2019高考化学考点必练专题21物质的制备、分离与提纯补差专练.docx

考点二十一 物质的制备、分离与提纯补差专练1（2019届广东省中山市第一中学高三上学期第二次统测）化学与社会、生产、生活和科技都密切相关。下列有关说法不正确的是（ ）A “天宫二号”使用的碳纤维，是一种新型无机高分子材料B 2014年德美科学家因开发超分辨荧光显微镜获诺贝尔化学奖，使光学显微镜分辨率步入了纳米时代。利用此类光学显微镜可以观察活细胞内蛋白质等大分子C “青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化D “霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应【答案】C 2（2019届黑龙江省鹤岗市第一中学高三上学期第一次月考）除去下列物质中含有的少量杂质(括号中的物质)的方法中错误的是A H2(HCl):通过水洗涤 B NO2(NO):通入过量氧气C NO(NH3):通过水洗涤 D NH4Cl溶液(I2):用CC14萃取并分液【答案】B【解析】AHCl极易溶于水，而氢气不能，则通过水洗涤可除杂，故A正确；B通入过量氧气，会引入新杂质氧气，故B错误；C氨气极易溶于水，而NO不能，则通过水洗涤可除杂，故C正确；D碘易溶于四氯化碳，而氯化铵不能，则用CCl4萃取可分离，故D正确。3（2019届齐鲁名校教科研协作体湖北、山东部分重点中学高三第一次联考）下列实验操作与装置均正确的是（ ） A 用甲装置从青蒿中提取对治疗疟疾有特效的青蒿素B 用乙装置配制酸碱中和滴定的标准液（0.1000mol/L HCl）C 用丙装置从海带灰中提取碘单质D 用丁装置将含等物质的量的K2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液蒸干得到明矾晶体【答案】A 4（天津市2017-2018学年第二学期高三化学模拟试题）除去下列物质中的杂质选用的试剂和方法最合理的是 【答案】B【解析】A因乙烷易溶于四氯化碳，不可用溴水除杂应该改用溴水，选项A错误；B铁粉可与氯化铁反应生成氯化亚铁，可除去杂质，选项B正确；C二者均与氢氧化钠反应，不能除杂，应选盐酸、过滤，故C错误；D、乙酸与碳酸钠溶液反应，乙酸乙酯不溶于水，且在饱和碳酸钠溶液上层，不互溶，则分液、干燥、蒸馏可得纯净的乙酸乙酯，选项D错误。5（2019届宁夏银川一中高三第二次月考）下列除杂试剂的选择或除杂操作正确的是选项括号内为杂质除杂试剂除杂操作ACO2（SO2）Na2CO3溶液将气体通过足量的Na2CO3溶液BNa2O2(Na2O)固体O2在纯氧气中加热CFeCl3溶液（CuCl2）Fe粉加入过量Fe粉，充分反应后过滤DNa2SO4溶液（Na2CO3）盐酸加入盐酸至不再产生气泡为止 【答案】B 6（2018届宁夏六盘山高级中学高三上学期第一次月考）下列说法正确的是( )A 淀粉和纤维素的分子式不同，所含的碳、氢、氧元素的质量比也不同B 苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳气体，生成苯酚和碳酸钠C 鉴别地沟油和矿物油，可以加入足量的氢氧化钠溶液共热，不分层的是地沟油D 分离四氯化碳和甲苯的方法与分离汽油和水的方法一样【答案】C【解析】A、淀粉和纤维素的分子式为(C6H10O5)n，虽然n值不同，但所含C、H、O的质量比是相同的，故A错误；B、苯酚钠溶液中通入少量的CO2，生成苯酚和碳酸氢钠，故B错误；C、地沟油属于油脂，在NaOH溶液中发生水解，其产物是高级脂肪酸钠和甘油，都溶于水，不出现分层，矿物油属于烃，不与NaOH溶液发生反应，出现分层，故C正确；D、甲苯和四氯化碳互溶，分离时常采用蒸馏方法，汽油不溶于水，采用分液方法进行分离，故D错误。7（2019届湖南省醴陵市第二中学高三上学期第二次月考）下列除杂方案错误的是（ ） 选项被提纯的物质杂质除杂试剂或方法AFeCl3（aq）Al3+（aq）NaOH溶液、盐酸BCl2（g）HCl饱和NaCl溶液、浓H2SO4CNH4Cl（aq）Fe3+（aq）NaOH溶液DNa2CO3(s)NaHCO3(s)加热 【答案】C【解析】A、氢氧化钠溶液与 Fe3+ 生成 Fe(OH)3 沉淀，而Al3+可溶于过量的氢氧化钠溶液，过滤得到Fe(OH)3 ，加盐酸调节酸度，重新生成FeCl3，故正确；B、 HCl 气体极易溶于水， Cl2 在饱和食盐水中溶解度很小，所以可以通过饱和食盐水和浓硫酸通过洗气的方法除去 HCl 气体，从而达到提纯的目的，故B正确；C、，氢氧化钠溶液与 Fe3+ 生成 Fe(OH)3沉淀，可用除杂除去，但是氢氧化钠溶液也会和 NH4+ 反应生成弱碱 NH3 H2O ，不符合除杂的规则，故C错误；D、 Na2CO3 灼烧无变化， NaHCO3 灼烧会分解生成 Na2CO3、 H2O 和 CO2 ，后二者以气体形式逸出，所以可通过灼烧除去NaHCO3 ，故D正确。8（2019届宁夏育才中学高三上学期第一次月考）下列实验设计方案中，可行的是（ ）A 用加入适量铜粉的方法除去Cu(NO3)2溶液中混有的AgNO3B 用洗气瓶中的NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体C 向某无色未知溶液中仅加入BaCl2溶液，以检验未知溶液中的SO42D 用加热的方法提纯含有少量碳酸钠的碳酸氢钠【答案】A 9（2019届湖南省醴陵市第二中学高三上学期第一次月考）如图是氯化钠、氯化铵和碳酸氢钠三种物质的溶解度曲线，分析曲线得到的以下说法中，正确的是（ ） 冷却含有Na+、Cl-、NH4+、HCO3-的浓热的溶液，可得到碳酸氢钠晶体在20时，三种物质饱和溶液的溶质质量分数为NH4ClNaClNaHCO3在30时，氯化钠和氯化铵固体各20g分别溶于50g水，所得溶液都是饱和溶液利用结晶法从氯化钠、氯化铵混合物中分离出氯化铵的最佳温度在10以下A B C D 【答案】B 10（2019届河北省武邑中学高三上学期第二次调研考试）观察下列实验装置图，试回答下列问题： （1）图中实验操作的名称是_；（2）写出装置中所用玻璃仪器的名称_，_；（3）下列实验需要在哪套装置中进行（填序号）： a、从海水中提取蒸馏水：_， b、分离氯化钠和水：_， c、分离碳酸钙和水：_， d、分离植物油和水：_；（4）装置中玻璃棒的作用是_。【答案】蒸馏 分液漏斗烧杯搅拌，加快蒸发速率，防止液体暴沸导致飞溅【解析】（1）装置是用来分离易溶性的物质和液体混合物的操作，属于蒸发；装置是用来分离固液混合物的，是过滤；装置是用来分离互溶的液体混合物，属于蒸馏；装置是用来分离互不相溶的液体混合物，属于分液； （2）由装置图可知，装置中所用玻璃仪器有分液漏斗和烧杯； （3）a、从海水中提取蒸馏水，用蒸馏方法，即选择；b、分离氯化钠和水，用蒸发的方法，即选择；c、分离碳酸钙和水，碳酸钙难溶于水，用过滤的方法，即选择；d、分离植物油和水，植物油不溶于水，会分层，用分液的方法，即选择；（4）装置为过滤，其中玻璃棒起到搅拌，加快蒸发速率，防止液体暴沸导致飞溅的作用。11（四川成都七中（高新校区八）2018届高三理科综合化学测试）某KCl样品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质，为了提纯KCl，先将样品溶于适量水中，搅拌、过滤，再将滤液按下图所示步骤进行提纯（过滤操作已略去）。下列说法不正确的是 A 起始滤液常温下pH7 B 试剂为BaCl2溶液C 上图过程必须经2次过滤 D 步骤目的是除去CO32-【答案】C 12（2019届广东省中山市第一中学高三上学期第二次统测化）金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿（主要成分钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。请回答下列问题。 （1）钛酸亚铁（用R表示）与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C2Fe+2TiO2+CO2，钛酸亚铁的化学式为_；钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成，该反应的化学方程式为_。（2）上述生产流程中溶液中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。氢氧化物Fe(OH)2TiO(OH)2Mg(OH)2Ksp8.010-161.010-291.810-11 常温下，若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.0018mol/L，当溶液的pH等于_时，Mg(OH)2开始沉淀。若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为_。（3）中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为_。Mg还原TiCl4过程中必须在1070K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是_。【答案】FeTiO3 FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O10 TiO2+2H2OTiO（OH）2（或H2TiO3）+2H+TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO隔绝空气c(OH-)=mol/L=10-4mol/L，则溶液中的氢离子浓度为10-10mol/L，则溶液的pH=10；TiO（OH）2的溶度积最小，溶液加水稀释析出的白色沉淀为TiO（OH）2，该反应的离子方程式为TiO2+2H2OTiO（OH）2（或H2TiO3）+2H+； (3). 乙为TiO2，与氯气和过量的碳高温加热反应生成TiCl4和一氧化碳，反应方程式为：TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO，镁能与空气中氧气、氮气反应，需要隔绝空气进行。13（2019届北京市中央民族大学附属中学高三10月月考）用含有Al2O3、SiO2和少量FeOxFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)318H2O，工艺流程如下（部分操作和条件略）：向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤;向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色;加入MnSO4至紫红色消失，过滤;浓缩、结晶、分离，得到产品。（1）H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是_。（2）将MnO4 - 氧化Fe2+的离子方程式补充完整：MnO4 -_Fe2+_Mn2+_Fe3+_。（3）已知：生成氢氧化物沉淀的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8 注：金属离子的起始浓度为0.1 molL-1根据表中数据解释步骤的目的：_。（4）己知:一定条件下，MnO4 - 可与Mn2+反应生成MnO2,向的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是_。中加入MnSO4的目的是_。【答案】Al2O36H=2Al33H2O58H+54H2O将Fe2+氧化为Fe3+，调节pH值使铁完全沉淀生成有黄绿色气体加入MnSO4，除去过量的MnO4- (4)联想Cl2的实验室制法，很容易分析实验设计的意图，即通过是否产生Cl2来判断沉淀中有无MnO2。能说明沉淀中存在MnO2的现象是生成有黄绿色气体；操作中加入MnSO4，紫红色消失，说明过量的MnO4因加入MnSO4而被转化成沉淀，然后过滤，以除去MnO4，保证产品的纯度。14（江苏省启东中学2018-2019高三年级上学期第一次月考）胆矾是一种常见的化合物，工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料。现有废铜（主要杂质为Fe）来制备胆矾。有人设计了如下流程： pH值控制可参考下列数据物 质开始沉淀时的pH值完全沉淀时的pH值氢氧化铁2.73.7氢氧化亚铁7.69.6氢氧化铜5.26.4 请根据上述流程回答下列问题：（1）A物质可选用_（填字母）。a稀H2SO4 b浓H2SO4/ c浓FeCl3溶液 d浓HNO3 （2）I中加H2O2的离子方程式_。（3）II中加Cu2（OH）2CO3的目的是_；其优点是_。（4）III加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为_。（5）V中加H2SO4调节pH=1是为了_。（6）V到VI的操作是_（7）某同学认为上述流程中所加的A物质并不理想，需作改进，其理由是_。如何改进_。【答案】b2H+ +H2O2+2Fe2+=2H2O+2Fe3+中和过量的硫酸，调节溶液的pH，使Fe3+水解完全而沉淀不引入新的杂质Fe3+3H2O=Fe（OH）3+3H+抑制Cu2+的水解蒸发浓缩，冷却结晶，过滤产生污染环境的二氧化硫，硫酸利用率低加热，并在稀硫酸中通入氧气（2）H2O2与Fe2+发生氧化还原反应，Fe2+被氧化为Fe3+后，调节pH，更容易除去，所以中加H2O2的目的将亚铁离子氧化为铁离子，离子反应为：2H+ +H2O2+2Fe2+=2H2O+2Fe3+；（3）在III中调节溶液pH值，在这个过程中加了Cu2（OH）2CO3，这里加Cu2（OH）2CO3中和过量的硫酸，控制好溶液的pH值为3.7，刚好此时溶液中三价铁正全转化为Fe（OH）3，并且不引入新的杂质；（4）加热煮沸时，促进铁离子水解，可以得到氢氧化铁沉淀，发生的化学反应的离子方程式为：Fe3+3H2OFe（OH）3+3H+；（5）V中加H2SO4调节pH=1是为了抑制Cu2+的水解；（6）从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体可以经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤的方法；（7）Cu与浓硫酸反应过程中会产生SO2，会对污染环境，这样会使硫酸的利用率低，所以可以向稀硫酸中不断通氧气（或者加H2O2）并加热。15（2019届江苏省盐城市阜宁中学高三上学期第一次月考）以电镀污泥主要成分为Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、Fe(OH)3和SiO2等为原料制备纳米铜等的工艺流程如下： （1）“浸取”时，工业上采用3 molL1H2SO4溶液在室温下浸取1 h。Cu2(OH)2CO3被浸取的化学方程式为_；下列措施可提高铜和铁的浸取率的是_(填字母)。a.将电镀污泥浆化处理 b.适当增大液、固质量比c.浸取时间缩短一半 d.控制浸取终点pH3（2）“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图甲所示。当pH1.7时，pH越大金属离子萃取率越低，其中Fe3萃取率降低的原因是_。 （3）“反萃取”得到CuSO4溶液制备纳米铜粉时，Cu2的还原率随温度的变化如图乙所示。该反应的离子方程式为_；在2075 区间内，温度越高Cu2的还原率也越高，其原因是 _。（4）在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经_等操作可得到Fe2O3产品。【答案】Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2OabFe3的水解程度随pH的升高而增大2Cu2N2H44OH=2CuN24H2O温度越高，N2H4的还原性越强过滤、洗涤、干燥、煅烧 （2）Fe3的水解程度随着pH的升高而增大，萃取率越低；（3）在碱性条件下，Cu2与N2H4反应生成氮气和铜，反应为：2Cu2+N2H4+4OH=2Cu+N2+4H2O；在20-75区间内，温度升高，N2H4的还原性增强，Cu2的还原率也越高；（4）萃取后的“水相”中含有铁离子，加入氨水，反应生成氢氧化铁沉淀，煅烧氢氧化铁可得到氧化铁，故方法为：在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，过滤，洗涤，干燥，煅烧可得到Fe2O3产品；16（2019届辽宁省沈阳市东北育才学校高三上学期第一次模拟考试）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:Na2Cr2O72H2O)，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.物质开始沉淀的pH完全沉淀的pH Fe(OH)32.73.7 Al(OH)33.44.4Cr(OH)34.65.9Fe(OH)27.59.7Bi(OH)30.74.5 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)写出反应的化学方程式_。(4)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200 mL的稀硫酸中，向所得溶液中加入5.0 mol/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_。【答案】增大反应物的接触面积,加快反应速率，提高浸出率漏斗、烧杯3NaBiO3 + Cr2(SO4)3+ 7NaOH+ H2O = 2Na2CrO4 + 3Na2SO4 +3Bi(OH)32CrO42+2H+ Cr2O72+H2O冷却结晶2.5molL10.10mol酸过量，首先发生酸碱中和。当沉淀不再发生变化时需要氢氧化钠是180mL。继续加入氢氧化钠沉淀开始减小，即氢氧化铝开始溶解，溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液是40mol，则生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液体积是120mL，所以与铁离子反应的氢氧化钠溶液体积是60ml，物质的量是0.06mol/L5mol/L0.3mol，所以根据方程式Fe33OHFe(OH)3，所以铁离子是0.1mol。沉淀达到最大值时溶液中的溶质是硫酸钠，则根据原子守恒可知硫酸钠的物质的量是0.5mol，则硫酸的浓度是2.5mol/L。17（2018年河南省信阳高级中学普通高等学校招生全国统一考试）天宫二号空间实验室已于2016 年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功。请回答下列问题： （1）耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件。石英玻璃的成分是_（填化学式）（2）“碳纤维复合材料制品”应用于“天宫二号”的推进系统。碳纤维复合材料具有重量轻、可设计强度高的特点。碳纤维复合材料由碳纤维和合成树脂组成，其中合成树脂是高分子化合物，则制备合成树脂的反应类型是_。（3）太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力源泉，其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性。 天宫二号使用的光伏太阳能电池，该电池的核心材料是_，其能量转化方式为_。 下图是一种全天候太阳能电池的工作原理： 太阳照射时的总反应为V3+ VO2+ H2O=V2+VO2+2H+，则负极反应式为_；夜间时，电池正极为_（填“a”或“b”）。（4）太阳能、风能发电逐渐得到广泛应用，下列说法中，正确的是_( 填字母序号)。a.太阳能、风能都是清洁能源 b.太阳能电池组实现了太阳能到电能的转化c.控制系统能够控制储能系统是充电还是放电d.阳光或风力充足时，储能系统实现由化学能到电能的转化(5)含钒废水会造成水体污染，对含钒废水(除VO2+外，还含有Al3+，Fe3+等)进行综合处理可实现钒资源的回收利用，流程如下: 已知溶液pH 范围不同时，钒的存在形式如下表所示:钒的化合价pH11+4价VO2+，VO(OH)+VO(OH)3-+5价VO2+VO43- 加入NaOH 调节溶液pH至13时，沉淀1达最大量，并由灰白色转变为红褐色，用化学用语表示加入NaOH 后生成沉淀1的反应过程为_、_；所得滤液1中，铝元素的存在形式为_。向碱性的滤液1 ( V的化合价为+4 )中加入H2O2的作用是_(用离子方程式表示)。【答案】SiO2 聚合反应Si（或答“晶体硅”）太阳能转化为电能VO2+ +H2O-e - =VO2+2H+babcFe2+ + 2OH- Fe(OH)24Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3AlO2-2VO(OH)3- + H2O2 + 4OH- 2VO43-+ 6H2O (4)a太阳能、风能都是新能源，属于清洁能源，不污染环境，故a正确；b由能量转化图可知太阳能电池组实现了太阳能到电能的转化，故b正确；c由图示可知控制系统与储能系统可实现充、放电的转化，故c正确；d阳光或风力充足时，储能系统实现由太阳能、风能到电能的转化；(5)沉淀1含有氢氧化铁，设计反应为Fe2+2OH-=Fe(OH)2、4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，因氢氧化铝为两性氢氧化物，可与氢氧化钠溶液反应，所得滤液1中，铝元素的存在形式为AlO2-；过氧化氢具有强氧化性，由表中数据可知，向碱性的滤液1( V的化合价为+4 )中加入H2O2时发生了2VO(OH)3-+H2O2+4OH-=2VO43-+6H2O。18（湖南省醴陵市第二中学2019届高三上学期第一次月考）A、B、C、D都是中学化学中常见物质,其中A、B、C均含有同一种元素,在一定条件下相互转换关系 (部分反应中得水已忽略) (1)若A为氯碱工业的产品,C为厨房中的用品。反应的离子方程式为_；氯碱工业制备A的化学方程式是_。(2)若A、D均为单质,且A为气体,D元素的一种红棕色氧化物常用作颜料。B溶液可净水的原因是_；A的实验制法的化学方程式_。(3)若B是一种两性氢氧化物，请写出反应的离子方程式_。【答案】2OH-+CO2 =CO32-+H2O 2NaCl+2H2O 2NaOH + Cl2+ H2FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,可吸附水中杂质MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2OAl3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 A为Cl2，实验室利用加热二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水的方法得到氯气，反应的化学方程式为MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2O；(3)若B是一种两性氢氧化物则为氢氧化铝，反应是偏铝酸盐与铝盐发生双水解反应生成氢氧化铝，反应的离子方程式为Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3。19（安徽省阜阳三中2018-2019学年高三第一学期第二次模拟考试）CoCl26H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl26H2O的工艺流程如下： 已知：浸出液中含有的阳离子主要有H、Co2、Fe2、Mn2、Al3等；部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8 CoCl26H2O熔点为86 ，加热至110120 时，失去结晶水生成无水氯化钴。（1）写出浸出过程Co2O3发生反应的离子方程式：_。（2）写出NaClO3发生反应的主要离子方程式：_；（3）“加Na2CO3调pH至5.2”，过滤所得到的沉淀成分为_。（4）“操作1”中包含3个基本实验操作，它们依次是_、_和过滤。（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是_；萃取剂使用的最佳pH范围是_(填代号)。A2.02.5 B3.03.5 C4.04.5 D5.05.51 （6）为测定粗产品中CoCl26H2O的含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl26H2O的质量分数大于100%，其原因可能是_。(答一条即可)【答案】Co2O3SO32-4H=2Co2SO42-2H2OClO3-6Fe26H=Cl6Fe33H2OFe(OH)3、Al(OH)3蒸发浓缩冷却结晶除去“滤液”中的Mn2B粗产品中含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水 (4)萃取后的余液主要是CoCl2，欲获得晶体CoCl26H2O，从溶液中制取结晶水合物的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤，则操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。 (5)Mn2+生成氢氧化物沉淀完全时Co2+已经沉淀完全，需要除去Mn2+，萃取剂的作用是除去溶液中的Mn2+；从图中看pH为33.5时锰离子萃取率可以达到80%以上，而Co2+萃取率仅10%左右，故选B。 (6)粗产品中CoCl26H2O的质量分数大于100，其原因可能是粗产品中混有Cl-含量比样品高的可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水等。20（2019届甘肃省武威市第六中学高三上学期第二次阶段性复习过关考试）活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料某小组以粗氧化锌（含铁、铜的氧化物）为原料模拟工业生产活性氧化锌，步骤如下： 已知各相关氢氧化物沉淀pH范围如下表所示：Zn（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3Cu（OH）2开始沉淀pH5.47.02.34.7完全沉淀pH8.09.04.16.7 完成下列填空：（1）步骤I中所需25%稀硫酸可用98%浓硫酸（密度为1.84g/mL）配制，所需的仪器除玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要_（选填编号）A天平 B滴定管 C容量瓶 D胶头滴管（2）步骤II中加入H2O2溶液的作用是_（用离子方程式表示）；（3）用ZnO调节pH，以除去含铁杂质，调节pH的适宜范围是_。（4）步骤III中加入Zn粉的作用是：_；进一步调节溶液pH。（5）碱式碳酸锌Zn2(OH)2 CO3煅烧的化学方程式为_。（6）用如下方法测定所得活性氧化锌的纯度（假设杂质不参与反应）： 取1.000g活性氧化锌，用15.00mL 1.000molL-1 硫酸溶液完全溶解，滴入几滴甲基橙。 用浓度为0.5000molL-1 的标准氢氧化钠溶液滴定剩余硫酸，到达终点时消耗氢氧化钠溶液12.00mL。判断滴定终点的方法是_；所得活性氧化锌的纯度为_（相对原子质量 O-16 Zn-65 ）。【答案】D2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O4.14.7除去溶液中的Cu2+Zn2(OH)2CO32ZnO+CO2+H2O当溶液由橙色变为黄色且半分钟内不变色即为滴定终点97.2% (5)碱式碳酸锌的化学式为Zn2(OH)2CO3，分解生成氧化锌、二氧化碳和水，结合原子守恒配平书写得到反应的化学方程式为：Zn2(OH)2CO32ZnO+CO2+H2O，故答案为：Zn2(OH)2CO32ZnO+CO2+H2O；(6)依据滴定原理可知，当溶液由橙色变为黄色且半分钟内不变色即为滴定终点，根据所需氢氧化钠溶液物质的量计算剩余硫酸物质的量，计算得到与氧化锌反应的硫酸物质的量，从而计算得到氧化锌物质的量，与氧化锌反应的氢离子物质的量=0.0150L1.000mol/L2-0.500mol/L0.0120L=0.024mol，由ZnO+2H+=Zn2+H2O，则活性氧化锌的纯度=100%=97.2%，故答案为：当溶液由橙色变为黄色且半分钟内不变色即为滴定终点，97.2%。21（2019届湖北省公安县车胤中学高三9月月考）工业上用菱锰矿（MnCO3）含FeCO3、SiO2、Cu2(OH) 2CO3等杂质为原料制取二氧化锰，其流程示意图如下： 已知：生成氢氧化物沉淀的pHMn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2开始沉淀时8.36.32.74.7完全沉淀时9.88.33.76.7 回答下列问题：（1）盐酸溶解MnCO3的化学方程是_，滤渣1 的主要成分为_。（2）向溶液1中加入双氧水时，反应的离子方程式是_。（3）滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS，以除去Cu2+，反应的离子方程式是_，在CuS和MnS共存的悬浊液中，c(Cu2+)/c(Mn2+)=_ （Ksp(CuS)=1.210-36，Ksp(MnS)=2.510-13）。（4）在酸性条件下，NaClO3溶液将MnCl2氧化为MnO2，其还原产物为Cl2，该反应的离子方程式为 _ 。【答案】MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2+H2OSiO22Fe2+H2O24H2O=2Fe(OH)34H+MnSCu2Mn2CuS4.810-245Mn22ClO34H2O5MnO2Cl28H (2)加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+，在pH=4时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，根据电荷守恒有氢离子生成，反应离子方程式为：2Fe2+H2O2+4H2O=2Fe(OH)3+4H+；(3)MnS与氯化铜反应转化更难溶的CuS，同时得到氯化镁，反应离子方程式为：MnS+Cu2+=Mn2+CuS，在CuS和MnS共存的悬浊液中，=4.810-24；(4)用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化得到MnO2，Mn元素发生氧化反应，则Cl元素发生还原反应生成Cl2，由于在酸性条件下反应，根据电荷守恒可知，生成物中有H+生成，根据H元素守恒，可知反应物中缺项物质为H2O，配平后离子方程式为：5Mn2+2ClO3-+4H2O=Cl2+5MnO2+8H+。22（四川省德阳五中2018-2019学年高三第一次月考）一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。(已知Co2O3的氧化性Cl2的氧化性)。从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下： (1)过程中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为_。(2)过程中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出含钴物质的反应化学方程式为(产物中只有一种酸根)_。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请分析不用盐酸浸出钴的主要原因：_。(3)过程得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式：_。(4)碳酸钠溶液在过程和中所起作用有所不同，请写出在过程中起的作用是_。(5)在Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是_(填标号)。Ac(Na)2c(CO) Bc(Na)c(CO)c(HCO)Cc(OH)c(HCO)c(H) Dc(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)【答案】2Al2OH2H2O=2AlO23H24Co2O3CoONa2S2O311H2SO4=12CoSO4Na2SO411H2OCo2O3CoO可氧化盐酸产生Cl2，污染环境2Al33CO323H2O=2Al(OH)33CO2调节pH，提供CO32，使Co2沉淀为CoCO3BCD【解析】 (1)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子反应方程式为：2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2，故答案为：2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2； (4)碳酸钠溶液在过程中铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳；碳酸钠溶液在过程中调整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3； (5)A由物料守恒可知c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3)，故A错误；B碳酸根离子发生水解，且以第一步水解为主，所以溶液中离子浓度：c(Na+)c(CO32-)c(HCO3-)，故B正确；C碳酸根离子发生水解，水解呈碱性，且存在两步水解，则溶液中离子浓度：c(OH-)c(HCO3-)c(H+)，故C正确；DNa2CO3溶液中质子守恒：c(OH-)-c(H+)c(HCO3-)+2c(H2CO3)，故D正确。23（2019届宁夏育才中学高三上学期第一次月考）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下： （1）MgCO3 与稀硫酸反应的化学方程式为_。（2）加入H2O2 氧化时，发生反应的离子方程式为_。（3）滤渣2 的成分是_(填化学式)。（4）煅烧过程存在以下反应：2MgSO4+C2MgO+2SO2+CO2 MgSO4+CMgO+SO2+CO MgSO4+3CMgO+S+3CO利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。 D中通过排水法收集的气体可以是_(填化学式)。C中溶液用于吸收CO2，B中盛放的溶液可以是_(填字母)。aNaOH 溶液 bNa2CO3 溶液 c稀硝酸 dKMnO4溶液A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：_。【答案】MgCO3+2H+=Mg2+CO2+H2OH2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2OFe(OH)3COc d3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O (4)煅烧得到的气体主要有SO2、CO2、CO、S，产生的气体进行分步吸收或收集，所以通过A使硫蒸气冷凝下来，再通过B装置吸收二氧化硫，通过C中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，最后剩余一氧化碳气体在D中收集；D中收集的气体可以是CO；C中溶液用于吸收CO2，B中盛放的溶液是吸收二氧化硫，可以是KMnO4溶液或稀硝酸；A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，依据氧化还原反应原理，产物中元素最高价态为+4，最低价为-2价，反应的离子方程式为：3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O。24（2019届广东省惠州市惠东中学高三化学第一次月考）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示： 回答下列问题：（1）写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式_。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_（写出两条）。（2）利用_的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是_（写化学式）。（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_。然后再调节溶液的pH约为5，目的是_。（4）“粗硼酸”中的主要杂质是_（填名称）。（5）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_。【答案】Mg2B2O5H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度Fe3O4SiO2和CaSO4将Fe2+氧化为Fe3+；使Al3+与Fe3+形成氢氧化物而除去（七水）硫酸镁2H3BO3 B2O3+3HOB2O3+3Mg 3MgO+2B （3）pH约为5的溶液中，Fe3+能够沉淀完全，但Fe2+未沉淀，故需要加入强氧化剂H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，通过调节pH再将其除去；调节pH约为5的目的是使Fe3+