安徽省高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-47物质的分离和提纯（1）

这是一份安徽省高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-47物质的分离和提纯（1），共37页。试卷主要包含了单选题，工业流程题，实验题等内容，欢迎下载使用。

安徽省高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-47物质的分离和提纯（1）

一、单选题
1．（2023·安徽宣城·统考二模）压强控制在化学实验中有着重要的意义。有关下列实验装置的说法错误的是




①
②
③
④

A．装置①用于喷泉实验，氨气极易溶于水，导致负压吸入是该实验成功的关键
B．装置②用于Fe(OH)2的制备，反应一开始就要关闭止水夹，让生成的氢气把左边试管中液体压入右边，以实现自动化控制
C．装置③用于减压蒸馏，减压条件下可以降低混合组分的熔沸点，实现低温分离，避免因温度过高而导致混合组分分解
D．装置④叫抽滤装置，装置内外的压强差有利于加快过滤速率
2．（2023·安徽宣城·统考二模）“衣食住行，还有医药，老百姓最关心的就是这些。”习主席如是说。下列与之相关的说法错误的是
A．合成布料涤纶()的单体有两种
B．合成氨工业是粮食生产的基础，合成氨选择较高温度是为了提高产率
C．建筑住宅楼所使用的钢筋混凝土属于复合材料
D．青蒿素是治疗疟疾的药物，用乙醚提取青蒿中的青蒿素属于萃取操作
3．（2023·安徽蚌埠·统考三模）下列实验操作、现象和结论一致的是
选项
操作
现象
解释(或结论)
A
向补铁口服液中滴加几滴酸性KMnO4溶液
紫色褪去
补铁口服液中有Fe2+
B
向I2水中先加浓NaOH溶液，再加CCl4，振荡后静置
液体分层， 上层无色，下层紫红色
CCl4能萃取碘水中的碘，而NaOH溶液不能
C
向盛有1 mL乙酸乙酯的a、b两支试管中分别加入2 mL H2O、2 mLNaOH溶液，70 ~ 80°C热水浴
试管 a液体分层，酯层无明显 变化； 试管b酯层消失
乙酸乙酯在碱性条件下可以水解；

D
向Fe(NO3)3溶液中先加稀HNO3 ，再加NaCl
溶液黄色先褪去，再变为黄色
HNO3的强氧化性将Fe3+氧化为无色， Cl-的还原性再将其还原为Fe3+
A．A B．B C．C D．D
4．（2023·安徽·统考一模）在实验室中进行下列实验，下列操作能实现实验目的的是
选项
实验目的
操作
A
除去苯酚中混有的少量苯甲酸
将含有苯甲酸的苯酚加入饱和，溶液中，过滤
B
检验溶解铁锈所得的溶液中是否含有
取少量溶液，向其中滴加氯水后，再加入溶液，观察溶液是否变红
C
检验乙烷中是否含有乙烯
将混合气通过盛有溴的四氯化碳溶液，观察溶液是否褪色
D
检验中是否混有
取少量固体，滴加稀盐酸，观察是否有气体生成
A．A B．B C．C D．D
5．（2023·安徽淮北·统考一模）某校化学兴趣小组利用如图装置在实验室制备“84”消毒液，下列说法正确的是

A．装置I中的可以替换成
B．装置Ⅱ可以除去中杂质，还可以防止倒吸
C．装置Ⅲ中消耗(标准状况)，转移电子
D．装置Ⅳ的作用是吸收空气中的和水蒸气
6．（2023·安徽黄山·统考一模）以含锌废液(主要成分为ZnSO4，含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下。下列说法不正确的是

A．1mol过二硫酸钠（Na2S2O8）中含有σ键数9NA
B．氧化除锰后的溶液中一定存在：Na+、Zn2+、Fe3+、
C．调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D．氧化除锰过程中生成MnO2的离子方程式：Mn2++S2O+2H2O=MnO2↓+2SO+4H+

二、工业流程题
7．（2023·安徽淮南·统考一模）锌的用途广泛，主要用于镀锌板及精密铸造等行业。以粗氧化锌(主要成分为ZnO及少量Fe2O3、CuO、MnO、SiO2)为原料制备锌的工艺流程如图所示：

已知：①“浸取”时。ZnO、 CuO转化为[ Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液：
②25℃时，Ksp(CuS)=6.4×10-36， Ksp(ZnS)=1.6 ×10-24；
③沉淀除铜标准：溶液中≤2.0×10-6
回答下列问题：
(1)“滤渣1”的主要成分为Fe(OH)3、Mn(OH)2和___________(填化学式)，“ 操作3”的名称为___________。
(2)“氧化除锰”时，H2O2将Mn2+转化为难溶的MnO2，该反应的离子方程式为___________。
(3)“沉淀除铜”时，锌的最终回收率、除铜效果[除铜效果以反应后溶液中铜锌比表示] 与“(NH4)2 S加入量”[以表示]的关系曲线如图所示。

①当(NH4)2S加入量≥100%时，锌的最终回收率下降的原因是___________(用离子方程式表示)，该反应的平衡常数为___________。(已知) [ Zn(NH3)4]2+的=2. 9 ×109]
②“沉淀除铜”时(NH4 )2S加入量最好应选___________。
a．100%         b．110%        c．120%       d．130%
(4)电解后溶液中的溶质主要成分是___________， 可用于循环使用。
8．（2023·安徽宣城·统考一模）科研小组利用钛钒磁铁矿的矿渣(V2O3、FeO、SiO2、Al2O3及一些稳定杂质)制备钠离子电池电极材料磷酸钒钠[Na3V2(PO4)3]。
  
已知：①NH4VO3难溶于水
②+5价钒在溶液中的主要存在形式和pH的关系如表：
pH
＜6
6~8
8~10
10~12
主要离子
VO
VO
V2O
VO
回答下列问题：
(1)球磨的作用_____。
(2)实验室焙烧时使用酒精喷灯、三脚架、_____、铁坩埚、玻璃棒和坩埚钳。焙烧时V2O3转化为可溶的Na3VO4的反应方程式为_____。
(3)如图是某氧化物的晶胞，则该氧化物是_____。(填字母序号)
a．V2O3 b．FeO       c．SiO2 d．Al2O3
  
(4)滤渣Ⅱ主要成分是_____(填化学式)，试剂X可以使用流程中的某种产物，其电子式为_____。
(5)Ar气氛焙烧制产品时的化学方程式为_____。
(6)某种钠离子电池充电时总反应为Na3V2(PO4)3+C6=NaxCs6+Na3-xV2(PO4)3，该电池放电时正极的电极方程式为_____。
9．（2023·安徽马鞍山·统考一模）利用锌精矿(ZnS)和软锰矿(MnO2)两种矿料(含少量杂质Fe、 Cu、 Pb等元素的化合物及SiO2)生产硫酸锌和硫酸锰的流程如下：

已知：①常温下，H2S 饱和溶液中c2(H+)·c(S2-)≈9×10-23；
②Ksp(ZnS)=2.0 ×10-22， Ksp(MnS)=2.0 ×10-13；
③ZnSO4的溶解度如表所示
水/温度(°C)
0
10
20
25
40
50
60
70
80
90
ZnSO4
41.8
47.5
54.1
58.0
62.1
74.8
67.2
60.5
一
一
ZnSO4·H2O
41.9
一
54.2
一
一
74.0
一
一
86.6
83.5
ZnSO4·6H2O
一
一
一
一
70.1
76.8
一
一
一
一
ZnSO4·7H2O
41.9
47.0
54.4
58.0
一
一
一
一
一
一
回答下列问题：
(1)“滤渣1”主要成分为_______、S；写出“酸浸”过程的主要离子方程式_______。
(2)“除铁”的萃取剂为磷酸二(2-乙基己基)酯(用HA表示)，萃取后含铁的物质为[Fe(HA)2(H2O)2]ASO4，该物质中Fe3+的配位数为_______。
(3)BaS 为可溶性钡盐。向“水相1”中加入适量BaS目的是_______；溶液 pH过高，会造成Zn2+、Mn2+沉淀而损失，若溶液中Zn2+、Mn2+的浓度为0.2mol·L-1，则应控制溶液中c(H+)大于_______mol·L-1。
(4)从“反萃取液”中获得ZnSO4·H2O晶体的操作为：控制温度在_______°C以 上蒸发结晶、_______、洗涤、干燥。
(5)含50% MnO2的软锰矿174t，利用此工艺获得MnSO4·H2O160.55t，该工艺MnSO4·H2O的产率为_______。
10．（2023·安徽黄山·统考二模）某研究小组制备纳米ZnO，再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF，流程如图：

已知：①含锌组分间的转化关系：Zn2+Zn(OH)2
②ε−Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型，39℃ 以下稳定。
请回答：
(1)步骤I，初始滴入ZnSO4溶液时，反应的化学方程式___________。
(2)下列有关说法不正确的是___________  。
A．步骤I，搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高，使反应充分
B．步骤I，若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备ε−Zn(OH)2， 可提高ZnSO4的利用率
C．步骤Ⅱ，为了更好地除去杂质，可用50°C的热水洗涤
(3)步骤Ⅲ，控温煅烧的目的是___________。
(4)步骤Ⅲ中，实验室盛放样品的容器名称是___________。
(5)用(CH3COO)2Zn和过量(NH4)2CO3反应，得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO，沉淀无需洗涤的原因是___________。
(6)为测定纳米ZnO产品的纯度，可用已知浓度的EDTA标准溶液滴定Zn2+。用________称量ZnO样品0.081g，在___________中用酸溶解样品，然后在________中配制一 定体积的Zn2+溶液，再用移液管量取一定体积的 Zn2+溶液，最后用滴定管盛装EDTA标准溶液，滴定Zn2+。从下列选项中选择合理的仪器___________(按顺序填写且用字母作答)补全以上步骤。
仪器： a．烧杯        b．托盘天平       c．容量瓶       d．分析天平   e．试剂瓶
(7)制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。某研究小组取7.5 ×10−3g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量为1.5 ×105)，经预处理，将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1L。取样测得荧光强度比值为9.7，则1个人血浆铜蓝蛋白分子中含___________个铜原子。

11．（2023·安徽宣城·统考二模）高纯氧化铁(Fe2O3)是制造软磁铁氧体主要原料，而后者广泛应用于电工电信设备。以窑尾灰为原料制造高纯氧化铁工艺流程图如下(已知窑尾灰的主要成分为Fe、C、FeO、Fe2O3、CaO、Al2O3、MgO、SiO2)

当c(Mn+)≤10-5mol·L-1时，认定沉淀完全；25℃时，各物质的溶度积常数如下：
物质
CaSO4
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
CaF2
MgF2
Ksp
9.0×10-6
8.0×10-16
4.0×10-38
1.0×10-30.5
5.0×10-9
7.5×10-11
据此回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分为_______；证明滤液1中含有Fe2+的试剂可以是_______。
(2)“还原”过程加铁粉的目的是_______。
(3)若滤液2中c(Fe2+)=2mol·L-1则“调pH”范围是_______(lg2≈0.3)。
(4)若滤渣3中既有CaF2又有MgF2，则滤液4中=_______(化为最简整数比)。
(5)写出“沉淀”过程中的离子反应方程式：_______。
(6)“灼烧”过程中的化学方程式为：_______。
12．（2023·安徽马鞍山·统考二模）我国铂族金属储量占世界储量0.58%，而消费总量占世界消费总量的27%，因此从汽车废弃催化剂中回收铂族金属对可持续发展有重大意义。废弃催化剂中含有Pt，还含有少量的Fe2O3、MgO、Al2O3、 SiO2。一种从汽车废弃催化剂中回收铂的流程如下：

已知：①长期使用的催化剂，表面会覆盖积碳和有机物；
②Pt溶于王水生成NO和氯铂酸，该酸的阴离子具有正八面体结构，其中铂为正四价；
③该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子
Al3+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀的pH
3.5
9.5
2.2
沉淀完全(c=1.0× 10-5mol/L)的pH
4.7
11.1
3.2
回答下列问题：
(1)粉碎废弃催化剂后，需进行预处理操作A，请写出操作A的名称___________；
(2)为了提高酸浸效率，温度不宜过高的原因：___________；
(3)酸浸工序中，铂发生的反应的化学方程式为___________， 有同学提议，将王水换成盐酸和过氧化氢的混合溶液，请分析优缺点：___________ ；
(4)通过调节滤液的pH以回收其他金属，依次析出的金属离子为___________ ， 当Al3+开始沉淀时，溶液中的Fe3+浓度为___________mol/L；
(5)铂的浸出率与不同加热方式、浸出时间及不同固液比的关系如下图所示：

由图可知，Pt 浸出的最佳条件为___________；
(6)金属捕集法可使Pt取代铜原子进入铜晶格形成铜铂合金，图是一种电催化材料(铜铂合金)的晶胞，该合金的化学式为___________，该合金的密度为ρg/cm3，两个最近的铜原子之间的距离为___________pm(写出计算式，不用简化)。

13．（2023·安徽蚌埠·统考三模）可利用炼锌矿渣(主要含Ga2O3·3Fe2O3，ZnO·Fe2O3)制备半导体材料GaN并分离Fe和Zn ，其工艺流程如图所示：

已知：①镓又称为“类铝”，其性质与铝类似；
②一些金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH及萃取率如下表所示：
金属离子
Fe3+
Ga3+
Zn2+
Fe2+
开始沉淀
1.7
3．0
5.5
8.0
沉淀完全
3.2
4.9
8.0
9.6
萃取率(%)
99
97 ~98. 5
0
0
回答下列问题：
(1)过滤后，滤液的主要成分是__________(填化学式)。
(2)固体M为___，其作用是__________________________。
(3)反萃取的离子方程式为_____________________。
(4)合成得到的产物是( CH3 )3Ga，经化学气相沉积(类似于取代反应) ，副产物为 ____________ (填名称)。
(5)GaN晶体结构如图所示，其中Ga原子采取____________堆积，N原子填在Ga原子所形成的正四面体空隙中，则正四面体空隙的填隙率为_____。(填隙率=)

14．（2023·安徽宿州·统考一模）纳米氧化锌是一种多功能性新型无机材料，化工上可以利用废弃的锌镍电池废料(主要含：Zn、Ni和少量的Fe、Al)制备纳米氧化锌，其生产流程如图所示：

已知：Ksp[Zn(OH)2]=1.6×10-16；Ksp[Ni(OH)2]=2.8×10-15；Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39；Ksp[Al(OH)3 =4.6×10-33
回答下列问题：
(1)H2SO4属于高沸点的酸，不仅是因为H2SO4分子属于极性分子，另外一个主要原是___________。
(2)为检验“氧化”操作后的溶液中是否含有Fe2+，某同学取适量待检溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液该方法是否合理：___________(填“是”或“否”)，理由是___________(以离子方程式表示)。
(3)“沉铁铝”操作中加热不仅能够加快反应速率，另外一个主要目的是___________取“沉铁铝”操作所得的沉淀物置于1.0L水中室温下充分溶解，其中沉淀物中若含有5.6gFe(OH)3最终所得溶液中c(Fe3+)=___________mol/L。
(4)假定萃取达到平衡时，样品在水和萃取剂中的总浓度比为1：80，若在50mL的水溶液样品中用10mL萃取剂P2O4萃取，则萃取后溶液中残留的样品浓度为原溶液的___________倍。
(5)化工生产中，分离Zn2+离子用萃取法而不通过调节溶液pH形成沉淀的方法，原因是___________。
(6)“沉锌”过程中若NH4HCO3用量过大，易生成碱式碳酸锌［2Zn(OH)2·ZnCO3·2H2O］沉淀，该反应的离子方程式为___________。
15．（2023·安徽·统考一模）一种高硫锰矿的主要成分为，主要杂质为，还含有少量等，其中含量较大。研究人员设计了如下流程，制得了金属锰。

已知：①金属离子的与溶液的关系如下图所示。

②金属硫化物的溶度积常数如下表。
金属硫化物









回答下列问题。
(1)碱性溶液中，在催化剂存在下通空气氧化脱硫，硫化物中的硫元素被氧化为单质。写出硫化亚铁发生反应的化学方程式___________。
(2)根据矿物组成，脱硫时能被部分溶解的物质是___________。
(3)若未经脱硫直接酸浸，会产生的污染物是___________。
(4)酸浸时主要含锰组分发生反应的化学方程式为___________；酸浸时，加入的作用是___________(用离子方程式表示)。
(5)调溶液到5左右，滤渣2的主要成分是___________；加入适量的除去的主要离子是___________。
(6)除杂后的溶液通过电解制得金属锰，惰性阳极发生的电极反应为___________。
(7)锰的化合物是一种锂电池材料，其晶胞中的氧原子以面心立方堆积(如图)，若该晶胞参数为，则晶体密度为___________。

16．（2023·安徽淮北·统考一模）青蒿素是高效的抗疟药，为无色针状晶体，易溶于有机溶剂，难溶于水，熔点为，温度超过完全失去药效(已知：乙醚沸点为)。从青蒿中提取青蒿素的一种工艺如下：

索氏提取装置如图所示．实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至装置a，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与青蒿粉末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对青蒿粉末的连续萃取。回答下列问题：

(1)装置a的名称为__________。
(2)索氏提取的青蒿素位于__________(填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中；与常规的萃取相比，索氏提取的优点是__________。
(3)提取液蒸馏过程中选用下列哪种装置更好__________(填字母)，原因是__________。

(4)粗品提纯的过程可能是__________(填字母)。
a．加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶
b．加70%的乙醇溶解、水浴加热、冷却结晶、过滤
c．加入乙醚进行萃取分液
(5)青蒿素()中含有过氧键，与碘化钠反应生成碘单质。为测定产品中青蒿素的纯度，取样品配制成溶液，取加入锥形瓶中，再加入足量的溶液和几滴淀粉溶液，用标准液滴定。(已知：，M(青蒿素))
①滴定终点的现象为__________；
②三次滴定数据记录如下：
滴定次数
待测液体()
标准液读数()
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
1.50
41.52
第二次
25.00
3.00
42.98
第三次
25.00
4.50
41.60
青蒿素的纯度为__________。
17．（2023·安徽黄山·统考一模）硼氢化钠在化工等领域具有重要的应用价值，工业上可用硼镁矿(生要成分为，含少量杂质)制取，其工艺流程如下：

已知：硼氢化钠常温下能与水反应，易溶于异丙胺(沸点为)。
(1)和都是硼酸盐，请写出一元弱酸硼酸在水中的电离方程式_______。
(2)粉碎的目的是_______；滤渣的成分是_______(写化学式、下同)。
(3)操作1的步骤是____、冷却结晶；操作2、操作3的名称分别为_____、_______。
(4)高温合成过程中，加料之前需先在反应器中通入氩气，该操作的目的是_______。
(5)流程中可循环利用的物质是_______。写出副产物硅酸钠的一种用途_______。
(6)被称为万能还原剂，“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力，其定义是：每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克的还原能力。的有效氢含量为_____(保留两位小数)。
18．（2022·安徽铜陵·统考二模）碘化钠(NaI，白色粒状)常用于医学和摄影技术。以纯碱(含少量Na2SO4杂质)为原料制备NaI的流程如下：

已知：①I2与Na2CO3生成NaI、NaIO和NaIO3；
②
③NaI·2H2O易被O2氧化生成I2，且温度越高，反应速率越快；
④减压可使物质的沸点降低。
回答下列问题：
(1)“转化”时，向溶液中加入少量NaI的目的是_______；该步骤反应适宜的温度为40~70℃，温度不宜超过70℃的原因是_______(从的性质考虑)。
(2)写出“还原”时，发生反应的离子方程式：_______()。
(3)“除”时，若试剂a是稍过量的饱和Ba(OH)2溶液，则b是稍过量的_______。
(4)试剂X是_______
(5)获得NaI·2H2O时，采用减压蒸发的原因是_______。
(6)测定产品中NaI含量，采用电位滴定法测定，实验步骤如下：

该样品中NaI的质量分数为_______。
19．（2022·安徽芜湖·统考三模）硫酸锰是一种重要的化工中间体。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿(主要成分为等锰的氧化物)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下：

已知：
①“混合焙烧”后烧渣含、及少量FeO、、MgO。
②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25℃)：
物质




开始沉淀的pH
1.9
7.6
7.3
3.0
完全沉淀的pH
3.2
9.6
9.3
5.2
③离子浓度≤10-5mol/L时，离子沉淀完全。
(1)“混合焙烧”时一般会将原料粉碎，这样做的主要目的是_______。
(2)若试剂a为，则氧化步骤发生反应的离子方程式为_______，若省略“氧化”步骤，造成的影响是_______。
(3)“中和除杂”时，应控制溶液的pH范围是_______。
(4)“氟化除杂”后，溶液中浓度为0.05。则溶液中和的比值=_______(已知：；)。
(5)“碳化结晶”时发生反应的离子方程式为_______，选择而不选择溶液的原因是_______。

三、实验题
20．（2023·安徽黄山·统考一模）氧钒碱式碳酸铵晶体是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。
已知：①氧钒碱式碳酸铵晶体呈紫红色，难溶于水和乙醇
②有较强还原性，易被氧化
实验室以为原料制备该晶体的流程如图：

i.向中加入足量盐酸酸化的溶液，微沸数分钟。
ii.将净化的溶液缓慢加入到足量溶液，有气泡产生，析出紫红色晶体。
iii.待反应结束后，在有保护气的环境中，将混合液静置一段时间，抽滤，所得晶体用饱和溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，得到粗产品。
请回答下列问题：
(1)步骤i中生成的同时生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为_______。
(2)步骤ii可在如下图装置中进行：

①上述装置依次连接的合理顺序为e→_______(按气流方向，用小写字母表示)。
②实验开始时，先关闭，打开，当_______(填实验现象)时，关闭，打开，进行实验。
③写出装置D中生成氧钒碱式碳酸铵晶体的化学方程式_______。
(3)步骤iii中抽滤装置如图所示，抽滤原理是_______。

(4)步骤iii中用饱和溶液洗涤晶体，检验晶体已洗涤干净的操作是_______。
(5)为测定粗产品中钒的含量，称取粗产品于锥形瓶中，用蒸馏水与稀硫酸溶解后加入溶液至稍过量，充分反应后继续滴加的溶液至稍过量，再用尿素出去过量的，滴入几滴铁氰化钾溶液，最后用标准溶液滴定，滴定终点消耗标准溶液的体积为。
(已知钒的相对原子质量为51，假设杂质中不含钒，杂质也不参与反应，滴定反应为：)
①滴定终点时的现象为_______。   
②粗产品中钒的质量分数为_______。

参考答案：
1．B
【详解】A．喷泉实验，气体在液体中溶解度很大，在短时间内产生足够的压强差(负压)，则打开活塞后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉，装置①中氨气极易溶于水，导致负压吸入是该实验成功的关键，故A正确；
B．装置②用于Fe(OH)2的制备，反应一开始就要打开止水夹，使产生的氢气将装置内的空气排尽，一段时间后关闭止水夹，让生成的氢气把左边试管中液体压入右边，以实现自动化控制，故B错误；
C．根据克拉克龙方程，一定条件下，压强与越小，沸点越低，装置③用于减压蒸馏，减压条件下可以降低混合组分的熔沸点，实现低温分离，避免因温度过高而导致混合组分分解，故C正确；
D．装置④叫抽滤装置，在真空泵的作用下，装置内外的压强差有利于加快过滤速率，故D正确；
故选B。
2．B
【详解】A．属于高分子聚酯化合物，合成其化合物的单体有和两种，故A正确；
B．合成氨是用铁触媒作催化剂，在500℃、20MPa~50MPa下进行，自此温度下催化剂活性最高，故B错误；
C．复合材料是一种混合物，是将几种化学、物理性质不同的材料混合得到性能更加优异的材料，所以建筑住宅楼所使用的钢筋混凝土属于复合材料，故C正确；
D．根据溶质在两种互不相溶的溶剂里溶解性不同，从溶解性小的溶剂里向溶解性大的溶剂里转移，青蒿素在乙醚中溶解性大于水中，所以用乙醚提取青蒿中的青蒿素属于萃取操作，故D正确；
故选B。
3．C
【详解】A．、等还原性离子都能使酸性褪色，所以口服液中不一定是，A错误；
B．向水中先加浓溶液，发生反应后没有剩余，再加CCl4，振荡后静置，u溶液分层，但是没有紫色出现，B错误；
C．向含有乙酸乙酯的试管 a加入2 mL H2O，酯层物明显变化，向含有乙酸乙酯的试管 b中加入2 mLNaOH溶液，70 ~ 80°C热水浴，酯层消失，则乙酸乙酯在碱性条件下可以水解，C正确；
D．与形成络合物，颜色变化不是因为将其氧化，加入，的存在影响配合物的种类，颜色发生了变化不是因为还原，D错误；
故选C。
4．C
【详解】A．苯酚也可以与碳酸钠发生反应，且不能采用过滤方式，不能达到除杂目的，A不符合题意；
B．溶解铁锈所得的溶液中本身含铁离子，若要检验亚铁离子，不能加入KSCN溶液，否则会有铁离子的干扰，B不符合题意；
C．乙烯与溴可发生加成反应，乙烷不反应，所以将混合气体通入溴的四氯化碳溶液中，溶液会褪色，能达到实验目的，C符合题意；
D．和均会与稀盐酸反应产生气体，不能达到实验目的，D不符合题意；
故选C。
5．B
【分析】装置Ⅰ制备Cl2，装置Ⅱ除去Cl2中混有的HCl气体，装置Ⅲ制备NaClO，装置Ⅳ处理尾气，据此进行分析。
【详解】A．图Ⅰ中没有加热装置，故不能将替换成，A错误；
B．装置Ⅱ可以除去中杂质，长颈漏斗平衡压强，还可以防止倒吸，B正确；
C．装置Ⅲ中消耗(标准状况)，Cl2发生歧化反应生成NaCl和NaClO，转移电子，C错误；
D．装置Ⅳ的作用是吸收未反应的Cl2，防止污染空气，D错误；
故选B。
6．C
【分析】向含锌废液(主要成分为ZnSO4，含少量的Fe2+、Mn2+)中加入Na2S2O8溶液，生成MnO2沉淀且将Fe2+氧化为Fe3+，过滤后向滤液中加入试剂X调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，为了不引入新杂质，试剂X可以为ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等，最后过滤后再加入NH4HCO3沉锌生成碱式碳酸锌ZnCO3·2Zn(OH)2。
【详解】A．中含有1个过氧键(-O-O-)，结构式为，单键均为σ键，双键中有1条σ键，1条π键，因此1mol过二硫酸钠（Na2S2O8）中含有σ键数9NA，A正确；
B．根据分析，氧化除锰后的溶液中存在的离子为Na+、Zn2+、Fe3+、，B正确；
C．溶液中Fe3+能与锌反应生成Fe2+和Zn2+，所以调节溶液pH时试剂X不能选用Zn，C错误；
D．根据分析，“氧化除锰”工序用Na2S2O8把Fe2+、Mn2+氧化为Fe3+、MnO2，根据电子转移守恒和质量守恒可知，除锰发生反应的离子反应方程式是Mn2++S2O+2H2O=MnO2↓+2SO+4H+，D正确；
故选C。
7．(1) SiO2 分液
(2)Mn2++H2O2+2NH3·H2O=MnO2+2H2O+2
(3) [Zn(NH3)4]2++S2-+4H2O= ZnS↓+4NH3·H2O或者[Zn(NH3)4]2++S2-=ZnS↓+4NH3 2.16×1014 c
(4)硫酸

【分析】粗氧化锌主要成分为ZnO及少量Fe2O3、CuO、MnO、SiO2，加入NH3-NH4Cl的混合溶液，生成[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+，同时生成Fe(OH)3、Mn(OH)2等，SiO2不溶解，进行操作1即过滤一起除去，得滤渣1为Fe(OH)3、Mn(OH)2和SiO2，再向滤液中加入H2O2，进行氧化除锰，反应的方程式为H2O2+Mn2++2NH3•H2O=MnO2↓+2H2O+2，再加入(NH4)2S，进行沉淀除铜，反应的方程式为[Cu(NH3)4]2++S2-=CuS↓+4NH3，进行操作2即过滤，除去MnO2和CuS，即滤渣2为MnO2和CuS，向滤液中加入萃取剂，使锌进入有机萃取剂中，进行操作3即分液后，再向有机萃取剂中加入硫酸，进行反萃取，得到硫酸锌溶液，然后进行电解，得到锌，据此分析作答。
【详解】（1）由分析可知，“滤渣1”的主要成分为Fe(OH)3、Mn(OH)2和SiO2，“ 操作3” 分离有机层和无机层，名称为分液，故答案为：SiO2；分液；
（2）由分析可知，“氧化除锰”时，H2O2 将Mn2+转化为难溶的MnO2，该反应的离子方程式为Mn2++H2O2+2NH3·H2O=MnO2+2H2O+2，故答案为：Mn2++H2O2+2NH3·H2O=MnO2+2H2O+2；
（3）①当(NH4)2S加入量≥100%时，锌的回收率下降的可能原因锌离子与硫离子结合生成了硫化锌，离子方程式为[Zn(NH3)4]2++S2-=ZnS↓+4NH3或者[Zn(NH3)4]2++S2-+4H2O= ZnS↓+4NH3·H2O，该反应的平衡常数为K=====2.16×1014，故答案为：[Zn(NH3)4]2++S2-=ZnS↓+4NH3或者[Zn(NH3)4]2++S2-+4H2O= ZnS↓+4NH3·H2O；2.16×1014；
②由题干图示信息可知，当(NH4)2S加入量为120%时，铜锌比为2.0×106，达到沉淀除铜标准，继续加大(NH4)2S加入量会导致锌回收率下降且不经济，故答案为：c；
（4）由分析可知，电解硫酸锌溶液制备锌，方程式为：2ZnSO4+2H2O2Zn+O2↑+2H2SO4，故电解后溶液中的溶质主要成分是硫酸，可用于“反萃取”步骤中循环使用，故答案为：硫酸。
8．(1)增大接触面积，提高反应速率和原料利用率
(2) 泥三角 V2O3+3Na2CO3+O22Na3VO4+3CO2
(3)b
(4) Al(OH)3、H2SiO3   
(5)2H2C2O4+3NaH2PO4+2NH4VO3Na3V2(PO4)3+2NH3↑+4CO2↑+6H2O
(6)Na3-xV2(PO4)3+xNa++xe-=Na3V2(PO4)3

【分析】钛钒磁铁矿的矿渣(V2O3、FeO、SiO2、Al2O3及一些稳定杂质)球磨后与纯碱混合在空气中焙烧，得到Na3VO4和硅酸钠、偏铝酸钠，过滤滤渣Ⅰ为铁的氧化物等不溶物质，滤液中通入二氧化碳，沉淀，过滤得滤渣Ⅱ主要成分是Al(OH)3、H2SiO3，加氯化铵沉钒，再加入磷酸二氢铵、草酸的混合液，过滤，在Ar气氛条件下焙烧，制备钠离子电池电极材料磷酸钒钠[Na3V2(PO4)3]。
【详解】（1）球磨的作用增大接触面积，提高反应速率和原料利用率。故答案为：增大接触面积，提高反应速率和原料利用率；
（2）灼烧固体在坩埚中进行，坩埚应放在泥三角上加后，实验室焙烧时使用酒精喷灯、三脚架、泥三角、铁坩埚、玻璃棒和坩埚钳。焙烧时V2O3转化为可溶的Na3VO4，反应方程式为V2O3+3Na2CO3+O22Na3VO4+3CO2。故答案为：泥三角；V2O3+3Na2CO3+O22Na3VO4+3CO2；
（3）白球8×+6×=4，黑球为12×+1=4，则该氧化物是FeO。故答案为：b；
（4）偏铝酸钠、硅酸钠溶液与二氧化碳反应生成Al(OH)3、H2SiO3，滤渣Ⅱ主要成分是Al(OH)3、H2SiO3，试剂X可以使用流程中的某种产物CO2，其电子式为。故答案为：Al(OH)3、H2SiO3；；
（5）Ar气氛焙烧制产品时，H2C2O4、NaH2PO4、NH4VO3反应生成Na3V2(PO4)3、NH3、CO2、H2O，化学方程式为2H2C2O4+3NaH2PO4+2NH4VO3Na3V2(PO4)3+2NH3↑+4CO2↑+6H2O。故答案为：2H2C2O4+3NaH2PO4+2NH4VO3Na3V2(PO4)3+2NH3↑+4CO2↑+6H2O；
（6）某种钠离子电池充电时总反应为Na3V2(PO4)3+C6=NaxCs6+Na3-xV2(PO4)3，该电池放电时正极的Na3-xV2(PO4)3得电子生成Na3V2(PO4)3，电极方程式为Na3-xV2(PO4)3+xNa++xe-=Na3V2(PO4)3。故答案为：Na3-xV2(PO4)3+xNa++xe-=Na3V2(PO4)3。
9．(1) SiO2 ZnS+MnO2+4H+=Zn2++Mn2++S↓+2H2O
(2)4
(3) 将Cu2+、Pb2+沉淀完全从而除去 0.3
(4) 80 趁热过滤
(5)0.95或95%

【分析】由流程图知，两种矿粉酸浸时发生氧化还原反应生成硫单质，即滤渣1为硫单质和不溶于强酸的二氧化硅，加入萃取剂将铁离子萃取到有机相，则水相1中含有Zn2+、Mn2+、Cu2+、Pb2+，加入硫化钡除去铜离子和铅离子过滤，再加入萃取剂分离锰离子和锌离子，则水相2中含有硫酸锰溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸锰晶体，有机相2中含有硫酸锌，加入硫酸反萃取，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸锌晶体，据此回答。
【详解】（1）由分析知酸浸过程两种矿粉发生氧化还原反应，即，所以滤渣1为生成的硫单质和不溶于强酸的二氧化硅；
（2）由配合物化学式知配体为HA和H2O，且都是2，即Fe3+的配位数为4；
（3）由分析知加入适量硫化钡目的是将铜离子和铅离子沉淀完全除去；Ksp(ZnS)=2.0 ×10-22 （4）由表中数据可知硫酸锌晶体在80°C以上溶解度随温度升高而减小，即操作为控制温度在80°C以上蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥；
（5）50% MnO2的软锰矿174t物质的量为，获得硫酸锰晶体质量为，即产率为。
10．(1)4NaOH＋ZnSO4＝Na2[Zn(OH)4] ＋ Na2SO4
(2)BC
(3)为了控制ZnO的颗粒大小
(4)坩埚
(5)杂质中含有CH3COO－、、， 在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去
(6)d、a、c
(7)6

【分析】氢氧化钠溶液中滴入硫酸锌溶液，不断搅拌，反应得到ε−Zn(OH)2，过滤、洗涤得到ε−Zn(OH)2，控温，在坩埚中煅烧得到纳米ZnO，再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF。
【详解】（1）根据信息含锌组分间的转化关系：Zn2+Zn(OH)2 ，步骤I，初始滴入ZnSO4溶液时，氢氧化钠溶液过量，反应的化学方程式4NaOH＋ZnSO4＝Na2[Zn(OH)4] ＋ Na2SO4；故答案为：4NaOH＋ZnSO4＝Na2[Zn(OH)4] ＋ Na2SO4。
（2）A．步骤I，在强碱性条件下，Zn元素以Na2[Zn(OH)4]存在，搅拌使反应物接触面积增大，加快化学反应速率，避免反应物浓度局部过高，故A正确；B．步骤I，若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备ε−Zn(OH)2，ε−Zn(OH)2和过量氢氧化钠溶液反应生成Na2[Zn(OH)4]，故B错误；C．根据ε−Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型，39℃ 以下稳定，步骤Ⅱ，若用50°C的热水洗涤，会导致ε−Zn(OH)2晶型不稳定，会发生一定变化，故C错误；综上所述，答案为：BC。
（3）步骤Ⅲ，控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小；故答案为：为了控制ZnO的颗粒大小。
（4）步骤Ⅲ是煅烧固体药品，实验室盛放样品的容器名称是坩埚；故答案为：坩埚。
（5）用(CH3COO)2Zn和过量(NH4)2CO3反应生成碳酸锌沉淀、醋酸铵，杂质中含有CH3COO－、、，煅烧沉淀时，杂质中CH3COO－、、反应生成二氧化碳、氨气、水，二氧化碳、氨气、水高温条件下都是气体，所以沉淀无需洗涤；故答案为：杂质中含有CH3COO－、、， 在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去。
（6）根据样品质量的精确度，说明应该用分析天平称量ZnO样品0.081g，配制一定物质的量浓度的溶液时，先在烧杯中中用酸溶解样品，然后在容量瓶中配制一定体积的Zn2+溶液，再用移液管量取一定体积的 Zn2+溶液，最后用滴定管盛装EDTA标准溶液，滴定Zn2+；故答案为：d、a、c。
（7）根据图中信息，取样测得荧光强度比值为9.7，则c(Cu2+)＝3×10−7mol∙L−1，溶液体积为1L，则n(Cu2+)＝3×10−7mol，7.5 ×10−3g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量为1.5 ×105)，则n(人血浆铜蓝蛋白)＝，个数之比等于物质的量之比，所以1个人血浆铜蓝蛋白中含有Cu2+个数；故答案为：6。
11．(1) C、SiO2、CaSO4 酸性KMnO4或者K3[ Fe( CN)6]溶液
(2)将Fe3+还原为Fe2+
(3)5.5≤pH <6.3
(4)200：3
(5)Fe2+ +2=FeCO3↓+H2O+CO2↑
(6)4FeCO3 +O22Fe2O3 +4CO2

【分析】窑尾灰加入稀硫酸酸浸，各物质转化为对应的硫酸盐，C、SiO2不反应，另外硫酸钙微溶，过滤得滤渣1为C、SiO2、CaSO4，滤液加入过量的铁粉，使铁离子转化为亚铁离子，然后加入氨水调节pH使铝离子转化为氢氧化铝除去，然后滤液加入NH4F除去镁、钙离子，过滤后滤液加入NH4HCO3，反应得到碳酸亚铁，碳酸亚铁在空气中灼烧最后得到氧化铁。
【详解】（1）根据分析，滤渣1的主要成分为C、SiO2、CaSO4；亚铁离子具有还原性，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，其还能和K3[ Fe( CN)6]溶液生成蓝色沉淀，则证明滤液1中含有Fe2+的试剂可以是酸性KMnO4或者K3[ Fe(CN)6]溶液；
（2）根据分析，“还原”过程加铁粉的目的是将Fe3+还原为Fe2+；
（3）滤液加入氨水除去铝离子，而不沉淀亚铁离子，铝离子完全沉淀时c(OH-)==10-8.5mol/L，pH=5.5，亚铁离子开始沉淀时c(OH-)=mol/L，此时pH=6.3，则“调pH”范围是5.5≤pH <6.3；
（4）若滤渣3中既有CaF2又有MgF2，则滤液4中==200：3；
（5）“沉淀”过程中亚铁离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸亚铁、水、二氧化碳，离子反应方程式Fe2+ +2=FeCO3↓+H2O+CO2↑；
（6）“灼烧”过程中碳酸亚铁和氧气反应生成氧化铁和二氧化碳，化学方程式为：4FeCO3 +O22Fe2O3 +4CO2。
12．(1)焙烧(或煅烧)
(2)HCl、HNO3均易挥发，且HNO3易分解
(3) 3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO↑+ 8H2O 优点：避免生成氮的氧化物，污染空气；缺点：温度过高(或由于Fe3+的存在)，导致过氧化氢大量分解
(4) Fe3+、Al3+、Mg2+ 10-5.9或1.25×10-6
(5)微波加热到109℃，约5分钟，固液比约为2
(6) Cu3Pt(或PtCu3) 或 (其他正确表示也可)

【详解】（1）长期使用的催化剂，表面会覆盖积碳和有机物需要高温加热将有机物和C转化为CO2的除去。答案为焙烧(或煅烧)；
（2）酸浸溶解金属和金属氧化物，但HNO3和HCl均易挥发，且HNO3高温分解浪费原料。答案为HCl、HNO3均易挥发，且HNO3易分解；
（3）Pt溶于王水生成NO和氯铂酸，该酸的阴离子具有正八面体结构，其中铂为正四价，即Pt被氧化为H2PtCl6，反应为3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO↑+ 8H2O。HNO3还原产生NO会造成污染，而H2O2不会，但H2O2稳定性差易分解。答案为3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO↑+ 8H2O；优点：避免生成氮的氧化物，污染空气；缺点：温度过高(或由于Fe3+的存在)，导致过氧化氢大量分解；
（4）从表格数据看开始沉淀的pH：Fe3+< Al3+、Mg2+，Fe3+先沉淀再Al3+、Mg2+。由Fe3+完全沉淀时pH=3.2计算得到Ksp[Fe(OH)3]=(10-10.8)3×10-5=10-37.4。Al3+开始沉淀时的pH=3.5即c(OH-)=10-10.5mol/L，此时溶液中的Fe3+为。答案为Fe3+、Al3+、Mg2+；10-5.9或1.25×10-6；
（5）从图看，微波加热短时间内浸出率较高，5min时、固液比为2时浸出率接近100%。答案为微波加热到109℃，约5分钟，固液比约为2；
（6）Cu位于晶胞面心占3个，而Pt位于晶胞的顶点占有1个。该物质的化学式为Cu3Pt。晶胞密度为得到a=cm。Cu之间的最短距离为=×1010pm。答案为Cu3Pt；×1010pm。
13．(1)ZnSO4
(2) Fe 将Fe3+转化为Fe2+ ，避免Fe3+被萃取
(3)Ca3++4OH- =[ Ga(OH)4]-或Ga3+ +4OH- = + 2H2O
(4)甲烷
(5) 六方最密 50%

【分析】由题中工业流程，锌矿渣先加入稀硫酸酸浸，使铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4转化为Ga3+、Zn2+和Fe3+盐溶液，过滤后，滤液加入过氧化氢使Fe2+转化为Fe3+，并调节pH使Ga3+和Fe3+转化为氢氧化物沉淀，过滤后，滤饼为Ga(OH)3和Fe(OH)3，溶液为ZnSO4溶液，滤饼加入盐酸溶解，并加入Fe单质使Fe3+还原为Fe2+，加入萃取剂，由萃取率表，Ga3+进入有机层，Fe2+留在水层，分液后，用氢氧化钠溶液进行反萃取，由于Ga与Al同主族，化学性质相似，Ga3+转化为GaO进入水层，通过电解，得到单质Ga，通过与CH3Br反应生成三甲基嫁，最后和NH3反应得到GaN。
【详解】（1）由分析可知，过滤后，滤液的主要成分是ZnSO4。
（2）由萃取率表，Fe3+的萃取率为99%，Fe2+为0%，故为了使铁元素不进入有机层而达到萃取的目的，需要将Fe3+还原为Fe2+，则加入的固体X为还原剂，不引入新杂质，故X为Fe，目的为使Fe3+还原为Fe2+，通过萃取分液除去铁元素。
（3）由分析可知，分液后，用氢氧化钠溶液进行反萃取，由于Ga与Al同主族，化学性质相似，Ga3+转化为GaO进入水层，该过程的离子方程式为：Ca3++4OH- =[ Ga(OH)4]-或Ga3+ +4OH- = + 2H2O。
（4）以合成的三甲基镓[Ga(CH3)3]为原料，使其与NH3发生反应得到GaN和另一种气态产物，根据原子守恒可知，气态物质为甲烷化学式为CH4，名称为甲烷。
（5）GaN晶体结构如图所示，其中Ga原子采取六方最密堆积，由晶胞图分析可知，N原子填充在Ga形成的正四面体空隙中，一个晶胞中共有12个正四面体空隙，N原子填充了6个，所以填充率为50%。
14．(1)H2SO4分子之间存在氢键
(2) 否 2 + 5H2O2 + 6H+= 2Mn2++ 5O2↑+ 8H2O
(3) 防止胶体生成，易沉淀分离 1× 10-10
(4)0.059或
(5)Zn(OH)2与Ni(OH)2的Ksp接近，难以通过调节pH分离Ni2+、Zn2+
(6)3Zn2++6+H2O= 2Zn(OH)2 ·ZnCO3·2H2O↓+ 5CO2↑

【分析】化工上可以利用废弃的锌镍电池废料(主要含Zn、Ni和少量的Fe、Al)制备纳米氧化锌，含锌废料用H2SO4酸浸，Zn、Ni、Fe、Al转化为Zn2+、Ni2+、Fe2+、Al3+存在于溶液中，加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+，再向溶液中加入ZnO调节pH使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去，过滤后向滤液中加入P2O4将Zn2+萃取出来，Ni2+存在于水相中，再向P2O4加入有机相反萃取得到含Zn2+的溶液，加入碳铵沉锌，再经过滤渣煅烧得到纳米氧化锌。
【详解】（1）H2SO4分子之间存在氢键，沸点较高。
（2）入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+后，溶液中残留有H2O2，H2O2具有还原性也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色生成O2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：2 + 5H2O2 + 6H+= 2Mn2++ 5O2↑+ 8H2O，故用滴加酸性高锰酸钾溶液检验溶液中是否含有Fe2+不合理。
（3）“沉铁铝”操作中加热不仅能够加快反应速率，另外一个主要目的是防止胶体生成，易沉淀分离；取“沉铁铝”操作所得的沉淀物置于1.0L水中室温下充分溶解，其中沉淀物中若含有5.6gFe(OH)3最终所得溶液是Fe(OH)3的饱和溶液，此时，由因为c(Fe3+)=c(OH-)，则，则c(Fe3+)=。
（4）假定萃取达到平衡时，样品在水和萃取剂中的总浓度比为1：80 ，50mL 的水溶液样品，设浓度为c，用  10mL萃取剂萃取，萃取后溶液中残留的样品浓度为b，萃取剂中的浓度为，则有，萃取后溶液中残留的样品浓度为原溶液的0.059或倍。
（5）Zn(OH)2与Ni(OH)2的Ksp接近，难以通过调节pH分离Ni2+、Zn2+。
（6）“沉锌”过程中若NH4HCO3用量过大，易生成碱式碳酸锌［2Zn(OH)2·ZnCO3·2H2O］沉淀，离子方程式为：3Zn2++6+H2O= 2Zn(OH)2 ·ZnCO3·2H2O↓+ 5CO2↑。
15．(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)

【分析】高硫锰矿的主要成分为，主要杂质为，还含有少量，含量较大。碱性溶液中，在催化剂存在下通空气氧化脱硫，硫化物中的硫元素被氧化为单质，二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠，过滤得到的脱硫矿粉中含S、氢氧化铁、碳酸盐和金属氧化物，再被硫酸酸浸以后生成的滤液中含Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Ni2+，单质S和硫酸钙则以滤渣1的形式除去，二氧化锰做氧化剂作用下，Fe2+转化为铁离子便于后续除杂，加入一水合氨调pH，进而除去铁元素，过滤得到的滤液中含Mn2+、Cu2+、Ni2+，再加入硫化铵可除去铜元素与镍元素，最后过滤得到的MnSO4溶液经电解得到金属锰，据此分析解答。
【详解】（1）碱性溶液中，在催化剂存在下通空气氧化脱硫，硫化物中的硫元素被氧化为单质，硫化亚铁被氧气氧化生成硫单质和氢氧化铁，根据氧化还原反应的配平原则可知涉及的化学方程式为；
（2）结合物质的类别与上述分析可知，脱硫时能被部分溶解的物质是酸性氧化物二氧化硅，故答案为：；
（3）未经脱硫直接酸浸，金属硫化物会与酸发生反应产生有毒的硫化氢，故答案为：；
（4）酸浸时含硫矿粉中的碳酸锰会与硫酸发生反应生成MnSO4、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：；酸浸时，加入目的是为了氧化亚铁离子，生成便于除去的铁离子，涉及的离子方程式为：；
（5）根据给定信息①金属离子的与溶液的关系图可知，调节pH为5左右，目的是为了除去铁元素，所以过滤得到的滤渣2主要成分是；结合给定信息②金属硫化物的溶度积常数数据可知，加入适量的除去的主要离子是；
（6）根据放电顺序可知，除杂后的溶液通过电解在阴极可制得金属锰，惰性阳极水得到电子生成氢气和氢氧根离子，发生的电极反应为；
（7）氧原子以面心立方堆积(如图)，利用均摊法可知，氧原子数==4，所以晶胞中含为1个，晶胞质量为，若该晶胞参数为，则晶体密度=。
16．(1)冷凝管或球形冷凝管
(2) 圆底烧瓶 节约萃取剂，可连续萃取(萃取效率高)
(3) 乙 乙为减压蒸馏装置，可以更好的降低蒸馏温度，防止青蒿素失效
(4)b
(5) 滴入最后一滴标准液时，溶液颜色由蓝色变为无色且半分钟颜色不恢复 70.5%

【分析】青蒿粉末经过索式提取得到提取液，提取液通过蒸馏，分离乙醚和粗产品，对粗产品进行提纯得到青蒿素；
【详解】（1）装置a为冷凝管或球形冷凝管；
（2）青蒿粉末位于索氏提取器，萃取剂位于圆底烧瓶中，提取出来的青蒿素位于圆底烧瓶；与常规的萃取相比，索氏提取能提高萃取效率，的优点是节约萃取剂，可连续萃取(萃取效率高)；
（3）乙的蒸馏效果好，装置乙用真空泵抽真空，设置了减压蒸馏装置，可以更好的降低蒸馏温度，防止青蒿素失效；
（4）青蒿素在水中几乎不溶，不能用水溶解，a错误；
青蒿素再乙醇，乙酸，石油醚中可溶解，加95%的乙醇，浓缩，结晶，过滤可以提纯青蒿素，b正确；
加入乙醚进行萃取分液得到还是混合物，c错误；
答案选b;
（5）碘单质与反应得到，碘单质遇淀粉变蓝，则滴定终点为滴入最后一滴标准液时，溶液颜色由蓝色变为无色且半分钟颜色不恢复；滴定三次，除去误差大的第三次，第一次和第二次两次平均体积为，，,，250ml容量瓶中含青蒿素的物质的量为，，青蒿素的纯度为
17．(1)
(2) 增大硼镁矿与碱液的接触面积，提高浸取率(或提高原料的利用率)和加快反应速率(或者使反应更快更充分) 和
(3) 蒸发浓缩 过滤 蒸馏
(4)除去反应器中的空气，防止空气中的水、氧气与原料钠、氢气反应
(5) 异丙胺 可做防火剂或黏合剂
(6)0.21

【分析】硼镁矿粉碎后加入氢氧化钠碱溶，氢氧化钠和四氧化三铁不反应、和镁离子生成氢氧化镁沉淀，得到滤渣和，滤液中含硼，为蒸发浓缩、冷却结晶得到，脱水后高温合成得到、，加入异丙胺提取出，蒸馏分离出取异丙胺得到；
【详解】（1）一元弱酸硼酸在水溶液中部分电离，；
（2）粉碎的目的是增大硼镁矿与碱液的接触面积，提高浸取率(或提高原料的利用率)和加快反应速率(或者使反应更快更充分)；氢氧化钠和四氧化三铁不反应、和镁离子生成氢氧化镁沉淀，故滤渣的成分是和；
（3）操作1从溶液中得到晶体，则操作为蒸发浓缩、冷却结晶；操作2为分离固液的操作，是过滤；硼氢化钠常易溶于异丙胺(沸点为)，操作3为从硼氢化钠的异丙胺溶液中得到硼氢化钠的操作，为蒸馏；
（4）钠、氢气均可与空气中氧气反应，高温合成过程中，加料之前需先在反应器中通入氩气，该操作的目的是除去反应器中的空气，防止空气中的水、氧气与原料钠、氢气反应；
（5）操作3蒸馏出的异丙胺，可以在操作2中重复使用，故流程中可循环利用的物质是异丙胺。副产物硅酸钠可做防火剂或黏合剂等；
（6）中氢元素化合价为-1，可以失去电子变为+1；氢气中氢失去电子变为+1，根据电子守恒可知，，则有效氢含量为。
18．(1) 增大I2的溶解度，从而加快反应速率 防止I2升华
(2)
(3)Na2CO3溶液
(4)HI或氢碘酸
(5)蒸发速度快，且可减少因温度高导致NaI·2H2O氧化(或其他合理描述)
(6)95.76％

【分析】纯碱中加入蒸馏水溶解然后向其中加入I2，发生歧化反应产生NaI、NaIO3、NaIO，向其中加入N2H4·H2O，可以将NaIO3还原为N2， NaIO3则被还原为I-；然后加入活性炭脱水，再过滤弃去滤渣，向滤液中先加入Ba(OH)2溶液，使转化为BaSO4沉淀，再加入稍过量Na2CO3溶液除去过量Ba2+，除去过量BaSO4、BaCO3沉淀，向滤液中加入HI调整溶液pH，反应产生NaI，然后在80℃条件下减压蒸发、再冷却结晶得到NaI·2H2O，然后加热使其失去结晶水得到NaI。
【详解】（1）因为I2在水中的溶解度小，结合已知信息可知，向溶液中加入少量NaI，其目的是增大I2的溶解度，从而加快反应速率；
该步骤I2易升华，反应适宜的温度为40~70℃，温度不宜超过70℃，是由于反应温度过高会导致I2会发生升华，为防止其升华，反应温度不能太高，控制温度为40~70℃；
（2）还原时NaIO3则被还原为I-，N2H4·H2O被氧化为N2，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为：；
（3）“除”时，若a是稍过量的饱和Ba(OH)2溶液，可以使溶液中的形成BaSO4沉淀除去，则b应该是可以除去过量Ba2+的试剂，又因不能引入其它离子，所以加入的试剂b为Na2CO3溶液或NaHCO3溶液；
（4）调pH应加酸酸化除去过量OH-，同时也不能引入杂质离子，结合生成物可知，试制X应为HI或氢碘酸；
（5）减压蒸发操作的目的有两个，一是可降低点蒸发发时溶液的温度，因而可减少NaI·2H2O的氧化，二是降低物质的沸点，使物质在较低温度时蒸发速度快；
（6）NaI与AgNO3溶液会发生反应：NaI+AgNO3=AgI↓+NaNO3，根据物质反应转化关系可知在25.0 mL溶液中含有NaI的物质的量n(NaI)=n(AgNO3)=0.2100 mol/L×0.01520 L=0.003192 mol，则5.00 g样品配制的250 mL溶液中含有的NaI的物质的量n(NaI)=0.003192 mol×10=0.03192 mol，则其中NaI的质量为m(NaI)=0.03192 mol×150 g/mol=4.788 g，故该样品中NaI的质量分数为。
19．(1)加快反应速率
(2) MnO2＋4H＋＋2Fe2＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O Fe2＋完全沉淀时Mn2＋已经完全沉淀，造成Mn2＋损失
(3)5.2≤pH＜7.3(或5.2～7.3)
(4)(177.8或177.78)
(5) 碳酸钠溶液碱性强，会使Mn2＋水解为Mn(OH)2

【分析】高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿混合焙烧，得到MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO，加入硫酸，得到Mn2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+的酸性溶液，加入二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子，再加入碳酸钙中和，将铁离子与铝离子以氢氧化物的形式除去，加入MnF2氟化除杂，使溶液中的Mg2+、Ca2+沉淀完全，此时溶液中的金属离子为锰离子，加入碳酸氢铵发生Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O，加入硫酸溶解得硫酸锰溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等系列操作得到硫酸锰晶体。
【详解】（1）高锰矿含有FeS， “混合焙烧”可以将金属硫化物转化为金属氧化物，同时除去硫元素，故“混合焙烧”主要目的是除去矿物中的硫元素(或将硫化物转变为金属氧化物)；
（2）若试剂a为MnO2，氧化时用二氧化锰氧化亚铁离子生成三价铁离子，本身被还原成二价锰离子，则氧化步骤发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O；若省略“氧化”步骤，则铁元素只能以Fe2+形式除去，但是由表格可知除去亚铁离子的同时锰离子也除去了，即造成的影响是Fe2+完全沉淀时Mn2+已经完全沉淀，造成Mn2+损失；
（3）“中和除杂”的目的是使铝离子、铁离子完全沉淀且锰离子不沉淀，则由表格可知要控制溶液的pH范围是5.2≤pH<7.3(或5.2~7.3)；
（4）“氟化除杂”后，溶液中c(F- )浓度为0.05mol/L。则溶液中c(Mg2+):c(Ca2+)=Ksp(MgF2)：Ksp(CaF2)=(6.4×10-10):(3.6×10-12)=1600/9(177.8或177.78)；
（5）“碳化结晶”时选择NH4HCO3，生成碳酸锰，结合原子守恒、电荷守恒可知发生反应的离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O；碳酸根离子水解程度大，碱性强，会促进锰离子水解为氢氧化锰，故“碳化结晶”时不选择Na2CO3溶液的原因是：碳酸钠溶液碱性强，会使Mn2+水解为Mn(OH)2。
20．(1)
(2) abfgc(或abfgcd) B中溶液(澄清石灰水)变浑浊
(3)水龙头起着抽气泵的作用，利用水流带走里面的空气导致里面压强减少，使过滤速度加快(或水流造成装置内压强减小，使过滤速率加快，且产品含水量更少)
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的溶液，若不产生白色沉淀，则证明沉淀洗涤干净
(5) 当加入最后半滴(或1滴)标准液时，有蓝色沉淀产生且30秒(或半分钟)内沉淀不溶解 0.255或

【分析】实验室以制备氧钒碱式碳酸铵晶体，步骤ⅰ反应制备，同时有无色无污染的氮气生成，步骤ⅱ将净化的溶液缓慢加入到足量溶液，析出紫红色晶体，步骤ⅱ根据实验装置C为制备CO2气体的发生装置，A为除杂装置，D为制备氧钒碱式碳酸铵晶体反应装置，发生反应，B为检验CO2的装置，检验晶体中是否有氯离子的方法为取少量最后一次洗涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的溶液，若不产生白色沉淀，则证明沉淀洗涤干净，据此解答。
【详解】（1）中加入足量盐酸酸化的溶液，反应生成同时生成一种无色无污染的气体，根据质量守恒定律，该气体为氮气，则该化学反应方程式为： ；
（2）①根据分析，C为制备CO2气体的发生装置，A为除杂装置，D为制备氧钒碱式碳酸铵晶体反应装置，B为检验CO2的装置，则依次连接的合理顺序为eabfgc或eabfgcd；
②为防止反应生成的氧钒碱式碳酸铵晶体中的被空气中的氧气氧化，因此实验开始时，先关闭，打开，C装置中碳酸钙和盐酸反应产生二氧化碳气体，盐酸具有挥发性，则A装置为除去HCl气体，产生的二氧化碳将体系中的空气排出，当观察到B中溶液(澄清石灰水)变浑浊，说明空气已排尽，再关闭，打开，进行实验；
③装置D中生成氧钒碱式碳酸铵晶体的化学方程式为；
（3）该抽滤装置的原理是：水龙头起着抽气泵的作用，利用水流带走里面的空气导致里面压强减少，使过滤速度加快或水流造成装置内压强减小，使过滤速率加快，且产品含水量更少；
（4）步骤ⅲ中会生成大量的，用饱和溶液洗涤晶体，和会产生白色沉淀，检验晶体已洗涤干净的操作是：取少量最后一次洗涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的溶液，若不产生白色沉淀，则证明沉淀洗涤干净；
（5）①铁氰化钾溶液与亚铁离子反应生成蓝色沉淀，滴定终点时的现象为：当加入最后半滴(或1滴)标准液时，有蓝色沉淀产生且30秒(或半分钟)内沉淀不溶解；
②滴定反应为：，，根据离子方程式可得：，则产品中钒的质量分数。