專項(xiàng)10-工藝流程循環(huán)物質(zhì)(解析版)

備戰(zhàn)2022年高考化學(xué)－工藝流程專項(xiàng)復(fù)習(xí)系列專項(xiàng)10－工藝流程循環(huán)物質(zhì)一．物質(zhì)循環(huán)在工藝流程中，某種物質(zhì)在流程前期加入后期又重新生成或?qū)⑻峒兒蟮哪敢涸俅渭兓倪^程都稱之為循環(huán)。二．直接循環(huán)－物質(zhì)顯而易見，直接進(jìn)行對(duì)比【練習(xí)】從含銅豐富的自然資源黃銅礦（CuFeS2）冶煉銅的工藝流程如下：已知：CuFeS2+3CuCl2＝4CuCl+FeCl2+2S過濾3所得濾液中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有____________________。【答案】CuCl2（HCl）【解析】過濾3所得濾液中含有HCl和CuCl2，可以循環(huán)使用。【練習(xí)】氯化亞銅(CuCl)常用作有機(jī)合成工業(yè)中的催化劑，是一種白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。工業(yè)上采用如下工藝流程，從某酸性廢液(主要含Cu2+、Fe3+、H+、Cl-中制備氯化亞銅。在CuCl的生成過程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是________________?！敬鸢浮苛蛩?或H2SO4)【解析】由于最終還有硫酸生成，因此在CuCl的生成過程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是硫酸。三．間接循環(huán)－從元素守恒來判斷循環(huán)物質(zhì)【2021全國乙卷26題】磁選后的煉鐵高鈦爐渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。為節(jié)約和充分利用資源，通過如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。將“母液①”和“母液②”混合，吸收尾氣，經(jīng)處理得______________，循環(huán)利用?！敬鸢浮?NH4)2SO4【解析】由分析可知，尾氣為氨氣，母液①為硫酸銨、母液②為硫酸，將母液①和母液②混合后吸收氨氣得到硫酸銨溶液，可以循環(huán)使用。【2019新課標(biāo)Ⅰ】硼酸（H3BO3）是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：母液經(jīng)加熱后可返回___________工序循環(huán)使用?！敬鸢浮咳芙窘馕觥磕敢杭訜岱纸夂笊闪蛩徜@溶液，可以返回“溶浸”工序循環(huán)使用【練習(xí)】硅是最理想的太陽能電池材料，高性能晶硅電池是建立在高質(zhì)量晶硅材料基礎(chǔ)上的。工業(yè)上可以用如圖所示的流程制取高純硅。粗硅與HCl反應(yīng)完全后,經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)31.8℃)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6℃)和SiH2Cl2(沸點(diǎn)8.2℃)、SiH3Cl(沸點(diǎn)-30.4℃)提純SiHCl3采用的方法為__________，整個(gè)過程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)X是：_____________（填化學(xué)式）【答案】蒸餾或分餾HCl【解析】SiHCl3(沸點(diǎn)31.8℃)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6℃)和SiH2Cl2(沸點(diǎn)8.2℃)、SiH3Cl(沸點(diǎn)-30.4℃)，由于沸點(diǎn)差別較大，可以通過分餾除去雜質(zhì)；氯化氫與粗硅反應(yīng)生成SiHCl3，SiHCl3與氫氣又反應(yīng)生成硅和氯化氫，氯化氫可以循環(huán)利用?！揪毩?xí)】高氯酸銅易溶于水，在130℃時(shí)會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，是一種燃燒催化劑。HClO4是易揮發(fā)的發(fā)煙液體，溫度高于130℃易爆炸。以食鹽等為原料制備高氯酸銅晶體[Cu(ClO4)2·6H2O]的一種工藝流程如圖：

操作a的名稱是_______，該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是_______(填化學(xué)式)?！敬鸢浮空舭l(fā)濃縮NaCl【解析】電解NaClO3溶液，陰極得到氫氣，陽極得到NaClO4，加鹽酸反應(yīng)生成HClO4和NaCl，過濾得到NaCl晶體，濾液為HClO4，從HClO4溶液60%的HClO4，則操作a的名稱是蒸發(fā)濃縮，在過濾時(shí)得到NaCl，因此該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是NaCl。【練習(xí)】我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家。濕法煉鋅產(chǎn)生的銅鎘渣（主要含鋅、銅、鐵、鎘（Cd）、鈷（Co）等單質(zhì)）用于生產(chǎn)金屬鎘的工藝流程如下：凈化后的溶液用惰性電極電解可獲得鎘單質(zhì)。電解廢液中可循環(huán)利用的溶質(zhì)是_____________。【答案】H2SO4（或硫酸）【解析】?jī)艋蟮娜芤河枚栊噪姌O電解，陰極Cd2+得電子得到鎘單質(zhì)，陽極H2O失電子生成氧氣和硫酸，故電解廢液中可循環(huán)利用的溶質(zhì)是H2SO4（或硫酸）。四．隱蔽循環(huán)－物質(zhì)進(jìn)行二次反應(yīng)或操作后才能確定【練習(xí)】廢棄化學(xué)品循環(huán)再利用對(duì)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境有重要意義。鈷鹽在新能源、催化、印染等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。利用電解工業(yè)產(chǎn)生的鈷、鎳廢渣(含F(xiàn)e、Cu等)制備CoCl2·6H2O，流程如下圖所示：濃縮結(jié)晶后的母液V可返回___________工序循環(huán)利用?！敬鸢浮砍恋磙D(zhuǎn)溶【解析】由分析可知，濃縮結(jié)晶后的母液V中含有未結(jié)晶的二氯化鈷，可返回沉淀轉(zhuǎn)溶工序循環(huán)使用。【練習(xí)】硼氫化鈉(NaBH4)廣泛用于化工生產(chǎn)，常溫下能與水反應(yīng)，易溶于異丙胺(沸點(diǎn)為33℃)。工業(yè)上可用硼鎂礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O，含少量雜質(zhì)Fe3O4)制取NaBH4，其工藝流程如下：操作2的名稱為__