- 物质的分离和提纯
- 共4370题
下图表示从固体混合物中分离X的2种方案，请回答有关问题．
（1）选用方案I时，X应该具有的性质是______，残留物应该具有的性质是______；
（2）选用方案Ⅱ从某金属粉末（含有Au、Ag和Cu）中分离Au，加入的试剂是______，有关反应的化学方程式为______；
（3）为提纯某Fe2O3样品（主要杂质有SiO2、A12O3），参照方案I和Ⅱ，请设计一种以框图形式表示的实验方案（注明物质和操作）______．
正确答案
解：（1）用加热的方法分离受热稳定和受热不稳点的物质，要保留的物质受热稳定而杂质受热易分解，故答案为：有挥发性（或易升华）；受热不挥发，且具有较高的热稳定性；
（2）金属银和金属铜可以和硝酸反应，而Au不反应，方程式为3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；3Ag+4HNO3（稀）═3AgNO3+NO↑+2H2O（或Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；Ag+2HNO3（浓）═AgNO3+NO2↑H2O），故答案为：3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O、3Ag+4HNO3（稀）═3AgNO3+NO↑+2H2O（或Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O、Ag+2HNO3（浓）═AgNO3+NO2↑H2O）；
（3）混合物中，二氧化硅和盐酸不反应，可以先加入盐酸将二氧化硅分离出来，氧化铝和氧化铁可以溶解于盐酸中得到氯化铁和氯化铝的混合物，加入过量的氢氧化钠，氯化铁可以和过量的强碱反应生成沉淀氢氧化铁，而氯化铝则转化为可溶的偏铝酸钠，过滤可以得到氢氧化铁，将之受热分解即为氧化铁，即
解析
解：（1）用加热的方法分离受热稳定和受热不稳点的物质，要保留的物质受热稳定而杂质受热易分解，故答案为：有挥发性（或易升华）；受热不挥发，且具有较高的热稳定性；
（2）金属银和金属铜可以和硝酸反应，而Au不反应，方程式为3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；3Ag+4HNO3（稀）═3AgNO3+NO↑+2H2O（或Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；Ag+2HNO3（浓）═AgNO3+NO2↑H2O），故答案为：3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O、3Ag+4HNO3（稀）═3AgNO3+NO↑+2H2O（或Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O、Ag+2HNO3（浓）═AgNO3+NO2↑H2O）；
（3）混合物中，二氧化硅和盐酸不反应，可以先加入盐酸将二氧化硅分离出来，氧化铝和氧化铁可以溶解于盐酸中得到氯化铁和氯化铝的混合物，加入过量的氢氧化钠，氯化铁可以和过量的强碱反应生成沉淀氢氧化铁，而氯化铝则转化为可溶的偏铝酸钠，过滤可以得到氢氧化铁，将之受热分解即为氧化铁，即
除去下列物质中所含杂质（括号中的物质）所选用的试剂和装置均正确的是（ ）
Ⅰ．试剂：
①KMnO4/H+ ②NaOH溶液 ③饱和Na2CO3溶液 ④H2O ⑤Na ⑥Br2/H2O ⑦Br2/CCl4
Ⅱ．装置：
正确答案
解析
解：A．C2H4与溴水反应，而C2H6不能，利用洗气装置可除杂，则选择试剂为⑥，分离装置为①，故A正确；
B．苯酚被氧化后的产物仍溶于苯，不能实现除杂，可利用NaOH来除杂，则应选试剂为②，分离装置为③，故B错误；
C．CH3COOH与碳酸钠反应，然后与乙酸乙酯分层，利用分液实现除杂，则选择试剂为③，分离装置为③，故C错误；
D．甲苯、二甲苯均不与溴的四氯化碳溶液反应，二者沸点不同，可直接分馏除杂，选择装置为④，故D错误；
故选A．
下列实验的相关描述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．胶体和溶液都能透过滤纸，但胶体不能透过半透膜而溶液能透过半透膜，所以应该用半透膜分离氢氧化铁胶体和氯化钠溶液，故A错误；
B．苯酚密度大于水，所以下层为溶有水的苯酚溶液，故B错误；
C．仪器组装好后，关闭分液漏斗活塞，将针筒活塞向外拉一段距离后松手，观察针筒是否能回到原来刻度处，如果回到原处，说明气密性良好，否则气密性不好，故C正确；
D．二氧化硫具有还原性，能被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液氧化，则酸性高锰酸钾溶液褪色体现二氧化硫的还原性而非漂白性，故D错误；
故选C．
除去下列物质中含有的少量杂质，请选择合适的所给试剂和操作方法填入下表中（只填序号）
试剂：A．溴水 B．NaOH溶液 C．CaO D．酸性KMnO4 溶液 E．水
操作方法：a．蒸馏 b．分液 c．洗气 d．过滤．
正确答案
解：乙烯和溴水能发生加成反应而乙烷不能，可应用溴水来洗气；溴苯和苯均不溶于水，但是溴苯能和氢氧化钠反应，所得的溶液和苯互不相溶，可以再分液来分离；苯和甲苯均不溶于水，二者互溶，但是甲苯能被高锰酸钾氧化为苯甲酸，苯甲酸和和氢氧化钠反应生成苯甲酸钠和苯是不相溶的，可以用分液的办法来分离；苯酚能和氢氧化钠反应生成苯酚钠，和苯不相溶，可以再分液；乙醇和水、乙醇和乙酸均是互溶的，且沸点不同，可以采用蒸馏的方法来分离，故答案为：
．
解析
解：乙烯和溴水能发生加成反应而乙烷不能，可应用溴水来洗气；溴苯和苯均不溶于水，但是溴苯能和氢氧化钠反应，所得的溶液和苯互不相溶，可以再分液来分离；苯和甲苯均不溶于水，二者互溶，但是甲苯能被高锰酸钾氧化为苯甲酸，苯甲酸和和氢氧化钠反应生成苯甲酸钠和苯是不相溶的，可以用分液的办法来分离；苯酚能和氢氧化钠反应生成苯酚钠，和苯不相溶，可以再分液；乙醇和水、乙醇和乙酸均是互溶的，且沸点不同，可以采用蒸馏的方法来分离，故答案为：
．
现有三组溶液：①CCl4和氯化钠溶液；②苯（沸点：80.1℃）和甲苯（沸点：110.6℃）的混合物（苯和甲苯是其他性质非常相似的一对互溶液体）；③氯化钠和单质碘的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是（ ）
正确答案
解析
解：①CCl4和水互不相溶，所以CCl4和氯化钠溶液是分层的，采用分液的方法分离；
②苯（沸点：80.1℃）和甲苯（沸点：110.6℃）是互溶的两种液体，可以采用蒸馏的方法来分离；
③向氯化钠和单质碘的水溶液中加入萃取剂四氯化碳后，碘单质会溶解在四氯化碳中，四氯化碳和水互不相溶而分层，然后分液即可实现二者的分离，采用萃取法；
故选D．
（2）如图是实验室制取氨气的装置图．
①用化学方程式表示实验室制取氨气的反应原理______．
②若试管内只装有碳酸氢铵固体，需把加热所得气体进行适当处理可获得纯净的氨气，则在球形干燥管中装放的固体药品名称为
______（装置部分夹持仪器已省去）．
正确答案
解：（1）分析杂质和物质的性质，然后选择适当的试剂来与杂质反应，不与主要物质反应，不会生成新的杂质，二氧化氮可以和水反应生成一氧化氮和硝酸，可以用水来洗气，氧化铝可以和强酸反应生成可溶于水的盐，但是二氧化硅不能，过滤机可以实现分离，氢氧化钠可以和碳酸氢钠发生反应生碳酸钠和水，可以用氢氧化钠将碳酸氢钠除去，碘单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，水和四氯化碳不相溶，萃取后分液即可以除去NaCl溶液中混有的I2水溶液，故答案为：
（2）①实验室中用氯化铵固体和氢氧化钙固体来制取氨气，原理方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2
②氨气是碱性气体，可以用碱石灰来干燥，故答案为：碱石灰．
解析
解：（1）分析杂质和物质的性质，然后选择适当的试剂来与杂质反应，不与主要物质反应，不会生成新的杂质，二氧化氮可以和水反应生成一氧化氮和硝酸，可以用水来洗气，氧化铝可以和强酸反应生成可溶于水的盐，但是二氧化硅不能，过滤机可以实现分离，氢氧化钠可以和碳酸氢钠发生反应生碳酸钠和水，可以用氢氧化钠将碳酸氢钠除去，碘单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，水和四氯化碳不相溶，萃取后分液即可以除去NaCl溶液中混有的I2水溶液，故答案为：
（2）①实验室中用氯化铵固体和氢氧化钙固体来制取氨气，原理方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2
②氨气是碱性气体，可以用碱石灰来干燥，故答案为：碱石灰．
下列实验操作中错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A．蒸馏操作时，冷凝管中水的方向是下口为进水口，上口是出水口，保证气体与水充分接触，即冷凝水的方向应当由下往上，故A正确；
B．分液操作时，首先要打开分液漏斗的上口活塞，或使活塞上的小孔与上口部的小孔对准，使内外空气相通，保证液体顺利流出，故B正确；
C．酒精与水互溶，不能用酒精萃取碘水中碘单质，可以用四氯化碳、苯做萃取剂，故C错误；
D．萃取分液后，要得到被萃取的物质为相溶的有机物，可根据其沸点不同用蒸馏操作分离，故D正确；
故选C．
对物质净化对生产生活很重要的意义．
（1）除去水中的 Ca2-，Mg2+等阳离子，完成此目标可使用______（填材料名称）．
（2）催化还原法可以净化硝酸工业尾气，下列物质中不能用于除去尾气中氮氧化物的是______（填字母序号）．
A．NH3 B．CH4 C．CO2 D．H2
（3）接触法制硫酸的工艺中，沸腾炉产生的炉气必须经过净化，除去其中的粉尘和______，净化后的炉气进入______（填设备名称）．
（4）煤的气化技术的主要产物是______，将煤加’f以得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产品的技术称为______．
正确答案
解：（1）Ca2-，Mg2+都是阳离子，可用阳离子交换树脂，故答案为：阳离子交换树脂；
（2）NH3、CH4、H2化合价可升高，可做还原剂；二氧化碳中的碳是最高价，不能做还原剂，故答案为：C；
（3）从燃烧炉出来的气体叫做炉气．除去杂质和矿尘的目的是防止催化剂中毒，进行干燥的原因是防止水蒸气与二氧化硫形成酸对设备的腐蚀和在接触室里对催化氧化的不良影响；净化后的炉气进入转化器，故答案为：水蒸气；转化器；
（4）煤的气化技术的主要产物是CO、H2，煤的干馏是将煤隔绝空气加强热以得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产品，故答案为：CO、H2；煤的干馏．
解析
解：（1）Ca2-，Mg2+都是阳离子，可用阳离子交换树脂，故答案为：阳离子交换树脂；
（2）NH3、CH4、H2化合价可升高，可做还原剂；二氧化碳中的碳是最高价，不能做还原剂，故答案为：C；
（3）从燃烧炉出来的气体叫做炉气．除去杂质和矿尘的目的是防止催化剂中毒，进行干燥的原因是防止水蒸气与二氧化硫形成酸对设备的腐蚀和在接触室里对催化氧化的不良影响；净化后的炉气进入转化器，故答案为：水蒸气；转化器；
（4）煤的气化技术的主要产物是CO、H2，煤的干馏是将煤隔绝空气加强热以得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产品，故答案为：CO、H2；煤的干馏．
下列操作与所用仪器（或试剂）一定匹配的是（ ）
正确答案
解析
解：A、分液可以用分液漏斗来分离，不能用长颈漏斗，故A错误；
B、蒸馏装置中的仪器：蒸馏烧瓶、冷凝管、接收瓶、温度计，双孔塞等，故B正确；
C、在实现物质的分离试验时，由于乙醇和水是互溶的，有时不能用作萃取试剂，故C错误；
D、物质的溶解不一定用水来溶解，因为有的物质是难溶于水的，必须采用其他溶剂，故D错误．
故选B．
（2015秋•绍兴校级期末）下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．蒸发时，不能将滤液蒸干，否则会导致固体四溅，容易发生危险，应该在蒸发皿中具有较多固体时停止加热，利用余热将液体蒸干即可，故A正确；
B．二氧化硫具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成硫酸根离子，二氧化碳和酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸都不反应，浓硫酸具有吸水性，所以除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶，从而达到除杂和干燥目的，故B正确；
C．过氧化钠具有强氧化性，能氧化石蕊试液，过氧化钠和水反应生成NaOH而使溶液呈碱性，紫色石蕊试液遇碱变蓝色，所以将过氧化钠固体投入紫色石蕊溶液中，可看到石蕊溶液先变蓝色后褪色，故C错误；
D．原子吸收光谱是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法，故D正确；
故选C．
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