- 物质的分离和提纯
- 共4370题
现有含有少量NaCl、Na2SO4、Na2CO3等杂质的NaNO3溶液，选择适当的试剂除去杂质，得到纯净的NaNO3固体，实验流程如下图所示。
（1）沉淀A的主要成分是 、 （填化学式）。
（2）②中反应的离子方程式是 。
（3）①②③中均进行的分离操作是 。
（4）③中加入过量的Na2CO3溶液的目的是 。
（5）溶液3经过处理可以得到NaNO3固体，溶液3中肯定含有的杂质是 ，为了除去杂质，可向溶液3中加入适量的 。
（6）实验室用上述实验获得的NaNO3固体配制500 mL 0.40 mol/L NaNO3溶液。
①配制溶液时，进行如下操作：a．定容；b．计算；c．溶解；d．摇匀；e．转移；f．洗涤；j．称量。称取NaNO3固体的质量是 g。按照操作顺序，第4步是 （填序号）。
②某同学转移溶液的操作如图所示，图中仪器的名称是烧杯和 ，该同学操作中的错误是 。
正确答案
（1）BaSO4 BaCO3
（2）Ag++ Cl—="=" AgCl↓
（3）过滤
（4）除去Ba2+、Ag+
（5）Na2CO3或CO32— 稀硝酸
（6）①17.0 e ②500mL容量瓶 未用玻璃棒引流
试题分析：（1）向含有杂质的NaNO3溶液溶液中加入过量的Ba(NO3)2,发生反应：Na2SO4+ Ba(NO3)2= BaSO4↓+ 2NaNO3；Na2CO3+ Ba(NO3)2= BaCO3↓+ 2NaNO3沉淀A的主要成分是BaSO4、BaCO3。（2）溶液1中含有NaCl、NaNO3、过量的Ba(NO3)2，向其中加入过量的Ag NO3溶液，发生反应：NaCl +Ag NO3= AgCl↓+ NaNO3，离子方程式为：Ag++ Cl—="=" AgCl↓。（3）①②③中都是分离难溶性固体与液体的操作，均进行的分离操作是过滤。（4）向溶液2中加入过量的Na2CO3溶液，发生反应：Ba(NO3)2+ Na2CO3= BaCO3↓+ 2NaNO3，2AgNO3+ Na2CO3= Ag2CO3↓+ 2NaNO3.所以③中加入过量的Na2CO3溶液的目的是除去Ba2+、Ag+。（5）由于③加入过量的Na2CO3溶液，所以3经过处理可以得到NaNO3固体，溶液3中肯定含有的杂质是Na2CO3，为了除去杂质，可向溶液3中加入适量的稀硝酸。（6）①配制溶液时，称取NaNO3固体的质量是0.5L ×0.40 mol/L×85g/mol=17.0g.按照操作顺序，第4步是e．转移.②某同学转移溶液的操作如右图所示，图中仪器的名称是烧杯和500mL容量瓶;该同学操作中的错误是未用玻璃棒引流。
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：
（1）指出提取碘的过程中有关实验操作的名称：
①为 ，③为 ；过程②中有关反应的离子方程式是 。
（2）提取碘的过程中可供选择的有机溶剂是( )
（3）为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，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，以及必要的夹持装置、物品，尚缺少的玻璃仪器是 。
（4）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。指出下图所示的实验装置中的错误之处： ① ，② 。
（5）进行上述蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是 ，最后晶态碘在 里聚集。
正确答案
（1）过滤 萃取 Cl2+2I—=I2+2Cl—
（2）B （3）分液漏斗、漏斗
（4）①温度计插到了液体中 ②冷凝管进出水的方向颠倒
（5）使蒸馏烧瓶均匀受热，控制加热温度不要过高 蒸馏烧瓶
试题分析：本题是一道综合实验考查题，考查的是海带中碘单质的提取，先要从海带中灼烧成灰，再溶于水，让碘离子进入到溶液中，然后用强氧化剂把碘离子氧化成而碘单质，再用四氯化碳把碘单质进行萃取，最后把碘和萃取液进行分离，分离碘和四氯化碳时，一定要用蒸馏的方法，因为四氯化碳的沸点低，因此碘会出现在蒸馏烧瓶中。
用于提纯或分离物质的方法有：
（1）从碘水里提取碘___________
（2）分离水和汽油的混合物___
（3）分离相溶的CCl4（沸点:76.75℃）和甲苯（沸点:110.6℃）的混合物_____
正确答案
A D E
试题分析：（1）分离溶液中的溶质和溶剂，可利用溶质在互不相容的溶剂里的溶解度的不同，用一种溶剂把它从另一种溶剂里提取出来的方法叫萃取。从碘水里提取碘可用萃取的方法。选项为A。（2）分离互不相容的两种液体用分液的方法分离。分离水和汽油的混合物用分液法分离。选项为D。（3）分离互溶的、沸点相差较大的混合物可用蒸馏法分离。CCl4和甲苯互溶，沸点差别较大，用蒸馏法分离。选项为：E。
（12分）已知：I2＋2S2O===S4O＋2I－。相关物质的溶度积常数见下表：
(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体，加入 ，（填化学式）调至pH＝4，使溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3＋)＝ 。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2·2H2O晶体。
(2)在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，原因是 (用化学方程式表示)。由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是 。
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I－发生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取0.36 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
①可选用 作滴定指示剂，滴定终点的现象是 。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为 。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为 。
正确答案
（12分）(1) CuO或Cu(OH)2或 CuCO3或Cu2(OH)2CO3（1分）2.6×10－9 mol·L－1（2分）
(2)2CuCl2·2H2O
(3) ①淀粉溶液（1分） 蓝色褪去，放置一定时间后不复色（1分）
②2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2 （2分） ③95%（2分）
试题分析：（1）由于在除杂的过程中不能引入新的杂质，所以要调节溶液的酸碱性，使氢氧化铁析出，而得到纯净的氯化铜晶体，则应该加入氧化铜或氢氧化铜。根据氢氧化铁的溶度积常数可知，当溶液的pH＝4时，溶液中铁离子的浓度应该是
（2）由于氯化铜在溶液中存在铜离子的水解平衡，而加热促进水解，且生成的氯化氢极易挥发，进一步促进水解，因此得不到氯化铜晶体，反应的化学方程式使是2CuCl2·2H2O
（3）①由于碘离子被氧化生成了单质碘，而碘遇淀粉显蓝色，所以选择的指示剂是淀粉溶液。Na2S2O3将单质碘还原生成了碘离子，所以终点时的反应现象是蓝色褪去，放置一定时间后不复色。
②氯化铜能把碘化钾氧化生成单质碘，所以CuCl2溶液与KI反应的离子方程式是2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2。
③根据有关的反应方程式可知2CuCl2·2H2O～I2～2Na2S2O3，所以氯化铜晶体的物质的量是0.02L×0.1000mol/L＝0.002mol，则试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为
点评：本题是高考中的常见题型，属于难度较大的试题，考查的知识点比较多。这类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。本题有利于培养学生的逻辑推理能力，以及分析问题、解决问题的能力。
( 7分 )某学生设计了如下实验：
回答下列问题：
（1）该同学的实验目的是
（2）上图括号内的操作步骤均为： ，所需的两种玻璃仪器是： 、
（3）按此实验方案得到的NaCl固体中肯定含有 (填化学式)杂质；为了解决这个问题可以向过滤得到的滤液中加入适量的 ；
（4）写出生成B的化学方程式：
正确答案
（每空1分）(1)分离CaCl2和NaCl (2)加热蒸发 玻璃棒 酒精灯
(3)Na2CO3 盐酸(HCl) （4）CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
（1）根据流程图可知，该同学的实验目的是分离CaCl2和NaCl 。
（2）氯化钠和氯化钙都是易溶的，因此要得到晶体都需要加热蒸发，需要的玻璃仪器是玻璃棒、酒精灯。
（3）由于Na2CO3是过量的，所以氯化钠中含有的杂质是Na2CO3，因此需要在滤液中加入盐酸酸化。
（4）B是碳酸钙，反应的方程式是CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl。
（4分）为了检验和除去下表中的各种杂质（括号里的物质），请从（I）中选出适当的检验试剂，从（II）中选出适当的除杂试剂，将所选的答案的括号填入相应的空格内。
（I）检验的试剂：A. 无水硫酸铜 B．酸性高锰酸钾溶液 C．盐酸 D．氢氧化钠溶液
（II）除杂试剂：a.硫酸 b．酸性高锰酸钾溶液 c．新制的生石灰 d．溴水
正确答案
B. d； A. C
乙烯能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色，但和酸性高锰酸钾溶液反应时，乙烯能被氧化生成CO2气体，所以要除去乙烷中的乙烯应该用溴水；检验酒精中的水一般用无水硫酸铜，而除去酒精中的水可以用新制的生石灰。
（8分）如图是石油分馏实验装置，请回答：
（1）写出仪器名称A： B：
（2）水银温度计的作用是
（3）水流方向为从 流入。
正确答案
（8分）蒸馏烧瓶；冷凝管；测定馏分的温度；F
试题分析：A装置带支管，是蒸馏烧瓶，如果没有支管是圆底烧瓶，要分清；B装置是冷凝管，一般冷水从下口F进入，从上口E出去，提高冷凝效果；C装置是锥形瓶，接受分馏馏分；温度计的水银球要放置在蒸馏烧瓶支管口处，测定馏分的温度。
点评：属于简单题
（4分）物质的分离和提纯的方法有多种，将适合下列各组物质的分离操作或方法的名称填在相应的横线上。
（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 ；
正确答案
(1) 过滤 (2) 萃取 (3) 蒸馏 (4) 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。碳酸钙不溶于水，过滤即可；碘易溶在有机溶剂中，萃取即可；蒸馏水可以通过自来水蒸馏即可；植物油不溶于水，分液即可。
（4分）为了检验和除去下表中的各种杂质（括号里的物质），请从（I）中选出适当的检验试剂，从（II）中选出适当的除杂试剂，将所选的答案的括号填入相应的空格内。
（I）检验的试剂：A. 无水硫酸铜 B．酸性高锰酸钾溶液 C．盐酸 D．氢氧化钠溶液
（II）除杂试剂：a.硫酸 b．酸性高锰酸钾溶液 c．新制的生石灰 d．溴水
正确答案
B. d； A. C
乙烯能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色，但和酸性高锰酸钾溶液反应时，乙烯能被氧化生成CO2气体，所以要除去乙烷中的乙烯应该用溴水；检验酒精中的水一般用无水硫酸铜，而除去酒精中的水可以用新制的生石灰。
（8分）依据题意完成以下各题：
（1）实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，该反应的化学方程式是______________________________________。
（2）工业上用氨气制取NO的化学方程式是____ ___ 。
（3）实验室制取SO2的化学方程式 。
（4）除去Na2CO3中的NaHCO3的化学方程式 。
正确答案
（1）Ca（OH）2 + 2 NH4Cl ="=" Ca Cl2 + 2 NH3 + 2 H2O
（2）4NH3 + 5 O2 == 4NO + 5 H2O
（3）Na2SO3 + H2SO4 ="=" SO2 + Na2SO4+ H2O
（4）2NaHCO3 ="=" Na2CO3 + H2O + CO2
（1）实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，该反应的化学方程式是：Ca（OH）2 + 2 NH4Cl ="=" Ca Cl2 + 2 NH3 + 2 H2O
（2）工业上用氨气制取NO的化学方程式是：4NH3 + 5 O2 == 4NO + 5 H2O；
（3）实验室制取SO2的化学方程式：Na2SO3 + H2SO4 ="=" SO2 + Na2SO4+ H2O；
（4）除去Na2CO3中的NaHCO3的化学方程式：2NaHCO3 ="=" Na2CO3 + H2O + CO2
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