工藝流程題（第11題）

1.（2024春?江漢區校級月考）無水氯化鈣的用途廣泛。以石灰石礦粉（含有MgSCU、Fe2O3>SQ等雜質）

為原料，生產無水氯化鈣的流程如圖：

（1）過濾和蒸發操作中都需要用到的玻璃儀器是o

（2）濾液1中所含陽離子有（填離子符號）。

（3）寫出生成濾渣2所發生反應的化學方程式o

（4）濾渣3中的固體除有Ca（OH）2外，還有（寫化學式）。

（5）濾液3蒸發前需調節溶液pH,可加入適量的（填序號）。

A.NaCl溶液

B.NaOH溶液

C.稀鹽酸

2.（2023?漢陽區模擬）用蛋殼（主要含CaCO3,還有少量MgCC>3和有機物）為原料通過如圖步驟制取補鈣

劑醋酸鈣[（CH3coO）2Ca]o

醋酸氫氧化鈣醋酸

已知：①醋酸鈣易溶于水，高于160℃時發生分解；②醋酸（CH3coOH）易揮發；③碳酸鎂與碳酸鈣

性質相似。

（1）焙燒。將蛋殼在高溫下焙燒后冷卻，得到含金屬氧化物的固體。

①焙燒過程中，CaC03發生反應的化學方程式為。

②焙燒過程中，產生燒焦羽毛的氣味，說明蛋殼中含有（填“CaCO3"、MgCO3”或“有機

物”）。

（2）酸溶。①在焙燒后的固體中先加入適量水打漿，冷卻后，再加入稍過量的醋酸得到醋酸鹽溶液。不

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能向焙燒后的固體中直接加入醋酸的原因是o

②為提高“酸溶”步驟的反應速率，可采取的具體措施有(寫1條，不考慮“攪

拌”和“使用催化劑”)。

(3)除鎂。在酸溶后的溶液中加入Ca(OH)2至堿性，將(CH3COO)2Mg轉化為Mg(OH)2沉淀除

去。該反應屬于(填基本反應類型)。

(4)中和。在除鎂后的溶液中加入醋酸調節溶液pH為7。其目的有：①將溶液中的少量Ca(OH)2轉

化為(CH3coe>)2Ca；②o

(5)將中和后的溶液蒸發濃縮至有大量晶體析出，過濾得到醋酸鈣晶體。蒸發時不能直接將溶液蒸干的

原因是O

(6)醋酸鈣高溫下分解所得氧化鈣可作為氣體吸收劑。將(CH3COO)2Ca質量分數為94.8%的樣品50.0g

在高溫下完全分解，計算分解得到CaO的質量(寫出計算過程)。

高溫

已知：①醋酸鈣分解反應為(CH3coO)2Ca—CaO+C3H6Ot+CO2t；雜質不發生反應。

②(CH3coO)2Ca的相對分子質量為158。

3.(2024?江岸區校級模擬)硫酸銅用途廣泛，比如在漁業上用作殺蟲劑、殺菌劑。由廢銅料(含鋅)生產

硫酸銅的工藝流程如圖所示。

足量試劑X空氣適量試劑X

廢銅料f酸浸—固體甲f氧化i固體乙一硫酸銅溶液……一>硫酸銅

T

浸取液

回答下列問題：

(1)分離固體與浸取液的操作為。

(2)“酸浸”中發生反應的化學方程式為o

(3)“固體乙”為0

(4)工業上還可以用固體甲與濃硫酸在加熱下，反應生成硫酸銅、水和一種會造成酸雨的氣體，該氣體

中各元素的質量比為。

(5)硫酸銅還對過氧化氫分解具有催化作用，為證明硫酸銅在反應前后質量不變，興趣小組向3mL5%的

過氧化氫溶液中滴入mglO%的硫酸銅溶液，充分反應后，按如圖所示步驟進行實驗。

①加入足量②過濾出③洗滌④干燥⑤稱量沉淀

A-------A-------?-------?

氫氧化鋼溶液沉淀物沉淀物沉淀物物質量為ng

當m=時，證明硫酸銅在反應前后質量不變。

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4.（2024?江漢區一模）MgSO4,7H2。是一種重要的化工原料，某工廠以一種鎂礦石（主要成分為SiC）2和

MgCO3,還含有少量FeCC>3，其它成分忽略）為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖：

過量稀硫酸氐0?溶液MgO

查閱資料：

①Si02既不溶于水也不溶于稀硫酸。

②部分離子開始沉淀及完全沉淀時的pH如表所示:

離子開始沉淀時的pH完全沉淀時的pH

Fe3+2.73.7

Mg2+8.010.1

③硫酸鎂溶液在不同溫度下進行濃縮結晶，可得到結晶水含量不同的晶體:

溫度/℃-3.9?1.81.8?48.148.1?67.567.5?200

析出晶體MgSO4-12H2OMgSO4-7H2OMgSO4-6H2OMgSO4"H2O等

請回答下列問題：

（1）為了提高“酸溶”速率，可采取的措施有：適當升高溫度、（寫一種）。

（2）MgCO3溶于稀硫酸的化學方程式為。

（3）“氧化”過程發生反應：H2O2+2FeSO4+H2SO4=Fe2（SO4）3+2H2O,保持溫度不變情況下，隨著Fe2

（SO4）3的生成，一段時間后觀察到溶液中急速產生大量氣泡，其可能原因是0

（4）“調節pH”選用MgO使Fe3+轉化為沉淀，調節時應控制溶液的pH范圍是（填序號）。

A.2.7-10.1

B.2.7~8.0

C.3.7—8.0

D.3.7?10.1

（5）“操作a”的具體操作是：蒸發濃縮溶液至表面有晶膜出現（此時MgSCU溶液已飽

和）、、過濾、95%的乙醇洗滌、低溫干燥。

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5.（2024?江岸區校級模擬）稀土被稱為“工業維生素”，能顯著提升建造航母及艦載機的材料性能，含有稀

土元素杷的氧化鈕（丫2。3）被廣泛應用于航空航天涂層材料。以富鋁稀土礦（主要成分為丫2。3,含有少

量的Fe2O3、CuO、SiO2等雜質）生產氧化鋁的工藝流程如圖，回答下列問題：

焙燒爐

（1）操作I的名稱是o

（2）“酸溶”過程中，丫2。3發生反應的化學方程式為o

（3）反應釜3發生的基本反應類型0

（4）流程中可循環使用的物質為（填化學式）。

（5）向反應釜2中通入氣體X用來調節溶液的pH除去濾液I中雜質，沉淀II的主要成分是

（填化學式）。

6.（2024?東西湖區模擬）某工廠生產硼砂產生的固體廢料中，主要含有MgCC>3、CaCO3>SiO2>AI2O3和

Fe2O3等，其中MgCO3質量分數為84%,SiCh既不溶于水也不與酸反應。用該固體廢料回收鎂的工藝流

程如圖，請回答下列問題：

NaOH溶流

Ir*濾液c

溶流

NaOH操作'

f■濾'/b—?沉鎂

操作1,

過蚩試劑Ap?濾浦a調pH

L>Mg(OHh->

操作1,_A1(OH),

髓HUFe(OH),

L?CaSO*、SiO2等

(1)操作1的名稱是O

(2)“酸浸”時，發生反應的化學方程式是（寫一個即可）。

(3)濾液a中，除含少量Ca?+外，還含有的離子是

（4）若流程中鎂的總損耗為10%,則100t的固體廢料可回收鎂的質量是

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7.(2024?蔡甸區校級模擬)為緩減全球變暖趨勢，中國向世界莊嚴承諾：“力爭在2030年前實現碳達峰，

2060年前實現碳中和”。其中碳捕集是實現“碳中和”的措施之一，新興碳捕集技術的工藝流程如圖所示。

CO」含量高

的空氣

NaOH溶滿^Na.COjfNaOH溶滿

溶'液'

噴淋器1->CO2壓縮存儲利用

石灰漿」①fCaCog

—CaOHz0?Ca(OH)

co_,含量低2

的空氣

(1)二氧化碳氣體可以被壓縮的原因是O

(2)從反應①的混合物中分離出CaCCh沉淀的操作是o反應②的化學方程式

為。

(3)整個流程中可以循環使用的物質有o

8.(2024?漢陽區校級模擬)三星堆青銅器見證了中華文明的多元燦爛。生活中銅制品長期露置在潮濕空氣

中會銹蝕，生成“銅綠”［化學式為Cu2(OH)2co3］。

【查閱資料】銅綠能與稀硫酸反應生成硫酸銅、水和二氧化碳。

【工藝流程】為從某銹蝕的銅樣品中回收銅并制得硫酸鋅，“取該銅樣品(除含有銅、鋅和銅綠外，不含

其它物質)，進行如圖操作:

銅

樣

品

1含①加入過

鋅硫酸鋅晶體

銅'量稀硫酸

和

銅操作1

綠}

氣體b

濾渣1

純銅

請回答下列問題:

(1)操作I的名稱是O

(2)氣體a中含有(填化學式)。

(3)溶液A中的溶質有。

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（4）寫出步驟②的一個化學方程式。

（5）步驟③中加入適量稀硫酸的作用是。

9.（2024?武漢模擬）過氧化鈣（CaO2）是一種常用的殺菌劑和防腐劑。CaC>2在常溫下穩定，350℃時迅速

分解生成CaO和02。某工廠以石灰石為原料生產CaO2的工藝流程如圖所示。

水鹽酸過氧化氫溶液

------————————-----------110℃

石灰石->鍛燒->水溶>調pH->沉淀、過濾->CaO-8HO——>CaO

工222

濾液

co2

回答下列問題:

（1）“煨燒”時發生的反應屬于（填基本反應類型）。

（2）“水溶”時發生反應的化學方程式為o

（3）“沉淀”時加入過氧化氫溶液，發生化合反應?！罢{pH”得到的溶液中存在的離子

有o

（4）CaO2樣品純度的測定。如圖為測定樣品中CaO2質量分數的裝置（夾持裝置省略，雜質不參加反應）。

①檢查該裝置氣密性的方法是=

②若所取樣品質量是mg,充分加熱后測得生成氣體體積為VmL（密度為pg/L）,則樣品中CaC?2的質量

分數為（用代數式表示）。

10.（2024?江岸區校級模擬）蛇紋石礦可以看做由MgO、Fe2O3>AI2O3、SiC>2組成。由蛇紋石制取堿式碳酸

鎂的實驗步驟如圖1所示：

HC1Ca（OH）Ca（OH）

ii2Iz_____

蛇紋石_整^rn—一堿式蟋鎂

pH<i——I—._2_rq

SiOz!沉淀物ACO2沉淀物BC02

圖1

查閱資料：A.幾種物質沉淀和溶解時的pH如坐標圖像所示；B.難溶性堿加熱會生成兩種氧化物，各

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元素化合價都不變。

(1)操作a名稱=

(2)在環節I中產生的紅褐色沉淀的反應方程式是0

(3)進行環節I時，需控制溶液pH=6?7(有關沉淀與溶液pH的關系見如圖2),此時沒有產生沉淀

的離子是(寫離子符號)。Ca(0H)2不能過量，若Ca(OH)2過量，可能導致(填

化學式，下同)溶解和產生另一種沉淀。

圖2

(4)從沉淀混合物A中經過一些操作可提取紅色氧化物作顏料，具體操作是：先向沉淀物A中加入氫氧

化鈉溶液調節pH>13,經過一系列操作后灼燒，得到氧化物(填化學式)做顏料。

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參考答案及解析

1?【解答】解：(1)根據過濾和蒸發操作中可知，需要用到的玻璃儀器是玻璃棒；

(2)碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵和水，所以濾液1中

含有的所有金屬陽離子的符號是：Mg2+、Fe3+、Ca2+>H+；

(3)濾液1中含有氯化鐵、硫酸鎂和氯化鈣，加入氯化領后，氯化銀和硫酸鎂反應生成了硫酸領和氯化

鎂，化學方程式為BaC12+MgSO4=MgC12+BaSO4I；

(4)鐵離子和氫氧根離子反應會生成氫氧化鐵沉淀，和鎂離子反應會生成氫氧化鎂沉淀，所以濾渣3中

的固體除有Ca(OH)2外，還有Mg(OH)2、Fe(OH)3；

(5)濾液3中含有氯化鈣和氫氧化鈣，最后得到的是氯化鈣，所以加入鹽酸調節pH值，故選：C

故答案為：(1)玻璃棒；

(2)Mg2+、Fe3+>Ca2+,H+；

(3)BaCl2+MgSO4=MgCl2+BaSO4i；

(4)Mg(OH)2、Fe(OH)3；

(5)Co

高溫

2.【解答】解：(1)①碳酸鈣在高溫的條件下生成氧化鈣和二氧化碳，化學方程式為：CaCO3—CaO+CO2

②焙燒過程中，產生燒焦羽毛的氣味，說明蛋殼中含有蛋白質，蛋白質屬于有機物；

(2)①在焙燒后的固體中先加入適量水打漿，冷卻后，再加入稍過量的醋酸得到醋酸鹽溶液。不能向焙

燒后的固體中直接加入醋酸的原因是：焙燒后的固體為氧化鈣，若向氧化鈣固體中加入醋酸，氧化鈣與水

反應放熱，會加速醋酸的揮發；

②為提高“浸取”步驟的反應速率，可采取的具體措施有：增大硫酸的濃度，升高溫度，將燒渣粉碎等;

(3)醋酸鎂和氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂沉淀和醋酸鈣，該反應屬于復分解反應；

(4)在除鎂后的溶液中加入醋酸調節溶液pH為7。其目的有：①將溶液中的少量Ca(OH)2轉化為

(CH3coO)2Ca；②調節溶液的pH防止溶液吸收空氣中的二氧化碳；

(5)將中和后的溶液蒸發濃縮至有大量晶體析出，過濾得到醋酸鈣晶體。蒸發時不能直接將溶液蒸干的

原因是：醋酸鈣易溶于水，高于160℃時發生分解；

(6)設分解得到CaO的質量為X。

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高溫

(CH3coO)2Ca—CaO+C3H6Ot+CO2t

15856

94.8%X50.0gx

15694.8%x50g

56x

x=16.8g

答：分解得到CaO的質量是16.8g。

高溫

故答案為：(1)①CaCO3^~CaO+CO2t;

②有機物；

(2)①焙燒后的固體為氧化鈣，若向氧化鈣固體中加入醋酸，氧化鈣與水反應放熱，會加速醋酸的揮發;

②增大硫酸的濃度(或升高溫度，將燒渣粉碎等)；

(3)復分解；

(4)防止溶液吸收空氣中的二氧化碳；

(5)醋酸鈣易溶于水，高于160℃時發生分解；

(6)16.8go

3?【解答】解：(1)分離固體與浸取液的操作為過濾。

(2)“酸浸”中鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，發生反應的化學方程式為Zn+H2sO4—ZnSO4+H2t=

(3)“固體乙”為銅和氧氣反應生成的氧化銅。

(4)銅和濃硫酸在加熱條件下生成硫酸銅、水和一種會造成酸雨的氣體(由質量守恒定律：反應前后元

素種類不變，該氣體是二氧化硫)，二氧化硫氣體中各元素的質量比為32：(16X2)=1：1；

(5)反應的化學方程式及其質量關系：

CuSO4+Ba(OH)2=BaSO4I+Cu(OH)23

16023398

O.lmg

23,323.3

根據題意有777m—m=n

16098

1600n

m=33]n

當時，證明硫酸銅在反應前后質量不變。

故答案為:

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(1)過濾;

(2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2t；

(3)CuO；

(4)1：1；

4.【解答】解：(1)為了提高“酸溶“速率，可采取的措施除適當升高溫度外，還可以將鎂礦石粉碎，增大

反應物的接觸面積，故答案為：將鎂礦石粉碎；

(2)碳酸鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂、水和二氧化碳，故反應的化學方程式寫為：MgCO3+H2SO4=

MgSO4+H2O+CO2t；故答案為：MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2t；

(3)實驗中有過氧化氫參加反應，生成的硫酸鐵作催化劑，加快過氧化氫分解的速率，產生氧氣，故答

案為：生成的硫酸鐵作催化劑，加快過氧化氫分解的速率，產生氧氣；

(4)由圖可知，鐵離子開始沉淀的pH為2.7,完全沉淀時的pH為3.7,鎂離子開始沉淀的pH為8.0,完

全沉淀時的pH為10.1,選用氧化鎂調節pH使鐵離子轉化為沉淀，應控制溶液的pH范圍為3.7?8.0,避

免鎂離子沉淀，故答案為：C；

(5)由圖可知，在溶液的溫度為1.8℃?48.1°。時形成的晶體是MgSO4,7H2O,所以操作a的具體操作是

蒸發濃縮溶液至表面有晶膜出現(此時MgSO4溶液已飽和)、降溫至1.8℃?48TC結晶、過濾、95%的乙

醇洗滌、低溫干燥，故答案為：降溫至1.8℃?48.1℃結晶。

5.【解答】解：(1)經過操作I,難溶性固體和液體分離，所以操作I是過濾；

(2)鹽酸能與金屬氧化物反應生成鹽和水，酸溶中Y2O3發生反應的化學方程式為：Y2O3+6HC1=

2YC13+3H2O；

(3)由圖可知，反應釜3中氯化俊與氫氧化鈣反應生成氯化鈣、水和氨氣，屬于復分解反應；

(4)反應釜3中氯化錢與氫氧化鈣反應生成氯化鈣、水和氨氣，反應釜2中又需要通入氨氣，所以該流

程中可循環使用的物質為NH3；

(5)由圖可知，反應釜1中氧化鋁和鹽酸反應生成氯化鋁和水，氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵和水，氧

化銅和鹽酸反應生成氯化銅和水，向反應釜2中通入氣體X使溶液呈堿性，且氣體X由氯化鏤和熟石灰

反應生成，則氣體X為氨氣；氣體X為氨氣，溶于水后形成氨水，氨水與濾液I中的氯化鐵反應生成氯

化鏤和氫氧化鐵沉淀，氨水與氯化銅反應生成氯化鏤和氫氧化銅沉淀，則沉淀II的主要成分是Fe(OH)

3和Cu(OH)2=

故答案為：

(1)過濾；

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(2)Y2O3+6HCI=2YC13+3H2O；

(3)復分解反應；

(4)NH3；

(5)Fe(OH)3和Cu(OH)2。

6.【解答】解：(1)操作I將固體和液體分離，固液分離的操作是過濾；

(2)由流程圖“酸浸”時生成硫酸鈣，故試劑A是硫酸，硫酸與碳酸鈣反應生成硫酸鈣、水和二氧化碳，

碳酸鎂和稀硫酸反應生成硫酸鎂、二氧化碳和水，AI2O3和Fe2O3也會和硫酸反應生成硫酸鹽和水，反應

的化學方程式分別為：CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2t、MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2f；

AI2O3+3H2SO4=AI2(SO4)3+3H2O；Fe2()3+3H2sC)4=Fe2(SO4)3+3H2O；

(3)硫酸鈣微溶于水，碳酸鎂與硫酸反應生成硫酸鎂、水和二氧化碳，氧化鋁與硫酸反應生成硫酸鋁和

水，氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵和水，硫酸過量，故濾液a中的陽離子是Ca2+、Mg2+、Al3\Fe3\H+；

(4)根據質量守恒定律，反應前后元素的質量不變，故回收鎂的質量是即為固體廢料中鎂元素質量=100t

24

X84%XjJxlOO%X(1-10%)=21.6t=

故答案為：

(1)過濾；

(2)CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2t［或MgCCh+H2so4=MgSC)4+H2O+CO2t；AI2O3+3H2s。4=AI2

(SO4)3+3H2O；Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O］；

(3)Mg2+、Al3+>Fe3+>H+；

(4)21.6to

7.【解答】解：(1)二氧化碳能被壓縮是因為分子之間有間隔，加壓情況下，間隔減小。

(2)碳酸鈉和石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，過濾能將固體和液體分離，則操作

高溫

為過濾；碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳，反應的化學方程式為：CaCO3—CaO+CO2t。

(3)由圖可知，過程中既有氫氧化鈉、氫氧化鈣的生成，同時流程還需要氫氧化鈉和氫氧化鈣，則可循

環使用的物質有氫氧化鈉、氫氧化鈣。

故答案為：(1)分子間有間隔；

高溫

(2)過濾；CaCO3—CaO+CO2t；

(3)NaOH、Ca(OH)2=

8.【解答】解：(1)操作I的名稱是過濾。

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故答案為：過濾。

(2)氣體a中含有鋅和稀硫酸反應生成的氫氣、稀硫酸和堿式碳酸銅反應生成的二氧化碳。

故答案為：H2、CO2o

(3)溶液A中的溶質有堿式碳酸銅和稀硫酸反應生成的硫酸銅、鋅和稀硫酸反應生成的硫酸鋅、過量的

硫酸。

故答案為：硫酸銅、硫酸鋅、硫酸。

(4)步驟②中，鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，和硫酸銅反應生成硫酸鋅和銅，反應的化學方程式

是Zn+H2sZ11SO4+H2t、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu□

故答案為：Zn+H2so4^ZnSC)4+H2t或Zn+CuSO4^ZnSC)4+Cu。

(5)步驟③中加入適量稀硫酸的作用是把鋅恰好完全轉化成硫酸鋅。

故答案為：把鋅恰好完全轉化成硫酸鋅。

9?【解答】解：(1)“煨燒”時碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳，該反應符合“一變多”的特點，屬

于分解反應；

(2)“水溶”時氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，化學方程式為：Ca0+H20=Ca(0H)2；

(3)“沉淀”時加入過氧化氫溶液，發生化合反應(符合“多變一”的特點)，得到CaO2?8H2O,根據反

應前后元素種類不變，說明是氫氧化鈣和過氧化氫發生反應，根據反應前后原子種類和數目不變，則有水

參與反應，化學方程式即為Ca(OH)2+H2O2+6H2O=CaO2-8H2O；說明“調pH”得到的溶液中含有氫

氧化鈣，