- 物质的分离和提纯
- 共4370题
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂,其生产工艺如下:
已知:①2KOH+Cl2KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)
②6KOH+3Cl25KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高)
③2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在 (填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行。
(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式 。
(3)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因 。
(4)配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体(该溶液的密度为1.47 g·mL-1),它的物质的量浓度为
(5)在“反应液Ⅰ”中加入KOH固体的目的是:①;② 。
(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后,副产品是 (写化学式)。
正确答案
:(1)温度较低
(2)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3)+6价的铁元素易得电子表现出强氧化性,可杀菌消毒;还原产物铁元素为+3价,在水中形成Fe(OH)3胶体,可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉
(4)10 mol·L-1
(5)与“反应液Ⅰ”中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO 为下一步反应提供反应物KOH
(6)KNO3、KCl
(1)由③可知氧化剂为KClO,生成KClO的反应应在低温下进行;(3)处理水的主要过程为①水处理剂生成胶体使水中悬浮物沉淀,②水处理剂具有强氧化性可杀菌消毒;(4)溶液的质量=(100+61.6)g、溶液体积= mL=
L,n(KOH)=
mol,物质的量浓度=
mol·L-1
下图所示是分离混合物时常用的仪器,回答下列问题:
(1)写出仪器C、E的名称 、
(2)分离以下混合物应该主要选用上述什么仪器?(填字母符号)
①NaCl固体和泥沙: ②花生油和水:
(3)下列关于仪器的使用说法正确的是
A.A仪器可以用酒精灯直接加热
B.B仪器可以用于向酒精灯中添加酒精
C.C仪器在放出液体时应打开上边的瓶塞
D.在实验室应用D仪器进行实验时要不断用玻璃棒搅拌
E.制蒸馏水时E仪器中水的流向是上进下出
(4)若向C装置中加入碘水和足量CCl4,充分振荡后静置,会观察到什么现象?
(5)碘单质和溴单质有相类似的性质,都可以用有机溶剂萃取水溶液中的单质,若利用C仪器提取溴水中的溴单质,下列有机溶剂中不能选用的是:
A.汽油 B.CCl4 C.酒精 D.醋酸
正确答案
(1)分液漏斗(1分) 冷凝管(1分) (2)①B、D(2分) ②C(1分) (3)BCD
(4)分液漏斗内液体分两层,上层液体无色,下层液体紫色(2分)(5)CD(2分)
试题分析:(1)考查实验仪器的识别,仪器C、E的名称为分液漏斗、冷凝管;(2)①分离NaCl固体和泥沙的方法为溶解、过滤和蒸发,用到主要仪器为:漏斗、蒸发皿;②分离花生油和水的方法为分液,用到的主要仪器为:分液漏斗;(3)A、蒸馏烧瓶用酒精灯直接加热必须垫石棉网,错误;B、漏斗可以用于向酒精灯中添加酒精,正确;C、分液漏斗在放出液体时,为保证液体顺利流出,应打开上边的瓶塞,正确;D、在实验室进行蒸发操作时,为防止液体飞溅,要不断用玻璃棒搅拌,正确;E、制蒸馏水时,为提高冷凝效果,冷凝管中水的流向是下进上出,错误;选BCD。(4)若向分液漏斗中加入碘水和足量CCl4,充分振荡后静置,四氯化碳萃取碘水中的碘,且四氯化碳密度比水大,会观察分液漏斗内液体分两层,上层液体无色,下层液体紫色;(5)根据萃取剂的选取原则:被萃取的物质在萃取剂中的溶解度要比在水中的大,萃取剂不溶于水,萃取剂与被萃取的物质不反应,酒精和醋酸易溶于水,不能萃取溴水中的溴,选CD。
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)实验室中的石灰水久置,液面上常悬浮有CaCO3微粒。可用 的方法除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3微粒。
(2)用CCl4提取溴水中的溴,可采用 的方法。
(3)粗盐中含有不溶性的泥沙、可溶性的氯化钙、氯化镁及一些硫酸盐。对粗盐中的这些杂质可采用 和 的方法除去。
(4)除去氧化钙中的碳酸钙可用 的方法。
正确答案
⑴过滤 (2)萃取 (3)过滤、蒸发 (4)加热分解(每空1分)
试题分析:(1)除去溶液中的固体物质用过滤的方法。
(2)CCl4不溶于水,Br2在CCl4中的溶解度远远大于在水中的溶解度,所以采用萃取的方法。
(3)过滤可除去不溶性杂质,蒸发可除去可溶性杂质。
(4)碳酸钙高温分解生成二氧化碳和氧化钙,所以可用加热分解的方法除去氧化钙中的碳酸钙。
下图是用自来水制取少量蒸馏水的简易装置,(加热及固定仪器略),其原理与教材中的实验完全相同。回答下列问题:
(1)左边大试管中要加入几片碎瓷片,其作用是
(2)该装置中使用的玻璃管较长,其作用是
(3)烧杯中还应该加入的物质是
正确答案
(1) 防止爆沸 (2) 导气和冷凝 (3) 冰水
在加热过程中,为防止受热液体剧烈跳动,需要加入碎瓷片来防止爆沸;玻璃管一方面起导气的作用,另一方面长导管能起冷凝作用;为使水蒸气液化,应该降低温度,所以应该加入冰水。
(9分)在下列用途或反应中,硫酸表现出的性质为:
(1)实验室制取氢气:___________;(2)干燥二氧化硫:___________;
(3)浓硫酸溶解金属银:___________;(4)浓硫酸可用钢瓶贮运:___________;
(5)将浓硫酸加到浓盐酸中产生白雾:__________;
(6)实验室制取HCl气体:H2SO4(浓)+NaCl=HCl↑+NaHSO4:__________;
(7)浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红,后变黑:______________。
正确答案
(1)B;(2)C ;(3)BE;(4)E;(5)AC;(6)AB;(7)BD
本题主要考查硫酸的性质和用途。实验室制取氢气利用的是硫酸的酸性(有硫酸盐生成);干燥二氧化硫利用的是浓硫酸的吸水性;浓硫酸溶解金属银利用的是浓硫酸的强氧化性(有SO2生成,即硫元素的化合价由+6价降低到+4价)和酸性(有Ag2SO4生成);铁在浓硫酸中会发生钝化(在铁到表面形成一层致密到氧化膜,从而阻止内部的金属与硫酸继续反应),利用的是浓硫酸的强氧化性;将浓硫酸加到浓盐酸中产生白雾利用的是浓硫酸的吸水性(盐酸浓度越大越易挥发)和高沸点性;实验室制取HCl气体利用的是浓硫酸的高沸点性(盐酸属于挥发性酸)和酸性;浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红,体现的是硫酸的酸性,后变黑,则体现的是浓硫酸的脱水性。
(8分)如图是分离混合物时常用的仪器
(1)写出下列仪器的名称:
A B (各1分)
(2)欲分离下列混合物须使用的仪器是(填写所代表仪器的字母):
①欲分离互不相溶的两种液态物质,须使用
②欲分离悬浮于液体中的固体物质,须使用
③欲分离液态混合物中沸点不同的物质,须使用
正确答案
(1)A 蒸馏烧瓶 B 分液漏斗(2)①B ②C ③A
试题分析:(1)A为蒸馏烧瓶,不能误认为是圆底烧瓶,B是分液漏斗,C是漏斗,D是蒸发皿。
(2)分离互不相溶的液体混合物用分液法,分离互溶且沸点相差大的液体混合物用蒸馏法,分离不溶性固体与液体的混合物用过滤法。
点评:蒸馏烧瓶与圆底烧瓶不能混淆。
(10分)为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-以及泥沙等杂志,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)判断BaCl2已过量的方法是 。
(2)第④步中,相关的例子方程式 。
(3)若先用盐酸调pH值再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是 。
(4)为检验精盐纯度,需配制200ml0.1mol/LnaCl(精盐)溶液,下图是该同学转移溶液的示意图,图中的错误是 。
正确答案
(1)取第②步后的上层清液1~2滴于滴定板上,再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量
(2)Ca2+ + CO32- = CaCO3↓; Ba2+ + CO32-= BaCO3↓
(3)在此酸度条件下,会有部分沉淀溶解,从而影响制得精盐的纯度
(4)①容量瓶不是200ml的,②没有用玻璃棒引流。
(1)检验氯化钡过量的方法是继续滴加氯化钡溶液,即取第②步后的上层清液1~2滴于滴定板上,再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量
(2)加入的碳酸钠用来除去钙离子以及过量的钡离子,方程式为Ca2+ + CO32- = CaCO3↓; Ba2+ + CO32-= BaCO3↓。
(3)如果先加盐酸再过滤,则盐酸能溶解沉淀从而影响制得精盐的纯度。
(4)根据装置图可知,主要错误是①容量瓶不是200ml的,②没有用玻璃棒引流。
I、下表所列物质(括号内为少量杂质),在B中选择试剂,在C中选择操作的方法。填表(填入序号):
B:(1)NaCl细颗粒;(2)NaOH溶液;(3)水;(4)CaO;(5)饱和Na2CO3;(6)溴水;(7)KMnO4溶液。
C:(1)变性;(2)盐析;(3)蒸馏;(4)分液;(5)结晶;(6)洗气。
II、1 mol与足量的NaOH溶液充分反应,消耗
NaOH的物质的量为 mol
正确答案
I ①(2)(4); ②(5)(4) II 3
I苯甲酸易溶在苯中,所以要利用苯甲酸的酸性,使其和氢氧化钠反应,生成苯甲酸钠。苯不溶于水,所以分液即可;除去乙酸乙酯中的乙醇,用饱和碳酸钠溶液,乙酸乙酯不溶于水,分液即可。
II.根据有机物的结构简式可知,分子中含有酚羟基和酯基,但酯基水解后又产生1个酚羟基,所以需要3mol氢氧化钠。
(8分)某工厂排出的废水中含有大量的Fe2+、Cu2+和SO。为了减少污染并变废为宝,工程师们设计了如下流程,以回收铜和硫酸亚铁。
请回答:
(1)原料①为 。
(2)写出加入原料②后反应的离子方程式:____。
(3)该流程若在实验室中完成,操作②需要用到的玻璃仪器的名称是 ;操作③需要用到的下列实验装置是 (填字母)。
正确答案
(8分)(1)铁粉 ………2分
(2)Fe + 2H+ ="=" Fe2+ + H2↑ ……2分
(3)烧杯、漏斗、玻璃棒 ………2分c…2分
工艺流程:废水中加入过量的铁粉,过滤,得到固体为铁和铜的混合物,滤液为硫酸亚铁。再往得到固体混合物中加入稀硫酸,铁溶解,过滤后得到固体铜,此时滤液为硫酸亚铁;对所得滤液硫酸亚铁,进行蒸发结晶操作,得到氯化亚铁晶体。
(1)原料①为铁粉;
(2)Fe + 2H+ ="=" Fe2+ + H2↑
(3)过滤操作用到的玻璃仪器:烧杯、漏斗、玻璃棒。a、过滤;b、萃取分液;c、蒸发结晶;d、蒸馏;硫酸亚铁溶液蒸发结晶得到硫酸亚铁晶体。
有一硝酸钾溶液,其中混入少量KBr、,有人拟用
、
、KOH和
作试剂除去杂质,且最后溶液中只含
、
、
。
(1)加入试剂的顺序是: 。
(2)用离子方程式依次表示所发生的各化学反应
正确答案
(1)KOH、、
、
或
、KOH、
、
(2)①;
②;
③;
④(若按第二种顺序,写出相应的离子方程式也可)
(1)KOH、、
、
或
、KOH、
、
(2)①;
②;
③;
④(若按第二种顺序,写出相应的离子方程式也可)
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