4专题三 工艺流程类型 1 物质制备1．(2018 南宁)碳酸钡是一种重要的化工产品，某厂用含二氧化硅杂质的碳酸钡原料生产碳酸钡产品，采用了以下的工艺流程：(1)为节约成本，过程中的生成物可直接应用于流程的是________________，加入过量的盐酸的目的是____________________________________。

(2)向氯化钡溶液中加入过量的氢氧化钾并通入二氧化碳，其中一种产物是碳酸钡，写出该反应的化学方程式：____________________________________________。

(3)溶液 A 中溶质的成分，可能的组合有________________________________。

(4)操作 3 包括的两个操作是____________________。

2．(2017 南通)实验室以 MnO 2 为原料制备少量高纯 MnCO 3 的流程如下：已知：①反应Ⅰ的化学方程式：MnO 2＋SO 2=== MnSO ；②MnCO 3、Mn(OH)2 均难溶于水，MnCO 3 在 100 ℃时开始分解。

(1)反应Ⅰ属于基本反应类型中的____________反应。

(2) 流 程 中 “ 操 作 ” 的 名 称 为 ____________ ， 所 需 要 的 主 要 玻 璃 仪 器 有_______________________________________________________________________。

(3)反应Ⅱ的化学方程式为_____________________________________________，该反应需控制溶液的酸碱性，若碱性过强，MnCO 3 粗产品中将混有______________(填化学式)。

(4)验证 MnCO 3 粗产品表面附着有 Na 2SO 4 杂质：取样品少许，向其中加入水，搅拌、过滤，向滤液中加入适量的______________(填化学式)溶液，有白色沉淀产生。

(5) 为 获 得 高 纯MnCO 3 ， 需 选 择 “ 低 温 ” 干 燥 的 原 因 是_______________________________________________________________。

3．二氧化氯(ClO 2)可用于自来水消毒。

以粗盐为原料生产 ClO 2 的工艺主要包括：①粗盐精制；②特殊条件下电解 NaCl 溶液制 NaClO 3 和氢气；③ClO 2 的制取。

工艺流程如下，其中反应Ⅲ制取ClO2的化学方程式为2NaClO3＋4HCl===2ClO↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。

(1)加入过量氢氧化钠的目的是__________________________；过量的试剂X是____________(填化学式)。

(2)操作A中用到的玻璃棒的作用是______________。

(3)加入适量HCl至酸性的过程中，发生的中和反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

(4)分析完成反应Ⅱ的化学方程式：______________________________________。

(5)该流程中可循环利用的物质是水和________________。

4．某科研小组设计了利用稀H2SO4浸取某废弃氧化铜锌矿(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。

部分实验流程如下：离子Fe3＋Zn2＋开始沉淀时的pH1.486.2完全沉淀时的pH3.28.0已知：①H2O2、KMnO4是常见的氧化剂；②各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如表所示。

请根据上述实验流程回答下列问题：(1)在“酸浸”步骤中，为提高浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是____________________，写出硫酸溶解氧化锌的化学方程式：_______________________。

(2)“操作1”所需要的主要玻璃仪器有__________________________________，固体1的成分是__________________。

(3)“氧化”的目的是将Fe2＋反应生成Fe3＋，以便在后续的操作中将溶液中铁元素除去。

从产品纯度的角度分析，氧化剂最好选用________________(填“H2O2”或“KMnO4”)。

(4)“除铁”过程中加入氨水的目的是通过调节溶液的pH，使Fe3＋沉淀而Zn2＋不沉淀，pH应控制在________________范围之间。

(5)某温度下，Fe(OH)3分解得到一种铁、氧质量比为21∶8的氧化物，该氧化物的化学式为________________________________________________________________________。

4现5．(2017 陕西改编)我国每年报废的手机超过 1 亿部。

废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属，化学兴趣小组为回收其中的铜，设计并进行了如下实验：已知：Cu ＋H 2O 2＋H 2SO 4=== CuSO ＋2H 2O ；不考虑金、银发生类似反应。

(1)将电路板粉碎成粉末的目的是__________________________________。

(2)步骤①所得滤液中的溶质除硫酸外，还有________________________。

(3)步骤②中的实验现象：固体部分溶解，________________________。

(4)步骤④中反应的化学方程式是______________________________。

(5)对废旧手机中的金属加以回收的意义是__________________________(写一条)。

6．(2018 恩施)今年春节期间播出的《舌尖 3》，让籍籍无名的章丘铁锅名声大振，章丘手工铁锅制造需要历经十二道工序，再过十八遍火候，一千度高温锤炼，经受三万六千次锻打，其炉渣中主要含 FeO 、Fe 2O 3，还有一定量既不溶于水，也不与稀酸反应的杂质。

现按如 图工艺流程，用炉渣制备绿矾(FeSO 4·7H 2O)。

请按要求回答问题：查阅资料：氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。

(1) 步 骤 一 中 ， 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 __________________________________、____________________________________。

(2)步骤一中的操作名称是__________，为提高步骤一的反应速率，可采取的措施有增大硫酸的浓度、升高反应物的温度、还可以________________(写一条，不考虑“搅拌”和“使用催化剂”)。

(3)步骤二中无气体生成的化学反应方程式为________________________________，测得滤液 2 的 pH 明显大于滤液 1，其原因是__________________________________________。

(4)滤液 2 得到绿矾可以采取的方法是__________________。

(5)某化学兴趣小组在实验室中利用该炉渣按照上述工艺流程制取绿矾。

取 100 g 炉渣，得到干燥的杂质 5 g ，步骤二中加入 15.6 g 铁粉，得到滤渣 5.6 g 。

要计算理论上制得绿矾44的质量，除要利用上述给定的全部数据外，在实验过程中，还需测定的一个数据是________________________________________________________________________。

7．硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe 2O 3、Fe 3O 4、FeO 、SiO 2 等)是工业生产硫酸的废渣，利用硫铁矿烧渣制备铁红(氧化铁)等产品的部分流程如图所示：提示：碳酸氢铵性质不稳定，36 ℃以上开始分解为二氧化碳、氨气和水。

(1)硫铁矿是______________(填“纯净”或“混合”)物。

(2)写出 C 与 Fe 3O 4 反应的化学方程式：__________________________________。

(3)酸浸、过滤后滤液中的溶质主要是______________。

(4)反应Ⅰ的反应温度一般需控制在 35 ℃以下，其目的是__________________________。

(5) 在空气中煅烧 FeCO 3 生成 Fe 2O 3 和另一种氧化物，写出该反应的化学方程式：____________________________________________。

8．(2017 烟台改编)十三五期间，烟台将建设大型海水淡化厂。

绿色生态、综合利用海洋资源将是设计的重点。

如图是某设计院设计的综合利用海水的流程图。

据图回答问题：(1)反渗透膜法与滤纸过滤法在原理上都是利用混合体系中各物质的 ________________不同进行分离的方法。

(2)过程③是氨碱法制纯碱的一个流程，需要向饱和食盐水中先后加入 NH 3 和 CO 2，产物 除 NaHCO 3 外，还有一种氮肥，写出该反应的化学方程式：____________________________。

(3) 过 程 ④ 采 用 蒸 发 结 晶 的 方 法 ， 而 不 采 用 冷 却 热 饱 和 溶 液 的 方 法 ， 原 因 是____________________________________________。

(4) 如 果 要 充 分 利 用 海 边 贝 壳 资 源 ， 过 程 ⑤ 生 成 氢 氧 化 镁 的 化 学 方 程 式 是______________________________________________。

(5)浓海水中 Mg 2＋、SO 2－、Ca 2＋可用离子交换膜直接除去，若用化学沉淀法依次除去 Mg 2＋、SO 2－、Ca 2＋，需要的三种离子分别是__________________________(写离子符号)。

(6)离子交换膜是对特定离子的选择性透过膜，可以使带特定电量的离子透过。

过程②中“某种离子交换膜”选择透过的离子特点是________________________________。

类型 2 分离提纯9．(2018 乌鲁木齐)CaCl 2 应用广泛，以石灰石(杂质主要是 Fe 2O 3、MgSO 4)为原料生产 CaCl 2的流程如下：(1)氧化铁和盐酸反应的化学方程式为______________________________________。