专题工艺流程题
专题三 工艺流程题
类型一 工业生产流程
1．(2016·遵义)氢氧化镁是一种重要的化工原料，某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2组成，用它制备氢氧化镁的流程示意图如图：
(1)请写出步骤一中发生反应的化学方程式：__________________________(任写一个)。
(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
沉淀物 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Mg(OH)2
开始沉淀 1.9 4.2 9.1
完全沉淀 3.2 6.7 11.1
步骤二中加入熟石灰，调节溶液的pH范围为__________。
(4)3个步骤中均用到的操作是__________。
(5)步骤三中生成产品的化学方程式为________________________________。
2．(2016·广州)保险粉(化学式为Na2S2O4)在工农业生产中有广泛的用途，Na2S2O4在碱性溶液中稳定，在中性和酸性溶液中极不稳定，在NaCl存在下，Na2S2O4在水中溶解度显著下降。制备流程如图：
(1)反应Ⅰ的原理为：Zn＋2SO2=== ZnS2O4，该反应类型为______________。
(2)反应Ⅱ为复分解反应，该反应的化学方程式为________________________________。
(3)操作a的名称为__________。
(4)滤液中含有Na2S2O4，为使Na2S2O4结晶析出还需要加入少量NaOH的原因是_______________________，加入NaCl的原因是____________________________________。
(5)198 g Zn(OH)2理论上能得到Zn的质量为__________g。
3．(2016·梅州改编)工业上以粗盐(含少量MgCl2、CaCl2杂质)为原料，利用电解饱和食盐水的方法制备NaOH，其简要工艺流程如下：
(1)步骤①中发生反应的基本反应类型是__________反应。
(2)步骤③中加入适量稀盐酸的目的是________________________________。
(3)验证步骤②中CaCl2已完全转化为CaCO3的方法是___________________________。
(4)步骤④中制得的氢氧化钠有强烈的腐蚀性，如果不慎沾到皮肤上要用较多的水冲洗，再涂上________________。
(5)写出步骤④中反应的化学方程式________________________________。
4．(2016·荆门)侯德榜是我国著名的化学家，为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献，他发明的侯氏制碱法大大提高了原料的利用率，其工业流程大致如图：
(1)上述流程中，用到的原料有空气、焦炭、水、二氧化碳、______________等。
(2)上述流程中，已知步骤②发生的是化合反应，步骤⑤发生的是分解反应，则步骤②、⑤发生反应的化学方程式分别是：②__________________________，⑤________________。
(3)上述流程中，可循环利用的物质是________________。
(4)上述流程中，“一种氮肥”的化学式是________________。
类型二 提纯除杂类
5．某兴趣小组同学设计的除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾的工艺流程如下所示：
(1)操作a、b的名称是__________，该操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、__________。
(2)步骤①中反应的化学方程式是________________________________，滤液B中一定含有的溶质是____________________。 (3)步骤②中加入的甲溶液是__________(填化学式)溶液。
(4)步骤③加入过量的稀盐酸是否会影响氯化镁的纯度？理由是________________________。
6．(2016·内江)为了除去铜粉中混有的铁粉，并用提纯的铜粉制取胆矾(CuSO4·5H2O)。某课外活动小组的同学按如下流程进行实验(反应中部分生成物已略去)。
已知：Cu＋2H2SO4(浓)=====△ CuSO4＋SO2↑＋2H2O。回答下列有关问题：
(1)操作a的名称是__________；除去铜粉中的铁粉，最简便的实验方法是________________________________________________________________________。
(2)FeCl2溶液中通入Cl2发生化合反应，写出该反应的化学方程式__________________________。
(3)由Cu制CuSO4溶液的途径Ⅱ中，若不通入O2，反应将不会发生，原因是____________________________。途径Ⅱ与途径Ⅰ相比较，其显著的优点是____________________________(回答一点即可)。
(4)FeCl3溶液可腐蚀铜以制作印刷线路板，反应只生成两种常见的盐，则该反应的化学方程式为____________________________。
类型三 金属的回收利用
7．(2016·苏州)某科研小组设计利用稀H2SO4浸取某废弃的氧化铜锌矿(主要成分为CuO和ZnO，其余成分既不与酸反应，也不溶解于水)的方案，实现废物综合利用。部分实验流程如下：
请根据上述实验流程回答下列问题：
(1)操作1的名称是__________。
(2)在氧化铜锌矿中加入过量稀硫酸，主要成分发生反应的化学方程式为________________________________，__________________________________。
(3)加过量铁粉后，发生反应的基本反应类型是______________，得到滤渣1的成分为__________(填化学式)。
(4)在实验过程中，双氧水会与Fe2＋反应生成Fe3＋和水，以便在后续的操作中将溶液中铁元素除去；高锰酸钾溶液也能将Fe2＋氧化成Fe3＋，选用双氧水的优点是________________________。
8．(2016·漳州)回收利用是保护金属资源的一条有效途径，某工业废料含氧化铜和氧化铁，经过处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液。主要流程如图：
已知：CuO＋H2SO4=== CuSO4＋H2O Fe＋Fe2(SO4)3=== 3FeSO4
(1)流程Ⅰ中氧化铁发生反应的化学方程式是__________________________。
(2)流程Ⅲ充分反应后，还应有的实验操作是__________。
(3)A～E中，含有铁、铜两种元素的是__________(填字母)。
9．(2015·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CuCl2的流程图如下：
(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______________________________。
(3)操作3：__________(填操作名称)。
(4)流程图中能循环利用的物质是__________。
类型四 环境保护类
10．城市生活垃圾的处理是世界性难题，某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如下： 资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体
资料2：＋2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化，Fe＋Fe2(SO4)3=== 3FeSO4
资料3：SO2与CO2的化学性质相似
资料4：石灰浆的主要成分是氢氧化钙
回答下列问题：
(1)吸收步骤中，石灰浆的作用是__________________________________。
(2)除资料2外，溶解步骤中发生反应的化学方程式为__________________________。
(3)将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、冷却结晶等操作，得到硫酸亚铁晶体，其中氮气的作用是__________________________________。
(4)请你就如何处理我们日常生活垃圾提一条建议________________________。
11．某沿海工业区排放的污水中含有少量的Fe2＋、Na＋、Ca2＋、Cu2＋、Cl－，为了达到零污染的目标，将污水进行如下工业流程处理：
(1)步骤Ⅰ的操作名称是________，写出步骤Ⅰ中的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)滤渣Ⅰ所含的物质是__________________(填化学式)。
(3)加入过量NaOH溶液的目的是__________________________________________。
(4)在滤液Ⅲ中加入盐酸使得到的溶液呈中性，要使用____________来测定溶液的酸碱度，确保盐酸不过量。
参考答案
1．(1)MgO＋2HCl=== MgCl2＋H2O(或Fe2O3＋6HCl=== 2FeCl3＋3H2O，或CuO＋2HCl=== CuCl2＋H2O)
(2)Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、H＋ (3)6.7～9.1 (4)过滤
(5)MgCl2＋Ca(OH)2=== Mg(OH)2↓＋CaCl2 【解析】(3)要使Mg(OH)2纯度高、损失少，必须把pH控制在CuCl2能完全沉淀，但MgCl2不能沉淀的范围内，即6.7
2．(1)化合反应 (2)ZnS2O4＋2NaOH=== Zn(OH)2↓＋Na2S2O4
(3)过滤
(4)可调节溶液为碱性，使Na2S2O4结晶稳定存在 氯化钠的存在使Na2S2O4的溶解度降低，更易结晶析出，提高产率
(5)130
【解析】(5)由质量守恒定律，反应前后锌元素的质量不变，198 g Zn(OH)2理论上能得到Zn的质量为198 g×6565＋16＋1×2×100%＝130 g。
3．(1)复分解 (2)除去过量的氢氧化钠、碳酸钠
(3)取反应后的滤液，加入碳酸钠，没有明显现象，证明氯化钙全部转化成碳酸钙沉淀
(4)稀硼酸
(5)2NaCl＋2H2O=====通电 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
4．(1)氯化钠
(2)N2＋3H2=====催化剂高温、高压 2NH3 2NaHCO3=====△ Na2CO3＋H2O＋CO2↑
(3)二氧化碳、水 (4)NH4Cl
5．(1)过滤 漏斗
(2)BaCl2＋K2SO4=== 2KCl＋BaSO4↓ 氯化钾、氯化钠、氯化镁
(3)NaOH
(4)不会，盐酸是氯化氢的水溶液，加热蒸发时会变成气体全部挥发掉
6．(1)过滤 用磁铁吸引 (2)2FeCl2＋Cl2=== 2FeCl3
(3)在金属活动顺序中，铜是位于氢之后的，与稀硫酸不反应 不会产生污染空气的二氧化硫气体
中考化学专题复习《工艺流程》测试卷-附带答案
第 1 页 共 71 页 中考化学专题复习《工艺流程》测试卷-附带答案
学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________
一．选择题（共6小题）
1．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是（ ）
A．KMnO4O2H2O
B．CCO2CO
C．K2CO3BaCO3Ba（NO3）2
D．Na2CO3NaClKCl
2．用Pt﹣Rh合金催化氧化NH3制NO，其反应的微观模型如图①，含氮生成物产率随反应温度的变化曲线如图②所示。关于该转化过程的说法不正确的是（ ）
A．400℃时，生成的产物只有N2、NO
B．可用湿润的红色石蕊试纸检验NH3是否反应完全
C．Pt﹣Rh合金催化氧化NH3制NO，适宜的温度为800℃
D．化学反应前后Pt﹣Rh合金的质量和化学性质均未改变
3．近年来，研究人员提出利用含硫物质循环实现太阳能的转化与存储，部分循环过程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
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A．该过程中能量转化的形式至少有四种
B．反应Ⅰ中每生成64g的SO2，同时生成32gO2
C．反应Ⅱ的化学方程式为3SO2+2H2O2H2SO4+S↓
D．该过程可实现H2SO4、SO2等物质的循环使用
4．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．该流程可实现太阳能向化学能的转化
B．制得H2中氢元素最初来源于水
C．所有涉及的反应中，有四种元素的化合价发生了改变
D．反应Ⅰ中，发生反应的化学方程式为SO2+I2+H2O═2HI+H2SO4
5．某自来水厂的净水过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．加入明矾可使悬浮杂质沉降
B．“沙滤”可去除大颗粒固体杂质
C．“水槽”中的水为纯净物
D．上述净水过程中发生了化学变化
专题 工艺流程题
专题16 工艺流程题
1．[2020新课标Ⅰ]钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+
开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1
完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1
回答下列问题：
（1）“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。
（2）“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成，同时还有___________离子被氧化。写出VO+转化为反应的离子方程式___________。
（3）“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为，随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、___________，以及部分的___________。
（4）“沉淀转溶”中，转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。
（5）“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是___________。
（6）“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是___________。
2．[2020新课标Ⅲ]某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体（NiSO4·7H2O）：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ 2VO2VO252VOHOx252VOHOx开始沉淀时（c=0.01 mol·L−1）的pH
沉淀完全时（c=1.0×10−5 mol·L−1）的pH 7.2
8.7 3.7
4.7 2.2
3.2 7.5 9.0
回答下列问题：
（1）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。
高考化学专题复习《化学工艺流程》真题练习题
1 / 9 高考化学专题复习《化学工艺流程》真题练习
1．(2022•河北省选择性考试）LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下：
下列说法错误的是( )
A．还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回还原工序
B．除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C．中和工序中的化学反应为Li2CO3+2HBr=CO2↑ +2LiBr +H2O
D．参与反应的n(Br2)：n(BaS)：n(H2SO4)为1：1：1
【答案】A
【解析】由流程可知，氢溴酸中含有少量的溴，加入硫化钡将溴还原生成溴化钡和硫，再加入硫酸除杂，得到的滤渣为硫酸钡和硫；加入碳酸锂进行中和，得到的溴化锂溶液经浓缩等操作后得到产品溴化锂。A项，还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液中含有溴化钠和次溴酸钠等物质，若直接返回还原工序，则产品中会有一定量的溴化钠，导致产品的纯度降低，A错误；B项，除杂工序中产生的滤渣为硫酸钡和硫，硫属于非极性分子形成的分子晶体，而硫酸钡属于离子晶体，根据相似相溶原理可知，硫可溶于煤油，而硫酸钡不溶于煤油，因此可用煤油进行组分分离，B正确；C项，中和工序中，碳酸锂和氢溴酸发生反应生成溴化锂、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为 Li2CO3+2HBr=CO2↑ +2LiBr +H2O，C正确；D项，根据电子转化守恒可知，溴和硫化钡反应时物质的量之比为1：1；根据硫酸钡的化学组成及钡元素守恒可知，n(BaS)：n(H2SO4)为1：1，因此，参与反应的n(Br2)：n(BaS)：n(H2SO4)为1：1：1，D正确；故选A。
2．(2022•山东卷)已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是( ）
A．苯胺既可与盐酸也可与NaOH溶液反应
2 / 9 B．由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
高中化学工艺流程题专题练习训练
高中化学工艺流程题专题练习训练
1．工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________吸收。
a．浓H2SO4 b．稀HNO3c．NaOH溶液 d．氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在____(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2＋的方法是_______(注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_________。
(4)取一定量的泡铜，加入1 L 0.6 mol·L－1HNO3溶液恰好完全溶解，同时放出2240 mL
NO气体(标准状况)，另取等量的泡铜，用足量的H2还原，得到的铜的质量为________g。
2．镁的化合物在化工生产和药物合成上有重要用途。某兴趣小组以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgSiO3和少量Fe的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：
(1)滤渣的成分为________(填化学式)，过滤装置在使用一段时间后需用NaOH溶液清洗，用化学方程式表示其清洗原理：_________。
(2)加入H2O2的目的是__________，一段时间后，溶液中有气泡出现并放热，则产生气泡的原因是________。
(3)萃取分液中要用到分液漏斗，分液漏斗在使用前须洗干净并_____。萃取分液的目的是________(填序号)。A．除去水溶液中的铁离子B．增加镁离子在水中的溶解性C．富集铁元素，可以回收利用
(4)萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验操作：边搅拌边向溶液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，______，确定沉淀完全后，过滤、_________，得到MgCO3·3H2O。
3．KMnO4和MnO2都是重要的化学物质，在实验室可以作氧化剂和催化剂。某学习小组对两种物质的制备和性质探究如下：Ⅰ.MnO2的制备：该学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品转化为纯MnO2的实验，其工艺流程如下：
中考一轮复习专题二 工艺流程题
专题二 工艺流程题
【考点梳理】 1.工艺流程路线示意图。
2.一般解题思路和方法。
3.对原料预处理:
(1)粉碎(研磨、喷淋):增大反应物的接触面积，加快反应速度或使反应更充分。
(2)打磨:除去氧化膜(或污物)
(3)溶解(水溶、酸溶):通过溶于水或酸，使其与不溶性物质经过过滤分离。
(4)灼烧(煅烧): 除去可燃性杂质或使物质高温氧化。
灼烧完全的判断依据:质量不再变化。
(5)加洗涤剂:除油污
4.加入试剂或得到物质:
(1)加入过量试剂目的:将原物质中的杂质完全反应掉或全部转化。
(2)判断加入试剂种类:可从加入目的、产物入手。
(3)判断某步存在或得到的物质:根据上一步可能发生的反应，且注意所加试剂是否有剩余。
5.混合物分离、提纯的操作及所需仪器的判断
(1)过滤:使固体、液体分离
①操作的判断:如图中操作I
②过滤操作中使用的玻璃仪器有:
烧杯、玻璃棒、漏斗，其中玻璃棒的作用是引流 。
(2)蒸发结晶:提纯溶解度受温度影响变化不大的物质，如NaCl.
①操作的判断:如图中操作II
②蒸发结晶操作中使用的仪器有:酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、铁架台(铁圈), 其中玻璃棒的作用是搅拌使均匀受热， 防止液滴飞溅。
(3)冷却结晶:提纯溶解度随温度升高明显增大的物质。
操作过程:蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
(4)洗涤:滤渣用水洗;晶体产品用饱和溶液洗涤等。
判断滤渣是否洗涤干净方法:取少量最后一次洗涤液，检验洗涤液中是否含有溶液中的溶质。
6.控制反应条件:
(1)搅拌或加热:加快反应(或溶解)速率。
(2)溶液趁热过滤(控温处理):防止目标物质损失。
(3)调节溶液pH的目的:使目标阳离子沉淀。
(4)通入保护气(如氩气)的作用:防止物质被氧化。
7.对流程评价改进:可从科学性、安全性、节约性、简便性、对环境的影响等方面分析
《过关训练》
一、流程题
1．水是生命之源，我们应该了解水、爱护水资源。
化学工艺流程题——核心反应与条件控制--2025届高考化学微专题(解析版)(全国版)
化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识
步步设问，是无机框图的创新。它以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融
合，考查物质的制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分
析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。这类试题具有较强的实用性和综合性，是高考化学命题的常考
题型。
1
．（2024·
全国·
高考真题）钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、
锰的2+价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于
-5-1
10molL⋅，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。
已知：①-36-22-21
spspspK(CuS)=6.310,K(ZnS)=2.510,K(CoS)=4.010×××
。
②以氢氧化物形式沉淀时，()
-1
lgc(M)/molL
⋅
和溶液pH
的关系如图所示。
化学工艺流程题-----核心反应与条件控制
01考情分析 02真题精研 03规律
·方法
·技巧 04经典变式练
05核心知识精炼 06基础测评 07能力提升
考情分析
真题精研
回答下列问题：
(1)“
酸浸”
前，需将废渣磨碎，其目的是
。
(2)“
酸浸”
步骤中，CoO
发生反应的化学方程式是
。
(3)
假设“
沉铜”
后得到的滤液中()
2+
cZn
和()
2+
cCo
均为-1
0.10molL⋅，向其中加入
2NaS
至2+
Zn沉淀完全，此
时溶液中()
2+
cCo=
-1
molL⋅，据此判断能否实现2+
Zn和2+
Co的完全分离 (
填“
能”
或“
不能”)
。
(4)“
沉锰”
步骤中，生成
21.0 mol MnO
，产生+
H的物质的量为
。
(5)“
沉淀”
步骤中，用NaOH
调pH=4
，分离出的滤渣是
。
(6)“
沉钴”
步骤中，控制溶液pH=5.0~5.5
，加入适量的NaClO氧化2+
Co，其反应的离子方程式为
专题16 工艺流程题(解析版)
专题16 工艺流程题
1．[2020新课标Ⅰ]钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+
开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1
完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1
回答下列问题：
（1）“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。
（2）“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成，同时还有___________离子被氧化。写出VO+转化为反应的离子方程式___________。
（3）“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为，随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、___________，以及部分的___________。
（4）“沉淀转溶”中，转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。
（5）“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是___________。
（6）“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是___________。
【答案】（1）加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）
（2）Fe2+ VO++MnO2 +2H+ =2VO+Mn2++H2O
（3）Mn2+ Al3+和Fe3+
（4）Fe(OH)3
（5）NaAl(OH)4+ HCl= Al(OH)3↓+NaCl+H2O
（6）利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全
【解析】
【分析】 2VO2VO252VOHOx252VOHOx黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4，用30%H2SO4和MnO2“酸浸氧化”时VO+和VO2+被氧化成+2VO，Fe3O4与硫酸反应生成的Fe2+被氧化成Fe3+，SiO2此过程中不反应，滤液①中含有+2VO、K+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、2-4SO；滤液①中加入NaOH调节pH=3.0~3.1，钒水解并沉淀为V2O5·xH2O，根据表中提供的溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH，此过程中Fe3+部分转化为Fe(OH)3沉淀，部分Al3+转化为Al(OH)3沉淀，滤液②中含有K+、Na+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、2-4SO，滤饼②中含V2O5·xH2O、Fe(OH)3、Al(OH)3，滤饼②中加入NaOH使pH>13，V2O5·xH2O转化为钒酸盐溶解，Al(OH)3转化为NaAlO2，则滤渣③的主要成分为Fe(OH)3；滤液③中含钒酸盐、偏铝酸钠，加入HCl调pH=8.5，NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀而除去；最后向滤液④中加入NH4Cl“沉钒”得到NH4VO3。
专题15工艺流程题答案
1.【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h （2）FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ + 2H2O
（3）低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降 （4）4
（5）Fe3+恰好沉淀完全时，c()=mol·L−1=1.3×10–17 mol·L−1，c3(Mg2+)×c2()＝(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.7×10–40＜Ksp ，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。
（6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑
（4）Li2Ti5O15中Li为+1价，O为–2价，Ti为+4价，过氧根()中氧元素显–1价，设过氧键的数目为x，根据正负化合价代数和为0，可知(+1)×2+(+4)×5+(–2)×(15–2x)+(–1)×2x=0，解得：x=4；
（5）Ksp=c(Fe3+)×c()=1.3×10–2，则c()＝＝1.3×10–17 mol/L，Qc＝c3(Mg2+)×c2()＝(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.69×10–40＜1.0×10–24，则无沉淀。
（6）高温下FePO4与Li2CO3和H2C2O4混合加热可得LiFePO4，根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑。
【小过提示】工艺流程题，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上，分析时要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、现实角度等方面考虑；解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→所以有什么变化→结论。
专题四工艺流程题
专题四
工艺流程题
一、生产流程题
工艺流程题与化工生产密切相关，它反映了在工业生产中，生产或提取某物质的反应原理和操作原理。解答此类题目的关键是要分析每一步反应中的反应物和生成物，以及每步操作中物质的分离方法，然后依据整个流程图对问题进行综合分析、解答。
二、提纯除杂流程题
此题型是全国中考的高频考点，主要考查内容有：①除去气体杂质；②除去金属杂质；③除去酸、碱、盐杂质；④除去金属氧化物杂质；⑤从海水中提取NaCl或MgCl2等；⑥从废液中提取金属或盐等，一般在填空题中出现，少量出现在选择题中。
生产流程题
【例1】(2017·内江)南海、钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土，蕴藏着丰富的海洋资源，我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”，在充分利用海洋资源的基础上，结合“侯氏制碱法”的基本原理，可模拟实现工业生产纯碱的过程如下(某些反应产物已略去)。
回答下列问题：
(1)操作a的名称是__过滤__。
(2)反应②的化学方程式为__CaO＋H2O===Ca(OH)2__。
(3)反应④的化学方程式为__2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O__；请列举小苏打在生活中的一种常见用途__食品加工__。
(4)向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序是：先通氨气形成饱和氨盐水，然后在加压条件下通入二氧化碳。这样操作的目的是__利于更多的二氧化碳参与反应__。
(5)仔细观察流程图，其中可循环利用的物质除二氧化碳之外，还有__氯化铵__。
【解析】(1)操作a是固体和液体分离，为过滤。(2)反应②是氧化钙和水反应生成氢氧化钙，对应的化学方程式为CaO＋H2O===Ca(OH)2。(3)反应④是碳酸氢钠受热分解为碳酸钠和水以及二氧化碳，对应的化学方程式为2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O；小苏打是发酵粉的主要成分，在生活中的一种常见用途是食品加工。(4)向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序是：先通氨气形成饱和氨盐水，然后在加压条件下通入二氧化碳。氨水显碱性，利于酸性气体吸收，而加压也有利于提高气体的溶解度，所以这样操作的目的是利于更多的二氧化碳参与反应。(5)在流程图中二氧化碳和氯化铵既是反应物也是生成物，所以，可循环利用的物质除二氧化碳之外，还有氯化铵。
2020年高考专题训练-工艺流程题(七)
工艺流程题（七）
15．钒是一种熔点很高的金属，具有良好的可塑性和低温抗腐蚀性，有延展性、硬度大，无磁性。广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。工业上常用钒炉渣(主要含FeO•V2O3，还有少量SiO2、P2O5等杂质)提取V2O5的流程如图：
(1)焙烧的目的是将FeO•V2O3转化为可溶性NaVO3，其中铁元素全部转化为+3价，写出该反应的化学方程式 _________________________________
(2)加MgSO4溶液的步骤中，滤渣的主要成分是_____________（用化学式表示)。
(3)沉钒过程中的发生反应的离子方程式为_________________，得到的固体物质往往需要洗涤，写出实验室洗涤NH4VO3沉淀的操作方法_______________。
(4)元素钒在溶液中还可以 以V2＋(紫色)、V3＋(绿色)、VO2＋(蓝色)、VO2＋(黄色)等形式存在．某利用钒元素微粒间的反应来设计的可充电电池的工作原理如图示,已知溶液中还含有1 mol
硫酸，请回答下列问题：
①充电时，左槽电极上发生的电极反应式为________________
②放电过程中，右槽溶液颜色变化为_______________________，若此时外电路转移了3.01×1022个电子，则左槽溶液中H＋的变化量Δn(H＋)＝_________。
【答案】4FeO•V2O5+4Na2CO3+5O28NaVO3+2Fe2O3+4CO2 MgSiO3 Mg3（PO4)3 NH4＋+VO3－=NH4VO3↓ 往漏斗中加水至浸没沉淀，让水自然流下，重复2-3次 VO2＋+H2O-e=VO2＋+2H＋ 紫色变为绿色 0.05mol
【解析】
【分析】
钒炉渣加入碳酸钠在空气中焙烧，生成NaVO3、氧化铁、硅酸钠、磷酸钠，水浸后得到滤渣
中含有氧化铁，滤液为NaVO3、硅酸钠、磷酸钠的水溶液，滤液中加入硫酸镁生成生成难溶的硅酸镁、磷酸镁沉淀，过滤后向溶液中再加入硫酸铵生成NH4VO3沉淀，NH4VO3灼烧生成V2O5。