- 物质的分离和提纯
- 共4370题
（9分）为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质，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）
（2）第④步中，写出相应的化学方程式：
； ____________________________.
（3）在
（4）从实验设计方案优化的角度分析步骤②和④可否颠倒____________（填“是”或“否”，如果“否”，请说明理由。）原因是：_______________________ _______ _；
步骤③和④可否颠倒____________。
（5）若先用盐酸再进行操作⑤，将对实验结果产生影响，其原因是： 。
正确答案
（9分）（1）取第②步后的上层清液1～2滴于点滴板上（或取少量上层清液于试管中），再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊，则表明BaCl2已过量（合理答案皆可）
（2）Ca2+ + CO32- = CaCO3↓； Ba2+ + CO32- = BaCO3↓
（3）NaOH 过滤 （4）否；过量的BaCl2必须要用Na2CO3除去，步骤复杂；是；
（5）会有部分沉淀溶解，从而影响制得精盐的纯度
考查物质的分离和提纯。Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钠除去，SO42－用氯化钡除去，最后加入盐酸酸化。但用于过量的氯化钡要用碳酸钠来除，所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面，而氢氧化钠可以随意调整。
（1）判断BaCl2已过量的方法是继续加入氯化钡溶液，即取第②步后的上层清液1～2滴于点滴板上（或取少量上层清液于试管中），再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊，则表明BaCl2已过量。
（2）由于过量的氯化钡也要碳酸钠来除去，反应该步骤的方程式是Ca2+ + CO32- = CaCO3↓、 Ba2+ + CO32- = BaCO3↓。
（3）根据以上的分析可知，该试剂是氢氧化钠，把不溶性固体分离出的方法是过滤。
（4）由于过量的BaCl2必须要用Na2CO3除去，所以步骤②和④不能颠倒。由于过量的氢氧化钠不需要碳酸钠来除去，所以步骤③和④可以颠倒。
（5）如果先用盐酸酸化，则会有部分沉淀溶解，从而影响制得精盐的纯度。
工业上用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠、氯气和氢气，但电解前要进行粗盐精制。试回答下列问题：
资料卡片：
(1)选择试剂以除去下表所列的可溶性杂质。
(2)精制过程既要将杂质离子Ca2＋、Mg2＋、SO42— 完全沉淀，又要保证不引入新的杂质，为此你认为加入所选沉淀剂的合理顺序为：Ⅱ、________、________(填序号)．
(3)最后加适量的盐酸以调节溶液至中性并除去过量的CO32—.其中盐酸除去CO32—的化学方程式为______________________________________________________________________．
正确答案
（1）Ⅰ.Na2CO3 Ⅱ.NaOH Ⅲ.BaCl2 （2）Ⅲ、Ⅰ
（3）Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
（1）由于不能再引入新的杂质，所以可用碳酸钠用来除去Ca2＋；氢氧化钠用来除去Mg2＋；氯化钡用来除去SO42－。
（2）由于过量的氯化钡需要通过碳酸钠来除去，因此碳酸钠必须放在氯化钡的后面，即正确顺序是Ⅲ、Ⅰ。
（3）盐酸的酸性强于碳酸的，所以盐酸和碳酸钠反应的方程式为
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。
（8分）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
E.蒸馏法 F.过滤法
（1） 分离饱和食盐水和沙子的混合物
（2） 从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾
（3） 分离水和四氯化碳的混合物
（4） 分离四氯化碳（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃），已知四氯化碳和甲苯互溶。
正确答案
F C D E
考查常见物质的分离。过滤适用于不溶性固体和液体之间的分离，蒸馏适用于沸点不同的液体物质间的分离，萃取适用于溶质在互不相的同溶剂中的溶解性不同的分离。加热分解适用于对热不稳定性的物质的分离。结晶法适用于用两种或多种可溶性固体在同一种溶剂里溶解度的不同，而采用结晶方法加以分离的操作方法。沙子不溶于水，采用过滤法。硝酸钾和氯化钠的溶解度受温度的影响不同，采用结晶法分离。水和四氯化碳不溶，分液即可。四氯化碳和甲苯的沸点差别比较大，采用蒸馏法。
（14分）食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。
（1）粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO2-4'等杂质离子，实验室提纯NaCl的流
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba（NO3）2溶液 75%乙醇 四氯化碳
①欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO2-4离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为 （填化学式）；滤液中滴加盐酸调pH ="4" ~5的目的是 ；
②选用75%乙醇洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，检验NaCl是否洗净的操作是 ；
（2）用提纯的NaCl配制480mL 4.00mol·L-1NaCl溶液，需要称取的质量为 g，所用仪器除药匙、玻璃棒、烧杯外还有 （填仪
（3）电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2L，则同样条件下收集的Cl2____（填“>”、“=”或“<”）2L，主要原因是 。
正确答案
（1）①BaCl2、、NaOH、Na2CO3或、NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、、Na2CO3、
NaOH（2分）（错选、多选不得分）②中和溶液中过量的OH-、CO32-；（2分）（2）用干
净的铂丝取最后一次洗涤液放在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃未见紫色则已洗干净；（2分）
（2）117（2分），天平、500mL容量瓶、胶头滴管；（2分）（3）＜，（2分）电解生成的
Cl2与NaOH反应. （2分）
(1)欲除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子，分别用Na2CO3、、NaOH、
NaOH 、BaCl2且所加试剂要过量，过量的试剂在后续操作中被除，因此Na2CO3、加在
BaCl2后，过量的Na2CO3、、NaOH可用盐酸除；当洗涤液中无K+,则洗干净了，因此取最
后一次洗涤液做焰色反应即可；(2)由于没有480mL容量瓶，所以只能配500mL 溶液，即
0.5x4.00x58.5=117;(3)由于Cl2与NaOH反应而使收集的Cl2<2L。
有一固体粉末,其中可能含有Na2CO3、NaCl、Na2SO4、Ba(NO3)2、K2CO3、K2SO4中的一种或几种，现按下列步骤进行实验。
（1）将该粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀。
（2）在滤出的沉淀中加入稀硝酸，有部分沉淀溶解，同时产生无色气体。
（3）取滤液做焰色反应，可证明滤液中含Na+，不含K+。
由上述现象推断：
（1）该混合物中一定含有 ；一定不含有 ，可能含有 。
（2）如要对可能含有的物质进行检验，如何操作：
正确答案
（1）Na2CO3、Na2SO4、Ba(NO3)2（2分）；K2CO3、K2SO4（2分）；NaCl（2分）
（2）取少量所得滤液于试管，向其中加入几滴硝酸银溶液，再加几滴稀硝酸，产生白色不溶于稀硝酸的沉淀，证明原混合物中有氯化钠，否则原混合物中无氯化钠。（2分）
试题分析：（1）将该粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀，说明一定含有Ba(NO3)2。（2）在滤出的沉淀中加入稀硝酸，有部分沉淀溶解，同时产生无色气体。说明一定有CO32-和SO42-。（3）取滤液做焰色反应，可证明滤液中含Na+，不含K+，说明一定有Na2CO3和Na2SO4，一定不含有K2CO3和K2SO4。剩下NaCl，要检验是否存在，只能检验氯离子。
红葡萄酒密封储存时间越长，质量越好，原因之一是储存过程中生成了有香味的酯。在实验室也可以用如右下图所示的装置制取乙酸乙酯，请回答下列问题。
(1)乙醇分子中官能团的名称是__________________。
(2)试管a中加入几块碎瓷片的目的是____________。
(3)试管a中发生反应的化学方程式为________________，反应类型是________________________。
(4)反应开始前，试管b中盛放的溶液是____________。
(5)可用____________的方法把制得的乙酸乙酯分离出来。
正确答案
(1)羟基 (2)防止暴沸
(3)CH3COOH＋C2H5OH 
试题分析：（1）乙醇分子中官能团的名称是羟基。
（2）该反应需要加热，所以试管a中加入几块碎瓷片的目的是防止暴沸。
（3）在浓硫酸的作用下，乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应的化学方程式是CH3COOH＋C2H5OH
（4）由于生成的乙酸乙酯中含义乙醇和乙酸，所以要提纯乙酸乙酯，需要在试管b中盛放饱和碳酸钠溶液。
（5）乙酸乙酯不溶于水，分液即可。
点评：该题是中等难度的试题，试题基础性强，主要是考查学生对乙酸乙酯制备原理的熟悉了解程度，有利于培养学生的规范实验设计能力。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确及灵活运用知识解决实际问题的能力。
（10分）.选择适当的试剂和方法除去下列物质中所含的少量杂质（括号内为杂质）：
正确答案
（10分）
试题分析：乙烯能和溴水反应，但乙烷不能，所以可以用溴水除去乙烷中含有的乙烯；溴苯不溶于水，而单质溴能溶于氢氧化钠溶液，据此可以除去溴苯中的溴；乙醇和水时互溶的，所以要除去乙醇中的水，需要加入生石灰，然后蒸馏即可；乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度很小，而乙酸能溶于饱和碳酸钠溶液，所以可以用饱和碳酸钠溶液来除去乙酸乙酯中的乙酸；苯甲酸和氯化钠在水中的溶解度是不同的，据此可以通过重结晶进行分离。
点评：把物质中混有的杂质除去而获得纯净物叫提纯;将相互混在一起的不同物质彼此分开而得到相应组分的各纯净物叫分离。在解答物质分离提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应遵循三个原则:
1. 不能引入新的杂质（水除外）。即分离提纯后的物质应是纯净物（或纯净的溶液）,不能有其他物质混入其中。
2. 分离提纯后的物质状态不变。
3. 实验过程和操作方法简单易行。即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学,先简单后复杂的原则。
分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。具体如下:
1. 分离提纯物是固体(从简单到复杂方法) :加热(灼烧、升华、热分解) ,溶解,过滤(洗涤沉淀) ,蒸发,结晶(重结晶) ,电精炼。
2. 分离提纯物是液体(从简单到复杂方法) :分液,萃取,蒸馏。
3. 分离提纯物是胶体:盐析或渗析。
4. 分离提纯物是气体:洗气。
（12分）实验室里需要纯净的氯化钠溶液，但手边只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠。某学生设计了如下方案：
如果此方案正确，那么：
（1）操作①可选择_________ 或_________仪器。
（2）操作②是否可改为加硝酸钡溶液？为什么？ ______________________________________
（3）进行操作②后，如何判断SO
（4）操作③的目的是___________________，为什么不先过滤后加碳酸钠溶液？理由是___________。
（5）操作④的目的是____________________________________。
正确答案
（1）蒸发皿坩埚
（2）改用Ba（NO3）2会使溶液中引入新的杂质离子NO
（3）取上层清液加入BaCl2溶液，若无沉淀说明SO
（4）除去过量的Ba2＋ 减少一次过滤操作
（5）除去溶解在溶液中的CO2
（1）固体加热应该有坩埚。
（2）除杂是不能在引入新的杂质，而改用Ba（NO3）2会使溶液中引入新的杂质离子NO
（3）判断SO
（4）由于溶液中还有钡离子，所以加入碳酸钠的目的是除去过量的Ba2＋。不先过滤后加碳酸钠溶液的原因是可以减少一次过滤操作。
（5）加入盐酸酸化时，会生成CO2气体。而溶液中有溶解的CO2，所以加热煮沸的目的是除去溶解在溶液中的CO2。
将所列仪器组装为一套实验室蒸馏石油的装置，并进行蒸馏，可以得到汽油和煤油。煤油。
(1)图中A、B、C三种仪器的名称是________、________、________。
(2)A仪器中c是________，d是________。
(3)蒸馏时，温度计的水银球的位置应在____________________________________________。
(4)在B中注入原油后，加入几片碎瓷片的目的是__________________________________。
正确答案
（1）冷凝管；蒸馏烧瓶；锥形瓶 （2）进水口；出水口
（3）蒸馏烧瓶支管口处 （4）防止暴沸
（1）考查常见仪器的识别和判断。根据仪器的构造可知，A、B、C三种仪器的名称分别是冷凝管、蒸馏烧瓶、锥形瓶。
（2）由于冷凝时，水的流向和气体的流向是相反的，所以c是进水口，d是出水口。
（3）蒸馏时，温度计测量的是蒸汽的温度，所以温度计水银球应该放在蒸馏烧瓶支管口处。
（4）由于加热时液体会激烈的跳动，所以加入几片碎瓷片的目的是防止暴沸。
(16分)选择恰当的试剂和方法除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)
(1)C2H6(C2H4)试剂__________，方法________________________________________。
(2)溴苯(溴)试剂__________，方法___________________________________________。
(3)苯(甲苯)试剂________，方法____________________________________________。
(4)含有杂质的工业乙醇的蒸馏装置中，玻璃仪器有酒精灯、蒸馏瓶、_________、_________、尾接管、锥形瓶
正确答案
(1)溴水 洗气 (2)NaOH溶液 分液
(3)酸性KMnO4溶液、分液 (4)冷凝管温度计
（1）乙烯能和溴水发生加成反应，据此可以除去乙烷中的乙烯，属于洗气法。
（2）溴和氢氧化钠反应，而溴苯不反应，因此可以利用氢氧化钠除去溴，然后分液即可。
（3）甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化，而苯不能，所以可利用酸性高锰酸钾溶液除去甲苯，然后分液即可。
（4）蒸馏需要冷凝管和控制温度的温度计。
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