考点21 物质的制备、分离与提纯 备战2020高考化学优选名校好题分项版汇编1（原卷版）

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1、1（2019届广东省中山市第一中学高三上学期第二次统测）化学与社会、生产、生活和科技都密切相关。下列有关说法不正确的是（ ）A “天宫二号”使用的碳纤维，是一种新型无机高分子材料B 2014年德美科学家因开发超分辨荧光显微镜获诺贝尔化学奖，使光学显微镜分辨率步入了纳米时代。利用此类光学显微镜可以观察活细胞内蛋白质等大分子C “青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化D “霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应2（2019届黑龙江省鹤岗市第一中学高三上学期第一次月考）除去下列物质中含有的少量杂质(括号中的物质)的方法中错误的是A H2(HCl):通过水洗涤 B

2、 NO2(NO):通入过量氧气C NO(NH3):通过水洗涤 D NH4Cl溶液(I2):用CC14萃取并分液3（2019届齐鲁名校教科研协作体湖北、山东部分重点中学高三第一次联考）下列实验操作与装置均正确的是（ ）A 用甲装置从青蒿中提取对治疗疟疾有特效的青蒿素B 用乙装置配制酸碱中和滴定的标准液（0.1000mol/L HCl）C 用丙装置从海带灰中提取碘单质D 用丁装置将含等物质的量的K2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液蒸干得到明矾晶体4（天津市2017-2018学年第二学期高三化学模拟试题）除去下列物质中的杂质选用的试剂和方法最合理的是5（2019届宁夏银川一中高三第二次月考）下列

3、除杂试剂的选择或除杂操作正确的是选项括号内为杂质除杂试剂除杂操作ACO2（SO2）Na2CO3溶液将气体通过足量的Na2CO3溶液BNa2O2(Na2O)固体来源:O2在纯氧气中加热CFeCl3溶液（CuCl2）Fe粉加入过量Fe粉，充分反应后过滤DNa2SO4溶液（Na2CO3）盐酸加入盐酸至不再产生气泡为止6（2018届宁夏六盘山高级中学高三上学期第一次月考）下列说法正确的是( )A 淀粉和纤维素的分子式不同，所含的碳、氢、氧元素的质量比也不同B 苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳气体，生成苯酚和碳酸钠C 鉴别地沟油和矿物油，可以加入足量的氢氧化钠溶液共热，不分层的是地沟油D 分离四氯化碳和甲苯

4、的方法与分离汽油和水的方法一样7（2019届湖南省醴陵市第二中学高三上学期第二次月考）下列除杂方案错误的是（）选项被提纯的物质杂质除杂试剂或方法AFeCl3（aq）Al3+（aq）NaOH溶液、盐酸BCl2（g）HCl饱和NaCl溶液、浓H2SO4CNH4Cl（aq）Fe3+（aq）NaOH溶液DNa2CO3(s)NaHCO3(s)加热8（2019届宁夏育才中学高三上学期第一次月考）下列实验设计方案中，可行的是（ ）A 用加入适量铜粉的方法除去Cu(NO3)2溶液中混有的AgNO3B 用洗气瓶中的NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体C 向某无色未知溶液中仅加入BaCl2溶液，以检验未知溶液

5、中的SO42D 用加热的方法提纯含有少量碳酸钠的碳酸氢钠9（2019届湖南省醴陵市第二中学高三上学期第一次月考）如图是氯化钠、氯化铵和碳酸氢钠三种物质的溶解度曲线，分析曲线得到的以下说法中，正确的是（）冷却含有Na+、Cl-、NH4+、HCO3-的浓热的溶液，可得到碳酸氢钠晶体在20时，三种物质饱和溶液的溶质质量分数为NH4ClNaClNaHCO3在30时，氯化钠和氯化铵固体各20g分别溶于50g水，所得溶液都是饱和溶液利用结晶法从氯化钠、氯化铵混合物中分离出氯化铵的最佳温度在10以下A B C D 10（2019届河北省武邑中学高三上学期第二次调研考试）观察下列实验装置图，试回答下列问题：

6、（1）图中实验操作的名称是_；（2）写出装置中所用玻璃仪器的名称_，_；（3）下列实验需要在哪套装置中进行（填序号）： a、从海水中提取蒸馏水：_， b、分离氯化钠和水：_， c、分离碳酸钙和水：_， d、分离植物油和水：_；（4）装置中玻璃棒的作用是_。11（四川成都七中（高新校区八）2018届高三理科综合化学测试）某KCl样品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质，为了提纯KCl，先将样品溶于适量水中，搅拌、过滤，再将滤液按下图所示步骤进行提纯（过滤操作已略去）。下列说法不正确的是A 起始滤液常温下pH7 B 试剂为BaCl2溶液C 上图过程必须经2次过滤 D 步骤目的是除去CO

7、32-12（2019届广东省中山市第一中学高三上学期第二次统测化）金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿（主要成分钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。请回答下列问题。（1）钛酸亚铁（用R表示）与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C2Fe+2TiO2+CO2，钛酸亚铁的化学式为_；钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成，该反应的化学方程式为_。（2）上述生产流程中溶液中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。氢氧化物Fe(

8、OH)2TiO(OH)2Mg(OH)2Ksp8.010-161.010-291.810-11常温下，若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.0018mol/L，当溶液的pH等于_时，Mg(OH)2开始沉淀。若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为_。（3）中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为_。Mg还原TiCl4过程中必须在1070K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是_。13（2019届北京市中央民族大学附属中学高三10月月考）用含有Al2O3、SiO2和少量FeOxFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3

9、18H2O，工艺流程如下（部分操作和条件略）：向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤;向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色;加入MnSO4至紫红色消失，过滤;浓缩、结晶、分离，得到产品。（1）H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是_。（2）将MnO4 - 氧化Fe2+的离子方程式补充完整：MnO4 -_Fe2+_Mn2+_Fe3+_。（3）已知：生成氢氧化物沉淀的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注：金属离子的起始浓度为0.1 molL-1根据表中数据解释步骤的目的：

10、_。（4）己知:一定条件下，MnO4 - 可与Mn2+反应生成MnO2,向的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是_。中加入MnSO4的目的是_。14（江苏省启东中学2018-2019高三年级上学期第一次月考）胆矾是一种常见的化合物，工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料。现有废铜（主要杂质为Fe）来制备胆矾。有人设计了如下流程：pH值控制可参考下列数据物 质开始沉淀时的pH值来源:Z*X*X*K完全沉淀时的pH值氢氧化铁2.73.7氢氧化亚铁7.69.6氢氧化铜5.26.4请根据上述流程回答下列问题：（1）A物质可选用_（填字母）。a稀H2SO4 b浓H2SO4/ c浓

11、FeCl3溶液 d浓HNO3 （2）I中加H2O2的离子方程式_。（3）II中加Cu2（OH）2CO3的目的是_；其优点是_。（4）III加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为_。（5）V中加H2SO4调节pH=1是为了_。（6）V到VI的操作是_（7）某同学认为上述流程中所加的A物质并不理想，需作改进，其理由是_。如何改进_。15（2019届江苏省盐城市阜宁中学高三上学期第一次月考）以电镀污泥主要成分为Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、Fe(OH)3和SiO2等为原料制备纳米铜等的工艺流程如下：（1）“浸取”时，工业上采用3 molL1H2SO4溶液在室温下浸取1 h。Cu2(OH)2

12、CO3被浸取的化学方程式为_；下列措施可提高铜和铁的浸取率的是_(填字母)。a.将电镀污泥浆化处理 b.适当增大液、固质量比c.浸取时间缩短一半 d.控制浸取终点pH3（2）“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图甲所示。当pH1.7时，pH越大金属离子萃取率越低，其中Fe3萃取率降低的原因是_。（3）“反萃取”得到CuSO4溶液制备纳米铜粉时，Cu2的还原率随温度的变化如图乙所示。该反应的离子方程式为_；在2075 区间内，温度越高Cu2的还原率也越高，其原因是 _。（4）在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经_等操作可得到Fe2O3产品。16（2019届辽宁省沈阳市东北育才学校

13、高三上学期第一次模拟考试）工业上以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分为:Na2Cr2O72H2O)，其主要工艺流程如下：查阅相关资料得知:i.常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下能将Cr3+转化为CrO42，自身被还原为Bi(OH)3固体。ii.物质开始沉淀的pH完全沉淀的pH Fe(OH)32.73.7 Al(OH)33.44.4Cr(OH)34.65.9Fe(OH)27.59.7Bi(OH)30.74.5回答下列问题:(1)将铬铁矿矿石粉碎的目的是_。(2)操作I、III、IV用到的主要玻璃仪器有玻

14、璃棒和_（填仪器名称）。(3)写出反应的化学方程式_。(4)中酸化是使CrO42转化为Cr2O72写出该反应的离子方程式_。(5)将溶液H经下列操作：蒸发浓缩，_，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠。(6)取一定质量的固体D溶解于200 mL的稀硫酸中，向所得溶液中加入5.0 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量（n）与加入NaOH溶液的体积（V）关系如图所示，则稀硫酸的浓度为_，固体D中含Fe化合物的物质的量为_。17（2018年河南省信阳高级中学普通高等学校招生全国统一考试）天宫二号空间实验室已于2016 年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功。请回答下列问题：（1）耐辐照石英

15、玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件。石英玻璃的成分是_（填化学式）（2）“碳纤维复合材料制品”应用于“天宫二号”的推进系统。碳纤维复合材料具有重量轻、可设计强度高的特点。碳纤维复合材料由碳纤维和合成树脂组成，其中合成树脂是高分子化合物，则制备合成树脂的反应类型是_。（3）太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力源泉，其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性。 天宫二号使用的光伏太阳能电池，该电池的核心材料是_，其能量转化方式为_。 下图是一种全天候太阳能电池的工作原理：太阳照射时的总反应为V3+ VO2+ H2O=V2+VO2+2H+，则负极反应式为_；夜间时，电池正极为_（填“a”或

16、“b”）。（4）太阳能、风能发电逐渐得到广泛应用，下列说法中，正确的是_(填字母序号)。a.太阳能、风能都是清洁能源 b.太阳能电池组实现了太阳能到电能的转化c.控制系统能够控制储能系统是充电还是放电d.阳光或风力充足时，储能系统实现由化学能到电能的转化(5)含钒废水会造成水体污染，对含钒废水(除VO2+外，还含有Al3+，Fe3+等)进行综合处理可实现钒资源的回收利用，流程如下:已知溶液pH范围不同时，钒的存在形式如下表所示:钒的化合价pH11+4价VO2+，VO(OH)+VO(OH)3-+5价VO2+VO43-加入NaOH调节溶液pH至13时，沉淀1达最大量，并由灰白色转变为红褐色，用化学

17、用语表示加入NaOH后生成沉淀1的反应过程为_、_；所得滤液1中，铝元素的存在形式为_。向碱性的滤液1 (V的化合价为+4)中加入H2O2的作用是_(用离子方程式表示)。18（湖南省醴陵市第二中学2019届高三上学期第一次月考）A、B、C、D都是中学化学中常见物质,其中A、B、C均含有同一种元素,在一定条件下相互转换关系 (部分反应中得水已忽略) (1)若A为氯碱工业的产品,C为厨房中的用品。反应的离子方程式为_；氯碱工业制备A的化学方程式是_。(2)若A、D均为单质,且A为气体,D元素的一种红棕色氧化物常用作颜料。B溶液可净水的原因是_；A的实验制法的化学方程式_。(3)若B是一种两性氢氧化

18、物，请写出反应的离子方程式_。19（安徽省阜阳三中2018-2019学年高三第一学期第二次模拟考试）CoCl26H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl26H2O的工艺流程如下：已知：浸出液中含有的阳离子主要有H、Co2、Fe2、Mn2、Al3等；部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8CoCl26H2O熔点为86 ，加热至110120 时

19、，失去结晶水生成无水氯化钴。（1）写出浸出过程Co2O3发生反应的离子方程式：_。（2）写出NaClO3发生反应的主要离子方程式：_；（3）“加Na2CO3调pH至5.2”，过滤所得到的沉淀成分为_。（4）“操作1”中包含3个基本实验操作，它们依次是_、_和过滤。（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是_；萃取剂使用的最佳pH范围是_(填代号)。A2.02.5 B3.03.5 C4.04.5 D5.05.51（6）为测定粗产品中CoCl26H2O的含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品

20、中CoCl26H2O的质量分数大于100%，其原因可能是_。(答一条即可)20（2019届甘肃省武威市第六中学高三上学期第二次阶段性复习过关考试）活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料某小组以粗氧化锌（含铁、铜的氧化物）为原料模拟工业生产活性氧化锌，步骤如下：已知各相关氢氧化物沉淀pH范围如下表所示：Zn（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3Cu（OH）2开始沉淀pH5.47.02.34.7完全沉淀pH8.09.04.16.7完成下列填空：（1）步骤I中所需25%稀硫酸可用98%浓硫酸（密度为1.84g/mL）配制，所需的仪器除玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要_（选填编号）A天平 B滴定管 C容量

21、瓶 D胶头滴管（2）步骤II中加入H2O2溶液的作用是_（用离子方程式表示）；（3）用ZnO调节pH，以除去含铁杂质，调节pH的适宜范围是_。（4）步骤III中加入Zn粉的作用是：_；进一步调节溶液pH。（5）碱式碳酸锌Zn2(OH)2 CO3煅烧的化学方程式为_。（6）用如下方法测定所得活性氧化锌的纯度（假设杂质不参与反应）： 取1.000g活性氧化锌，用15.00mL 1.000molL-1 硫酸溶液完全溶解，滴入几滴甲基橙。 用浓度为0.5000molL-1 的标准氢氧化钠溶液滴定剩余硫酸，到达终点时消耗氢氧化钠溶液12.00mL。判断滴定终点的方法是_；所得活性氧化锌的纯度为_（相对原

22、子质量 O-16 Zn-65 ）。21（2019届湖北省公安县车胤中学高三9月月考）工业上用菱锰矿（MnCO3）含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质为原料制取二氧化锰，其流程示意图如下：来源:已知：生成氢氧化物沉淀的pHMn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2开始沉淀时8.36.32.74.7完全沉淀时9.8来源:Z|xx|k.Com8.33.76.7回答下列问题：（1）盐酸溶解MnCO3的化学方程是_，滤渣1的主要成分为_。（2）向溶液1中加入双氧水时，反应的离子方程式是_。（3）滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS，以除去Cu2+，反应的离子方程式是_，在C

23、uS和MnS共存的悬浊液中，c(Cu2+)/c(Mn2+)=_ （Ksp(CuS)=1.210-36，Ksp(MnS)=2.510-13）。（4）在酸性条件下，NaClO3溶液将MnCl2氧化为MnO2，其还原产物为Cl2，该反应的离子方程式为 _ 。22（四川省德阳五中2018-2019学年高三第一次月考）一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。(已知Co2O3的氧化性Cl2的氧化性)。从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下：(1)过程中采用NaOH溶液溶出废料中的Al

24、，反应的离子方程式为_。(2)过程中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出含钴物质的反应化学方程式为(产物中只有一种酸根)_。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请分析不用盐酸浸出钴的主要原因：_。(3)过程得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式：_。(4)碳酸钠溶液在过程和中所起作用有所不同，请写出在过程中起的作用是_。(5)在Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是_(填标号)。Ac(Na)2c(CO) Bc(Na)c(CO)c(HCO)Cc

25、(OH)c(HCO)c(H) Dc(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)23（2019届宁夏育才中学高三上学期第一次月考）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：（1）MgCO3 与稀硫酸反应的化学方程式为_。（2）加入H2O2 氧化时，发生反应的离子方程式为_。（3）滤渣2 的成分是_(填化学式)。（4）煅烧过程存在以下反应：2MgSO4+C2MgO+2SO2+CO2 MgSO4+CMgO+SO2+CO MgSO4+3CMgO+S+3CO利用下图装置对煅烧产生

26、的气体进行分步吸收或收集。D中通过排水法收集的气体可以是_(填化学式)。C中溶液用于吸收CO2，B中盛放的溶液可以是_(填字母)。aNaOH 溶液 bNa2CO3 溶液 c稀硝酸 dKMnO4溶液A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：_。24（2019届广东省惠州市惠东中学高三化学第一次月考）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：回答下列问题：（1）写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的

27、化学方程式_。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_（写出两条）。（2）利用_的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是_（写化学式）。（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_。然后再调节溶液的pH约为5，目的是_。（4）“粗硼酸”中的主要杂质是_（填名称）。（5）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_。25（2019届广东省惠州市惠东中学高三化学第一次月考）从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请回答下列问题：（1）流程甲加入

28、盐酸后生成Al3的离子方程式为_。（2）流程乙加入烧碱后生成Al(OH)4的离子方程式为_。（3）验证滤液B中含Fe3，可取少量滤液并加入_(填试剂名称)。（4）滤液E、K中溶质的主要成分是_(填化学式)，写出该溶液的一种用途：_。（5）已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp5.61012，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2)_。26（2018届福建省泉州第五中学高三上学期期中检测）某工厂用软锰矿（主要成分是MnO2，含少量Al2O3和SiO2）和闪锌矿（主要成分是ZnS，含少量FeS、CuS等杂质）为原料制备M

29、nO2和Zn（干电池原料），其简化流程如下：已知：反应中所有金属元素均以离子形式存在。有关常数：KspAl(OH)31.01033、KspFe(OH)33.01039、KspMn(OH)22.01013、KspZn(OH)21.01017、Ksp(MnCO3)2.01011、Ka1(H2CO3)4.0107、Ka2(H2CO3)5.61011。回答下列问题：（1）滤渣1中除了SiO2以外，还有一种淡黄色物质，该物质是由MnO2、CuS与硫酸共热时产生的，请写出该反应的离子方程式_。（2）反应中加入适量金属锌的目的是为了回收某种金属，滤渣2的主要成分是_。（3）反应中MnO2的作用是_，若反应后溶液中Mn2、Zn2均为0.1molL1，需调节溶液pH范围为_（溶液中，当一种离子的浓度小于106mol/L时可认为已不存在），X可以是_。（填字母代号）aMgO bZn(OH)2 cCu2(OH)2CO3 dMnCO3（4）反应中电极均是惰性电极，写出阳极电极反应式_。本工艺可以循环利用的物质有MnO2、Zn和_。（5）MnCO3有多种用途。废水处理领域中常用NH4HCO3溶液将Mn2+转化为MnCO3，该反应的离子方程式为_。试通过题述有关数据简要计算说明该反应能进行的原因：_。16