- 蒸发和结晶
- 共125题
一水硫酸四氨合铜（Ⅱ）的化学式为[Cu（NH3）4]SO4•H2O是一种重要的染料及农药中间体．某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的合成路线为：
相关信息如下以下电离（解离）过程：
[Cu（NH3）4]SO4•H2O=[Cu（NH3）4]2++SO42-+H2O
[Cu（NH3）4]2+
Cu2++4NH3②（NH4）2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶．
③[Cu（NH3）4]SO4•H2O在乙醇•水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下：
请根据以下信息回答下列问题：
（1）方案1的实验步骤为：
a．加热蒸发 b．冷却结晶 c．抽滤 d．洗涤 e．干燥
①步骤1的抽滤装置如下图所示，该装置中的错误之处是______；抽滤完毕或中途停止抽滤时，应先______，然后______．
②该方案存在明显缺陷，因为得到的产物晶体中往往含有______杂质，产生该杂质的原因是______．
（2）方案2的实验步骤为：
a．向溶液C加入适量______b．______c．洗涤，d．干燥
①请在上述内填写合适的试剂或操作名称．
②下列选项中，最适合作为步骤c的洗涤液是______．
A．乙醇 B．蒸馏水 C．乙醇和水的混合液 D．饱和硫酸钠溶液
③步骤d不宜采用加热干燥的方法，可能的原因是______．
正确答案
（1）①方案1，为了加快过滤速度得到较干燥的沉淀，可进行减压过滤（也称抽滤或吸滤）题目图3所示装置为抽滤装置，装置中存在的错误是：布氏漏斗的颈口斜面未朝向抽滤瓶的支管口，这样不利于吸滤．抽滤完毕或中途停止抽滤时，应先断开连接安全瓶与抽气装置间的橡皮管，然后关闭抽气装置中的水龙头．
故答案为：布氏漏斗的瓶口斜面未朝向抽滤瓶的支管口；断开连接安全瓶与抽气装置间的橡皮管；关闭抽气装置中的水龙头；
②该方案存在明显缺陷，因为得到的产物晶体中往往含有Cu（OH）2或Cu2（OH）2SO4杂质，产生该杂质的原因是加热蒸发过程中NH3挥发，使反应[Cu（NH3）4]2+⇌Cu2++4NH3平衡向右移动，且Cu2+发生水解．
故答案为：Cu（OH）2或Cu2（OH）2SO4；加热蒸发过程中NH3挥发，使反应[Cu（NH3）4]2+⇌Cu2++4NH3平衡往右移动，且Cu2+发生水解；
（2）①根据Cu（NH3）4]SO4•H2O在乙醇•水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图知，随着乙醇体积分数的增大，Cu（NH3）4]SO4•H2O的溶解度降低，为了得到
Cu（NH3）4]SO4•H2O，应向溶液C中加入适量乙醇，然后进行抽滤；
故答案为：乙醇；抽滤（或吸滤、减压过滤）；
②根据Cu（NH3）4]SO4•H2O在乙醇•水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图知，随着乙醇体积分数的增大，Cu（NH3）4]SO4•H2O的溶解度降低，为了减少
Cu（NH3）4]SO4•H2O的损失，应降低Cu（NH3）4]SO4•H2O的溶解度，所以应选用乙醇和水的混合液；
故答案为：C；
③[Cu（NH3）4]SO4•H2O在加热条件下能分解生成水和氨气，从而得不到纯净的[Cu（NH3）4]SO4 •H2O，所以不宜采用加热干燥的方法．
故答案为：加热易使[Cu（NH3）4]SO4•H2O 分解（失去水或失去氨气）．
工业上生产高氯酸（沸点：90°C）时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下：
（1）冷却过滤的目的______
（2）通入反应器2的SO2作用是______反应器2中发生反应的离子方程式为______
（3）循环使用的物质是______
（4）可以通过蒸馏滤液的方法得到高氯酸的原因可能是______
（5）通过电解NaClO3水溶液的方法也可以制备NaClO4，进而可以制备HClO4，写出阳极的电极反应式______．
正确答案
（1）在反应器1中，硫酸钠和硫酸反应获得的硫酸氢钠的溶解度随着温度的降低而减小，这样冷却过滤，可以降低NaHSO4的溶解度并分离出NaHSO4晶体，故答案为：降低NaHSO4的溶解度并分离出NaHSO4晶体；
（2）在反应器2中，可以实现二氧化氯向NaClO2的转化，二氧化硫可以作为还原剂把ClO2还原为NaClO2，
即2ClO2+SO2+4OH-=2ClO2-+SO42-+2H2O，
故答案为：二氧化硫作为还原剂把ClO2还原为NaClO2；2ClO2+SO2+4OH-=2ClO2-+SO42-+2H2O；
（3）根据循环图可以发现硫酸作为反应物进入反应器1中，又作为生成物在反应器2中生成，可以循环使用，
故答案为：H2SO4；
（4）根据题意高氯酸的沸点：90°C，可以采用蒸馏滤液的方法得到高氯酸，
故答案为：高氯酸的沸点比较低，容易从溶液中逸出；
（5）电解NaClO3水溶液的电解池中，阳极是ClO3-失电子发生氧化反应的过程，
即电极反应式为：H2O+ClO3--2e-=ClO4-+2H+，
故答案为：H2O+ClO3--2e-=ClO4-+2H+．
氯酸钾多用来制造火柴和烟花等。电解法是工业制造氯酸钾的主要方法：电解热的氯化钠水溶液，电解的生成物相互反应制得氯酸钠；再以氯酸钠和氯化钾为原料制备氯酸钾。
（1）写出电解时的电极反应方程式阴极：____________________________，阳极：_____________________________。
（2）电解的生成物相互反应生成氯酸钠的化学方程式为__________________________。
（3）几种物质的溶解度曲线如下图所示，低温有利于析出KClO3晶体，原因是：
_________________________________
（4）产品KClO3中常含有其他杂质离子，提纯的方法是_______________。
（5）该生产工艺可以循环利用的物质是__________，副产品是__________。
正确答案
（1）2H++2e-==H2↑；2Cl--2e-== Cl2↑
（2）3Cl2+6NaOH==NaClO3+5NaCl+3H2O
（3）KClO3的溶解度随温度降低而降低，低温时KClO3在四种物质中溶解度最小
（4）重结晶
（5）NaCl；H2
混合物分离的方法在生产、生活和科学实验中着广泛的应用。请指出下列做法中分别应用了哪些分离方法？
a．熬煮中药____________________；
b．分离豆浆和豆渣_____________________；
c．除去水中的沙子________________________；
d．用海水晒盐____________________；
e．海水淡化____________________；
f．从溴水中提取溴___________________。
正确答案
a．萃取；b．过滤；c．过滤；d．蒸发结晶；e．蒸馏；f．萃取
为从草木灰（主要成分是K2CO3）中提取钾盐，某同学进行了如下操作，请填写下列空白：
⑴实验操作顺序如下：
①称量样品；②溶解沉降；③_________；④ ________；⑤冷却结晶。
⑵用托盘天平称量样品时，若指针偏向右边，则表示__________（填“样品”或“砝码”）更重。
⑶在进行第③操作时，要用玻璃仪器有_______________。
⑷在进行④步操作时，要用玻璃棒不断地搅拌液体，目的是防止_____________。
正确答案
⑴过滤；蒸发
⑵砝码
⑶漏斗、烧杯、玻璃棒
⑷液体飞溅
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