- 物质的分离和提纯
- 共4370题
（10分）A、B、C、D四种物质均为下列离子组成的可溶性化合物，组成这四种物质的离子（离子不能重复组合）有：
阳离子
Na+、Al3+、Ba2+、NH4+
阴离子
Cl－、OH－、CO32－、SO42－
分别取四种物质进行实验，实验结果如下：
① A、D溶液呈碱性，B呈酸性，C呈中性
② A溶液与B溶液反应生成白色沉淀，再加过量A，沉淀量减少，但不会完全消失
③ A溶液与D溶液混合并加热有气体生成，该气体能使湿润的红色石蕊试液变蓝
回答下列问题：
（
（2）向A溶液中通入适量CO2，使生成的沉淀恰好溶解，所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序是：
（3）写出③的离子方程式
（4）简述D溶液呈碱性的理由
正确答案
（10分，各2分）
⑴Ba(OH)2 ⑵形成过程略，注意电子转移的箭头
⑶ c(HCO3－)＞c(Ba2+)＞c(OH－)＞c(H+)＞c(CO32－)
⑷ Ba2+ +CO32-+2NH4+ + 2OH– 2NH3↑+ 2H2O + BaCO3↓
⑸ NH4+的水解程度小于CO
略
明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量的氧化铁杂质。具体实验流程如下：
请回答下列问题：
（1）操作l所用到的玻璃仪器的名称是 。
（2）由溶液3制取氢氧化铝的离子方程式为 。
（3）明矾石焙烧时产生SO2气体，请你写出能验证SO2气体具有还原性且实验现象明显的化学方程式 。
（4）请你写出验证溶液l中有NH4+的实验过程 。
（5）实验室用Fe2O3与CO反应来制取单质Fe。
①请你按气流由左到右方向连接下列各装置，顺序为：A→ 。
②检验装置A气密性的方法是 。
③在点燃B处的酒精灯前，应进行的操作是 。
④装置C的作用是 。
正确答案
略
（6分）除去下列物质中的杂质，根据要求填空：
正确答案
（6分每空1分）铁粉： Fe +2 Fe3+ =3Fe2+；盐酸：Al 2O3+ 6H+ = 2Al3+ + 3 H2O ；
NaOH溶液： Al 2O3+2OH ="2" AiO2+ H2O
略
(8分)有一包白色固体，可能含有CaCO3、Na2SO4、KNO3、CuSO4、BaCl2五种物质中的一种或几种。现进行如下实验：
①取少量固体粉末加到足量水中，得到白色沉淀，上层为无色清液。
②继续往其中加入足量稀硝酸，白色沉淀完全消失，并有气泡产生。
③取少量②中的溶液滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀硝酸，沉淀不溶。
根据上述实验现象判断：
⑴该白色固体中一定含有 ，一定不含有 ，可能含有 。（填化学式）
⑵若要检验未确定的物质是否存在，请说明如何操作（含现象和结论）：
正确答案
略
（11分）海带中含有丰富的碘，为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：
（1）步骤④中需用到1mol/L的稀硫酸100mL，若用98%，密度为1.84g/cm3的浓硫酸来配制，则应用量筒量取浓硫酸的体积是 。
（2）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 。
（3）步骤⑤中选择用苯而不用酒精来提取碘的理由是 。
（4）查阅资料：该小组同学知道海带中的碘元素主要以有机碘化物的形式存在，若该小组实验时称得海带的质量为ag，提取碘的过程中碘损失了m%，最后得到单质碘的质量为bg，该小组同学测得的海带中碘的含量为（用含a、b、m的式子表示） 。
正确答案
（11分）
（1）5.4mL（3分。无单位给2分，填5.43或5.434给1分。若配制的是250、500或1000mL溶液，只要合理且结果正确亦给满分。）
（2）过滤（2分）、蒸馏（2分）
（3）酒精溶于水而苯不溶于水（2分）
（4）b/a(1-m%)或100b/a(1-m%)%（2分，只要表达式正确就给分）
略
（9分）有一瓶无色澄清溶液，其中可能含有Na+、Mg2+、Ba2+、Cl-、SO
①用pH试纸检验溶液，发现溶液呈强酸性；
②取部分溶液逐滴加入NaOH溶液，使溶液由酸性变成碱性，无沉淀产生；
③取少量②中的碱性溶液，滴加Na2CO3溶液，有白色沉淀产生。
（1）根据上述事实确定：该溶液中肯定存在的离子有 ；肯定不存在的离子有 ；可能存在的离子有 。
（2）写出③中发生反应的离子方程式 。
正确答案
（9分）
（1）Ba2+、Cl-（填H+不给分也不扣分）
（2）Ba2+ + CO32- = BaCO3↓（3分）
略
（12分）下列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。
(1)产生的O2按从左到右的流向，所选装置各导管的正确连接顺序是_________。
(2)C装置中浓硫酸的作用是________________________。
(3)D装置中MnO2的作用是_______________________。
(4)燃烧管中CuO的作用是_____________________。
(5)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.92 g样品，经充分反应后，A管质量增加1.76 g，B管质量增加1.08 g，则该样品的实验式为_________。
(6)要确定该物质的分子式，还要知道该物质的________。经测定其蒸气密度为2.054 g/L(已换算为标准状况下)，则其分子式为____________。
(7)该物质的核磁共振氢谱如图所示，则其结构简式为____________________。
正确答案
(1)g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a)
(2)干燥O2
(3)催化剂，加快O2的生成
(4)使有机物充分氧化生成CO2和H2O
(5)C2H6O
(6)相对分子质量 C2H6O
(7) CH3CH2OH
本题使用燃烧法确定有机物的分子式，采用的是实验式法，装置的连接按照“制氧气→干燥氧气→燃烧→吸收水→吸收二氧化碳”的顺序。由实验可测得二氧化碳和水的质量，就可以求出碳元素和氢元素的质量，再结合样品的总质量，就可以求出C、H、O的物质的量之比，然后求出实验式，有了实验式，要求分子式，必须知道相对分子质量。
（14分）某学生为测定某烧碱样品中NaOH的质量分数，进行如下实验（已知该样品中含有少量Na2CO3杂质）
a．在250mL的容量瓶中定容，配制成250mL烧碱溶液。
b．用碱式滴定管量取25.00mL烧碱溶液于锥形瓶中，加入足量BaCl2溶液使Na2CO3完全转变成BaCO3后滴入几滴酚酞指示剂；
c．在天平上准确称取烧碱样品10.5g，在烧杯中用蒸馏水溶解；
d．将物质的量浓度为1.000mol/L的标准硫酸溶液装入酸式滴定管中，调节液面，记下开始时的读数然后开始滴定。
e．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至溶液恰好变为无色为止，记下读数。试填空：
（1）正确操作步骤的顺序是（用字母填空）_____→_____→_____→_____→_______.
（2）酸式（碱式）滴定管在使用前需进行的第一步操作是____________，中学化学实验常用仪器中使用前和滴定管使用有相同操作的不同类玻璃仪器还有 、_______。
（3）重复上述滴定操作，记录数据如下：
①根据以上数据，可计算出该样品中NaOH的质量分数为__________(保留两位有效数字)。
②上述实验中，下列操作（其它操作正确）会造成结果偏低的有__________________。
A．a步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容。
B．c步操作中，称量药品时，砝码放在左盘，NaOH放在右盘。
C．滴定终点读数时俯视读数。
D．酸式滴定管使用前，未用标准H2SO4溶液润洗。
E．锥形瓶水洗后未干燥就直接盛待测溶液。
③有同学提出将原实验方案中的酚酞指示剂改为甲基橙指示剂，你认为是否可行？________（填“可行”或“不可行”）。如果改用甲基橙为指示剂，则测定结果如何？________（填“偏高” “偏低”或“正确”）
正确答案
（1）cabde（2分）
（2）检漏 分液漏斗 容量瓶（各1分）
（3）①92%（3分） ②C （2分）③BC（2分）④不可行 偏高（每空1分）
试题分析：（1）根据先配制溶液然后除去杂质，最后进行滴定排序；正确的操作顺序为：称量→溶解→定容→取液→除杂→滴定，所以操作步骤的顺序为：cabde ；（2）酸式（碱式）滴定管在使用前需进行的第一步操作是检查是否漏水（检漏），中学化学实验常用仪器中使用前和滴定管使用有相同操作的不同类玻璃仪器还有分液漏斗、容量瓶。（3）①分析表中数据知，实验1所用硫酸的体积偏差较大，应舍弃，滴定所用硫酸的体积应取实验2和3的平均值12.11mL。根据2c(H2SO4)V(H2SO4)=c(NaOH)V(NaOH)代入数据计算得c(NaOH)="0.97" mol/L，烧碱样品中NaOH的质量分数为：w（NaOH）=40g/mol×0.9688mol/L×0.25L/10.5g×100%=92%；②A、a步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容，会使所配NaOH溶液的浓度偏大，从而使质量分数偏高，错误；B、c步操作中，称量药品时，砝码放在左盘，NaOH放在右盘，会使所称药品的质量小于10.5 g，会使样品的质量分数偏低，正确；C、滴定终点读数时俯视读数，会使V（H2SO4）偏小，从而使样品的质量分数偏小，正确；D、酸式滴定管使用前，未用标准H2SO4溶液润洗，会使V（H2SO4）偏大，从而使样品的质量分数偏大，错误；E、锥形瓶水洗后未干燥就直接盛待测溶液，对测定结果无影响，错误，选BC；③甲基橙的变色范围3.1——4.4，达到滴定终点时，硫酸会与锥形瓶中的碳酸钡反应，造成所用硫酸的体积偏大，测定结果偏高，不可行。
（1）将复杂硅酸盐改写成氧化物形式：KAlSi3O8： 。
（2）有一包白色粉末可能由K2SO4、NaHCO3、BaCl2、FeCl3、KCl五种物质中的某几种组成，现进行如下实验：
①将白色粉末加水溶解，得无色溶液。
②向①中所得的无色溶液中加入NaOH溶液，观察到有白色沉淀A生成，过滤后，向滤液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，又得到白色沉淀B。
根据上述现象判断：
①A的化学式是 B的化学式是 。
②原白色粉末中一定含有 ，可能含有 ，
对可能含有的物质，可通过 （填实验名称）进一步检验。检验操作步骤有：①蘸取待测液；②置于酒精灯火焰上灼烧；③透过蓝色钴玻璃观察；④用稀盐酸洗净铂丝。其中正确的操作顺序为 。
A．①②③④ B．④①②③ C．④②①②③④ D．①③②④
正确答案
（1）K2O·Al2O3·6SiO2
（2）①BaCO3 AgCl ②NaHCO3、BaCl2 KCl 焰色 C
试题分析：（1）硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xMO•nSiO2•mH2O），所以KAlSi3O8可表示为：K2O•Al2O3•6SiO2，（2）①FeCl3溶液为棕黄色，将白色粉末加水溶解，得无色溶液，所以一定不含有FeCl3，K2SO4和BaCl2会发生沉淀反应K2SO4+BaCl2 =BaSO4↓+2KCl.而不能大量共存。所以二者至多有一种。向①中所得的无色溶液中加入NaOH溶液并加热，仅观察到有白色沉淀A生成，则一定含有碳酸氢钠和氯化钡，就不含有K2SO4。NaHCO3+NaOH= Na2CO3+ H2O，Na2CO3+ BaCl2=BaCO3↓+2NaCl。过滤后，向滤液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，又得到白色沉淀B，则该白色沉淀为氯化银。 有白色沉淀A生成，则还是证明溶液中含有碳酸氢钠和氯化钡。氯离子可能是氯化钡电离产生，也可能是KCl电离产生。因此不能确定是否含有KCl。钾离子的检验，可通过焰色反应检验，焰色反应的操作步骤：④用稀盐酸洗净铂丝，②置酒精灯火焰上灼烧，①蘸取待测液，②置于酒精灯火焰上灼烧，③透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，④用稀盐酸洗净铂丝，故正确选项为C。
下图所示装置在中学化学实验中常用物质的分离与提纯
（1） 仪器甲的名称是
（2） 上图存在一处错误，请指出存在错误的区域
（3） 图中错误改正后，该装置可完成下列那个实验
A．除去CO2气体中混有的少量HCl气体
B．从硝酸钾和氯化钠的混合物提取硝酸钾
C． 用含有Fe3+的自来水获得少量纯净的水
正确答案
（1）___蒸馏烧瓶__ （2） B （3） C
略
扫码查看完整答案与解析