第5章 专题探究4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

无机非金属材料，是生物陶瓷，B正确；氮化硅陶瓷属于新型无机非 金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面，C正确：新型无机非金 属材料具有耐高温、耐冲击、电学特性、光学特性、生物功能等优点， 克服了传统无机非金属材料的缺点，具有较高的强度和耐磨性，能抵 抗冷热冲击，常用于发动机的受热面，D错误。 4.A解析：光导纤维主要成分是二氧化硅，能够与氢氧化钠反应，反应 的化学方程式为Si02+2Na0H一Na2Si03+H20,被腐蚀而造成短 路，A错误。 重难聚焦 5.D解析：硅在自然界中主要以化合态形式存在，A错误；电弧炉中反 应的化学方程式为s0,+2C商温5+2C0↑，B错误；还原炉中发生的 反应为SiHCI,+H,高温s+3HC,3 mol HC1产物中，只有2mol氧化 产物，还原产物为S,则氧化产物与还原产物的物质的量之比是 2:1,C错误：SiHCL,(沸点为31.5℃)和SiCl4(沸点为57.6℃)的沸 点有一定差距，可通过蒸馏提纯SiHCI3,D正确。 黑题 应用提优 题号12 答案CA 1.C解析：黏土是制备陶瓷的主要原料，普通硅酸盐水泥以石灰石和 黏土为原料，C错误。 2.A解析：焦炭与石英砂发生反应Si02+2C商温si+2C0↑，焦炭被氧 化成C0,不是C02,A错误；“高温氮化”是Si与氮气反应，其反应的 化学方程式为3S+2N,商温S1,N4,B正确；原料气中含有N,和少量 的O2,氧气能与Cu反应生成Cu0,N2不与Cu反应，将原料气通过 灼热的铜粉可以得到纯净的氮气，C正确：粗硅中含有少量Fe和Cu, 即Si,N4中含有少量Fe和Cu,Fe、Cu与稀硝酸反应，得到可溶于水 的Fe(NO3)3和Cu(NO3)2,故稀硝酸可以除去SiN4中的Fe和Cu, D正确。 压轴挑战 3.(1)Si02+2C高温si+2C0↑(2)球形干燥管(3)HC和S1反应生 成SiHCI3和H2,会使产品纯度降低（或Cl2和H2混合共热易发生爆 炸)(4)SiC4在收集瓶e中液化，压强减小，烧碱溶液倒吸入收集 瓶e中（或烧碱溶液中水蒸气进入产品收集瓶，SiCl4发生水解） (5)3SiC,+4NH,商温si,N,+12HCe 解析：(1)工业制粗硅的反应为二氧化硅与碳在高温下反应生成硅 和一氧化碳。(3)由题给信息可知，若拆去B装置，氯气中混有的氯 化氢气体进人D中会与硅在高温条件下反应生成三氯硅烷和氢气， 导致实验制得的四氯化硅中混有杂质，且反应生成的氢气和氯气混 合共热会发生爆炸。(4)若用图甲装置替代E、F、G装置，四氯化硅 在收集瓶ε中液化后，瓶中气体压强减小，氢氧化钠溶液会倒吸入收 集瓶e中，且氢氧化钠溶液产生的水蒸气进人广口瓶e中，会导致四 氯化硅发生水解，使得产品不纯。(5)由题意可知，制备氨化硅的反 应为氨气与四氯化硅在高温条件下反应生成氮化硅和氯化氢，反应 生成的氯化氢极易溶于水，用水吸收氯化氢时，应防止产生倒吸，故 选可以防止倒吸的装置c。 专题探究3非金属元素及其化 合物的转化与推断 黑题 专题强化 题号1 2 答案BB 1.B解析：硫与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫与双氧水反应生成 硫酸，但$不能一步转化为硫酸，硫酸稳定性强，不会分解生成三氧 化硫，A错误二氧化碳与足量氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠溶 正本参考答案引 液中通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与氢氧化钙反应生 成碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳，过量二氧化碳与氢氧化 钠反应生成碳酸氢钠，转化均能一步实现，B正确：氮气不能直接反 应生成硝酸，NO2也无法直接反应生成氨气，实际上NO2能氧化氨 气生成氮气，C错误：二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠，硅酸钠 与盐酸反应生成硅酸，二氧化硅不能一步生成硅酸，D错误。 2.B解析：F为红棕色气体，则F为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成 一氧化氨和硝酸，硝酸和木炭加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化 氮和水，A(二氧化碳)和过氧化钠反应生成碳酸钠和D(氧气)，硝酸 和铜反应生成硝酸铜、E(一氧化氮)和水，一氧化氮和氧气反应生成 二氧化氮，C(氨气)催化氧化生成一氧化氮和水，M受热分解生成氨 气、二氧化碳和水，则M为碳酸铵或碳酸氢铵。A为二氧化碳，B为 水，A、B互换位置也满足该流程，水和过氧化钠反应生成氢氧化钠和 D(氧气)，硝酸和木炭加热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，A正 确；反应①化学方程式为2Na202+2C02一2Na2C03+02,根据化学 方程式分析，生成1mol氧气转移2mol电子，B错误；F与水的反应 为H,0+3NO2—2HNO3+NO,二氧化氮中氮元素化合价既有升高 的又有降低的，其中有2个N的化合价升高，有1个N的化合价降 低，因此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，C正确；C 为NH3,D为02，C可以在D中燃烧生成氮气，即4NH3+302 点燃2N2+6H,0,D正确。 3.()4NH,+50,堡别40+6,0(2)④(3)A(4)028 1 ②N0+N02+C03=2N02+C02B(5)2(6)取少量样品放人 试管中，然后用胶头滴管滴入少量较浓的氢氧化钠溶液，给试管加 热，将润湿的红色石蕊试纸悬放于试管口处，试纸由红色变成蓝色， 证明铵根离子存在 解析：已知A为气体，A~F都含有相同的元素，A能和氧气、氢气反 应，B和氧气生成C,推测A为氮气、B为氨气、C为一氧化氮，一氧化 氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸和氨 气反应生成硝酸铵，故D为二氧化氨、E为硝酸、F为硝酸铵。 (4)①3N02+H20—2HNO3+N0,体积为VmL的试管充满D后倒 扣在水中，试管中会剩余三分之一的NO,进入试管的液体占三分之 二，则最终试管中所得二氧化氮的物质的量浓度为 Vx10-3L2 28L·mol3 Vx103 LX-3 28m0l·L-1;②若一氧化氮、二氧化氮按物质的 量之比1：1被Na2C0,溶液吸收，只生成一种盐，一氧化氮中氮元素 化合价为+2、二氧化氮中氮元素化合价为+4，则该反应中生成+3价 氮的盐为NaNO2,根据质量守恒可知同时生成二氧化碳。为提高吸 收速率与效率，最好选用B,通过多孔球泡增加气体与碱液的接触面 积。(5)NH3转化为HN03中氮元素化合价由-3变为+5，氧气为氧 化剂，化合价由0变为-2，结合电子守恒可知NH3~8e~202,消耗 1mol的B制取E,在该过程中至少消耗的02的物质的量为2mol。 专题探究4用化学沉淀法去除粗盐 中的杂质离子 黑题 专题强化 题号12 答案DD 1.D解析：粗盐溶解过滤除去泥沙等，滤液中加入过量NOH溶液，除 去镁离子，加人过量Na2C03溶液，除去钙离子，再经过过滤得到滤 液B,滤液B中加入适量稀盐酸，除去多余的碳酸钠和氢氧化钠，最 后经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到精盐。为了加快粗盐的溶解， 可以采用搅拌、升温等方式，A正确；溶液A中加入NaOH溶液生成 氢氧化镁沉淀，加入碳酸钠溶液生成碳酸钙沉淀，操作a为过滤， B正确；溶液A中加人NaOH溶液生成氢氧化镁沉淀，加人碳酸钠溶 黑白题11 液生成碳酸钙沉淀，沉淀B的主要成分是氢氧化镁和碳酸钙，C正 确；该方案中碳酸钠、氢氧化钠与盐酸反应均有NaCl生成，故实际得 到的氯化钠比粗盐中含有的氯化钠要多，D错误。 2.D解析：操作①为溶解过程，使用玻璃棒搅拌可加速固体混合物的 溶解，A正确：加人足量的Ba(NO3)2溶液可以除去SO,加入足量 的K2C03可以除去Ca2+和过量的Ba2+,加入足量的K0H可以除 去Mg2+,而K2C03一定要放在Ba(NO3)2之后，原则就是在实验过 程中不能引入新杂质，后续加人的试剂可以除去前面加入的试剂， B正确；操作⑤是过滤，需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗，C正 确；操作⑥中加入稀硝酸的目的除去过量的C0}和OH,若是换成 稀盐酸，则会引入新杂质CI,D错误。 3.(1)BaCl2溶液Na2C03溶液(2)蒸发结晶、过滤(3)C03+2H 一H20+C02↑(4)C02尾气处理，防止污染空气 (5)2NaHC0,@Na,C0,+H,0+C0,↑(6)73% 解析：项目一：粗盐的提纯：在粗盐溶液中加入足量BaCl2溶液，将溶 液中含有的S0?转化硫酸钡沉淀，然后加入足量的NaOH溶液，将 溶液中的Mg2+转化成氢氧化镁沉淀，再加入足量Na2C0,溶液，将溶 液中Ca2+和过量的Ba2+转化成碳酸钙和碳酸钡沉淀，经过操作1过 滤，即可将固体杂质除去，得到滤液，滤液中含有氯化钠、氢氧化钠和 碳酸钠，再加入盐酸，发生反应OH+H=H20和C0}+2H —H0+C0,↑，即可将过量的氢氧化钠和碳酸钠除去，得到氯化钠 溶液，经过操作2蒸发结晶、过滤，即可得到氯化钠晶体。 项目二：由于氨气极易溶于水，将氨气通人饱和食盐水中进行氨化， 再向氨化后的混合溶液中通入二氧化碳碳酸化，发生反应H,0+ CO2+NaCl+NH3一NaHCO3↓+NH4Cl,过滤即可得到NaHCO3固 体，将NaHCO3固体进行煅烧，由于NaHCO,受热分解，发生反 应2八NaHC0,烧Na,C0,+H,0+C0,↑，即可得到纯碱，将生成的二 氧化碳进行再利用，提高原子利用率。(6)由钠守恒可得，2n(NaCl1) 5.3g (NaCO,)Na CO)106g0.05 mol,(NacI)x n(Na2C03)=0.1mol则8.0g粗盐中m(NaCl)=0.1mol× 585g·m01=5.85g,则粗盐的纯度是5,853x10%=73%。 8.0g 第五章章末检测 题号12 345 6 7 8 答案DDD A B B D D 题号910111213 14 15 C 1.D解析：由题意可知，“强水”具有强氧化性和酸性，与HNO3的性 质符合，不是氢氟酸，D错误。 2.D3.D 4.A解析：浓硫酸和铜反应生成漂白性的二氧化硫，若实验中品红溶 液褪色，说明产生二氧化硫，A正确：氨气会和氯化钙反应，不能使用 无水氯化钙干燥氨气，且收集氨气时导管应伸到试管底部，B错误； 硝酸易挥发，挥发的硝酸也能与硅酸钠反应，不能比较碳酸、硅酸的 酸性强弱，C错误；NH2与氯气反应体现的是NH,的还原性，D错误。 5.B 6.B解析：为了保证杂质离子完全除去，每次所加试剂都要略微过 量，A正确：为了不引入新的杂质，三种离子中，依次去除的顺序 为S0、Mg2+、Ca2+或S02、Ca2+、Mg2+或Mg2+、S0子、Ca2+,B错误； 碳酸钠溶液的作用是除去钙离子和过量的钡离子，C正确：粗盐提纯 中，用硫酸会引入新的杂质硫酸根离子，故不宜用硫酸代替盐酸 D正确。 7.D解析：碳能与氧气反应生成C0,C0能与氧气反应生成C02,C02 必修第二册·RJ 与水反应生成H2CO3,符合转化关系，A正确；硫能与氧气反应生 成S02,S0,能与氧气反应生成S03,S0,与水反应生成H2S0,符合 转化关系，B正确：N2能与氧气反应生成NO,N0能与氧气反应生 成NO2,NO2与水反应生成HNO,符合转化关系，C正确；若甲 为Si,Si与02反应生成Si02,Si02不能与02进一步反应，也不能与 水反应直接生成硅酸，则丁不可能是H2SO3,D错误。 8.D解析：A为正盐，X是一种强碱，二者反应生成氢化物，根据“价- 类”二维图，M为N元素，A为铵盐，B为NH3,C为N2单质，Y为 O2,D为NO,E为NO2,F为HNO3,X是一种强碱，G为硝酸盐。A为 铵盐，既含有离子键，又含有共价键，A错误；D为NO,E为NO2,NO 易与空气中的O2反应，不能用排空气法收集，B错误；D为NO,E 为NO2,NO2能与水反应，所以要除去NO中少量的NO2,将混合气 体通人水中即可，C错误；D为NO,E为NO2,B为NH3,三者混合可 以发生反应：N0+N02+2NH3=2N2+3H20,D正确。 9.B解析：MO4的溶液有颜色，不能在无色透明溶液中大量存 在，A错误：诚性溶液中：K、Na、C、NO3、OH之间不反应，能大量 共存，B正确；在强酸性溶液中，硝酸根离子会氧化亚硫酸根离子，不 能大量共存，C错误：能使酚酞溶液变红的溶液呈碱性，碱性溶液中 氢氧根离子能和HC0,、NH反应，不能大量共存，D错误。 10.C解析：NH,是碱性气体，NH,和S0,在溶液中反应生成S0 和NH,所以e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固 体，A正确：玻璃管的作用是连通大气，平衡压强，以便左右两边产 生的气体顺利导入，B正确：若乙中产生氨气，氨气极易溶于水，易 发生倒吸，为防止倒吸，d导管不能插入BaCl2溶液中，C错误；S0, 与BaCL2不反应，氧化性气体将溶液中的亚硫酸根离子氧化成硫酸 根离子，S02与Ba2+反应生成BaS0沉淀，D正确。 11.B解析：设备I中采用Mg0悬浊液脱除燃煤烟气中的S02,脱除 过程中Mg0悬浊液逐渐变澄清，则氧化镁和二氧化硫、水反应生成 亚硫酸镁，而不是Mg0与氢氧化钠溶液发生反应，A错误；二氧化 硫具有还原性，NaCIO2具有氧化性，故S02也可使用NaClO2碱性 溶液脱除，B正确；由3Cl02+4N0+40H= =4N03+3CI+2H20可 知，设备Ⅱ中若4molN0被完全吸收，则此过程转移12mol电子， C错误：100mL0.15mol·L-1NaCl0,溶液中NaC102的物质的量为 0.015mol,由方程式3C102+4N0+40H=4N03+3C+2H20可 知，最多能吸收NO的物质的量为0.02mol,其体积为448mL(标准 状况)，D错误。 12.A解析：氢离子浓度为0.1mol·L1,可知该溶液pH=1,溶液为酸 性溶液，加入过量氨水有红褐色沉淀F(OH)3生成，说明溶液A中 有Fe3+,则溶液A中不含不能与Fe3+共存的I,溶液1中继续加入 过量氢氧化钡溶液，加人氨水后生成的铵根离子遇碱生成氨气，为 气体1，白色沉淀1为BaS04,说明溶液A中有硫酸根离子，溶液2 加入铜和硫酸，产生气体2遇空气变为红棕色，说明产生了N0,原 溶液A中有硝酸根离子，过量的钡离子与硫酸反应得到硫酸钡白 色沉淀2。由分析可知，溶液中一定有Fe3+、NO3、SO子、H+,各离子 浓度均为0.1mol·L1,根据溶液显电中性，还需要有一种带1个负 电荷的阴离子，溶液A中不能含I厂，故一定有C,A正确：根据A 选项的分析及结果，溶液满足电中性，不含Na,B错误；由分析可 知，白色沉淀1和白色沉淀2都是硫酸钡沉淀，C错误：选项未指明 是否为标准状况，故生成气体2的体积无法计算，D错误。 13.A解析：混合物与稀硝酸反应，恰好使混合物完全溶解，放出 2.24LNO(标准状况)，且往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出 现，证明混合物中的Fe全部转化为溶液中的溶质Fe(NO3)2,根 据N元素守恒可得，n[Fe(N03)2]=(0.15L×4mol·L1-2.24L÷ 24Lmlr)×=0.25l,则n(Pe)=0.25ml,所以用足量 的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到铁的物质的量 也是0.25mol。 黑白题12专题探究4 用化学沉淀 黑题 专题强化 1.(2023·云南昭通高一期末)粗盐中含有难溶 性杂质（泥沙等）和多种可溶性杂质（氯化锌、 氯化钙等)。某同学在粗盐提纯实验中，为把 少量可溶性杂质CaCL2、MgCl2一并除去，设计 了如下方案： 粗盐i溶解「 →沉淀A ii.操作a iii加入过量NaOH溶液 溶液Ai.加过量Na,C0溶液 ·沉淀B v.操作a 溶液B 精盐ⅵ，加适量稀盐酸 vi.操作l 下列说法不正确的是 A.为了加快粗盐的溶解，可以搅拌或升温 B.操作a为过滤 C.沉淀B的主要成分为Mg(OH)2、CaCO: D.该方案实际得到的氯化钠比粗盐中含有的 氯化钠要少 2.(2024·贵州贵阳高一月考)现有 KNO3、CaSO4、MgSO4的固体混合 物，依据粗盐提纯的原理，某同学设计如图实 验方案获得KNO,晶体。下列说法不正确 的是 解 蒸发浓缩 混合物 十沉淀适量 ①回③④滤液稀萌酸 冷却结晶KNO ⑥ ⑦ 晶体 A.操作①中使用玻璃棒搅拌可加速固体混合 物的溶解 B.操作②③④依次加入试剂的顺序可以为 Ba(NO3)2溶液、K,CO3溶液、KOH溶液 C.操作⑤需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和 漏斗 D.将操作⑥中的稀硝酸换成稀盐酸也可以达 到相应的目的 3.（2024·四川南充高一月考)我国近代化学工 业奠基人侯德榜先生设计出“侯氏制碱法”， 必修第二册·RJ 去去除粗盐中的杂质离子 限时：25min 提高了食盐的转化率，缩短了生产流程，减少 了对环境的污染。某中学化学实验社团模拟 “侯氏制碱法”开展如下项目式学习： 项目一：粗盐的提纯 粗盐中除了含有泥沙之外，还含有少量 Ca2+、Mg2+、S0?等杂质离子，粗盐提纯的流程 如图所示： 足量NaOH 试剂X 溶液 试剂Y 试剂Z 操作2 粗盐悬浊一→悬浊-→操作I滤液NaCINaCl 溶液 液A 液B 沉淀 溶液 晶体 (1)试剂X、Y分别为足量的 (2)操作2的名称是 (3)“滤液”中加入足量的试剂Z生成气泡的 离子方程式为 项目二：模拟“侯氏制碱法”利用上述实验制得 的NaC全部用于制备纯碱，工艺流程如图所示： NH, CO, 水一国包-陵旋一生图拉国困一纯依 滤液 (4)氨化和碳酸化过程在如图所示装置中进 行，b导管应通入的气体是 (填化学式)，仪器c的作用是 0 口饱和食盐水 冷水 (5)写出煅烧固体时发生反应的化学方程式： (6)称取了8.0g粗盐进行实验，最终制得 5.3g纯碱，假设完全转化，则粗盐的纯度 是 %(保留2位有效数字)。 黑白题028 第五章章末检测 (时间：60分钟总分：100分)》 一、选择题（每小题3分，共45分） 4.（2024·广东广州高一期中)下列实验操作能 1.(2024·浙江杭州高一期中)化学与生产、生 达到实验目的的是 活密切相关，下列说法不正确的是( 铜丝 浓氨水 A.闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经 浸有NaOH 棉花 高温烧结而成 溶液的棉团 无水CaC2 浓硫酸 B.葡萄酒中通常添加少量S02,既可以杀菌， 兽品红溶液 生石灰 又可防止一些成分被氧化 C.北斗导航卫星的芯片的成分是高纯硅 HNO D.我国清代《本草纲目拾遗》中记叙“强水” 条目下写道：“性最烈，能蚀五金…其水 Na.CO Na,SiO 甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这 © 里的“强水”是指氢氟酸 A.用①检验浓硫酸与铜反应产生的S0, 2.下列物质的性质与用途对应关系正确的是 B.用②制取并收集氨气 ( C.用③验证酸性：HNO3>H2C03>H2Si03 A.Si0,具有导电性，可用作光导纤维 D.用④验证NH的氧化性 B.NH?具有还原性，可用作制冷剂 5.下列“实验结论或解释”与“实验操作及现象” C.S02具有氧化性，可用于漂白纸张 相符的一组是 ( D.碱石灰具有吸水性，可用于干燥氨气 实验结论或 3.(2023·江西宜春高一期末)测量汽车尾气中 选项 实验操作及现象 解释 氮氧化物(NO、NO2)含量的方法如下：i.在 向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖 浓硫酸有吸 高温、催化剂作用下，N02分解为N0和02； 变黑 水性 ⅱ.再利用O3与N0反应，产生激发态 把S0,通入紫色的酸性高锰 S02具有还 的NO2(用NO2表示)，当NO2回到基态NO2 酸钾溶液中，溶液紫色褪去 原性 时，产生荧光。通过测量荧光强度可获知NO的 将某气体通入品红溶液，品 该气体一定 浓度，二者呈正比。下列说法不正确的是 C 红溶液褪色 是S02 铜丝加入浓硫酸中，无明显 铜和浓硫酸 A.基态NO2与NO2具有的能量不同 变化 不反应 B.N02在大气中形成酸雨：4N02+02+2H206.(2023·北京高一统考期末)用化学沉淀法去 =4HN03 除粗盐水中的Ca2+、Mg2+和S0子（试剂：Na0H C.O3与N0能发生反应：N0+0, 溶液、饱和Na,CO,溶液、BaCl2溶液、盐酸)。 N02+02 下列说法不正确的是 () D.测得荧光强度越大，说明汽车尾气中NO A.沉淀三种离子时，每次所加试剂都要略微 含量越高 过量 第五章黑白题029