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解读工业流程题
工业流程精要概括
一、原料预处理的方法
1.粉碎或研磨目的是：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。
2.煅烧或灼烧目的是：不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质
3.酸浸目的是：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）
4.碱溶目的是：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀）
5.加入氧化剂：转化为易于被除去（沉淀）的离子。
6.煮沸：除去溶解在溶液中的气体，如氧气
例1．（2024九上·港北期末）钨是一种重要的战略资源，我国的钨储量居全球第一、如图是一种生产钨的工业流程，其中不涉及化学变化的 （　　）
A．操作粉碎 B．加过量盐酸 C．高温 D．一系列操作
【答案】A
【知识点】混合物的分离方法；过滤的原理、方法及其应用；物理变化、化学变化的特点及其判别；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】A、粉碎就是将大块状的矿石变成细小的颗粒或粉末的过程，没有新物质生成，为物理变化，选项A符合题意；
B、加入过量的盐酸与矿物中的金属氧化物或金属的盐类发生一系列的化学反应，选项B不符合题意；
C、氢气和三氧化钨在高温下发生置换反应，属于化学变化，选项C不符合题意；
D、通过一系列的变化中将（NH4）2WO4转化为WO3，这个过程中生成了新物质，涉及了化学变化，选项D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、根据变化过程中无新物质生成来分析；
B、根据该变化过程中有新物质生成来分析；
C、根据高温下发生了置换反应，生成了新物质来分析；
D、根据该变化过程中有新物质生成来分析。
2．小华通过微信公众号“胜哥课程”观看《空气冷冻分离法制氧气》化学视频，对相关知识有了深刻的理解。视频中制取氧气的流程如下，请据图回答：
（1）工业上制取氧气属于　 　(填“物理”或“化学”)变化。
（2）从步骤②可以得出：氮气的沸点比氧气的沸点　 　 (填“高”或“低”)。
（3）贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是　 　(填“纯净物”或“混合物”)。
（4）用　 　可以区分空气、氧气和二氧化碳。
【答案】（1）物理
（2）低
（3）混合物.
（4）燃着的木条
【知识点】氧气的工业制法
【解析】【解答】（1）工业制取氧气过程中没有生成新物质，属于物理变化；
（2）沸点低的先沸腾出来，首先分离出来的是氮气，说明氮气的沸点比氧气的沸点低；
（3）氮气分离出来后的气体中主要为氧气，除此还含有二氧化碳、氩气等其他气体，故填混合物；
（4）氧气能支持燃烧，而二氧化碳不支持燃烧，故可以用燃着的木条去区分三种气体，燃烧情况不变的是空气，燃烧更旺的是氧气，熄灭的是二氧化碳。
【分析】（1）过程中没有生成新物质，属于物理变化。
（2）沸点低的先沸腾出来。
（3）混合物含有多种物质。
（4）氧气能支持燃烧，而二氧化碳不支持燃烧。
3．（2023九上·临汾月考）【化学与技术】
钢铁在生产生活中应用广泛。工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图：
（1）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是　 。
（2）写出用赤铁矿工业炼铁主要反应原理的化学方程式　 。
（3）请对高炉气体的处理提出合理化建议　 　。
（4）焦炭的作用是提供热量和　 　。
（5）炼钢妒中，通入纯氧的目的是　 　。
【答案】（1）增大反应物的接触面积，加快反应速率
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2
（3）点燃或收集起来
（4）生成一氧化碳
（5）将生铁中杂质碳反应除去
【知识点】一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法
【解析】【解答】（1）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率；
（2）一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，赤铁矿工业炼铁的原理是3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）可以用点燃或者收集起来的方法处理高炉气体；
（4）焦炭的作用是提供热量，产生一氧化碳；
（5）炼钢炉中通入纯氧的目的是将生铁中杂质碳反应除去，因为碳具有可燃性。
【分析】（1）根据粉碎炼铁的固体原料是增大反应物的接触面积，加快反应速率分析；
（2）根据赤铁矿炼铁的原理分析；
（3）根据一氧化碳具有可燃性，会污染空气分析；
（4）根据焦炭的作用分析；
（5）根据碳的可燃性分析。
4．（2023九上·富川期中）高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是实验室中模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流程图：
（1）操作1的名称为过滤；该操作中需要用到的玻璃仪器有　 　、　 　、　 　。
（2）写出流程图中一种氧化物的化学式　 　。
（3）干燥高锰酸钾晶体时　 　不能太高，原因是　 　。
【答案】（1）漏斗；玻璃棒；烧杯
（2）CO2##MnO2
（3）温度；KMnO4受热会分解
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；氧气的实验室制法；从组成上识别氧化物
【解析】【解答】（1）操作1为固液分离，名称为过滤；该操作中需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。
（2）氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，流程图中是氧化物的是二氧化碳和二氧化锰，化学式为CO2或MnO2。
（3）高锰酸钾受热易分解，所以干燥高锰酸钾晶体时温度不能太高，否则高锰酸钾会分解。
【分析】（1）根据过滤操作的原理、需要用到的玻璃仪器分析。
（2）根据氧化物的概念，结合流程图分析。
（3）根据高锰酸钾受热易分解分析。
5．（2023·东营模拟）海水晒盐工业流程中，得到的粗盐中常含有MgCl2、CaCl2等杂质，工业提纯粗盐的流程如图所示：
（1）步骤④中操作a需要用到玻璃棒，玻璃棒的作用是　 　。
（2）步骤⑥中操作b的名称是　 　；若要得到食盐晶体，应在　 　中进行。
（3）如果将步骤②和步骤③的顺序颠倒，则所制得的精盐水中还含有　 　。写出两种盐之间发生反应的化学方程式：　 　。
【答案】（1）引流
（2）蒸发结晶；蒸发皿
（3）氯化钙；
【知识点】粗盐提纯；海洋中的资源
【解析】【解答】（1）步骤④操作 a是将沉淀与滤液分离，该操作是过滤操作，玻璃棒的作用是：引流；
（2）步骤⑥中操作 b 是从精盐水中获得精盐，氯化钠的溶解度受温度影响变化不大，采用的方法是：蒸发结晶，蒸发需要在蒸发皿中进行；
（3）步骤②和步骤③分别是加入过量的氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液，分别是用于除去粗盐中的氯化镁、氯化钙的，但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氢氧化钙溶液之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氢氧化钙；如果将步骤②和步骤③的顺序颠倒，过量的氢氧化钙与步骤⑤中加入的稀盐酸反应生成氯化钙，则所制得的精盐水中还含有：氯化钙，两种盐之间发生反应的化学方程式：。
【分析】（1）根据过滤操作中玻璃棒的作用是引流分析。
（2）根据氯化钠的溶解度受温度影响变化不大，得到氯化钠采用的方法蒸发结晶分析。
（3）氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
6．（2024九下·梅州开学考）工业上以石灰石（已知其主要杂项二氧化硅。它不溶于水也不与酸反应）为原料刚备碳酸钙的工艺流程如下图，回答下列问题：
（1）操作I的名称是　 　；石灰石粉碎的原因是　 　.石灰石与稀盐酸反应的化学方程式是　 　。滤渣主要是　 　（填化学符号）
（2）溶液A中先通入NH3的目的是提供碱性环境，增大CO2的溶解量，促使反应进行.
通CO2时，在溶液B中生成CaCO3该反应的化学方程式是：CaCl2+H2O+CO2+2NH3=CaCO3+2X.
则X的名称是　 　.
（3）构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。下图是碳元素的“价类二维图”
①二氧化成对应的点是　 　（填字母序号）.
②D所示的质在高温条件下与B反应，可以转化成点C 所示物质，该反应　 　（填“放热”或“吸热”）
③A所示物质为有机物甲烷，甲烷是优良的燃料，请写出甲烷燃烧的化学方程式　 　
【答案】（1）过滤；增大反应物的接触面积，使石灰石充分反应；；SiO2
（2）氯化铵
（3）D；吸热；CH4+2O2CO2+2H2O
【知识点】物质的相互转化和制备
【解析】【解答】（1）操作Ⅰ的名称是过滤；石灰石粉碎的原因是增大反应物的接触面积，使石灰石充分反应；石灰石与稀盐酸反应的化学方程式为：；滤渣主要是不能和稀盐酸反应的SiO2；
（2）反应前后钙原子都是1个，氧原子都是3个，反应前氯原子是2个，反应后应该是2个，包含在未知物质中，反应前氮原子是2个，反应后应该是2个，包含在未知物质中，反应前氢原子是8个，反应后应该是8个，包含在未知物质中，X的名称是氯化铵；
（3）①二氧化碳对应的点是D；
②D所示的物质在高温条件下与B反应，可以转化成点C所示的物质，即高温条件下二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，该反应吸热；
③甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。
【分析】（1）根据操作Ⅰ的名称是过滤；石灰石粉碎的原因是增大反应物的接触面积，使石灰石充分反应。碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳进行分析解答；
（2）反应前后原子种类和个数都不变进行分析解答；
（3）根据高温条件下二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，该反应吸热；甲烷燃烧生成水和二氧化碳进行分析解答。
二、控制反应条件的方法
1.温度的控制
（1）加热：加快反应速率或溶解速率；除杂，除去热不稳定的杂质，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质；使沸点相对较低或易升华的原料气化。但要注意避免反应物或生成物的过热分解。
（2）降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；降低晶体的溶解度，减少损失。
（3）控温：（用水浴带温度计便于控温且受热均匀）防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质达到沸点挥发出来；使催化剂的活性达到最好；防止副反应的发生。
（4）降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。
2.调节溶液的pH:
（1）目的：使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀而除去
（2）需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使pH增大的物质如用MgO、Mg（OH）2等等。
（3）原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大pH
（4）pH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的pH
3.使用催化剂目的是：提高反应速率，但使用时必须注意其活性温度范围。
例2．（2024九上·澧县期末）工业制取硝酸的流程如下：
（1）步骤①是电解水制氢气，反应前加入硫酸钠的目的是　 　。
（2）步骤②是利用氨气和氧气的　 　不同来进行分离。
（3）流程中一定要循环使用的物质是　 　。（写物质名称）
（4）步骤④的化学方程式为，X的化学式为　 　。
【答案】（1）增强水的导电性
（2）沸点
（3）一氧化氮
（4）H2O
【知识点】质量守恒定律及其应用；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】（1）步骤①是电解水制氢气，反应前加入硫酸钠的目的是增强水的导电性，故答案为：增强水的导电性，故答案为：增强水的导电性；
（2）工业上分离液态空气，利用氮气和氧气的沸点不同，故答案为：沸点；
（3）在该流程中，在反应⑤中一氧化氮是反应物，最后生成的一氧化氮是生成物，因此可以循环使用，故答案为：一氧化氮；
（4）由质量守恒定律，可知，反应前后原子的种类和数目不变，反应前含有4个N、12个H和10个O ，反应后含有4个N和4个O ，则6X中含有12个H和6个O，则X的化学式为H2O，故答案为：H2O。
【分析】（1）根据水的导电能力不强进行分析；
（2）根据工业制取氧气的方法进行分析；
（3）根据既能做反应物，有能做生成物的物质能够循环使用进行分析；
（4）根据化学反应前后原子的种类和数目不变进行分析。
1．（2024九上·冷水江期末）工业上炼铁、炼钢和轧制钢材的主要流程如图：
（1）炼铁高炉中加入石灰石的主要作用是　 　。
（2）反应：①；②，用于高炉炼铁的原理是　 　（填序号）。
（3）炼铁时将铁矿石粉碎的目的　 　。
（4）炼钢就是将生铁“降碳除杂（硫、磷等）”，写出炼钢炉中降碳的反应化学方程式　 　。
（5）一般是用钢来轧制板材，是因为钢相对于生铁　 　更好。
【答案】（1）将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
（2）②
（3）增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分
（4）
（5）延展性（合理表述即可）
【知识点】合金与合金的性质；一氧化碳还原氧化铁；常见金属的冶炼方法；化学方程式的书写与配平；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】（1） 炼铁高炉中加入石灰石是为了将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 。
（2）高炉炼铁原理是一氧化碳与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳，故选 ② 。
（3） 炼铁时将铁矿石粉碎是为了 增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分 。
（4）炼钢是将生铁中过量的碳转化为二氧化碳除去，发生的是碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为 。
（5） 一般是用钢来轧制板材，是因为钢相对于生铁延展性更好。
【分析】（1）根据炼铁时石灰石除杂质的作用分析；
（2）根据高炉炼铁的反应原理分析；
（3）根据增大反应物的接触面积可加快反应分析；
（4）根据炼钢原理是碳与氧气生成二氧化碳分析；
（5）根据钢延展性分析。
2．（2023九上·简阳期中）工业上制取氧气的流程图如下：
（1）工业上制取氧气的过程为　 　（选填“物理”或“化学”）变化。
（2）由操作③可知：氮气的沸点　 　（选填“低于”或“高于”）氧气。
（3）在蒸发液态空气的过程中，发生变化的是____。
A．分子种类 B．分子间隔 C．分子体积 D．分子质量
【答案】（1）物理
（2）低于
（3）B
【知识点】氧气的工业制法；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】（1）工业上分离液态空气制氧气的过程中没有产生新的物质，属于物理变化；
（2）氮气的沸点比氧气的沸点低；
（3）在蒸发过程中发生变化的是分子间的间隔，分子的种类，分子体积，分子质量都没有改变。
故答案为：B。
【分析】根据工业制氧气是利用液态氮和液态氧的沸点不同加以分离，这个过程发生的是物理变化，物理变化过程中分子种类，体积、大小都没有改变，只是分子间的间隔发生变化分析。
3．（2022九上·邹平月考）氨碱法制纯碱的工业流程如下：
（1）最终所得纯碱主要成分的化学式是 　 　 ，它属于 　 　 (填“酸”“碱”或“盐”)，该产品易溶于水，溶液显 　 　 性。
（2）由步骤③所得的碳酸氢钠在生产和生活中有许多重要用途，在医疗上，它是治疗 　 　 过多的药剂之一。
（3）试写出步骤④中发生反应的化学方程式 　 　 。
【答案】（1）Na2CO3；盐；碱
（2）胃酸
（3）2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
【知识点】纯碱的制取
【解析】【解答】（1）纯碱是碳酸钠的俗称，其化学式为Na2CO3；它是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物，属于盐；该产品易溶于水，溶液显碱性；
（2）在医疗上，碳酸氢钠是治疗胃酸过多症药剂之一；
（3）步骤④，是碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
【分析】（1）纯碱是碳酸钠的俗称；
根据盐的概念分析；
碳酸钠易溶于水，溶液显碱性。
（2）根据碳酸氢钠的性质、用途分析。
（3）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。
4．（2022九下·锦州期中）我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。其模拟流程如下：
（1）反应①的化学方程式为　 　，反应②的基本反应类型为　 　。
（2）合成氨需要的氮气来自空气。空气中氮气的体积分数约为　 　。
（3）操作a的名称是　 　，实验室进行此操作时所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、　 　。
（4）写出NH4Cl的一种用途　 　。
【答案】（1）；分解反应
（2）78%
（3）过滤；漏斗
（4）化肥
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；空气的组成；常见化肥的种类和作用；纯碱的制取；反应类型的判定
【解析】【解答】（1）碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为；反应物是一种，生成物是两种，属于分解反应；
（2）空气中氮气的体积分数约为78%；
（3）分离固体液体的操作是过滤，过滤操作中所需的玻璃仪器有烧杯，漏斗，玻璃棒；
（4）NH4Cl可用作化肥。
【分析】（1）根据碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳分析；
（2）根据氮气约占空气体积的78%分析；
（3）根据过滤操作分析；
（4）根据氯化铵可做化肥分析。
三、提纯分离的方法
1.纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶（NaCl型）或蒸发浓缩（至有晶体出现为止），冷却结晶（KNO3型和含有结晶水的晶体）
2.混合溶液（分离A和B）：蒸发结晶，趁热过滤（得NaCl型），将滤液冷却结晶，过滤（得KNO3型）
模板：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥
3.沉淀洗涤
(1)沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。
(2)洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2～3次。
(3)误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。
(4)沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板　
取最后一次洗涤液，滴加……（试剂），若没有……现象，证明沉淀已洗净
(5)趁热过滤：减少结晶损失；提高晶体纯度
4.工业流程的主要操作：结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。
5.实验操作答题模板：　
取少量待测液于试管中，滴加……（试剂，用量），若没有……现象，证明没有……；若出现……现象，证明含有……
6.终点现象的描述答题模板：
当滴入最后一滴×××标准溶液后，溶液变成×××色，且半分钟内不恢复原来的颜色。
例3．（2023九上·岳阳月考）蔗糖是储藏在某些植物中的糖，日常生活中食用的白糖、冰糖的主要成分就是蔗糖，它是食品中常用的甜味剂。工业制备蔗糖的流程如图所示。
（1）操作a的名称是　 　，该操作要用到玻璃棒，其作用是　 　。
（2）上述流程中物质M可能是　 　。
（3）蔗糖(C12H22O11)中碳元素和氢元素的质量比是　 　。(请填写最简整数比)
【答案】（1）过滤；引流
（2）活性炭或木炭
（3）72∶11
【知识点】过滤的原理、方法及其应用；化学式的相关计算；碳单质的性质和用途；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】（1）操作a之后会分成溶液和滤泥，所以操作a的名称是过滤，该操作要用到玻璃棒，其作用是引流。
（2）上述流程中物质M可能是活性炭或木炭。活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味。
（3）蔗糖(C12H22O11)中碳元素和氢元素的质量比=（12×12）：（1×22）=72∶11。
【分析】（1）根据过滤操作的原理，操作注意事项分析。
（2）根据活性炭具有吸附性，能吸附色素和异味分析。
（3）在化学式中，元素的质量比等于元素的相对原子质量与原子个数的乘积之比。
1．（2022九上·大庆期中）纯碱在工业上有广泛的应用.实验室模拟工业上利用饱和食盐水生产纯碱的流程图(图1)：
回答下列问题：
（1）反应 1 的化学方程式为　 　。
（2）操作 1 中，需要用到的玻璃仪器除漏斗、玻璃棒外，还有　 　。
（3）纯碱的化学式为　 　，X 的化学式为　 　．
（4）“后续处理”主要包括蒸发浓缩、　 　、过滤等操作，参考图 2 的溶解度曲线分析，采用这些操作方法的原因是　 　．
【答案】（1）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
（2）烧杯
（3）Na2CO3；H2O
（4）降温结晶；氯化铵的溶解度随温度变化明显，氯化钠的溶解度受温度影响不大
【知识点】结晶的原理、方法及其应用；化学方程式的书写与配平；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】 （1）反应 1 的化学方程式为氯化钠、氨气、水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵，反应方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl。
（2）操作 1 为过滤，需要用到的玻璃仪器除漏斗、玻璃棒外，还有烧杯。
（3）纯碱为碳酸钠俗称，化学式为Na2CO3，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，X 的化学式为H2O。
（4）“后续处理”主要包括蒸发浓缩 、降温结晶、过滤等操作，采用这些方法是由于氯化铵的溶解度随温度变化明显，氯化钠的溶解度受温度影响不大。
【分析】（1）根据氯化钠、氨气、水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵分析；
（2）根据过滤所需仪器分析；
（3）根据纯碱为碳酸钠俗称及碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水分析；
（4）根据降温结晶原理及氯化铵和氯化钠的溶解度受温度影响情况分析。
2．目前许多学校安装了直饮水机，其主要工作流程如图甲。
（1）①的作用是 。 A.杀菌消毒 B.吸附杂质 C.蒸馏 D.过滤
（2）直饮水机使用方便：只要将它与自来水管网对接，截留清除水中的有害物质（如细菌等），便得到直饮水，直饮水属于________（选填“混合物”或“纯净物”）。
【答案】（1）B （2）混合物
【知识点】 水的净化；混合物与纯净物的概念
【解析】（1）①中碳罐中含活性炭，根据活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，进行分析解答。（2）根据题意，只要将直饮水机与自来水管网对接，截留清除水中的有害物质（如细菌等），便得到直饮水，据此进行分析解答。
解：（1）①中碳罐中含活性炭，根据活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，则①的作用是吸附杂质。
（2）只要将直饮水机与自来水管网对接，截留清除水中的有害物质（如细菌等），便得到直饮水，则直饮水中含有水、可溶性钙镁化合物等，属于混合物。故答案为：（1）B；（2）混合物
3．粗盐中含有少量不溶性杂质（泥沙），还含有少量可溶性杂质（Na2SO4、CaCl2、MgCl2）．现以粗盐为原料制取精盐，生产过程如图所示
（1）写出I中发生反应的化学方程式　________ 　．加入过量BaCl2溶液的目的是________．
（2）操作a的名称是________ ，该操作需要用到的玻璃仪器主要有：烧杯、________、玻璃棒．
（3）加入适量稀盐酸的作用是除去溶液中的　________ 、　________ （填化学式）．
（4）在加热蒸发过程中，要用玻璃棒不断地搅拌，其目的是________．
【答案】（1）Na2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2NaCl；使硫酸钠杂质完全除去 （2）过滤；漏斗
（3）NaOH；Na2CO3 （4）防止受热不均，使液滴飞溅
【知识点】结晶的原理、方法及其应用；过滤基本操作；物质的相互转化和制备
【解析】（1）氯化钡能够和硫酸钠反应产生硫酸钡沉淀和氯化钠，其中过量的氯化钡可以将硫酸钠杂质完全除去；故答案为：Na2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2NaCl；使硫酸钠杂质完全除去；
（2）经过操作a得到固体和液体，因此是过滤操作，过滤中还需要的玻璃仪器是漏斗；故答案为：过滤；漏斗；
（3）由于加入的碳酸钠和氢氧化钠都是过量的，所以加入盐酸是为的与过量的碳酸钠和氢氧化钠反应，故答案为：NaOH、Na2CO3；
（4）蒸发时，要使用玻璃棒不断的搅拌，防止受热不均，使液滴飞溅；故答案为：防止受热不均，使液滴飞溅．
（1）根据氯化钡能够和硫酸钠反应产生硫酸钡沉淀和氯化钠，写出反应的方程式并分析作用；
（2）根据过滤可除去不溶性固体杂质，操作中需要漏斗等仪器；
（3）根据所加的碳酸钠和氢氧化钠均过量，分析盐酸的作用；
（4）根据蒸发操作分析玻璃棒的作用．
四、分析工业流程
1.关注“箭头”：箭头进入的是投料（即反应物）；出去的是生成物（包括主产物和副产物）；（回头的箭头）表示循环利用的物质
2.关注方框内所指
3.关注流程“三线”和“核心”（如下图）
4.工艺流程的评价
①设计方案的科学性:能否达到实验目的，杂质是否完全除去，是否引入新的杂质等。
②安全性和简便性:尽量选用较温和的反应条件，避免高温、高压条件。
③对环境的影响:是否符合绿色化学理念，是否产生有毒气体等。
④节约性:原料利用率要尽量高。
例4．（2023九上·惠城月考）硫酸是一种重要的化工原料，也是实验室中常用的液态化学试剂。模拟工业制取硫酸的主要流程如下图，请结合图文信息，分析思考，解决问题：
（1）实验室中硫酸应保存在　 　（选填“广口瓶”或“细口瓶”）中。
（2）“反应室”中，硫在空气中燃烧会产生　 　色火焰。实验室进行硫燃烧实验时，集气瓶中留有少量水的目的是　 　。
（3）“接触室”中，二氧化硫在加热、催化剂存在的条件下与氧气反应生成三氧化硫，该反应的文字表达式为　 　。
（4） “吸收塔”中是三氧化硫和水反应生成硫酸，该反应的基本反应类型是　 　。
【答案】（1）细口瓶
（2）淡蓝；吸收二氧化硫，防止污染空气
（3）
（4）化合反应
【知识点】实验室常见的仪器及使用；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；化合反应及其应用；文字表达式
【解析】【解答】（1） 细口瓶盛放液体药品，实验室中硫酸应保存在细口瓶中。
（2） 硫在空气中燃烧会产生淡蓝色火焰，硫燃烧生成有毒的二氧化硫气体，进行实验时，集气瓶中留有少量的水，以吸收二氧化硫，防止污染空气。
（3） 二氧化硫在加热、催化剂存在的条件下与氧气反应生成三氧化硫，该反应的文字表达式为二氧化硫+氧气三氧化硫。
（4） 三氧化硫和水反应生成硫酸， 由两种物质生成一种物质，为化合反应。
【分析】（1）根据细口瓶盛放液体药品分析；
（2）根据硫燃烧现象及二氧化硫对空气有污染分析；
（3）根据二氧化硫在加热、催化剂存在的条件下与氧气反应生成三氧化硫及表达式书写方法分析；
（4）根据“多变一”的反应为化合反应分析。
1．（2024九上·襄州期末）工业上制造高纯度CaO的主要流程示意图如图：
（1）鼓泡塔中发生反应的化学方程式为　 　。
（2）溶液B中溶质在农业上的用途是　 　。
（3）该流程中可循环利用的物质是　 　（填化学式）。
（4）焙烧炉中，CaCO3在1000℃可分解得到高纯度CaO．稍冷后，取出CaO立即放入干燥器，其原因是　 　。
【答案】（1）2NH3+CO2+H2O＝（NH4）2CO3
（2）氮肥
（3）H2O和CO2
（4）CaO+H2O＝Ca（OH）2
【知识点】常见化肥的种类和作用；化学方程式的书写与配平；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】（1）鼓泡塔中反应物为氨气、水和二氧化碳，生成物为碳酸铵，对应的化学方程式为 2NH3+CO2+H2O＝（NH4）2CO3。（2）溶液B是碳酸铵和硝酸钙反应生成碳酸钙同时得到的溶液，为硝酸铵，含有氮元素，硝酸铵在农业上的用途是 氮肥。（3）该流程中可循环利用的物质是 H2O和CO2（4）焙烧炉中，CaCO3在1000℃可分解得到高纯度CaO．稍冷后，取出CaO立即放入干燥器，其原因是 CaO+H2O＝Ca（OH）2。故答案为：（1）2NH3+CO2+H2O＝（NH4）2CO3。（2）氮肥。（3）H2O和CO2。（4）CaO+H2O＝Ca（OH）2。
【分析】
（1）根据图示可知，鼓泡塔中发生的反应是氨气、水、二氧化碳反应生成碳酸铵，据此书写化学方程式；
（2）根据反应釜中是碳酸铵和硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸铵，即B溶液中的硝酸铵可以做氮肥；
（3）根据图示分析可知，该反应中的二氧化碳和水可以循环利用；
（4） CaO立即放入干燥器利用氧化钙与水反应生成氢氧化钙，据此用方程式表示其中的原因即可。
2．（2023九上·长沙月考）在工业生产中，可以通过以下途径制备燃料。
根据流程回答下列问题：
（1）该流程中可循环利用的物质是　 　。
（2）液化石油气，汽油，甲醇等物质燃烧前一般要进行雾化处理，这样做的目的是　 　，提高燃料利用效率。
（3）机动车尾气分离出二氧化碳后，剩余的气体不能直接排放到空气中的原因是　 　。
（4）甲醇 CH3OH 在空气中燃烧，为了证明燃烧产物中含有二氧化碳，你设计的实验方案原理是　 　(用化学方程式表示)。
【答案】（1）二氧化碳或CO2
（2）增大氧气与可燃物的接触面积（必须答出“接触面积”）
（3）CO有毒或CO为空气污染物（任写一点给2分）
（4）
【知识点】绿色化学；二氧化碳的用途；二氧化碳对环境的影响；二氧化碳的检验和验满；一氧化碳的毒性
【解析】【解答】（1）、循环的物质是二氧化碳；
（2）、将汽油等雾化， 增大氧气与可燃物的接触面积 ，有助于燃烧更充分；
（3）、机动车汽车尾气含有一氧化碳，一氧化碳会污染环境；
（4）、 。
【分析】（1）根据题目中的二氧化碳在化学反应中均出现为循环物质进行分析；
（2）、根据将液化石油气，汽油进行进行雾化处理有利于增大氧气与可燃物的接触面积进行分析；
（3）、根据一氧化碳的有害性进行分析；
（4）、根据二氧化碳的检验方法进行分析。
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解读工业流程题
工业流程精要概括
一、原料预处理的方法
1.粉碎或研磨目的是：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。
2.煅烧或灼烧目的是：不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质
3.酸浸目的是：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）
4.碱溶目的是：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀）
5.加入氧化剂：转化为易于被除去（沉淀）的离子。
6.煮沸：除去溶解在溶液中的气体，如氧气
例1．（2024九上·港北期末）钨是一种重要的战略资源，我国的钨储量居全球第一、如图是一种生产钨的工业流程，其中不涉及化学变化的 （　　）
A．操作粉碎 B．加过量盐酸 C．高温 D．一系列操作
2．小华通过微信公众号“胜哥课程”观看《空气冷冻分离法制氧气》化学视频，对相关知识有了深刻的理解。视频中制取氧气的流程如下，请据图回答：
（1）工业上制取氧气属于　 　(填“物理”或“化学”)变化。
（2）从步骤②可以得出：氮气的沸点比氧气的沸点　 　 (填“高”或“低”)。
（3）贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是　 　(填“纯净物”或“混合物”)。
（4）用　 　可以区分空气、氧气和二氧化碳。
3．（2023九上·临汾月考）【化学与技术】
钢铁在生产生活中应用广泛。工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如下图：
（1）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是　 。
（2）写出用赤铁矿工业炼铁主要反应原理的化学方程式　 。
（3）请对高炉气体的处理提出合理化建议　 　。
（4）焦炭的作用是提供热量和　 　。
（5）炼钢妒中，通入纯氧的目的是　 　。
4．（2023九上·富川期中）高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是实验室中模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流程图：
（1）操作1的名称为过滤；该操作中需要用到的玻璃仪器有　 　、　 　、　 　。
（2）写出流程图中一种氧化物的化学式　 　。
（3）干燥高锰酸钾晶体时　 　不能太高，原因是　 　。
5．（2023·东营模拟）海水晒盐工业流程中，得到的粗盐中常含有MgCl2、CaCl2等杂质，工业提纯粗盐的流程如图所示：
（1）步骤④中操作a需要用到玻璃棒，玻璃棒的作用是　 　。
（2）步骤⑥中操作b的名称是　 　；若要得到食盐晶体，应在　 　中进行。
（3）如果将步骤②和步骤③的顺序颠倒，则所制得的精盐水中还含有　 　。写出两种盐之间发生反应的化学方程式：　 　。
6．（2024九下·梅州开学考）工业上以石灰石（已知其主要杂项二氧化硅。它不溶于水也不与酸反应）为原料刚备碳酸钙的工艺流程如下图，回答下列问题：
（1）操作I的名称是　 　；石灰石粉碎的原因是　 　.石灰石与稀盐酸反应的化学方程式是　 　。滤渣主要是　 　（填化学符号）
（2）溶液A中先通入NH3的目的是提供碱性环境，增大CO2的溶解量，促使反应进行.
通CO2时，在溶液B中生成CaCO3该反应的化学方程式是：CaCl2+H2O+CO2+2NH3=CaCO3+2X.
则X的名称是　 　.
（3）构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。下图是碳元素的“价类二维图”
①二氧化成对应的点是　 　（填字母序号）.
②D所示的质在高温条件下与B反应，可以转化成点C 所示物质，该反应　 　（填“放热”或“吸热”）
③A所示物质为有机物甲烷，甲烷是优良的燃料，请写出甲烷燃烧的化学方程式　 　
二、控制反应条件的方法
1.温度的控制
（1）加热：加快反应速率或溶解速率；除杂，除去热不稳定的杂质，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质；使沸点相对较低或易升华的原料气化。但要注意避免反应物或生成物的过热分解。
（2）降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；降低晶体的溶解度，减少损失。
（3）控温：（用水浴带温度计便于控温且受热均匀）防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质达到沸点挥发出来；使催化剂的活性达到最好；防止副反应的发生。
（4）降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。
2.调节溶液的pH:
（1）目的：使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀而除去
（2）需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使pH增大的物质如用MgO、Mg（OH）2等等。
（3）原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大pH
（4）pH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的pH
3.使用催化剂目的是：提高反应速率，但使用时必须注意其活性温度范围。
例2．（2024九上·澧县期末）工业制取硝酸的流程如下：
（1）步骤①是电解水制氢气，反应前加入硫酸钠的目的是　 　。
（2）步骤②是利用氨气和氧气的　 　不同来进行分离。
（3）流程中一定要循环使用的物质是　 　。（写物质名称）
（4）步骤④的化学方程式为，X的化学式为　 　。
1．（2024九上·冷水江期末）工业上炼铁、炼钢和轧制钢材的主要流程如图：
（1）炼铁高炉中加入石灰石的主要作用是　 　。
（2）反应：①；②，用于高炉炼铁的原理是　 　（填序号）。
（3）炼铁时将铁矿石粉碎的目的　 　。
（4）炼钢就是将生铁“降碳除杂（硫、磷等）”，写出炼钢炉中降碳的反应化学方程式　 　。
（5）一般是用钢来轧制板材，是因为钢相对于生铁　 　更好。
2．（2023九上·简阳期中）工业上制取氧气的流程图如下：
（1）工业上制取氧气的过程为　 　（选填“物理”或“化学”）变化。
（2）由操作③可知：氮气的沸点　 　（选填“低于”或“高于”）氧气。
（3）在蒸发液态空气的过程中，发生变化的是____。
A．分子种类 B．分子间隔 C．分子体积 D．分子质量
3．（2022九上·邹平月考）氨碱法制纯碱的工业流程如下：
（1）最终所得纯碱主要成分的化学式是 　 　 ，它属于 　 　 (填“酸”“碱”或“盐”)，该产品易溶于水，溶液显 　 　 性。
（2）由步骤③所得的碳酸氢钠在生产和生活中有许多重要用途，在医疗上，它是治疗 　 　 过多的药剂之一。
（3）试写出步骤④中发生反应的化学方程式 　 　 。
4．（2022九下·锦州期中）我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。其模拟流程如下：
（1）反应①的化学方程式为　 　，反应②的基本反应类型为　 　。
（2）合成氨需要的氮气来自空气。空气中氮气的体积分数约为　 　。
（3）操作a的名称是　 　，实验室进行此操作时所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、　 　。
（4）写出NH4Cl的一种用途　 　。
三、提纯分离的方法
1.纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶（NaCl型）或蒸发浓缩（至有晶体出现为止），冷却结晶（KNO3型和含有结晶水的晶体）
2.混合溶液（分离A和B）：蒸发结晶，趁热过滤（得NaCl型），将滤液冷却结晶，过滤（得KNO3型）
模板：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥
3.沉淀洗涤
(1)沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。
(2)洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2～3次。
(3)误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。
(4)沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板　
取最后一次洗涤液，滴加……（试剂），若没有……现象，证明沉淀已洗净
(5)趁热过滤：减少结晶损失；提高晶体纯度
4.工业流程的主要操作：结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。
5.实验操作答题模板：　
取少量待测液于试管中，滴加……（试剂，用量），若没有……现象，证明没有……；若出现……现象，证明含有……
6.终点现象的描述答题模板：
当滴入最后一滴×××标准溶液后，溶液变成×××色，且半分钟内不恢复原来的颜色。
例3．（2023九上·岳阳月考）蔗糖是储藏在某些植物中的糖，日常生活中食用的白糖、冰糖的主要成分就是蔗糖，它是食品中常用的甜味剂。工业制备蔗糖的流程如图所示。
（1）操作a的名称是　 　，该操作要用到玻璃棒，其作用是　 　。
（2）上述流程中物质M可能是　 　。
（3）蔗糖(C12H22O11)中碳元素和氢元素的质量比是　 　。(请填写最简整数比)
1．（2022九上·大庆期中）纯碱在工业上有广泛的应用.实验室模拟工业上利用饱和食盐水生产纯碱的流程图(图1)：
回答下列问题：
（1）反应 1 的化学方程式为　 　。
（2）操作 1 中，需要用到的玻璃仪器除漏斗、玻璃棒外，还有　 　。
（3）纯碱的化学式为　 　，X 的化学式为　 　．
（4）“后续处理”主要包括蒸发浓缩、　 　、过滤等操作，参考图 2 的溶解度曲线分析，采用这些操作方法的原因是　 　．
2．目前许多学校安装了直饮水机，其主要工作流程如图甲。
（1）①的作用是 。 A.杀菌消毒 B.吸附杂质 C.蒸馏 D.过滤
（2）直饮水机使用方便：只要将它与自来水管网对接，截留清除水中的有害物质（如细菌等），便得到直饮水，直饮水属于________（选填“混合物”或“纯净物”）。
3．粗盐中含有少量不溶性杂质（泥沙），还含有少量可溶性杂质（Na2SO4、CaCl2、MgCl2）．现以粗盐为原料制取精盐，生产过程如图所示
（1）写出I中发生反应的化学方程式　________ 　．加入过量BaCl2溶液的目的是________．
（2）操作a的名称是________ ，该操作需要用到的玻璃仪器主要有：烧杯、________、玻璃棒．
（3）加入适量稀盐酸的作用是除去溶液中的　________ 、　________ （填化学式）．
（4）在加热蒸发过程中，要用玻璃棒不断地搅拌，其目的是________．
四、分析工业流程
1.关注“箭头”：箭头进入的是投料（即反应物）；出去的是生成物（包括主产物和副产物）；（回头的箭头）表示循环利用的物质
2.关注方框内所指
3.关注流程“三线”和“核心”（如下图）
4.工艺流程的评价
①设计方案的科学性:能否达到实验目的，杂质是否完全除去，是否引入新的杂质等。
②安全性和简便性:尽量选用较温和的反应条件，避免高温、高压条件。
③对环境的影响:是否符合绿色化学理念，是否产生有毒气体等。
④节约性:原料利用率要尽量高。
例4．（2023九上·惠城月考）硫酸是一种重要的化工原料，也是实验室中常用的液态化学试剂。模拟工业制取硫酸的主要流程如下图，请结合图文信息，分析思考，解决问题：
（1）实验室中硫酸应保存在　 　（选填“广口瓶”或“细口瓶”）中。
（2）“反应室”中，硫在空气中燃烧会产生　 　色火焰。实验室进行硫燃烧实验时，集气瓶中留有少量水的目的是　 　。
（3）“接触室”中，二氧化硫在加热、催化剂存在的条件下与氧气反应生成三氧化硫，该反应的文字表达式为　 　。
（4） “吸收塔”中是三氧化硫和水反应生成硫酸，该反应的基本反应类型是　 　。
1．（2024九上·襄州期末）工业上制造高纯度CaO的主要流程示意图如图：
（1）鼓泡塔中发生反应的化学方程式为　 　。
（2）溶液B中溶质在农业上的用途是　 　。
（3）该流程中可循环利用的物质是　 　（填化学式）。
（4）焙烧炉中，CaCO3在1000℃可分解得到高纯度CaO．稍冷后，取出CaO立即放入干燥器，其原因是　 　。
2．（2023九上·长沙月考）在工业生产中，可以通过以下途径制备燃料。
根据流程回答下列问题：
（1）该流程中可循环利用的物质是　 　。
（2）液化石油气，汽油，甲醇等物质燃烧前一般要进行雾化处理，这样做的目的是　 　，提高燃料利用效率。
（3）机动车尾气分离出二氧化碳后，剩余的气体不能直接排放到空气中的原因是　 　。
（4）甲醇 CH3OH 在空气中燃烧，为了证明燃烧产物中含有二氧化碳，你设计的实验方案原理是　 　(用化学方程式表示)。
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