- 物质的分离和提纯
- 共4370题
（8分）为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42—以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：
（1）第①步中，操作A是 ，第⑤步中，操作B ；
（2）第④步中，写出相应的化学方程式（设粗盐溶液中Ca2+的主要存在形式为CaCl2）
， ；
（3）若先用盐酸调pH再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是
。
正确答案
（8分）（1）溶解（1分）过滤（1分）（共2分）
（2）CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓+2NaCl；（2分） BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓+2NaCl（2分）
（3）操作③④中生成的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3会与盐酸反应，从而影响制
略
（8分）为提纯下列物质（括号内为少量杂质），填写除杂质试剂及方法：
正确答案
（每空2分，共8分） NaOH 分液 CaO 蒸馏
苯酚显酸性，可用氢氧化钠溶液除去苯中的苯酚。苯不溶于水，分液即可；乙醇和水互溶，乙醇要除去乙醇中的水，可以加入生石灰，蒸馏即可。
（20分）下图是两个实验装置（铁架台等辅助仪器略去未画）②原混合物中碳酸钠的质量分数。
正确答案
（20分）
（1）Ⅱ，Ca2+ +2OH— +CO2===CaCO3↓+H2O，Na2CO3（各2分）
（2）2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2；该反应能放出大量的热。（各2分）
（1）碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；碳酸钠受热不分解，即使融化也不分解。碳酸钠更加稳定！
（2）棉花燃烧，说明该反应为放热反应，过氧化钠和二氧化碳气体反应产生氧气，氧气可以助燃。
(12分)下面是某化学研究性学习小组对某水样成分的检验过程，已知该水样中只可能含有K＋、Mg2＋、Ca2＋、Cl－、CO和SO中的若干种，该小组同学取100 mL水样进行实验：
向样品中先滴加BaCl2溶液，再滴加1.0 mol·L－1的盐酸，实验过程中沉淀质量的变化如右图所示：
请回答下列问题：
(1)水样中一定含有的阴离子是________________，其物质的量之比为________。
(2)写出BC段曲线所表示反应的离子方程式________________。
(3)由B点到C点变化过程中消耗盐酸的体积为________。
(4)试根据实验结果推测K＋是否存在？________(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物质的量浓度c(K＋)的范围是________。(若K＋不存在，则不必回答该问)
正确答案
(1)CO和SO 2∶1或SO和CO 1∶2
(2)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
(3)0.04 L或40 mL
(4)是 c(K＋)≥0.6 mol·L－1
由题中图像变化知，与BaCl2反应产生沉淀的离子为SO和CO，OA段对应沉淀为BaSO4和BaCO3，BC段加盐酸时，BaCO3溶解，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O，n(BaCO3)＝＝0.02 mol＝n(CO)，则n(BaSO4)＝＝0.01 mol＝n(SO)，即n(CO)∶n(SO)＝0.02 mol∶0.01 mol＝2∶1。
因为CO、SO的存在，则Mg2＋、Ca2＋不存在，Cl－可能存在，溶液中一定存在K＋，由于Cl－的量不确定，则n(K＋)≥0.02 mol×2＋0.01 mol×2＝0.06 mol，BC段消耗V(HCl)＝＝0.04 L。
(10分)实验室现需配制物质的量浓度为1 mol·L－1的NaOH溶液480 mL。
(1)实验过程中用到的玻璃仪器有：烧杯、量筒、胶头滴管、________、________。
(2)要配制此溶液，需要称量NaOH固体的质量为________。
(3)配制好的NaOH溶液不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶存放，请解释原因(用化学方程式表示)________________________________。
(4)若将此溶液长期暴露在空气中，最终转化为________，取一定量的该物质溶于水配制成饱和溶液，通入CO2气体后发现溶液变浑浊，写出发生反应的化学方程式
____________________________________。
正确答案
(1)500 mL容量瓶 玻璃棒
(2)20 g
(3)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(4)Na2CO3 Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓
实验室容量瓶的容量有50 mL、100 mL、150 mL、200 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等，另外需要注意，所配溶液体积大于所需溶液体积；NaOH溶液能腐蚀玻璃，可用玻璃瓶保存，但不能用磨口玻璃塞；NaOH溶液在空气中吸收CO2而变成Na2CO3，Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体后，生成溶解度较小的NaHCO3晶体，而使溶液变浑浊。
溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
按下列合成步骤回答问题：
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了 气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是 。
(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是 ；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是 。
(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为 ，要进一步提纯，下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母)。
A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取
(4)在该实验中，a的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母)。
A．25 mL B．50 mL C．250 mL D．500 mL
正确答案
(1)HBr 吸收HBr和Br2 (2)②除去HBr和未反应的Br2 ③干燥
(3)苯 C (4)B
根据苯和溴反应制备溴苯的条件知铁屑起催化作用，然后对产物进行分离和提纯。
(1)苯和溴在催化剂作用下反应，产生的HBr具有挥发性，看到有白雾产生。由于该反应放热，而液溴具有挥发性，故挥发出的气体是Br2和HBr，用NaOH溶液吸收。
(2)(3)反应完毕后，反应容器中的主要成分是溴苯，还有未反应的苯和Br2及生成的HBr，加入NaOH除去HBr和未反应的Br2。再水洗，用CaCl2进一步进行干燥，最后根据苯和溴苯的沸点不同进行蒸馏分离。
(4)烧瓶作为反应容器时，液体的体积不超过容积的
对于混合物的分离或者提纯，常采用的方法有：过滤、蒸发、蒸馏、萃取、加热分解等。下列各组混合物的分离或提纯应采用什么方法？
（1）实验室中的石灰水久置，液面上常悬浮有CaCO3微粒。可用___________方法除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3微粒。
（2）提取碘水中的碘，用__________方法。
（3）除去食盐溶液中的水，可采用___________方法。
（4）淡化海水，可采用_________方法。
（5）除去氧化钙中的碳酸钙，可用___________方法。
正确答案
（1）过滤
（2）萃取
（3）蒸发
（4）蒸馏
（5）加热分解
（8分）过滤后的食盐水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水：
①加入稍过量的Na2CO3溶液； ②加入稍过量的NaOH溶液；
③加入稍过量的BaCl2溶液； ④滴入稀盐酸至溶液呈中性； ⑤过滤
（1）下列操作顺序正确的是
（3）若④和⑤两步操作反了可能造成什么后果？
。
（4）滴入稀盐酸至溶液呈中性涉及到的离子反应方程式
正确答案
（8分）(1)AC （2分）
(2)静置后取上层清液少许置于点滴板或小试管中，向其中继续滴入几滴Na2CO3溶液，若不再产生沉淀现象，证明Na2CO3已过量。（其他合理答案也给分） （2分）
（3）产生沉淀未经过滤滴加HCl会使之重新溶解而未除去，导致食盐不纯。（2分）
（4）CO32－+2H＋=CO2↑＋H2O H＋＋OH－ = H2O 各1分
略
（12分）固体AlCl3和FeCl3混合物中含有少量FeCl2和Al2（SO4）3，某同学设计并进行实验对该混合物进行分离，以得到纯净的AlCl3和FeCl3，图甲是该同学设计并进行的实验：
（1）实验操作Ⅱ需加入适宜的试剂，你认为最好选用的试剂是___________。
A．KMnO4（H＋）溶液 B．硝酸 C．H2O2 D．浓硫酸
（2）操作V的离子方程式为_______________________________________________；
操作Ⅶ的离子方程式为________________________________________________。
（3）图乙是操作Ⅵ、X制取无水FeCl3、AlCl3的部分装置（铁架台、加热装置等已略去）。
①图乙中，装置a由____________、圆底烧瓶、双孔塞和导管组成。
②循环物质A是______________________。
③装置b中填充的物质可以是_______________________（填编号）。
A．碱石灰 B．无水氯化钙 C．浓硫酸 D．五氧化二磷
（4）你认为该同学的实验最后_____________（填“能”或“不能”）得到纯净的AlCl3和FeCl3。若不能，请你完善该同学的实验步骤设计（用文字叙述）：________________
_____________________________________________。（若能，此空不填）
正确答案
略
下图为某套实验装置示意图，其中加热装置和部分药品等均已经省略（装置①和装置②为气体发生装置）。
（1）甲同学用此装置（在A、B间增加一盛有浓硫酸的洗气瓶）制备NO2并验
证其性质。装置①用于实验室制备NH3，用装置②制备过量O2。装置①中发生
反应的化学方程式是 。B处冰水冷却的U型管中有红棕色气
体生成且越接近U型管底部颜色越浅，请解释原因 。
（2）乙同学用此套装置合成SO3，B处冰水冷却的U型管中有固体出现。C中
若盛放酸性K2Cr2O7溶液，则在C中发生的氧化还原反应的离子方程式是 （生成物中Cr以Cr3+形式存在）；现欲制得纯净干燥的SO3，若C中盛放NaOH溶液，则此装置中存在明显不足，应如何改进 （从下面给出的实验装置中选择字母标号补充或替换，并用简要文字说明补充和替换的位置）。
（3）丙同学拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率（装置①、装置②分别制
NO和NH3），将上述装置A、B、C分别换成下列⑤、⑥、⑦。
请回答：装置⑦的作用可能是 ；若进入装置⑤的NO共22.4L（已折算为标准状况，下同），氨气过量，最后收集到标准状况下11.2LN2，则NO的转化率是 。
正确答案
（1）实验室制取氨气的反应是，2NH4Cl+Ca（OH）2
（2）Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O
将e、m依次连接在B、C之间或将C装置换成f
（3）吸收未反应的NO 60%
（1））实验室制取氨气的反应是，2NH4Cl+Ca（OH）2
（2）酸性K2Cr2O7溶液氧化未反应的二氧化硫，
Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O，此装置中存在明显不足是易发生倒吸且空气的水蒸气进入B中，得不到纯净干燥的三氧化硫，需在B、C之间依次加装置e、m，e装置防止空气的水蒸气进入B，m是安全瓶的起防止倒吸，或将C装置换成f装置，既可以吸收二氧化硫，还可防倒吸现象，防止水蒸气进入B中。
（3）装置⑥的作用是吸收未反应的的氨气，则⑦的作用是吸收未反应的NO；根据反应方程式有6NO—5N2，生成标准状况下11.2LN2,消耗NO的物质的量为0.6mol,原有NO的物质的量是22.4L/22.4L/mol=1mol，则NO转化率是60%。
扫码查看完整答案与解析