专题十二
工
艺
流
程
复习目标
了解化学工艺的两大作用：利用混合物提纯物质、利用化学反应制备新物质；
知道可以通过工艺流程图的形式呈现工业生产的简要思路，并能绘制简单的工艺流程图；
能通过工艺流程图获取关于物质、变化的信息，解决实际问题；
了解实验原理和真正的工业生产之间存在的差距，知道工业生产中需要考虑的具体实际
问题，能设计合理的制备物质和提纯物质方案。
二、方法指引
（一）知识储备
1.
物质制备模型
设计制备方案时需考虑：
（1）理论上的可行性；
（2）原料价廉易得；
（3）设备简单，步骤简便；
（4）尽量提高产品的纯度；
（5）产品与杂质易分离；
（6）是否符合绿色化学标准。
2.
物质的分离与提纯
（1）分离提纯思路：根据物质性质的差异，使要分离的物质与其他物质处于不同的形态，采用合适的方法将物质分开或除去。
（2）常用的方法：
物理方法：过滤、结晶、蒸馏
化学方法：①沉淀法：将杂质转化为沉淀过滤除去；②气化法：将杂质转化成气体而除去；③置换法：将杂质通过置换反应而除去；④加热法：杂质受热易分解，通过加热将杂质除去。
工艺流程结构
（二）解题思路
1.
从生产目的出发，读懂框图。包括箭头、三线等；
2.
阅读题头，找出关键字，把物质名称写成化学式；
3.
分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：①反应物是什么，②发生了什么反应，③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了获得产品；
4.
从题目中的问题出发，并结合涉及该问题的流程阶段进行分析：
①涉及操作方式，看流程图下一阶段的物质状态；
②涉及化学方程式及反应类型判断，结合辅助原料书写化学方程式并判断反应类型；
③涉及化学式、物质性质等知识性问题，直接根据物质性质进行解答；
④涉及环保等方面根据物质性质进行解答。
三、典型例题
题型一
分离提纯类
例1
氯化钾是低钠盐的主要添加剂，从海水晒盐后的苦卤中可以提取氯化钾。
（1）物理方法提取
苦卤的主要成分是氯化镁和氯化钠，其次是硫酸镁和氯化钾。它们的溶解度曲线如图1所示，提取过程如下：
①将苦卤在较高温度下（填操作名称）
蒸发结晶
析出氯化钠和硫酸镁；
②将①中所得混合物进行
过滤
操作得到母液；
③将母液降温，氯化钾和氯化镁析出。在较低温度下用水洗涤，即可获得较纯净的氯化钾。
（2）化学方法提纯
工业生产的氯化钾中含有少量硫酸镁杂质，不能满足科研的需要，实验室提纯过程如图2所示：
①提纯过程所用试剂X、Y分别是（写溶质化学式）
K2CO3
、
HCl
，所加试剂均稍过量的目的是
把要除去的杂质全部除去
；
②写出提纯过程中发生反应的化学方程式MgSO4+Ba（OH）2＝BaSO4↓+Mg（OH）2↓
Ba（OH）2+K2CO3＝BaCO3↓+2KOH
KOH+HCl＝KCl+H2O
（任写一个）；
③步骤Ⅲ中实际参加反应的离子有（写符号）
Ba2+和CO32﹣
。
【答案】（1）①蒸发结晶；②过滤；
（2）①K2CO3
HCl
把要除去的杂质全部除去；
②MgSO4+Ba（OH）2＝BaSO4↓+Mg（OH）2↓，Ba（OH）2+K2CO3＝BaCO3↓+2KOH，K2CO3+2HCl＝2KCl+H2O+CO2↑，KOH+HCl＝KCl+H2O；
③Ba2+和CO32﹣
【解析】解：（1）①氯化钠的溶解度受温度的影响不大，硫酸镁的溶解度大约温度大于66℃之后，会随着温度的升高而减小，所以将苦卤在较高温度下蒸发结晶，析出氯化钠和硫酸镁；
②将①中所得混合物进行过滤操作得到母液；
（2）①往溶液中加入过量的氢氧化钡和硫酸镁反应生成氢氧化镁和硫酸钡除去硫酸镁；再往混合物中加入过量的碳酸钾和氢氧化钡反应生成碳酸钡和氢氧化钾，最后加入过量的盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳；所加试剂均稍过量的目的是把要除去的杂质全部除去；
②在提纯过程发生的反应，硫酸镁和氢氧化钡反应生成氢氧化镁和硫酸钡，化学方程式为：MgSO4+Ba（OH）2＝BaSO4↓+Mg（OH）2↓；氢氧化钡和碳酸钾反应生成碳酸钡和氢氧化钾，化学方程式为：Ba（OH）2+K2CO3＝BaCO3↓+2KOH；碳酸钾和盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳，化学方程式为：K2CO3+2HCl＝2KCl+H2O+CO2↑；氢氧化钾和盐酸反应生成氯化钾和水，化学方程式为：KOH+HCl＝KCl+H2O；
③步骤Ⅲ中实际参加反应的离子有Ba2+和CO32﹣。
【点拨】本题考查了提纯物质的物理方法和化学方法。结晶和过滤是初中学习的两种常用的分离混合物的方法，常见的结晶有降温结晶和蒸发结晶，降温结晶适用于溶解度受温度影响较大的物质，而蒸发结晶适用于溶解度受温度影响较小的物质，过滤操作是分离难溶性固体和液体的一种方法；在使用化学方法提纯物质的时候，一定要注意加入的试剂只与杂质反应，反应后不能引入新的杂质，最后能得到纯净的物质。
【考试方向】化学工艺流程图题以化工生产为背景，用框图的形式表达生产流程，问题设计灵活，近年来考察的内容主要涉及的内容有：金属的冶炼、海水、矿产等自然资源的开发与利用、化石能源的综合利用、环境保护等。
变式训练
一
例1
已知某种干电池的内部黑色糊状填充物含炭黑、二氧化锰、氯化铵和氯化锌。下列是回收利用干电池得到二氧化锰和氯化铵固体的流程：
有关数据见表：
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
（1）操作I中用到的玻璃仪器有
烧杯
、玻璃棒和漏斗；
（2）固体M的成分为
炭黑、二氧化锰的混合物
，操作Ⅲ的简便方法为
在空气流中灼烧
；
（3）操作Ⅱ的过程包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。溶液B的溶质为
ZnCl2
；洗涤时最好选用下列物质中的
B
作为洗涤液；
A．冰水
B．氯化铵饱和溶液
C．氯化锌饱和溶液
D．氯化钠饱和溶液
（4）施肥时不能将熟石灰与氯化铵混合施用的原因是
Ca（OH）2+2NH4C1＝CaCl2+2H2O+2NH3↑
（用化学方程式回答）。
【答案】（1）烧杯
；（2）炭黑、二氧化锰的混合物
在空气流中灼烧；
（3）ZnCl2
B；
（4）Ca（OH）2+2NH4C1＝CaCl2+2H2O+2NH3↑。
【解析】解：（1）操作I中溶解、过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，故答案为：烧杯；
（2）固体M是炭黑、二氧化锰的混合物，欲从固体M中得到较纯的MnO2，操作Ⅲ可采用的最简便方法是在空气流中灼烧，木炭燃烧生成二氧化碳气体，二氧化锰不能，故答案为：炭黑、二氧化锰的混合物
在空气流中灼烧；
（3）ZnCl2的溶解度受温度影响较大，而NH4Cl的溶解度受温度影响相对较小，操作Ⅱ采用蒸发浓缩，降温结晶的方法，则通过操作Ⅱ所得到固体是NH4Cl，溶液中的溶质是ZnCl2，因为氯化铵不溶于氯化铵饱和溶液而能溶于其他溶质的饱和溶液，应用氯化铵饱和溶液洗涤，故答案为：ZnCl2
B；
（4）氯化铵能与碱性物质发生反应降低肥效，反应的化学方程式为：Ca（OH）2+2NH4C1＝CaCl2+2H2O+2NH3↑，故答案为：Ca（OH）2+2NH4C1＝CaCl2+2H2O+2NH3↑。
【点评】此类题的综合性较强，难度稍大。在解此类题时，要根据物质的性质、反应的原理、分析现象、判断物质、写出有关的方程式等。
例2
Na2SO4是制造纸浆、燃料稀释剂、医药品等的重要原料。某Na2SO4样品中含有少量CaCl2和MgCl2，实验室提纯Na2SO4的流程如图1：
（1）加入NaOH溶液可除去的阳离子是
Mg2+
（填离子符号），其反应的化学方程式为
2NaOH+MgCl2═Mg（OH）2↓+2NaCl
。若添加NaOH和Na2CO3过量，可加入适量
稀硫酸
除去（填名称）；
（2）溶液M中的溶质是Na2SO4和杂质NaCl，观察图2中的溶解度曲线，操作b是：先将溶液M蒸发浓缩，再降温结晶、过滤。降温结晶的最佳温度范围是
30
℃以下，因为Na2SO4的溶解度
在30℃以下比氯化钠小或30℃以下硫酸钠的溶解度受温度影响比氯化钠大
。
【答案】（1）Mg2+
2NaOH+MgCl2═Mg（OH）2↓+2NaCl
稀硫酸；
（2）30
在30℃以下比氯化钠小或30℃以下硫酸钠的溶解度受温度影响比氯化钠大。
【解析】解：（1）加入的氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，因此除去的是镁离子，反应的化学方程式分别为：2NaOH+MgCl2═Mg（OH）2↓+2NaCl；稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，没有带入新杂质；碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳气体，没有带入任何其它杂质，符合除杂的原则，故NaOH和Na2CO3如果添加过量了，可在过滤后向滤液中滴加稀硫酸除去。
故答案为：Mg2+；2NaOH+MgCl2=Mg（OH）2↓+2NaCl；稀硫酸；
（2）由于硫酸钠的溶解度在30℃以下比氯化钠小，降温的过程中会析出大量的硫酸钠；故答案为：30；在30℃以下比氯化钠小（或30℃以下硫酸钠的溶解度受温度影响比氯化钠大）。
【点拨】本题综合性较强，抓住除杂质的必需条件（加入的试剂只与杂质反应，反应后不能引入新的杂质），掌握盐的化学性质、化学方程式的书写、过滤操作及降温结晶等是正确解答本题的关键。
题型二
物质转化类
例1
氢氧化镁是一种重要的化工原料，某矿石主要成分是MgO,含少量的Fe2O3、CuO和SiO2杂质。用该矿石制备氢氧化镁的工艺流程如图：
回答下列问题：
（1）步骤①和步骤②均用到的操作是
过滤
；
（2）溶液A中所含的阳离子有
Fe3+、Cu2+、Mg2+和H+
（填离子符号）；
（3）已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：
对应离子
Fe3+
Cu2+
Mg2+
开始沉淀时的pH
1.9
4.2
9.1
完全沉淀时的pH
3.2
6.7
11.1
步骤②加入熟石灰，调节溶液的pH范围为
6.7～9.1
，固体C中所含成分的化学式为
Cu（OH）2、Fe（OH）3
；
（4）步骤③制得产品的化学方程式
MgCl2+Ca（OH）2＝CaCl2+Mg（OH）2↓
。
【答案】（1）过滤；
（2）Fe3+、Cu2+、Mg2+和H+；
（3）6.7～9.1，
Cu（OH）2、Fe（OH）3；（4）MgCl2+Ca（OH）2＝CaCl2+Mg（OH）2↓。
【解析】解：（1）①②操作后物质的状态均是固态和液态，过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以步骤①和步骤②均用到的操作是过滤；
（2）盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，和氧化铜反应生成氯化铜和水，和氧化镁反应生成氯化镁和水以及盐酸是过量的，所以溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和H+；
（3）由铁离子、铜离子沉淀时的pH值和镁离子开始沉淀的pH值可知，所以步骤②加入熟石灰，调节溶液的pH范围为6.7～9.1，固体C中所含成分的化学式为Cu（OH）2、
Fe（OH）3；
氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，化学方程式为：
MgCl2+Ca（OH）2＝CaCl2+Mg（OH）2↓。
【点拨】本题考查了物质的分离和物质的转化。过滤操作是分离不溶性固体和液体的一种方法；一切反应和操作都是为了得到产品，所以在解答题目时带着问题去读图，寻找解答有用的信息；会分析溶液的组成，掌握酸碱盐的化学性质会书写化学方程式。
【考试方向】此题主要考察基本操作以及酸碱盐的知识，因此了解物质的性质是关键。
变式训练二
例1
2020年奥运会奖牌制作原料来自于电子垃圾中提炼出来的金属。从废线路板中提炼贵重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如图：
已知：在酸性环境中有过氧化氢存在时，铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。
（1）操作①的名称是
过滤
；
（2）提炼出的贵重金属可制作奖牌，其成分是
金和铂
；
（3）调节pH的主要目的是除去滤液中
Al3+和Fe3+
（填金属离子符号）；
（4）写出粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应的化学方程式：
Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O
。
【答案】（1）过滤；（2）金和铂；（3）Al3+和Fe3+；（4）Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O。
【解析】解：（1）操作①得到固体和液体，所以是过滤；
（2）提炼出的贵重金属可制作奖牌，其中有金和铂，所以其成分是金和铂；
（3）调节pH，根据生成固体氢氧化铝和氢氧化铁，所以主要目的是除去滤液中Al3+和Fe3+；
（4）根据信息“在酸性环境中有过氧化氢存在时，铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子”，可知粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应生成硫酸铜和水，对应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O。
【点拨】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。
例2
工业上利用某废渣（含FeSO4、Fe2（SO4）3及少量CaO和MgO）制备高档颜料铁红（主要成分为Fe2O3）和回收（NH4）2SO4具体生产流程如下：
【资料】氧化还原反应中，会有元素化合价发生变化。
（1）加入物质X溶解废渣，X应选用
B
（填序号）；
A．盐酸
B．硫酸
C．氨水
D．氢氧化钠
步骤①酸浸时，生成盐的化学方程式为
MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O
CaO+H2SO4＝CaSO4+H2O
（任写一个）；
（2）步骤②通入氧气氧化的目的是
将硫酸亚铁转化成硫酸铁
；工业上对该操作控制在4小时左右为宜，根据如图有关数据分析，影响Fe2+氧化率的变化规律是：
温度越高，pH越小，亚铁离子氧化率越高
。
【答案】（1）B；
MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O
CaO+H2SO4＝CaSO4+H2O
；
（2）将硫酸亚铁转化成硫酸铁
；温度越高，pH越小，亚铁离子氧化率越高。
【解析】解：（1）加入的物质既需要可以溶解金属氧化物，又不能引入新的杂质，所以加入物质X溶解废渣，X应选用硫酸，故选：B；
氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水，化学方程式为：MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O；氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水，化学方程式为：CaO+H2SO4＝CaSO4+H2O
；
（2）该反应过程中制取的是高档颜料铁红氧化铁，所以步骤②通入氧气氧化的目的是：将硫酸亚铁转化成硫酸铁；通过分析图像中的数据可知，影响Fe2+氧化率的变化规律是：温度越高，pH越小，亚铁离子氧化率越高。
【点拨】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
自主训练
以空气等为原料合成尿素【CO(NH2)2】的流程（部分产物略去），如下图所示。下列说法不正确的是（
D
）
A.
X是N2
B.
分离空气属于物理变化
C.
尿素属于氮肥
D.
煤与氧气的反应吸收热量
2.
为了从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体，某学习小组设计并完成了以下实验。
下列说法正确的是（
B
）
A.
固体X中只含Cu
B.
试剂B是稀硫酸
C.
溶液Z中的溶质为FeSO4和CuSO4
D.
操作I用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒
3.
无水氯化钙的用途广泛。以石灰石矿粉（含有MgSO4、Fe2O3、SiO2等杂质）为原料，生产无水氯化钙的流程如图：
回答下列问题：
（1）从流程图中推知：SiO2具有的化学性质是
不能和稀盐酸反应
；
（2）加入盐酸的主要作用是Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
（写化学方程式）；
（3）滤渣3中除有Ca（OH）2外，还有
Mg（OH）2、Fe（OH）3
（填化学式）；
（4）产品中的杂质除极少量H2O外，最可能含的是
BaCl2
（填化学式）。
4.
治理污染性气体（NO2、NO、SO2、CO等）有利于实现可持续发展。
（1）NO2可用水吸收，请补全该反应的化学方程式3NO2+H2O＝2HNO3+
NO
；
（2）用氨气可以把NO转化成无毒物质直接排放，反应的微观示意图如图1。该反应的化
学方程式为4NH3+6NO
5N2+6H2O
；
（3）烟气中的SO2经过如图2转化可以得到化工产品。
①加入石灰石的目的是将SO2转化为
CaSO4
；
②上述处理过程中，化合价发生改变的元素是
硫元素与氧元素
；
（4）要使碳燃烧时不产生一氧化碳，则需控制碳和氧气的质量比在
小于3：8
范围内。专题十二
工
艺
流
程
复习目标
1.了解化学工艺的两大作用：利用混合物提纯物质、利用化学反应制备新物质；
2.知道可以通过工艺流程图的形式呈现工业生产的简要思路，并能绘制简单的工艺流程图；
3.能通过工艺流程图获取关于物质、变化的信息，解决实际问题；
4.了解实验原理和真正的工业生产之间存在的差距，知道工业生产中需要考虑的具体实际问题，能设计合理的制备物质和提纯物质方案。
二、方法指引
（一）知识储备
1.物质制备模型
设计制备方案时需考虑：
（1）理论上的可行性；
（2）原料价廉易得；
（3）设备简单，步骤简便；
（4）尽量提高产品的纯度；
（5）产品与杂质易分离；
（6）是否符合绿色化学标准。
2.物质的分离与提纯
（1）分离提纯思路：根据物质性质的差异，使要分离的物质与其他物质处于不同的形态，采用合适的方法将物质分开或除去。
（2）常用的方法：
物理方法：过滤、结晶、蒸馏
化学方法：①沉淀法：将杂质转化为沉淀过滤除去；②气化法：将杂质转化成气体而除去；③置换法：将杂质通过置换反应而除去；④加热法：杂质受热易分解，通过加热将杂质除去。
3.工艺流程结构
（二）解题思路
1.
从生产目的出发，读懂框图。包括箭头、三线等；
2.
阅读题头，找出关键字，把物质名称写成化学式；
3.
分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：①反应物是什么，②发生了什么反应，③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了获得产品；
4.
从题目中的问题出发，并结合涉及该问题的流程阶段进行分析：
①涉及操作方式，看流程图下一阶段的物质状态；
②涉及化学方程式及反应类型判断，结合辅助原料书写化学方程式并判断反应类型；
③涉及化学式、物质性质等知识性问题，直接根据物质性质进行解答；
④涉及环保等方面根据物质性质进行解答。
三、典型例题
题型一
分离提纯类
例1
氯化钾是低钠盐的主要添加剂，从海水晒盐后的苦卤中可以提取氯化钾。
（1）物理方法提取
苦卤的主要成分是氯化镁和氯化钠，其次是硫酸镁和氯化钾。它们的溶解度曲线如图1所示，提取过程如下：
①将苦卤在较高温度下（填操作名称）
析出氯化钠和硫酸镁；
②将①中所得混合物进行
操作得到母液；
③将母液降温，氯化钾和氯化镁析出。在较低温度下用水洗涤，即可获得较纯净的氯化钾。
（2）化学方法提纯
工业生产的氯化钾中含有少量硫酸镁杂质，不能满足科研的需要，实验室提纯过程如图2所示：
①提纯过程所用试剂X、Y分别是（写溶质化学式）
、
，所加试剂均稍过量的目的是
；
②写出提纯过程中发生反应的化学方程式
（任写一个）；③步骤Ⅲ中实际参加反应的离子有（写符号）
。
【答案】（1）①蒸发结晶；②过滤；
（2）①K2CO3
HCl
把要除去的杂质全部除去；
②MgSO4+Ba（OH）2＝BaSO4↓+Mg（OH）2↓，Ba（OH）2+K2CO3＝BaCO3↓+2KOH，K2CO3+2HCl＝2KCl+H2O+CO2↑，KOH+HCl＝KCl+H2O；
③Ba2+和CO32﹣。
【解析】解：（1）①氯化钠的溶解度受温度的影响不大，硫酸镁的溶解度大约温度大于66℃之后，会随着温度的升高而减小，所以将苦卤在较高温度下蒸发结晶，析出氯化钠和硫酸镁；
②将①中所得混合物进行过滤操作得到母液；
（2）①往溶液中加入过量的氢氧化钡和硫酸镁反应生成氢氧化镁和硫酸钡除去硫酸镁；再往混合物中加入过量的碳酸钾和氢氧化钡反应生成碳酸钡和氢氧化钾，最后加入过量的盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳；所加试剂均稍过量的目的是把要除去的杂质全部除去；
②在提纯过程发生的反应，硫酸镁和氢氧化钡反应生成氢氧化镁和硫酸钡，化学方程式为：MgSO4+Ba（OH）2＝BaSO4↓+Mg（OH）2↓；氢氧化钡和碳酸钾反应生成碳酸钡和氢氧化钾，化学方程式为：Ba（OH）2+K2CO3＝BaCO3↓+2KOH；碳酸钾和盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳，化学方程式为：K2CO3+2HCl＝2KCl+H2O+CO2↑；氢氧化钾和盐酸反应生成氯化钾和水，化学方程式为：KOH+HCl＝KCl+H2O；
③步骤Ⅲ中实际参加反应的离子有Ba2+和CO32﹣。
【点拨】本题考查了提纯物质的物理方法和化学方法。结晶和过滤是初中学习的两种常用的分离混合物的方法，常见的结晶有降温结晶和蒸发结晶，降温结晶适用于溶解度受温度影响较大的物质，而蒸发结晶适用于溶解度受温度影响较小的物质，过滤操作是分离难溶性固体和液体的一种方法；在使用化学方法提纯物质的时候，一定要注意加入的试剂只与杂质反应，反应后不能引入新的杂质，最后能得到纯净的物质。
【考试方向】化学工艺流程图题以化工生产为背景，用框图的形式表达生产流程，问题设计灵活，近年来考察的内容主要涉及的内容有：金属的冶炼、海水、矿产等自然资源的开发与利用、化石能源的综合利用、环境保护等。
变式训练
一
例1
已知某种干电池的内部黑色糊状填充物含炭黑、二氧化锰、氯化铵和氯化锌。下列是回收利用干电池得到二氧化锰和氯化铵固体的流程：
有关数据见表：
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
（1）操作I中用到的玻璃仪器有
、玻璃棒和漏斗；
（2）固体M的成分为
，操作Ⅲ的简便方法为
；
（3）操作Ⅱ的过程包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。溶液B的溶质为
；洗涤时最好选用下列物质中的
作为洗涤液；
A．冰水
B．氯化铵饱和溶液
C．氯化锌饱和溶液
D．氯化钠饱和溶液
（4）施肥时不能将熟石灰与氯化铵混合施用的原因是
（用化学方程式回答）。
例2
Na2SO4是制造纸浆、燃料稀释剂、医药品等的重要原料。某Na2SO4样品中含有少量CaCl2和MgCl2，实验室提纯Na2SO4的流程如图1：
（1）加入NaOH溶液可除去的阳离子是
（填离子符号），其反应的化学方程式
为
。若添加NaOH和Na2CO3过量，可加入适量
（填名称）除去；
（2）溶液M中的溶质是Na2SO4和杂质NaCl，观察图2中的溶解度曲线，操作b是：先将溶液M蒸发浓缩，再降温结晶、过滤。降温结晶的最佳温度范围是
℃以下，因为Na2SO4的溶解度
。
题型二
物质转化类
例1
氢氧化镁是一种重要的化工原料，某矿石主要成分是MgO,含少量的Fe2O3、CuO和SiO2杂质。用该矿石制备氢氧化镁的工艺流程如图：
回答下列问题：
（1）步骤①和步骤②均用到的操作是
；
（2）溶液A中所含的阳离子有
（填离子符号）；
（3）已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：
对应离子
Fe3+
Cu2+
Mg2+
开始沉淀时的pH
1.9
4.2
9.1
完全沉淀时的pH
3.2
6.7
11.1
步骤②加入熟石灰，调节溶液的pH范围为
，固体C中所含成分的化学式为
；
（4）步骤③制得产品的化学方程式
。
【答案】（1）过滤；
（2）Fe3+、Cu2+、Mg2+和H+；
（3）6.7～9.1，
Cu（OH）2、Fe（OH）3；（4）MgCl2+Ca（OH）2＝CaCl2+Mg（OH）2↓。
【解析】解：（1）①②操作后物质的状态均是固态和液态，过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以步骤①和步骤②均用到的操作是过滤；
（2）盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，和氧化铜反应生成氯化铜和水，和氧化镁反应生成氯化镁和水以及盐酸是过量的，所以溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和H+；
（3）由铁离子、铜离子沉淀时的pH值和镁离子开始沉淀的pH值可知，所以步骤②加入熟石灰，调节溶液的pH范围为6.7～9.1，固体C中所含成分的化学式为Cu（OH）2、
Fe（OH）3；
氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，化学方程式为：
MgCl2+Ca（OH）2＝CaCl2+Mg（OH）2↓。
【点拨】本题考查了物质的分离和物质的转化。过滤操作是分离不溶性固体和液体的一种方法；一切反应和操作都是为了得到产品，所以在解答题目时带着问题去读图，寻找解答有用的信息；会分析溶液的组成，掌握酸碱盐的化学性质会书写化学方程式。
【考试方向】此题主要考察基本操作以及酸碱盐的知识，因此了解物质的性质是关键。
变式训练二
例1
2020年奥运会奖牌制作原料来自于电子垃圾中提炼出来的金属。从废线路板中提炼贵重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如图：
已知：在酸性环境中有过氧化氢存在时，铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。
（1）操作①的名称是
；
（2）提炼出的贵重金属可制作奖牌，其成分是
；
（3）调节pH的主要目的是除去滤液中
（填金属离子符号）；
（4）写出粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应的化学方程式：
。
例2
工业上利用某废渣（含FeSO4、Fe2（SO4）3及少量CaO和MgO）制备高档颜料铁红（主要成分为Fe2O3）和回收（NH4）2SO4具体生产流程如下：
【资料】氧化还原反应中，会有元素化合价发生变化。
（1）加入物质X溶解废渣，X应选用
（填序号）；
A．盐酸
B．硫酸
C．氨水
D．氢氧化钠
步骤①酸浸时，生成盐的化学方程式为
（任写一个）；
（2）步骤②通入氧气氧化的目的是
；工业上对该操作控制在4小时左右为宜，根据如图有关数据分析，影响Fe2+氧化率的变化规律是：
。
自主训练
以空气等为原料合成尿素【CO(NH2)2】的流程（部分产物略去），如下图所示。下列说法不正确的是（
）
A.
X是N2
B.
分离空气属于物理变化
C.
尿素属于氮肥
D.
煤与氧气的反应吸收热量
2.
为了从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体，某学习小组设计并完成了以下实验。
下列说法正确的是（
）
A.
固体X中只含Cu
B.
试剂B是稀硫酸
C.
溶液Z中的溶质为FeSO4和CuSO4
D.
操作I用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒
3.
无水氯化钙的用途广泛。以石灰石矿粉（含有MgSO4、Fe2O3、SiO2等杂质）为原料，生产无水氯化钙的流程如图：
回答下列问题：
（1）从流程图中推知：SiO2具有的化学性质是
；
（2）加入盐酸的主要作用是
（写化学方程式）；
（3）滤渣3中除有Ca（OH）2外，还有
（填化学式）；
（4）产品中的杂质除极少量H2O外，最可能含的是
（填化学式）。
4.
治理污染性气体（NO2、NO、SO2、CO等）有利于实现可持续发展。
（1）NO2可用水吸收，请补全该反应的化学方程式3NO2+H2O＝2HNO3+
；
（2）用氨气可以把NO转化成无毒物质直接排放，反应的微观示意图如图1。该反应的化学方程式为
；
（3）烟气中的SO2经过如图2转化可以得到化工产品。
①加入石灰石的目的是将SO2转化为
；
②上述处理过程中，化合价发生改变的元素是
；
（4）要使碳燃烧时不产生一氧化碳，则需控制碳和氧气的质量比在
范围内。
则该反应的化学方程式为
；
