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2025高考化学解密之考点篇试题 物质的分离、提纯与检验(Word版附解析)
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这是一份2025高考化学解密之考点篇试题 物质的分离、提纯与检验(Word版附解析),共31页。试卷主要包含了中提钒的工艺流程如图所示,中提取铜的流程如图,湿法制取金属锌的流程如图所示等内容,欢迎下载使用。
1.(2024•沧州三模)一种从某钒矿石(主要成分为V2O5、Al2O3、Fe2O3和SiO2)中提钒的工艺流程如图所示:
已知:P204(磷酸二异辛酯,用HA表示)能够萃取溶液中的VO2+,萃取VO2+的原理是:
VO2+(水层)+2HA(有机层)⇌VOA2(有机层)+2H+(水层)
下列说法错误的是( )
A.“氯化焙烧”时气体与矿料应逆流而行
B.试剂a为草酸(H2C2O4)溶液,试剂b为硫酸溶液
C.“氯化焙烧”、“酸浸”和“还原”的操作过程中均有氧化还原反应发生
D.“操作X”为反萃取、分液,使用的主要玻璃仪器有梨形分液漏斗、烧杯
2.(2024秋•新吴区校级月考)某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙。在重结晶法提纯苯甲酸的过程中,下列操作未涉及的是( )
A.B.C.D.
3.(2024秋•东城区校级月考)粗盐中的杂质离子主要有、Ca2+、Mg2+,采用如下方法得到精制盐水,进而制取精盐(部分流程略)。
已知:ⅰ.
ⅱ.粗盐水中c()>c(Ca2+)
下列说法不合理的是( )
A.过程Ⅰ中当溶液pH=11时,Mg2+已沉淀完全
B.过程Ⅱ中加入足量的BaCO3,盐水b中的阴离子仅含有Cl﹣、OH﹣
C.过程Ⅲ中若改为先加BaCl2溶液、过滤后再加Na2CO3溶液也能达到除杂目的
D.过程Ⅰ中滴加盐酸调节pH,应调至溶液呈中性或微酸性
4.(2024秋•和平区校级月考)以金属Fe为主要成分的Al、Fe、Cu废旧合金(还含少量Al2O3、Fe2O3、CuO)的回收模拟实验如图所示。下列说法错误的是( )
A.加入足量NaOH溶液Al2O3发生反应:Al2O3+3H2O+2OH﹣=2[Al(OH)4]﹣
B.滤渣A为Fe、Cu、Fe2O3、CuO
C.操作Ⅱ在表面皿中进行
D.滤液B经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得绿矾
5.(2024春•庐阳区校级期末)现有NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物,选择适当的试剂除去杂质,从而得到纯净的晶体,相应的实验流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A.由实验流程可推出,沉淀A为BaSO4,X溶液为AgNO3溶液
B.实验流程①②③步均要进行的实验操作为过滤
C.实验流程中加入过量Na2CO3的溶液的目的是除去Ba2+和Ag+
D.溶液3直接通过结晶操作可得到硝酸钠晶体
6.(2024•福建)从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如图:
已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是( )
A.“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B.“酸溶”时产生Al3+、Fe3+和Zn2+离子
C.“碱溶”时存在反应:Sn+2OH﹣+O2═+H2O
D.“电解精炼”时,粗铜在阴极发生还原反应
7.(2024•临沂开学)电解精炼铜产生的阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种金属单质。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。
下列说法错误的是( )
A.“浸出液1”的溶质主要是CuSO4
B.“浸取2”中Ag、Au被HCl氧化
C.“浸取3”中用氨水也可溶解AgCl
D.“还原”中1ml N2H4反应则转移4ml电子
8.(2024秋•河南月考)工业上以软锰矿(含MnO2和少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料制备硫酸锰晶体的流程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.“酸浸”时FeSO4作还原剂
B.“氧化”阶段实际消耗的H2O2大于理论值
C.“滤渣1”和“滤渣2”均为软锰矿中所含少量的氧化物的水化物
D.实验室进行“系列操作”所需要的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯、酒精灯等
9.(2024秋•惠东县月考)实验室用铁屑、液溴与苯制取溴苯,粗溴苯需经过提纯获得。完成提纯实验不需要的实验装置为( )
A.
B.
C.
D.
10.(2023秋•琅琊区校级期末)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等)湿法制取金属锌的流程如图所示。“电解”时,电极均为惰性电极。
下列说法错误的是( )
A.加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+
B.为增大反应速率,净化Ⅰ和净化Ⅱ均应在较高的温度下进行
C.加过量ZnS可除去溶液中的Cu2+是利用了Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
D.“电解”时生成锌的总反应式为:
11.(2024•湖南开学)铁是人体必需的微量元素之一,对于维持健康起着重要的作用。螺旋藻中富含铁元素,螺旋藻中铁元素的检验可经过以下四步完成:灼烧灰化→6.00ml•L﹣1硝酸溶解→过滤→检测滤液中的铁元素。下列说法错误的是( )
A.“灼烧灰化”选用仪器①②③
B.④用于配制6.00ml•L﹣1硝酸时需洗净、检查是否漏水,不需要烘干
C.“过滤”时需沿②向⑤中转移液体
D.检测铁元素时,⑥悬垂于⑦的上方滴加KSCN溶液
12.(2024•金台区一模)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图:
则下列说法正确的是( )
A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+
13.(2024秋•崇川区月考)从炼钢粉尘(主要含Fe3O4、Fe2O3和ZnO)中提取锌的流程如图:
“盐浸”过程中ZnO转化为[Zn(NH3)4]2+,并有少量Fe2+和Fe3+浸出。
下列说法不正确的是( )
A.1ml[Zn2(NH3)4]2+含16mlσ键
B.“盐浸”过程中需补充NH3,防止浸液pH下降
C.“滤渣”的主要成分为Fe(OH)3
D.“沉锌”过程中得到的“滤液”可循环利用
14.(2023秋•武汉期末)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板上的铜箱,制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,处理流程如图:
下列说法错误的是( )
A.“操作1”的名称为过滤
B.“滤渣a”的主要成分是Cu和Fe
C.“物质X”为酸性KMnO4溶液
D.FeCl3溶液腐蚀铜箔原理为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
15.(2024•海淀区校级开学)某工业废水中存在大量的Na+、Cl﹣、Cu2+、,欲除去其中的Cu2+、,设计工艺流程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.流程图中,操作x为过滤
B.NaOH的作用是除去Cu2+
C.试剂a为BaCl2,试剂b为Na2CO3,二者顺序可以互换
D.试剂c为盐酸
16.(2024•南海区开学)分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的流程如下,操作X为( )
A.冷却结晶B.蒸发结晶C.萃取分液D.加热蒸馏
17.(2024•杭州开学)SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCO2进行氯化处理以回收Li、C等金属,工艺路线如图:
下列说法不正确的是( )
A.将LiCO2粗品粉碎,可使焙烧更充分
B.若在实验室进行焙烧操作,必须用到的仪器有酒精灯、坩埚、坩埚钳、玻璃棒、三脚架
C.可用焰色试验检验滤饼3是否洗净
D.“850℃煅烧”时,发生的化学反应为:
18.(2024•安徽模拟)我国是新能源汽车第一大市场,预计到2025年,全球锂离子电池市场装机规模量将超过400GWh。某科研小组设计的一种处理废旧锂离子电池的方法如下:
已知锂离子电池正极材料可表示为:。下列说法错误的是( )
A.在实验室中进行操作Ⅰ,使用的仪器可以有布氏漏斗、吸滤瓶等
B.已知正极材料中C和Ni都是+3价,那么Mn也是+3价
C.水浸并通入CO2过程中发生的反应为:
D.增大CO2的流速,可以不断提高锂的浸出率
19.(2024秋•9月份月考)实验室中进行从薄荷草中提取“薄荷油”的实验时,下列仪器或装置不能达到实验目的的是( )
A.捣碎薄荷草B.利用CCl4浸出
C.去除植物残渣D.蒸馏浸出液得薄荷油
20.(2024春•天津期末)阿司匹林()微溶于水,是常用的解热镇痛药,可利用水杨酸()和醋酸酐()制备。所得粗产品中含有水杨酸聚合物,利用如图流程提纯阿司匹林。已知:①水杨酸聚合物难溶于水,不溶于NaHCO3溶液;②pH=3时,阿司匹林沉淀完全。下列说法错误的是( )
A.试剂a、b分别是NaHCO3溶液、盐酸
B.操作Ⅰ、Ⅱ均为过滤
C.水杨酸分子中所有原子不可能处于同一平面
D.可用FeCl3溶液检验产品中是否含有未反应的水杨酸
21.(2024•天心区校级开学)工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示:
对上述流程的判断正确的是( )
A.试剂X可以为NaOH溶液,“沉淀”中含有铁的化合物
B.CO2可以用稀硫酸或稀盐酸代替
C.Y为Na2CO3溶液
D.工业上还可采用Fe高温还原Al2O3的方法制Al
22.(2024•浙江模拟)苯酚是一种重要的化工原料,其废水对生物具有毒害作用,在排放前必须经过处理。为回收利用含苯酚的废水,某小组设计如下方案,有关说法正确的是( )
A.步骤①中,分液时从分液漏斗下口先放出废水,再放出有机溶液
B.试剂①可用NaOH溶液或Na2CO3溶液
C.步骤①②的操作为分液,步骤③的操作为过滤
D.试剂②若为少量CO2,则反应为
23.(2024•江岸区校级模拟)分银渣是从阳极泥中提取贵金属后的尾渣,含有PbSO4、BaSO4、SnO2及Au、Ag等,具有较高的综合利用价值。一种从分银渣中提取有用产品的流程如图:
已知:PbCl2(s)+2Cl﹣(aq)⇌[PbCl4]2﹣(aq);ⅴ中生成[AuCl4]﹣和[AgCl3]2﹣;[AgCl3]2﹣;PbSO4、PbCO3、BaSO4、BaCO3的Ksp依次为2.5×10﹣8、7.4×10﹣14、1.1×10﹣10、2.6×10﹣9。
下列说法不正确的是( )
A.步骤ⅰ中一定发生反应:PbSO4(s)+(aq)⇌PbCO3(s)+(aq)
B.步骤ⅰ、ⅲ后需先过滤再加盐酸
C.步骤ⅰ、ⅳ提取Pb(Ⅱ)、Ba2+时,均有H+和Cl﹣参加反应
D.试剂a可为NaCl,促进Au、Ag的浸出
24.(2024•湖北模拟)已知Fe3+在一定条件下能和乙醚(Et2O沸点34.6℃)生成缔合Et2O•H+•[FeCl4]﹣。实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下,下列说法正确的是( )
A.反萃取操作时可加入NaOH溶液
B.分液操作时先倒出上层液体,再放出下层液体
C.蒸馏操作时需要的仪器有铁架台、分液漏斗、烧杯、玻璃棒
D.浓盐酸酸化的作用是生成配离子和抑制Fe3+、Al3+水解
25.(2024•钦州开学)粗乙酸异戊酯产品混有乙酸、异戊醇等杂质,提纯乙酸异戊酯流程如图所示。
已知:纯乙酸异戊酯的密度为0.876g/cm3,沸点为142.5℃。下列叙述错误的是( )
A.试剂1为烧碱溶液,操作1为分液
B.操作3为蒸馏,收集142.5℃左右馏分
C.操作2需要三种玻璃仪器:烧杯、漏斗和玻璃棒
D.操作1中有机相从分液漏斗上口倒出
2025菁优高考化学解密之物质的分离、提纯与检验
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
1.(2024•沧州三模)一种从某钒矿石(主要成分为V2O5、Al2O3、Fe2O3和SiO2)中提钒的工艺流程如图所示:
已知:P204(磷酸二异辛酯,用HA表示)能够萃取溶液中的VO2+,萃取VO2+的原理是:
VO2+(水层)+2HA(有机层)⇌VOA2(有机层)+2H+(水层)
下列说法错误的是( )
A.“氯化焙烧”时气体与矿料应逆流而行
B.试剂a为草酸(H2C2O4)溶液,试剂b为硫酸溶液
C.“氯化焙烧”、“酸浸”和“还原”的操作过程中均有氧化还原反应发生
D.“操作X”为反萃取、分液,使用的主要玻璃仪器有梨形分液漏斗、烧杯
【答案】C
【分析】钒矿石经过氯化焙烧生成氯气和矾酸钠,钒酸钠经过酸浸生成(VO2)2SO4,(VO2)2SO4被试剂a还原再经过萃取分液、反萃取等操作最终得到VOSO4。
【解答】解:A.“氯化焙烧”时气体与矿料逆流而行,能使反应物充分接触,加快反应速率,故A正确;
B.草酸是还原剂,能将+5价钒还原成+4价钒;试剂b为硫酸溶液,用作反萃取剂,故B正确;
C.“氯化焙烧”和“还原”的操作过程中均有氧化还原反应发生,“酸浸”的操作过程中各物质的化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,故C错误;
D.“操作X”为反萃取、分液,使用的主要玻璃仪器有梨形分液漏斗、烧杯,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查分离提纯,侧重考查学生物质之间的转化和分离提纯知识的掌握情况,试题难度中等。
2.(2024秋•新吴区校级月考)某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙。在重结晶法提纯苯甲酸的过程中,下列操作未涉及的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】A.根据加热溶解,加快苯甲酸溶解速率进行分析;
B.根据泥沙不溶,过滤除去进行分析;
C.根据苯甲酸溶解度随温度降低而减小进行分析;
D.根据重结晶实验中不涉及萃取、分液进行分析。
【解答】解:A.图中为加热溶解操作,可以加快苯甲酸溶解速率,便于泥沙的分离,故A正确;
B.苯甲酸加热溶解后,泥沙不溶于水,过滤可以除去泥沙,故B正确;
C.苯甲酸的溶解度随温度降低而减小,冷却结晶可以析出苯甲酸晶体,故C正确;
D.重结晶提纯苯甲酸的实验过程中不涉及萃取、分液,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查物质的分离、提纯的基本方法选择与应用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
3.(2024秋•东城区校级月考)粗盐中的杂质离子主要有、Ca2+、Mg2+,采用如下方法得到精制盐水,进而制取精盐(部分流程略)。
已知:ⅰ.
ⅱ.粗盐水中c()>c(Ca2+)
下列说法不合理的是( )
A.过程Ⅰ中当溶液pH=11时,Mg2+已沉淀完全
B.过程Ⅱ中加入足量的BaCO3,盐水b中的阴离子仅含有Cl﹣、OH﹣
C.过程Ⅲ中若改为先加BaCl2溶液、过滤后再加Na2CO3溶液也能达到除杂目的
D.过程Ⅰ中滴加盐酸调节pH,应调至溶液呈中性或微酸性
【答案】B
【分析】粗盐中的杂质离子主要有、Ca2+、Mg2+,加入氢氧化钠溶液,沉淀Mg2+,过滤,得到盐水a,继续加入碳酸钡固体,利用沉淀溶解平衡,与钡离子结合转化为BaSO4,Ca2+与碳酸根离子结合成碳酸钙沉淀,过滤,硫酸钡、碳酸钙、过量的碳酸钡进入盐泥b中,向盐水b中加入盐酸,调节溶液的pH,得到精制盐水,据此分析作答。
【解答】解:A.过程Ⅰ中当溶液pH=11时,c(OH﹣)==ml/L=0.001ml/L,Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)•c2(OH﹣)=5.6×10﹣12,则溶液中c(Mg2+)=ml/L=5.6×10﹣6ml/L<10﹣5ml/L,即Mg2+沉淀完全,故A正确;
B.BaCO3、BaSO4存在沉淀溶解平衡,则盐水b中的阴离子主要含有Cl﹣、OH﹣,还含有少量、,故B错误;
C.过程Ⅱ中若改为先加BaCl2溶液除去,则后续需加入过量Na2CO3溶液除去Ca2+、Ba2+,同样能达到实验目的,故C正确;
D.过程Ⅲ中滴加盐酸的目的是除去NaOH和Na2CO3,调节pH时应调至溶液呈中性或微酸性,以完全除去NaOH和Na2CO3,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查物质的分离与提纯,同时考查Ksp的计算与应用,属于基本知识的考查,难度中等。
4.(2024秋•和平区校级月考)以金属Fe为主要成分的Al、Fe、Cu废旧合金(还含少量Al2O3、Fe2O3、CuO)的回收模拟实验如图所示。下列说法错误的是( )
A.加入足量NaOH溶液Al2O3发生反应:Al2O3+3H2O+2OH﹣=2[Al(OH)4]﹣
B.滤渣A为Fe、Cu、Fe2O3、CuO
C.操作Ⅱ在表面皿中进行
D.滤液B经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得绿矾
【答案】C
【分析】足量的NaOH溶液与Al反应,生成和H2,与Al2O3反应生成和水;向滤液中通入足量二氧化碳,生成Al(OH)3,在坩埚中进行灼烧,生成Al2O3,经电解生成Al;滤渣中通入足量的稀硫酸,反应后过滤得Cu和硫酸亚铁溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得绿矾。
【解答】解:A.氧化铝溶于氢氧化钠溶液:,故A正确;
B.Fe、Cu、Fe2O3、CuO不溶解进入滤渣A,故B正确;
C.操作Ⅱ为灼烧,应该在坩埚中进行,故C错误;
D.滤液B是硫酸亚铁溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得绿矾,故D正确;
故选:C。
【点评】本题主要考查物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
5.(2024春•庐阳区校级期末)现有NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物,选择适当的试剂除去杂质,从而得到纯净的晶体,相应的实验流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A.由实验流程可推出,沉淀A为BaSO4,X溶液为AgNO3溶液
B.实验流程①②③步均要进行的实验操作为过滤
C.实验流程中加入过量Na2CO3的溶液的目的是除去Ba2+和Ag+
D.溶液3直接通过结晶操作可得到硝酸钠晶体
【答案】D
【分析】由流程可知,①中加BaCl2,硫酸根离子转化为沉淀,则沉淀A为BaSO4,溶液1中含NaCl、NaNO3、BaCl2,②中加AgNO3后氯离子转化沉淀,沉淀B为AgCl,溶液2中含NaNO3、AgNO3、硝酸钡,③中钡离子,银离子转化为沉淀,沉淀C为碳酸钡、碳酸银,溶液3为硝酸钠和碳酸钠,转化中试剂过量保证离子完全转化为沉淀,以此来解答。
【解答】解:A.混合溶液加入过量BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀,除去Ba2+,故A正确;
B.实验流程①②③步均有沉淀生成,要进行的实验操作为过滤,故B正确;
C.过量X溶液为AgNO3溶液,则溶液2中有不需要的Ba2+和Ag+,加入过量Na2CO3可除去,故C正确;
D.溶液3中有Na+、、,应除去Na2CO3后结晶得到硝酸钠晶体,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查物质的分离提纯操作,题目难度中等,本题注意物质的性质,把握除杂原则,提纯时不能引入新的杂质,注意把握实验的先后顺序。
6.(2024•福建)从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如图:
已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是( )
A.“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B.“酸溶”时产生Al3+、Fe3+和Zn2+离子
C.“碱溶”时存在反应:Sn+2OH﹣+O2═+H2O
D.“电解精炼”时,粗铜在阴极发生还原反应
【答案】C
【分析】废线路板的主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁,废线路板通过机械粉碎后加入稀盐酸进行酸溶,Al、Zn、Fe都分别和稀盐酸反应生成Al3+、Zn2+、Fe2+,过滤后滤液1中含有Al3+、Zn2+、Fe2+和H+,滤渣中加入NaOH并通入O2,“滤液2”主要含和,滤渣为粗铜,电解精炼粗铜得到Cu。
【解答】解:A.“机械粉碎”发生物理变化,不是化学变化,所以不能将铅锡合金转变为铅和锡单质,“机械粉碎”的目的是增大反应物的接触面积,加快化学反应速率,故A错误;
B.“酸溶”时产生Al3+、Fe2+和Zn2+离子,因为盐酸的氧化性较弱,不能将Fe氧化为Fe3+,故B错误;
C.“碱溶”产物中含有,离子反应方程式为Sn+2OH﹣+O2=+H2O,故C正确;
D.电解精炼”时,粗铜在阳极失电子发生氧化反应,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查物质的分离提纯,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,明确流程图中各物质的成分及其性质、物质分离提纯的方法是解本题关键,题目难度中等。
7.(2024•临沂开学)电解精炼铜产生的阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种金属单质。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。
下列说法错误的是( )
A.“浸出液1”的溶质主要是CuSO4
B.“浸取2”中Ag、Au被HCl氧化
C.“浸取3”中用氨水也可溶解AgCl
D.“还原”中1ml N2H4反应则转移4ml电子
【答案】B
【分析】阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种金属单质,加入硫酸和O2浸取,铜溶解,生成硫酸铜,过滤得到的滤液含有硫酸铜和硫酸,滤渣含有Ag、Au等,再向滤渣中加入盐酸和H2O2得到AgCl(s)和HAuCl4(aq),向AgCl(s)中加入Na2S2O3得到Na3[Ag(S2O3)2](aq),再将Na3[Ag(S2O3)2](aq)电解得到Ag,向HAuCl4(aq)中加入N2H4发生氧化还原反应生成N2和Au。
【解答】解:A.“酸浸”发生反应2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O,“浸出液1”中溶质主要是CuSO4,故A正确;
B.“浸取2”中HCl的H+氧化性弱,Ag、Au均是被H2O2氧化,故B错误;
C.氨水可与AgCl发生反应:,可以溶解AgCl,故C正确;
D.“还原”中还原剂N2H4中N的化合价由﹣2升高至0价,1 ml N2H4参加反应则转移4 ml电子,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查分离提纯,侧重考查学生分离提纯基础知识的掌握情况,试题难度中等。
8.(2024秋•河南月考)工业上以软锰矿(含MnO2和少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料制备硫酸锰晶体的流程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.“酸浸”时FeSO4作还原剂
B.“氧化”阶段实际消耗的H2O2大于理论值
C.“滤渣1”和“滤渣2”均为软锰矿中所含少量的氧化物的水化物
D.实验室进行“系列操作”所需要的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯、酒精灯等
【答案】C
【分析】以软锰矿(含MnO2和少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料制备硫酸锰晶体的流程为:酸浸时过量的FeSO4、H2SO4与MnO2发生氧化还原反应生成MnSO4、Fe2(SO4)3,Fe2O3、Al2O3分别转化为Fe3+、Al3+,滤渣1为SiO2,过滤除去SiO2,滤液中含有Fe2+、Mn2+、Fe3+、Al3+,加入H2O2氧化Fe2+生成Fe3+,加入MnCO3调节溶液pH,使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤除去Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,得到含有MnSO4的溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到MnSO4•H2O晶体,据此分析解答。
【解答】解:A.由分析可知,酸浸时过量的FeSO4,H2SO4与MnO2发生氧化还原反应生成MnSO4、Fe2(SO4)3,FeSO4作还原剂,故A正确;
B.由于H2O2要分解,故“氧化”阶段实际消耗的H2O2大于理论值,故B正确;
C.由分析可知,滤渣I为SiO2,滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,故C错误;
D.“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故所需要的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯、酒精灯等,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查分离提纯,侧重考查学生物质之间的转化和分离提纯知识的掌握情况,试题难度中等。
9.(2024秋•惠东县月考)实验室用铁屑、液溴与苯制取溴苯,粗溴苯需经过提纯获得。完成提纯实验不需要的实验装置为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】实验室用铁屑、液溴与苯制取溴苯,提纯粗溴苯需要过滤、水洗、碱洗、干燥、蒸馏等操作;
【解答】解:A.该操作为蒸馏操作,需要用到,故A正确;
B.该操作为蒸发结晶操作,不需要,故B错误;
C.该操作为分液操作,水洗、碱洗需要用到,故C正确;
D.该操作为过滤操作,需要用到,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查物质的分离、提纯的基本方法选择与应用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
10.(2023秋•琅琊区校级期末)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等)湿法制取金属锌的流程如图所示。“电解”时,电极均为惰性电极。
下列说法错误的是( )
A.加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+
B.为增大反应速率,净化Ⅰ和净化Ⅱ均应在较高的温度下进行
C.加过量ZnS可除去溶液中的Cu2+是利用了Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
D.“电解”时生成锌的总反应式为:
【答案】B
【分析】锌焙砂经硫酸“酸浸”后,溶液中含有Zn2+,Fe2+,Fe3+,Cu2+等金属阳离子,在“净化Ⅰ”时先加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,再加入ZnO调节pH使Fe转化为Fe(OH)3沉淀除去,在“净化Ⅱ”时加入过量ZnS将Cu2+转化为CuS沉淀除去,最后电解ZnSO4溶液得到Zn。
【解答】解:A.加入ZnO能与氢离子反应,目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+,转化为Fe(OH)3沉淀除去,故A正确;
B.在“净化Ⅰ”时加入了H2O2若温度过高,则H2O2会部分分解,影响Fe2+的氧化效率和Fe3+中的除杂效果,故B错误;
C.加入过量ZnS将Cu2+转化为CuS沉淀除去,溶度积越小越容易生成沉淀,则Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),故C正确;
D.电解ZnSO4溶液时阳极是水中氢氧根离子失电子生成氧气,阴极是锌离子得电子生成Zn,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查溶度积规则及其应用、溶度积常数相关计算、化工流程的知识,题目难度适中。
11.(2024•湖南开学)铁是人体必需的微量元素之一,对于维持健康起着重要的作用。螺旋藻中富含铁元素,螺旋藻中铁元素的检验可经过以下四步完成:灼烧灰化→6.00ml•L﹣1硝酸溶解→过滤→检测滤液中的铁元素。下列说法错误的是( )
A.“灼烧灰化”选用仪器①②③
B.④用于配制6.00ml•L﹣1硝酸时需洗净、检查是否漏水,不需要烘干
C.“过滤”时需沿②向⑤中转移液体
D.检测铁元素时,⑥悬垂于⑦的上方滴加KSCN溶液
【答案】A
【分析】A.根据灼烧用坩埚进行分析;
B.根据容量瓶使用前洗净、检漏进行分析;
C.根据过滤时需用玻璃棒引流进行分析;
D.根据胶头滴管滴加液体时,采用悬空滴入进行分析。
【解答】解:A.“灼烧灰化”用坩埚,故A错误;
B.容量瓶使用前不需要烘干,需要洗净、检漏,故B正确;
C.过滤时需用玻璃棒引流,故C正确;
D.胶头滴管滴加液体时,滴管不能伸入容器内部,更不能接触容器内壁,故D正确;
故选:A。
【点评】本题主要考查物质的检验和鉴别的实验方案设计等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
12.(2024•金台区一模)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图:
则下列说法正确的是( )
A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+
【答案】C
【分析】从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜,工业废水中加入试剂a为过量的铁,操作Ⅰ为过滤,得到滤渣Y为Fe、Cu,滤液氯化亚铁溶液,滤渣Y中加入试剂b为盐酸溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液,铜不溶,操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z为氯化亚铁溶液,滤液Z和X合并通入氯气,氧化亚铁离子为氯化铁溶液,蒸发结晶,过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体,以此解答该题。
【解答】解:A.由最终得到FeCl3及其流程图可知,b为盐酸,若为硫酸会引入硫酸根杂质离子,故A错误;
B.上述分析可知,操作Ⅰ、Ⅱ是过滤,操作Ⅲ是蒸发结晶,过滤,所用仪器不同,故B错误;
C.滤液X,滤液Z中均含有FeCl2,c为氯气氧化亚铁离子为铁离子反应为:2Fe2++Cl2═2Cl﹣+2Fe3+,故C正确;
D.亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化,用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了常见物质的分离与提纯方法综合应用,为高考常见题型和高频考点,试题有利于培养学生的分析、理解能力及逻辑推理能力,难度不大。
13.(2024秋•崇川区月考)从炼钢粉尘(主要含Fe3O4、Fe2O3和ZnO)中提取锌的流程如图:
“盐浸”过程中ZnO转化为[Zn(NH3)4]2+,并有少量Fe2+和Fe3+浸出。
下列说法不正确的是( )
A.1ml[Zn2(NH3)4]2+含16mlσ键
B.“盐浸”过程中需补充NH3,防止浸液pH下降
C.“滤渣”的主要成分为Fe(OH)3
D.“沉锌”过程中得到的“滤液”可循环利用
【答案】C
【分析】A.1ml[Zn2(NH3)4]2+含4ml Zn—N键和12ml N—N键,共含16mlσ键;
B.“盐浸”过程中ZnO转化为[Zn2(NH3)4]2+,Zn2+与NH3结合消耗NH3,需补充NH3防止浸液pH下降;
C.“滤渣”的主要成分为Fe(OH)2,Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3;
D.“沉锌”过程中得到的“滤液”中含NH4Cl,可循环利用。
【解答】解:A.1ml[Zn2(NH3)4]2+含4ml Zn—N键和12ml N—N键,共含16mlσ键,故A正确;
B.“盐浸”过程中ZnO转化为[Zn2(NH3)4]2+,Zn2+与NH3结合消耗NH3,需补充NH3防止浸液pH下降,故B正确;
C.“滤渣”的主要成分为Fe(OH)2,Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3,故C错误;
D.“沉锌”过程中得到的“滤液”中含NH4Cl,可循环利用,故D正确,
故选:C。
【点评】本题考查常见无机物的制备、物质分离、提纯综合应用,题目难度适中。
14.(2023秋•武汉期末)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板上的铜箱,制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,处理流程如图:
下列说法错误的是( )
A.“操作1”的名称为过滤
B.“滤渣a”的主要成分是Cu和Fe
C.“物质X”为酸性KMnO4溶液
D.FeCl3溶液腐蚀铜箔原理为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
【答案】C
【分析】从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜,并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液,由流程可知,先加入过量的Fe,与氯化铁、氯化铜反应生成氯化亚铁、铜,不溶物中含Fe、Cu,加过量盐酸,铁溶解,产生氯化亚铁和氢气,过滤得到滤渣为Fe、Cu,滤液中含FeCl2、HCl,为不引入杂质,将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液,则通入足量氯气进行氧化,以此解答该题。
【解答】解:A.“操作1”为分离溶液中的不溶物,名称为过滤,故A正确;
B.根据分析,滤渣为Fe、Cu,故B正确;
C.物质X不可以选用酸性KMnO4溶液,为不引入杂质,将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液,则通入足量氯气进行氧化,故C错误;
D.FeCl3溶液腐蚀铜箔,反应生成氯化亚铁、氯化铜,原理为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查物质分离提纯实验方案设计,为高考常见题型和高频考点,侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行分析、实验基本操作能力及实验方案设计能力,综合性较强,注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用,难度不大。
15.(2024•海淀区校级开学)某工业废水中存在大量的Na+、Cl﹣、Cu2+、,欲除去其中的Cu2+、,设计工艺流程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.流程图中,操作x为过滤
B.NaOH的作用是除去Cu2+
C.试剂a为BaCl2,试剂b为Na2CO3,二者顺序可以互换
D.试剂c为盐酸
【答案】C
【分析】工业废水中存在大量的Na+、Cl﹣、Cu2+、,欲除去其中的Cu2+、,由流程可知,加入NaOH除去Cu2+,加入试剂a为BaCl2,试剂a可除去,再加入试剂b为Na2CO3,可除去过量的BaCl2,操作x为过滤,分离出沉淀为Cu(OH)2、BaSO4、BaCO3,溶液中含NaCl、NaOH、Na2CO3,加入试剂c为HCl,可除去过量的NaOH、Na2CO3,以此来解答。
【解答】解:A.由上述分析可知,操作x为过滤,分离溶液与沉淀,故A正确;
B.NaOH可以与Cu2+反应生成Cu(OH)2沉淀,除去Cu2+,故B正确;
C.Na2CO3若与BaCl2互换,无法除去过量的Ba2+,则试剂a、b的顺序不能互换,故C错误;
D.试剂c是稀盐酸,除去过量的NaOH和Na2CO3,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查混合物的分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、混合物的分离提纯方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
16.(2024•南海区开学)分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的流程如下,操作X为( )
A.冷却结晶B.蒸发结晶C.萃取分液D.加热蒸馏
【答案】D
【分析】乙酸乙酯粗品经碳酸钠溶液洗涤除去乙酸、乙醇,分液分离出酯层,再干燥、过滤,对滤液蒸馏分离出乙酸乙酯,以此来解答。
【解答】解:乙酸乙酯粗品经碳酸钠溶液洗涤除去乙酸、乙醇,分液分离出酯层,再干燥、过滤,对滤液蒸馏分离出乙酸乙酯,则操作X为加热蒸馏,
故选:D。
【点评】本题考查混合物的分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、混合物的分离方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意滤液中含乙酸乙酯,题目难度不大。
17.(2024•杭州开学)SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCO2进行氯化处理以回收Li、C等金属,工艺路线如图:
下列说法不正确的是( )
A.将LiCO2粗品粉碎,可使焙烧更充分
B.若在实验室进行焙烧操作,必须用到的仪器有酒精灯、坩埚、坩埚钳、玻璃棒、三脚架
C.可用焰色试验检验滤饼3是否洗净
D.“850℃煅烧”时,发生的化学反应为:
【答案】B
【分析】由流程和题中信息可知,LiCO2粗品与SiCl4在500℃焙烧时生成氧气和烧渣,烧渣是LiCl、CCl2和SiO2的混合物;烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1,滤饼1的主要成分是SiO2和H2SiO3;滤液1用氢氧化钠溶液沉钴,过滤后得滤饼2(主要成分为C(OH)2)和滤液2(主要溶质为LiCl);滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到C3O4;滤液2经碳酸钠溶液沉锂,得到滤液3和滤饼3,滤饼3为Li2CO3;“850℃煅烧”时,C(OH)2与O2反应生成C3O4和H2O,该反应的化学方程式为6C(OH)2+O22C3O4+6H2O。
【解答】解:A.将LiCO2粗品粉碎可以增大接触面积,使焙烧更充分,故A正确;
B.实验室进行焙烧操作,必须用到的仪器有酒精灯、坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架,故B错误;
C.钠和锂的焰色试验不同,可用焰色试验检验滤饼3是否洗净,故C正确;
D.“850℃煅烧”时C(OH)2与O2反应生成C3O4和H2O,发生的化学反应为:,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯为解答关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。
18.(2024•安徽模拟)我国是新能源汽车第一大市场,预计到2025年,全球锂离子电池市场装机规模量将超过400GWh。某科研小组设计的一种处理废旧锂离子电池的方法如下:
已知锂离子电池正极材料可表示为:。下列说法错误的是( )
A.在实验室中进行操作Ⅰ,使用的仪器可以有布氏漏斗、吸滤瓶等
B.已知正极材料中C和Ni都是+3价,那么Mn也是+3价
C.水浸并通入CO2过程中发生的反应为:
D.增大CO2的流速,可以不断提高锂的浸出率
【答案】D
【分析】A.操作Ⅰ是过滤操作,可用抽滤的方法;
B.正极材料化学式为:,因为C和Ni都是+3价;
C.碳酸锂在水中的溶解度较低,因此采用通CO2水浸的方法,将碳酸锂转变为易溶于水的碳酸氢锂;
D.CO2流速上升的过程中,碳酸锂转变为碳酸氢锂的反应越发充分地进行,锂的浸出率不断上升;但CO2流速达到一定值时,CO2流速过快,未能充分与碳酸锂和水反应就逸出,接触不够充分导致反应的效率下降。
【解答】解:A.操作Ⅰ是过滤操作,可用抽滤的方法,使用的仪器为布氏漏斗、吸滤瓶等,故A正确;
B.化合物中化合价代数和为0,正极材料化学式为:,因为C和Ni都是+3价,根据正负化合价代数和为零得出Mn也是+3价,故B正确;
C.通CO2水浸的方法,将碳酸锂转变为易溶于水的碳酸氢锂,水浸并通入CO2过程中Li2CO3发生的离子方程式为:,故C正确;
D.CO2流速上升的过程中,碳酸锂转变为碳酸氢锂的反应越发充分地进行,锂的浸出率不断上升,但CO2流速达到一定值时,CO2流速过快,未能充分与碳酸锂和水反应就逸出,接触不够充分导致反应的效率下降,锂浸出率反而下降,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了制备实验方案设计,明确反应原理是解本题关键,根据物质的性质、实验基本操作规范、物质分离和提纯方法的选取等知识点来分析解答,题目难度中等。
19.(2024秋•9月份月考)实验室中进行从薄荷草中提取“薄荷油”的实验时,下列仪器或装置不能达到实验目的的是( )
A.捣碎薄荷草B.利用CCl4浸出
C.去除植物残渣D.蒸馏浸出液得薄荷油
【答案】C
【分析】A.使用研钵捣碎;
B.CCl4浸泡捣碎的薄荷草;
C.使用过滤装置去除植物残渣;
D.浸出液中各物质的沸点不同。
【解答】解:A.使用研钵捣碎薄荷草,仪器使用合理,故A正确;
B.CCl4浸泡捣碎的薄荷草,为萃取方法,故B正确;
C.使用过滤装置去除植物残渣,不能选分液漏斗,故C错误;
D.浸出液中各物质的沸点不同,可选图中蒸馏装置分离CCl4获得薄荷油,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查混合物的分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、仪器的使用、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
20.(2024春•天津期末)阿司匹林()微溶于水,是常用的解热镇痛药,可利用水杨酸()和醋酸酐()制备。所得粗产品中含有水杨酸聚合物,利用如图流程提纯阿司匹林。已知:①水杨酸聚合物难溶于水,不溶于NaHCO3溶液;②pH=3时,阿司匹林沉淀完全。下列说法错误的是( )
A.试剂a、b分别是NaHCO3溶液、盐酸
B.操作Ⅰ、Ⅱ均为过滤
C.水杨酸分子中所有原子不可能处于同一平面
D.可用FeCl3溶液检验产品中是否含有未反应的水杨酸
【答案】C
【分析】粗产品中主要成分阿司匹林,含有水杨酸及水杨酸聚合物,先加入NaHCO3溶液,过滤,沉淀为水杨酸聚合物,洗涤沉淀,将洗涤液液与过滤液混合,再加入盐酸,调pH,阿司匹林沉淀完全,过滤,冰水洗涤,低温干燥得到纯净的阿司匹林。
【解答】解:A.由题知水杨酸聚合物不溶于NaHCO3溶液,故试剂a处加入NaHCO3溶液,经过滤除去水杨酸聚合物,试剂b处加盐酸调节pH=3,故A正确;
B.水杨酸聚合物不溶于NaHCO3溶液,pH=3时,阿司匹林沉淀完全,均用过滤法分离,故B正确;
C.水杨酸即分子中含有苯环、碳氧双键所在的平面,单键可以任意旋转,故分子中所有原子可能处于同一平面,故C错误;
D.水杨酸分子中含有酚羟基,可以使FeCl3溶液变色,而阿司匹林产品不含酚羟基,可用FeCl3溶液检验产品中是否含有未反应的水杨酸,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查较为综合,涉及有机物的结构和性质以及物质的检验、分离和提纯等知识,综合考查学生化学知识的应用能力和实验能力,为高考常见题型,题目难度不大。
21.(2024•天心区校级开学)工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示:
对上述流程的判断正确的是( )
A.试剂X可以为NaOH溶液,“沉淀”中含有铁的化合物
B.CO2可以用稀硫酸或稀盐酸代替
C.Y为Na2CO3溶液
D.工业上还可采用Fe高温还原Al2O3的方法制Al
【答案】A
【分析】氧化铝矿石中含Fe2O3杂质,由流程可知,过量X为NaOH或KOH等强碱溶液,过滤分离出的沉淀为Fe2O3,溶液乙中含[Al(OH)4]﹣,通入过量二氧化碳发生CO2+[Al(OH)4]﹣=Al(OH)3↓+,Y中含碳酸氢根离子,过滤分离出氢氧化铝,再加热分解生成氧化铝,最后电解熔融氧化铝生成 Al,以此来解答。
【解答】解:A.由分析可知,试剂X可以为NaOH溶液,“沉淀”中含有铁的化合物,故A正确;
B.由分析可知,由于Al(OH)3能与硫酸、盐酸反应,故CO2不可以用稀硫酸或稀盐酸代替,故B错误;
C.由分析可知,Y为NaHCO3溶液,故C错误;
D.Al还原性强于 Fe,不能用Fe高温还原Al2O3的方法制Al,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查物质的分离与提纯,侧重考查学生物质之间的转化和分离提纯知识的掌握情况,试题难度中等。
22.(2024•浙江模拟)苯酚是一种重要的化工原料,其废水对生物具有毒害作用,在排放前必须经过处理。为回收利用含苯酚的废水,某小组设计如下方案,有关说法正确的是( )
A.步骤①中,分液时从分液漏斗下口先放出废水,再放出有机溶液
B.试剂①可用NaOH溶液或Na2CO3溶液
C.步骤①②的操作为分液,步骤③的操作为过滤
D.试剂②若为少量CO2,则反应为
【答案】B
【分析】A.步骤①中,分液时从分液漏斗下口先放出有机溶液,再放出废水;
B.苯酚能与氢氧化钠或碳酸钠反应生成苯酚钠;
C.步骤①②的操作为分液,步骤③的操作为蒸馏;
D.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳,反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的化学方程式为:C6H5ONa+CO2+H2O=C6H5OH↓+NaHCO3。
【解答】解:A.步骤①中,分液时从分液漏斗下口先放出有机溶液,再放出废水,故A错误;
B.苯酚能与氢氧化钠或碳酸钠反应生成苯酚钠,所以试剂①可用NaOH溶液或Na2CO3溶液,故B正确;
C.步骤①②的操作为分液,步骤③的操作为蒸馏,故C错误;
D.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳,反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的化学方程式为:C6H5ONa+CO2+H2O=C6H5OH↓+NaHCO3,故D错误,
故选:B。
【点评】本题主要考查了物质的分离与提纯,题目难度不大,掌握物质分离的方法,结合苯酚的性质是解答该题的关键。
23.(2024•江岸区校级模拟)分银渣是从阳极泥中提取贵金属后的尾渣,含有PbSO4、BaSO4、SnO2及Au、Ag等,具有较高的综合利用价值。一种从分银渣中提取有用产品的流程如图:
已知:PbCl2(s)+2Cl﹣(aq)⇌[PbCl4]2﹣(aq);ⅴ中生成[AuCl4]﹣和[AgCl3]2﹣;[AgCl3]2﹣;PbSO4、PbCO3、BaSO4、BaCO3的Ksp依次为2.5×10﹣8、7.4×10﹣14、1.1×10﹣10、2.6×10﹣9。
下列说法不正确的是( )
A.步骤ⅰ中一定发生反应:PbSO4(s)+(aq)⇌PbCO3(s)+(aq)
B.步骤ⅰ、ⅲ后需先过滤再加盐酸
C.步骤ⅰ、ⅳ提取Pb(Ⅱ)、Ba2+时,均有H+和Cl﹣参加反应
D.试剂a可为NaCl,促进Au、Ag的浸出
【答案】C
【分析】A.PbSO4、PbCO3的Ksp相差较大,PbSO4可以转化为溶解度更小的PbCO3;
B.步骤ⅰ、ⅲ是利用沉淀的转化,先生成PbCO3和BaCO3,PbCO3和BaCO3均可溶于盐酸;
C.步骤ⅰ、ⅳ提取Pb(Ⅱ)、Ba2+时,是利用沉淀的转化,先生成PbCO3和BaCO3,PbCO3溶于盐酸,先生成PbCl2,再发生反应:PbCl2(s)+2Cl﹣(aq)⇌[PbCl4]2﹣,故有H+和Cl﹣参加反应,BaCO3与H+反应,生成Ba2+、水和CO2;
D.Au(Ⅲ)、Ag(Ⅰ)都可以与Cl﹣反应,生成[AuCl4]﹣和[AgCl3]2﹣。
【解答】解:A.PbSO4、PbCO3的Ksp依次为2.5×10﹣8、7.4×10﹣14,相差较大,PbSO4可以转化为溶解度更小的PbCO3,方程式为:PbSO4(s)+(aq)⇌PbCO3(s)+(aq),故A正确;
B.步骤ⅰ、ⅲ是利用沉淀的转化,先生成PbCO3和BaCO3,PbCO3和BaCO3均可溶于盐酸,故需先过滤再加盐酸,故B正确;
C.步骤ⅰ、ⅳ提取Pb(Ⅱ)、Ba2+时,是利用沉淀的转化,先生成PbCO3和BaCO3,PbCO3溶于盐酸,先生成PbCl2,再发生反应:PbCl2(s)+2Cl﹣(aq)⇌[PbCl4]2﹣,故有H+和Cl﹣参加反应,BaCO3与H+反应,生成Ba2+、水和CO2,不需要Cl﹣参加,故C错误;
D.试剂a可为NaCl,促进Au、Ag的浸出,分别生成[AuCl4]﹣和[AgCl3]2﹣,故D正确,
故选:C。
【点评】本题主要考查物质的分离与提纯的基本方法与操作,侧重考查学生对信息的理解与应用,属于能力的考查,难度中等。
24.(2024•湖北模拟)已知Fe3+在一定条件下能和乙醚(Et2O沸点34.6℃)生成缔合Et2O•H+•[FeCl4]﹣。实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下,下列说法正确的是( )
A.反萃取操作时可加入NaOH溶液
B.分液操作时先倒出上层液体,再放出下层液体
C.蒸馏操作时需要的仪器有铁架台、分液漏斗、烧杯、玻璃棒
D.浓盐酸酸化的作用是生成配离子和抑制Fe3+、Al3+水解
【答案】D
【分析】A.反萃取操作时可加入水,若加入NaOH溶液,最终会使铁离子转化为氢氧化铁沉淀;
B.分液操作时先放出下层液体,再倒出上层液体;
C.蒸馏操作时需要的主要仪器有铁蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管等;
D.浓盐酸中存在H+、Cl﹣。
【解答】解:A.反萃取操作时可加入水,使平衡:Et2O+H++[FeCl4]﹣⇌Et2O•H+•[FeCl4]﹣逆向移动,若加入NaOH溶液,最终会使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,故A错误;
B.分液操作时先放出下层液体,再倒出上层液体,避免上次液体与下层液体接触,故B错误;
C.蒸馏操作时需要的仪器有铁架台、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管,锥形瓶等,故C错误;
D.浓盐酸中存在H+、Cl﹣,酸化的作用是生成配离子和抑制Fe3+、Al3+水解,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查物质的分离与提出,理解流程原理是解决本题的关键,属于基本知识的考查,难度不大。
25.(2024•钦州开学)粗乙酸异戊酯产品混有乙酸、异戊醇等杂质,提纯乙酸异戊酯流程如图所示。
已知:纯乙酸异戊酯的密度为0.876g/cm3,沸点为142.5℃。下列叙述错误的是( )
A.试剂1为烧碱溶液,操作1为分液
B.操作3为蒸馏,收集142.5℃左右馏分
C.操作2需要三种玻璃仪器:烧杯、漏斗和玻璃棒
D.操作1中有机相从分液漏斗上口倒出
【答案】A
【分析】粗乙酸异戊酯产品混有乙酸、异戊醇等杂质,加入饱和碳酸钠溶液,溶解异戊醇、与乙酸反应,分液后得到有机相,有机相中加入硫酸镁干燥,干燥后过滤,得到的有机相进行蒸馏得到产品。
【解答】解:A.试剂1应选择饱和Na2CO3溶液,因为在NaOH溶液中乙酸异戊酯接近完全水解,故A错误;
B.操作3采用蒸馏,根据产品沸点控制收集142.5℃左右馏分,故B正确;
C.操作2为过滤,需要烧杯、漏斗和玻璃棒三种玻璃仪器,故C正确;
D.根据已知信息可知,酯的密度小于水,酯在分液漏斗上层,上层液体从上口倒出,故D正确;
故选:A。
【点评】本题主要考查物质的分离与提纯等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
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物质
BaSO4
BaCO3
CaCO3
Mg(OH)2
Ksp(25℃)
1.1×10﹣10
2.6×10﹣9
3.4×10﹣9
5.6×10﹣12
物质
BaSO4
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CaCO3
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