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广东省广州市三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-61物质的分离、提纯（非选择题）
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这是一份广东省广州市三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-61物质的分离、提纯（非选择题），共22页。试卷主要包含了填空题，推断题，流程题，实验题等内容，欢迎下载使用。
广东省广州市三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-61物质的分离、提纯（非选择题）
一、填空题
1．（2020·广东广州·统考一模）如图是制取蒸馏水的简易装置
（1）检验装置气密性，按图连接装置，先将导管一端浸入水中，然后_____，若观察到_____，说明气密性良好。
（2）加热时应用酒精灯的_____进行加热。
（3）把试管浸泡在盛有冷水的大烧杯中，冷水的作用是_____。
二、推断题
2．（2021·广东广州·统考一模）国家对化学实验室废弃药品的处理有严格要求，处理关键是确定其成分。某校化学实验室有一包固体废弃物，可能由锌粉、碳粉、碳酸钠，氧化铁，氢氧化钠中的一种或几种组成，为确定其成分，同学们取样进行了如下实验：
备注：实验过程中取混合物D中的上层清液少许，滴加酚酞溶液，溶液变红
(1)操作Ⅰ的名称是______。
(2)向固体A中加入足量稀盐酸充分反应，没有气泡冒出，固体没有完全溶解，溶液由无色变成黄色，说明原废弃物中一定有______（填化学式，下同），一定没有______，发生反应的化学方程式是______。
(3)混合物D中有白色沉淀，则原废弃物中有______，发生反应的化学方程式是______。
(4)向混合物D中加过量稀硝酸的现象是______。
(5)小明对实验结果进行分析，发现原废弃物中还有物质不能确认是否存在，该无法确认的物质为______。为了确认其是否存在，且不影响其他物质的检验，需更换所加的某一种试剂，具体的方案应为：______。
三、流程题
3．（2022·广东广州·统考一模）某化学兴趣小组试利用镁铝合金制备硫酸铝晶体[Al2（SO4）3·nH2O]，其实验流程如下：
查阅资料：
①镁不与氢氧化钠溶液反应；
②；
③；
(1)操作a的名称___________。
(2)镁铝合金和NaOH溶液反应前需将镁铝合金研磨成粉，其目的是___________。
(3)硫酸铝晶体和明矾都是常用的絮凝剂，在净水过程中起到___________的作用。
(4)固体Ⅱ与稀硫酸反应的化学方程式为___________。
(5)流程中可循环使用的是___________（写化学式）。
(6)若初始时称取的镁铝合金的质量为18.0g，得到固体Ⅰ的质量为7.2g，硫酸铝晶体的质量为133.2g，计算硫酸铝晶体的化学式中n=___________（忽略合金中可能存在的杂质，且假设流程中每个环节都没有损耗）。
4．（2022·广东广州·统考一模）Li2CO3是制备锂电池的重要原料。实验室以锂辉石精矿（含Li2O·Al2O3·4SiO2和其它杂质）为原料制取Li2CO3的硫酸法生产工艺流程如图所示：
已知：①
②K2SO4在水中的溶解度受温度变化不大。
③Li2CO3在热水中的溶解度很小。
(1)“研磨”的目的是______________。
(2)“水浸”后的滤液中含有的主要阳离子有__________。
(3)“沉锂”发生的复分解反应是______________（写化学方程式），所得到的滤液可做__________肥，为了进一步回收可进行的操作有蒸发结晶、__________（填操作名称）、洗涤、干燥。
(4)使用热水“洗涤”，原因是___________。
5．（2022·广东广州·统考一模）纯碱的用途非常广泛。我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”，实现了工业制取纯碱，其模拟流程如图A:
【小资料】（1）通常情况下，1体积水中大约能溶解700体积氨气1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳。
（2）饱和食盐水（溶液的温度控制为：30〜35°C ）中主要发生以下2个反应：
I. NH3 +CO2 +H2O=NH4HCO3、 II. NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
四种盐的溶解度随温度变化的曲线如图B所示。
(1)反应①的化学方程式为________，反应②的基本反应类型是______
(2)操作a为______，工业上常用分离液态空气的方法制取氮气，该过程属于_______变化。(填“物理”或“化学”)。
(3)为了提高产率，向饱和食盐水中通入CO2和NH3两种气体时应先通入其中一种气体，你 认为应该先通入的是______(填"NH3”或“CO2”)。
(4)结合图B分析，饱和食盐水中发生反应II时析出NaHCO3晶体的主要原因_________(填序号)。
A．溶剂质量减少
B．与其他三种物质相比，碳酸氢钠的溶解度最小，易达到饱和而析出
C．生成的碳酸氢钠的质量大于消耗的氯化钠的质量
6．（2022·广东广州·模拟预测）FeSO4•7H2O是一种重要的药品、食品和饲料添加剂。某工业废渣的主要成分为Fe2O3、CaCO3和SiO2，其中含Fe2O3的质量分数为80%。实验室用此废渣制备FeSO4•7H2O的流程如图1：
请回答下列问题：
(1)稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为________。
(2)操作②的名称是________。经测定，滤渣中只含有CaSO4和SiO2，你认为实验室_______（填“能”或者“不能”）用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制CO2。
(3)加入铁粉后主要现象为：铁粉逐渐溶解，_______。写出Fe与Fe2(SO4)3反应的化学方程式为_________。
(4)硫酸亚铁的溶解度曲线如图2。待结晶完毕后，过滤出晶体，用少量冰水洗涤2-3次。用冰水洗涤的目的是：I是除去晶体表面附着的杂质；Ⅱ是_________。
(5)若废渣的质量为M，经过上述流程，理论上可制得FeSO4•7H2O的质量为________（已知FeSO4•7H2O的相对质量为278）。
7．（2022·广东广州·统考一模）一种“氢氧化锶-氯化镁法”制备“牙膏用氯化锶（SrCl2•6H2O）”的工艺流程如图：
【资料卡片】
①锶的相关化合物（如SrO、SrCO3）的化学性质与相应的钙化合物类似，SrSO4、SrCO3不溶于水。
②SrCl2、MgCl2溶液皆为无色，呈中性。
(1)煅烧工业碳酸锶发生的反应与煅烧石灰石类似，则此过程的化学方程式为______。
(2)“重结晶”是将蒸发结晶得到的无水氢氧化锶粗品溶于适量热水，趁热滤去未溶解的固体后，冷却结晶得到Sr（OH）2•8H2O。为探究蒸馏水用量对Sr（OH）2•8H2O纯度及产率的影响，设计一系列探究______（填序号），当蒸馏水用量大于该条件时，Sr（OH）2•8H2O产率减小，试推测其原因______。
序号
1
2
3
4
5
6
7
无水Sr（OH）2粗品质量/g
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
蒸馏水质量/g
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100
Sr（OH）2•8H2O纯度/%
98.6
98.6
98.6
98.6
98.6
98.6
98.6
Sr（OH）2•8H2O产率%
17.91
53.36
63.50
72.66
92.17
89.65
88.93
(3)将精制氢氧化锶配成溶液，与氯化镁溶液在90℃时反应一段时间，写出反应的化学方程式______。判断MgCl2已经加足的方法是______。
(4)步骤⑤降温结晶制备SrCl2•H2O，需要40%的SrCl2溶液100g，该溶液可由10%的SrCl2溶液蒸发______g水获得。
8．（2021·广东广州·统考一模）二氧化氯（ClO2）可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括：①粗盐精制；②特殊条件下电解NaCl溶液制NaClO3；③ClO2的制取。工艺流程如图，其中反应Ⅲ制取ClO2的化学方程式为。
（1）过量试剂X是______（填化学式）；
（2）操作A的名称是______；需要用的玻璃仪器有______。
（3）加入适量HCl除为了满足电解时的微酸性外，还能除去溶液中的杂质离子，请写出其中所发生反应的化学方程式______。
（4）反应Ⅲ消耗HCl和生成ClO2的质量之比为______。
9．（2021·广东广州·统考一模）硅胶是硅酸（H2SiO3难溶于水）干凝胶，多孔性固体，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，其工业生产过程如下图：
（1）根据非金属氧化物与碱反应的性质写出碱浸槽中发生反应的化学方程式：______；
（2）酸化池中发生复分解反应的微观示意图如下，请画出反应后自由移动的离子：______；
（3）在实验室里进行过滤操作需要的玻璃仪器除玻璃棒外还需要______。
（4）上述流程中，洗涤槽的作用是______。
10．（2021·广东广州·统考一模）镍常用于生产各种高光泽装饰漆和塑料，也常用作催化剂。利用工业含镍废料(除Ni外，还含有Fe、Cu、Ca、Mg、C等杂质)制取草酸镍(NiC2O4)，工艺流程如下：
(1)“酸溶”之后的滤渣中含有的金属是_______(化学式)。
(2)操作III用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。
(3)“调pH”前滤液I的pH_______7(填“>”或“<”)。
(4)NiCl2溶液加入Na2C2O4溶液发生复分解反应，反应的化学方程式为_______。
(5)理论上制取草酸镍14.7g，则原工业含镍废料中镍的质量为_______g。
11．（2021·广东广州·统考二模）高氯酸钠晶体（NaClO4·H2O）可用于制备高氯酸。粗盐除去泥沙等不溶性杂质后得到“精盐”（只含MgCl2、CaCl2两种杂质），以“精盐”为原料制备高氯酸钠晶体的流程如下：
【资料】高氯酸钠在较高温度下容易分解。
请回答下列问题：
（1）过滤后滤液仍然浑浊的可能原因是_____（填一种）。
（2）滤液中溶质除NaCl外还含有_____。
（3）通入SO2是为了除去NaClO4溶液中少量的NaClO3，该反应的化学方程式为_____。
（4）“气流干燥”时温度应控制在75℃~95℃之间，其原因是_____。
12．（2020·广东广州·统考一模）铈是稀土资源中储量最高的元素，广泛用于冶金、石油化工、农业等领域。二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含 SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：
已知：①CeO2不与稀盐酸、稀硫酸反应，当有 H2O2存在时，可溶于酸并得到 Ce3+溶液；
②SiO2 不与稀盐酸、稀硫酸反应
（1）分离滤液 A 和滤渣 A 的操作是_____。
（2）请写出步骤①化学方程式为_____。
（3）滤渣 A 的成分_____。
（4）步骤③中，若加入的碱为 NaOH，则相关化学方程式为_____。
（5）步骤④是化合反应，相关化学方程式为_____。
13．（2020·广东广州·统考一模）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3和不溶性杂质）为原料制备高纯氧化镁的实验流程图如下
（1）FeCO3的名称是__________。
（2）MgCO3与稀H2SO4反应的化学方程式为__________。
（3）在实验室里完成操作Ⅰ，需要用到的玻璃仪器除漏斗、玻璃棒外，还有_______。
（4）滤液I里，主要的金属阳离子是_________（填离子符号）。
（5）通过加入氨水使溶液的pH_______（填“增大 ”或“减小”或“不变”），将杂质离子沉淀除去。
（6）操作Ⅲ包括_______、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作。
（7）若直接煅烧100t含碳酸镁84%的菱镁矿，理论上可制得氧化镁的质量为______t。
14．（2020·广东广州·统考模拟预测）碳酸锂是一种重要的锂盐，广泛应用于锂离子电池生产中。工业上可以用锂辉石精矿(主要成分是Li2O、含有Al2O3、SiO2等杂质) 为原料制取高纯的碳酸锂。某校化学活动小组收集了碳酸锂的溶解度数据如表：
温度(℃)
0
20
40
60
80
100
溶解度(g)
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
设计了制取碳酸锂的工艺流程(如图)：
请回答：
(1)操作a所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____。
(2)热酸浸提中可能发生反应的化学方程式：
①_____；
②Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O。
(3)“洗涤”滤渣C时应该使用热水，其原因是_____。
(4)为了探究热酸浸提的最佳条件，将矿石在一定条件下酸浸4小时，测量锂元素浸出率的部分数据如表：
编号
矿酸比
硫酸浓度(%)
MgSO4用量(g)
温度(℃)
锂元素浸出率(%)
1
1：1
90
0.00
100
70.34
2
1：1
98
0.00
100
73.89
3
1：1
98
0.00
150
78.24
4
1：3
98
0.00
200
85.53
5
1：3
98
1.25
250
90.26
6
1：3
98
2.50
250
95.88
①对比分析编号1和编号2的实验数据，可以得到的结论是_____。
②有同学想在实验6的基础上，从降低成本角度继续研究提高锂元素的浸出率，下面设计合理的是_____。
A 矿酸比1：2，硫酸浓度98%，MgSO4用量0.00，温度150℃
B 矿酸比1：2，硫酸浓度98%，MgSO4用量2.50，温度200℃
C 矿酸比1：2，硫酸浓度98%，MgSO4用量2.50，温度250℃
D 矿酸比1：3，硫酸浓度98%，MgSO4用量2.00，温度250℃
15．（2020·广东广州·统考一模）粗盐除去泥沙后还含有少量的MgCl2、CaCl2等可溶性杂质，为了得到较纯净的氯化钠，又作了如下处理（假定杂质只有MgCl2、CaCl2两种，反应中所加试剂均过量）。
（1）白色沉淀含有物质的化学式为________、________；
（2）在得到的滤液中加入过量盐酸的目的是____________；
（3）选用蒸发结晶法而不用降温结晶法的理由是___________。
四、实验题
16．（2020·广东广州·统考一模）实验室有如图所示装置，回答下列问题：
（1）装配装置时，操作的正确顺序是_________。 (填序号)
A 先放置酒精灯再固定铁圈
B 先固定铁圈再放置酒精灯
（2）蒸发时，要用玻璃棒不断搅拌，目的是:____________。当___________时，停止加热。利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
（3）蒸发结束，要将热的蒸发皿从铁圈上取下来，你的操作是：用预热过的坩埚钳移开蒸发皿，放在_____________上。
17．（2020·广东广州·统考一模）实验室有如图所示装置，回答下列问题：
（1）写出仪器的名称。
X：_____，Y：_____。
（2）实验时，图1烧杯中冷水的作用是_____。
（3）如图2，当Y中出现_____时，停止加热。
参考答案：
1． 用手捂住烧瓶 导管口有气泡 外焰 使水蒸气冷却为水
【详解】（1）检验装置气密性，按图连接装置，先将导管一端浸入水中（形成密封体系），然后用手捂住烧瓶（给烧瓶加热），若观察到导管口有气泡生成，说明气密性良好。
（2）酒精灯的外焰温度最高，加热时应用酒精灯的外焰进行加热。
（3）把试管浸泡在盛有冷水的大烧杯中，冷水的作用是使水蒸气冷却为水。
2．(1)过滤
(2) C、Fe2O3 Zn
(3) Na2CO3
(4)开始没有明显现象，随着稀硝酸的加入，沉淀溶解同时生成气体
(5) NaOH 将氢氧化钡更换为硝酸钡（合理即可）
【分析】(1)
操作Ⅰ是分离固液的操作，为过滤。
(2)
碳化学性质稳定不和酸反应，锌和盐酸生成氢气，氧化铁和盐酸生成黄色氯化铁溶液；向固体A中加入足量稀盐酸充分反应，没有气泡冒出，说明不存在金属锌；固体没有完全溶解，说明存在碳粉；溶液由无色变成黄色，说明存在氧化铁；故原废弃物中一定有C、Fe2O3，一定没有Zn；发生反应为氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，。
(3)
碳酸钠和氢氧化钡生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠；混合物D中有白色沉淀，则原废弃物中有Na2CO3，发生反应为碳酸钠和氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，。
(4)
氢氧化钠会首先和稀硝酸发生中和反应，碳酸钡再和稀硝酸生成二氧化碳气体；故向混合物D中加过量稀硝酸的现象是开始没有明显现象，随着稀硝酸的加入，沉淀溶解同时生成气体。
(5)
加入氢氧化钡生成的氢氧化钠干扰了原来氢氧化钠的鉴定，故无法确认的物质为氢氧化钠NaOH。为了确认其是否存在，且不影响其他物质的检验，需将氢氧化钡更换为硝酸钡。
3．(1)过滤
(2)增大反应接触面积，加快反应速率
(3)形成絮状物(或吸附悬浮颗粒，或加速沉降)
(4)
(5)NaAlO2
(6)18
【详解】（1）由图可知，经操作a后，可得到固体和液体，则操作a的名称为：过滤；
（2）将镁铝合金研磨成粉的目的是：增大接触面积，加快反应速率；
（3）硫酸铝晶体和明矾都是常用的絮凝剂，在净水过程中起到沉降的作用，故填：形成絮状物(或吸附悬浮颗粒，或加速沉降)；
（4）由题干信息可知，通入CO2气体后，有固体生成，则该固体为Al(OH)3，其与稀硫酸反应的化学方程式为：；
（5）由题干信息可知，Al与NaOH溶液反应会生成NaAlO2，NaAlO2又会与CO2反应，则流程中可循环使用的是NaAlO2；
（6）由题可知，固体I为镁，则18.0g镁铝合金中，铝的质量为：18g-7. 2g=10. 8g，根据化学反应前后质量守恒可知，硫酸铝晶体中铝元素的质量也为10. 8g，硫酸铝晶体中铝元素的质量为：，n=18。
4．(1)增大接触面积，有利于反应更充分
(2)Li+
(3) 钾 过滤
(4)Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的损失；
【解析】（1）
“研磨”是将较大固体药品研磨成较小的固体药品，增大与反应物的接触面积，有利于反应更充分；故填：增大接触面积，有利于反应更充分；
（2）
“水浸”后的滤液主要为Li2SO4溶液；滤液中含有的主要阳离子为：Li+；故填：Li+；
（3）
“沉锂”操作中发生的复分解反应是碳酸钾与硫酸锂反应生成硫酸钾和碳酸锂沉淀，化学反应方程式为：；所得到的滤液是K2SO4溶液，含钾元素，可做钾肥；进一步回收可进行的操作为：洗涤、过滤、蒸发结晶、干燥。
故填：；钾；过滤；
（4）
用“热水洗涤”已知中碳酸锂溶解度随温度升高减小，减少沉淀的损失，故填：Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的损失；
【点睛】本题难度中等，主要考查了物质生产流程的分析判断，流程分析，侧重于学生分析能力，有利于培养学生良好的科学素养，注意把握物质性质的应用。
5．(1) 分解反应
(2) 过滤 物理
(3)NH3
(4)B
【解析】(1)
反应①是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为；反应②是碳酸氢钠加热生成碳酸钠、水和二氧化碳，该反应符合多变一的特征，该反应②的基本反应类型是分解反应；
(2)
操作a是分离固体和液体，所以操作a时过滤；分离液态空气的方法制取氮气，是利用沸点不同，将空气中的氮气分离出来，没有新物质生成，该过程是物理变化；
(3)
往饱和食盐水中通入气体时，应该先通入氨气，因为氨气在水中的溶解度大，先通氨气会吸收更多的二氧化碳，有利于生成较多的碳酸氢钠，故答案为：NH3；
(4)
根据图B溶解度曲线分析可知，碳酸氢钠的溶解度最小，最易达到饱和而析出；故选B。
6．(1)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
(2) 过滤 能
(3) 有气泡产生，溶液变为浅绿色 Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4
(4)用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4•7H2O的损耗
(5)4.17M
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，根据质量守恒定律，则Fe2O3---3FeSO4-----3FeSO4•7H2O，所以Fe2O3---3FeSO4•7H2O，设反应可制得FeSO4•7H2O的质量为x。
，x=4.17M
【详解】（1）稀硫酸与氧化铁反应生成氧化铁、水，反应的化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；
（2）通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离，所以操作②的名称是过滤。经测定，滤渣中只含有CaSO4和SiO2，所以实验室能用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制CO2。
（3）因为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，所以加入铁粉后主要现象为：铁粉逐渐溶解，有气泡产生，溶液变为浅绿色。根据实验现象、质量守恒定律，Fe与Fe2(SO4)3反应的化学方程式为：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；
（4）硫酸亚铁的溶解度曲线如图2。待结晶完毕后，过滤出晶体，用少量冰水洗涤2-3次。用冰水洗涤的目的是：I是除去晶体表面附着的杂质；Ⅱ是硫酸亚铁在低温下的溶解度较小，用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4•7H2O的溶解而造成的损耗。
（5）见答案
7．(1)
(2) 5 随着蒸馏水溶剂的增加，在冷却结晶过滤的过程中，部分氢氧化锶留在母液中导致产率过低
(3) 取反应后的上层清液，滴加氯化镁溶液观察是否有沉淀生成
(4)300
【详解】（1）碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，煅烧工业碳酸锶发生的反应与煅烧石灰石类似，因此煅烧工业碳酸锶生成氧化锶和二氧化碳，化学方程式为：；
（2）分析表格数据可知，最合适的实验条件为5；当蒸馏水用量大于该条件时，Sr（OH）2•8H2O产率减小，原因是：随着蒸馏水质量的增加，在冷却结晶过滤的过程中，部分氢氧化锶留在母液中导致产率过低；
（3）氢氧化锶与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化锶，化学方程式为；判断已经加足的方法是取反应后的上层清液，滴加氯化镁溶液观察是否有沉淀生成，若无沉淀生成，说明氯化镁已经加足；
（4）蒸发溶剂前后溶质的质量不变，设需10%的氯化锶溶液的质量为。
蒸发水的质量为：400g-100g=300g。
8． Na2CO3 过滤 烧杯、玻璃棒、漏斗 HCl+NaOH=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 146:135
【详解】（1）氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，经过操作A，可分离出氢氧化镁和碳酸钙沉淀，所以加入的过量试剂X是碳酸钠，碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，其化学式为：Na2CO3；
（2）经过操作A，能将沉淀和溶液分离，操作A的名称是过滤，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，故填：过滤；烧杯、玻璃棒、漏斗；
（3）加入适量HCl除为了满足电解时的微酸性外，还能除去溶液中的过量的氢氧化钠和碳酸钠，稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，故填：HCl+NaOH=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；
（4）由反应Ⅲ制取CO2的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，消耗HCl和生成ClO2的质量之比为(36.5×4):(67.5×2)=146:135，故填：146:135。
9． SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 烧杯、漏斗 除去硅酸表面的Na+、Cl-、H+（或除去硅酸表面的氯化钠和过量的盐酸、或除去硅酸表面的杂质）
【详解】（1）根据非金属氧化物与碱反应生成盐和水的性质，碱浸槽中发生反应为二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
（2）由题干可知，H2SiO3难溶于水；故酸化池中发生复分解反应的本质为氢离子和硅酸根离子结合成H2SiO3沉淀的过程，反应前后都存在钠离子和氯离子，故图示为： 。
（3）在实验室里进行过滤操作需要的玻璃仪器除玻璃棒外还需要烧杯、漏斗。
（4）过滤后硅酸表面还有许多残液，故洗涤槽的作用是除去硅酸表面的Na+、Cl-、H+（或除去硅酸表面的氯化钠和过量的盐酸、或除去硅酸表面的杂质）。
10． Cu 漏斗 <
5.9
【详解】（1)镍、铁、钙、镁均能与稀盐酸反应，铜、碳不能和稀盐酸反应，“酸溶”之后的滤渣中含有的金属是铜；
（2)操作III实现了固液分离，是过滤，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
（3)“调pH”前滤液I含有盐酸，pH小于7；
（4)NiCl2溶液加入Na2C2O4溶液发生复分解反应生成草酸镍和氯化钠，反应的化学方程式为：；
（5)根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的质量不变，理论上制取草酸镍14. 7g，则原工业含镍废料中镍的质量为：。
故答案为：①Cu；②漏斗；③<；④；⑤5.9。
【点睛】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
11． 滤纸破损（或液面高于滤纸边缘） NaOH、Na2CO3 温度过高，高氯酸钠晶体会失去结晶水或分解；温度过低，干燥不充分（或干燥充分且不会失去结晶水或分解）
【详解】（1）过滤时，要注意一贴二低三靠，所以过滤时如果滤液液面不低于滤纸边缘，滤液会渗漏，造成过滤不彻底，另外若滤纸破损，也会造成滤液不能充分过滤，造成滤液浑浊；
故答案为：滤纸破损（或液面高于滤纸边缘）。
（2）杂质氯化镁可与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，此时氢氧化钙过滤有剩余， 生成了氯化钙，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，而过量的氢氧化钙与碳酸钠可以反应生成氢氧化钠和碳酸钙，所以此时溶质为氯化钠，生成的氢氧化钠和过量的碳酸钠；
故答案为： NaOH、Na2CO3.
（3）根据题目信息可以看出反应物为次氯酸钠和二氧化硫，生成物为硫酸钠和二氧化氯，因为高氯酸钠前后都存在,所以不参与反应，所以化学方程式为次氯酸钠与二氧化硫反应生成硫酸钠和二氧化氯,书泻化学方程式注意配平，所以为2NaClO3+ SO2=Na2SO4+ 2ClO2；
故答案为： 2NaClO3+SO2=Na2SO4+ 2ClO2。
（4）根据题目信息可知，高氯酸钠在较高温度下容易分解，所以温度不宜过高，而又含有水分，所以温度也不宜过低，否则不易干燥；
故答案为：温度过高，高氯酸钠晶体会失去结晶水或分解；温度过低，干燥不充分。
【点睛】根据物质的相互转化和制备来分析解答。
12． 过滤 CeO2、SiO2
【详解】（1）分离滤液A和滤渣A的操作是过滤，通过过滤能够除去不溶于水的物质。
（2）步骤①中向废玻璃粉末（含 SiO2、Fe2O3、CeO2 以及其他少量可溶于稀酸的物质）中加入盐酸，CeO2 、SiO2不与稀盐酸反应，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
（3）滤渣A的成分是不能和盐酸反应的SiO2、CeO2。
（4）当有 H2O2存在时，CeO2可溶于稀硫酸并得到 Ce2（SO4）3溶液；步骤③中，若加入的碱为NaOH，则上步反应生成的Ce2（SO4）3和NaOH反应生成Ce（OH）3沉淀和Na2SO4，反应的化学方程式为：Ce2（SO4）3+6NaOH=2Ce（OH）3↓+3Na2SO4。
（5）步骤④是化合反应，即Ce（OH）3和水、氧气反应生成Ce（OH）4，反应的化学方程式为：4Ce（OH）3+2H2O+O2=4Ce（OH）4。
13． 碳酸亚铁 烧杯 Mg2+、Fe2+ 增大 蒸发浓缩 40
【详解】（1）FeCO3中铁元素的化合价显+2价，故名称是：碳酸亚铁；
（2）碳酸镁与稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：。
（3）由图可知，操作Ⅰ实现了固液分离，故操作Ⅰ是过滤，过滤需要用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（4）菱镁矿主要成分为MgCO3，含少量FeCO3，加入稀硫酸，碳酸镁与稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水，碳酸亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水，故主要的金属阳离子是：Mg2+、Fe2+；
（5）氨水呈碱性，加入氨水，可使溶液pH增大，从而将铁离子转化为氢氧化铁除去；
（6）操作Ⅲ是将硫酸镁溶液转变为硫酸镁固体，故操作Ⅲ包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作；
（7）解：设理论上可制得氧化镁的质量为x
x=40t
14． 漏斗； Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 碳酸锂在热水中溶解度很小，避免了洗涤过程中碳酸锂的损耗 其他条件相同时，增大硫酸的浓度，锂元素的浸出率提高 D
【详解】(1)过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；
(2)氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为：Al2O3+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2O；
(3)碳酸锂在热水中溶解度很小，避免了洗涤过程中碳酸锂的损耗，所以“洗涤”滤渣C时应该使用热水；
(4)对比分析编号1和编号2的实验数据，可以得到的结论是：其他条件相同时，增大硫酸的浓度，锂元素的浸出率提高；通过分析表格提供的数据可以看出，为了降低生产成本，除了尽可能减少硫酸的配量、降低能源消耗等操作，所以在实验6的基础上，从降低成本角度继续研究提高锂元素的浸出率，设计合理的是：矿酸比1：3，硫酸浓度98%，MgSO4用量2.00，温度250℃。
15． Mg（OH）2 CaCO3 除去过量的碳酸钠和反应生成的氢氧化钠 氯化钠的溶解度受温度影响变化不大
【分析】碳酸钠和氯化镁反应生成微溶性的碳酸镁，氯化钙和碳酸钠反应生成不溶性的碳酸钙沉淀；加入的碳酸钠过量，再用稀盐酸将过量的碳酸钠反应掉，最后对溶液蒸发结晶得到氯化钠，据此分析解答。
【详解】（1）根据分析可以看出，生成的白色沉淀中含有碳酸镁和碳酸钙，故填：Mg（OH）2、CaCO3；
（2）实验中加入过量的碳酸钠以尽可能将氯化镁、氯化钙反应完全，加入盐酸目的是将过量的碳酸钠反应掉，故填：除去过量的碳酸钠和反应生成的氢氧化钠；
（3）氯化钠的溶解度随温度变化很小，故应该采用蒸发结晶的方法从氯化钠溶液中得到氯
化钠，故填：氯化钠的溶解度受温度影响变化不大。
【点睛】本题除杂质时用到了复分解反应，实质是在水溶液中两种物质互相交换成分，有沉淀或者气体或者水生成。
16． A 防止液滴飞溅 出现较多固体 石棉网
【分析】本题考查蒸发实验的规范操作。
【详解】（1）实验时应先固定好酒精灯再调节铁圈的位置并固定，故填：A；
（2）蒸发时要不停地搅拌防止加热时温度过高，液体飞溅，当出现较多固体时，停止加热用蒸发皿的预热使滤液蒸干即可，故填：防止液滴飞溅，出现较多固体；
（3）蒸发结束后，应用坩埚钳移开蒸发皿，放到石棉网上，故填：石棉网。
【点睛】本题难度不大，准确记忆蒸发的操作即可。
17． 酒精灯 蒸发皿 冷凝、降温 较多固体时
【详解】（1）由图可知，仪器X的名称是：酒精灯；仪器Y的名称是：蒸发皿；
（2）图1烧杯中冷水的作用是：冷凝、降温，使水蒸气液化成水；
（3）当Y中出现较多固体时，停止加热，利用余热将其蒸干。
广东省广州市三年（2020-2022）中考化学模拟题分题型分层汇编-61物质的分离、提纯（非选择题）
一、填空题
1．（2020·广东广州·统考一模）如图是制取蒸馏水的简易装置
（1）检验装置气密性，按图连接装置，先将导管一端浸入水中，然后_____，若观察到_____，说明气密性良好。
（2）加热时应用酒精灯的_____进行加热。
（3）把试管浸泡在盛有冷水的大烧杯中，冷水的作用是_____。
二、推断题
2．（2021·广东广州·统考一模）国家对化学实验室废弃药品的处理有严格要求，处理关键是确定其成分。某校化学实验室有一包固体废弃物，可能由锌粉、碳粉、碳酸钠，氧化铁，氢氧化钠中的一种或几种组成，为确定其成分，同学们取样进行了如下实验：
备注：实验过程中取混合物D中的上层清液少许，滴加酚酞溶液，溶液变红
(1)操作Ⅰ的名称是______。
(2)向固体A中加入足量稀盐酸充分反应，没有气泡冒出，固体没有完全溶解，溶液由无色变成黄色，说明原废弃物中一定有______（填化学式，下同），一定没有______，发生反应的化学方程式是______。
(3)混合物D中有白色沉淀，则原废弃物中有______，发生反应的化学方程式是______。
(4)向混合物D中加过量稀硝酸的现象是______。
(5)小明对实验结果进行分析，发现原废弃物中还有物质不能确认是否存在，该无法确认的物质为______。为了确认其是否存在，且不影响其他物质的检验，需更换所加的某一种试剂，具体的方案应为：______。
三、流程题
3．（2022·广东广州·统考一模）某化学兴趣小组试利用镁铝合金制备硫酸铝晶体[Al2（SO4）3·nH2O]，其实验流程如下：
查阅资料：
①镁不与氢氧化钠溶液反应；
②；
③；
(1)操作a的名称___________。
(2)镁铝合金和NaOH溶液反应前需将镁铝合金研磨成粉，其目的是___________。
(3)硫酸铝晶体和明矾都是常用的絮凝剂，在净水过程中起到___________的作用。
(4)固体Ⅱ与稀硫酸反应的化学方程式为___________。
(5)流程中可循环使用的是___________（写化学式）。
(6)若初始时称取的镁铝合金的质量为18.0g，得到固体Ⅰ的质量为7.2g，硫酸铝晶体的质量为133.2g，计算硫酸铝晶体的化学式中n=___________（忽略合金中可能存在的杂质，且假设流程中每个环节都没有损耗）。
4．（2022·广东广州·统考一模）Li2CO3是制备锂电池的重要原料。实验室以锂辉石精矿（含Li2O·Al2O3·4SiO2和其它杂质）为原料制取Li2CO3的硫酸法生产工艺流程如图所示：
已知：①
②K2SO4在水中的溶解度受温度变化不大。
③Li2CO3在热水中的溶解度很小。
(1)“研磨”的目的是______________。
(2)“水浸”后的滤液中含有的主要阳离子有__________。
(3)“沉锂”发生的复分解反应是______________（写化学方程式），所得到的滤液可做__________肥，为了进一步回收可进行的操作有蒸发结晶、__________（填操作名称）、洗涤、干燥。
(4)使用热水“洗涤”，原因是___________。
5．（2022·广东广州·统考一模）纯碱的用途非常广泛。我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”，实现了工业制取纯碱，其模拟流程如图A:
【小资料】（1）通常情况下，1体积水中大约能溶解700体积氨气1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳。
（2）饱和食盐水（溶液的温度控制为：30〜35°C ）中主要发生以下2个反应：
I. NH3 +CO2 +H2O=NH4HCO3、 II. NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
四种盐的溶解度随温度变化的曲线如图B所示。
(1)反应①的化学方程式为________，反应②的基本反应类型是______
(2)操作a为______，工业上常用分离液态空气的方法制取氮气，该过程属于_______变化。(填“物理”或“化学”)。
(3)为了提高产率，向饱和食盐水中通入CO2和NH3两种气体时应先通入其中一种气体，你 认为应该先通入的是______(填"NH3”或“CO2”)。
(4)结合图B分析，饱和食盐水中发生反应II时析出NaHCO3晶体的主要原因_________(填序号)。
A．溶剂质量减少
B．与其他三种物质相比，碳酸氢钠的溶解度最小，易达到饱和而析出
C．生成的碳酸氢钠的质量大于消耗的氯化钠的质量
6．（2022·广东广州·模拟预测）FeSO4•7H2O是一种重要的药品、食品和饲料添加剂。某工业废渣的主要成分为Fe2O3、CaCO3和SiO2，其中含Fe2O3的质量分数为80%。实验室用此废渣制备FeSO4•7H2O的流程如图1：
请回答下列问题：
(1)稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为________。
(2)操作②的名称是________。经测定，滤渣中只含有CaSO4和SiO2，你认为实验室_______（填“能”或者“不能”）用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制CO2。
(3)加入铁粉后主要现象为：铁粉逐渐溶解，_______。写出Fe与Fe2(SO4)3反应的化学方程式为_________。
(4)硫酸亚铁的溶解度曲线如图2。待结晶完毕后，过滤出晶体，用少量冰水洗涤2-3次。用冰水洗涤的目的是：I是除去晶体表面附着的杂质；Ⅱ是_________。
(5)若废渣的质量为M，经过上述流程，理论上可制得FeSO4•7H2O的质量为________（已知FeSO4•7H2O的相对质量为278）。
7．（2022·广东广州·统考一模）一种“氢氧化锶-氯化镁法”制备“牙膏用氯化锶（SrCl2•6H2O）”的工艺流程如图：
【资料卡片】
①锶的相关化合物（如SrO、SrCO3）的化学性质与相应的钙化合物类似，SrSO4、SrCO3不溶于水。
②SrCl2、MgCl2溶液皆为无色，呈中性。
(1)煅烧工业碳酸锶发生的反应与煅烧石灰石类似，则此过程的化学方程式为______。
(2)“重结晶”是将蒸发结晶得到的无水氢氧化锶粗品溶于适量热水，趁热滤去未溶解的固体后，冷却结晶得到Sr（OH）2•8H2O。为探究蒸馏水用量对Sr（OH）2•8H2O纯度及产率的影响，设计一系列探究______（填序号），当蒸馏水用量大于该条件时，Sr（OH）2•8H2O产率减小，试推测其原因______。
序号
1
2
3
4
5
6
7
无水Sr（OH）2粗品质量/g
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
蒸馏水质量/g
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100
Sr（OH）2•8H2O纯度/%
98.6
98.6
98.6
98.6
98.6
98.6
98.6
Sr（OH）2•8H2O产率%
17.91
53.36
63.50
72.66
92.17
89.65
88.93
(3)将精制氢氧化锶配成溶液，与氯化镁溶液在90℃时反应一段时间，写出反应的化学方程式______。判断MgCl2已经加足的方法是______。
(4)步骤⑤降温结晶制备SrCl2•H2O，需要40%的SrCl2溶液100g，该溶液可由10%的SrCl2溶液蒸发______g水获得。
8．（2021·广东广州·统考一模）二氧化氯（ClO2）可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括：①粗盐精制；②特殊条件下电解NaCl溶液制NaClO3；③ClO2的制取。工艺流程如图，其中反应Ⅲ制取ClO2的化学方程式为。
（1）过量试剂X是______（填化学式）；
（2）操作A的名称是______；需要用的玻璃仪器有______。
（3）加入适量HCl除为了满足电解时的微酸性外，还能除去溶液中的杂质离子，请写出其中所发生反应的化学方程式______。
（4）反应Ⅲ消耗HCl和生成ClO2的质量之比为______。
9．（2021·广东广州·统考一模）硅胶是硅酸（H2SiO3难溶于水）干凝胶，多孔性固体，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，其工业生产过程如下图：
（1）根据非金属氧化物与碱反应的性质写出碱浸槽中发生反应的化学方程式：______；
（2）酸化池中发生复分解反应的微观示意图如下，请画出反应后自由移动的离子：______；
（3）在实验室里进行过滤操作需要的玻璃仪器除玻璃棒外还需要______。
（4）上述流程中，洗涤槽的作用是______。
10．（2021·广东广州·统考一模）镍常用于生产各种高光泽装饰漆和塑料，也常用作催化剂。利用工业含镍废料(除Ni外，还含有Fe、Cu、Ca、Mg、C等杂质)制取草酸镍(NiC2O4)，工艺流程如下：
(1)“酸溶”之后的滤渣中含有的金属是_______(化学式)。
(2)操作III用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。
(3)“调pH”前滤液I的pH_______7(填“>”或“<”)。
(4)NiCl2溶液加入Na2C2O4溶液发生复分解反应，反应的化学方程式为_______。
(5)理论上制取草酸镍14.7g，则原工业含镍废料中镍的质量为_______g。
11．（2021·广东广州·统考二模）高氯酸钠晶体（NaClO4·H2O）可用于制备高氯酸。粗盐除去泥沙等不溶性杂质后得到“精盐”（只含MgCl2、CaCl2两种杂质），以“精盐”为原料制备高氯酸钠晶体的流程如下：
【资料】高氯酸钠在较高温度下容易分解。
请回答下列问题：
（1）过滤后滤液仍然浑浊的可能原因是_____（填一种）。
（2）滤液中溶质除NaCl外还含有_____。
（3）通入SO2是为了除去NaClO4溶液中少量的NaClO3，该反应的化学方程式为_____。
（4）“气流干燥”时温度应控制在75℃~95℃之间，其原因是_____。
12．（2020·广东广州·统考一模）铈是稀土资源中储量最高的元素，广泛用于冶金、石油化工、农业等领域。二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含 SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：
已知：①CeO2不与稀盐酸、稀硫酸反应，当有 H2O2存在时，可溶于酸并得到 Ce3+溶液；
②SiO2 不与稀盐酸、稀硫酸反应
（1）分离滤液 A 和滤渣 A 的操作是_____。
（2）请写出步骤①化学方程式为_____。
（3）滤渣 A 的成分_____。
（4）步骤③中，若加入的碱为 NaOH，则相关化学方程式为_____。
（5）步骤④是化合反应，相关化学方程式为_____。
13．（2020·广东广州·统考一模）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3和不溶性杂质）为原料制备高纯氧化镁的实验流程图如下
（1）FeCO3的名称是__________。
（2）MgCO3与稀H2SO4反应的化学方程式为__________。
（3）在实验室里完成操作Ⅰ，需要用到的玻璃仪器除漏斗、玻璃棒外，还有_______。
（4）滤液I里，主要的金属阳离子是_________（填离子符号）。
（5）通过加入氨水使溶液的pH_______（填“增大 ”或“减小”或“不变”），将杂质离子沉淀除去。
（6）操作Ⅲ包括_______、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作。
（7）若直接煅烧100t含碳酸镁84%的菱镁矿，理论上可制得氧化镁的质量为______t。
14．（2020·广东广州·统考模拟预测）碳酸锂是一种重要的锂盐，广泛应用于锂离子电池生产中。工业上可以用锂辉石精矿(主要成分是Li2O、含有Al2O3、SiO2等杂质) 为原料制取高纯的碳酸锂。某校化学活动小组收集了碳酸锂的溶解度数据如表：
温度(℃)
0
20
40
60
80
100
溶解度(g)
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
设计了制取碳酸锂的工艺流程(如图)：
请回答：
(1)操作a所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____。
(2)热酸浸提中可能发生反应的化学方程式：
①_____；
②Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O。
(3)“洗涤”滤渣C时应该使用热水，其原因是_____。
(4)为了探究热酸浸提的最佳条件，将矿石在一定条件下酸浸4小时，测量锂元素浸出率的部分数据如表：
编号
矿酸比
硫酸浓度(%)
MgSO4用量(g)
温度(℃)
锂元素浸出率(%)
1
1：1
90
0.00
100
70.34
2
1：1
98
0.00
100
73.89
3
1：1
98
0.00
150
78.24
4
1：3
98
0.00
200
85.53
5
1：3
98
1.25
250
90.26
6
1：3
98
2.50
250
95.88
①对比分析编号1和编号2的实验数据，可以得到的结论是_____。
②有同学想在实验6的基础上，从降低成本角度继续研究提高锂元素的浸出率，下面设计合理的是_____。
A 矿酸比1：2，硫酸浓度98%，MgSO4用量0.00，温度150℃
B 矿酸比1：2，硫酸浓度98%，MgSO4用量2.50，温度200℃
C 矿酸比1：2，硫酸浓度98%，MgSO4用量2.50，温度250℃
D 矿酸比1：3，硫酸浓度98%，MgSO4用量2.00，温度250℃
15．（2020·广东广州·统考一模）粗盐除去泥沙后还含有少量的MgCl2、CaCl2等可溶性杂质，为了得到较纯净的氯化钠，又作了如下处理（假定杂质只有MgCl2、CaCl2两种，反应中所加试剂均过量）。
（1）白色沉淀含有物质的化学式为________、________；
（2）在得到的滤液中加入过量盐酸的目的是____________；
（3）选用蒸发结晶法而不用降温结晶法的理由是___________。
四、实验题
16．（2020·广东广州·统考一模）实验室有如图所示装置，回答下列问题：
（1）装配装置时，操作的正确顺序是_________。 (填序号)
A 先放置酒精灯再固定铁圈
B 先固定铁圈再放置酒精灯
（2）蒸发时，要用玻璃棒不断搅拌，目的是:____________。当___________时，停止加热。利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
（3）蒸发结束，要将热的蒸发皿从铁圈上取下来，你的操作是：用预热过的坩埚钳移开蒸发皿，放在_____________上。
17．（2020·广东广州·统考一模）实验室有如图所示装置，回答下列问题：
（1）写出仪器的名称。
X：_____，Y：_____。
（2）实验时，图1烧杯中冷水的作用是_____。
（3）如图2，当Y中出现_____时，停止加热。
参考答案：
1． 用手捂住烧瓶 导管口有气泡 外焰 使水蒸气冷却为水
【详解】（1）检验装置气密性，按图连接装置，先将导管一端浸入水中（形成密封体系），然后用手捂住烧瓶（给烧瓶加热），若观察到导管口有气泡生成，说明气密性良好。
（2）酒精灯的外焰温度最高，加热时应用酒精灯的外焰进行加热。
（3）把试管浸泡在盛有冷水的大烧杯中，冷水的作用是使水蒸气冷却为水。
2．(1)过滤
(2) C、Fe2O3 Zn
(3) Na2CO3
(4)开始没有明显现象，随着稀硝酸的加入，沉淀溶解同时生成气体
(5) NaOH 将氢氧化钡更换为硝酸钡（合理即可）
【分析】(1)
操作Ⅰ是分离固液的操作，为过滤。
(2)
碳化学性质稳定不和酸反应，锌和盐酸生成氢气，氧化铁和盐酸生成黄色氯化铁溶液；向固体A中加入足量稀盐酸充分反应，没有气泡冒出，说明不存在金属锌；固体没有完全溶解，说明存在碳粉；溶液由无色变成黄色，说明存在氧化铁；故原废弃物中一定有C、Fe2O3，一定没有Zn；发生反应为氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，。
(3)
碳酸钠和氢氧化钡生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠；混合物D中有白色沉淀，则原废弃物中有Na2CO3，发生反应为碳酸钠和氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，。
(4)
氢氧化钠会首先和稀硝酸发生中和反应，碳酸钡再和稀硝酸生成二氧化碳气体；故向混合物D中加过量稀硝酸的现象是开始没有明显现象，随着稀硝酸的加入，沉淀溶解同时生成气体。
(5)
加入氢氧化钡生成的氢氧化钠干扰了原来氢氧化钠的鉴定，故无法确认的物质为氢氧化钠NaOH。为了确认其是否存在，且不影响其他物质的检验，需将氢氧化钡更换为硝酸钡。
3．(1)过滤
(2)增大反应接触面积，加快反应速率
(3)形成絮状物(或吸附悬浮颗粒，或加速沉降)
(4)
(5)NaAlO2
(6)18
【详解】（1）由图可知，经操作a后，可得到固体和液体，则操作a的名称为：过滤；
（2）将镁铝合金研磨成粉的目的是：增大接触面积，加快反应速率；
（3）硫酸铝晶体和明矾都是常用的絮凝剂，在净水过程中起到沉降的作用，故填：形成絮状物(或吸附悬浮颗粒，或加速沉降)；
（4）由题干信息可知，通入CO2气体后，有固体生成，则该固体为Al(OH)3，其与稀硫酸反应的化学方程式为：；
（5）由题干信息可知，Al与NaOH溶液反应会生成NaAlO2，NaAlO2又会与CO2反应，则流程中可循环使用的是NaAlO2；
（6）由题可知，固体I为镁，则18.0g镁铝合金中，铝的质量为：18g-7. 2g=10. 8g，根据化学反应前后质量守恒可知，硫酸铝晶体中铝元素的质量也为10. 8g，硫酸铝晶体中铝元素的质量为：，n=18。
4．(1)增大接触面积，有利于反应更充分
(2)Li+
(3) 钾 过滤
(4)Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的损失；
【解析】（1）
“研磨”是将较大固体药品研磨成较小的固体药品，增大与反应物的接触面积，有利于反应更充分；故填：增大接触面积，有利于反应更充分；
（2）
“水浸”后的滤液主要为Li2SO4溶液；滤液中含有的主要阳离子为：Li+；故填：Li+；
（3）
“沉锂”操作中发生的复分解反应是碳酸钾与硫酸锂反应生成硫酸钾和碳酸锂沉淀，化学反应方程式为：；所得到的滤液是K2SO4溶液，含钾元素，可做钾肥；进一步回收可进行的操作为：洗涤、过滤、蒸发结晶、干燥。
故填：；钾；过滤；
（4）
用“热水洗涤”已知中碳酸锂溶解度随温度升高减小，减少沉淀的损失，故填：Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的损失；
【点睛】本题难度中等，主要考查了物质生产流程的分析判断，流程分析，侧重于学生分析能力，有利于培养学生良好的科学素养，注意把握物质性质的应用。
5．(1) 分解反应
(2) 过滤 物理
(3)NH3
(4)B
【解析】(1)
反应①是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为；反应②是碳酸氢钠加热生成碳酸钠、水和二氧化碳，该反应符合多变一的特征，该反应②的基本反应类型是分解反应；
(2)
操作a是分离固体和液体，所以操作a时过滤；分离液态空气的方法制取氮气，是利用沸点不同，将空气中的氮气分离出来，没有新物质生成，该过程是物理变化；
(3)
往饱和食盐水中通入气体时，应该先通入氨气，因为氨气在水中的溶解度大，先通氨气会吸收更多的二氧化碳，有利于生成较多的碳酸氢钠，故答案为：NH3；
(4)
根据图B溶解度曲线分析可知，碳酸氢钠的溶解度最小，最易达到饱和而析出；故选B。
6．(1)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
(2) 过滤 能
(3) 有气泡产生，溶液变为浅绿色 Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4
(4)用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4•7H2O的损耗
(5)4.17M
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，根据质量守恒定律，则Fe2O3---3FeSO4-----3FeSO4•7H2O，所以Fe2O3---3FeSO4•7H2O，设反应可制得FeSO4•7H2O的质量为x。
，x=4.17M
【详解】（1）稀硫酸与氧化铁反应生成氧化铁、水，反应的化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；
（2）通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离，所以操作②的名称是过滤。经测定，滤渣中只含有CaSO4和SiO2，所以实验室能用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制CO2。
（3）因为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，所以加入铁粉后主要现象为：铁粉逐渐溶解，有气泡产生，溶液变为浅绿色。根据实验现象、质量守恒定律，Fe与Fe2(SO4)3反应的化学方程式为：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4；
（4）硫酸亚铁的溶解度曲线如图2。待结晶完毕后，过滤出晶体，用少量冰水洗涤2-3次。用冰水洗涤的目的是：I是除去晶体表面附着的杂质；Ⅱ是硫酸亚铁在低温下的溶解度较小，用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4•7H2O的溶解而造成的损耗。
（5）见答案
7．(1)
(2) 5 随着蒸馏水溶剂的增加，在冷却结晶过滤的过程中，部分氢氧化锶留在母液中导致产率过低
(3) 取反应后的上层清液，滴加氯化镁溶液观察是否有沉淀生成
(4)300
【详解】（1）碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，煅烧工业碳酸锶发生的反应与煅烧石灰石类似，因此煅烧工业碳酸锶生成氧化锶和二氧化碳，化学方程式为：；
（2）分析表格数据可知，最合适的实验条件为5；当蒸馏水用量大于该条件时，Sr（OH）2•8H2O产率减小，原因是：随着蒸馏水质量的增加，在冷却结晶过滤的过程中，部分氢氧化锶留在母液中导致产率过低；
（3）氢氧化锶与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化锶，化学方程式为；判断已经加足的方法是取反应后的上层清液，滴加氯化镁溶液观察是否有沉淀生成，若无沉淀生成，说明氯化镁已经加足；
（4）蒸发溶剂前后溶质的质量不变，设需10%的氯化锶溶液的质量为。
蒸发水的质量为：400g-100g=300g。
8． Na2CO3 过滤 烧杯、玻璃棒、漏斗 HCl+NaOH=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 146:135
【详解】（1）氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，经过操作A，可分离出氢氧化镁和碳酸钙沉淀，所以加入的过量试剂X是碳酸钠，碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，其化学式为：Na2CO3；
（2）经过操作A，能将沉淀和溶液分离，操作A的名称是过滤，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，故填：过滤；烧杯、玻璃棒、漏斗；
（3）加入适量HCl除为了满足电解时的微酸性外，还能除去溶液中的过量的氢氧化钠和碳酸钠，稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，故填：HCl+NaOH=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；
（4）由反应Ⅲ制取CO2的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，消耗HCl和生成ClO2的质量之比为(36.5×4):(67.5×2)=146:135，故填：146:135。
9． SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 烧杯、漏斗 除去硅酸表面的Na+、Cl-、H+（或除去硅酸表面的氯化钠和过量的盐酸、或除去硅酸表面的杂质）
【详解】（1）根据非金属氧化物与碱反应生成盐和水的性质，碱浸槽中发生反应为二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
（2）由题干可知，H2SiO3难溶于水；故酸化池中发生复分解反应的本质为氢离子和硅酸根离子结合成H2SiO3沉淀的过程，反应前后都存在钠离子和氯离子，故图示为： 。
（3）在实验室里进行过滤操作需要的玻璃仪器除玻璃棒外还需要烧杯、漏斗。
（4）过滤后硅酸表面还有许多残液，故洗涤槽的作用是除去硅酸表面的Na+、Cl-、H+（或除去硅酸表面的氯化钠和过量的盐酸、或除去硅酸表面的杂质）。
10． Cu 漏斗 <
5.9
【详解】（1)镍、铁、钙、镁均能与稀盐酸反应，铜、碳不能和稀盐酸反应，“酸溶”之后的滤渣中含有的金属是铜；
（2)操作III实现了固液分离，是过滤，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
（3)“调pH”前滤液I含有盐酸，pH小于7；
（4)NiCl2溶液加入Na2C2O4溶液发生复分解反应生成草酸镍和氯化钠，反应的化学方程式为：；
（5)根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的质量不变，理论上制取草酸镍14. 7g，则原工业含镍废料中镍的质量为：。
故答案为：①Cu；②漏斗；③<；④；⑤5.9。
【点睛】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
11． 滤纸破损（或液面高于滤纸边缘） NaOH、Na2CO3 温度过高，高氯酸钠晶体会失去结晶水或分解；温度过低，干燥不充分（或干燥充分且不会失去结晶水或分解）
【详解】（1）过滤时，要注意一贴二低三靠，所以过滤时如果滤液液面不低于滤纸边缘，滤液会渗漏，造成过滤不彻底，另外若滤纸破损，也会造成滤液不能充分过滤，造成滤液浑浊；
故答案为：滤纸破损（或液面高于滤纸边缘）。
（2）杂质氯化镁可与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，此时氢氧化钙过滤有剩余， 生成了氯化钙，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，而过量的氢氧化钙与碳酸钠可以反应生成氢氧化钠和碳酸钙，所以此时溶质为氯化钠，生成的氢氧化钠和过量的碳酸钠；
故答案为： NaOH、Na2CO3.
（3）根据题目信息可以看出反应物为次氯酸钠和二氧化硫，生成物为硫酸钠和二氧化氯，因为高氯酸钠前后都存在,所以不参与反应，所以化学方程式为次氯酸钠与二氧化硫反应生成硫酸钠和二氧化氯,书泻化学方程式注意配平，所以为2NaClO3+ SO2=Na2SO4+ 2ClO2；
故答案为： 2NaClO3+SO2=Na2SO4+ 2ClO2。
（4）根据题目信息可知，高氯酸钠在较高温度下容易分解，所以温度不宜过高，而又含有水分，所以温度也不宜过低，否则不易干燥；
故答案为：温度过高，高氯酸钠晶体会失去结晶水或分解；温度过低，干燥不充分。
【点睛】根据物质的相互转化和制备来分析解答。
12． 过滤 CeO2、SiO2
【详解】（1）分离滤液A和滤渣A的操作是过滤，通过过滤能够除去不溶于水的物质。
（2）步骤①中向废玻璃粉末（含 SiO2、Fe2O3、CeO2 以及其他少量可溶于稀酸的物质）中加入盐酸，CeO2 、SiO2不与稀盐酸反应，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
（3）滤渣A的成分是不能和盐酸反应的SiO2、CeO2。
（4）当有 H2O2存在时，CeO2可溶于稀硫酸并得到 Ce2（SO4）3溶液；步骤③中，若加入的碱为NaOH，则上步反应生成的Ce2（SO4）3和NaOH反应生成Ce（OH）3沉淀和Na2SO4，反应的化学方程式为：Ce2（SO4）3+6NaOH=2Ce（OH）3↓+3Na2SO4。
（5）步骤④是化合反应，即Ce（OH）3和水、氧气反应生成Ce（OH）4，反应的化学方程式为：4Ce（OH）3+2H2O+O2=4Ce（OH）4。
13． 碳酸亚铁 烧杯 Mg2+、Fe2+ 增大 蒸发浓缩 40
【详解】（1）FeCO3中铁元素的化合价显+2价，故名称是：碳酸亚铁；
（2）碳酸镁与稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：。
（3）由图可知，操作Ⅰ实现了固液分离，故操作Ⅰ是过滤，过滤需要用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（4）菱镁矿主要成分为MgCO3，含少量FeCO3，加入稀硫酸，碳酸镁与稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水，碳酸亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水，故主要的金属阳离子是：Mg2+、Fe2+；
（5）氨水呈碱性，加入氨水，可使溶液pH增大，从而将铁离子转化为氢氧化铁除去；
（6）操作Ⅲ是将硫酸镁溶液转变为硫酸镁固体，故操作Ⅲ包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作；
（7）解：设理论上可制得氧化镁的质量为x
x=40t
14． 漏斗； Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 碳酸锂在热水中溶解度很小，避免了洗涤过程中碳酸锂的损耗 其他条件相同时，增大硫酸的浓度，锂元素的浸出率提高 D
【详解】(1)过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；
(2)氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为：Al2O3+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2O；
(3)碳酸锂在热水中溶解度很小，避免了洗涤过程中碳酸锂的损耗，所以“洗涤”滤渣C时应该使用热水；
(4)对比分析编号1和编号2的实验数据，可以得到的结论是：其他条件相同时，增大硫酸的浓度，锂元素的浸出率提高；通过分析表格提供的数据可以看出，为了降低生产成本，除了尽可能减少硫酸的配量、降低能源消耗等操作，所以在实验6的基础上，从降低成本角度继续研究提高锂元素的浸出率，设计合理的是：矿酸比1：3，硫酸浓度98%，MgSO4用量2.00，温度250℃。
15． Mg（OH）2 CaCO3 除去过量的碳酸钠和反应生成的氢氧化钠 氯化钠的溶解度受温度影响变化不大
【分析】碳酸钠和氯化镁反应生成微溶性的碳酸镁，氯化钙和碳酸钠反应生成不溶性的碳酸钙沉淀；加入的碳酸钠过量，再用稀盐酸将过量的碳酸钠反应掉，最后对溶液蒸发结晶得到氯化钠，据此分析解答。
【详解】（1）根据分析可以看出，生成的白色沉淀中含有碳酸镁和碳酸钙，故填：Mg（OH）2、CaCO3；
（2）实验中加入过量的碳酸钠以尽可能将氯化镁、氯化钙反应完全，加入盐酸目的是将过量的碳酸钠反应掉，故填：除去过量的碳酸钠和反应生成的氢氧化钠；
（3）氯化钠的溶解度随温度变化很小，故应该采用蒸发结晶的方法从氯化钠溶液中得到氯
化钠，故填：氯化钠的溶解度受温度影响变化不大。
【点睛】本题除杂质时用到了复分解反应，实质是在水溶液中两种物质互相交换成分，有沉淀或者气体或者水生成。
16． A 防止液滴飞溅 出现较多固体 石棉网
【分析】本题考查蒸发实验的规范操作。
【详解】（1）实验时应先固定好酒精灯再调节铁圈的位置并固定，故填：A；
（2）蒸发时要不停地搅拌防止加热时温度过高，液体飞溅，当出现较多固体时，停止加热用蒸发皿的预热使滤液蒸干即可，故填：防止液滴飞溅，出现较多固体；
（3）蒸发结束后，应用坩埚钳移开蒸发皿，放到石棉网上，故填：石棉网。
【点睛】本题难度不大，准确记忆蒸发的操作即可。
17． 酒精灯 蒸发皿 冷凝、降温 较多固体时
【详解】（1）由图可知，仪器X的名称是：酒精灯；仪器Y的名称是：蒸发皿；
（2）图1烧杯中冷水的作用是：冷凝、降温，使水蒸气液化成水；
（3）当Y中出现较多固体时，停止加热，利用余热将其蒸干。
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