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2022届高三化学一轮复习实验专题强化练7物质分离提纯综合应用提高题含解析
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这是一份2022届高三化学一轮复习实验专题强化练7物质分离提纯综合应用提高题含解析，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
1．工业氧化铍可用于制作铍合金及特殊陶瓷。由绿柱石(主要成分是Be3Al2Si6O18及铁等微量元素)和方解石(主要成分是CaCO3)为原料生产氧化铍的工艺流程如图：
已知：铍化合物的性质与铝化合物的性质相似。下列叙述不正确的是
A．绿柱石的组成改写成氧化物的形式为3BeO·Al2O3·6SiO2
B．“酸浸渣”受热后的主要成分是SiO2和CaSO4
C．“碱浸”时可以使用廉价的氨水，降低生产成本
D．“水解”时调节pH发生反应的主要离子为
2．海洋中有丰富的“食品、矿产、能源、药物和水产资源”等，下列说法正确的是
A．第①步中除去粗盐中的SO、Ca2＋、Mg2＋等杂质，加入药品的顺序为：Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、过滤后加盐酸
B．工业上通过电解氯化钠溶液制取金属钠
C．第③步到第⑤步的目的是为了富集溴元素
D．第④步离子方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+2H++SO
3．式硫酸铁[]是用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图。下列叙述错误的是
A．沉淀A为
B．合理处理废铁屑有利于保护环境和资源再利用
C．加入的作用是将溶液中的转化为
D．溶液B的pH越大越好，有利于碱式硫酸铁的生成
4．某学习小组在实验室从海带中提取碘，设计实验流程如下：
下列说法错误的是
A．灼烧操作主要用到的仪器是坩埚
B．萃取过程所用有机溶剂可以是苯或
C．氧化剂参加反应的离子方程式为
D．通过蒸发分离得有机层中的I2
5．垃圾分类意义重大，工业上回收光盘金属层中的Ag的流程如图所示，下列说法错误的是
A．过滤操作需要用到的玻璃仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒
B．氧化过程中参加反应的Ag和NaClO的物质的量之比为1∶1
C．氧化过程中，可以用代替NaClO氧化Ag
D．还原过程，若水合肼转化为无害气体，则还原过程的离子方程式为
6．利用超分子可分离和，将、混合物加入一种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法不正确的是
A．杯酚易被氧化B．杯酚分子存在大π键
C．分子比分子大D．杯酚与形成氢键
7．实验室某硝酸钾固体样品中混有少量硫酸铵和碳酸钾杂质，现需除去杂质，得到纯净的硝酸钠固体。某化学兴趣小组设计实验方案并采取如下实验装置：
固体样品硝酸钾固体
下列说法不合理的是
A．试剂①为蒸馏水，试剂②为Ba(OH)2溶液，试剂③为稀HNO3
B．操作①为溶解，采用装置a；操作②为过滤，采用装置b；操作③为结晶，采用装置c
C．装置a用玻璃棒可以加快该步骤的速度，装置b用玻璃棒来引流
D．操作③可以为蒸发结晶，也可以为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
8．某工厂的工业废水中含有大量的、、和少量等。工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，设计如下流程：
下列说法正确的是
A．加入过量A，发生的反应均为置换反应
B．固体B为混合物，而固体E为纯净物
C．物质D既可以是稀硫酸，也可以是稀盐酸
D．操作Ⅲ用到的仪器有坩埚、酒精灯等
9．实验室用严重锈蚀的废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体()，流程如下：
下列说法正确的是
A．上述流程中涉及的反应均属于氧化还原反应
B．“酸溶”时试剂可用稀硫酸或稀盐酸
C．“还原”时发生反应的离子方程式为
D．“结晶”采用的方式是蒸发浓缩、冷却结晶
10．丹东市地处沿海，海洋中有丰富的化学资源，现有一种制取粗碘的工艺流程如图所示，下列说法不正确的是
A．步骤②③④为碘的富集过程
B．步骤⑤中“操作X”为萃取、分液和蒸馏步骤
C．步骤④中氧化产物与还原产物的物质的量比为
D．③④互为可逆反应
11．海水化学资源开发利用的部分过程如图所示：
下列说法正确的是
A．粗盐(含有Ca2+，Mg2+，SO等)通过物理方法即可转为精盐
B．用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3
C．在第③步中可通入Cl2使溴离子被还原为Br2
D．在第④步中，SO2水溶液吸收Br2后，溶液的pH减小
12．某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程，下列有关说法正确的是
A．固体1中只含有CaCO3和CaSO3
B．捕获剂所捕获的气体主要是CO
C．X可以是空气或是氧气，且需过量
D．处理含废水时，发生反应的离子方程式为：
13．金属铬常用于提升特种合金的性能，工业上以铬铁矿(主要成分为，含有少量)为原料制备金属铬的流程如图(已知溶液为橙色)。下列说法错误的是
A．①中需持续吹入空气作氧化剂
B．②中需加入过量稀硫酸
C．③中发生了置换反应
D．溶液A为橙色
14．海水资源开发利用的部分过程如图所示。下列说法正确的是
A．向盐卤中通入的氧化剂可能是SO2
B．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
C．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
D．常用电解氢氧化镁的方法制备金属Mg
15．以废旧锌锰电池中的黑锰粉[含MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、ZnCl2、Fe2O3及炭黑等]为原料制备MnCl2，实现锰的再利用。其工艺流程如图：
下列说法不正确的是
A．步骤①分离出NH4Cl、ZnCl2的试剂和操作为：水、过滤
B．步骤②中发生的反应：C+O2CO2、4MnO(OH)+O24MnO2+2H2O
C．步骤③若先加H2O2、后加H2SO4，可提高H2O2的利用率
D．步骤④所得MnCl2溶液中含有少量CaSO4杂质
二、填空题（共10题）
16．石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用流程如下：
(注：SiCl4的沸点是57.6ºC，金属氯化物的沸点均高于150ºC)
①向反应器中通入Cl2前，需通一段时间的N2.高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应氯化物。80℃冷凝的目的是：_______。
②由活性炭得到气体II的化学反应方程式为：_______。
17．稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下：
已知：废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)
试回答步骤I中进行原料预处理的目的为_______。
18．一种以冷热镀管废料锌灰制ZnSO4·7H2O晶体，进而获取ZnO，并探索氢电极增压还原氧化锌电解法制锌的方法，工艺流程如图所示：
已知：①锌灰的主要成分为ZnO、ZnCl2，还含有SiO2、CuO、PbO和FeO
②Cu++Cl-=CuCl↓
回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分为SiO2和_______。
(2)酸浸时，硫酸浓度不能过高，原因是_______。
19．以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
“酸浸”时V2O5转化为，反应的离子方程式为___________，同时V2O4转化成VO2＋。“废渣1”的主要成分是___________。
20．电子工业中常用覆铜板为基础材料制作印刷电路板，工业上利用溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不想要的铜腐蚀，同时还可以从腐蚀废液(主要含、和)中回收铜，并重新获得溶液。废液处理流程如下：
请回答下列问题。
(1)操作的名称为___________。
(2)溶液腐蚀铜板的离子方程式为___________。
(3)试剂为___________(填化学式)。沉淀为___________(填化学式)。从氧化还原反应的角度分析，试剂是___________剂。
(4)为了检验腐蚀废液中是否含有，可将腐蚀废液取样然后滴加___________(填化学式)溶液。
(5)查阅资料可知能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，请写出反应的离子方程式___________。但是检验腐蚀废液中是否含有，不能用酸性高锰酸钾溶液进行检验，原因是___________。
(6)向溶液中加入溶液的实验现象为___________。
21．NaCl溶液中混有、和淀粉胶体，选择适当的试剂和方法从中提纯出NaCl晶体。相应的实验过程如图所示：
(1)写出上述实验过程中所用试剂的化学式：试剂①为_______；试剂③为_______。
(2)判断试剂①已过量的方法是_______。
(3)操作①是利用半透膜进行分离提纯，操作①的实验结果：淀粉胶体_______(填“能”或“不能”)透过半透膜；_______(填“能”或“不能”)透过半透膜。
(4)操作④的名称是_______。
(5)实验室用制得的NaCl晶体配制480mL 1.0ml/L的NaCl溶液，用托盘天平称量的氯化钠固体的质量是_______，配制过程用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有_______。
22．高锰酸钾在实验室和工农业生产中有广泛的用途，实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾，其部分流程如下：
已知：MnO为墨绿色。
(1)第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，而不用瓷坩埚的原因是__________(用化学方程式表示)。
(2)第④步通入适量CO2，发生反应生成MnO和MnO2和碳酸盐，则发生反应的离子方程式为_______________。
(3)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，干燥过程中，温度不宜过高，其原因是 _________(用化学方程式表示)。
(4)H2O2和KMnO4都是常用的强氧化剂，若向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色，写出该反应的离子方程式：_______________________。
23．以菱铁矿(主要成分是碳酸亚铁，化学式： FeCO3)为原料制取铁的流程如图：
(1)“氧化”和“沉淀”是将“浸取”过程中产生的 Fe2+转化为Fe(OH)3沉淀， 则操作①的名称为______(填“蒸发”或“过滤”)，所用到主要玻璃仪器有_____ 。
(2)写出“沉淀” 过程中发生反应的离子方程式：__________ 。
24．甲苯和溴乙烷混合物可通过如图流程进行分离。
请填写下列空白：
（1）试剂A的名称为___，X的结构简式为___。
（2）操作①是___。
（3）写出甲苯和溴乙烷的混合物中加入试剂A时发生反应的方程式___。
25．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NaNO3 晶体，相应的实验流程如图所示。
(1)写出实验流程中下列物质的化学式：试剂 X___________，沉淀 A_________。
(2)上述实验流程中①②③步均要进行的实验操作是______________(填操作名称)，该过程中玻璃棒的作用是___________。
(3)上述实验流程中加入过量 Na2CO3 溶液的目的是_____________。
(4)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有_________________(填化学式)杂质。为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的_________________(填化学式)。
参考答案
1．C
【分析】
绿柱石和方解石熔炼，SiO2与CaCO3反应生成CaSiO3，Fe元素被氧化，然后加入稀硫酸溶解，浸出液中含有BeSO4、Al2(SO4)3、Fer(SO4)3，然后向溶液中加入“碱、水”，调节溶液pH除去铁离子，然后过滤得到氢氧化铁沉淀，滤液中含有、AlO，再调节溶液pH，得到Be(OH)2沉淀，煅烧氢氧化铍得到工业BeO，据此分析解题。
【详解】
A．绿柱石(主要成分是Be3Al2Si6O18)，绿柱石的组成改写成氧化物的形式为3BeO·Al2O3·6SiO2，A正确；
B．利用“原子去向分析法”，硫酸浸泡后生成难溶性的H2SiO3和微溶性的CaSO4，受热后H2SiO3转化为SiO2，B正确；
C．流程中“碱、水”将Be、Al元素分别转化为、AlO，只能使用强碱，氨水是弱碱，C错误；
D．水解”反应的主要离子是，D正确；
答案选C。
2．C
【详解】
A．粗盐提纯应先加入BaCl2溶液，后加入Na2CO3溶液，NaOH溶液加入顺序随意，描述错误，不符题意；
B．制取金属钠需电解熔融态NaCl，描述错误，不符题意；
C．溴离子在海水中浓度很低，第一次制得溴单质直接萃取分离的成本过高，处理也很麻烦，故需用SO2的水溶液再次吸收Br2，获得高浓度的Br-溶液，描述正确，符合题意；
D．HBr是强电解质，离子方程式中需拆写为离子形式，方程式拆写错误，不符题意；
综上，本题选C。
3．D
【详解】
A．酸浸液中有和，加入少量的目的是调节pH，使溶液中的形成沉淀，A项正确；
B．废铁屑扔掉会污染环境、浪费资源，故合理处理废铁屑有利于保护环境和资源再利用，B项正确；
C．溶液A中含，加入的作用是将溶液中的转化为，再水解形成碱式硫酸铁，C项正确；
D．溶液B的pH必须控制在一定的范围内，pH偏小时水解程度较弱，当pH偏大时，会水解变成氢氧化铁沉淀，得不到碱式硫酸铁，D项错误；
答案选D。
4．D
【分析】
由流程可知，干海带灼烧后，溶解、过滤分离出滤渣与含碘离子的滤液，滤液中加氧化剂可氧化碘离子，且碘不易溶于水、易溶于有机溶剂，加有机溶解萃取、分液分离出碘的有机层，最后蒸馏分离出碘，以此来解答。
【详解】
A．固体灼烧操作主要用到的仪器是坩埚，故A正确；
B．单质碘易溶于有机溶剂，萃取过程所用有机溶剂可以是苯或，故B正确；
C．氧化剂为过氧化氢时，反应的离子方程式为，故C正确；
D．通过蒸馏分离得有机层中的I2，故D错误；
故选D。
5．C
【详解】
A.过滤操作需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，A正确；
B.氧化过程中方程式为↑，参加反应的Ag和NaClO的物质的量之比为1∶1，B正确；
C.氧化过程中，若用代替NaClO氧化Ag，无法产生AgCl，C错误；
D.还原过程，若水合肼转化为无害气体，溶液中含银离子为，则还原过程的离子方程式为，D正确；
故选C。
6．D
【详解】
A．杯酚含有酚羟基，易被氧化，故A正确；
B．杯酚分子存在苯环结构，所以存在大π键，故B正确；
C．分子不能进入杯酚空腔，所以比分子大，故C正确；
D．不符合形成氢键的条件，故D错误；
故答案为D。
7．B
【详解】
A．硝酸钾固体样品中混有少量硫酸铵和碳酸钾杂质，先加水溶解，再加Ba(OH)2溶液除去硫酸铵，用硝酸除去碳酸钾和过量的Ba(OH)2溶液，故A正确；
B．结晶应该用蒸发皿，而c为坩埚，故B错误；
C．溶解时玻璃棒的作用是搅拌加速溶解，过滤时是引流的作用，故C正确；
D．硝酸钾溶液得到硝酸钾晶体可以蒸发结晶，也可以为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故D正确；
故选B。
8．B
【分析】
工业废水中含有大量的 Fe2+ 、 Fe3+ 、 Cu2+ 和少量 Na+ 等，加入过量的A，得到固体B和滤液C，滤液C和滤液F合并，可得到FeSO4▪7H2O，所以加入的A为铁单质，铁和Cu2+发生置换反应生成铜和Fe2+，Fe也和Fe3+反应生成Fe2+，固体B是铁和铜的混合物，加入过量的B，得到固体E和滤液F，则加入的B为稀硫酸，铁和硫酸反应生成FeSO4，铜不和硫酸反应，则固体E为铜。
【详解】
A．由以上分析可知，加入的A为铁，铁和Cu2+发生的是置换反应，和Fe3+发生的不是置换反应，故A错误；
B．固体B为铁和铜的混合物，而固体E只有铜，为纯净物，故B正确；
C．物质D既只能是稀硫酸，不可以是稀盐酸，因为要回收硫酸亚铁，故C错误；
D．操作Ⅲ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，不会用到坩埚，坩埚是用来灼烧固体的，故D错误；
故选B。
9．D
【分析】
严重锈蚀的废铁屑用硫酸酸浸，溶液中含Fe3+和Fe2+，加铁粉将Fe3+还原成Fe2+，过滤除去不溶杂质，得硫酸亚铁溶液，蒸发浓缩、冷却结晶，制取硫酸亚铁晶体()。
【详解】
A． Fe2O3与硫酸的反应不是氧化还原反应，故A错误；
B． “酸溶”时不能用盐酸，会引入Cl—，故B错误；
C． 所给的离子方程式电荷不守恒，“还原”时发生反应的离子方程式为，故C错误；
D． 晶体带结晶水，一般采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法提取，“结晶”采用的方式是蒸发浓缩、冷却结晶，故D正确；
故选D。
10．D
【分析】
过氧化氢氧化海带浸取原液中的碘离子为碘单质，步骤②萃取碘水中的碘单质；步骤③为向萃取液中加入NaOH溶液，使碘单质与碱反应生成碘离子、碘酸根离子，从有机相中分离；步骤④向水溶液中加入硫酸，重新生成碘单质，经一系列操作得到粗碘。
【详解】
A．分析可知，步骤②③④为碘的富集过程，A说法正确；
B．步骤⑤中“操作X”经萃取、分液和蒸馏得到纯净的碘单质，B说法正确；
C．步骤④中碘离子为氧化产物，化合价由0价变为-1，碘酸根离子为还原产物，化合价由0价变为+5，则氧化产物与还原产物的质量比为5：1，C说法正确；
D．步骤③④反应的条件不同，不是可逆反应，D说法错误；
答案选D。
11．D
【详解】
A．粗盐中含有Ca2+，Mg2+，SO等，精制时需要加入BaCl2溶液除去SO，加入NaOH溶液除去Mg2+，加入Na2CO3溶液除去Ca2+及过量的Ba2+，最后加入盐酸，以上每步除杂均为化学方法，故A错误；
B．澄清石灰水与NaHCO3和Na2CO3反应均生成难溶物CaCO3，现象相同，故无法用澄清石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3，故B错误；
C．在第③步中可通入Cl2，溴离子被氧化为Br2，故C错误；
D．H2SO3为弱电解质，吸收Br2后，发生氧化还原反应：H2SO3+H2O+ Br2= H2SO4+2HBr，生成物均为强电解质，溶液的酸性增强，pH减小，故D正确；
答案选D。
12．B
【分析】
N2、CO2、SO2、NO、CO通过过量的石灰乳，CO2、SO2被吸收，生成CaCO3和CaSO3，剩余气体1含有N2、NO和CO，从后面产物有NaNO2知，通入的X可能是空气，将NO氧化为NO2，但不能过量，否则不能生成NaNO2，气体2为N2、CO，N2为无污染，所以捕获产物为CO。
【详解】
A．由于石灰乳过量，所以反应后的固体中除含有CaCO3和CaSO3外，还包括过量的Ca(OH)2，A错误；
B．通过分析可知气体2为N2、CO的混合气体，N2无污染，所以捕获气体为CO，B正确；
C．通入空气不能过量，不然会生成，而不能产生NaNO2，C错误；
D．根据流程图可知：、发生氧化还原反应生成无污染的N2，结合元素守恒可知还生成H2O，则反应的离子方程式为：+=N2↑+2H2O，D错误；
故合理选项是B。
13．B
【分析】
铬铁矿粉中加入碳酸钠灼烧，可生成、和，加入水过滤，再向滤液中加入适量稀硫酸得到氢氧化铝和，与S发生氧化还原反应生成，受热分解生成，通过铝热反应可生成；向溶液中加入浓硫酸得到的溶液A为溶液，电解溶液得到。
【详解】
A．铬铁矿中的(Ⅱ)和(Ⅲ)经过程①分别转化为和，、化合价升高，故①中应通入空气作氧化剂，故A正确；
B．加入过量稀硫酸，氢氧化铝会溶解而不能除去，故B错误；
C．③中发生的反应为铝和反应生成氧化铝和Cr，即发生了置换反应生成，故C正确；
D．中加入浓硫酸得到的溶液A为溶液，溶液为橙色，故D正确；
选B。
14．C
【分析】
由流程可知，海水晒盐分离出粗盐和苦卤，向苦卤中通入氧化剂如Cl2置换出溴单质，发生Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，溶液中含镁离子，与沉淀剂生石灰或石灰乳反应生成氢氧化镁。
【详解】
A． 向盐卤中通入的氧化剂可能是Cl2，目的是将溴离子氧化成溴单质，二氧化硫与溴离子不反应，故A错误；
B． 从生产成本的角度，工业生产中常选用生石灰或石灰乳作为沉淀剂，便宜易得，故B错误；
C． 粗盐溶于水，加沉淀剂除去杂质后过滤，蒸发结晶得到NaCl，故C正确；
D． 常用电解无水氯化镁的方法制备金属Mg，故D错误；
故选C。
15．C
【分析】
黑锰粉中含有、、、、及炭黑等，步骤①将黑锰粉分离为溶液和粗品，可知步骤①为水洗、过滤分离出溶液、溶液和固体；所得粗品中含有、、及炭黑等，步骤②是将粗品在空气中加热，可知、炭黑(主要成分为C单质)被O2氧化，其中C被氧化为CO2，被氧化为，此时粗产品中含有、；步骤③是向粗产品(含、中加入H2O2溶液、稀H2SO4，并加热得到MnSO4溶液和Fe(OH)3沉淀；步骤④是向MnSO4溶液中加入CaCl2，二者反应生成MnCl2和微溶于水的CaSO4，再经过滤操作得到MnCl2溶液。
【详解】
A．步骤①将黑锰粉分离为溶液和粗品，可知步骤①为水洗、过滤分离出溶液、溶液和固体，可知步骤①分离出、的试剂和操作为：水、过滤，故A项正确；
B．经步骤①分离所得的粗品中含有、、及炭黑等，步骤②是将粗品在空气中加热，可知、炭黑(主要成分为C单质)被O2氧化，其中C被氧化为CO2，被氧化为，则步骤②中发生的反应正确，故B项正确；
C．③中先加入双氧水，会催化分解H2O2，使其利用率降低，故C项错误；
D．步骤④是向MnSO4溶液中加入CaCl2，二者反应生成MnCl2和微溶于水的CaSO4，所以含有少量的CaSO4，故D项正确。
故选C。
16．将MgCl2、FeCl3、AlCl3等金属氯化物冷凝为固体，从而与SiCl4分开 SiO2＋2C 2CO＋Si，Si＋Cl2 SiCl4
【详解】
①高温下，Si元素转化成SiCl4，铁元素转化成FeCl3，Mg元素转化成MgCl2，Al元素转化成AlCl3，SiCl4沸点是57.6℃，MgCl2、FeCl3、AlCl3沸点均高于150℃，加热到1500℃，MgCl2、FeCl3、AlCl3、SiCl4全部转化成气体I，80℃冷凝，SiCl4还是气体，而MgCl2、FeCl3、AlCl3状态是固体，便于与SiCl4分开；
②气体II中气体为SiCl4，因此发生的反应是SiO2＋2C 2CO＋Si，Si＋Cl2 SiCl4。
17．除去ZnO和Al2O3
【详解】
由预处理前和预处理后的成分含量变化可得，ZnO和Al2O3的含量降低，所以预处理的目的为除去ZnO和Al2O3。
18．PbSO4 会产生SO2气体，污染环境或无法反应(速率慢)等
【详解】
(1) ZnO与稀硫酸反应生成硫酸锌和水，CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水， PbO与稀硫酸反应生成难溶于水的PbSO4和水，FeO和硫酸反应生成硫酸亚铁和水，ZnCl2可溶于水， SiO2和硫酸不反应，所以滤渣1的主要成分为SiO2和PbSO4；
(2)浓硫酸具有强氧化性，酸浸时，若硫酸浓度过高，浓硫酸被FeO还原为SO2气体，污染环境。
19．V2O5＋2H＋=2＋H2O SiO2
【分析】
从废钒催化剂中回收V2O5，由流程可知，“酸浸”时V2O5转化为，V2O4转成VO2+，氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子，只有SiO2不溶，则过滤得到的滤渣1为SiO2，然后加氧化剂KClO3，将VO2+变为，再加KOH时，铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，同时中和硫酸，过滤得到的滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3，“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH+V4O R4V4O12+4OH-，由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知，碱性条件下利用反应逆向移动，流出液中主要为硫酸钾，“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，“煅烧”时分解生成V2O5。
【详解】
V2O5、中V的化合价均为＋5价，因此“酸浸”时的反应为非氧化还原反应，由电荷守恒和原子守恒可知反应的离子方程式为V2O5＋2H＋===2＋H2O。SiO2不与H2SO4反应，“废渣1”的主要成分是SiO2。故答案为：V2O5＋2H＋=2＋H2O；SiO2。
20．过滤 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Fe Fe Cu 氯气 KSCN 氯离子也能被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色 先生成白色沉淀、后迅速变为灰绿色，最好变为红褐色
【分析】
根据废液成分、和最终提取FeCl3，故需除去杂质是Cu2+和Fe2+，根据除杂不能引杂，而试剂必须是过量的，故先用试剂a是铁粉将铜置换出来，剩余的铁粉和铜一起过滤到沉淀A，在其中加入盐酸，剩余的铁粉溶解，而铜不反应到沉淀B中，滤液乙和滤液甲都是氯化亚铁，通入氯气后会被氧化为氯化铁，从而提纯了氯化铁。
【详解】
（1）根据出来了沉淀和滤液判断，操作I的名称是：过滤。
（2）根据电子和电荷守恒配平得离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
（3）根据杂质离子铜离子，所需离子是三价铁离子，故应加入的试剂a是：Fe，沉淀A为：Fe和Cu。试剂c是将二价铁氧化为三价铁，且不引入杂质，故c为：氯气。
（4）检验三价铁用KSCN，生成产物溶液显血红色。
（5）根据电荷、原子、电子守恒进行书写离子方程式为：
，由于酸性高锰酸钾具有强氧化性，能将氯离子氧化，故不能用酸性高锰酸钾进行检验。
（6）向氯化亚铁加入氢氧化钠会发生反应：FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl，
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。故现象是：生成白色沉淀、后迅速变为灰绿色，最好变为红褐色。
【点睛】
此题重点在于除杂思路，最好的除杂方法是将杂质转化为所需物质，而此题中的二价铁可以转化为三价铁，所以试剂需除去的是二价铜，除杂时将杂质转化为沉淀或者气体，根据金属阳离子一般转化为沉淀进行判断。
21． HCl 静置，向上层清液中滴加少量氯化钡溶液，无白色沉淀产生，说明氯化钡溶液已过量 不能 能 蒸发结晶 29.3g 500 mL容量瓶
【详解】
胶体不能透过半 透膜，操作①为渗析；除去粗盐中含有的、的方法：先加入过量，除去，再加入过量，除去和之前引入的，则试剂①为，操作②为过滤，沉淀A为硫酸钡，试剂②为，操作③为过滤，沉淀B为和，试剂③为盐酸，加入盐酸可除去过量的，最后蒸发结晶可得到NaCl晶体。
(1)由以上分析可知试剂①为，试剂③为HCl。故答案为，HCl。
(2)判断氯化钡过量的方法是静置，向上层清液中滴加少量氯化钡溶液，无白色沉淀产生，说明氯化钡溶液已过量；答案为静置，向上层清液中滴加少量氯化钡溶液，无白色沉淀产生，说明氯化钡溶液已过量；
(3)胶粒不能透过半透膜，而溶液中的离子可通过半透膜，因此淀粉胶体不能透过半透膜，能透过半透膜。答案为不能；能
(4)操作④为蒸发结晶。答案为蒸发结晶。
(5)实验室用制得的NaCl晶体配制480mL 1.0ml/L的NaCl溶液，实际应配制500mL NaCl溶液，则，由于托盘天平只能精确到0.1g，则用托盘天平称取29.3g NaCl，配制过程用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有500mL容量瓶。答案为29.3g；500mL容量瓶。
22．SiO2＋2KOH=K2SiO3＋H2O 3MnO＋2CO2=2MnO＋MnO2↓＋2CO 2KMnO4=K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2MnO＋6H＋＋5H2O2=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
【详解】
(1)瓷坩埚原料含有SiO2，在高温下，瓷坩埚可以和KOH发生反应，故第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，化学方程式是SiO2＋2KOH=K2SiO3＋H2O。
(2)第④步通入适量CO2， MnO发生自身氧化还原反应生成MnO和MnO2，二氧化碳转化为碳酸盐，MnO→MnO，Mn元素化合价由+6价升高为+7，化合价升高1价，MnO→MnO2， Mn元素化合价由+6价降低为+4，化合价降低2价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒可知，发生反应的离子方程式为3MnO＋2CO2=2MnO＋MnO2↓＋2CO。
(3) KMnO4在温度过高的条件下会发生分解反应，生成K2MnO4、MnO2和O2，故加热温度不宜过高，化学方程式是 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑。
(4)H2O2中氧元素化合价为-1价，既能作氧化剂又能作还原剂，若向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色，说明高锰酸钾被还原了，过氧化氢则被氧化为氧气，反应的离子方程式为： 2MnO＋6H＋＋5H2O2=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。
23．过滤 烧杯、玻璃棒、漏斗 Fe3+ + 3NH3∙H2O = Fe(OH)3↓+3NH
【分析】
以菱铁矿(主要成分是碳酸亚铁，化学式： FeCO3)为原料制取铁的流程，菱铁矿加稀硫酸生成FeSO4，加双氧水将亚铁氧化成铁离子，加氨水沉淀Fe3+ + 3NH3∙H2O = Fe(OH)3↓+3NH，过滤后得到Fe(OH)3，加热分解生成Fe2O3，再用还原剂还原得到Fe。
【详解】
(1)“氧化”和“沉淀”是将“浸取”过程中产生的 Fe2+转化为Fe(OH)3沉淀，分离固体和液体要用过滤，所用到主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。故答案为：过滤；烧杯、玻璃棒、漏斗；
(2)“沉淀” 过程中发生反应硫酸铁与氨水反应生成氢氧化铁和硫酸铵，离子方程式：Fe3+ + 3NH3∙H2O = Fe(OH)3↓+3NH。故答案为：Fe3+ + 3NH3∙H2O = Fe(OH)3↓+3NH。
24．NaOH溶液 蒸馏 CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
【分析】
甲苯和溴乙烷混合物中加入氢氧化钠溶液，溴乙烷发生水解反应生成乙醇和溴化钠，分液，油层是甲苯，水层中含有乙醇，加入生石灰后蒸馏可分离出乙醇。
【详解】
根据以上分析，(1) 溴乙烷在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成乙醇，所以试剂A的名称为NaOH溶液，油层是甲苯，甲苯的结构简式为；
(2)乙醇溶液蒸馏可分离出乙醇，操作①是蒸馏；
(3)甲苯和溴乙烷的混合物中加入氢氧化钠溶液，溴乙烷发生水解反应生成乙醇和溴化钠，反应的方程式是CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。
25．AgNO3 BaSO4 过滤 引流 使溶液中的 Ag+、Ba2+完全沉淀 Na2CO3 HNO3
【分析】
NaCl、Na2SO4 和 NaNO3 的混合物，得到纯净的NaNO3 晶体则要除去硫酸根离子和氯离子，先加过量的氯化钡沉淀硫酸根离子，得到沉淀A为硫酸钡，溶液1中含有氯化钠，硝酸钠和过量的氯化钡；然后在溶液1中加过量的X溶液，根据最终目标物质为硝酸钠，可知加X的目的是沉淀氯离子，则X为硝酸银，沉淀B为氯化银，溶液2中含有硝酸钠，硝酸银和硝酸钡，继续加过量的碳酸钠，将银离子和钡离子转变成沉淀除去，沉淀C为碳酸钡和碳酸银的混合物，溶液3中含有硝酸钠和过量的碳酸钠，应除去碳酸钠后进行结晶操作得到硝酸钠晶体，据此分析解答。
【详解】
(1)根据以上分析试剂X是为了除去氯离子的硝酸银溶液，沉淀A为氯化钡结合硫酸根离子产生的硫酸钡，故答案为：AgNO3；BaSO4。
(2)实验流程中①②③步均要进行沉淀和溶液的分离，固液分离应采用过滤操作，过滤时要用到玻璃棒引流，故答案为：过滤；引流。
(3)溶液2中含有硝酸银和硝酸钡，加过量的碳酸钠目的是将银离子和钡离子转变成沉淀除去，故答案为：使溶液中的 Ag+、Ba2+完全沉淀。
(4)溶液3中含有硝酸钠和过量的碳酸钠，应除去碳酸钠后进行结晶操作，为不引入杂质离子应用适量的硝酸除去碳酸钠，故答案为：Na2CO3；HNO3。
【点睛】
除杂的基本原则要把握“四原则”“三必须”。
(1)“四原则”是：一不增(提纯过程中不增加新的杂质)；二不减(不减少欲被提纯的物质)；三易分离(被提纯物与杂质容易分离)；四易复原(被提纯物质要复原)。
(2)“三必须”是：一除杂试剂必须过量；二过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)；三除杂途径选最佳。成分含量/%
Y2O3
ZnO
Al2O3
PbO2
MgO
预处理前
24.28
41.82
7.81
1.67
0.19
预处理后
68.51
5.42
4.33
5.43
0.50
物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量分数/%
2.2～2.9
2.8～3.1
22～28
60～65
1～2
＜1
1．工业氧化铍可用于制作铍合金及特殊陶瓷。由绿柱石(主要成分是Be3Al2Si6O18及铁等微量元素)和方解石(主要成分是CaCO3)为原料生产氧化铍的工艺流程如图：
已知：铍化合物的性质与铝化合物的性质相似。下列叙述不正确的是
A．绿柱石的组成改写成氧化物的形式为3BeO·Al2O3·6SiO2
B．“酸浸渣”受热后的主要成分是SiO2和CaSO4
C．“碱浸”时可以使用廉价的氨水，降低生产成本
D．“水解”时调节pH发生反应的主要离子为
2．海洋中有丰富的“食品、矿产、能源、药物和水产资源”等，下列说法正确的是
A．第①步中除去粗盐中的SO、Ca2＋、Mg2＋等杂质，加入药品的顺序为：Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、过滤后加盐酸
B．工业上通过电解氯化钠溶液制取金属钠
C．第③步到第⑤步的目的是为了富集溴元素
D．第④步离子方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+2H++SO
3．式硫酸铁[]是用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图。下列叙述错误的是
A．沉淀A为
B．合理处理废铁屑有利于保护环境和资源再利用
C．加入的作用是将溶液中的转化为
D．溶液B的pH越大越好，有利于碱式硫酸铁的生成
4．某学习小组在实验室从海带中提取碘，设计实验流程如下：
下列说法错误的是
A．灼烧操作主要用到的仪器是坩埚
B．萃取过程所用有机溶剂可以是苯或
C．氧化剂参加反应的离子方程式为
D．通过蒸发分离得有机层中的I2
5．垃圾分类意义重大，工业上回收光盘金属层中的Ag的流程如图所示，下列说法错误的是
A．过滤操作需要用到的玻璃仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒
B．氧化过程中参加反应的Ag和NaClO的物质的量之比为1∶1
C．氧化过程中，可以用代替NaClO氧化Ag
D．还原过程，若水合肼转化为无害气体，则还原过程的离子方程式为
6．利用超分子可分离和，将、混合物加入一种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法不正确的是
A．杯酚易被氧化B．杯酚分子存在大π键
C．分子比分子大D．杯酚与形成氢键
7．实验室某硝酸钾固体样品中混有少量硫酸铵和碳酸钾杂质，现需除去杂质，得到纯净的硝酸钠固体。某化学兴趣小组设计实验方案并采取如下实验装置：
固体样品硝酸钾固体
下列说法不合理的是
A．试剂①为蒸馏水，试剂②为Ba(OH)2溶液，试剂③为稀HNO3
B．操作①为溶解，采用装置a；操作②为过滤，采用装置b；操作③为结晶，采用装置c
C．装置a用玻璃棒可以加快该步骤的速度，装置b用玻璃棒来引流
D．操作③可以为蒸发结晶，也可以为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
8．某工厂的工业废水中含有大量的、、和少量等。工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，设计如下流程：
下列说法正确的是
A．加入过量A，发生的反应均为置换反应
B．固体B为混合物，而固体E为纯净物
C．物质D既可以是稀硫酸，也可以是稀盐酸
D．操作Ⅲ用到的仪器有坩埚、酒精灯等
9．实验室用严重锈蚀的废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体()，流程如下：
下列说法正确的是
A．上述流程中涉及的反应均属于氧化还原反应
B．“酸溶”时试剂可用稀硫酸或稀盐酸
C．“还原”时发生反应的离子方程式为
D．“结晶”采用的方式是蒸发浓缩、冷却结晶
10．丹东市地处沿海，海洋中有丰富的化学资源，现有一种制取粗碘的工艺流程如图所示，下列说法不正确的是
A．步骤②③④为碘的富集过程
B．步骤⑤中“操作X”为萃取、分液和蒸馏步骤
C．步骤④中氧化产物与还原产物的物质的量比为
D．③④互为可逆反应
11．海水化学资源开发利用的部分过程如图所示：
下列说法正确的是
A．粗盐(含有Ca2+，Mg2+，SO等)通过物理方法即可转为精盐
B．用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3
C．在第③步中可通入Cl2使溴离子被还原为Br2
D．在第④步中，SO2水溶液吸收Br2后，溶液的pH减小
12．某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程，下列有关说法正确的是
A．固体1中只含有CaCO3和CaSO3
B．捕获剂所捕获的气体主要是CO
C．X可以是空气或是氧气，且需过量
D．处理含废水时，发生反应的离子方程式为：
13．金属铬常用于提升特种合金的性能，工业上以铬铁矿(主要成分为，含有少量)为原料制备金属铬的流程如图(已知溶液为橙色)。下列说法错误的是
A．①中需持续吹入空气作氧化剂
B．②中需加入过量稀硫酸
C．③中发生了置换反应
D．溶液A为橙色
14．海水资源开发利用的部分过程如图所示。下列说法正确的是
A．向盐卤中通入的氧化剂可能是SO2
B．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
C．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
D．常用电解氢氧化镁的方法制备金属Mg
15．以废旧锌锰电池中的黑锰粉[含MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、ZnCl2、Fe2O3及炭黑等]为原料制备MnCl2，实现锰的再利用。其工艺流程如图：
下列说法不正确的是
A．步骤①分离出NH4Cl、ZnCl2的试剂和操作为：水、过滤
B．步骤②中发生的反应：C+O2CO2、4MnO(OH)+O24MnO2+2H2O
C．步骤③若先加H2O2、后加H2SO4，可提高H2O2的利用率
D．步骤④所得MnCl2溶液中含有少量CaSO4杂质
二、填空题（共10题）
16．石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用流程如下：
(注：SiCl4的沸点是57.6ºC，金属氯化物的沸点均高于150ºC)
①向反应器中通入Cl2前，需通一段时间的N2.高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应氯化物。80℃冷凝的目的是：_______。
②由活性炭得到气体II的化学反应方程式为：_______。
17．稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下：
已知：废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)
试回答步骤I中进行原料预处理的目的为_______。
18．一种以冷热镀管废料锌灰制ZnSO4·7H2O晶体，进而获取ZnO，并探索氢电极增压还原氧化锌电解法制锌的方法，工艺流程如图所示：
已知：①锌灰的主要成分为ZnO、ZnCl2，还含有SiO2、CuO、PbO和FeO
②Cu++Cl-=CuCl↓
回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分为SiO2和_______。
(2)酸浸时，硫酸浓度不能过高，原因是_______。
19．以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
“酸浸”时V2O5转化为，反应的离子方程式为___________，同时V2O4转化成VO2＋。“废渣1”的主要成分是___________。
20．电子工业中常用覆铜板为基础材料制作印刷电路板，工业上利用溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不想要的铜腐蚀，同时还可以从腐蚀废液(主要含、和)中回收铜，并重新获得溶液。废液处理流程如下：
请回答下列问题。
(1)操作的名称为___________。
(2)溶液腐蚀铜板的离子方程式为___________。
(3)试剂为___________(填化学式)。沉淀为___________(填化学式)。从氧化还原反应的角度分析，试剂是___________剂。
(4)为了检验腐蚀废液中是否含有，可将腐蚀废液取样然后滴加___________(填化学式)溶液。
(5)查阅资料可知能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，请写出反应的离子方程式___________。但是检验腐蚀废液中是否含有，不能用酸性高锰酸钾溶液进行检验，原因是___________。
(6)向溶液中加入溶液的实验现象为___________。
21．NaCl溶液中混有、和淀粉胶体，选择适当的试剂和方法从中提纯出NaCl晶体。相应的实验过程如图所示：
(1)写出上述实验过程中所用试剂的化学式：试剂①为_______；试剂③为_______。
(2)判断试剂①已过量的方法是_______。
(3)操作①是利用半透膜进行分离提纯，操作①的实验结果：淀粉胶体_______(填“能”或“不能”)透过半透膜；_______(填“能”或“不能”)透过半透膜。
(4)操作④的名称是_______。
(5)实验室用制得的NaCl晶体配制480mL 1.0ml/L的NaCl溶液，用托盘天平称量的氯化钠固体的质量是_______，配制过程用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有_______。
22．高锰酸钾在实验室和工农业生产中有广泛的用途，实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾，其部分流程如下：
已知：MnO为墨绿色。
(1)第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，而不用瓷坩埚的原因是__________(用化学方程式表示)。
(2)第④步通入适量CO2，发生反应生成MnO和MnO2和碳酸盐，则发生反应的离子方程式为_______________。
(3)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，干燥过程中，温度不宜过高，其原因是 _________(用化学方程式表示)。
(4)H2O2和KMnO4都是常用的强氧化剂，若向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色，写出该反应的离子方程式：_______________________。
23．以菱铁矿(主要成分是碳酸亚铁，化学式： FeCO3)为原料制取铁的流程如图：
(1)“氧化”和“沉淀”是将“浸取”过程中产生的 Fe2+转化为Fe(OH)3沉淀， 则操作①的名称为______(填“蒸发”或“过滤”)，所用到主要玻璃仪器有_____ 。
(2)写出“沉淀” 过程中发生反应的离子方程式：__________ 。
24．甲苯和溴乙烷混合物可通过如图流程进行分离。
请填写下列空白：
（1）试剂A的名称为___，X的结构简式为___。
（2）操作①是___。
（3）写出甲苯和溴乙烷的混合物中加入试剂A时发生反应的方程式___。
25．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NaNO3 晶体，相应的实验流程如图所示。
(1)写出实验流程中下列物质的化学式：试剂 X___________，沉淀 A_________。
(2)上述实验流程中①②③步均要进行的实验操作是______________(填操作名称)，该过程中玻璃棒的作用是___________。
(3)上述实验流程中加入过量 Na2CO3 溶液的目的是_____________。
(4)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有_________________(填化学式)杂质。为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的_________________(填化学式)。
参考答案
1．C
【分析】
绿柱石和方解石熔炼，SiO2与CaCO3反应生成CaSiO3，Fe元素被氧化，然后加入稀硫酸溶解，浸出液中含有BeSO4、Al2(SO4)3、Fer(SO4)3，然后向溶液中加入“碱、水”，调节溶液pH除去铁离子，然后过滤得到氢氧化铁沉淀，滤液中含有、AlO，再调节溶液pH，得到Be(OH)2沉淀，煅烧氢氧化铍得到工业BeO，据此分析解题。
【详解】
A．绿柱石(主要成分是Be3Al2Si6O18)，绿柱石的组成改写成氧化物的形式为3BeO·Al2O3·6SiO2，A正确；
B．利用“原子去向分析法”，硫酸浸泡后生成难溶性的H2SiO3和微溶性的CaSO4，受热后H2SiO3转化为SiO2，B正确；
C．流程中“碱、水”将Be、Al元素分别转化为、AlO，只能使用强碱，氨水是弱碱，C错误；
D．水解”反应的主要离子是，D正确；
答案选C。
2．C
【详解】
A．粗盐提纯应先加入BaCl2溶液，后加入Na2CO3溶液，NaOH溶液加入顺序随意，描述错误，不符题意；
B．制取金属钠需电解熔融态NaCl，描述错误，不符题意；
C．溴离子在海水中浓度很低，第一次制得溴单质直接萃取分离的成本过高，处理也很麻烦，故需用SO2的水溶液再次吸收Br2，获得高浓度的Br-溶液，描述正确，符合题意；
D．HBr是强电解质，离子方程式中需拆写为离子形式，方程式拆写错误，不符题意；
综上，本题选C。
3．D
【详解】
A．酸浸液中有和，加入少量的目的是调节pH，使溶液中的形成沉淀，A项正确；
B．废铁屑扔掉会污染环境、浪费资源，故合理处理废铁屑有利于保护环境和资源再利用，B项正确；
C．溶液A中含，加入的作用是将溶液中的转化为，再水解形成碱式硫酸铁，C项正确；
D．溶液B的pH必须控制在一定的范围内，pH偏小时水解程度较弱，当pH偏大时，会水解变成氢氧化铁沉淀，得不到碱式硫酸铁，D项错误；
答案选D。
4．D
【分析】
由流程可知，干海带灼烧后，溶解、过滤分离出滤渣与含碘离子的滤液，滤液中加氧化剂可氧化碘离子，且碘不易溶于水、易溶于有机溶剂，加有机溶解萃取、分液分离出碘的有机层，最后蒸馏分离出碘，以此来解答。
【详解】
A．固体灼烧操作主要用到的仪器是坩埚，故A正确；
B．单质碘易溶于有机溶剂，萃取过程所用有机溶剂可以是苯或，故B正确；
C．氧化剂为过氧化氢时，反应的离子方程式为，故C正确；
D．通过蒸馏分离得有机层中的I2，故D错误；
故选D。
5．C
【详解】
A.过滤操作需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，A正确；
B.氧化过程中方程式为↑，参加反应的Ag和NaClO的物质的量之比为1∶1，B正确；
C.氧化过程中，若用代替NaClO氧化Ag，无法产生AgCl，C错误；
D.还原过程，若水合肼转化为无害气体，溶液中含银离子为，则还原过程的离子方程式为，D正确；
故选C。
6．D
【详解】
A．杯酚含有酚羟基，易被氧化，故A正确；
B．杯酚分子存在苯环结构，所以存在大π键，故B正确；
C．分子不能进入杯酚空腔，所以比分子大，故C正确；
D．不符合形成氢键的条件，故D错误；
故答案为D。
7．B
【详解】
A．硝酸钾固体样品中混有少量硫酸铵和碳酸钾杂质，先加水溶解，再加Ba(OH)2溶液除去硫酸铵，用硝酸除去碳酸钾和过量的Ba(OH)2溶液，故A正确；
B．结晶应该用蒸发皿，而c为坩埚，故B错误；
C．溶解时玻璃棒的作用是搅拌加速溶解，过滤时是引流的作用，故C正确；
D．硝酸钾溶液得到硝酸钾晶体可以蒸发结晶，也可以为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故D正确；
故选B。
8．B
【分析】
工业废水中含有大量的 Fe2+ 、 Fe3+ 、 Cu2+ 和少量 Na+ 等，加入过量的A，得到固体B和滤液C，滤液C和滤液F合并，可得到FeSO4▪7H2O，所以加入的A为铁单质，铁和Cu2+发生置换反应生成铜和Fe2+，Fe也和Fe3+反应生成Fe2+，固体B是铁和铜的混合物，加入过量的B，得到固体E和滤液F，则加入的B为稀硫酸，铁和硫酸反应生成FeSO4，铜不和硫酸反应，则固体E为铜。
【详解】
A．由以上分析可知，加入的A为铁，铁和Cu2+发生的是置换反应，和Fe3+发生的不是置换反应，故A错误；
B．固体B为铁和铜的混合物，而固体E只有铜，为纯净物，故B正确；
C．物质D既只能是稀硫酸，不可以是稀盐酸，因为要回收硫酸亚铁，故C错误；
D．操作Ⅲ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，不会用到坩埚，坩埚是用来灼烧固体的，故D错误；
故选B。
9．D
【分析】
严重锈蚀的废铁屑用硫酸酸浸，溶液中含Fe3+和Fe2+，加铁粉将Fe3+还原成Fe2+，过滤除去不溶杂质，得硫酸亚铁溶液，蒸发浓缩、冷却结晶，制取硫酸亚铁晶体()。
【详解】
A． Fe2O3与硫酸的反应不是氧化还原反应，故A错误；
B． “酸溶”时不能用盐酸，会引入Cl—，故B错误；
C． 所给的离子方程式电荷不守恒，“还原”时发生反应的离子方程式为，故C错误；
D． 晶体带结晶水，一般采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法提取，“结晶”采用的方式是蒸发浓缩、冷却结晶，故D正确；
故选D。
10．D
【分析】
过氧化氢氧化海带浸取原液中的碘离子为碘单质，步骤②萃取碘水中的碘单质；步骤③为向萃取液中加入NaOH溶液，使碘单质与碱反应生成碘离子、碘酸根离子，从有机相中分离；步骤④向水溶液中加入硫酸，重新生成碘单质，经一系列操作得到粗碘。
【详解】
A．分析可知，步骤②③④为碘的富集过程，A说法正确；
B．步骤⑤中“操作X”经萃取、分液和蒸馏得到纯净的碘单质，B说法正确；
C．步骤④中碘离子为氧化产物，化合价由0价变为-1，碘酸根离子为还原产物，化合价由0价变为+5，则氧化产物与还原产物的质量比为5：1，C说法正确；
D．步骤③④反应的条件不同，不是可逆反应，D说法错误；
答案选D。
11．D
【详解】
A．粗盐中含有Ca2+，Mg2+，SO等，精制时需要加入BaCl2溶液除去SO，加入NaOH溶液除去Mg2+，加入Na2CO3溶液除去Ca2+及过量的Ba2+，最后加入盐酸，以上每步除杂均为化学方法，故A错误；
B．澄清石灰水与NaHCO3和Na2CO3反应均生成难溶物CaCO3，现象相同，故无法用澄清石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3，故B错误；
C．在第③步中可通入Cl2，溴离子被氧化为Br2，故C错误；
D．H2SO3为弱电解质，吸收Br2后，发生氧化还原反应：H2SO3+H2O+ Br2= H2SO4+2HBr，生成物均为强电解质，溶液的酸性增强，pH减小，故D正确；
答案选D。
12．B
【分析】
N2、CO2、SO2、NO、CO通过过量的石灰乳，CO2、SO2被吸收，生成CaCO3和CaSO3，剩余气体1含有N2、NO和CO，从后面产物有NaNO2知，通入的X可能是空气，将NO氧化为NO2，但不能过量，否则不能生成NaNO2，气体2为N2、CO，N2为无污染，所以捕获产物为CO。
【详解】
A．由于石灰乳过量，所以反应后的固体中除含有CaCO3和CaSO3外，还包括过量的Ca(OH)2，A错误；
B．通过分析可知气体2为N2、CO的混合气体，N2无污染，所以捕获气体为CO，B正确；
C．通入空气不能过量，不然会生成，而不能产生NaNO2，C错误；
D．根据流程图可知：、发生氧化还原反应生成无污染的N2，结合元素守恒可知还生成H2O，则反应的离子方程式为：+=N2↑+2H2O，D错误；
故合理选项是B。
13．B
【分析】
铬铁矿粉中加入碳酸钠灼烧，可生成、和，加入水过滤，再向滤液中加入适量稀硫酸得到氢氧化铝和，与S发生氧化还原反应生成，受热分解生成，通过铝热反应可生成；向溶液中加入浓硫酸得到的溶液A为溶液，电解溶液得到。
【详解】
A．铬铁矿中的(Ⅱ)和(Ⅲ)经过程①分别转化为和，、化合价升高，故①中应通入空气作氧化剂，故A正确；
B．加入过量稀硫酸，氢氧化铝会溶解而不能除去，故B错误；
C．③中发生的反应为铝和反应生成氧化铝和Cr，即发生了置换反应生成，故C正确；
D．中加入浓硫酸得到的溶液A为溶液，溶液为橙色，故D正确；
选B。
14．C
【分析】
由流程可知，海水晒盐分离出粗盐和苦卤，向苦卤中通入氧化剂如Cl2置换出溴单质，发生Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，溶液中含镁离子，与沉淀剂生石灰或石灰乳反应生成氢氧化镁。
【详解】
A． 向盐卤中通入的氧化剂可能是Cl2，目的是将溴离子氧化成溴单质，二氧化硫与溴离子不反应，故A错误；
B． 从生产成本的角度，工业生产中常选用生石灰或石灰乳作为沉淀剂，便宜易得，故B错误；
C． 粗盐溶于水，加沉淀剂除去杂质后过滤，蒸发结晶得到NaCl，故C正确；
D． 常用电解无水氯化镁的方法制备金属Mg，故D错误；
故选C。
15．C
【分析】
黑锰粉中含有、、、、及炭黑等，步骤①将黑锰粉分离为溶液和粗品，可知步骤①为水洗、过滤分离出溶液、溶液和固体；所得粗品中含有、、及炭黑等，步骤②是将粗品在空气中加热，可知、炭黑(主要成分为C单质)被O2氧化，其中C被氧化为CO2，被氧化为，此时粗产品中含有、；步骤③是向粗产品(含、中加入H2O2溶液、稀H2SO4，并加热得到MnSO4溶液和Fe(OH)3沉淀；步骤④是向MnSO4溶液中加入CaCl2，二者反应生成MnCl2和微溶于水的CaSO4，再经过滤操作得到MnCl2溶液。
【详解】
A．步骤①将黑锰粉分离为溶液和粗品，可知步骤①为水洗、过滤分离出溶液、溶液和固体，可知步骤①分离出、的试剂和操作为：水、过滤，故A项正确；
B．经步骤①分离所得的粗品中含有、、及炭黑等，步骤②是将粗品在空气中加热，可知、炭黑(主要成分为C单质)被O2氧化，其中C被氧化为CO2，被氧化为，则步骤②中发生的反应正确，故B项正确；
C．③中先加入双氧水，会催化分解H2O2，使其利用率降低，故C项错误；
D．步骤④是向MnSO4溶液中加入CaCl2，二者反应生成MnCl2和微溶于水的CaSO4，所以含有少量的CaSO4，故D项正确。
故选C。
16．将MgCl2、FeCl3、AlCl3等金属氯化物冷凝为固体，从而与SiCl4分开 SiO2＋2C 2CO＋Si，Si＋Cl2 SiCl4
【详解】
①高温下，Si元素转化成SiCl4，铁元素转化成FeCl3，Mg元素转化成MgCl2，Al元素转化成AlCl3，SiCl4沸点是57.6℃，MgCl2、FeCl3、AlCl3沸点均高于150℃，加热到1500℃，MgCl2、FeCl3、AlCl3、SiCl4全部转化成气体I，80℃冷凝，SiCl4还是气体，而MgCl2、FeCl3、AlCl3状态是固体，便于与SiCl4分开；
②气体II中气体为SiCl4，因此发生的反应是SiO2＋2C 2CO＋Si，Si＋Cl2 SiCl4。
17．除去ZnO和Al2O3
【详解】
由预处理前和预处理后的成分含量变化可得，ZnO和Al2O3的含量降低，所以预处理的目的为除去ZnO和Al2O3。
18．PbSO4 会产生SO2气体，污染环境或无法反应(速率慢)等
【详解】
(1) ZnO与稀硫酸反应生成硫酸锌和水，CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水， PbO与稀硫酸反应生成难溶于水的PbSO4和水，FeO和硫酸反应生成硫酸亚铁和水，ZnCl2可溶于水， SiO2和硫酸不反应，所以滤渣1的主要成分为SiO2和PbSO4；
(2)浓硫酸具有强氧化性，酸浸时，若硫酸浓度过高，浓硫酸被FeO还原为SO2气体，污染环境。
19．V2O5＋2H＋=2＋H2O SiO2
【分析】
从废钒催化剂中回收V2O5，由流程可知，“酸浸”时V2O5转化为，V2O4转成VO2+，氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子，只有SiO2不溶，则过滤得到的滤渣1为SiO2，然后加氧化剂KClO3，将VO2+变为，再加KOH时，铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，同时中和硫酸，过滤得到的滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3，“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH+V4O R4V4O12+4OH-，由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知，碱性条件下利用反应逆向移动，流出液中主要为硫酸钾，“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，“煅烧”时分解生成V2O5。
【详解】
V2O5、中V的化合价均为＋5价，因此“酸浸”时的反应为非氧化还原反应，由电荷守恒和原子守恒可知反应的离子方程式为V2O5＋2H＋===2＋H2O。SiO2不与H2SO4反应，“废渣1”的主要成分是SiO2。故答案为：V2O5＋2H＋=2＋H2O；SiO2。
20．过滤 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Fe Fe Cu 氯气 KSCN 氯离子也能被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色 先生成白色沉淀、后迅速变为灰绿色，最好变为红褐色
【分析】
根据废液成分、和最终提取FeCl3，故需除去杂质是Cu2+和Fe2+，根据除杂不能引杂，而试剂必须是过量的，故先用试剂a是铁粉将铜置换出来，剩余的铁粉和铜一起过滤到沉淀A，在其中加入盐酸，剩余的铁粉溶解，而铜不反应到沉淀B中，滤液乙和滤液甲都是氯化亚铁，通入氯气后会被氧化为氯化铁，从而提纯了氯化铁。
【详解】
（1）根据出来了沉淀和滤液判断，操作I的名称是：过滤。
（2）根据电子和电荷守恒配平得离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
（3）根据杂质离子铜离子，所需离子是三价铁离子，故应加入的试剂a是：Fe，沉淀A为：Fe和Cu。试剂c是将二价铁氧化为三价铁，且不引入杂质，故c为：氯气。
（4）检验三价铁用KSCN，生成产物溶液显血红色。
（5）根据电荷、原子、电子守恒进行书写离子方程式为：
，由于酸性高锰酸钾具有强氧化性，能将氯离子氧化，故不能用酸性高锰酸钾进行检验。
（6）向氯化亚铁加入氢氧化钠会发生反应：FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl，
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。故现象是：生成白色沉淀、后迅速变为灰绿色，最好变为红褐色。
【点睛】
此题重点在于除杂思路，最好的除杂方法是将杂质转化为所需物质，而此题中的二价铁可以转化为三价铁，所以试剂需除去的是二价铜，除杂时将杂质转化为沉淀或者气体，根据金属阳离子一般转化为沉淀进行判断。
21． HCl 静置，向上层清液中滴加少量氯化钡溶液，无白色沉淀产生，说明氯化钡溶液已过量 不能 能 蒸发结晶 29.3g 500 mL容量瓶
【详解】
胶体不能透过半 透膜，操作①为渗析；除去粗盐中含有的、的方法：先加入过量，除去，再加入过量，除去和之前引入的，则试剂①为，操作②为过滤，沉淀A为硫酸钡，试剂②为，操作③为过滤，沉淀B为和，试剂③为盐酸，加入盐酸可除去过量的，最后蒸发结晶可得到NaCl晶体。
(1)由以上分析可知试剂①为，试剂③为HCl。故答案为，HCl。
(2)判断氯化钡过量的方法是静置，向上层清液中滴加少量氯化钡溶液，无白色沉淀产生，说明氯化钡溶液已过量；答案为静置，向上层清液中滴加少量氯化钡溶液，无白色沉淀产生，说明氯化钡溶液已过量；
(3)胶粒不能透过半透膜，而溶液中的离子可通过半透膜，因此淀粉胶体不能透过半透膜，能透过半透膜。答案为不能；能
(4)操作④为蒸发结晶。答案为蒸发结晶。
(5)实验室用制得的NaCl晶体配制480mL 1.0ml/L的NaCl溶液，实际应配制500mL NaCl溶液，则，由于托盘天平只能精确到0.1g，则用托盘天平称取29.3g NaCl，配制过程用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有500mL容量瓶。答案为29.3g；500mL容量瓶。
22．SiO2＋2KOH=K2SiO3＋H2O 3MnO＋2CO2=2MnO＋MnO2↓＋2CO 2KMnO4=K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2MnO＋6H＋＋5H2O2=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
【详解】
(1)瓷坩埚原料含有SiO2，在高温下，瓷坩埚可以和KOH发生反应，故第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，化学方程式是SiO2＋2KOH=K2SiO3＋H2O。
(2)第④步通入适量CO2， MnO发生自身氧化还原反应生成MnO和MnO2，二氧化碳转化为碳酸盐，MnO→MnO，Mn元素化合价由+6价升高为+7，化合价升高1价，MnO→MnO2， Mn元素化合价由+6价降低为+4，化合价降低2价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒可知，发生反应的离子方程式为3MnO＋2CO2=2MnO＋MnO2↓＋2CO。
(3) KMnO4在温度过高的条件下会发生分解反应，生成K2MnO4、MnO2和O2，故加热温度不宜过高，化学方程式是 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑。
(4)H2O2中氧元素化合价为-1价，既能作氧化剂又能作还原剂，若向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色，说明高锰酸钾被还原了，过氧化氢则被氧化为氧气，反应的离子方程式为： 2MnO＋6H＋＋5H2O2=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。
23．过滤 烧杯、玻璃棒、漏斗 Fe3+ + 3NH3∙H2O = Fe(OH)3↓+3NH
【分析】
以菱铁矿(主要成分是碳酸亚铁，化学式： FeCO3)为原料制取铁的流程，菱铁矿加稀硫酸生成FeSO4，加双氧水将亚铁氧化成铁离子，加氨水沉淀Fe3+ + 3NH3∙H2O = Fe(OH)3↓+3NH，过滤后得到Fe(OH)3，加热分解生成Fe2O3，再用还原剂还原得到Fe。
【详解】
(1)“氧化”和“沉淀”是将“浸取”过程中产生的 Fe2+转化为Fe(OH)3沉淀，分离固体和液体要用过滤，所用到主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。故答案为：过滤；烧杯、玻璃棒、漏斗；
(2)“沉淀” 过程中发生反应硫酸铁与氨水反应生成氢氧化铁和硫酸铵，离子方程式：Fe3+ + 3NH3∙H2O = Fe(OH)3↓+3NH。故答案为：Fe3+ + 3NH3∙H2O = Fe(OH)3↓+3NH。
24．NaOH溶液 蒸馏 CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
【分析】
甲苯和溴乙烷混合物中加入氢氧化钠溶液，溴乙烷发生水解反应生成乙醇和溴化钠，分液，油层是甲苯，水层中含有乙醇，加入生石灰后蒸馏可分离出乙醇。
【详解】
根据以上分析，(1) 溴乙烷在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成乙醇，所以试剂A的名称为NaOH溶液，油层是甲苯，甲苯的结构简式为；
(2)乙醇溶液蒸馏可分离出乙醇，操作①是蒸馏；
(3)甲苯和溴乙烷的混合物中加入氢氧化钠溶液，溴乙烷发生水解反应生成乙醇和溴化钠，反应的方程式是CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。
25．AgNO3 BaSO4 过滤 引流 使溶液中的 Ag+、Ba2+完全沉淀 Na2CO3 HNO3
【分析】
NaCl、Na2SO4 和 NaNO3 的混合物，得到纯净的NaNO3 晶体则要除去硫酸根离子和氯离子，先加过量的氯化钡沉淀硫酸根离子，得到沉淀A为硫酸钡，溶液1中含有氯化钠，硝酸钠和过量的氯化钡；然后在溶液1中加过量的X溶液，根据最终目标物质为硝酸钠，可知加X的目的是沉淀氯离子，则X为硝酸银，沉淀B为氯化银，溶液2中含有硝酸钠，硝酸银和硝酸钡，继续加过量的碳酸钠，将银离子和钡离子转变成沉淀除去，沉淀C为碳酸钡和碳酸银的混合物，溶液3中含有硝酸钠和过量的碳酸钠，应除去碳酸钠后进行结晶操作得到硝酸钠晶体，据此分析解答。
【详解】
(1)根据以上分析试剂X是为了除去氯离子的硝酸银溶液，沉淀A为氯化钡结合硫酸根离子产生的硫酸钡，故答案为：AgNO3；BaSO4。
(2)实验流程中①②③步均要进行沉淀和溶液的分离，固液分离应采用过滤操作，过滤时要用到玻璃棒引流，故答案为：过滤；引流。
(3)溶液2中含有硝酸银和硝酸钡，加过量的碳酸钠目的是将银离子和钡离子转变成沉淀除去，故答案为：使溶液中的 Ag+、Ba2+完全沉淀。
(4)溶液3中含有硝酸钠和过量的碳酸钠，应除去碳酸钠后进行结晶操作，为不引入杂质离子应用适量的硝酸除去碳酸钠，故答案为：Na2CO3；HNO3。
【点睛】
除杂的基本原则要把握“四原则”“三必须”。
(1)“四原则”是：一不增(提纯过程中不增加新的杂质)；二不减(不减少欲被提纯的物质)；三易分离(被提纯物与杂质容易分离)；四易复原(被提纯物质要复原)。
(2)“三必须”是：一除杂试剂必须过量；二过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)；三除杂途径选最佳。成分含量/%
Y2O3
ZnO
Al2O3
PbO2
MgO
预处理前
24.28
41.82
7.81
1.67
0.19
预处理后
68.51
5.42
4.33
5.43
0.50
物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量分数/%
2.2～2.9
2.8～3.1
22～28
60～65
1～2
＜1
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