《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

1. $CO_{2}$中的$HCl$可通过饱和$Na_{2}CO_{3}$溶液除去（ ）
2. 分离$Fe_{2}O_{3}$、$Al_{2}O_{3}$的操作依次为溶解、过滤、灼烧（ ）
3. 蒸馏、过滤、分液、洗气四种分离物质的方法，均不可能发生化学变化（ ）
4. 向$MgCl_{2}$溶液中加入$CaCO_{3}$粉末，充分搅拌后过滤可除去杂质$FeCl_{3}$（ ）
5. 将$Cl_{2}$和$HCl$的混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的$Cl_{2}$（ ）
6. 除去$NaCl$溶液中少量的$Na_{2}S$，可加入$AgCl$后再过滤（ ）

答案： ×。解析：$CO_{2}$会与饱和$Na_{2}CO_{3}$溶液反应，不能用饱和$Na_{2}CO_{3}$溶液除去$CO_{2}$中的$HCl$，应该用饱和$NaHCO_{3}$溶液。
@@×。解析：$Fe_{2}O_{3}$不溶于水，$Al_{2}O_{3}$也不溶于水，不能通过溶解、过滤、灼烧的方法分离，应该用$NaOH$溶液，$Al_{2}O_{3}$与$NaOH$溶液反应，$Fe_{2}O_{3}$不反应，然后过滤、洗涤等操作。
@@×。解析：洗气过程中可能发生化学反应，比如用溴水除去乙烷中的乙烯，乙烯与溴水发生加成反应。
@@×。解析：$CaCO_{3}$与$FeCl_{3}$水解产生的$H^{+}$反应，促进$FeCl_{3}$水解生成$Fe(OH)_{3}$沉淀，但会引入新的杂质$Ca^{2+}$。
@@×。解析：将$Cl_{2}$和$HCl$的混合气体通过饱和食盐水可除去$HCl$，但得到的$Cl_{2}$中还含有水蒸气，不是纯净的$Cl_{2}$。
@@√。解析：$AgCl$的溶度积大于$Ag_{2}S$的溶度积，$AgCl$能转化为更难溶的$Ag_{2}S$沉淀，从而除去$Na_{2}S$。

一、除杂方法的选择
1. 除去下列常见物质中的杂质，完成表格。

答案： 灼热铜网　灼热氧化铜　NaOH溶液或碱石灰　洗气或用固体转化气体　饱和NaHCO₃溶液　饱和NaHCO₃溶液或酸性KMnO₄溶液　饱和NaHSO₃溶液　洗气　CO₂　Cl₂　MgO、Mg(OH)₂或MgCO₃　调pH转为沉淀，过滤　NaOH溶液　加过量NaOH溶液，过滤、洗涤　NaOH溶液　加过量NaOH溶液，过滤、洗涤　精铜、CuSO₄溶液　电解精炼

2. 强酸性阳离子交换树脂的交换原理为$2R - SO_{3}H + Ca^{2 + } = (R - SO_{3})_{2}Ca + 2H^{ + }$，“离子交换法”净化水的过程如图所示，回答下列问题。

(1)经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数________(填“变多”“变少”或“不变”)。
(2)通过阴离子交换树脂后，在图中框内写出相应微粒。
(3)通过净化处理后的水的导电性________(填“降低”“升高”或“不变”)。
(4)阴离子交换树脂中发生反应的离子方程式为______________________________。

答案：

(1)变多　
(2) 　
(3)降低
(4)H⁺ + OH⁻ = H₂O

3. 由于锆铪$(Hf)$矿石共生，制取的锆中常含有少量的铪，进一步分离提纯锆的步骤如下：
第一步：溶解分离
将样品溶于氢氟酸后再加入一定量$KOH$溶液，锆和铪均以$[MF_{6}]^{2 - }$存在。
(1)已知在水中$K_{2}HfF_{6}$比$K_{2}ZrF_{6}$的溶解度大，且$K_{2}ZrF_{6}$的溶解度随温度的升高而增大，可以利用________方法进行分离。
(2)离子交换法：利用强碱型酚醛树脂$R - N(CH_{3})_{3}^{ + }Cl^{ - }$阴离子交换剂进行交换分离，原理是$2RN(CH_{3})_{3}Cl + K_{2}ZrF_{6} = [RN(CH_{3})_{3}]_{2}ZrF_{6} + 2KCl$；$2RN(CH_{3})_{3}Cl + K_{2}HfF_{6} = [RN(CH_{3})_{3}]_{2}HfF_{6} + 2KCl$。然后再用$HF$和$HCl$混合溶液为淋洗剂，先后将这两种阴离子淋洗下来，达到分离的目的。这种方法能够将锆、铪分离的原因是________________________。
(3)将所得溶液与有机相磷酸三丁酯$(TBP)$充分混合、振荡，可以达到$Zr$与$Hf$分离。这种分离方法是________。
第二步：高温还原
(4)在高温条件下，加入铝将制得的$K_{2}ZrF_{6}$还原可得锆，反应的化学方程式是______________________________。

答案：
(1)重结晶　
(2)锆、铪配离子[MF₆]²⁻与阴离子交换树脂的结合能力不同　
(3)萃取
(4)3K₂ZrF₆ + 4Al$\xlongequal {高温}$6KF + 4AlF₃ + 3Zr