专题三物质的制备

专题三物质的制备【课标要求】学习研究物质性质，探究反应规律，进行物质分离、检验和制备等不同类型化学实验及探究活动的核心思路与基本方法。体会实验条件控制对完成科学实验及探究活动的作用。【学科素养】1.知道物质制备过程提纯方法的选择及其实验操作。2.能根据有关反应原理认识制备过程中所采取的措施。3.能根据信息结合有关反应原理书写方程式。【基本知识解读】一、物质制备的知识基础1.化学实验操作如何检查沉淀是否完全静置后，在上层清液中继续滴加××溶液，若无沉淀生成，则说明沉淀完全如何洗涤沉淀沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水浸没沉淀表面，待水自然流下后，重复以上操作2到3次如何检查沉淀是否洗涤干净取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加××溶液，振荡，若无沉淀产生，则沉淀洗涤干净从溶液中获得晶体方法①晶体受热不分解：蒸发结晶②晶体受热分解：蒸发浓缩，降温(冷却)结晶“浸取”提高浸取率方法将固体粉碎、适当升高温度、加过量的某种物质、搅拌2.物质制备题中的常考点实验装置的组合顺序气体发生→除杂→干燥→主体实验→尾气处理接口的连接原则总体上遵循装置的排列顺序，但对于吸收装置应“长”进“短”出；量气装置应“短”进“长”出；洗气装置应“长”进“短”出；干燥管应“粗”进“细”出实验操作顺序气体发生一般按：装置选择与连接→气密性检査一装固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等加热操作注意事项主体实验加热前一般应先通原料气赶走空气后再点燃酒精灯，其目的一是防止爆炸，如H2还原CuO、CO还原Fe2O3；二是保证产品纯度，如制Mg3N2、CuCl2等。反应结束时，应先熄灭酒精灯，继续通原料气直到冷却为止尾气处理有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将其点燃，无毒气体直接排放3.实验“十大目的”及答题方向加入某一物质的目的一般可从洗涤、除杂、溶解、沉淀等方面考虑反应前后通入某一气体的目的一般可从排除气体、提供反应物等方面考虑酸(碱)浸的目的一般可从某些元素从矿物中溶解出来方面考虑物质洗涤(水洗、有机物洗)的目的一般可从洗去杂质离子和减少损耗方面及易干燥考虑趁热过滤的目的一般可从“过滤”和“趁热”两个方面考虑控制温度的目的一般可从反应速率、平衡移动、溶解度、稳定性、挥发、升华等方面考虑控制pH的目的一般可从酸、碱性对反应的影响方面考虑某一实验操作的目的一般可从除杂、检验、收集、尾气处理、防倒吸、改变反应速率、保证实验安全等方面考虑使用某一仪器的目的一般可从仪器的用途方面考虑，注意一些组合仪器的使用如安全瓶，量气瓶控制加入量的目的一般可从加入的物质与反应体系中的其他物质发生的反应方面考虑。如为了防止发生反应消耗产物或生成其他物质，从而影响产品的产率或纯度4.物质制备题题型特点规律：明确实验目的―→找出实验原理→分析装置作用―→得出正确答案审题、破题秘诀①审信息题目中一般会告诉若干条信息，这些信息一定会应用在解题中②看步骤明确实验设计中有哪些步骤③判原理找出实现实验目的的原理④找作用判断各个装置在实验中的作用⑤关注量在计算时要关注题目中有哪些已知量，要计算哪些量方法支招①巧审题，明确实验的目的和原理实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情境(或题首所给实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取②想过程，理清实验操作的先后顺序根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序③看准图，分析各项实验装置的作用有许多综合实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用二、物质制备中实验条件的控制1.该部分内容包括试剂的作用、用量、状态，温度的控制，pH的调节等，要熟练掌握有关物质的制备原理，理解实验条件控制的目的，知道常见实验条件的控制方法。2.条件的控制控制pH的目的①除去加入的显酸性或显碱性的物质，防止引入杂质；②选择性除去原料中的某种或全部的杂质金属离子；③除去生成物中的酸性物质，防止设备腐蚀；④除去废液中酸性物质、碱性物质、重金属离子，防止环境污染；⑤提供酸性或碱性介质参加反应；控制温度的目的①实验中控制较低的温度可能是防止物质挥发或是增加物质的溶解量或是防止物质分解速率加快②控制温度不能过高，可能是防止发生副反应与试剂有关的条件控制①一是试剂用量、浓度或滴加速度等②二是试剂状态与固体表面积的大小三、新情境下物质制备方案的设计物质制备实验方案的设计应遵循以下原则：①条件合适，操作方便；②原理正确，步骤简单；③原料丰富，价格低廉；④产物纯净，污染物少。整体思路分析原料成分和制备的物质之间的关系，确定除杂操作和制备反应的先后顺序除杂设计搞清除杂的原理，设计好除杂的先后顺序，一步或多步除去杂质产品获取基本要求纯度高、产率高(一是减少产品的损失，二是防止副反应的发生)控制条件温度(说明具体的温度或范围)，pH(指明具体的pH或范围)，反应物的浓度或用量，洗涤试剂的选择，是否要趁热过滤等【核心考点例题】高频考点一物质的制备(2022·西藏·高二统考学业考试)1.下列关于氨气的说法中，不正确的是A.实验室可用浓氨水和生石灰制取氨气 B.氨气可用浓硫酸干燥C.氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 D.氨常用作制冷剂【答案】B【解析】【详解】A．CaO与水反应放出大量的热，加快一水合氨分解出氨气，故A正确；B．氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，故B错误；C．氨气溶于水，与水反应生成弱碱一水合氨，使红色石蕊试纸变蓝，故C正确；D．液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此液氨可用作制冷剂，故D正确；答案选B。(2023下·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨三中校考学业考试)2.镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示。下列推断不合理的是A.Al和Ga的最外层电子数相同B.向溶液中逐滴加入足量稀氨水，先生成沉淀，后沉淀溶解C.金属镓(Ga)可以与NaOH溶液反应生成和D.和少量反应的化学方程式为【答案】B【解析】【分析】铝土矿和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠、偏镓酸钠，通入适量的二氧化碳将铝元素转化为氢氧化铝沉淀，滤液处理得到镓；【详解】A．Al和Ga均为ⅢA族元素，最外层电子数相同，故A正确；B．镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物，则氢氧化镓不能溶于弱碱氨水，故沉淀不会溶解，故B错误；C．镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，则镓也会和强碱氢氧化钠反应生成盐和，故C正确；D．和少量反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，化学方程式为，故D正确；答案选B。(2022上·黑龙江哈尔滨·高三统考学业考试)3.“侯氏制碱法”的第一步反应为。实验室模拟“侯氏制碱法”的实验装置及试剂合理的是A.的制备 B.的溶解C.的过滤 D.的分解【答案】C【解析】【详解】A．实验室用氯化铵固体和氢氧化钙固体共热反应制备氨气，直接加热氯化铵固体无法制得氨气，故A错误；B．氨气的溶解度大于二氧化碳，制备碳酸氢钠时，应先将氨气通入饱和食盐水中后，再通入二氧化碳气体，且氨气极易溶于水，溶解氨气时不能直接将氨气通入饱和食盐水中，否则会产生倒吸，故B错误；C．由方程式可知，反应生成碳酸氢钠沉淀，则可有过滤的方法分离得到碳酸氢钠固体，故C正确；D．灼烧碳酸氢钠时，应在坩埚中使碳酸氢钠灼烧分解制得碳酸钠，不能在烧杯中直接加热制得碳酸钠，故D错误；故选C。(2021·西藏·高二统考学业考试)4.化学是一门以实验为基础的科学。图中A~E是初中化学常见的实验装置，请回答：（1）过氧化氢溶液分解制取氧气的化学方程式为________；为控制反应的速率，应选择的发生装置是________(填序号)；为干燥氧气，可将产生的气体通过装有________(填药品名称)的E装置。（2）用如图所示装置收集氢气，a为进气口，请将图中的导管用实线补画完整________。【答案】（1）①.2H2O22H2O+O2↑②.D③.浓硫酸（2）【解析】【分析】制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热。氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集。【小问1详解】如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，过氧化氢溶液分解制取氧气的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；分液漏斗可以控制反应的速率，为控制反应的速率，应选择的发生装置是D；氧气可以用浓硫酸干燥，为干燥氧气，可将产生的气体通过装有浓硫酸的E装置。故答案为：2H2O22H2O+O2↑；D；浓硫酸；【小问2详解】用图示装置收集氢气，因为氢气的密度比空气小，需采用向下排空气法收集，a为进气口，因此a管要短；故答案为：。(2023·云南·高一统考学业考试)5.某实验小组用下列图示装置制取氨气并探究其性质。回答下列问题：（1）甲装置试管A中发生反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2___________，试管A管口略向下倾斜的原因是___________。（2）已知NH3+HCl＝NH4Cl，若甲装置试管B中已集满氨气，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口的现象为___________。（3）实验室还可以用装置乙制取氨气，试剂可选用___________(填字母)。a．浓氨水和生石灰b．浓氨水和无水氯化钙c．浓氨水和氢氧化钠固体（4）按丙装置图组装仪器后，将胶头滴管中的水挤出，打开止水夹，产生红色喷泉。则烧瓶中气体和烧杯中的液体可能为下列选项中的___________(填字母)。a．氨气和酚酞溶液b．氯化氢和紫色石蕊溶液c．氨气和紫色石蕊溶液【答案】（1）①.CaCl2+2NH3↑+2H2O②.防止反应生成的水蒸气冷凝后又流回到试管底，使试管底因受热不均而破裂（2）试管口有白烟产生（3）ac（4）ab【解析】【分析】装置A中，采用固、固加热法制取氨气，发生反应为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，生成的NH3密度比空气小，采用向下排空气法收集，为尽快收集到纯净的氨气，试管口放一团疏松的棉花。小问1详解】甲装置试管A中，发生NH4Cl与Ca(OH)2的复分解反应，从而制得氨气，化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；为防止试管炸裂，试管A管口略向下倾斜，原因是：防止反应生成的水蒸气冷凝后又流回到试管底，使试管底因受热不均而破裂。【小问2详解】已知NH3+HCl＝NH4Cl，若甲装置试管B中已集满氨气，则可用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口进行检验，现象为：试管口有白烟产生。【小问3详解】a．浓氨水滴入生石灰中，生石灰与水反应放热，降低氨气的溶解度，从而产生氨气，a符合题意；b．无水氯化钙能与氨气作用生成八氨合氯化钙，不能产生氨气，b不符合题意；c．浓氨水滴入氢氧化钠固体中，氢氧化钠溶于水放热，降低了氨气的溶解度，从而产生氨气，c符合题意；故选ac。【小问4详解】a．氨气溶于水生成氨水，显碱性，可使酚酞溶液变红，a符合题意；b．氯化氢溶于水生成盐酸，显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，b符合题意；c．氨气溶于水生成的氨水显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝，c不符合题意；故选ab。【点睛】挥发性酸与挥发性碱挥发出的蒸气相遇，能产生白烟。(2023下·黑龙江·高一统考学业考试)6.铜与浓硫酸在加热条件下可发生化学反应，为检验部分产物的性质，某研究小组设计了如图所示的实验。请据此回答下列问题。（1）铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+___________+2H2O（2）反应过程中观察到品红溶液___________，说明产物二氧化硫具有漂白性。（3）反应过程中观察到酸性KMnO4溶液褪色，说明产物二氧化硫具有___________性(选填“氧化”或“还原”)。（4）浸A溶液的棉团的作用是吸收多余的尾气，防止污染空气，A是___________(选填“Na2SO4”或“NaOH”)。（5）工业生产中二氧化硫的大量排放使雨水的pH___________5.6(选填“>”或“<”)，会形成___________，使土壤、湖泊酸化，还能加速建筑物的腐蚀。（6）实验室中的检验方法：向溶液中加入稀盐酸，然后加入___________溶液(选填“BaCl2”或“MgCl2”)，观察是否有白色沉淀生成。【答案】（1）SO2↑（2）褪色（3）还原（4）NaOH（5）①.<②.酸雨（6）BaCl2【解析】【分析】利用图示装置验证铜与浓硫酸的反应产物，左侧试管为反应装置，中间盛有品红溶液的试管用来验证产物中SO2的存在，右侧盛有酸性KMnO4的试管用于验证SO2的还原性，同时也可以吸收SO2，右侧试管口的棉花需浸有NaOH，用来防止SO2进入到空气中污染空气。【小问1详解】Cu与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。【小问2详解】由于反应生成SO2，SO2具有漂白性，可以使品红溶液褪色。【小问3详解】实验中观察到酸性高锰酸钾溶液褪色，说明反应生成是SO2与酸性高锰酸钾溶液反应生成的硫酸根，可以说明SO2具有还原性。【小问4详解】浸A溶液的棉团的作用是吸收多余的尾气，防止污染空气，A为NaOH溶液，SO2可以与NaOH反应生成Na2SO3。【小问5详解】排放的SO2进入到空气中与空气中的水蒸气反应生成酸性物质，使雨水的pH小于5.6，使当地形成酸雨，加速建筑物的腐蚀，加速土壤酸化。【小问6详解】硫酸根可以用盐酸酸化的BaCl2检验，向溶液中加入稀盐酸，可以排除溶液中含有的碳酸根、银离子等干扰离子，再加入BaCl2，若生成白色沉淀，则说明原溶液中含有硫酸根。(2023·湖南·高一统考学业考试)7.实验室常用氯化铵和熟石灰制取氨，其反应的化学方程式为：，某实验小组用下图所示装置制取氨。请回答下列问题：（1）仪器A的名称是___________。（2）B装置用于干燥氨，盛放的试剂是___________(填“浓硫酸”或“碱石灰”)。（3）C处虚线框中是排空气法收集氨的装置，应选用___________(填“甲”或“乙”)。（4）实验结束后，向D处烧杯中滴加几滴酚酞溶液，溶液呈___________色(填“无”或“红”)。（5）实验中若消耗了，则理论上可产生标准状况下的体积为___________L。【答案】（1）酒精灯（2）碱石灰（3）乙（4）红（5）4.48【解析】【分析】加热氯化铵和氢氧化钙混合物制取氨气，同时有水生成，即B是干燥装置，又氨气属于污染性气体且极易溶于水，所以D是尾气处理装置，同时也能防倒吸，据此回答。【小问1详解】A属于加热仪器酒精灯；【小问2详解】因氨气属于碱性气体，故使用碱石灰进行干燥；【小问3详解】由于氨气密度比空气小，所以使用排空气集气时需要“短进长出”，即选乙；【小问4详解】氨气溶于水，反应生成一水合氨，即水溶液显碱性，所以溶液呈红色；【小问5详解】消耗，即其物质的量为0.2mol，根据氮原子守恒知，则理论上可产生物质的量为0.2mol，即标准状况下的体积为4.48L。(2023下·天津·高一统考学业考试)8.氮、硫的化合物与人类生活和生产有着密切的联系。Ⅰ．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。图1为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。（1）合成塔中发生反应的化学方程式为_____氧化炉中发生反应的化学方程式为_____。（2）A为_____；向吸收塔中通入A的作用_____。（3）工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择_____(填字母)作为罐体材料。a．铜b．铂c．铝d．镁Ⅱ．浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应，为检验反应的产物，某同学设计了如图2所示的实验。请据此回答下列问题：（4）浓硫酸与木炭反应的化学方程式：_____。（5）装置B中的现象_____；证明产物中有_____。（6）装置C的作用是_____。【答案】（1）①.②.（2）①.②.氧化NO（3）c

（4）（5）①.品红褪色②.（6）除去混合气体中的【解析】【分析】Ⅰ．氮气和氢气合成塔中合成氨气，含有氨气的混合气体进入氨分离器得到氨气，氨气在氧化炉中催化氧化生成NO，NO和空气中氧气结合生成，、和水反应得到硝酸，最后尾气处理防止污染环境；(1)合成塔中发生反应是氢气和氮气高温高压催化剂反应生成氨气；氮气在氧化炉中催化氧化生成NO；(2)流程分析可知A为氧气，氨气催化氧化需要氧气，NO、氧气和水反应生成硝酸；(3)常温下浓硝酸遇铁、铝发生“钝化”；Ⅱ．浓硫酸和碳在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水；验证生成产物成二氧化碳、二氧化硫和水，需要先利用无水硫酸铜检验水蒸气的生成，依次检验二氧化硫气体，用品红试液褪色证明，利用高锰酸钾溶液除去二氧化硫，利用澄清石灰水变浑浊证明二氧化碳的存在。【小问1详解】氮气和氢气合成塔中合成氮气，发生反应的化学方程式为：；氨气在氧化炉中催化氧化生成NO和水，反应的方程式为：，故答案为：；；小问2详解】流程分析可知A为，氨气的催化氧化需要，NO和水反应生成需要；吸收塔发生反应：，，所以氧气的作用是：氧化NO；故答案为：；氧化NO；【小问3详解】a．铜遇浓硝酸易发生反应，浓硝酸腐蚀铜制容器，故a错误；b．铂造价太高，不经济实用，故b错误；c．浓硝酸遇铝发生“钝化”，且铝廉价易得，故c正确；d．镁与浓硝酸反应，且不廉价易得，故d错误；故答案为：c【小问4详解】浓硫酸与木炭在加热条件下生成、和，故浓硫酸与木炭反应的化学方程式是，故答案为：【小问5详解】反应生成二氧化硫，二氧化硫具有漂白性，可使品红褪色，故答案为：品红褪色；；【小问6详解】高锰酸钾具有强氧化性，可除去二氧化硫，澄清石灰水可用于检验二氧化碳，所以高锰酸钾溶液的作用是除去混合气体中的，故答案为：除去混合气体中的。(2023下·湖南娄底·高一统考学业考试)9.下图为实验室制取氨气的实验装置。（1）写出实验室制氨气的化学方程式：___________；（2）该图中氨气的收集方式为___________(填“向上排空气法”或“向下排空气法”)；（3）在收集氨时试管口棉花团的作用是___________：（4）要得到干燥的氨气可选用___________(填“浓硫酸”或“碱石灰”)作干燥剂；（5）欲收集氨气22.4L(标准状况下)，则至少需要固体___________g。【答案】（1）（2）向下排空气法（3）防止氮气与空气形成对流（4）碱石灰（5）37【解析】【小问1详解】实验室通过加热Ca(OH)2和NH4Cl固体制备氨气，反应的化学方程式为。【小问2详解】氨气密度比空气小，应采用向下排空气法收集氨气。【小问3详解】在收集氨时试管口棉花团的作用是防止氮气与空气形成对流，使收集到的氨气不纯。【小问4详解】氨气属于碱性气体，能和浓硫酸反应，因此干燥氨气应选择碱石灰。【小问5详解】由化学方程式可知，收集1mol氨气，至少需要0.5molCa(OH)2固体，其质量为37g。(2022上·湖南·高一校联考学业考试)10.已知实验室常用二氧化锰粉末和浓盐酸制取氯气，其反应的化学方程式为：，某实验小组用下图所示装置制取纯净干燥的氯气。请回答下列问题：（1）B是除杂装置，盛放的试剂是_______(填“饱和食盐水”或“饱和NaHCO3溶液”)；（2）C装置利用了浓硫酸的_______(填“吸水性”“脱水性”或“强氧化性”)；（3）该制取过程中，收集氯气的方法是_______(填“A”或“B”)；A.向下排空气法B.向上排空气法（4）为防止Cl2污染环境，E烧杯中盛装冷的NaOH溶液，请写出该反应的化学方程式_______（5）欲制取2.24L标准状况下的Cl2，至少需要MnO2的质量为_______g。【答案】（1）饱和食盐水（2）吸水性（3）B（4）（5）8.7【解析】【小问1详解】浓盐酸具有挥发性，制备的Cl2中含有HCl和水蒸气，所以B的作用是吸收HCl，故盛放的试剂是饱和食盐水；【小问2详解】浓硫酸的作用是除去水蒸气，故C装置利用了浓硫酸的吸水性【小问3详解】Cl2的密度比空气的密度大，所以应选用向上排空气法收集，故答案选B；【小问4详解】Cl2与NaOH反应生成NaClO、NaCl和水，则方程式为：【小问5详解】欲制取2.24L标准状况下的Cl2，其物质的量为0.1mol，根据方程式可得MnO2与Cl2的关系式为：，则a=0.1mol，故至少需要MnO2的质量为：0.1mol×87g/mol=8.7g。(2023·四川·高一统考学业考试)11.氯化钡在工农业生产中应用广泛，常用作媒染剂、消光剂和杀虫剂等。工业上以重晶石(主要成分BaSO4)为原料生产BaCl2的一种工艺流程如图所示。已知：BaS和BaCl2均易溶于水。回答下列问题：（1）“煅烧”前常将重晶石和煤粉碎，目的是_________。（2）“煅烧”过程中，BaSO4中硫元素_________(填“被氧化”成“被还原”)。（3）“反应”过程中，生成BaCl2的化学方程式是_________。（4）“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、_________、洗涤、干燥等。（5）若要制得20.8tBaCl2，理论上需消耗BaSO4_________t。(忽略流程中钡元素损失)【答案】（1）增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高原料利用率（2）被还原（3）BaS+2HCl=BaCl2+H2S↑（4）过滤（5）23.3【解析】【分析】重晶石与煤一起煅烧生成硫化钡和CO，BaS熔融物在水中浸取后，加入盐酸后反应生成氯化钡和H2S，经过蒸发结晶、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。【小问1详解】“煅烧”前常将重晶石和煤粉碎，目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；【小问2详解】BaSO4中，钡元素显＋2价，氧元素显2价，所以硫元素的化合价为＋6，生成BaS中S为2价，故硫元素被还原；【小问3详解】“反应”过程中，生成BaCl2的化学方程式为BaS+2HCl=BaCl2+H2S↑；【小问4详解】“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品；【小问5详解】制得20.8tBaCl2，根据钡元素守恒可知需要消耗硫酸钡的质量为t=23.3t。(2023·北京丰台·高一统考学业考试)12.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型净水剂，制备流程如下。资料：在碱性溶液中的溶解度K2FeO4＜Na2FeO4（1）K2FeO4具有强氧化性，其中铁元素的化合价为______价。（2）过程Ⅰ中制备NaClO的离子方程式为______。（3）除Na2FeO4外，过程Ⅱ中还可能生成一种含铁元素的难溶性杂质，该物质的化学式为______。（4）下列说法正确的是______(填字母)。a．过程Ⅱ中生成了Na2FeO4b．过程Ⅰ~Ⅲ中，需要进行过滤操作的是过程Ⅲ【答案】（1）+6（2）（3）Fe(OH)3（4）a【解析】【分析】氢氧化钠和氯气生成次氯酸钠，次氯酸钠将铁离子氧化为Na2FeO4，加入氢氧化钾生成溶解度更小的K2FeO4晶体；【小问1详解】K2FeO4中钾、氧化合价分别为+1、2，则根据化合价代数和为零可知，其中铁元素的化合价为+6；【小问2详解】过程Ⅰ中氯气和氢氧化钠生成次氯酸钠和水、氯化钠，；【小问3详解】碱性条件下铁离子和氢氧根离子生成氢氧化铁沉淀，故过程Ⅱ中还可能生成一种含铁元素的难溶性杂质为Fe(OH)3；【小问4详解】a．次氯酸钠具有强氧化性，过程Ⅱ中次氯酸钠将铁离子氧化为Na2FeO4，a正确；b．过程Ⅰ~Ⅲ中，需要进行过滤操作的是过程Ⅱ、Ⅲ均涉及分离固液的操作，均涉及过滤，b错误；故选a。(2023·福建·高二统考学业考试)13.氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。某兴趣小组用菱镁矿(主要成分为，还含少量及不溶于酸的杂质)制备氧化镁，设计实验流程如下：（1）菱镁矿与稀硫酸反应前，将菱镁矿石粉碎成粉末的目的是___。（2）步骤(Ⅰ)中生成气体的分子式为______。分离溶液A和沉淀的操作的名称是_____。（3）步骤(Ⅱ)中发生的反应，其中还原剂是_______。（4）溶液B中含有的主要阴离子是______。（5）为检验步骤(Ⅲ)中所得溶液是否还含有，使用的试剂是_____。（6）步骤(Ⅳ)中发生反应的离子方程式为______。（7）步骤(Ⅴ)中受热分解的化学方程式为________。【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率（2）①.CO2②.过滤（3）（4）SO（5）KSCN溶液（6）（7）【解析】【分析】菱镁矿(主要成分为，还含少量及不溶于酸的杂质)粉碎后加足量稀硫酸溶解，碳酸镁、碳酸亚铁溶于硫酸生成硫酸亚铁、硫酸镁和二氧化碳气体，不溶性杂质过滤除去；滤液中加双氧水将亚铁离子氧化为三价铁离子，则溶液B为硫酸镁和硫酸铁混合溶液，溶液中加一水合氨调节pH值将铁转化为氢氧化铁沉淀，过滤除去，得到得硫酸镁溶液中加NaOH溶液将镁转化为氢氧化镁沉淀，过滤、洗涤后将沉淀灼烧得到MgO，据此分析解答。【小问1详解】菱镁矿石粉碎成粉末可以增大与硫酸的接触面积，从而加快反应速率；【小问2详解】步骤(Ⅰ)中碳酸镁、碳酸亚铁溶于硫酸生成CO2气体。分离溶液A和沉淀应采用过滤操作；【小问3详解】由反应可知失电子转化为，作还原剂；【小问4详解】溶液B中主要溶质为硫酸镁和硫酸铁，主要的阴离子为SO；【小问5详解】检验可选用KSCN溶液，观察溶液是否出现血红色；【小问6详解】步骤(Ⅳ)中硫酸镁与NaOH反应生成氢氧化镁沉淀，反应离子方程式为：；【小问7详解】步骤(Ⅴ)中受热分解生成氧化镁和水，反应方程式：。(2022上·江苏扬州·高二统考学业考试)14.工业上用重晶石矿(主要成分为)制备晶体的部分流程如下：已知：易溶于水，微溶于乙醇。（1）“高温焙烧”时生成和，发生反应的化学方程式是_______。（2）“溶解”时产生，可用溶液在