高考化学冲刺专题复习卷除杂和结晶练习卷.docx
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除杂和结晶练习卷
1、重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。
制备流程如图所示：
回答下列问题：
（1）步骤①的主要反应为
FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2
（2）滤渣1中含量最多的金属元素是________，滤渣2的主要成分是________及含硅杂质。
（3）步骤④调滤液2的pH使之变________（填“大”或“小”）。
分析：
步骤①给出了主要物质和主要反应，结合②中的关键词：
水浸和过滤，不难判断滤渣1和滤液1的成分。
③通过调pH=7和过滤得到滤渣2和滤液2，结合滤液1成分和生产目的可知滤渣2为Al（OH）3。
答案：
（2）Fe、Al（OH）3（3）小
2、TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：
资料：
TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物
SiCl4
TiCl4
AlCl3
FeCl3
MgCl2
沸点/℃
58
136
181（升华）
316
1412
熔点/℃
－69
－25
193
304
714
在TiCl4中的溶解性
互溶
—
微溶
难溶
④氯化产物冷却至室温，经________得到粗TiCl4混合液，则滤渣中含有____________。
（2）精制过程：
粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。
示意图如下：
物质a是__________，T2应控制在____________________________________。
答案：
（1）④过滤；MgCl2、AlCl3、FeCl3
（2）SiCl4；高于136℃，低于181℃
3、以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4•7H2O的过程如图所示：
镁泥的主要成分如下表：
MgO
SiO2
FeO、Fe2O3
CaO
Al2O3
B2O3
30%～40%
20%～25%
5%～15%
2%～3%
1%～2%
1%～2%
回答下列问题：
（1）“酸解”时应该加入的酸是 ，“滤渣1”中主要含有 （写化学式）。
（2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是 、 。
（3）判断“除杂”基本完成的检验方法是 。
答案：
（1）浓硫酸；SiO2、CaSO4
（2）氧化亚铁离子；促进铁离子、铝离子转化为沉淀。
（3）溶液接近为无色。
4、LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。
某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：
已知：
HCl的沸点是－85.0℃，HF的沸点是19.5℃。
（3）第④步分离采用的方法是 ；第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是 。
答案：
（3）过滤；冷凝
5、草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。
一种制备草酸（含2个结晶水）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是 ，滤渣是 ；过滤操作②的滤液是 和 ，滤渣是 。
答案：
（2）NaOH溶液；CaC2O4；H2C2O4溶液；H2SO4溶液；CaSO4
6、重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。
制备流程如图所示：
（4）有关物质的溶解度如图所示。
向“滤液3”中加入适量KCl，_____________________、_____________________、___________得到K2Cr2O7固体。
冷却到________（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a．80℃b．60℃c．40℃d．10℃
答案：
（4）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、d
7、某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、A12O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。
研究小组对其进行综合处理的流程如下：
回答下列问题：
（5）实验室用MgCl2溶液制备MgCl2·7H2O，在不断滴加浓盐酸或通入HCl后，需要进行的操作是______________、_________________、___________、干燥。
答案：
（5）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤
8、明矾石经过处理后得到明矾[KAl（SO4）2•12H2O]。
从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示：
焙烧明矾的化学方程式为：
4KAl（SO4）2•12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O
请回答下列问题：
（2）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。
答案：
（2）蒸发结晶
银铜合金广泛用于航空工业。
从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：
[Cu（OH）2在800C以上分解；Al（OH）3在3000C以上分解]
（5）CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是 、过滤、洗涤和干燥。
答案：
（5）蒸发浓缩、冷却结晶
9、以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。
其工作流程如下：
PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：
PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），
其溶解度曲线如图所示。
②过程Ⅲ的目的是提纯。
结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：
____________________。
答案：
（3）②将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到PbO固体。
10、柠檬酸亚铁（FeC6H6O7）是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾（FeSO4·7H2O）通过下列反应制备：
FeSO4+Na2CO3===FeCO3↓+Na2SO4 FeCO3+C6H8O7===FeC6H6O7+CO2↑+H2O
某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。
请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤（可选用的试剂：
铁粉、稀硫酸和NaOH溶液）：
向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤，向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤，得到FeSO4溶液，滴加稀硫酸酸化， ，得到FeSO4·7H2O晶体。
答案：
（5）加热浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥
11、以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4•7H2O的过程如图所示：
镁泥的主要成分如下表：
MgO
SiO2
FeO、Fe2O3
CaO
Al2O3[来源:
学科网]
B2O3
30%～40%
20%～25%
5%～15%
2%～3%
1%～2%
1%～2%
MgSO4和CaSO4在不同温度下的溶解度如下表：
S（g）/T（℃）
25
50
60
70
90
MgSO4
11.6
23.3
32.5
38.1
42.5
CaSO4
0.2028
0.1817
0.1632
0.1569
0.1492
回答下列问题：
（4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是 。
答案：
温度对硫酸镁、硫酸钙的溶解度影响不同，温度越高，硫酸钙溶解度越小，可以采用蒸发浓缩，趁热过滤方法除去硫酸钙。
13、废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。
湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。
某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：
回答下列问题：
（4）操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 。
答案：
（4）加热浓缩、冷却结晶、过滤
14、实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。
实验过程如下：
（3）用右图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。
②为使Fe3+尽可能多的从水相转移至有机相，采取的操作：
向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，、静置、分液，并重复多次。
（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：
边搅拌边向溶液中滴加氨水，，过滤、用水洗涤固体2~3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
[已知该溶液中pH=8.5时Mg（OH）2开始沉淀；pH=5.0时Al（OH）3沉淀完全]。
【答案】
（3）②充分振荡
（4）至515、硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O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：
（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___________________________（化学式）。
（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是 。
然后在调节溶液的pH约为5，目的是 。
答案：
Fe3O4；SiO2和CaSO4
（3）将Fe2+氧化成Fe3+；使Fe3+与Al3+形成氢氧化物沉淀而除去
16、毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:
Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
加入NH3·H2O调节pH=8可除去 （填离子符号），滤渣Ⅱ中含
（填化学式）。
答案：
（2）Fe3+；Mg（OH）2、Ca（OH）2；
17、氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。
纯化工业级氧化锌（含有Fe（Ⅱ）
Mn（II）、Ni（II）等杂质）的流程如下：
提示：
在本实验条件下，Ni（II）不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。
回答下列问题：
（1）反应②中除掉的杂质离子是 。
（2）反应③过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有 。
答案：
（1）Fe2+和Mn2+
（2）镍
18、用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12（SO4）3·18H2O，工艺流程如下（部分操作和条件略）：
Ⅰ．向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤；
Ⅱ．向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；
Ⅲ．加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；
Ⅳ．加入MnSO4至紫红色消失，过滤；[来源:
学。
科。
网Z。
X。
X。
K]
Ⅴ．浓缩、结晶、分离，得到产品。
（3）已知：
生成氢氧化物沉淀的pH
Al（OH）3
Fe（OH）2
Fe（OH）3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注：
金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：
。
答案：
（3）pH约为3时，Fe2+和Al3+不能形成沉淀，将Fe2+氧化为Fe3+，可使铁完全沉淀
19、工业上用重铬酸钠（Na2Cr2O7）结晶后的母液（含少量杂质Fe3+）生产重铬酸钾（K2Cr2O7）。
工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：
（1）由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7，通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是____________。
（2）向Na2Cr2O7母液中加碱液调PH的目的是____________________________。
（3）固体A主要为___________（填化学式），固体B主要为________（填化学式）。
答案：
（1）低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7溶解度明显减小。
（2）除去Fe3+
（3）NaCl；K2Cr2O7
20、某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、A12O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。
研究小组对其进行综合处理的流程如下：
Fe3+
Fe2+
A13+
Mg2+
开始沉淀pH
1.5
6.3
3.4
9.1
完全沉淀pH
2.8
8.3
4.7
11.1
回答下列问题：
（1）滤渣①的主要成分是______________；写出操作②的名称：
______________。
（2）所得TiO2·xH2O沉淀进行酸洗的目的为_____________________________________。
（3）加入双氧水的目的是_____________________________________；
为使滤渣2沉淀完全，需调pH范围为__________________________。
答案：
（1）SiO2、过滤
（2）洗去粘附的FeSO4，防止FeSO4水解，提高TiO2·xH2O的纯度。
（3）将Fe2+氧化成Fe3+，易于除去；4.7~9.1。
21、难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O（s） 2Ca2++2K++Mg2++4SO42－+2H2O
为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：
加入Ca（OH）2的目的是 。
（3）“除杂”环节中，先加入 溶液，经搅拌等操作后， ，再加入 溶液调滤液PH至中性。
提示：
“除杂”环节中为了除去什么杂质？
加什么物质即可除去杂质又不引入新杂质？
答案：
（1）除去溶液中的Mg2+
（3）K2CO3、过滤、稀H2SO4
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