- 物质的分离和提纯
- 共4370题
根据从草木灰中提取钾盐的实验，填写下列空白：
(1)此实验操作顺序如下：①称量样品；②溶解沉降；③________；④______；⑤冷却结晶。
(2)用托盘天平(指针向上的)称量样品时，若指针偏向右边，则表示(镇下列正确选项的代码)_____。
(3)第③步操作，有时可能要重复进行，这是由于______。
(4)在进行第④步操作时，要用玻璃棒不断小心地搅动液体，目的是防止______。
(5)所得产物中主要的钾盐有_______、_______、_______等(填化合物化学式或名称)。
正确答案
(1)③过滤，④蒸发(2)B(3)滤液浑浊(4)液体飞溅(5)K2CO3、KCl、K2SO4
本题分5个小题：(1)从草木灰中提取钾盐实验的操作顺序，首先要称量样品，因为制备实验要计算产率(工业生产上要计算成本)；由于钾盐是可溶的，而其他主要成分，多数是难溶的。因此在称量后只要加水搅拌、溶解、沉降，使钾盐进入溶液中，其他难溶物则成为沉降物，便可分开，这即是“提取”的含义。为了将固体和溶液分开，必须过滤，过滤得到的滤液中含有钾盐。但滤液中钾盐含量小、浓度低，所以需蒸发溶剂来浓缩。所得到的浓缩液，经冷却，即可析出晶体，经过思考，这5步操作顺序应该是很容易得出的，何况其中3步操作，题中已经给出，这也是一种提示。
(2)托盘天平的使用，规范化的操作是右盘放砝码，左盘称放量物。指针向上的托盘天平，指针与横梁是相连的。
(3)过滤后若滤液浑浊，说明还没有将固液完全分开，必须重新过滤，直到滤液澄清。在本实验中，由于被过滤液显碱性，其中可能有一些高价金属氢氧化物的絮状沉淀，一定过滤不容易得到澄清溶液，很可能要重复进行。
(4)在蒸发浓缩时，由于上下溶液受热不均，局部区域会造成暴沸，使液体飞溅，因此在整个蒸发过程中要用玻璃棒小心地不断搅动液体，使受热均匀，防止液体飞溅。
(5)草木灰中提取的主要钾盐是K2CO3、KCl和K2SO4，而不是KNO3和K3PO4。因为硝酸盐受热容易分解，因而在植物燃烧时就有可能已经分解成为气体而跑掉，而磷是植物生长的元素之一，主要存在于植物的果实或种子中，在茎叶中较少，而草木灰主要是植物茎叶燃烧的残留物，所以其中可溶性的磷酸盐很少，即使有少量磷酸盐，也常常在溶解沉降时形成重金属磷酸盐沉淀而除去。
自然界中的物质多数是以混合物的形式存在，对于混合物的分离或提纯，常采用的方法有：过滤、蒸发、蒸馏、萃取、加热分解等．下列各组混和物的分离或提纯应采用什么方法？
①提取碘水中的碘，用______方法．
②除去食盐溶液中的水，可采用______的方法．
③氧化铜中含有铜绿[主要成分为碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3]可用______的方法．
正确答案
①碘微溶于水，碘易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂，且苯、四氯化碳与水互不相溶，可用萃取法分离，然后用蒸馏分离四氯化碳和碘单质，故答案为：萃取、蒸馏；
②除去食盐溶液中的水，可用蒸发的方法分离，加热时水挥发，剩余的为氯化钠，故答案为：蒸发；
③Cu2（OH）2CO3受热易分解生成氧化铜，故答案为：加热分解．
将煤焦油中的苯、甲苯与苯酚进行分离。可采用如图所示方法操作。
（1）写出溶液①中溶质的化学式：________________。
（2）分离出的苯酚在_______________ 里(填编号)。
（3）写出下述的分离方法：②为__________ ，③为_________________ 。
（4）写出下层液体④中通入气体⑤的化学方程式：__________________________________________ 。
正确答案
（1）NaOH
（2） ⑦
（3）分液；蒸馏(或“分馏”)
（4）
海藻中含有丰富的碘元素（以I－形式存在）。实验室中提取碘的流程如下：
（2）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是________（填序号）。
A．酒精（沸点78℃） B．四氯化碳（沸点77℃）
C．甘油（沸点290℃） D．苯（沸点80℃）
（3）在操作②中，溶液中生成少量ICl（ICl的性质类似于氯气），为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量（填序号）________溶液，反应的离子方程式______________________。
A．KIO3 B．HClO C．KI D．Br2
（4）利用碘的有机溶液得到单质I2的方法是_______________________________________。
正确答案
（1）萃取、分液 分液漏斗 （2）BD （3）C ICl＋I－=I2＋Cl－ （4）蒸馏法
从碘水中提取碘单质应加入有机萃取剂如苯、四氯化碳，酒精和甘油均溶于水，不能作萃取剂，然后在分液漏斗中分液即得到碘的有机溶液，再从碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂，采用水浴加热蒸馏，其中在操作②中，为使少量的ICl中的碘全部游离出来，应加入还原剂，故只有C项符合，发生的化学反应为ICl＋KI=I2＋KCl。
CCl4和蒸馏水都是无色溶液，请按下列要求用实验方法鉴别：
⑴只允许用一种试剂：用两支试管分别取出少量的CCl4和蒸馏水，然后分别加入少量的单质碘，振荡，呈紫红色的液体是__________，呈棕黄色的液体是__________。
⑵不用任何试剂：用试管取出少量的其中一种液体，再加入另外一种液体，下层液体是__________，上层液体是__________。
正确答案
CCl4 蒸馏水； CCl4 蒸馏水
试题分析：（1）单质碘易溶在有机溶剂中，而使溶液呈紫红色，所以呈紫红色的液体是四氯化碳，呈棕黄色的液体是蒸馏水。
（2）四氯化碳不溶于水，且密度大于水的，在下层，下层液体是四氯化碳，上层液体是蒸馏水。
点评：进行物质的检验时，要依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、液体的分层、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理、验证即可。
海洋是巨大的资源宝库．请你运用学过的知识回答下列问题：
（1）人类所需要的下列物质，可以从海洋中获取的是（ ）
①石油，②金属矿物，③无机盐，④淡水，⑤海洋生物，⑥可燃冰
A．①③④⑤ B．①②③⑤ C．③④⑤⑥ D．全部
（2）人类要获取所需要的物质，都要选择适当的方法．请你从下列A～F中选择一种方法，把相应的字母代号填在①～⑥前的括号内．
A蒸发结晶法 B蒸馏法 C过滤法 D化学沉淀法 E中和法 F电解法
①从海水中获取淡水；
②从海水中获取粗盐；
③除去粗盐中不溶性的杂质；
④在粗盐纯化过程中，要除去氯化钠溶液中的少量硫酸钠；
⑤在粗盐纯化过程中，要调节溶液的酸碱性；
⑥以氯化镁为原料制取金属镁．
（3）在上述A～F的方法中，运用了化学变化原理的有（填字母代号）；
（4）对下列实验方法的理解，不正确的是．
A．过滤与筛子的原理是类似的，都是把颗粒大小不同的物质分离开
B．蒸发就是使液体中的分子在外界条件的影响下逸出液面
C．蒸馏就是使液体中的分子在外界条件的影响下逸出液面再重新凝结为液体
D．结晶就是利用合适的试剂把溶液中的溶质转化为沉淀析出．
正确答案
（1）D（2）BACDEF（3）DEF（4）D
从海洋中通过不同的方法可以获得多种物质；有新物质生成的变化属于化学变化；结晶就是使溶液中的溶质以晶体的形式从溶液中析出．
（1）人类所需要的下列物质，可以从海洋中获取的是石油，金属矿物，无机盐，淡水，海洋生物，可燃冰．故填：D．
（2）①蒸馏可以从海水中获取淡水．故填：B．
②蒸发结晶法可以从海水中获取粗盐．故填：A．
③过滤可以除去粗盐中不溶性的杂质．故填：C．
④在粗盐纯化过程中，要除去氯化钠溶液中的少量硫酸钠可以用化学沉淀法．故填：D．
⑤在粗盐纯化过程中，要调节溶液的酸碱性可以用中和法．故填：E．
⑥以氯化镁为原料制取金属镁可以用电解法．故填：F．．
（3）在上述A～F的方法中，运用了化学变化原理的有化学沉淀法、中和法、电解法．故填：DEF．
（4）结晶不是利用合适的试剂把溶液中的溶质转化为沉淀析出，而是使溶液中的溶质以晶体的形式从溶液中析出．故填：D．
某化学兴趣小组利用饱和氯水与石灰石的反应，制取较浓的HClO溶液，并对所得溶液中的部分阴离子进行检验。
实验操作
实验现象
步骤1
在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，过滤，将滤液分为若干份
有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去
步骤2
将第一份滤液与稀盐酸混合
产生大量气泡
步骤3
将第二份滤液加热
溶液变浑浊，且有大量无色气体产生
⑴步骤1过滤的目的是__________________________________________。
⑵步骤2、步骤3的实验目的都是 ；为达到该实验目的，还可以采取的方法是 。
⑶请你设计一个简单的实验方案，证明步骤1所得滤液中的HClO浓度比饱和氯水中HClO浓度大： 。
正确答案
⑴除去碳酸钙等不溶性杂质
⑵检验HCO3—离子 另取一份滤液，加入NaOH溶液，观察有无沉淀产生
⑶同时将滤液和饱和氯水滴在有色布条上，比较有色布条褪色的快慢
⑴除去碳酸钙等不溶性杂质
⑵检验HCO3—离子 另取一份滤液，加入NaOH溶液，观察有无沉淀产生
⑶同时将滤液和饱和氯水滴在有色布条上，比较有色布条褪色的快慢
MgSO4•7H2O在医药上常用做泻药，工业上可用氯碱工业中的一次盐泥为原料生产．已知一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分．其主要工艺如下：
（1）用H2SO4调节溶液PH至1～2，H2SO4作用是______．
（2）加NaClO溶液至PH=5～6并加热煮沸5～10分钟，沉淀2中主要含有MnO2和另外两种难溶物，这两种难溶物的化学式分别为______、______；其中NaClO溶液将MnSO4转化为MnO2的离子方程式为______．
（3）检验滤液Ⅱ中是否含有Fe3+的实验方法是______．
（4）“操作X”是将溶液______、______、过滤洗涤，即得到MgSO4•7H2O晶体．
（5）准确称量制得的样品5g，用200mL水溶解，加入2mol•L-1的盐酸5mL，在不断搅拌下滴加足量2mol•L-1 BaCl2溶液，充分反应后，得沉淀4.46g，则样品纯度为______．
正确答案
（1）盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分，用H2SO4调节溶液PH至1～2，会把碳酸盐和硅酸盐转化为溶于水的硫酸盐，把钙离子形成硫酸钙沉淀，把硅酸根离子形成硅酸沉淀过滤除去，
故答案为：将盐泥中的碳酸盐和硅酸盐转化为可溶性的硫酸盐，同时生成硫酸钙和硅酸除去；
（2）加入硫酸反应生成硫酸镁，硫酸铝，硫酸铁，加入次氯酸钠是为了氧化锰离子为二氧化锰，调节溶液PH，Fe3+、Al3+水解生成Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀；NaClO溶液在加热条件下将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子方程式为Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-，盐类的水解为吸热反应，加热有利于Al3+、Fe3+水解以及Mn2+氧化成MnO2，
故答案为：Fe（OH）3、Al（OH）3；Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-；
（3）Fe3+离子与KSCN溶液生成血红色的Fe（SCN）3，可利用该反应进行检验，
故答案为：取过滤II后的滤液1～2 ml于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+；
（4）操作X是从硫酸镁溶液中得到MgSO4•7H2O晶体，需要蒸发浓缩溶液，冷凝结晶，洗涤干燥，
故答案为：蒸发浓缩，冷凝结晶；
（5）准确称量制得的样品5g，用200mL水溶解，加入2mol•L-1的盐酸5mL，在不断搅拌下滴加足量2mol•L-1 BaCl2溶液，充分反应后，得沉淀4.66g，
生成沉淀BaSO4物质的量=
MgSO4•7H2O物质的量为0.02mol，质量=0.02mol×246g/mol=4.92g，
样品纯度=
故答案为：98.4%．
（14分）锰锌软磁铁氧体具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等性能，已广泛应用于电子工业。碳酸锰主要用于制备锰锌软磁铁氧体，而制碳酸锰的原料之一是二氧化锰。某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。
①将干电池剖切、分选得到黑色混合物（主要成分为MnO2）洗涤、过滤、烘干。
②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热，反应完全后过滤、浓缩。
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液，边加边搅拌，再过滤即可得到碳酸锰。
(l)在第②步中，将上述固体与浓盐酸混合的目的是
（2）有人认为，将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液，也能达到上述目的，但同时有气体生成。请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式 。
（3）查阅文献，发现第③步中，除生成MnCO3外还有可能生成Mn(OH)2，已知Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长，易被氧化成褐色的MnO(OH)2, MnCO3和MnO(OH)2受热最终均分解成MnO2，该小组对上述沉淀的成分提出以下假设，请帮助完成假设：
假设一：全部为MnCO3； 假设二：全部为Mn(OH)2； 假设三：
为验证假设二是否正确，该小组进行了以下研究：
①定性研究：请你完成下表中的内容．
②定量研究：将所得沉淀过滤、洗涤，置于空气中充分氧化后，小心干燥，取22.0g样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如图．根据图中的数据判断假设三成立，理由是
正确答案
（1）将MnO2还原成Mn2+（2）Mn2++2HCO3- = MnCO3↓+ CO2↑+H2O（3）既有MnCO3又有Mn(OH)2
①
②300℃以后，质量增加量为MnO氧化为MnO2 ,计算可得MnCO3质量为11.5（或MnO(OH)2的质量为10.5g）,所以既有MnCO3又有Mn(OH)2。
试题分析：(l)在第②步中，将含有MnO2的固体与浓盐酸混合加热发生反应：MnO2+4H+ +2Cl-
在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液，现象为_________________，在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液，现象为____________，化学方程式_______________________，继续加入过量的NaOH溶液，现象为_________________________，化学方程式为 ___________________________。
正确答案
（7分）有白色沉淀 (1分) 有白色沉淀 (1分) AlCl3 +3NaOH =3Al(OH)3 + 3NaCl (2分) 白色沉淀消失 (1分) Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O(2分)
试题分析：氯化镁能和氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀氢氧化镁。氢氧化铝是两性氢氧化物，所以在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液时会产生氢氧化铝白色沉淀，继续加入过量的NaOH溶液时，白色沉淀会溶解，有关的方程式是AlCl3 +3NaOH＝3Al(OH)3 + 3NaCl、Al(OH)3 + NaOH＝NaAlO2 + 2H2O。
点评：该题是基础性试题的考查，试题基础性强，注重知识的灵活性，难度不大，学生记住二者的化学性质即可。
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