2025届高三化学二轮复习-物质的分离、提纯考前冲刺训练

2025届高三化学二轮复习-物质的分离、提纯考前冲刺训练 【基础练习】 1．酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由炭粉、、和等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生。回收处理该废电池可得到多种化工原料。 有关数据如表所示： i.物质的溶解度/(水)      温度/℃ 化合物 0 20 40 60 80 100 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3 343 395 452 488 541 614 ii.物质的溶度积常数 化合物 近似值 回答下列问题： (1)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有和，二者可通过 分离回收；滤渣的主要成分是、 和 ，欲从中得到较纯的，最简便的方法为 ，其原理是 。 (2)用废电池的锌皮制备的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加稀和溶解，铁变为 ，加碱调节至pH为 时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为 时，锌开始沉淀(假定浓度为)。若上述过程不加后果是 ，原因是 。 2．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 。 3．如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯装置，请根据装置回答问题： (1)在装置A和装置B中都用到玻璃棒，装置A中玻璃棒的作用是 。 (2)装置C中①的名称是 ，此装置中冷凝水进出方向是 (填“上进下出”还是“下进上出”)。装置D中的分液漏斗在使用之前应该 ，在分液时为使液体顺利滴下，应进行的具体操作是 。 (3)某硝酸钠固体中混有少量硫酸钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。 选择适当试剂按顺序添加 ① Na2CO3溶液 ④ 实验操作 ② ③ 加热 所加入的试剂①可以是 (填化学式)，证明溶液中SO42-已经除尽的方法是 。加入Na2CO3溶液的目的是 ，所加入的试剂④可以是 (填化学式)。 4．镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取出来的。主要步骤如下： （1）为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用 ，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应 。 （2）加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是 。 （3）试剂②可以选用 。 （4）无水MgCl2在熔融状态下电解，会生成Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式： 。 5．化学工程师为了变废为宝，从某工业废液(含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费)中回收铜，并将铁的化合物全部转化为化工原料FeCl3晶体，主要流程如下： (1)步骤Ⅰ的操作名称： ； (2)检验滤液中②是否含有Fe3＋所需试剂化学式： ， (3)向②中加入NaOH溶液并长时间暴露在空气中，此过程的现象： 。 (4)滤渣③加入过量的④发生的离子方程式 ， (5)通入⑥的目的： 。 【能力提升】 6．海洋资源是当今世界资源开发利用的重点领域之一，请回答下列相关问题：    (1)将粗盐溶于适量的水中，为除去粗盐中的三种杂质离子，常加入过量的NaOH溶液、溶液和 ，过滤后加入 调节pH，经蒸发结晶后得到精盐；氯碱工业中电解饱和食盐水，得到烧碱、氢气和氯气，其离子方程式为 。 (2)向母液中加入氢氧化钠溶液，经过滤、洗涤得到氢氧化镁，判断沉淀已洗涤干净的操作是 。镁元素在元素周期表中的位置为 ，中离子半径： (填“>”或“<”) (3)反应釜1中每得到8g溴，理论上至少需要 L氯气(标准状况)；在吸收塔中，发生反应的离子方程式为，请将该离子方程式配平，并用单线桥法标出电子的转移方向和数目： ；向反应釜2中加硫酸，发生反应的离子方程式是 。 (4)设计简单的实验验证溴的非金属性比碘强，其操作及现象是 (可选择的试剂：溴水、碘水、苯、NaBr溶液、KI溶液、淀粉溶液)。 7．氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下： 依据上图，完成下列填空： (1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应式为 。 与电源负极相连的电极附近，溶液pH （选填：不变，升高或下降）。 (2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为 ， (3)如果粗盐中SO42-含量较高，必须添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可以是 。 a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2 (4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-，加入试剂的合理顺序为 。 a. 先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂 b. 先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3 c. 先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3 (5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过 、冷却、 (填写操作名称)除去NaCl。 (6)在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为 。 8．如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置。 利用以上装置，可以按以下实验方案从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。（已知甲苯和甲醇均为有机溶剂，有机物大多能互溶） (1)装置A中仪器①的作用是 ，流程中使用装置A的是 （填“操作a”“操作b”“操作c”或“操作d”，下同）。 (2)流程中使用装置B的是 ，在该操作中，振荡仪器时，为了避免因液体挥发而导致内部气压过大，还应进行的操作是 （填写具体的操作方法）。 (3)流程中使用装置C的是 ，若所得沉淀不溶于水且需要洗涤，则洗涤的具体操作是 。 (4)流程中使用装置D的是 。 9．海水中有非常丰富的化学资源，从海水中可提取多种化工原料。某工厂对海水资源综合开发利用的部分工艺流程图如下。 回答下列问题： (1)化学实验中常用到与海水晒盐原理相同的操作名称是 ，必需的仪器有铁架台(含铁圈)、 、 、 。 (2)精制食盐水时下列物质中，不必用到的有 。 ①溶液    ②盐酸    ③溶液    ④溶液    ⑤硫酸  ⑥溶液   ⑦溶液 (3)下列说法错误的是 (填序号)。 A．海水中的镁、溴、碘元素都处于化合态 B．步骤②④中通入能制得单质溴，因为的氧化性比强 C．步骤③中鼓人热空气分离出，利用了的挥发性 D．电解饱和食盐水溶液可得到钠 (4)步骤②中已获得，步骤③中又将还原为，其目的为 。 (5)步骤③也可以采用纯碱吸收，反应方程式：，当转移个电子时，吸收的物质的量为 。 10．三氯化铁溶液可腐蚀印刷电路板上的铜膜，某小组为了从腐蚀废液（含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3）中回收铜，并将铁的化合物全部转化为溶液作为腐蚀液原料循环使用，设计了如下实验步骤： （1）写出下列物质的化学式① 、③ 、⑥ 。 （2）步骤Ⅰ的操作名称： 。 （3）写出FeCl3溶液与铜发生反应的离子方程式： 。 （4）向②中加入NaOH溶液并长时间暴露在空气中，先产生白色沉淀，后迅速变为灰绿色，接着又转化为 色沉淀，此过程所涉及反应的化学方程式为： 、 。 （5）通入⑥发生反应的离子方程式： 。 （6）若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是 （填字母代号）。 A．有铜无铁      B．有铁无铜        C．铁、铜都有        D．铁、铜都无 【拓展练习】 11．钛（）被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白（）是目前使用最广泛的白色颜料。制备和的原料是钛铁矿，用含的钛铁矿（主要成分为）制备的流程如下： （1）步骤①加的目的是 ；步骤②冷却的目的是 。 （2）考虑成本和废物的综合利用等因素，水浸后的废液中应加入 处理。 （3）由金红石（）制取单质钛（）的过程为，其中反应在氩气气氛中进行的理由是 。 12．二氧化硫通入氯化钡溶液中理论上不产生沉淀，而实际受到空气和溶液中氧气的影响很快便能观察到沉淀现象。为了避免产生沉淀，某化学小组设计了如下实验装置，实验操作步骤如下： ①气密性检查完好后，在装置A中的多孔隔板上放上锌粒，通过_______注入稀硫酸、打开活塞，将产生的氢气导入到后续装置。 ②________后，关闭活塞，将装置D的导管插入烧杯中。 ③通过装置B的________滴加浓硫酸，产生的气体进入到BaCl2溶液中，溶液保持澄清。 ④打开活塞，将产生的氢气导入后续装置一段时间。 ⑤将盛有BaCl2溶液的试管从装置中取出，拔去橡皮塞用胶头滴管伸入到苯层下方滴加双氧水，随即出现白色浑浊，滴加稀盐酸并振荡，白色浑浊不消失。 ⑥拆卸装置，清洗仪器，处理剩余药品。 请回答下列问题： (1)实验步骤①和③的空白处使用的仪器分别为 、 (2)装置C中苯的作用是 。 (3)实验步骤②的操作为 。 (4)实验步骤④的目的是 。 (5)写出实验步骤⑤试管中发生反应的化学方程式： 、 。 (6)为了避免产生沉淀，你认为还应采取哪些措施?请举一例： 。 13．如图是人类从海水资源中提取某些重要化工原料的流程示意图： 请回答下列问题： （1）操作A是 和过滤（填实验基本操作名称） （2）操作B需加入下列试剂中的一种，最合适的是 （选填编号） A．氢氧化钠溶液          B．澄清石灰水 C． 石灰乳                 D．碳酸钠溶液 （3）向苦卤中通入Cl2，发生反应的离子方程式是 ，用SO2水溶液吸收Br2 ，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为 。 （4）工业上由无水MgCl2制取镁的化学方程式为 。 14．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) 15．工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)制取金属锌的流程如图所示。回答下列问题： （1）酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐，该反应的化学方程式为 。 （2）净化Ⅰ操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe2＋氧化；第二步是控制溶液pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀。 ①写出酸性条件下H2O2与Fe2＋反应的离子方程式： 。 ②25 ℃时，pH＝3的溶液中，c(Fe3＋)＝ mol·L－1(已知25 ℃，Ksp[Fe( OH)3]＝4.0×10－38)。 ③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是 。 （3）若没有净化Ⅱ操作，则对锌的制备带来的影响是 。 （4）本流程中可以循环利用的物质除锌外还有 。 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 参考答案 1． 加热浓缩、冷却结晶 炭粉 空气中加热 炭粉转变为，氧化为 2.7 6 和分离不开 和的相近 2．(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 3． 引流 蒸馏烧瓶 下进上出 查漏 打开分液漏斗上端的玻璃塞，或使玻璃塞凹槽对准小孔 Ba(NO3)2 取少量上层清液，滴加氯化钡无现象 除去过量钡离子 HNO3 4． NaOH或石灰乳或Ca(OH)2 过量 过滤 HCl或盐酸 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 5． 过滤 KSCN溶液或硫氰化钾溶液 溶液从白色沉淀很快成灰绿色，最终变成红褐色 Fe+2H+=Fe2+ +H2↑ 将溶液中的Fe2+完全转化成Fe3+ 6．(1) 溶液 盐酸 (2) 取最后一次洗涤液于试管中，加入酸化，再加入溶液，无白色沉淀生成 第三周期ⅡA族 > (3) 1.12    (4)取适量KI溶液于试管中，先加入淀粉溶液，再加入少量溴水，溶液变为蓝色(或取适量KI溶液于试管中，先加入少量溴水，再加入苯，振荡，静置，溶液分层，上层呈紫色) 7． 2Cl--2e-=Cl2↑ 升高 Ca2++ CO32-= CaCO3↓；Mg2++2OH- =Mg(OH)2↓ ac bc 蒸发 过滤 NaCl+H2ONaClO+H2↑ 8． 冷凝 操作d 操作b 打开分液漏斗旋塞，从下口放气 操作a 向漏斗中加水至没过沉淀，待水自然流下，重复以上操作2~3次 操作c 9． 蒸发结晶 蒸发皿 玻璃棒 酒精灯 ③⑤⑦ D 富集溴元素 0.3 10． Fe Cu、Fe Cl2 过滤 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 红褐 FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- B 11． 将还原为 析出绿矾（） 碳酸钙（其它合理答案也可） 高温下镁和钛会与、反应，因此只能用稀有气体来保护 12． 长颈漏斗 分液漏斗 将BaCl2溶液与空气隔离 将装置D的导管口向上，用试管收集满氢气并验纯， 待氢气纯净 将装置内残留的二氧化硫全部转移到氢氧化钠溶液中吸收，以防止污染 SO2+H2O2=H2SO4 H2SO4+BaCl2=BaSO4 ↓ +2HCl 将BaCl2溶液煮沸 13． 蒸发结晶 C Cl2 + 2Br－ =Br2 + 2Cl－ Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO42-＋2Br－ MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑ 14．(1) 萃取钨磷酸 分液漏斗 (2) (3)C (4)不稳定，易分解 (5) 15． ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O 4.0×10－5 Fe(OH)3胶体(沉淀)具有吸附性 )制取的锌含铜等杂质 H2SO4、ZnSO4 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 $$