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专题05 实验综合题 工艺流程题（含物质结构与性质）
考点概览
题型一 实验综合题
题型二 工艺流程题（含物质结构与性质）
实验综合题
1．（2025·河南新乡·一模）某小组同学在实验室中完成乙醛与银氨溶液的反应，并利用传感器测量银氨溶
液的pH 以探究银镜反应的适宜pH。回答下列问题：
(1)银氨溶液的配制：在一支洁净的试管中，加入2mL 质量分数为2%的
溶液，边振荡边滴加质量分
数为2%的氨水，直至产生的沉淀恰好消失，得到银氨溶液。
①在实验室中配制质量分数为2%的
溶液，下列仪器不需要用到的是 (填仪器名称)。
②已知质量分数为2%的氨水(以)
计算)的密度为(
则该氨水的物质的量浓度为
(保留两位小数)
(2)银镜反应：在一支洁净的试管中，加入 1 mL 所配银氨溶液，滴加3 滴乙醛，然后将试管置于60~70℃
的水浴中加热3 分钟，试管内出现光亮的银镜。
①乙醛与银氨溶液反应的化学方程式为 。
②在其他条件相同时，选取不同pH 的银氨溶液进行银镜反应实验，观察并记录银镜效果，等级如图(银镜
效果为一级最好)。
银镜反应的最佳pH 范围为 。
(3)对比实验：
①按下表进行实验：
实验序号
实验操作
实验现象
题型一
实验Ⅰ
质量分数为2%的 AgNO3溶液1mL，加入质
量分数为2%的氨水，直至产生的沉淀恰好消
失；再加入3 滴质量分数为40%的乙醛溶
液，水浴加热3 分钟
产生光亮的银
镜
实验Ⅱ
将质量分数为2%的AgNO3溶液1mL，加入
与实验Ⅰ中氨水体积相同的蒸馏水；再加入3
滴质量分数为40%的乙醛溶液，水浴加热3
分钟
无明显现象
某同学认为质量分数为2%的AgNO3溶液应该比其配制的银氨溶液更易氧化乙醛，该同学的理由是
(写出一条即可)。
②按下表进行实验：
实验序号
实验操作
实验现象
实验Ⅲ
向l mL 质量分数为2%的 AgNO3
溶液中滴加质量分数为2%的氨
水，直至沉淀恰好溶解；再滴入
1 滴质量分数为10%的NaOH 溶
液，加入3 滴质量分数为40%的
乙醛溶液，水浴加热
迅速出现
光亮的银
镜
实验Ⅳ
向1mL 质量分数为2%的
AgNO3溶液中滴加质量分数为
2%的氨水，直至沉淀恰好溶解；
再滴加几滴浓氨水，加入3 滴质
量分数为40%的乙醛溶液，水浴
加热
长时间无
明显现象
小组同学查阅资料得知，银氨溶液中存在平衡：
关于上述实验，下列说法正
确的是 (填标号)。
A．对比实验Ⅰ和Ⅱ：c(Ag+)越大，越有利于银镜出现
B．对比实验Ⅲ和Ⅳ：形成
后Ag⁺氧化性降低
C．
含σ 键的数目为6NA
D．实验Ⅲ和Ⅳ表明，配制银氨溶液时，加过量氨水，不利于银镜反应
(4)银镜的处理：
实验结束后，常用 (填名称)清洗试管内壁的银镜；该小组同学在清洗试管内壁的银镜时，发现也可
以使用铁盐清洗，同浓度的
溶液清洗的效果优于
溶液，可能的原因是 。
【答案】(1) 容量瓶 1.16
(2)
9.26~9.87
(3) 质量分数为2%的 AgNO3溶液中 Ag 浓度比其配制的银氨溶液中Ag⁺浓度更大，氧化性更强
BD
(4) 稀硝酸 FeCl₃、Fe(XO3)3溶液中的阳离子都是Fe³⁺，单质银与Fe³⁺反应生成Ag⁺，FeCl3中的
Cl⁻与Ag+结合产生AgCl 沉淀，从而加速了银的溶解
【分析】某小组同学在实验室中完成乙醛与银氨溶液的反应，并利用传感器测量银氨溶液的pH 以探究银
镜反应的适宜pH，在Ⅰ与Ⅱ对比中，Ⅰ产生光亮的银镜原因是Ag+转化为
，c(Ag+)减小，
能够被乙醛还原为Ag，Ⅳ中
的浓度相对Ⅲ较大，自由Ag+浓度较小，而实验Ⅳ
发生银镜反应的速率较慢，说明形成
后Ag⁺氧化性降低，实验证明加过量氨水使
浓度过高、自由Ag+太少，反而不利于银镜生成，以此解答。
【详解】（1）①在实验室中配制质量分数为2%的
溶液，需要将2g
固体溶解在88g 水中，
需要用到托盘天平称量固体、量筒量取溶剂、烧杯溶解固体、胶头滴管加水或溶液、玻璃棒搅拌即可，不
必用到容量瓶；
②设该氨水密度为0.9895g·cm-3，则1 L 氨水质量为0.9895g·cm-3 × 1000cm3= 989.5g，其中NH3质量为
989.5g× 2% =19.79g，n(NH3) =
≈ 1.16 mol，因此该氨水的物质的量浓度约为1.16mol/L。
（2）①乙醛与银氨溶液发生银镜反应生成乙酸铵、银、氨气和水，化学方程式为：
；
②由实验数据可见，银镜生成效果最好时的pH 大约在9～10 之间。
（3）①Ag+浓度越大，氧化性越强，某同学认为质量分数为2%的AgNO3溶液应该比其配制的银氨溶液更
易氧化乙醛，该同学的理由是：质量分数为2%的 AgNO3溶液中 Ag 浓度比其配制的银氨溶液中Ag⁺浓度
更大，氧化性更强；
A
②．在Ⅰ与Ⅱ对比中，Ⅰ产生光亮的银镜原因是Ag+转化为
，c(Ag+)减小，
能
够被乙醛还原为Ag，A 错误；
B．实验Ⅳ中
的浓度相对实验Ⅲ较大，自由Ag+浓度较小，而实验Ⅳ发生银镜反应的速率较慢，
说明形成
后Ag⁺氧化性降低，B 正确；
C．
内除每个NH3中3 个σ 键外，还有2 个配位键也σ 键，
含σ 键的数目为
8NA，C 错误；
D．实验证明加过量氨水使
浓度过高、自由Ag+太少，反而不利于银镜生成，D 正确；
故选BD。
（4）常用稀硝酸清洗试管壁上的银镜。若改用相同浓度的FeCl3溶液比Fe(NO3)3溶液清洗效果更好，主要
原因是：FeCl3、Fe(XO3)3溶液中的阳离子都是Fe3+，单质银与Fe3+反应生成Ag⁺，FeCl3中的Cl⁻与Ag+结合
产生AgCl 沉淀，从而加速了银的溶解。
2．（2025·河南焦作·一模）实验室为探究P2O5催化乙醇脱水制乙烯的反应条件，进行了如下实验。
实验仪器(夹持及加热装置略)：
实验操作及现象：
实验序号
1
2
m(P2O5)/g
2
2
V(95%乙
醇)/mL
4
8
反应温
度/℃
180～200
80～90
仪器X 中现
象
乙醇加入时，立即产生大量的白
雾，有气泡生成；当用酒精灯加
热时，气泡生成加快，溶液沸
腾，生成黄色黏稠液体
乙醇加入时，有少量白雾生成；刚开
始有气泡产生，约30 秒后不再产生
气泡；反应一个小时，反应瓶内生成
黏稠液体
收集瓶中现
象
有无色液体
有无色液体
试管内现象
溶液褪色
溶液不褪色
已知：①温度较低时：用P2O5催化，乙醇与生成的磷酸发生酯化反应，生成磷酸单乙基酯；用浓硫酸催化，
乙醇与硫酸发生酯化反应，生成硫酸单乙基酯。
②温度较高时：磷酸单乙基酯或硫酸单乙基酯会发生分解，生成乙烯。
回答下列问题：
(1)仪器X 的名称为 ；虚线框中应选择下列 (填序号)装置。
(2)实验1、实验2 中均产生白雾的原因是 ；实验1 中应选用的加热方式为 。
(3)收集瓶中收集的液体主要成分为 ；选用溴的四氯化碳溶液检验乙烯而不用酸性高锰酸钾溶
液的原因是 。
(4)乙醇与生成的磷酸发生酯化反应的化学方程式为 。
(5)磷酸单乙基酯断裂C—O 键所需的温度比硫酸单乙基酯断裂C—O 键所需的温度 (填“高”
或“低”)；请从结构的角度解释该现象： 。
(6)可以通过测定有机物的 获得产物的官能团及化学键信息。
【答案】(1) 三颈烧瓶 C
(2) P2O5与H2O 反应放出热量，导致乙醇挥发，在空气中冷凝形成小液滴 油浴加热
(3) 乙醇 防止挥发出的乙醇干扰检验
(4)C2H5OH＋H3PO4
＋H2O
(5) 高 S 的电负性大于P，导致S 对电子的吸引力更强，C—O 键极性更强、更容易断裂，所需的
温度更低
(6)红外光谱
【分析】三颈烧瓶中95%的乙醇在五氧化二磷作为催化剂加热条件下发生分子内脱水生成乙烯，由于反应
中由水生成，P2O5与水发生反应生成磷酸，加热条件下，乙醇会与磷酸发生酯化反应生成副产物，产生的
气体通过浓硫酸干燥通入到溴的四氯化碳溶液中，若溴的四氯化碳溶液褪色，证明有乙烯生成，据此分析
解答。
【详解】（1）由图可知，仪器X 的名称为三颈烧瓶；蒸馏时，为防止冷凝的液体留存在冷凝管中，应选
用直形冷凝管，即选择C；
（2）P2O5与H2O 反应放出热量，导致乙醇挥发，在空气中冷凝形成小液滴，产生白雾；实验1 中反应温
度为180～200 ℃，应选择油浴加热；
（3）乙醇沸点低、易挥发，加热过程中会有乙醇蒸气通过冷凝管进入收集瓶中，则收集瓶中收集的液体
主要成分为乙醇；若使用酸性高锰酸钾溶液，挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，会影响对乙烯的
检验，而乙醇不与溴的四氯化碳溶液反应，不影响检验结果，故答案为：乙醇；防止挥发出的乙醇干扰检
验；
（4）
磷酸分子中含三个羟基，磷酸单乙基酯是其中1 个羟基与乙醇酯化的产物，则反应的化学方程式为
C2H5OH＋H3PO4
＋H2O；
（5）磷酸单乙基酯断裂C—O 键所需的温度比硫酸单乙基酯断裂C—O 键所需的温度高，原因是S 的电负
性大于P，导致S 对电子的吸引力更强，C—O 键极性更强、更容易断裂，所需的温度更低；
（6）有机化合物受到红外线照射时，能吸收与它的某些化学键或官能团的振动频率相同的红外线，形成
该有机物的红外光谱图，谱图中不同的化学键或官能团的吸收频率不同，从而可获得分子中化学键或官能
团的信息，故答案为：红外光谱。
3．（2025·河南焦作·一模）四氧化三铁(
)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是临床诊断、
生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。
(1)
能和稀硫酸反应，生成的两种盐是 。验证反应后溶液中含有
的最恰当的试剂是
。
A．氯水 B．酸性
溶液 C．KSCN 溶液 D．NaOH 溶液
(2)铁粉在氧气中燃烧是制取
最为快捷的方法。A～D 是制取四氧化三铁的系列装置，A 装置用于制取
二氧化碳气体，并要求气流稳定，流速可控。
①根据题目要求，A 装置最好选 。(从下图①、②、③中选择)
A．① B．② C．③
②在加入试剂之前，需对装置进行气密性检查。写出检查①的气密性的操作， ，向分液漏斗
中加足量水，塞紧玻璃塞，打开玻璃旋塞，过一会儿，水不再下滴，说明装置①的气密性良好。如果把分
液漏斗改成恒压滴液漏斗， (填“是”或“否”)可以用上述步骤检验装置的气密性？
③写出B 装置中反应的化学方程式 。
(3)氧化沉淀法也是制取
的一种常见方法，其制取流程如下图所示。
副产品P 是 (填写化学式)，由溶液N 获得该副产品的操作是：加热浓缩→ →过滤
洗涤→晶体加热至完全失去结晶水。
(4)某兴趣小组模仿上述流程制取
并测定其产率、具体操作如下：
I．测定绿矾的含量：称取3.0g 工业绿矾，配制成250.00mL 溶液。量取25.00mL 溶液于锥形瓶中，用
0.01000
酸性
溶液滴定至终点，消耗
溶液的平均体积为20.00mL。写出滴定时发生
反应的离子方程式为 。
Ⅱ．称取300g 工业绿矾，通过上述流程最终制得：50g
计算产品
的产率为 。(保
留4 位有效数字)
【答案】(1)
、
B
(2) A 用止水夹夹紧橡胶管 否
(3)
冷却结晶
(4)
64.66%
【分析】工业绿矾加入50℃~80℃的热水溶解，过滤除杂后得到FeSO4溶液，加入适量的NaOH 溶液，发
生反应
，通入一定量的空气，
被O2氧化，发生反应
，过滤后得到沉淀M 为
，经一系列处理后得Fe3O4，溶液N 中含
有Na+、SO
等，经一系列处理后得副产品P 为Na2SO4，以此解题。
【详解】（1）Fe3O4中含二价铁和三价铁，和稀硫酸反应，生成的两种盐是FeSO4、Fe2(SO4)3；，二价铁
离子有还原性，酸性高锰酸钾溶液有氧化性且本身有紫红色，反应后褪色，故验证反应后溶液中含有
Fe2+的最恰当的试剂是酸性高锰酸钾溶液，选B；
（2）①A 装置用于制取CO2，并要求气流稳定，流速可控，因此最好选择装置①，选A；
②检查气密性要注意形成密闭空间，则检查装置①气密性的方法为：用止水夹夹紧橡胶管，向分液漏斗中
加足量水，过一会儿，水不再滴落，说明气密性良好；如果把分液漏斗改成恒压滴液漏斗，液体一定能滴
下，故不可以用上述步骤检验装置的气密性，故答案为：用止水夹夹紧橡胶管；否；
③CO2与B 中的过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，反应方程式为：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；
（3）由图知，滤液中还含有钠离子和硫酸根，故副产品P 是
；由溶液N 获得该副产品的操作是：
加热浓缩→冷却结晶→过滤洗涤→晶体加热至完全失去结晶水；
（4）Ⅰ．滴定时亚铁离子被酸性高锰酸钾氧化为三价铁，本身被还原为锰离子，发生反应的离子方程式
为
；
Ⅱ．3g 绿矾中，n(FeSO4·7H2O)=5n(KMnO4)=0.01000mol·L-1×0.02L×5×
=0.01000mol
300g 绿矾中，n(FeSO4·7H2O) =
×0.01000mol=1mol
绿矾中的Fe 来自Fe3O4，n(Fe3O4) =
n(FeSO4·7H2O) ≈0.3333 mol
m(Fe3O4)=0.3333mol×232g·mol-1 ≈ 77.33g
Fe3O4的产率=
×100%=
×100%≈64.66%。
4．（2025·河南创新发展联盟·一模）5-氨基-8-羟基喹啉(
)具有抗孢疹病毒和抗肿瘤活性。实
验室中采用下列装置和步骤，以5-硝基-8-羟基喹啉(
)为原料制备少量5–氨基-8-羟基喹啉。
实验过程如下：
①按图1 安装好三颈烧瓶、仪器甲、乙。
②将
异丙醇、9.50g5-硝基-8-羟基喹啉、
加入三颈烧瓶中。
③控制磁力加热搅拌器进行搅拌并加热，并通过仪器甲向三颈烧瓶中滴入
水合肼
，
保持搅拌和控制温度为80~85℃，反应4h。
④趁热过滤。
⑤将三颈烧瓶上连接直形冷凝管，对滤液进行蒸馏，净化，得7.31g 固体产品。
已知部分物质的性质如下表：
密度/
熔
点/℃
沸
点/℃
溶解性
5-硝基-8-羟基喹
啉
1.505
182.0
419.0
溶解于异丙醇
5-氨基-8-羟基喹
啉
1.363
237.0
408.3
溶解于异丙醇
异丙醇
0.786
-89.5
82.5
溶于水、乙醇
水合肼
1.030
-40.0
118.5
与水和乙醇混
溶
回答下列问题：
(1)该制备实验中，可以代替仪器甲的是_______(填字母)。
A．滴液漏
斗
B．玻璃漏
斗
C．长颈漏
斗
D．布氏漏
斗
A．A
B．B
C．C
D．D
(2)图1、图2 中的两种冷凝管均为从下口(a 口、d 口)通入冷水，上口(b 口、c 口)为出水口。解释这种方式
通入冷凝水冷却效果好的原因： 。
(3)实验步骤②中加入的
为催化剂，异丙醇的作用是 。
(4)实验步骤④过滤时“趁热”的目的是 ；实验步骤⑤“蒸馏”的目的是 。
(5)写出上述制备反应的化学方程式： 。
(6)该制备反应的产率为 %。(保留3 位有效数字)。
【答案】(1)A
(2)冷凝水下口进，上口出，可使水充满整个冷凝管，冷凝管内不会残存空气，冷却效果好
(3)作溶剂
(4) 减少产物析出，减少过滤造成的产物损失 将剩余的水合肼、异丙醇蒸发出去
(5)2
(6)91.4
【分析】
按图1 安装好三颈烧瓶、仪器甲、乙，将
异丙醇、9.50g5-硝基-8-羟基喹啉、
加入三颈
烧瓶中，5-硝基-8-羟基喹啉溶于异丙醇，控制磁力加热搅拌器进行搅拌并加热，并通过仪器甲向三颈烧瓶
中滴入
水合肼
，保持搅拌和控制温度为80~85℃，发生2
反应4h，趁热过滤，防止其结晶析出而造成产品损失，
将三颈烧瓶上连接直形冷凝管，对滤液进行蒸馏，将水合肼和异丙醇蒸出，从而得到7.31g 纯净的5-氨
基-8-羟基喹啉固体产品，据此回答。
【详解】（1）仪器甲用于向三颈烧瓶中滴入水合肼，滴液漏斗可以控制液体的滴加速度，且能防止液体
挥发和外界气体进入，可代替仪器甲；玻璃漏斗、长颈漏斗不能控制滴加速度且无法防止液体挥发和外界
气体进入；布氏漏斗用于抽滤，不能用于滴加液体，所以选A；
（2）从下口通入冷水，上口流出，可使水充满整个冷凝管，冷凝管内不会残存空气，并且与热蒸气形成
逆流，逆流时热交换更加充分，从而达到更好的冷却效果；
（3）根据表格中5-硝基-8-羟基喹啉和 5-氨基-8-羟基喹啉都溶解于异丙醇可知，异丙醇能将反应物溶解，
使反应物充分混合接触，从而加快反应速率；
（4）①因为 5 - 氨基-8-羟基喹啉在低温时可能会结晶析出，趁热过滤可以防止其结晶析出而造成产品损
失；
②水合肼和异丙醇沸点较低，通过蒸馏可以将水合肼和异丙醇蒸出，从而得到纯净的5-氨基-8-羟基喹啉；
（5）
由5-硝基-8-羟基喹啉(
)为原料制备5–氨基-8-羟基喹啉(
)，5-硝基-8-羟基喹啉(
)中的硝基被
在Pd/C 作催化剂下加热还原为5–氨基-8-羟基喹啉(
)中
的氨基，由电子守恒和原子守恒得，化学方程式为2
；
（6）9.50g5-硝基-8-羟基喹啉的物质的量
，根据化学方程式可知，理论上生成5-
氨基-8-羟基喹啉的物质的量为0.05mol，其理论质量
，故产率
。
5．（2025·河南部分名校联考·一模）学习小组利用废银催化剂制备乙炔银(
)和酸性乙炔银(
)。已知乙炔银和酸性乙炔银在受热时均易发生分解。
Ⅰ.制取乙炔。利用如图装置制取纯净的乙炔。
(1)实验室制乙炔时，常用饱和食盐水代替水与电石反应，原因是 。
(2)多次实验发现，制乙炔反应进行一段时间后，饱和食盐水不能顺利流下，后续制备乙炔实验中可采取的
改进措施是 。
(3)碳化钙的电子式 。
Ⅱ.制备乙炔银，向含有
的溶液中通入乙炔可得到乙炔银沉淀。
将废银催化剂分批加入浓硝酸中，采用空气搅拌，用稀硝酸和氢氧化钠溶液先后吸收反应产生的废气，过
滤除去不溶物，滤液中加入2%氨水至产生的沉淀溶解，向所得溶液中通入
至不再有沉淀生成，过滤，
洗涤沉淀，常温风干，将
转入棕色试剂瓶中。
(4)写出生成乙炔银的化学方程式： 。
(5)简述乙炔银洗涤的操作 。
Ⅲ.制备酸性乙炔银(
)并测定其组成。
①制备酸性乙炔银，将乙炔通入硝酸银溶液中可制得酸性乙炔银。反应原理为
。
②测定酸性乙炔银的组成，准确称取1.260g 样品，用浓硝酸完全溶解后，定容得100mL 溶液，取10.00mL
于锥形瓶中，以
作指示剂，用0.1000mol/L
标准溶液进行滴定(
)，终点时消耗标准溶液的体积为8.00mL。
(6)下列有关滴定的操作：
①用标准液润洗滴定管；
②用待测液润洗锥形瓶；
③向滴定管内注入标准溶液；
④检查滴定管是否漏水；
⑤开始滴定，眼睛注视滴定管液面变化，边滴边振荡；
⑥开始滴定，眼睛注视锥形瓶内颜色变化，边滴边振荡；
⑦取定量待测液于锥形瓶并滴加指示剂；
⑧加入最后半滴标准液，锥形瓶内溶液变红色，且半分钟内不褪色，读数；
⑨加入最后半滴标准液，锥形瓶内出现红色沉淀，且半分钟内不消失，读数；
正确的操作顺序是___________。
A．④①②③⑦⑥⑧
B．④①③⑦⑥⑧
C．④①③⑦⑤⑧D．①④③⑦⑥⑨
(7)n 的数值为 。
【答案】(1)电石与水反应剧烈，可减缓反应速率
(2)将分液漏斗替换成恒压滴液漏斗
(3)
(4)C2H2+2Ag(NH3)2OH+2H2O=Ag2C2↓+4NH3‧H2O
(5)沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流尽，重复2~3 次
(6)B
(7)6
【分析】电石和饱和食盐水反应制取乙炔，用硫酸铜溶液吸收乙炔中的杂质。
【详解】（1）电石与水反应剧烈，实验室制乙炔时，常用饱和食盐水代替水与电石反应，来减缓反应速
率；
（2）反应进行一段时间后，饱和食盐水不能顺利流下，后续实验中可采取的改进措施是将分液漏斗替换
成恒压滴液漏斗；
（3）
碳化钙为离子化合物，其电子式为
；
（4）向含有
的溶液中通入乙炔可得到乙炔银沉淀，生成乙炔银的化学方程式为
C2H2+2Ag(NH3)2OH+2H2O=Ag2C2↓+4NH3‧H2O；
（5）洗涤乙炔银的操作为：沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流尽，重复2~3 次；
（6）滴定前先检查滴定管是否漏水，然后用标准液润洗滴定管、向滴定管内注入标准溶液，取一定量待
测液于锥形瓶并滴加指示剂，开始滴定，眼睛注视锥形瓶内颜色变化，边滴边振荡，当加入最后半滴标准
液，锥形瓶内溶液变红色，且半分钟内不褪色时，读数，所以其操作为：④①③⑦⑥⑧，故答案为：B；
（7）由
可知，20mL 溶液中n(Ag+)=n(SCN-)=(8.00×10-3L) ×0.1000mol/L=8×10-
4mol，则200mL 溶液中Ag+的物质的量为8×10-3mol，据银元素原子守恒可得
mol，解得n=6。
6．（2025·河南五市联考·一模）氮化锶是工业上生产高端荧光粉的主要材料。某实验小组利用如下装置制
备氮化锶并测定产品的纯度。已知：金属锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶，氮化锶遇水剧烈反应产生
氨气。
I．制备氮化锶
(1)仪器a 的作用为 ，洗气瓶c 中盛放的试剂是 。
(2)仪器b 中发生反应的离子方程式为 。
(3)该实验装置的设计有一处缺陷，如何改进 。
(4)工业生产中欲使Sr 反应完全，当吸收氮的作用减缓时可将温度提高到700 750℃
∼
，分析可能的原因是
(写出一条即可)。
II．测定产品的纯度
称取5.0g 产品，放入干燥的三颈烧瓶中，点燃A 处酒精灯，向三颈烧瓶中加入蒸馏水，充分反应后，从烧
杯中量取
吸收液至锥形瓶中，用
标准溶液滴定剩余盐酸，到终点时消耗
溶液(图中夹持装置略)。(
摩尔质量为
)
(5)装置A 的作用为 。
(6)下列实验操作会使测量纯度偏大的是___________(填字母)。
A．A 装置中产生的水蒸气量过少
B．用酸式滴定管量取吸收液时，开始平视，最终仰视
C．用
标准溶液滴定吸收液时，滴定管尖嘴部位开始无气泡，最终有气泡
D．接近滴定终点时，
标准溶液滴速过快，成注流下
(7)产品纯度为 。(保留三位有效数字)
【答案】(1) 平衡气压，使液体顺利流下 浓硫酸
(2)
(3)在d 装置后增加一个装有碱石灰的球形干燥管
(4)温度升高化学反应速率加快（或：温度升高使化学平衡正向移动）
(5)利用水蒸气将反应产生的氨气排出，以便被盐酸标准溶液完全吸收
(6)BD
(7)46.7%
【分析】装置A 为制备氮气的装置，反应原理是：
；因氮化锶遇水剧烈
反应故制备氮化锶装置前后需要连接干燥装置，制备的氮气需要经过干燥后能进入装置d，故c 瓶中盛放
液体为浓硫酸，作用是干燥氮气。为了防止空气中的水分进入d 玻璃管内干扰实验，应在d 装置后加一干
燥装置。
【详解】（1）a 导管的作用是平衡气压，使液体顺利流下；c 瓶中盛放液体为浓硫酸，故答案为：平衡气
压，使液体顺利流下；浓硫酸。
（2）由分析可知，仪器b 中发生反应为饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠溶液反应生成氮气、氯化钠和水，化学
方程式为：
，故答案为：
。
（3）该装置缺陷为空气中的水蒸气进入d 玻璃管内，干扰实验，则应该在d 装置后增加一个装有碱石灰的
球形干燥管，故答案为：在d 装置后增加一个装有碱石灰的球形干燥管。
（4）当吸收氮的作用减缓时将温度提高到700~750℃，可使锶反应完全，故从速率和平衡的角度分析，可
能的原因是温度升高，化学反应速率加快或平衡正向移动，故答案为：温度升高化学反应速率加快（或：
温度升高使化学平衡正向移动）。
（5）装置A 的作用为利用水蒸气将反应产生的氨气排出，以便被盐酸标准溶液完全吸收，故答案为：利
用水蒸气将反应产生的氨气排出，以便被盐酸标准溶液完全吸收。
（6）A．A 装置中产生的水蒸气量过少会使结果偏低，故A 错误；
B．读数时，开始时平视，终点时仰视，会使结果偏高，故B 正确；
C．滴定前滴定管尖嘴内无气泡，滴定后尖嘴内有气泡，气泡的体积也是消耗的液体的体积，则测得体积
比实际消耗的小，故C 错误；
D．接近滴定终点时，标准溶液滴速过快，成注流下，会导致结果偏高，故D 正确；
故答案为BD。
（7）滴定过程中的盐酸被氢氧化钠和氨气消耗，200mL 盐酸溶液中与氢氧化钠反应的盐酸的物质的量为：
，与氨气反应的盐酸的物质的物质的量为：
，即氨气的物质的量为0.016mol，根据化学方程式：
，氮化锶的物质的量为0.008mol，样品的纯度为：
，故答案为：46.7%。
7．（2025·河南部分学校联考·一模）苯胺（
）是一种重要的有机化合物，主要用于制造
染料、药物、树脂，还可以用作橡胶硫化促进剂等。实验室还原法制备苯胺的流程如下。
（一）实验步骤
I．将
铁粉、
水、
冰醋酸混合，煮沸回流
，分次加入
硝基苯，反应回流
。
反应机理如图。
Ⅱ．待回流中无色油状液体变为乳白色油珠，将混合物转入水蒸气馏装置，进行蒸馏。
Ⅲ．水蒸气蒸馏结束后，向馏出液中加入食盐，并将有机层卒取3 次。
IV．萃取液合并后，加入
固体，进行蒸馏得到产品。
（二）实验参数
化合物名
称
分子
量
性状
熔点
沸点
密
度
溶解度
冰醋酸
60
无色透明液体
16.6
117.9
1.05
易溶于水，乙醇和乙醚
苯胺
93
棕黄色油状液
体
-6.3
184
1.02
微溶于水，易溶于乙醇和
乙醚
硝基苯
123
无色油状液体
5.7
210.9
1.20
不溶于水，易溶于乙醇、
乙醚
乙醚
74
无色液体
-141.5
34.6
0.66
微溶于水
(1)步骤I 中装置如图，仪器a 的名称为 ，其中生成苯胺总的化学方程式为 。
(2)如图，水蒸气蒸馏装置中玻璃管b 的作用是 ；若混合物总压
。当混合物沸腾时，
混合物温度 （填“大于”“小于”或“等于”）其中各组分的温度。
(3)判断水蒸气蒸馏过程结束的现象为 ，向馏出液中加入食盐的目的是 。
(4)萃取剂选择乙醚的原因是 。
(5)步骤IV 蒸馏时，需采用分步蒸馏，开始馏分先用水冷凝管冷却，然后再换空气冷凝管的原因是
。若硝基苯生成苯胺的转化率为
，假设生成苯胺后蒸馏、分液过程中产品损失忽略不计，则生成苯胺
（保留两位小数）。
【答案】(1) 三颈烧瓶
(2) 平衡压强，防堵塞 小于
(3) 蒸馏至馏出液澄清，说明蒸馏结束 降低苯胺在水中的溶解度
(4)苯胺易溶于乙醚且不发生反应，乙醚不易溶于水
(5) 先用水冷凝管是为了冷凝乙醚，后换为空气冷凝管是因为苯胺沸点高，防止冷凝管炸裂
7.01(6.80~7.02 都给分)
【分析】
实验中铁粉和冰醋酸、水反应生成醋酸亚铁，醋酸亚铁和硝基苯、水反应生成苯胺和Fe(OH)(CH3COO)2，
Fe(OH)(CH3COO)2
和铁粉又生成醋酸、醋酸亚铁和
Fe3O4 ，故总反应为
。
【详解】（1）
实验仪器a 为三颈烧瓶，根据反应历程，铁、水和硝基苯为反应物，醋酸为催化剂，Fe3O4和苯胺为产物，
化学方程式为：
。
（2）图长玻璃管为平衡压强，防堵塞。水蒸气蒸馏时反应器中p 与大气压相同、所以P 蒸馏物压强小于大气
压，沸点也低于大气压下的沸点。
（3）根据步骤Ⅱ描述应结束，混合物中有机物为乳白色油状液滴，所以蒸出物也应为乳白色油状物，当
有机物蒸完后，馏出的应为水蒸汽的冷凝水，为澄清液体。蒸出物为苯胺和水的混合物，加入食盐可降低
苯胺的溶解度。
（4）苯胺易溶于乙醚且不发生反应，乙醚不易溶于水。
（5）
根据乙醚的沸点，先用水冷凝管是为了冷凝乙醚，后换为空气冷凝管是苯胺沸点高，防止水冷凝管炸裂。
根据化学方程式
，硝基苯转化为苯胺的物质的量与生
成苯胺的量相等，可得生成苯胺的体积为
。
8．（2025·河南商丘·一模）偶氮苯(
)是重要的工业原料，用于染料的制造和橡胶促进剂。
实验室以硝基苯为原料制备偶氮苯的相关物质的信息、实验装置如下。
物质
相对分子质
量
性状
熔
点/℃
沸
点/℃
溶解性
硝基
苯
123
油状液体
5.7
211
难溶于水，易溶于甲醇、
乙醇
甲醇
32
无色液体
-97
64.7
易溶于水
偶氮
苯
182
橙红色晶
体
66
293
不溶于水，溶于甲醇、乙
醇
实验步骤如下：
①将2.0mL 硝基苯（密度为1.2g/cm3）、20mL 甲醇及4.4g 氢氧化钠加入三颈烧瓶A 中，按图组装好装置，
打开磁力加热搅拌器，保持温度约为76℃。
②在搅拌下从反应器a 口缓慢加入1.7g 锌粉，保温搅拌16h；再缓慢加入1.7g 锌粉，保温反应48h。
③趁热过滤，将滤液冷却结晶、过滤得到固体粗品。
④在粗品中加入20%盐酸，在70℃下溶化后，冷却、过滤得到结晶物。
⑤将结晶物用95%乙醇重结晶、过滤、洗涤、干燥得产品。
说明：本实验中还生成少量的副产物。
。
回答下列问题：
(1)仪器B 的名称是 。
(2)步骤①中加入20mL 甲醇的作用是 。
(3)步骤②中锌粉分两次缓慢加入的目的是 。
(4)反应结束后，测得三颈烧瓶A 中反应液中存在Na2ZnO2，则A 中制备偶氮苯反应的总化学方程式为
。
(5)步骤④中在粗品中加入20%盐酸的目的是 。
(6)步骤⑤中重结晶使用乙醇而不是甲醇的原因是 。
(7)已知硝基苯的密度是1.2g·cm-3，得到的产品是0.87g，则偶氮苯的产率是 (结果保留两位有效
数字)。
【答案】(1)(球形)冷凝管
(2)作溶剂，溶解硝基苯和NaOH
(3)反应放热，防止温度过高时副产物增多
(4)
(5)除去粗品中的苯胺(
)，同时使少量的Na2ZnO2和甲醇等进入水溶液而除去
(6)甲醇的毒性大，使用乙醇可减少对人体的伤害
(7)49%
【分析】
A 中制备偶氮苯反应的总化学方程式为2
+4Zn+8NaOH
+4Na2ZnO2+4H2O，将硝基苯、甲醇及氢氧化钠加入三颈烧瓶A 中，按图组装好装置，打开磁力加热搅拌
器，保持温度约为76℃，在搅拌下从反应器a 口缓慢加入1.7g 锌粉，保温搅拌16h；再缓慢加入1.7g 锌粉，
保温反应48h，趁热过滤，将滤液冷却结晶、过滤得到固体粗品，在粗品中加入20%盐酸，在70℃下溶化
后，冷却、过滤得到结晶物，将结晶物用95%乙醇重结晶、过滤、洗涤、干燥得产品。
【详解】（1）仪器B 的名称是(球形)冷凝管。
（2）步骤①中加入的20mL 甲醇不参与反应，根据表中溶解性可知，其作用是作溶剂，溶解硝基苯和
NaOH。
（3）步骤②中锌粉分两次缓慢加入的目的是反应放热，防止温度过高时副产物增多。
（4）
反应结束后，测得三颈烧瓶A 的反应液中存在Na2ZnO2，根据质量守恒可知，A 中制备偶氮苯反应的总化
学方程式为2
+4Zn+8NaOH
+4Na2ZnO2+4H2O。
（5）
步骤④中在粗品中加入20%盐酸能使粗品中的苯胺(
)转化成溶于水的盐酸苯胺，从而除去苯胺，
同时使少量的Na2ZnO2和甲醇等进入水溶液而除去。
（6）甲醇的毒性大，步骤⑤中重结晶使用乙醇是为了减少对人体的伤害。
（7）n(C6H5NO2)=
≈0.0195mol(少量)、n(Zn)=0.052mol(过量)、n(NaOH)=0.11mol(过量)，
由关系式2
~
可得：理论上生成
的质量为0.5×
×182g/mol=1.78g，产品的产率是
。
工艺流程题（含物质结构与性质）
9．（2025·河南商丘·一模）碳酸锂广泛应用于高能锂电池制造领域。工业生产中有一种以铁锂云母(主要
成分为K2O、Li2O、FeO、Al2O3、SiO2等)为原料制备碳酸锂的工艺，其工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“溶解”时，为了提高溶解速率，可采取的措施为 (答两点)。
(2)“氧化”时通入空气，该步骤的离子方程式为 。
(3)“沉铁”时生成
，则“转化”时发生反应的离子方程式为 。
(4)“电渗析”的装置如图所示，则N 电极与外接电源的 (填“正”或“负”)极相连；x、y 为离
子交换膜，则y 为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜；通过电渗析可以在 (用字母
题型二
A、B、C、D 表示)区域获取浓缩的LiCl 溶液。
(5)一定条件下，将饱和LiCl 溶液与饱和NaHCO3溶液等体积混合，初始时无明显现象，稍后溶液变浑浊并
伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。反应中产生的气体是 (填化学式)，该反应的离子方程式为
。
【答案】(1)粉碎铁锂云母、搅拌、适当升温等
(2)
(3)
(4) 负 阴 AC
(5) CO2
【分析】铁锂云母中加盐酸溶解，二氧化硅不与盐酸反应，故不溶，溶液中含钾离子、锂离子、亚铁离子、
铝离子等，用空气把亚铁离子氧化为铁离子，加
沉铁，过滤所得沉淀加氢氧化钠后转变为
和
，转化后过滤所得滤液中
可循环利用，沉铁后的滤液加氢氧化
钠、氟化钠沉铝，所得滤液通过电渗析浓缩氯化锂溶液，蒸发后加碳酸钠沉锂，得Li2CO3。
【详解】（1）“溶解”时，为了提高溶解速率，可采取的措施为粉碎铁锂云母、搅拌、适当升温等。
（2）“氧化”时，用空气把亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式为
。
（3）“沉铁”时生成
沉淀，加氢氧化钠后转变为
和
，则“转化”
时发生反应的离子方程式为
。
（4）根据电渗析示意图，N 电极上生成H2可知，N 极为阴极，接外接电源的负极，M 极为阳极，接外接
电源的正极；且氯离子不能到阳极上放电，则x 膜为阳离子交换膜，y 膜为阴离子交换膜。M 极区域的
Li+通过x 膜移到A 区，B 区的Cl-通过y 膜移到A 区，A 区域获取浓缩的LiCl 溶液，B 区的Li+通过x 膜移
到C 区，D 区的Cl-通过y 膜移到C 区，C 区域获取浓缩的LiCl 溶液。
（5）饱和LiCl 溶液和饱和NaHCO3溶液等体积混合后，产生了LiHCO3和NaCl，随后LiHCO3分解产生了
CO2和Li2CO3，反应的离子方程式为
。
10．（2025·河南部分学校联考·一模）泻盐
可作为印染和制革工业中的加重剂和填料，也
可用做肥料促进植物生长。硼镁泥是制备硼砂的副产品[主要成分为
，含有杂质成分
等]，以硼镁泥为原料制备泻盐的流程如图所示。
已知：①常温下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀（离子浓度小于
）时的
如下表。
阳离子
开始沉淀时的
1.6
3.2
7.5
9.6
8.6
完全沉淀时的
3.1
4.9
9.0
10.9
10.1
②氧化性：
。③
沉淀溶解。
回答下列问题：
(1)为提高“酸浸”的速率，通常采用的方法有 （写2 种即可）。
(2)
酸浸生成不溶于水的
，除此之外，“滤渣I”中还有 （填化学式）。
(3)“调
”的范围为 ；滤渣Ⅱ中含有
，生成此物质发生反应的离子方程式为
。
“抽滤”后，滤液中除了
，还有少量
，已知
两种物质的溶解度
与温度的关系如图所示。
(4)“操作1”采用蒸发结晶、 （填操作名称），得到
晶体。对“操作1”的滤液进行
（填操作名称），再过滤得到
晶体。
(5)如处理
硼镁泥，镁的存在形式以
计，其含量为
，通过上述流程制得泻盐
，则产率为
（保留2 位小数）。
(6)硼化镁是新型超导材料，硼化镁的晶体结构如图所示，底面边长为
，高为
，其中硼原子的配位
数是 ，硼化镁晶体的密度
（列出计算式，阿伏加德罗常数用
表示）。
【答案】(1)适当提高浸取温度或适当提高“酸浸”时硫酸的浓度（合理即可）
(2)SiO2、CaSO4
(3) 4.9≤pH＜7.4
(4) 趁热过滤 加热浓缩、冷却结晶
(5)59.62%
(6) 6
【分析】硼镁泥在“酸浸”过程中，得到含Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+等的溶液和含CaSO4、SiO2、H3BO3的
滤渣；向溶液中加入次氯酸钠将Fe2+、Mn2+氧化成Fe3+和MnO2；用MgO 调pH，使溶液中的Fe3+、Al3+沉
淀，抽滤后将所得滤液通过 “蒸发结晶、趁热过滤”得到
晶体和含
的滤液；
最后将滤液“加热浓缩、冷却结晶”、过滤后得到
晶体。
【详解】（1）提高浸取温度、增大“酸浸”时酸的浓度、粉碎硼镁泥都可以提高“酸浸”速率；
（2）SiO2不与稀硫酸反应，CaO 与稀硫酸反应生成为微溶物CaSO4；
（3）“调pH”的目的是为了将溶液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去，但不能让Mg2+沉淀，
结合已知条件③，故“调pH”的范围为4.9≤pH＜7.4；酸性条件下，次氯酸钠与MnSO4反应生成MnO2、
NaCl 和硫酸，反应的离子方程式为
；
（4）
、
的溶解度受温度影响差距较大，故可采用“蒸发结晶、趁热过滤”得
到
晶体和含
的滤液；再将滤液“加热浓缩、冷却结晶”、过滤后得到
晶体；
（5）依题理论上得到的泄盐质量为
，故产率为
；
（6）由晶体结构图可知，B 原子位于三棱柱的中心，与之距离最近的Mg 有6 个；由均摊法可知结构中
Mg 的个数为
，B 的个数为6，故晶体密度
。
11．（2025·河南五市联考·一模）航空航天领域，锰被用于制造高温金属和钛合金。工业上以含锰矿石(主
要成分为
，还含有铁、钴、铜等的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下：
25℃时，部分物质的溶度积常数如下表所示。
物质
回答下列问题：
(1)基态
原子的价层电子的轨道表示式为 。
(2)“浸取”前，含锰矿石研磨的目的是 。
(3)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为 。
(4)先“氧化”，后加氨水调节溶液
，两步操作不可以调换的原因是 。
(5)当溶液中某组分浓度
时，可认为已除尽。“除杂3”步骤所得溶液中
，则其
的范围是 。(已知
)
(6)电解废液中还含有少量
，向其中加入饱和
溶液，有沉淀和气体生成，该反应的离子方程
式为 。
(7)
的一种晶胞结构如图所示。已知该晶胞参数为
，阿伏加德罗常数为
，则该
晶体的摩
尔体积
为
(列出计算式)。
【答案】(1)
(2)提高浸取速率
(3)MnO2+4H++2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O
(4)Mn2+、Fe2+、Co2+、Cu2+的Ksp相近，Fe3+的Ksp远小于Fe2+、Co2+、Cu2+，首先将Fe2+氧化为Fe3+，再加入
氨水调pH 沉淀Fe3+，从而完全沉淀Fe3+。
(5)10<pS≤15.4
(6)Mn2++2
=MnCO3↓+CO2↑+H2O
(7)
【分析】含锰矿石中加入足量硫酸浸取，MnCO3转化为Mn2+，铁、钴、铜的碳酸盐转化为亚铁离子、钴离
子和铜离子，加入过量MnO2，MnO2将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为Mn2+，加入氨水调节
pH=4，此时c(OH-)=10-10mol/L，根据物质的溶度积常数可知，此时生成的沉淀为氢氧化铁，还有过量的二
氧化锰，再加入氨水调节pH，使Cu2+转化为氢氧化铜沉淀，同时Mn2+不能沉淀，此时滤渣2 为氢氧化铜，
再加入硫化铵，生成CoS 沉淀，最后电解得到Mn。
【详解】（1）
Mn 处于周期表中第4 周期第ⅤⅡB 族，则其价电子排布式为3d54s2，所以轨道表示式为：
。
（2）用硫酸浸取含锰矿石时，可采用将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度、适当提高温度等方式提高浸取速
率，因此“浸取”前，含锰矿石研磨的目的是提高浸取速率。
（3）氧化过程中，MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，自身被还原为Mn2+，离子方程式为MnO2+4H++2Fe2+=2Fe3+
+Mn2++2H2O。
（4）锰、铁、钴、铜等的碳酸盐杂质与稀硫酸反应生成Mn2+、Fe2+、Co2+、Cu2+，Mn2+、Fe2+、Cu2+的Ksp
相近，很难通过沉淀方法分离，而Fe3+的Ksp远小于Fe2+、Co2+、Cu2+，因此应首先将Fe2+氧化为Fe3+，再加
入氨水调pH 沉淀Fe3+，从而分离Fe。
（5）除杂3 中锰离子浓度
，若使锰离子不能发生沉淀，则
，此时pS>10；同时Co2+要沉淀完全，即
，
，此时pS≤15.4，因此pS 的范围是10<pS≤15.4。
（6）电解废液中含有少量Mn2+，加入饱和NH4HCO3，有沉淀和气体生成，沉淀为碳酸锰，气体为二氧化
碳，离子方程式为Mn2++2
=MnCO3↓+CO2↑+H2O。
（7）1 个晶胞中Mn 的个数为：
，O 的个数为：
，则每个晶胞中含有2 个MnO2，
则该锰氧化物的摩尔体积
。
12．（2025·河南部分名校联考·一模）砷的化合物可用于半导体领域。一种从酸性高浓度含砷废水[砷主要
以亚砷酸（
）形式存在，废水中还含有一定量的硫酸]中回收砷的工艺流程如下：
已知；
Ⅰ.
；
Ⅱ.
；
Ⅲ.砷酸（
）在酸性条件下有强氧化性，能被
等还原；
Ⅳ.
，
。
回答下列问题；
(1)“沉砷”时，亚砷酸转化为
的化学方程式为 。
(2)“沉砷”时产生的废气可用 溶液吸收处理（填化学式）。
(3)“NaOH 溶液浸取”后，所得“滤渣”的主要成分是 （填化学式）；此时溶液中存在平衡：
，该反应的平衡常数K＝ （保留2 位小数）。
(4)向滤液Ⅱ中通入氧气进行“氧化脱硫”，反应的离子方程式为 。
(5)“沉砷”过程中FeS 不可用过量的
替换，原因是 （从平衡移动
的角度解释）。
(6)该流程最后一步用
“还原”砷酸，发生反应的化学方程式为 。
(7)某含砷化合物晶体的晶胞如图所示，As 原子位于紧邻Ni 原子构成的正三棱柱的体心。晶胞参数为a
pm、a pm、c pm，则该晶体的密度为
（列出计算式，阿伏加德罗常数的值为
）。
【答案】(1)
(2)
（或NaOH 等）
(3) FeS 0.13
(4)
(5)由于
，加入过量的
，溶液中
增大，平衡正向移动，不利于
沉砷
(6)
(7)
【分析】含砷废水加入硫化亚铁生成As2S3沉淀，As2S3沉淀和过量的硫化亚铁加入氢氧化钠，
As2S3+6NaOH=Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O，浸取得到硫化亚铁滤渣和含Na3AsO3、Na3AsS3的滤液Ⅱ；滤液Ⅱ
氧化脱硫生成硫单质和Na3AsO4，酸化后生成H3AsO4，砷酸(H3AsO4)在酸性条件下有强氧化性，能SO2被
还原生成As2O3。
【详解】（1）“沉砷”时，亚砷酸和FeS 发生氧化还原反应转化为
，根据得失电子守恒和原子守恒
配平化学方程式为：
。
（2）“沉砷”时产生的废气为 H2S 气体，可用CuSO4溶液(或NaOH 溶液等)吸收处理。
（3）“NaOH 溶液浸取"后，所得“滤渣”的主要成分是FeS。溶液中存在平衡：
，平衡常数
。
（4）滤液Ⅱ氧化脱硫过程中，
和O2发生氧化还原反应生成硫单质和Na3AsO4，根据得失电子守恒和
电荷守恒配平离子方程式为：
。
（5）“沉砷”过程中FeS 不可用过量的
替换，原因是：由于
，加
入过量的
，溶液中
增大，平衡正向移动，不利于沉砷。
（6）该流程最后一步用
“还原”砷酸生成
，
转化为
，根据得失电子守恒和原子守恒
配平化学方程式为：
。
（7）该晶胞中，位于顶点和棱上的 Ni 原子数为(4×
+4×
)+(2×
+2×
)=2，位于晶胞内部的As 原子数
为2。根据晶胞中“As 原子位于紧邻 Ni 原子构成的正三棱柱的体心"以及“晶胞参数为apm、apm、cpm”
可知，该晶胞的底面面积=sin60°a2pm2=
a2pm2。该晶体的密度为
。
13．（2025·河南创新发展联盟·一模）电解铜的阳极泥中含
、
、
、
、
、
等物质，以
该阳极泥为原料，分离和回收Au、Pt、Pd、Cu 等金属或其化合物的工艺流程如图所示：
已知：
易溶于水，
、
难溶于水；
。回
答下列问题：
(1)PtTe 中Pt 为+2 价，且“氧化焙烧”时，阳极泥中的化合态Pt、Pd 均转化为单质，则“氧化焙烧”中，
PtTe 发生反应的化学方程式为 。
(2)“酸浸”的目的是 。
(3)“氯浸”工艺中，金属
、
、
被氧化为配离子：
、
、
，
的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)“分金”加入过量草酸的作用，除析出金属Au 外，还有 。
(5)“沉钯”之前，测得溶液中
，加入等体积的
溶液充分反应，测得反应后
混合液中
，则初始加入
溶液的浓度约为
(忽略溶液混
合时的体积变化)。
(6)利用“滤液c”可制备Pt，工艺流程如图所示。“沉铂”总反应的离子方程式为 。
(7)含硒化合物应用广泛，如硒化锌可用于制造红外线光学仪器。硒化锌为立方晶胞，其结构如图1 所示，
晶胞的俯视图如图2 所示。b 处
的坐标为
，则d 处
的坐标为 ；用
表示阿伏加德罗
常数的值，该硒化锌晶体的密度为
(用含
、
的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)使
转化为
，使
与其他物质分离
(3)
(4)将
还原为
，便于后续使含
物种与含
物种分离
(5)0.8
(6)
(7)
【分析】阳极泥加入纯碱（碳酸钠）、空气焙烧，然后加入水，浸取过滤得到含Na2TeO3、Na2SeO3滤液
a，分离出滤渣，滤渣加入稀硫酸酸浸溶解氧化铜得到含硫酸铜的滤液b，分离出含Au、Pt、Pd 的滤渣，
加入浓盐酸和氯气氯浸，金属
、
、
被氧化为配离子：
、
、
，加入草酸
将
还原为金单质、
还原为
，过滤分离出金单质，滤液加入氯化铵得到含
滤液c 和
沉淀。
【详解】（1）PtTe 中Pt 为+2 价，且“氧化焙烧”时，阳极泥中的化合态Pt 转化为单质，反应中Pt 化合
价由+2 变为0，空气中氧气参与反应，氧化合价由0 变为-2，Te 化合价由-2 变为+4 得到
，结合电
子守恒、质量守恒，PtTe 发生反应的化学方程式为
；
（2）稀硫酸能和金属氧化物氧化铜反应，而不和
、
、
反应，故目的为：使
转化为
，
使
与其他物质分离；
（3）
，Pd 化合价由0 变为+4，为还原剂，氯气中氯化合价由0 变为-1，为氧化剂，结合电
子守恒存在
，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1；
（4）草酸具有还原性，由分析结合流程，“分金”加入过量草酸的作用，除析出金属Au 外，还有将
还原为
，便于后续使含
物种与含
物种分离；
（5）反应后混合液中
，则此时
，结合反应
，则初始加入
溶液的浓度约为
；
（6）“沉铂”总反应为
和氯酸根离子发生氧化还原反应生成
，反应中Pt 化合价由+2
变为+4、氯酸根离子中氯化合价由+5 变为-1，结合电子守恒、质量守恒，反应为
；
（7）
由图，d 处
位于图中红圈处
，其在xyz 轴的投影坐标分别为
、
、
，坐标为
；据“均摊法”，晶胞中含
个Se、4 个Zn，则晶体密度为
。
14．（2025·河南新乡·一模）2017 年，TiO 首次在系外行星的大气层中被检测到，证实在星际介质中存在
双原子分子TiO。Ti2O3在光热肿瘤治疗和电催化固氮方面有着广泛的应用。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，
含少量FeO、Al2O3、SiO2等)为原料制备 TiO、Ti2O3的工艺流程如图所示。回答下列问题：
已知：
易水解生成
沉淀。
(1)Ti 位于元素周期表 区，“滤液1”中的溶质有 (填化学式)。
(2)“酸浸”中，硫酸和
反应生成
的化学方程式为 。
(3)绿矾、
的溶解度曲线如图所示。“操作 X”是 。“滤液2”可循环用于 工序，实
现资源利用。
(4)在“操作 X”后得到的母液中滴加 Y 溶液，产生蓝色沉淀
说明母液中还含有
产
生蓝色沉淀的离子方程式为 。
(5)制备
的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(6)TiO、TiO2晶体的部分结构如图。
①甲代表 (填“TiO”或“
设
为阿伏加德罗常数的值。甲中底边长分别为a pm、b pm，高
为a pm，则甲代表的晶体的密度为 g·cm⁻³。
②乙中 Ti 的配位数为 。
【答案】(1) d NaOH、Na[Al(OH)4]、Na₂SiO3
(2)
O
(3) 蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤 酸浸
(4)
↓
(5)3：1
(6) TiO2
6
【分析】向钛铁矿(主要成分为FeTiO3，含少量FeO、Al2O3、SiO2等)中加入浓NaOH 溶液，Al2O3、SiO2和
NaOH 反应分别生成Na[Al(OH)4]和Na2SiO3，则滤液1 中的溶质为Na[Al(OH)4]、Na2SiO3、NaOH；“酸浸
步骤”加入硫酸，酸溶后的溶液中主要含有TiO2+、Fe2+、H+和
，结晶使FeSO4·7H2O 析出，调节pH 得
到沉淀TiO(OH)2，滤液2 中主要含有H+和
，将TiO(OH)2煅烧得到TiO2；TiO2与Ti 加热到1500℃得到
TiO，加热到1600℃得到Ti2O3。
【详解】（1）基态Ti 原子价层电子排布式为3d24s2，位于元素周期表d 区。根据分析可知，滤液1 主要溶
质有NaOH、Na[Al(OH4]、Na₂SiO3。
（2）钛酸亚铁与硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸氧钛和水，化学方程式为：
。
（3）根据溶解度曲线可知，FeSO4·7H2O 溶解度随温度的变化大，而TiOSO4溶解度随温度变化小，故蒸发
浓缩、降温结晶、过滤、洗涤得到FeSO4·7H2O 晶体。“母液”经调节pH，TiOSO4发生水解反应析出
TiO(OH)2，化学方程式为TiOSO4+2H2O=H2SO4+ TiO(OH)2↓，则滤液2 主要成分为硫酸，可循环用于“酸
浸”工序。
（4）用
溶液检验亚铁离子，生成
蓝色沉淀，离子方程式为：
↓。
（5）1600℃制备Ti2O3时发生反应3TiO2+Ti
2Ti2O3，二氧化钛是氧化剂，钛是还原剂，氧化剂、还
原剂的物质的量之比为3：1。
（6）①由晶胞图可知，左图中钛、氧原子个数比为(1+8
)：(2+4
)=1:2，甲代表TiO2；甲中底边长分
别为a pm、b pm，高为a pm，则甲代表的晶体的密度为
g·cm⁻³；
②乙代表TiO，由乙图可知，与钛原子距离最近且相等的O 原子有6 个，Ti 的配位数为6。
