2022届高三化学一轮复习化学实验专题细练07物质分离提纯的综合应用含解析
展开1.热干面是武汉的传统小吃。下列制作热干面的主要操作中,属于过滤的是
A.调酱B.煮面
C.捞面D.拌面
2.已知粗盐中含有泥沙、MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,除去杂质得到精盐用到下列操作:
①溶解 ②过滤 ③蒸发 ④加入适量HCl溶液 ⑤加入过量溶液 ⑥加入过量溶液 ⑦加入过量NaOH溶液 正确的操作顺序是
A.①⑥⑤⑦②④③B.①⑦⑥⑤②④③C.①⑦⑤⑥②④③D.A或B或C
3.利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.用甲检验无水乙醇中是否有水
B.用乙比较碳元素与硫元素的非金属性强弱
C.用丙提取溴水中的溴单质
D.用丁蒸发MgCl2,溶液制备MgCl2
4.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
5.烟气脱硫能有效减少SO2的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[(1-x)Al2(SO4)3·xAl2O3]溶液,并用于烟气脱硫。下列说法正确的是
A.“酸浸”后,所得滤渣Ⅰ的主要成分为H2SiO3
B.pH约为3.6时,溶液中存在大量的H+、Al3+、CO
C.调pH时,若pH偏高,则所得溶液中c(Al3+)将增大
D.碱式硫酸铝溶液经多次循环使用后,所得溶液中c(SO)将增大
6.除去相关物质中的杂质,所选试剂正确的是
7.实验室从废定影液[含和等]中回收和的主要步骤为:
下列说法正确的是
A.分液时,先放出水相再从上口倒出有机相
B.在空气中用蒸发皿高温灼烧制取
C.过滤时,为加快滤液流下,可以用玻璃棒轻轻搅拌漏斗中的液体
D.可以利用二氧化锰与稀盐酸反应制备氧化的
8.某化学兴趣小组从含有、等成分的工业废水中回收和,其流程如图。
下列说法错误的是
A.步骤1应先把无机相从分液漏斗的下口放出,再从上端倒出有机相
B.步骤2分离得到的苯可循环利用
C.步骤3可在如图装置中完成
D.步骤4为蒸发结晶,当有晶膜出现时,停止加热
9.工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下(铝土矿中含有),下列说法正确的是
A.铝土矿制备Al的过程涉及的操作有过滤、蒸馏、灼烧、电解
B.石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐,都能与盐酸反应
C.在制粗硅时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
D.黄铜矿与反应产生的、均是还原产物
10.为除去括号内的杂质,所选用的试剂不正确的是
A.Cl2(HCl),通过饱和食盐水B.SO2(CO2),通过酸性高锰酸钾溶液
C.NO(NO2),通入水中D.NaOH溶液[Ca(OH)2],加入适量Na2CO3溶液,过滤
11.海水中蕴藏着丰富的化学资源,海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是
A.操作a为结晶
B.精制过程中,加入NaOH溶液可除去粗盐中的Mg2+
C.反应①为氧化还原反应,反应②为复分解反应
D.将Mg(OH)2加热分解,可以得到金属Mg
12.工业精炼铜的溶液中含有、等离子,分离出并制取胆矾的流程如图所示,已知与的反应与类似.下列说法正确的是
A.“操作①”用到的玻璃仪器只有烧杯、玻璃棒、分液漏斗
B.“滤液1”与过量稀硫酸反应的离子方程式为
C.“系列操作②”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
D.胆矾晶体遇浓硫酸变白色固体,体现了浓硫酸的脱水性
13.硒(Se)是一种新型半导体材料,对富硒废料(含、)进行综合处理的一种工艺流程如下:
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.“电解精炼”装置中电解质适合选择AgCl
14.用硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)制备铁基颜料铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图。
已知:“还原”时,发生反应FeS2+14Fe3++8H2O=2SO+15Fe2++16H+;FeS2与H2SO4不反应。
下列有关说法不正确的是
A.“酸溶”时适当提高硫酸浓度可加快反应速率
B.“还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:15
C.“过滤I”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+和H+
D.“沉降、氧化”时发生的离子方程式:4Fe2++8NH3·H2O+O2=8NH+4FeOOH↓+2H2O
15.碳酸锰(MnCO3)是生产电讯器材用铁氧体的原料。利用软锰矿(主要成分为MnO2,还含有少量Al2O3和SiO2等杂质)合成碳酸锰的流程如下:
下列说法错误的是
A.“滤液1”的成分为NaAlO2、Na2SiO3和NaOH
B.“沉锰”时发生的离子方程式为:Mn2++=MnCO3+H+
C.取最后一次洗涤液少许,滴加氯化钡可检验产品是否洗涤干净
D.实验室中“过滤、洗涤”操作均用到漏斗
二、填空题(共11题)
16.(1)NaHCO3是氨碱法和联合制碱法制纯碱的中间产物,在滤出小苏打后,母液提取氯化铵有两种方法:①通入氨,冷却、加食盐,过滤
②不通入氨,冷却、加食盐,过滤。两种方法中___________(填编号) 析出的氯化铵纯度更高
(2)氯气是一种黄绿色的有毒气体,工业上常用NH3来检验氯气是否发生泄漏,检验时若产生白烟,证明氯气发生了泄漏。则白烟的主要成份是___________(填化学式)。写出产生白烟化学方程式___________。
(3)TiO2的熔沸点远高于CO2的原因是___________,MgTiO3的熔点高于BaTiO3的原因是___________。
(4)
17.实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:
废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70℃,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原因是_______;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO4转化率的操作有_______。
18.稀土是一种不可再生的战略性资源,被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下:
已知:废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)
试回答步骤I中进行原料预处理的目的为_______。
19.为除去粗盐中的钙离子、镁离子、硫酸根离子及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如图(用于沉淀的试剂稍过量):
滤液
(1)第①步中,操作A是__,第⑦步中,操作C是___,第①⑤⑦步中都用到的仪器是__。
(2)写出第④步中相应的化学方程式(设粗盐溶液中Ca2+的主要存在形式为氯化钙)__。
(3)若先用盐酸调溶液至中性,再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是__。
(4)判断氯化钡已过量的方法是__。
20.一种以冷热镀管废料锌灰制ZnSO4·7H2O晶体,进而获取ZnO,并探索氢电极增压还原氧化锌电解法制锌的方法,工艺流程如图所示:
已知:①锌灰的主要成分为ZnO、ZnCl2,还含有SiO2、CuO、PbO和FeO
②Cu++Cl-=CuCl↓
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为SiO2和_______。
(2)酸浸时,硫酸浓度不能过高,原因是_______。
21.Ⅱ.海水中含有丰富的化学资源。将海水淡化与浓缩海水结合是综合利用海水资源的途径之一。从海水中提取镁的主要步骤如图:
(2)操作a的名称是___;试剂X可以选用___。
Ⅲ.碘在海水中主要以I-的形式存在,而在地壳中主要以IO的形式存在,在常温下几种粒子之间的转化关系如图所示。
(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知,以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是___。
(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2,反应的离子方程式是(已知:反应后所得溶液显酸性)___。
22.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
(1)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是_____。
(2)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____。
23.在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。
(1)在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是__。
A.KMnO4 B.H2O2 C.氯水 D.HNO3
(2)然后再加入适当物质调整溶液至pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,调整溶液pH可选用下列中的__。
A.NaOH B.NH3·H2O C.CuO D.Cu(OH)2
24.为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如图(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)第⑤步实验操作需要烧杯、___等玻璃仪器。
(2)步骤⑦中蒸发结晶时会用到下列仪器中的___(填仪器名称)。
(3)除杂试剂Na2CO3、NaOH、BaCl2加入的顺序还可以是___(任写一种合理顺序即可)
25.(1)医院里曾用的稀溶液作手术刀的消毒剂。熔点低,熔融时不导电。HgS难溶于水和稀的强酸却易溶于饱和NaCl溶液中生成。据此分析是______化合物(填“离子”或“共价”),HgS溶于饱和NaCl溶液的离子方程式为___________________。
(2)Cu2S是火法炼铜一种重要的原料,下面是由冶炼铜及制取的流程图:
写出①中火法冶铜的化学方程式___________________。
②中的一系列操作为___________________。
(3)配制溶液时,需加少量稀盐酸和铁粉,分别用方程式表述原因:___________________、___________________。
26.结合图回答问题:如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:
(1)A中一般要加入碎瓷片,其作用是___,B的名称___。
(2)图2在分液时为使液体顺利滴下,除打开活塞外,还应进行的具体操作是___。
(3)从氯化钠溶液中得到氯化钠固体,选择装置___(填代表装置图的序号);
(4)实验室常用上述装置分离碘水中的碘,进行该操作时,需在碘水中加一试剂,在选择试剂时,下列你认为哪些性质是必需的:___(填序号)。
①常温下为液态②I2在其中溶解程度大③与水互不相容④密度要比水大。
参考答案
1.C
【详解】
过滤是分离固液不相溶的物质,故答案为C。
2.C
【详解】
加入过量NaOH溶液来除MgCl2,加过量溶液来除Na2SO4,加过量的溶液来除去CaCl2和过量的,故溶液的加入一定在之后,即⑥一定在⑤之后;且一定要将生成的沉淀过滤之后再加盐酸,即④一定在②之后,
故选:C。
3.B
【详解】
A.乙醇和水均能和金属钠反应生成氢气,无法检验无水乙醇中是否有水,实验不能达到预期目的,可选用无水硫酸铜检验无水乙醇中是否有水,故A错误;
B.用乙比较的是S和C的最高价含氧酸的酸:硫酸和碳酸的酸性,酸性越强非金属性越强,故B正确;
C.环已烯与溴水中的溴发生加成反应,故不可以用环己烯提取溴水中的溴单质,故C错误;
D.蒸发溶液由于水解,得不到纯净的,故D错误;
故选B。
4.C
【分析】
闪锌矿破碎后煅烧,Fe、S元素被氧化,稀硫酸酸浸后过滤,得到含有Fe3+、Zn2+的滤液,废渣为难溶于稀硫酸的SiO2,调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤后得到主要含硫酸锌的溶液,经系列操作得到皓钒。
【详解】
A.“破碎”可以增大矿石和空气的接触面积,加快“煅烧”速率,并使反应更充分,A正确;
B.闪锌矿中含有S元素,在空气中煅烧得到的废气中含有SO2,合理处理可用于工业制硫酸,B正确;
C.酸浸后的滤渣中主要含含有Fe3+、Zn2+,调节pH得到的是Fe(OH)3沉淀,C错误;
D.“一系列操作”可以从溶液中获取晶体,则应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等,D正确;
综上所述答案为C。
5.D
【分析】
由流程可知,粉煤灰和稀硫酸混合,氧化铝溶解,SiO2和稀硫酸不反应,过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2,滤液中含有Al2(SO4)3,加入CaCO3粉末调节pH=3.6除去过量的氢离子,CaSO4为微溶物,所以滤渣Ⅱ的成分主要为CaSO4,过滤得滤液Ⅱ,用滤液Ⅱ吸收二氧化硫,生成的SO易被氧化生成SO,加热分解后的溶液中硫酸根离子浓度增大,促进生成(1-x)Al2(SO4)3·xAl2O3,以此来解答。
【详解】
A.SiO2和稀硫酸不反应,过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2,A错误;
B.氢离子和碳酸根不能大量共存,加入CaCO3粉末的目的就是除去过量氢离子,B错误;
C.若pH偏高,会生成氢氧化铝沉淀,所得溶液中c(Al3+)减小,C错误;
D.二氧化硫与水反应生成的SO易被氧化生成SO,所以碱式硫酸铝溶液经多次循环使用后,所得溶液中c(SO)将增大,D正确;
综上所述答案为D。
6.A
【详解】
A.Al2O3可以和NaOH溶液反应生成可溶于水的盐,CuO不反应也不溶于水,过滤可得纯净的CuO,A正确;
B.待提纯物质为氯化亚铁,而氯气会将氯化亚铁氧化为氯化铁,B错误;
C.一氧化氮能和氧气反应生成二氧化氮,但是若氧气过量、则氧气是新杂质,氧气不足则无法获得纯净的一氧化氮,C错误;
D.乙烯被酸性高锰酸钾氧化,产生二氧化碳气体,引入新杂质,不能用于除去甲烷中的乙烯,D错误;
答案为A。
7.A
【详解】
A.苯的密度比水小,有机层在上层,分液时,先从下口放出水相再从上口倒出有机相,A正确;
B.灼烧固体应在坩埚中,不能用蒸发皿,B错误;
C.过滤时,不能用玻璃棒搅拌,以免滤纸破损,C错误;
D.二氧化锰与稀盐酸不反应,不能制取氯气,D错误;
故选A。
8.D
【分析】
通入过量Cl2后发生反应Cl2+2KI=I2+2KCl,通过加入的苯萃取反应生成的I2,萃取后,上层为有机相,主要含苯和I2,下层为无机相,主要含KCl、KNO3、H2O等物质,经过蒸馏操作(步骤2)可初步实现苯和I2的分离,粗碘经过升华再凝华操作可获得精碘,无机相经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作可获得KNO3晶体。
【详解】
A.由于苯的密度比水小,故有机相在上层,分液时,先放出下层无机相,再从上口倒出有机相,A正确;
B.步骤2分离得到的苯可在步骤1中循环使用,B正确;
C.受热时碘升华变为碘蒸气,遇到盛有冷水的烧瓶,会在烧瓶外壁又凝华析出,从而达到提纯碘的目的,C正确;
D.由于KNO3溶解度随温度变化幅度较大,故制备KNO3晶体,应采用蒸发浓缩,冷却结晶的方法,而不是蒸发结晶,D错误;
故答案选D。
9.C
【详解】
A.铝土矿除杂过程中没有分离液体混合物的操作,不需要蒸馏,A错误;
B.石英为SiO2,属于酸性氧化物,不是盐,B错误;
C.制取粗硅时氧化剂为SiO2,被还原成Si,C为还原剂,被氧化为CO,根据电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,C正确;
D.生成SO2时S元素化合价升高,SO2为氧化产物,D错误;
综上所述答案为C。
10.B
【详解】
A.Cl2难溶于饱和食盐水、HCl极易溶于水,Cl2中HCl)可通过饱和食盐水除去,A正确;
B. SO2能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,通过酸性高锰酸钾溶液时SO2被吸收,B不正确;
C.二氧化氮与水反应生成NO和硝酸,故 NO中的NO2通入水中即可提纯,C正确;
D. 氢氧化钙和适量碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则NaOH溶液中Ca(OH)2可通过加入适量Na2CO3溶液、过滤来提纯,D正确;
答案选B
11.D
【详解】
A.海水经过操作a获得母液和粗盐,说明并没有把水大量蒸发,故操作a应为蒸发浓缩,结晶之后过滤,A正确;
B.粗盐中含有Mg2+杂质,可加入NaOH将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀除去,B正确;
C.饱和食盐水制取烧碱为氯碱工业,具体反应为:,有化合价发生改变,故为氧化还原反应;反应②为:Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2,此反应为复分解反应,C正确;
D.Mg(OH)2受热分解生成MgO和H2O,得不到Mg,D错误;
故答案选D。
12.B
【分析】
由题意知,加入过量NaOH溶液后,Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,故滤渣1为Cu(OH)2,与过量稀硫酸反应生成CuSO4,再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作可获得胆矾晶体;而Zn2+转化为Na2ZnO2,故滤液1中含有Na2ZnO2和过量的NaOH,与过量稀硫酸反应,Na2ZnO2又转化为Zn2+。
【详解】
A.操作①为过滤,需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,无需使用分液漏斗,A错误;
B.滤液1中Na2ZnO2与过量稀硫酸反应,Na2ZnO2转化为Zn2+,故离子方程式为:,B正确;
C.系列操作②为制取胆矾晶体操作,具体流程为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,因为胆矾带结晶水,故不能使用蒸发结晶,C错误;
D.CuSO4·5H2O中本身含有结晶H2O,故遇浓硫酸变为白色CuSO4,体现的是浓硫酸的吸水性,D错误;
故答案选B。
13.D
【分析】
富硒废料(含、)在空气中焙烧,形成Ag、CuO、SO2、SeO2,SO2和SeO2在水中反应生成Se,CuO与稀硫酸反应形成硫酸铜,过滤得到粗银,电解精炼得到精银。
【详解】
A.合理处理富硒废料实现了废物利用,符合循环经济理念,A正确;
B.母液中含有剩余的硫酸,可在“酸溶”工序循环利用,B正确;
C.“滤液”中含有硫酸铜,经处理可制得胆矾,C正确;
D.AgCl 常温下为固体,“电解精炼”装置中电解质不能选择AgCl,D错误;
答案选D
14.B
【详解】
A.在溶液中反应时,适当提高液态反应物的浓度可以加快反应速率,A正确;
B.根据还原时发生的反应可知,反应中S元素的化合价升高,SO为氧化产物,部分Fe元素的化合价降低,所以部分Fe2+为还原产物,根据Fe3+的系数可知氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:14,B错误;
C.根据还原时发生的反应可知“过滤I”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+和H+,C正确;
D.铁黄为FeOOH,Fe元素的化合价为+3价,所以“沉降、氧化”时Fe2+在一水合氨存在的环境中被空气中的氧气氧化为FeOOH,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为4Fe2++8NH3·H2O+O2=8NH+4FeOOH↓+2H2O,D正确;
综上所述答案为B。
15.B
【分析】
‘碱浸’过程中NaOH分别与Al2O3和SiO2反应得到NaAlO2、Na2SiO3,‘滤渣1’是MnO2,‘还原浸出’中MnO2转化成Mn2+,再与NaHCO3反应生成MnCO3沉淀,过滤、洗涤、干燥得到晶体。
【详解】
A.‘滤液1’是NaOH分别与Al2O3和SiO2反应得到NaAlO2、Na2SiO3以及剩余的NaOH,A正确;
B.‘沉锰’时发生的离子方程式:Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2↑,B错误;
C.检验硫酸根,可用氯化钡,即取最后一次洗涤液少许,滴加氯化钡可检验产品是否洗涤干净,C正确;
D.实验室中“过滤、洗涤”操作均用到漏斗,D正确;
故选:B。
16.① NH4Cl 8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl TiO2是离子晶体,CO2是分子晶体 都是离子晶体,镁离子半径小于钡离子半径,离子键强熔沸点高 CCl4或苯等 萃取分液 MgO或 MgCO3 或Mg(OH)2 过滤
【详解】
(1)两种方法相比:①通入氨,增大了溶液中铵离子的浓度,则①析出的氯化铵纯度更高;
(2)氯气具有氧化性,氨气具有还原性,二者能发生氧化还原反应、氨气过量时产生白烟,白烟的主要成份是NH4Cl,产生白烟化学方程式为:8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl;
(3)熔沸点的高低取决于构成晶体的粒子间的作用力强弱、故跟晶体类型相关。TiO2的熔沸点远高于CO2的原因是TiO2是离子晶体,CO2是分子晶体,离子键比分子间的作用力强得多。MgTiO3的熔点高于BaTiO3的原因是:都是离子晶体,镁离子半径小于钡离子半径,MgTiO3离子键强、熔沸点高;
(4)溴溶于水,除去水中的溴 ,可用萃取分液法。CCl4或苯等作萃取剂,萃取了溴水中的溴、溶液分层,上层密度小、下层密度大,再用分液法得到水层即可。除去氯化镁溶液中氯化铁,可用沉淀法,通过加入MgO 或MgCO3或Mg(OH)2调节溶液的pH,使铁离子完全转变为氢氧化铁,过滤除去沉淀即可。
17.由于铵盐具有不稳定性,受热易分解,所以温度过高,(NH4)2CO3分解,从而使CaSO4转化率下降 加快搅拌速率(即增大接触面积,加快反应速率,提高浸取率)
【详解】
由于铵盐具有不稳定性,受热易分解,所以温度过高,(NH4)2CO3分解,从而使CaSO4转化率下降;
由于浸取过程中的反应属于固体与溶液的反应(或发生沉淀的转化),保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,提高CaSO4转化率即提高反应速率,结合外界条件对化学反应速率的影响,实验过程中提高CaSO4转化率的操作为加快搅拌速率(即增大接触面积,加快反应速率,提高浸取率)。
18.除去ZnO和Al2O3
【详解】
由预处理前和预处理后的成分含量变化可得,ZnO和Al2O3的含量降低,所以预处理的目的为除去ZnO和Al2O3。
19.过滤 蒸发结晶 玻璃棒 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓ ③和④中生成的氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡等沉淀与盐酸反应而溶解,杂质无法除去 在反应后的上层清液中再滴入几滴氯化钡溶液,若无沉淀生成,表明氯化钡已过量
【分析】
粗盐提纯:粗盐溶解、过滤除去泥沙等不溶于水的杂质,再加入化学试剂除去可溶性杂质。先除去硫酸根离子(过量氯化钡溶液),其次除去镁离子(过量氢氧化钠溶液),再除去钙离子和钡离子(过量碳酸钠溶液),最后除去碳酸根离子和氢氧根离子(适量盐酸)。
【详解】
(1)第①步中,操作A是过滤,第⑦步中,操作C是蒸发结晶,第①⑤⑦步中都用到的仪器是玻璃棒;
(2)第④步中加入碳酸钠,除去Ca2+、B a2+,化学方程式为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓;
(3)③和④中生成的氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡等沉淀与盐酸反应而溶解,杂质无法除去;
(4)在反应后的上层清液中再滴入几滴氯化钡溶液,若无沉淀生成,表明氯化钡已过量;
20.PbSO4 会产生SO2气体,污染环境或无法反应(速率慢)等
【详解】
(1) ZnO与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水, PbO与稀硫酸反应生成难溶于水的PbSO4和水,FeO和硫酸反应生成硫酸亚铁和水,ZnCl2可溶于水, SiO2和硫酸不反应,所以滤渣1的主要成分为SiO2和PbSO4;
(2)浓硫酸具有强氧化性,酸浸时,若硫酸浓度过高,浓硫酸被FeO还原为SO2气体,污染环境。
21.放出 (b-a) 过滤 稀盐酸 Cl2的用量 2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2
【分析】
向海水中加入石灰水,其中Ca(OH)2和镁离子反应生成Mg(OH)2沉淀,然后通过操作a为过滤,得到A为Mg(OH)2,将Mg(OH)2溶于试剂X为稀盐酸中得到MgCl2,将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2,电解熔融MgCl2得到Mg单质,以此解答。
【详解】
Ⅰ.(1)由图可知,0.5mlN2(g)和1.5mlH2(g)所具有的能量高于1mlNH3(g)具有的能量,则0.5mlN2(g)和1.5mlH2(g)生成1mlNH3(g)的过程放出(b-a) kJ能量,故答案为:放出;(b-a);
Ⅱ.(2)上述分析可知,操作a的名称为过滤,试剂X的作用是将Mg(OH)2溶解得到MgCl2,则试剂X可以选用稀盐酸,故答案为:过滤;稀盐酸;
Ⅲ.(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知,I-和Cl2反应可能发生反应Ⅲ生成IO,也可能发生反应Ⅰ生成I2,以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是控制Cl2的用量,故答案为:Cl2的用量;
(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2的过程中,IO和HSO反应生成I2和SO,I元素由+5价下降到0价,S元素由+4价上升到+6价,根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式为:2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2,故答案为:2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2。
22.NiS和ZnS F−与H+结合形成弱电解质HF,MgF2⇌Mg2++2F−平衡向右移动
【详解】
(1)根据题干信息,加入Na2S除杂为了除去锌离子和镍离子,所以滤渣3是生成的沉淀ZnS和NiS;
(2)由HF⇌ H++F-知,酸度过大,F-浓度减低,使得MgF2⇌Mg2++2F-平衡向沉淀溶解方向移动,Mg2+沉淀不完全;
23.B CD
【详解】
(1)除杂满足条件:加入的试剂只能与杂志反应,不能与原物质反应;反应后不能引入新杂质,四个选项中,只有过氧化氢被还原后生成水,且过氧化氢受热见光易分解,没有多余的杂志,故选B。
(2)调整溶液的pH时,加入的物质不能引入新的杂质粒子,氢氧化钠中含有钠离子,氨水反应后生成铵根离子,所以氢氧化钠和氨水能够引进新的杂质离子;氧化铜粉末、氢氧化铜固体反应后生成铜离子和水,不引进新的杂质离子,故选CD。
24.漏斗和玻璃棒 蒸发皿 NaOH→BaCl2 →Na2CO3或BaCl2→Na2CO3→NaOH
【分析】
粗盐溶于水,加入BaCl2除去SO,加入NaOH除去Mg2+和Fe3+,加入Na2CO3除去Ca2+和过量的BaCl2,再将泥沙和生成的沉淀过滤掉,滤液中加入盐酸除去过量的Na2CO3和NaOH,最后蒸发结晶得到精盐。
【详解】
(1)第⑤步实验操作为过滤,需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;
(2)步骤⑦中蒸发结晶时使用的仪器为蒸发皿;
(3)除杂试剂Na2CO3、NaOH、BaCl2加入的顺序满足过量的BaCl2要被Na2CO3除去,所以可以是NaOH→BaCl2 →Na2CO3或BaCl2→Na2CO3→NaOH。
25.共价 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【详解】
(1)HgCl2熔点低,熔融时不导电,是共价化合物的特征,所以HgCl2是共价化合物。HgS溶于饱和NaCl溶液生成HgCl2,说明HgCl2是弱电解质,写离子方程式时不能拆成离子形式,离子方程式为HgS+2Cl- = HgCl2 + S2-。
(2)火法炼铜是Cu2S在氧气中煅烧,生成铜和SO2,反应的化学方程式为:。从溶液中获得结晶水合物,为了防止失去结晶水,需要进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作步骤。
(3)配制FeCl2溶液时,为了防止Fe2+被空气中的氧气氧化,需要加少量铁粉,为了抑制Fe2+的水解,需要加入少量的盐酸,反应方程式分别为Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+。
26.防止暴沸 分液漏斗 打开分液漏斗上端的玻璃塞 图4 ①②③
【详解】
(1)A中为了防止暴沸,一般要加入碎瓷片;由装置可知B为分液漏斗,故答案为:防止暴沸;分液漏斗;
(2)图2在分液时,打开分液漏斗上端的玻璃塞,使漏斗内外压强一致,可使液体顺利滴下,故答案为:打开分液漏斗上端的玻璃塞;
(3)从氯化钠溶液中得到氯化钠固体,采用蒸发装置,所以选择图4装置,故答案为:图4;
(4)选择萃取剂时,要求常温下为液态,I2在其中溶解程度大,与水互不相容等条件,故选:①②③。选项
待提纯物质
杂质
除杂试剂
A
CuO
NaOH溶液
B
C
NO
D
酸性溶液
被提纯的物质(杂质)
除杂试剂
分离方法
H2O(Br2)
___________
___________
氯化镁溶液(氯化铁)
___________
___________
成分含量/%
Y2O3
ZnO
Al2O3
PbO2
MgO
预处理前
24.28
41.82
7.81
1.67
0.19
预处理后
68.51
5.42
4.33
5.43
0.50
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