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第二部分　专题突破
专题四　工艺流程图题
专题精讲
1. 工艺流程示意图框架解读：
2. 解题思路和方法：
考查角度
1. 原料的预处理：流程中所用的原料通常要进行预处理，如粉
碎或研磨、水浸、酸浸、灼烧等。
(1)粉碎或研磨的目的：增大物质间的接触面积，使反应或溶解
快速充分进行。
(2)水浸的目的：通过加水溶解，使可溶物进入溶液，与不溶物
通过过滤分离。
(3)酸浸的目的：通过加酸溶液，使物质(金属、金属氧化物、
难溶性碱或盐)发生化学反应而溶解，与不溶物通过过滤分离。
(4)焙烧(或煅烧、灼烧)的目的：将物质氧化或者分解。
2. 实验操作：常涉及的操作有过滤、蒸发、搅拌、结晶、蒸
馏、洗涤、干燥等。
(1)过滤：将不溶性固体与液体分离，过滤中用到的仪器有烧
杯、漏斗、玻璃棒等，玻璃棒的作用是 。
引流　
(2)蒸发：得到单一溶液中的溶质，或溶解度随温度变化不大的
物质，蒸发中需用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃
棒等，玻璃棒的作用是 。
(3)搅拌：加快溶解或使物质充分反应。
搅拌，防止因局部过热引起液滴飞溅
(4)结晶：使溶质结晶析出。
(5)洗涤：滤渣用水洗，洗去固体表面残留溶液中的杂质；晶体
产品用该晶体的饱和溶液洗涤。判断滤渣是否洗涤干净的方
法：取少量最后一次的洗涤液，检验洗涤液中是否含有溶液中
的溶质。
3. 根据信息书写化学方程式。
(1)辨箭头判断反应物和生成物。
(2)根据元素守恒与反应规律，判断没有给出的其他反应物或生
成物。
4. 判断可循环利用的物质。
如图1所示，根据箭头判断可循环利用的物质，用逆线
表示该物质可循环使用。如图2所示，物质B在流程中多次出
现，在前面的步骤中是反应物，在后面的步骤中是生成物，可
循环利用。
5. 加入试剂的作用或目的。
从加入试剂的目的、反应的产物入手进行分析，但一定要考虑
是否会引入新的杂质。
(1)加入过量试剂的作用：①完全除去某物质；②使某物质完全
转化为另一种物质。
(2)通入保护气(如氮气、氩气等)的作用：隔绝空气，防止生成
物被氧化或防止可燃性气体发生爆炸。
6. 工艺流程的评价。
(1)科学性：是否能达到目的，即杂质是否完全除去，是否引入
新杂质。
(2)安全性：尽量选择较温和的反应条件，避免高温、高压
等条件。
(3)环保性：是否符合“绿色化学”理念，排放物是否无害
化处理。
(4)经济性：原料廉价易得，产率或原料的利用率高。
专题精练
类型一　以物质作框
1. (2024·长沙)《周礼·考工记》中记载，古人曾在草木灰(含
K2CO3)的水溶液中加入贝壳烧成的灰(主要成分为CaO)，利用
生成物中能够去污的成分来清洗丝帛。为了得到该去污液，某
兴趣小组同学在老师的指导下设计了如图3实验流程。回答下
列问题：
(1)操作Ⅰ的名称为 。
(2)该流程中涉及所有的基本反应类型有分解反应、 。
过滤　
化合反应、复分解反应
　
(3)该去污液能清洗丝帛。请你根据流程推测，该去污液中所含溶质的可能组成为
(用化学式表示)。
KOH；KOH、K2CO3；KOH、Ca(OH)2　
2. (2024·烟台)电动汽车的兴起对金属镁和碳酸锂(Li2CO3)的需求增大。以盐湖卤水(主要成分是MgCl2、NaCl、LiCl)为原料，制备金属镁和碳酸锂的主要物质转化流程如图4：
资料：①碳酸钠能与氯化镁发生复分解反应。②部分物质的溶解度如下表。
物质 Li2CO3 MgCO3 LiOH LiCl MgCl2 Mg(OH)2
20℃时溶解度/g 1.32 0.039 12.8 77 54.8 难溶
(1)为避免引入新杂质，过程Ⅰ中加入的适量物质X是 。
(2)制镁过程中发生中和反应的化学方程式是 。
(3)过程Ⅱ的目的是浓缩含锂溶液。这个过程中，氯化钠的结晶方法是 (选填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
氢氧化钠溶液
　
Mg(OH)2＋2HCl MgCl2＋2H2O
蒸发结晶　
(4)过程Ⅲ发生了复分解反应，其反应的化学方程式是 .
。
(5)用盐湖卤水制取碳酸锂，要先除去卤水中的氯化镁，其原因是 . 。
2LiCl＋Na2CO3 　
防止MgCl2与
Na2CO3反应生成MgCO3沉淀，导致制得的Li2CO3不纯(合理即可)　
Li2CO3↓＋2NaCl　
类型二　以操作名称作框
3. (2024·湖南)酱油是我国传统调味品之一，已有3 000多年历史。天然晒露法是传统的老法酱油的生产方法。以初夏开始制作为例，主要流程如图5：
回答下列问题：
(1)“发酵”过程中，所取缸内样品呈 (选填酸”“中”或“碱”)性。
(2)“压榨”与化学基本实验操作中的 (填操作名称)有相似之处。
酸　
过滤　
(3)下列有关说法正确的是 (多选，填字母)。
a.“浸泡”目的是泡涨大豆，并除去杂物
b.铁强化酱油中的“铁”可以预防佝偻病
c.天然晒露法得到成品的时间会受天气影响
ac　
4. (2024·成都)皮蛋是成渝等地人们喜爱的食品，制作流程如图6。
资料：1.草木灰(含K2CO3)中常含有砂石和未燃尽的秸秆等固体。
2. 碱，有涩味，可与蛋白质作用，使其凝固。
(1)选料：“过筛”的目的是 。
除去砂石和未燃尽的秸秆等颗粒较大的固体
回答下列问题。
(2)调浆：调浆过程发生的复分解反应的化学方程式为 .
，料浆浸出液中一定含有的阴离子有 (填离子符号)。
Na2CO3＋Ca(OH)2
CaCO3↓＋2NaOH(或K2CO3＋Ca(OH)2 CaCO3↓＋2KOH)　
OH－和Cl－　
(3)裹泥：裹泥时，不慎皮肤接触料浆，处理方法为 。
(4)封存：需要“密封”的主要原因是减少水分蒸发和
。
用大量清水冲洗
减少空气中二氧化碳
与皮蛋表面的碱反应，避免皮蛋制作失败(合理即可)
(5)食用皮蛋时加醋能去除涩味的原因是 。
醋能与皮蛋中的碱性物质发生反应
5. (2024·长沙模拟)蛇纹石矿主要由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如图7所示。
查阅资料：几种物质沉淀和溶解时的pH如图8所示。
(1)写出“溶解”步骤中加入HCl得到黄色溶液发生反应的化学方程式： 。
(2)Ca(OH)2不能过量，若Ca(OH)2过量，可能导致 .
，造成产品不纯、产率下降。
。
Fe2O3＋6HCl 2FeCl3＋3H2O 　
Al(OH)3沉淀溶解，镁离子
与氢氧根离子反应产生Mg(OH)2沉淀　
(3)进行环节Ⅰ时，需控制溶液pH＝6～7，此时原溶液中没有沉淀的金属阳离子是
(写离子符号)。
Mg2＋　
(4)根据上述制取碱式碳酸镁的工艺流程的信息，请设计一个用某石灰石(成分只考虑碳酸钙和二氧化硅)提纯得到纯净的碳酸钙的简单的实验方案：取少量该石灰石样品，
。
加入足量的稀盐酸，过滤，向滤液中加入适量碳酸钠溶液，再过滤、洗涤、
干燥就得到了纯净的碳酸钙　
6. (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9所示。
类型三　以设备作框
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
已知：NaCl和MgSO4两种物质在不同温度时的溶解度如表。
(1)20℃时，NaCl的溶解度为 g。
(2)“反应器”中反应的化学方程式为 。
36.0　
Mg(OH)2＋H2SO4MgSO4＋2H2O
　
(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 结晶。
BaSO4(或硫酸钡)　
冷却(或降温)　
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
(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(或饱和MgSO4溶液)
7. (2024·长沙模拟)高锰酸钾(KMnO4)是一类重要的化学品，已广泛应用于医学、工业等领域。目前，高锰酸钾生产仍采用固相焙烧法，其制备工艺主要为：将软锰矿(主要成分为MnO2)与碱(KOH)和氧化剂(O2)混合后共熔制得K2MnO4，再经电解、结晶、分离、干燥等工序制得高锰酸钾。其主要工艺流程如图10：(熔融物指固体物质加热熔化后呈现的液态物质)
请回答下列问题：
(1)步骤Ⅰ“混合加热”中发生的变化主要是 (选填“物理”或“化学”)变化。
(2)该流程中，可以循环利用的物质是 (填化学式)。
物理　
KOH　
(3)下列有关该流程的相关分析中，正确的是 (填字母)。
A. 步骤Ⅱ“氧化反应”中，空气中的氧气参与了反应
B. 步骤Ⅲ“电解”中，只有锰元素的化合价发生变化
C. 产品经“干燥”工序时温度不宜过高
D. 为使生产流程持续进行，需要适时另外补充KOH
ACD　

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