- 物质的分离和提纯
- 共4370题
下图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：
（1）从氯化钠溶液中得到氯化钠固体,选择装置 （填代表装置图的字母，下同）；除去自来水中的Cl-等杂质，选择装置 ；从碘水中分离出I2，选择装置 ，该分离方法的名称为 。
（2）装置A中①的名称是 ，进冷却水的方向是 。
装置B在分液时为使液体顺利下滴，应进行的具体操作是
。（3）实验室中制取的Fe(OH)3胶体中常常含有杂质Cl-离子。可用 的方法除去
Fe(OH)3胶体中混有的杂质Cl-离子。
正确答案
(1)D A B 萃取
(2)蒸馏烧瓶 下进上出 打开分液漏斗上端活塞或使凹槽对准小孔
(3)渗析
略
（13分）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制．某同学设计了一种制备
步骤1：取一定量的粗盐，置于烧杯中，加入足量的水，配成粗盐水；
步骤2：向粗盐水中加入除杂试剂，然后进行过滤，滤去不溶物，再向滤液中加入盐酸
调节盐水的pH；
步骤3：将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、烘干即得精盐；
请回答以下问题：
（1）上述实验中的过滤操作需要烧杯、____________、____________等玻璃仪器．
（2）步骤2中常用Na2CO3、NaOH、BaCl2作为除杂试剂，则加入除杂试剂的顺序为：
________________．
（3）步骤2中，判断加入BaCl2已过量的方法是：_______________________________
_______________________．
（4）步骤2中，若先用盐酸调节pH再过滤，将会对实验结果产生影响，其原因是
________________________________________________________________________．
同学转移溶液的示意图，图中的两处错误是：
________________________________________________
________________________________________________．
若在定容时仰视，则所配溶液的浓度_____________________________________
0．2 mol/L（填“大于”或“小于”）；若定容不慎超过刻度线，应采用的处理方法是： ________________________________________________________________________．
正确答案
（1）玻璃棒 漏斗；（2）NaOH→BaCl2→Na2CO3（或BaCl2→NaOH→Na2CO3）；（3）取所得溶液的上层清液1～2滴于滴定板上，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变混浊，则表明BaCl2已过量；（4）在此酸度条件下，会有部分沉淀溶解，从而影响制得精盐的纯度；（5）未用玻璃棒引流；未采用150 mL容量瓶 小于 重新配制。
过滤装置由铁架台（含铁圈）、玻璃棒、漏斗、烧杯、滤纸等组成．本着“除杂不掺杂”的原则，应使杂质变为沉淀或气体或本体物质，故使Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO等离子变为沉淀，Ca2＋常以碳酸钙形式沉淀，Mg2＋可以氢氧化镁或碳酸镁形式沉淀，Fe3＋常以氢氧化铁形式沉淀，SO常以硫酸钡形式沉淀，故应先加入BaCl2即可．判断加入BaCl2已过量的方法则应先取少量液体，加入BaCl2或碳酸钠即可．步骤2中，若先用盐酸调节pH再过滤，则会使出现的难溶碳酸盐再溶解，故应过滤后再加盐酸．由图可解答问题（5）缺少玻璃棒引流、容量瓶型号不对。
现有四瓶未知溶液它们是：NaCl(0.1 mol/L)、NaOH（0.1 mol/L）、HCl(0.1 mol/L)、酚酞(0.1 mol/L)，某化学性质小组，为了将它们检别出来，而又没有其他任何试剂，于是同学们采取如下的实验步骤：
（1）将四瓶溶液用A、B、C、D标记
（2）取少许溶液两两混合，根据实验现象将四种物质分成两组
（3）取甲组混合液，不断滴入乙组中的一种未知液，可以鉴别出：
A： B：
（4）再取已鉴别出的溶液A2ml，滴入3滴C溶液，再滴加D溶液4ml，在整个过程中无明显的实验现象；可知C D （写化学式）写出上述实验过程中反应的离子方程式
正确答案
A：HCl、B：NaCl、C：酚酞、D：NaOH H++OH-＝H2O（每空2分）
四种溶液少许两两混合可产生两中不同的现象：NaOH溶液酚酞混合后溶液呈红色，NaCl和HCl混合溶液无色，向NaOH和酚酞的混合液中滴加HCl溶液，红色消失，而滴入NaOH时，无现象，从而可的出HCl和NaCl来。再取2 mL 0.1 mol/L的HCl，若先滴3滴0.1 mol/L NaOH溶液，再滴加4 mL酚酞则溶液变红色，因此检验出NaOH溶液和酚酞。
表中所列欲进行分离的混合物，在甲组中选出所用的试剂、乙组中选出所用的主要方法，将其序号填入表中相应栏中。
甲组：① 水 ② 氢氧化钠溶液 ③ 乙醇 ④ 食盐 ⑤ 四氯化碳
乙组：A．结晶 B．蒸馏 C．萃取 D．分液 E．过滤
正确答案
（5分）选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上。
（1）______分离豆浆与豆渣的混合物。
（2）______从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾。
（3）______分离水和食用调和油的混合物。
（4）______分离CCl4（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的混合物。
（5）______用海水晒盐。
正确答案
（5分）（每空1分）
（1） F （2） C （3） A （4） E （5）D
略
固体样品X由Cu、SiO2、KNO3、NH4Cl中的一种或几种混合而成。某同学取该样品进行如下操作（部分产物已略去）
试回答：
（1）仅由步骤I中的实验现象，可得X中一定含有 。
（2）步骤Ⅱ中固体减少的化学业反应方程式为 。
（3）为进一步确定上述混合物X的组成，该同学另取 20.0g固体X加蒸馏水溶解、测得滤液的pH<7，他判断一定有NH4Cl用离子方程式表示其原因 。
（4）将（3）中加蒸馏水溶解后的混合后体系再经过过滤 、 （填操作名称）、称量，得到剩余固体的质量为9.80g，则20.0gX中NH4Cl的质量为 。
正确答案
（1）Cu、KNO3
（2）SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
（3）NH4++H2O NH3 ·H2O+H+
（4）洗涤、干燥 5.15g
略
（15分）CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钻矿（主要成分为CO2O3、Co
（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：
已知：①浸出液含有的阳离了主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等：
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（金属离子浓度为：0．01 mo1·L-l）
③CoCl2·6H2O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。
（1）写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式 。
（2）写出NaC1O3发生反应的主要离子方程式 ；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式 。
（3）“加Na2CO3调pH至a'’，过滤所得到的沉淀成分为____ 。
（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是 ：其使用的最佳pH范围是____ 。
（5）“操作l”中包含3个基本实验操作，它们依次是 、 和过滤。制得的CoC12·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是 。
（6）为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是 。（答一条即可）
正确答案
27.（15分）（1）Co2O3+SO32－+4H+=2Co2++SO42－+2H2O （2分）
（2）ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O（2分） ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O（2分）
（3）Fe(OH)3 Al(OH)3 （2分）
(4)除去溶液中的Mn2+ （1分） B （1分）
（5）蒸发(浓缩)、冷却(结晶) （2分） 降低烘干温度，防止产品分解（1分）
（6）粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水 （2分）
试题分析：（1）亚硫酸钠常作为还原剂，水钻矿中的CO2O3需转化成Co2+，故CO2O3在酸性条件下和亚硫酸根离子发生氧化还原反应，故为：Co2O3+SO32－+4H+=2Co2++SO42－+2H2O；（2）浸出液Fe2+，需将亚铁离子氧化为铁离子，再通过调节pH而除去，故氯酸钠的作用是将亚铁离子氧化为铁离子，故为：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；氯酸根离子和氯离子在酸性条件下会生成氯气；（3）调节pH目的是除去杂质，根据表格信息和流程图可知，通过调节pH除去铁离子和铝离子，故沉淀为氢氧化铁和氢氧化铝；（4）通过分析流程图可知还需要除去Mn2+，根据题目信息可知，加入萃取剂的目的就是除去锰离子；由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液PH在3.0～3.5之间，可使Mn2+完全沉淀，并防止Co2+转化为Co（OH）2沉淀；（5）由溶液得到结晶水合物的基本操作为蒸发浓缩、冷却结晶；减压烘干的目的是防止水合物分解；（6）根据CoCl2•6H2O的组成分析，造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是：1、含有杂质，导致氯离子含量大，2、结晶水化物失去部分水，导致相同质量的固体中氯离子含量变大。
（8分）用适当方法将下列混合物分离开来
（1）不溶性固体与水的混合物，如CaCO3与水，可用_______ 方法分离
（2）两种互相溶解但沸点相差较大的液体，如苯和四氯化碳的混合物，可用_______ 方法分离
（3）可溶性固体与水的混合物。如食盐和水，可用_______ 方法分离
（4）两种互不相溶的液体，如水和油，可用_______ 方法分离
正确答案
过滤，蒸馏，蒸发，分液
萃取适合于溶质在不同溶剂中的溶解性不同而分离的一种方法，分液适用于互不相溶的液体之间的一种分离方法，蒸馏是依据混合物中个组分沸点不同而分离的一种法，适用于除去易挥发、难挥发或不挥发杂质，过滤适用于不溶性固体和液体之间的一种分离方法。
（1）碳酸钙不溶于水，过滤即可。
（2）两种互相溶解但沸点相差较大的液体，可用蒸馏的方法分离。
（3）可溶性固体与水的混合物的分离可用蒸发的方法分离。
（4）两种互不相溶的液体的分离，可用分液的方法分离。
（14分）有6瓶白色固体试剂，分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜、碳酸钠，现只提供蒸馏水，通过下面的实验步骤即可签别它们。请填写下列空白：
（1）各取适量固体试剂分别加入6支试和中，加入适量蒸馏水，振荡试管，观察到的现象是
被检出的物质的化学式（分子式）是
（2）分别取未检出的溶液，往其中加入上述已检出的溶液，观察到的现象和相应的离子方程式分别为：
1支试管中有白色沉淀生成： 。
2支
被检出的物质的化学式（分子式）是
（3）鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象
（i）分别取
（ii）分别取少量未检出的溶液，往其中加入NaOH溶液，无明显现象的是_____________，有刺激性气味气体产生的是___________________。
正确答案
（1）6种固体全部溶解，5支试管中得到无色溶液，1支试管中得到蓝色溶液，（2分）CuSO4 （
（2）
Cu2＋＋CO32－＝CuCO3↓； （2分）BaCl2； （1分）
（i）Na2CO3溶液， NaOH溶液。 （各1分）
（ii）Na2SO4溶液， (NH4)2SO4溶液 （各1分）
略
（6分）某学生设计了如下实验方法分离NaCl和CaCl2两种固体混合物。
（1）B溶液是 ，加入过量B溶液的原因是 ，
反应的离子方程式是 。
（2）经此实验方法分离得到的NaCl，经分析含有杂质，若要得到纯净的NaCl，还应补充实验操作，其反应的离子方程式是 。
正确答案
（6分）（1）Na2CO3（写化学式），原因是使Ca2+沉淀完全
反应的离子方程式是Ca2+ + CO32- = CaCO3↓
（2）Ag + + Cl- = AgCl↓
略
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