题型四 工艺流程图题（必考，5～6分）
第1步：审题干。①明确流程的目的；②明确原料和产品。
第2步：审流程。①明确流程中从原料到产品依次发生了什么反应，操作进行到什么程度；②明确反应物、生成物、主产品及副产品、可循环利用的物质。各环节如下：
第3步：审设问。结合流程信息，规范作答。①反应原理（化学方程式）；②实验操作（名称、作用）；③可循环利用的物质的判断；④工艺流程评价、改进（资源、环境方面）。
（2021安徽15题）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下。
废物再利用
（1）"酸浸"中使用的酸是 B （填字母序号）。
A. HCl B. H2SO4 C. Na2SO4
（2）流程中涉及到的氧化物有 Al2O3（或H2O） （写出1种即可）。
（3）"煅烧"过程发生反应的化学方程式为 2Al（OH）3Al2O3＋3H2O ，反应类型是 分解反应 。
（4）该工艺的价值在于 废物再利用（合理即可） 。
某化工厂使用食盐和其他原料，采用侯氏制碱法生产纯碱，其主要化工流程如图所示。
（1）操作Ⅰ的名称是 过滤 ，该操作不可缺少的实验用品有 玻璃棒 、烧杯、铁架台、漏斗和滤纸等。
（2）反应②的化学方程式为 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 。
（3）上述化工流程中可以循环使用的物质是 CO2 （填化学式），产物中可以作氮肥的是 氯化铵 （填物质名称）。
1.原料的预处理
（1）研磨、粉碎： 增大反应物间的接触面积，使反应更充分 。
（2）灼烧、煅烧：使固体在高温下分解、氧化，除去可燃性杂质等。
（3）酸浸：溶解金属、金属氧化物（如氧化铝等）、难溶性碱或碳酸盐等，如例1（1）。
2.核心化学反应
（1）物质成分的分析
①判断所加试剂成分：先看原料和产物的组成，再利用元素守恒推断所加试剂的成分，如例1（1）。
②判断未知产物：根据流程中的反应物判断发生的反应，再结合已知生成物及质量守恒定律分析未知产物。
③判断未知产物的元素组成：依据质量守恒定律（化学反应前后元素种类不变），再结合其他产物的元素组成来判断未知产物的元素组成。
（2）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：根据题目要求及箭头方向在流程图中找到反应物、生成物，根据所学知识判断其可能发生的反应，写出化学方程式，如例1（3）、例2（2）。
②基本反应类型的判断：根据某步骤中反应物与生成物的种类进行判断，如例1（3）。
3.产品的分离提纯
（1）过滤：经过某一操作后得到固体（或滤渣或沉淀）和溶液（或滤液），如例2（1）。
（2）蒸发结晶：溶液"变"晶体（或固体）中间只经过一个操作，如例2操作Ⅱ。
4.流程的作用及评价
（1）从成本角度考虑：所用原料价格低廉或将废弃物转化为有用的物质，流程中耗能较少，实现了物质、能量的循环利用。
（2）从环保角度考虑：无污染，无腐蚀，三废（废气、废渣、废水）的处理，利用绿色能源等，如例1（4）。
类型1 物质的生产与制备（5年3考）
1.（2020安徽15题改编）硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应，因铁屑中含有硫、磷等杂质，与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液反应制备硫酸亚铁晶体，流程如下：
（1）步骤①中反应的化学方程式为 Fe＋CuSO4 FeSO4＋Cu 。
（2）步骤②从FeSO4溶液中析出硫酸亚铁晶体的方法是 蒸发结晶 ，进行该操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、玻璃棒、 蒸发皿 。
（3）用硫酸铜溶液代替稀硫酸制备硫酸亚铁晶体，优点是 避免有毒气体的产生（合理即可） 。
2.（2024新疆）硫酸亚铁广泛应用于医学、农业等领域，可利用菱铁矿进行制备。菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁（FeCO3），还含有少量的二氧化硅（SiO2）和氧化铁（Fe2O3）。以菱铁矿为原料制备硫酸亚铁的工艺流程如图所示。
回答下列问题：
（1）硫酸亚铁可为人体补充铁元素，在医学上可用于治疗 缺铁性贫血（或贫血） （填病症名称）。
（2）菱铁矿属于 混合物 （填"纯净物"或"混合物"）。
（3）Fe2O3中铁元素的化合价为 ＋3 ，其中铁元素与氧元素的质量比为 7∶3 。
（4）由此流程可推知SiO2的性质有 AC （填字母）。
A.难溶于水
B.化学性质很活泼
C.不能与稀硫酸反应
（5）溶液甲中，属于盐类的两种溶质为 Fe2（SO4）3、FeSO4 （填化学式）。
3.（2024安徽15题）碳酸锂（Li2CO3）是制备新能源汽车电池的重要原料。我国盐湖卤水中主要含有氯化锂、氯化钠、硫酸镁等溶质，一种以化学沉淀法从卤水中生产碳酸锂的工艺如图：
回答下列问题。
（1）步骤①发生反应的化学方程式为 CaO＋H2O Ca（OH）2 。
（2）步骤②操作a的名称是 过滤 。
（3）步骤③中加入草酸钠，其中草酸根（C2）的化合价是－2价，则草酸钠的化学式为 Na2C2O4 。
（4）滤液2中含有LiCl，步骤④中生成Li2CO3的反应类型是 复分解反应 。
（5）该工艺中用到的氧化物有 CaO（或H2O） （写1种即可）。
4.（2023安徽15题）活性氧化铜用于印刷电路板制造，由普通氧化铜制备活性氧化铜的工艺流程如下。
回答下列问题：
（1）步骤①发生反应的化学方程式是 CuO＋2HCl CuCl2＋H2O 。
（2）下列说法正确的是 BD （填字母序号）。
A.过滤时用玻璃棒在漏斗中不断搅拌
B.步骤②溶液中的水参加了反应
C.Cu2（OH）2CO3易溶于水
D.Na2CO3的俗名是纯碱
（3）步骤②加入Na2CO3溶液时有气泡产生，原因是 碳酸钠与过量的盐酸反应生成了二氧化碳气体 。
（4）步骤③发生反应的反应类型是 分解反应 。
类型2 废弃物的回收利用（2021.15）
5.（2024合肥经开区二模）碳酸亚铁（FeCO3）可用于制作补铁药物，如图是用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2等）为原料制备碳酸亚铁的生产流程示意图。
资料：已知40 ℃以上时，（NH4）2CO3易分解。
回答下列问题：
（1）（NH4）2CO3属于 盐 （填"酸""碱"或"盐"）。
（2）步骤①中发生反应的化学方程式是 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 。
（3）下列说法正确的是 AD （填字母序号）。
A.步骤③的温度要控制在40 ℃以下
B.FeCO3溶于水
C.固体A是纯净物
D.过滤时滤纸没有贴紧漏斗内壁，会影响过滤速度
（4）步骤③发生化学反应的基本反应类型是 复分解反应 。
6.（2024牡丹江）兴趣小组的同学们了解到Fe2O3是绘画颜料的成分之一，在老师的指导下，进行了从食品脱氧剂的废渣中提取氧化铁为项目主题的实践活动，并创作出"红梅图"作为项目成果进行展示。请结合如下实验流程回答问题。
温馨提示：①该食品脱氧剂废渣中含有Fe、Fe2O3、NaCl和炭粉。
②控制溶液pH，可使Fe（OH）3完全沉淀。
（1）操作①中分离出铁粉的方法是 用磁铁吸引 。
（2）步骤②中发生反应的化学方程式为 Fe2O3＋3H2SO4 Fe2（SO4）3＋3H2O 。
（3）滤液A中溶质的成分是 Fe2（SO4）3、H2SO4、NaCl （填化学式）。
（4）生产生活中常利用废料提取所需物质的意义是 废物利用（合理即可） 。
7.（2024合肥瑶海区一模改编）硫化氢（H2S）气体有剧毒，且易燃、易爆，不能直接排放。我国回收硫化氢气体的方法主要是生产硫酸（H2SO4）。其主要生产流程如图：
（1）H2S中硫元素的化合价为 －2 。
（2）在高温条件下，转化器中发生反应的化学方程式为 2SO2＋O2 2SO3 ，该反应属于 化合反应 （填基本反应类型）。
（3）为加快冷凝器中反应的速度，可进行的操作是 将冷凝器上方浓硫酸以雾状喷出 。
（4）实验室稀释浓硫酸的操作是 把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌 。
8.（2024重庆A）CaCl2可用于食品加工，制药等领域。某工厂就地取用矿石（主要含石灰石和氧化铜）制取CaCl2，其主要流程如图所示。
（1）粉碎机和搅拌器所起的作用是 增大反应物的接触面积，使反应更充分 。
（2）反应器中生成的气体的化学式为 CO2 ，流程中X可以为 CD （填字母序号）。
A.稀盐酸 B.氢氧化钠
C.生石灰 D.氢氧化钙
（3）写出生成沉淀的化学方程式： CuCl2＋Ca（OH）2 Cu（OH）2↓＋CaCl2 。
（4）该流程存在缺陷，请提出改进措施： 在溶液中加入适量或过量的盐酸（或将"过量X"改为"适量X"） 。
9.（2024湖北）某工厂在粗盐的提纯过程中产生了大量的"盐泥"[主要成分为Mg（OH）2、BaSO4和NaCl]。利用"盐泥"制备硫酸镁晶体的工艺流程如图所示。
已知：两种物质在不同温度时的溶解度如下表。
温度/℃ 0 20 40 60 80
NaCl溶解度/g 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4
MgSO4溶解度/g 22.0 33.7 44.5 54.6 55.8
（1）20 ℃时，NaCl的溶解度为 36.0 g。
（2）"反应器"中反应的化学方程式为 Mg（OH）2＋H2SO4 MgSO4＋2H2O 。
（3）"过滤器1"产生的"滤渣"为 硫酸钡（或BaSO4） 。
（4）"结晶槽"中获得硫酸镁晶体的方法是 冷却热饱和溶液（或降温结晶） 。
（5）从结晶槽中获得的硫酸镁晶体表面附着有杂质，需用试剂洗去。为避免晶体损失，最适宜的洗涤试剂是 饱和硫酸镁溶液 。题型四 工艺流程图题（必考，5～6分）
第1步：审题干。①明确流程的目的；②明确原料和产品。
第2步：审流程。①明确流程中从原料到产品依次发生了什么反应，操作进行到什么程度；②明确反应物、生成物、主产品及副产品、可循环利用的物质。各环节如下：
第3步：审设问。结合流程信息，规范作答。①反应原理（化学方程式）；②实验操作（名称、作用）；③可循环利用的物质的判断；④工艺流程评价、改进（资源、环境方面）。
（2021安徽15题）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下。
废物再利用
（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 。
某化工厂使用食盐和其他原料，采用侯氏制碱法生产纯碱，其主要化工流程如图所示。
（1）操作Ⅰ的名称是 ，该操作不可缺少的实验用品有 、烧杯、铁架台、漏斗和滤纸等。
（2）反应②的化学方程式为 。
（3）上述化工流程中可以循环使用的物质是 （填化学式），产物中可以作氮肥的是 （填物质名称）。
1.原料的预处理
（1）研磨、粉碎： 。
（2）灼烧、煅烧：使固体在高温下分解、氧化，除去可燃性杂质等。
（3）酸浸：溶解金属、金属氧化物（如氧化铝等）、难溶性碱或碳酸盐等，如例1（1）。
2.核心化学反应
（1）物质成分的分析
①判断所加试剂成分：先看原料和产物的组成，再利用元素守恒推断所加试剂的成分，如例1（1）。
②判断未知产物：根据流程中的反应物判断发生的反应，再结合已知生成物及质量守恒定律分析未知产物。
③判断未知产物的元素组成：依据质量守恒定律（化学反应前后元素种类不变），再结合其他产物的元素组成来判断未知产物的元素组成。
（2）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：根据题目要求及箭头方向在流程图中找到反应物、生成物，根据所学知识判断其可能发生的反应，写出化学方程式，如例1（3）、例2（2）。
②基本反应类型的判断：根据某步骤中反应物与生成物的种类进行判断，如例1（3）。
3.产品的分离提纯
（1）过滤：经过某一操作后得到固体（或滤渣或沉淀）和溶液（或滤液），如例2（1）。
（2）蒸发结晶：溶液"变"晶体（或固体）中间只经过一个操作，如例2操作Ⅱ。
4.流程的作用及评价
（1）从成本角度考虑：所用原料价格低廉或将废弃物转化为有用的物质，流程中耗能较少，实现了物质、能量的循环利用。
（2）从环保角度考虑：无污染，无腐蚀，三废（废气、废渣、废水）的处理，利用绿色能源等，如例1（4）。
类型1 物质的生产与制备（5年3考）
1.（2020安徽15题改编）硫酸亚铁晶体是重要的化学试剂。传统制备方法是用铁屑与稀硫酸反应，因铁屑中含有硫、磷等杂质，与稀硫酸反应会产生刺鼻、呛人的有毒气体。某科技小组改用铁屑与硫酸铜溶液反应制备硫酸亚铁晶体，流程如下：
（1）步骤①中反应的化学方程式为 。
（2）步骤②从FeSO4溶液中析出硫酸亚铁晶体的方法是 ，进行该操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、玻璃棒、 。
（3）用硫酸铜溶液代替稀硫酸制备硫酸亚铁晶体，优点是 。
2.（2024新疆）硫酸亚铁广泛应用于医学、农业等领域，可利用菱铁矿进行制备。菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁（FeCO3），还含有少量的二氧化硅（SiO2）和氧化铁（Fe2O3）。以菱铁矿为原料制备硫酸亚铁的工艺流程如图所示。
回答下列问题：
（1）硫酸亚铁可为人体补充铁元素，在医学上可用于治疗 （填病症名称）。
（2）菱铁矿属于 （填"纯净物"或"混合物"）。
（3）Fe2O3中铁元素的化合价为 ，其中铁元素与氧元素的质量比为 。
（4）由此流程可推知SiO2的性质有 （填字母）。
A.难溶于水
B.化学性质很活泼
C.不能与稀硫酸反应
（5）溶液甲中，属于盐类的两种溶质为 （填化学式）。
3.（2024安徽15题）碳酸锂（Li2CO3）是制备新能源汽车电池的重要原料。我国盐湖卤水中主要含有氯化锂、氯化钠、硫酸镁等溶质，一种以化学沉淀法从卤水中生产碳酸锂的工艺如图：
回答下列问题。
（1）步骤①发生反应的化学方程式为 。
（2）步骤②操作a的名称是 。
（3）步骤③中加入草酸钠，其中草酸根（C2）的化合价是－2价，则草酸钠的化学式为 。
（4）滤液2中含有LiCl，步骤④中生成Li2CO3的反应类型是 。
（5）该工艺中用到的氧化物有 （写1种即可）。
4.（2023安徽15题）活性氧化铜用于印刷电路板制造，由普通氧化铜制备活性氧化铜的工艺流程如下。
回答下列问题：
（1）步骤①发生反应的化学方程式是 。
（2）下列说法正确的是 （填字母序号）。
A.过滤时用玻璃棒在漏斗中不断搅拌
B.步骤②溶液中的水参加了反应
C.Cu2（OH）2CO3易溶于水
D.Na2CO3的俗名是纯碱
（3）步骤②加入Na2CO3溶液时有气泡产生，原因是 。
（4）步骤③发生反应的反应类型是 。
类型2 废弃物的回收利用（2021.15）
5.（2024合肥经开区二模）碳酸亚铁（FeCO3）可用于制作补铁药物，如图是用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2等）为原料制备碳酸亚铁的生产流程示意图。
资料：已知40 ℃以上时，（NH4）2CO3易分解。
回答下列问题：
（1）（NH4）2CO3属于 （填"酸""碱"或"盐"）。
（2）步骤①中发生反应的化学方程式是 。
（3）下列说法正确的是 （填字母序号）。
A.步骤③的温度要控制在40 ℃以下
B.FeCO3溶于水
C.固体A是纯净物
D.过滤时滤纸没有贴紧漏斗内壁，会影响过滤速度
（4）步骤③发生化学反应的基本反应类型是 。
6.（2024牡丹江）兴趣小组的同学们了解到Fe2O3是绘画颜料的成分之一，在老师的指导下，进行了从食品脱氧剂的废渣中提取氧化铁为项目主题的实践活动，并创作出"红梅图"作为项目成果进行展示。请结合如下实验流程回答问题。
温馨提示：①该食品脱氧剂废渣中含有Fe、Fe2O3、NaCl和炭粉。
②控制溶液pH，可使Fe（OH）3完全沉淀。
（1）操作①中分离出铁粉的方法是 。
（2）步骤②中发生反应的化学方程式为 。
（3）滤液A中溶质的成分是 （填化学式）。
（4）生产生活中常利用废料提取所需物质的意义是 。
7.（2024合肥瑶海区一模改编）硫化氢（H2S）气体有剧毒，且易燃、易爆，不能直接排放。我国回收硫化氢气体的方法主要是生产硫酸（H2SO4）。其主要生产流程如图：
（1）H2S中硫元素的化合价为 。
（2）在高温条件下，转化器中发生反应的化学方程式为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。
（3）为加快冷凝器中反应的速度，可进行的操作是 。
（4）实验室稀释浓硫酸的操作是 。
8.（2024重庆A）CaCl2可用于食品加工，制药等领域。某工厂就地取用矿石（主要含石灰石和氧化铜）制取CaCl2，其主要流程如图所示。
（1）粉碎机和搅拌器所起的作用是 。
（2）反应器中生成的气体的化学式为 ，流程中X可以为 （填字母序号）。
A.稀盐酸 B.氢氧化钠
C.生石灰 D.氢氧化钙
（3）写出生成沉淀的化学方程式： 。
（4）该流程存在缺陷，请提出改进措施： 。
9.（2024湖北）某工厂在粗盐的提纯过程中产生了大量的"盐泥"[主要成分为Mg（OH）2、BaSO4和NaCl]。利用"盐泥"制备硫酸镁晶体的工艺流程如图所示。
已知：两种物质在不同温度时的溶解度如下表。
温度/℃ 0 20 40 60 80
NaCl溶解度/g 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4
MgSO4溶解度/g 22.0 33.7 44.5 54.6 55.8
（1）20 ℃时，NaCl的溶解度为 g。
（2）"反应器"中反应的化学方程式为 。
（3）"过滤器1"产生的"滤渣"为 。
（4）"结晶槽"中获得硫酸镁晶体的方法是 。
（5）从结晶槽中获得的硫酸镁晶体表面附着有杂质，需用试剂洗去。为避免晶体损失，最适宜的洗涤试剂是 。
