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高考二轮复习知识点:物质的分离与提纯10

更新时间:2023-08-01 浏览次数:44 类型:二轮复习
一、选择题
  • 1. (2023·邯郸模拟) 钼酸钠是一种白色结晶性粉末,广泛应用于颜料和化工等领域。工业上用钼精矿(主要成分是 , 含少量的)制备钼酸钠晶体()的简化流程如图所示。下列说法错误的是

    已知:浸取液溶质主要为

    A . 焙烧时发生反应 B . 气体X为 , 废渣的主要成分为 C . 从滤液中获得的操作为蒸发结晶 D . 利用纯碱吸收 , 可获得副产品亚硫酸钠
  • 2. (2021·咸阳模拟) 某实验小组用 稀溶液模拟从海水中制取无水氯化镁和溴单质,实验流程如图所示,下列说法错误的是(   )

    A . 可用 溶液代替步骤①中的 溶液 B . 步骤②发生反应的离子方程式为: C . 步骤③包含过滤洗涤等操作 D . 溶液1和溶液2的主要成分相同,但浓度不同
  • 3. (2021·长安模拟) 锌镉渣是生产立德粉(硫化锌和硫酸钡的混合物)的废渣,其主要成分为锌、镉、锰、铁及其氧化物等,如图所示为从锌镉渣中获得金属镉的工艺流程:

    已知:镉(Cd)的金属活动性介于锌、铁之间。下列说法错误的是(   )

    A . “浸取”步骤所用的1L0.1mol/L的硫酸中,氧原子的数目大于0.4NA B . “氧化”步骤的目的是将Fe2+氧化为Fe3+ , 同时将Mn2+氧化为MnO2除去 C . “氧化”步骤加入氧化镉的目的是调pH,除去杂质元素 D . “电解”步骤中,阴极生成11.2g金属镉时,阳极生成气体的体积为1.12L
  • 4. (2021·合肥模拟) 某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化台物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2▪2H2O晶体的工艺流程如下:

    下列说法正确的是(   )

    A . 焙烧后的废气能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B . 通氯气主要目的是提高CuCl2▪2H2O晶体的产率 C . 调节pH选用的试剂可以是NaOH溶液 D . CuCl2▪2H2O晶体直接加热可制得CuCl2固体
  • 5. (2021·合肥模拟) 为提纯下列物质(括号内为杂质),选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(   )

    选项

    物质

    除杂试剂

    分离方法

    A

    二氧化硅(碳酸钙)

    氢氧化钠溶液

    过滤

    B

    硫酸铜溶液(硫酸铁)

    加入过量铜粉

    过滤

    C

    乙醇(乙酸)

    生石灰

    蒸馏

    D

    SO2(CO2)

    碳酸钠溶液

    洗气

    A . A   B . B   C . C   D . D
  • 6. (2020高一上·衢州期末) 绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想,某工厂拟综合处理含 废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:

    下列说法正确的是( )

    A . 固体1中主要含有CaCO3、CaSO3 B . X可以是空气,且需过量 C . 捕获剂所捕获的气体主要是CO D . 处理含 废水时,发生的反应为: +5 +4H=6NO↑+4H2O
  • 7. (2021·吕梁模拟) 硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:

    下列说法正确的是(   )

    A . 为了加快反应速率,步骤②所需要的温度越高越好 B . 工业上经常使用碳酸氢钠溶液来清除废铁屑表面的油污 C . 铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,所以应将尾气直接通入到盛有足量水的烧杯中吸收 D . 步骤⑤中的具体实验操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤),经干燥得到硫酸铁铵晶体样品
  • 8. (2021·张家口模拟) “海带提碘”中,下列关于装置和操作的说法正确的是(   )

    A . 用装置甲灼烧碎海带 B . 用装置乙过滤海带灰的浸泡液 C . 用装置丙制备Cl2 , 用于氧化浸泡液中I- D . 用装置丁吸收尾气中的Cl2
二、非选择题
  • 9. (2023·达州模拟) 锰酸锂(LiMn2O4)是锂电池的正极材料,以软锰矿为原料,生产锰酸锂的流程如下:

    已知:

    ①软锰矿的成分如下:

    成分

    MnO2

    Fe2O3

    CaO

    SiO2

    其他不反应杂质

    质量分数

    69.6%

    7.6%

    5.6%

    9.0%

    8.2%

    ②K2MnO4在强碱性溶液(pH大于13.5)中稳定,在酸性、中性和弱碱性环境中会发生歧化反应生成和MnO2

    ③苯胺(C6H5NH2)还原性较强,在该条件下可被氧化为硝基苯(C6H5NO2)。

    ④锰酸锂为灰黑色粉末,离子化合物,易溶于水,难溶于无水乙醇。

    1. (1) “氧压浸出”的浸出温度为260℃,并维持500r/min的速率搅拌,此时发生的氧化还原反应的化学方程式为
    2. (2) “加热溶解”和“除杂”时均要严格控制溶液pH的原因是,“除杂”中加入CaO后,需要适当加热并搅拌的目的是,若此时溶液中c()=2.5mol/L,则1m3溶液中理论上需要加入的CaO的质量为kg。
    3. (3) “一系列的操作”是将所得溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,其中洗涤的试剂最好选用____。
      A . 冷水 B . 热水 C . 95%的乙醇溶液 D . LiOH溶液
    4. (4) 纯度的测定:取0.5800g锰酸锂[Mr(LiMn2O4)=181]样品与稀硝酸和双氧水反应,将Mn元素完全转化为Mn2+ , 除去过量的双氧水,调节pH,滴加指示剂,用浓度为0.3000mol/L的EDTA标准溶液滴定,终点时消耗EDTA标准溶液20.00mL(Mn2+与EDTA反应的化学计量数之比为1:1)

      ①若反应时,N元素的化合价不变,则锰酸锂与稀硝酸和双氧水反应的离子方程式为

      ②样品中锰酸锂的纯度为%(保留两位有效数字)。

  • 10. (2023·莆田模拟) 锗是现化高科技产业重要的基础材料。用含氧化锌烟尘(杂质主要有等)为主要原料制备氧化锌和高纯度单质锗的一种工艺流程如图所示。

    已知:①单宁酸是一种只含C、H、O元素的有机化合物

    , 常温下

    ③当溶液中某离子的物质的量浓度不大于时,该离子沉淀完全

    1. (1) “酸浸”后所得的滤渣主要成分除外,还含有。(填化学式)
    2. (2) 如图所示,“酸浸”过程中浓硫酸用量超过理论量会导致锗的浸出率降低,其可能的原因为

    3. (3) “调”所用试剂X为(填一种物质的化学式),若“酸浸”后溶液中 , 则应调控的范围为
    4. (4) 若“沉锌”的产物为 , 则反应的离子方程式为
    5. (5) “水解”反应的化学方程式为
    6. (6) 在750℃的熔融盐体系中,将“水解”产物作为电极进行电解生成单质 , 该电极反应式为
  • 11. (2023·邯郸模拟) Be被主要用于原子能反应堆材料、宇航工程材料等,有“超级金属、尖端金属、空间金属”之称。硫酸法是现代工业用绿柱石(主要成分为 , 还含有铁等杂质)生产氧化铍的方法之一,其简化的工艺流程如下:

    已知几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如下表:

    金属阳离子

    开始沉淀时pH

    1.5

    3.3

    6.5

    5.2

    沉淀完全时pH

    3.7

    5.0

    9.7

    1. (1) 步骤②中还可以采取什么措施提高反应速率(除粉碎外,任写一点)。
    2. (2) 滤渣1成分的化学式为
    3. (3) 步骤③中加入的目的是
    4. (4) 步骤④不宜使用溶液来沉淀 , 原因是(用必要的文字和离子方程式说明);已知 , 则沉淀完全时,溶液中(通常认为溶液中离子浓度小于时为沉淀完全)。
    5. (5) 绿柱石因含有不同杂质而产生不同的颜色。各种绿柱石中最名贵的是祖母绿,这是由铬、钒元素的存在造成的。

      ①基态的最高能层中成对电子与未成对电子的数目之比为

      ②重铬酸铵常用作有机合成催化剂,的结构如图。键数目为

  • 12. (2023·黄山模拟) 某研究小组制备纳米ZnO,再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF,流程如图:

    已知:①含锌组分间的转化关系:Zn2+Zn(OH)2  

    ②ε−Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型,39℃ 以下稳定。

    请回答:

    1. (1) 步骤I,初始滴入ZnSO4溶液时,反应的化学方程式
    2. (2) 下列有关说法错误的是____  。
      A . 步骤I,搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高,使反应充分 B . 步骤I,若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备ε−Zn(OH)2 ,  可提高ZnSO4的利用率 C . 步骤Ⅱ,为了更好地除去杂质,可用50℃的热水洗涤
    3. (3) 步骤Ⅲ,控温煅烧的目的是
    4. (4) 步骤Ⅲ中,实验室盛放样品的容器名称是
    5. (5) 用(CH3COO)2Zn和过量(NH4)2CO3反应,得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO,沉淀无需洗涤的原因是
    6. (6) 为测定纳米ZnO产品的纯度,可用已知浓度的EDTA标准溶液滴定Zn2+。用称量ZnO样品0.081g,在中用酸溶解样品,然后在中配制一 定体积的Zn2+溶液,再用移液管量取一定体积的 Zn2+溶液,最后用滴定管盛装EDTA标准溶液,滴定Zn2+。从下列选项中选择合理的仪器(按顺序填写且用字母作答)补全以上步骤。

      仪器: a.烧杯    b.托盘天平       c.容量瓶       d.分析天平   e.试剂瓶

    7. (7) 制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。某研究小组取7.5 ×10−3g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量为1.5 ×105),经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1L。取样测得荧光强度比值为9.7,则1个人血浆铜蓝蛋白分子中含个铜原子。 

  • 13. (2021·咸阳模拟) 锂离子电池已被人们广泛使用,对其高效回收利用具有重要意义。某锂离子电池正极是涂覆在铝箔上的活性物质 ,利用该种废旧锂离子电池正极材料制备 的工艺流程如图所示:

    已知:① 微溶于水,它的溶解度随温度升高而逐渐增大,且能与过量的 离子生成 而溶解。②浸出液A含有大量 及少量 金属离子。

    1. (1) 在过程①中,用 溶液溶解铝箔时的离子方程式为
    2. (2) 在过程②中,难溶于水的 转化为 的离子反应方程式为。此过程中也可用浓盐酸代替 的混合溶液,缺点是:除了浓盐酸具有挥发性,利用率降低以外,更为主要的原因是
    3. (3) 在过程③中,将浸出液A适当稀释加入碱后,不同 下金属离子的去除效果如图所示。该过程中加碱调节 的理由是

    4. (4) 在过程④中, 的加入量、沉淀反应的温度与钻的沉淀率的关系如图a、图b所示:

      ①用化学用语和适当的文字说明:随 比值的增加,钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因是

      ②沉淀反应时间为 ,温度在 以下时,随着温度的升高,钻的沉淀率升高的可能原因是

    5. (5) 过程⑤中, 转化为 的化学反应方程式为
  • 14. (2021·咸阳模拟) 碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。种以辉铜矿(Cu2S,含有SiO2和少量Fe2O3等杂质)为原料制备酸式碳酸铜的流程如图所示:

    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+

    Cu2+

    Mn2+

    开始沉淀的pH

    7.5

    2.7

    5.6

    8.3

    完全沉淀的pH

    9.0

    3.7

    6.7

    9.8

    ②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3

    ③Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-8

    回答下列问题:

    1. (1) 滤渣经CS2提取后可获得一种淡黄色副产品,写出浸取时Cu2S发生反应的离子方程式,回收淡黄色副产品过程中温度控制在50~60℃之间,不宜过高或过低的原因是
    2. (2) 常温下“除铁"时加入的试剂A为,调节pH的范围为
    3. (3) 写出“沉锰"过程中反应的离子方程式
    4. (4) “赶氨"操作的目的是
    5. (5) 测定副产品MnSO4·H2O样品的纯度:准确称取样品14.00g,加蒸馏水配成100mL溶液,取出25.00mL用标准的BaCl2溶液测定,完全反应后得到了4.66g沉淀,则此样品的纯度为(保留到小数点后两位)。
  • 15. (2021·咸阳模拟) 甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]常用于治疗缺铁性贫血,用下图装置可以在实验室中制备甘氨酸亚铁

    有关物质的性质如下表所示:

    甘氨酸(H2NCH2COOH)

    易溶于水,能溶于冰醋酸,难溶于乙醇、乙醚,水溶液呈弱酸性。

    柠檬酸

    易溶于水和乙醇,酸性较强,有强还原性。

    甘氨酸亚铁

    易溶于水且在水中难电离,难溶于乙醇、冰醋酸。

    实验步骤如下:

    Ⅰ.打开K1、K3 , 向c中通入气体,待确定c中空气被排尽后,将b中溶液加入到c中。

    Ⅱ.在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加适量NaOH溶液调溶液pH至5.5左右,使反应物充分反应。

    Ⅲ.反应完成后,向c中加入无水乙醇,析出沉淀,过滤、洗涤得粗产品,将粗产品纯化后得精品。

    回答下列问题:

    1. (1) 仪器b的名称是,装置d的作用是液封,其目的是
    2. (2) 步骤Ⅰ中将b中溶液加入到c中的操作是关闭打开(填“K2”或“K3”);步骤Ⅱ中若调节溶液pH偏高,则所得粗产品中会混有杂质(写化学式)。
    3. (3) c中生成甘氨酸亚铁的化学方程式是
    4. (4) 步骤Ⅲ中洗涤沉淀时,用作洗涤剂。
    5. (5) 工业上常用高氯酸标准溶液(不与冰醋酸反应)在非水体系中滴定甘氨酸的方法来测定产品中甘氨酸的含量。

      ①将粗产品溶于一定量的冰醋酸中,经搅拌,,洗涤,将滤液配成100.00mL的溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶,进行滴定。

      ②滴定过程中下列操作会使甘氨酸测定结果偏高的是(填字母)。

      A.滴定时未用高氯酸标准溶液润洗滴定管

      B.读数时,滴定前平视,滴定终点时俯视

      C.摇动锥形瓶时有液体溅出

      D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失

  • 16. (2021·长安模拟) 三氯乙醛(CCl3CHO)是生产农药、医药的重要中间体,实验室制备三氯乙醛的反应装置示意图(加热装置未画出)和有关数据如图:

    ①制备反应原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl

    ②反应过程中C2H5OH和HCl可能会生成副产物C2H5Cl,同时CCl3CHO(三氯乙醛)也能被次氯酸继续氧化生成CCl3COOH(三氯乙酸)

    ③相关物质的相对分子质量及部分物理性质:

    相对分子质量

    熔点/℃

    沸点/℃

    溶解性

    C2H5OH

    46

    ﹣114.1

    78.3

    与水互溶

    CCl3CHO

    147.5

    ﹣57.5

    97.8

    可溶于水、乙醇

    CCl3COOH

    163.5

    58

    198

    可溶于水、乙醇、三氯乙醛

    C2H5Cl

    64.5

    ﹣138.7

    12.3

    微溶于水,可溶于乙醇

    1. (1) E的作用是,A中所发生反应的离子方程式为
    2. (2) 写出三氯乙醛被次氯酸氧化生成三氯乙酸的化学方程式:
    3. (3) 该设计流程中存在一处缺陷是,导致引起的后果是
    4. (4) 反应结束后,有人提出先将C中的混合物冷却到室温,再用分液的方法分离出三氯乙酸。你认为此方案是否可行(填是或否),原因是
    5. (5) 测定产品纯度:称取产品4.6g配成待测溶液100.00mL,取待测液10.00mL于滴定瓶中,加入0.1000mol•L1碘标准溶液25.00mL,再加入适量Na2CO3溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,立即用0.02000mol•L1Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验,测得平均消耗Na2S2O3溶液20.00mL。则产品的纯度为(计算结果保留四位有效数字)。滴定原理:CCl3CHO+OH=CHCl3+HCOO-、HCOO-+I2=H++2I+CO2、I2+2 =2I-+
  • 17. (2021·南宁模拟) 乙酰苯胺是生产磺胺类药物的重要中间体。实验室制取乙酰苯胺的一种方法如下:

    +CH3COOH +H2O

    乙酸、苯胺、乙酰苯胺的部分物理性质如下表

    乙酸

    苯胺

    乙酰苯胺

    沸点

    118

    184

    304

    状态

    无色液体

    无色液体

    白色固体

    在水中的溶解度

    易溶于水

    易溶于水20℃溶解度3.6g

    20℃溶解度0.46g;80℃溶解度3.5g;100C溶解度18g

    实验过程:①在50mL蒸馏瓶中加入沸石、乙酸7.4mL(过量),苯胺5mL,实验装置如下图所示(加热装置略去),先小火加热10分钟,再控制分馏柱温度为105℃,加热至反应完成。

    ②趁热将反应后的混合物倒入装有100mL冷水的烧杯中,快速搅拌,用布氏漏斗抽滤。

    ③洗涤沉淀、再抽滤得固体,检验乙酰苯胺中的乙酸是否被除尽。

    ④将沉淀转移到表面皿上,加热蒸发,除去水。

    回答下列问题:

    1. (1) a仪器的名称是
    2. (2) 本实验为了提高苯胺的转化率,采取的措施是____(填字母标号)。
      A . 用冷凝柱回流 B . 加入过量的乙酸 C . 分离出水 D . 加入沸石
    3. (3) 控制分馏柱温度为105℃的目的是
    4. (4) 持续控制分馏柱温度为105℃,直至(填现象)说明反应结束。
    5. (5) 抽滤时,多次用冷水润洗沉淀、可以除去乙酰苯胺中的乙酸。检验乙酸是否除尽的方法是
    6. (6) 蒸发装置烧杯中加入的液体为
    7. (7) 某同学实验的产率为75.3%,导致产量不高的因素可能是___(填字母标号)。
      A . 没有等生成的水分馏完就停止反应 B . 在抽滤时,有产物残留在烧杯壁 C . 乙酰苯胺中的乙酸未除干净 D . 抽滤时乙酰苯胺有部分溶于水中
  • 18. (2021·柳州模拟) 某校化学课外小组的同学依据反应S2Cl2+3Cl2+2SO2 4SOCl2 , 设计如下装置(夹持及加热装置已略)制备SOCl2(氯化亚砜)。

    相关物质的数据及性质如下表:

    主要性状

    熔点/℃

    沸点/℃

    主要化学性质

    SOCl2

    淡黄至红色发烟液体

    -105

    78.8

    遇水分解, 140℃开始分解

    S2Cl2

    浅黄色油状液体

    -80

    138

    遇水分解,高于100℃时开始分解

    回答下列问题:

    1. (1) 装置A中w管的作用是
    2. (2) 装置C球形冷凝管中水应从处(填“a” 或“b” )进入,冷凝管装置的作用是;装置C合适的加热方式是
    3. (3) 装置E中生成SO2的化学方程式为
    4. (4) 装置中碱石灰的作用
    5. (5) 上述装置存在一处缺陷 ,导致SOCl2产率降低,改进的方法是
    6. (6) 反应后从装置C的反应液纯化得到SOCl2需要的硅酸盐质仪器有:酒精灯、接引管、锥形瓶外,还缺少(从下列图中选择,填标号)。

  • 19. (2021·安徽模拟) 甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]可有效改善缺铁性贫血,化学兴趣小组的同学设计了如下两个实验:装置1制备碳酸亚铁晶体;装置2制备甘氨酸亚铁。已知:柠檬酸易溶于水,具有较强的酸性和还原性。回答下列问题:

    1. (1) I.碳酸亚铁晶体(FeCO3·nH2O)的制备

      实验操作如下:关闭f,打开e,然后关闭活塞a,打开活塞b、c,加入适量稀硫酸反应一段时间后,关闭活塞b、c,打开活塞a,以上操作的目的是;实验结束后,若装置B中没有出现碳酸亚铁晶体,可能的原因是

    2. (2) 反应结束后,对装置B中的反应液进行静置、过滤、洗涤、干燥,得到碳酸亚铁晶体。过滤操作过程中用到的玻璃仪器有;干燥过程中可能有少量碳酸亚铁晶体被氧化为FeOOH,反应的化学方程式为
    3. (3) II.甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]的制备

      实验操作如下:将装置1制取的碳酸亚铁晶体与甘氨酸的水溶液混合加入C中,关闭e,打开f,然后利用E中盐酸和碳酸钙反应生成的气体排尽装置中的空气,接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥,得到甘氨酸亚铁。

      仪器h的名称为;试剂g为(填试剂名称)。

    4. (4) 为了提高(H2NCH2COO)2Fe的产率,需要控制C中反应溶液的pH在5.6~6.0之间。若pH过低,(H2NCH2COO)2Fe的产率将降低,其原因为;滴入柠檬酸溶液的作用除了促进FeCO3的溶解,调节溶液的pH外,还有
    5. (5) (H2NCH2COO)2Fe中Fe2+含量的测定:使用电子天平准确称取3.640g产品,用蒸馏水配制成100mL溶液。取出25.00mL溶液于锥形瓶中,向其中加入一定量的稀硫酸酸化,用0.05000 mol∙L−1KMnO4;标准溶液滴定至终点(已知滴定过程中只有Fe2+被氧化),消耗KMnO4标准溶液的体积为17.20mL。则产品中Fe2+的质量分数为%(保留1位小数)。
  • 20. (2021·安徽模拟) 钛用途广泛,焦磷酸镁(Mg2P2O7)不溶于水,是牙膏、牙粉的稳定剂。一种以含钛废料(主要成分为TiO2 , 含少量MgO、Cu、Al2O3、FeO、Fe2O3)为原料,分离提纯TiO2并制取少量焦磷酸镁的工艺流程如下:

    已知:TiO2不与碱反应,与酸反应后以TiO2+的形式存在。回答下列问题:

    1. (1) “碱浸”和“酸浸”操作的目的是
    2. (2) 适当升高温度可有效提高钛的浸出率,工业上“酸浸”时,温度选择40℃而不选择更高温度的原因是
    3. (3) “反应”步骤中加入适量铁粉,加入铁粉的目的为;滤渣2的主要成分为填化学式)。
    4. (4) “氧化”时S2O 转化为SO 的离子方程式为
    5. (5) 离子浓度≤1.0x10-5mol·L-1时表示该离子沉淀完全。常温下,为了使Fe3+沉淀完全,调节pH的最小值为。(已知:Ksp[Fe(OH)3]=8.0x10-38 , 1g 2=0.3)。
    6. (6) 滤液II中加入Na4P2O7溶液生成焦磷酸镁(Mg2P2O7)的化学方程式为
  • 21. (2021·安徽模拟) 碘元素是人体的必需微量元素之一。某学习小组在实验室进行海带提碘的探究,实验过程如图:
    1. (1) Ⅰ.海带中碘元素的确定

      海带 海带灰 海带灰浸取液

      取海带灰浸取液 ,加入稀硫酸约 、5%的 溶液约 ,然后加入 ,振荡后静置,可以观察到,证明海带中含有碘元素,该反应的离子方程式为

    2. (2) Ⅱ.海带提碘

      海带灰浸取液 含I2的水溶液 碘的有机溶液→晶体碘

      若向 碘水L中加入 ,充分振荡、静置,此时碘在 中的物质的量浓度是水中的86倍,则萃取效率为%(结果保留小数点后两位)(萃取效率 )。

    3. (3) 萃取实验中,若要使碘尽可能地完全转移到 中,可以采取的操作是
    4. (4) 某同学采取减压蒸馏(装置如图),可以很快完成碘和四氯化碳的分离,减压蒸馏时使用了克氏蒸馏头,克氏蒸馏头比普通蒸馏头增加了一个弯管,弯管的主要作用是

    5. (5) Ⅲ.海带中碘含量的测定

      若称取干海带 ,经灼烧、浸取、 氧化等过程后配制成 溶液,移取 于锥形瓶中,用 标准溶液滴定,待溶液由黄色变为浅黄色时,滴加两滴淀粉指示剂,继续滴定至蓝色刚好褪去,且半分钟内无变化,即为终点,平行滴定3次,记录所消耗的 溶液的平均体积为 ,计算海带中含碘的质量分数为%(结果保留小数点后两位)(已知 )。若滴定结束读数时俯视刻度线,会导致测定结果(填“偏高”“偏低”或“不影响”)。

  • 22. (2021·安徽模拟) 钛在地壳中的丰度为0.45%,排第十位,被称为“21世纪金属”。钛的主要矿物有钛铁矿( )和金红石( )。
    1. (1) Ⅰ.图为一种由钛铁矿( )制取钛和副产物 晶体的工艺流程:

      为了提高磁选效率,可采取的措施为

    2. (2) 流程中加入铁的作用为
    3. (3) 流程中可以循环使用的物质是(填化学式)。
    4. (4) Ⅱ.图1流程较为复杂,目前大规模生产钛采用氯化法,即将钛铁矿与焦炭混合,通入氯气并加热制得 ,将 蒸馏出来并提纯后,在氩气保护下与镁在 下共热制得钛。流程为图2:

      熔炼过程中反应的化学方程式为,熔炼过程中发生的反应为吸热反应,该反应能够自发进行的原因是

      Ⅲ.从 获得单质钛也可以采用熔盐电解法,“熔盐电解法”被认为是最可能全面代替“金属热还原法”的工艺。FFC-熔盐电脱氧法的具体流程为:将二氧化钛压制成型,经过预烧结,制备成电解体系的阴极,石墨作惰性阳极,以氯化钠、氯化钙为混合熔盐,在低于一定电压条件下(熔盐不分解)电解,阴极生成金属钛。

    5. (5) 写出阴极的电极反应式:,电解时要控制电压不能太高的原因是
  • 23. (2021·安徽模拟) 实验室模拟工业回收电镀污水(主要含有Ni2+、Cu2+、Fe3+、Cr3+、Zn2+等)中铜和镍的工艺流程如图:

    已知:

    I:Cr(OH)3和Zn(OH)2是两性氢氧化物

    II:室温下,Ni(OH)2的Ksp约为1.0×10-15

    回答下列问题:

    1. (1) 图(a)和图(b)分别是“置换”过程中“置换时间”和“铁粉加入量”(以理论需求量的倍数表示)对铜沉淀率和镍损失率的影响。“置换”过程选择的最佳时间和铁粉加入量为

    2. (2) 滤液①中含有的阴离子为OH-
    3. (3) “氨解”的目的是
    4. (4) “氧化”时发生反应的离子方程式为.。要使Ni2+沉淀完全,“二次碱析”需调节溶液的pH至少为。(当溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时可视为沉淀完全)
    5. (5) 获得粗品硫酸镍时需进行的“系列操作”主要包括蒸发浓缩、、洗涤、干燥。
  • 24. (2021·黄山模拟) 乙酰苯胺( )在工业上作磺胺类药物原料等,可通过苯胺和乙酸反应制得:

    已知:纯乙酰苯胺是白色片状晶体,熔点为114℃;微溶于冷水,可溶于热水,易溶于有机溶剂;加热时易被氧化。

    实验室制备乙酰苯胺的步骤如下(部分装置省略):

    Ⅰ.粗乙酰苯胺的制备

    在150mL 烧瓶中加入15mL(过量)乙酸(沸点117.9℃)、少量Zn粉和10mL(0.11mol)新制得的苯胺,如图接好装置。在石棉网上用小火加热,控制顶端馏出温度105℃左右使之充分反应1h。待反应完成,在不断搅拌下,趁热把反应混合物缓慢地倒入盛有250mL冷水的烧杯中,乙酰苯胺晶体析出。充分冷却至室温后,减压过滤,用洗涤晶体2~3次。用滤液冲洗烧杯上残留的晶体,再次过滤,两次过滤得到的固体合并在一起。

    Ⅱ.乙酰苯胺的提纯

    将上述制得的粗乙酰苯胺固体移入500mL烧杯中,加入100mL热水,加热至沸腾,待粗乙酰苯胺完全溶解后,再补加少量蒸馏水。稍冷后,加入少量活性炭吸附色素等杂质,在搅拌下微沸5min,趁热过滤。待滤液冷却至室温,有晶体析出,称量产品为11.2g。

    回答下列问题:

    1. (1) 仪器a的名称是
    2. (2) 加入锌粉的目的是。反应中加入锌粉的量不宜过多,试从平衡的角度分析原因为
    3. (3) 步骤Ⅰ控制馏出温度105℃的理由。洗涤晶体宜选用(填字母)。

      A.乙醇    B.CCl4    C.冷水    D.乙醚

    4. (4) 步骤Ⅱ中,粗乙酰苯胺溶解后,补加少量蒸馏水的目的是
    5. (5) 步骤Ⅱ中,称量前的操作是。上述提纯乙酰苯胺的方法叫
    6. (6) 乙酰苯胺的产率为。(计算结果保留3位有效数字)
  • 25. (2021·淮南模拟) 工业上利用碳酸锰矿(主要成分为MnCO3 , 还含有Fe、Mg、Ca的碳酸盐、Cu、Ni、Al的氧化物及少量不溶杂质)制备硫酸锰,其工艺流程如下:

    请回答下列问题:

    1. (1) “酸浸”中MnCO3溶解的离子方程式为。为提高“酸浸”速率,下列措施不可行的是(选填序号)。

      A.升温  B.采用高压氧酸浸   C.使用98%的浓硫酸   D.将矿石粉碎成小块

    2. (2) “除铝铁”步骤中加入MnO2发生反应的离子方程式为
    3. (3) 加入氨水调节pH与铝铁去除率、锰损失率的关系如图所示,则应调节的pH范围为(选填序号)。

      A.1~2 B.2~3 C.3~4 D.4~5

      已知在此条件下Mn2+不会产生沉淀,推测锰元素损失的可能原因是

    4. (4) “除铜镍”步骤可以加入硫化铵将Cu、Ni元素除去,其缺点是。造成锰元素损失,产率下降。实际生产采用SDD代替。
    5. (5) “结晶分离”步骤所得滤渣主要成分是
    6. (6) 为确定所得硫酸锰中含有的结晶水,称取纯化后的硫酸锰晶体8.45g,加热至完全脱去结晶水,固体减重0.9g,则该硫酸锰晶体的化学式为
  • 26. (2021·淮南模拟) 硫氰化钾(KSCN)是一种用途广泛的化学药品,常用于检验铁离子、银离子等,某化学兴趣小组制备硫氰化钾的简易实验装置如下图所示(三颈烧瓶内盛放:CS2、水和催化剂):

    1. (1) NH4SCN的制备:打开K1 , 向三颈烧瓶的CS2层通NH3并水浴加热以制取NH4SCN,同时生成一种酸式盐,写出该反应的化学方程式
    2. (2) KSCN溶液的制备:关闭K1 , 保持三颈烧瓶内液温105℃一段时间以使酸式盐杂质分解除去,打开K2 , 缓缓滴入适量的KOH溶液以制备KSCN溶液,橡皮管的作用是
    3. (3) 尾气处理:浸入烧杯中的玻璃仪器名称是,其作用是,烧杯中酸性K2Cr2O7溶液用于除去产物尾气中两种污染性气体,其中一种气体A能使酚酞试液变红,另一种气体B使酸性K2Cr2O7溶液颜色变浅(含Cr3+),且产生浅黄色沉淀,写出除去杂质气体B相关的离子方程式
    4. (4) 硫氰化钾晶体的制备:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩,冷却结晶、、干燥,得到硫氰化钾晶体。
    5. (5) 晶体中KSCN的含量测定:取适量样品溶液置于锥形瓶中,加稀硝酸酸化,以Fe(NO3)3溶液做指示剂,用AgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时现象是。向Fe(SCN)3溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2 , 同时生成黄色液体(SCN)2 , 该步骤的化学方程式为
  • 27. (2021·合肥模拟) 利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、 Ni,还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下。

    已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

    金属离子

    Fe2+

    Fe3+

    Al3+

    Ni2+

    Co2+

    开始沉淀的pH

    6.3

    1.5

    3.4

    6.2

    7.15

    沉淀完全的pH

    8.3

    2.8

    4.7

    8.9

    9.15

    1. (1) 用硫酸浸取金属电极芯时,提高浸取率的方法有(写出一种合理方法即可)。
    2. (2) 沉淀A的主要成分是Fe(OH)3,“浸出液”调节pH的范围为,调节pH选用的试剂可以是  (选填序号)。

      a铁    b氨水    c碳酸钠溶液    d.稀硫酸

    3. (3) “母液1”中加入NaClO反应的离子方程式为
    4. (4) 向Co(OH)3中加入H2SO4.H2O2混合液,H2O2的作用是
    5. (5) “母液3”中应控制Na2CO3用量使终点pH为85为宜,此时c(Co2+)小于mol/L;为防止生成Co(OH)2沉淀,可用NH4HCO3代替Na2CO3制得CoCO3 , 写出该反应的离子方程式。(已知:Ksp[Co(OH)2]=2×10-l5)
    6. (6) 由“母液4”获取NiSO4.7H2O的操作是,过滤,洗涤。
  • 28. (2021·蚌埠模拟) 镍是化工产业的重要原料。以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料,制取纳米镍粉,同时获得净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]的工艺流程如下:

    溶液中Ni2+离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:

    金属离子

    Ni2+

    开始沉淀时(c=0.01mol·L-1)的pH

    7.2

    沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH

    8.7

    回答下列问题:

    1. (1) “酸浸”时需要加热,其原因是
    2. (2) “氧化”过程发生反应的离子方程式是
    3. (3) “沉铁”过程,控制不同的条件可以得到不同的沉淀,所得沉淀与温度、pH的关系如图所示(图1中阴影部分表示的是黄钠铁矾稳定存在区域)。若反应在80℃时进行,加碳酸钠偏多,则所得黄钠铁矾中混有的杂质是;检验沉铁步骤中反应是否完全的方法是

    4. (4) 利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=(列出计算式)。
    5. (5) “转化”过程,向“过滤II”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H4 , 控制溶液中NaOH的浓度,可得到不同晶态物质(NiSO4·Ni、Ni或二者的混合物)。写出生成Ni的离子方程式
    6. (6) 95℃时,将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中,经4小时腐蚀后的质量损失情况如图2所示,当ω(H2SO4)大于63%时,Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为
  • 29. (2021·长春模拟) 孔雀石主要成分含Cu2(OH)2CO3 , 另含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备胆矾(CuSO4·5H2O)及纳米材料G,流程图如下:

    请回答下列问题:

    1. (1) 流程中试剂①为,反应的离子方程式为
    2. (2) 制备纳米材料过程中,先通入气体(填E或F),实验室制取F的化学反应方程式为
    3. (3) 已知:Cu2(OH)2CO3+4HClO4+9H2O=2Cu(ClO4)2·6H2O+CO2↑;HClO4是易挥发的发烟液体,温度高于130℃易爆炸。向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍过量的HClO4小心搅拌,适度加热后得到蓝色Cu(ClO4)2溶液同时会产生大量的白雾。适度加热但温度不能过高的原因是
    4. (4) 欲测定溶液A中Fe2+的含量,可用KMnO4标准溶液滴定,课外小组里有位同学设计了下列四种滴定方式(夹持部分略去),引起了同学们的讨论,最后取得共识,认为最合理的是 (填字母序号)。判断滴定终点的依据是

       

  • 30. (2021·红桥模拟) 我国有丰富的Na2SO4资源,2020年10月,中科院工程研究所公布了利用Na2SO4制备重要工业用碱(NaHCO3)及盐(NaHSO4)的闭路循环绿色工艺流程:

    某校化学兴趣小组根据该流程在实验室中进行实验。回答下列问题:

    1. (1) 用以下实验装置图进行流程中的“一次反应”。

      ①装置A中盛装浓氨水的仪器名称为 ;橡皮管a的作用是

      ②装置B中加入CCl4的目的是

      ③装置D中发生的离子方程式是

      ④装置C中的试剂b是

    2. (2) 在“二次反应”中,硫酸铵溶液与过量的硫酸钠反应生成溶解度比较小的复盐Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O,分离该复盐与溶液需要的玻璃仪器有
    3. (3) 依据该流程的闭路循环绿色特点,“一次反应”与“煅烧(350℃)”的实验中均采用下图所示装置处理尾气,则烧杯中的X溶液最好选用溶液。

    4. (4) 测定产品硫酸氢钠的纯度:称取12.5 g所得产品,配成1000 mL溶液,每次取出配制的溶液20 mL,用0.1000 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定,测得的实验数据如下表:

      序号

      l

      2

      3

      4

      标准溶液体积/ mL

      20.05

      18.40

      19.95

      20.00

      所得产品硫酸氢钠的纯度为(以百分数表示,保留三位有效数字)。

    5. (5) 分析上述流程图,写出利用该流程制备两种盐的总反应的化学方程式
  • 31. (2021·河西模拟) 三氯氧磷(POCl3)广泛用于制药等行业。某兴趣小组用过量O2直接氧化PCl3 , 制备POCl3 , 反应放出大量热,实验装置设计如图(加持装置己略)

    有关物质的部分性质如表:

    物质

    熔点/℃

    沸点/℃

    其他性质

    PCl3

    -112

    75.5

    遇水生成H3PO3和HCl,遇O2生成POCl3

    POCl3

    2

    105.3

    遇水生成H3PO4和HCl,能溶于PCl3

    请按要求回答下列问题:

    1. (1) POCl3的沸点比PCl3的高,推测其可能原因:
    2. (2) 若X为黑色固体,则Y的电子式为
    3. (3) 装置B的作用是。其中盛有的试剂为
    4. (4) 装置C三颈烧瓶中反应的化学方程式为。装置D的作用:。控制温度范围:℃<T<℃。
    5. (5) 请在E处画出需补充的装置,并标注盛装药品名称
    6. (6) 反应一段时间后,测定装置C中产品的Cl元素的含量的实验步骤如下:

      Ⅰ.取m克产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全反应后加入足量试剂M;

      Ⅱ.向锥形瓶中加入0.1000mol·L-1的AgNO3溶液50.00mL,使Cl-完全沉淀;

      Ⅲ.向其中加入2mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖:

      Ⅳ.加入指示剂,用cmol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积为VmL。

      已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10Ksp(AgSCN)=2×10-12

      ①试剂M为

      ②Cl元素的质量分数=(列出算式)。

      ③若取消步骤Ⅱ,会使步骤Ⅳ中将出现两种沉淀共存,此时c(Cl-):c(SCN-)=。这样操作会造成结果(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。

  • 32. (2021·吕梁模拟) 国家卫健委高级别专家组成员、我国著名传染病学专家李兰娟院士表示:新型冠状病毒本身对热敏感和消毒剂敏感,56℃下30分钟,75%的乙醇,乙醚。氯仿,甲醛,含氯消毒剂,过氧乙酸和紫外线均可杀死新型冠状病毒。最近热销的空气消毒片,其主要成分是二氧化氯,可有效杀灭病原微生物,阻断细菌传播,杜绝交叉感染。细菌去除率达99%。

    已知:①常温下ClO2为黄绿色气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,能溶于水,不与水反应。②温度过高,ClO2的水溶液可能爆炸。

    实验室利用如图所示装置模拟工业NaClO3与Na2SO3在浓H2SO4存在下制备ClO2 , 并以ClO2为原料制备NaClO2(已知:高于60℃时,NaClO2分解生成NaClO3和NaCl)。

    1. (1) 实验中逐滴加入浓硫酸的目的是
    2. (2) 装置⑤的溶液中会生成等物质的量的两种盐,其中一种为NaClO2 , 写出装置⑤中发生反应的化学方程式
    3. (3) 从装置④反应后的溶液中获得晶体,需采用55℃减压蒸发结晶,原因是
    4. (4) ClO2很不稳定,产物溶于水可以得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:

      步骤1:准确量取ClO2溶液20.00 mL,稀释成100.0 mL试样;量取V1 mL试样加入到锥形瓶中;

      步骤2:调节试样的pH≤2.0加入足量的KI晶体,振荡后,静置片刻;

      步骤3:加入指示剂X,用a mol/L的Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。

      已知:2ClO2+8H+10I-=5I2+2Cl-+4H2O I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6

      ①步骤I中量取20.00 mL ClO2溶液所用的仪器为(选填“酸式"或“碱式”)滴定管。

      ②指示剂x为,滴定终点的实验现象是。原ClO2溶液的浓度为g/L(用含字母的代数式表示)。

  • 33. (2021·临汾模拟) 铍是火箭、导弹、航空航天和冶金工业等领域不可替代的材料,有“超级金属”之称。以绿柱石 为原料制备金属铍的工艺如下:

    已知:铍及其化合物具有与铝及其化合物相似的化学性质。回答下列问题:

    1. (1) 用氧化物形式表示为
    2. (2) 750℃烧结时, 与绿柱石作用生成易溶于水的 ,写出该反应的化学方程式
    3. (3) 烧结冷却后,水浸之前“操作a”的目的是
    4. (4) “过滤1”的滤液中若加入的氢氧化钠溶液过量,后果是(结合离子方程式说明)
    5. (5) 已知25℃时 ,当溶液的 时,此时 是否完全沉淀(列式计算)。
    6. (6) 由 制备 的化学方程式为。工业上电解 熔融混合物制备金属铍,电解时阴极反应式为
  • 34. (2021·临汾模拟) 叠氮化钠(NaN3)常用作汽车安全气囊及头孢类药物生产等。水合肼还原亚硝酸甲酯(CH3ONO)制备叠氮化钠(NaN3)的工艺流程如下:

    已知:i.叠氮化钠受热或剧烈撞击易分解,具有较强的还原性。

    ii.相关物质的物理性质如下表:

    相关物质

    熔点℃

    沸点℃

    溶解性

    CH3OH

    -97

    67.1

    与水互溶

    亚硝酸甲酯(CH3ONO)

    -17

    -12

    溶于乙醇、乙醚

    水合肼(N2H4·H2O)

    -40

    118.5

    与水、醇互溶,不溶于乙醚和氯仿

    NaN3

    275

    300

    与水互溶,微溶于乙醇,不溶于乙醚

    1. (1) 步骤I总反应的化学方程式为
    2. (2) 实验室模拟工艺流程步骤II、III的实验装置如图。

      ①步骤II三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为。该反应放热,但在20℃左右选择性和转化率最高,实验中控制温度除使用冷水浴,还需采取的措施是

      ②步骤II开始时的操作为(选填字母编号)。步骤III蒸馏时的操作顺序是(选填字母编号)。

      a.打开K1、K2 b.关闭K1、K2 c.打开K3 d.关闭K3 e.水浴加热     f.通冷凝水

    3. (3) 步骤IV对B溶液加热蒸发至溶液体积的三分之一,冷却析出NaN3晶体,减压过滤,晶体用乙醇洗涤2~3次后,再干燥。精制NaN3的方法是
    4. (4) 实验室用滴定法测定产品纯度。测定过程涉及的反应为:

      2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2

      Ce4+Fe2=Ce3+Fe3

      称取2.50 g产品配成250 mL溶液,取25.00 mL置于锥形瓶中,加入V1 mLc1 mol·L-1(NH4)2Ce(NO3)6溶液,充分反应后稍作稀释,向溶液中加适量硫酸,滴加2滴邻菲哕啉指示剂,用c2 mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce4 , 消耗标准溶液V2 mL。

      ①产品纯度为

      ②为了提高实验的精确度,该实验还需要

  • 35. (2021·晋中模拟) 五氧化二钒常用于生产硫酸或石油精炼的催化剂。某化工厂从废钒催化剂中(含有K2SO4、V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3、Al2O3等)回收五氧化二钒和硫酸钾,既能避免环境污染,又能节约资源。回收工艺流程如下:

    已知:①“酸浸”时V2O5和V2O4先与稀硫酸反应分别生成VO 和VO2

    ②有机萃取剂萃取VO2的能力比萃取VO 的能力强。

    ③溶液中VO 与VO 可相互转化:VO +H2O VO +2H

    1. (1) “酸浸”时,FeSO4的作用是
    2. (2) 滤渣2的成分主要有(填化学式)。
    3. (3) “萃取”和“反萃取”时,将发生R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层) 2RAn(有机层)+nH2SO4(水层)(R表示VO2 , HA表示有机萃取剂),“反萃取”操作加入的试剂是(填化学式)。
    4. (4) “氧化”过程中发生反应的离子方程式为。若该废钒催化剂中V2O5的含量为10%(原料中所有的钒已换算成V2O5)。该厂检验科实验室取100g待处理样品,按照上述流程进行实验。当加入150 mL 0.1 mol·L-1的KClO3溶液时,溶液中的钒元素恰好完全反应,则该工艺中钒的最大回收率是%(假设与KClO3反应后的操作步骤中钒元素无损失)。
    5. (5) 沉钒率是回收钒的关键之一。

      ①“沉钒”时,钒元素主要以形式存在(填相应的离子符号)。

      ②实验发现,温度超过80℃以后沉钒率下降(如图),可能的原因是

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