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专题14 工艺流程图题（讲练）
一、【考点导航】
工艺流程图题问题设置比较灵活。
1、从混合物中分离、提纯某物质。
实质是考查混合物的除杂、分离、提纯等有关实验的基础知识、基本操作和技能。在流程中找到主要物质是什么？混有的杂质什么？当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应？产物是什么？如何选择合适的方法将杂质除去。
2、用一种物质制备另一种物质。
首先了解生产的产品，然后分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：反应物是什么？发生了什么反应？该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用（抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务）。最后从问题中获取信息，帮助解题。
二、【易错点归纳】
复习时要注意：
1、首先不要畏惧，比如：看见长的文字就害怕、不爱看流程图题等。
2、读题时要有耐心，注意把握整体，读懂流程图，能根据问题在流程中找到答案。
3、强化提取信息的能力、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。
4、回答开放性试题，叙述要条理清晰、科学合理、符合化学用语规范。
三、【高频考点与易错点突破】
题型一 物质制备类
【经典例题】【2021山东潍坊】氮化硼（BN）陶瓷基复合材料在航天领域应用广泛。硼单质是制备氮化硼（BN）的原料之一，某工厂利用硼砂（主要成分为Na2B4O7·10H2O，杂质中含少量Fe3+）制备硼（B）单质的部分流程如下图所示：
请完成下列问题：
（1）粉碎硼砂的目的是______。
（2）操作A的名称是______。
（3）滤渣的成分为______（填化学式）。
（4）写出H3BO3加热分解的化学方程式______。
（5）“制硼”反应的化学方程式为______。
【答案】 (1). 增大反应物之间的接触面积，使反应更充分 (2). 过滤 (3). Fe(OH)3 (4). (5).
【解析】（1）粉碎硼砂，可以增大反应物之间的接触面积，使反应更充分；
（2）操作A实现了固液分离，是过滤；
（3）硼砂中含有少量铁离子，加入氢氧化钠铁离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化铁，故滤渣为：Fe(OH)3；
（4）由图可知，H3BO3受热分解生成水和B2O3，该反应的化学方程式为：；
（5）“制硼”反应为镁和B2O3在850℃条件下反应生成硼和氧化镁，该反应的化学方程式为：。
【解题技巧】读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息捕捉的有效性。解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识。
【真题精练】
1、【2020湖南益阳】以镁矿石（主要成分MgCO3、SiO2）为原料生产MgO的主要工艺流程如下：
已知：SiO2难溶于水和常见的酸；“沉镁”过程中有Mg（OH）2生成。
（1）操作Ⅰ、Ⅱ的名称是___________。
（2）滤渣a的主要成分是___________（填化学式）；
（3）“酸浸”时稀硫酸与镁矿石主要成分发生反应的化学方程式是___________。
（4）“加热”过程中发生反应___________（填基本反应类型）。
【答案】 (1).过滤；(2).SiO2；(3).MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O；(4).分解反应
【解析】（1）固液分离是过滤，操作Ⅰ、Ⅱ都为固液分离，故填：过滤。
（2）碳酸镁和硫酸反应，二氧化硅不反应，滤渣a为二氧化硅，故填：SiO2。
（3）酸浸时，碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁二氧化碳和水，化学方程式为MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O，故填：MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O。
（4）沉镁生成氢氧化镁沉淀，加热过程氢氧化镁分解生成了氧化镁和水，符合分解反应特点一变多，故填：分解反应。
2、【2020黑龙江大庆】以黄铁矿（主要成分是FeS2）为原料，生产硫酸的简要流程图如图：
（1）将黄铁矿粉碎，目的是 。
（2）沸腾炉中发生反应的化学方程式是 。
（3）若硫酸厂产生的废气未经处理就排放到空气中，可能形成酸兩，我们把pH＜ 的降雨称为酸雨。
（4）炉渣Fe2O3可回收冶炼成铁，生活中防止铁生锈的常见方法 （答出一条即可）。
【答案】（1）增大反应物的接触面积，加快反应速度；（2）4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；（3）5.6；（4）表面刷漆、涂油或镀上其他金属等。
【解析】（1）反应物接触面积越大，反应越剧烈，黄铁矿粉碎会增大反应物的接触面积，加快反应速度；
故答案为：增大反应物的接触面积，加快反应速度；
（2）黄铁矿在沸腾炉里与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫，化学方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；
故答案为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；
（3）某些工厂排放的酸性气体未经处理直接排放到空气中，可能导致降雨的酸性增强，我们通常把pH＜5.6的雨水称作酸雨；故答案为：5.6；
（4）铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果；人们常采用在其表面刷漆、涂油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，这些方法都能够防止锈蚀的共同原理是隔绝氧气和水；
故答案为：表面刷漆、涂油或镀上其他金属等。
3、【2021江西】江西赣州被誉为“世界钨都”，钨（W）是一种重要的战略资源。下图是一种生产钨的工业流程：
已知：白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO4），还含有CaO、SiO2等；碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
（1）操作1 中粉碎白钨矿的目的是______。
（2）操作2 所得滤液中一定含有的阳离子是______、。
（3）流程中氨水（NH3 H2O）和H2WO4反应生成（NH4）2WO4的化学方程式为______。
（4）用氢气还原WO3可获得高纯度的钨，此处不宜用焦炭代替氢气的原因是______。
【答案】 (1). 增大反应物接触面积，加快反应速率 (2). (3). (4). 如果用碳做还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨，不容易获得纯的金属钨，用氢气作还原剂可避免产生以上问题
【解析】（1）反应物浓度越大、温度越高、接触面积越大，反应速率越快，操作1 中粉碎白钨矿目的是增大反应物接触面积，加快反应速率。
（2）白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO4），还含有CaO、SiO2等，加入稀盐酸，根据流程图可知，钨酸钙（CaWO4）与稀盐酸反应生成H2WO4和氯化钙，氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水，操作2 所得滤液中一定含有的阳离子是钙离子和剩余的氢离子，符号为。
（3）流程中氨水（NH3 H2O）和H2WO4 反应生成（NH4）2WO4和水，反应的化学方程式为。
（4）用氢气还原WO3可获得高纯度钨，此处不宜用焦炭代替氢气的原因是如果用碳做还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨，不容易获得纯的金属钨，用氢气作还原剂可避免产生以上问题。
4、【2021湖北黄石】以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料，采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺，同时还可以获得绿矾(FeSO4﹒7H2O)，流程如下：
(1)步骤①中的化学方程式：。
(2)步骤②中的反应有两个：反应一是，该反应属于 (填基本反应类型)，反应二的化学方程式为 。
(3)加入的A是_______(填化学式)。
(4)获得绿矾的“一系列操作”为：蒸发浓缩、 、过滤等。
【答案】 (1). 2H2O (2).化合反应；；(3). H2SO4 (4). 降温结晶
【解析】(1)化学反应前后原子种类数目不变，反应前铜、铁、硫、氧、氢原子数目分别为4、4、10、42、4，反应后铜、铁、硫、氧、氢原子数目分别为4、4、10、40、0，故空格填：2H2O。
(2) 反应符合多变一特点，属于化合反应；由(1)分析可知，步骤①中得到硫酸铜，加入过量铁粉，会发生反应二：铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁，。
(3)加入的A后分离出铜，得到溶液最终制得绿矾，故A为硫酸H2SO4。
(4)获得绿矾的“一系列操作”为：蒸发浓缩、降温结晶、过滤等。
5、【2021湖南益阳】我国古代冶炼锌和铜的合金（外观似黄金，又称黄铜）的工艺流程如图：
己知：ZnCO3加热分解可得到ZnO。
（1）气体A中，除CO2外还含有的另一种气体为_____（填化学式）；
（2）下列方法可鉴别黄铜和黄金的是_____（填数字序号）；
①对比两者颜色的不同
②取样品分别灼烧
（3）写出流程中生成锌的一个置换反应的方程式_____。
【答案】 ①. CO ②. ② ③. 。
【解析】（1）碳与二氧化碳高温生成一氧化碳，所以气体A中，除二氧化碳外还有另一种生成气体一氧化碳，它的化学式是CO；
（2）①黄铜和黄金都是黄色，所以通过对比两者颜色不能鉴别；
②取样品分别灼烧，黄铜中的铜与氧气反应，生成氧化铜，是黑色，黄金与氧气不反应，颜色不变，所以取样品分别灼烧能鉴别；故填②。
（3）碳与氧化锌反应，生成锌和二氧化碳，属于置换反应，所以方程式是：
6、【2021甘肃兰州】 工业上以稀硫酸、氧化铁、铜粉为原料制备硫酸铜的流程如下：
已知：①；②Fe2+易被氧化成Fe3+
（1）操作①的名称是_________。
（2）溶液II中溶质的成分是_________（用化学式表示）。
（3）红褐色沉淀加热时，生成Fe2O3和一种常见的氧化物，请写出反应的化学方程式 。
（4）上述流程中可以循环使用的物质是_________。
【答案】（1）过滤；（2）CuSO4、FeSO4；（3）；（4）氧化铁
【解析】（1）操作①可以实现固液分离，是过滤。
（2）加入铜粉，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸铁和铜反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，通入热空气，硫酸亚铁转化为硫酸铁，溶液II中溶质的成分是硫酸铁和硫酸铜。
（3）红褐色沉淀氢氧化铁加热时，生成Fe2O3和一种常见的氧化物水，反应的化学方程式为
（4）上述流程中可以循环使用的物质是氧化铁，稀硫酸与氧化铁反应需消耗氧化铁，氢氧化铁加热有氧化铁生成。
题型二 物质分离提纯类
【经典例题】【2021山东泰安】某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红（主要成分Fe2O3），要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如图所示：
请回答下列问题：
（1）工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为 。
（2）用化学式表示固体甲的成分 。
（3）溶液甲中的金属离子是 （用离子符号表示）。
（4）完成步骤④的化学方程式：4Fe（OH）2+O2+2 ═4Fe（OH）3。
【答案】（1）Fe+CuCl2＝FeCl2+Cu；（2）Fe、Cu；（3）Na+、Fe2+；（4）H2O。
【解答】废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁，由于目的是获得铜和铁红，所以需要在过程中铜离子转化为铜单质，根据流程可以看成铜应该出现在固体甲中，所以A就是转化铜离子用的铁粉，为使铜离子彻底转化，所以应该加入过量的铁粉．这样导致固体甲为生成的铜和剩余的铁粉．当加入过量盐酸时，使铁粉完全从铜粉中除掉，所以固体乙是纯净的铜粉，溶液乙为生成的氯化亚铁和剩余的盐酸．而溶液甲为氯化钠和氯化亚铁．溶液甲和乙加入过量的B后生成氢氧化亚铁，说明B为氢氧化钠等可溶性碱．
（1）加入过量的A是铁与氯化铜反应，化学方程式为：Fe+CuCl2＝FeCl2+Cu；
（2）工厂废液中加入过量的A，是铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，所以固体甲的成分为铜和过量的铁；
（3）溶液甲中含有溶质氯化亚铁和不参加反应的氯化钠，所以溶液甲中的金属离子是Na+、Fe2+；
（4）4Fe（OH）2+O2+2X═4Fe（OH）3可知，反应前后铁原子都是4个，反应后氢原子是12个，反应前应该是12个，其中4个包含在2X，反应后氧原子是12个，反应前应该是12个，其中2个包含在2X中，则X的化学式为H2O。
【解题技巧】认真读图，从中获得解答题目所需的信息，在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息捕捉的有效性。
【真题精练】
1、【2021湖南湘潭】 2021年3月，三星堆遗址新出土重要文物500多件，有高2.62米的青铜大立人、高3.95米的青铜神树、象牙等，多属前所未见的稀世之珍。
（一）青铜古称“吉金”是金属冶铸史上最早出现的合金，青铜属于______（填“金属”或“合成”）材料，青铜的硬度比纯铜______（填“大”或“小”）。
（二）生活中铜制品长期露置在潮湿空气中会锈蚀，生成“铜绿”【化学式为Cu2（OH）2CO3】。
【查阅资料】
【工艺流程】为从某锈蚀的铜样品中回收铜并制得硫酸锌，取该铜样品（除含有铜、锌和铜绿外，不含其它物质），进行如下操作：
请回答下列问题：
（1）气体a中含有H2和______（填化学式），溶液A的颜色为______色。
（2）操作Ⅰ的名称是______，该操作中玻璃棒的作用是______。
（3）写出②中发生反应的化学方程式 （写一个即可），该反应属于基本反应类型中的 反应。
【答案】（一）金属；大（二）（1）CO2；蓝（2）过滤；引流（3）（或）；置换
【解析】（一）合金和纯金属都属于金属材料，青铜属于金属材料；合金硬度大于成分金属，故青铜的硬度比纯铜大。
（二）
（1）由题干可知，；铜绿和硫酸反应生成二氧化碳气体和蓝色硫酸铜溶液，故气体a中含有H2和CO2，溶液A的颜色为蓝色。
（2）操作Ⅰ是分离固液的操作，为过滤，该操作中玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出。
（3）溶液A中含有铜绿和硫酸生成的硫酸铜、过量的稀硫酸，加入过量锌粉，硫酸和锌生成硫酸锌和氢气，；锌和硫酸铜生成铜和硫酸锌，。该反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应，属于置换反应。
2、【2021重庆B】重庆多地曾出现过盐井，从天然盐井中获取粗盐（含泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质）为了除去以上杂质得到精盐，小明设计如下实验。
【提示】杂质含量较少，不考虑微溶物形成沉淀
（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
（2）沉淀b所含物质为 Mg（OH）2和______。
（3）物质X是______。
（4）滤液c中加入稀盐酸后发生中和反应的化学方程式为______。
（5）为了证明滴加的 Ba（OH）2溶液已过量，取少许上层清液于试管中加入一种试剂即可。下列物质的溶液能达到实验目的的有______。
A．Ba（OH）2 B．K2CO3 C、Na2SO4 D．KCl
【答案】 (1). 漏斗 (2). BaSO4 (3). Na2CO3 (4). (5). C
【解析】（1）过滤中用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（2）粗盐中含有泥沙、氯化钙、氯化镁、硫酸钠等杂质，加足量水溶解，过滤，除去泥沙，滴加足量的氢氧化钡，氢氧化钡和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钡，氢氧化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和氢氧化钠，故沉淀b为氢氧化镁和BaSO4；
（3）滤液b中含氯化钙、反应生成的氯化钡、过量的氢氧化钡等杂质，要想除去这些杂质，可加入过量的碳酸钠，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氢氧化钠，氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠，故物质X是Na2CO3；
（4）中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，滤液c中含反应生成的氢氧化钠和过量的碳酸钠杂质，其中氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，属于中和反应，该反应的化学方程式为：；
（5）为了证明滴加的氢氧化钡过量，可取上层清液，加入硫酸钠，硫酸钠能与氢氧化钡反应生成硫酸钡，产生白色沉淀，说明氢氧化钡过量，碳酸钾也能与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀，但是上层清液中含有氯化钙，氯化钙也能与碳酸钾反应生成碳酸钙白色沉淀，故加入碳酸钾，产生白色沉淀，不能说明氢氧化钡过量，氯化钾与氢氧化钡不反应。故选C。
3、【2021河南】从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜，其操作流程如下所示。
（1）请写出步骤I中发生反应的化学方程式 。（写出一个即可）
（2）步骤II中，加入硝酸银溶液的作用是 。
（3）步骤III中，若溶液乙的质量大于溶液甲，确定M后写出发生反应的化学方程式 。
【答案】（1）Mg+H2S04=MgS04+H2↑或2Al+3H2S04=Al2（SO4）3+3H2↑
（2）把Cu和Ag固体进行分离
（3）Zn+Cu（N03）2=Zn（N03）2+Cu
【解析】（1）铜、银与硫酸不反应，镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气，化学方程式分别为Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑、2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑；（2）步骤I反应后固体为铜和银，在固体中加入硝酸银，铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，加入硝酸银溶液的作用是除去金属铜；（3）步骤Ⅲ中生成铜，是M与硝酸铜反应，M排在铜的前面，若溶液乙的质量大于溶液甲，根据质量守恒定律，金属M相对原子质量大于铜，N可以为锌，锌与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜，化学方程式是Zn+Cu（NO3）2═Zn（NO3）2+Cu。
4、【2021云南】“垃圾是放错的资源”。碘循环工艺不仅能吸收SO2，减少环境污染，而且还可以得到仅含一种元素的化工原料X，流程如下：
（1）流程中可循环利用的物质是___________。
（2）膜反应器中发生的是分解反应，X的化学式是___________。
（3）反应器中发生反应的化学方程式为___________。
【答案】 (1). I2 (2). H2 (3).
【解析】（1）在膜反应器后，HI高温下会分解为氢气和碘蒸汽，而在反应器阶段需要重新加入碘单质，因此流程中可循环利用的物质是I2；
（2）碘化氢受热分解为氢气和碘单质，其化学方程式为：，因此X是氢气，化学式为H2 ；
（3）其反应就是二氧化硫、碘单质和水反应生成硫酸和碘化氢，其化学方程式为：。
5、【2021湖南衡阳】海水中蕴藏着丰富的化学资源，工业上常利用海水提取粗盐（含CaCl2、MgCl2等杂质）。然后进一步得到精制食盐，并广泛用于氯碱工业和侯氏制碱工业等。过程如图
（1）母液为NaCl的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液。
（2）试剂X为 （填字母序号）。
A.NaOH B.KOH C.NaNO3
（3）操作Y为 ___ 。
（4）加适量盐酸的作用是为了除去 __________ 。（填物质名称或化学式）
【答案】（1）饱和 （2）A （3）过滤 （4）碳酸钠、氢氧化钠（或Na2CO3、NaOH）
【解析】（1）母液不能继续溶解氯化钠，是NaCl的饱和溶液。（2）加入试剂X的目的是除去镁离子，试剂X为氢氧化钠溶液，不能选用氢氧化钾，否则会引入新的杂质氯化钾。（3）操作Y是将滤渣与溶液分离，是过滤。（4）经过Y操作后，滤液中含有过量的碳酸钠和氢氧化钠，加适量盐酸的作用是为了除去过量的碳酸钠、氢氧化钠。
6、【2021安徽】某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图。
（1）“酸浸”中使用的酸是______（填字母序号）。
A.HCl B.H2SO4 C.Na2SO4
（2）流程中涉及到的氧化物有______（写出1种即可）。
（3）“煅烧”过程发生反应的化学方程式为______，反应类型是______。
（4）该工艺的价值在于______。
【答案】 (1). B (2). A12O3（或H2O） (3). 2Al（OH）3 Al2O3+3H2O↑ (4). 分解反应 (5). 废物再利用（其他合理答案均可）
【解析】本题考查酸的性质、物质的分类、化学方程式的书写及化学反应的分类等。（1）由于“酸浸”后生成了硫酸铝，所以使用的酸是硫酸；（2）从流程中的物质可以看出，属于氧化物的有氧化铝或水；（3）煅烧的反应条件是高温，氢氧化铝生成了氧化铝和水，水在高温条件下是气体，要标气体符号，化学方程式为：2Al（OH）3 Al2O3+3H2O↑，一种物质生成了两种，属于分解反应；（4）该工艺的价值在于废物再利用或有利于保护金属资源等合理均可。
7、【2021山东东营】海洋是人类宝贵的自然资源，海水“晒盐”和海水“制碱”体现了人类利用和改造自然的智慧，请根据粗盐“制碱”的流程图（如图）回答问题：
（1）步骤Ⅰ除杂中，常见的方法有两种：一是物理方法，即用NaCl溶液浸洗粗盐，溶解除去其中的可溶性杂质，则浸洗溶液应选用NaCl的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液；二是化学方法，操作步骤依次为：加水溶解→加过量试剂①→加过量试剂②→过滤→加适量盐酸，以下试剂①②组合选用合理的是 。
A．①Ca（OH）2②Na2CO3 B．①Na2CO3②Ca（OH）2
C．①KOH②Na2CO3 D．①NaOH②Na2CO3
（2）步骤Ⅲ先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳，这样做的目的是
，写出步骤Ⅲ反应的化学方程式 。
（3）步骤Ⅳ发生的反应属于 反应（填基本反应类型）。
（4）我国化学家侯德榜创立的联合制碱法的优点有 。
A．无“索尔维氨碱法”中的废弃物CaCl2生成，有利于保护环境
B．大大提高了食盐的利用率，节约了成本
C．将“制碱”与制氨生产联合起来，同时析出的NH4Cl晶体可用作复合肥
【答案】（1）AD；（2）有利于吸收二氧化碳或吸收尽可能多的二氧化碳（其他说法合理即可）；.NH3+H2O+CO2+NaCl＝NaHCO3+NH4Cl；（3）分解；（4）AB。
【解答】（1）温度不变的条件下，饱和溶液不能再溶解同种溶质，用NaCl溶液浸洗粗盐时，目的是溶解除去其中的可溶性杂质，但氯化钠不能溶解，因此浸洗溶液应选用NaCl的饱和溶液；故填：饱和；
利用化学方法除去杂质氯化钙和氯化镁两种杂质，从实验的流程分析，试剂①②均为过量；
A、先加入过量的Ca（OH）2溶液除去镁离子；再加入过量的碳酸钠溶液除去原有的和新引入的钙离子；充分反应后过滤，最后加入适量稀盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子；故A正确；
B、先加入过量的Na2CO3溶液除去钙离子和镁离子离子；再加入过量的Ca（OH）2溶液反而引入新杂质；故B错误；
C、先加入过量的KOH溶液除去镁离子；再加入过量的碳酸钠溶液除去钙离子；充分反应后过滤，最后加入适量稀盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子，但引入新杂质钾离子；故C错误；
D、先加入过量的NaOH溶液除去镁离子；再加入过量的碳酸钠溶液除去钙离子；充分反应后过滤，最后加入适量稀盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子；故D正确；
故选：AD；
（2）饱和食盐水呈中性，二氧化碳在水中的溶解度较小，氨气极易溶于水，所以先通氨气使溶液呈碱性有利于吸收二氧化碳；氨气、二氧化碳、水和氯化钠反应生成碳酸氢钠和氯化铵，化学方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl＝NaHCO3+NH4Cl；故填：有利于吸收二氧化碳或吸收尽可能多的二氧化碳（其他说法合理即可）；.NH3+H2O+CO2+NaCl＝NaHCO3+NH4Cl；
（3）步骤Ⅳ发生的反应是碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、水和二氧化碳，反应的特点是一变多，属于分解反应；故填：分解；
（4）A．联合制碱法无“索尔维氨碱法”中的废弃物CaCl2生成，有利于保护环境；故A正确；
B、联合制碱法保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96%；故：B正确；
C、将“制碱”与制氨生产联合起来，同时析出的NH4Cl晶体可用作氮肥，但不是复合肥；故C错误；
故选：AB。
8、【2021辽宁丹东】黄铜是以Zn为主要添加元素的铜合金。黄铜渣中约含Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%，其余为杂质。某工厂处理黄铜渣可得到硫酸锌晶体，其主要流程如图：（杂质不溶于水，不参与反应）
已知：ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O；CuO+H2SO4═CuSO4+H2O。
（1）步骤Ⅰ中需要通风并远离火源，其原因是 _______。
（2）步骤Ⅰ中产生气体的化学方程式是 __________。
（3）溶液A中的阳离子有 __________（填离子符号）。
（4）固体B是 _____（填“纯净物”或“混合物”）。
（5）溶液A的质量 _______（填“＞”“＜”或“＝”）溶液C的质量。
（6）在整个流程中生成硫酸锌的化学方程式有 __________个。
【答案】（1）锌和硫酸反应产生的氢气具有可燃性，氢气遇到明火可能发生爆炸
（2）
（3）H＋、Cu2＋、Zn2＋
（4）混合物
（5）小于
（6）3
【解析】（1）锌和硫酸反应产生的氢气具有可燃性，氢气遇到明火可能发生爆炸，所以步骤Ⅰ中需要通风并远离火源；
（2）锌和硫酸反应产生氢气，方程式为：；
（3）氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，以及加入的硫酸是过量的，所以溶液A中的阳离子有H＋、Cu2＋、Zn2＋；
（4）铜不会与硫酸反应，A溶液显蓝色，步骤I中加入的稀硫酸是过量的，所以固体B是铜和杂质组成的混合物；
（5）锌置换硫酸铜中的铜，硫酸根质量不变，ZnSO4、CuSO4，相对原子质量Zn＞铜，所以溶液A的质量小于溶液C的质量；
（6）氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，所以在整个流程中生成硫酸锌的化学方程式有3个。
9、【2021深圳】某科学兴趣小组，用废渣（主要为CaCO3，还含有C、Fe2O3、MgO等少量杂质）去制作CaCl2，反应过程如图所示。
（1）Ⅰ过程中加过量稀盐酸溶液的目的是______。
（2）Ⅰ过程中MgO发生反应的化学反应方程式______，此反应为______反应（填基本反应类型）。
（3）滤渣一的成分为______（填化学式）；
（4）X溶液为______（填化学式）；
（5）NaCl在生活中的用处：______（写一例）。
（6）已知CaCl2与焦炭、BaSO4在高温下生成BaCl2和CO和CaS，写出该反应的方程式：______。
【答案】（1）使废渣中的CaCO3、Fe2O3、MgO完全反应；（2）MgO + 2 HCl = MgCl2 + H2O；复分解；（3）C；（4）NaOH；（5）做调味品或配制生理盐水 ；（6）CaCl2 + 4 C + BaSO4 BaCl2 + 4 CO↑ + CaS
【解析】（1）废渣中主要成分是能溶于稀盐酸的碳酸钙，杂质中的金属氧化物也能溶于稀盐酸，而C等难溶物则不溶于稀盐酸，则I过程中加过量稀盐酸的目的是使废渣中的CaCO3、Fe2O3、MgO完全发生复分解反应；
（2）MgO溶解于稀盐酸的化学方程式为MgO + 2 HCl = MgCl2 + H2O，该反应属于复分解反应；
（3）滤渣一的化学式为C，滤液一中溶质的化学式为CaCl2、FeCl3、MgCl2、HCl；
（4）由实验主产品和副产品的化学式逆推可知，加入适量X溶液的目的是使铁离子、镁离子先后转化为氢氧化铁、氢氧化镁沉淀，实现除铁、除镁且不引入新杂质阳离子的目的，因此X的化学式为NaOH；
（5）氯化钠在生活中的用处主要是做调味品，配制生理盐水等；
（6）设硫酸钡的化学计量数为1，根据钡原子、硫原子、氧原子、钙原子、氯原子守恒配平可得：CaCl2 + 4 C + BaSO4 BaCl2 + 4 CO↑ + CaS。
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专题14 工艺流程图题（讲练）
一、【考点导航】
工艺流程图题问题设置比较灵活。
1、从混合物中分离、提纯某物质。
实质是考查混合物的除杂、分离、提纯等有关实验的基础知识、基本操作和技能。在流程中找到主要物质是什么？混有的杂质什么？当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应？产物是什么？如何选择合适的方法将杂质除去。
2、用一种物质制备另一种物质。
首先了解生产的产品，然后分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：反应物是什么？发生了什么反应？该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用（抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务）。最后从问题中获取信息，帮助解题。
二、【易错点归纳】
复习时要注意：
1、首先不要畏惧，比如：看见长的文字就害怕、不爱看流程图题等。
2、读题时要有耐心，注意把握整体，读懂流程图，能根据问题在流程中找到答案。
3、强化提取信息的能力、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。
4、回答开放性试题，叙述要条理清晰、科学合理、符合化学用语规范。
三、【高频考点与易错点突破】
题型一 物质制备类
【经典例题】【2021山东潍坊】氮化硼（BN）陶瓷基复合材料在航天领域应用广泛。硼单质是制备氮化硼（BN）的原料之一，某工厂利用硼砂（主要成分为Na2B4O7·10H2O，杂质中含少量Fe3+）制备硼（B）单质的部分流程如下图所示：
请完成下列问题：
（1）粉碎硼砂的目的是______。
（2）操作A的名称是______。
（3）滤渣的成分为______（填化学式）。
（4）写出H3BO3加热分解的化学方程式______。
（5）“制硼”反应的化学方程式为______。
【真题精练】
1、【2020湖南益阳】以镁矿石（主要成分MgCO3、SiO2）为原料生产MgO的主要工艺流程如下：
已知：SiO2难溶于水和常见的酸；“沉镁”过程中有Mg（OH）2生成。
（1）操作Ⅰ、Ⅱ的名称是___________。
（2）滤渣a的主要成分是___________（填化学式）；
（3）“酸浸”时稀硫酸与镁矿石主要成分发生反应的化学方程式是___________。
（4）“加热”过程中发生反应___________（填基本反应类型）。
2、【2020黑龙江大庆】以黄铁矿（主要成分是FeS2）为原料，生产硫酸的简要流程图如图：
（1）将黄铁矿粉碎，目的是 。
（2）沸腾炉中发生反应的化学方程式是 。
（3）若硫酸厂产生的废气未经处理就排放到空气中，可能形成酸兩，我们把pH＜ 的降雨称为酸雨。
（4）炉渣Fe2O3可回收冶炼成铁，生活中防止铁生锈的常见方法 （答出一条即可）。
3、【2021江西】江西赣州被誉为“世界钨都”，钨（W）是一种重要的战略资源。下图是一种生产钨的工业流程：
已知：白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO4），还含有CaO、SiO2等；碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
（1）操作1 中粉碎白钨矿的目的是______。
（2）操作2 所得滤液中一定含有的阳离子是______、。
（3）流程中氨水（NH3 H2O）和H2WO4反应生成（NH4）2WO4的化学方程式为______。
（4）用氢气还原WO3可获得高纯度的钨，此处不宜用焦炭代替氢气的原因是______。
4、【2021湖北黄石】以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料，采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺，同时还可以获得绿矾(FeSO4﹒7H2O)，流程如下：
(1)步骤①中的化学方程式：。
(2)步骤②中的反应有两个：反应一是，该反应属于 (填基本反应类型)，反应二的化学方程式为 。
(3)加入的A是_______(填化学式)。
(4)获得绿矾的“一系列操作”为：蒸发浓缩、 、过滤等。
5、【2021湖南益阳】我国古代冶炼锌和铜的合金（外观似黄金，又称黄铜）的工艺流程如图：
己知：ZnCO3加热分解可得到ZnO。
（1）气体A中，除CO2外还含有的另一种气体为_____（填化学式）；
（2）下列方法可鉴别黄铜和黄金的是_____（填数字序号）；
①对比两者颜色的不同
②取样品分别灼烧
（3）写出流程中生成锌的一个置换反应的方程式_____。
6、【2021甘肃兰州】 工业上以稀硫酸、氧化铁、铜粉为原料制备硫酸铜的流程如下：
已知：①；②Fe2+易被氧化成Fe3+
（1）操作①的名称是_________。
（2）溶液II中溶质的成分是_________（用化学式表示）。
（3）红褐色沉淀加热时，生成Fe2O3和一种常见的氧化物，请写出反应的化学方程式 。
（4）上述流程中可以循环使用的物质是_________。
题型二 物质分离提纯类
【经典例题】【2021山东泰安】某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红（主要成分Fe2O3），要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如图所示：
请回答下列问题：
（1）工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为 。
（2）用化学式表示固体甲的成分 。
（3）溶液甲中的金属离子是 （用离子符号表示）。
（4）完成步骤④的化学方程式：4Fe（OH）2+O2+2 ═4Fe（OH）3。
【真题精练】
1、【2021湖南湘潭】 2021年3月，三星堆遗址新出土重要文物500多件，有高2.62米的青铜大立人、高3.95米的青铜神树、象牙等，多属前所未见的稀世之珍。
（一）青铜古称“吉金”是金属冶铸史上最早出现的合金，青铜属于______（填“金属”或“合成”）材料，青铜的硬度比纯铜______（填“大”或“小”）。
（二）生活中铜制品长期露置在潮湿空气中会锈蚀，生成“铜绿”【化学式为Cu2（OH）2CO3】。
【查阅资料】
【工艺流程】为从某锈蚀的铜样品中回收铜并制得硫酸锌，取该铜样品（除含有铜、锌和铜绿外，不含其它物质），进行如下操作：
请回答下列问题：
（1）气体a中含有H2和______（填化学式），溶液A的颜色为______色。
（2）操作Ⅰ的名称是______，该操作中玻璃棒的作用是______。
（3）写出②中发生反应的化学方程式 （写一个即可），该反应属于基本反应类型中的 反应。
2、【2021重庆B】重庆多地曾出现过盐井，从天然盐井中获取粗盐（含泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质）为了除去以上杂质得到精盐，小明设计如下实验。
【提示】杂质含量较少，不考虑微溶物形成沉淀
（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
（2）沉淀b所含物质为 Mg（OH）2和______。
（3）物质X是______。
（4）滤液c中加入稀盐酸后发生中和反应的化学方程式为______。
（5）为了证明滴加的 Ba（OH）2溶液已过量，取少许上层清液于试管中加入一种试剂即可。下列物质的溶液能达到实验目的的有______。
A．Ba（OH）2 B．K2CO3 C、Na2SO4 D．KCl
3、【2021河南】从废旧手机的某些部件中可以回收银和铜，其操作流程如下所示。
（1）请写出步骤I中发生反应的化学方程式 。（写出一个即可）
（2）步骤II中，加入硝酸银溶液的作用是 。
（3）步骤III中，若溶液乙的质量大于溶液甲，确定M后写出发生反应的化学方程式 。
4、【2021云南】“垃圾是放错的资源”。碘循环工艺不仅能吸收SO2，减少环境污染，而且还可以得到仅含一种元素的化工原料X，流程如下：
（1）流程中可循环利用的物质是___________。
（2）膜反应器中发生的是分解反应，X的化学式是___________。
（3）反应器中发生反应的化学方程式为___________。
5、【2021湖南衡阳】海水中蕴藏着丰富的化学资源，工业上常利用海水提取粗盐（含CaCl2、MgCl2等杂质）。然后进一步得到精制食盐，并广泛用于氯碱工业和侯氏制碱工业等。过程如图
（1）母液为NaCl的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液。
（2）试剂X为 （填字母序号）。
A.NaOH B.KOH C.NaNO3
（3）操作Y为 ___ 。
（4）加适量盐酸的作用是为了除去 __________ 。（填物质名称或化学式）
6、【2021安徽】某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图。
（1）“酸浸”中使用的酸是______（填字母序号）。
A.HCl B.H2SO4 C.Na2SO4
（2）流程中涉及到的氧化物有______（写出1种即可）。
（3）“煅烧”过程发生反应的化学方程式为______，反应类型是______。
（4）该工艺的价值在于______。
7、【2021山东东营】海洋是人类宝贵的自然资源，海水“晒盐”和海水“制碱”体现了人类利用和改造自然的智慧，请根据粗盐“制碱”的流程图（如图）回答问题：
（1）步骤Ⅰ除杂中，常见的方法有两种：一是物理方法，即用NaCl溶液浸洗粗盐，溶解除去其中的可溶性杂质，则浸洗溶液应选用NaCl的 （填“饱和”或“不饱和”）溶液；二是化学方法，操作步骤依次为：加水溶解→加过量试剂①→加过量试剂②→过滤→加适量盐酸，以下试剂①②组合选用合理的是 。
A．①Ca（OH）2②Na2CO3 B．①Na2CO3②Ca（OH）2
C．①KOH②Na2CO3 D．①NaOH②Na2CO3
（2）步骤Ⅲ先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳，这样做的目的是
，写出步骤Ⅲ反应的化学方程式 。
（3）步骤Ⅳ发生的反应属于 反应（填基本反应类型）。
（4）我国化学家侯德榜创立的联合制碱法的优点有 。
A．无“索尔维氨碱法”中的废弃物CaCl2生成，有利于保护环境
B．大大提高了食盐的利用率，节约了成本
C．将“制碱”与制氨生产联合起来，同时析出的NH4Cl晶体可用作复合肥
8、【2021辽宁丹东】黄铜是以Zn为主要添加元素的铜合金。黄铜渣中约含Zn 7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%，其余为杂质。某工厂处理黄铜渣可得到硫酸锌晶体，其主要流程如图：（杂质不溶于水，不参与反应）
已知：ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O；CuO+H2SO4═CuSO4+H2O。
（1）步骤Ⅰ中需要通风并远离火源，其原因是 _______。
（2）步骤Ⅰ中产生气体的化学方程式是 __________。
（3）溶液A中的阳离子有 __________（填离子符号）。
（4）固体B是 _____（填“纯净物”或“混合物”）。
（5）溶液A的质量 _______（填“＞”“＜”或“＝”）溶液C的质量。
（6）在整个流程中生成硫酸锌的化学方程式有 __________个。
9、【2021深圳】某科学兴趣小组，用废渣（主要为CaCO3，还含有C、Fe2O3、MgO等少量杂质）去制作CaCl2，反应过程如图所示。
（1）Ⅰ过程中加过量稀盐酸溶液的目的是______。
（2）Ⅰ过程中MgO发生反应的化学反应方程式______，此反应为______反应（填基本反应类型）。
（3）滤渣一的成分为______（填化学式）；
（4）X溶液为______（填化学式）；
（5）NaCl在生活中的用处：______（写一例）。
（6）已知CaCl2与焦炭、BaSO4在高温下生成BaCl2和CO和CaS，写出该反应的方程式：______。
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