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第 28 讲 物质的分离、提纯和检验
第一部分：高考真题感悟
1．（2022·海南·高考真题）《医学入门》中记载我国传统中医提纯铜绿的方法：“水洗净，细研水飞，去
石澄清，慢火熬干，”其中未涉及的操作是
A．洗涤 B．粉碎 C．萃取 D．蒸发
【答案】C
【解析】水洗净是指洗去固体表面的可溶性污渍、泥沙等，涉及的操作方法是洗涤；细研水飞是指将固体
研成粉末后加水溶解，涉及的操作方法是溶解；去石澄清是指倾倒出澄清液，去除未溶解的固体，涉及的
操作方法是倾倒；慢火熬干是指用小火将溶液蒸发至有少量水剩余，涉及的操作方法是蒸发；因此未涉及
的操作方法是萃取，答案选C。
2．（2022·海南·高考真题）下列实验操作规范的是
A．过滤 B．排空气法收集 C．混合浓硫酸和乙醇 D．溶液的转移
【答案】B
【解析】A．过滤时，漏斗下端应紧靠烧杯内壁，A操作不规范；B．CO 的密度大于空气，可用向上排空
2
气法收集CO，B操作规范；C．混合浓硫酸和乙醇时，应将浓硫酸缓慢倒入乙醇中，并用玻璃棒不断搅拌，
2
C操作不规范；D．转移溶液时，应使用玻璃棒引流，D操作不规范；答案选B。
3．（2022·广东·高考真题）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放
入酸化的 溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是
A．加入 溶液产生沉淀
B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入 溶液无红色出现
D．加入 溶液无蓝色沉淀生成【答案】D
【解析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中，会构成原电池，由于锌比
铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反
应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成。A．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不
管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A不符合题意；B．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不
论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故B不符合题意；C．KSCN溶液可检测铁离子
的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故
C不符合题意；D．K[Fe(CN) ]是用于检测Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，
3 6
则加入K[Fe(CN) ]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D符合题意。综上所述，答案为D。
3 6
4．（2022·山东·高考真题）已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步
分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是
A．苯胺既可与盐酸也可与 溶液反应
B．由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C．苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
D．①、②、③均为两相混合体系
【答案】C
【解析】由题给流程可知，向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸，盐酸将微溶于水的苯胺转化为
易溶于水的苯胺盐酸盐，分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ；向水相中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯
胺，分液得到苯胺粗品①；向有机相中加入水洗涤除去混有的盐酸，分液得到废液和有机相Ⅱ，向有机相
Ⅱ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠，分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ；向
水相Ⅱ中加入盐酸，将苯甲酸钠转化为苯甲酸，经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。A．苯
胺分子中含有的氨基能与盐酸反应，但不能与氢氧化钠溶液反应，故A错误；B．由分析可知，得到苯胺
粗品①的分离方法为分液，得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过滤、洗涤，获取两者的操作
方法不同，故B错误；C．由分析可知，苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得，故C
正确；D．由分析可知，①、②为液相，③为固相，都不是两相混合体系，故D错误；故选C。5．（2020·浙江·高考真题）某固体混合物X，含有Al (SO )、FeCl 、NaCO 和CuSO 中的几种，进行如
2 4 3 3 2 3 4
下实验：
①X与水作用有气泡冒出，得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z；②沉淀Y与NaOH溶液作用，无变化。
下列说法不正确的是
A．混合物X中必定含有NaCO，不含Al (SO )
2 3 2 4 3
B．溶液Z中溶质主要是钠盐，且必含NaHCO
3
C．灼烧沉淀Y，可能得到黑色物质
D．往溶液Z中加入Cu粉，若不溶解，说明X中不含FeCl
3
【答案】D
【解析】由固体混合物X与水作用有气泡冒出可知，X中一定含有NaCO，由得到有色沉淀Y和弱碱性
2 3
溶液Z，沉淀Y与NaOH溶液作用无变化可知，X中一定不含有Al (SO )，至少还有FeCl 和CuSO 中的一
2 4 3 3 4
种或两种，NaCO 在溶液中发生双水解反应生成二氧化碳和碳酸氢钠。A．由分析可知，混合物X中必定
2 3
含有NaCO，不含Al (SO )，A正确；B．由分析可知，NaCO 在溶液中发生双水解反应生成二氧化碳和
2 3 2 4 3 2 3
碳酸氢钠，则溶液Z中溶质主要是钠盐，且必含NaHCO ，B正确；C．沉淀Y可能为氢氧化铜，则灼烧氢
3
氧化铜可以得到黑色氧化铜固体，C正确；D．由分析可知，溶液Z中存在碳酸氢钠溶液，说明铁离子和
铜离子与碳酸钠溶液完全反应，往溶液Z中加入Cu粉，铜粉一定不溶解，则依据铜粉不溶解无法判断X
中是否含有氯化铁，D错误；故答案为：D。
第二部分：最新模拟精练
完卷时间：50分钟
一、选择题（共12*5分）
1．（2022·上海杨浦·一模）只用水不能鉴别
A．苯和 B． 晶体和 晶体
C． 和硫粉 D．乙酸乙酯和乙酸丁酯
【答案】D
【解析】A．苯和 都难溶于水，且苯的密度小于水、四氯化碳密度大于水，用水可以鉴别，A不符合
题意；B． 晶体易溶于水形成紫红色溶液， 晶体在水中溶解度较小形成黄色溶液，用水可以鉴别，B不符合题意；C． 和水反应生成氧气逸出有气泡生成，硫粉和水无明显变化，用水可以鉴别，C不
符合题意；D．乙酸乙酯和乙酸丁酯均不溶于水且密度小于水，用水不可以鉴别，D符合题意；故选D。
2．（2022·上海长宁·二模）下列实验用酸性 溶液不能达到预期目的的是
A．鉴别乙烯和乙烷 B．鉴别四氯乙烯和聚四氟乙烯
C．鉴别苯和对二甲苯 D．检验 中含碳碳双键
【答案】D
【解析】A．乙烯中含碳碳双键，能使高锰酸钾溶液褪色；乙烷不含不饱和键，不能使高锰酸钾溶液褪色，
可以鉴别，A错误；B．四氯乙烯含碳碳双键，能使高锰酸钾溶液褪色；聚四氟乙烯不含不饱和键，不能
使高锰酸钾溶液褪色，可以鉴别， B错误；C．苯不能使高锰酸钾溶液褪色；对二甲苯中与苯环直接相连
的甲基上有氢原子，能使高锰酸钾溶液褪色，可以鉴别， C错误；D． 所含的碳碳双键
和醛基均能使高锰酸钾溶液褪色，不能鉴别，D正确；故选D。
3．（2022·山东师范大学附中模拟预测）实验室进行海带提碘实验，萃取后继续分离得到单质碘的主要操
作：用浓氢氧化钠溶液进行反萃取、分液、酸化、过滤及干燥等。下列对应各实验步骤的装置错误的是
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】A．用浓氢氧化钠溶液进行反萃取，需要振荡， 是振荡操作，故A正确；B．振荡后需静止后再分液， 是分液操作，故B正确；C．酸化后过滤， 是过滤操作，故C正确；D．
操作中没有蒸发过程， 是蒸发操作，故D错误。综上所述，答案为D。
4．（2022·河南焦作·一模）对下列物质(括号内为杂质)进行检验的方法中，能实现相应目的的是
物质(杂质) 方法
A SO (C H) 通过酸性高锰酸钾溶液后，再通过品红溶液
2 2 4
B NO( NO ) 通过水，再与空气混合
2
C 溶液中的Cl-( ) 滴加过量硝酸银溶液
D 溶液中的 ( ) 滴加过量盐酸，再滴加氯化钡溶液
【答案】D
【解析】A．SO 、C H 均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能达到实验目的，故A不符合题意；B．NO 能
2 2 4 2
与水反应3NO +H O=2HNO +NO，NO与空气中氧气生成二氧化氮，无法判断原有气体中是否有NO，故B
2 2 3
不符合题意；C．Cl-、SO 均与Ag+产生白色沉淀，故C不符合题意；D．先加入稀盐酸，除去SO 干扰，
再加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则说明有SO ，反之则没有，故D符合题意；答案为D。
5．（2022·浙江·温州中学模拟预测）下列说法不正确的是
A．鉴别工业盐和食盐：一定条件下，用稀硫酸或酸性 溶液即可鉴别
B．选择分离、提纯方法：结晶、蒸馏、渗析分别适用的是固体、液体、胶体样品的分离
C．电子天平使用：将刚洗净的小烧杯放在秤盘中，按归零键，缓加样品至所需质量，读数
D．提纯阿司匹林：粗品加饱和 溶液、过滤、洗涤，滤液加盐酸、经冰水浴冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥得到纯品
【答案】C
【解析】A．工业盐中有亚硝酸钠存在，亚硝酸钠可在酸性条件下可以发生反应产生红棕色气体，可以稀
硫酸或者酸性氯化亚铁溶液鉴别，A项正确；B．结晶是溶液通过降温结晶或者蒸发结晶得到固体物质，
蒸馏是根据沸点分离液体物质，渗析是指胶体和溶液只有溶液可以透过半透膜，通过半透膜可提纯胶体，
B项正确；C．天子天平使用时应用干燥洁净的小烧杯，放在秤盘中，按归零键，缓加样品至所需质量，
读数，C项错误；D．阿司匹林为乙酰水杨酸，结构简式为 ，官能团为酯基和羧基，能
与NaHCO 反应的为羧基，反应生成乙酰基水杨酸钠，易溶于水，在盐酸酸性条件下水解为乙烯基水杨酸，
3
经冰水浴冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥得到纯品，D项正确；答案选C。
6．（2022·上海上海·二模）除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)，可采用加入过量NaOH溶液充分反应
后，再用过滤方法分离的是
A．AlCl 溶液(FeCl ) B．NaCO 溶液(NaHCO )
3 3 2 3 3
C．Fe O 固体(AlO) D．NaCl溶液(MgCl )
2 3 2 3 2
【答案】C
【解析】Ａ．AlCl 溶液(FeCl )，加入过量NaOH溶液充分反应后，AlCl 转化为NaAlO ，杂质FeCl 转化
3 3 3 2 3
为Fe(OH) 沉淀，再用过滤方法分离得不到AlCl ，A错误；B．NaCO 溶液(NaHCO ) ，加入过量NaOH
3 3 2 3 3
溶液充分反应后，NaHCO 转化为NaCO，但过量NaOH依然为杂质，没有除尽，B错误；C． Fe O 固
3 2 3 2 3
体(AlO)，Al O 与过量NaOH溶液反应生成可溶性NaAlO ，Fe O 不与NaOH反应，再经过滤可得到纯净
2 3 2 3 2 2 3
的Fe O 固体，C正确；D．NaCl溶液(MgCl )，加入过量NaOH溶液，引入新杂质NaOH，D错误；故选
2 3 2
C。
7．（2022·四川乐山·一模）为提纯下列物质(括号内为杂质)，所选用的试剂和除杂方法都正确的是
选项 被提纯物质 除杂试剂 操作
A 乙烯(甲烷) 溴水 洗气
B 溴苯(溴) CCl 萃取
4
C 乙醇(乙酸) 金属钠 蒸馏
D 淀粉溶液(葡萄糖) —— 渗析
【答案】D【解析】A．乙烯与溴水发生加成反应，甲烷与溴水不反应，故用溴水不能除去乙烯中混有的甲烷，A错
误；B．溴苯和溴与CCl 互溶，三者不能分离，B错误；C．乙醇和乙酸均能与金属钠反应，不能用金属钠
4
除去乙醇中的乙酸，C错误；D．淀粉溶液为胶体，不能通过半透膜，葡萄糖溶液能通过半透膜，故可以
通过渗析除去淀粉溶液中的葡萄糖，D正确；故选D。
8．（2022·北京·人大附中三模）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 实验结论
取久置的 粉末，向其中滴加过量盐酸，产
A 未完全变质
生无色气体
向久置的 溶液中加入足量 溶液，出
B 部分 被氧化
现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解
C
向20％蔗糖溶液中加入少量稀 ，加热；再
蔗糖未水解
加入银氨溶液，未出现银镜
D 向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色 溶液中含
【答案】B
【解析】Ａ．久置的 粉末，在空气中会转化为NaCO ，再加入过量的盐酸，会产生无色气体CO，
3 2
不能确定是否剩余，所以A项错误；Ｂ． 溶液中加入足量 溶液，会产生亚硫酸钡白色沉淀，
再加入足量稀盐酸能够全部溶解，而已知实验现象为部分溶解，所以白色沉淀中还有硫酸钡，证明
部分氧化，B正确；Ｃ．向20％蔗糖溶液中加入少量稀 ，蔗糖水解生成葡萄糖和果糖，由于硫酸作
为催化剂，体系依然为酸性，再加入的强碱性的银氨溶液会优先于硫酸反应，也可能看不到银镜，所以C
项错误；Ｄ．向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色，证明黄色溶液含氧化性的物质，将I-氧化成
I，也可以是Fe3+，D项错误；答案选B。
2
9．（2022·浙江·模拟预测）下列方案设计、现象和结论有正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 鉴定 与溴蒸气 两气体分别通入淀粉KI溶液中 变蓝色的是通入溴蒸气
检验固体混合物是 将固体溶于水，加入足量浓NaOH溶液，加 若试纸不变蓝，说明固体中不
B
否存在铵盐 热，用红色湿润石蕊试纸检验产生的气体 存在铵盐若溶液出现淡黄色沉淀，则说
检验 的氧化
C 在 溶液中加入 溶液
性 明 具有氧化性
检验火柴头中的氯 取用火柴头浸泡过的溶液，加 溶液、稀 若出现白色沉淀，说明有氯元
D
元素 素
硝酸和 溶液
【答案】D
【解析】A． 与溴蒸气均能把碘离子氧化为碘单质，故分别通入淀粉KI溶液中，均能变蓝，A错误；
B．铵根与亚硝酸根离子能在水溶液中发生归中反应产生氮气。则：将固体混合物溶于水，加入足量浓
NaOH溶液，加热，用红色湿润石蕊试纸检验产生的气体，若试纸不变蓝，不能说明固体中不存在铵盐，
B错误；C．在 溶液中加入 溶液不发生反应，在酸性条件下，氢离子、亚硫酸根离子和硫离子
发生反应生成硫和水，溶液出现淡黄色沉淀， C错误；D．氯酸钾、硝酸银和亚硝酸钠反应生成氯化银白
色沉淀，则：取用火柴头浸泡过的溶液，加 溶液、稀硝酸和 溶液，若出现白色沉淀，说明
有氯元素， D正确；答案选D。
10．（2021·山东·济南外国语学校模拟预测）下列说法不正确的是
A．可用新制的 Cu(OH) 检验牙膏中甘油的存在
2
B．可用 AgNO 溶液和稀硝酸鉴别 NaCl 和 NaNO
3 2
C．食醋总酸含量测定的滴定实验中，用酚酞作指示剂
D．用纸层析法分离 Fe3+和 Cu2+，将滤纸上的试样点完全浸入展开剂
【答案】D
【解析】A．甘油为丙三醇，多羟基的醇和新制Cu(OH) 作用得到绛蓝色溶液，所以可用新制的 Cu(OH)
2 2
检验牙膏中甘油的存在，A正确；B．AgNO 溶液和稀硝酸可以和NaCl生成白色难溶于稀硝酸的沉淀，
3
可以鉴别NaCl 和 NaNO ，B正确；C．用已知浓度的氢氧化钠溶液测定食醋总酸含量，滴定终点产物为
2
醋酸钠，溶液呈碱性，可以用酚酞作指示剂，C正确；D．纸上层析法是利用试样中各种离子随展开剂在
滤纸上展开的速率不同而形成不同位置的色斑，如果试样接触展开剂，样点里要分离的离子或者色素就会
进入展开剂，导致实验失败，D错误；答案为：D。
11．（2021·浙江·模拟预测）固体Ｍ由Fe (SO )、Fe、KBr、KSO 、AgNO 和BaCl 中的几种或全部物质
2 4 3 2 3 3 2
组成。①取少量M加足量稀HSO 产生气体X、溶液Y和白色固体Z。向溶液Y中加少量稀AgNO 溶液，
2 4 3
产生白色沉淀(Ag SO 是微溶物，浓度较小时不会沉淀)；②另取少量Y，加入足量NaOH溶液产生白色沉
2 4
淀，一段时间后颜色变深。下列说法正确的是A．气体X一定是SO 或H
2 2
B．M中一定含有Fe (SO )
2 4 3
C．M中一定不含KBr，一定有BaCl
2
D．Z一定是BaSO
4
【答案】C
【解析】溶液Y中加入少量AgNO 生成白色沉淀，则该沉淀为AgCl，则原固体M中一定含有BaCl ，一
3 2
定不含KBr；溶液Y中加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且一段时间后颜色变深，则溶液Y中一定含有
Fe2+，不含Fe3+，原固体M中可能含有Fe，与稀硫酸反应生成Fe2+和H，也可能含有Fe (SO )，被亚硫酸
2 2 4 3
根还原为Fe2+；原固体中可能含有AgNO，酸性条件下的硝酸根具有氧化性，被Fe或亚硫酸根全部还原成
3
NO，银离子则转化成氯化银沉淀，部分可能会转化成硫酸银沉淀。综上可知固体M中一定有BaCl ，Fe
2
和Fe (SO ) 二者至少含有一种，可能有AgNO 和KSO ，一定没有KBr；气体X可能是H，可能是SO ，
2 4 3 3 2 3 2 2
可能是H 和SO 混合，可能是H 和NO混合，可能是SO 和NO混合，可能是H、SO 和NO混合；白色
2 2 2 2 2 2
固体Z可能是BaSO，可能是BaSO 和AgCl，还可能是BaSO、AgCl和Ag SO 。
4 4 4 2 4
A．气体X可能是H，可能是SO ，可能是H 和SO 混合，可能是H 和NO混合，可能是SO 和NO混合，
2 2 2 2 2 2
可能是H、SO 和NO混合，A错误；B．M中一定有Fe和Fe (SO ) 二者至少含有一种，B错误；C．根据
2 2 2 4 3
分析M中一定有BaCl ，一定没有KBr，C正确；D．白色固体Z可能是BaSO，可能是BaSO 和AgCl，
2 4 4
还可能是BaSO、AgCl和Ag SO ，D错误。故选C。
4 2 4
12．（2022·四川眉山·三模）某固体X可能含有 、Fe3+、Na+、Cl-、 、 中的几种离子，将固
体X均分为两份，进行如下实验：
(1)一份固体溶于水得透明溶液，加入足量BaCl 溶液，得白色沉淀6. 63 g，在沉淀中加入过量稀盐酸，仍
2
有4. 66g白色沉淀。
(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体0. 672 L(标准
状况)。
下列说法正确的是
A．该固体中一定含有 、 、 、Na+
B．固体X中Na+物质的量至少为0.03mol
C．该固体中一定没有Fe3+和Cl-
D．该固体中只含有 、 、
【答案】AB【解析】根据实验(1)得白色沉淀，加入过量盐酸部分溶解可知，X一定含有 、 ，n(
)=n(BaSO )= ，n( )=n(BaCO )= ， 与Fe3+发生双水解反
4 3
应不能大量共存，故一定没有Fe3+；根据实验(2)可知，X一定含有 ，n( )=n(NH )=
3
；根据电荷守恒，X中一定还有Na+，不确定Cl-是否存在，故n(Na+) 0.03mol
（0.02mol×2+0.01mol×2 - 0.03mol=0.03mol）；A．根据上述分析，该固体中一定含有 、 、 、
Na+，A项正确；B．X中Na+物质的量至少为0.03mol，B项正确；C．该固体中一定没有Fe3+，可能含有
Cl-，C项错误；D．根据上述分析，该固体中除含有 、 、 ,还含有Na+，D项错误；答案选
AB。
二、主观题（共3小题，共40分）
13．（2021·四川·成都七中一模）（15分）三氧化二(Co O)主要用作颜料、釉料、磁性材料，催化剂和氧
2 3
化剂等。以含钴废料(主要成分为Co O，含有少量MnO ，NiO、Fe O)为原料制备Co O 的流程如图所示：
2 3 2 3 4 2 3
已知：
Ⅰ.“酸浸”后的浸出液中含的阳离子有H+、Co2+、Fe3+、Ni2+。
Ⅱ.部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表：
沉淀物 Fe(OH) Co(OH) Ni(OH)
3 2 2
完全沉淀时的pH 3.7 9.0 9.2
回答下列问题：
(1)“滤渣1”的化学式为__，“酸浸”时Co O 发生的反应的化学方程式是__。
2 3(2)“酸浸”时加入HO 的目的是__。生产过程中发现实际消耗双氧水的量大于理论值，可能的原因是__。
2 2
(3)某萃取剂对金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图所示：
使用该萃取剂时应控制的pH约为__，理由是__。
(4)“操作1”所得副产品的一种用途为__。已知该物质的溶液加热到100℃时会变质，该物质的溶解度见表：
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60
溶解度/g 70.6 73.0 75.4 78.0 81.0 84.5 88.0
操作1是__(填字母)。
A．蒸发结晶 B．降温结晶 C．减压蒸发结晶
(5)“沉钴”时发生反应的离子方程式为__。
(6)有机相提取的Ni2+再生时可用于制备氢电池，该电池充电时的总反应为Ni(OH) +M=NiOOH+MH。则放
2
电时负极的电极反应式为__。
【答案】(1) （1分）
(2)将+3价的钴还原为 ，将 氧化为 ，便于后续调节pH后除去 酸浸反应放热，使双氧水分解；
废料中的 或生成的 催化双氧水分解
(3)2.5~3.3 萃取剂在该pH时对 、 萃取率差别大，能分离 、 两种离子
(4)做氮肥（1分） c（1分）
(5)
(6)【解析】(1)由已知I可知，酸浸后浸出液中含有的阳离子为 、 、 、 ，再由已知II可知，
当调节pH至3.7时， 会先以沉淀的形式析出，所以“滤渣1”的化学式为 ；酸浸时
在酸性条件下与 发生氧化还原反应生成 、氧气和水，依据得失电子守恒、质量守恒，化学方程
式为： 。
(2)由分析可知，加入过氧化氢的目的是酸性条件下，氧化钴与过氧化氢发生氧化还原反应生成 ，四氧
化三铁中的 与过氧化氢发生氧化还原反应生成 ；过氧化氢的稳定性差，酸浸时，反应放热，放出
的热量能使过氧化氢分解，同时，废料中的二氧化锰或溶液中的 也可以做过氧化氢分解的催化剂，加
快过氧化氢的分解，导致实际消耗的过氧化氢的量大于理论值。
(3)使用该萃取剂萃取 ，单纯从萃取率考虑，萃取率越高越好，但同时还要考虑到 尽可能的不被萃
取，两方面综合考虑，pH应控制在2.5~3.3；因为萃取剂在该pH时对 、 萃取率差别大，能分离
、 两种离子。
(4)整个过程中加入的物质有：硫酸、过氧化氢、氨水和碳酸氢铵，过氧化氢和碳酸氢根在反应过程中反应
完全，依据质量守恒，溶液中还有的物质为硫酸铵，可用作氮肥；从溶解度角度看，硫酸铵的溶解度随温
度升高有所增大，但变化量不大，且硫酸铵受热易分解，因此操作1应采取减压蒸发结晶，选c。
(5)沉钴时发生的反应为向水相中加入氨水和碳酸氢铵溶液，亚钴离子转化为 沉淀，钴元素化
合价不变，因此发生非氧化还原反应，离子方程式为： 。
(6)由电池充电时的总反应可知，放电时负极为MH，失电子化合价升高，发生氧化反应生成M，因此放电
时负极电极反应式为： 。
14．（2022·河南河南·三模）（11分）电镀废液中含有Cu2+、Mg2+、Ca2+、Ni2+和Fe3+，某专利申请用下列
方法从该类废液中制备高纯度的铜粉。已知导体和其接触的溶液的界面上会形成一定的电位差，被称作电极电位。如反应Cu2+(氧化态)+2e-=Cu(还
原态)的标准电极电位表示为Cu2+/Cu=0.34，该值越大氧化态的氧化性越强，越小还原态的还原性越强。两
个电对间的电极电位差别越大，二者之间的氧化还原反应越易发生。某些电对的电极电位如下表所示：
Fe3+/Fe2+ Cu2+/Cu+ Cu2+/Cu Fe2+/Fe Ni2+/Ni Mg2+/Mg Ca2+/Ca
/SO
2
0.77 0.52 0.34 0.17 -0.44 -0.23 -2.38 -2.76
回答下列问题：
(1)蒸发浓缩后的溶液中，Cu2+的物质的量浓度≥_______(结果保留两位小数)。分离固液混合物时，需要用
真空抽滤的方法提高过滤的速度和效果，其原因是_______。
(2)溶液的氧化还原电位越高，其氧化能力同样越强。溶液的氧化还原电位，与溶液中离子等微粒的种类及
其浓度相关，实验测得Cu2+与SO 反应体系的氧化还原电位与铜粉的回收率和纯度的关系如下表所示：
2
反应液的电位(mV) 360 340 320 300 280 260
铜粉的回收率(%) 86.5 90.2 95.6 97.2 97.3 97.4
产品的纯度(%) 99.9 99.9 99.9 99.9 99.9 99.9
①由此可知，制备过程中进行电位检测时，要把溶液的氧化还原电位控制在_______mV左右。
②专利申请书指出，反应液的反应历程为Cu2+首先被还原为Cu+，Cu+再歧化为Cu和Cu2+。反应历程不是
Cu2+直接被还原为Cu的原因是_______。反应生成Cu+的离子方程式是_______。
(3)废液2中含有的金属离子除Mg2+、Ca2+外还有_______。为了使这些离子均除去，使水得到进一步的净
化，应该在调节溶液pH使其他杂质离子沉淀后，再使Ca2+转化为_______(填化学式)而除去。
【答案】(1)0.94mol/L（1分） 固液混合物中铜为粉末状，普通过滤速率非常慢
(2)①260 ②Cu2+/Cu+的电极电位为0.52，而Cu2+/Cu的电极电位为0.34，前者大于后者，即Cu2+更容易转化
为Cu+ Cu2++e-=Cu+（1分）
(3)Ni2+和Fe2+ CaSO（1分）
4
【解析】通过题干表格中各组电极电势的数据可知，废液1蒸发浓缩后通入SO ，将Cu2+还原为Cu，
2
Fe3+还原为Fe2+，过滤后得到铜粉和滤液2，滤液2中含有Mg2+、Ca2+、Ni2+和Fe2+，其中Ca2+与 转化为
CaSO 沉淀，而Mg2+和Fe2+、Ni2+可以通过调节pH值的方法转化为氢氧化物的形成除去。
4(1)由题干数据可知，蒸发浓缩后的溶液中Cu2+的浓度不小于60g/L，则Cu2+的物质的量浓度≥
=0.94mol/L，由于分离固液混合物时Cu为粉末状，普通过滤时易造成滤纸堵塞，过滤速率非常慢，则需要
用真空抽滤的方法提高过滤的速度和效果，故答案为：0.94mol/L；固液混合物中铜为粉末状，普通过滤速
率非常慢；
(2)①由表可知，制备过程中进行电位检测时，氧化还原电位在260mV时铜的回收率最高，纯度高，故要
把溶液的氧化还原电位控制在260mV左右，故答案为：260；
②专利申请书指出，反应液的反应历程为Cu2+首先被还原为Cu+，Cu+再歧化为Cu和Cu2+。反应历程不是
Cu2+直接被还原为Cu的原因是由表中数据可知，Cu2+/Cu+的电极电位为0.52，而Cu2+/Cu的电极电位为
0.34，前者大于后者，即Cu2+更容易转化为Cu+，反应生成Cu+的离子方程式是Cu2++e-=Cu+，故答案为：
Cu2+/Cu+的电极电位为0.52，而Cu2+/Cu的电极电位为0.34，前者大于后者，即Cu2+更容易转化为Cu+；
Cu2++e-=Cu+；
(3)由题干数据可知，Fe3+/Fe2+的电极电位为0.77mV，Cu2+/Cu+的电极电位为0.52mV，Cu2+/Cu的电极电位
为0.34mV， /SO 的电极电位为0.17mV，故Cu2+被还原为Cu时，Fe3+被还原为Fe2+，则滤液2中还有
2
的离子为：Mg2+、Ca2+、Ni2+和Fe2+，为了使这些离子均除去，使水得到进一步的净化，应该在调节溶液
pH使其他杂质离子沉淀后，再使Ca2+转化为CaSO 而除去，故答案为：Ni2+和Fe2+；CaSO。
4 4
15．（2022·四川乐山·一模）（14分）某种常见补铁药物的主要成分为琥珀酸亚铁。该药品不溶于水但能
溶于常见稀酸。某学习小组同学分别设计实验检验药片中Fe2+的存在并测定Fe2+的含量(假设杂质不参与反
应)。回答下列问题：
(1)甲同学为了检验药品中的Fe2+ ，将药物碾碎、水溶后过滤。取少量所得滤液于两支试管中，分别加入
K[Fe(CN) ]溶液和KSCN溶液，观察并记录实验现象。
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①甲同学过滤时的下列操作规范的是_______(填编号)。
a.用玻璃棒引流
b.漏斗口未紧靠烧杯内壁
c.将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁
d.滤纸边缘高于漏斗边缘
e.用玻璃棒在漏斗中搅动以加快过滤速度
②滤液加入K[Fe(CN) ]溶液或KSCN溶液均未出现明显现象，其主要原因为 _______。
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(2)乙同学设计如下实验测定药片中Fe2+的含量。步骤一：取本品10片，碾碎后加入一定浓度试剂a，在适当的条件下配成100mL溶液。
步骤二：准确量取20.00mL步骤一所得溶液放入烧杯中。
步骤三：向烧杯中加入过量HO 溶液，后加入过量NaOH溶液生成沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥后灼烧
2 2
至固体质量恒定，得0. 64g固体。
①步骤一中加入的试剂a为 _______ 。
②步骤三中，加入HO 溶液发生反应的离子方程式为 _______，灼烧后 所得固体的颜色为 _______，灼
2 2
烧时需要使用下列仪器中的 _______(填编号)。
a.酒精灯 b.坩埚 c.蒸发皿 d.铁架台(带铁圈) e.三脚架
③若将步骤三中的HO 溶液换为Cl 也能达到目的，但使用HO 溶液的好处是_______。
2 2 2 2 2
④由实验数据计算，每片药片中约含Fe2+ _______mg。
(3)医生建议该药品与维生素C同时服用以增强补铁效果，原因是利用了维生素C的_______ (选填“氧化
性”、“ 还原性”或“碱性”。)
【答案】(1)①ac ②该药品不溶于水(1分)
(2)①稀硫酸/稀盐酸(1分) ②HO+2H++2Fe2+=2Fe3++2H O 红棕色(1分) abe ③无污染/操作方便 ④224
2 2 2
(3)还原性(1分)
【解析】（1）①a．过滤时，用玻璃棒引流，故a正确；b．过滤时，为防止滤液迸溅，漏斗口应紧靠烧
杯内壁，故b错误；c．用少量水润湿滤纸，使滤纸紧贴漏斗，滤纸层与漏斗壁间不留气泡，故c正确；
d．滤纸边缘低于漏斗边缘，故d错误；e．用玻璃棒搅动漏斗里的液体，容易把滤纸弄破，起不到过滤的
作用，故e错误；正确的做法是ac；
②琥珀酸亚铁不溶于水，所以滤液加入K[Fe(CN) ]溶液或KSCN溶液均未出现明显现象。
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（2）①琥珀酸亚铁能溶于常见稀酸，所以步骤一中加入稀硫酸或稀盐酸溶解。
②步骤三中，加入HO 溶液把Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为HO+2H++2Fe2+=2Fe3++2H O，灼
2 2 2 2 2
烧后 所得固体为氧化铁，氧化铁的颜色为红棕色，灼烧固体的装置为 ，需要使用仪器有.酒
精灯、坩埚、三脚架等，选abe。
③HO 是绿色氧化剂，使用HO 溶液的好处是无污染/操作方便。
2 2 2 2④灼烧得0. 64g固体Fe O，根据铁元素守恒，每片药片中约含Fe2+
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。
（3）该药品与维生素C同时服用以增强补铁效果，维生素C能防止Fe2+氧化，所以利用维生素C的还原
性。
