- 物质的分离和提纯
- 共4370题
化学实验中，常用沉淀法对溶液中的阳离子处理成沉淀进行分离。某溶液中含有Ag+ 、Ba2+、Cu2+三种金属阳离子，现欲用OH- 、CO32-、Cl-三种不同阴离子使上述金属阳离子逐一形成沉淀。
（1）加入阴离子的顺序是：_____________。
（2）按顺序写出相关的离子方程式：_______________。
正确答案
（1）Cl-、OH- 、CO32-
（2）Ag++Cl-==AgCl↓ Cu2++2OH-==Cu(OH)2↓ Ba2++SO42- ==BaSO4↓
某溶液中含有Ba2+，Cu2+，Ag+，现用NaOH溶液.盐酸和Na2SO4溶液将这三种离子逐一沉淀分离。其流程图如下（写出最佳答案）
(1)写出有关物质的化学式： 试剂A __________________， 沉淀3 _________________；
(2)溶液+B的离子方程式_________________________________，
正确答案
(1)试剂A HCl ；沉淀B BaSO4(2)Cu2+ + 2OH-= Cu(OH)2
可用于分离或提纯物质的方法有：A．分馏 B．盐析 C．过滤 D．重结晶 E．升华 F．渗析
G．电解 H．加热分解 I．蒸馏 J．灼热氧化
如欲分离或提纯下列各组混合物，请选择上述方法中最合适者，并将相应字母填入题后空格内：
（1）从石油中分离出汽油和煤油等成分________；
（2）除去淀粉溶液中的少量碘化钠________；
（3）从油脂皂化反应的混合液中分离出高级脂肪酸钠________；
（4）除去粗铜中锌、银等金属________；
（5）除去水中的Na+、SO42-、Cl-等杂质________；
（6）除去KNO3晶体中混有的少量NaCl________．
正确答案
（1）A
（2）F
（3）B
（4）G
（5）I
（6）D
某同学设计如图实验方案，以分离KCl和BaCl2两种固体混合物，试回答下列问题。
(1)B物质的化学式为_________________________。
(2)该方案的明显失误是因为某一步设计不当而使分离产物不纯，该步正确的方案可以设计为________________________________________________。
正确答案
(1)BaCl2 (2)加入过量K2CO3后，滤液中含有KCl与K2CO3，应加过量盐酸后再蒸发结晶才能得到纯的KCl
莫尔盐【硫酸亚铁铵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O】是一种重要化学试剂，实验室用含油污的铁片来制取莫尔盐，流程如下：
请回答下列问题：
（1）加入10%Na2CO3溶液的原因是___________________（用离子方程式表示）。
（2）A物质可以为________(填编号)。
a．CuCl2 b．CuO c．Cu(NO3)2 d．CuSO4
（3）B物质的成分为_________________。
（4） 加少量硫酸调节pH为 1～2的目的是_____________________________，
操作Ⅱ的名称_______________________________________________。
（5）用无水乙醇洗涤潮湿的硫酸亚铁铵晶体是为了除去晶体表面残留的水分，不用加热烘干的原因是_________________________________________。
（6）鉴定所得晶体中含有Fe2＋、NH
a．取少量样品于试管，加水溶解，通入适量Cl2，再加KSCN溶液，观察现象
b．取少量样品于试管，加水溶解，加入酸性KMnO4溶液，观察现象
c．取少量样品于试管，加水溶解，加入浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，观察试纸颜色的变化
d．取少量样品于试管，加水溶解，加入盐酸后再加入BaCl2溶液，观察现象
正确答案
（1） （2分）CO32— + H2O 
（2） （2分）b、d
（3）（2分）Fe Cu
（4） （2分）抑制Fe2+、NH4+ 水解； （3分）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
（5） （2分）避免加热过程中晶体受热分解(或被氧化)
（6） （3分）b、c、d
试题分析：（1）加入10%Na2CO3溶液的目的是去掉油污，碳酸钠水解显碱性，方程式为CO32— + H2O
水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题：
（1）天然水中溶解的气体主要有 、 （填化学式）。
（2）检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的 。
（3）水的净化与软化的区别是：水的净化是用混凝剂（如明矾等）使 _，而水的软化是________。
（4）通过施加一定压力使水分子透过半透膜而将大分子或离子截留，从而使水得以净化的方法称为 ；电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是 。
（5）某天然水中
正确答案
（1）O2、CO2(或N2) （2）电导率或电阻率
（3）水中胶体及悬浮物沉淀下来；除去水中的Ca2+和Mg2+
（4）反渗透法；电场力或电势差
（5）740；1484
试题解析：（1）天然水中溶解的气体主要是CO2、O2等。
（2）因水中溶有的离子浓度不同，则水的电导率不同，因此可通过测量电导率检验水的纯度。
（3）净化是利用胶体的吸附性，将水中悬浮的杂质除去；水的软化是指除去水中的Ca2+、Mg2+，降低水的硬度。
（4）使用半透膜除去某些离子的方法属于渗透法。电渗析法推动离子的动力属于电场力。
（5）加入Ca(OH)2后，OH-先沉淀Mg2+，然后再和HCO3-反应生成CaCO3，据此有：Ca（OH）2~Mg2+，Ca（OH）2~2HCO3-，故需要Ca（OH）2的物质的量为6×10-4×10×103+
防止水体污染，改善水质，最根本的措施是控制工业废水和生活污水的排放．有一种工业废水，已知其中含有大量的Fe2+ 和SO42-，少量的Ag+和Na+，以及部分污泥．某校化学兴趣小组同学通过下列操作过程，回收物质，处理废水．
根据上述操作过程，回答下列问题：
（1）在实验室进行Ⅰ操作时，需要的主要玻璃仪器有______．
（2）操作Ⅱ的名称是______．
（3）向溶液A中需要加入过量X，X是______，发生反应的离子方程式为______．
（4）上述操作回收到的物质B是______，晶体是______．（两空均写名称）
正确答案
废水经过滤后可得含有大量的Fe2+ 和SO42-，少量的Ag+和Na+的溶液，然后在滤液中加入过量Fe可置换出Ag，则固体A为Ag和Fe的混合物，加入硫酸可得硫酸亚铁溶液，固体B为Ag，则
（1）Ⅰ操作为过滤，需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，故答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒；
（2）溶液B为硫酸亚铁溶液，要得到硫酸亚铁晶体，应进行蒸发结晶操作，故答案为：蒸发结晶；
（3）由以上分析可知X为Fe，发生反应为Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，可置换出Ag，进而回收，
故答案为：Fe；Fe+2Ag+=Fe2++2Ag；
（4）固体B为Ag，溶液B为硫酸亚铁，可得到硫酸亚铁晶体，故答案为：银；硫酸亚铁晶体．
（14分）某物质用途广泛，可用作分析试剂、媒染剂、催化剂及化工原料。经测定它含有铁元素，摩尔质量为482g/mol。为进一步确定它的组成，某化学兴趣小组做了以下实验：
Ⅰ．称取48.20g该物质溶于水，配成100mL溶液，所得溶液显棕黄色。
Ⅱ．取上述溶液50mL于试管中，加入足量的0.1mol/LNaOH溶液，并加热，产生的气体经干燥后通入浓硫酸中，浓硫酸增重0.85g；产生的红褐色沉淀经过过滤、洗涤、灼烧后得4.00g固体。
Ⅲ．另取上述溶液50mL于试管中，加入足量的BaCl2溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀 23.30g。
请回答下列问题：
（1）实验Ⅱ中产生气体的电子式 。
（2）该物质的化学式为 ，下列有关该物质的用途合理的是 。
（3）该物质溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至金属元素完全沉淀时的化学反应方程式 。
（4）将SO2气体通入该物质的溶液中可以观察到的实验现象是 ，写出该反应的离子方程式 。
（5）为了进一步验证该物质中铁元素的化合价，某同学设计了如下实验方案：取少量固体于试管中，加水充分溶解，滴加硫氰化钾溶液，若溶液显血红色，即可证明该物质中一定存在Fe3+。请评价该实验操作是否合理 （填“合理”或者“不合理”），理由 。
正确答案
（1）
（2）CD；
（3）NH4Fe(SO4)2·12H2O， 2NH4Fe(SO4)2+3Ba(OH)2==2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓+ (NH4)2SO4。
（4）溶液由棕黄色变为浅绿色， 2Fe3+ + SO2 + 2H2O ====2Fe2+ + SO42- + 4H+。
（5）不合理，在配制溶液时，蒸馏水应加热煮沸，除去其中溶解的氧气。
试题分析：根据题意知，该物质的摩尔质量为482g/mol，其中含有铁元素。由Ⅰ知，该物质含有Fe3+；由Ⅱ知，向含0.05mol溶质的溶液中加入足量的NaOH溶液，并加热，产生的气体经干燥后通入浓硫酸中，浓硫酸增重0.85g，则产生的氨气为0.05mol；产生的红褐色沉淀氢氧化铁经过过滤、洗涤、灼烧后得4.00g固体，其物质的量为0.025mol，则1mol该物质中含有1molNH4+和1molFe3+。由Ⅲ知，向含0.05mol溶质的溶液中加入足量的BaCl2溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀硫酸钡 23.30g，物质的量为0.1mol，则1mol该物质中含有2molSO42—；则结合该物质的摩尔质量判断，该物质的化学式为NH4Fe(SO4)2·12H2O。（1）实验Ⅱ中产生的气体为氨气，电子式为
某化学小组同学为了验证日常生活所用火柴头中的化学成分（含KClO3、MnO2、S等），设计了以下实验流程（见图-1）：
试回答以下问题：
（1）燃着的火柴按图-2进行实验，若试管中能观察到 的现象，则可证明火柴头中含有硫元素。图中针筒的作用是 。
（2）为了证明火柴头中含有氯元素，后续的实验步骤是 。
（3）有同学提出检验火柴头中KClO3的另一实验方案：
试剂A为 ，加入NaNO2的目的是 。
（4）设计实验：简述验证滤渣D中含有MnO2的一个实验方案，并写出有关反应的化学方程式。 。
正确答案
（1）KMnO4溶液褪色或颜色变浅或其他正确描述（2分）、
（意思正确即可）（1分）
（2）取少量滤液C置于试管中，先后加入HNO3、AgNO3溶液，若观察到白色沉淀产生，，即可证明火柴头中含有氯元素。（1分×3）
（3）硝酸或HNO3（1分）；还原KClO3（1分）
（4）取少量滤渣D加入装有少量H2O2的试管中，有大量气泡放出说明含有MnO2（2分）；
2H2O2
试题分析：（1）若有硫元素燃烧中生成了二氧化硫气体会使KMnO4溶液褪色或颜色变浅。用针筒主是使燃烧产生的气体顺利进入试管。
（2）氯元素燃烧中主要生成了氯化氢气体，只要取少量滤液C置于试管中，先后加入HNO3、AgNO3溶液，若观察到白色沉淀产生，，即可证明火柴头中含有氯元素。相当于是氯离子的检验。
（3）KClO3有强的氧化性，在酸性环境下，如加硝酸或HNO3主要是酸化，而亚硝酸钠有较强的还原性，可以还原KClO3为氯离子。
（4）验证是否有MnO2，可以用实验室制取氯气的方法，也可以做为催剂如取少量滤渣D加入装有少量H2O2的试管中，有大量气泡放出说明含有MnO2，相关反应 2H2O2
将下列各分离物质方法的代表字母，填在各小题末的横线上：
（1）除去食盐水中的泥沙_____________ （2）除去植物油中的水_______________
（3）将溶液中的硝酸钾与氯化钠分离____________
（4）将自来水制为纯净水______________
正确答案
（1）A （2）C （3）B （4）E
试题分析：食盐水中的泥沙为固态，用过滤法除去；植物油中的水不溶于油，故用分液法除去；将溶液中的硝酸钾与氯化钠随着温度的升高，溶解度不同而析出晶体进行分离；自来水制为纯净水需要蒸馏。
点评：本题考查物质的分离方法，难度不大，考生要注意不同分离方法适用的条件，从而准确作答。
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