第二单元物质的获取知识点题库

下列实验操作、现象和结论均正确的是（）

	实验操作	现象	结论
A	将少量的饱和硼酸溶液滴加到碳酸钠溶液中	无气泡	Ka₂H₂ CO₃>H₃BO₃
B	向蔗糖溶液中加入稀硫酸并水浴加热，一段时间后再向混合液中加入新制备的Cu(OH)₂悬浊液并加热	无红色沉淀	蔗糖未水解
C	将浸透了石蜡油的石棉放置在硬质试管底部，加入少量碎瓷片，并加强热，将生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液	溶液褪色	石蜡油分解产物中含有不饱和烃
D	向1mL2mol/L的NaOH溶液中，滴加1-2滴1mol/ L MgCl₂溶液，再滴加2滴1mol/ L FeCl₃溶液	先有白色沉淀，后有红褐色沉淀	Ksp：Mg(OH)₂>Fe(OH)₃

A . A B . B C . C D . D

草酸铝是一种不溶于水和醇，溶于强酸的白色粉末，是重要的媒染剂。某化学兴趣小组设计实验从废弃铝—空气海水电池中回收铝并制备草酸铝晶体。

【实验过程】

(一)铝的回收

①称取16.0g废弃电池原料；

②用98.3%的硫酸进行酸浸、稀释、除杂、过滤；

③将滤液蒸干得到硫酸铝固体m_lg.

(二)草酸铝的制备

④配制250mL0.20mol/L的硫酸铝溶液；

⑤量取0.10mol/L的草酸铵溶液20.00mL，并加入一定量的分散剂，缓缓加入配制的硫酸铝溶液25.00mL，搅拌lh；

⑥沉化、抽滤、洗涤、干燥、称量固体质量为m₂g。

【问题讨论】

（1）在用98.3%的硫酸进行酸浸时，浸出率与条件的关系如图所示：
由图可知浓硫酸为浸取剂的最佳条件为。
（2）步骤③蒸干溶液所需的仪器有带铁圈的铁架台、酒精灯、、。
（3）铝的回收率为 (回收率=回收铝的质量/原料的质量）。
（4）步骤⑥中洗涤晶体时先用蒸馏水再用乙醇洗涤，这样洗涤的原因是。
（5）该研究小组在实验过程中发现，若用0.90mol/L草酸铵进行实验，会导致沉淀的质量远超过实际草酸铝的质量。经分析，结晶生成物为(NH₄)_xAl_y(C₂O₄)_z·nH₂O。现称取3.990g该结晶水合物进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如下图所示。已知450℃时剩余固体只有Al₂O₃。第II阶段共产生气体2.016L (标准状况），该气体通入足量的石灰水中产生3.000g沉淀。请计算求出该结晶水合物的化学式为。

下列对实验过程的评价正确的是（）

A . 某固体中加入稀盐酸，产生了无色气体，证明该固体一定是碳酸盐 B . 某溶液中滴加BaCl₂溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中一定含SO₄^2- C . 某无色溶液滴入无色酚酞试液显红色，该溶液一定显碱性 D . 验证烧碱溶液中是否含有Cl^－，先加稀盐酸除去OH^－，再加硝酸银溶液，有白色沉淀出现，证明含Cl^－

已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。

主要实验步骤如下：

①按图组装仪器，并检查装置的气密性

②将ag试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液

③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到bg

④从分液漏斗滴入6mol/L的硫酸，直到不再产生气体时为止

⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气

⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到cg

⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为dg

请回容以下问题:

（1）装置中干燥管B的作用是。
（2）如果将分浓漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果(填偏高、偏低或不变)；
（3）步骤⑤的目的是。
（4）步骤⑦的目的是。
（5）该试样中纯碱的质量分数的计算式为。

B．[实验化学]

丙炔酸甲酯（ $\text{[math]}$ ）是一种重要的有机化工原料，沸点为103~105 ℃。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为

实验步骤如下：

步骤1：在反应瓶中，加入14 g丙炔酸、50 mL甲醇和2 mL浓硫酸，搅拌，加热回流一段时间。

步骤2：蒸出过量的甲醇（装置见下图）。

步骤3：反应液冷却后，依次用饱和NaCl溶液、5%Na₂CO₃溶液、水洗涤。分离出有机相。

步骤4：有机相经无水Na₂SO₄干燥、过滤、蒸馏，得丙炔酸甲酯。

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（1）步骤1中，加入过量甲醇的目的是。
（2）步骤2中，上图所示的装置中仪器A的名称是；蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是。
（3）步骤3中，用5%Na₂CO₃溶液洗涤，主要除去的物质是；分离出有机相的操作名称为。
（4）步骤4中，蒸馏时不能用水浴加热的原因是。

为了除去KCl固体中少量MgSO₄和CaCl₂杂质，需进行下列六项操作：①加水溶解；②加热蒸发得到晶体；③加入过量BaCl₂溶液；④加入过量盐酸；⑤加入过量K₂CO₃溶液；⑥过滤；⑦加入过量KOH正确的顺序是（）

A . ①⑤③⑦⑥④② B . ①③⑦⑤⑥④② C . ①⑦③④⑥⑤② D . ①⑦⑤③④⑥②

ClO₂和NaClO₂均具有漂白性，工业上用ClO₂气体制NaClO₂的工艺流程如图所示。

下列说法错误的是( )

A . 步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥 B . 吸收器中生成NaClO₂的离子方程式为2ClO₂+H₂O₂=2ClO₂ ^－+2H⁺ +O₂↑ C . 工业上将ClO₂气体制成NaClO₂固体，其主要目的是便于贮存和运输 D . 通入的空气的目的是驱赶出ClO₂ ，使其被吸收其充分吸收

草酸镍晶体(NiC₂O₄·2H₂O)可用于制镍催化剂，硫酸镍晶体(NiSO₄·7H₂O)主要用于电镀工业。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、SiO₂、CaO等，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)：

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已知：①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pH	7.2	3.7	2.2	7.5
完全沉淀pH	8.7	4.7	3.2	9.0

②CaF₂的溶解度小于CaC₂O₄

③NiSO₄·7H₂O易溶于水，难溶于乙醇

回答下列问题：

（1） “碱浸”中NaOH的作用分别是除去油脂、SiO₂和。
（2）由流程中的“浸出液”制备硫酸镍晶体的正确实验步骤是：
第1步：取“浸出液”，，充分反应后过滤，以除去铁元素；

第2步：向所得滤液中，充分反应后过滤，得“溶液X”；

第3步：，充分反应后过滤；

第4步：滤渣用，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得硫酸镍晶体。

a.加入适量(NH₄)₂C₂O₄

b.加入适量NH₄F溶液

c.调节滤液的pH>8.7

d.加入足量的H₂O₂ ，调节溶液pH为3.2～7.2

e.加入足量的氯水，调节溶液pH为3.2～7.2

f.用稍过量硫酸充分溶解后
（3）下列说法错误的是______

A . 快速冷却溶液，可以得到细小的晶体颗粒 B . 滤饼①中主要含有Fe、Ni两种金属单质 C . 碱浸后抽滤得到滤饼①，该操作过程中需先微开水龙头，让滤纸紧贴布氏漏斗上 D . 将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是提高镍的回收率
（4）将得到的硫酸镍晶体溶解后加入(NH₄)₂C₂O₄进行“沉镍”工序，得到的混合物过滤，用乙醇洗涤、110℃下烘干，得到NiC₂O₄·2H₂O ，实验测定产品中NiC₂O₄·2H₂O含量为100.8%，NiC₂O₄·2H₂O产品中可能混有的物质是。

工业上可用“丙烯氨氧化法”生产重要的化工原料丙烯腈(C₃H₃N)。

①在催化剂存在下生成丙烯腈(C₃H₃N)的热化学方程式为C₃H₆(g)+NH₃(g)+3/2O₂(g)=C₃H₃N(g)+3H₂O(g) ΔH=-515 kJ/mol

②得到副产物丙烯醛(C₃H₄O)的热化学方程式为C₃H₆(g)+O₂(g)=C₃H₄O(g)+H₂O(g) ΔH=-353kJ/mol

丙烯腈产率与反应温度的关系曲线如图所示。

下列说法错误的是( )

A . 反应①的平衡常数可表示为K= $\text{[math]}$ B . 增大压强可以提高丙烯腈的平衡产率 C . 温度低于460℃时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率 D . C₃H₄O(g)+NH₃(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=C₃H₃N(g)+2H₂O(g) ΔH=-162 kJ/mol

为提纯下列物质(括号内为少量杂质)，所选用的除杂试剂与方法都正确的是( )

选项	混合物	除杂试剂	方法
A	乙醇(乙酸)	CaO	蒸馏
B	乙烯(二氧化硫)	酸性高锰酸钾溶液	洗气
C	溴苯(溴)	KI溶液	分液
D	乙烷(C₂H₄)	氢气	催化加热

A . A B . B C . C D . D

下列实验装置图正确并用该装置及药品进行相应实验,能达到实验目的的是（）

A . 除去甲烷中的乙烯

B . 石油分馏

C . 实验室制硝基苯

D . 实验室制乙酸乙酯

南通有较长的海岸线，海水资源的利用具有广阔的前景。工业上从海水中提取Br₂与Mg 的流程如图：

（1）写出一种海水淡化的方法：。
（2）用电子式表示 MgCl₂的形成过程：。
（3）工业上用MgCl₂ 制取 Mg 一般常用的方法是________。

A . 电解法 B . 还原剂还原法 C . 热分解法 D . 铝热法
（4）提取溴的过程中，经过2次Br^-⟶Br₂转化的目的是。
（5）反应①，SO₂被Br₂氧化为 $\text{[math]}$ ，则该反应中消耗的n（SO₂）:n（Br₂）=；反应②的离子方程式为。
（6）用下面提供的试剂，设计简单的实验证明Br 的非金属性比 I 强。（已知Br₂ 和I₂溶在水中浓度较稀时都呈黄色）。。（可选择的试剂：溴水、碘水、KI 溶液、四氯化碳、氯水、淀粉溶液。）

工厂处理电镀废水会产生电镀污泥。某镀镍污泥酸浸的滤液含Ni²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺等离子，可用如下工艺流程回收硫酸镍晶体。

已知：镍的萃取、反萃过程反应为 $\text{[math]}$

（1）检验酸浸滤液中含Fe²⁺的试剂为。
（2） “电解”过程，阴极的电极反应式为。

（3）滤渣②主要成分为AlPO₄、FePO₄、CrPO₄不同电解电压、电解时间下Fe²⁺、Cr⁴⁺离子的检测结果如下表所示，电解酸浸滤液的最佳电压和时间分别是。

电解电压(V)	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
Fe²⁺	有	有	有	无	无
Cr⁴⁺	无	无	无	无	有
电解时间(h)	2.6	3.1	3.6	4.1	4.6
Fe²⁺	有	无	无	无	无
Cr⁴⁺	无	无	有	有	有

（4） “沉淀”后，溶液中c( $\text{[math]}$ )=4.0×10^-9mol·L^-1 ，则c(Al³⁺)=。(已知：K_sp(AlPO₄)=9.84×10^-21)
（5） “反萃”中，加入的X是。
（6）为测定硫酸镍晶体(NiSO₄·nH₂O)组成，进行如下实验：取5.260g样品，配成250mL溶液，量取25.00mL溶液，用0.100mol·L^-1的EDTA(Na₂H₂Y)标准液滴定(反应为Ni²⁺＋H₂Y^2-=NiY^2-＋2H⁺)。重复滴定3次，平均消耗EDTA标准液20.00mL，则硫酸镍的化学式为。

碳酸锰（ $\text{[math]}$ ）是高性能磁性材料，广泛用于电子工业，也用于化工、医药等行业。以某矿物加工过程中产生的滤渣（主要成分为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 含少量 $\text{[math]}$ ）为原料制备 $\text{[math]}$ 的流程如图：

回答下列问题：

（1）锰、铁在元素周期表中均属于（填标号）。
a．短周期元素b．第四周期元素c．副族元素d．过渡元素
（2）上述流程中的滤液经蒸干、灼烧可得到副产品，其化学式为。
（3）写出 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 这一反应的离子方程式为。
（4）已知：25℃， $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 。若 $\text{[math]}$ 溶液的浓度为1.9mol/L，制备 $\text{[math]}$ 时为避免沉淀中混有 $\text{[math]}$ ，需控制溶液的pH不超过。
（5） $\text{[math]}$ 溶液和 $\text{[math]}$ 溶液混合产生 $\text{[math]}$ 的沉淀，经过过滤、洗涤、干燥可获得 $\text{[math]}$ 过滤时需要用到的玻璃仪器有：烧杯、。请你简述证明沉淀洗涤干净的操作方法：。

铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为 Cu₂S，含少量 Fe₂O₃、SiO₂ 等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：

已知：

①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表

金属离子	Fe²^＋	Fe³^＋	Cu²^＋	Mn²^＋
开始沉淀	7.5	2.7	5.6	8.3
完全沉淀	9.0	3.7	6.7	9.8

② Ksp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－³⁸

（1）加快“浸取”速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有（任写一种）。
（2）滤渣I中的主要成分是MnO₂、S、SiO₂ ，请写出“浸取”反应中生成S的化学方程式：。
（3）常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等，调节pH调的范围为，若加 A 后溶液的 pH调为4.0，则溶液中 Fe³^＋的浓度为mol/L。
（4）写出“沉锰”(除 Mn²^＋)过程中反应的离子方程式：。
（5） “赶氨”时，最适宜的操作方法是。
（6）过滤Ⅱ得到的沉淀经过洗涤、干燥可以得到碱式碳酸铜，判断沉淀是否洗净的操作是。

氯酸钾(KClO₃)和次氯酸钠(NaClO)是氯元素重要的含氧酸盐，实验室中利用下图装置制备这两种盐。

回答下列问题：

（1）仪器X名称是，甲装置圆底烧瓶中的试剂为K₂Cr₂O₇固体，写出发生反应的离子方程式。
（2）为达成实验目的，上述仪器口连接顺序依次为：a-。
（3）丁装置中所盛试剂为；乙装置中采用冰水浴冷却的目的是。
（4）反应结束，取出b中试管，经冷却结晶，，，干燥，得到KClO₃晶体。
（5）为进一步测定所得KClO₃晶体的纯度，设计了如下实验方案：

写出通入足量SO₂时，溶液中发生反应的离子方程式。依据上述实验结果，测得该晶体的纯度为。

下列各组的两种物质在溶液中的反应，可用同一离子方程式表示的是（）

A . 氢氧化钠与盐酸；氢氧化钠与碳酸 B . Al₂O₃与硫酸反应；Al₂O₃与盐酸 C . Na₂CO₃溶液与硝酸溶液；CaCO₃溶液与硝酸溶液 D . BaCl₂溶液与Na₂SO₄溶液；Ba(OH)₂溶液与H₂SO₄溶液

Cl₂O起一种高效消毒剂，在0℃时1体积水能溶解100体积以上的Cl₂O，与有机物接触时可能爆炸。实验室将Cl₂通过HgO粉末制取并收集Cl₂O，装置如图所示(部分夹持仪器已省略)。已知：Cl₂O的熔点为-116℃沸点为3.8℃，Cl₂的沸点为-34.6℃；NH₃的熔点为-77.8℃，沸点为-33.5℃；②HgO+2Cl₂ $\text{[math]}$ HgCl₂+Cl₂O。下列有关该实验的说法错误的是（）

A . 组装装置时，玻璃导管接口之间尽可能靠近，橡胶塞用锡箔包住 B . 装置B中，理论上若参加反应的HCl为4mol，则反应中转移电子的物质的量为2.5mol C . 装置D中的试剂为浓硫酸；装置G中的试剂为无水CaCl₂ D . 装置F中液氨的作用是冷凝，便于收集产品Cl₂O并使其与Cl₂分离

下列实验中，现象及结论都正确，且二者之间有因果关系的是（）

选项	实验操作	现象	结论
A	向FeI₂溶液中通入少量Cl₂	溶液变黄	Cl₂的氧化性强于Fe³⁺
B	向NaCl、NaBr的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO₃溶液	有浅黄色沉淀生成	K_sp(AgCl) > K_sp(AgBr)
C	常温下，向NaHS溶液中滴加石蕊试液	溶液变蓝	K_w>K_a1(H₂S)·K_a2(H₂S)
D	向盛有2 mL一定浓度的Na₃ [Ag(S₂O₃)₂] 溶液的试管中，滴入5滴2 mol· L^-1KI溶液	产生黄色沉淀	[Ag(S₂O₃)₂]^3-能够完全电离

A . A B . B C . C D . D

某课外活动小组用氯化铁制备Fe(OH)₃胶体并检验其性质。

（1）现有甲、乙、丙三名同学进行Fe(OH)₃胶体的制备。
①甲同学的操作是：取一小烧杯，加入40mL蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl₃饱和溶液，继续煮沸至混合液呈红褐色，停止加热。

②乙向饱和FeCl₃溶液直接加入过量的NaOH溶液。

③丙向沸水中滴加饱和FeCl₃溶液，为了使反应进行充分，煮沸10分钟。

你认为哪位同学的制备方法正确：(填“甲”、“乙”或“丙”)，发生的化学反应方程式是。
（2）用最简单的方法判断丙中是否成功制备胶体，请写出相关的操作、现象和结论。
（3） Fe(OH)₃胶体稳定存在的主要原因是。
（4）下列说法中属于Fe(OH)₃胶体区别于FeCl₃溶液的选项共有____个(填阿拉伯数字)。

A . 分散质Fe(OH)₃胶体粒子的直径在1~100nm之间 B . Fe(OH)₃胶体具有丁达尔效应 C . Fe(OH)₃胶体是均一稳定的分散系 D . 分散质Fe(OH)₃胶体粒子能透过滤纸 E . Fe(OH)₃胶体为红褐色透明状液体

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