2023版高考化学步步高大二轮复习讲义第一部分 大题突破3　重点题空热练(一)　物质的分离、提纯　反应条件的控制【解析版】

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重点题空热练(一)　物质的分离、提纯　反应条件的控制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：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2．利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、 Ni，还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下。已知：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Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Co(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀pH2.27.47.60.14.07.6完全沉淀pH3.28.99.21.15.29.2 (1)用硫酸浸取金属电极芯时，提高浸取率的方法有________________(写出一种合理方法即可)。(2)沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、________，“浸出液”调节pH的范围为______________，调节pH选用的试剂可以是_____________________________________________(填字母)。a．铁　b．氨水　c．碳酸钠溶液　d．稀硫酸(3)由“母液4”获取NiSO4·7H2O的操作是____________，________，过滤，洗涤。答案　(1)适当的升高温度(或将金属电极芯研成粉末)　(2)Al(OH)3　5.2≤pH<7.6　bc　(3)蒸发浓缩　冷却结晶解析　(2)金属电极芯中的主要成分是Co、Ni，还含少量Fe、Al等，加入稀硫酸酸浸时，金属单质都转化为金属离子(Ni2＋、Co2＋、Fe2＋、Al3＋)，浸出液中加入过氧化氢的作用是氧化亚铁离子为铁离子，由流程图中最终产物可知，调节pH的作用是除去溶液中的Fe3＋、Al3＋，故沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3；为了保证Fe3＋、Al3＋沉淀完全而Ni2＋、Co2＋不沉淀，由表格数据可知，要调节pH的范围为5.2≤pH<7.6；调节pH时不能加入铁，因为铁能还原铁离子为亚铁离子，不能加入稀硫酸，因为要将溶液的pH调大，由流程图中后续所加试剂可知，调节pH选用的试剂可以是氨水、碳酸钠溶液。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沉淀完全时溶液的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、洗涤、干燥　(2)降低绿矾的溶解度，减少绿矾的损失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，说明已洗涤干净解析　(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：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至浸没沉淀，待水自然流尽后，再重复操作2～3次 (2)Cr(OH)3 ＋ OH－ === CrO＋2H2O