高考二轮复习知识点：物质的分离与提纯2

试卷更新日期：2023-08-01 类型：二轮复习

进入出卷网下载

一、选择题

1. 利用如图所示的装置(夹持及加热装置略)制备高纯白磷的流程如下：

下列操作错误的是

A、红磷使用前洗涤以除去表面杂质 B、将红磷转入装置，抽真空后加热外管以去除水和氧气 C、从a口通入冷凝水，升温使红磷转化 D、冷凝管外壁出现白磷，冷却后在氮气氛围下收集

查看试题解析
2. $L i B r$ 溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成 $L i B r$ 工艺流程如下：
下列说法错误的是（）

A、还原工序逸出的 $B r_{2}$ 用 $N a O H$ 溶液吸收，吸收液直接返回还原工序 B、除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离 C、中和工序中的化学反应为 $L i_{2} C O_{3} + 2 H B r = C O_{2} ↑ + 2 L i B r + H_{2} O$ D、参与反应的 $n (B r_{2}) ： n (B a S) ： n (H_{2} S O_{4})$ 为1∶1∶1

查看试题解析
3. 《医学入门》中记载我国传统中医提纯铜绿的方法：“水洗净，细研水飞，去石澄清，慢火熬干，”其中未涉及的操作是（）

A、洗涤 B、粉碎 C、萃取 D、蒸发

查看试题解析
4. 某化工厂的废液含有乙醇、苯酚、乙酸和二氯甲烷，该工厂设计回收方案如下：
下列说法错误的是

A、试剂a选择 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液比 $N a O H$ 溶液更合适 B、回收物1、2分别是二氯甲烷、乙醇 C、试剂b为 $C O_{2}$ ，试剂c为稀硫酸 D、操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为蒸馏

查看试题解析
5. 从电镀污泥(含Ni²⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、Al³⁺等)中提取镍的工艺流程如图所示，下列说法错误的是
已知：丁二酮肟可与Ni²⁺反应生成易溶于有机溶剂的配合物：Ni²⁺+2C₄H₈N₂O $⇌$ Ni(C₄H₇N₂O)₂+2H⁺

A、“氨浸”可除去Ca²⁺、Fe³⁺、Al³⁺等金属阳离子 B、进行操作I时，将有机相从分液漏斗上口倒出 C、操作II为反萃取，试剂X可为盐酸，有机相可返回操作I循环使用 D、操作III可能为过滤、洗涤、干燥、灼烧

查看试题解析
6. 正丁醛经催化加氢可得到含少量正丁醛的1－丁醇粗品，为提纯1－丁醇设计如图路线。

已知：①1－丁醇微溶于水，易溶于乙醚；

②R－CHO+NaHSO₃(饱和)→R－CH(OH)SO₃Na↓。

下列说法错误的是

A、试剂a为饱和NaHSO₃溶液，试剂b为乙醚 B、操作I和操作III均为过滤 C、无水MgSO₄的作用是干燥除水 D、蒸馏时冷却水应从球形冷凝管的上口进入

查看试题解析
7. 工业上可通过“酸性歧化法”和“电解法”制备 $K M n O_{4}$ 。“酸性歧化法”中，利用软锰矿(主要成分为 $M n O_{2}$ )先生成 $K_{2} M n O_{4}$ ，进而制备 $K M n O_{4}$ 的流程如下所示。
实验室中模拟“酸性歧化法”制备 $K M n O_{4}$ 。下列说法正确的是

A、为加快“熔融”反应速率，可将矿石粉碎，并用玻璃棒不断翻炒固体 B、“酸化”时若改用盐酸，则反应为 $3 M n O_{4}^{2 -} + 4 H^{+} = 2 M n O_{4}^{-} + M n O_{2} + 2 H_{2} O$ C、“结晶”获取 $K M n O_{4}$ 晶体时采用蒸发结晶 D、该流程中涉及到的氧化还原反应至少有2个

查看试题解析
8. 一定量的甲苯和 $K M n O_{4}$ 溶液发生反应得到混合物，按如下流程分离出苯甲酸、回收未反应的甲苯。下列说法错误的是

A、苯甲酸可反应形成盐、酯、酰胺、酸酐等 B、操作Ⅰ和操作Ⅱ依次为蒸发浓缩、冷却结晶和蒸馏 C、甲苯、苯甲酸依次由①、②获得 D、苯甲酸100℃时迅速升华，故其粗品精制除采用重结晶方法外，还可用升华法

查看试题解析

9. 为提纯下列物质（括号内是杂质），所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是（）

选项	被提纯的物质	除杂试剂	分离方法
A	NaBr(aq)（NaI）	氯水、CCl₄	萃取、分液
B	NH₄Cl(aq)（FeCl₃）	NaOH(aq)	过滤
C	CO₂（CO）	CuO粉末	通过灼热的CuO粉末
D	CH₃COOC₂H₅（CH₃COOH）	C₂H₅OH、浓硫酸	加热蒸馏

A、A B、B C、C D、D

查看试题解析

10. 下列说法错误的是

A、可用纸层析法分离含少量 Fe³⁺和 Cu²⁺的混合溶液，亲水性强的 Cu²⁺在滤纸条的下方 B、抽滤过程中洗涤沉淀时，应关小水龙头，加洗涤剂浸没沉淀，用玻璃棒在过滤器上搅拌以使沉淀跟洗涤剂充分接触，以便洗得更干净 C、液溴不慎溅到手上，先用苯清洗伤口，再用水洗；溴中毒时不可进行人工呼吸 D、Na₃AlF₆溶液中滴加稀氨水无明显白色沉淀

查看试题解析
11. 下列实验操作与物质的溶解性无关的是

A、用水洗气，能除去混在CO中的HCl B、用CCl₄能萃取碘水中的碘单质 C、蒸馏海水，能得到淡水 D、冷却KNO₃饱和溶液，能耗析出KNO₃晶体

查看试题解析
12. 以卤水(富含I^-)为原料用高分子树脂提取碘的工艺流程如图所示，下列说法错误的是

A、“氧化1”过程既可以用Cl₂ ，也可以用H₂O₂ B、“解脱”过程指在酸性条件下用Na₂SO₃将I₂还原为I^- ，离子方程式为I₂+SO $_{3}^{2 -}$ +2OH^-=2I^-+2SO $_{4}^{2 -}$ +H₂O C、用高分子树脂“吸附”，再“解脱”是为了便于分离富集碘元素 D、“提纯”过程是先萃取分液、蒸馏得到粗产品，再升华纯化

查看试题解析
13. “汲水而上，于釜中煎炼，顷刻结盐，色成至白”(《天工开物》生产井盐)。上述古代研究成果中涉及的物质分离操作是（）

A、蒸馏 B、萃取分液 C、蒸发结晶 D、趁热过滤

查看试题解析
14. 由含硒废料(主要含S、Se 、Fe₂O₃、CuO 、ZnO 、SiO₂等)制取硒的流程如图：
下列有关说法正确的是（）

A、“分离”时得到含硫煤油的方法是蒸馏 B、“酸溶”时能除去废料中的全部氧化物杂质 C、“酸化”的离子反应为： $S e S O_{3}^{2 -}$ +2H⁺=Se↓+SO₂↑+H₂O D、若向“酸溶”所得的滤液中加入少量铜，铜不会溶解

查看试题解析

二、多选题

15. 一种由湿法炼铜的低铜萃取余液(含Co²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺、H⁺、 $S O_{4}^{2 -}$ )回收金属的工艺流程如下：
室温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
金属离子
$C o^{2 +}$
$C u^{2 +}$
$F e^{2 +}$
$F e^{3 +}$
$M n^{2 +}$
开始沉淀时的pH
7.8
5.5
5.8
1.8
8.3
完全沉淀时的pH
9.4
6.7
8.8
2.9
10.9
下列说法正确的是

A、“滤渣I”为 $F e {(O H)}_{3}$ B、“调pH”时，选用CaO浆液代替CaO固体可加快反应速率 C、生成 $M n O_{2}$ 的离子方程式为 $2 M n^{2 +} + O_{2} + 2 H_{2} O = 2 M n O_{2} ↓ + 4 H^{+}$ D、“沉钴”时，用 $N a_{2} C O_{3}$ 代替 $N a H C O_{3}$ 可以提高 $C o C O_{3}$ 的纯度

查看试题解析
16. $L i C o O_{2}$ (钴酸锂)常用作锂离子电池的正极材料。以某海水(含浓度较大的LiCl、少量 $M g C l_{2}$ 、 $C a C l_{2}$ 、 $M n C l_{2}$ 等)为原料制备钴酸锂的一种流程如下：
已知：① $L i_{2} C O_{3}$ 的溶解度随温度升高而降低；
②常温下，几种难溶物质的溶度积数据如下：
物质
$L i_{2} C O_{3}$
$M g C O_{3}$
$C a C O_{3}$
$M n C O_{3}$
$M g {(O H)}_{2}$
$K_{s p}$
$2.5 \times 1 0^{- 2}$
$6.8 \times 1 0^{- 6}$
$2.8 \times 1 0^{- 9}$
$2.3 \times 1 0^{- 11}$
$5.6 \times 1 0^{- 12}$
下列说法错误的是

A、高温时“合成”反应的化学方程式为 $2 L i_{2} C O_{3} + 4 C o C O_{3} + O_{2} \begin{array}{l} \underline{\underline{高温}} \end{array} 4 L i C o O_{2} + 6 C O_{2}$ B、滤渣1主要成分有 $M g C O_{3}$ 、 $C a C O_{3}$ C、“洗涤” $L i_{2} C O_{3}$ 时最好选用冷水 D、“除杂2”调pH=12时，溶液中 $c (M g^{2 +}) = 5.6 \times 1 0^{- 8} m o l \cdot L^{- 1}$

查看试题解析

三、非选择题

17. 实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下：

相关信息列表如下：

物质	性状	熔点/℃	沸点/℃	溶解性
安息香	白色固体	133	344	难溶于冷水溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮	淡黄色固体	95	347	不溶于水溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸	无色液体	17	118	与水、乙醇互溶

装置示意图如下图所示，实验步骤为：

①在圆底烧瓶中加入 $10mL$ 冰乙酸、 $5mL$ 水及 $9 .0g$ ${FeCl}_{3} \cdot {6H}_{2} O$ ，边搅拌边加热，至固体全部溶解。

②停止加热，待沸腾平息后加入 $2 .0g$ 安息香，加热回流 $45~60min$ 。

③加入 $50mL$ 水，煮沸后冷却，有黄色固体析出。

④过滤，并用冷水洗涤固体3次，得到粗品。

⑤粗品用 $75%$ 的乙醇重结晶，干燥后得淡黄色结晶 $1 .6g$ 。

回答下列问题：

(1)、仪器A中应加入(填“水”或“油”)作为热传导介质。

(2)、仪器B的名称是；冷却水应从(填“a”或“b”)口通入。

(3)、实验步骤②中，安息香必须待沸腾平息后方可加入，其主要目的是。

(4)、在本实验中，

{FeCl}_{3}

为氧化剂且过量，其还原产物为；某同学尝试改进本实验：采用催化量的

{FeCl}_{3}

并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行？简述判断理由。

(5)、本实验步骤①~③在乙酸体系中进行，乙酸除作溶剂外，另一主要作用是防止。

(6)、若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量洗涤的方法除去(填标号)。若要得到更高纯度的产品，可用重结晶的方法进一步提纯。

a．热水 b．乙酸 c．冷水 d．乙醇

(7)、本实验的产率最接近于(填标号)。

a． $85 %$ b． $80 %$ c． $75 %$ d． $70 %$

查看试题解析

18. 废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值，其主要组成为CuIn_0.5Ga_0.5Se₂。某探究小组回收处理流程如图：

回答下列问题：

(1)、硒(Se)与硫为同族元素，Se的最外层电子数为；镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族，CuIn_0.5Ga_0.5Se₂中Cu的化合价为。

(2)、“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为。

(3)、25℃时，已知：K_b(NH₃·H₂O)≈2.0×10^-5 ， K_sp[Ga(OH)₃]≈1.0×10^-35 ， K_sp[In(OH)₃]≈1.0×10^-33 ， K_sp[Cu(OH)₂]≈1.0×10^-20 ， “浸出液”中c(Cu²⁺)=0.01mol·L^-1。当金属阳离子浓度小于1.0×10^-5mol·L^-1时沉淀完全，In³⁺恰好完全沉淀时溶液的pH约为(保留一位小数)；若继续加入6.0mol·L^-1氨水至过量，观察到的实验现象是先有蓝色沉淀，然后；为探究Ga(OH)₃在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)₃+NH₃·H₂O $\overset{}{⇌}$ [Ga(OH)₄]^-+NH $_{4}^{+}$ 的平衡常数K=。
(已知：Ga³⁺+4OH^- $\overset{}{⇌}$ [Ga(OH)₄]^- K′= $\frac{{c([Ga(OH)}_{4}]^{-})}{{c(Ga}^{3+}) \times c^{4} {(OH}^{-})}$ ≈1.0×10³⁴)

(4)、“滤渣”与SOCl₂混合前需要洗涤、干燥，检验滤渣中SO $_{4}^{2 -}$ 是否洗净的试剂是；“回流过滤”中SOCl₂的作用是将氢氧化物转化为氯化物和。

(5)、“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为。

查看试题解析
19. 铬盐是重要的无机化工产品。我国某科研团队研究了一种铬铁矿(主要成分为 $C r_{2} O_{3}$ ，含少量 $F e_{2} O_{3}$ 、MgO和少量硬度比金刚石大的BN)液相氧化浸出制备 $C r {(O H)}_{3}$ 的工艺，流程如下：

回答下列问题：

(1)、“碱浸”步骤提高浸出率的方法有(任写出一条)，滤渣的成分为，该步骤 $C r_{2} O_{3}$ 发生反应的化学方程式是。

(2)、已知 $K_{s p} (B a C r O_{4}) = 1.2 \times 1 0^{- 10}$ ，在“转化”步骤将铬元素完全沉淀时(离子浓度不大于 $1.0 \times 1 0^{- 5} m o l \cdot L^{- 1}$ )，需保持转化液中 $c (B a^{2 +})$ 至少为 $m o l \cdot L^{- 1}$ 。

(3)、“还原”步骤的尾气为无色无味气体，则其反应离子方程式为。

(4)、该团队在实验室模拟流程中用到的主要分离方法，所需玻璃仪器有。

(5)、立方氮化硼(BN)晶体是一种硬度比金刚石大的特殊耐磨和削切材料，其晶胞结构如图所示：
该晶体中B的配位数为，其晶胞参数为 $a n m$ ，则立方氮化硼晶体的密度为 $g \cdot c m^{- 3}$ 。

查看试题解析
20. 回收钴废料能有效缓解金属资源浪费、环境污染等问题。一种以含钴催化剂废料(主要含Co、Fe，还含有少量的CoO、FeO、Fe₂O₃、CaO、SiO₂)制备氧化钴(Co₂O₃)的工艺流程如下图所示：
已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Fe²⁺
Fe³⁺
Co²⁺
开始沉淀的pH
7.5
2.2
6.7
完全沉淀的pH
9.5
3.0
8.7
②在pH为4~6时，Fe³⁺水解生成含Fe(OH)₃·nFe³⁺·(n-x) $S O_{4}^{2 -}$ 胶粒的胶体；
③金属钴与铁具有相似的化学性质；
④氧化性：Co³⁺>ClO^-。
回答下列问题：

(1)、酸浸后，“滤渣”的主要成分有和(填化学式)。

(2)、“除铁”时加入NaClO，主要反应的离子方程式为，再加入Na₂CO₃溶液调节pH，已知溶液pH对除铁率和钴回收率影响如图所示，则该步骤应控制pH范围为，图中钴回收率骤降的可能原因是。

(3)、“滤液2”中主要溶质的常见用途为。

(4)、“沉钴2”中加入(NH₄)₂C₂O₄使Co²⁺沉淀完全[c(Co²⁺)<10^-5mol·L^-1]，控制 $C_{2} O_{4}^{2 -}$ 的浓度不小于mol·L^-1[已知：K_sp(CoC₂O₄)=6.3×10^-8]

查看试题解析

21. 碳酸锶( SrCO₃)主要用于制造磁性材料、电子元件等。利用锶渣(主要成分SrSO₄ ，含少量CaCO₃、Fe₂O₃、 Al₂O₃、MgCO₃杂质)，工业上制备超细碳酸锶的工艺如图所示：

已知：①25℃时溶液中金属离子物质的量浓度c与溶液pH的关系如图所示：

②Sr (OH)₂、 Ca (OH) ₂在不同温度下的溶解度表

温度/℃	0	20	40	60	80	90	100
Ca(OH)₂/g	0.19	0.17	0.14	0.12	0.09	0.08	0.07
Sr(OH)₂/g	0.91	1.77	3.95	8.42	20.20	44.50	91.20

回答下列问题：

(1)、“高温煅烧”得到的主要产物为锶的硫化物和一种可燃性气体。则“高温煅烧”的主要反应化学方程式为。

(2)、气体2的主要成分为(填化学式)。

(3)、不设置步骤1的后果是。

(4)、“除铁铝” 后溶液温度降至室温(25℃) ，溶液中c(Fe³⁺) 为mol/L。

(5)、“除镁钙”过程温度控制在95℃~100℃的目的是。

(6)、“沉锶” 的离子反应方程式为。

(7)、“沉锶”过程中反应温度对锶转化率的影响如图所示，温度高于60℃时，锶转化率降低的原因为。

(8)、从平衡移动的角度分析“沉锶”过程中控制pH≥10的原因。

查看试题解析

22. 铬盐是重要的无机化工产品。我国某科研团队研究了一种铬铁矿(主要成分为 $C r_{2} O_{3}$ ，含少量 $F e_{2} O_{3}$ 、MgO和少量硬度比金刚石大的BN)液相氧化浸出制备 $C r {(O H)}_{3}$ 的工艺，流程如下：

回答下列问题：

(1)、“碱浸”步骤提高浸出率的方法有(任写出一条)，滤渣的成分为，该步骤 $C r_{2} O_{3}$ 发生反应的化学方程式是。

(2)、已知 $K_{s p} (B a C r O_{4}) = 1.2 \times 1 0^{- 10}$ ，在“转化”步骤将铬元素完全沉淀时(离子浓度不大于 $1.0 \times 1 0^{- 5} m o l \cdot L^{- 1}$ )，需保持转化液中 $c (B a^{2 +})$ 至少为 $m o l \cdot L^{- 1}$ 。

(3)、“还原”步骤的尾气为无色无味气体，则其反应离子方程式为。

(4)、该团队在实验室模拟流程中用到的主要分离方法，所需玻璃仪器有。

(5)、立方氮化硼(BN)晶体是一种硬度比金刚石大的特殊耐磨和削切材料，其晶胞结构如图所示：

该晶体中B的配位数为，其晶胞参数为 $a n m$ ，则立方氮化硼晶体的密度为 $g \cdot c m^{- 3}$ 。

查看试题解析
23. 湿法炼锌综合回收系统产出的萃余液中含有Na₂SO₄、ZnSO₄、H₂SO₄ ，还含有Mn²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、Fe²⁺、Al³⁺等，一种将萃余液中有价离子分步分离、富集回收的工艺流程如下：
回答下列问题：

(1)、“氧化”时，Mn²⁺、Fe²⁺均发生反应。后者发生反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

(2)、“调pH”时，所得“滤渣1”中除含有MnO₂和Fe(OH)₃外，还有。

(3)、“除镉”时，发生反应的类型为。

(4)、“除钴镍”时，有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物。其净化原理可表示为：
反应时，接受电子对的一方是；Co²⁺、Ni²⁺能发生上述转化而Zn²⁺不能，推测可能的原因为。

(5)、“沉锌”时有气体生成，则生成碱式碳酸锌的离子方程式为。

(6)、“沉锌”时，所得滤液经硫酸酸化后，用惰性电极电解可制备Na₂S₂O₈ ，从而实现原料的循环利用，该电解过程中总反应的化学方程式为。

(7)、氧化锌有多种晶体结构，其中一种晶胞结构及晶胞参数如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为N_A ，则该氧化锌晶体的密度为 g∙cm^-3 (列出计算式即可)。

查看试题解析
24. 工业上以钛铁矿(主要成分为FeTiO₃ ，含有SiO₂、Fe₃O₄、MgO、CaO杂质)为原料制备金属钛，并得到副产品FeSO₄•7H₂O，其工艺流程如图：
已知：①TiO²⁺易水解，只能存在于强酸性溶液中；高温下Ti易与N₂ ， H₂反应。
②25℃时相关物质的K_sp见表：
物质
Fe(OH)₂
Fe(OH)₃
Mg(OH)₂
TiO(OH)₂
K_sp
1.0×10^-16.3
1.0×10^-38.6
1.0×10^-11.6
1.0×10^-29
回答下列问题：

(1)、矿渣的主要成分是；试剂A为(填化学式)。

(2)、“酸段”时，钛铁矿与浓硫酸在160～200℃反应，FeTiO₃转化为Fe²⁺和TiO²⁺ ，该工序主要反应的化学方程式为；加水浸取前需先冷却的目的是。

(3)、“转化”工序，加入试剂B调节pH。
①试剂B为(填标号)。
A．H₂SO₄ B．H₂O₂ C．Na₂CO₃ D．NH₄Cl
②为沉钛完全[c(TiO²⁺)≤1.0×10^-5mol•L^-1]需要调节溶液的pH略大于。

(4)、“沸腾氯化”中，氯气与矿料逆流而行，目的是，充分反应后，混合气体中各组分的分压如表：
物质
TiCl₄
Cl₂
CO
CO₂
分压MPa
4.59×10^-2
4.98×10^-9
1.84×10^-2
3.70×10^-2
该温度下，TiO₂与C、Cl₂反应的总化学方程式为。

(5)、高温下镁与TiCl₄反应制备粗钛时需加保护气，下列可作为保护气的是____(填标号)。

A、N₂ B、H₂ C、CO₂ D、Ar

查看试题解析
25. $N i S O_{4}$ 主要用于电镀工业、生产镍镉电池，用作油脂加氢催化剂、媒染剂等。某兴趣小组用含镍废催化剂(主要含有 $N i$ ，还含有 $A l$ 、 $A l_{2} O_{3}$ 、 $F e$ 及其他不溶于酸、碱的杂质)制备 $N i S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ ，其流程如下：
已知：①常温下，部分金属化合物的 $K_{s p}$ 近似值如表所示：
化学式
$F e {(O H)}_{2}$
$F e (O H)_{3}$
$A l (O H)_{3}$
$N i {(O H)}_{2}$
$N i C O_{3}$
$K_{s p}$ 近似值
$1.0 \times 1 0^{- 17}$
$2.7 \times 1 0^{- 39}$
$1.3 \times 1 0^{- 33}$
$1.0 \times 1 0^{- 15}$
$1.0 \times 1 0^{- 5}$
②金属活泼性： $N i > P b$ 。
③ $l g 3 \approx 0.5$ 。
回答下列问题：

(1)、 $N i$ 元素在元素周期表中的位置为，其基态原子的价层电子排布式为。

(2)、“滤液1”中的主要溶质为 $N a O H$ 、。

(3)、加入硫酸时， $N i$ 发生反应的离子方程式为。

(4)、加入 $H_{2} O_{2}$ 的目的是将 $F e^{2 +}$ 氧化为 $F e^{3 +}$ ，该步骤(填“能”或“不能”)用适量稀硝酸代替，理由是。然后调节溶液的 $p H$ ，则此时应调节溶液的 $p H$ 至少为(保留3位有效数字，离子浓度小于或等于 $1.0 \times 1 0^{- 5} m o l \cdot L^{- 1}$ 时认为沉淀完全)，检验“滤液3”中杂质金属离子已除尽的操作和现象是。

(5)、用配位滴定法测定粗品中 $N i S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 的纯度。取 $m g$ 粗品溶于水(滴加几滴稀硫酸)配成 $100 m L$ 溶液，取 $25.00 m L$ 溶液于锥形瓶中，滴入几滴紫脲酸胺指示剂(紫色试剂，遇 $N i^{2 +}$ 显橙黄色)，用浓度为 $c m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $N a_{2} H_{2} Y$ 标准液滴定，平均消耗标准液 $V m L$ 。已知： $N i^{2 +} + H_{2} Y^{2 -} = N i Y^{2 -} + 2 H^{+}$ 。粗品中 $N i S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 的纯度是%；下列操作会使测定结果偏低的是(填标号)。
A．锥形瓶中溶液颜色由橙黄色局部变为紫色后立即停止滴定
B．滴定前滴定管尖嘴内有气泡，滴定后尖嘴内无气泡
C．滴定前平视读数，滴定后仰视读数

查看试题解析
26. 实验室以含硒废料(假设杂质不参与反应)提取硒，部分实验过程如下：

(1)、“浸取”时单质硒大部分生成二元弱酸H₂SeO₃ ，该反应离子方程式为

(2)、H₂SeO₄溶液转化为H₂SeO₃溶液的实验可在如图装置中进行。滴液漏斗中液体是 (填名称)。

(3)、H₂SeO₃溶液与SO₂反应制备硒单质，反应后溶液中物质的量减少的离子有(填化学式)

(4)、以上述流程中生成的H₂SeO₃溶液为原料制取高纯硒单质，请补充完整实验方案：取一定量H₂SeO₃溶液，，得高纯硒单质。 (必须使用的试剂： BaCl₂溶液、1 mol·L^-1NaOH溶液)

(5)、实验室常用氧化还原滴定法测定某样品中Se的质量分数，步骤如下：
I.取0.8400 g样品充分磨碎，加酸煮沸配成H₂SeO₃溶液，将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容。
II.准确量取25.00 mL待测液于锥形瓶中，加入0.0200 mol·L^-1KMnO₄标准溶液25.00 mL，向锥形瓶中再加入25.00 mL 0.06 mol·L^-1Fe²⁺溶液，加入磷酸后再用0.0200mol·L^-1KMnO₄滴定，消耗KMnO₄溶液10.00 mL。
已知：Se的最高价含氧酸氧化Fe²⁺较慢，在该滴定过程可忽略此反应。计算硒的质量分数 (写出计算过程)。

查看试题解析
27. 镀锌钢构件的酸洗废液中含有 $2.5 m o l / L$ 盐酸、 $50 % F e C l_{2} \cdot 4 H_{2} O$ 和 $2 % Z n C l_{2}$ 。实验室从酸洗废液中回收盐酸和 $F e C l_{2} \cdot 4 H_{2} O$ 的实验流程如下：
已知化合物的溶解度( $g / 100 g$ 水)数据如下表：
物质
$0 ℃$
$10 ℃$
$20 ℃$
$30 ℃$
$40 ℃$
$60 ℃$
$80 ℃$
$100 ℃$
$F e C l_{2}$
49.7
59.0
62.5
66.7
70.0
78.3
88.7
94.9
$Z n C l_{2}$
342
363
395
437
452
488
541
614
回答下列问题：

(1)、I．回收盐酸和 $F e C l_{2} \cdot 4 H_{2} O$ 粗产品
操作1应选择____(填字母序号)。

A、水浴加热 B、油浴加热 C、投入沸石

(2)、为了获得 $F e C l_{2} \cdot 4 H_{2} O$ 粗产品，应适时停止加热且留有少量残余液，这样做除了防止 $F e^{2 +}$ 被氧化外，另一目的是；若留有残余液过多，会造成的不良后果是(答一条)。

(3)、II． $F e C l_{2} \cdot 4 H_{2} O$ 粗产品的重结晶
检验 $F e C l_{2} \cdot 4 H_{2} O$ 粗产品中含有 $F e^{3 +}$ 的操作方法是。

(4)、重结晶前加入的物质X为；操作2的名称是。

(5)、III．滴定亚铁离子，测定 $F e C l_{2} \cdot 4 H_{2} O$ 晶体纯度
准确称取 $a g$ 重结晶后的 $F e C l_{2} \cdot 4 H_{2} O$ 晶体，溶于混酸中并定容至 $100 m L$ 。移取三份 $25.00 m L$ 溶液，加入指示剂，用 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 标准溶液( $c m o l \cdot L^{- 1}$ )滴定至终点，半分钟内不恢复，平均消耗标准溶液体积为 $V m L$ (此时 $C l^{-}$ 不被氧化)。
计算 $F e C l_{2} \cdot 4 H_{2} O$ 晶体的纯度为 $%$ (含a、c的代数式，化到最简)。

查看试题解析
28. 锰酸锂 $(L i M n_{2} O_{4})$ 是一种锂电池的正极材料。工业上以方锰矿(主要成分为 $M n O$ ，还含有少量的 $F e_{3} O_{4} 、 A l_{2} O_{3} 、 C a O 、 S i O_{2}$ )为原料制备锰酸锂的流程如下：
已知：I． $25 ℃$ 时，相关物质的 $K_{s p}$ 如下表：
物质
$M n {(O H)}_{2}$
$F e {(O H)}_{2}$
$F e {(O H)}_{3}$
$A l {(O H)}_{3}$
$C a {(O H)}_{2}$
$K_{s p}$
$2 \times 1 0^{- 13}$
$5 \times 1 0^{- 17}$
$1 \times 1 0^{- 39}$
$1 \times 1 0^{- 32}$
$6 \times 1 0^{- 6}$
II． $25 ℃$ 时， $N H_{3} \cdot H_{2} O$ 电离常数 $K_{b} = 2 \times 1 0^{- 5}$
III．离子浓度低于 $1 \times 1 0^{- 5} m o l / L$ 时即为沉淀完全
回答下列问题：

(1)、写出步骤①溶于稀硫酸时杂质 $F e_{3} O_{4}$ 反应的离子方程式。

(2)、滤渣1的成分是(填化学式)；步骤②加入 $M n O_{2}$ 的目的是。

(3)、步骤③加入 $N H_{3}$ 目的是除去杂质离子，若溶液中 $M n^{2 +}$ 浓度为 $0.2 m o l / L$ ，要确保杂质离子沉淀完全，同时不降低产品产率，步骤③调控 $p H$ 的范围应该为。反应 $A l^{3 +} (a q) + 3 N H_{3} \cdot H_{2} O (a q) ⇌_{}^{} A l (O H)_{3} (s) + 3 N H_{4}^{+} (a q)$ 的平衡常数 $K =$ 。

(4)、“离子交换”步骤和“洗脱”过程是利用反应： $M n^{2 +} + 2 H R = ⇌_{洗脱}^{离子交换} M n R_{2} + 2 H^{+}$ ( $H R$ 是氢型交换树脂)的平衡移动将 $M n^{2 +}$ 进一步提纯，为了提高洗脱效率，又不引入其他杂质，淋洗液应选用。

(5)、步骤④反应未见气体生成，则该反应留存在滤液3中的产物有(填化学式)。

(6)、步骤⑤反应的化学方程式为。

查看试题解析

29. 铟

(I n)

被广泛应用于电子工业、航空航天、太阳能电池新材料、合金制造等高科技领域。自然界铟大多富集在闪锌矿(主要成分

Z n S

，还含有

P b S

、

S n S

等杂质)中，工业上常采用铅锌冶炼过程中的含铟烟灰作为回收铟的主要原料。如图为工业提取铟的流程图：

已知：①烟灰中钢主要以硫化铟、氧化铟以及 $I n O \cdot x S n O_{2}$ 和 $I n_{2} O \cdot x S n O_{2}$ 形式存在，其中 $I n O \cdot x S n O_{2}$ 和 $I n_{2} O \cdot x S n O_{2}$ 的化学性质非常稳定，难以被硫酸溶解浸出。

②铅锌冶炼烟灰先经稀硫酸溶液 $(p H = 2.0)$ 预处理后得到中浸渣，主要成分如下：

成分	$I n$	$Z n$	$P b$	$A s$	$S n$
质量分数(％)	0.72	3.01	60.48	8.92	1.16

③酸性条件下，温度过高，氯酸钠易分解释放出氯气。

回答下列问题：

(1)、铟元素位于元素周期表第周期族。

(2)、闪锌矿经氧化焙烧可获得铅锌烟灰，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是。

(3)、写出闪锌矿主要成分氧化焙烧反应的化学方程式。

(4)、已知

I n C l_{3}

与

C l^{-}

发生反应生成配合离子

I n C l_{6}^{3 -}

，不利于

I n^{3 +}

的萃取，则“氯化浸出”实验中加入硫酸的原因是。

(5)、氯化步骤中，铟元素被氧化到最高正价，写出氯化过程中

I n O \cdot x S n O_{2}

发生反应的离子方程式(产物中

S n

元素以

S n O_{2}

形式存在)。在氯化过程中，反应温度、时长、盐酸、硫酸、氯酸钠的浓度都会影响铟元素的浸出率，控制其他条件不变，考查不同浸出温度对铟浸出率的影响，结果如图所示。实验采取的是80℃的条件，原因是。

(6)、转化步骤中往往需要加入“锌粉”，其作用是。

查看试题解析

30. 五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、石油精炼用的催化剂等。科研人员研制了一种从废钒催化剂中(含有 $V_{2} O_{5}$ 、 $V_{2} O_{4}$ 、 $S i O_{2}$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 、 $A l_{2} O_{3}$ 等)回收钒的工艺，其主要流程如下：
回答下列问题：

(1)、滤渣1的主要成分是(填化学式)。

(2)、已知有机萃取剂萃取 $V O^{2 +}$ 的能力比萃取 $V O_{2}^{+}$ 的能力强。滤液2中的含钒离子为(填化学式)；实验室进行萃取操作时，需要不时打开分液漏斗活塞放气，正确的放气图示(填标号)。
A． B． C．

(3)、“酸浸”时， $V_{2} O_{4}$ 发生反应 $V_{2} O_{4} + 4 H^{+} = 2 V O^{2 +} + 2 H_{2} O$ ， $V_{2} O_{4}$ 发生反应的离子方程式为；“反应”时，加入的 $H_{2} O_{2}$ 不宜过量，其原因是。

(4)、已知溶液中 $V O_{2}^{+}$ 与 $V O_{3}^{-}$ 可相互转化： $V O_{2}^{+} + H_{2} O ⇌ V O_{3}^{-} + 2 H^{+}$ ，且 $N H_{4} V O_{3}$ 为沉淀，“沉钒”时通入氨气的作用是。

(5)、该工艺流程中，可以循环使用的物质有。

查看试题解析
31. 我国科学家开发催化剂 $C o M o N i_{4}$ 来提高 $C O / O_{2}$ 燃料电池的性能。某小组以含镍废料(主要含 $N i$ 、 $N i O$ ，以及少量 $C u O$ 、 $F e O$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 、 $M g O$ 、 $Z n O$ 、 $A l_{2} O_{3}$ 和 $S i O_{2}$ 等)为原料提取镍的流程如下：
已知常温下部分难溶物的 $K_{s p}$ 如表所示：
物质
$C u S$
$Z n S$
$M g F_{2}$
$A l {(O H)}_{3}$
$F e {(O H)}_{2}$
$F e {(O H)}_{3}$
$N i {(O H)}_{2}$
$K_{s p}$
$1 \times 1 0^{- 36}$
$3 \times 1 0^{- 23}$
$7 \times 1 0^{- 11}$
$1 \times 1 0^{- 33}$
$5 \times 1 0^{- 17}$
$4 \times 1 0^{- 38}$
$2 \times 1 0^{- 15}$
请回答下列问题：

(1)、“酸浸”中产生了一种还原性气体，它是(填化学式)；“除铁铝”中双氧水的作用是。

(2)、“固体2”中除 $C u S$ 、 $Z n S$ 外，还可能含硫单质等物质，生成硫单质的离子方程式为。

(3)、为提高原料利用率，“电沉积”得到的“废液”可以循环用于(填名称)工序。

(4)、常温下，在“除铁铝”中，当滤液中 $c (F e^{3 +}) = 4 \times 1 0^{- 5} m o l \cdot L^{- 1}$ 时，其 $p H =$ 。

(5)、可以通过电解法提纯镍，粗镍作(填“阳”或“阴”)极，阴极的电极反应式为。

查看试题解析
32. 金属钛(Ti)因硬度大、熔点高、密度小、抗腐蚀性强而被广泛用作高新科技材料，披誉为“太空金属”。工业上用某金属氧化物的混合物(主要成分有TiO₂、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃、CuO)来制备钛、铁红等的工艺流程如下：
回答下列问题：

(1)、为加快"水溶”速率，可采取的措施为(写出一种即可)。

(2)、“滤液E”中除含有过量的硫酸和硫酸铝外，还含有。

(3)、已知二氧化钛能与熔融的氢氧化钠反应生产Na₂TiO₃ ，在酸性条件下TiO $_{3}^{2 -}$ 主要以TiO²⁺的形式存在，TiO²⁺水解生成H₂TiO₂(沉淀)的离子方程式为。“滤液A”到“滤液E"需加热的原因是。

(4)、为了便于分离铁和铜，通常要将Fe²⁺氧化成Fe³⁺ ，使用的氧化剂合理的是，调节pH的目的是。

(5)、用“滤液D”制胆矾的步骤为蒸发浓缩、、过滤、冰水洗涤、自然风干。

(6)、取500 mL “滤液E” ，经过一系列变化后，电解得到5.4 g Al，不考虑变化过程中铝的损耗，则“滤液E"中Al₂(SO₄)₃的物质的量浓度为mol·L^-1。

查看试题解析
33. 我国稀土资源丰富，其中二氧化铈(CeO₂) 是一种重要的稀土氧化物，具有吸收强紫外光线的能力，可以用于光催化降解有机污染物，利用氟碳铈矿(主要成分为CeCO₃F)制备CeO₂的工艺流程如下：

(1)、CeCO₃F其中Ce元素的化合价为。

(2)、“焙烧”过程中可以加快反应速率，提高焙烧效率的方法有 ( 写出一种即可)。

(3)、操作①所需的玻璃实验仪器有烧杯、、。

(4)、上述流程中盐酸可用硫酸和H₂O₂替换，避免产生污染性气体Cl₂ ，由此可知氧化性： CeO₂ H₂O₂ (填“＞”或“＜”)。

(5)、写出“沉铈”过程中的离子反应方程式。
若“沉铈”中，Ce³⁺恰好沉淀完全[c(Ce³⁺)为1.0×10^-5mol·L^-1 ，此时溶液的pH为5，则溶液中c( $H C O_{3}^{-}$ )= mol·L^-1(保留2位有效数字)。
已知常温下：
$H_{2} C O_{3}$
$C e_{2} {(C O_{3})}_{3}$
$K_{a_{1}} = 4.3 \times 1 0^{- 7}$
$K_{a_{2}} = 5.6 \times 1 0^{- 11}$
${K_{s p}}^{} = 1.0 \times 1 0^{- 28}$

(6)、Ce⁴⁺溶液可以吸收大气中的污染物NO_x ，减少空气污染，其转化过程如图所示(以NO₂为例)。
①该反应中的催化剂为(写离子符号)；
②该转化过程中还原剂与氧化剂物质的量之比为。

查看试题解析
34. LiFePO₄可作为新型锂离子电池的正极材料。以精钛铁矿(主要成分为FeTiO₃、Fe₂O₃及少量CuO、SiO₂杂质)为主要原料生产TiOSO₄ ，同时得到的绿矾(FeSO₄·7H₂O)与磷酸和LiOH反应可制备LiFePO₄ ，制备流程如图所示：
请回答下列问题：

(1)、反应之前先将矿石粉碎的目的是。

(2)、酸溶时钛酸亚铁(FeTiO₃)与硫酸反应的化学方程式为。

(3)、①还原步骤中，加过量铁屑，其目的是。
②滤渣成分的化学式是

(4)、滤渣中的铜提纯后可用于制取Cu₂O，工业制取Cu₂O的电解池示意图如图，总反应为：2Cu+H₂O $\begin{array}{l} \underline{\underline{电解}} \end{array}$ Cu₂O+H₂↑。则：
①该装置中铜电极应连接直流电源的极。
②石墨电极的电极反应式为。
③当有0.1molCu₂O生成时电路中转移mol电子。

查看试题解析
35. 工业上以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr₂O₃ ，含有Al₂O₃、SiO₂等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分为：Na₂Cr₂O₇·2H₂O)，其主要工艺流程如下：
查阅相关资料得知：
i.常温下，NaBiO₃不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下能将Cr³⁺转化为CrO₄²^- ，自身被还原为Bi(OH)₃固体。
ii.
物质
Fe(OH)₃
Al(OH)₃
Cr(OH)₃
Fe(OH)₂
Bi(OH)₃
开始沉淀的pH
2.7
3.4
4.6
7.5
0.7
完全沉淀的pH
3.7
4.4
5.9
9.7
4.5
回答下列问题：

(1)、将铬铁矿矿石粉碎的目的是。

(2)、操作I、III、IV用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和（填仪器名称）。

(3)、写出④反应的化学方程式。

(4)、⑤中酸化是使CrO₄²^-转化为Cr₂O₇²^-。写出该反应的离子方程式。

(5)、将溶液H经下列操作：蒸发浓缩，，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠。

(6)、取一定质量的固体D溶解于200mL的稀硫酸中，向所得溶液中加入5.0mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量（n）与加入NaOH溶液的体积（V）关系如图所示，则稀硫酸的浓度为，固体D中含Fe化合物的物质的量为。

查看试题解析

金属离子	$C o^{2 +}$	$C u^{2 +}$	$F e^{2 +}$	$F e^{3 +}$	$M n^{2 +}$
开始沉淀时的pH	7.8	5.5	5.8	1.8	8.3
完全沉淀时的pH	9.4	6.7	8.8	2.9	10.9

物质	$L i_{2} C O_{3}$	$M g C O_{3}$	$C a C O_{3}$	$M n C O_{3}$	$M g {(O H)}_{2}$
$K_{s p}$	$2.5 \times 1 0^{- 2}$	$6.8 \times 1 0^{- 6}$	$2.8 \times 1 0^{- 9}$	$2.3 \times 1 0^{- 11}$	$5.6 \times 1 0^{- 12}$

金属离子	Fe²⁺	Fe³⁺	Co²⁺
开始沉淀的pH	7.5	2.2	6.7
完全沉淀的pH	9.5	3.0	8.7

物质	Fe(OH)₂	Fe(OH)₃	Mg(OH)₂	TiO(OH)₂
K_sp	1.0×10^-16.3	1.0×10^-38.6	1.0×10^-11.6	1.0×10^-29

物质	TiCl₄	Cl₂	CO	CO₂
分压MPa	4.59×10^-2	4.98×10^-9	1.84×10^-2	3.70×10^-2

化学式	$F e {(O H)}_{2}$	$F e (O H)_{3}$	$A l (O H)_{3}$	$N i {(O H)}_{2}$	$N i C O_{3}$
$K_{s p}$ 近似值	$1.0 \times 1 0^{- 17}$	$2.7 \times 1 0^{- 39}$	$1.3 \times 1 0^{- 33}$	$1.0 \times 1 0^{- 15}$	$1.0 \times 1 0^{- 5}$

物质	$0 ℃$	$10 ℃$	$20 ℃$	$30 ℃$	$40 ℃$	$60 ℃$	$80 ℃$	$100 ℃$
$F e C l_{2}$	49.7	59.0	62.5	66.7	70.0	78.3	88.7	94.9
$Z n C l_{2}$	342	363	395	437	452	488	541	614

物质	$M n {(O H)}_{2}$	$F e {(O H)}_{2}$	$F e {(O H)}_{3}$	$A l {(O H)}_{3}$	$C a {(O H)}_{2}$
$K_{s p}$	$2 \times 1 0^{- 13}$	$5 \times 1 0^{- 17}$	$1 \times 1 0^{- 39}$	$1 \times 1 0^{- 32}$	$6 \times 1 0^{- 6}$

物质	$C u S$	$Z n S$	$M g F_{2}$	$A l {(O H)}_{3}$	$F e {(O H)}_{2}$	$F e {(O H)}_{3}$	$N i {(O H)}_{2}$
$K_{s p}$	$1 \times 1 0^{- 36}$	$3 \times 1 0^{- 23}$	$7 \times 1 0^{- 11}$	$1 \times 1 0^{- 33}$	$5 \times 1 0^{- 17}$	$4 \times 1 0^{- 38}$	$2 \times 1 0^{- 15}$

$H_{2} C O_{3}$		$C e_{2} {(C O_{3})}_{3}$
$K_{a_{1}} = 4.3 \times 1 0^{- 7}$	$K_{a_{2}} = 5.6 \times 1 0^{- 11}$		${K_{s p}}^{} = 1.0 \times 1 0^{- 28}$

物质	Fe(OH)₃	Al(OH)₃	Cr(OH)₃	Fe(OH)₂	Bi(OH)₃
开始沉淀的pH	2.7	3.4	4.6	7.5	0.7
完全沉淀的pH	3.7	4.4	5.9	9.7	4.5