2024年高三化学复习主观题一遍过专题10分离提纯操作专练含解析

PAGEPAGE21专题10分别提纯操作专练1．资源的高效利用对爱护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某探讨小组提出了磷尾矿综合利用的探讨方案，制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下：已知：①Ca5(PO4)3F在950℃不分解；②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4请回答下列问题：（1）950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________。（2）试验室过滤所需的玻璃仪器是_____________。（3）NH4NO3溶液能从磷矿Ⅰ中浸取出Ca2+的缘由是__________。【答案】（1）CO2（2）漏斗、烧杯、玻璃棒（3）NH4＋水解使溶液呈酸性，与CaO、Ca(OH)2反应生成Ca2＋（4）MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4【解析】（1）依据题给化学工艺流程和信息①知磷尾矿[主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3]在950℃下煅烧，其中碳酸钙和碳酸镁分解，生成气体的成分为二氧化碳（CO2）。（2）试验室过滤所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒。（3）NH4NO3溶液中铵离子水解呈酸性，与CaO、Ca(OH)2反应生成Ca2＋。（4）依据化学工艺流程推断浸取液II的主要成分为硫酸镁溶液，通入NH3，发生反应的化学方程式是MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4。2．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：（1）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。（2）“尾气汲取”是汲取“电解”过程排出的少量ClO2。此汲取反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是_________。【答案】（1）NaOH溶液；Na2CO3溶液；ClO2−(或NaClO2)；（2）2:1；O2；【解析】（1）食盐溶液中混有Mg2+和Ca2+，可利用过量NaOH溶液除去Mg2+，利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+；向NaCl溶液中加入ClO2，进行电解，阳极发生反应2Cl--2e-=Cl2↑，反应产生Cl2，阴极发生反应产生NaClO2，可见“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2；（2）依据图示可知：利用含有过氧化氢的NaOH溶液汲取ClO2气体，产物为NaClO2，则此汲取反应中，氧化剂为ClO2，还原产物为NaClO2，还原剂是H2O2，氧化产物是O2，每1mol的H2O2转移2mol电子，反应方程式是：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O，可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1，该反应中氧化产物为O2。3．铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。（1）在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率，结果如图所示。①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其缘由是__________。②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要缘由是_____________。【答案】（1）①活性炭对Cu2+和Pb2+有吸附作用②铁的质量分数增加，铁炭混合物中微电池数目削减【解析】（1）①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，缘由是活性炭是疏松多孔的物质，表面积大，吸附力强，可以吸附水中少量的Cu2+和Pb2+，从而可以降低水中Cu2+和Pb2+的浓度；②铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，铁炭混合物中微电池数目削减，因此Cu2+和Pb2+的去除率不升反降。4．某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采纳的试验方案如下：回答下列问题：（1）在下列装置中，第一次浸出必需用____________，其次次浸出应选用____________。（填标号）（2）其次次浸出时，向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若依次相反，会造成___________。滤渣2的主要成分是____________________。（3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液运用的器皿名称是________________。【答案】（1）DA（2）H2O2与固体颗粒接触分解（3）蒸发皿【解析】（1）依据题给化学工艺流程知第一次浸动身生反应ZnO+H2SO4ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4ZnSO4+H2S，有有毒气体H2S生成，必需用氢氧化钠溶液进行尾气处理，选D装置，其次次浸出时发生反应：CuS+H2O2+H2SO4CuSO4+S+2H2O，不产生有毒气体，可选用A装置。（2）其次次浸出时，向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若依次相反，会造成H2O2与固体颗粒接触分解。滤渣2的主要成分是二氧化硅。（3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液运用的器皿名称是蒸发皿。5．LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：已知：HCl的沸点是－85.0℃，HF的沸点是19.5℃。（1）第①步反应中无水HF的作用是、。反应设备不能用玻璃材质的缘由是(用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性，工厂平安手册提示：假如不当心将HF沾到皮肤上，可马上用2%的溶液冲洗。（2）第④步分别采纳的方法是；第⑤步分别尾气中HF、HCl采纳的方法是。【答案】（1）反应物溶剂SiO2+4HF=SiF4↑+2H2ONaHCO3（2）过滤冷凝【解析】（1）固体+液体生成新的物质及饱和溶液，故是反应物和溶剂的作用；玻璃的主要成份为硅酸盐和二氧化硅，能与HF反应；HF具有弱酸性，故用弱碱进行中和。（2）固液的分别可用过滤的方法；HF和HCl的分别，可用其沸点不一样（HF中存在氢键），进行分别，故降低温度；HF先变为液体。6．石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下：（注：SiCl4的沸点是57.6ºC，金属氯化物的沸点均高于150ºC）（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间的N2，主要目的是。（2）高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的氯化物主要为。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为。（3）步骤①为：搅拌、。所得溶液IV中阴离子有。【答案】（1）解除空气，削减C的损失；（2）SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；（3）过滤；Cl-、OH-、AlO2；【解析】（1）石墨的化学性质在常温下稳定，而在高温下可与氧气发生反应，所以通入N2目的是作爱护气，解除空气中的氧气，削减C的损失；（2）高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。依据杂质的含量，气体I中的氯化物主要SiCl4、AlCl3、FeCl3；SiCl4的沸点是57.6ºC，所以气体II为SiCl4，与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氯化钠，化学方程式为SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；（3）金属氯化物的沸点均高于150ºC，所以固体III中存在氯化铝、氯化铁、氯化镁，其中氯化铁、氯化镁与过量氢氧化钠溶液反应生成沉淀，而氯化铝与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，所以搅拌后过滤，所得溶液IV中阴离子有Cl-、OH-、AlO2。7．水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有肯定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。试验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：回答下列问题：（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是________________________________________，还可运用___________代替硝酸。（2）加氨水过程中加热的目的是______________________________________。沉淀B的主要成分为_____________、____________（填化学式）。【答案】将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+双氧水(H2O2)防止胶体生成，易沉淀分别Fe(OH)3Al(OH)3【解析】（1）依据题中信息，水泥中含有肯定量的铁、铝、镁等金属氧化物，依据流程须要除去这些杂质，因为Fe3+简洁在pH较小时以氢氧化物的形式沉淀出来，因此加入硝酸的目的是将样品中可能存在的Fe2＋转化成Fe3＋；加入的物质要具有氧化性，同时不能引入新的杂质，因为过氧化氢被称为绿色氧化剂，所以可以选择双氧水；（2）盐类水解是吸热反应，加热可以促进Fe3+、Al3+水解转换为Fe(OH)3、(OH)3；依据流程图，pH4～5时Ca2+、Mg2+不沉淀，Fe3+、Al3+沉淀，所以沉淀B为Fe(OH)3、(OH)3。8．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）滤渣1中含量最多的金属元素是____________，滤渣2的主要成分是_____________及含硅杂质。（2）步骤④调滤液2的pH使之变____________（填“大”或“小”），缘由是___________________（用离子方程式表示）。【答案】铁Al(OH)3小【解析】（1）滤渣1中含量最多的金属元素是Fe，滤渣2的主要成分是Al（OH）3及含硅杂质。（2）步骤④调滤液2的pH使之变小，增大氢离子浓度，平衡正向移动，利于生成Cr2O72－，2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。9．以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示：硼镁泥的主要成分如下表：MgOSiO2FeO、Fe2O3CaOAl2O3B2O330%~40%20%~25%5%~15%2%~3%1%~2%1%~2%回答下列问题：（1）“酸解”时应当加入的酸是_______，“滤渣1”中主要含有_________（写化学式）。（2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、_______。（3）推断“除杂”基本完成的检验方法是____________。（4）分别滤渣3应趁热过滤的缘由是___________。【答案】H2SO4SiO2将Fe2＋氧化为Fe3＋调整溶液pH，使Fe3＋、Al3＋以氢氧化物的形式沉淀除去取滤液将其酸化后滴加KSCN溶液，若溶液未变红，则说明除杂完全防止MgSO4·7H2O结晶析出【解析】（1）流程制备的是MgSO4·7H2O，为了不引入杂质，因此所用的酸是硫酸，化学式为H2SO4；依据硼镁泥的成分，SiO2不与硫酸反应，因此滤渣1为SiO2；（2）硼镁泥中含有FeO，与硫酸反应后生成FeSO4，次氯酸钙具有强氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，氧化镁的作用是调整pH，使Al3＋和Fe3＋以氢氧化物形式沉淀出来，除去Fe3＋和Al3＋；（3）除杂是除去的Fe3＋和Al3＋，因此验证Fe3＋就行，方法是取滤液将其酸化后滴加KSCN溶液，若溶液未变红，则说明除杂完全；（4）防止MgSO4·7H2O结晶析出。10．（14分）硼氢化钠（NaBH4）在化工等领域具有重要的应用价值，某探讨小组采纳偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4，其流程如下：已知：NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙酸（沸点：13℃）。（1）在第①步反应加料之前，须要将反应器加热至100℃以上并通入氩气，该操作的目的是_____，原料中的金属钠通常保存在____中，试验室取用少量金属钠须要用到的试验用品有_____，_____，玻璃片和小刀等。（2）第②步分别采纳的方法是______；第③步分别（NaBH4）并回收溶剂，采纳的方法是______。【答案】（1）除去反应器中的水蒸气和空气，煤油，镊子、滤纸（2）过滤，蒸馏【解析】（1）由于NaBH4常温下能与水反应，且Na比较活泼，加热到100度以上，充入氩气，是除去反应器中的水蒸气和空气，避开影响反应；少量金属钠保存在煤油里；取用钠时，用镊子夹取，滤纸吸干表面的煤油；（2）从流程图中可以看出第②步分别的是固体和液体混合物，所以选用过滤的方法；第③步分别（NaBH4）并回收溶剂，只能先将溶剂蒸发再冷凝回收，即蒸馏的方法分别。11．中国航空航天事业飞速发展，银铜合金广泛用于航空工业。从银铜合金切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：注：A1(OH)3和Cu(OH)2分解温度分别为450℃和80℃(1)滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中快速变为红棕色，滤渣A与稀HNO3反应的离子方程式为______________________。(2)过滤操作须要的玻璃仪器除烧杯外还有___________。(3)固体混合物B的组成为___________；在生成固体B的过程中，需限制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为___________。(4)煅烧阶段通入惰性气体的缘由___________。【答案】3Ag+4H++NO3-=3Ag+＋NO↑+2H2O漏斗、玻璃棒Al(OH)3和CuO的混合物Al(OH)3＋OH－=AlO2—＋2H2O爱护气(或防止铜被氧化)【解析】（1）滤渣A的主要成分是Ag，稀硝酸是氧化性酸，能溶解银、产生无色气体，即3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O，离子方程式为：3Ag+4H++NO3-=3Ag+＋NO↑+2H2O，无色的一氧化氮气体在空气快速被氧化为红棕色的二氧化氮气体，即2NO+O2=2NO2；故答案为：3Ag+4H++NO3-=3Ag+＋NO↑+2H2O。（2）过滤操作须要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：漏斗、玻璃棒。（3）结合信息和流程图可知：硫酸铜、硫酸铝与稀氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜和氢氧化铝，煮沸是氢氧化铜分解生成氧化铜，氢氧化铝不分解，所以固体B的主要成分是Al(OH)3和CuO的混合物，若NaOH过量，两性氢氧化物Al(OH)3就会溶解，反应氮的离子方程式为：Al(OH)3＋OH-=AlO2-＋2H2O，故答案为：Al(OH)3和CuO的混合物；Al(OH)3＋OH-=AlO2-＋2H2O。（4）煅烧阶段通入惰性气体的缘由是做爱护气(或防止铜被氧化)，故答案为：爱护气(或防止铜被氧化)。12．某化学课外小组试验室制取乙酸乙酯时查阅资料如下：CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O，依据查得的资料设计了下图所示的装置(夹持装置忽视)制取纯净的乙酸乙酯。步骤如下：①在下图的三口烧瓶中加入3mL乙醇，边摇动边渐渐加入3mL浓硫酸，在分液漏斗中装入3：2的乙醇和乙酸混合液。②油浴加热三口烧瓶至肯定温度，然后把分液漏斗中的混合液渐渐地滴入三口烧瓶里并保持反应混合物在肯定温度。③反应一段时间后，向锥形瓶中缓慢加入饱和Na2CO3溶液，并不断摇动，分层后进行分液。④用饱和食盐水和氯化钙溶液洗涤酯层，再分液，在酯层加入干燥剂干燥得粗乙酸乙酯。⑤将粗乙酸乙酯转入下图的仪器A中，在水浴中加热，收集74～80℃的馏分即得纯净的水果香味无色透亮液体。依据题目要求回答：（1）图2中仪器A的名称是____________，冷凝管中冷水从______(填a或b)口进入。（2）步骤③和④中都用到了分液操作，该操作用到的主要玻璃仪器是_________，在分液操作时，上下两层液体移出的方法是_______。（3）步骤④中干燥乙酸乙酯，可选用的干燥剂为______(填字母)。a．五氧化二磷b．无水Na2SO4c．碱石灰【答案】蒸馏烧瓶b分液漏斗分液漏斗中下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出b【解析】（1）依据仪器的结构特点可知图2中仪器A的名称是蒸馏烧瓶，冷凝管中冷水与蒸气的方向相反，则冷水从b口进，故答案为：b。（2）步骤③和④中都用到了分液操作，该操作用到的主要玻璃仪器是分液漏斗，在分液操作时，为防止试剂间相互污染，则上下两层液体移出的方法是分液漏斗中下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出，故答案为：分液漏斗中下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出。（3）由于乙酸乙酯在酸性或碱性溶液中简洁发生水解反应，步骤④中干燥乙酸乙酯时不能选择酸性或碱性干燥剂，五氧化二磷是酸性干燥剂，碱石灰为碱性干燥剂，故选b，故答案为：b。13．从某化工厂供应的硒酸泥(主要含S、Se、Fe2O3及SiO2)中提取粗硒的工艺流程如下图所示：备注：氧化浸出液中Se的含量为43.45g/L依据以上信息回答下列问题：(1)把煤油加热后再进行浸泡的目的是：__________________________。(2)将含硫的滤液进行“冷却、结晶、过滤”操作可以除去煤油中的硫，由这一操作可推想硫的物理性质是：__________________________。(3)滤渣A的主要成分有___________；滤液B的金属阳离子有___________。【答案】提高硫的浸出率或硫在热的煤油中溶解度更大硫在煤油中的溶解度随温度的下降而削减Fe(OH)3、SiO2Fe2+、Na+【解析】(1)硒酸泥中含有的S单质是由非极性分子构成的分子晶体，依据相像相容原理；S单质简洁溶于由非极性分子构成的煤油中，所以把煤油加热后再进行浸泡的目的是提高硫的浸出率，也可以说是使硫在热的煤油中溶解度更大；(2)将含硫的滤液进行“冷却、结晶、过滤”操作可以除去煤油中的硫，依据这一操作可推想硫的物理性质是硫在煤油中的溶解度随温度的下降而削减，随温度的上升而增大；(3)依据上述分析可知滤渣A的主要成分有Fe(OH)3、SiO2；在氧化浸出液中主要含有H2SeO3、Na2SO4及少量Fe2(SO4)3，当向其中加入Na2SO3还原H2SeO3时，Fe2(SO4)3也同时被还原为FeSO4，所以此时过滤得到的滤液B的金属阳离子有Fe2+、Na+。14．经多年勘测，2018年11月23日省自然资源厅发布消息称在皖江地区发觉特大铜矿床，具有重大实际意义。以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有少量PbS、Al2O3、SiO2)为原料制取胆矾的流程如图：已知：常温下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-33，Ksp[Cu(OH)2]=3.0×10-20。（1）最适合的试剂A是________（写化学式）溶液，固体2的成份为PbSO4和_______。当试剂A的浓度为6mol·L-1时，“浸出”试验中，铜的浸出率结果如图所示。所采纳的最佳试验条件(温度、时间)为_______________。（2）最适合的试剂B是_______(填序号)，最适合的试剂C是______（填序号），固体3的成份为_________________________。a．Cl2b．CuOc．酸性高锰酸钾溶液d．NaOHe．H2O2溶液f．K2CO3（3）操作1如在试验室中进行，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______，操作2的步骤为_______________，_______________，过滤、洗涤。【答案】H2SO4SiO2ebCuO、Fe(OH)3、Al(OH)3漏斗蒸发浓缩冷却结晶【解析】（1）因为要制取胆矾，最适合的试剂A是硫酸溶液，固体2的成份为PbSO4和二氧化硅。正确答案：H2SO4SiO2（2）溶液1到溶液2的过程中须要除掉铝离子、铁离子、亚铁离子，选择氧化剂先把亚铁离子氧化为铁离子，再调pH值，使铁离子、铝离子沉淀完全，因为除杂同时不行加入新的杂质，所以氧化剂选择双氧水，氧化铜调整pH；固体3为CuO、Fe(OH)3、Al(OH)3；答案：ebCuO、Fe(OH)3、Al(OH)3（3）操作1过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，操作2制取胆矾，所以须要将溶液2蒸发、浓缩、冷却、结晶、过滤、洗涤得到产品胆矾；答案：漏斗蒸发浓缩冷却结晶。15．海洋是生命的摇篮，海水不仅是珍贵的水资源，而且隐藏着丰富的化学资源。I.（1）海水中所得粗盐中通常含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，为了得到精盐，下列试剂加入的先后依次正确的是________A．BaCl2→Na2CO3→NaOH→HClB．NaOH→BaCl2→Na2CO3→HClC．BaCl2→NaOH→Na2CO3→HClD．Na2CO3→NaOH→BaCl2→HCl（2）为了检验精盐中是否含有SO42-，正确的方法是____________________________。II.海藻中提取碘的流程如图所示（3）灼烧过程中，需运用到的（除泥三角外）试验仪器有____________A．试管B．瓷坩埚C．坩埚钳D．蒸发皿E．酒精灯F．三脚架（4）指出提取碘的过程中有关试验操作名称：①________③__________④_________（5）步骤②反应的离子方程式为___________________，该过程氧化剂也可以用H2O2，将等物质的量的I-转化为I2，所需Cl2和H2O2的物质的量之比为__________（6）下列关于海藻提取碘的说法，正确的是_________A．含碘的有机溶剂呈现紫红色B．操作③中先放出下层液体，然后再从下口放出上层液体C．操作④时，温度计的水银球应伸入液面以下但不能触遇到蒸馏烧瓶的底部【答案】ABC取少量精盐溶于水，先加入稀盐酸，无现象，向其中加入氯化钡溶液，若产生沉淀，则含有硫酸根离子BCEF过滤萃取分液蒸馏Cl2+2I-2Cl-+I21:1A【解析】I.（1）依据不能产生新杂质的要求排序，前面加入的过量溶液应用后加入的溶液除去的原则确定除杂依次，所以碳酸钠必需在氯化钡后面，过滤后再加盐酸除去过量的NaOH和碳酸钠，选项A、B、C满意；正确答案：ABC。（2）检验硫酸根离子，应当先加入盐酸无现象，解除其他杂志离子的干扰，再加入氯化钡产生白色沉淀；正确答案：少量精盐溶于水，先加入稀盐酸，无现象，向其中加入氯化钡溶液，若产生沉淀，则含有硫酸根离子。II.现将海藻晒干，放到坩埚中灼烧得到海带灰，海藻灰悬浊液过滤除掉残渣，得到含碘离子的溶液，通入氯气将碘离子氧化为碘单质，加入有机试剂苯或四氯化碳将碘单质萃取到有机层，分液得有机溶液，再蒸馏得到晶态碘；（3）固体灼烧用到的仪器有坩埚，坩埚钳，泥三角，三脚架，酒精灯；正确答案：BCEF。（4）海藻灰悬浊液过滤除掉残渣，得到含碘离子的溶液，通入氯气将碘离子氧化为碘单质，加入有机试剂苯或四氯化碳将碘单质萃取到有机层，分液得有机溶液，再蒸馏得到晶态碘；正确答案：过滤萃取分液蒸馏。（5）Cl2+2I＝2Cl-+I2，2I-+H2O2+2H+＝I2+2H2O，将等物质的量的I-转化为I2，所需Cl2和H2O2的物质的量之比1:1；正确答案：Cl2+2I＝2Cl-+I21:1。（6）A.碘单质在有机溶剂中呈现紫红色，故A正确；B.没有确定萃取剂是谁，没有方法确定有机溶液在上层还是下层，故B不正确；C.温度计的水银球应当在蒸馏烧瓶支管口旁边测量蒸气的温度，故C不正确；正确答案：A。16．下图是利用废铜屑（含杂质铁）制备胆矾（硫酸铜晶体）的流程。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2起先沉淀2.77.54.4完全沉淀3.79.76.7请回答：（1）溶液B中含有的阳离子有____________________（填离子符号）。（2）下列物质中最相宜做氧化剂X的是__________（填字母）。a．NaClOb．H2O2c．KMnO4（3）加入试剂①是为了调整pH，要调整pH范围是_____________，则试剂①可以选择______________（填化学式）。（4）溶液E经过操作①可得到胆矾，操作①为________________________、过滤、洗涤。【答案】Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+b3.7～4.4CuO【或Cu(OH)2或CuCO3】蒸发浓缩、冷却结晶【解析】（1）A中含有CuO、Fe3O4，A和稀硫酸反应且稀硫酸过量导致溶液B中含有CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3和稀硫酸，所以B中含有阳离子为Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+；（2）氧化剂X能氧化亚铁离子生成铁离子且不能引进新的杂质，双氧水被还原为水，不引进新的杂质，但是次氯酸钠和高锰酸钾溶液能引进新的杂质，所以选双氧水，故答案为b；（3）加入试剂①是为了调整pH，试剂①能和氢离子反应且不能引进新的杂质，该试剂为CuO或Cu(OH)2或CuCO3，由于是沉淀铁离子，而不沉淀铜离子，所以依据表中数据可知要调整pH范围是3.7～4.4；（4）溶液E为硫酸铜，硫酸铜溶液经过操作①可得到胆矾，由于硫酸铜易溶于水，则操作①为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤。17．活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下：一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Fe(OH)2pH3.26.78.09.7（1）“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2＋、SO42－，另含有Fe2＋、Cu2＋等杂质。先加入___________（填“Na2CO3”或“H2SO4”）调整溶液的pH至5.4，然后加入适量KMnO4，Fe2＋转化为Fe(OH)3，同时KMnO4转化为MnO2,，经检测溶液中Fe2＋的浓度为0.009mol·L－1，则每升溶液中至少应加入__________molKMnO4。（2）杂质Cu2＋可利用置换反应除去，应选择的试剂是___________。【答案】Na2CO30.003锌粉【解析】（1）“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2＋、SO42－，另含有Fe2＋、Cu2＋等杂质，先加入Na2CO3调整溶液的pH至5.4，使溶液的酸性减弱，然后加入适量KMnO4，Fe2＋转化为Fe(OH)3，同时KMnO4转化为MnO2，在KMnO4中锰元素的化合价降低，该反应中作为氧化剂，反应的离子方程式为MnO4-+3Fe2++7H2O＝MnO2+3Fe(OH)3↓+5H+。经检测溶液中Fe2＋的浓度为0.009mol·L－1，即1L溶液中亚铁离子的物质的量是0.009mol，则依据方程式可知消耗高锰酸钾是0.003mol，所以每升溶液中至少应加入0.003molKMnO4。（2）由于制备活性氧化锌，杂质Cu2+可利用置换反应除去，不能引入杂质，所以应选择的试剂是锌粉。18．氟化锂(LiF)难溶于水，可用于核工业、光学玻璃制造等。以透锂长石(含Li2O、Al2O3、SiO2)为原料制备氟化锂的工艺流程如下：回答下列问题：（1）滤液I中含有的金属离子有________，滤渣I的用途是（请写出两种用途）________。（2）操作Ⅳ包括________、洗涤和干燥。【答案】Li+、Al3+制作光导纤维或制玻璃、制粗硅等过滤【解析】（1）Li2O、Al2O3均能与稀硫酸反应生成硫酸锂和硫酸铝，因此滤液I中含有的金属离子有Li+、Al3+；SiO2与稀硫酸不反应，过滤后得到滤渣，则滤渣I的用途是制作光导纤维或制玻璃、制粗硅等。（2）由流程图知操作Ⅳ包括过滤、洗涤和干燥。19．某爱好小组用镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌(ZnSO4·7H2O)相关信息如下：①金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH范围。②ZnSO4的溶解度(物质在100g水中溶解的质量)随温度改变曲线。金属离子pH起先沉淀完全沉淀Fe3+1.52.8Fe2+5.58.3Zn2+5.48.2请回答：(1)①镀锌铁皮上的油污可用Na2CO3溶液去除，理由是_______________________________。②步骤Ⅰ，可用于推断镀锌层完全反应的试验现象是__________________________。(2)步骤Ⅱ，需加入过量H2O2，理由是____(请简述理由，并且写出对应的离子反应方程式)。(3)步骤Ⅲ，合适的pH范围是____________________。(4)步骤Ⅳ，须要用到下列全部操作：a.蒸发至溶液出现晶膜；b.在60℃蒸发溶剂；c.冷却至室温；d.在100℃蒸发溶剂；e.过滤。请给出上述操作的正确依次_____________(操作可重复运用)。【答案】Na2CO3水解，溶液呈碱性，促使油脂水解产生气泡的速率显著变慢2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O，使Fe2+尽可能转化为Fe3+，H2O2易分解(Fe3+催化加速分解)2.8~5.4dabace【解析】（1）①碳酸钠水解呈碱性，促使油脂水解，达到除去表面油污的效果；锌层、铁层及稀硫酸会构成原电池，反应速率快，当锌层完全溶解后，原电池结构消逝，反应速率下降，产生气泡的速率显著变慢；②使Fe2＋转化为Fe3＋便于形成沉淀分别，其离子方程式为：2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O，又由于Fe3＋会促进H2O2的分解，所以要加入过量的H2O2，答案为：2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O，使Fe2+尽可能转化为Fe3+，H2O2易分解(Fe3+催化加速分解)；（3）要使两种离子分别，则要使Fe3+完全沉淀而又不使Zn2+沉淀，则最佳pH为2.8~5.4；（4）要从溶液中得到粗产品，首先加热蒸发溶剂，直到出现晶膜，达到饱和状态并除去部分溶剂；由图可知在60℃时产品的溶解度最大，故接着在60℃下蒸发溶剂，并出现晶膜，达到饱和状态，接着冷却至室温，使产品析出，最终过滤，使固液分别，得到粗产品，故正确的操作依次为dabace。20．醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·H2O］为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气汲取剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。试验装置如图所示，回答下列问题：（1）打开K3，关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d，其缘由是________；d中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分别，需采纳的操作是___________、_________、洗涤、干燥。【答案】c中产生H2使压强大于大气压（冰浴）冷却过滤【解析】（1）打开K3，关闭K1和K2，由于锌接着与盐酸反应生成氢气，导致c中压强增大，所以c中亮蓝色溶液能流入d装置，与醋酸钠反应；依据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水，所以为使沉淀充分析出并分别，须要实行的操作是（冰浴）冷却、过滤、洗涤、干燥。21．过氧化钙微溶于水，溶于酸，可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的试验方法。回答下列问题：（一）碳酸钙的制备（1）步骤①加入氨水的目的是_______。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于____。（2）下图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是______（填标号）。a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b．玻璃棒用作引流c．将滤纸潮湿，使其紧贴漏斗壁d．滤纸边缘高出漏斗e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度【答案】（1）调整溶液pH使Fe(OH)3沉淀；过滤分别；（2）ade；【解析】试题分析：（1）反应中盐酸过量，且溶液中含有铁离子，因此步骤①加入氨水的目的是中和多余的盐酸，沉淀铁离子；小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤。（2）a．过滤时漏斗末端颈尖应当紧靠烧杯壁，a错误；b．玻璃棒用作引流，b正确；c．将滤纸潮湿，使其紧贴漏斗壁，防止有气泡，c正确；d．滤纸边缘应当低于漏斗，d错误；e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动简洁弄碎滤纸，e错误，答案选ade。22．以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避开污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%2.2~2.92.8~3.122~2860~651~2<1以下是一种废钒催化剂回收工艺路途：回答下列问题：（1）“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_______。（2）“离子交换”和“洗脱”可简洁表示为：4ROH+V4O124−R4V4O12+4OH−（ROH为强碱性阴离子交换树脂）。为了提高洗脱效率，淋洗液应当呈_____性（填“酸”、“碱”或“中”）。（3）“流出液”中阳离子最多的是________。【答案】（1）Fe(OH)3、Al(OH)3；（2）碱；（3）K＋【解析】（1）“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中，同时生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，则“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。（2）依据方程式可知为了提高洗脱效率，反应应当向逆反应方向进行，因此淋洗液应当呈碱性。（3）由于前面加入了氯酸钾和氢氧化钾，则“流出液”中阳离子最多的是钾离子。23．乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，中学化学试验常用a装置来制备。完成下列填空：（1）饱和Na2CO3溶液的作用是___________、_____________、_____________。（2）反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，_________、________，然后分液。（3）若用b装置制备乙酸乙酯，其缺点有__________、__________。由b装置制得的乙酸乙酯粗产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是________，分别乙酸乙酯与该杂质的方法是_______________。【答案】（1）中和乙酸、溶解乙醇、削减乙酸乙酯在水中的溶解（2）振荡、静置（3）原料损失较大、易发生副反应乙醚；蒸馏【解析】（1）由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，所以饱和Na2CO3溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、削减乙酸乙酯在水中的溶解。（2）乙酸乙酯不溶于水，因此反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，振荡、静置，然后分液即可。（3）依据b装置可知由于不是水浴加热，温度不易限制，因此制备乙酸乙酯的缺点是原料损失较大、易发生副反应。由于乙醇溶液发生分子间脱水生成乙醚，所以由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是乙醚，乙醚和乙酸乙酯的沸点相差较大，则分别乙酸乙酯与该杂质的方法是蒸馏。24．硼及其化合物在工业上有很多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O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）利用的磁性，可将其从“浸渣”中分别。“浸渣”中还剩余的物质是______（写