- 物质的分离和提纯
- 共4370题
某综合实践活动小组到自来水厂进行参观，了解到源水中含Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-等，其处理成自来水的工艺流程示意图如下：
请回答：
（1）向源水中加入CaO后生成Ca（OH）2，进而发生若干复分解反应，其中碳酸氢钙与过量的氢氧化钙反应的离子方程式为______．
（2）加入混凝剂可以除去其中的悬浮固体颗粒，其过程是______（填序号）．
①只有化学过程，无物理过程②只有物理过程，无化学过程③既有化学过程，又有物理过程．FeSO4•7H2O是常用的混凝剂，加入后，最终生成红褐色胶状沉淀，则这种红褐色胶状沉淀是______（写化学式）．
（3）通入二氧化碳的目的是______和______．
（4）Cl2与水发生反应的化学方程式为______，该反应产物中具有杀菌消毒作用的物质是______（填名称）．
（5）下列物质中，可以作为Cl2的替代品的是______（填序号）．①ClO2，②浓氨水，③SO2，④浓硫酸．
正确答案
（1）碳酸氢钙与过量的氢氧化钙反应反应生成碳酸钙和水，离子反应为Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+H2O，故答案为：Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+H2O；
（2）混凝剂能使固体颗粒沉淀，且混凝剂中的硫酸根离子与钙离子结合生成沉淀，亚铁离子与碱反应生成沉淀，则既发生物理变化又发生化学变化，且亚铁离子与碱反应生成沉淀易被氧化为红褐色沉淀Fe（OH）3，故答案为：③；Fe（OH）3；
（3）通入二氧化碳，增大溶液中碳酸根离子浓度，则与钙离子反应生成沉淀，从而除去钙离子，并降低溶液的碱性，调节溶液的酸碱度，
故答案为：除去钙离子；调节溶液的酸碱度；
（4）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，该反应为Cl2+H2O═HCl+HClO，HClO具有强氧化性，能杀菌消毒，
故答案为：Cl2+H2O═HCl+HClO；杀菌消毒；
（5）氯气具有强氧化性，能杀菌消毒，则作为Cl2的替代品的物质需具有强氧化性，选项中只有①④具有强氧化性，但④中浓硫酸具有腐蚀性，不能作为自来水的消毒，则只有①符合题意，故答案为：①．
实验室可用如图装置将CO2和CO进行分离和干燥，已知a、b均为活塞，请回答
(1)甲瓶中应装____溶液，乙瓶中应装 ___，分液漏斗中应装____，
(2)当CO2和CO混合气体通过该装置时，先分离得到的是___气体，活塞操作是：关闭___，打开___；然后得到___气体，活塞操作是：关闭____，打开____。
正确答案
(1)碳酸钠溶液 ；浓硫酸 ；稀硫酸
(2)CO ；b ；a ；CO2 ；a ；b
下图表示从固体混合物中分离X的2种方案，请回答有关问题。
(1)选用方案I时，X应该具有的性质是_________，残留物应该具有的性质是____________；
(2)选用方案Ⅱ从某金属粉末(含有Au、Ag和Cu)中分离Au，加入的试剂是____________，有关反应的化学方程式为_______________________；
(3)为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、A12O3)，参照方案I和Ⅱ，请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作) ________________________。
正确答案
(1)有挥发性（或易升华）；受热不挥发，且具有较高的热稳定性
(2) HNO3 ；
（或
(3)
（1）① 硫在氧气里燃烧 ② 红磷在氧气里燃烧 ③ 铁丝在氧气里燃烧 ④ 铝箔在氧气里燃烧对上述4个化学反应可以从不同的角度分类：____________、_____________、______________。（至少分三类）
（2）阅读、分析下列两个材料：
材料一：
材料二：
回答下列问题（填序号）：
A．蒸馏法 B．萃取法 C．“溶解、结晶、过滤”的方法 D．分液法
① 将纯碱从氯化钠和纯碱的混合物中分离出来，最好应用______________。
② 将乙二醇和丙三醇相互分离的最佳方法是________________。
正确答案
（1）化合反应；氧化还原反应；非离子反应
（2）①C；②A
（12分）某化学课外小组用右图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A（A下端活塞关闭）中。
（1）写出A中反应的化学方程式：
（2）观察到A中的现象是 _______________________。
（3）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是 ，写出有关的化学方程式 。
（4）C中盛放CCl4的作用是 。
（5）能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入 ，现象是 。
正确答案
（1）C6H6+Br2
（3）除去溶于溴苯的溴，Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O或2Br2+6NaOH=5NaBr+NaBrO3+3H2O；（4）除去溴化氢气体中的溴蒸汽；（5）石蕊试液，溶液变红色。
试题分析：（1）苯与液溴在溴化铁作催化剂时发生在A中发生取代反应。化学方程式为C6H6+Br2
化学实验研究的常用方法，
分离墨水中的染料的方法 ；
用四氯化碳提取溴水中的溴单质的方法 ；
分离乙酸（沸点118℃）与乙酸乙酯（沸点77．1℃）的方法 ；
从含有少量氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾的方法 。
正确答案
（1）F（2）B（3）A（4）D
试题分析：(1) 墨水中的染料和水分子的扩散速度不同，可用纸上层析的方法分离，选F；（2）溴在四氯化碳中的溶解度比在水中的大，用四氯化碳提取溴水中的溴单质的方法为萃取，选B；（3）乙酸和乙酸乙酯互溶，二者沸点相差较大，可用蒸馏的方法分离，选A；（4）氯化钠与硝酸钾均易溶于水,用结晶和重结晶的方法分离，选D。
(10分)(1)用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号中的物质)，写出所用试剂及离子方程式。
①BaCl2(HCl)：试剂________，离子方程式____________________________。
②HCl(BaCl2)：试剂________，离子方程式____________________________。
(2)把Fe、Cu、FeCl3溶液、FeCl2溶液、CuCl2溶液混合于某容器中充分反应，试判断下列情况下溶液中存在的离子和金属单质。
①若Fe粉有剩余，容器中不可能有________。
②若CuCl2有剩余，容器中还可能有________。
③若FeCl3和CuCl2均有剩余，容器中不可能有________，可能有________。
④若FeCl3有剩余，则容器中不可能有________。
正确答案
(1)①BaCO3或Ba(OH)2 BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O或OH－＋H＋===H2O
②H2SO4 Ba2＋＋SO===BaSO4↓
(2)①Fe3＋、Cu2＋
②Fe2＋、Fe3＋或Cu、Fe2＋
③Fe、Cu Fe2＋
④Fe、Cu
(1)除去BaCl2中的HCl，其实质是除去H＋，可用BaCO3或Ba(OH)2；除去HCl中BaCl2，其实质是除去Ba2＋，可用H2SO4。除杂质时不能引进其他杂质，除杂试剂要适量。
(2)根据反应原理：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2，Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2.弄清发生的反应，明确还原性顺序，即Fe＞Cu＞Fe2＋＞Fe3＋，凡是能发生反应的物质就不能共存。
“天蓝蓝海蓝蓝，海边小城威海卫”。威海海水资源丰富，回答下列问题：
（1）海水中主要含有 等离子（写离子符号，至少答出4种）。
（2）海水脱硫是一种有效除去火力发电产生的SO2的方法。其工艺流程如下图所示：
天然海水吸收了含硫烟气后，要用O2进行氧化处理，其反应的化学方程式是： ；氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是 。
（3）下图是海水综合利用的一个方面。
请回答下列问题：
I.①步主要反应的离子方程式： 。
溴及其化合物的用途有很多，写出其中的一种 。
II．第③步需要加入 ，其前面分离出氢氧化镁的操作称为 ，将镁条在二氧化碳中燃烧的产物为 。
III．粗盐水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水：① 加入稍过量的Na2CO3溶液；② 加入稍过量的NaOH溶液；③ 加入稍过量的BaCl2 溶液；④滴入稀盐酸至无气泡产生；⑤ 过滤 正确的操作顺序是
正确答案
（1）Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl－、SO42－、Br－、I－、CO32－、HCO3－（2分）
（2）2H2SO3+O2=== 2H2SO4（1分）
中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸（1分）
（3）I.2Br-+Cl2 ===2Cl-+Br2 （1分）
抗爆剂 感光材料 杀虫剂 镇静剂等（1分）
II. 盐酸（1分）过滤 （1分） MgO C（1分）
III．③②①⑤④或③①②⑤④（2分）
试题分析：（1）海水中含有大量的离子，如：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl－、SO42－、Br－、I－、CO32－、HCO3－等
（2）SO2被海水吸收后生成H2SO3，被O2氧化为H2SO4，化学方程式为：2H2SO3+O2=== 2H2SO4；用大量的天然海水与之混合，可稀释中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的硫酸。
（3）I.①步主要反应为氯气把Br‾氧化为Br2，离子方程式为：2Br-+Cl2 ===2Cl-+Br2；溴及其化合物的用途为：抗爆剂 感光材料 杀虫剂 镇静剂等。
II.第③步把Mg(OH)2转化为MgCl2，所加试剂为盐酸；Mg(OH)2为沉淀，通过过滤可分离出Mg(OH)2；镁条在二氧化碳中燃烧生成MgO和C。
III．Na2CO3溶液可除去CaCl2和过量的BaCl2，NaOH溶液除去MgCl2，BaCl2溶液除去Na2SO4，BaCl2溶液的顺序应在Na2CO3溶液之后，所以正确的操作顺序是：③②①⑤④或③①②⑤④
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下：
（1）指出操作③的名称： ；操作②中充入适量Cl2的目的是 。
（2）提取碘的过程中，可供选择的试剂是 ( )
（3）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂还需经过蒸馏。图I是某同学设计的蒸馏装置，图中明显的错误是 。
（4）有同学认为蒸馏时最好使用水浴加热，使用水浴的优点是： ；蒸馏结束，晶体碘聚集在 （填仪器名称）里。
（5） 实验③分离出来的废液中含有Cl–、SO42–，现只取一次试液，如何鉴别出Cl–、SO42–，依次加入试剂的为： 、 。
（6）某小组同学实验时需用到一定物质的量浓度的碘水溶液225mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯外，还需 、 。若摇匀时，发现液面低于刻度线，则配得溶液浓度（填偏大、偏小或无影响）。
正确答案
（1）萃取（分液） 将I－充分氧化为I2，同时避免进一步氧化I2（2）BC
（3）冷凝管进出水的方向颠倒 未加碎瓷片（或沸石）
（4）均匀受热、便于控温，且加热温度不会过高 蒸馏烧瓶
（5）足量（硝酸酸化的）硝酸钡（没有足量不得分） 硝酸银溶液
（6）胶头滴管 250ml容量瓶 无影响
试题分析：（1）分离固体和液体用过滤，利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它跟另一种溶剂所组成的溶液里提取出来，这种方法叫做萃取，故③萃取；充入适量Cl2将I－充分氧化为I2，同时避免进一步氧化I2。
（2）萃取剂必须具备下列条件：碘在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和水不互溶，且萃取剂和碘不反应，四氯化碳和汽油符合条件；酒精和水能互溶，不能做萃取剂，故选BC；
（3）冷凝水应是下进上出，应加入适量碎瓷片防止暴沸。故答案为冷凝管进出水的方向颠倒、未加碎瓷片（或沸石）
（4）水浴加热的温度是使试管内或烧杯内试剂受热温度均匀，具有长时间加热温度保持恒定的特点，故答案为：均匀受热、便于控温，且加热温度不会过高；碘易升华，蒸馏结束，晶体碘聚集在蒸馏烧瓶。
（5）本题考查离子检验，Cl–用硝酸银溶液，SO42–用足量（硝酸酸化的）硝酸钡，但要注意顺序，先检验SO42–,再检验Cl–。故答案为足量（硝酸酸化的）硝酸钡、 硝酸银溶液。
（6）略。
为了达到下列表格中的实验要求，请从供选择的化学试剂及实验方法中选出合适的，将其标号填入对应的空格中。
供选择的化学试剂及实验方法
A．新制的Cu(OH)2
B．加盐酸，过滤
C．将溶液滴在pH试纸上
D．加入过量浓NaOH溶液，过滤
E．酸性KMnO4溶液
正确答案
C E D A
试题分析：(1)可用玻璃棒蘸少许溶液滴在pH试纸上，如果变为红色就证明明矾水溶液呈酸性。选C。(2)鉴别甲烷与乙烯可以将气体通入酸性KMnO4溶液。如果紫色褪去就是乙烯，否则就是甲烷。选E. (3)除去MgO中含有的Al2O3，利用Al2O3的两性向混合物中加入过量浓NaOH溶液，Al2O3反应生成易容的偏铝酸钠，而MgO不反应，仍以固体形式存在。过滤，洗涤就除去了杂质。选D(4) 鉴别乙醇和乙醛可以利用醛基的性质进行检验。将待测物与新制的Cu(OH)2悬浊液混合加热煮沸，如果产生砖红色沉淀，该物质就是乙醛，否则为乙醇。选A。2O3的两性、甲烷、乙烯、乙醇、乙醛等化学性质进行物质的鉴别和提纯的知识。
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