压轴题05 流程图题
工艺流程题的素材多样，问题设置也较灵活是很多地区常考题型。工艺流程题主要考查化学反应原理、常见化合物的性质、实验基本操作及名称、物质的除杂和分离、利用溶解度分离物质以及流程中的物质转化和循环等内容,涉及的内容有一定的难度,在复习时要注意:①心理方面不要有畏难情绪、克服看见长的文字就害怕的心理、克服不爱看流程图的心理。②读题时要有耐心,注意把握整体,读懂流程图,能在流程中找到答案。③加强提取信息、顺向和逆向思维相结合的能力,熟练掌握并能写出有关物质的化学式和化学方程式,提高答题的正确率。④回答开放性试题时,叙述要条理清晰、科学合理、符合化学用语
命题点1 原理预处理的常用方法及目的
操作的判断方法：
①若操作前后固体的成分不变，只是由大颗粒变为小颗粒（或粉末状），则该操作为研磨
②流程中将固体反应物“粉粹/研磨”的目的是：加快固体物质的溶解速率；或增大反应物间的接触面积，加快反应速率。
命题点2 分离、提纯的操作及其注意事项
操作的判断方法：
①若某些操作使固体（滤渣）和溶液（滤液）分离，则为过滤操作。
②若操作前为某溶液，操作后得到晶体/固体（操作前后未加药品），则为蒸发结晶操作。
命题点3 判断可循环使用的物质
判断可循环使用的物质：
①图上某一步的产物指向前面某一步的反应物（即可逆线），则该物质为可循环使用的物质，如：
②某一步的产物为前面某一步的反应物，则该物质为可循环使用的物质，如
命题点4 化学方程式的书写及基本反应类型的判断
1.化学方程式的书写：
（1）寻找反应物和生成物：根据箭头方向，箭头进入是投料（即反应物），出去的生成物。
（2）从已知信息中找出的反应物和生成物不满足质量守恒定律：
①若反应在溶液中进行，考虑是否有水参与反应或有水生成
②若反应在空气中进行或通入空气，考虑空气中的成分是否参与反应
2.基本反应类型的判断
（1）多变一——化合反应；
（2）一变多——分解反应；
（3）单换单——置换反应；
（4）双交换、价不变——复分解反应
命题点5 未知物质成分分析
判断未知反应物或生成物的成分一般有两种方法：
（1）根据复分解反应：根据复分解反应中已知的反应物及生成物，推出未知的反应物或生成物，剩余物质的成分中一定存在反应的生成物和加入的某种过量反应物。
（2）根据质量守恒定律：结合反应物的元素种类及已知生成物的元素种类，推断未知生成物中所含的元素种类，结合常见化学物质进行推导。
命题点6 流程的评价
流程的评价从以下两方面考虑：
（1）从成本考虑：所用原料价格低廉或将废弃物转化为有用的物质，流程中耗能少，实现了物质、能量的循环利用等。
（2）从环保考虑：无污染、无腐蚀。“三废”（废液、废渣、废气）的处理
1．（2023·江苏宿迁·统考二模）某化学小组参观制碱厂后，绘制了该厂生产纯碱的工艺流程图如图。
据图判断下列说法错误的是（ ）
A．流程图I是依次向粗盐水中加入Ca(OH)2和Na2CO3，二者加入的顺序可以颠倒
B．过滤I得到的沉淀成分有Mg(OH)2和CaCO3
C．通入NH3的主要作用是形成碱性溶液，有利于CO2的吸收
D．碳酸氢钠首先从溶液中结晶析出的原因是其溶解度较小
【答案】A
【详解】A、流程图Ⅰ是依次向粗盐水中加入Ca(OH)2和Na2CO3，二者加入的顺序不能颠倒，如果颠倒，过量的氢氧化钙和新生成的氯化钙无法除去，故A错误；
B、氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，碳酸钠和氯化钙以及过量的氢氧化钙反应都生成碳酸钙沉淀，过滤Ⅰ得到的沉淀成分有：Mg(OH)2和CaCO3，故B正确；
C、氨气溶于水溶液显碱性，有利于二氧化碳的吸收，故C正确；
D、工业生产纯碱的流程中，碳酸化时溶液中析出碳酸氢钠而没有析出氯化铵的原因是在该温度下碳酸氢钠的溶解度比氯化铵小，故D正确。
故选A。
2．（2023·江苏·校联考一模）如图为一种烟气脱硫的流程，脱硫塔中发生的主要反应为，下列说法不正确的是
A．烟气脱硫能减少酸雨的形成 B．再生塔反应
C．生产过程中CaS可循环利用 D．理论上每处理64.0gSO2，可回收32.0gS粉
【答案】B
【详解】A、烟气脱硫后，能够减少排入大气中的二氧化硫，能减少酸雨的形成，该选项说法正确；
B、再生塔反应是硫酸钙和碳单质反应生成CaS和二氧化碳，化学方程式为：，该选项说法错误；
C、脱硫塔中消耗硫化钙，再生塔中生成硫化钙，所以生产过程中CaS可循环利用，该选项说法正确；
D、再生塔中反应的化学方程式为，脱硫塔中发生的主要反应为，所以设理论上每处理64.0gSO2，可回收S粉质量为x，根据关系式可得，该选项说法正确。
故选B。
3．（2023·山东潍坊·模拟预测）粮食安全是“国之大者”。
(1)守住良田沃土，保障粮食安全。
①土壤酸化不利于农作物生长。要改良酸化土壤，可选用的物质为_______。
②某农田改良后pH为7.4，该地区常见农作物最适宜生长的土壤pH范围如下：
农作物 茶树 油菜 水稻 萝卜
pH 5.0~5.5 5.8~6.7 6.0~7.0 7.0~7.5
该农田适合种植的农作物是_______。
③碳酸氢铵（NH4HCO3）需密封保存于阴凉处，用化学方程式解释原因：________。
(2)科技创新，开辟产粮新路径。
我国科学家利用CO2合成葡萄糖，该方案先用碳电还原法将CO2转化为醋酸，再利用微生物发酵获得葡萄糖。
①将CO2资源化利用，可减少_______效应。
②通电条件下，装置1中CO2分解成CO和常见单质X，X的化学式为_______。
③利用酵母菌等微生物将醋酸转化为葡萄糖时，温度不宜过高，原因是_________。
④理论上合成葡萄糖所需CO2与H2O的质量比为______。
【答案】(1) 熟石灰 萝卜
(2) 温室 O2 温度较高时，酵母菌等微生物会死亡 22：9
【详解】（1）①熟石灰为氢氧化钙的俗称，能与酸性物质反应，可用于改良酸性土壤。
②萝卜适宜生长在pH为7.0~7.5的土壤中生长，则pH为7.4的土壤适合种植萝卜。
③碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为。
（2）①空气中二氧化碳会引起温室效应，将二氧化碳资源化利用，可减少温室效应。
②反应前后原子的种类和个数不变，二氧化碳中碳、氧原子个数比为1：2，一氧化碳中碳、氧原子个数比为1：1，则说明X的化学式为O2。
③温度较高时，酵母菌等微生物会死亡，则利用酵母菌等微生物将醋酸转化为葡萄糖时，温度不宜过高。
④葡萄糖中碳、氢原子个数比为6：12=1：1，根据质量守恒，可知所需二氧化碳和水的分子个数比为1：1，则质量比为（12+16×2）：（1×2+16）=22：9。
4．（2023·安徽池州·统考二模）我国著名的化学家科学家侯德榜发明了制纯碱的方法被称为候氏制碱法，以食盐为原料制取纯碱的流程如图：
(1)NH3 中氮元素的化合价为______。
(2)操作Ⅰ名称为______。
(3)“侯氏制碱法”的反应温度一般控制在30℃~35℃， 因为在此温度时，NaHCO3的溶解度较______（填“大”或“小”）。
(4)写出反应②的化学方程式______。
(5)写出氯化铵的一种用途______。
【答案】(1)-3
(2)过滤
(3)小
(4)
(5)用作氮肥
【详解】（1）在NH3中氢元素的化合价为+1价，设氮元素的化合价为，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零可知，，解得，所以NH3中氮元素的化合价为-3价；
（2）反应①后为固液分离，可知操作Ⅰ的名称为过滤；
（3）“侯氏制碱法”的反应温度一般控制在30℃~35℃，因为在此温度时，NaHCO3的溶解度较小，所以析出的只有NaHCO3；
（4）反应②中碳酸氢钠在加热条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（5）氯化铵中含有氮元素，可用作氮肥使用。
5．（2023·江西宜春·校考模拟预测）“氨法”捕集二氧化碳是实现“碳达峰”“碳中和”的重要途径之一，目前受到广泛关注和研究，其主要流程如下图。
(1)流程中氨水喷淋的目的是______。
(2)反应①的化学方程式为______，反应②的基本反应类型是______反应。
(3)下列措施有利于降低“碳排放”的是______（填序号，双选）。
A．“低碳”生活，绿色出行 B．发展风力、水力发电
C．燃煤脱硫减少污染 D．垃圾分类焚烧处理
【答案】(1)增大反应物的接触面积，使反应更充分
(2) NH3 H2O+CO2=NH4HCO3 分解
(3)AB
【详解】（1）（1）加入氨水是为了与二氧化碳反应，所以喷淋的目的是增大氨水与二氧化碳的接触面积，使反应更充分；
（2）（2）反应①的反应物是NH3·H2O和CO2，生成物为NH4HCO3，可写出相应的化学方程式：NH3 H2O+CO2=NH4HCO3，反应②具有“一变多”的特点，属于分解反应。
（3）（3）“低碳”生活，绿色出行以及发展风力、水力发电均能减少化石燃料的使用，有利于降低“碳排放”。燃煤脱硫可以减少SO2的排放，但是不能减少CO2的排放。垃圾分类焚烧会增加CO2的排放。
6．（2023·海南海口·海口市灵山中学校考模拟预测）金属镁及其合金是一种用途广泛的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的，主要生成流程如下：
(1)实验室将粗盐制成精盐的过程中，需要蒸发，为了得到精盐应蒸发至______（填字母）；
A．完全蒸干时停止加热
B．快干时停止加热，利用余热蒸干
C．有大量固体析出时停止加热，过滤弃去剩余的少量溶液
(2)写出加入石灰乳后发生反应的化学方程式______；
(3)操作X的名称为______，该操作需要使用的玻璃仪器是______；
(4)试剂Y和Mg(OH)2反应的化学方程式为______；无水MgCl2在熔融状态下通电生成Mg的化学方程式为______。
【答案】(1)B
(2)Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2
(3) 过滤 烧杯、漏斗和玻璃棒
(4) Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑
【详解】（1）实验室将粗盐制成精盐的过程中，需要蒸发，为了得到精盐应快干时停止加热，利用余热蒸干，故选B；
（2）加入石灰乳，石灰乳的主要成分是氢氧化钙，与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，反应的化学方程式为Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2，故填：Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2；
（3）操作X能将固体和液体分离，其操作名称为过滤，需要使用的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒，故填：过滤；烧杯、漏斗和玻璃棒；
（4）加入试剂Y后得到氯化镁晶体，则试剂Y为盐酸，Mg(OH)2与HCl反应生成了MgCl2和H2O，反应的化学方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O；无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，反应的化学方程式为MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑，故填：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O；MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑。
7．（2023·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考二模）中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅，下图是用粗硅原料(含氧化镁等杂质，不考虑其他杂质与酸反应)制备高纯硅的一种简易流程。
(1)操作m的名称是_______。
(2)为加快粗硅与稀盐酸反应的速率，可采取的措施是_______(写一条即可)。
(3)操作m后，所得溶液中含有的阳离子为_______(填离子符号)。
(4)上述流程中，可以循环利用的物质是_______(填化学式)。
(5)SiCl4与H2反应的化学方程式是_______。
【答案】(1)过滤
(2)将粗硅研成粉末
(3)Mg2+
(4)HCl
(5)
【详解】（1）由图可知，操作m是将固体和液体分离，是过滤操作；
（2）将粗硅研成粉末，可以增大粗硅与稀盐酸的接触面积，加快反应速率；
（3）由图知，向粗硅原料(含氧化镁）中加入过量的稀盐酸，稀盐酸与氧化镁反应生成氯化镁和水，反应后过滤，则滤液中的溶质为氯化镁和氯化氢，含有的金属阳离子为Mg2+；
（4）在流程中，既做反应物又是生成物的物质是可循环利用的物质，由图知，在流程中，既做反应物又是生成物的物质是氯化氢，其化学式为：HCl；
（5）由图可知，SiCl4与H2在高温的条件下反应生成硅和氯化氢，反应的化学方程式为：。
8．（2023·四川成都·统考二模）海水中含有大量盐类，海水淡化是综合利用海洋资源的重要产业、某海水资源综合利用的部分途径如下图：
(1)操作I、操作Ⅱ需用到的玻璃仪器是______。
(2)写出生成固体B的化学方程式______。
(3)试剂X是______（填名称），溶液A中加入试剂X的目的是______，固体B加入试剂X，生成氯化镁，反应能发生的原因是______。
(4)镁在空气中燃烧发出耀眼白光，依据此现象可用镁制作______（写出一种即可）。
【答案】(1)玻璃棒、烧杯、漏斗
(2)2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl
(3) 盐酸 除去NaOH 反应生成水
(4)闪光弹
【详解】（1）由图可知，操作Ⅰ将固体和液体分离，则为过滤，所需玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，操作Ⅱ为将氯化钠溶液变为晶体，则为蒸发，所需玻璃仪器有玻璃棒，则操作I、操作Ⅱ需用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒。
（2）氯化镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl。
（3）结合前面分析可知，溶液A中的溶质为氯化钠和氢氧化钠，由于氢氧化钠能与盐酸反应生成氯化钠和水，则试剂X为盐酸，目的为除去氢氧化钠；
氢氧化镁能与盐酸反应生成氯化镁和水，该反应能发生是因为该反应生成水。
（4）镁燃烧发出耀眼的白光，则可制作闪光弹等。
9．（2023·河南商丘·模拟预测）某化工厂使用食盐和其它原料、采用侯德榜先生的联合制碱法生成纯碱。其主要化工流程如下图：
(1)操作I的名称是______。
(2)反应②的化学方程式为______。
(3)从上述化工流程中看出可以循环使用的物质是______（填化学式）。
【答案】(1)过滤
(2)
(3)CO2
【详解】（1）操作Ⅰ能将碳酸氢钠固体与氯化铵溶液分离，故操作Ⅰ的名称是过滤；
（2）反应②是碳酸氢钠固体在加热条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（3）由主要化工流程图，二氧化碳既是反应物也是生成物，可循环利用，其化学式为CO2。
【点睛】本题考查生产纯碱的主要化工流程，掌握物质分离的原理、化学方程式的书写方法等是正确解答本题的关键。
10．（2023·江西九江·统考二模）《本草纲目》中记载：“绿矾，酸涌涩收，燥湿解毒，化涎之功”。以含铁污泥（主要成分为Fe2O3、FeO、Fe，还含有SiO2等杂质，SiO2等杂质与酸不反应，且难溶于水）为原料生产绿矾（FeSO4·7H2O）的工艺流程如图：
(1)实验室进行操作I时，玻璃棒的作用是_______。
(2)“酸浸”时，为加快反应速率，可采取的措施是_______。
(3)“酸浸”中发生的反应的化学方程式为_______。
(4)“除杂”中铁粉能把Fe3+转化为Fe2+，该反应的基本反应类型是_______（写一个）。
(5)“滤渣2”的主要成分是_______。
【答案】(1)引流
(2)搅拌（或加热）（合理即可）
(3)（或或）（合理即可）
(4)化合反应
(5)铁/Fe
【详解】（1）由流程图可知，操作I后分离出滤渣，是过滤，玻璃棒的作用是引流，故填：引流。
（2）“酸浸”时，为加快反应速率，可采取的措施有搅拌、加热、适当延长浸泡时间等。
（3）“酸浸”时，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，该反应的化学方程式为：；铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：；氧化亚铁与盐酸反应生成氯化亚铁和水，该反应的化学方程式为：。
（4）“除杂”中铁粉能把Fe3+转化为Fe2+，该反应是由多种物质生成一种物质的反应，基本反应类型属于化合反应，故填：化合反应。
（5）“滤渣2”的主要成分是没有反应的铁粉，故填：铁（或Fe）。
11．（2023·陕西咸阳·模拟预测）无水氯化钙在工业上有广泛的用途。以石灰石矿粉(主要成分为CaCO3含有SiO2、Fe2O3、MgSO4等杂质)为原料，生产无水氯化钙的流程如下：
回答下列问题：
(1)过滤和蒸发均需用到的玻璃仪器是_____________。
(2)从流程图中推知：SiO2____________(填“能”或“不能”)和盐酸反应。
(3)氧化铁与盐酸反应的化学方程式为_____________。
(4)滤渣3中除有少量Ca(OH)2外，还有_____________(填化学式)。
【答案】(1)玻璃棒
(2)不能
(3)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(4)Fe(OH)3、Mg(OH)2
【详解】（1）过滤需要玻璃棒引流，蒸发需要玻璃棒搅拌，即两个操作均需用到的玻璃仪器是玻璃棒，故填玻璃棒。
（2）加入盐酸酸溶后过滤，滤渣中含有二氧化硅，说明二氧化硅不能与盐酸反应，故填不能。
（3）氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，故反应的化学方程式写为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
（4）酸溶时，石灰石中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，过滤，滤液1中含有氯化钙、氯化铁和硫酸镁。滤液1中加入氯化钡溶液，氯化钡与硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁，反应后过滤，滤液2中含有氯化钙、氯化铁和氯化镁。滤液2中加入石灰乳，其中的氢氧化钙与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙，同时氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，反应后过滤，则滤渣3中含有少量的氢氧化钙、氢氧化铁和氢氧化镁，氢氧化铁与氢氧化镁的化学式分别为Fe(OH)3、Mg(OH)2，故填Fe(OH)3、Mg(OH)2。
12．（2023·云南昆明·昆明市第三中学校考一模）化学是材料科学、信息科学和航空航天工程等现代科学的重要基础。
(1)二氧化硅是制造光导纤维、玻璃的重要原料。请用化学用语填空：
①2个硅原子_______。
②3个氧分子_______。
③硅元素在地壳中含量(质量分数)位居第_____(填数字)。
④标出二氧化硅中硅元素的化合价_______。
(2)中国首款完全自主知识产权民用客机C919飞机的钛合金用量达9. 3%。工业上利用钛白粉制备海绵钛的工艺流程如下图所示：
①反应Ⅱ需在高温下和氩气环境中进行，目的是隔绝氧气而不被氧化，该反应的化学方程式为_______。
②反应Ⅱ属于基本反应类型中的_______。
③该工艺流程中，可以循环使用的物质有______(填化学式)。
【答案】(1) 2Si 3O2 2
(2)
置换反应 Mg、Cl2
【详解】（1）①在元素符号前加数字表示几个原子，故2个硅原子表示为：2Si；
②在化学式前加数字表示几个分子，故3个氧分子表示为：3O2；
③地壳中含量前四的元素是氧硅铝铁，故硅元素在地壳中含量(质量分数)位居第2；
④化合价标在元素符号的正上方，正负在前，数字在后；二氧化硅中氧元素显-2价，依据化合物中各元素的化合价的代数和为零，硅元素显+4价，故填：；
（2）①反应Ⅱ是镁和四氯化钛高温下反应生成钛和氯化镁，反应的化学方程式为：；
②反应Ⅱ是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；
③该工艺流程中，氯气在反应Ⅰ做反应物，反应Ⅲ中氯气是生成物；镁是反应Ⅱ中的反应物，反应Ⅲ中的生成物，故可以循环使用的物质有Mg、Cl2。
13．（2023·山东菏泽·统考一模）某科学兴趣小组，在实验室用废渣（主要为，还含有C、、等少量杂质）来制取，过程如图所示：
(1)“酸浸”中加过量稀盐酸溶液的目的是______。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分为______（填化学式）。
(3)写出“除铁镁”时发生反应的化学方程式______（任写一个即可）。
(4)为不产生副产品，可用______（填化学式）溶液代替NaOH溶液开展实验。
【答案】(1)将碳酸钙完全转化为氯化钙
(2)C
(3)或
(4)Ca(OH)2
【详解】（1）该流程的目的是制取氯化钙，碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，故其目的是将碳酸钙完全转化为氯化钙；
（2）废渣中主要含碳酸钙，还含有碳、氧化铁、氧化镁等杂质，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，碳和稀盐酸不反应，故滤渣Ⅰ的主要成分为C；
（3）“除铁镁”时发生反应为氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠，该反应的化学方程式为：，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠，该反应的化学方程式为：；
（4）由图可知，产生的副产品是氯化钠，为了不产生副产品，可用Ca(OH)2溶液代替氢氧化钠，氢氧化钙和氯化铁反应生成氢氧化铁和氯化钙，氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙。
14．（2023·江苏·校联考一模）氧化锌广泛地应用于塑料、合成橡胶、药膏等产品的制作中。
Ⅰ.氧化锌的制备利用氧化锌矿(含少量CuO、NiO)为原料制备高纯氧化锌的流程如下：
已知：①金属活动性Fe>Ni>H；
②碳酸氢铵1000元/吨，碳酸钠2650元/吨。
(1)“酸溶”步骤中发生反应的化学方程式有_______。
(2)根据图所示，为提高锌浸出率，应采取的生产条件是_______。
(3)“酸溶”后溶液中含有的阳离子有Zn2+、Ni2+、_______。
(4)“过滤I”所得滤渣中所含的金属有_______(填化学式)。
(5)“反应”可加入碳酸钠制备碱式碳酸锌，反应原理为：3Na2CO3+3ZnSO4+3H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑。亦可采用新工艺，即选用碳酸氢铵来代替碳酸钠制备碱式碳酸锌，反应原理为6NH4HCO3+3ZnSO4=ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑。
①选用碳酸氢铵来代替碳酸钠制备碱式碳酸锌的优点是_______。
②新工艺常控制在40°C条件下进行，其目的是_______、_______。
Ⅱ.氧化锌的应用炉甘石始栽于《外丹本草》，主要成分为碳酸锌(ZnCO3)和碱式碳酸锌，炮制后主要成分为氧化锋(ZnO)，可添加至药膏用作外用药。
(6)炉甘石“炮制”的工艺方式(反应条件)是_______。
(7)氧化锌、碳酸锌、碱式碳酸锌都有一定的抑菌活性，说明起抑菌作用的有效成分可能是锌_______(选填“单质”或“元素”)。
(8)药效高低与有效成分的含量相关。碳酸锌的抑菌活性低于相同质量的氧化锌，可能的原因是_______。
【答案】(1)//
(2)终点pH值为5，每吨矿用52kg硫酸
(3)Cu2+、H+
(4)Cu、Ni、Zn
(5) 成本低 防止碳酸氢铵受热分解 防止Zn(OH)2·H2O受热分解
(6)高温
(7)元素
(8)相同质量的氧化锌、碳酸锌中氧化锌含有锌元素比碳酸锌多
【详解】（1）酸和金属氧化物反应生成盐和水，氧化锌矿(含少量CuO、NiO)为原料，加入硫酸溶液，“酸溶”步骤中发生反应的化学方程式有、、；
（2）根据图可知：锌浸出率随酸用量增大而增大，随终点pH值增大而减小，为提高锌浸出率，应采取的生产条件是终点pH值为5，每吨矿用52kg硫酸；
（3）由化学方程式可知：、、，反应后阳离子Zn2+、Ni2+、Cu2+，反应终点pH小于7，溶液显酸性，反应后阳离子还有H+，“酸溶”后溶液中含有的阳离子有Zn2+、Ni2+、Cu2+、H+；
（4）由金属活动性顺序可知：Zn>Fe>Ni>H，锌和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌、锌和硫酸镍反应生成镍和硫酸锌，加入稍过量的锌，“过滤I”所得滤渣中所含的金属有Cu、Ni、Zn；
（5）①选用碳酸氢铵来代替碳酸钠制备碱式碳酸锌的优点是成本低，由化学方程式3Na2CO3+3ZnSO4+3H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑、6NH4HCO3+3ZnSO4=ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑可知：制备相同质量的ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O需要Na2CO3和 NH4HCO3质量之比=318:474=159:237，且碳酸氢铵1000元/吨，碳酸钠2650元/吨，制备相同质量的碱式碳酸锌，新工艺需要的成本低；
②新工艺常控制在40°C条件下进行，其目的是防止碳酸氢铵受热分解，防止Zn(OH)2·H2O受热分解
（6）碳酸锌(ZnCO3)和碱式碳酸锌具有碳酸盐的性质，在高温条件下分解成金属氧化物和二氧化碳，炉甘石“炮制”的工艺方式(反应条件)是高温；
（7）氧化锌、碳酸锌、碱式碳酸锌都有一定的抑菌活性，说明起抑菌作用的有效成分可能是锌元素，是具有相同质子数一类原子的总称；
（8）药效高低与有效成分的含量相关。碳酸锌的抑菌活性低于相同质量的氧化锌，可能的原因是相同质量的氧化锌、碳酸锌中氧化锌含有锌元素比碳酸锌多。
15．（2023·湖北黄冈·统考三模）钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。以钛铁矿（主要成分是FeTiO3）为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如下：
(1)清洁能源甲醇（CH3OH）属于______（填“有机化合物”或“无机化合物"）
(2)物质A是一种有毒的可燃性气体，化学式为______。
(3)电解饱和NaCl溶液的化学方程式为______。
(4)在高温和氩气条件下，金属镁和TiC14发生置换反应可生成Ti，该反应的化学方程式为______，氩气能做保护气的原因是______。
【答案】(1)有机化合物
(2)CO
(3)
(4) TiCl4+ 2MgTi+2MgCl2 化学性质稳定不容易参加化学反应
【详解】（1）甲醇（CH3OH）属于含碳有机化合物。
（2）由图知，TiO2和氯气和焦炭生成TiC14和A，物质A是一种有毒的可燃性气体，结合质量守恒定律知，A为一氧化碳，化学式为CO。
（3）由图知，电解饱和NaCl溶液的反应为氯化钠和水在通电的条件下生成氯气、氢气和氢氧化钠，化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
（4）在高温和氩气条件下，金属镁和TiC14发生置换反应可生成Ti和氯化镁，该反应的化学方程式为TiCl4+ 2MgTi+2MgCl2。氩气化学性质稳定，不容易参加化学反应，能做保护气。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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压轴题05 流程图题
工艺流程题的素材多样，问题设置也较灵活是很多地区常考题型。工艺流程题主要考查化学反应原理、常见化合物的性质、实验基本操作及名称、物质的除杂和分离、利用溶解度分离物质以及流程中的物质转化和循环等内容,涉及的内容有一定的难度,在复习时要注意:①心理方面不要有畏难情绪、克服看见长的文字就害怕的心理、克服不爱看流程图的心理。②读题时要有耐心,注意把握整体,读懂流程图,能在流程中找到答案。③加强提取信息、顺向和逆向思维相结合的能力,熟练掌握并能写出有关物质的化学式和化学方程式,提高答题的正确率。④回答开放性试题时,叙述要条理清晰、科学合理、符合化学用语
命题点1 原理预处理的常用方法及目的
操作的判断方法：
①若操作前后固体的成分不变，只是由大颗粒变为小颗粒（或粉末状），则该操作为研磨
②流程中将固体反应物“粉粹/研磨”的目的是：加快固体物质的溶解速率；或增大反应物间的接触面积，加快反应速率。
命题点2 分离、提纯的操作及其注意事项
操作的判断方法：
①若某些操作使固体（滤渣）和溶液（滤液）分离，则为过滤操作。
②若操作前为某溶液，操作后得到晶体/固体（操作前后未加药品），则为蒸发结晶操作。
命题点3 判断可循环使用的物质
判断可循环使用的物质：
①图上某一步的产物指向前面某一步的反应物（即可逆线），则该物质为可循环使用的物质，如：
②某一步的产物为前面某一步的反应物，则该物质为可循环使用的物质，如
命题点4 化学方程式的书写及基本反应类型的判断
1.化学方程式的书写：
（1）寻找反应物和生成物：根据箭头方向，箭头进入是投料（即反应物），出去的生成物。
（2）从已知信息中找出的反应物和生成物不满足质量守恒定律：
①若反应在溶液中进行，考虑是否有水参与反应或有水生成
②若反应在空气中进行或通入空气，考虑空气中的成分是否参与反应
2.基本反应类型的判断
（1）多变一——化合反应；
（2）一变多——分解反应；
（3）单换单——置换反应；
（4）双交换、价不变——复分解反应
命题点5 未知物质成分分析
判断未知反应物或生成物的成分一般有两种方法：
（1）根据复分解反应：根据复分解反应中已知的反应物及生成物，推出未知的反应物或生成物，剩余物质的成分中一定存在反应的生成物和加入的某种过量反应物。
（2）根据质量守恒定律：结合反应物的元素种类及已知生成物的元素种类，推断未知生成物中所含的元素种类，结合常见化学物质进行推导。
命题点6 流程的评价
流程的评价从以下两方面考虑：
（1）从成本考虑：所用原料价格低廉或将废弃物转化为有用的物质，流程中耗能少，实现了物质、能量的循环利用等。
（2）从环保考虑：无污染、无腐蚀。“三废”（废液、废渣、废气）的处理
1．（2023·江苏宿迁·统考二模）某化学小组参观制碱厂后，绘制了该厂生产纯碱的工艺流程图如图。
据图判断下列说法错误的是（ ）
A．流程图I是依次向粗盐水中加入Ca(OH)2和Na2CO3，二者加入的顺序可以颠倒
B．过滤I得到的沉淀成分有Mg(OH)2和CaCO3
C．通入NH3的主要作用是形成碱性溶液，有利于CO2的吸收
D．碳酸氢钠首先从溶液中结晶析出的原因是其溶解度较小
2．（2023·江苏·校联考一模）如图为一种烟气脱硫的流程，脱硫塔中发生的主要反应为，下列说法不正确的是（ ）
A．烟气脱硫能减少酸雨的形成 B．再生塔反应
C．生产过程中CaS可循环利用 D．理论上每处理64.0gSO2，可回收32.0gS粉
3．（2023·山东潍坊·模拟预测）粮食安全是“国之大者”。
(1)守住良田沃土，保障粮食安全。
①土壤酸化不利于农作物生长。要改良酸化土壤，可选用的物质为_______。
②某农田改良后pH为7.4，该地区常见农作物最适宜生长的土壤pH范围如下：
农作物 茶树 油菜 水稻 萝卜
pH 5.0~5.5 5.8~6.7 6.0~7.0 7.0~7.5
该农田适合种植的农作物是_______。
③碳酸氢铵（NH4HCO3）需密封保存于阴凉处，用化学方程式解释原因：________。
(2)科技创新，开辟产粮新路径。
我国科学家利用CO2合成葡萄糖，该方案先用碳电还原法将CO2转化为醋酸，再利用微生物发酵获得葡萄糖。
①将CO2资源化利用，可减少_______效应。
②通电条件下，装置1中CO2分解成CO和常见单质X，X的化学式为_______。
③利用酵母菌等微生物将醋酸转化为葡萄糖时，温度不宜过高，原因是_________。
④理论上合成葡萄糖所需CO2与H2O的质量比为______。
4．（2023·安徽池州·统考二模）我国著名的化学家科学家侯德榜发明了制纯碱的方法被称为候氏制碱法，以食盐为原料制取纯碱的流程如图：
(1)NH3 中氮元素的化合价为______。
(2)操作Ⅰ名称为______。
(3)“侯氏制碱法”的反应温度一般控制在30℃~35℃， 因为在此温度时，NaHCO3的溶解度较______（填“大”或“小”）。
(4)写出反应②的化学方程式______。
(5)写出氯化铵的一种用途______。
5．（2023·江西宜春·校考模拟预测）“氨法”捕集二氧化碳是实现“碳达峰”“碳中和”的重要途径之一，目前受到广泛关注和研究，其主要流程如下图。
(1)流程中氨水喷淋的目的是______。
(2)反应①的化学方程式为______，反应②的基本反应类型是______反应。
(3)下列措施有利于降低“碳排放”的是______（填序号，双选）。
A．“低碳”生活，绿色出行 B．发展风力、水力发电
C．燃煤脱硫减少污染 D．垃圾分类焚烧处理
6．（2023·海南海口·海口市灵山中学校考模拟预测）金属镁及其合金是一种用途广泛的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的，主要生成流程如下：
(1)实验室将粗盐制成精盐的过程中，需要蒸发，为了得到精盐应蒸发至______（填字母）；
A．完全蒸干时停止加热
B．快干时停止加热，利用余热蒸干
C．有大量固体析出时停止加热，过滤弃去剩余的少量溶液
(2)写出加入石灰乳后发生反应的化学方程式______；
(3)操作X的名称为______，该操作需要使用的玻璃仪器是______；
(4)试剂Y和Mg(OH)2反应的化学方程式为______；无水MgCl2在熔融状态下通电生成Mg的化学方程式为______。
7．（2023·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考二模）中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅，下图是用粗硅原料(含氧化镁等杂质，不考虑其他杂质与酸反应)制备高纯硅的一种简易流程。
(1)操作m的名称是_______。
(2)为加快粗硅与稀盐酸反应的速率，可采取的措施是_______(写一条即可)。
(3)操作m后，所得溶液中含有的阳离子为_______(填离子符号)。
(4)上述流程中，可以循环利用的物质是_______(填化学式)。
(5)SiCl4与H2反应的化学方程式是_______。
8．（2023·四川成都·统考二模）海水中含有大量盐类，海水淡化是综合利用海洋资源的重要产业、某海水资源综合利用的部分途径如下图：
(1)操作I、操作Ⅱ需用到的玻璃仪器是______。
(2)写出生成固体B的化学方程式______。
(3)试剂X是______（填名称），溶液A中加入试剂X的目的是______，固体B加入试剂X，生成氯化镁，反应能发生的原因是______。
(4)镁在空气中燃烧发出耀眼白光，依据此现象可用镁制作______（写出一种即可）。
9．（2023·河南商丘·模拟预测）某化工厂使用食盐和其它原料、采用侯德榜先生的联合制碱法生成纯碱。其主要化工流程如下图：
(1)操作I的名称是______。
(2)反应②的化学方程式为______。
(3)从上述化工流程中看出可以循环使用的物质是______（填化学式）。
10．（2023·江西九江·统考二模）《本草纲目》中记载：“绿矾，酸涌涩收，燥湿解毒，化涎之功”。以含铁污泥（主要成分为Fe2O3、FeO、Fe，还含有SiO2等杂质，SiO2等杂质与酸不反应，且难溶于水）为原料生产绿矾（FeSO4·7H2O）的工艺流程如图：
(1)实验室进行操作I时，玻璃棒的作用是_______。
(2)“酸浸”时，为加快反应速率，可采取的措施是_______。
(3)“酸浸”中发生的反应的化学方程式为_______。
(4)“除杂”中铁粉能把Fe3+转化为Fe2+，该反应的基本反应类型是_______（写一个）。
(5)“滤渣2”的主要成分是_______。
11．（2023·陕西咸阳·模拟预测）无水氯化钙在工业上有广泛的用途。以石灰石矿粉(主要成分为CaCO3含有SiO2、Fe2O3、MgSO4等杂质)为原料，生产无水氯化钙的流程如下：
回答下列问题：
(1)过滤和蒸发均需用到的玻璃仪器是_____________。
(2)从流程图中推知：SiO2____________(填“能”或“不能”)和盐酸反应。
(3)氧化铁与盐酸反应的化学方程式为_____________。
(4)滤渣3中除有少量Ca(OH)2外，还有_____________(填化学式)。
12．（2023·云南昆明·昆明市第三中学校考一模）化学是材料科学、信息科学和航空航天工程等现代科学的重要基础。
(1)二氧化硅是制造光导纤维、玻璃的重要原料。请用化学用语填空：
①2个硅原子_______。
②3个氧分子_______。
③硅元素在地壳中含量(质量分数)位居第_____(填数字)。
④标出二氧化硅中硅元素的化合价_______。
(2)中国首款完全自主知识产权民用客机C919飞机的钛合金用量达9. 3%。工业上利用钛白粉制备海绵钛的工艺流程如下图所示：
①反应Ⅱ需在高温下和氩气环境中进行，目的是隔绝氧气而不被氧化，该反应的化学方程式为_______。
②反应Ⅱ属于基本反应类型中的_______。
③该工艺流程中，可以循环使用的物质有______(填化学式)。
13．（2023·山东菏泽·统考一模）某科学兴趣小组，在实验室用废渣（主要为，还含有C、、等少量杂质）来制取，过程如图所示：
(1)“酸浸”中加过量稀盐酸溶液的目的是______。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分为______（填化学式）。
(3)写出“除铁镁”时发生反应的化学方程式______（任写一个即可）。
(4)为不产生副产品，可用______（填化学式）溶液代替NaOH溶液开展实验。
和氯化铁反应生成氢氧化铁和氯化钙，氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙。
14．（2023·江苏·校联考一模）氧化锌广泛地应用于塑料、合成橡胶、药膏等产品的制作中。
Ⅰ.氧化锌的制备利用氧化锌矿(含少量CuO、NiO)为原料制备高纯氧化锌的流程如下：
已知：①金属活动性Fe>Ni>H；
②碳酸氢铵1000元/吨，碳酸钠2650元/吨。
(1)“酸溶”步骤中发生反应的化学方程式有_______。
(2)根据图所示，为提高锌浸出率，应采取的生产条件是_______。
(3)“酸溶”后溶液中含有的阳离子有Zn2+、Ni2+、_______。
(4)“过滤I”所得滤渣中所含的金属有_______(填化学式)。
(5)“反应”可加入碳酸钠制备碱式碳酸锌，反应原理为：3Na2CO3+3ZnSO4+3H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑。亦可采用新工艺，即选用碳酸氢铵来代替碳酸钠制备碱式碳酸锌，反应原理为6NH4HCO3+3ZnSO4=ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑。
①选用碳酸氢铵来代替碳酸钠制备碱式碳酸锌的优点是_______。
②新工艺常控制在40°C条件下进行，其目的是_______、_______。
Ⅱ.氧化锌的应用炉甘石始栽于《外丹本草》，主要成分为碳酸锌(ZnCO3)和碱式碳酸锌，炮制后主要成分为氧化锋(ZnO)，可添加至药膏用作外用药。
(6)炉甘石“炮制”的工艺方式(反应条件)是_______。
(7)氧化锌、碳酸锌、碱式碳酸锌都有一定的抑菌活性，说明起抑菌作用的有效成分可能是锌_______(选填“单质”或“元素”)。
(8)药效高低与有效成分的含量相关。碳酸锌的抑菌活性低于相同质量的氧化锌，可能的原因是_______。
15．（2023·湖北黄冈·统考三模）钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。以钛铁矿（主要成分是FeTiO3）为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如下：
(1)清洁能源甲醇（CH3OH）属于______（填“有机化合物”或“无机化合物"）
(2)物质A是一种有毒的可燃性气体，化学式为______。
(3)电解饱和NaCl溶液的化学方程式为______。
(4)在高温和氩气条件下，金属镁和TiC14发生置换反应可生成Ti，该反应的化学方程式为______，氩气能做保护气的原因是______。
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