式为 。
（2）步骤Ⅱ中，加入二氧化锰发生以下反应：MnO +2FeSO +2H SO ＝MnSO +2H O+Fe
2 4 2 4 4 2 2
（SO ） ，已知滤液1中的主要溶质为MnSO ，同时还含有少量NiSO ，则步骤Ⅱ中加入氨气和
4 3 4 4
水的主要目的是 。
（3）步骤Ⅲ中，所得滤液2中含有的溶质为MnSO 、（NH ） SO ，则滤渣2中主要成分为
4 4 2 4
。（填化学式）
（4）步骤Ⅳ中，电解后的废液中还含有Mn2+，常用石灰乳进行一级沉降得到沉淀Mn（OH）
2
和氨气，过滤后，再向滤液中加入Na S进行二级沉降得到沉淀MnS。沉降过程的产物中，
2
可循环利用于上述流程。
9. （2023•灌云县校级模拟）含锌废渣和各种锌矿（如菱锌矿）都有着重要的用途，以
含锌废渣（主要成分为ZnO，杂质为FeO、CuO）为原料制备七水硫酸锌（ZnSO •7H O）的
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流程如图：
（1）粉碎的目的是 。
（2）物质X是 ，滤渣中含有的金属单质有 ，除铜时发生的反应属于
（填基本反应类型）。
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（3）流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、 、洗涤和低温烘干。
（4）某温度下，Fe（OH） 分解得到一种铁、氧比为21：8的氧化物，该氧化物的化学式为
3
。
（5）除铁过程中，温度、pH对除铁效果的影响如图所示。由图可知，除铁时温度应控制在
℃为宜，pH应控制在 为宜。
10. （2023•洪泽区校级模拟）“84消毒液”在抗击新冠病毒时可作环境消毒剂，其有效
成分为次氯酸钠（NaClO）。如图为一种制取“84消毒液”的简化流程（图中A、B均为单质，
混合液Ⅰ、Ⅱ的溶质均为NaOH和NaCl）：
（1）B 气体是一种新型能源，也可作 燃料。与 其他燃 料相比， 其优点有
（写一点）。
（2）反应①的化学方程式为 。
（3）混合液Ⅰ经蒸发浓缩、冷却结晶、 后得到混合液Ⅱ和NaCl晶体。
（4）混合液Ⅱ中的NaOH与A气体发生反应②，生成NaClO、NaCl和H O，该反应的化学方
2
程式为 。
（ 5 ） “ 84 消 毒 液 ” 与 洁 厕 灵 混 用 时 会 产 生 有 毒 的 Cl ， 其 化 学 方 程 式 为
2
NaClO+2HCl═NaCl+Cl ↑+H O，对该反应的分析错误的是 （填序号）。
2 2
A.NaClO为氧化物
B.不属于任何基本反应类型
C.只有氯元素的化合价发生了改变
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