高考二轮复习知识点：物质的分离与提纯6

BiOCl是一种具有珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图：

下列说法错误的是（   ）

从含砷(As)的有毒工业废水中提取粗As₂O₃ ， 流程如下：

已知：As与P同为VA族元素；Ca₃(AsO₃)₂微溶于水，Ca₃(AsO₄)₂难溶于水。

下列说法错误的是（   ）

过氧化钙是一种用途广泛的优良供氧剂，可用于鱼类养殖、农作物栽培等方面。实验室模仿工业上生产过氧化钙的实验流程如下。已知：“沉淀”时需控制温度为0℃左右。

下列说法错误的是（   ）

从干海带中提取 的流程如图，在实验室利用该流程提取 中不涉及的操作是（   ）

硫铁矿烧渣是生产硫酸的固体废弃物，用其制备高效絮凝剂聚合氯化硫酸铁铝，既能消除烧渣的危害，又能实现资源化。下列有关说法错误的是（   ）

下列说法错误的是（   ）

下列说法正确的是（   ）

为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

下列说法错误的是（   ）

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（   ）

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

下列说法错误的是（   ）

1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应，经过回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷粗产品，装置如图所示：

已知：

下列说法正确的是（   ）

绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na⁺内循环。工艺流程如图：

回答下列问题：

化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO₃ ， 进一步处理得到产品Na₂CO₃和NH₄Cl，实验流程如图：

回答下列问题：

磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有 、 、 、MgO、CaO以及少量的 ，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
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：

利用废铅蓄电池的铅泥(含PbSO₄、PbO₂和Pb)制备碱式碳酸铅[2PbCO₃·Pb(OH)₂]的工艺流程如下图所示：

已知：25℃时， ， ，

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

某化工厂用水钴矿(主要成分为Co₂O₃ ， 含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、MnO等)制取CoCl₂的工艺流程如下：

已知：①氧化性：Co³⁺＞Cl₂＞H₂O₂＞Fe³⁺。

②“酸浸”后溶液中含有的阳离子主要有H⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Al³⁺等。

③常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表(当离子浓度不大于10^-5 mol/L 时，认为该离子沉淀完全)：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Co(OH)2	Al(OH)3	Mn(OH)2
完全沉淀的pH	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

回答下列问题：

某活动小组的同学对甲烷还原氧化铜进行了探究，回答下列问题：

查阅资料得：实验室制取甲烷常用的方法为无水醋酸钠(CH₃COONa)与氢氧化钠在二氧化锰作催化剂的条件下共热，产物中有少量的副产物丙酮(CH₃COCH₃)，丙酮可与水混溶。

华为公司近年开发出石墨烯高能钴酸锂电池，该电池正极铝钴膜主要成分钴酸锂 ，还含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室对废旧钴酸锂电池回收利用的流程如图：

已知：①还原性：

② 和 结合生成较稳定的 ，强酸性条件下分解生成

回答下列问题：

二氯异氰尿酸钠(简称DCCNa)是一种高效、安全的消毒剂，常温下性质稳定，受热易分解，难溶于冰水。实验室通过以下原理和装置(夹持仪器已略去)可以制取DCCNa。

+2NaClO(浓) +2NaOH+H₂O

实验步骤如下：

五氧化二钒(V₂O₅)在冶金、催化剂、磁性材料等领域有重要作用。实验室以含钒废料(含有V₂O₃、Fe₂O₃、Al₂O₃、CuO、有机物等)来制备V₂O₅的一种工艺流程如下：

已知：含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系：

溶液pH	＜4.0	6.0—8.0	8.0—10.0
钒元素主要存在形式

请回答下列问题：

海水是一种重要的自然资源，利用海水可得到一系列产品。根据下列流程回答问题：

某兴趣小组用硼镁矿(主要成分为 ，含 等杂质)联产 和 ，流程如下：

已知： 是一种极弱的酸，可溶于水、乙醇； 易溶于水，微溶于乙醇；相关物质的溶解度随温度变化如图。

请回答：

亚氯酸钠(NaClO₂)是一种高效含氯消毒剂和漂白剂，主要用于自来水、污水等水环境的杀菌消毒，也常用作纸浆、砂糖、油脂的漂白剂。图为目前生产亚氯酸钠的流程之一(夹持装置省略)，所得NaClO₂具有纯度高的优点。

已知：NaClO₂饱和溶液在低于38℃时会析出NaClO•3H₂O，高于38℃时析出NaClO₂ ， 高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。

试回答下列问题：

以菱锰矿(主要成分为MnCO₃ ， 还含有Fe₃O₄、FeO、MgCO₃等杂质)为原料制备MnSO₄的工艺流程如下图：

已知：常温下，K_sp(MnS)=1×10^-11.金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：

金属离子	Fe3+	Fe2+	Mn2+	Mg2+
开始沉淀	1.5	6.3	7.6	9.6
完全沉淀	2.8	8.3	10.2	11.6.

高铁酸钾是绿色、环保型水处理剂，也是高能电池的电极材料。工业上，利用硫酸亚铁为原料，通过铁黄(FeOOH)制备高铁酸钾，可降低生产成本且产品质量优。工艺流程如图：

回答下列问题：

铈是稀土中丰度最高的元素，其在电子材料、催化剂等方面的应用广泛。现以氟碳铈矿(含CeFCO₃、BaO、SiO₂等)为原料制备氧化铈(CeO₂)，并测定其纯度。其工艺流程如下：

已知：①稀土离子易和SO 形成复盐沉淀：

Ce₂(SO₄)₃＋Na₂SO₄＋nH₂O= Ce₂(SO₄)₃·Na₂SO₄·nH₂O↓(复盐沉淀)；

②硫脲：一种有机物，结构简式为 ，酸性条件下易被氧化为(SCN₂H₃)₂；

③Ce^3＋在空气中易被氧化为Ce^4＋；

回答下列问题：

新冠疫情期间使用了大量的消毒剂，其中二氧化氯（ClO₂）与亚氯酸钠（NaClO₂）都具有强氧化性。两者作漂白剂时，不伤害织物；作饮用水消毒剂时，不残留异味。某研究性学习小组利用如下装置由二氧化氯制备NaClO₂·3H₂O，并探究其性质。

I.查阅资料：

①ClO₂易与碱溶液反应生成等物质的量的两种盐，其中一种为氯酸盐。

②NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO₂·3H₂O，高于38℃时析出的晶体是NaClO₂ ， 高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。

Ⅱ.制备与分离：

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：

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

回答下列问题：

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

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^- CuCl )，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：

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 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。

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

Ⅱ.酸性条件下，Na₂WO₄与乙胺“萃取”发生反应：2CH₃CH₂NH +WO (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：

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

已知：Ⅰ.“反应”过程中 发生的转化为：NO +H⁺+ ⇌ +H₂O，3 +Co³⁺⇌3H⁺+ ↓

Ⅱ.烧渣中含有 、 、 、 、 ；滤渣的成分为 、 。

回答下列问题：

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：