2025届高三高考化学三轮冲刺-物质的分离、提纯

2025届高三高考化学三轮冲刺-物质的分离、提纯 1．高纯硝酸银广泛应用于感光照相、电子浆料、保温瓶胆、制镜等行业。工业上利用粗银粉制备高纯硝酸银的工艺流程如下： 已知：ⅰ.粗粉中含有、、、等杂质； ⅱ.25℃时几种氯化物的溶度积常数如下表： 化学式 ⅲ.在较浓盐酸中，可生成、离子。 (1)酸浸： ①为加快化学反应速率，可采取的措施有 (写出一条即可)。 ②硝酸与银的反应中，体现了硝酸的 性(填“氧化”或“还原”)。 (2)沉银：在粗溶液中主要含有、、、、等离子。向粗溶液中加入盐酸、氯化钠，投加量对沉淀率的影响如图。 随着氯离子投加量的增加，的沉淀率出现先增后降的趋势。 ①当时，沉淀率并没有达到最高，原因是 。 ②当时，沉淀率降低，原因是 。 (3)还原：精制被还原时，有生成。反应的化学方程式为 。 2．I.燃煤的烟气中含有SO2，为治理雾霾天气，工厂采用多种方法实现烟气脱硫。 (1)“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫，下列试剂中适合用作该法吸收剂的是 (填字母序号)。 A．石灰乳 B．Na2SO3溶液 C．NaOH溶液 D．CaCl2溶液 II.某工厂利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)来吸收燃煤烟气中含有的SO2，还可以得到亚硫酸钠粗品。其流程如图： (2)过程①进行的操作是 。 (3)要提高SO2吸收效率的可行措施有 (填数字序号)。 ①加快烟气的通入速率 ②将吸收液Na2CO3溶液进行雾化 ③在高温条件下吸收 ④适当增加Na2CO3的浓度 (4)上述流程中，加入NaOH后，发生的化学方程式是 。 (5)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4，原因是 ，设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解， ，出现白色沉淀，则证明含有Na2SO4。 (6)已知有VL(已换算成标准状况)烟气(SO2)，通入足量H2O2吸收，再加足量BaCl2溶液充分反应后(不考虑气中其他成分的反应)，过滤、洗涤、干燥、称量得到Wg沉淀。烟气中SO2的含量(体积分数)的计算式是 。 3．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)： 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Ni2＋ Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ 开始沉淀时(c=0.01mol·L-1)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0 回答下列问题： (1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是 。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式 。“滤液②”中含有的金属离子是 。 (2)“转化”中可替代H2O2的物质是___________。 A．酸性KMnO4溶液 B．O2 C．硝酸 D．新制氯水 (3)若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即 则“滤液③”中可能含有的杂质离子为 。 (4)利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp= 。如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0mol·L-1，则“调pH”应控制的pH范围是 。 (5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH．写出该反应的离子方程式 。 (6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是 。 4．以软锰矿(主要含有MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备KMnO4的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)“浸取”时MnO2转化为Mn2+，反应的离子方程式为 。 (2)“除Fe、Al、Si”时，需将Fe2+氧化为Fe3+，最适宜的氧化剂为 (填标号)。 a.H2O2 b.HNO3 c.Cl2 (3)“除Ca、Mg时，所得溶液中= [Ksp(MgF2)=5×10-11，Ksp(CaF2)=5×10-9]。 (4)“沉锰”时不宜在较高温度下进行的原因是 。 (5)“焙烧”时，由MnCO3生成MnO2的化学方程式为 。 (6)“加热氧化”时，MnO2发生反应生成KMnO4，该反应的化学方程式为 ；提高“水浸”速率可以采取的措施为 (写两条)；“系列操作”包括 ，过滤、洗涤、干燥。 5．己二酸()是一种重要的化工原料和有机合成中间体。某实验小组以钨磷酸为催化剂，开展绿色氧化合成己二酸的实验探究。 I.催化剂钨磷酸晶体()的制备 实验流程如下： (1)乙醚的作用为 ，操作I所需的玻璃仪器除烧杯外还有 。 (2)水层中的物质有大量和少量，步骤①中发生反应的化学方程式是 。 Ⅱ.己二酸的合成 向三颈烧瓶中加入钨磷酸催化剂和30mL 30% 溶液，在室温下搅拌5min，然后加入试剂X，在100℃左右回流反应3h，得到溶液A。 (3)环己烯、环己醇、环己酮均可被氧化成己二酸。仅从所需理论用量最少的角度看，试剂X的最佳选择是 (填字母)。 A．环己烯()    B．环己醇()    C．环己酮() (4)在实际操作中，的实际用量通常要大于理论用量，原因是 。 Ⅲ.己二酸的纯度测定 (5) 取己二酸晶体样品于锥形瓶中，加水溶解，滴加2滴酚酞试液，用溶液滴定；平行滴定3次，溶液的平均用量为，则己二酸纯度为 。(己二酸相对分子质量为146) 6．是一种重要的食品和饲料添加剂，某工业废渣主要成分是，还含有和(既不溶于水也不溶于稀硫酸) 实验室用此废渣制备的流程如图： 回答下列问题： (1)废渣研磨的目的是 (2)稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为 (3)步骤②的操作名称是过滤，其中需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗和 。经测定，滤渣中只含有和。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二氧化碳。 (4)与反应的化学方程式为 (5)硫酸亚铁的溶解度曲线如图。待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2~3次。用冰水洗涤的目的是：Ⅰ.除去晶体表面附着的杂质；Ⅱ. 。 7．氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。 回答下列问题： (1)盛放MnO2粉末的仪器名称是 ，a中的试剂为 。 (2)b中采用的加热方式是 ，c中化学反应的离子方程式是 ，采用冰水浴冷却的目的是 。 (3)d的作用是 ，可选用试剂 (填字母)。 A．HCl    B．NaCl     C．Ca(OH)2     D．H2SO4 (4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶， ， ，干燥，得到KClO3晶体。 8．海洋是一个巨大的化学资源宝库。海水综合利用的部分流程如下： 已知：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。 (1)粗盐中常含Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质离子，可依次加入NaOH溶液、 、 、稀盐酸来进行提纯。 (2)从分离出粗盐后的海水(苦卤)中提取溴的流程如下： 回答下列问题： ①若X试剂为SO2该反应的化学方程式是 。 ②步骤Ⅲ的离子反应方程式： 。 ③工业上每获得1molBr2，需要消耗标准状况下Cl2 L。 ④步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏，萃取用到的萃取剂是 (填四氯化碳或酒精)，分液时，下层液体先从 ，上层液体从 。 9．氯化钠是生活必需品，也是重要的化工原料。某化学兴趣小组同学在实验室提纯含少量泥沙的粗盐，操作流程如图所示： 回答下列问题： (1)“大颗粒粗盐→较细粗盐”的目的是 。 (2)称量时，首先应 。 (3)“悬浊液” (填“能”或“不能”)产生丁达尔效应。 (4)“滤液→精盐”： ①该操作的名称为 。 ②该过程中不需要用到的仪器是 (填标号)。 a.表面皿 b.坩埚 c.玻璃棒 ③该操作过程中容易造成食盐固体飞溅，为尽量减少飞溅，除连续搅拌外还可采取的措施为 (填一种即可)。 (5)实验结束后称量获得的精盐，并计算精盐的产率，发现产率偏低，其可能的原因为 (填标号)。 a.过滤后，对烧杯进行多次洗涤    b.“滤液→精盐”的过程中，有溶液溅出 10．一硝基甲苯是一种重要的工业原料，某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)，反应原理如下： 2(对硝基甲苯)＋(邻硝基甲苯) 实验步骤：①浓硫酸与浓硝酸按体积比1∶3配制混合溶液(即混酸)共40mL； ②在三颈烧瓶中加入13g甲苯(易挥发)，按下图所示装置装好药品和其他仪器； ③向三颈烧瓶中加入混酸； ④控制温度约为50℃，反应大约10min至三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现； ⑤分离出一硝基甲苯，经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g。 相关物质的性质如下： 有机物 密度/ 沸点/℃ 溶解性 甲苯 0.866 110.6 不溶于水 对硝基甲苯 1.286 237.7 不溶于水，易溶于液态烃 邻硝基甲苯 1.162 222 不溶于水，易溶于液态烃 (1)实验前需要在三颈烧瓶中加入少许 ，目的是： ；实验过程中常采用的控温方法是 。 (2)仪器B的名称为 ，若实验后在三颈烧瓶中收集到的产物较少，可能的原因是 。 (3)分离产物的方案如下： ①操作I的名称为 ，操作VI的名称为 。 ②操作III中加入5％NaOH溶液的目的是 ，操作V中加入无水的目的是 。 11．我国有广阔的海岸线，海水是巨大的资源宝库，海水淡化及其综合利用具有重要意义。请回答下列问题： (1)步骤1中，粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子，精制时常用的试剂有：①稀盐酸；②氯化钡溶液；③氢氧化钠溶液；④碳酸钠溶液。下列加入试剂的顺序正确的是_______ (填字 母) A．①②③④ B．②③④① C．④③②① D．③④②① (2)步骤II通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的_______(填字母) A．氧化性 B．还原性 C．挥发性 D．腐蚀性 (3)写出步骤III反应的离子方程式 ； (4)从理论上考虑，下列物质的溶液也能与Br2反应的是_______(填字母) A．NaCl B．Na2CO3 C．Na2SO3 D．FeCl3 (5)在实验室中可以用萃取的方法提取溴，可选用的试剂是 (填字母) A．酒精    B．醋酸        C．四氯化碳 所用主要玻璃仪器的名称是 。 12．中国有广阔的海岸线，建设发展海洋经济、海水的综合利用大有可为。 Ⅰ．海洋植物中富含一种人体必需的微量元素——碘。实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下： (1)把有机碘化物转化为碘离子往往需要灼烧操作，灼烧海带需要在 中进行。 (2)操作Ⅰ中具体实验步骤： (3)为寻找氯水的替代品，某同学设计了用代替氯水。请写出此反应的离子方程式： 。 Ⅱ．空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一，其流程如图所示，试回答下列问题： (4)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是 。 (5)步骤Ⅱ中涉及的离子方程式如下，请在下面横线上填入适当的化学计量数 。 ___________________________________ (6)上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式： 。 Ⅲ．镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下： (7)为了使转化为，试剂①工业上选用 (填化学式)。 (8)熔融状态的无水通电后会产生Mg和，试写出该反应的化学方程式： 。 13．1，6­己二酸是常用的化工原料，在高分子材料、医药、润滑剂的制造等方面都有重要作用。实验室利用图中的装置(夹持装置已省略)，以环己醇和硝酸为反应物制备1，6­己二酸。反应原理为： 相关物质的物理性质见下表： 试剂 相对分子质量 密度/(g·mL-1) 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 环己醇 100 0.962 25.9 161.8 可溶于水、乙醇、乙醚 1，6-己二酸 146 1.360 152 330.5 微溶于冷水，易溶于乙醇 NH4VO3 117 2.326 210(分解) — 微溶于冷水，易溶于热水 实验步骤如下： Ⅰ.向三颈烧瓶中加入0.03 g NH4VO3固体和18 mL浓HNO3(略过量)，向恒压滴液漏斗中加入6 mL环己醇 Ⅱ.将三颈烧瓶放入水浴中，电磁搅拌并加热至50℃。移去水浴，打开恒压滴液漏斗活塞滴加5～6滴环己醇，观察到三颈烧瓶中产生红棕色气体时，开始慢慢加入余下的环己醇。调节滴加环己醇的速度，使三颈烧瓶内温度维持在50～60 ℃之间，直至环己醇全部滴加完毕 Ⅲ.将三颈烧瓶放入80～90 ℃水浴中加热10 min，至几乎无红棕色气体导出为止。然后迅速将三颈烧瓶中混合液倒入100 mL烧杯中，冷却至室温后，有白色晶体析出，减压过滤，___________，干燥，得到粗产品 Ⅳ.1，6-己二酸粗产品的提纯 (1)仪器A的名称为 ，其作用是 。 (2)B中发生反应的离子方程式为 (其中一种产物为亚硝酸盐) (3)若步骤Ⅱ中控制水浴温度不当，未滴加环己醇前就会观察到红棕色气体生成，原因为 ，滴加环己醇的过程中，若温度过高，可用冷水浴冷却维持50～60 ℃，说明该反应的ΔH 0(填“>”或“<”)。 (4)将步骤Ⅲ补充完整： 。步骤Ⅳ提纯方法的名称为 。如图为1，6­己二酸在水中的溶解度曲线，80 ℃时1，6-己二酸水溶液的密度为ρ g·mL-1；该溶液的物质的量浓度为 。 (5)最终得到1，6­己二酸产品4.810 g，则1，6­己二酸的产率为___________。 A．46.07% B．57.08% C．63.03% D．74.61% 14．在工业上有广泛的用途。以硫铁矿(主要成分为)为原料制备的工艺流程如下图： (1)“焙烧”过程中，将硫铁矿粉碎的目的是 (写出一种)。 (2)“操作”在实验室的名称为 ，需用到的玻璃仪器是 、玻璃棒和烧杯。 (3)黄铁矿焙烧后得到的主要固体为，写出“焙烧”的化学方程式为 。 (4)“……”表示的操作为在 气流中蒸发浓缩、 、过滤。 (5)为防治引起的污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品。该工艺流程如图所示，过程中起催化作用的物质是 ，生成化工产品的化学方程式为 。 (6)利用焙烧硫铁矿产生的生产硫酸。用含的硫铁矿，生产过程中硫损失，则可得的硫酸 。 15．实验室用苯和液溴制取溴苯并验证其反应类型的实验装置图(夹持装置略)及有关数据如下，按下列步骤回答有关问题。 苯 溴 溴苯 密度/(g·cm⁻³) 0.88 3.10 1.50 沸点/℃ 80 59 156 水中溶解性 微溶 微溶 微溶 (1)实验装置中，仪器c的作用为 。 (2)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑，在b中小心加入4mL液态溴，向a中滴入液溴，有白雾生成，a中发生反应的化学方程式为 。 (3)d中CCl4的作用是 ；e中出现 ，则说明苯与液溴发生了取代反应。 (4)充分反应后，经过下列步骤分离提纯。 ①反应后a瓶中的溴苯因溶有溴而显褐色，提纯溴苯的过程中，除去溴苯中的溴依次用水、 溶液、水洗涤。 ②向分离出的粗溴苯中加入少量无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是 。 ③已知苯与溴还可能发生副反应生成对二溴苯(沸点和邻二溴苯(沸点要进一步提纯，再进行 (填操作名称)即可得到较纯净的溴苯，该过程中为了受热均匀和易于控制温度，可采用 (填“水浴”或“油浴”)加热。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025届高三高考化学三轮冲刺-物质的分离、提纯》参考答案 1．(1) 搅拌；适当升温；适当增大HNO3溶液浓度；（任写一个） 氧化 (2) 生成的同时还可能有生成 在较浓盐酸中反应生成、离子而溶解 (3) 2．(1)ABC (2)溶解、过滤 (3)②④ (4)NaOH+NaHSO3=Na2SO3+H2O (5) Na2SO3被氧化 加入过量盐酸，再加入BaCl2溶液 (6) 3．(1) 除去油脂、溶解铝及其氧化物 AlO＋H+＋H2O=Al(OH)3↓或Al(OH)＋H+=Al(OH)3↓＋H2O Ni2＋、Fe2＋、Fe3＋ (2)B (3)Fe3＋ (4) 10－15.6 3.2～6.2 (5)2Ni2＋＋ClO-＋4OH-=2NiOOH↓＋Cl-＋H2O (6)提高镍的回收率 4．(1)MnO2+SO+2H+=Mn2++SO+H2O (2)a (3)100 (4)防止NH4HCO3在较高温度下分解 (5)2MnCO3+O22MnO2+2CO2 (6) 4MnO2+4KOH+3O24KMnO4+2H2O 将固体粉碎、搅拌 蒸发浓缩、冷却结晶 5．(1) 萃取钨磷酸 分液漏斗 (2) (3)C (4)不稳定，易分解 (5) 6．(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率 (2) (3) 玻璃棒 能 (4) (5)减少硫酸亚铁的溶解损失 7．(1) 圆底烧瓶 饱和食盐水 (2) 水浴加热 Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O 避免生成NaClO3 (3) 吸收尾气(Cl2) C (4) 过滤 少量(冷)水洗涤 8．(1) BaCl2 溶液 Na2CO3溶液 (2) Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 Cl2+2Br—=Br2+2Cl— 44.8 四氯化碳 下口流出 上口倒出 9．(1)加快溶解速率 (2)调整天平零刻线 (3)不能 (4) 蒸发结晶 ab 间歇加热(或“来回移动酒精灯或蒸发皿”) (5)b 10．(1) 碎瓷片 防暴沸 水浴加热 (2) 分液漏斗 温度过高，导致HNO3大量挥发或温度过高，副反应多 (3) 分液 蒸馏 除去有机物中残留的混酸 除去有机物中的水分，起干燥作用 11．(1)B (2)C (3)SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+ (4)BC (5) C 分液漏斗 12．(1)坩埚 (2)检验分液漏斗旋塞和上口的瓶塞是否漏液，把20mL碘水跟5mL四氯化碳加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞，倒转漏斗振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正，把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中，静止、分层，将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准分液漏斗口上的小孔，旋开活塞，用烧杯接收下层溶液，从分液漏斗上口倒出上层溶液 (3)H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O (4)富集溴元素 (5)3Br2+3= +5Br−+3CO2↑ (6)SO2+Br2+2H2O=4H++2Br−+ (7)Ca(OH)2 (8)MgCl2Mg+Cl2↑ 13．(1) 球形冷凝管 冷凝回流，减少反应物损失，导出气体 (2)2NO2＋2OH-=NO＋NO＋ H2O (3) 浓硝酸在加热时分解生成NO2 < (4) 用冷水洗涤晶体2～3次 重结晶 2.89ρ mol·L-1 (5)B 14．(1)增大接触面积，加快化学反应速率(或提高原料的利用率) (2) 过滤 漏斗 (3) (4) HCl 冷却结晶 (5) (6)450 15．(1)冷凝回流，导气 (2) (3) 吸收挥发出来的溴蒸气 淡黄色沉淀 (4) NaOH 除去粗溴苯中的水分 蒸馏 油浴 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$