- 物质的分离和提纯
- 共4370题
（13分）某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物，再用下图装置，对获得的铜粉（含炭）样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。
（一）实验目的：__________________________________。
（二）实验用品：仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等
药品：红褐色铜粉（含炭）样品、过氧化钠、碱石灰、水、浓硫酸等
（三）实验内容：
（四）计算：样品中铜的质量分数=___________________（用含W、m1、m2的代数式表示）
（五）问题和讨论：
实验完成后，老师评议说：按上述实验设计，即使C中反应完全、D中吸收完全，也不会得出正确的结果。经讨论，有同学提出在B与C之间加入一个装置。再次实验后，得到了较正确的结果。那么，原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是_______________，在B与C之间加入的装置可以是___________，其中盛放的药品是__________________。
正确答案
（一）测定铜粉样品中铜的质量分数 （2分）
（三）
(四)
（五）水蒸汽通过C被D中碱石灰吸收 （2分）
洗气瓶 浓硫酸 （或干燥管 碱石灰） （各1分 共2分）
试题分析：：（一）由实验装置流程图可以看了B装置是过氧化钠制氧气，C装置是铜和碳分别与氧气反应，碳转化成二氧化碳被D装置吸收，D装置增重的质量就是生成的二氧化碳的质量，由此可计算出样品的碳的质量，从而求出样品中铜的质量分数
（三）B中是过氧化钠制氧气，因此BE中看到的现象是有气泡产生。C中铜与氧气在加热条件下生成氧化铜，C与氧气在点燃条件下生成二氧化碳，因此可看到C中红色粉末变成黑色。
（四）D装置增重的质量即二氧化碳的质量为m2-m1，二氧化碳中碳元素的质量为（m2-m1）×12/44,则样品中铜的质量分数为
点评：首先还是要将化学反应的装置看懂，分析每个实验装置的作用，然后根据实验装置及药品分析作用，关键在于利用元素质量守恒求物质质量。
（12分）下列物质含有少量杂质，请在空格中填上适宜的试剂将杂质除去，并写出相应的方程式（是离子反应的写离子方程式）。
物质
杂质
试剂
化学（离子）方程式
①CO2
HCl
②Fe(OH)3
Al(OH)3
③Cu
Mg
正确答案
试剂
离子／化学方程式
饱和NaHCO3溶液
HCO3—+H+=CO2↑+H2O
NaOH溶液
Al(OH)3 +OH—=AlO2—+ 2H2O
稀盐酸
Mg +2H+ = Mg2+ + H2↑
考查物质的除杂。除杂的原则是把杂质要全部除去，且不能引入新的杂质。饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢，而不能吸收CO2，所以选择的试剂是饱和碳酸氢钠溶液。氢氧化铝是两性氢氧化物，既能溶于酸中，也能溶于强碱中，氢氧化铁是弱碱，所以可以利用氢氧化钠除去氢氧化铁中的氢氧化铝。镁是活泼的金属和盐酸反应，铜位于金属活动顺序表中氢的后面，和盐酸不反应，所以除去铜中的镁可以选择盐酸。
要使含Ba2+，Al3+，Fe3+，Ag+的硝酸盐溶液进行分离，并制成各自离子的硝酸盐。今有人设计如下分离方法，请在下图中的空格内填写适当物质的化学式或离子符合，在题后填写各步所加试剂(供选用的试剂有：NaOH溶液、氨水、碳酸钠溶液、硝酸和葡萄糖溶液。)
① A______②B_____③C_____④D____⑤E______。
正确答案
①NaOH溶液②NH3·H2O③葡萄糖溶液④HNO3溶液⑤Na2CO3溶液
本题是以无机知识为主，兼含有机知识的综合推断题。主要考查知识的掌握程度，如Al(OH)3两性、银氨溶液的形成、葡萄糖的性质、HNO3的性质等。
某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种：
(1)不能使品红试液褪色，说明该气体中不含_____(填化学式)。
(2)此无色溶液中至少存在哪几种钠盐？请写出全部可能的情况(填写相应的字母)：
第一种情况是__________________________________；
第二种情况是__________________________________；
第三种情况是__________________________________；
第四种情况是__________________________________。
(可不填满，也可补充)
正确答案
(1)SO2 (2)B，C，F B，D，F
“有浅黄色沉淀析出”可能的反应原理为2Na2S+Na2SO3+3H2SO4=3S↓+3Na2SO4+3H2O或Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4。“气体有臭鸡蛋气味”。说明该气体为H2S，故必含Na2S。“可使石灰水浑浊，不能使品红褪色”。说明该气体不是SO2，一定含CO2，故必含Na2CO3。
综上，必含的钠盐为Na2S和Na2CO3，再加上一种能产生浅黄色沉淀的物质，即Na2SO3或Na2S2O3，所以至少存在两种情况。
选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上
A 萃取分液法 B 结晶法 C 分液法 D 蒸馏法 E 过滤法 F 升华
①_____分离饱和食盐水与沙子的混合物。
②_____分离水和汽油的混合物。
③______分离四氯化碳（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的混合物。
④_____从碘的水溶液里提取碘。
⑤______从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾。
⑥______ 分离氯化钠晶体和碘单质。
正确答案
①E
②C
③D
④A
⑤B
⑥F
（12分）高纯硝酸锶[化学式：Sr(NO3)2]用于制造信号灯、光学玻璃等。
⑴工业级硝酸锶中常含有硝酸钙、硝酸钡等杂质，其中硝酸钙可溶于浓硝酸，而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸。请结合相关信息，补充完整提纯硝酸锶的下列实验步骤：
①取含杂质的硝酸锶样品， ，搅拌。
② 。
③将滤渣溶于水中，加略过量铬酸使Ba2+沉淀，静置后加入肼（N2H4）将过量铬酸还原，调节pH=7～8，过滤。
④将滤液用硝酸调节pH=2～3， ，过滤，洗涤。
⑤将得到的Sr(NO3)2·2H2O晶体在100 ℃条件下干燥，得到高纯硝酸锶。
⑵Sr(NO3)2受热易分解，生成Sr(NO2)2和O2；在500 ℃时Sr(NO2)2进一步分解生成SrO及氮氧化物。取一定质量含Sr(NO2)2的Sr(NO3)2样品，加热至完全分解，得到5.20 g SrO固体和5.08 g混合气体。计算该样品中Sr(NO3)2的质量分数（写出计算过程）。
正确答案
⑴①向其中加入浓HNO3
②过滤，并用浓HNO3洗涤滤渣
④蒸发浓缩，冷却结晶
⑵m(样品)=" 5.20" g+5.08 g="10.28" g
n(SrO)=
n[Sr(NO3)2]+ n[Sr(NO2)2] ="0.05" mol
（除第⑵小题6分外，其余每空2分，共12分）
试题分析：⑴利用信息“硝酸钙可溶于浓硝酸，而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸”，可确定提纯硝酸锶的步骤①：将样品加入浓HNO3中，搅拌；
②：过滤，并用浓HNO3洗涤滤渣，取滤渣（含有硝酸锶、硝酸钡）；
④：将滤渣中的硝酸钡沉淀分离除去；
④：取滤液（含硝酸锶），再通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤便可得到较纯的硝酸锶晶体。
⑵详细解答过程见参考答案。
下列是实验操作与预期实验目的或所得实验结论，正确的填（√）错误的填（×）
正确答案
（每空1分，共4分）①×，②√，③×，④×
试题分析：①不正确，HCO3―＋H＋=H2O＋CO2↑,所以结论不正确，还可能是KHCO3；②正确，向某溶液中加入盐酸，无明显现象，排除Ag+的干扰，排除CO32―、SO32―、PO43―等的干扰；③不正确，加入一定量的新制氢氧化铜之前必须用NaOH溶液将反应混合物中的硫酸中和掉，否则会发生Cu(OH)2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O，没有Cu(OH)2与葡萄糖反应，得不到砖红色的沉淀；④不正确，浓硫酸具有强氧化性，制乙烯的过程中可能产生SO2，具有还原性，也能使酸性
考点 ：物质的检验
在某无色溶液中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀，则下列判断正确的是
正确答案
B
因BaSO4、AgCl均为不溶于盐酸的白色沉淀，所以，无色溶液中可能有SO42－或Ag+，故选B
利用石灰乳和硝酸工业的尾气（含NO、NO2）反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca（NO3）2，其部分工艺流程如下：
（1）硝酸工业尾气一般用碱液吸收，写出一个吸收尾气离子方程式______．
（2）上述工艺中采用气液逆流接触吸收（尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋），其目的是______；滤渣可循环利用，滤渣的主要成分是______（填化学式）．
（3）该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1：1．若n（NO）：n（NO）＞1：1，则会导致______；若n（NO）：n（NO）＜1：1，则会导致______．
（4）生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca（NO3）2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式______．
正确答案
（1）硝酸工业尾气一氧化氮、二氧化氮一般用碱液吸收，反应为：NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O、2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O，
故答案为：NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O或2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O；
（2）使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触，NO、NO2被充分吸收；滤渣主要成分是Ca（OH）2，故答案为：使尾气中NO、NO2被充分吸收；Ca（OH）2；
（3）若n（NO）：n（NO2）＞1：1，则一氧化氮过量，排放气体中NO含量升高；若n（NO）：n（NO2）＜1：1，则二氧化氮过量，二氧化氮可与石灰乳反应生成Ca（NO3）2，故答案为：排放气体中NO含量升高；产品Ca（NO2）2中Ca（NO3）2含量升高；
（4）反应物是NO2-和H+，生成物是一氧化氮，硝酸根和水，反应的离子方程式为3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O，故答案为：3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O．
选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上。
A．萃取分液法 B．结晶法 C．分液法 D．蒸馏法 E．过滤法 F．升华法
①________分离饱和食盐水与沙子的混合物。
②________分离水和汽油的混合物。
③________分离四氯化碳(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6 ℃)的混合物。
④________从碘的水溶液里提取碘。
正确答案
①E
②C
③D
④A
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