专题七工艺流程题

1、专题七工艺流程题专题综合训练1. （2017恩施州）某中学化学课外兴趣小组在参观考查了本地污 水处理厂后，设计了如图所示简易污水处理流程，在实验室净化采集到的一瓶污水：第1题图（1）操作的名称是,必需用到的玻璃仪器有 （选择仪器序号填空：烧杯量筒玻璃棒胶头滴管漏斗）。（2）某污水处理厂使用的是安全高效消毒剂 二氧化氯，其化学式为2. （2017河南）为减少污染并变废为宝，某化学小组在实验室探究 工业废水的综合利用，设计了以下流程图并完成了回收铜和硫酸锌的 实验。第2题图(1)X的成分为;操作I需用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒 和。(2)加入B时反应的化学方程式为 (3)操作II中玻璃棒的作用是 3

2、. (2017江西)炼铁产生的废渣中含有大量 CuS及少量铁和铁的 化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCh的流程图如下：盐酸NaCK)溶液WaCI第3题图(1)操作1：粉碎。粉碎的目的是(2)操作2:焙烧。高温条件下，通入空气， CuS和NaCl反应生成了 CuCl2和Na2SO4,化学方程式为l(3)操作3: 慎操作名称)；(4)流程图中能循环利用的物质是 。4. (2017德州)CO2是造成温室效应的主要气体，而工业上却可用CO2来制备甲醇等物质。“碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的CO2分离出来并加以利用如何利用NaOH溶液来“捕捉” CO2。其过程如下图所示(部分条件

3、及物质未标出)。CO2含量T高同气体反应分离*co、CaOC(X含量低的气体第4题图请根据有关信息回答问题:用NaOH溶液“捕捉” CO2的化学方程式是“反应分离”环节中，分离物质所采用的基本操作是此化学工艺流程中没有涉及到的基本反应类型是5. (2017重庆A)海水中含有丰富的镁，目前世界上生产的镁 60%来自于海水。分离出食盐的海水称作苦卤水，其中含有丰富的单质工MgCl2。工业上以苦卤水为原料制取金属镁的流程如下:牡蛎壳”高温煨烧生石灰苦卤水分批加入f沉淀槽过滤 沉淀过量的X溶液& m蒸发、烘干产单质Y金属Mg第5题图写出沉淀梢中发生反应的化学方程式(2)Y与Z反应后的产物溶于水

4、可得 X溶液，从而实现了 Y的循环利用，则Z的化学式为, X溶液的名称是 0(3)烘干后彳#到的MgCl2中可能含有的杂质是 。6. (2017江西)高镒酸钾是常用的氧化剂。如图是实验室模拟工业 上制备高镒酸钾晶体的操作流程：氢氧化钾 和二氧化 ®固体敞口 般烧 A溶于在A操作二氧化 镒固体,高辕酸，钾晶体,酸饱液 线热溶 y回钾滤液含高镒酸钾晶体的、饱和溶液,冷却 结晶第6题图(1)完成操作所需要的玻璃仪器是 但一种即可)；实验 中通过操作析出高镒酸钾晶体，说明高镒酸钾的溶解度随温度升高 而;(2)操作流程中可循环利用的物质是 (3)氢氧化钾、二氧化镒和氧气在高温条件下煨烧，生成镒

5、酸钾 和水，该反应的化学方程式为7. (2017安徽)高纯氧化锌广泛应用于电子工业，某研究小组设 计如图流程制备高纯氧化锌：第7题图(1)反应的化学方程式为(2)反应的基本反应类型是 (3)反应后进行的分离操作名称是 ,若得到的NH4CI 溶液有浑浊，原因可能是 后出一种即可)。(4)反应属于分解反应，除得到氧化锌外还生成2种常见气体，其化学式为、。8. (2017梧州)工业上采用氨碱法生产纯碱，主要流程如图，请据 图回答相关问题。第8题图(1)氨碱法生产所得产品为纯碱，向纯碱水溶液中滴入无色酚醐试液显色。(2)从步骤提取粗盐常用 俱“蒸发结晶”或“降 温结晶”)方法。(3)从酸碱反应的角度分

6、析，步骤中通入氨气的作用是(4)步骤所得的碳酸氢钠在生产和生活中有许多重要用途，请写出它的一种用途 o(5)步骤中发生反应的化学方程式为 该反应类型属于反应。9. （2017江西样卷五）硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。 工业上 常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3,生产工艺流程 示意图如下：菱锌矿操作I菱锌矿粉加过量稀盐酸操作u滤液I氢氧化锌干燥得成 品 ZnSO,滤液n滤渣H先后加过量稀 硫酸和锌粉操作n第9题图操作I为“研磨”，将矿石磨成粉的目的是（2）流程中使用的稀盐酸和稀硫酸具有某些共同的化学性质，是因为 操作m之前加过量锌粉的目的是写出氢氧化锌与稀硫酸反应的化学方程式：

7、;若不计锌在生产中的损失，则原料菱锌矿中的锌元素质量成品硫酸锌中锌元素的质量工填“大于” “等于”或“小于”）10. （2017株洲）铝和铝合金是一类重要的金属材料。工业上用铝土矿（含有AI2O3和SiO2,不考虑其他杂质）制取金属铝的基本流程如下:第10题图已知：SiO2是一种难溶于水，也不与盐酸、硫酸反应的物质。铝盐与氨水反应，生成氢氧化铝沉淀和镂盐。请回答下列问题：（1）Al2O3与稀硫酸反应的化学方程式为 o（2）操作n的名称是。（3）滤液II中溶质的用途之一是 。（4）电解熔融的AI2O3除得到金属铝之外，还可得到的气体产物是（填化学式）。工业上在电解熔融的AI2O3时，还加入了冰晶

8、 石（Na3AlF6）作熔剂，其作用是降低AI2O3的熔点。冰晶石在物质的分 类中属于（填字母）。A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物11. （2017江西样卷三）能源“非石油化”是全人类的战略目标， 发展以CH4、CO2等为原料的“ G化学（指以分子中只含一个碳原子 的物质为原料进行物质合成的化学）”成为当今化工生产的必然趋势。如图是以天然气（天然气中通常含有H2S等有毒气体）为原料合成 氨（NH3）的工艺流程：HJ)(气)K,CO?和空气溶液C02 H,凡ch4112%Nil,FpS S 11202OIT分离出S第11题图(1)合成氨的原料之一为氮气，该流程中为合成氨提供氮气的物 质是。(2

9、)处加入FeO3 H2O的目的是(3)处主要是CH4与巳。(气)反应，其产物是 o(4)处一般加入K2CO3溶液以吸收CO2,从理论上说K2CO3溶 液可以用代替。12. (2017赣州模拟)氯化铁是一种净水剂。下图是以硫铁矿为原 料制备氯化铁晶体的工艺流程。硫铁矿二氧化硫 滤渣第12题图(1)焙烧时硫铁矿主要成分Fe&会与空气中。2在高温条件下反应生成Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为 o(2)硫铁矿进行焙烧前要先粉碎，其目的 (3)酸溶过程是用盐酸将炉渣主要成分 Fe2O3溶解，溶解过程中溶液会由无色变为:色。(4)上图中操作I的名称是 ,操作n白名称是。(5)二氧化硫直接排

10、放会污染环境，可进一步合成硫酸镂，硫酸 镂在农业上常用作(选填“氮”、“磷”、“钾”或“复 合“)1巴。13. (2017深圳)如图是由海水制取镁和氯气的流程。请回答下列问题:高温CaChCn()+M 水人 I » , Ca(OH).N含MgCL.的海水 三，M虱。Mg，C1J气体)一熔融电解工v 定条件- 无水 M.gC 第13题图(1)M常用于灭火，向M的饱和溶液中滴加紫色石蕊试液，试液变成色。(2)反应是(填“吸热”或“放热”)的。(3)反应是反应(填基本反应类型)B.盐酸(4)N可能是(R有一个正确答案)。A.硫酸C.氢氧化钠D.氯化钠溶液(5)反应的方程式 O(6)反应的方

11、程式14. (2017泰安)我市某著名的纸面石膏板企业，用热电厂燃烧煤 产生的炉渣来生产石膏板。原理是：发电过程中产生的烟气中含有大 量的SO2,热电厂用“碱石灰石膏(CaSC4 2H2O)”的方法使烟 气脱硫从而生成石膏。氧气第14题图(1)工业烟气没经处理直接排放到空气中易形成 ,会污 染、破坏环境。(2)写出吸收塔内发生反应的化学方程式用空气中各成分的不同进行分离的。(3)化学反应类型有不同的分法，其中反应前后，有元素化合价 变化的化学反应是氧化还原反应。有元素化合价升高的反应物是还原 剂，有元素化合价降低的反应物是氧化剂。 化学反应前后元素化合价 没有变化的化学反应是非氧化还原反应。则

12、下列说法正确的是A.吸收塔、制碱釜中发生的反应属于氧化还原反应OB.制碱釜中的反应物Na2SO3作氧化剂C.氧化塔中发生的反应属于氧化还原反应D.氧化塔中的反应物CaSO3作还原剂(4)生产流程中生成的 可循环利用，节约成本。答案1. (1)过滤 (2)ClO2【解析】(1)操作为溶液和固体的分离，为过滤操作；过滤时 用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗。(2)二氧化氯化学式为C1O2。2. (1)Zn和Cu(或锌和铜)漏斗(2)Zn+HzSO4= ZnSO4+H2 T(3)不断搅拌，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅【解析】溶液Z经操作H (蒸发结晶)可得到硫酸锌固体，则Z是 ZnSO4溶液，开

13、始时是ZnSO4和CuSC4的混合溶液，加入过量的 A 后可得到固体X和ZnSO4溶液，则加入的A可置换出铜，又不会引 入杂质，即A为Zn,由于A是过量的，经过滤后固体X是Zn和Cu 的混合物，此混合物要得到固体 Y和ZnSO4溶液，则B是稀H2SO4； 在蒸发操作中要用玻璃棒不断搅拌，防止蒸发皿中的液体因局部温度 过高造成液滴飞溅。3. (1)增大反应物的接触面积(2)CuS+ 2NaCl + 2O2更暹= CuCl2+Na2SO4(3)过滤(4)氯化钠(或NaCl)【解析】（1）粉碎可以增大反应物的接触面积，一方面可以加快 反应速率，另一方面可使反应更充分。（2）焙烧时，通入空气，硫化铜和

14、氯化钠反应生成氯化铜和硫酸钠，对比反应前后元素的种类，可确定在焙烧时空气提供氧气，所以该反应的反应物为氧气、硫化铜和 氯化钠，生成物为氯化铜和硫酸钠，反应条件是高温。（3）操作3得到难溶于水的Fe（OH）3固体和溶液，即操作3是分离不溶性固体与液 体的操作，所以该操作是过滤。（4）从流程图可知需要加入的物质有 NaCl、空气、盐酸、NaClO溶液，后面操作中又生成 NaCl、CuCL 故可循环利用的物质是氯化钠。4. （1） 2NaOH + CO2= N&CO3+ H2O （2）过滤 （3）置换反应【解析】（1）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水。（2） “反应分离”环节主要是将固体

15、和液体分离，此操作为过滤。（3）根据工艺流程中，二氧化碳在捕捉室与氢氧化钠反应生成碳酸钠，高温反应 炉中产生二氧化碳和氧化钙，此反应属于分解反应；同时可知高温反 应炉中的物质为碳酸钙，则反应分离中发生的反应是碳酸钠与氢氧化 钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，此过程发生的是复分解反应；氧化钙 进入反应分离室和水反应生成氢氧化钙，属于化合反应；故没有涉及到的基本反应类型是置换反应。5. （1）CaO+H2O= Ca（OH）2Ca（OH）2+MgCl2= Mg（OH/J + CaCl2（2）H2 盐酸（3）CaCl2【解析】（1）将苦卤水引入沉淀梢，向沉淀梢中分批加入氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢

16、氧化钙溶液与苦卤水中的氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，过滤后可得氢氧化镁沉淀，由于氢氧 化钙微溶于水，所以过滤后的沉淀中还可能混有氢氧化钙。（2）根据质量守恒定律分析，电解氯化镁后生成金属镁和一种单质，该单质为氯气，氯气与单质Z反应后的产物溶于水得到 X溶液，根据氢氧化 镁与过量X溶液反应生成氯化镁，可知 X溶液是稀盐酸，则单质Z 是氢气。（3）由于将沉淀梢中反应后的物质过滤后得到的沉淀中可能 混有氢氧化钙，因此向沉淀中加入过量稀盐酸后会产生氯化钙，导致烘干后得到的氯化镁中可能含有氯化钙。6. （1）烧杯（或玻璃棒、漏斗）增大 （2）二氧化镒（或MnO2） （3）4KOH + 2MnO2

17、+ O2 =遢=2K2MnO4 + 2HzO【解析】（1）操作是过滤，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃 棒和漏斗等；高镒酸钾热饱和溶液冷却后有高镒酸钾晶体析出，说明 高镒酸钾的溶解度随温度的升高而增大。（2）二氧化镒在开始时要用到，后面又能得到，可循环使用。（3）氢氧化钾、二氧化镒和氧气在 高温条件下煨烧生成镒酸钾和水，化学方程式为4KOH + 2MnO2+O2= 2K2MnO4+2H2O。7. （1）Zn + 2HCl= ZnCl2+ H2 T （2）复分解反应 （3）过滤 滤纸破损（合理即可）（4）CO2 CO【解析】（1）锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气。（2）反应是氯 化锌与草酸镂反应生成

18、氯化镂和草酸锌沉淀，该反应是两种化合物互 相交换成分，生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应。（3）反应后通过操作可得到固体和溶液， 所以该操作是过滤，过滤时如果滤纸破损或过滤时液面超过滤纸边缘或盛放滤液的烧杯不洁净等都 会导致得到的滤液浑浊。（4）草酸锌分解得到氧化锌和两种常见的气 体，根据质量守恒定律判断，这两种常见气体是碳的氧化物，即为二 氧化碳和一氧化碳。8. 红（2）蒸发结晶 （3）吸收更多的二氧化碳（4）作发酵粉（或治疗胃酸过多等合理即可）（5）2NaHCO3= NazCO3+ H2O+ CO2 T 分解【解析】（1）纯碱溶液显碱性，能使无色酚醐试液变红。（2）氯化钠的溶解度受温

19、度影响不大，海水晒盐的原理是利用蒸发结晶的原理 将氯化钠从溶液中提取出来。（3）氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性， 能更多地吸收二氧化碳。（4）碳酸氢钠是焙制糕点所用发酵粉的主要 成分，还常用来治疗胃酸过多等。（5）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、 水和二氧化碳，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应。9. （1）增大反应物的接触面积（2）它们的溶液中都含有氢离子除去过量的稀硫酸（3）H2SO4 + Zn（OH）2= ZnSO4 + 2H2。小于10. （1）Al2O3+3H2SO4= A12（SO4）3+3H2。（2）过滤（3）作氮肥 （4）02 C【解析】（1）根据流程图和已知材料进行分析，铝

20、土矿中只有AI2O3 与稀硫酸反应，反应的化学方程式为 Al 2O3 + 3H2SO4= Al 2604）3 + 3H2O。（2）根据铝盐与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和镂盐，经过操作 n后得到滤液和沉淀，则操作n为过滤。（3）经过操作n得到氢氧化铝沉淀和滤液n （镂盐），镂盐可用作氮肥。（4）根据质量守恒定律可知AI2O3电解除了生成Al,还能产生的气体为氧气；冰晶石（NasAlF。是由金属离子和酸根离子构成，符合盐的特点，故冰晶石属于盐类物质。11. （1）空气（2）除去硫化氢（或除去H2S） （3）CO2、H2 （4）氢氧 化钠溶液（或NaOH溶液）【解析】分析流程可知，投入的物料中天然气、F%O3H2O和 水蒸气中都不含氮元素，只有空气中的氮气可以提供氮元素，加入 Fe2O3 - H2O的目的是除去天然气中的硫化氢，甲烷与水蒸气反应的 生成物是氢气和二氧化碳，要除去二氧化碳，可用碱液吸收，故可用 氢氧化钠溶液代替碳酸钾溶液。12. （1）4Fe&+11O2=地=2F&O3+8SO2 （2）增大它与氧气的接 触面积（3）黄（4）过滤蒸发（5）氮13.