- 物质的分离和提纯
- 共4370题
从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作．下列图示对应的装置合理、操作规范的是（ ）
A
灼烧
B
过滤
C
分液
D
蒸馏
正确答案
解析
解：A、灼烧是在坩埚中进行的，不能在蒸发皿中进行，故A错误；
B、过滤实验要用到玻璃棒的引流作用，故B错误；
C、分液要在分液漏斗中进行，下层液体从下边漏出，上层液体从上口倒出，故C正确；
D、蒸馏时，温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口出，不能深入液面以下，故D错误．
故选C．
下列结论均出自《实验化学》中的实验，其中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．因为碘和淀粉形成络合物，不存在单独的碘分子，故不能被萃取，故A正确；
B．锌与铁在酸溶液中发生原电池反应，速率较大，锌完全溶解后，铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢，故B正确；
C．过量的H2O2或新制氯水可把碘单质氧化成碘酸根离子，故C错误；
D．蒸发结晶的操作过程中，必须在小火下蒸发溶剂直到晶膜出现，停火利用余热蒸发溶剂，故D正确．
故选C．
在用海带提取碘的实验中，进行萃取和分离操作时要用到的仪器是（ ）
正确答案
解析
解：萃取、分液必须用到的仪器名称叫分液漏斗，分液时，下层液体从下口倒出，上层液体从上口倒出，
故选D．
（2015秋•临海市校级期末）从海带中提取碘的流程如图：
①指出提取碘的过程中实验操作的名称：a______、c______
②在3mL碘水中，加入1mL四氯化碳，振荡、静置后，观察到试管里的分层现象是______．（注：如图试管中深色区为紫红色溶液）
正确答案
解：①操作a分离固体和液体用过滤，操作b利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它跟另一种溶剂所组成的溶液里提取出来，这种方法叫做萃取分液，碘在水中的溶解度小于在有机物中的溶解度，可用萃取然后分液得到含碘的有机溶液；
故答案为：过滤；萃取分液；
②碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，能将碘水中的碘转移到四氯化碳中，四氯化碳的密度比水大，溶解碘后溶液为紫红色，所以在3mL碘水中，加入1mL四氯化碳，振荡、静置后，观察到试管里的分层现象是溶液分层，上层颜色接近无色，下层呈紫红色；
故选D．
解析
解：①操作a分离固体和液体用过滤，操作b利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它跟另一种溶剂所组成的溶液里提取出来，这种方法叫做萃取分液，碘在水中的溶解度小于在有机物中的溶解度，可用萃取然后分液得到含碘的有机溶液；
故答案为：过滤；萃取分液；
②碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，能将碘水中的碘转移到四氯化碳中，四氯化碳的密度比水大，溶解碘后溶液为紫红色，所以在3mL碘水中，加入1mL四氯化碳，振荡、静置后，观察到试管里的分层现象是溶液分层，上层颜色接近无色，下层呈紫红色；
故选D．
海洋植物如海带海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在．实验室里从海洋中提取碘的流程如下：
某化学兴趣小组在上述流程②③中的实验现象如图所示：
回答下列问题：
（1）写出提取过程中①④实验操作名称：①______④______．
（2）操作③中不能用酒精代CCl4作萃取剂的原因为______．
（3）操作③中用到的主要玻璃仪器是______．
正确答案
解：（1）根据流程可知，分离不溶物与溶液的方法为过滤；将碘单质与四氯化碳分离的操作方法为蒸馏，
故答案为：过滤；蒸馏；
（2）酒精与水溶液互溶，溶液不分层，无法用于分液操作分离碘单质，
故答案为：酒精与水互溶，不分层；
（3）在分液操作中，主要属于的仪器为分液漏斗，
故答案为：分液漏斗．
解析
解：（1）根据流程可知，分离不溶物与溶液的方法为过滤；将碘单质与四氯化碳分离的操作方法为蒸馏，
故答案为：过滤；蒸馏；
（2）酒精与水溶液互溶，溶液不分层，无法用于分液操作分离碘单质，
故答案为：酒精与水互溶，不分层；
（3）在分液操作中，主要属于的仪器为分液漏斗，
故答案为：分液漏斗．
（1）证明海带中含有碘元素的实验方案如表，请你按要求补充完整：
（2）利用新制氯水、1mol/L NaBr溶液、淀粉液、以及II中所得滤液，验证卤素单质氧化性的相对强弱．
V分别取5mL 1mol/L NaBr溶液于两支小试管中
Ⅵ向两支试管中分别滴加5滴新制氯水，溶液均变为黄色
ⅥⅠ向其中一支试管中继续滴加新制氯水，直至溶液变为棕红色
ⅥⅡ…
④请写出步骤VI中反应的离子方程式______；为验证溴的氧化性强于碘，步骤VIII的操作和现象是：______，溶液变为黄色，再加入______，溶液变为蓝色．
⑤步骤ⅥⅠ的目的是______．
⑥氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下，______，得电子能力逐渐减弱，非金属性减弱．
正确答案
解：（1）①海带灰溶解、过滤时使用烧杯、普通漏斗、玻璃棒、铁架台等，还缺少玻璃棒，
故答案为：玻璃棒；
②双氧水具有强氧化性，能够氧化滤液中的碘离子，反应的离子方程为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，
故答案为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O；
③碘单质易溶于有机溶剂四氯化碳，且四氯化碳密度大于水，则混合液会分层，下层溶液变为紫红色，
故答案为：下层溶液变为紫红色；
（2）④氯气氧化性大于溴单质，氯气将溴离子氧化成溴单质，反应的离子方程式为：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；将VI所得黄色溶液滴入II所得滤液中，溶液变黄色，然后滴入淀粉溶液，溶液变蓝，说明溴单质将碘离子氧化成了碘单质，证明溴的氧化性大于碘单质，
故答案为：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；将VI所得黄色溶液滴入II所得滤液中；淀粉溶液；
⑤氯气能够氧化碘离子，所以通过步骤ⅥⅠ向其中一支试管中继续滴加新制氯水，直至溶液变为棕红色，证明步骤VI中氯气不足，排除了氯气对溴置换碘实验的干扰，
故答案为：确认VI所得黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰；
⑥根据元素周期律知识可知：同主族元素从上到下，电子层数依次增大，则原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性减弱，
故答案为：电子层数依次增大，则原子半径逐渐增大．
解析
解：（1）①海带灰溶解、过滤时使用烧杯、普通漏斗、玻璃棒、铁架台等，还缺少玻璃棒，
故答案为：玻璃棒；
②双氧水具有强氧化性，能够氧化滤液中的碘离子，反应的离子方程为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，
故答案为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O；
③碘单质易溶于有机溶剂四氯化碳，且四氯化碳密度大于水，则混合液会分层，下层溶液变为紫红色，
故答案为：下层溶液变为紫红色；
（2）④氯气氧化性大于溴单质，氯气将溴离子氧化成溴单质，反应的离子方程式为：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；将VI所得黄色溶液滴入II所得滤液中，溶液变黄色，然后滴入淀粉溶液，溶液变蓝，说明溴单质将碘离子氧化成了碘单质，证明溴的氧化性大于碘单质，
故答案为：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；将VI所得黄色溶液滴入II所得滤液中；淀粉溶液；
⑤氯气能够氧化碘离子，所以通过步骤ⅥⅠ向其中一支试管中继续滴加新制氯水，直至溶液变为棕红色，证明步骤VI中氯气不足，排除了氯气对溴置换碘实验的干扰，
故答案为：确认VI所得黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰；
⑥根据元素周期律知识可知：同主族元素从上到下，电子层数依次增大，则原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性减弱，
故答案为：电子层数依次增大，则原子半径逐渐增大．
从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作．下列图示对应的装置合理、操作规范的是（ ）
A
灼烧
B
过滤
C
分液
D
蒸馏
正确答案
解析
解：A、灼烧是在坩埚中进行的，不能在蒸发皿中进行，故A错误；
B、过滤实验要用到玻璃棒的引流作用，故B错误；
C、分液要在分液漏斗中进行，下层液体从下边漏出，上层液体从上口倒出，故C正确；
D、蒸馏时，温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口出，不能深入液面以下，故D错误．
故选C．
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子形式存在．实验室从海藻中提取碘的流程如下：
（1）指出提取碘的过程中有关实验操作的名称：
①为______，③为______；过程②中有关反应的离子方程式是______．
（2）提取碘的过程中可供选择的有机溶剂是______
A．甲苯、酒精 B．四氯化碳、苯 C．汽油、乙酸 D．汽油、甘油
（3）为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网，以及必要的夹持装置、物品，尚缺少的玻璃仪器是______．
（4）从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂，还需要经过蒸馏．指出如图所示的实验装置中的错误之处：①______，②______．
（5）进行上述蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是______，最后晶态碘在______里聚集．
正确答案
解：（1）分离固体和液体用过滤，③将碘水中的碘单质萃取出来，选择合适的萃取剂即可，过程②中有关反应的离子方程式是 Cl2+2I-=I2+2Cl-，
故答案为：过滤；萃取；Cl2+2I-=I2+2Cl-；
（2）萃取的基本原则两种溶剂互不相溶，且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多，萃取剂与溶质不反应，碘在四氯化碳或苯中的溶解度大于在水中的溶解度，四氯化碳、甲苯、汽油或苯和水都不互溶，且氯化碳、甲苯、汽油或苯和碘都不反应，故可用四氯化碳或苯，酒精、乙酸、甘油和水都是互溶的，不能做萃取剂，
故答案为：B；
（3）海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，需要用到分液，分液需要用到分液漏斗、锥形瓶，
故答案为：分液漏斗、锥形瓶；
（4）冷凝水应是下进上出，烧杯加热应垫石棉网，温度计水银球应与烧瓶支管口相平，
故答案为：温度计插到了液体中；冷凝管进出水的方向颠倒；
（5）水浴加热的温度是使试管内或烧杯内试剂受热温度均匀，具有长时间加热温度保持恒定的特点，四氯化碳沸点：76.8℃，碘单质沸点为184℃，所以最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集，
故答案为：使蒸馏烧瓶均匀受热，控制加热温度不要过高；蒸馏烧瓶．
解析
解：（1）分离固体和液体用过滤，③将碘水中的碘单质萃取出来，选择合适的萃取剂即可，过程②中有关反应的离子方程式是 Cl2+2I-=I2+2Cl-，
故答案为：过滤；萃取；Cl2+2I-=I2+2Cl-；
（2）萃取的基本原则两种溶剂互不相溶，且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多，萃取剂与溶质不反应，碘在四氯化碳或苯中的溶解度大于在水中的溶解度，四氯化碳、甲苯、汽油或苯和水都不互溶，且氯化碳、甲苯、汽油或苯和碘都不反应，故可用四氯化碳或苯，酒精、乙酸、甘油和水都是互溶的，不能做萃取剂，
故答案为：B；
（3）海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，需要用到分液，分液需要用到分液漏斗、锥形瓶，
故答案为：分液漏斗、锥形瓶；
（4）冷凝水应是下进上出，烧杯加热应垫石棉网，温度计水银球应与烧瓶支管口相平，
故答案为：温度计插到了液体中；冷凝管进出水的方向颠倒；
（5）水浴加热的温度是使试管内或烧杯内试剂受热温度均匀，具有长时间加热温度保持恒定的特点，四氯化碳沸点：76.8℃，碘单质沸点为184℃，所以最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集，
故答案为：使蒸馏烧瓶均匀受热，控制加热温度不要过高；蒸馏烧瓶．
苏教版《化学1（必修）》工业上从海产品（海带）中获取碘的流程图如下：
（1）上述生产流程的第一步是“浸泡”，它的实验目的是______；
（2）“氧化”这一操作中可供选用的试剂：Cl2、Br2、浓硫酸和H2O2（滴加稀硫酸），从无污染角度考虑，请你选择的合适试剂______；
（3）上述的生产流程中，“提纯获得单质碘”一般认为经历两步，你认为应选择下图实验装置分别是______ （按操作的先后顺序填写）；
【材料二】我国实际工业利用海带制取碘，采用的是离子交换法，其流程如下：晒干海带→浸泡→浸泡液净化→上层清液→酸化→氧化→离子交换树脂吸附→解吸→碘析→精制→成品碘
（4）实际工业生产中，酸化、氧化的方法是先加入硫酸酸化，使pH降低到2，然后加入次氯酸钠一类的氧化剂，使碘离子氧化．工业通常不用氯气氧化原因是（用离子方程式表示）______．
正确答案
解：（1）将海带加水，经过浸泡后，就可用氯气氧化，氯气氧化的是碘离子，所以该操作是目的是使海带中的I-离子溶于水，便于从海带中获得碘离子，
故答案为：从海带中的I-离子溶于水；
（2）碘离子在酸性条件下可被MnO2氧化2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O，二价锰离子是金属离子对环境有污染，Cl2氧化2I-+Cl2═I2+2Cl-，生成Cl-，对环境有污染，双氧水（H2O2）可氧化碘离子，2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O而自身被还原成水，符合无污染要求，
故答案为：H2O2；
（3）提纯获得单质碘，先需用萃取剂萃取碘水中的碘，用分液漏斗组成的萃取装置，选D，从萃取剂中提取碘单质，需用蒸馏装置，需选C，
故答案为：D、C；
（4）氯气是有毒的气体，氯气对环境污染大，且储存与运输不方便，氧化性太强，能将碘单质离子氧化为碘酸根离子：5Cl2+I2+6H2O=2IO3-10Cl-+12H+，次氯酸钠中氯元素为+1价，具有强氧化性，可将碘离子氧化成单质碘，自身被还原成-1价的氯，2I-+ClO-+2H+═I2+H2O+Cl-．
故答案为：5Cl2+I2+6H2O=2IO3-10Cl-+12H+．
解析
解：（1）将海带加水，经过浸泡后，就可用氯气氧化，氯气氧化的是碘离子，所以该操作是目的是使海带中的I-离子溶于水，便于从海带中获得碘离子，
故答案为：从海带中的I-离子溶于水；
（2）碘离子在酸性条件下可被MnO2氧化2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O，二价锰离子是金属离子对环境有污染，Cl2氧化2I-+Cl2═I2+2Cl-，生成Cl-，对环境有污染，双氧水（H2O2）可氧化碘离子，2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O而自身被还原成水，符合无污染要求，
故答案为：H2O2；
（3）提纯获得单质碘，先需用萃取剂萃取碘水中的碘，用分液漏斗组成的萃取装置，选D，从萃取剂中提取碘单质，需用蒸馏装置，需选C，
故答案为：D、C；
（4）氯气是有毒的气体，氯气对环境污染大，且储存与运输不方便，氧化性太强，能将碘单质离子氧化为碘酸根离子：5Cl2+I2+6H2O=2IO3-10Cl-+12H+，次氯酸钠中氯元素为+1价，具有强氧化性，可将碘离子氧化成单质碘，自身被还原成-1价的氯，2I-+ClO-+2H+═I2+H2O+Cl-．
故答案为：5Cl2+I2+6H2O=2IO3-10Cl-+12H+．
Ⅰ、海水是取之不尽的化工原料资源，从海水中可提取各种化工原料．
试回答下列问题：粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，精制时所用试剂为：A 盐酸；B BaCl2溶液；C NaOH溶液；D Na2CO3溶液．加入试剂的顺序是______．
Ⅱ、海带中含有丰富的碘．为了从海中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了如图实验，请填写下列空白：
（1）步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是______（从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处）．
A．烧杯 B．坩埚 C．表面皿 D．泥三角 E．酒精灯 F．干燥器
（2）步骤②：Iˉ溶液的获取．操作是______．
（3）步骤③的实验操作名称是______；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是______．
（4）步骤④：氧化．反应的化学方程式是______．除此以外下列氧化剂最好选用______（填代号）．
A、浓硫酸 B、新制氯水 C、KMnO4溶液 D、H2O2
理由是______．
（5）步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是______．
（6）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法：______．
正确答案
BCDA或CBDA
BDE
溶解、过滤
过滤
蒸馏
MnO2+2I-+4H+═Mn2++I2+2H2O
D
H2O2 做氧化剂被还原为水，不引入新的杂质
苯与水互不相溶，且碘在苯中的溶解度比在水中大
取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液；观察是否出现蓝色，如果变蓝，说明含有单质碘
解析
解：Ⅰ、因用蒸发结晶的方法可以从海水中获得食盐，镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的石灰乳可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都行，钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，离子都沉淀了，在进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，所以添加试剂的顺序为BCDA或CBDA，故答案为：BCDA或CBDA；
Ⅱ、（1）灼烧海带时用坩埚盛放海带，用带铁圈的铁架台放置坩埚，用酒精灯进行加热，所以灼烧海带时需要用到的实验仪器是坩埚、带铁圈的铁架台、酒精灯，故选：BDE；
（2）将灼烧后的固体溶于水，过滤后的滤液为I-溶液，故答案为：溶解、过滤；
（3）步骤③是分离固体和液体，则实验操作为过滤；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，是利用互溶的两种液体的沸点不同来分离，则实验操作为蒸馏，
故答案为：过滤；蒸馏；
（4）二氧化锰在酸性环境下将碘离子氧化为碘单质，即MnO2+2I-+4H+═Mn2++I2+2H2O，步骤④的目的是碘离子在酸性条件下可被氧化生成单质碘，除此之外选择的氧化剂最好是过氧化氢，不引入新的杂质；
A．浓硫酸引入硫酸根离子，故A不符合；
B．新制氯水会引入氯离子，故B不符合；
C．KMnO4溶液会引入钾离子，故C不符合；
D．H2O2 做氧化剂被还原为水，不引入新的杂质，故D符合；
故答案为：MnO2+2I-+4H+═Mn2++I2+2H2O；D；H2O2 做氧化剂被还原为水，不引入新的杂质；
（5）根据萃取的基本原则两种溶剂互不相溶，且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多，
故答案为：苯与水互不相溶，且碘在苯中的溶解度比在水中大．
（6）碘遇淀粉变蓝色，检验方法为取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液；观察是否出现蓝色，如果变蓝，说明含有单质碘，
故答案为：取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液；观察是否出现蓝色，如果变蓝，说明含有单质碘．
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