2019高考化学考点必练专题21物质的制备、分离与提纯拔高专练.pdf

考点二十一 物质的制备、分离与提纯拔高专练1.（2 0 1 9届广东省中山市第一中学高三上学期第二次统测）下列装置或操作能达到实验目的的是B.装置可用于除去C L 中的H C 1C.装置可用于氯化氢气体溶于水D.装置：酸性KM n O i 溶液中有气泡出现，且溶液颜色会逐渐变浅直至褪去【答案】D【解析】A.碳酸钠溶液和乙酸乙酸的混合物分层，应选分液漏斗分离，且图中蒸倒时温度计水银球位置不合理，故错误；B.二者都与氢氧化钠反应，不能分离，可选饱和食盐水洗气，故错误；C.苯不能隔绝氯化氢与水，将苯改为四氧化碳可用于吸收氯化氢，且防止倒吸，故错误；，浓硫酸使蔗糖脱水后，C 与浓硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫使品红、高镒酸钾溶液都褪色，则酸性高镜酸钾溶液中有气泡出现，目溶满颜色会逐渐变浅直至褪去，故正确。2.（2 0 1 9届甘肃省酒泉市敦煌中学高三二诊）硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质。下列说法错误的是（）H：O2.F e 式 OH)2(S O JNELHCOI（碱 式 硫 酸 铁）C o VZ4空气 一 n(NH4)2SO4母 烧（铁 红）（N H JFe（S O J冷却结晶（硫 酸 亚 铁 锈）A.碱式硫酸铁水解能产生F e（O H）：,胶体，可用作净水剂B.为 防 止 N I 1 J I C 0 3 分解，生 产 F e C 03需在较低温度下进行C.常温下，（N H ）2 F e（S0 ）2在水中的溶解度比F e SO d 的大I）.可 用 KSC N 溶液检验（N H i）z F e（S0,）2 是否被氧化【答案】C【解析】A.碱式硫酸铁电离产生F e ,F e 能发生水解生成F e（O H）：,胶体，F e（O H）.,胶体具有吸附性，可用作净水剂，选项A 正确；B.M I M C O a 不稳定，受热易分解，所以为防止N H J I C O：,分解，生 产 F e C O；,需在较低温度下进行，选 项 B 正确；C.（N H 3 F e（S 0 M 在水中的溶解度比F e SO 的 小,所 以 F e S0 4 才能与（N H D z SO”反应生成（N H J z F e 生0。2,选 项 C错 误;D.KSC N 溶液遇F e”溶液无现象，（N H ）F e（S 0 3 若被氧化则生成F e*KSC N 溶液遇F e 溶液变红，选项D正确。3.（2 0 1 9届河北省邢台市高三上学期第一次月考）银锌电池在商业、宇航潜艇、核武器等领域有广泛应用。一种从正极片（含 Ag、Ag Q、石墨及C u 等）中回收银的流程如下，下列叙述错误的是L 石展正极从-八 皮液L 含滤液C的溶液 L a一 水.含.”（N H,）；Znr池洗*的谑液 一丁 建 而A.滤液a中含有N a、C u 、等阳离子B.A 用氨水溶解时发生的反应为Ag C l+2 N L H20=Ag（N H3）2 ,+C 1+2 H20C.滤液c可浓缩结晶得到Z n（N 0：,）2D.向滤渣d中加稀硫酸可溶解其中过量的Z n【答案】C【解析】A.正极片含Ag、Ag：O、石墨及Cu等加稀硝酸后，石墨不反应，合 Ag、Ag：O、Cu和硝酸反应生成硝酸银，硝酸铜，再加氯化钠溶流会发生Ag-CL=AgC：l,则滤液a 中含有Na、C u-H等阳离子:故A 正确；B.在 含 A gC l的滤渣中加入氨水会发生应生成Ag（NH：）：C l和 2H：0 ,即 AgCl+2NHs-H：O=A gC N K R，+C+2H：0,故 B 正确；C.在银氨络合物中加入Z n 反应后溶液中Zn：-与氨气结合以Zn（NH以F l形式存在，故 C 错误；经过第一步过滤，知溶液c 中不存在NO；-,滤渣d 中过量的锌可以溶解于稀硫酸溶液中。4.（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）下列实验中,所使用的装置（夹持装置略）、试剂和操作方法有母送的是（）C,配制一定物质的量浓度的NaNOs溶液 D.25 mL滴定管读数为11.80 m L【答案】C【解析】A.氢氧化亚铁不稳定，易被空气中氧气氧化生成氢氧化铁，所以制备氢氧化亚铁要隔绝空气，植物油和水不互溶，且密度小于水，所以用植物油能隔绝空气，所以能实现实蛉目的，故 A 正确；B.二氧化碳能够与氢氧化钠溶液反应被吸收，一氧化碳不能,可以用氢氧化钠溶液除去CO中的CO故 B 正确;C.容量瓶只能配制溶 液，不能作稀释或溶解药品的仪器，应该用烧杯溶解硝酸钠，然后等溶液冷却到室温，再将硝酸钠溶浴转移到容量瓶中，故 C 错误；D 滴定管的读数需要精确到0.01m L,根据图示，滴定管读数为11.80 m L,故 D 正确。5.（2019届辽宁省六校协作体高三上学期期初联考）海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法不正确的是（）A.操作X是蒸发、结晶、过滤、洗涤B.操作y 是先将Nlh通入饱和食盐水，再不断通入C O?C.沉淀主要成分为M g（0H）2D.气体及滤液可用于制备纯碱【答案】C【解析】M 操作X是提取海水中的氯化钠，可采用蒸发、结晶、过滤、洗涤的方法提纯，故 A 正确；B、在饱和氨盐水中（氨气，氯化钠都达到饱和的溶液）通入二氧化碳从而发生如下反应：反应中的碳酸氢钠由于溶解度低而析出，可以进一步煨烧分解为碳酸钠，水和二氧化碳，其中二氧化碳可以再次进入反应重复利用。因此操作y是先将N H-通入饱和食盐水，再不断通入C O?,故 B正确；C、苦卤中含有镁离子，与纯碱中的碳酸根结合生成碳酸镁沉淀,故 C错误；D、碳酸镁沉淀加热产生二氧化碳，因此气体及滤液可用于制备纯碱，故 D 正确。6.（山东省济宁市第一中学2 0 18 2 0 19 学年度第一学期高三年级收心考试）下列实验的实验操作、实验现象和实验结论都正确的是（）选项实验操作实验结论A向浓度均为0.I m o l/L 的 M g C l2,C u C L 混合溶液中逐滴加入氨水，先出现蓝色沉淀K s p M g (O H)2 K s p C u (O H)2 B将甲烷与氯气光照下反应后的混合气体通入石蕊试液，试液变红生成的氯甲烷具有酸性C向 N a A 102溶液中滴加N a l l C 03溶液，产生白色沉淀N a A 102和 N a H C O,发生相互促进的水解反应D向澳水中滴加苯，充分振荡、静置，水层几乎呈无色苯与澳发生了反应【答案】A【解析】A、向浓度均为O.lm oiL的 MgCl：,CuC：混合溶液中逐滴加入氨水，先出现蓝色沉淀，蓝色沉淀为氢氧化铜，因此能说明KspMg（OH）：KspCu（O H n，故 A 正确；B、将甲烷与氯气光照下反应后的混合气体通入石蕊试流，试液变红，因为甲烷与氯气发生取代反应后产物中有氧化氢，通入石蕊试酒可以使试液变红，故 B 错误；C、NaAlO：溶液中滴加NaHCO;溶液,A：O 与 HCQ 电离出的氢离子再加上一份子的水生成氢氧化铝。HCOT电离出的氢离子促进A1O厂 的水解，A：。的水解促进HCOM电离，故 C 错误；D、向 漠水中滴加菸，充分振荡 静置，水层几乎呈无色，因为 澳单质在苯中的溶液度大于水中的溶解度，漠单质全部进入茶层，故 D错误。7.（2019 届福建省莆田市第二十四中学高三上学期第一次调研考试）钛酸铁粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料 其制备工艺流程如下图所示：求液二没)*-4 H：O =B a Ti O(C 2 O4)2-4 H 2 Ol。(3)根反应据过程知洗涤液中可能含有C 1 ,所以取最后一次洗涤液少量于试管中，向其中滴加A g NO,溶液，如无白色沉淀生成，证明草酸氧钛钢已被洗涤干净。(4 )由 足 量 焦 炭 和 CL反 应 判 断 产 物 为 Ti C l,和 CO,所 以 化 学 方 程 式 为T i(X+2 C+2 c l-g2-T i C l,+2 C 0 c设 B a SO”饱和溶液中 c(B a )和 c (SO产)均为 Xmo l L 由 K s r(B a SO,)=c(B a )c(SO )知：x2=1.0 X1 01 0(mo l L1)2,可求出c(B a )=1.0 X1 0 5 mo l!/：重晶石转化为碳酸钢，需满足Q(B a C O3)=c(B a2+)c(C O：i2)=1.OX 1 0 5mo l L Xc(C O?)KSp(B a C O.),贝 U c(C 0：s2)2.5 8 X 1 0 9(mo l L )24-l.OX 1 0 3mo l L =2.5 8 X1 0 mo l L 所以 Na 2 c 0：,溶液的浓度至少要大于2.5 8 X 1 0 1 n o l/L 才能开始转化。8.(2 0 1 9 届湖北省沙市中学高三上学期能力测试一)鸨(7,W)是熔点最高的金属，是重要的战略物资。自然界中鸨矿石的主要成分是铁和镭的鸨酸盐(F e WO,、Mn W0 i),还含少量Si、P、A s 的化合物。由黑鸨矿冶炼鸨的工艺流程如下：NaOH、H俨 歌 Mg”,也原畀码 冷:过 大 一：般一离一占上一ai 1亘 逐 一 鸨 皎 钠 注 法(Na,3 0,)-一鸽破一W0,一单质楣I滤凌口已知：滤渣I 的主要成份是F e z Os、Mn O2 上述流程中，除最后一步外，其余步骤鹤的化合价未变。常温下铝酸难溶于水。回答下列问题：(1)鸨 酸 中 鸨 元 素 的 化 合 价 为，写出M n W O,在熔融条件下发生碱分解反应生成M n O z的化学方程式(2)上述流程中向粗鸨酸钠溶液中加硫酸调p l I=1 0 后，溶液中的杂质阴离子为Si CV FIAs O-、HAs O,2-、HPO：等，则“净 化”过 程 中，加 入 H Q时 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为(3)已知氢氧化钙和鸨酸钙(Ca W O,)都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小。图为不同温度下Ca(0 H)2、Ca W a 的沉淀溶解平衡曲线。贝 l j _ _ _ _ _ _ _4(填或)。一gc(阴遇1将铝酸钠溶液加入石灰乳得到大量铝酸钙，发生反应的离子方程式为,”时该反应的平衡常数为 O(4)硬质合金刀具中含碳化鸨(W C),利用电解法可以从碳化鸨废料中回收鸨。电解时，用碳化鸨做阳极，不锈钢做阴极，HC1 溶液为电解液，阳极析出鸨酸并放出C02o该阳极反应式为【答案】+62 M n W 04+02+4Na O H 2 M n O2+2 Na 川 0,+2 H2O HAs O32-+H2O2=HAs O r +1 W K W 0 广+Ca(O H)2(s)=Ca W O.,(s)+2 0 IF1 X 1 0：W C+6IL O-l O e =H2W 0,i +C02 t +1 0 H+【解析】3铛酸盐Fe W O,为铛酸亚铁，铛 酸 盐(Fe W O，、M n W O x)中铁、镜的化合价都为-2价，设铝酸盐(Fe W O 4.M n W O.)中铛元素的化合价为-x,因化合物中正负化合价代数和为零，贝卜2-x+,易于除去铁元素；(3丁加NMC O：调pH至屋,将溶液中的Fe、A：子专化为沉淀而除去便不能开始沉淀，故a的范围是527.6；过滤所得沉淀的化学式为FefOH)：、A：(0H)”(4)根据流程图可知，此时溶液中存在、ln、Co：-金属离子，由萃取剂对金属离子的萃取率与p H的关系可知，调节溶液pH在3.03.5之间，可使 虹-完全沉淀，并防止CM-转化为Co(OH):沉淀，故答案为：除去溶液中的 伍厂；C。10.(2018 届辽宁省实验中学分校高三12 月月考)工业上由黄铜矿(主要成分C u F e S Q 冶炼铜的主要流程如下：石英砂 石 英 砂 广 气 体A/I烁 烧 冰，。一焙烧一，八”c A 1机:一 精.“FcS)宁 泡 雨(CuQ、Cu)不湍一翳空气 空 气L熔渣B，(1)气体A 中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收。a.浓 H z S O,b.稀 H N O 3c.N aO H 溶液 d.氨水(2)用 稀 H z S O”浸泡熔渣B,取少量所得溶液，滴 加 K S C N 溶液后呈红色，说明溶液中存在(填离子符号)，检验溶液中还存在F e 的方法是(注明试剂、现象)。(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 o(4)以CuSO,溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、P t、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 oa.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极，发生氧化反应c.溶液中Cu”向阳极移动d.利用阳极泥可回收Ag、P t、Au等金属e.阴极增重的质量等于阳极减少的质量f.溶液中铜离子浓度不变(5)利用反应2CU+0 2+2&S0I-2CuS0 4+2H Q 可制备CuSO”若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为。【答 案】c d F e 取 少 量 溶 液，滴 加 K Mn O,溶 液，K Mn O 溶 液 紫 色 褪 去 3 Cu20+2A l高温=Al20：t+6Cub d 4H+02+4e =2H2O【解析】具有还原性，可以利用KNlnO,溶海检睑，方法是取少量溶海，滴 加KMn。，溶液，KMnO,溶液紫色褪去；(3).由流程图转化可知，C M)与 A1发生置换反应生成A1 与 Cu,反应方程式为3 Cu?O+2Al高 温=A12O 3+6CU；(4).a.电解精炼铜时利用了电解原理，电能转化为化学能，也有少量电能转化为热能，故 a错误；b.电解精炼铜时粗铜做阳极，接电源的正极，发生氧化反应，故 b正确；c.电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，即 Cu0 向阴极移动，故 c 错误；d.粗铜中的Ag、P t、Au等不活泼金属不能失电子，以阳极泥的形式沉积在阳极附近，所以利用阳极泥可回收Ag、P t、Au等金属，故 d正确；e.电解过程中，阳极上不仅有铜还有其它金属失电子，阴极上只有铜离子得电子，所以阳极减少的质量一定不等于阴极增重的质量，故 e错误；f.因为粗铜作阳极，该电极上AI、Zn、C u 失电子，精铜作阴极，该极上是铜离子得电子，所以溶液中的铜离子浓度减小，故 f 错误，答案为：b d；(5).该反应中Cu元素化合价由0 价变为+2价、0元素化合价由0价变为-2价，要将该反应设计成原电池，C u 作负极，正极上氧气得电子发生还原反应，在酸性条件下，氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为4H +0 2+4e-=2H Q,故答案为：4H+。2+4/=2比 0。11.(20 19 届江苏省常州田家炳高级中学高三10 月月考)氯化亚铜是一种应用较广的催化剂，易水解。以低品位铜矿砂(主要成分CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如下:CuCl(1)酸 溶 1 步骤中加入Mn O?的作用是。(2)除 锦 步 骤 转 化 为 Mn CO：,沉淀，该 反 应 的 离 子 方 程 式 为。溶 液 中 CuSO,转变为Cu(NH 3)C0 3 留在溶液中。(3)蒸氨步骤会得到Cu O 固体，该 步 骤 在 减 压 条 件 下 进 行 的 原 因 是。(4)合成步骤加入Na 03 的速率不宜过快，否则会产生S O 2 气体，除可能与酸溶时硫酸过量有关，还 可 能 的 原 因 是。(5)有工艺将合成步骤的Na Cl与 Na z S O,换为NH.C1和(NH j S O”则可获得一种可作为氮肥的副产品，其 化 学 式 为。(6)洗涤步骤先用 洗，再用无水乙醇洗涤。【答案】氧 化 剂 Mn2+HC03+NH3=MnC031+NH；减压有利于气体逸出反应有酸(H)生成(或者反应使溶液 p H 下 降)(NH J 0J 或 NH4 HS O 4,(NH.,)2 s。4 和 NH“HS O”、(NH.,)2 s 0“和 H,S O.,等 盐酸【解析】(1)酸 溶 1和除镜过程为：硫酸溶液中加入二氧化镜，硫化铜，发生氧化还原反应生成硫单质，二氧化镜被还原为二价镜离子留在溶液中，然后在除镜步骤中，二价镜离子转化为碳酸镜沉淀，可知：镜元素化合价降低，所以二氧化镜为氧化剂。心)依据除镜过程可知，溶液中加入氢气、碳酸氢馈，与溶液中的二价镜离子反应生成碳酸镒和彼根离子，方程式为：M n -H CO r -N H：=Y n C O J-酒-；(3)气体的溶解度随着压强的增大而增大，所以减小压强有利于氨气的逸出。(虫在合成步骤中氯化钠、亚硫酸钠和硫酸铜反应生成氯化亚铜、硫酸钠和硫酸，溶液中有酸(H D 生成(或者反应使溶液p H 下降)，所以会有二氧化硫生成。(5).将合成步骤中的氯化钠和亚硫酸钠换为氯化核和亚硫酸筱，滤液中含有硫酸筱、硫酸。可以获得一种可用作氮肥的副产品,可能为(NH J S 0 J 或 MLHS O 、(NHMS 0和 NHJIS O,、(NIL)2 s oi 和 Ib S O,等 (6)氯化亚铜存在沉淀溶解平衡，洗涤氯化亚铜时，为了避免氯化亚铜因溶解而损坏，所以应先用盐酸洗涤，然后用乙醇洗涤。12.（2 019 届山东省济南第一中学高三10月月考）铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。（1）生铁中含有一种铁碳化合物X（F e 3 C）。X在足量的空气中高温燃烧，生成有磁性的固体Y,将 Y溶 于 过 量 盐 酸 后 溶 液 中 大 量 存 在 的 阳 离 子 是。（2）某溶液中有Mg、F e A l、Cu 等离子，向其中加入过量的Na O H溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大 量 减 少 的 阳 离 子 是。（3）氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：租 过 量 的 NHJICO、溶液回答下列问题：操作I 的名称是_0N a 2 c 溶液可以除油污，原因是。加入稍过量N HHC 0 3 溶液的作用是 o请写出生成F e C O s 沉淀的离子方程式：。若上述过程中煨烧不充分，会 含 有 少 量 的 F e O,试设计实验验证产品中有F e O 杂质【答案】F e 、F e3 H F e2+过滤碳酸钠溶液水解显碱性，碱性条件下能促进油脂的水解调节溶液p H使 F e?+转化为F e C O：:F e 2+2 HC O,=F e C（U +C 02 t +H Q取分解后固体加硫酸溶解，取硫酸溶解后的溶液少许于试管中，滴加少量稀酸性K M n O i 溶液，酸 性 K M n O,溶液褪色。【解析】3）FeC在足量的空气中高温燧烧，生成有磁性的固体Y,Y为Fe9.，溶于过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁，溶、/有 剩 余 的H U,溶 液 中 大 量 存 在 的 阳 离 子 是H（2）加入过量的NaOH,AP-转化为偏铝酸根，Mg-F4一、Cu二-转化为氢氧化物沉淀，目氢氧化亚铁易被氧化，灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁，用过量的稀盐酸中，所得溶液中含有乂0-、F3-、Cu，与原溶液相比，溶海中大量减少的阳离子是A：）、F4-；(3)由工艺流程可知，操 作 I 是将固体与液体分离，应采取过量的方法；碳酸钠溶液水解显碱性，碱性条件下能促进油脂的水解：由工艺流程可知，操 作 I 所得的滤液中主要有硫酸亚铁，加入碳酸氢镀，实质是亚铁离子与碳酸氢根离子反应，生成F e C O,同时生成二氧化碳、水，反应离子方程式为：F e2+2 HC O：i-=F e C O；iI +C 02 t +1 1。分解后的固体中可能含有少量F e(),取上述固体加硫酸溶解，取硫酸溶解后的溶液少许于试管中，滴加少量稀酸性K M n O,溶液，酸性K M n O 溶液褪色。1 3.(2 0 1 9 届甘肃省兰州第一中学高三9月月考)工业上用重辂酸钠(N az C n O。结晶后的母液(含少量杂质F e )生产重倍酸钾(K2C r20r),其工艺流程及相关物质溶解度曲线如下图所示。Na:Cr,Or 母液收液调pH=4反应制冷却站拈o=Ou00-3忸赛CT7,2液理固 体 BKCI(s)赢J佛HA体固(1)向 N az C r D母液中加碱液调p H的目的是。(2)通过冷却结晶析出大量K En O i 的原因是。(3)固体A 的主要成分为(填化学式)，用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液(填“I”“II”或“III)中，既能提高产率又可使能耗降低。(4)测定产品中K Em O：含量的方法如下：称取产品试样2.5 00 g配 成 2 5 0 mL溶液，用移液管取出2 5.0 0 液于碘量瓶中，加 入 10 mL 2 mo l L H2s o,溶液和足量KI 溶液(铝的还原产物为C r，放置于暗处5 mi n,然后加入100 mL 蒸储水、3 m L 淀粉指示剂，用 0.12 00mo l-L Na 2 s 检标准溶液滴定(己知L+2 s 2。3、2 1+S Q )。酸性溶液中K 1 与 LC n O i 反应的离子方程式为 o 若 实 验 中 共 用 去 Na&03 标 准 溶 液 4 0.00 m L,则所得产品中重铭酸钾的纯度为京 保 留 2位小数，设整个过程中其他杂质不参与反应).【答案】除 去 F e 低温下K r B 溶解度远小于其它组分，温度的降低KS n O：溶解度明显减小 Na C l I I C r2O72+6 1+14 H =2 C r：i+3 I2+7I h O 9 4.08%【解析】（1）根据题目信息，母 液 中 含 有 少 量 的 加 碱 液 的 目 的 是 除 去F3,故答案为：除 去F e；（2）根据温度与溶解度的关系，K：C r i O-的溶解度受温度的影响校大，低 温 时Ki C n O-的溶解度远小于其他组分，且温度降低，K：C r 9-的溶解度受温度的影响较大，故答案为：低温下氏60-溶解度远小于其它组分，温度的降低K C r 9-溶解度明显减小；（3）母液I中加入KC 1,发生Na2C r2O 7+KC l=K,C r2O 7+Na C l,采用冷却降温得到LC n O i 固体，即母液I I 中含有大量的Na C l,因此蒸发浓缩得到的固体是Na C l；冷却结晶中有大量的L C r O析出，但溶液中含有少量的K rO,蒸发浓缩时，Na C l表面附着一部分K r O,为了提高产率又可使能耗降低，因此需要把洗涤液转移到母液H 中，达到类似富集的目的，故答案为：Na C K I I；（4）根据操作，得出K r。作氧化剂，本身被还原成C/+,被氧化成L,因此有C n O/一+f（y+i 2,然后采用化合价升降法、原子守恒配平即可，离子方程式为C r2072-+6 r+14 H+=2 C r3+3 I2+7H20,故答案为:C r2072-+6 1-+14 H+=2 C r3+3 12+7H20；根据离子方程式，得出关系式为C r B 3 k 6 s 2。广，则求出样品中K rO的质量为2 5 00.04 LX0.12 mo l/L4-6 X 2 5 X2 9 4 g/mo l=2.3 5 2 g,纯度为 2.3 5 2/2.5 00X100%=9 4.08%,故答案为：9 4.08%o14.（辽宁省阜蒙县二高2 017-2 018学年高二下学期期末考试）二氧 化 铀（C e 02）是一种重要的稀土氧化物。以氟碳铀矿（主要含C e F C O：,）为原料制备C e Oz 的一种工艺流程图如图：*tCdOH)4|Ccd2水层 有机层已知：C e 既能与既结合成 C e F x 叫 也能与S0 产结合成 C e SOj；在硫酸体系中C e”能被萃取剂（H A）/萃取，而 C e*不能。回答下列问题：（1）“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是_ _ _ _ _。（2）“酸浸”中会产生大量黄绿色气体，写 出 C e Oz 与 盐 酸 反 应 的 离 子 方 程 式,为避免上述污染，请提出一种解决方案：。（3）“萃取”时存在反应：C e+n （H A）2 千 一 C e （H2 tA2）+4 H*。实验室中萃取时用到的 主 要 玻 璃 仪 器 名 称 为。(4)“反萃取”中，在稀硫酸和H Q z 的作用下C e Oz 转化为C e*H。在 该 反 应 中 作(填“催化剂”、“氧化剂”或“还原剂”),每 有 Im o l H/Oz 参加反应，转移电子物质的量为_ O(5)“氧化”步骤的化学方程式为(6)取上述流程得到的C e Oz 产品0.5 0 g,加硫酸溶解后，用 0.10 m o l/L F e S0 i 标准溶液滴定至终点时(饰被还原为Ce*其他杂质均不参加反应)，消 耗 2 5.0 0 m L 标准溶液。该产品中C e C h 的质量分数为_ _ _ _ _(C e 的相对原子质量为14 0)。【答案】增大固体与空气的接触面积，增大反应速率，提高原料利用率2 C e O2+2 C l-+8 II=2 C e+C L t +4 H Q 将 H C 1(盐酸)改用也SO 酸浸分液漏斗还原剂2 m o l 2 C e (0 H)3+Na C 10+H20=2 C e (OH)4+Na C 18 6%【解析】(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是增大固体与空气的接触面积，增大反应速率,提高原料利用率；(2)酸浸”中会产生大量黄球色气体应为氯气，CeO:与盐酸发生氧化还原反应生成8 3 口氯气，反应的离子方程式为2CeO;-2a-8H-=2C e-C：T-4H：O,可以用硫酸代替盐酸而避免产生氯气污染；(3)实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为分液漏斗；(4)“反萃取”加 I I。的 作 用 是 将 C e 离 子 重 新 还 原 为 Ce 反应的离子方程式为2 C e+H M=2 C e+0 2 t+2 H ,H。在该反应中作还原剂，每 有 Im o l H 2 O2 参加反应，转移电子的物质的量为2 m o l；(5)“氧化”步骤中用次氯酸钠将C e 氧化成C e,反应的离子方程式为2 C e(OH)3+Na C 10+H20=2 C e(0 H)4+Na C l；(6)F e SO,的物质的量为0.10 0 0 m o l L X 0.0 2 5 L=0.0 0 2 5 m o L 根据电子得失守恒可得关系式 C e Oz F e SO，所 以 C e O?的质量为0.0 0 2 5 X 17 2 g=0.4 3 0 0 g,产 品 中 C e O?的质量分数为0.4 3 0 0 g/0.5 0 0 g X 10 0%=8 6%15.(2 0 19届黑龙江省齐齐哈尔市第八中学高三9月月考)某研究性学习小组对某废旧合金(含有C u、F e、S i三种成分)进行分离、回收。其工业流程如图所示：pe液旧金量废合过LHIM 体 A固体B-*溶液d，Mn溶液e:K+、CIA Q-根据上面流程回答有关问题：(1)操 作 I、H、III一定 都 不 含 有 的 操 作 是。A.过 滤 B.洗 涤 C.干 燥 D.蒸储(2)过 量 的 还 原 剂 应 是,溶液a中发生的反应的离子方程式为 o(3)若用xmo l/L K M nO,溶液处理溶液b,当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗K M nO,溶液ymL,则最后所得红棕色固体C的质量为 g(用含x、y 的代数式表示)。(4)将溶液c 调节p H至 2.9 3.2的目的是。(5)工业上由红棕色固体C制 取 相 应 单 质 常 用 的 反 应 方 程 式 为。【答案】D铜 2 F e+C u=2 F e2*+C u2 0.4 x y 保 证 F e沉淀完全而其他金属阳离子不沉淀力a+3co=2 F e.3CO2【解析】(D通过操作1、n、i n都得到固体和溶液，所用该操作是过滤，过滤是把不溶性固体和溶液分开的操作，所以涉及过滤、洗涤、干燥，所以不含有的操作是蒸憎，选 D,(2)根据流程最后滤液中含铜,和电解得到B,加入过量的还原剂目的是还原过量的氯化铁，故过量的还原剂应是铜：溶 液 a 中铜与氧化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应离子方程式是2 F e+C u=2 F e2-+C u2；(3)设生成氧化铁的质量是m g,根据关系式2 M nO.-1 0 F e2-5 F e2 032 5 X1 6 0 g0.O O l xy m0.00l.ry x 5 x 160m=OAxym=2 -；(4)根据流程图，调节p H至 2.9 3.2后只生成氢氧化铁沉淀，将溶液c调节p H至 2.9 3.2的目的是保证F e沉淀完全而其他金属阳离子不沉淀；(5)氧 化 铁 与 还 原 剂 一 氧 化 碳 发 生 氧 化 还 原 反 应 得 到 单 质 铁，反 应 方 程 式 是马a4 3CO=3 C Q.1 6.(2 0 1 9 届河北省邢台市高三上学期第一次月考)一种以电解镭阳极泥废渣(主要成分为M nO z、Pb2 C u2 M g2 C及 CP 等)和木屑(主要成分为纤维素)为原料制取M nS O,的工艺流程如下:M l.、（1）“反 应 1”的产物为（:同念，硫酸作 _ （填“氧化剂”“还原剂”或“催化剂”），（2）为提高锌的浸取率，采 取 的 措 施 合 理 的 是 （填标号）。a.缩短浸取和搅拌的时间b.适当升高浸取的温度c.加人更多的阳极泥（3）“操 作 1 ”的目的是,“操作3”的目的是 o（4）“滤液2 制取MnS O“晶体还需进行的操作有浓缩结晶、过滤、_ _ _ _ _、。【答案】催化剂b中和过量的硫酸并调节p H 脱色洗涤干燥【解析】（D纤维素在硫酸作用下发生水解生成C汨二0 5,硫酸起到催化作用，做催化剂；答案：催化剂。（2）升高温度加快化学反应速率。所以适当升高浸取的温度，可以提高镜的浸取率；正确选项b。（3）碳酸钙能够中和溶液中的硫酸，调整溶液的p H,使C u-M g.产生沉淀；活性炭具有吸附作用，能够使溶液脱色；答案：中和过量的硫酸并调节p H；脱色。（4）MnS O,溶液经过浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥即可得到lnS O,晶体；答案：洗涤；干燥。17.（20 19届河北省安平中学高三上学期第二次月考）海洋是一座巨大的化学资源宝库，从中可以提取许多常见的化学物质，结合所学知识回答下列问题，（1）“吹出法”提浪空气吹出法是工业规模提溟的常用方法，其流程如下：，取用盐I也必膻化 氯r|含Br.l 在气吹出含BrJ Sm吸收个化.1汉水混I 六后的注防I 屈 I海点|空1啜叔祖1台液一|也I*回其中步骤的目的是 o 步骤反应的离子方程式为。除 S 0?外，步骤还可以选用Na 0 3溶液吸收澳，主要反应是B m+Na z C O s+lb O fNa B r+Na B r O s+Na H a h（未配平），吸 收 I mo lB n时，转移电子的物质的量为 mo l,（2）实验室模拟从海带中提取碘，可能经历如下操作（或过程），请选择必要的操作（或过程），并按实验的先后顺序排列（填写编号）（3）卤块的主要成分是MgC lz，此外还含F e2 F e”和 M 产等杂质离子。现以卤块为原料按下图流程制备轻质氧化镁，若要求产品尽量不含杂质，而且生产成本较低，请根据表1 和表2 提供的资料，回答下列问题：外酸化处心试冲”T 沉淀物 扣 木 气 体会 我 3沉 淀 匚 打 沉 淀 物 安 懿&表1生 蛭 氧 化 物;且 淀 的PH表2原料价格物质开始沉淀完全沉淀物质价 格（元 吨）F e(O H)：2.73.7漂 液(含 2 3.2%N aC 1 0)4 5 0F e(O H)；7.69.6双 氧 水（含3 0%H；a）2 4 0 0M n(0 H):8.39.8烧 碱(含9 8%N aO H j2 1 0 0M g(O H);9.61 1.1纳 载（含 9 9.3%N a；C 0；）6 0 0已知：F e?+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去。步骤反应的离子方程式为：；步骤的反应方程式为：。【答案】富集漠元素（或提高漠水浓度）S 0 2+B r2+2 H,0=4 H +S 0 12+2 B r 5/3 C E A D C 1 0 +2 H +2 F e2=2 F e3，+C r+H20 M gC 0：i+H20 =A=M g（O H）2+C O2t【解析】（1）氧化后的海水虽然含有漠单质，但浓度低，如紧直接蒸储原料，生产成本高空气吹出 sot吸收 氧化”的过程实际上是一个Br二的浓缩过程；NaiCO：溶液吸收漠反应配平可得：3Bn+fiNaiCOs+3H：0=5NaBr+N aB Q +6 NaHCO：,其中浪与转移的电子的关系为：3 3 rL 5一 故 答 案 为：富集元素（或提高5溪水浓度）、S O2+B r2+2 H2O=4 n+S OlJ+2 B r；吸 收 ImolB r?时，转移电子的物质的量为3 m。1；（2）由从海带中提取碘的实验分析可得结论，故答案为C E A D；（3）步骤是为了将F e 氧化成F e ,并在控制合通适的p H 条件时生成F e（O H）3 沉淀而除之，虽然漂液和H Q n都可采用，但对比表2 提供的原料价格可以看出，漂液比IbO z 的价格低得多，所以选漂液最合理，故 X 为漂液；加入Y 的目的是使镁离子沉淀，Y 为纯碱，故答案为：C IO+2 H*+2 F e=2 F e+C l+比0、M gC 03+IL 0=M g（O II）2+C O2 t 1 8.（2 0 1 9 届江苏省常州一中高三第一学期期初（8月）考试）废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽（C u、Z n 总含量约为9 9%）回收C u 并制备Z nO 的部分实验过程如下:稀硫酸水 30%H2O:NaOH落 淞 锌 灰（梢过坦）1111电 池 铜帽一 声清洗斗就pH=2 H 反应过渡 L.ZnOI海绵策（1）铜帽溶解时加入HG的目的是（用化学方程式表示）。（2）为确定加入锌灰（主要成分为Z n、Z nO,杂质为铁及其氧化物）的量，实验中需测定除去I W z 后溶液中C/+的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有C u 的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=34,加入过量的K I,用 N a2&0 3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下：2 O?+4=2 C u I（白色）I+L；2 s2。工+I z=2+S Q 厂。滴定选用的指示剂为淀粉溶液，滴定终点观察到的现象为。若滴定前溶液中的H Q2 没有除尽，所测定的C d+含量将会（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。（3）己知pH 1 1 时 Z n（O H）2 能溶于N aO H 溶液生成 Z n（O H）于 一。下表列出了几种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 m ol L 计算）。开始沉淀的pH沉淀完全的pHF e 计1.13.2F e 计5.88.8Z n5.98.9实验中可选用的试剂:30%H202 1.0 m ol L-H N 03 1.0 m ol -L N aO I L 由除去铜的滤液制备Z n O 的 实 验 步 骤 依 次 为：向 滤 液 中 加 入 适 量 30%比。2,使 其 充 分 反 应；滴加1.O m ol L N aO H,调节溶液pH 范围：；过滤；向滤液中滴加1.O m ol L N aO H,调节溶液pH 范围：过滤、洗涤、干燥；9 0 0 煨烧。【答案】CU+HQZ+LSOFCUSO,+ZIM）蓝色褪去，且半分钟不变色偏高约为5（或 3,2 p I I 5.9）约为 10（或。9 W p H W U）【解析】(1)双氧水在酸性溶液中把铜氧化成硫酸铜，反应的化学方程式为CuTtS-H2sO,=CuSCU-2K0；(2通淀粉溶满为指示剂，由于碘遇淀粉显蓝色，则当最后一滴NaiSiOs溶满滴入时，溶液蓝色褪去，半分钟颜色不变，说明滴定到达终点；若留有H?Ch,加 入K I后会有以下反应发生H：O L 2 r-2 H-=k-U tO,导致生成的碘增加，消耗Na：S：。标准溶液的体积熠加，所以使测定结果偏高；(3)除去铜的滤液中含有F e 计、F e?+、Z r?+等，若制备Z nO 应除去F e 计和