高考二轮复习知识点：物质的分离与提纯5

更新时间：2023-08-01 浏览次数：13 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2021·浙江) 下列说法正确的是（）

A . 减压过滤适用于过滤胶状氢氧化物类沉淀 B . 实验室电器设备着火，可用二氧化碳灭火器灭火 C . 制备硫酸亚铁铵晶体时，须将含 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的溶液浓缩至干 D . 将热的 $\text{[math]}$ 饱和溶液置于冰水中快速冷却即可制得颗粒较大的晶体

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2. (2022·青岛模拟) 由重晶石矿(主要成分是 $\text{[math]}$ ，还含有 $\text{[math]}$ 等杂质)可制得氯化钡晶体，某兴趣小组设计制备流程如下。下列说法正确的是（）

A . 实验室模拟“高温焙烧”过程需要先在坩埚中研磨处理后再灼烧 B . “高温焙烧”过程中，主反应为： $\text{[math]}$ C . 制得的氯化钡可用作“钡餐” D . 结晶时应蒸发浓缩至出现晶膜后停止加热，冷却结晶

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3. (2021·喀什模拟) 某化学实验小组在实验室中以含有Zn²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Cl^-的废水为原料提取ZnCl₂溶液，实验流程如图所示。已知：滤液Ⅰ中存在[Zn(NH₃)₄]²⁺、[Cu(NH₃)₄]²⁺ ，滤渣Ⅱ的主要成分为CuS。下列说法错误的是（）

A . 过滤时使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 B . 滤渣Ⅰ的主要成分为氢氧化铁和氢氧化铝 C . 滤液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均含有氯化铵 D . 若直接加热蒸干滤液Ⅱ，可获得纯净的氯化锌

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4. (2021·金台模拟) 已知有机物a、b、c的结构如图所示，下列说法正确的是（）
(a) (b) (c)

A . a、b、c均能与金属钠反应放出H₂ B . 含有相同官能团的c的同分异构体有7种(不考虑空间异构) C . 1 mol a与1 mol CH₃OH在一定条件下反应可生成1 mol b D . 除去b中少量的a时，可加入NaOH溶液，振荡、静置、分液

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5. (2021·喀什模拟) 除去下列物质中的杂质(括号中为杂质)，采用的试剂和除杂方法正确的是（）
选项
含杂质的物质
试剂
除杂方法
A
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
B
C₂H₄(CO₂)
NaOH溶液
洗气
C
乙醛(乙酸)
NaOH溶液
分液
D
己烷(己烯)
溴水
分液

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

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6. (2020·包头模拟) 从制溴苯的实验中分离出FeBr₃溶液，得到溴的苯溶液和无水FeCl₃。下列设计能达到相应实验目的的是（）

A . 用装置甲制取氯气按图示通入装置乙中能使Br^-全部转化为溴单质 B . 用装置丙分液时先从下口放出水层，换一容器从上口倒出有机层 C . 检验溶液中是否氧化完全，取水层少许滴加硝酸银溶液，看有无沉淀生成 D . 用装置丁将分液后的水层溶液蒸发至有大量晶体析出时，停止加热，余热蒸干

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7. (2021·扬州模拟) 烟气脱硫能有效减少SO₂的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al₂O₃、SiO₂等)制备碱式硫酸铝［(1-x)Al₂(SO₄)₃·xAl₂O₃］溶液，并用于烟气脱硫。下列说法正确的是（）

A . “酸浸”后，所得滤渣Ⅰ的主要成分为H₂SiO₃ B . pH约为3.6时，溶液中存在大量的H⁺、Al³⁺、CO $\text{[math]}$ C . 调pH时，若pH偏高，则所得溶液中c(Al³^＋)将增大 D . 碱式硫酸铝溶液经多次循环使用后，所得溶液中c(SO $\text{[math]}$ )将增大

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8. (2021·盐城模拟) 实验室以CaCO₃为原料制备CO₂并获得无水CaCl₂。下列装置能达到相应实验目的的是（）

A . 装置①生成CO₂ B . 装置②除去CO₂中的HCl C . 装置③干燥CO₂ D . 装置④制得无水CaCl₂

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9. (2021·南京模拟) 由含[Cu(NH₃)₄]Cl₂的蚀刻废液制取[Cu(NH₃)₄]CO₃溶液的流程如图：

下列有关说法错误的是（）

A . 上述制取流程不涉及氧化还原反应 B . “沉铜”在加热条件下进行，发生反应的离子方程式为[Cu(NH₃)₄] $\text{[math]}$ +2OH^- $\text{[math]}$ 4NH₃↑+CuO↓+H₂O C . “滤液”中大量存在的离子有Na⁺、 $\text{[math]}$ 、Cl^-和OH^- D . “浸铜”时温度过高可能导致铜的浸出率下降

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10. (2021·厦门模拟) 我国古代《演繁露》记载：“盐已成卤水，暴烈日，即成方印，洁白可爱，初小渐大或数十印累累相连”，其中涉及的分离方法是（）

A . 升华 B . 蒸发 C . 萃取 D . 过滤

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二、非选择题

11. (2021·浙江) 固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。
其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答：
1. （1）白色固体C的化学式是，蓝色溶液D中含有的溶质是(用化学式表示)。
2. （2）化合物X的化学式是；化合物X的一价阴离子与CH₄具有相同的空间结构，写出该阴离子的电子式。
3. （3）蓝色溶液A与 $\text{[math]}$ 作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。
  ①写出该反应的离子方程式。
  
  ②设计实验验证该白色沉淀的组成元素。
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12. (2021·全国甲) 胆矾( $\text{[math]}$ )易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的 $\text{[math]}$ (杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定其结晶水的含量。回答下列问题：
1. （1）制备胆矾时，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有(填标号)。
  A．烧杯 B．容量瓶 C．蒸发皿 D．移液管
2. （2）将 $\text{[math]}$ 加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为，与直接用废铜和浓硫酸反应相比，该方法的优点是。
3. （3）待 $\text{[math]}$ 完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量 $\text{[math]}$ ，冷却后用 $\text{[math]}$ 调 $\text{[math]}$ 为3.5～4，再煮沸 $\text{[math]}$ ，冷却后过滤。滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、、乙醇洗涤、，得到胆矾。其中，控制溶液 $\text{[math]}$ 为3.5～4的目的是，煮沸 $\text{[math]}$ 的作用是。
4. （4）结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为 $\text{[math]}$ ，加入胆矾后总质量为 $\text{[math]}$ ，将坩埚加热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为 $\text{[math]}$ 。根据实验数据，胆矾分子中结晶水的个数为(写表达式)。
5. （5）下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是(填标号)。
  ①胆矾未充分干燥 ②坩埚未置于干燥器中冷却 ③加热时有少胆矾迸溅出来
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13. (2021·湖南) 碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠，并测定产品中少量碳酸氢钠的含量，过程如下：

步骤I. $\text{[math]}$ 的制备

步骤Ⅱ.产品中 $\text{[math]}$ 含量测定

①称取产品2.500g，用蒸馏水溶解，定容于250mL容量瓶中；

②移取25.00mL上述溶液于锥形瓶，加入2滴指示剂M，用 $\text{[math]}$ 盐酸标准溶液滴定，溶液由红色变至近无色(第一滴定终点)，消耗盐酸 $\text{[math]}$ ；

③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N，继续用 $\text{[math]}$ 盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点)，又消耗盐酸 $\text{[math]}$ ；

④平行测定三次， $\text{[math]}$ 平均值为22.45， $\text{[math]}$ 平均值为23.51。

已知：(i)当温度超过35℃时， $\text{[math]}$ 开始分解。

(ii)相关盐在不同温度下的溶解度表 $\text{[math]}$

温度/ $\text{[math]}$	0	10	20	30	40	50	60
$\text{[math]}$	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3
$\text{[math]}$	11.9	15.8	21.0	27.0
$\text{[math]}$	6.9	8.2	9.6	11.1	12.7	14.5	16.4
$\text{[math]}$	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.2

回答下列问题：

（1）步骤I中晶体A的化学式为，晶体A能够析出的原因是；
（2）步骤I中“300℃加热”所选用的仪器是_______(填标号)；

A . B . C . D .
（3）指示剂N为，描述第二滴定终点前后颜色变化；
（4）产品中 $\text{[math]}$ 的质量分数为(保留三位有效数字)；
（5）第一滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则 $\text{[math]}$ 质量分数的计算结果(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

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14. (2021·湖南) $\text{[math]}$ 可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以 $\text{[math]}$ 形式存在，还含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等物质。以独居石为原料制备 $\text{[math]}$ 的工艺流程如下：

回答下列问题：
1. （1）铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为；
2. （2）为提高“水浸”效率，可采取的措施有(至少写两条)；
3. （3）滤渣Ⅲ的主要成分是(填化学式)；
4. （4）加入絮凝剂的目的是；
5. （5） “沉铈”过程中，生成 $\text{[math]}$ 的离子方程式为，常温下加入的 $\text{[math]}$ 溶液呈(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知： $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ )；
6. （6）滤渣Ⅱ的主要成分为 $\text{[math]}$ ，在高温条件下， $\text{[math]}$ 、葡萄糖( $\text{[math]}$ )和 $\text{[math]}$ 可制备电极材料 $\text{[math]}$ ，同时生成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，该反应的化学方程式为
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15. (2021·金台模拟) 孔雀石主要成分是 $\text{[math]}$ ，还含少量 $\text{[math]}$ 及硅的氧化物，实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体的步骤如下：

有关物质沉淀的pH数据如下：

物质	$\text{[math]}$ 开始沉淀 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$ 完全沉淀 $\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

（1）步骤Ⅰ加稀硫酸充分反应，过滤得到滤渣的主要成分是（填化学式），该物质进一步提纯后可用于制造。提高步骤Ⅰ反应速率的措施是(写一条即可)。
（2）步骤Ⅱ中试剂①应选用试剂 $\text{[math]}$ 填代号 $\text{[math]}$ 。
a. $\text{[math]}$ b.稀 $\text{[math]}$ c.双氧水 d.氯水

相关反应的离子方程式为：。
（3）步骤Ⅲ加入CuO调节溶液的pH至 (填写范围)，目的是。
（4）步骤Ⅳ获得硫酸铜晶体的操作中，必须采取的实验措施是。
（5）常温下 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ ，若要将溶液中的 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 沉淀，使溶液中 $\text{[math]}$ 降低至 $\text{[math]}$ ，必须将溶液调节至 $\text{[math]}$ 。
（6）用 $\text{[math]}$ 和孔雀石反应可以制得金属铜，已知1mol氨气通过灼热的 $\text{[math]}$ 可以产生 $\text{[math]}$ 金属铜，则该反应的化学方程式为。

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16. (2021·宜宾模拟) 高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种新型高效消毒净水剂。高铁酸钾的一种实验室制法如下。(装置如图所示，夹持装置略去)
Ⅰ.组装好仪器，检查装置气密性，装入药品。
Ⅱ.打开止水夹K₁、K₂和甲中分液漏斗活塞，反应一段时间，关闭止水夹K₁。
Ⅲ.开启磁力搅拌器，缓慢加入100mL0.8mol•L^-1Fe(NO₃)₃溶液，充分反应。
Ⅳ.反应结束，通入N₂一段时间，取下三颈烧瓶，在低温下加入KOH固体至溶液饱和，析出粗产品，过滤。
Ⅴ.将粗产品溶于冷的稀KOH溶液，过滤除杂，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置，过滤，用乙醚洗涤。
Ⅵ.重复操作Ⅴ，在真空干燥箱中干燥，得到9.9g产品。
回答下列问题：
1. （1）仪器a的名称是，a中所盛装的药品是(选填字母序号)。
  A．NaCl B．MnO₂ C．Na₂CO₃ D．KMnO₄
2. （2）步骤Ⅰ，检查甲装置气密性的方法是。
3. （3）乙装置中饱和NaCl溶液的作用是。
4. （4）步骤Ⅱ，丙中三颈烧瓶内发生反应的离子方程式是。
5. （5）步骤Ⅲ，丙中生成Na₂FeO₄的离子方程式是。
6. （6）步骤Ⅳ中通入N₂的目的是。步骤Ⅴ，将粗产品“过滤除杂”，主要目的是除去(填化学式)。
7. （7）该实验中产品的产率为。
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17. (2021·宜宾模拟) 铊(Tl)在工业中的用途非常广泛。从某铅锌厂的电尘(主要成分为PbO、ZnO，还含有少量Fe₂O₃、Tl₂O)中回收铊的工艺流程如图。
已知：①Zn(OH)₂为两性氢氧化物，溶液pH＞10开始溶解。
②相关物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如表所示：
物质
Fe(OH)₃
Zn(OH)₂
开始沉淀的pH
2.7
6.4
沉淀完全的pH
3.7
8.0
1. （1）为提高“酸浸”效率，可采取的措施有(写出两种)。
2. （2） “滤渣1”的主要成分是(填化学式)，由于沉淀颗粒很细，通常在“酸浸”时加入聚合硫酸铝铁{化学式：[Fe_aAl_b(OH)_c(SO₄)_d]_n}，其目的是。
3. （3）检验“酸浸”后溶液中含有Fe³⁺的试剂是。
4. （4） “除杂”是为了除去溶液中的(填离子符号)，调pH=8~10的原因是。
5. （5） “置换”中发生反应的离子方程式是。
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18. (2021·景德镇模拟) 工业上用粗铜电解精炼所产生的阳极泥[主要含硒化亚铜(Cu₂Se)和碲化亚铜(Cu₂Te)]为原料，进行综合回收利用的某种工艺流程如下：
已知：① $\text{[math]}$ 是两性氧化物，微溶于水。
②25℃时，亚碲酸( $\text{[math]}$ )的 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。
1. （1） “烧结”时的固体产物主要为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，该过程中 $\text{[math]}$ 反应的化学方程式为。
2. （2）利用浸取渣制取硫酸铜溶液时，试剂X最好选用。
  a． $\text{[math]}$ b． $\text{[math]}$ c．浓硫酸
3. （3）常温下， $\text{[math]}$ 溶液的pH7(填“＜”、“＞”或“=”)。加入稀硫酸调pH时需控制pH范围为4.5~5.0，pH过大或过小都将导致碲的回收率偏低，其原因是。
4. （4）在盐酸溶液中， $\text{[math]}$ 被 $\text{[math]}$ 还原得到单质碲。研究表明，在此反应中， $\text{[math]}$ 离子浓度为0.1mol/L时的活化能比 $\text{[math]}$ 离子浓度为0.3mol/L时的活化能大，说明较高浓度 $\text{[math]}$ 的作用是。
5. （5）还原过程的主要目的是将“烧结”时生成的少部分 $\text{[math]}$ 进行转化，写出“还原”时反应的离子方程式。
6. （6）所得粗硒需精制。向粗硒浸出液中加入 $\text{[math]}$ 溶液可以将残留的 $\text{[math]}$ 等微量杂质离子转化为沉淀而除去。已知25℃时 $\text{[math]}$ ，要使溶液中 $\text{[math]}$ 沉淀完全[ $\text{[math]}$ ]，则需控制溶液中 $\text{[math]}$ mol/L。
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19. (2022·温州模拟) 由四种常见元素组成的可溶性盐A，按如下流程进行实验。
已知：气体B、固体C为纯净物。
请回答：
1. （1） A的化学式是，气体D的成分。
2. （2）固体A与足量NaOH反应的化学方程式是。
3. （3）盐A同系列的最简单化合物可以与 $\text{[math]}$ 碱性溶液反应，生成黑色固体，写出该反应的离子方程式：。
4. （4）有研究显示，(3)中产物黑色固体充当氯酸钾受热分解的催化剂时，氯酸钾氧化了黑色固体中的金属元素，同时生成了气体单质。
  ①基于此，选用 $\text{[math]}$ 作催化剂，也发生类似的反应，则 $\text{[math]}$ 对应的产物为：(填化学式)。
  ②请设计化学实验验证生成气体单质的成分：。
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20. (2021·乌兰察布模拟) 实验室制备乙酰苯胺(

)的反应原理：CH₃COOH+

$\text{[math]}$

+H₂O

已知：①苯胺具有强还原性；

②有关数据列表如下：

	冰醋酸	苯胺	乙酰苯胺
状态	液体	液体	固体
沸点/℃	117.9	184	305
熔点/℃	16.6	-6.3	114.3

③物质的溶解度如下：

名称	溶解度
名称	水	乙醇	乙醚
冰醋酸	3.6g/100g水	易溶	易溶
苯胺	易溶	易溶	易溶
乙酰苯胺	溶于热水，难溶于冷水	易溶	易溶

回答下列问题：

（1）向反应器内加入4.6mL(约0.05mol)新蒸馏的苯胺和7.5mL(约0.13mol)冰醋酸，以及少许锌粉，保持分流装置柱顶温度在105℃左右加热回流1h。装置如图所示(夹持装置已略去)，仪器a的名称是，锌粉的作用是。
（2）为提高乙酰苯胺的产率采用的措施：一是乙酸过量，二是。
（3）反应结束后，趁热将反应液倒入盛有100mL冷水的烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，冷却至室温，使乙酰苯胺结晶，完全析出，所得晶体用减压过滤装置进行过滤，再以10mL冷水洗涤。减压过滤的优点是，“再以10mL冷水洗涤”的目的是。
（4）干燥，称重，最终得到产物5.4g，实验产率为％。(结果保留三位有效数字)
（5）若要得到纯度更高的乙酰苯胺，可通过采用方法提纯，所用试剂为。

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21. (2021·乌兰察布模拟) 五氧化二钒(V₂O₅)广泛用于冶金、化工等行业。一种以淅川钒矿(钒以＋3、＋4价的化合物存在、SiO₂、Fe₃O₄以及Al₂O₃)为原料生产五氧化二钒的工艺流程如下：

已知：①萃取剂P₂O₄对VO²^＋具有高选择性，且萃取Fe³^＋而不萃取Fe²^＋、Mn²^＋、Al³^＋

②氧化性：VO $\text{[math]}$ ＞Fe³^＋＞VO²^＋＞Fe²^＋

③萃取反应为：VO²^＋＋(HR₂PO₄)_2(O) $\text{[math]}$ VO(R₂PO₄)_2(O)＋2H^＋，式中HR₂PO₄为P₂O₄ ， R=C₈H₁₇

④

化合物

Fe(OH)₂

Fe(OH)₃

Al(OH)₃

Mn(OH)₂

溶度积常数(25℃)近似值

10^-17

10^-39

10^-35

10^-13

回答下列问题：
1. （1） “酸浸氧化”中，VO^＋被氧化成VO²^＋，同时还有离子被氧化。写出VO^＋转化为VO $\text{[math]}$ 反应的离子方程式。
2. （2）研究表明，“酸浸氧化”中MnO₂的用量、温度和硫酸的体积浓度会直接影响钒元素的浸出率，由图(1)(2)(3)可知，最佳条件为(填序号)
3. （3） “滤渣1”的主要成分为(填化学式)。
4. （4） “还原”中添加的物质X是(填化学式)，且要控制物质X的加入量，既不能过多，也不能过少，原因是。
5. （5） “氧化沉钒”的离子方程式是。
6. （6）用石灰中和处理萃余液，Fe²^＋、Al³^＋、Mn²^＋以氢氧化物形式沉淀，要使金属离子完全沉淀，则pH的理论最小值为(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10^-5mol/L时，可认为该离子沉淀完全)。
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22. (2021·包头模拟) 铼是一种熔点高、耐磨、耐腐蚀的金属，广泛用于航天航空等领域。工业上用富铼渣(含ReS₂)制得铼粉，其工艺流程如下图所示：
回答下列问题
1. （1）图1是矿样粒度与浸出率关系图，浸出时应将富铼渣粉碎至目；请写出提高铼浸出率的另外两种方法、。浸出反应中ReS₂转化为两种强酸，请写出铼浸出反应的离子方程式。
2. （2）图2表示萃取液流速与铼吸附率关系。结合实际工业生产效益，萃取剂流速宜选用的范围是6～8BV/h，选择此范围的原因是。
3. （3）酸浸相同时间，测得铼的浸出率与温度关系如图3所示，分析T₁℃时铼的浸出率最高的原因是。
4. （4）实验室中，操作III所用主要仪器名称为。已知高铼酸铵是白色片状晶体，微溶于冷水，易溶于热水。若要得到纯度更高的高铼酸铵晶体，可通过在水中的方法提纯。
5. （5）高铼酸铵热分解得到Re₂O₇ ，写出氢气在800℃时还原Re₂O₇ ，制得铼粉的化学方程式。
6. （6）整个工艺流程中可循环利用的物质有：H₂SO₄、、。
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23. (2021·沈阳模拟) 钌( $\text{[math]}$ )为稀有元素，广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。钌的矿产资源很少，故从含钌废料中回收钌的研究很有意义。某科研小组设计了一种从含钌废料中分离提纯钌的工艺，其流程如下：
1. （1）加碱浸取时，为提高钌的浸出率可采取的措施有(任写两点)。
2. （2）操作X的名称为。
3. （3） “研磨预处理”是将研磨后的含钌废料在氢气还原炉中还原为单质钌，再进行“碱浸”获得 $\text{[math]}$ ，写出“碱浸”时生成 $\text{[math]}$ 的离子方程式：。
4. （4） “滤渣”的主要成分为 $\text{[math]}$ ，加入草酸的作用是，金属钌与草酸的质量比x和反应温度T对钌的回收率的影响如图所示，则回收钌较为适宜的条件是。
  
  在酸性介质中，若使用 $\text{[math]}$ 溶液代替草酸，可获得 $\text{[math]}$ ，则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。
5. （5） “一系列操作”为，写出在“还原炉”中还原制得钌的化学方程式：。
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24. (2021·沈阳模拟) 某实验小组以回收站回收的废铁制品(主要成分为Fe，还含有少量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ )为原料制备 $\text{[math]}$ 晶体。
1. （1）取10g废铁制品，用质量分数为10%的碳酸钠溶液浸泡一段时间，然后用倾析法倒去碳酸钠溶液，用蒸馏水洗涤2~3次，将洗涤好的废铁制品加入如图所示装置中，再加入 $\text{[math]}$ 硫酸。控制温度在 $\text{[math]}$ 之间，加热 $\text{[math]}$ ，将所得溶液趁热过滤冷却结晶、过滤洗涤，得到 $\text{[math]}$ 晶体。
  ①仪器a的名称为。
  
  ②基态Fe原子的价电子排布式为，有个未成对电子。
  
  ③反应中需要控制温度在 $\text{[math]}$ 之间，宜采用的方法是。
  
  ④用冰水洗涤 $\text{[math]}$ 晶体的操作是，若将 $\text{[math]}$ 晶体在隔绝空气条件下加热到800℃，会生成红棕色固体，写出反应的化学方程式：。
2. （2）若以赤铁矿渣(含有 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 杂质)为原料制备 $\text{[math]}$ 晶体，请补充完整相应的实验方案：
  ①取一定量的赤铁矿渣，分次加入足量的稀硫酸，充分反应后过滤。
  
  ②取滤液，。
  
  ③过滤、洗涤，将沉淀溶入 $\text{[math]}$ 的硫酸中，同时加入过量铁粉，充分反应后，过滤，向滤液中加乙醇，在恒温水浴槽中冷却结晶、过滤，用丙酮洗涤、干燥。
  
  已知：该实验中 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 沉淀完全； $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 开始沉淀。实验室现有试剂： $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液、铁粉。
3. （3）通过下列方法测定产品纯度：准确称取 $\text{[math]}$ 样品，加适量水溶解，配成 $\text{[math]}$ 溶液，取 $\text{[math]}$ 溶液置于锥形瓶中，用 $\text{[math]}$ 的酸性 $\text{[math]}$ 标准溶液滴定(杂质不与酸性 $\text{[math]}$ 标准溶液反应)，经3次测定，每次消耗 $\text{[math]}$ 溶液的体积如下表所示：
  
  实验序号
  
  1
  
  2
  
  3
  
  消耗 $\text{[math]}$ 溶液的体积 $\text{[math]}$
  
  19.98
  
  20.58
  
  20.02
  
  通过计算确定产品中 $\text{[math]}$ 的质量分数约为(保留三位有效数字)。
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25. (2021·葫芦岛模拟) NiSO₄·6H₂O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛应用于化学镀镍、生产电池、医药工业、催化行业以及印染工业等行业中。由一种废料(主要成分是铁镍合金，还含有铜、镁、硅的氧化物)为原料制取NiSO₄·6H₂O步骤如图：

已知：①镍能溶于稀酸但溶解不完全，通常表现为+2价；

②常温下K_sp(MgF₂)=6.4×10^-9 ， K_a(HF)=6.3×10^-4；
1. （1） NiSO₄中阴离子的空间构型为。
2. （2） “溶解”时加入H₂O₂溶液的目的是。
3. （3） “除铁”时生成黄钠铁矾[Na₂Fe₆(SO₄)₄(OH)₁₂]沉淀，写出其离子方程式。
4. （4）向“除铜”后的滤液中加入NaF溶液，使Mg²⁺转化为MgF₂沉淀除去。若溶液的pH偏低，将会导致MgF₂沉淀不完全，其原因是。
5. （5） “沉镍”后所得滤液中，可循环使用的主要溶质为(填化学式)。
6. （6） NiSO₄在强碱溶液中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH。该反应的化学方程式为。
7. （7）在制备NiSO₄·6H₂O晶体时，常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂，原因是。
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26. (2021·鹰潭模拟) 硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知硼镁矿的主要成分为 $\text{[math]}$ ，硼砂的化学式为 $\text{[math]}$ 。一种利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如图1所示。
1. （1）硼砂中B的化合价为。
2. （2）在实验室 $\text{[math]}$ 可以用 $\text{[math]}$ 与水反应得到，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为。X为氧化物，是 $\text{[math]}$ 晶体加热脱水的产物，其与Mg制取粗硼的化学方程式为。
3. （3）短周期元素M与B同一主族，其单质在 $\text{[math]}$ 时可与 $\text{[math]}$ 反应制备MN，在这种单质中添加少量 $\text{[math]}$ 固体并充分混合，有利于 $\text{[math]}$ 的制备，其主要原因是。
4. （4）制得的粗硼在一定条件下反应生成 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 在一定条件下受热分解可以得到纯净的单质硼。0.2000g粗硼制成的 $\text{[math]}$ 完全分解，将生成的I₂配制成 $\text{[math]}$ 碘水，量取 $\text{[math]}$ 碘水于锥形瓶中，向其中滴加几滴淀粉溶液，用 $\text{[math]}$ 溶液滴定至终点，消耗 $\text{[math]}$ 溶液 $\text{[math]}$ 。(提示： $\text{[math]}$ )滴定终点的现象为，该粗硼样品的纯度为%。
5. （5） $\text{[math]}$ [也可写成 $\text{[math]}$ ]可以通过电解 $\text{[math]}$ 溶液的方法制备。工作原理如图2所示。
  
  理论上每生成 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 室可生成L(标准状况)气体。c膜为(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜，N室中，进口和出口的溶液浓度大小关系为b mol∙L⁻¹a mol∙L⁻¹ (填“>”、“=”或“<”)。
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27. (2021·宜春模拟) 碳酸镧 $\text{[math]}$ 为白色粉末、难溶于水、分解温度900℃，可用于治疗高磷酸盐血症.在溶液中制备时，形成水合碳酸镧 $\text{[math]}$ ，如果溶液碱性太强，易生成受热分解的碱式碳酸镧 $\text{[math]}$ .已知酒精喷灯温度可达1000℃。回答下列问题：
1. （1）用如图装置模拟制备水合碳酸镧：
  ①仪器B的名称为。
  
  ②装置接口的连接顺序为f→。
  
  ③Z中应先通入：，后通入过量的另一种气体，该气体需要过量的原因是。
  
  ④该反应中生成副产物氯化铵，请写出生成水合碳酸镧的化学方程式：。
2. （2）甲小组通过以下实验验证制得的样品中不含 $\text{[math]}$ ，并测定水合碳酸铜 $\text{[math]}$ 中结晶水的含量，将石英玻璃A管称重，记为 $\text{[math]}$ ，将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为 $\text{[math]}$ ，将装有试剂的装置C称重，记为 $\text{[math]}$ .按图示连接好装置进行实验。
  
  实验步骤：
  
  ①打开 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，缓缓通入 $\text{[math]}$ ；
  
  ②数分钟后关闭 $\text{[math]}$ ，打开 $\text{[math]}$ ，点燃酒精喷灯，加热A中样品：
  
  ③一段时间后，熄灭酒精灯，打开 $\text{[math]}$ ，通入 $\text{[math]}$ 数分钟后关闭 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，冷却到室温，称量A．重复上述操作步骤，直至A恒重，记为 $\text{[math]}$ (此时装置A中为 $\text{[math]}$ ).称重装置C，记为 $\text{[math]}$ 。
  
  ①实验中第二次通入 $\text{[math]}$ 的目的为。
  
  ②根据实验记录，当 $\text{[math]}$ ，说明制得的样品中不含有 $\text{[math]}$ ；计算水合碳酸镧化学式中结晶水数目 $\text{[math]}$ (列式表示).(用含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的式子表示)
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28. (2021·宜春模拟) 锡的某些化合物在工业上有重要用途， $\text{[math]}$ 常用于印染和电镀工业.某研究小组设计 $\text{[math]}$ 的制备路线如图：
已知： $\text{[math]}$ ；强酸性条件下，锡元素在水溶液中有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两种主要存在形式， $\text{[math]}$ 极易水解，生成对应的碱式盐。
1. （1）锡原子的核电荷数为50，与碳元素属于同一主族，锡元素在周期表中的位置是。
2. （2） $\text{[math]}$ 用盐酸溶解而不用水直接溶解的原因是；加入 $\text{[math]}$ 粉的作用有两个；①调节溶液 $\text{[math]}$ ②。
3. （3）步骤Ⅱ中用到的玻璃仪器有；
4. （4）酸性条件下， $\text{[math]}$ 还可以用作双氧水去除剂，发生反应的离子方程式是。
5. （5）向 $\text{[math]}$ 中加入稀硫酸的作用之一是控制溶液的 $\text{[math]}$ .若溶液中 $\text{[math]}$ ，则室温下应控制溶液 $\text{[math]}$ 取值范围为(已知 $\text{[math]}$ )
6. （6）该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应)：取 $\text{[math]}$ 锡粉溶于盐酸中，向生成的 $\text{[math]}$ 中加入过量的 $\text{[math]}$ 溶液，用 $\text{[math]}$ 滴定生成的 $\text{[math]}$ (已知酸性环境下， $\text{[math]}$ 可被还原为 $\text{[math]}$ 不能被 $\text{[math]}$ 氧化)，共用去 $\text{[math]}$ 溶液 $\text{[math]}$ .则锡粉中锡的质量分数为.( $\text{[math]}$ 的摩尔质量为 $\text{[math]}$ ，用含a、b、d的最简代数式表示)
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29. (2021·新余模拟) 硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾，是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如下图所示：

已知：① $\text{[math]}$ 不溶于水，密度比水的大；② $\text{[math]}$ 不溶于 $\text{[math]}$ ；③三颈烧瓶内盛放有 $\text{[math]}$ 、水和催化剂。

回答下列问题：
1. （1）制备 $\text{[math]}$ 溶液：
  ①实验前，经检验装置的气密性良好。其中装置B中的试剂是。三颈烧瓶的下层 $\text{[math]}$ 液体必须浸没导气管口，目的是。
  
  ②实验开始时，打开 $\text{[math]}$ ，加热装置A、D，使A中产生的气体缓缓通入D中，发生反应 $\text{[math]}$ (该反应比较缓慢)至 $\text{[math]}$ 消失。
2. （2）制备KSCN溶液：
  ①熄灭A处的酒精灯，关闭 $\text{[math]}$ ，移开水浴，将装置D继续加热至105℃，当 $\text{[math]}$ 完全分解后 $\text{[math]}$ ，打开 $\text{[math]}$ ，继续保持液温105℃，缓缓滴入适量的KOH溶液，发生反应的化学方程式为。
  
  ②使用KOH溶液会使产品KSCN固体中混有较多的 $\text{[math]}$ ，工业上用相同浓度的 $\text{[math]}$ 溶液替换KOH溶液，除了原料成本因素外，优点是。
  
  ③装置E的作用是。
3. （3）制备KSCN晶体：先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压、、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。
4. （4）测定晶体中KSCN的含量：称取10.0g样品，配成1000mL溶液。量取20.00mL溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴 $\text{[math]}$ 溶液作指示剂，用 $\text{[math]}$ 标准溶液滴定，达到滴定终点时消耗 $\text{[math]}$ ，标准溶液20.00mL。
  ①滴定时发生的反应： $\text{[math]}$ (白色)。则判断到达滴定终点的方法是。
  
  ②晶体中KSCN的质量分数为(计算结果精确至0.1%)。
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30. (2021·萍乡模拟) 锰酸锂(LiMn₂O₄)是新一代锂离子电池的正极材料。实验室回收利用废旧锂离子电池正极材料(锰酸锂、碳粉等涂覆在铝箔上)的一种流程如图：

已知：Li₂CO₃在不同温度下的溶解度

温度/℃	0	10	20	50	75	100
Li₂CO₃	1.593	1.406	1.329	1.181	0.866	0.728

（1）第①步反应中会有气体生成，该气体为：，若要增大第①步反应的浸取率，可以采取的措施有： (写两条)。
（2）第②步反应得到的沉淀X的化学式为，上述流程中四步实验都包含过滤，实验室过滤时要使用的玻璃仪器有：。
（3）工业上洗涤Li₂CO₃用的是热水而不是冷水，其原因是。
（4）写出第③步反应“酸溶”过程中反应的离子方程式：。

（5）固相法制备LiMn₂O₄的实验过程如下：将MnO₂和Li₂CO₃按4：1的物质的量之比配料，球磨3-5小时，然后高温加热，保温24小时，冷却至室温。

①写出该反应的化学方程式：。

②LiMn₂O₄中锰元素的平均价态为+3.5。在不同温度下，合成的LiMn₂O₄中Mn²⁺、Mn³⁺和Mn⁴⁺的含量与温度的关系见表。

T/℃	w(Mn²⁺)(%)	w(Mn³⁺)(%)	w(Mn⁴⁺)(%)
700	5.56	44.58	49.86
750	2.56	44.87	52.57
800	5.50	44.17	50.33
850	6.22	44.40	49.38

由此可以确定：在上述温度范围内，锰元素的平均价态的变化趋势是：随温度升高(填选项)

A．增大 B减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大

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31. (2021·南昌模拟) 三氧化钨(WO₃)常用于制备特种合金、防火材料和防腐涂层。现利用白钨精矿(含80%CaWO₄及少量Fe、Zn和Mg等的氧化物)生产WO₃ ，设计了如下工艺流程：

已知：①浸出液中钨(W)以[WO₃C₂O₄H₂O]^2-形式存在。

②钨酸(H₂WO₄)难溶于水。

③K_sp(CaSO₄)=4.9×10^-5 ， K_sp(CaC₂O₄)=2.3×10^-9；

K_a1(H₂C₂O₄)=5.6×10^-2 ， K_a2(H₂C₂O₄)=1.6×10^-4。

回答下列问题：
1. （1） “破碎”的目的是；“破碎”后的白钨精矿粒径约为50μm，往其中加入浸取液后形成的分散系属于。
2. （2）操作I的名称为。
3. （3）浸出液中含量最大的阳离子是；[WO₃C₂O₄H₂O]^2-中W元素的化合价为。
4. （4） “加热”时发生反应的离子方程式为；“煅烧”时发生反应的化学方程式为。
5. （5）本工艺中能循环使用的物质是。
6. （6）通过计算说明“浸取”过程形成CaSO₄而不能形成CaC₂O₄的原因：。
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32. (2021·扬州模拟) 实验室研究从炼铜烟灰(主要成分为CuO、Cu₂O、ZnO、PbO及其硫酸盐)中分别回收铜、锌、铅元素的流程如下。
1. （1）酸浸过程中，金属元素均由氧化物转化为硫酸盐，其中生成CuSO₄的化学方程式为：CuO + H₂SO₄= CuSO₄ + H₂O、。
2. （2）铁屑加入初期，置换速率随时间延长而加快，其可能原因为：反应放热，温度升高；。铁屑完全消耗后，铜的产率随时间延长而下降，其可能原因为。
3. （3）已知：25 ℃时，K_sp(PbSO₄)=2.5×10^-8；PbSO₄+ 2Cl^- $\text{[math]}$ PbCl₂+ SO $\text{[math]}$ 。一定条件下，在不同浓度的NaCl溶液中，温度对铅浸出率的影响、PbCl₂的溶解度曲线分别如图-1、图-2所示。
  
  浸出后溶液循环浸取并析出PbCl₂的实验结果如下表所示。
  
  参数
  
  循环次数
  
  0
  
  1
  
  2
  
  3
  
  结晶产品中PbCl₂纯度/%
  
  99.9
  
  99.3
  
  98.7
  
  94.3
  
  ①为提高原料NaCl溶液利用率，请补充完整利用酸浸渣制备化学纯(纯度≥98.5 %)PbCl₂晶体的实验方案：取一定质量的酸浸渣，，将所得晶体洗涤、干燥。(可选用的试剂：5 mol·L^-1NaCl溶液，1 mol·L^-1NaCl溶液，NaCl固体)
  
  ②循环一定次数后的溶液中加入适量CaCl₂溶液，过滤并加水稀释至其中NaCl浓度为1 mol·L^-1的目的是。
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33. (2021·徐州模拟) 高铁酸钾(K₂FeO₄)为紫色固体，微溶于KOH溶液，具有强氧化性，在酸性或中性溶液中产生O₂ ，在碱性溶液中较稳定。
1. （1）用如图所示的装置制备K₂FeO₄_。
  
  ①A为Cl₂发生装置，装置B的作用是。
  
  ②装置C中发生反应的离子方程式为。
  
  ③当装置C中得到大量紫色固体时立即停止通入Cl₂ ，原因是。
2. （2）某铁矿石的主要成分为Fe₂O₃和少量Al₂O₃、SiO₂ ，请补充完整由该铁矿石制得高纯度Fe(OH)₃的实验方案：(实验中须使用的试剂：稀盐酸、NaOH溶液、AgNO₃溶液)。
3. （3）通过以下方法测定高铁酸钾样品的纯度：称取0.6000g高铁酸钾样品，完全溶解于浓KOH溶液中，再加入足量亚铬酸钾｛K[Cr(OH)₄]｝反应后配成100.00mL溶液；取上述溶液20.00mL于锥形瓶中，加入稀硫酸调至pH=2，用0.1000mol·L^-1硫酸亚铁铵溶液滴定，消耗标准硫酸亚铁铵溶液15.00mL。
  测定过程中发生反应：Cr(OH) $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ =Fe(OH)₃+ $\text{[math]}$ +OH^-
  
  2 $\text{[math]}$ +2H⁺= $\text{[math]}$ +H₂O
  
  $\text{[math]}$ +Fe²⁺+H⁺→Cr³⁺+Fe³⁺+H₂O(未配平)
  
  计算K₂FeO₄样品的纯度(写出计算过程)：。
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34. (2021·南通模拟) 三氯化六氨合钴(III){[Co(NH₃)₆]Cl₃}是制备其它三价钴配合物的重要试剂。实验室以活性炭为催化剂，合成三氯化六氨合钴(III)晶体的流程如图

已知：①Co²⁺不易被氧化，Co³⁺具有强氧化性；[Co(NH₃)₆]²⁺具有较强还原性，[Co(NH₃)₆]³⁺性质稳定。

②[Co(NH₃)₆]Cl₃·6H₂O在水中的溶解度随温度的升高而增大，加入浓盐酸有利于晶体析出。
1. （1） “混合”时加入的NH₄Cl溶液有利于后续Co²⁺与NH₃的配合反应，其原理是。
2. （2）在如图所示实验装置的三颈烧瓶中，发生“配合、氧化”。
  
  ①控制三颈烧瓶中溶液温度为60℃的原因是。
  
  ②“配合”步骤安排在“氧化”步骤之前的目的是。
  
  ③向三颈烧瓶中滴加氨水的实验操作为。加入H₂O₂溶液时发生反应的离子方程式为。
3. （3）设计由过滤后的滤渣获取［Co(NH₃)₆]Cl₃·6H₂O的实验方案：向滤渣中加入80℃左右的热水，，低温干燥。(实验中须使用的试剂：浓盐酸、无水乙醇)
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35. (2021·漳州模拟) 铬铁矿的主要成分为亚铬酸亚铁( $\text{[math]}$ )，还含有 $\text{[math]}$ 及少量难溶于水和碱溶液的杂质。以铬铁矿为原料制备重铬酸钾( $\text{[math]}$ )的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
1. （1）为了加快“煅烧”的反应速率，可以采取的措施有(写一条即可)。
2. （2）亚铬酸亚铁( $\text{[math]}$ )中铬元素的化合价为；“煅烧”后亚铬酸亚铁转化为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为。
3. （3） “水浸”时， $\text{[math]}$ 遇水强烈水解，有红褐色沉淀产生，其水解的离子方程式为。
4. （4） “滤液1”中主要含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等阴离子。利用“煅烧”产生的气体X调节pH，可防止产品混入较多的杂质，则气体X为(填化学式，下同)，滤渣2的主要成分为。
5. （5） “铬转化”时，若盐酸浓度过大，在较高温度下 $\text{[math]}$ 会转化为 $\text{[math]}$ ，影响产品的纯度并产生有毒气体污染环境，写出影响产品纯度的相关反应离子方程式。
6. （6）处理含有 $\text{[math]}$ 的酸性废水防止铬对环境产生污染。
  ①每次取废水样品amL，用 $\text{[math]}$ 溶液进行处理，将 $\text{[math]}$ 转化为毒性较低的 $\text{[math]}$ ，同时 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ ，平均每次消耗了vmL。废水中 $\text{[math]}$ 为。(用含a、b、v的式子表示)。
  
  ②室温下，将上述溶液再调节至 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 转化成 $\text{[math]}$ 而沉降，分离出污泥，检测到废水中 $\text{[math]}$ 浓度约为 $\text{[math]}$ ，室温下 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
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试卷信息

小学

初中

高中

高考二轮复习知识点：物质的分离与提纯5

副标题：

*注意事项：

高考二轮复习知识点：物质的分离与提纯5

化学考试

试题分析

总体分析

题量分析

难度分析

知识点分析

选项	含杂质的物质	试剂	除杂方法
A	苯(苯酚)	浓溴水	过滤
B	C₂H₄(CO₂)	NaOH溶液	洗气
C	乙醛(乙酸)	NaOH溶液	分液
D	己烷(己烯)	溴水	分液

物质	Fe(OH)₃	Zn(OH)₂
开始沉淀的pH	2.7	6.4
沉淀完全的pH	3.7	8.0

化合物	Fe(OH)₂	Fe(OH)₃	Al(OH)₃	Mn(OH)₂
溶度积常数(25℃)近似值	10^-17	10^-39	10^-35	10^-13

实验序号	1	2	3
消耗 $\text{[math]}$ 溶液的体积 $\text{[math]}$	19.98	20.58	20.02

参数	循环次数
参数	0	1	2	3
结晶产品中PbCl₂纯度/%	99.9	99.3	98.7	94.3