题型03 工艺流程题（4大类型）（原卷版）

题型03工艺流程题（4大类型）

【类型1海水资源的开发利用】............................................................................................................................1

【类型2生产制备流程】........................................................................................................................................9

【类型3分离提纯流程】......................................................................................................................................16

【类型4工业三废的处理】..................................................................................................................................25

►类型1海水资源的开发利用

1．（2023•聊城）海洋是巨大的资源宝库，从海水中提取金属镁的过程如图，请回答下列问题：

（1）A的化学式为。

（2）步骤Ⅲ中操作a的名称是。

（3）步骤Ⅳ发生反应的化学方程式为。

（4）以上过程未涉及到的基本反应类型是。

2．（2022•泰安）海洋是一个巨大的资源宝库，可以从海水中制得粗盐，以粗盐水为原料综合利用的部分途

径如图所示：

（1）为除去粗盐水中的CaCl2、MgCl2和Na2SO4杂质，加入下列3种过量试剂的顺序依次可以是

（填字母序号）；

A.Na2CO3、NaOH、BaCl2B.BaCl2、Na2CO3、NaOHC.NaOH、BaCl2、Na2CO3

（2）按加入试剂的正确顺序，过滤后的滤液A中溶质有（填化学式）；

（3）写出生成碳酸氢钠的化学方程式；在该流程中，是先向饱和食盐水中通

入过量的氨气，然后再通入过量的二氧化碳，先通入过量氨气的目的是。

（4）若向分离出NaHCO3晶体后的母液B（含有NH4Cl）中加入过量Ca（OH）2，则可获得一种可以

循环使用的物质，其化学式是。

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3．（2023•常德模拟）海水是宝贵的自然资源，如图是从海水中获取镁和氯气的工艺流程图：

（1）生石灰与水反应的基本反应类型为；

（2）操作①用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和；写出氯化镁通电时发生反应的化学方程式：

。

4．（2023•济宁二模）海洋是人类的母亲，蕴藏着丰富的化学资源，请根据以下信息回答问题：

（1）过程一属于变化。

（2）过程二中加入的试剂①的名称是。

（3）过程三中加入的试剂③④⑤可能是。

A．Na2CO3BaCl2NaOHB.BaCl2NaOHNa2CO3C．NaOHBaCl2Na2CO3

（4）过程四中可循环利用的物质是。

5．（2023•吕梁一模）海洋蕴藏着丰富的资源，以海水和贝壳为原料制取纯碱的基本工艺流程如图所示。分

析流程，回答问题。

提示：

a．贝壳的主要成分是碳酸钙

b．碳化炉中发生反应的化学方程式是：NaCl（饱和）+CO2+NH3+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl

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c．煅烧炉中发生反应的化学方程式是：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

（1）从海水中提取氯化钠时用了结晶的方法。

（2）用贝壳制取二氧化碳的化学方程式是。

（3）如图是氯化铵和碳酸氢钠的溶解度曲线图。请分析沉淀池中产生滤液中的溶质是。

（4）将NaHCO3从沉淀池中分离出来的方法类似于实验室操作中的。

（5）该流程中可循环利用的物质是。

6．（2023•泗水县四模）海洋是巨大的资源宝库。学习小组模拟化工厂生产流程，利用海水制取纯碱和金属

镁，设计方案如图所示。请回答下列问题：

（1）流程Ⅰ为海水“晒盐”：由海水获得粗盐的结晶方法是。

（2）流程Ⅱ为粗盐精制：粗盐中通常含有泥沙等难溶性杂质和Ca2+、Mg2+、等可溶性杂质离子。

为除去上述可溶性杂质离子，将粗盐溶解并依次加入下列试剂，流程如下：过量NaOH溶液→过量BaCl2

溶液→a→过滤→向滤液中加适量稀盐酸→蒸发结晶。

上述除杂过程中，a是溶液。

（3）流程Ⅲ为海水“制碱”：滤液A中碳酸氢钠是否饱和？（填“是”或“否”），流程Ⅲ中循环利用

的物质X是（填写化学式）。

（4）母液中本来就有氯化镁，不直接进行电解来制取金属镁，而是经过了加石灰乳、盐酸等过程，这样

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做的目的是。

7．（2023•绵阳模拟）食盐既是生活中必不可少的调味品，也是重要的化工原料和医疗保健用品。某化学兴

趣小组围绕食盐开展了以下讨论。

【知识回顾】

粗盐中主要含有泥沙、硫酸钠、氯化镁和氯化钙等杂质。如图所示，为去除该4种杂质的精制粗盐工艺

流程图，现在请你回答以下问题：

（1）滤渣1的主要成分是（写出该物质的化学式），若将石蕊溶液加入该物质（纯净物）

中，石蕊溶液将会（选填变红、变蓝或不变色）。

（2）请分别写出图中操作3、操作4的两处方框“？”内所发生的反应的化学方程式

、。

（3）其中一系列的操作指的是、、过滤、洗涤、干燥。

【拓展提高】

1943年侯德榜先生创造出侯氏制碱法，为我国的制碱事业做出了巨大的贡献。侯氏制碱法将氨碱法和合

成氨法两种工艺联合起来，既大大提高了食盐的利用率，还缩短了生产流程，节省了投资，降低了成本，

减少了对环境的污染。其反应的化学方程式为①NaCl+NH3+H2O+CO2═NH4Cl+NaHCO3↓；②2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑。

（4）制碱反应的化学方程式中NaHCO3在常温下是能溶于水的，但是此处是沉淀的主要原因是

。

（5）物质的量是化学中重要的单位。现用物质的量浓度为c（NaCl）＝10mol•L﹣1的500mL氯化钠溶

液，根据侯氏制碱法制取纯碱，已知物质的量n，物质的量浓度c，摩尔质量M，该物质的体积V和该

物质的实际质量m存在以下关系：n＝c×V，m＝M×n。氯化钠的摩尔质量为M（NaCl）＝58.5g/mol，

若不计材料损耗，则可制得纯碱质量为。

【举一反三】

回顾了精制粗盐的流程后，化学兴趣小组中某同学根据该流程，设计了利用碳酸钾溶液、硝酸银溶液和

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稀盐酸制取硝酸钾的流程。以下为制取硝酸钾的步骤：

①将过量稀盐酸加入碳酸钾溶液中，直到不再产生气泡为止；②再将所得溶液中加入过量硝酸银溶液中，

直到不再产生白色沉淀为止，然后过滤；③最后加入过量稀盐酸，然后过滤，蒸发结晶。

（6）②中发生的两个化学反应的方程式为，KCl+AgNO3＝KNO3+AgCl↓。

（7）硝酸钾、硫磺、木炭是黑火药中必不可少的成分，黑火药爆炸后会生成硫化钾（此处硫离子为﹣2

价）、二氧化碳和氮气，请配平并写出黑火药爆炸时的化学方程式。

►类型2生产制备流程

8．（2023•重庆）氢气是重要的化工原料，如图是通过热化学循环用硫化氢气体（H2S）制备氢气的模拟工

艺流程。

（1）吸收室中生成的S可进一步燃烧为反应室提供SO2，写出该反应的化学方程

式。

（2）HI进入产品室中发生的反应属于（填基本反应类型）。

（3）写出一种上述流程中可以循环利用的物质。

（4）硫化氢气体制备氢气时生成两种单质，写出化学方程式。

9．（2023•广西）我国科学家利用太阳光在某种新型催化剂表面高效分解水后，再利用某种高效催化剂将二

氧化碳转化成有机物X。反应过程如图所示，回答下列问题：

（1）反应①、②使用的催化剂在反应前后的和化学性质都没有发生变化。

（2）反应①的能量转化形式中存在光能转化为，产生的H2、O2的体积比约为。

（3）反应②的化学方程式：2CO2+6H24H2O+X，则X的化学式为；可用

（填试剂名称）检验反应后的气体中是否还含有CO2。

（4）反应②生成的水全部循环利用，为使该过程持续发生，反应①需要不断补充水，其原因是

。

10．（2023•南通）实验室以软锰矿（主要含MnO2的矿石）为原料制备MnO2的流程如图1：

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（1）MnO2催化分解KClO3的化学反应方程式为。

（2）“酸浸”时，为使软锰矿充分反应，可采取的措施有（写一条）。

（3）“沉锰”反应为MnSO4+2NH4HCO3MnCO3↓+（NH4）2SO4+H2O+CO2↑，加热温度不能过高

的原因是。

（4）在空气中“煅烧”MnCO3会生成不同的锰氧化物，各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图2

所示。

①370﹣410℃发生主要反应为2MnO+O22MnO2。该反应属于基本反应类型中的反应。

②已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的MnO2与KClO3混合均匀，充分加热后

冷却，溶解、过滤、洗涤、烘干后称量，发现固体质量减少。MnO2质量减少的主要原因是

。

11．（2023•澄城县模拟）中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅，如图是用石英砂为原料制备高

纯硅的一种简易流程（粗硅中不考虑其他杂质与酸反应）。

（1）写出操作Ⅰ的名称。

（2）上述流程中，可以循环利用的物质是（填化学式）。

（3）溶液中含有的阳离子为（填离子符号）。

12．（2023•岳阳一模）高锰酸钾在生产、生活中有广泛的应用，工业上以高纯度的二氧化锰为原料制备高锰

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酸钾的主要流程如图所示。

【资料】相关物质的溶解度（20℃）如表：

物质K2CO3KMnO4

溶解度1116.34

（1）过滤操作要使用玻璃棒，其作用是。

（2）操作1的具体实验步骤为：加热浓缩、、过滤、洗涤、干燥，得到高锰酸钾晶体。干

燥时温度不宜过高的原因是（用化学方程式表示）。

（3）从经济角度考虑，操作流程中可循环利用的物质是。

13．（2023•牡丹区一模）某兴趣小组到菏泽一和矿泉水厂参观，工作人员给同学们出示了生产流程示意图如

下：

（1）饮用天然矿泉水中的钙、钾、镁指的是（填元素或单质）。

（2）灭菌过程中通入臭氧，发生的变化是（填物理变化或化学变化）。

（3）超滤是利用薄膜（仅允许小分子和离子通过）进行物质分离的技术。推测该流程中“超滤”的作用是

除去。

A．难溶性大颗粒B．可溶性无机盐C．可溶性高分子化合物

（4）生活中，你提倡饮用白开水还是矿泉水并说出理由，我提倡饮用。

14．（2023•东莞市校级模拟）二水合氯化钙是一种食品钙质强化剂，工业上可用大理石（含有Fe2O3、

MgO、SiO2等杂质）生产，工艺流程如图：

查阅资料可知：二氧化硅不溶于水，也不与酸反应。

（1）滤渣a的化学式为，固体b俗称。

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（2）请写出产生气体a的化学反应方程式：。

（3）“②调节pH”时，溶液的pH变（填“大”“小”或“不变”）；其中发生中和反应的化学方程式

是；滤渣b的成分是（写化学式）

（4）“③结晶”过程的操作为：蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥。实验室进行蒸发时，玻璃

棒搅拌的作用是。

►类型3分离提纯流程

2﹣+

15．（2022•金昌）某粗盐水中含有少量SO4、K，小王用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净的氯化钠

晶体。

（1）固体A是（填化学式）。

（2）加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式为。

（3）若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热，利用余热将溶液蒸干得到晶体，所得晶体仍不是纯

净的氯化钠，理由是。

16．（2023•内江）镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途。某地的菱镁矿中主要含MgCO3及少量FeCO3、Al2O3

和SiO2，以菱镁矿等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图。请回答下列问题：

（1）在反应①中，为了加快反应速率，选用（填“块状”或“粉末状”）菱镁矿：写出菱镁矿

中碳酸镁与盐酸反应的化学方程式。

（2）向饱和食盐水中通入NH3、CO2气体时，需加压通入的气体是；在反应②③中均

发生反应（填化学反应基本类型）。

（3）此工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如表所示：

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金属离子Mg2+Al3+Fe3+

开始沉淀的pH8.93.41.5

沉淀完全的pH10.94.72.8

向a溶液中通入足量空气后，溶液中元素化合价发生了改变：向b溶液中加MgO调节溶液

pH，调pH范围为。

17．（2023•川汇区校级模拟）某NaCl样品含有可溶性杂质CaCl2、Na2SO4，为了得到纯净的NaCl固体，

按以下流程进行操作。

（1）操作Ⅱ的名称是。

（2）写出加入BaCl2溶液时发生反应的化学方程式：。

（3）若在加入过量Na2CO3溶液后忘记进行操作I，则所得NaCl固体中含有的杂质

是。

18．（2023•雁塔区校级模拟）某品牌电器的废旧电路板中含有Fe、Cu、Ag、Ni（镍，银白色金属）等金属，

如图是某车间回收部分金属的工艺流程，已知：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。

回答下列问题：

（1）根据以上工艺流程图，可以得出Ni、Fe的金属活动性强弱顺序是Ni（填“＞”或“＜”）Fe。

（2）滤液③中的溶质为。（填化学式）

（3）滤渣③回收的主要金属是。固体A除铜外，还含有一定量的铁，为进一步提纯铜，可向

固体A中加入适量的稀硫酸，发生反应的化学方程式为。

19．（2023•镇平县模拟）酸、碱、盐是初中化学学习的重要知识，在生产和生活中有着广泛的应用。

（1）农业上常用改良酸性土壤。

（2）某化学实验小组配制质量分数为1%的氯化钠溶液100g，有关操作如如图所示。

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以上实验正确的操作顺序是（填字母）；C操作中有明显的错误；正确的操作应该是

；量取一定体积的水时，需要选用的合适的仪器是。

（3）海水晒制得到的粗盐中除含NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，以下是将

粗盐进行提纯的实验步骤。

请回答下列问题。

①步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都涉及的实验操作是。

②为了除去溶液A中的可溶性杂质，应按顺序分别加入过量的Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液，

请写出所加三种试剂的顺序。

③除去溶液B中的杂质，不能选用稀硝酸的原因是。

（4）某固体氢氧化钠在空气中敞口放置一段时间后部分变质，取10g固体样品，加入质量分数为9%的

盐酸至不再产生气泡，共产生气体2.2克。试计算该固体样品中氢氧化钠的质量。

20．（2023•江岸区校级模拟）利用矿石（成分为CuFeS2、Fe2O3少量SiO2）模拟炼铜和制备硫酸亚铁晶体

工艺，设计流程如下。

已知：CuFeS2在该条件下氧化生成FeO、CuO与气体X；

在该条件下，FeO、Fe2O3均不与氧气反应；Fe+Fe2（SO4）3＝3FeSO4

（1）焙烧过程发生的反应为CuFeS2+3O2CuO+FeO+2X，X的化学式为。

（2）往滤渣丙中加入适量稀硫酸的现象为。

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（3）根据上述流程推测SiO2的化学性质（任意一点）。

（4）将滤液乙与滤液丁合并后再得到硫酸亚铁晶体的操作：→降温结晶→过滤。

（5）滤液甲中一定含有的离子有。

（6）下列有关说法正确的是（填序号）。

A.焙烧过程中CuFeS2发生了还原反应

B.矿石在焙烧过程中要研细是为了使其与氧气充分反应

C.往滤渣丙中加入适量稀硫酸，可以验证金属活动性Fe＞Cu

D.上述流程发生的反应类型包含化合反应、置换反应、复分解反应

21．（2023•荔湾区校级三模）海水中蕴含着丰富的化学资源，我们应予以合理开发及综合利用。

（1）海水淡化

①蒸馏法是常用的海水淡化方法，该方法是利用混合体系中各物质的不同，将物质进行分离。

②膜分离法淡化海水，水分子可以通过淡化膜进入左侧的淡水池，从而得到淡水。下列说法中正确的是

（填字母序号）。

A.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似

B.膜分离法还可以浓缩海水中的盐类物质

C.该膜分离法的目的是除去海水中的不溶物

（2）海水提镁、制“碱”。

①提纯物质常用转化的方法，就是将杂质转化为沉淀或气体而除去。粗盐中含有氯化镁、硫酸钠、氯化

钙等可溶性杂质，通过步骤Ⅰ，再利用过滤操作进行除杂。步骤Ⅰ加入下列三种溶液的先后顺序正确的是

（填字母序号）。

a.稍过量的Na2CO3溶液b.稍过量的BaCl2溶液c.稍过量的NaOH溶液

A.acbB.abcC.cabD.cba

②请在如图虚线框内，将经过步骤Ⅰ后获得的精盐水中的微粒补画完整（只画出种类，不考虑个数），若

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要实验验证精盐水中所含有的杂质，需要用到的试剂有。

③母液中有MgCl2却经历了步骤Ⅳ、Ⅴ的转化过程，其目的是。

④步骤Ⅵ反应的化学方程式。

►类型4工业三废的处理

22．（2022•荆门）废弃电子产品会给环境造成严重影响，我们应将废旧电子产品进行分类回收，处理再利用，

从废旧电器的某些部件中可以回收铜和银，其操作流程如图所示。按要求填空。

（1）在预处理的产品中，四种金属里最活泼的金属名称是。

（2）步骤Ⅰ中稀硫酸的作用是，步骤Ⅰ的分离操作名称是。

（3）步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式是。

（4）固体乙的成分是。

（5）设计步骤Ⅳ的目的是。

23．（2023•洪泽区校级模拟）碘循环工艺不仅能吸收二氧化硫，减少环境污染，而且还可以得到一种化工原

料X，流程如下：

（1）流程中可循环利用的物质是。

（2）膜反应器中发生的是分解反应，X的化学式是。

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（3）该反应的物质中属于氧化物的有。

（4）反应器中发生反应的化学方程式为。

24．（2023•正安县模拟）某机械配件废弃物含Zn、Cu和Fe三种金属。实验室利用该金属碎屑制取高纯度

氧化锌，其部分工艺如图所示，请回答：

资料：Zn（OH）2溶于强碱形成可溶性盐。

（1）操作①中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和；滤渣Ⅰ中一定有（写化学式）；

（2）加入稀硫酸溶解废弃物时必须过量，目的是，滤液Ⅰ的溶质一定有；

（3）滤液Ⅰ中加入适量的锌能除去铁，除铁的化学方程式为，属于反应；

（4）调节pH可用NaOH，但不能过量，其原因是；

（5）焙烧Zn（OH）2发生分解反应的化学方程式为。

25．（2023•光明区校级三模）某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等物质，现欲回收铜和锌，并

对硫进行环保处理，主要步骤如图所示：

已知：加热条件下，Zn、Cu都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。

（1）烟泥最初处理需要除油污，用洗涤剂除油污的过程中发生了现象，步骤①产生的废气B

中，一定含有的有害气体是（填化学式），环保处理最好选用的试剂是（填序号）。

A.浓硫酸B.食盐水C.NaOH溶液

（2）步骤③与步骤④的实验操作为。

（3）写出步骤④中得到铜的化学方程式：，它属于基本反应类型中的反应。

（4）我国古代就制得了一种外观似金子的锌和铜的合金，也就是黄铜，它的硬度比纯铜（填“高”

或“低”）。

（5）溶液C中的溶质有（填序号）。

A.硫酸镁B.硫酸锌C.硫酸铜D.硫酸

26．（2023•涪城区模拟）碲（Te）广泛用于彩色玻璃和陶瓷工艺。用某工业废渣（主要含有TeO2、少量

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Ag、Au）为原料制备碲的一种工艺流程如图。

已知：TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱。低温、密封保存

（1）类比CO2与NaOH的反应，写出“碱浸”时发生反应的化学方程式：。

（2）“碱浸”后，过滤所得滤渣成分为。

（3）“沉碲”时，缓慢加入硫酸，并不断搅拌。此时发生两个化学反应方程式分别是：

、Na2TeO3+2H2SO4═Na2SO4+H2O+TeO2↓，为生成TeO2沉淀需控制溶液的pH在4.5～5.0之间，

其原因是。

（4）滤液1中的溶质是（填化学式）。

（5）“还原”时，在TeCl4溶液中通入SO2，反应生成碲和两种常见的酸，则该反应的化学方程式是

，该反应中作还原剂的物质是（填化学式）。

27．（2023•普陀区二模）煤炭是我国工业最主要的能源，也是重要的化工原料。

①我国2021年的制氢量位居世界第一。利用煤炭与水反应可得到氢气，发生如下反应：

反应1：C+H2OCO+H2

反应2：CO+H2OCO2+H2

反应1的基本反应类型属于。反应2中，CO体现出的化学性质是（选填“氧化

性”“还原性”）。