高考二轮复习知识点：物质的分离与提纯3

试卷更新日期：2023-08-01 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 下列实验装置不能用于物质分离提纯的是（）
A
B
C
D

A、A B、B C、C D、D

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2. 实验室按以下方案从某海洋动物提取具有抗肿瘤活性的天然产物。下列说法错误的是（）

A、样品制成粉末的目的是增大接触面积，提高浸取率 B、步骤(1)需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯 C、步骤(3)主要过程有蒸发结晶、趁热过滤 D、步骤(4)需要用到球形冷凝管

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3. 一种以硼镁矿(含2MgO·B₂O₃·H₂O、SiO₂及少量FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃等)为原料生产硼酸(H₃BO₃)的工艺流程如下。
已知： $H_{3} B O_{3}$ 与足量NaOH溶液反应生成 $N a [B (O H)_{4}]$ 。
下列说法错误的是（）

A、 $H_{3} B O_{3}$ 的电离方程式为 $H_{3} B O_{3} + H_{2} O \overset{}{⇌} H^{+} + B (O H)_{4}^{-}$ B、“热过滤”的目的是防止 $H_{3} B O_{3}$ 从溶液中结晶析出 C、“除杂”过程中加入的试剂X依次为MgO、 $H_{2} O_{2}$ D、“母液”经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥可得到硫酸镁晶体

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4. 利用锌灰(主要成分为ZnO，含有CuO、PbO、 $S i O_{2}$ 、FeO、 $F e_{2} O_{3}$ 等杂质)制备高纯ZnO的工艺流程如下，下列说法错误的是：（）

A、滤渣1的主要成分为 $S i O_{2}$ 、 $P b S O_{4}$ B、步骤1中发生反应的离子方程式为： $M n O_{4}^{-} + 3 F e^{2 +} + 7 H_{2} O = 3 F e {(O H)}_{3} ↓ + M n O_{2} ↓ + 5 H^{+}$ C、加入的试剂a为Zn，目的是除去 $C u^{2 +}$ D、取步骤3后的干燥滤饼11.2g煅烧，可得产品8.1g，则x=2

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5. 由工业废铜泥(主要成分为 $C u S$ 、 $C u_{2} S$ 、 $C u_{2} {(O H)}_{2} C O_{3}$ ，含少量Fe)制备难溶于水的氯化亚铜，其工艺流程如图。下列说法错误的是（）

A、灼烧时可将CuS、 $C u_{2} S$ 等转化为CuO B、除杂②过程中还需加热 C、流程中可循环使用的物质有 $H_{2} S O_{4}$ 、 $N a_{2} S O_{3}$ D、还原中的反应为 $2 C u^{2 +} + 2 C l^{-} + S O_{3}^{2 -} + H_{2} O = 2 C u C l ↓ + S O_{4}^{2 -} + 2 H^{+}$

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6. 已知氯仿(CHCl₃)通常是无色液体，不溶于水，密度约为水的1.5倍，沸点为61.2 ℃。要从水与氯仿的混合物中分离出氯仿，下列方法最合适的是（）

A、蒸馏 B、分液 C、重结晶 D、蒸发

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7. 侯氏制碱法原理为NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O=NaHCO₃↓＋NH₄Cl。下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是（）

A、制取氨气 B、制NaHCO₃ C、分离NaHCO₃ D、制Na₂CO₃

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8. 关于实验室制备乙酸丁酯的实验，下列叙述错误的是（）

A、不能用水浴加热 B、长玻璃管起冷凝回流作用 C、加入过量乙酸可以提高1－丁醇的转化率 D、提纯乙酸丁酯需要用水、氢氧化钠溶液洗涤

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9. 2-甲基-2-氯丙烷(密度小于水)是重要的化工原料，实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备，路线如下：
下列说法错误的是（）

A、由叔丁醇制备2-甲基-2-氯丙烷的反应类型为取代反应 B、室温搅拌的作用是加快叔丁醇与浓盐酸的反应速率 C、2-甲基-2-氯丙烷在红外图谱中理论上产生4组吸收峰 D、用5%Na₂CO₃溶液洗涤分液的主要目的是除去氯化氢

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10. 为提纯下列物质(括号中为杂质)，所选除杂试剂和分离方法均正确的是（）
选项
被提纯的物质(杂质)
除杂试剂
分离方法
A
乙酸乙酯(乙醇)
饱和Na₂CO₃溶液
分液
B
Mg(OH)₂[Al(OH)₃]
氨水
过滤
C
C₂H₆(C₂H₄)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
D
FeCl₃(Na₂CO₃)
水
重结晶

A、A B、B C、C D、D

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11. 已知纯苯甲酸为无色结晶，熔点 $122 ℃$ ，沸点 $249 ℃$ ，微溶于水、易溶于乙醇，它在水中的溶解度： $0 .34g(25 ℃)$ 、 $0 .85g(50 ℃)$ 、 $2 .20g(75 ℃)$ 。现有含少量 $NaCl$ 和泥沙的某粗苯甲酸样品，提纯苯甲酸实验中涉及的装置或操作错误的是（）

A、加热溶解 B、50℃时过滤出泥沙 C、冷却结晶 D、过滤出晶体

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二、多选题

12. 印刷线路板废液中主要含有 $C u^{2 +}$ 、 $F e^{2 +}$ 、 $F e^{3 +}$ 、 $H^{+}$ 、 $C l^{-}$ 等离子，用该废液制备碱式碳酸铜的工艺流程如图所示。下列说法错误的是（）

A、“操作1”所得溶液中含有的主要离子为 $N a^{+}$ 、 $C u^{2 +}$ 、 $H^{+}$ 、 $C l^{-}$ B、若试剂X为氧化铜或氢氧化铜，则滤渣中含有 $F e {(O H)}_{3}$ 等成分 C、若Y为 $N a_{2} C O_{3}$ ，则反应b为： $2 C u^{2 +} + 2 C O_{3}^{2 -} + H_{2} O = C u_{2} {(O H)}_{2} C O_{3} ↓ + C O_{2} ↑$ D、“操作1”和“操作2”二者操作过程完全相同

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三、非选择题

13. ${Fe/Fe}_{3} O_{4}$ 磁性材料在很多领域具有应用前景，其制备过程如下(各步均在 $N_{2}$ 氛围中进行)：
①称取 $9 {.95g FeCl}_{2} \cdot {4H}_{2} O (M_{r} =199)$ ，配成 $50mL$ 溶液，转移至恒压滴液漏斗中。

②向三颈烧瓶中加入 $100mL14mol \cdot L^{-1} KOH$ 溶液。

③持续磁力搅拌，将 ${FeCl}_{2}$ 溶液以 $2mL \cdot {min}^{-1}$ 的速度全部滴入三颈烧瓶中，100℃下回流3h。

④冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在 $40 ℃$ 干燥。

⑤管式炉内焙烧2h，得产品3.24g。

部分装置如图：

回答下列问题：

(1)、仪器a的名称是；使用恒压滴液漏斗的原因是。

(2)、实验室制取 $N_{2}$ 有多种方法，请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论，结合下列供选试剂和装置，选出一种可行的方法，化学方程式为，对应的装置为(填标号)。
可供选择的试剂： $CuO (s)$ 、 ${NH}_{3} (g)$ 、 ${Cl}_{2} (g)$ 、 $O_{2} (g)$ 、饱和 ${NaNO}_{2} (aq)$ 、饱和 ${NH}_{4} Cl (aq)$

可供选择的发生装置(净化装置略去)：

(3)、三颈烧瓶中反应生成了Fe和 ${Fe}_{3} O_{4}$ ，离子方程式为。

(4)、为保证产品性能，需使其粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有_______。

A、采用适宜的滴液速度 B、用盐酸代替KOH溶液，抑制 ${Fe}^{2+}$ 水解 C、在空气氛围中制备 D、选择适宜的焙烧温度

(5)、步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为；使用乙醇洗涤的目的是。

(6)、该实验所得磁性材料的产率为(保留3位有效数字)。

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14. 从钒铬锰矿渣(主要成分为 $V_{2} O_{5}$ 、 ${Cr}_{2} O_{3}$ 、 $MnO$ )中提铬的一种工艺流程如下：

已知：pH较大时，二价锰[ $Mn(II)$ ](在空气中易被氧化.回答下列问题：

(1)、Cr元素位于元素周期表第周期族。

(2)、用 ${FeCl}_{3}$ 溶液制备 $Fe {(OH)}_{3}$ 胶体的化学方程式为。

(3)、常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[ ${lgc}_{总} (V)$ ]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中 $c_{总} (V)=0 .01mol \cdot L^{-1}$ ，“沉钒”过程控制 $pH=3 .0$ ，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为(填化学式)。

(4)、某温度下， $Cr(III)$ 、 $Mn(II)$ 的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为；在该条件下滤液B中 $c ({Cr}^{3+}) =$ $mol \cdot L^{-1}$ （ $K_{w}$ 近似为 $1 \times 10^{- 14}$ ， $Cr {(OH)}_{3}$ 的 $K_{sp}$ 近似为 $1 \times 10^{- 30}$ ）。

(5)、“转化”过程中生成 ${MnO}_{2}$ 的离子方程式为。

(6)、“提纯”过程中 ${Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 的作用为。

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15. 亚硝酰氯 $(NOCl)$ 可作为有机合成试剂。
已知：① ${2NO+Cl}_{2} \begin{matrix} \underline{\underline{催化剂}} \\ 一定温度 \end{matrix} 2NOCl$

②沸点： $NOCl$ 为-6℃， ${Cl}_{2}$ 为-34℃， $NO$ 为-152℃。

③ $NOCl$ 易水解，能与 $O_{2}$ 反应。

某研究小组用 $NO$ 和 ${Cl}_{2}$ 在如图所示装置中制备 $NOCl$ ，并分离回收未反应的原料。

回答问题：

(1)、通入 ${Cl}_{2}$ 和 $NO$ 前先通入氩气，作用是；仪器 $D$ 的名称是。

(2)、将催化剂负载在玻璃棉上而不是直接平铺在玻璃管中，目的是。

(3)、实验所需的 $NO$ 可用 ${NaNO}_{2}$ 和 ${FeSO}_{4}$ 溶液在稀 $H_{2} {SO}_{4}$ 中反应制得，离子反应方程式为。

(4)、为分离产物和未反应的原料，低温溶槽A的温度区间应控制在，仪器C收集的物质是。

(5)、无色的尾气若遇到空气会变为红棕色，原因是。

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16. 无水 ${FeCl}_{3}$ 常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和 ${SiO}_{2}$ 杂质)为原料制备无水 ${FeCl}_{3} (s)$ 。
已知：氯化亚砜( )熔点-101℃，沸点76℃，易水解。

回答问题：

(1)、操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。

(2)、为避免引入新的杂质，试剂B可以选用___________(填编号)。

A、 ${KMnO}_{4}$ 溶液 B、 ${Cl}_{2}$ 水 C、 ${Br}_{2}$ 水 D、 $H_{2} O_{2}$ 溶液

(3)、操作②是蒸发结晶，加热的同时通入 $HCl (g)$ 的目的是。

(4)、取少量 $D$ 晶体，溶于水并滴加 $KSCN$ 溶液，现象是。

(5)、反应 $D \to E$ 的化学方程式为。

(6)、由 $D$ 转化成 $E$ 的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂，并设计实验验证是该还原剂将 ${Fe}^{3+}$ 还原。

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17. 铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。
资料：

i.钛白粉废渣成分：主要为FeSO₄·H₂O，含少量TiOSO₄和不溶物

ii.TiOSO₄+(x+1)H₂O⇌TiO₂·xH₂O↓+H₂SO₄

iii.0.1 mol/L Fe²⁺生成Fe(OH)₂ ，开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3；

0.1 mol/L Fe³⁺生成FeOOH，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8

(1)、纯化
①加入过量铁粉的目的是。

②充分反应后，分离混合物的方法是。

(2)、制备晶种
为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度FeSO₄溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如图)。

①产生白色沉淀的离子方程式是。

②产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3。原因是：沉淀生成后c(Fe²⁺)0.1mol/L(填“＞”“=”或“＜”)。

③0-t₁时段，pH几乎不变；t₁-t₂时段，pH明显降低。结合方程式解释原因：。

④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t₃后pH几乎不变，此时溶液中c(Fe²⁺)仍降低，但c(Fe³⁺)增加，且(Fe²⁺)降低量大于c(Fe³⁺)增加量。结合总方程式说明原因：。

(3)、产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。

wg铁黄 $\to_{H_{2} {SO}_{4} 标准溶液}^{加热溶解}$ 溶液b $\overset{{Na}_{2} C_{2} O_{4} 溶液}{\to}$ 溶液c $\to_{NaOH 标准溶液}^{酚酞}$ 滴定

资料：Fe³⁺+3 $C_{2} O_{4}^{2-}$ =Fe(C₂O₄) $_{3}^{3-}$ ，Fe(C₂O₄) $_{3}^{3-}$ 不与稀碱液反应

Na₂C₂O₄过量，会使测定结果(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)

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18. 一种从含银、铼的废催化剂(含 $A l_{2} O_{3}$ 、MgO、 $K_{2} O$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 和 $S i O_{2}$ 等)中回收银和铼的工艺流程如下：
已知：高铼酸( $H R e O_{4}$ )是白色片状结晶、微溶于冷水、溶于热水的一元强酸。回答下列问题：

(1)、“操作I”和“操作II”均需要用到的玻璃仪器有；“操作x”选用结晶(填“蒸发”或“降温”)。

(2)、“氧化浸出”时，铼(Re)发生反应的离子方程式为；将浸出温度控制在70℃，其目的除加快反应速率和减少反应物的分解、挥发外，还有。

(3)、用石墨电极进行“电沉积银”，所得沉积液可循环到中使用(填操作单元名称)。

(4)、“氧化浸出”时有AgCl生成，“还原”时， $N_{2} H_{4} \cdot H_{2} O$ 与AgCl反应生成 $N_{2} H_{5} C l$ 和一种无毒气体，该反应的化学方程式为。若生成的AgCl用 $N H_{3} (a q)$ 溶解，则100mL 6 $m o l \cdot L^{- 1}$ $N H_{3} (a q)$ 最多能溶解AgClg(保留两位有效数字)。已知： $A g^{+} (a q) + 2 N H_{3} (a q) ⇌ {[A g {(N H_{3})}_{2}]}^{+} (a q)$ )的平衡常数称为稳定平衡常数， $K_{(稳)} = 8.0 \times 1 0^{7}$ ；AgCl的 $K_{s p} = 1.25 \times 1 0^{- 10}$ 。

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19. 由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe₂O₃、Fe₃O₄、Al₂O₃和SiO₂)得到绿矾(FeSO₄·7H₂O)，然后制取透明氧化铁颜料的流程如下：
已知：Ⅰ.透明氧化铁又称纳米氧化铁，粒子直径很微小(10 ~ 90 nm) ，包括氧化铁黄( FeOOH)和氧化铁红( Fe₂O₃) ，难溶于水，在碱性条件下非常稳定；
Ⅱ.Fe³⁺能将FeS₂中的硫元素氧化为+6价。
回答下列问题：

(1)、FeS₂的电子式是。

(2)、“滤渣”中的主要成分是( 填名称)。

(3)、流程中“ ” 环节的目的是。

(4)、“还原”过程中涉及的离子方程式为。

(5)、“沉淀”采用分批加入KOH溶液，并不断搅拌，这样操作不但可以得到均匀、色泽纯正的氢氧化铁，而且还可以。

(6)、可用分光光度法测定制得的透明氧化铁中氧化铁黄和氧化铁红的含量。已知Fe(SCN)₃的吸光度A(对特定波长光的吸收程度)与Fe³⁺标准溶液浓度的关系如图所示。
称取3.47 g透明氧化铁，用稀硫酸溶解并定容至1 L，准确移取该溶液10.00 mL，加入足量KSCN溶液，再用蒸馏水定容至100 mL。测得溶液吸光度A =0. 8，则透明氧化铁中氧化铁黄的质量分数为；若吸光度 A减小，则氧化铁黄的含量将(填“增大”或“减小”)。

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20. 利用铝锂钴废料(主要成分为Co₃O₄ ，还含有少量铝箔、LiCoO₂等杂质，Co₃O₄具有较强氧化性)制备CoO的工艺流程如图所示。
已知：I.不同浸出剂“酸溶”结果
浸出剂
浸出液化学成分/(g·L^-1)
钴浸出率/%
Co
Al
HCl
80.84
5.68
98.4
H₂SO₄+Na₂S₂O₃
84.91
5.96
98.0
II.Al³⁺在pH为5.2时沉淀完全。
III.LiF的K_sp为1.8×10^-3。
回答下列问题：

(1)、“碱溶”时为提高浸出率可采取的措施是(写出一种即可)，并写出主要的离子方程式：。

(2)、“酸溶”时最佳的浸出剂应该选择，并说明理由：。

(3)、“净化”时，加NaF目的是将Li⁺转化为沉淀，当滤液③中c(F^-)=4.0×10^-3mol·L^-1时计算“净化”后残余c(Li⁺)=mol·L^-1。

(4)、写出滤渣②“酸溶”后与草酸铵反应的离子方程式。

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21. 碳酸钴(CoCO₃)是一种红色粉末，常用作催化剂、选矿剂和家装涂料的颜料。以含钴废渣(主要成分为CoO、Co₂O₃ ，还含有Al₂O₃、ZnO等杂质)为原料制备CoCO₃的一种工艺流程如下：
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol· L^-1计算)。
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Co²⁺
7.6
9.4
Al³⁺
3.0
5.0
Zn²⁺
5.4
8.0
回答下列问题：

(1)、“酸浸”时通入SO₂的目的是，反应的离子方程式为。此处的SO₂也可以用Na₂SO₃代替，Na₂SO₃用量和钴的浸取率之间的关系如图1所示，则较为适宜的条件为。

(2)、除铝时，应控制溶液的pH范围为，除铝的离子方程式为。

(3)、“萃取”过程可表示为ZnSO₄ (水层) +2HX(有机层) $\overset{}{⇌}$ ZnX₂(有机层) + H₂SO₄(水层)，由有机层获取ZnSO₄溶液的操作是。

(4)、用得到的CoCO₃等为原料，采用微波水热法和常规水热法发可以制得两种Co_xNi_(1-x) Fe₂O₄ ， (其中Co、Ni均为+2价)，均可用作H₂O₂分解的催化剂，有较高的活性。图2是两种不同方法制得的Co_xNi_(1-x) Fe₂O₄在10° C时催化分解6%的H₂O₂溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知：法制取得到的催化剂活性更高，由此推测Co²⁺、Ni²⁺两种离子中催化效果更好的是。

(5)、用纯碱沉淀转化法也可以从草酸钴(CoC₂O₄)废料中得到CoCO₃ ，向含有CoC₂O₄固体的溶液中滴加Na₂CO₃溶液，当有CoCO₃沉淀生成时，溶液中 $\frac{c (C O_{3}^{2 -})}{c (C_{2} O_{4}^{2 -})}$ =(保留两位有效数字)。[已知：K_sp(CoC₂O₄)=6.3×10^-8 ， K_sp(CoCO₃)=1.4×10^-13]

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22. 钼酸钠晶体 $(N a_{2} M o O_{4} \cdot 2 H_{2} O)$ 是无公害型冷却水系统的金属腐蚀抑制剂，工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的 $M o S_{2}$ ，含少量 $P b S$ 等)制备钼酸钠的工艺如图所示。
回答下列问题：

(1)、 $N a_{2} M o O_{4} \cdot 2 H_{2} O$ 中钼元素的化合价是。

(2)、“焙烧”时空气从炉底进入，矿石经粉碎后从炉顶进入，这样处理的目的是， “焙烧”时 $M o S$ ，转化为 $M o O_{3}$ ，反应的化学方程式为。

(3)、碱浸”所得 $N a_{2} M o O_{4}$ 溶液中含 $S O_{4}^{2 -}$ 杂质，其中 $c (M o O_{4}^{2 -}) = 1.0 m o l \cdot L^{- 1}$ ， $c (S O_{4}^{2 -}) = 0.02 m o l \cdot L^{- 1}$ ，在结晶前需加入 $B a (O H)_{2}$ 固体以除去溶液中的 $S O_{4}^{2 -}$ 。当 $B a M o O_{4}$ 开始沉淀时， $S O_{4}^{2 -}$ 的去除率是。[ $K_{s p} (B a M o O_{4}) = 4.0 \times 1 0^{- 8} ， K_{s p} (B a S O_{4}) = 1.0 \times 1 0^{- 10}$ ，溶液体积变化忽略]。

(4)、“重结晶”的具体操作为。

(5)、另一种利用钼精矿制备钼酸钠的工艺流程中，直接向粉碎后的钼精矿中加入 $N a O H$ 溶液和 $N a C l O$ 溶液来得到钼酸钠，反应的离子方程式为，该工艺的优点是。(任写一条)

(6)、 $L i 、 M o S_{2}$ 可充电电池的工作原理为： $x L i + n M o S_{2} ⇌_{充电}^{放电} L i_{x} (M o S_{2}) n$ ，则电池充电时阳极的电极反应式为。

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23. 综合利用炼锌矿渣(主要含铁酸镓Ga₂(Fe₂O₄)₃、铁酸锌ZnFe₂O₄)获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图：
已知：①常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH见表1。
②金属离子在工艺条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。
表1金属离子浓度及开始沉淀的pH
金属离子
浓度(mol·L^-1)
开始沉淀pH
Fe²⁺
1.0×10^-3
8.0
Fe³⁺
4.0×10^-2
1.7
Zn²⁺
1.5
5.5
Ga³⁺
3.0×10^-3
3.0
表2金属离子的萃取率
金属离子
萃取率(%)
Fe²⁺
0
Fe³⁺
99
Zn²⁺
0
Ga³⁺
97-98.5

(1)、Ga₂(Fe₂O₄)₃中Ga的化合价为， “浸出”时其发生反应的离子方程式为。

(2)、滤液1中可回收利用的物质是，滤饼的主要成分是；萃取前加入的固体X为。

(3)、Ga与Al同主族，化学性质相似。反萃取后，镓的存在形式为 (填化学式)。

(4)、电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为阳极，以NaOH溶液为电解液，阴极的电极反应为。

(5)、GaN可采用MOCVD (金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的三甲基镓为原料，使其与NH₃发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为。

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24. 一种从钼镍废催化剂(主要含MoS₂、NiS、Al₂O₃、SiO₂以及C)中回收镍和钼的工艺流程如下：
回答下列问题：

(1)、写出“培烧”时产生的CO₂的电子式：。

(2)、“焙烧”时，MoS₂首先转化为MoO₃ ，写出该反应的化学方程式：。

(3)、写出滤液中溶质的一种工业用途：；“净化2”时，发生反应的离子方程式为。

(4)、已知常温下，K_sp(CaMoO₄)=1.46×10^-8；K_sp(CaCO₃)=3.36×10^-9 ，由CaMoO₄制备Na₂MoO₄的方法是。

(5)、已知NiO是不溶于水的碱性氧化物，由浸渣“除铝”所用的试剂是；“酸溶”得到的溶液制备NiSO₄·7H₂O的操作方法是、过滤、洗涤、干燥。

(6)、若废催化剂中含160 g MoS₂ ，上，述工艺中获得CaMoO₄的质量为190 g，则CaMoO₄的产率为。

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25. 七钼酸铵[ ${(N H_{4})}_{6} M o_{7} O_{24} \cdot 4 H_{2} O$ ]在超导、激光等高科技领域中发挥着重要作用。由钼焙砂(主要成分为 $M o O_{3}$ 、 $M o S_{2}$ ，含有CuO、 $S i O_{2}$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 等杂质)制备七钼酸铵的工艺流程如图所示。
请回答下列问题：

(1)、 $42 M o$ 的价电子排布式为。

(2)、“酸洗”时 $M o S_{2}$ 被稀 $H N O_{3}$ 氧化为 $H_{2} M o O_{4}$ 和 $H_{2} S O_{4}$ ，该反应的离子方程式为；酸洗加入硝酸铵的目的，除提供反应需要的 $N H_{4}^{+}$ 外，其主要作用是。

(3)、“净化”步骤的目的是进一步除去少量残留的 $C u^{2 +}$ ，若试剂X为FeS，反应的离子方程式为；该反应的平衡常数值为。
[已知： $K_{s p} (C u S) = 6.3 \times 1 0^{- 36}$ ， $K_{s p} (F e S) = 6.3 \times 1 0^{- 18}$ ]

(4)、酸沉结晶后得到的母液经处理后可返回工序继续使用。

(5)、四钼酸铵溶于氨水中后通过降温结晶的方式得到七钼酸铵。由下图可知，应选用最佳结晶条件为。

(6)、某工厂用 $m_{1} k g$ 钼焙砂(含 $M o O_{3} a %$ 、 $M o S_{2} b %$ )制备 ${(N H_{4})}_{6} M o_{7} O_{24} \cdot 4 H_{2} O$ ，最终得到产品 $m_{2} k g$ ，产率为(写出表达式)。

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26. 三氧化二铬(Cr₂O₃)可用作着色剂、分析试剂、催化剂等。一种利用铬铁矿(主要成分为FeO、Cr₂O₃ ，还含有Al₂O₃、SiO₂等杂质)清洁生产Cr₂O₃的工艺流程如下：
已知：①铬铁矿的成分及含量(以氧化物形式表示)：
成分
Cr₂O₃
FeO
SiO₂
Al₂O₃
其他
质量分数
45.0%
32.5%
11.5%
10.8%
0.2%
②金属离子开始沉淀与完全沉淀的pH如下：
金属离子
Fe³⁺
Al³⁺
Cr³⁺
Fe²⁺
开始沉淀的pH
2.7
3.4
5.0
7.5
完全沉淀的pH
3.7
4.9
5.9
9.7
③铬酸酐(CrO₃)常用作氧化剂；
④铁铵矾的化学式为NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O，在pH =3时完全沉淀。回答下列问题：

(1)、“氧化酸浸”前，常将铬铁矿粉碎，目的是，滤渣1的成分是。

(2)、铬酸酐的作用是， “氧化酸浸”时FeO·Cr₂O₃反应的化学方程式是。

(3)、“沉淀”时，应调节pH不低于，滤液1的成分主要是 (填化学式)

(4)、“除铝”一步的离子方程式是。

(5)、若处理1kg铬铁矿，至少需要消耗铬酸酐的质量是g。(保留一位小数)

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27. 利用氯碱工业中的固体废物盐泥[主要成分为 $M g (O H)_{2}$ 、 $C a C O_{3}$ 、 $B a S O_{4}$ ，还含有少量 $N a C l$ 、 $A l (O H)_{3}$ 、 $F e (O H)_{3}$ 、 $F e (O H)_{2}$ 等]与废酸反应制备 $M g S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ ，既处理了三废，又有经济效益。其主要流程如下：
已知：
①部分离子沉淀完全的 $p H$
沉淀物
$F e (O H)_{2}$
$F e (O H)_{3}$
$A l (O H)_{3}$
$M g (O H)_{2}$
$p H$
8.96
3.20
4.70
11.12
②三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线

(1)、实验室模拟该流程，不会涉及的操作____。

A、 B、 C、 D、
加入可调节 $p H$ ，且一种离子会被氧化。充分反应后再趁热过滤。

(2)、以上操作利用了 $N a C l O$ 的性和性，且不引入新的杂质离子；趁热过滤的目的是；沉淀A的主要成分是、、。

(3)、检验滤液B中是否含有 $F e^{3 +}$ 的实验方法。

(4)、从沉淀B中获得 $M g S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 晶体的实验步骤依次为①向沉淀B中加入足量(填化学式)；②、；④过滤、洗涤得产品。

(5)、若测定 $M g S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 晶体中结晶水的含量，需要的定量仪器有。

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28. 四钼酸铵[(NH₄)₂Mo₄O₁₃ ·2H₂O]微溶于水，常用作石油工业及人造羊毛的催化剂、微量元素肥料、织物防火剂、阻燃剂等。从富钼精矿中(主要成分为MoS₂ ，还含有少量NiS、SiO₂、 As₂O₃) 制备四钼酸铵的一种流程如下图所示：
已知：①Ni元素在本流程中不被氧化；
②“浸出”所得浸出液中主要存在的离子为Na⁺、OH^-、 $M o O_{4}^{2 -}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ 、 $S i O_{3}^{2 -}$ 、 $A s O_{4}^{3 -}$ ；
③当溶液中某离子浓度小于或等于10^-5mol/L时，认为其沉淀完全。常温下，Ksp[Mg(NH₄)AsO₄]=10^-11。
请回答下列问题：

(1)、“氧化焙烧”时MoS₂发生反应生成Na₂MoO₄和Na₂SO₄的化学方程式为，该工序中空气和矿料应逆流而行，目的是。

(2)、滤渣I的主要成分为。

(3)、“调pH=8”工序中加入稀硫酸的目的是。

(4)、“萃取”原理为2R₃N(叔胺N-235 )+2H⁺+ $M o O_{4}^{2 -}$ $⇌$ (R₃NH)₂MoO₄ ，则“反萃取”工序中的试剂X最适宜选用____(填序号)。

A、NaOH溶液 B、氨水 C、稀硫酸 D、(NH₄)₂SO₄溶液

(5)、“除砷”时控制溶液的pH=9，若pH过高将会使 $A s O_{4}^{3 -}$ 的沉淀率降低，原因为。若测得 (NH₄)₂MoO₄溶液中c( $N H_{4}^{+}$ )=2mo/L，欲使 $A s O_{4}^{3 -}$ 刚好沉淀完全，则溶液中残余的Mg²⁺浓度为mg/L。

(6)、“酸沉结晶”中生成四钼酸铵晶体的化学方程式为。

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29. 利用氯碱工业中的固体废物盐泥[主要成分为 $M g (O H)_{2}$ 、 $C a C O_{3}$ 、 $B a S O_{4}$ ，还含有少量 $N a C l$ 、 $A l (O H)_{3}$ 、 $F e (O H)_{3}$ 、 $F e (O H)_{2}$ 等]与废酸反应制备 $M g S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ ，既处理了三废，又有经济效益。其主要流程如下：

已知：

①部分离子沉淀完全的 $p H$

沉淀物

$F e (O H)_{2}$

$F e (O H)_{3}$

$A l (O H)_{3}$

$M g (O H)_{2}$

$p H$

8.96

3.20

4.70

11.12

②三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线

(1)、实验室模拟该流程，不会涉及的操作。
A． B． C． D．
加入NaClO可调节 $p H$ ，且一种离子会被氧化。充分反应后再趁热过滤。

(2)、以上操作利用了 $N a C l O$ 的性和性，且不引入新的杂质离子；趁热过滤的目的是；沉淀A的主要成分是、、。

(3)、检验滤液B中是否含有 $F e^{3 +}$ 的实验方法。

(4)、从沉淀B中获得 $M g S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 晶体的实验步骤依次为①向沉淀B中加入足量(填化学式)；②、；④过滤、洗涤得产品。

(5)、若测定 $M g S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 晶体中结晶水的含量，需要的定量仪器有。

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30. 铬及其化合物有许多独特的性质和用途。如炼钢时加入一定量的铬可得到不锈钢，K₂Cr₂O₇是实验中常用的强氧化剂之一，利用含有铬、锌、钢、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质的工业废料回收铬的生产流程如图：
几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表：
氢氧化物
Fe(OH)₃
Zn(OH)₂
Cd(OH)₂
Cr(OH)₃
开始沉淀的pH
1.5
8
7.2
6
沉淀完全的pH
3.3
12
9.5
8
请回答下列问题：

(1)、写出提高酸浸速率的措施(写出两点)。

(2)、酸浸时形成的金属离子的价态均相同，料渣中含有大量的CoAs合金，写出除钴时反应的离子方程式；若仅从试剂的经济角度考虑，试剂X最好是；氧化过程中铁、铬形成的离子均被氧化，则调pH时应将pH控制在范围内，单质铬与试剂Y反应时，反应中二者消耗量n(Cr)：n(Y)=。

(3)、设计实验检验废液中是否含有Fe³⁺：。

(4)、已知常温下K_sp(CdCO₃)=5.2×10^-12 ， K_sp(CdS)=3.6×10^-29。试剂Z是(填“Na₂CO₃”或“Na₂S”)时，Cd²⁺的去除效果较好。若用Na₂S溶液处理CdCO₃后，达到沉淀溶解平衡时溶液中c(S^2-)=amol·L^-1 ，则c( $C O_{3}^{2 -}$ )=。

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31. 蛇纹石的主要成分是 $M g_{3} S i_{2} O_{5} {(O H)}_{4}$ ，同时含有少量铁、铝、铬、镍的氧化物。以蛇纹石为原料可以生产高纯氧化镁工艺流程如图所示：
请回答下列相关问题。

(1)、酸浸时发生的主要反应的化学方程式是。

(2)、分离操作后需要对酸浸滤饼洗涤并将洗涤液和酸浸滤液合并，洗涤液和滤液合并的目的是。判断滤饼已经洗涤干净的操作和现象是。

(3)、净化过程是在常温下进行，加氨水将溶液的 $p H$ 调至9，已知 $N i^{2 +}$ 开始沉淀的 $p H$ 为7， $K_{s p} [N i (O H)_{2}] = 2.0 \times 1 0^{- 15}$ ， $K_{s p} [C r (O H)_{3}] = 6.0 \times 1 0^{- 38}$ ，此时溶液中 $\frac{n (C r^{3 +})}{n (N i^{2 +})} =$ ，净化过程中 $N i^{2 +}$ 的去除率=。( $去除率 = \frac{转化为沉淀的离子浓度}{原溶液中的离子浓度}$ ，忽略净化过程中溶液的体积变化)

(4)、理论上沉淀反应中可选用 $N a O H$ 作沉淀剂生成 $M g {(O H)}_{2}$ 沉淀，也可选用 $N a_{2} C O_{3}$ 作沉淀剂生成碱式碳酸镁的结晶物 $[M g C O_{3} \cdot M g (O H)_{2} \cdot 5 H_{2} O]$ ，实际生产中为了得到比表面积大、活性高的轻质氧化镁，通常采用 $N a_{2} C O_{3}$ 作沉淀剂，原因是。

(5)、沉淀反应的温度以及所用硫酸镁和碳酸钠的摩尔计量比对最终产品纯度和产率的影响如图所示，则生产中应选择的合适的温度范围是，最佳摩尔计量比是。

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32. “铝渣”是铝工业的副产品，主要成分为Al、AlF₃、LiF、CaO。利用“铝渣”制备Li₂CO₃的工业流程如下图所示：
已知：LiHCO₃易溶于水；Li₂CO₃在不同温度下的溶解度如下表：
温度/℃
0
10
20
50
75
100
溶解度/g/100gH₂O
1.593
1.406
1.329
1.181
0.866
0.740
回答下列问题：

(1)、“酸浸”过程不能在玻璃反应釜中进行，其主要原因是。

(2)、“沉淀”反应得到沉淀中其成分有CaCO₃、。

(3)、“转化”步骤的目的是。

(4)、“除钙”时温度不能太高，否则会影响Li₂CO₃的产率，其原因是(用化学方程式表示)。

(5)、从“热分解”后的溶液中获得Li₂CO₃晶体的操作是蒸发结晶洗涤、干燥。

(6)、利用表中数据计算100℃时Li₂CO₃的K_sp近似值为。

(7)、利用Li₂CO₃为原料采用固相法可制备锂离子电池的正极材料LiMn₂O₄ ，其制备过程：将MnO₂和Li₂CO₃按一定物质的量之比配料，球磨后，高温加热，反应过程会产生两种气体，则两种气体的物质的量之比为(要求：密度大的气体与密度小的气体作比)。

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33. 废旧锂离子电池阴极材料回收再利用，在节约能源方面具有重要的意义。一种LiCoO₂阴极材料回收再利用的工艺流程如图所示。
回答下列问题：

(1)、滤渣I的成分为Al、 CoO， “酸洗”的主要作用是。

(2)、滤渣II的成分为LiCoO₂、CoO，“酸浸”发生的氧化还原反应的化学方程式为。

(3)、当金属阳离子浓度小于1.0 ×10^-5 mol·L^-1时沉淀完全，Al³⁺恰好完全沉淀时，溶液的pH为；反应Al³⁺+3NH₃·H₂O $\overset{}{⇌}$ Al(OH)₃↓+3 $N H_{4}^{+}$ 的平衡常数K。[已知： K_b (NH₃·H₂O) =2.0× 10^-5 ， lg5=0.7， 25℃时，K_sp[Al(OH)₃]=5.0 × 10^-33]

(4)、CoC₂O₄和Li₂CO₃可在空气氛围中焙烧重新得到LiCoO₂ ，发生的总化学反应方程式为；一般要求LiCoO₂杂质含量极低，检验LiCoO₂中Na₂CO₃是否洗涤干净的方法是。

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34. 某化学兴趣小组利用如图1所示装置(加持装置省略)制备 $M n S O_{4} \cdot H_{2} O$ 。已知 $M n S O_{4} \cdot H_{2} O$ 是一种易溶于水，不溶于酒精的白色或微红色晶体。

(1)、检验如图1装置气密性的方法是，装置Ⅱ中发生反应的方程式：。

(2)、抽滤如图2所示，与用普通漏斗过滤相比，抽滤的优点是；其最佳操作顺序是，确认抽干(填标号)。
a．打开循环水式真空泵 b．加入少量蒸馏水润湿滤纸 c．转移固液混合物

(3)、根据图3，加热反应后的溶液并控制温度大于40℃，经蒸发结晶，，用洗涤，干燥，可得到产品。

(4)、图1装置还存在安全隐患，在Ⅱ后的方框内增加合适的装置和药品以消除这种隐患，在方框内完成作答。

(5)、 $M n S O_{4} \cdot H_{2} O$ 产品的纯度可用配位滴定法测定。 $M n^{2 +}$ 被空气氧化成 $M n^{3 +}$ 后，可与配位剂三乙醇胺生成 $M n^{3 +} - T E A$ 绿色配合物以掩蔽其他离子，再加入盐酸羟胺将 $M n^{3 +} - T E A$ 配合物中的 $M n^{3 +}$ 还原成 $M n^{2 +}$ ，以K-B为指示剂，用EDTA(可以表示为 $H_{2} Y^{2 -}$ )标准滴定液进行滴定，反应为： $M n^{2 +} + H_{2} Y^{2 -} = M n Y^{2 -} + 2 H^{+}$ 。准确称取一定质量的 $M n S O_{4} \cdot H_{2} O$ 晶体加入250mL的锥形瓶中，加20mL水、10mL三乙醇胺，充分振荡，再加入10mL足量的盐酸羟胺。滴入2～3滴K-B作指示剂后溶液呈酒红色，摇匀。用已标定的 $0.0185 m o l \cdot L^{- 1} E D T A$ 溶液滴定，当溶液由酒红色变成纯蓝色，即为终点。实验数据见下表：
实验
$m (M n S O_{4} \cdot H_{2} O) / g$
起始滴定管读数/mL
终点滴定管读数/mL
1
0.0845
0.20
26.60
2
0.0845
0.00
26.20
3
0.0845
0.32
28.35
则 $M n S O_{4} \cdot H_{2} O$ 产品的纯度为％(保留整数)。

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35. 实验室以苯甲酸和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯，实验装置如图(加热及夹持装置已省略)。
反应原理：+C₂H₅OH $⇌_{Δ}^{浓硫酸}$ +H₂O
物质
颜色、状态
沸点(℃)
密度(g·cm^-3)
苯甲酸
无色晶体
249(100℃升华)
1.27
苯甲酸乙酯
无色液体
212.6
1.05
乙醇
无色液体。
78.3
0.79
环己烷
无色液体
80.8
0.73
实验步骤如下：
步骤1：在三颈烧瓶中加入12.20g苯甲酸、20mL环己烷、5mL浓硫酸、沸石，并通过分液漏斗加入60mL(过量)乙醇，控制温度在65~70℃加热回流2h。反应时“环己烷-乙醇-水”会形成共沸物(沸点62.6℃)蒸馏出来，再利用分水器不断分离除去水，回流环己烷和乙醇。
步骤2：反应一段时间，打开旋塞放出分水器中液体，关闭旋塞，继续加热维持反应。
步骤3：将三颈烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入Na₂CO₃至溶液呈中性。
步骤4：用分液漏斗分离出有机层，水层用25mL乙醚萃取分液，然后合并至有机层。加入氯化钙，对粗产物进行蒸馏，低温蒸出乙醚后，继续升温，接收210~213℃的馏分，得到产品10.00mL。
请回答下列问题：

(1)、制备苯甲酸乙酯时，应采用方式加热；冷凝管中水流方向。

(2)、根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶最适宜规格为。A.100mL B.150mL C.250mL D.500mL

(3)、加入环己烷的目的是。

(4)、装置中分水器的作用是；判断反应已经完成的标志是。

(5)、步骤3若加入Na₂CO₃不足，在之后蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是。

(6)、步骤4中对水层用乙醚再萃取后合并至有机层的目的是。下图关于步骤4中对水层的萃取分液的相关操作的正确顺序为(用编号排序)；对粗产物进行蒸馏时应选用的冷凝管(选填“直形”“球形”或“蛇形”)。

(7)、本实验中苯甲酸乙酯的产率为。

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选项	被提纯的物质(杂质)	除杂试剂	分离方法
A	乙酸乙酯(乙醇)	饱和Na₂CO₃溶液	分液
B	Mg(OH)₂[Al(OH)₃]	氨水	过滤
C	C₂H₆(C₂H₄)	酸性高锰酸钾溶液	洗气
D	FeCl₃(Na₂CO₃)	水	重结晶

浸出剂	浸出液化学成分/(g·L^-1)		钴浸出率/%
浸出剂	Co	Al	钴浸出率/%
HCl	80.84	5.68	98.4
H₂SO₄+Na₂S₂O₃	84.91	5.96	98.0

金属离子	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Co²⁺	7.6	9.4
Al³⁺	3.0	5.0
Zn²⁺	5.4	8.0

金属离子	浓度(mol·L^-1)	开始沉淀pH
Fe²⁺	1.0×10^-3	8.0
Fe³⁺	4.0×10^-2	1.7
Zn²⁺	1.5	5.5
Ga³⁺	3.0×10^-3	3.0

金属离子	萃取率(%)
Fe²⁺	0
Fe³⁺	99
Zn²⁺	0
Ga³⁺	97-98.5

成分	Cr₂O₃	FeO	SiO₂	Al₂O₃	其他
质量分数	45.0%	32.5%	11.5%	10.8%	0.2%

沉淀物	$F e (O H)_{2}$	$F e (O H)_{3}$	$A l (O H)_{3}$	$M g (O H)_{2}$
$p H$	8.96	3.20	4.70	11.12

氢氧化物	Fe(OH)₃	Zn(OH)₂	Cd(OH)₂	Cr(OH)₃
开始沉淀的pH	1.5	8	7.2	6
沉淀完全的pH	3.3	12	9.5	8

温度/℃	0	10	20	50	75	100
溶解度/g/100gH₂O	1.593	1.406	1.329	1.181	0.866	0.740

实验	$m (M n S O_{4} \cdot H_{2} O) / g$	起始滴定管读数/mL	终点滴定管读数/mL
1	0.0845	0.20	26.60
2	0.0845	0.00	26.20
3	0.0845	0.32	28.35

金属离子	Fe³⁺	Al³⁺	Cr³⁺	Fe²⁺
开始沉淀的pH	2.7	3.4	5.0	7.5
完全沉淀的pH	3.7	4.9	5.9	9.7

物质	颜色、状态	沸点(℃)	密度(g·cm^-3)
苯甲酸	无色晶体	249(100℃升华)	1.27
苯甲酸乙酯	无色液体	212.6	1.05
乙醇	无色液体。	78.3	0.79
环己烷	无色液体	80.8	0.73