高考二轮复习知识点：物质的分离与提纯6

高考二轮复习知识点：物质的分离与提纯6
教材科目：化学
试卷分类：高考阶段
文件类型：.doc
发布时间：2026-05-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 综合题

详细信息

磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、MgO、CaO以及少量的 $\text{[math]}$ ，为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。

该工艺下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表：

金属离子	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
开始沉淀的pH	2.2	3.5	9.5	12.4
沉淀完全(c=1.0×10*mol-L')的pH	3.2	4.7	11.1	13.8

回答下列问题：

（1） “焙烧”中， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 几乎不发生反应， $\text{[math]}$ 、MgO、CaO、 $\text{[math]}$ 转化为相应的硫酸盐，写出 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 的化学方程式。
（2） “水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”氨水逐步调节pH至11.6，依次析出的金属离子是。
（3） “母液①”中 $\text{[math]}$ 浓度为mol· $\text{[math]}$
（4） ”水浸渣”在160℃“酸溶”，最适合的酸是。“酸溶渣”的成分是、。
（5） “酸溶”后，将溶液适当稀释并加热， $\text{[math]}$ 水解析出 $\text{[math]}$ 沉淀，该反应的离子方程式是。
（6）将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得，循环利用。

2. 单选题

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氧化铍(BeO)在航天航空等领域有着广泛的应用。一种以预处理后的硅铍矿(主要含BeO、Fe₂O₃、SiO₂和FeO等)为原料提取BeO的流程如下图所示：

已知：Be(OH)₂具有两性，在强碱性溶液中可转化为BeO $\text{[math]}$

下列说法错误的是（）

A . “酸浸”步骤所得“滤渣①”的主要成分为SiO₂ B . “滤液②”经处理后可获得副产品Na₂SO₄▪10H₂O C . “碱溶”时，主要反应为Be(OH)₂+2OH^-=BeO $\text{[math]}$ +2H₂O D . “水解”时，适当增大溶液pH有利于提高BeO的提取率

3. 实验探究题

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CuCl₂是常见的化学试剂，学习小组开展了与CuCl₂相关的系列实验。回答下列问题：

（1） I.利用废铜屑制备CuCl₂(实验装置如下图所示)

仪器a的名称为。
（2） “湿法”制备CuCl₂的化学方程式为。
（3） ①石英管内可能观察到的现象为。
②石英管直接伸入收集装置，该管较粗，其优点是。
（4）除上述两种方法外，实验室中还可先将铜粉(填试剂及操作)，再加入适量稀盐酸反应得到CuCl₂溶液。
（5） II.探究Al与CuCl₂溶液的反应
将铝片放入盛有0.1mol·L^-1CuCl₂溶液的试管中，观察到现象为：铝片表面析出疏松的紫红色固体，产生无色无味气体，溶液颜色变浅。

紫红色固体为(填化学式)。

（6）经检验产生的气体为H_2.在CuCl₂溶液中存在Cu²⁺+2H₂O=Cu(OH)₂+2H⁺、2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，小组成员认为应产生Cu(OH)₂ ，但实际实验中并未观察到蓝色沉淀。于是他们提出了以下两种猜测并进行相关验证。完成下列表格：

猜测	实验	现象	结论
i.①。	取少量Cu(OH)₂悬浊液，加入打磨过的铝片，振荡	无明显现象	猜想i不成立
ii.Cu(OH)₂与Al³⁺发生了反应	②。	固体立即溶解，溶液呈浅绿色	猜想ii成立

③在猜测ii成立的基础上，该小组成员查阅文献发现体系中可能存在反应：2Al³⁺+3Cu(OH)₂=2Al(OH)₃+3Cu²⁺ ，列式计算平衡常数分析该反应进行的趋势。(已知：Ksp[Cu(OH)₂]=2.2×10^-20；Ksp[Al(OH)₃]=1.3×10^-33。一般认为，K>10⁵时反应进行较完全，K<10^-5时反应难以进行)文献显示生成的Al(OH)₃可能以胶体形式存在，这是未观察到白色沉淀的可能原因，但仍需进一步深入研究。

4. 单选题	详细信息
高氯酸钾是一种强氧化剂，易溶于水.以氯化钠为原料制备高氯酸钾的一种流程如图：下列说法错误的是（） A . “电解”生成气体的主要成分为H₂ B . “高温分解”反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶1 C . 本实验条件下，KClO₄在水中的溶解度比NaClO₄小 D . 母液经分离、提纯可制得食盐

5. 综合题

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氧化钴 $\text{[math]}$ 可制备反铁磁材料、催化剂、电极材料等.由富钴废液(含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )制备氧化钴的一种流程如图：

已知：Ⅰ.“反应”过程中 $\text{[math]}$ 发生的转化为：NO $\text{[math]}$ +H⁺+ ⇌ +H₂O，3 +Co³⁺⇌3H⁺+ ↓

Ⅱ.烧渣中含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ；滤渣的成分为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

回答下列问题：

（1） “反应”过程需要不断搅拌的目的为；“调 $\text{[math]}$ ”时溶液的 $\text{[math]}$ 过高或过低对“反应”的不利影响为。
（2） “酸溶”时 $\text{[math]}$ 发生反应的化学方程式为。
（3） “除铁、锰”时 $\text{[math]}$ 发生反应的离子方程式为。
（4） “萃取”步骤可除去的离子为，可用此方法除去该离子的原因是。
（5） “沉钴”时需在较低温度下进行的原因为。
（6）若富钴废液中 $\text{[math]}$ ，从 $\text{[math]}$ 废液中(废液的密度为 $\text{[math]}$ )经此工艺最终得到 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 的产率为.(结果保留3位有效数字)

6. 综合题

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二氧化钛和三氧化钨(TiO₂/WO₃)纳米异质结薄膜广泛应用于光催化、光电催化和传感器等领域。从废弃薄膜中回收钛和钨等稀缺金属既有利于资源综合利用又避免污染环境，以下是TiO₂/WO₃纳米异质结薄膜回收的工艺流程：

已知：

Ⅰ.乙胺是无色极易挥发的液体，结构简式为CH₃CH₂NH₂ ，呈碱性，与酸发生反应：CH₃CH₂NH₂+H⁺=CH₃CH₂NH $\text{[math]}$

Ⅱ.酸性条件下，Na₂WO₄与乙胺“萃取”发生反应：2CH₃CH₂NH $\text{[math]}$ +WO $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (CH₃CH₂NH₃)₂WO₄

Ⅲ.TiOSO₄易溶于水，属于强电解质；偏钛酸难溶于水，其化学式可表示为H₂TiO₃或TiO(OH)₂ ，室温时，K_sp[TiO(OH)₂]=1.0×10^-27。

回答下列问题：

（1） TiOSO₄中Ti的化合价是。
（2） “萃取”前，需要将“滤液Ⅰ”的pH调整到3.5左右，目的是。
（3）写出“反萃取”步骤中生成(NH₄)₂WO₄的化学方程式：，“过滤Ⅱ”所得滤液中，溶质的主要成分是(填物质名称)。
（4）将“酸煮”所得TiOSO₄溶液稀释到0.001mol·L^-1 ，冷却至室温时恰好产生沉淀，此时溶液的pH为。
（5）写出水解生成沉淀的离子方程式：，检验“过滤Ⅲ”所得H₂TiO₃是否洗涤干净的方法是。
（6）最新研究发现，可以用如图所示装置由TiO₂获得金属钛，电解质为熔融CaO。阳极的电极总反应式为：，在制备金属钛前后，装置中CaO的质量 (填“增大”“减小”或“不变”)。

7. 综合题

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氯化亚铜(CuCl)可用作有机合成的催化剂，CuCl微溶于水，不溶于醇和稀酸，可溶于Cl^-浓度较大的溶液(CuCl+Cl^- $\text{[math]}$ CuCl $\text{[math]}$ )，在潮湿空气中易水解、易氧化。工业上用黄铜矿(主要成分是CuFeS₂ ，还含有少量的SiO₂)制备CuCl的工艺流程如图：

25℃时，相关物质的K_sp见表。

物质	Fe(OH)₂	Fe(OH)₃	Cu(OH)₂	CuCl
Ksp	1×10^-16.3	1×10^-38.6	1×10^-19.7	1×10^-5.9

回答下列问题：

（1）黄铜矿预先粉碎的目的是。
（2）调pH加入的过量x为(填化学式)，滤渣①的成分(填化学式)。
（3） “还原”时，铜粉转化为Na[CuCl₂]的离子反应方程式为。
（4）已知：温度、pH对CuCl产率的影响如图1、图2所示。则析出CuCl晶体的最佳条件为_______。

A . 温度在60℃左右pH为2.0~2.5 B . 温度在90℃左右pH为2.0~2.5 C . 温度在60℃左右pH为5.0~6.0 D . 温度在90℃左右pH为5.0~6.0
（5）析出的氯化亚铜晶体要立即用无水乙醇洗涤，“醇洗”可快速除去滤渣表面的水，防止滤渣被空气氧化为碱式氯化铜[Cu₂(OH)₃Cl]。写出氯化亚铜被氧化为碱式氯化铜的化学反应方程式。
（6）粗产品中氯化亚铜含量的测定：
①称取样品3.0 g于锥形瓶中，再加入过量的FeCl₃溶液充分溶解，配制250 mL溶液。②从中取出25.00mL溶液，用0.1000 mol·L^-1硫酸铈[Ce(SO₄)₂]标准溶液滴定。已知：CuCl+FeCl₃=CuCl₂+FeCl₂ Fe²⁺+Ce⁴⁺=Fe³⁺+Ce³⁺。

三次平行实验，到达滴定终点时，消耗硫酸铈标准溶液的体积分别为26.05 mL、24.05 mL、23.95 mL。则样品中CuCl的纯度为(结果保留三位有效数字)。

8. 实验探究题

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水合肼(N₂H₄·H₂O)是一种重要的化工原料，工业上用尿素[CO(NH₂)₂]、NaOH和NaClO溶液反应制备水合肼的实验流程如图：据此某化学兴趣小组设计了下列实验制备N₂H₄·H₂O。

查阅资料：①3NaClO $\text{[math]}$ 2NaCl+NaClO₃；②N₂H₄·H₂O易溶于水，熔点-40℃，沸点为118℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N₂；属于二元弱碱，在空气中可吸收CO₂而产生烟雾。

（1） [实验一]制备NaClO溶液

回答下列问题：

盛装浓盐酸仪器的名称是，加入实验药品之前必须进行的操作是。
（2）装置II中为了提高NaClO的产率，用冰水浴控制温度在30℃以下，其主要原因是。
（3）装置III的作用是。
（4） [实验二]制备水合肼

装置中的直形冷凝管(填“能”或“不能”)用球形冷凝管代替。
（5）三颈烧瓶中生成水合肼的化学反应方程式：。
（6）滴加NaClO溶液时不能过快、过多的原因是。
（7）有同学认为该实验收集装置有缺陷，请你写出改进措施。

9. 综合题

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某油脂厂废弃的油脂加氢所用催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及他们的氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍来制备硫酸镍晶体(NiSO₄·7H₂O)：

溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示，回答下列问题：

金属离子	Ni²⁺	Al³⁺	Fe³⁺	Fe²⁺
开始沉淀时的pH	6.2	3.7	2.2	7.5
沉淀完全时的pH	8.7	4.7	3.2	9.0

（1）废弃催化剂上的油脂在过程中被处理
（2）滤液①中含有的无机阴离子除OH^-离子外还有。
（3） “转化”过程的离子方程式；“转化”过程宜控制较低温度的原因是。
（4）加NaOH溶液“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）操作I为、、过滤、洗涤、干燥，得到产品。

10. 综合题

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工业生产中会产生稀土草酸沉淀废水，其主要成分为盐酸和草酸(H₂C₂O₄)的混合溶液及微量的草酸稀土杂质等。工业上处理废水的方法包括“①氧化法”和“②沉淀法”。相关工业流程如图所示：

已知：①K_a1(H₂C₂O₄)=6.0×10^-2；K_a2(H₂C₂O₄)=6.25×10^-5。

②25℃时，各物质的溶度积常数如表：

K_sp[Fe(OH)₃]	K_sp(PbSO₄)	K_sp(PbC₂O₄)
2.5×10^-39	2.0×10^-8	5.0×10^-10

回答下列问题：

（1）过滤操作中需要用到的玻璃仪器有，上述过滤后可重复利用的物质为(填物质名称)。
（2） “①氧化法”中Fe³⁺是反应的催化剂，反应产生了两种无毒气体，该氧化过程中的化学方程式为。
（3） “氧化”步骤中，酸性越强，草酸去除率越高，其原因是。为了使加入的17.5mg·L^-1的Fe³⁺催化效果达到最佳，废水酸化时应将pH调整至小于(已知lg2=0.3，1g5=0.7)。
（4） “②沉淀法”：将1.5molPbSO₄沉淀剂加到1L含有0.1mol·L^-1草酸的模拟废水中。沉淀时发生的离子反应为PbSO₄(s)+H₂C₂O₄(aq) $\text{[math]}$ PbC₂O₄₍s)+2H⁺(aq)+SO $\text{[math]}$ (aq)。请计算此反应的平衡常数K=。
（5）干燥步骤温度过高会降低草酸产率，其原因是。
（6）已知在25℃时，亚硫酸的电离平衡常数为：K₁=1.54×10^-2、K₂=1.02×10^-7 ，向Na₂C₂O₄溶液中通入少量的SO₂气体，反应的离子方程式为。

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