高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题8 大题题空逐空突破(十一) 沉淀洗涤集训（含解析）

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1．某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2，工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如下：

已知：①Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O
②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
Cu(OH)2
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
开始沉淀pH
5.4
4.0
2.7
5.8
沉淀完全pH
6.7
5.2
3.7
8.8

请回答下列问题：操作1主要包括：__________、____________、_______。洗涤CuSO4·5H2O粗产品不能用大量水洗，而用冰水洗涤，原因是________________________________________
__________________。
答案　蒸发浓缩　冷却结晶　过滤　冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子，又可以减少晶体的损失
解析　从硫酸铜溶液中制取硫酸铜晶体的操作1主要包括： 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。洗涤CuSO4·5H2O粗产品不能用大量水洗，而用冰水洗涤，原因是CuSO4晶体溶于水，而且温度越高，溶解度越大。若用冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子，又可以减少晶体的损失。
2．软锰矿中含MnO2约70%，SiO2约20%，Al2O3约4%，其余为水分；闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO2共约7%，其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，制取Zn、MnO2和Na2SO4。其工艺流程如下：

Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲线(g/100 g水)如图，则Ⅳ中得到Na2SO4固体的操作是：将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶、___________、用乙醇洗涤后干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是_____________________。

答案　趁热过滤　防止形成Na2SO4·10H2O
解析　读图，硫酸钠的溶解度随温度的降低逐渐增大，而十水硫酸钠的溶解度随温度的降低明显减小，由此说明从Ⅳ溶液中制取硫酸钠固体的方法是蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥；用乙醇洗涤硫酸钠固体时，不会析出十水硫酸钠，用水洗涤硫酸钠固体时，随着温度的降低，硫酸钠溶解度增大，容易析出十水硫酸钠固体。
3．绿矾(FeSO4·7H2O)可用于色谱分析剂、净水、照相制版等方面。下面是以铁屑(含少量锡等杂质)生产绿矾的一种方法：

已知：在H2S饱和溶液中，SnS沉淀完全时的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时溶液的pH为5.5。
(1)操作Ⅳ的顺序依次为：________________、冷却结晶、__________________。
(2)操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②________________________________________________________________________。
答案　(1)蒸发浓缩　过滤　 (2)降低绿矾的溶解度，减少绿矾的损失
解析　FeSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4·7H2O晶体。
4．二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体{K2[Cu(C2O4)2]·2H2O}制备流程如下：

(已知：H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O)
制备CuO：CuSO4溶液中滴入NaOH溶液，加热煮沸、冷却、双层滤纸过滤、洗涤。
(1)用双层滤纸过滤的原因是________________________________________________。
(2)用蒸馏水洗涤氧化铜时，如何证明氧化铜已洗涤干净？
________________________________________________________________________。
答案　(1)防止CuO颗粒穿过滤纸或防止滤纸破损
(2)取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，说明洗涤干净
解析　(1)过滤的目的是为了除尽不溶的固体，过滤时滤纸易破损，用双层滤纸的可能原因是防止滤纸破损或防止CuO颗粒穿过滤纸。(2)可以检验是否存在硫酸根离子来检验是否洗涤干净，具体方法是：取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明已洗涤干净。
5．工业上利用铬铁矿(FeO·Cr2O3)冶炼铬的工艺流程如下：

(1)操作Ⅰ包括过滤与洗涤，简述实验室中洗涤沉淀的操作：_________________________。
(2)Cr(OH)3和Al(OH)3类似，也是两性氢氧化物，写出Cr(OH)3溶于浓氢氧化钠溶液的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)将蒸馏水沿玻璃棒慢慢倒入漏斗中浸没沉淀，待水流尽后，再重复操作2～3次
(2)Cr(OH)3＋OH－===CrO＋2H2O
解析　(1)过滤后得到的沉淀进行洗涤必须在过滤器中完成，所以实验室中洗涤沉淀的操作为：将蒸馏水沿玻璃棒慢慢倒入漏斗中浸没沉淀，待水流尽后，再重复操作2～3次。
(2)Cr(OH)3和Al(OH)3类似，也是两性氢氧化物。氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，因此Cr(OH)3溶于浓氢氧化钠溶液反应生成的是NaCrO2和水，反应的离子方程式为Cr(OH)3＋OH－===CrO＋2H2O。
6．FePO4是一种难溶于水的白色固体，可作金属防腐剂，也可用于制备电动汽车电池的正极材料 LiFePO4。实验室利用FeSO4·7H2O和H3PO4(弱酸)制备FePO4、LiFePO4的流程如下图：

回答下列问题：
(1)洗涤FePO4沉淀的操作是______________________________________________________。
(2)若经多次洗涤后所得“FePO4”仍呈棕色，则“FePO4”最可能混有的杂质是____________
____________________________________________________________________________。
答案　(1)向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀，待水流尽，重复操作2～3次　(2)Fe(OH)3
7．某混合物A含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：

据此回答下列问题：
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是____________________________；
获得沉淀后，要对沉淀进行洗涤，请简述洗涤沉淀的操作是_____________________________
________________________________________________________________________。
答案　过滤　(沿玻璃棒)向漏斗中注入蒸馏水，至浸没沉淀后，待水自然流下，重复操作2～3次
8．某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：

沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
开始沉淀pH
2.3
7.6
4.4
沉淀完全pH
3.2
9.7
6.4

过滤后的沉淀表面通常附着有一些杂质离子，为得到纯净产物，需要进行洗涤，确定沉淀洗涤干净的操作及现象是_______________________________________________________。
答案　取少量最后一次洗涤液于试管中，加入BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则未洗涤干净，反之则洗涤干净
9．以黄铜矿(CuFeS2)、FeCl3和乳酸[CH3CH(OH)COOH]为原料可制备有机合成催化剂CuCl和补铁剂乳酸亚铁{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。其主要实验流程如下：

(1)FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)向溶液1中加入过量铁粉的目的是___________________________________________。
(3)过滤后得到的FeCO3固体应进行洗涤，检验洗涤已完全的方法是_____________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)CuFeS2＋3Fe3＋＋Cl－===4Fe2＋＋CuCl＋2S
(2)除去溶液中的Fe3＋，提高产品的纯度
(3)取少量最后一次洗涤后的滤液于试管中，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则洗涤完全
解析　(3)FeCO3固体会吸附溶液中的Cl－，所以检验洗涤已完全应检验是否含有Cl－。