- 物质的分离和提纯
- 共4370题
下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．K2Cr2O7有强氧化性，能防止阴极上产生氢气，故A正确；
B．Fe3+与Cu2+的扩散速度不同，可用层析法分离，故B正确；
C．把生成的乙酸乙酯蒸馏出去，降低生成物的浓度可以使平衡向右移动，故C正确；
D．二氧化锰做催化剂，催化剂不能改变平衡移动，故D错误．
故选D．
下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．碘不易溶于水，易溶于四氯化碳，则使用CCl4提取碘水中的碘，萃取后分液即可分离，故A正确；
B．乙酸乙酯与乙醇不分层，不能利用分液法分离，因利用蒸馏，故B错误；
C．NaCl的溶解度受温度影响不大，而硝酸钾的溶解度受温度影响大，则除去KNO3固体中混杂的NaCl，应溶解后冷却热饱和溶液，结晶分离，故C错误；
D．丁醇与乙醚混溶，但二者沸点不同，则除去丁醇中的乙醚，利用蒸馏即可除杂，故D正确；
故选AD．
下列各组物质：①NaNO3和NaCl；②CaCl2和CaCO3；③MnO2和KCl；④BaSO4和AgCl．可按照溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序，将它们相互分离的是（ ）
正确答案
解析
解：①NaNO3和NaCl，均能溶于水，不能按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离，故①错误；
②CaCl2和CaCO3，CaCl2能溶于水，而CaCO3不溶于水，能按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离，故②正确；
③MnO2和KCl，KCl能溶于水，而MnO2不溶于水，能按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离，故③正确；
④BaSO4和AgCl，均不能溶于水，不能按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离，故④错误；
故选C．
实验室制取氧气的反应为2KClO3
正确答案
解析
解：反应后的剩余固体中，一定含有二氧化锰和氯化钾，可能含有氯酸钾；
先加入足量的水，氯化钾溶于水形成溶液，如果含有氯酸钾时，氯酸钾溶于水形成溶液，而二氧化锰不溶于水；
再过滤，把二氧化锰从溶液中分离出来；
再对二氧化锰进行洗涤，除去二氧化锰中的杂质；
再干燥二氧化锰，得到纯净的二氧化锰．
故选B．
神州七号的三位宇航员从“天上”看“地下”，发现地球表面存在大量海水，而海水中含有大量的氯化钠，你认为从海水中获得粗食盐的方法是（ ）
正确答案
解析
解：A．萃取利用溶质在不同溶剂中的溶解性差异分离，不能从海水中获得粗食盐，故A不选；
B．海水中盐类物质及水均可透过滤纸，不能从海水中获得粗食盐，故B不选；
C．海水中含有大量的氯化钠，蒸馏可得到蒸馏水，不能从海水中获得粗食盐，故故C不选；
D．加热时水易挥发，则选择蒸发法从海水中获得粗食盐，故D选；
故选D．
下列各组液体混合物，用分液漏斗不能分开的是（ ）
正确答案
解析
解：A．水和煤油互不相溶，可用分液的方法分离，故A不选；
B．氯乙烷和水互不相溶，可用分液的方法分离，故B不选，
C．甲苯和水互不相溶，可用分液的方法分离，故C不选；
D．乙醇和乙酸互溶，不能用分液的方法分离，故D选．
故选D．
除去乙烷中混有的少量乙烯，应采用的简便方法是（ ）
正确答案
解析
解：A．乙烷和乙烯与氢氧化钠都不反应，故A错误；
B．乙烯可与溴水发生加成反应，乙烷不反应，可除杂，故B正确；
C．反应需要催化剂条件下进行，在实验室难以完成，且易引入新杂质，故C错误；
D．反应需要催化剂条件下进行，在实验室难以完成，故D错误．
故选B．
现有一瓶物质是甲和乙的混合物，已知甲和乙的某些性质如下表所示：据此，将甲和乙相互分离的最佳方法是（ ）
正确答案
解析
解：两种物质均溶于水，不能用萃取、分液法、过滤法分离，由于沸点相差较大，可用蒸馏法分离，
故选C．
环己酮是一种重要的化工原料，实验室常用下列方法制备环己酮：
环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表：
括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点
（1）酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的△H＜0，反应剧烈将导致体系温度迅速上升，副反应增多．实验中将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的烧瓶中，在55-60℃进行反应．反应完成后，加入适量水，蒸馏，收集95-100℃的馏分，得到主要的含环己酮和水的混合物．
①酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式为______．
②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是______．
（2）环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作：a蒸馏，收集151-156℃的馏分；b 过滤；c 在收集到的馏分中加NaCl固体至饱和，静置，分液；d 加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量水．
①上述操作的正确顺序是______（填字母）．
②上述操作b、c中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外，还需______．
③在上述操作c中，加入NaCl固体的作用是______．
（3）利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮，环己酮分子中有______种不同化学环境的氢原子．
正确答案
解：（1）由于酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应剧烈，导致体系温度迅速上升、副反应增多，所以酸性Na2Cr2O7溶液加入不能太快，应用酸式滴定管缓慢滴加；环己酮和水能形成具有固定组成的混合物，具有固定的沸点，蒸馏时能被一起蒸出，所以蒸馏难以分离环己酮和水的混合物．环己酮和水能够产生共沸，采取蒸馏是不可取的，建议采用精馏．故答案为：①缓慢滴加②环已酮和水形成具有固定组成的混合物一起蒸出；
（2）联系制取肥皂的盐析原理，即增加水层的密度，有利于分层，环己酮的提纯时应首先加入NaCl固体，使水溶液的密度增大，将水与有机物更容易分离开来，然后向有机层中加入无水MgSO4，出去有机物中少量的水，然后过滤，除去硫酸镁晶体，再进行蒸馏即可；分液需要的主要仪器为分液漏斗，过滤需要由漏斗组成的过滤器；故答案为：①c d b a②漏斗、分液漏斗③增加水层的密度，有利于分层；
（3）跟据环己酮结构的对称性，环己酮中存在与氧原子邻、间、对三种位置的氢原子，即分子中有3种氢，故答案为：3．
解析
解：（1）由于酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应剧烈，导致体系温度迅速上升、副反应增多，所以酸性Na2Cr2O7溶液加入不能太快，应用酸式滴定管缓慢滴加；环己酮和水能形成具有固定组成的混合物，具有固定的沸点，蒸馏时能被一起蒸出，所以蒸馏难以分离环己酮和水的混合物．环己酮和水能够产生共沸，采取蒸馏是不可取的，建议采用精馏．故答案为：①缓慢滴加②环已酮和水形成具有固定组成的混合物一起蒸出；
（2）联系制取肥皂的盐析原理，即增加水层的密度，有利于分层，环己酮的提纯时应首先加入NaCl固体，使水溶液的密度增大，将水与有机物更容易分离开来，然后向有机层中加入无水MgSO4，出去有机物中少量的水，然后过滤，除去硫酸镁晶体，再进行蒸馏即可；分液需要的主要仪器为分液漏斗，过滤需要由漏斗组成的过滤器；故答案为：①c d b a②漏斗、分液漏斗③增加水层的密度，有利于分层；
（3）跟据环己酮结构的对称性，环己酮中存在与氧原子邻、间、对三种位置的氢原子，即分子中有3种氢，故答案为：3．
某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等．水垢会形成安全隐患，需及时清洗除去．清洗流程如下：
Ⅰ．加入NaOH和Na2CO3混合液，加热，浸泡数小时；
Ⅱ．放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，加入稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；
Ⅲ．向洗液中加入Na2SO3溶液；
Ⅳ．清洗达标，用NaNO2溶液钝化锅炉．
（1）用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是______．
（2）已知：20℃时溶解度/g
根据数据，结合化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程______．
（3）在步骤Ⅱ中：
①被除掉的水垢除铁锈外，还有______．
②清洗过程中，溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，用离子方程式解释其原因______．
（4）步骤Ⅲ中，加入Na2SO3的目的是______．
（5）步骤Ⅳ中，钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe2O3保护膜．
①完成并配平其反应的离子方程式：□Fe+□NO2-+□H2O═□N2↑+□______+□______；
②下面检测钝化效果的方法合理的是______．
a．在炉面上滴加浓H2SO4，观察溶液出现棕黄色的时间
b．在炉面上滴加酸性CuSO4溶液，观察蓝色消失的时间
c．在炉面上滴加酸性K3[Fe（CN）6]溶液，观察出现蓝色沉淀的时间
d．在炉面上滴加浓HNO3，观察出现红棕色气体的时间．
正确答案
解：（1）用NaOH溶解二氧化硅，反应生成硅酸钠和水，反应为SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，故答案为：SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；
（2）由表格中数据可知，碳酸钙更难溶，则清洗CaSO4的过程为CaSO4在水中存在平衡CaSO4（s）⇌Ca2+（aq）+SO42-（aq），用Na2CO3溶液浸泡后，Ca2+与CO32-结合成更难溶的CaCO3，使上述平衡右移，CaSO4转化成CaCO3，然后用盐酸除去，
故答案为：CaSO4在水中存在平衡CaSO4（s）⇌Ca2+（aq）+SO42-（aq），用Na2CO3溶液浸泡后，Ca2+与CO32-结合成更难溶的CaCO3，使上述平衡右移，CaSO4转化成CaCO3，然后用盐酸除去；
（3）①加入稀盐酸，与碳酸钙、氢氧化镁、铁锈均反应，二氧化硅与HF酸反应，则还有CaCO3、Mg（OH）2、SiO2，故答案为：CaCO3、Mg（OH）2、SiO2；
②溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，发生铁与铁离子的反应，离子反应为2Fe3++Fe═3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe═3Fe2+；
（4）步骤Ⅲ中，加入Na2SO3，与铁离子发生氧化还原反应，其目的为将Fe3+还原成Fe2+，防止Fe3+腐蚀锅炉，故答案为：将Fe3+还原成Fe2+，防止Fe3+腐蚀锅炉；
（5）①由Fe+□NO2-+□H2O═□N2↑，可知Fe元素的化合价升高，N元素的化合价降低，由电子守恒可知，还生成氧化铁，由电荷守恒可知还生成OH-，则该反应为
2Fe+2NO2-+H2O═N2↑+Fe2O3+2OH-，故答案为：2；2；1；1；1；Fe2O3；2；OH-；
②钝化时表面生成致密的氧化物，阻止Fe反应，ad中浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性，不能检测，而bc中均与Fe反应，现象明显，所以检测钝化效果最好为bc，故答案为：bc．
解析
解：（1）用NaOH溶解二氧化硅，反应生成硅酸钠和水，反应为SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，故答案为：SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；
（2）由表格中数据可知，碳酸钙更难溶，则清洗CaSO4的过程为CaSO4在水中存在平衡CaSO4（s）⇌Ca2+（aq）+SO42-（aq），用Na2CO3溶液浸泡后，Ca2+与CO32-结合成更难溶的CaCO3，使上述平衡右移，CaSO4转化成CaCO3，然后用盐酸除去，
故答案为：CaSO4在水中存在平衡CaSO4（s）⇌Ca2+（aq）+SO42-（aq），用Na2CO3溶液浸泡后，Ca2+与CO32-结合成更难溶的CaCO3，使上述平衡右移，CaSO4转化成CaCO3，然后用盐酸除去；
（3）①加入稀盐酸，与碳酸钙、氢氧化镁、铁锈均反应，二氧化硅与HF酸反应，则还有CaCO3、Mg（OH）2、SiO2，故答案为：CaCO3、Mg（OH）2、SiO2；
②溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，发生铁与铁离子的反应，离子反应为2Fe3++Fe═3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe═3Fe2+；
（4）步骤Ⅲ中，加入Na2SO3，与铁离子发生氧化还原反应，其目的为将Fe3+还原成Fe2+，防止Fe3+腐蚀锅炉，故答案为：将Fe3+还原成Fe2+，防止Fe3+腐蚀锅炉；
（5）①由Fe+□NO2-+□H2O═□N2↑，可知Fe元素的化合价升高，N元素的化合价降低，由电子守恒可知，还生成氧化铁，由电荷守恒可知还生成OH-，则该反应为
2Fe+2NO2-+H2O═N2↑+Fe2O3+2OH-，故答案为：2；2；1；1；1；Fe2O3；2；OH-；
②钝化时表面生成致密的氧化物，阻止Fe反应，ad中浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性，不能检测，而bc中均与Fe反应，现象明显，所以检测钝化效果最好为bc，故答案为：bc．
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