资源描述
2025 高考化学解密之物质的分离、提纯与检验
一.选择题(共 25 小题)
1 .(2024•沧州三模)一种从某钒矿石(主要成分为 V2O5 、Al2O3 、Fe2O3和 SiO2)中提钒的工艺流程如图 所示:
已知:P204(磷酸二异辛酯,用 HA 表示)能够萃取溶液中的 VO2+ ,萃取 VO2+的原理是:
VO2+(水层)+2HA(有机层)=VOA2(有机层)+2H+(水层) 下列说法错误的是 ( )
A .“氯化焙烧 ”时气体与矿料应逆流而行
B .试剂 a 为草酸(H2C2O4)溶液,试剂 b 为硫酸溶液
C .“氯化焙烧 ”、“酸浸 ”和“还原 ”的操作过程中均有氧化还原反应发生
D .“操作 X ”为反萃取、分液,使用的主要玻璃仪器有梨形分液漏斗、烧杯
2 .(2024 秋•新吴区校级月考)某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙。在重结晶法提纯苯甲酸的过程 中,下列操作未涉及的是 ( )
A . B . C . D.
3.(2024 秋•东城区校级月考)粗盐中的杂质离子主要有、Ca2+、Mg2+,采用如下方法得到精制盐水, 进而制取精盐(部分流程略)。
已知: ⅰ.
物质
BaSO4
BaCO3
CaCO3
Mg(OH)2
Ksp(25℃)
1. 1 × 10﹣10
2.6×10﹣9
3.4×10﹣9
5.6×10﹣12
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ⅱ . 粗盐水中 c( )>c(Ca2+) 下列说法不合理的是 ( )
A .过程 Ⅰ 中当溶液 pH =11 时,Mg2+已沉淀完全
B .过程Ⅱ中加入足量的 BaCO3 ,盐水 b 中的阴离子仅含有 Cl﹣ 、OH﹣
C .过程Ⅲ中若改为先加 BaCl2溶液、过滤后再加 Na2CO3溶液也能达到除杂目的
D .过程 Ⅰ 中滴加盐酸调节 pH ,应调至溶液呈中性或微酸性
4 .(2024 秋•和平区校级月考) 以金属 Fe 为主要成分的 Al 、Fe 、Cu 废旧合金(还含少量 Al2O3 、Fe2O3、 CuO)的回收模拟实验如图所示。下列说法错误的是 ( )
A .加入足量 NaOH 溶液 Al2O3 发生反应:Al2O3+3H2O+2OH﹣ =2[Al(OH)4]﹣
B .滤渣 A 为 Fe 、Cu 、Fe2O3 、CuO
C .操作Ⅱ在表面皿中进行
D .滤液 B 经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得绿矾
5 .(2024 春•庐阳区校级期末)现有 NaCl 、Na2SO4和 NaNO3 的混合物,选择适当的试剂除去杂质,从而
得到纯净的晶体,相应的实验流程如图所示。
下列说法错误的是 ( )
A .由实验流程可推出,沉淀 A 为 BaSO4 ,X 溶液为 AgNO3溶液
B .实验流程①②③步均要进行的实验操作为过滤
C .实验流程中加入过量 Na2CO3 的溶液的目的是除去 Ba2+和 Ag+
D .溶液 3 直接通过结晶操作可得到硝酸钠晶体
6 .(2024•福建)从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如图:
2
已知“滤液 2 ”主要含和 。下列说法正确的是 ( )
A .“机械粉碎 ”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B .“酸溶 ”时产生 Al3+ 、Fe3+和 Zn2+离子
C .“碱溶 ”时存在反应:Sn+2OH﹣+O2═+H2O
D .“电解精炼 ”时,粗铜在阴极发生还原反应
7 .(2024•临沂开学) 电解精炼铜产生的阳极泥富含 Cu 、Ag 、Au 等多种金属单质。研究人员设计了一种 从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。
下列说法错误的是 ( )
A .“浸出液 1 ”的溶质主要是 CuSO4
B .“浸取 2 ”中 Ag 、Au 被 HCl 氧化
C .“浸取 3 ”中用氨水也可溶解 AgCl
D .“还原 ”中 1mol N2H4反应则转移 4mol 电子
8 .(2024 秋•河南月考)工业上以软锰矿(含 MnO2和少量的 Fe2O3 、Al2O3 、SiO2)为原料制备硫酸锰晶 体的流程如图所示:
下列说法错误的是 ( )
A .“酸浸 ”时 FeSO4作还原剂
B .“氧化 ”阶段实际消耗的 H2O2大于理论值
C .“滤渣 1 ”和“滤渣 2 ”均为软锰矿中所含少量的氧化物的水化物
3
D .实验室进行“系列操作 ”所需要的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯、酒精灯等
9 .(2024 秋•惠东县月考)实验室用铁屑、液溴与苯制取溴苯,粗溴苯需经过提纯获得。完成提纯实验不 需要的实验装置为 ( )
A.
B.
C.
D.
10 .(2023 秋•琅琊区校级期末)工业上利用锌焙砂(主要含 ZnO 、ZnFe2O4 ,还含有少量 FeO 、CuO 等) 湿法制取金属锌的流程如图所示。“电解 ”时, 电极均为惰性电极。
下列说法错误的是 ( )
A .加入 ZnO 的目的是调节溶液的 pH 以除去溶液中的 Fe3+
B .为增大反应速率,净化 Ⅰ和净化Ⅱ均应在较高的温度下进行
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C .加过量 ZnS 可除去溶液中的 Cu2+是利用了 Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
D .“电解 ”时生成锌的总反应式为:
11 .(2024•湖南开学)铁是人体必需的微量元素之一,对于维持健康起着重要的作用。螺旋藻中富含铁元 素,螺旋藻中铁元素的检验可经过以下四步完成:灼烧灰化→6.00mol•L﹣1 硝酸溶解→过滤→检测滤液 中的铁元素。下列说法错误的是 ( )
A .“灼烧灰化 ”选用仪器①②③
B . ④用于配制 6.00mol•L﹣1 硝酸时需洗净、检查是否漏水,不需要烘干
C .“过滤 ”时需沿②向⑤中转移液体
D .检测铁元素时, ⑥悬垂于⑦的上方滴加 KSCN 溶液
12 .(2024•金台区一模)从某含有 FeCl2 、FeCl3 、CuCl2 的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如
图:
则下列说法正确的是 ( )
A .试剂 a 是铁、试剂 b 是稀硫酸
B .操作 Ⅰ 、操作Ⅱ 、操作Ⅲ所用仪器相同
C .试剂 c 是氯气,相应的反应为 2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣
D .用酸性 KMnO4溶液可检验溶液 W 中是否含有 Fe2+
13 .(2024 秋•崇川区月考)从炼钢粉尘(主要含 Fe3O4 、Fe2O3和 ZnO)中提取锌的流程如图:
“盐浸 ”过程中 ZnO 转化为[Zn(NH3)4]2+ ,并有少量 Fe2+和 Fe3+浸出。 下列说法不正确的是 ( )
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A .1mol[Zn2(NH3)4]2+含 16mol σ键
B .“盐浸 ”过程中需补充 NH3 ,防止浸液 pH 下降
C .“滤渣 ”的主要成分为 Fe(OH)3
D .“沉锌 ”过程中得到的“滤液 ”可循环利用
14.(2023秋•武汉期末)电子工业常用 FeCl3溶液腐蚀覆铜板上的铜箱,制造印刷电路板。从腐蚀废液(主 要含 FeCl3 、FeCl2 、CuCl2)中回收铜,并重新获得 FeCl3溶液,处理流程如图:
下列说法错误的是 ( )
A .“操作 1 ”的名称为过滤
B .“滤渣 a ”的主要成分是 Cu 和 Fe
C .“物质 X ”为酸性 KMnO4溶液
D .FeCl3溶液腐蚀铜箔原理为 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
15.(2024•海淀区校级开学)某工业废水中存在大量的 Na+、Cl﹣、Cu2+、,欲除去其中的 Cu2+、, 设计工艺流程如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A .流程图中,操作 x 为过滤
B .NaOH 的作用是除去 Cu2+
C .试剂 a 为 BaCl2 ,试剂 b 为 Na2CO3 ,二者顺序可以互换
D .试剂 c 为盐酸
16 .(2024•南海区开学)分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的流程如下,操作 X 为 ( )
A .冷却结晶 B .蒸发结晶 C .萃取分液 D .加热蒸馏
17 .(2024•杭州开学)SiCl4 是生产多晶硅的副产物。利用 SiCl4对废弃的锂电池正极材料 LiCoO2进行氯 化处理以回收 Li 、Co 等金属,工艺路线如图:
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下列说法不正确的是 ( )
A .将 LiCoO2粗品粉碎,可使焙烧更充分
B .若在实验室进行焙烧操作,必须用到的仪器有酒精灯、坩埚、坩埚钳、玻璃棒、三脚架
C .可用焰色试验检验滤饼 3 是否洗净
D .“850℃煅烧 ”时,发生的化学反应为:
18 .(2024•安徽模拟)我国是新能源汽车第一大市场,预计到 2025 年,全球锂离子电池市场装机规模量 将超过 400GWh 。某科研小组设计的一种处理废旧锂离子电池的方法如下:
已知锂离子电池正极材料可表示为:LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 。下列说法错误的是 ( )
A .在实验室中进行操作 Ⅰ , 使用的仪器可以有布氏漏斗、吸滤瓶等
B .已知正极材料中Co 和 Ni 都是+3 价,那么Mn 也是+3 价
C .水浸并通入 CO2过程中发生的反应为:
D .增大 CO2 的流速,可以不断提高锂的浸出率
19 .(2024 秋•9 月份月考)实验室中进行从薄荷草中提取“薄荷油 ”的实验时,下列仪器或装置不能达到 实验目的的是 ( )
A .捣碎薄荷草 B .利用 CCl4浸出
C .去除植物残渣 D .蒸馏浸出液得薄荷油
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20 .(2024 春•天津期末)阿司匹林( )微溶于水,是常用的解热镇痛药,可利用水杨酸
( ) 和醋酸酐( )制备。所得粗产品中含有水杨酸聚合物,利用如图流 程提纯阿司匹林。已知: ①水杨酸聚合物难溶于水,不溶于 NaHCO3溶液; ②pH =3 时,阿司匹林沉 淀完全。下列说法错误的是 ( )
A .试剂 a 、b 分别是 NaHCO3溶液、盐酸
B .操作 Ⅰ 、 Ⅱ均为过滤
C .水杨酸分子中所有原子不可能处于同一平面
D .可用 FeCl3溶液检验产品中是否含有未反应的水杨酸
21 .(2024•天心区校级开学)工业上用某种氧化铝矿石(含 Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所 示:
对上述流程的判断正确的是 ( )
A .试剂 X 可以为 NaOH 溶液,“沉淀 ”中含有铁的化合物
B .CO2 可以用稀硫酸或稀盐酸代替
C .Y 为 Na2CO3溶液
D .工业上还可采用Fe 高温还原 Al2O3 的方法制 Al
22.(2024•浙江模拟)苯酚是一种重要的化工原料,其废水对生物具有毒害作用,在排放前必须经过处理。 为回收利用含苯酚的废水,某小组设计如下方案,有关说法正确的是 ( )
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A .步骤①中,分液时从分液漏斗下口先放出废水,再放出有机溶液
B .试剂①可用NaOH 溶液或 Na2CO3溶液
C .步骤①②的操作为分液,步骤③的操作为过滤
D .试剂②若为少量 CO2 ,则反应为
23 .(2024•江岸区校级模拟)分银渣是从阳极泥中提取贵金属后的尾渣,含有 PbSO4 、BaSO4 、SnO2 及 Au 、Ag 等,具有较高的综合利用价值。一种从分银渣中提取有用产品的流程如图:
已知:PbCl2(s)+2Cl﹣(aq)=[PbCl4]2﹣(aq); ⅴ 中生成[AuCl4]﹣和[AgCl3]2﹣ ;[AgCl3]2﹣ ;PbSO4、 PbCO3 、BaSO4 、BaCO3 的 Ksp 依次为 2.5 × 10﹣8 、7.4×10﹣14 、1. 1 × 10﹣10 、2.6×10﹣9。
下列说法不正确的是 ( )
A .步骤 ⅰ 中一定发生反应:PbSO4(s)+(aq)=PbCO3(s)+(aq)
B .步骤 ⅰ 、 ⅲ后需先过滤再加盐酸
C .步骤 ⅰ 、 ⅳ提取 Pb ( Ⅱ )、Ba2+时,均有 H+和 Cl﹣参加反应
D .试剂 a 可为 NaCl ,促进 Au 、Ag 的浸出
24 .(2024•湖北模拟) 已知 Fe3+在一定条件下能和乙醚(Et2O 沸点 34.6℃) 生成缔合 Et2O•H+ •[FeCl4]﹣。 实验室分离 Fe3+和 Al3+的流程如下,下列说法正确的是 ( )
A .反萃取操作时可加入 NaOH 溶液
B .分液操作时先倒出上层液体,再放出下层液体
C .蒸馏操作时需要的仪器有铁架台、分液漏斗、烧杯、玻璃棒
D .浓盐酸酸化的作用是生成配离子和抑制 Fe3+ 、Al3+水解
25 .(2024•钦州开学)粗乙酸异戊酯产品混有乙酸、异戊醇等杂质,提纯乙酸异戊酯流程如图所示。
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已知:纯乙酸异戊酯的密度为 0.876g/cm3 ,沸点为 142.5℃ 。下列叙述错误的是 ( )
A .试剂 1 为烧碱溶液,操作 1 为分液
B .操作 3 为蒸馏,收集 142.5℃左右馏分
C .操作 2 需要三种玻璃仪器:烧杯、漏斗和玻璃棒
D .操作 1 中有机相从分液漏斗上口倒出
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2025 高考化学解密之物质的分离、提纯与检验
参考答案与试题解析
一.选择题(共 25 小题)
1 .(2024•沧州三模)一种从某钒矿石(主要成分为 V2O5 、Al2O3 、Fe2O3和 SiO2)中提钒的工艺流程如图 所示:
已知:P204(磷酸二异辛酯,用 HA 表示)能够萃取溶液中的 VO2+ ,萃取 VO2+的原理是:
VO2+(水层)+2HA(有机层)=VOA2(有机层)+2H+(水层) 下列说法错误的是 ( )
A .“氯化焙烧 ”时气体与矿料应逆流而行
B .试剂 a 为草酸(H2C2O4)溶液,试剂 b 为硫酸溶液
C .“氯化焙烧 ”、“酸浸 ”和“还原 ”的操作过程中均有氧化还原反应发生
D .“操作 X ”为反萃取、分液,使用的主要玻璃仪器有梨形分液漏斗、烧杯 【答案】C
【分析】钒矿石经过氯化焙烧生成氯气和矾酸钠,钒酸钠经过酸浸生成(VO2)2SO4 ,(VO2)2SO4被 试剂 a 还原再经过萃取分液、反萃取等操作最终得到 VOSO4。
【解答】解:A .“氯化焙烧 ”时气体与矿料逆流而行,能使反应物充分接触,加快反应速率,故 A 正 确;
B .草酸是还原剂,能将+5 价钒还原成+4 价钒;试剂 b 为硫酸溶液,用作反萃取剂,故 B 正确;
C .“氯化焙烧 ”和“还原 ”的操作过程中均有氧化还原反应发生,“酸浸 ”的操作过程中各物质的化合 价没有发生变化,不属于氧化还原反应,故 C 错误;
D .“操作 X ”为反萃取、分液,使用的主要玻璃仪器有梨形分液漏斗、烧杯,故 D 正确; 故选:C。
【点评】本题考查分离提纯,侧重考查学生物质之间的转化和分离提纯知识的掌握情况,试题难度中等。
2 .(2024 秋•新吴区校级月考)某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙。在重结晶法提纯苯甲酸的过程 中,下列操作未涉及的是 ( )
11
A.
B.
C.
D.
12
【答案】D
【分析】A .根据加热溶解,加快苯甲酸溶解速率进行分析;
B .根据泥沙不溶,过滤除去进行分析;
C .根据苯甲酸溶解度随温度降低而减小进行分析;
D .根据重结晶实验中不涉及萃取、分液进行分析。
【解答】解:A .图中为加热溶解操作,可以加快苯甲酸溶解速率,便于泥沙的分离,故 A 正确;
B .苯甲酸加热溶解后,泥沙不溶于水,过滤可以除去泥沙,故 B 正确;
C .苯甲酸的溶解度随温度降低而减小,冷却结晶可以析出苯甲酸晶体,故 C 正确;
D .重结晶提纯苯甲酸的实验过程中不涉及萃取、分液,故 D 错误; 故选:D。
【点评】本题主要考查物质的分离、提纯的基本方法选择与应用等,注意完成此题,可以从题干中抽取 有用的信息,结合已有的知识进行解题。
3.(2024 秋•东城区校级月考)粗盐中的杂质离子主要有、Ca2+、Mg2+,采用如下方法得到精制盐水, 进而制取精盐(部分流程略)。
已知: ⅰ.
物质
BaSO4
BaCO3
CaCO3
Mg(OH)2
Ksp(25℃)
1. 1 × 10﹣10
2.6×10﹣9
3.4×10﹣9
5.6×10﹣12
ⅱ . 粗盐水中 c( )>c(Ca2+) 下列说法不合理的是 ( )
A .过程 Ⅰ 中当溶液 pH =11 时,Mg2+已沉淀完全
B .过程Ⅱ中加入足量的 BaCO3 ,盐水 b 中的阴离子仅含有 Cl﹣ 、OH﹣
C .过程Ⅲ中若改为先加 BaCl2溶液、过滤后再加 Na2CO3溶液也能达到除杂目的
D .过程 Ⅰ 中滴加盐酸调节 pH ,应调至溶液呈中性或微酸性 【答案】B
【分析】粗盐中的杂质离子主要有 、Ca2+ 、Mg2+ ,加入氢氧化钠溶液,沉淀 Mg2+ ,过滤,得到盐 水 a ,继续加入碳酸钡固体,利用沉淀溶解平衡,与钡离子结合转化为 BaSO4 ,Ca2+与碳酸根离子 结合成碳酸钙沉淀,过滤,硫酸钡、碳酸钙、过量的碳酸钡进入盐泥 b 中,向盐水 b 中加入盐酸,调节 溶液的 pH ,得到精制盐水,据此分析作答。
【解答】解:A.过程 Ⅰ 中当溶液 pH =11 时,c(OH﹣ ) = = mol/L =0.001mol/L,Ksp[Mg
(OH)2] =c(Mg2+) •c2(OH﹣ ) = 5.6×10﹣12 ,则溶液中 c(Mg2+)=mol/L =5.6×10
﹣6mol/L<10﹣5mol/L ,即 Mg2+沉淀完全,故 A 正确;
B .BaCO3 、BaSO4存在沉淀溶解平衡,则盐水 b 中的阴离子主要含有 Cl﹣ 、OH﹣ , 还含有少量、 , 故 B 错误;
C .过程Ⅱ中若改为先加 BaCl2 溶液除去 ,则后续需加入过量 Na2CO3溶液除去 Ca2+ 、Ba2+ ,同样 能达到实验目的,故 C 正确;
D .过程Ⅲ中滴加盐酸的目的是除去 NaOH 和 Na2CO3 ,调节 pH 时应调至溶液呈中性或微酸性, 以完 全除去 NaOH 和 Na2CO3 ,故 D 正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查物质的分离与提纯,同时考查 Ksp 的计算与应用,属于基本知识的考查,难度中 等。
4 .(2024 秋•和平区校级月考) 以金属 Fe 为主要成分的 Al 、Fe 、Cu 废旧合金(还含少量 Al2O3 、Fe2O3、 CuO)的回收模拟实验如图所示。下列说法错误的是 ( )
A .加入足量 NaOH 溶液 Al2O3 发生反应:Al2O3+3H2O+2OH﹣ =2[Al(OH)4]﹣
B .滤渣 A 为 Fe 、Cu 、Fe2O3 、CuO
C .操作Ⅱ在表面皿中进行
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D .滤液 B 经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得绿矾 【答案】C
【分析】足量的 NaOH 溶液与 Al 反应,生成和 H2,与 Al2O3反应生成和 水; 向滤液中通入足量二氧化碳,生成 Al(OH)3 ,在坩埚中进行灼烧,生成 Al2O3 ,经电解生成 Al; 滤渣中通入足量的稀硫酸,反应后过滤得 Cu 和硫酸亚铁溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可 获得绿矾。
【解答】解:A .氧化铝溶于氢氧化钠溶液: ,故 A 正确;
B .Fe 、Cu 、Fe2O3 、CuO 不溶解进入滤渣 A ,故 B 正确;
C .操作Ⅱ为灼烧,应该在坩埚中进行,故 C 错误;
D .滤液 B 是硫酸亚铁溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得绿矾,故 D 正确; 故选:C。
【点评】本题主要考查物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用等,注意完成此题,可以从题干中抽 取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
5 .(2024 春•庐阳区校级期末)现有 NaCl 、Na2SO4和 NaNO3 的混合物,选择适当的试剂除去杂质,从而
得到纯净的晶体,相应的实验流程如图所示。
下列说法错误的是 ( )
A .由实验流程可推出,沉淀 A 为 BaSO4 ,X 溶液为 AgNO3溶液
B .实验流程①②③步均要进行的实验操作为过滤
C .实验流程中加入过量 Na2CO3 的溶液的目的是除去 Ba2+和 Ag+
D .溶液 3 直接通过结晶操作可得到硝酸钠晶体 【答案】D
【分析】由流程可知,①中加 BaCl2,硫酸根离子转化为沉淀,则沉淀 A 为 BaSO4 ,溶液 1 中含 NaCl、 NaNO3 、BaCl2 ,②中加 AgNO3后氯离子转化沉淀,沉淀 B 为 AgCl ,溶液 2 中含 NaNO3 、AgNO3 、硝 酸钡, ③中钡离子,银离子转化为沉淀,沉淀 C 为碳酸钡、碳酸银,溶液 3 为硝酸钠和碳酸钠,转化 中试剂过量保证离子完全转化为沉淀,以此来解答。
【解答】解:A .混合溶液加入过量 BaCl2溶液,生成 BaSO4沉淀,除去 Ba2+ ,故 A 正确;
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B .实验流程①②③步均有沉淀生成,要进行的实验操作为过滤,故 B 正确;
C .过量 X 溶液为 AgNO3溶液,则溶液 2 中有不需要的 Ba2+和 Ag+ ,加入过量 Na2CO3可除去,故 C 正确;
D .溶液 3 中有 Na+ 、 、 ,应除去 Na2CO3后结晶得到硝酸钠晶体,故 D 错误; 故选:D。
【点评】本题考查物质的分离提纯操作,题目难度中等,本题注意物质的性质,把握除杂原则,提纯时 不能引入新的杂质,注意把握实验的先后顺序。
6 .(2024•福建)从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如图:
已知“滤液 2 ”主要含和 。下列说法正确的是 ( )
A .“机械粉碎 ”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B .“酸溶 ”时产生 Al3+ 、Fe3+和 Zn2+离子
C .“碱溶 ”时存在反应:Sn+2OH﹣+O2═+H2O
D .“电解精炼 ”时,粗铜在阴极发生还原反应 【答案】C
【分析】废线路板的主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁,废线路板通过机械粉碎后加入稀盐 酸进行酸溶,Al、Zn、Fe 都分别和稀盐酸反应生成 Al3+、Zn2+、Fe2+,过滤后滤液 1 中含有 Al3+、Zn2+、
Fe2+和 H+ ,滤渣中加入 NaOH 并通入 O2 ,“滤液 2 ”主要含和 ,滤渣为粗铜, 电解精炼 粗铜得到 Cu。
【解答】解:A .“机械粉碎 ”发生物理变化,不是化学变化,所以不能将铅锡合金转变为铅和锡单质, “机械粉碎 ”的目的是增大反应物的接触面积,加快化学反应速率,故 A 错误;
B.“酸溶 ”时产生 Al3+、Fe2+和 Zn2+离子,因为盐酸的氧化性较弱,不能将 Fe 氧化为 Fe3+ ,故 B 错误;
C .“碱溶 ”产物中含有 ,离子反应方程式为 Sn+2OH﹣+O2 =+H2O ,故 C 正确;
D .电解精炼 ”时,粗铜在阳极失电子发生氧化反应,故 D 错误; 故选:C。
【点评】本题考查物质的分离提纯,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,明确流程图中各物质的 成分及其性质、物质分离提纯的方法是解本题关键,题目难度中等。
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7 .(2024•临沂开学) 电解精炼铜产生的阳极泥富含 Cu 、Ag 、Au 等多种金属单质。研究人员设计了一种 从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。
下列说法错误的是 ( )
A .“浸出液 1 ”的溶质主要是 CuSO4
B .“浸取 2 ”中 Ag 、Au 被 HCl 氧化
C .“浸取 3 ”中用氨水也可溶解 AgCl
D .“还原 ”中 1mol N2H4反应则转移 4mol 电子 【答案】B
【分析】阳极泥富含 Cu 、Ag 、Au 等多种金属单质,加入硫酸和 O2浸取,铜溶解,生成硫酸铜,过滤 得到的滤液含有硫酸铜和硫酸,滤渣含有 Ag 、Au 等,再向滤渣中加入盐酸和 H2O2得到 AgCl(s)和 HAuCl4(aq),向 AgCl(s)中加入 Na2S2O3 得到 Na3[Ag(S2O3)2](aq),再将 Na3[Ag(S2O3)2](aq) 电解得到 Ag ,向 HAuCl4(aq)中加入 N2H4发生氧化还原反应生成 N2和 Au。
【解答】解:A.“酸浸 ”发生反应 2Cu+2H2SO4+O2 =2CuSO4+2H2O,“浸出液 1 ”中溶质主要是 CuSO4, 故 A 正确;
B .“浸取 2 ”中 HCl 的 H+氧化性弱,Ag 、Au 均是被 H2O2氧化,故 B 错误;
C .氨水可与 AgCl 发生反应: ,可以溶解 AgCl ,故 C 正确;
D .“还原 ”中还原剂 N2H4 中 N 的化合价由﹣2 升高至 0 价,1 mol N2H4参加反应则转移 4 mol 电子, 故 D 正确;
故选:B。
【点评】本题考查分离提纯,侧重考查学生分离提纯基础知识的掌握情况,试题难度中等。
8 .(2024 秋•河南月考)工业上以软锰矿(含 MnO2和少量的 Fe2O3 、Al2O3 、SiO2)为原料制备硫酸锰晶 体的流程如图所示:
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下列说法错误的是 ( )
A .“酸浸 ”时 FeSO4作还原剂
B .“氧化 ”阶段实际消耗的 H2O2大于理论值
C .“滤渣 1 ”和“滤渣 2 ”均为软锰矿中所含少量的氧化物的水化物
D .实验室进行“系列操作 ”所需要的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯、酒精灯等 【答案】C
【分析】以软锰矿(含 MnO2和少量的 Fe2O3 、Al2O3 、SiO2)为原料制备硫酸锰晶体的流程为:酸浸时 过量的 FeSO4 、H2SO4 与 MnO2发生氧化还原反应生成 MnSO4 、Fe2(SO4)3 ,Fe2O3 、Al2O3分别转化 为 Fe3+ 、Al3+ ,滤渣 1 为 SiO2 ,过滤除去 SiO2 ,滤液中含有 Fe2+ 、Mn2+ 、Fe3+ 、Al3+ ,加入 H2O2 氧化 Fe2+生成 Fe3+ ,加入 MnCO3 调节溶液 pH ,使 Fe3+ 、Al3+转化为 Fe(OH)3 、Al(OH)3 沉淀,过滤除 去 Fe(OH)3 、Al(OH)3 沉淀,得到含有 MnSO4 的溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、 干燥得到MnSO4•H2O 晶体,据此分析解答。
【解答】解:A .由分析可知,酸浸时过量的 FeSO4 ,H2SO4 与 MnO2发生氧化还原反应生成 MnSO4、 Fe2(SO4)3 ,FeSO4作还原剂,故 A 正确;
B .由于 H2O2要分解,故“氧化 ”阶段实际消耗的 H2O2大于理论值,故 B 正确;
C .由分析可知,滤渣 I 为 SiO2 ,滤渣 2 为 Fe(OH)3 、Al(OH)3 ,故 C 错误;
D .“系列操作 ”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故所需要的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、 烧杯、酒精灯等,故 D 正确;
故选:C。
【点评】本题考查分离提纯,侧重考查学生物质之间的转化和分离提纯知识的掌握情况,试题难度中等。
9 .(2024 秋•惠东县月考)实验室用铁屑、液溴与苯制取溴苯,粗溴苯需经过提纯获得。完成提纯实验不 需要的实验装置为 ( )
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A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】实验室用铁屑、液溴与苯制取溴苯,提纯粗溴苯需要过滤、水洗、碱洗、干燥、蒸馏等操作; 【解答】解:A .该操作为蒸馏操作,需要用到,故 A 正确;
B .该操作为蒸发结晶操作,不需要,故 B 错误;
C .该操作为分液操作,水洗、碱洗需要用到,故 C 正确;
D .该操作为过滤操作,需要用到,故 D 正确; 故选:B。
【点评】本题主要考查物质的分离、提纯的基本方法选择与应用等,注意完成此题,可以从题干中抽取 有用的信息,结合已有的知识进行解题。
10 .(2023 秋•琅琊区校级期末)工业上利用锌焙砂(主要含 ZnO 、ZnFe2O4 ,还含有少量 FeO 、CuO 等) 湿法制取金属锌的流程如图所示。“电解 ”时, 电极均为惰性电极。
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下列说法错误的是 ( )
A .加入 ZnO 的目的是调节溶液的 pH 以除去溶液中的 Fe3+
B .为增大反应速率,净化 Ⅰ和净化Ⅱ均应在较高的温度下进行
C .加过量 ZnS 可除去溶液中的 Cu2+是利用了 Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
D .“电解 ”时生成锌的总反应式为:
【答案】B
【分析】锌焙砂经硫酸“酸浸 ”后,溶液中含有 Zn2+ ,Fe2+ ,Fe3+ ,Cu2+等金属阳离子,在“净化 Ⅰ ” 时先加入 H2O2将 Fe2+氧化为 Fe3+ ,再加入 ZnO 调节 pH 使 Fe 转化为 Fe(OH)3 沉淀除去,在“净化 Ⅱ ”时加入过量 ZnS 将 Cu2+转化为 CuS 沉淀除去,最后电解 ZnSO4溶液得到 Zn。
【解答】解:A .加入 ZnO 能与氢离子反应, 目的是调节溶液的 pH 以除去溶液中的 Fe3+ ,转化为 Fe (OH)3 沉淀除去,故 A 正确;
B .在“净化 Ⅰ ”时加入了 H2O2 若温度过高,则 H2O2会部分分解,影响 Fe2+的氧化效率和 Fe3+中的除 杂效果,故 B 错误;
C.加入过量 ZnS 将 Cu2+转化为 CuS 沉淀除去,溶度积越小越容易生成沉淀,则 Ksp(ZnS)>Ksp(CuS), 故 C 正确;
D . 电解 ZnSO4溶液时阳极是水中氢氧根离子失电子生成氧气,阴极是锌离子得电子生成 Zn ,故 D 正 确;
故选:B。
【点评】本题考查溶度积规则及其应用、溶度积常数相关计算、化工流程的知识,题目难度适中。
11 .(2024•湖南开学)铁是人体必需的微量元素之一,对于维持健康起着重要的作用。螺旋藻中富含铁元 素,螺旋藻中铁元素的检验可经过以下四步完成:灼烧灰化→6.00mol•L﹣1 硝酸溶解→过滤→检测滤液 中的铁元素。下列说法错误的是 ( )
A .“灼烧灰化 ”选用仪器①②③
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B . ④用于配制 6.00mol•L﹣1 硝酸时需洗净、检查是否漏水,不需要烘干
C .“过滤 ”时需沿②向⑤中转移液体
D .检测铁元素时, ⑥悬垂于⑦的上方滴加 KSCN 溶液 【答案】A
【分析】A .根据灼烧用坩埚进行分析;
B .根据容量瓶使用前洗净、检漏进行分析;
C .根据过滤时需用玻璃棒引流进行分析;
D .根据胶头滴管滴加液体时,采用悬空滴入进行分析。
【解答】解:A .“灼烧灰化 ”用坩埚,故 A 错误;
B .容量瓶使用前不需要烘干,需要洗净、检漏,故 B 正确;
C .过滤时需用玻璃棒引流,故 C 正确;
D .胶头滴管滴加液体时,滴管不能伸入容器内部,更不能接触容器内壁,故 D 正确; 故选:A。
【点评】本题主要考查物质的检验和鉴别的实验方案设计等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的 信息,结合已有的知识进行解题。
12 .(2024•金台区一模)从某含有 FeCl2 、FeCl3 、CuCl2 的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如
图:
则下列说法正确的是 ( )
A .试剂 a 是铁、试剂 b 是稀硫酸
B .操作 Ⅰ 、操作Ⅱ 、操作Ⅲ所用仪器相同
C .试剂 c 是氯气,相应的反应为 2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣
D .用酸性 KMnO4溶液可检验溶液 W 中是否含有 Fe2+ 【答案】C
【分析】从某含有 FeCl2 、FeCl3 、CuCl2 的工业废液中回收铜,工业废水中加入试剂 a 为过量的铁,操 作 Ⅰ为过滤,得到滤渣 Y 为 Fe 、Cu ,滤液氯化亚铁溶液,滤渣 Y 中加入试剂 b 为盐酸溶解过量的铁生 成氯化亚铁溶液,铜不溶,操作Ⅱ过滤得到铜和滤液 Z 为氯化亚铁溶液,滤液 Z 和 X 合并通入氯气, 氧化亚铁离子为氯化铁溶液,蒸发结晶,过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体, 以此解答该题。
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【解答】解:A .由最终得到 FeCl3及其流程图可知,b 为盐酸,若为硫酸会引入硫酸根杂质离子,故 A 错误;
B .上述分析可知,操作 Ⅰ 、 Ⅱ是过滤,操作Ⅲ是蒸发结晶,过滤,所用仪器不同,故 B 错误;
C .滤液 X ,滤液 Z 中均含有 FeCl2 ,c 为氯气氧化亚铁离子为铁离子反应为:2Fe2++Cl2═2Cl﹣+2Fe3+, 故 C 正确;
D .亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化,用酸性 KMnO4溶液不能检验溶液 W 中是否还有 Fe2+ ,故 D 错误;
故选:C。
【点评】本题考查了常见物质的分离与提纯方法综合应用,为高考常见题型和高频考点,试题有利于培 养学生的分析、理解能力及逻辑推理能力,难度不大。
13 .(2024 秋•崇川区月考)从炼钢粉尘(主要含 Fe3O4 、Fe2O3和 ZnO)中提取锌的流程如图:
“盐浸 ”过程中 ZnO 转化为[Zn(NH3)4]2+ ,并有少量 Fe2+和 Fe3+浸出。
下列说法不正确的是 ( )
A .1mol[Zn2(NH3)4]2+含 16mol σ键
B .“盐浸 ”过程中需补充 NH3 ,防止浸液 pH 下降
C .“滤渣 ”的主要成分为 Fe(OH)3
D .“沉锌 ”过程中得到的“滤液 ”可循环利用 【答案】C
【分析】A .1mol[Zn2(NH3)4]2+含 4mol Zn—N 键和 12mol N—N 键,共含 16mol σ键;
B .“盐浸 ”过程中 ZnO 转化为[Zn2(NH3)4]2+ ,Zn2+与 NH3结合消耗 NH3 ,需补充 NH3 防止浸液 pH 下降;
C .“滤渣 ”的主要成分为 Fe(OH)2 ,Fe(OH)2 被氧化为 Fe(OH)3;
D .“沉锌 ”过程中得到的“滤液 ”中含 NH4Cl ,可循环利用。
【解答】解:A .1mol[Zn2(NH3)4]2+含 4mol Zn—N 键和 12mol N—N 键,共含 16mol σ键,故 A 正 确;
B .“盐浸 ”过程中 ZnO 转化为[Zn2(NH3)4]2+ ,Zn2+与 NH3结合消耗 NH3 ,需补充 NH3 防止浸液 pH 下降,故 B 正确;
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C .“滤渣 ”的主要成分为 Fe(OH)2 ,Fe(OH)2 被氧化为 Fe(OH)3 ,故 C 错误;
D .“沉锌 ”过程中得到的“滤液 ”中含 NH4Cl ,可循环利用,故 D 正确, 故选
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