高考二轮复习知识点：物质的分离与提纯8

更新时间：2023-08-19 浏览次数：12 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2018·海南) 下列分离方法正确的是（）

A . 回收水溶液中的I₂：加入乙酸，分液，蒸发 B . 回收含有KCl的MnO₂：加水溶解，过滤，干燥 C . 除去氨气中的水蒸气：通过盛有P₂O₅的干燥管 D . 除去乙醇中的水，加入无水氯化钙，蒸馏。

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2. (2020高一上·徐州期中) 超临界状态下的CO₂流体溶解性与有机溶剂相似，可提取中药材的有效成分，工艺流程如下。

下列说法中错误的是（）

A . 浸泡时加入乙醇有利于中草药有效成分的浸出 B . 高温条件下更有利于超临界CO₂流体萃取 C . 升温、减压的目的是实现CO₂与产品分离 D . 超临界CO₂流体萃取中药材具有无溶剂残留、绿色环保等优点

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3. (2021·广州模拟) 以混有 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 为原料制备氧化镁的实验流程如图：

下列说法错误的是（）

A . 酸浸的离子方程式为 $\text{[math]}$ B . 浸出渣的成分是 $\text{[math]}$ C . 母液的主要溶质是 $\text{[math]}$ D . 固体X是 $\text{[math]}$

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4. (2021·潍坊模拟) 柠檬酸铁铵是一种常见的补铁剂，其制备流程如下：
已知： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ；柠檬酸亚铁微溶于冷水，易溶于热水。

下列说法正确的是（）

A . 步骤①制备FeCO₃时，应将FeSO₄溶液加入Na₂CO₃溶液中 B . 可用KSCN溶液检验步骤③中柠檬酸亚铁是否反应完全 C . 步骤③控制温度50℃~60℃既利于柠檬酸亚铁溶解，又避免温度过高造成H₂O₂分解 D . 步骤⑤系列操作包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

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5. (2021·泰安模拟) 某闪锌矿的主要成分为ZnS，还含有SiO₂、FeS₂等，利用该闪锌矿制备皓钒(ZnSO₄·7H₂O)的工艺流程如下图所示。

下列说法错误的是（）

A . “破碎”可加快“煅烧”速率，并使反应更充分 B . “废气”合理处理可用于工业制硫酸 C . “滤渣”的主要成分为Fe₂O₃ ，可用于冶炼铁 D . “一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等

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6. (2021高三上·沈阳月考) 硒(Se)是一种新型半导体材料，对富硒废料(含Ag₂Se、Cu₂S)进行综合处理的一种工艺流程如下图：下列说法错误的是（）

A . 合理处理富硒废料符合循环经济理念。 B . 母液可在“酸溶”工序循环利用 C . “滤液”经处理可制得胆矾 D . “吸收”时氧化剂与还原剂物质的量之比为1：1

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7. (2021·临沂模拟) 锑白(Sb₂O₃)为白色粉末，不溶于水，溶于酸和强碱，主要用于制备白色颜料、油漆等。一种利用锑矿粉(主要成分为Sb₂S₃、SiO₂)制取锑白的流程如下。

已知：浸出液中的阳离子主要为Sb³⁺、Fe³⁺、Fe²⁺。

下列说法错误的是（）

A . “浸出”时发生的反应为Sb₂S₃+6Fe³⁺=2Sb³⁺+6Fe²⁺+3S B . 可以用KSCN溶液检验“还原”反应是否完全 C . “滤液”中通入Cl₂后可返回“浸出”工序循环使用 D . “中和”时可用过量的NaOH溶液代替氨水

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8. (2021·济宁模拟) 以硅石(SiO₂)和萤石(CaF₂)为原料制备冰晶石(Na₃AlF₆)的一种流程如图：

已知：无水氟硅酸(H₂SiF₆)为易溶于水、不稳定的强酸；滤渣2的主要成分为Na₂SiF₆。

下列说法错误的是（）

A . 硅石和萤石需预先研磨目的是加快反应速率 B . “反应Ⅲ”应该在陶瓷器皿中进行 C . 滤液1、滤液2经浓缩处理后可在流程中循环利用 D . “反应Ⅳ”的化学方程式为2NaF+4NH₄F+NaAlO₂+2H₂O=Na₃AlF₆↓+4NH₃·H₂O

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9. (2021·济南模拟) 利用钛铁矿(主要成分为FeTiO₃ ，含有少量MgO、SiO₂等杂质)制备LiFePO₄的工艺流程如图所示：
已知：钛铁矿经盐酸浸取后钛主要以 $\text{[math]}$ 形式存在， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。下列说法错误的是（）

A . 钛铁矿经盐酸浸取后过滤，滤渣的主要成分为SiO₂ B . “过滤③”之前[设此时 $\text{[math]}$ ]，使Fe³⁺恰好沉淀完全[即 $\text{[math]}$ ]，此时不会有 $\text{[math]}$ 沉淀生成 C . “高温煅烧”的主要反应为 $\text{[math]}$ D . LiFePO₄缺失部分Li⁺则形成 $\text{[math]}$ ，若 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$

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10. (2021·德州模拟) 工业上可用软锰矿(含少量铜化合物的MnO₂)和黄铁矿(主要成分是FeS₂、SiO₂等)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO₃)。其工艺流程如图：

下列说法错误的是（）

A . 研磨矿石、适当升高温度均可提高溶浸工序中原料的浸出率 B . 溶浸工序产生的废渣成分为S；净化工序产生的废渣成分为CaF₂ C . 除铁工序中，试剂的加入顺序是先加软锰矿，再加石灰调节溶液pH D . 从沉锰工序中得到纯净MnCO₃的操作方法是过滤、洗涤、干燥

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11. (2021·岳阳模拟) 铋 $\text{[math]}$ 与氮同主族，在中性及碱性环境下常以 $\text{[math]}$ 的形式存在，铋及其化合物广泛应用于电子、医药等领域。以辉铋矿(主要成分为 $\text{[math]}$ ，含少量杂质 $\text{[math]}$ 等)为原料，采用湿法冶金制备精铋工艺流程如下，下列说法错误的是（）

A . “浸出”产生S的主要离子反应为 $\text{[math]}$ B . “浸出”时盐酸可以还原杂质PbO₂ C . “浸出、置换、再生、电解精炼”工序中不全是氧化还原反应 D . 再生液可以加入“浸出”操作中循环利用

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12. (2021·新邵模拟) SO₂虽是大气污染物之一，但也是重要的工业原料。某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO₂ ，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物）作燃煤尾气脱硫剂，简化流程如图所示。下列说法错误的是（）

A . 软锰矿浆吸收SO₂反应的主要离子方程式为MnO₂+SO₂=Mn²⁺+SO $\text{[math]}$ B . MnS除铜镍过程是将Cu²⁺转化为Cu₂S，Ni²⁺转化为NiS C . SO₂是大气污染物，也是葡萄酒生产中普遍应用的添加剂 D . 该流程既脱除燃煤尾气中的SO₂ ，又制得电池材料MnO₂ ，达到变废为宝的目的

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13. (2021·十堰模拟) 化工行业常用硒(Se)作催化剂，该催化剂具有反应条件温和、成本低、环境污染小、用后处理简便等优点。以铜阳极泥(主要成分为Cu₂Se、Ag₂Se，还含有少量Ag、Au、Pt等)为原料制备纯硒的工艺流程如图。

已知：①“净化除杂”时采用真空蒸馏的方法提纯硒(沸点为685℃)；

②焙烧后，Cu、Ag均以硫酸盐形式存在， $\text{[math]}$ ；

③“浸出液”中溶质的饱和浓度不小于0.01 $\text{[math]}$ 。

下列说法错误的是（）

A . “加硫酸并焙烧”时使用的硫酸应为浓硫酸 B . “水吸收”过程得到的溶液呈酸性 C . 在实验室蒸馏时，需要用到直形冷凝管 D . “浸出液”中的溶质成分不可能含有Ag₂SO₄

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14. (2021·湖北模拟) 以红土镍矿(主要含有Fe₂O₃、FeO、NiO、SiO₂等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾［NaFe₃SO₄)₂(OH)₆]和纳米镍粉的部分工艺流程如图：

已知：Fe³⁺在pH约为3.7时可完全转化为Fe(OH)₃ ， Fe²⁺在pH约为9时可完全转化为Fe(OH)₂

下列说法错误的是（）

A . “滤渣”的主要成分是SiO₂ B . 为提高镍、铁元素的利用率，可将“过滤I”的滤液和滤渣洗涤液合并 C . “氧化”过程发生的离子方程式为2H⁺+2Fe²⁺+ClO^-=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O D . “沉铁”过程中加入碳酸钠的作用是调节溶液的酸碱度，应将pH控制在3.7~9

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二、多选题

15. (2021·衡阳模拟) 如图是以一种以绿柱石（主要含有BeO、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和FeO等）为原料制取单质铍的工艺流程。已知常温下， $\text{[math]}$ 在pH＞10时会溶解。下列相关说法错误的是（）

A . “除铁”过程应先加适量 $\text{[math]}$ ，再加适量氨水调节pH B . “沉铍”过程中，氨水也可改用过量的NaOH溶液 C . 其中“分解”过程中发生的反应之一可表示为 $\text{[math]}$ D . 用镁热还原法制取铍时Ar气可以改为 $\text{[math]}$

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三、非选择题

16. (2020·新课标II) 苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理简示如下：

+KMnO₄→ + MnO₂ +HCl→ +KCl

名称

相对分

子质量

熔点/℃

沸点/℃

密度/(g·mL⁻¹)

溶解性

甲苯

−95

110.6

0.867

不溶于水，易溶于乙醇

苯甲酸

122

122.4(100℃左右开始升华)

248

——

微溶于冷水，易溶于乙醇、热水

实验步骤：①在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。

②停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。称量，粗产品为1.0 g。

③纯度测定：称取0. 122 g粗产品，配成乙醇溶液，于100 mL容量瓶中定容。每次移取25. 00 mL溶液，用0.01000 mol·L⁻¹的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗21. 50 mL的KOH标准溶液。

回答下列问题：

（1）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为______(填标号)。

A . 100 mL B . 250 mL C . 500 mL D . 1000 mL
（2）在反应装置中应选用冷凝管(填“直形”或“球形”)，当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是。
（3）加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是；该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理，请用反应的离子方程式表达其原理。
（4） “用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是。
（5）干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是。
（6）本实验制备的苯甲酸的纯度为；据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于(填标号)。
A.70% B.60% C.50% D.40%
（7）若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过在水中的方法提纯。

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17. (2019·全国Ⅲ卷) 乙酰水杨酸（阿司匹林）是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下：

	水杨酸	醋酸酐	乙酰水杨酸
熔点/℃	157~159	-72~-74	135~138
相对密度/（g·cm^﹣3）	1.44	1.10	1.35
相对分子质量	138	102	180

实验过程：在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70 ℃左右，充分反应。稍冷后进行如下操作.

①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中，析出固体，过滤。

②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。

③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。

④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。

回答下列问题：

（1）该合成反应中应采用__________加热。（填标号）

A . 热水浴 B . 酒精灯 C . 煤气灯 D . 电炉
（2）下列玻璃仪器中，①中需使用的有（填标号），不需使用的（填名称）。
（3） ①中需使用冷水，目的是。
（4） ②中饱和碳酸氢钠的作用是，以便过滤除去难溶杂质。
（5） ④采用的纯化方法为。
（6）本实验的产率是%。

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18. (2018·江苏) 碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，反应方程式为
（2−x）Al₂(SO₄)₃+3xCaCO₃+3xH₂O=2[（1−x）Al₂(SO₄)₃·xAl(OH)₃]+3xCaSO₄↓+3xCO₂↑
生成物（1−x）Al₂(SO₄)₃·xAl(OH)₃中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。
1. （1）制备碱式硫酸铝溶液时，维持反应温度和反应时间不变，提高x值的方法有。
2. （2）碱式硫酸铝溶液吸收SO₂过程中，溶液的pH（填“增大”、“减小”、“不变”）。
3. （3）通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下：
  ①取碱式硫酸铝溶液25.00 mL，加入盐酸酸化的过量BaCl₂溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.3300 g。
  ②取碱式硫酸铝溶液2.50 mL，稀释至25 mL，加入0.1000 mol·L⁻¹EDTA标准溶液25.00 mL，调节溶液pH约为4.2，煮沸，冷却后用0.08000 mol·L⁻¹CuSO₄标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗CuSO₄标准溶液20.00 mL（已知Al³⁺、Cu²⁺与EDTA反应的化学计量比均为1∶1）。
  计算（1−x）Al₂(SO₄)₃·xAl(OH)₃中的x值（写出计算过程）。
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19. (2018·江苏) 3，4−亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体，微溶于水，实验室可用KMnO₄氧化3，4−亚甲二氧基苯甲醛制备，其反应方程式为
实验步骤如下：
步骤1：向反应瓶中加入3，4−亚甲二氧基苯甲醛和水，快速搅拌，于70～80 ℃滴加KMnO₄溶液。反应结束后，加入KOH溶液至碱性。
步骤2：趁热过滤，洗涤滤饼，合并滤液和洗涤液。
步骤3：对合并后的溶液进行处理。
步骤4：抽滤，洗涤，干燥，得3，4−亚甲二氧基苯甲酸固体。
1. （1）步骤1中，反应结束后，若观察到反应液呈紫红色，需向溶液中滴加NaHSO₃溶液， $\text{[math]}$ 转化为（填化学式）；加入KOH溶液至碱性的目的是。
2. （2）步骤2中，趁热过滤除去的物质是（填化学式）。
3. （3）步骤3中，处理合并后溶液的实验操作为。
4. （4）步骤4中，抽滤所用的装置包括、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。
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20. (2021·马鞍山模拟) 某化工厂产生的铋渣，主要成分为Bi₂O₃、PbO、CuO、Sb₂O₃ ，按如下流程回收Bi和Cu。

已知：Sb₂O₃难溶于H₂SO₄；Bi₂Oз+2H₂SO₄=2Bi(OH)SO₄↓+H₂O。

回答下列问题：
1. （1） “粉碎”的目的是。
2. （2） ①若氧化剂为H₂O₂ ，溶解Cu₂O反应的离子方程式为；
  ②温度对铜浸出率的影响如图所示。
  
  工业浸出时一般选择70℃~80℃，温度过低时铜浸出率低的原因是；
3. （3） “操作I”为减压过滤。与常压过滤比较，其优点是；
4. （4） ①“浸出渣II”的主要成分是SbOCl、；
  ②写出SbCl₃水解生成SbOCl的化学方程式：；
5. （5） “铜浸出液”用如图旋流式电解装置电解。
  
  ①钛涂层柱的电极反应式是；
  
  ②若“铜浸出液”中含铜92.16g·L^-1 ，选择合适条件进行旋流电解。取电解后溶液25.00mL，加入足量KI溶液充分反应，以淀粉为指示剂，用0.1000mol·L^-1的标准液Na₂S₂O₃滴定，反应为：2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂、I₂+2 $\text{[math]}$ =2I^-+ $\text{[math]}$ ，消耗18.00mL标准液。旋流电解铜回收率是。(用质量分数表示，保留一位小数)。
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21. (2021·合肥模拟) 碘酸钙[Ca(IO₃)₂]是广泛使用的既能补钙又能补碘的新型食品添加剂，不溶于乙醇，在水中的溶解度随温度降低而减小。实验室制取Ca(IO₃)₂的流程如图所示：

已知：碘酸(HIO₃)是易溶于水的强酸，不溶于有机溶剂。
1. （1）实验流程中“转化”步骤是为了制得碘酸，该过程在如图所示的装置中进行。
  
  ①当观察到三颈瓶中现象时，停止通入氯气。
  
  ②“转化”时发生反应的离子方程式为。
2. （2） “分离”时用到的玻璃仪器有烧杯、。
3. （3）采用冰水浴的目的是。
4. （4）有关该实验说法正确的是______。
  
  A . 适当加快搅拌速率可使“转化”时反应更充分 B . “调pH=10”后的溶液中只含有KIO₃和KOH C . 制得的碘酸钙可选用酒精溶液洗涤
5. （5）准确称取产品0.2500g，加酸溶解后，再加入足量KI发生反应IO $\text{[math]}$ +5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，滴入2~3滴淀粉溶液，用0.1000mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定(I₂+2S₂O $\text{[math]}$ =2I^-+S₄O $\text{[math]}$ )至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液30.00mL。达滴定终点时的现象是，产品中Ca(IO₃)₂的质量分数为。［已知Ca(IO₃)₂的摩尔质量：390g·mol^-1]。
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22. (2021·合肥模拟) MnO₂是重要的化工原料，由软锰矿(主要成分为MnO₂ ，还含有少量Fe₃O₄、Al₂O₃和SiO₂等杂质)和硫化锰(MnS)制备精MnO₂的一种工艺流程如图：

已知：相关金属离子[c(Mⁿ⁺)=0.1mol·L^-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

	Fe³⁺	Al³⁺	Mn²⁺	Fe²⁺
开始沉淀时	1.5	3.4	5.8	6.3
完全沉淀时	2.8	4.7	7.8	8.3

回答下列问题：

（1） “滤渣1”中含有未反应完全的矿粉、S和。
（2） “纯化”时加MnO₂的作用是，假定溶液中c(Mn²⁺)=0.1mol·L^-1 ，则加入氨水调节溶液pH的范围为。
（3） “沉锰”时生成MnCO₃ ，工业上不直接用Na₂CO₃溶液来沉锰的原因为。
（4） “热分解”后所得物质中还有少量MnO，需进一步进行氧化，“氧化”时生成的气体2为氯气，写出该过程中发生反应的化学方程式。
（5）操作x为。
（6）工业上还可用电解“Mn²⁺纯化液”来制取MnO₂ ，其阳极电极反应式为。电解后的废水中还含有少量Mn²⁺ ，常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)₂沉淀，过滤后再向滤液中加入适量Na₂S进行二级沉降。已知K_sp(MnS)=2.5×10^-10 ，欲使溶液中c(Mn²⁺)≤1.0×10^-5mol·L^-1 ，则应保持溶液中c(S^2-)≥mol·L^-1。

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23. (2021·淄博模拟) 利用某冶金行业产生的钒炉渣(主要含V₂O₃及少量SiO₂、P₂O₅等杂质)可以制备氧钒碱式碳酸铵晶体[(NH₄)₅(VO)₆(CO₃)₄(OH)₉·10H₂O]，其生产流程如图：

已知：V₂O₅微溶于水，可溶于碱生成VO $\text{[math]}$ 。向Na₃VO₄溶液中加酸，不同pH对应的主要存在形式如表：

pH	≥13	10.6～12	约8.4	3～8	约2	＜1
存在形式	VO $\text{[math]}$	V₂O $\text{[math]}$	V₃O $\text{[math]}$	V₁₀O $\text{[math]}$	V₂O₅	VO $\text{[math]}$

回答下列问题：

（1） “焙烧”后V元素转化为NaVO₃ ，该反应的化学方程式为。
（2）欲除去磷元素[使c(PO $\text{[math]}$ )≤1.0×10^-6mol·L^-1]，则应控制溶液中Mg²⁺浓度至少为mol·L^-1(已知K_sp[Mg₃(PO₄)₂]=1.0×10^-24)。此时Si元素转化为(写化学式)。
（3） “沉钒”的作用为，“沉钒”需要控制pH约为。
（4） “还原”过程中，生成VOSO₄和一种常温下无色无味的气体化合物，该反应的离子方程式为。用浓盐酸与V₂O₅反应也可以制得VO²⁺ ，该方法的缺点是。

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24. (2021·日照模拟) 下图1为从铜转炉烟火[主要含有ZnO，还有少量的Fe(II)、Pb、Cu、As元素]制取活性氧化锌的流程。请回答以下问题：

已知：①活性炭主要吸附有机质；②25℃时， $\text{[math]}$ ；③氨体系环境中锌元素以 $\text{[math]}$ 形式存在；④部分金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH：

金属离子	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
开始沉淀pH	1.9	7.0	4.5	8.1
完全沉淀pH	3.2	9.0	6.4	10.1

（1） $\text{[math]}$ 中Pb的化合价为。
（2）题中所列铜转炉烟灰所含主要元素中有种非主族元素，画出 $\text{[math]}$ 的原子结构示意图。
（3）浸取温度为50℃，反应时间为1h时，测定各元素的浸出率与氯化铵溶液浓度的关系如图2，则氯化铵最适宜的浓度为 $\text{[math]}$ 。
（4）加入适量 $\text{[math]}$ 溶液的目的是除去铁元素的同时溶液中不会有明显的锰元素残留，写出除铁步骤的离子方程式：，常温下此时体系中 $\text{[math]}$ 残留最大浓度为 $\text{[math]}$ 。
（5） “滤渣Ⅲ”的主要成分为(填化学式)。
（6） “沉锌”反应的离子方程式为。

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25. (2021·青岛模拟) 铍可应用于飞机、火箭制造业和原子能工业。素有“中国铍业一枝花”之称的湖南水口山六厂改进国外生产工艺，以硅铍石(主要成分为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )为原料提取铍，具体流程如下：

已知：①铍和铝在元素周期表中处于对角线位置，电负性相近，其单质及化合物在结构与性质等方面具有相似性。

②铝铵钒在不同温度下的溶解度：

温度/℃

0

10

20

30

40

60

溶解度/g

2.10

5.00

7.74

10.9

14.9

26.7

回答下列问题：
1. （1）流程中“系列操作”为。
2. （2）将“中和液”沉淀时，调节溶液的 $\text{[math]}$ 不能过大或过小。 $\text{[math]}$ 过大时发生反应的离子方程式为。
3. （3）已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。若 $\text{[math]}$ 浓度为0.40 $\text{[math]}$ 的中和液开始沉淀时，溶液中 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
4. （4）若在实验室洗涤粗 $\text{[math]}$ ，操作为；洗涤时加入 $\text{[math]}$ 溶液除去表面吸附的少量氢氧化铝，反应的离子方程式为。
5. （5）氧化铍转化为氯化铍的化学方程式为。
6. （6） $\text{[math]}$ 的电子式为；电解时须加入氯化钠的作用是。
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26. (2021·青岛模拟) 高纯镓是用来制作光学玻璃、真空管、半导体的重要原料。工业上由锌粉置换渣(主要成分有Ga₂O₃、Ga₂S₃、ZnS、FeO、Fe₂O₃、SiO₂ ，还有部分锗元素)制备高纯镓的主要流程如图：

已知：①镓与铝性质相似；

②不同的萃取剂对微粒的选择性不同，N235型萃取剂优先萃取铁；P204+YW100协萃体系优先萃取离子的顺序是：Ge(Ⅳ)>Fe(Ⅲ)>Ga(Ⅲ)>Fe(Ⅱ)>Zn(Ⅱ)。

回答下列问题：
1. （1）二段浸出渣的成分是S和(填化学式)，富氧浸出时通入氧气的作用是，进行两段富氧浸出的目的是。
2. （2） N235萃取和P204+YW100萃取的顺序不可以调换，说明原因。
3. （3）中和沉镓时发生反应的离子反应方程式为，选用Na₂CO₃中和沉镓优于选用NaOH的原因是。
4. （4）生成粗镓的电极反应式为。
5. （5）一定温度下，影响Fe³⁺在N235型萃取剂中溶解度大小的主要因素是，真空蒸馏采用真空的原因是。
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27. (2021·济宁模拟) 用锑砷烟灰(主要成分为Sb₂O₃、As₂O₃ ，含Pb、Ag、Cu等元素)制取焦锑酸钠[NaSb(OH)₆]和砷酸钠(Na₃AsO₄)，不仅治理了砷害污染，还可综合回收其它有价金属。其工艺流程如图所示：

已知：

①Ag、Cu、Fe的氧化物不溶于Na₂S溶液

②硫浸后，锑砷以Na₃SbS₃、Na₃AsS₃存在；

③NaSb(OH)₆易溶于热水，难溶于冷水，不溶于乙醇。

回答下列问题：
1. （1） “硫浸”时，Sb₂O₃溶解的离子方程式为。
2. （2）用NaNO₃和NaOH浸取锑砷烟灰也可得到Na₃SbO₄ ，其缺陷是。
3. （3） “氧化”时所用H₂O₂的电子式为，反应温度不宜太高的原因是。
4. （4） “中和”时，生成NaSb(OH)₆的化学方程式为，操作X为、过滤、洗涤、干燥。
5. （5） As₂O₃对应的酸为H₃AsO₃ ，测得某工业酸性废液中含H₃AsO₃和Fe²⁺ ，其浓度如表：
  
  物质
  
  H₃AsO₃
  
  Fe²⁺
  
  浓度/g·L^-1
  
  0.378
  
  0.840
  
  已知：K_sp(FeAsO₃)>K_sp(FeAsO₄)=5.70×10^-21 ， H₃AsO₃的还原性比Fe²⁺强。
  
  根据题目信息，则可采用方法除去该废水中的砷，除去砷后的废液中c(AsO $\text{[math]}$ )=mol·L^-1(不考虑反应过程中溶液体积的微小变化)
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28. (2021·岳阳模拟) 2020年6月比亚迪正式发布采用磷酸铁锂技术的刀片电池，大幅度提高了电动汽车的续航里程，可媲美特斯拉。以硫铁矿(主要成分是FeS₂ ，含少量Al₂O₃、SiO₂和Fe₃O₄)为原料制备LiFePO₄的流程如下：

已知几种金属离子沉淀的pH如表所示：

金属氢氧化物	Fe(OH)₃	Fe(OH)₂	Al(OH)₃
开始沉淀的pH	2.3	7.5	4.0
完全沉淀的pH	4.1	9.7	5.2

请回答下列问题：

（1） “酸浸”需要适当加热，但温度不宜过高，其原因是。灼烧滤渣3得到固体的主要成分是(写出化学式)。
（2）用FeS还原Fe³^＋的目的是，加入FeO的作用是(用离子反应方程式表示)。
（3）试剂R宜选择 ___________(填字母)。

A . 高锰酸钾 B . 稀硝酸 C . 双氧水 D . 次氯酸钠
（4）常温下，K_sp(FePO₄)=1.3×10^-22 ， “沉铁”中为了使c(Fe³^＋)≤1×10^-5 mol·L^-1 ， c(PO $\text{[math]}$ )最小为mol·L^-1^。
（5）写出“高温煅烧②”中由FePO₄制备LiFePO₄的化学方程式：。

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29. (2021·新邵模拟) 重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备。铬铁矿的主要成分为FeO·Cr₂O₃ ，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：

回答下列问题：
1. （1）步骤①的主要反应为：FeO·Cr₂O₃+Na₂CO₃+NaNO₃ $\text{[math]}$ Na₂CrO₄+Fe₂O₃+CO₂+NaNO₂。上述反应配平后FeO·Cr₂O₃与NaNO₃的化学计量数比（最简整数比）为。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是（用化学方程式表示）。
2. （2）滤渣1中含量最多的金属元素是（填写元素符号），设计实验方案验证滤渣1中经步骤①中反应后的产物。滤渣2的主要成分是（填写化学式）及含硅杂质。
3. （3）步骤④调滤液2的pH使之变（填“大”或“小”），原因是（用离子方程式和适当的文字表述说明）。
4. （4）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K₂Cr₂O₇固体。写出步骤⑤的化学反应方程式。
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30. (2021·十堰模拟) 锆(₄₀Zr)是现代工业中重要的金属原料，具有良好的可塑性，其抗蚀性能强于钛。以锆英石(主要成分是ZrSiO₄ ，还含有少量Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃等杂质)为原料生产错及其化合物的流程如图所示：
1. （1）分馏属于(填“物理变化”或“化学变化”)。
2. （2）锆英石(填“能”或“不能”)直接用稀盐酸浸取后再分馏，理由是。
3. （3） “高温气化”中ZrSiO₄发生反应得到ZrCl₄的反应的化学方程式为。
4. （4）流程中ZrCl₄与水反应后经过滤、洗涤、干燥等操作可获得ZrOCl₂·8H₂O，检验该物质是否洗涤干净的实验操作为。
5. （5）工业上使用惰性电极电解K₂ZrF₆与KCl组成的熔盐来制取金属错。阳极上的电极反应式为，每转移0.4mole^- ，理论上阴极增加的质重为。
6. （6）极稀溶液中溶质的物质的量浓度很小，常用其负对数pc(pc_B=-lgc_B)表示。某温度下K_sp[Zr(CO₃)₂]=4.0×10^-¹² ，则其饱和溶液中pc(Zr⁴⁺)+pc(CO $\text{[math]}$ )=。(已知lg2=0.3)
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31. (2021·沧州模拟) 某实验小组以回收站回收的废铁制品(主要成分为 $\text{[math]}$ ，还含有少量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ )为原料制备 $\text{[math]}$ 晶体。
1. （1）取 $\text{[math]}$ 废铁制品，用质量分数为 $\text{[math]}$ 的碳酸钠溶液浸泡一段时间，然后用倾析法倒去碳酸钠溶液，用蒸馏水洗涤2~3次，将洗涤好的废铁制品加入如图所示装置中，再加入 $\text{[math]}$ 硫酸。控制温度在 $\text{[math]}$ 之间，加热 $\text{[math]}$ ，将所得溶液趁热过滤、冷却结晶、过滤洗涤，得到 $\text{[math]}$ 晶体。
  
  ①仪器a的名称为。
  
  ②用纯碱浸泡的目的是， $\text{[math]}$ 溶液的作用是。
  
  ③反应中需要控制温度在 $\text{[math]}$ 之间，宜采用的方法是。
  
  ④用冰水洗涤 $\text{[math]}$ 晶体的操作是，若将 $\text{[math]}$ 晶体在隔绝空气条件下加热到 $\text{[math]}$ ，会生成红棕色固体，写出反应的化学方程式：。
2. （2）若以赤铁矿渣(含有 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 杂质)为原料制备 $\text{[math]}$ 晶体，请补充完整相应的实验方案：
  ①取一定量的赤铁矿渣，分次加入足量的稀硫酸，充分反应后过滤。
  
  ②取滤液，。
  
  ③过滤、洗涤，将沉淀溶入 $\text{[math]}$ 的硫酸中，同时加入过量铁粉，充分反应后，过滤，向滤液中加乙醇，在恒温水浴槽中冷却结晶、过滤，用丙酮洗涤、干燥。
  
  已知：该实验中 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 沉淀完全； $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 开始沉淀。实验室现有试剂： $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液、铁粉。
3. （3）通过下列方法测定产品纯度：准确称取 $\text{[math]}$ 样品，加适量水溶解，配成 $\text{[math]}$ 溶液，取 $\text{[math]}$ 溶液置于锥形瓶中，用 $\text{[math]}$ 的酸性 $\text{[math]}$ 标准溶液滴定(杂质不与酸性 $\text{[math]}$ 标准溶液反应)，经3次测定，每次消耗 $\text{[math]}$ 溶液的体积如表所示：
  
  实验序号
  
  1
  
  2
  
  3
  
  消耗 $\text{[math]}$ 溶液的体积 $\text{[math]}$
  
  19.98
  
  20.58
  
  20.02
  
  通过计算确定产品中 $\text{[math]}$ 的质量分数约为(保留三位有效数字)。
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32. (2021·沧州模拟) 钌( $\text{[math]}$ )为稀有元素，广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。钌的矿产资源很少，故从含钌废料中回收钌的研究很有意义。某科研小组设计了一种从含钌废料中分离提纯钌的工艺，其流程如下：
1. （1）加碱浸取时，为提高钌的浸出率可采取的措施有(任写两点)。
2. （2）操作X的名称为。
3. （3） “研磨预处理”是将研磨后的含钌废料在氢气还原炉中还原为单质钌，再进行“碱浸”获得 $\text{[math]}$ ，写出“碱浸”时生成 $\text{[math]}$ 的离子方程式：。
4. （4） “滤渣”的主要成分为 $\text{[math]}$ ，加入草酸的作用是，金属钌与草酸的质量比x和反应温度T对钌的回收率的影响如图所示，则回收钌较为适宜的条件是。
  
  在酸性介质中，若使用 $\text{[math]}$ 溶液代替草酸，可获得 $\text{[math]}$ ，则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。
5. （5） “一系列操作”为，写出在“还原炉”中还原制得钌的化学方程式：。
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33. (2022高三上·邹城期中) 钯( $\text{[math]}$ )是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%～6%)、碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯碳制备氯化钯( $\text{[math]}$ )和 $\text{[math]}$ 的流程。

回答下列问题：
1. （1） “钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是。
2. （2） “钯灰”中的主要成分有 $\text{[math]}$ ，加入甲酸( $\text{[math]}$ )，可以将 $\text{[math]}$ 还原成金属单质，请写出 $\text{[math]}$ 还原 $\text{[math]}$ 的化学方程式。
3. （3）王水是按照体积比3：1将浓盐酸和浓硝酸混合而得到的强氧化性溶液，加热条件下钯在王水中发生反应生成 $\text{[math]}$ 和一种有毒的无色气体A，该气体遇空气变红棕色，请写出 $\text{[math]}$ 和王水反应的化学方程式。
4. （4）加入浓氨水，调节 $\text{[math]}$ 至9.0，并控制温度在70～75℃， $\text{[math]}$ 元素以 $\text{[math]}$ 的形式存在于溶液中。若温度大于75℃，则不利于除铁，原因是；。
5. （5）黄色晶体的成分为 $\text{[math]}$ ，将其烘干、在空气中550℃下焙烧(氧气不参与反应)可以直接得到 $\text{[math]}$ ，同时得到无色刺激性混合气体，在温度下降时“冒白烟”，则除 $\text{[math]}$ 外其他产物有(写化学式)。
6. （6）海绵状金属钯密度为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，具有优良的吸氢功能，标准状况下，其吸附的氢气是其体积的840倍，则此条件下海绵钯的吸附容量R= $\text{[math]}$ ，氢气的浓度r=。(吸附容量R即 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 钯吸附氢气的体积；氢气的浓度r为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 吸附氢气的物质的量)
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34. (2021·湖北模拟) 多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。

（1）已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示。

	发生的主要反应
电弧炉	SiO₂+2C $\text{[math]}$ Si+CO↑
流化床反应器	Si+3HCl $\text{[math]}$ SiHCl₃+H₂

①物质Z的名称是。

②用石英砂和焦在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为

③在流化床反应的产物中，SiHCl₃大约占85%，还有SiCl₄、SiH₂Cl₂、SiH₃Cl等，有关物质的沸点数据如表，提纯SiHCl₃的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和。

物质	Si	SiCl₄	SiHCl₃	SiH₂Cl₂	SiH₃Cl	HCl	SiH₄
沸点/℃	2355	57.6	31.8	8.2	-30.4	-84.9	-111.9

（2）利用晶体硅的粉末与干燥的氮气在1300~1400℃下反应，可制取结构陶瓷材料氮化硅(Si₃N₄)。现用如图所示装置(部分仪器已省略)制取少量氮化硅。

①装置II中所盛试剂为。

②装置I和装置皿均需要加热，实验中应先(填“皿”或“I”)的热源。
（3）由晶体硅制成的n型半导体、p型半导体可用于太阳能电池。一种太阳能储能电池的工作原理如图所示，已知锂离子电池的总反应为：Li_1-xNiO₂+xLiC₆ $\text{[math]}$ LiNiO₂+xC₆。完成下列问题。

①该锂离子电池充电时，n型半导体作为电源.(填“正”或“负”)极。

②该锂离子电池放电时，b极上的电极反应式为。

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35. (2021·郑州模拟) 钼(Mo)是重要的过渡金属元素，具有广泛用途。由钼精矿(主要成分是MoS₂)湿法回收钼酸铵[(NH₄)₂MoO₄]部分工艺流程如图：

请回答下列问题：
1. （1） “氧化焙烧”时通常采用粉碎矿石、逆流焙烧或增大空气量等措施，除了增大氧化焙烧速率，其作用还有。MoS₂焙烧时得到+6价钼的氧化物，焙烧时的化学方程式为。
2. （2）已知MoO₃在碱性溶液中溶解度增大，“浸出”操作时加入Na₂CO₃溶液会有气体产生，用离子方程式表示气泡产生的原因。
3. （3）向“滤液1”中加入硝酸，调节pH为5~7，加热到65℃~70℃过滤除硅。则滤渣2的成分为。
4. （4）为了提高原料的利用率，工艺流程中“滤渣1”应循环到操作。
5. （5） “滤液2”先加入有机溶剂“萃取”，再加氨水“反萃取”，进行“萃取”和“反萃取”操作的目的是。
6. （6） “酸沉”中析出钼酸铵晶体时，加人HNO₃调节pH为1.5~3，其原因是。
7. （7） Na₂MoO₄·2H₂O是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂，常用钼酸铵和氢氧化钠反应来制取。写出制备Na₂MoO₄·2H₂O的化学方程式是。
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试卷信息

小学

初中

高中

高考二轮复习知识点：物质的分离与提纯8

副标题：

*注意事项：

高考二轮复习知识点：物质的分离与提纯8

化学考试

试题分析

总体分析

题量分析

难度分析

知识点分析

实验序号	1	2	3
消耗 $\text{[math]}$ 溶液的体积 $\text{[math]}$	19.98	20.58	20.02

温度/℃	0	10	20	30	40	60
溶解度/g	2.10	5.00	7.74	10.9	14.9	26.7

物质	H₃AsO₃	Fe²⁺
浓度/g·L^-1	0.378	0.840