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2025年高考化学复习之小题狂练300题（填空题）：物质的分离、提纯与检验

一．填空题（共7小题）

1．（2022?阜宁县校级模拟）兰尼镍（Raney﹣Ni）是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金，常用作烯烃、炔烃等氢化反应催化剂，其高催化活性源自于镍本身的催化性质和其多孔结构对氢气的强吸附性。由镍矿渣[主要含Ni（OH）2、NiS，还含铁、铜、钙、镁化合物及其他不溶性杂质]制备兰尼镍的过程可表示如图：

已知：Ksp（NiS）＝1.07×10﹣21，Ksp（CuS）＝1.27×10﹣26

（1）“酸溶”过程中，NiS发生反应的离子方程式为。

（2）“除杂”过程中加入NiS除去Cu2+发生的反应是：NiS+Cu2+＝CuS+Ni2+，该反应的平衡常数K＝。

（3）“沉镍”所得沉淀有多种组成，可表示为xNiCO?yNi（OH）2?zH2O。为测定其组成，进行下列实验：称取干燥沉淀样品3.41g，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示（500℃～750℃条件下加热，收集到的气体产物只有一种，750℃以上残留固体为NiO）。通过计算确定该样品的化学式。（写出计算过程）

（4）“漫出”是制备兰尼镍的关键步骤，NaOH溶液在“漫出”过程中的作用是。

（5）使用新制兰尼镍进行催化加氢反应，有时不需通入氢气也能发生氢化反应，原因是。

2．（2022?新罗区校级四模）工业上常采用低品位氧化锰矿（主要成分是MnO2）与黄铁矿（主要成分是FeS2）直接还原浸出工艺联合生产锰的化合物，其工艺流程如图所示。

已知：温度高于27℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。回答下列问题：

（1）FeS2中的S化合价为；“浸出、化合”时，FeS2的氧化产物之一为SO42﹣，反应的化学方程式为。

（2）滤渣的主要成分是（化学式）。

（3）用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO2时，阳极的电极反应式为；若转移的电子数为6.02×1022，左室溶液中最终n（H+）的变化量为。

（4）采用“趁热过滤”操作的原因是。

（5）电解废液中的（填化学式）可以循环使用。

（6）一种海生假单孢菌（采自太平洋深海处），在无氧条件下以醋酸为电子供体还原MnO2生成Mn2+的机理如图所示。写出反应②的离子方程式。

3．（2022?呈贡区校级模拟）工业上利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ca2（Fe2O4）3、铁酸锌ZnFe2O4]经过一系列反应可以获得3种金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓（GaN），部分工艺流程如图：

表一浸出液中金属离子的浓度及开始沉淀的pH

金属离子

浓度/（mol?L﹣1）

开始沉淀pH

Fe2+

1.0×10﹣3

8.0

Fe3+

4.0×10﹣2

1.7

Zn2+

1.5

5.5

Ga3+

3.0×10﹣3

3.0

表二萃取操作中金属离子的萃取率

金属离子

萃取率/%

Fe2+

0

Fe3+

99

Zn2+

0

Ga3+

97～98.5

（1）Ga在周期表中的位置是，“浸出”时铁酸锌（ZnFe2O4）发生反应的化学方程式为。

（2）滤液1中残余的Ga3+的浓度为mol?L﹣1。

（3）萃取前加入固体X的作用为。

（4）电解过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，以粗镓为极（填“阳”或“阴”），NaOH水溶液为电解质溶液，则阴极的电极反应方程式为。

（5）GaN可采用MOCVD（金属有机物化学气相淀积）技术制得：以合成的三甲基镓[Ga（CH3）3]为原料，使其与NH3高温下发生反应得到GaN和另一种气态产物，该反应的化学方程式为。

4．（2022?漳州模拟）二水合磷酸二氢锰具有广泛用途，被用作防锈剂。某化工拟用软锰矿（含MnO2及少量FeO、Al2O3和SiO2）为原料生产Mn（H2PO4）2?2H2O，其工艺流程如图所示，请回答下列问