- 物质的分离和提纯
- 共4370题
(1)除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用 方法，化学方程式为 。
（2）CuO中混有少量Al2O3，除杂试剂（ ）离子方程式 ；
（3）FeCl2溶液中混有少量FeCl3，除杂试剂（ ）离子方程式 。
正确答案
(1)加热 2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O 。
（2）NaOH Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
（3）Fe 2Fe3++Fe==3Fe2+
试题分析：碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠的热稳定性较差，受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水；氧化铜为碱性氧化物，氧化铝为两性氧化物，故用碱可与氧化铝反应，过滤则可得氧化铜；FeCl2溶液中混有少量FeCl3，加入足量的铁还原铁离子即可。
点评：物质的分离与提纯是化工生成中必不可少的步骤，也是高考的热点，考生在备考过程中应注意积累常见物质的分离与提纯方法。
有A、B、C、D四种可溶性盐，它们的阳离子分别可能是Ba2＋、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种，阴离子分别可能是Cl－、NO3－、SO42－、CO32－中的某一种（每种离子只能用一次）。
①若将四种盐分别溶于水中，只有C盐的溶液呈蓝色。
②若向四种盐溶液中分别加入盐酸，B盐溶液有沉淀生成，D盐溶液有无色无味气体逸出。
依据实验事实推断：
A、B、C、D的化学式分别是_________、__________、___________、_________。
正确答案
A.BaCl2 B. AgNO3 C. CuSO4 D. Na2CO3
试题分析：C盐的溶液呈蓝色，所以C盐中一定含有铜离子，但是一定不含油碳酸根离子；向四种盐溶液中分别加入盐酸，B盐溶液有沉淀生成，所以B盐中含有银离子，不含有氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子，D盐溶液有无色无味气体逸出，说明D含有碳酸根离子，所以D必须为Na2CO3，B为AgNO3，C为CuSO4，A为BaCl2。
点评：本题考查了物质的鉴别，该考点是高考考查的重点，本题要注意题干的要求即每种离子只能用一次，本题比较容易。
（8分）选择下列物质分离和检验方法，将其序号填在横线上。
（1）______分离饱和食盐水与沙子的混合物。
（2）______从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾。
（3）______分离水和汽油的混合物。
（4）______分离酒精（沸点为78.1℃）和甲苯(沸点为110.6℃)两种互溶液体。
正确答案
G、C、D、E
试题分析：沙子不溶解在饱和食盐水中，所以用过滤的方法分离。硝酸钾的溶解度随温度的变化大，氯化钠的溶解度随温度的变化小，所以用重结晶的方法分离。水和汽油是互不相溶的液体，所以用分液的方法分离。酒精和甲苯是互溶的两种液体，且沸点相差较大，所以用蒸馏的方法分离。
考点；物质的分离提纯
点评：只有掌握物质的性质才能选择出正确的分离方法。
(9分)现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl-、SO42-、和NO3-的相互分离。相应的实验过程可用下图表示：
请回答下列问题：
(1)写出下列物质的化学式：试剂X _______，沉淀A_______，沉淀B 。
(2)上述实验流程中加入过量的Na2CO3的目的是(用离子方程式表示) ：
。
(3)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有___________(填化学式，下同)杂质。为了除去该杂质，可以向溶液3中加入适量的___________ ，若要获得固体NaNO3需进行的实验操作是________________。
正确答案
(9分) (1)BaCl2[或Ba(NO3)2] BaSO4 AgCl (各1分)
(2)Ba2++ CO32－＝BaCO3↓ 2Ag++ CO32－＝Ag2CO3↓ (答两个3分，答一个1分)
(3)Na2CO3 HNO3 蒸发 (各1分)
考查物质的分离与提纯。
（1）由于操作②中加入的是硝酸银溶液，这说明X应该是钡盐，即X是氯化钡或硝酸钡，则沉淀A是硫酸钡。而沉淀B则是氯化银。
（2）由于溶液中钡离子和银离子都是过量的，所以碳酸钠的目的是除去过量的钡离子和银离子，反应放热离子方程式分别是Ba2++ CO32－＝BaCO3↓、2Ag++ CO32－＝Ag2CO3↓。
（3）由于加入的碳酸钠也是过量的，所以溶液3中一定含有碳酸钠。为除去碳酸钠，可以加入适量的硝酸。而要得到硝酸钠固体，需要的实验操作是蒸发。
下列各组物质的分离或提纯，应选用下述方法的哪一种？（用编号填空）
A、分液 B、过滤 C、萃取 D、蒸馏 E、蒸发浓缩、冷却结晶 F、加热分解
①除去水中的沙土________________；
②从碘水中提取碘_________________；
③用自来水制取蒸馏水_________________；
④除去KNO3固体中少量的NaCl固体________________；
⑤分离植物油和水_______________；
正确答案
① B ；② C ；③ D ；④ E ；⑤ A
碘是人体必需的元素之一,海洋植物如海带、海藻中含有丰富的、以化合态形式存在的碘元素。在实验室中,从海藻里提取碘的流程和实验装置如下:
(1)指出上述提取碘的过程中有关实验操作的名称:步骤③ ,步骤⑤ 。
(2)写出步骤④对应反应的离子方程式: 。
(3)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是 。(填编号)
A.酒精 B.醋酸 C.四氯化碳 D.苯
(4)步骤④除了加入过量Cl2,下列氧化剂最好选用 (填代号)。
A.浓硫酸 B.H2O2溶液 C.KMnO4溶液
理由是____________________________。
(5)为了使海藻灰中的碘离子转化为碘的有机溶液,即完成步骤③至⑤,实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器和物品,尚缺少的玻璃仪器是 。
(6)从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏。指出下图实验装置中存在的错误之处: 。
正确答案
(1)过滤 萃取、分液(每空1分)
(2)Cl2+2I-
(3)CD(1分)
(4)B(1分)
过氧化氢是绿色氧化剂,在氧化过程中不会引进杂质,也不产生污染(2分)
(5)分液漏斗、普通漏斗(2分)
(6)温度计水银球的位置不对(2分)
(1)从流程图中可知操作③是过滤,操作⑤是萃取、分液。(2)Cl2的氧化性大于I2,可发生反应Cl2+2I-
(12 分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4 ·yH2O2 ·zH2O)的组成可通过下列实验测定：①准确称取1. 7700 g 样品，配制成100. 00 mL 溶液A。②准确量取25. 00 mL 溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0. 5825 g。③准确量取25. 00 mL 溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0. 02000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25. 00 mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：2MnO4- +5H2O2+6H＋=2Mn2＋+8H2O+5O2↑
(1)已知室温下BaSO4的Ksp ="1." 1伊10-10，欲使溶液中c(SO42－ )≤1. 0×10-6 mol·L-1，应保持溶液中c(Ba2＋)≥ mol·L-1。
(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO4- 被还原为MnO2，其离子方程式为 。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
正确答案
(1)1. 1×10-4
(2)2MnO4－+3H2O2=2MnO2↓+3O2↑+2OH－+2H2O
(3)n(Na2SO4)= n(BaSO4)=" 0." 5825g/233g·mol－1 ="2." 50×10-3 mol
2MnO4- +5H2O2+6H＋=2Mn2＋+8H2O+5O2↑
n(H2O2)= 5/2×0. 02000 mol·L-1×25. 00 mL/1000 mL·L-1 ="1." 25×10-3mol
m(Na2SO4)=" 142" g·mol－1×2. 50×10-3 mol="0." 355 g
m(H2O2)=" 34" g·mol－1×1. 25×10-3 mol="0." 0425 g
n(H2O)=（1. 7700 g×25. 00 mL/100. 00mL-0. 355 g-0. 0425 g）/18 g·mol－1 ="2." 50×10-3mol
x ：y ：z =n(Na2SO4) ：n(H2O2) ：n(H2O)=" 2" ：1 ：2
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O
(1)根据Ksp可得出c(Ba2+)=Ksp/c(SO42-)=1.1×10-10/1.0×10-6="1." 1×10-4。(2)根据条件可知，非酸性条件下，MnO4－被还原为MnO2，则H2O2被氧化，产物只能为O2，根据得失电子守恒，确定出MnO4－ 和H2O2前的系数，再根据电荷守恒，确定出产物中含有OH－。(3)由②组数据可知沉淀为BaSO4，根据元素S守恒，可得出：n(Na2SO4)= n(BaSO4)=" 0." 5825g/233g·mol-1 ="2." 50×10-3 mol；由③组数据，在结合反应2MnO4— +5H2O2+6H+==2Mn2++8H2O+5O2↑，可得出n(H2O2)= 0.02mol/L×25×10-3L×5/2=1.25×10-3mol；再根据样品的质量，通过质量的关系得出样品中H2O的质量，进一步得出n(H2O)，即m(Na2SO4)=" 142" g·mol-1 ×2. 50×10-3 mol="0.355" g ，m(H2O2)=" 34" g·mol-1 ×1. 25×10-3 mol="0." 0425 g，所以n(H2O)="[1." 7700 g×25. 00 mL/100. 00mL－0. 355 g－0. 0425 g]/18g·mol-1 =2.50×10-3mol，故有：x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)= 2:1:2。所以，硫酸钠－过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O。
【考点定位】物质组成的定量检测
浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]比绿矾(FeSO4·7H2O)更稳定,常用于定量分析。莫尔盐的一种实验室制法如下:
废铁屑
(1)向废铁屑中加入稀硫酸后,不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤,其目的是 ;证明溶液A不含Fe3+的最佳试剂是 (填序号字母)。
操作Ⅰ的步骤是:加热蒸发、 、过滤。
(2)操作Ⅰ得到的莫尔盐晶体用少量乙醇淋洗,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸、水等杂质;② 。
(3)用托盘天平称量(NH4)2SO4晶体,晶体要放在天平 (填“左”或“右”)盘。
(4)从下列装置中选取必要的装置制取(NH4)2SO4溶液,连接的顺序(用接口序号字母表示)是:a接 ; 接 。
将装置C中两种液体分离开的操作名称是 。装置D的作用是 。
正确答案
(1)防止Fe2+被氧化为F
(2)减少莫尔盐晶体洗涤中的损耗
(3)左
(4)d e f 分液 吸收多余的NH3防止污染空气,防止倒吸
(1)从Fe2+易被氧化及Fe的还原性角度回答即可;(2)洗涤液应从两个角度回答:①洗去滤渣中的一些杂质;②防止滤渣溶于洗涤液而损耗;(4)由NH3与H2SO4反应制取(NH4)2SO4溶液,一定需要C装置,由“装置D的作用”可知还需要D装置
现欲分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物，下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂，在方括号内填人适当的分离方法，在方框内填入所分离的有关物质的名称：
(1)写出各有关物质的名称： A_______，B______，C______，D_______ ，E_______。
(2)写出加入的试剂： a________，b_______。
(3)写出有关的操作方法： ①__________________， ②_________________， ③_________________。
正确答案
(1)乙酸乙酯；乙酸钠、乙醇；乙酸钠；乙酸、硫酸钠；乙醇
(2)饱和碳酸钠；稀硫酸
(3)分液；蒸馏；蒸馏
某研究性学习小组设计以下装置制取氯气，并以氯气为原料进行特定反应。分析并回答下列问题：
(1)装置A中，b 为电池的 (填“正”或“负”)极。
(2)实验开始时，先让氯气和水蒸气充满装有炭粉的装置C，再点燃C处的酒精灯，装置C中发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)，则反应的化学方程式为：
。
(3)要将装置B接入装置A和C之间，正确的连接顺序是：c→ → →f
(4)实验结束后，将装置B试管中的氯水倒入已检查完好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl4，盖好玻璃塞，振荡，静置于铁架台上(如图)
等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是 (填“上层液”或“下层液”)，该层液体能否使干燥的有色布条褪色？ (填“能”或“不能”)。
(5)若装置A中产生的氯气恰好能与100 mL 4 mol/L的NaOH溶液完全反应，则此时A中Pt电极(阴极)增加的质量为 g。
正确答案
(1)正
(2)2Cl2+C+2H2O
(3)e d (4)下层液 不能
(5)12.8
(1)观察装置A发现，在右边有导管，故此处有氯气冒出，此极应为电解池的阳极，与电源的正极相连；
(2)根据提供的物质进行书写化学方程式，反应物有炭粉、氯气和水蒸气；
(3)在装置A和C之间，B装置的作用是冒出氯气和水蒸气的混合气体，应是“长进短出”，故连接顺序为c→e→d→f;
(4)B装置中所得的混合液为氯水，故在加入四氯化碳时，氯气易溶解于CCl4之中，由于CCl4密度较大，故处于液体的下层；由于其中无水，故无次氯酸，不能使干燥的布条褪色。
(5)由氯气与NaOH溶液完全反应，Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,可求出n(Cl2)=" 0.2" mol；再根据反应CuCl2=Cu+Cl2↑可求出析出铜的质量为
0.2 mol×64 g/mol="12.8" g
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