?流程圖題的解法技巧
工業(yè)流程圖題(生產(chǎn)實(shí)際分析)的內(nèi)容往往與生產(chǎn)、生活實(shí)際聯(lián)系密切，因此從題干部分看一般都是采取流程圖的模式。解題方法是閱讀完流程圖后結(jié)合相關(guān)信息回答問題。
1．流程圖的形式各異，有的以操作名稱作為框圖形成流程的主線，有的以物質(zhì)作框，有的以設(shè)備作框。從近幾年的試題看常見的一種形式是以操作名稱為主線，物質(zhì)隨著操作發(fā)生變化。
2．這類題目中通常還包含簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，且實(shí)驗(yàn)一般為制備或?qū)悠返亩ㄐ远糠治鰧?shí)驗(yàn)。
專題歸納
一、考查內(nèi)容和特點(diǎn)
1．考查內(nèi)容
(1)化學(xué)反應(yīng)原理。(2)元素化合物知識(shí)。(3)實(shí)驗(yàn)操作及名稱。(4)物質(zhì)除雜、分離。(5)流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)。
2．特點(diǎn)
(1)情境真實(shí)。(2)框圖信息新穎。(3)問題設(shè)計(jì)廣泛。(4)綜合性強(qiáng)。(5)思維容量大。

二、解題思路
1．從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。
2．分析流程中的每一步驟，從幾個(gè)方面了解流程：①反應(yīng)物是什么；②發(fā)生了什么反應(yīng)；③該反應(yīng)造成了什么后果，對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為了獲得產(chǎn)品。
3．從問題中獲取信息，幫助解題。多數(shù)試題重點(diǎn)考查利用題干中的信息解決問題的能力以及物質(zhì)的制備，考查有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)考查化學(xué)方程式的書寫技能。
關(guān)鍵：實(shí)驗(yàn)原理、裝置原理、操作原理三結(jié)合。
三、與初中內(nèi)容有關(guān)的化學(xué)工業(yè)
1．海水資源的開發(fā)和利用(如從海水中提取氯化鈉和氯化鎂等)。
2．金屬回收工業(yè)：Mg、Fe、Cu等。
3．工業(yè)廢水處理。
4．氯堿工業(yè)。

四、工業(yè)流程圖題題型的結(jié)構(gòu)、解題方法和思路
1．題型結(jié)構(gòu)
題頭(引入信息)→題干(提取信息，應(yīng)用解題)→題尾(得出結(jié)論或產(chǎn)品)。
2．解題方法和思路

3．具體操作
(1)關(guān)注“箭頭”：箭頭進(jìn)入的是投料(即反應(yīng)物)，出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。
　 　　　
(2)關(guān)注方框內(nèi)所指。
(3)關(guān)注流程“三線”和“核心”(如下圖)。
三線：出線和進(jìn)線均表示物料流向或操作流程，可逆線表示物質(zhì)循環(huán)使用。


注意事項(xiàng)：
1．從綠色化學(xué)方面作答：對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響？如原料成本，原料來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對(duì)設(shè)備的要求，環(huán)境保護(hù)方面等。
2．常見文字?jǐn)⑹鎏茁贰?br /> (1)從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮－冷卻結(jié)晶－過濾(－洗滌)。
(2)在寫某一步驟是為了除雜時(shí)，應(yīng)該注明“是為了除去某某雜質(zhì)”，只寫“除雜”是不給分的。


典例突破
題型1　海水資源的多重利用
1．制鹽工業(yè)
[例1]（2019?遵義）海洋是人類寶貴的自然資源，海水“制鹽”體現(xiàn)了人類利用化學(xué)科學(xué)征服和改造自然的智慧。通過晾曬海水，可以得到粗鹽，粗鹽中含有不溶性雜質(zhì)（如泥沙等）和可溶性雜質(zhì)（如MgCl2、CaC12等），工業(yè)上以粗鹽為原料制取精鹽，其生產(chǎn)流程如圖所示

請(qǐng)回答下列問題：
（1）操作b中玻璃棒的作用是　 　。
（2）加入Na2CO3溶液除去的離子是　 ?。ㄌ铍x子符號(hào)），加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 ?。?br /> （3）濾液中溶質(zhì)的主要成分是　 ?。ㄌ罨瘜W(xué)式），加入足量稀鹽酸的目的是　 　。
（4）如果稱量Ⅰ中稱得粗鹽的質(zhì)量為3g，稱量Ⅱ中稱得精鹽的質(zhì)量為3.1g，則下列分析正確的是　 ?。ㄌ钭帜福?br /> A．精鹽的產(chǎn)率為103.3%
B．蒸發(fā)操作中可能有水分沒有蒸干
C．除雜過程中有NaCl生成
D．溶解操作中粗鹽沒有完全溶解
【答案】（1）引流。（2）Ca2+；MgCl2+2NaOH＝2NaCl+Mg（OH）2↓。
（3）NaCl；除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉。（4）BC。
【解析】（1）操作b是過濾，玻璃棒的作用是引流。
（2）加入Na2CO3溶液除去的離子是Ca2+，加入NaOH溶液，氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgCl2+2NaOH＝2NaCl+Mg（OH）2↓。
（3）濾液中溶質(zhì)的主要成分是NaCl，加入足量稀鹽酸的目的是除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉。
（4）A．精鹽的產(chǎn)率不可能為103.3%，該選項(xiàng)說法不正確；
B．蒸發(fā)操作中可能有水分沒有蒸干，該選項(xiàng)說法正確；
C．除雜過程中有NaCl生成，該選項(xiàng)說法正確；
D．溶解操作中粗鹽沒有完全溶解，會(huì)導(dǎo)致精鹽質(zhì)量偏小，該選項(xiàng)說法不正確。

[例2]（2019?山西）工業(yè)上，常采用“鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝”生產(chǎn)高純度食鹽，還可以制得硫酸鈉。鹵水中主要含有NaCl，還含有少量Na2SO4、CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、FeCl3，用火堿和煙道氣中的CO2為原料凈化鹵水，符合低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。分析流程，回答問題：

（1）反應(yīng)器1中主要除去的離子是　 ?。ㄌ罘?hào)）。
（2）煙道氣通入反應(yīng)器2前要脫硫，是為了除去有害氣體　 　 （填化學(xué)式）。反應(yīng)器2中生成沉淀的化學(xué)方程式　 　 （寫一個(gè)）。
（3）下表為NaCl和Na2SO4在不同溫度時(shí)的溶解度：
溫度/℃
0
10
20
30
32.4
40
50
60
70
80
90
100
溶解度/g
35.7
35.8
36.0
36.3
36.4
36.6
37.0
37.3
37.8
38.4
39.0
39.8
4.9
9.1
19.5
40.8
52.0
48.8
46.2
45.3
44.3
43.7
42.7
42.5
從析鹽罐中排出的溶液a，在溫度不變的條件下，每10g水中含有NaCl約　
　 g．為提高Na2SO4純度，析硝罐中析出Na2SO4，需采用　 　 （填“升溫”或“降溫”）結(jié)晶方法。
【答案】（1）Mg2+、Fe3+；（2）SO2，Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl；
（3）3.64，升溫。
【解析】（1）氫氧根離子和鎂離子反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鎂沉淀，和鐵離子反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鐵沉淀，所以反應(yīng)器1中主要除去的離子是：Mg2+、Fe3+；
（2）二氧化硫有毒，會(huì)污染空氣，所以煙道氣通入反應(yīng)器2前要脫硫，是為了除去有害氣體SO2，二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，化學(xué)方程式為：Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl；
（3）32.4℃時(shí)，氯化鈉的溶解度是36.4g，即100g水中最多溶解度36.4g的氯化鈉，所以10g水中含有3.64g的氯化鈉，原溫度為32.4g，降溫的話氯化鈉也可能析出，而升溫的話，氯化鈉溶解度增大，不會(huì)析出，硫酸鈉的溶解度減小，結(jié)晶析出，所以采用升溫結(jié)晶的方法。

2．海水提取金屬
[例3]（2019?濟(jì)南）鎂元素廣泛應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)制造業(yè)，被稱為“國(guó)防元素”。如圖1所示為制取單質(zhì)鎂的轉(zhuǎn)化過程，試回答下列問題：
如圖轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要有：

MgCl2+Ca（OH）2═Mg（OH）2↓+CaCl2
Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O，MgCl2Mg+Cl2↑
（1）在過程①中，所加石灰乳的主要成分是　 　（填寫化學(xué)式）。
（2）過程②所發(fā)生的反應(yīng)屬于　 　（填“化合”“分解”“置換”或“復(fù)分解”）反應(yīng)。
（3）下列有關(guān)過程③中能量轉(zhuǎn)化的說法，正確的是　 ?。ㄌ钸x項(xiàng)序號(hào)）。
A．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C．潮汐能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
（4）海水或鹵水中本來就含有氯化鎂，還需要過程①②的原因是　 ?。ㄟx項(xiàng)序號(hào)）。
A．將氯化鎂富集提純 B．生成更多氯化鎂 C．使石灰乳和稀鹽酸反應(yīng)
（5）某化學(xué)興趣小組欲測(cè)定某氯化鎂樣品中MgCl2的含量（雜質(zhì)為NaCl），稱取10g該樣品將其置于干凈的燒杯中，加入適量水，使固體樣品完全溶解。向所得溶液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量與滴入NaOH溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。試回答下列問題：

①當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液120g時(shí)（即圖中B點(diǎn)），燒杯中溶液里含有的溶質(zhì)為　NaCl、NaOH?。▽懟瘜W(xué)式）。
②當(dāng)?shù)稳?0%的NaOH溶液80g時(shí)（即圖中A點(diǎn)），恰好完全反應(yīng)，試通過計(jì)算，求10g此氯化鎂樣品中MgCl2的質(zhì)量。（計(jì)算結(jié)果精確至0.1g）
【答案】（1）Ca（OH）2．（2）復(fù)分解。（3）A．（4）A．（5）①NaCl、NaOH；②9.5g。
【解析】（1）石灰乳的主要成分是氫氧化鈣，化學(xué)式是：Ca（OH）2。
（2）過程②所發(fā)生的反應(yīng)是兩種化合物相互交換成分生成了兩種新的化合物，屬于復(fù)分解反應(yīng)。
（3）在過程③中能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
（4）海水或鹵水中本來就含有氯化鎂，但氯化鎂的濃度很小，與其它的雜質(zhì)混在一起，還需要過程①②的原因是將氯化鎂富集提純。
（5）①當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液120g時(shí)（即圖中B點(diǎn)），氫氧化鈉是過量的，燒杯中溶液里含有的溶質(zhì)為：NaCl、NaOH。
②設(shè)10g此氯化鎂樣品中MgCl2的質(zhì)量為x
MgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl
95 80
x 80g×10%
解得：x＝9.5g
答：10g此氯化鎂樣品中MgCl2的質(zhì)量是9.5g。

[例4]（2018?沙灣區(qū)）人類社會(huì)的進(jìn)步與金屬材料的發(fā)展有密切相關(guān)。
（1）21世紀(jì)是鈦的世紀(jì)，下面是利用鈦白粉（TiO2）生產(chǎn)海綿鈦（Ti）的工藝流程：

①反應(yīng)①在800～900℃的條件下進(jìn)行，生成一種無色的可燃性氣體，該氣體的化學(xué)式為　 　。
②該工藝流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有　 　。
（2）向一定量的AgNO3溶液中加入銅和鋅的混合粉末，充分反應(yīng)后過濾，得到溶液甲和固體乙。

①若乙中含有鋅、銅、銀三種固體，則溶液甲中所含的金屬離子符號(hào)為　 　。
②若溶液甲顯藍(lán)色，是因?yàn)椤? ?。ㄓ没瘜W(xué)反應(yīng)方程式表示）。
【答案】（1）①CO；②Mg、Cl2；
（2）①Zn2+；②Cu+2AgNO3═2Ag+Cu（NO3）2。
【解析】（1）①反應(yīng)Ⅰ在800～900℃的條件下進(jìn)行，還生成一種可燃性無色氣體一氧化碳；
②該工藝流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有Mg、Cl2；
（2）①若乙中含有鋅、銅、銀三種固體，說明了溶液中沒有硝酸銀、硝酸銅，則溶液甲中所含的金屬離子符號(hào)為：Zn2+；
②若溶液甲顯藍(lán)色，說明了銅與硝酸銀反應(yīng)生成了硝酸銅，化學(xué)反應(yīng)方程式為：Cu+2AgNO3═2Ag+Cu（NO3）2。

3．侯氏制堿工藝
[例5]（2020?門頭溝區(qū)一模）現(xiàn)代工業(yè)常以氯化鈉、二氧化碳、氨氣（NH3）為原料制備碳酸鈉，主要流程如圖：

注：晶漿中主要含有NaHCO3固體、NaCl溶液、NH4Cl溶液；母液是含有NaCl、NH4Cl的溶液。
（1）溶解池中，NaCl溶于水的過程中需不斷攪拌，其目的是　 　。
（2）煅燒爐中發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為　 　。
（3）整個(gè)流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有　 　。
【答案】加速溶解；分解反應(yīng)；二氧化碳、水。
【解析】（1）溶解池中，NaCl溶于水的過程中需不斷攪拌，其目的是加速溶解。
（2）煅燒爐中碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為分解反應(yīng)。
（3）整個(gè)流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有二氧化碳、水。
[例6]（2018?濰坊）侯德榜是我國(guó)著名的化學(xué)家，發(fā)明了侯氏制堿法，為純堿和氮肥工業(yè)技術(shù)的發(fā)展作出了杰出的貢獻(xiàn)。工業(yè)上以半水煤氣（主要成分是N2、H2、CO、CO2和H2O）、食鹽等為原料制取純堿的流程如下：

（1）流程中循環(huán)利用的物質(zhì)有H2O和　 　。
（2）步驟Ⅰ中，在使用銅催化劑和加熱條件下，半水煤氣主要成分間發(fā)生反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了CO轉(zhuǎn)化，化學(xué)方程式是　 　。
（3）實(shí)驗(yàn)室從混合氣體H2、N2、CO2中分離出CO2的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。廣口瓶和分液瀾斗中盛放的藥品分別是　 　、　 　。
（4）除去純堿中少量碳酸氫鈉雜質(zhì)的方法是　 　。
（5）純堿用途廣泛。工業(yè)上可用廢堿渣（主要成分Na2CO3）吸收硫酸廠尾氣中的SO2制備無水Na2SO3，達(dá)到減少污染、節(jié)約資源的目的。反應(yīng)過程中溶液組成變化如圖2所示。
①吸收初期（圖中A點(diǎn)以前）反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 　。
②不斷通入SO2，最終產(chǎn)物是　
　
【答案】（1）CO2。（2）CO+H2OCO2+H2。（3）氫氧化鈉溶液；稀硫酸。
（4）加熱。（5）①2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3。②NaHSO3。
【解析】（1）據(jù)圖可以看出，流程中循環(huán)利用的物質(zhì)有H2O和CO2。
（2）步驟Ⅰ中，在使用銅催化劑和加熱條件下，半水煤氣中一氧化碳和水發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣，實(shí)現(xiàn)了CO轉(zhuǎn)化，化學(xué)方程式為CO+H2OCO2+H2。
（3）要從混合氣體H2、N2、CO2中分離出CO2，需要先將氫氧化鈉吸收掉，使用的藥品是氫氧化鈉溶液，然后將二氧化碳釋放出了，使用的是稀硫酸，故廣口瓶和分液漏斗中盛放的藥品分別是氫氧化鈉溶液、稀硫酸。
（4）碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差，故除去純堿中少量碳酸氫鈉雜質(zhì)可以采用加熱的方法。
（5）①吸收初期是碳酸鈉、二氧化硫和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉和亞硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3。
②不斷通入SO2，最終產(chǎn)物是亞硫酸氫鈉。


題型2　工業(yè)廢水廢渣處理
[例7]（2019?北京）利用電石渣[主要成分為Ca（OH）2、MgO]制備硫酸鈣的主要工藝流程如圖：

已知：MgO難溶于水；MgSO4易溶于水； CaSO4微溶于水。
（1）反應(yīng)器中攪拌的目的是　 　。
（2）反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)主要有MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O和　 　。
（3）上述流程中，用于分離提純的設(shè)備有　 　。
【答案】（1）使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率；
（2）Ca（OH）2+H2SO4＝CaSO4+2H2O；（3）過濾器、洗滌槽。
【解析】（1）反應(yīng)器中攪拌的目的是：使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率；
（2）氫氧化鈣和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣和水，化學(xué)方程式為：Ca（OH）2+H2SO4＝CaSO4+2H2O；
（3）反應(yīng)中生成的硫酸鈣微溶于水，通過過濾和洗滌可以得到純凈的硫酸鈣，所以用于分離提純的設(shè)備有：過濾器、洗滌槽。
[例8]（2019?福建）用如圖所示裝置模擬廢液（含CuSO4、MgSO4及一些不溶物）凈化實(shí)驗(yàn)、步驟如下：

Ⅰ往沉降槽中加入適量絮凝劑（混凝劑）甲，加速沉降；
Ⅱ往反應(yīng)槽中緩慢加入一定濃度的NaOH溶液。至沉淀完全；
Ⅲ通過盛裝有活性炭的水槽后。調(diào)節(jié)溶液的pH＝7，存在指定容器中。
（1）測(cè)得原廢液pH＝5，顯　 ?。ㄌ睢八嵝浴薄皦A性”或“中性”）。
（2）甲是　 ?。▽懳镔|(zhì)名稱）；操作X可使固體與液體分離，操作X是　 　；活性炭的作用是　 　。
（3）反應(yīng)槽中生成沉淀的化學(xué)方程式為　 ?。▽懸粋€(gè)）。
【答案】（1）酸性；（2）明礬；過濾；吸附；
（3）CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4（或MgSO4+2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO4）。
【解析】（1）pH＜7溶液呈酸性；pH＝7溶液呈中性；pH＞7溶液呈堿性。測(cè)得原廢液pH＝5，顯酸性；
（2）甲是一種常用的絮凝劑，加速沉降，常用的絮凝劑是明礬；操作X可使固體與液體分離，操作X是過濾；活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，所以活性炭的作用是吸附；
（3）在反應(yīng)槽中生成沉淀的反應(yīng)有兩個(gè)：①硫酸銅和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅和硫酸鈉，化學(xué)方程式為：CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；②硫酸鎂和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂和硫酸鈉，化學(xué)方程式為：MgSO4+2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO4。
[例9]（2019?蘇州）實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣（主要成分為MgCO3、MgO和SiO2）為原料制備MgCO3?3H2O．其主要實(shí)驗(yàn)過程如圖：

已知：SiO2不溶于水，常溫下不與硫酸、碳酸鈉反應(yīng)。
（1） “酸溶”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 　
和　 　。
（2）“過濾Ⅱ”所得濾液中含有的主要離子有　 ?。ㄌ铍x子符號(hào)）。
（3）“反應(yīng)”步驟前后均有過濾，能否省去“過濾Ⅰ”只進(jìn)行“過濾Ⅱ”?！??。ㄌ睢澳堋被颉胺瘛保?，理由是　 　。
（4）“酸溶”時(shí)所加硫酸溶液不宜過量太多的原因是　 　。
【答案】（1）MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O和；MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑。（2）Na+、SO42﹣、CO32﹣。（3）否； 導(dǎo)致產(chǎn)品不純。
（4）避免制備產(chǎn)品消耗更多的碳酸鈉。
【解析】（1）“酸溶”時(shí)是氧化鎂以及碳酸鎂與硫酸反應(yīng)，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為 MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O和 MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑。
（2）濾液I為生成的硫酸以及生成的硫酸鎂的混合溶液，和過量碳酸鈉反應(yīng)，生成硫酸鈉以及碳酸鎂，還剩余碳酸鈉，所以“過濾Ⅱ”所得濾液中含有的主要離子有 Na+、SO42﹣、CO32﹣。
（3）“反應(yīng)”步驟前后均有過濾，能否省去“過濾Ⅰ”只進(jìn)行“過濾Ⅱ”。不能，因?yàn)閷?dǎo)致得到的產(chǎn)品因?yàn)榛煊投趸瓒患儭?br /> （4）“酸溶”時(shí)所加硫酸溶液不宜過量太多的原因是過量的硫酸需要加入碳酸鈉進(jìn)行去除，所以是避免制備產(chǎn)品消耗更多的碳酸鈉。

題型3　氯堿工業(yè)
[例10]（2019?荊門）氯堿工業(yè)以粗鹽（主要成分是NaCl，含少量泥沙、CaCl2、MgCl2）為原料，生產(chǎn)氯氣和氫氧化鈉，模擬流程如圖：

（1）試劑A與試劑B的組合為　 ?。ㄌ钚蛱?hào)）
①KOH ②NaOH ③K2CO3 ④Na2CO3
（2）操作A需使用玻璃棒，玻璃棒的作用是　 。
（3）流程中Mg元素必須轉(zhuǎn)化成　 （填化學(xué)式）才能完全除去。
（4）寫出電解NaCl溶液的化學(xué)方程式　 　。
（5）該工業(yè)副產(chǎn)品H2目前還不能作為燃料被廣泛應(yīng)用，其理由　 ?。ù鹨粭l即可）。
【答案】（1）②④。（2）引流。（3）Mg（OH）2。
（4）2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。（5）不易儲(chǔ)存。
【解析】（1）試劑A與試劑B的組合為氫氧化鈉、碳酸鈉，分別除去氯化鎂、氯化鈣。
（2）操作A（過濾）需使用玻璃棒，玻璃棒的作用是引流。
（3）流程中Mg元素必須轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2才能完全除去。
（4）電解NaCl溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
（5）該工業(yè)副產(chǎn)品H2目前還不能作為燃料被廣泛應(yīng)用，其理由是不易儲(chǔ)存、不安全、制取價(jià)格較高等。

題型4　金屬回收工業(yè)
[例11]（2019?江西）2020年奧運(yùn)會(huì)獎(jiǎng)牌制作原料來自于電子垃圾中提煉出來的金屬。從廢線路板中提煉貴重金屬和制備硫酸銅晶體的一種工藝流程如圖：

已知：在酸性環(huán)境中有過氧化氫存在時(shí)，鐵和銅分別會(huì)轉(zhuǎn)化為鐵離子和銅離子。
（1）操作①的名稱是　 ?。?br /> （2）提煉出的貴重金屬可制作獎(jiǎng)牌，其成分是　 ?。?br /> （3）調(diào)節(jié)pH的主要目的是除去濾液中　 ?。ㄌ罱饘匐x子符號(hào)）；
（4）寫出粗銅中的銅與稀硫酸和過氧化氫的混合溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：　 　。
【答案】（1）過濾；（2）金或鉑；（3）Al3+和Fe3+；
（4）Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O。
【解析】（1）操作①得到固體和液體，所以是 過濾；
（2）提煉出的貴重金屬可制作獎(jiǎng)牌，其中有金或鉑，所以其成分是金或鉑；
（3）調(diào)節(jié)pH，根據(jù)生成固體氫氧化鋁和氫氧化鐵，所以主要目的是除去濾液中 Al3+和Fe3+；
（4）根據(jù)信息“在酸性環(huán)境中有過氧化氫存在時(shí)，鐵和銅分別會(huì)轉(zhuǎn)化為鐵離子和銅離子?！?，可知粗銅中的銅與稀硫酸和過氧化氫的混合溶液發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銅和水，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為 Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O。

[例12]（2020?豐臺(tái)區(qū)一模）一些光盤的金屬層中含有少量銀，可通過如下方案回收（其他金屬含量過低，可忽略）。

（1）補(bǔ)全化學(xué)方程式：4Ag+2NaClO+H2O═2AgCl+Ag2O+　 　。
（2）操作Ⅱ的名稱是　 　。
【答案】（1）2NaOH；（2）過濾。
【解析】（1）由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類、數(shù)目均不變，由反應(yīng)的化學(xué)方程式，反應(yīng)前銀、鈉、氯、氧、氫原子個(gè)數(shù)分別為4、2、3、2，反應(yīng)后的生成物中銀、鈉、氯、氧、氫原子個(gè)數(shù)分別為4、0、2、1、0，根據(jù)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變，共缺少2個(gè)鈉原子、2個(gè)氫原子和2個(gè)氧原子，每個(gè)分子由1個(gè)鈉原子和1個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成，則應(yīng)填2NaOH。
（2）操作Ⅱ是將溶液與濾渣分離，是過濾操作。

題型5　化工實(shí)驗(yàn)
[例13]（2019?安徽）Ba（NO3）2可用于生產(chǎn)信號(hào)彈、炸藥等。利用鋇泥（主要含有BaCO3、BaSO3、Fe2O3）可制取Ba（NO3）2，其部分流程如圖：

（1）Ba（NO3）2中鋇元素的化合價(jià)為　 ??；流程中所涉及的氧化物是　 ?。ㄌ?種即可）。
（2）BaCO3與稀HNO3反應(yīng)的反應(yīng)類型是　 　；寫出Fe2O3與稀HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式：　 　。
（3）試劑Y為　 ?。ㄌ钚蛱?hào)）。
①BaCl2溶液 ②Ba（OH）2溶液 ③NaOH溶液
（4）從Ba（NO3）2 溶液中析出Ba（NO3）2晶體的方法是　 　。
【答案】（1）+2； 氧化鐵（或三氧化二鐵、Fe2O3）；
（2）復(fù)分解反應(yīng) Fe2O3+6HNO3＝2Fe（NO3）3+3H2O；
（3）②；（4）蒸發(fā)結(jié)晶。
【解析】（1）Ba（NO3）2中硝酸根為﹣1價(jià)，根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零可得鋇元素的化合價(jià)為+2；氧化物為兩種元素組成且其一為氧元素的純凈物，所以流程中所涉及的氧化物 氧化鐵（或三氧化二鐵、Fe203）（填1種即可）。
（2）BaCO3與HNO3反應(yīng)生成硝酸鋇和碳酸，碳酸不穩(wěn)定分解為二氧化碳和水，所以是兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物，符合復(fù)分解反應(yīng)的特征，屬于 復(fù)分解反應(yīng)；Fe2O3與HNO3反應(yīng)生成硝酸鐵和水，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe2O3+6HNO3＝2Fe（NO3）3+3H2O。
（3）硝酸鋇和硝酸鐵與試劑Y生成了硝酸鋇和氫氧化鐵，所以Y為 Ba（OH）2溶液。故選：②；
（4）從Ba（NO3）2 溶液中析出Ba（NO3）2晶體所以可以 蒸發(fā)結(jié)晶。

[例14]（2019?廣州）稀土金屬因其獨(dú)特的性能而被譽(yù)為“新材料之母”。稀土金屬釔的氧化物（Y2O3）廣泛應(yīng)用于航空航天涂層材料，其顆粒大小決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。利用富釔稀土（含Y2O3約70%，含F(xiàn)e2O3、CuO、SiO2 等約30%）生產(chǎn)大顆粒氧化釔的一種工藝如圖：

（1）氧化釔（Y2O3）中，Y元素的化合價(jià)為　 　。
（2）“酸溶”過程中，氧化釔與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是　 。
（3）“分離提純”是為了除去濾液1中的　 ?。ㄌ罨瘜W(xué)式）。
（4）“調(diào)pH”時(shí)加入堿液使溶液的pH　 ?。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”）。
（5）碳酸釔灼燒分解的化學(xué)方程式是　 　。
（6）為了獲得大顆粒氧化釔，某小組研究了條件對(duì)產(chǎn)品直徑的影響，相關(guān)數(shù)據(jù)如下（D50表示顆粒直徑）：
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
①
②
③
④
⑤
⑥
沉淀反應(yīng)溫度/℃
60
80
85
93
93
93
料液濃度/（g/L）
30
30
30
30
40
40
灼燒溫度/℃
1100
1100
1100
1100
1100
1400
氧化釔D50/um
6.00
21.65
35.99
38.56
35.99
61.54
分析上表數(shù)據(jù)，其他條件不變時(shí)，若將灼燒溫度均升高至1400℃，預(yù)期所得氧化釔D50最大的是　 　 （填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）。
【答案】（1）+3；（2）Y2O3+6HCl＝2YCl3+3H2O；（3）FeCl3、CuCl2；
（4）增大；（5）Y2（CO3）3Y2O3+3CO2↑；（6）④。
【解析】（1）化合價(jià)代數(shù)和為零，在氧化釔中，氧元素顯示﹣2價(jià)，所以Y元素的化合價(jià)為+3；
（2）氧化釔與鹽酸反應(yīng)反應(yīng)生成氯化釔和水，化學(xué)方程式為：Y2O3+6HCl＝2YCl3+3H2O；
（3）氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，氧化銅和鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水，所以“分離提純”是為了除去濾液1中的FeCl3、CuCl2；
（4）“調(diào)pH”時(shí)加入堿液先與過量的酸發(fā)生中和反應(yīng)，所以使溶液的pH增大；
（5）碳酸釔在高溫的條件下生成氧化釔和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Y2（CO3）3Y2O3+3CO2↑；
（6）通過表中的數(shù)據(jù)可知，其他條件不變時(shí)，若將灼燒溫度均升高至1400℃，預(yù)期所得氧化釔D50最大的是④。

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