- 物质的分离和提纯
- 共4370题
(8分)下列括号内的物质为杂质，将除去下列各组混合物中杂质所需的试剂填写在横线上：
乙烷（乙烯） ；苯(溴) ；
乙炔(H2S) ；溴苯(溴) 。
正确答案
略
选择恰当的试剂和方法除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)
(1)C2H6(C2H4)试剂__________，方法________________________________________。
(2)溴苯(溴)试剂__________，方法___________________________________________。
(3)苯(甲苯)试剂________
（4）溴化钠(溴)试剂__________，方法_______________________________________。
正确答案
(1)溴水 洗气 (2)NaOH溶液 分液(3)酸性KMnO4溶液、NaOH溶液 分液
(4)苯或CCl4、 萃取、分液
略
1,2－二溴乙烷可做汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2．18g/cm3，沸点131．4℃，熔点9．79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用下图所示装置制备1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。
(1)写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式_____________________________。
(2)安全瓶b可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象________________________________________。
(3)容器c中NaOH溶液的作用是： 。
(4)某学生做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因： 。
正确答案
(1) CH3CH2OH 
(2)b中水面会下降，玻璃管中的水面会上升，甚至溢出
(3)除去乙烯中带出的酸性气体(或二氧化碳、二氧化硫)
(4)①乙烯产生(或通过液溴)速度过快，②实验过程中，乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃(或写“控温不当”也可以)
试题分析：（1）将乙醇与浓硫酸混合加热发生消去反应得到乙烯和水，然后把乙烯通入到溴水中，发生加成反应得到1,2-二溴乙烷。反应的两个化学反应方程式为：CH3CH2OH
（14分）为了除去KCl溶液中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按如下步骤操作：
（1）写出上述试剂的化学式：A , B 。
(2) 上述操作Ⅰ所用玻璃仪器的名称是 ；
操作Ⅱ的名称是 。
(3) 加过量A时发生有关反应的离子反应方程式为：
、 。
（4）检验B是否过量的方法是
正确答案
（14分）（1）A Ba(OH)2 B K2CO3 (2) 漏斗、玻璃棒、烧杯； 蒸发
(3) Mg2＋ +2OH― =Mg(OH)2 ↓ 、 Mg2＋ +SO42― +Ba2＋ +2OH― =Mg(OH)2 ↓+BaSO4↓ 。
（4）取滤液少许，加入稀盐酸，产生气泡现象，说明K2CO3过量
试题分析：氯化镁和硫酸镁都可以用氢氧化钡除去，而过量的氢氧化钡可以利用碳酸钾除去，因此A是氢氧化钡，B是碳酸钾，过滤后用盐酸进行酸化，所以C是氯化钾。而从氯化钾溶液中得到氯化钾晶体时应该通过蒸发结晶的方法。
点评：把物质中混有的杂质除去而获得纯净物叫提纯;将相互混在一起的不同物质彼此分开而得到相应组分的各纯净物叫分离。在解答物质分离提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应遵循三个原则:
1. 不能引入新的杂质（水除外）。即分离提纯后的物质应是纯净物（或纯净的溶液）,不能有其他物质混入其中。
2. 分离提纯后的物质状态不变。
3. 实验过程和操作方法简单易行。即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学,先简单后复杂的原则。
分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。具体如下:
1. 分离提纯物是固体(从简单到复杂方法) :加热(灼烧、升华、热分解) ,溶解,过滤(洗涤沉淀) ,蒸发,结晶(重结晶) ,电精炼。
2. 分离提纯物是液体(从简单到复杂方法) :分液,萃取,蒸馏。
3. 分离提纯物是胶体:盐析或渗析。
4. 分离提纯物是气体:洗气。
硫酸亚铁铵[ (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体，易溶于水，不溶于酒精，在水中的溶解度比FeSO4或(NH4)2SO4都要小。实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：
步骤1：铁屑的处理。将废铁屑放入热的碳酸钠溶液中浸泡几分钟后，用下所示方法分离出固体并洗涤、干燥。
步骤2：FeSO4溶液的制备。将处理好的铁屑放入锥形瓶，加入过量的3 mol·L－1H2SO4溶液，加热至充分反应为止。趁热过滤（如图所示），收集滤液和洗涤液。
步骤3：硫酸亚铁铵的制备。向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤后得到硫酸亚铁铵晶体。
请回答下列问题：
（1）步骤1中图13分离方法称为 法。
（2）步骤2中有一处明显不合理的是 。趁热过滤的理由是 。
（3）步骤3加热浓缩过程中，当 时停止加热。用无水乙醇洗涤晶体的原因是 。
（4）FeSO4·7H2O在潮湿的空气中易被氧化成Fe(OH)SO4·3H2O，写出该反应的化学方程式 。
正确答案
（1）倾析法2分）
（2）应该铁屑过量（或反应后溶液中必须有铁剩余），否则溶液中可能有Fe3+存在（2分）
减少溶质损失 （2分）
（3）浓缩至液体表面出现晶膜（2分）
硫酸亚铁铵晶体不溶于乙醇，乙醇可以除去其表面的水分 （2分）
（4）4[FeSO4·7H2O]+ O2 ="==" 4[Fe(OH)SO4·3H2O] + 14H2O （2分）
（1）倾析法：简易的分离不溶物与溶液的操作
（2）为防止亚铁离子被氧化，应保证铁的过量：2Fe3+Fe=3Fe2+
低温下，FeSO4的溶解度较小，易造成FeSO4的损失
（3）蒸发浓缩至液体表面出现晶膜为准；
产品硫酸亚铁铵晶体不溶于乙醇，用乙醇洗涤可减小其损失，并且乙醇与水互溶，除去产品表面的水分
（4）4[FeSO4·7H2O]+ O2 ="==" 4[Fe(OH)SO4·3H2O] + 14H2O
(10分)某溶液中含有Ba2＋、Cu2＋、Ag＋，现用NaOH溶液、盐酸和Na2SO4溶液将这三种离子逐一沉淀分离。其流程如图(各步反应恰好完全进行)
(1)沉淀的化学式：沉淀1__________沉淀2__________沉淀3__________ ；
(2)写出混合液＋A的离子方程式：_________
溶液＋B的离子方程式：
正确答案
(1)AgCl BaSO4 Cu(OH)2
(2)Ag＋＋Cl－==="AgCl↓ " Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓
逐一沉淀的要求，要先沉淀出最易形成沉淀的离子，使它不干扰后加试剂的阴离子与其反应，所以沉淀顺序为Ag＋―→Cu2＋―→Ba2＋.
下列各组物质的分离或提纯，应选用下述方法的哪一种？（填序号）
A．分液 B．过滤 C．萃取 D ．蒸馏 E ．蒸发结晶 F．加热分解
（1）除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3 ；
（2）从碘水中提取碘 ；
（3）用自来水制取蒸馏水 ；
（4）分离植物油和水 ；
（5）除去NaCl中所含的少量KNO3 ；
（6）除去CaO中少量的CaCO3 ；
正确答案
（1）B
（2）C
（3）D
（4）A
（5）E
（6）F
（12分）某钠盐溶液中可能含有阴离子：CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、Br-、I-，为了鉴别这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：
（1）加盐酸后，生成无色无味气体，该气体能使饱和石灰水变浑浊；
（2）加CCl4后，滴加少量氯水，震荡后CCl4层未变色；
（3）加BaCl2溶液后产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量盐酸，沉淀不能完全溶解；
（4）加稀HNO3酸化后，再加入过量AgNO3溶液，析出白色沉淀。
分析上述4个实验，写出每一步实验鉴定离子的结论与理由。
实验（1）： ；
实验（2）：
；
实验（3）： ；
实验（4）： 。
正确答案
（12分）每正确解答一个实验给3分
实验（1）：肯定含有CO32-，肯定不含SO32-，因SO2有刺激性气味。
实验（2）：肯定不含Br-、I-，因两者均能与氯水反应生成单质溴和单质碘，溴和碘单质均溶于CCl4显色。
实验（3）：肯定含有SO42-，因BaSO4不溶于盐酸。
实验（4）：肯定含有Cl-，因AgNO3与Cl-反应生成AgCl不溶于稀HNO3。
（1）加盐酸后，生成无色无味气体，该气体能使饱和石灰水变浑浊，因此含有CO32-，而不含SO32-，因SO2有刺激性气味。
（2）震荡后CCl4层未变色，说明反应中没有生成单质碘或溴，因为如果含有，则因两者均能与氯水反应生成单质溴和单质碘，溴和碘单质均溶于CCl4显色。
（3）沉淀不能完全溶解，说明沉淀中一定含有硫酸钡沉淀，因为硫酸钡不溶于盐酸。
（4）加稀HNO3酸化后，再加入过量AgNO3溶液，析出白色沉淀，因此该沉淀是氯化银沉淀，因为AgNO3与Cl-反应生成AgCl不溶于稀HNO3。
（12分）有A、B、C、D四种无色溶液，它们分别是Na2CO3、Na2SO4、NaHSO4、BaCl2中的一种，为了确定各是何种溶液进行了下列实验，记录为：①A+D→溶液+气体，②B+C→溶液+沉淀，③B+A→溶液+沉淀X，④D+B→溶液Y+沉淀，⑤溶液Y+沉淀X→溶液+气体。
（1）根据以上记录确定：A___________________B____________________
C____________________D__________________（填化学式）
（2）写出①、⑤各反应的离子方程式：
①
⑤
正确答案
（每空2分，共12分）
（1）A. Na2CO3 B. BaCl2 C. Na2SO4 D. NaHSO4
（2）①2H++CO32-=H2O+C
略
（12分）除去括号内的杂质，写出所加试剂的化学式和相关反应的离子方程式。
（1）Cl－(SO42－) ， ；
（2）SO42－(CO32－) ， ；
（3）NaCl(NaOH) ， ；
正确答案
⑴BaCl2 Ba2++SO42- =BaSO4 ⑵H2SO4 CO32-+2H+ =CO2 +H2O
⑶HCl H+ +OH- = H2O ⑷Fe Fe +Cu2+ ="Cu" +Fe2+
⑴除去SO42－,一般用Ba2＋将其转化为沉淀，除杂过程中不能引入新的杂质，故除去Cl－中所含SO42－选用BaCl2合适。
⑵除去CO32－一般将其转化为气体，考虑溶液中主体阴离子为SO42－,故选用H2SO4.
⑶除去OH－一般考虑将其转化为水，或沉淀，结合主体物质NaCl,选用HCl较合适。
⑷除去Cu2＋一般将其转化为沉淀或单质，考虑主体为Fe2＋,用铁单质合适。
略
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