高三化学一轮化学实验专题细练07物质分离提纯的综合应用

2022届高三化学一轮化学实验专题细练：07物质分离提纯的综合应用一、单选题（共15题）1．热干面是武汉的传统小吃。下列制作热干面的主要操作中，属于过滤的是A．调酱 B．煮面C．捞面 D．拌面2．已知粗盐中含有泥沙、MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质，除去杂质得到精盐用到下列操作：①溶解②过滤③蒸发④加入适量HCl溶液⑤加入过量溶液⑥加入过量溶液⑦加入过量NaOH溶液正确的操作顺序是A．①⑥⑤⑦②④③ B．①⑦⑥⑤②④③ C．①⑦⑤⑥②④③ D．A或B或C3．利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是A．用甲检验无水乙醇中是否有水B．用乙比较碳元素与硫元素的非金属性强弱C．用丙提取溴水中的溴单质D．用丁蒸发MgCl2，溶液制备MgCl24．某闪锌矿的主要成分为ZnS，还含有SiO2、FeS2等，利用该闪锌矿制备皓钒(ZnSO4·7H2O)的工艺流程如下图所示。下列说法错误的是A．“破碎”可加快“煅烧”速率，并使反应更充分B．“废气”合理处理可用于工业制硫酸C．“滤渣”的主要成分为Fe2O3，可用于冶炼铁D．“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等5．烟气脱硫能有效减少SO2的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝［(1x)Al2(SO4)3·xAl2O3］溶液，并用于烟气脱硫。下列说法正确的是A．“酸浸”后，所得滤渣Ⅰ的主要成分为H2SiO3B．pH约为3.6时，溶液中存在大量的H+、Al3+、COC．调pH时，若pH偏高，则所得溶液中c(Al3＋)将增大D．碱式硫酸铝溶液经多次循环使用后，所得溶液中c(SO)将增大6．除去相关物质中的杂质，所选试剂正确的是选项待提纯物质杂质除杂试剂ACuONaOH溶液BCNOD酸性溶液7．实验室从废定影液[含和等]中回收和的主要步骤为：下列说法正确的是A．分液时，先放出水相再从上口倒出有机相B．在空气中用蒸发皿高温灼烧制取C．过滤时，为加快滤液流下，可以用玻璃棒轻轻搅拌漏斗中的液体D．可以利用二氧化锰与稀盐酸反应制备氧化的8．某化学兴趣小组从含有、等成分的工业废水中回收和，其流程如图。下列说法错误的是A．步骤1应先把无机相从分液漏斗的下口放出，再从上端倒出有机相B．步骤2分离得到的苯可循环利用C．步骤3可在如图装置中完成D．步骤4为蒸发结晶，当有晶膜出现时，停止加热9．工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下(铝土矿中含有)，下列说法正确的是A．铝土矿制备Al的过程涉及的操作有过滤、蒸馏、灼烧、电解B．石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应C．在制粗硅时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2D．黄铜矿与反应产生的、均是还原产物10．为除去括号内的杂质，所选用的试剂不正确的是A．Cl2(HCl)，通过饱和食盐水 B．SO2(CO2)，通过酸性高锰酸钾溶液C．NO(NO2)，通入水中 D．NaOH溶液[Ca(OH)2]，加入适量Na2CO3溶液，过滤11．海水中蕴藏着丰富的化学资源，海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是A．操作a为结晶B．精制过程中，加入NaOH溶液可除去粗盐中的Mg2+C．反应①为氧化还原反应，反应②为复分解反应D．将Mg(OH)2加热分解，可以得到金属Mg12．工业精炼铜的溶液中含有、等离子，分离出并制取胆矾的流程如图所示，已知与的反应与类似.下列说法正确的是A．“操作①”用到的玻璃仪器只有烧杯、玻璃棒、分液漏斗B．“滤液1”与过量稀硫酸反应的离子方程式为C．“系列操作②”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥D．胆矾晶体遇浓硫酸变白色固体，体现了浓硫酸的脱水性13．硒(Se)是一种新型半导体材料，对富硒废料(含、)进行综合处理的一种工艺流程如下：下列说法错误的是A．合理处理富硒废料符合循环经济理念 B．母液可在“酸溶”工序循环利用C．“滤液”经处理可制得胆矾 D．“电解精炼”装置中电解质适合选择AgCl14．用硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)制备铁基颜料铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图。已知：“还原”时，发生反应FeS2+14Fe3++8H2O=2SO+15Fe2++16H+；FeS2与H2SO4不反应。下列有关说法不正确的是A．“酸溶”时适当提高硫酸浓度可加快反应速率B．“还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：15C．“过滤I”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+和H+D．“沉降、氧化”时发生的离子方程式：4Fe2++8NH3·H2O+O2=8NH+4FeOOH↓+2H2O15．碳酸锰(MnCO3)是生产电讯器材用铁氧体的原料。利用软锰矿(主要成分为MnO2，还含有少量Al2O3和SiO2等杂质)合成碳酸锰的流程如下：下列说法错误的是A．“滤液1”的成分为NaAlO2、Na2SiO3和NaOHB．“沉锰”时发生的离子方程式为：Mn2＋＋=MnCO3＋H＋C．取最后一次洗涤液少许，滴加氯化钡可检验产品是否洗涤干净D．实验室中“过滤、洗涤”操作均用到漏斗二、填空题（共11题）16．(1)NaHCO3是氨碱法和联合制碱法制纯碱的中间产物，在滤出小苏打后，母液提取氯化铵有两种方法：①通入氨，冷却、加食盐，过滤②不通入氨，冷却、加食盐，过滤。两种方法中___________(填编号)析出的氯化铵纯度更高(2)氯气是一种黄绿色的有毒气体，工业上常用NH3来检验氯气是否发生泄漏，检验时若产生白烟，证明氯气发生了泄漏。则白烟的主要成份是___________(填化学式)。写出产生白烟化学方程式___________。(3)TiO2的熔沸点远高于CO2的原因是___________，MgTiO3的熔点高于BaTiO3的原因是___________。(4)被提纯的物质(杂质)除杂试剂分离方法H2O(Br2)______________________氯化镁溶液(氯化铁)______________________17．实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是_______；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有_______。18．稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下：已知：废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)成分含量/%Y2O3ZnOAl2O3PbO2MgO预处理前24.2841.827.811.670.19预处理后68.515.424.335.430.50试回答步骤I中进行原料预处理的目的为_______。19．为除去粗盐中的钙离子、镁离子、硫酸根离子及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如图(用于沉淀的试剂稍过量)：滤液(1)第①步中，操作A是__，第⑦步中，操作C是___，第①⑤⑦步中都用到的仪器是__。(2)写出第④步中相应的化学方程式(设粗盐溶液中Ca2+的主要存在形式为氯化钙)__。(3)若先用盐酸调溶液至中性，再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是__。(4)判断氯化钡已过量的方法是__。20．一种以冷热镀管废料锌灰制ZnSO4·7H2O晶体，进而获取ZnO，并探索氢电极增压还原氧化锌电解法制锌的方法，工艺流程如图所示：已知：①锌灰的主要成分为ZnO、ZnCl2，还含有SiO2、CuO、PbO和FeO②Cu++Cl=CuCl↓回答下列问题：(1)滤渣1的主要成分为SiO2和_______。(2)酸浸时，硫酸浓度不能过高，原因是_______。21．Ⅱ.海水中含有丰富的化学资源。将海水淡化与浓缩海水结合是综合利用海水资源的途径之一。从海水中提取镁的主要步骤如图：(2)操作a的名称是___；试剂X可以选用___。Ⅲ.碘在海水中主要以I的形式存在，而在地壳中主要以IO的形式存在，在常温下几种粒子之间的转化关系如图所示。(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知，以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是___。(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2，反应的离子方程式是(已知：反应后所得溶液显酸性)___。22．高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所示。回答下列问题：(1)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是_____。(2)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_____。23．在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。(1)在提纯时为了除去Fe2+，常加入合适氧化剂，使Fe2+氧化为Fe3+，下列物质可采用的是__。A．KMnO4B．H2O2C．氯水D．HNO3(2)然后再加入适当物质调整溶液至pH=4，使Fe3+转化为Fe(OH)3，调整溶液pH可选用下列中的__。A．NaOHB．NH3·H2OC．CuOD．Cu(OH)224．为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如图（用于沉淀的试剂稍过量）：(1)第⑤步实验操作需要烧杯、___等玻璃仪器。(2)步骤⑦中蒸发结晶时会用到下列仪器中的___（填仪器名称）。(3)除杂试剂Na2CO3、NaOH、BaCl2加入的顺序还可以是___（任写一种合理顺序即可）25．(1)医院里曾用的稀溶液作手术刀的消毒剂。熔点低，熔融时不导电。HgS难溶于水和稀的强酸却易溶于饱和NaCl溶液中生成。据此分析是______化合物（填“离子”或“共价”），HgS溶于饱和NaCl溶液的离子方程式为___________________。(2)Cu2S是火法炼铜一种重要的原料，下面是由冶炼铜及制取的流程图：写出①中火法冶铜的化学方程式___________________。②中的一系列操作为___________________。(3)配制溶液时，需加少量稀盐酸和铁粉，分别用方程式表述原因：___________________、___________________。26．结合图回答问题：如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：（1）A中一般要加入碎瓷片，其作用是___，B的名称___。（2）图2在分液时为使液体顺利滴下，除打开活塞外，还应进行的具体操作是___。（3）从氯化钠溶液中得到氯化钠固体，选择装置___(填代表装置图的序号)；（4）实验室常用上述装置分离碘水中的碘，进行该操作时，需在碘水中加一试剂，在选择试剂时，下列你认为哪些性质是必需的：___（填序号）。①常温下为液态②I2在其中溶解程度大③与水互不相容④密度要比水大。参考答案1．C【详解】过滤是分离固液不相溶的物质，故答案为C。2．C【详解】加入过量NaOH溶液来除MgCl2，加过量溶液来除Na2SO4，加过量的溶液来除去CaCl2和过量的，故溶液的加入一定在之后，即⑥一定在⑤之后；且一定要将生成的沉淀过滤之后再加盐酸，即④一定在②之后，故选：C。3．B【详解】A．乙醇和水均能和金属钠反应生成氢气，无法检验无水乙醇中是否有水，实验不能达到预期目的，可选用无水硫酸铜检验无水乙醇中是否有水，故A错误；B．用乙比较的是S和C的最高价含氧酸的酸：硫酸和碳酸的酸性，酸性越强非金属性越强，故B正确；C．环已烯与溴水中的溴发生加成反应，故不可以用环己烯提取溴水中的溴单质，故C错误；D．蒸发溶液由于水解，得不到纯净的，故D错误；故选B。4．C【分析】闪锌矿破碎后煅烧，Fe、S元素被氧化，稀硫酸酸浸后过滤，得到含有Fe3+、Zn2+的滤液，废渣为难溶于稀硫酸的SiO2，调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤后得到主要含硫酸锌的溶液，经系列操作得到皓钒。【详解】A．“破碎”可以增大矿石和空气的接触面积，加快“煅烧”速率，并使反应更充分，A正确；B．闪锌矿中含有S元素，在空气中煅烧得到的废气中含有SO2，合理处理可用于工业制硫酸，B正确；C．酸浸后的滤渣中主要含含有Fe3+、Zn2+，调节pH得到的是Fe(OH)3沉淀，C错误；D．“一系列操作”可以从溶液中获取晶体，则应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等，D正确；综上所述答案为C。5．D【分析】由流程可知，粉煤灰和稀硫酸混合，氧化铝溶解，SiO2和稀硫酸不反应，过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2，滤液中含有Al2（SO4）3，加入CaCO3粉末调节pH=3.6除去过量的氢离子，CaSO4为微溶物，所以滤渣Ⅱ的成分主要为CaSO4，过滤得滤液Ⅱ，用滤液Ⅱ吸收二氧化硫，生成的SO易被氧化生成SO，加热分解后的溶液中硫酸根离子浓度增大，促进生成(1x)Al2(SO4)3·xAl2O3，以此来解答。【详解】A．SiO2和稀硫酸不反应，过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2，A错误；B．氢离子和碳酸根不能大量共存，加入CaCO3粉末的目的就是除去过量氢离子，B错误；C．若pH偏高，会生成氢氧化铝沉淀，所得溶液中c(Al3＋)减小，C错误；D．二氧化硫与水反应生成的SO易被氧化生成SO，所以碱式硫酸铝溶液经多次循环使用后，所得溶液中c(SO)将增大，D正确；综上所述答案为D。6．A【详解】A．Al2O3可以和NaOH溶液反应生成可溶于水的盐，CuO不反应也不溶于水，过滤可得纯净的CuO，A正确；B．待提纯物质为氯化亚铁，而氯气会将氯化亚铁氧化为氯化铁，B错误；C．一氧化氮能和氧气反应生成二氧化氮,但是若氧气过量、则氧气是新杂质，氧气不足则无法获得纯净的一氧化氮，C错误；D．乙烯被酸性高锰酸钾氧化，产生二氧化碳气体，引入新杂质，不能用于除去甲烷中的乙烯，D错误；答案为A。7．A【详解】A．苯的密度比水小，有机层在上层，分液时，先从下口放出水相再从上口倒出有机相，A正确；B．灼烧固体应在坩埚中，不能用蒸发皿，B错误；C．过滤时，不能用玻璃棒搅拌，以免滤纸破损，C错误；D．二氧化锰与稀盐酸不反应，不能制取氯气，D错误；故选A。8．D【分析】通入过量Cl2后发生反应Cl2+2KI=I2+2KCl，通过加入的苯萃取反应生成的I2，萃取后，上层为有机相，主要含苯和I2，下层为无机相，主要含KCl、KNO3、H2O等物质，经过蒸馏操作（步骤2）可初步实现苯和I2的分离，粗碘经过升华再凝华操作可获得精碘，无机相经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作可获得KNO3晶体。【详解】A．由于苯的密度比水小，故有机相在上层，分液时，先放出下层无机相，再从上口倒出有机相，A正确；B．步骤2分离得到的苯可在步骤1中循环使用，B正确；C．受热时碘升华变为碘蒸气，遇到盛有冷水的烧瓶，会在烧瓶外壁又凝华析出，从而达到提纯碘的目的，C正确；D．由于KNO3溶解度随温度变化幅度较大，故制备KNO3晶体，应采用蒸发浓缩，冷却结晶的方法，而不是蒸发结晶，D错误；故答案选D。9．C【详解】A．铝土矿除杂过程中没有分离液体混合物的操作，不需要蒸馏，A错误；B．石英为SiO2，属于酸性氧化物，不是盐，B错误；C．制取粗硅时氧化剂为SiO2，被还原成Si，C为还原剂，被氧化为CO，根据电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，C正确；D．生成SO2时S元素化合价升高，SO2为氧化产物，D错误；综上所述答案为C。10．B【详解】A．Cl2难溶于饱和食盐水、HCl极易溶于水，Cl2中HCl)可通过饱和食盐水除去，A正确；B．SO2能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，通过酸性高锰酸钾溶液时SO2被吸收，B不正确；C．二氧化氮与水反应生成NO和硝酸，故NO中的NO2通入水中即可提纯，C正确；D．氢氧化钙和适量碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，则NaOH溶液中Ca(OH)2可通过加入适量Na2CO3溶液、过滤来提纯，D正确；答案选B11．D【详解】A．海水经过操作a获得母液和粗盐，说明并没有把水大量蒸发，故操作a应为蒸发浓缩，结晶之后过滤，A正确；B．粗盐中含有Mg2+杂质，可加入NaOH将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀除去，B正确；C．饱和食盐水制取烧碱为氯碱工业，具体反应为：，有化合价发生改变，故为氧化还原反应；反应②为：Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2，此反应为复分解反应，C正确；D．Mg(OH)2受热分解生成MgO和H2O，得不到Mg，D错误；故答案选D。12．B【分析】由题意知，加入过量NaOH溶液后，Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀，故滤渣1为Cu(OH)2，与过量稀硫酸反应生成CuSO4，再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作可获得胆矾晶体；而Zn2+转化为Na2ZnO2，故滤液1中含有Na2ZnO2和过量的NaOH，与过量稀硫酸反应，Na2ZnO2又转化为Zn2+。【详解】A．操作①为过滤，需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，无需使用分液漏斗，A错误；B．滤液1中Na2ZnO2与过量稀硫酸反应，Na2ZnO2转化为Zn2+，故离子方程式为：，B正确；C．系列操作②为制取胆矾晶体操作，具体流程为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，因为胆矾带结晶水，故不能使用蒸发结晶，C错误；D．CuSO4·5H2O中本身含有结晶H2O，故遇浓硫酸变为白色CuSO4，体现的是浓硫酸的吸水性，D错误；故答案选B。13．D【分析】富硒废料(含、)在空气中焙烧，形成Ag、CuO、SO2、SeO2，SO2和SeO2在水中反应生成Se，CuO与稀硫酸反应形成硫酸铜，过滤得到粗银，电解精炼得到精银。【详解】A．合理处理富硒废料实现了废物利用，符合循环经济理念，A正确；B．母液中含有剩余的硫酸，可在“酸溶”工序循环利用，B正确；C．“滤液”中含有硫酸铜，经处理可制得胆矾，C正确；D．AgCl常温下为固体，“电解精炼”装置中电解质不能选择AgCl，D错误；答案选D14．B【详解】A．在溶液中反应时，适当提高液态反应物的浓度可以加快反应速率，A正确；B．根据还原时发生的反应可知，反应中S元素的化合价升高，SO为氧化产物，部分Fe元素的化合价降低，所以部分Fe2+为还原产物，根据Fe3+的系数可知氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：14，B错误；C．根据还原时发生的反应可知“过滤I”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+和H+，C正确；D．铁黄为FeOOH，Fe元素的化合价为+3价，所以“沉降、氧化”时Fe2+在一水合氨存在的环境中被空气中的氧气氧化为FeOOH，根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为4Fe2++8NH3·H2O+O2=8NH+4FeOOH↓+2H2O，D正确；综上所述答案为B。15．B【分析】‘碱浸’过程中NaOH分别与Al2O3和SiO2反应得到NaAlO2、Na2SiO3，‘滤渣1’是MnO2，‘还原浸出’中MnO2转化成Mn2+，再与NaHCO3反应生成MnCO3沉淀，过滤、洗涤、干燥得到晶体。【详解】A．‘滤液1’是NaOH分别与Al2O3和SiO2反应得到NaAlO2、Na2SiO3以及剩余的NaOH，A正确；B．‘沉锰’时发生的离子方程式：Mn2＋＋2=MnCO3↓+H2O+CO2↑，B错误；C．检验硫酸根，可用氯化钡，即取最后一次洗涤液少许，滴加氯化钡可检验产品是否洗涤干净，C正确；D．实验室中“过滤、洗涤”操作均用到漏斗，D正确；故选：B。16．①NH4Cl8NH3+3Cl2=N2+6NH4ClTiO2是离子晶体，CO2是分子晶体都是离子晶体，镁离子半径小于钡离子半径，离子键强熔沸点高CCl4或苯等萃取分液MgO或MgCO3或Mg(OH)2过滤【详解】(1)两种方法相比：①通入氨，增大了溶液中铵离子的浓度，则①析出的氯化铵纯度更高；(2)氯气具有氧化性，氨气具有还原性，二者能发生氧化还原反应、氨气过量时产生白烟，白烟的主要成份是NH4Cl，产生白烟化学方程式为：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl；(3)熔沸点的高低取决于构成晶体的粒子间的作用力强弱、故跟晶体类型相关。TiO2的熔沸点远高于CO2的原因是TiO2是离子晶体，CO2是分子晶体，离子键比分子间的作用力强得多。MgTiO3的熔点高于BaTiO3的原因是：都是离子晶体，镁离子半径小于钡离子半径，MgTiO3离子键强、熔沸点高；(4)溴溶于水，除去水中的溴，可用萃取分液法。CCl4或苯等作萃取剂，萃取了溴水中的溴、溶液分层，上层密度小、下层密度大，再用分液法得到水层即可。除去氯化镁溶液中氯化铁，可用沉淀法，通过加入MgO或MgCO3或Mg(OH)2调节溶液的pH，使铁离子完全转变为氢氧化铁，过滤除去沉淀即可。17．由于铵盐具有不稳定性，受热易分解，所以温度过高，(NH4)2CO3分解，从而使CaSO4转化率下降加快搅拌速率(即增大接触面积，加快反应速率，提高浸取率)【详解】由于铵盐具有不稳定性，受热易分解，所以温度过高，(NH4)2CO3分解，从而使CaSO4转化率下降；由于浸取过程中的反应属于固体与溶液的反应（或发生沉淀的转化），保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，提高CaSO4转化率即提高反应速率，结合外界条件对化学反应速率的影响，实验过程中提高CaSO4转化率的操作为加快搅拌速率（即增大接触面积，加快反应速率，提高浸取率）。18．除去ZnO和Al2O3【详解】由预处理前和预处理后的成分含量变化可得，ZnO和Al2O3的含量降低，所以预处理的目的为除去ZnO和Al2O3。19．过滤蒸发结晶玻璃棒CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓③和④中生成的氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡等沉淀与盐酸反应而溶解，杂质无法除去在反应后的上层清液中再滴入几滴氯化钡溶液，若无沉淀生成，表明氯化钡已过量【分析】粗盐提纯：粗盐溶解、过滤除去泥沙等不溶于水的杂质，再加入化学试剂除去可溶性杂质。先除去硫酸根离子(过量氯化钡溶液)，其次除去镁离子(过量氢氧化钠溶液)，再除去钙离子和钡离子(过量碳酸钠溶液)，最后除去碳酸根离子和氢氧根离子(适量盐酸)。【详解】(1)第①步中，操作A是过滤，第⑦步中，操作C是蒸发结晶，第①⑤⑦步中都用到的仪器是玻璃棒；(2)第④步中加入碳酸钠，除去Ca2+、Ba2+，化学方程式为：CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓；(3)③和④中生成的氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡等沉淀与盐酸反应而溶解，杂质无法除去；(4)在反应后的上层清液中再滴入几滴氯化钡溶液，若无沉淀生成，表明氯化钡已过量；20．PbSO4会产生SO2气体，污染环境或无法反应(速率慢)等【详解】(1)ZnO与稀硫酸反应生成硫酸锌和水，CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，PbO与稀硫酸反应生成难溶于水的PbSO4和水，FeO和硫酸反应生成硫酸亚铁和水，ZnCl2可溶于水，SiO2和硫酸不反应，所以滤渣1的主要成分为SiO2和PbSO4；(2)浓硫酸具有强氧化性，酸浸时，若硫酸浓度过高，浓硫酸被FeO还原为SO2气体，污染环境。21．放出(ba)过滤稀盐酸Cl2的用量2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2【分析】向海水中加入石灰水，其中Ca(OH)2和镁离子反应生成Mg(OH)2沉淀，然后通过操作a为过滤，得到A为Mg(OH)2，将Mg(OH)2溶于试剂X为稀盐酸中得到MgCl2，将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2，电解熔融MgCl2得到Mg单质，以此解答。【详解】Ⅰ.(1)由图可知，0.5molN2(g)和1.5molH2(g)所具有的能量高于1molNH3(g)具有的能量，则0.5molN2(g)和1.5molH2(g)生成1molNH3(g)的过程放出(ba)kJ能量，故答案为：放出；(ba)；Ⅱ.(2)上述分析可知，操作a的名称为过滤，试剂X的作用是将Mg(OH)2溶解得到MgCl2，则试剂X可以选用稀盐酸，故答案为：过滤；稀盐酸；Ⅲ.(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知，I和Cl2反应可能发生反应Ⅲ生成IO，也可能发生反应Ⅰ生成I2，以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是控制Cl2的用量，故答案为：Cl2的用量；(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2的过程中，IO和HSO反应生成I2和SO，I元素由+5价下降到0价，S元素由+4价上升到+6价，根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式为：2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2，故答案为：2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2。22．NiS和ZnSF−与H+结合形成弱电解质HF，MgF2⇌Mg2++2F−平衡向右移动【详解】(1)根据题干信息，加入Na2S除杂为了除去锌离子和镍离子，所以滤渣3是生成的沉淀ZnS和NiS；(2)由HF⇌H++F知，酸度过大，F浓度减低，使得MgF2⇌Mg2++2