- 物质的分离和提纯
- 共4370题
(5分)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）提取碘水中的碘，用 方法。
（3）除去食盐溶液中的水，可采用 的方法。
（4）淡化海水，可采用 的方法。
（5）除去氧化钙中的碳酸钙可用 的方法
正确答案
（5分）（1）过滤（2）萃取（3）蒸发（4） 蒸馏 （5） 加热分解 （每空1分）
萃取适合于溶质在不同溶剂中的溶解性不同而分离的一种方法，分液适用于互不相溶的液体之间的一种分离方法，蒸馏是依据混合物中个组分沸点不同而分离的一种法，适用于除去易挥发、难挥发或不挥发杂质，过滤适用于不溶性固体和液体之间的一种分离方法。
（1）碳酸钙不溶于水，过滤即可。
（2）碘单质易溶在有机溶剂中，萃取即可。
（3）除去食盐中的水分子，蒸发即可。
（4）海水淡化可以通过蒸馏实现。
（5）碳酸钙受热分解生成氧化钙和CO2，所以除去氧化钙中的碳酸钙加热分解即可。
（8分）某校实验小组的同学用实验的方法区别稀盐酸和稀硫酸钠溶液（记作M、N），请你一同参与。
⑴甲组同学向M、N中分别加入少量的铁粉，观察到M中产生大量无色气泡，则M中发生反应的化学方程式为 。
⑵乙组同学向M、N中分别滴加Na2CO3溶液，发现M也有无色气泡产生，N没有气泡产生，则M中发生反应的化学反应方程式为 。
⑶丙组同学向M、N中分别加入滴加BaCl2溶液，N中出现的现象是 。
⑷丁组同学用了下列试剂中的一种也将M、N区别开来，这种试剂是 （填序号）
①酚酞试液 ②硫酸铜溶液 ③氯化钠溶液 ④pH试纸
正确答案
⑴ Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ⑵Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
⑶产生白色沉淀。 ⑷ ④
（1）铁是活泼的金属能和酸反应产生氢气，方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
（2）碳酸钠能和盐酸反应产生CO2气体，所以方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。
（3）硫酸钠能和氯化钡反应产生白色沉淀硫酸钡，而盐酸和氯化钡是不反应的。
（4）盐酸显酸性，硫酸钠显中性，通过pH试纸也可以鉴别。答案选④。
加碘食盐中加入的碘酸钾是一种白色结晶粉末，常温下很稳定，加热至560℃开始分解．在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应．
（1）工业生产碘酸钾的流程如下：
已知步骤①反应器中发生的反应为6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑．其中KH（IO3）2中I元素的化合价是______．碘酸钾的溶解度见表：
操作③得到碘酸钾晶体的方法是______．
（2）加碘食盐中碘元素的测定．
①已知：KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
学生甲设计的实验步骤如下：
步骤1：准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；
步骤2：用稀硫酸酸化所得食盐溶液，加入过量KI溶液充分混合；
步骤3：以淀粉为指示剂，逐滴加入2.0×10-3mol•L-1的Na2S2O310.0mL，恰好反应完全．则食盐样品中的碘元素含量是______mg•kg-1（以含w的代数式表示）．
②学生乙另取纯净的NaCl进行了下列实验：
实验中产生蓝色现象的可能原因是______（用离子方程式表示）．
③根据学生乙的实验结果，学生甲测得的食盐中碘元素的含量可能______（填“偏高”、“偏低”或“准确”）．原因是______．
正确答案
（1）KH（IO3）2中钾元素化合价是+1，氢元素化合价+1，氧元素的化合价是-2价，根据化合价规则可以确定碘元素的化合价是+5，碘酸钾的物质的量随着温度升高而增大，所以从碘酸钾溶液获得晶体可以采用降温结晶的方法，故答案为：+5；降温结晶；
（2）①根据化学方程式：KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，可以得出Na2S2O3和KIO3之间的关系式，设碘酸钾的物质的量是x，
2S2O32-～I2 ～
2
2.0×10-3mol•L-1×0.010L x
食盐样品中的碘元素含量是
故答案为：
②碘单质遇到淀粉会显示蓝色，因为发生反应：4I-+4H++O2=2I2+2H2O，故答案为：4I-+4H++O2=2I2+2H2O；
③过量的I-会被空气中的氧气氧化为I2，所以学生甲测得的食盐中碘元素的含量会偏高，故答案为：偏高；过量的I-会被空气中的氧气氧化为I2．
（10）用于混合物分离或提纯的方法有：
（1）分离食盐晶体中的单质碘 （ ）
（2）除去乙醇中溶解的少量食盐 （ ）
（3）从食盐溶液中分离NaCl （ ）
（4）除去澄清石灰水中的CaCO3颗粒 （ ）
（5）除去固体Na2CO3中混有的NaHCO3 （ ）
正确答案
（1）C （2）E （3）B （4）A （5）D
略
（12分）下列物质的转化或分离是用哪种方法实现的?
请将所选方法的字母代号填在横线上(每一项只填写一种最主要的方法)。
（1）把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等 ；
（2）从原油中分离出汽油、煤油、柴油等 ;
（3）将海水淡化 ；
（4）除去粗盐溶液中的泥沙 ；
（5）从NaCl饱和溶液得到NaOH和Cl2及H2过程 ；
（6）石油炼制过程为了提高汽油的质量，即获得更多的轻质液体燃料，采用 方法；
正确答案
(每空2分，共12分) （1）B （2）A （3）C （4）E （5）D （6）F
考查常见物质的分离、提纯等。
（1）煤通过干馏能转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等。
（2）汽油、煤油、柴油等互溶，但沸点差别比较大，所以分馏即可。
（3）海水淡化需要通过蒸馏。
（4）泥沙不溶于水，过滤即可。
（5）电解NaCl饱和溶液即得到NaOH和Cl2及H2。
（6）要提高提高汽油的质量，需要进一步裂化。
（8分）增加反应物浓度可以加快化学反应速率。已知：反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O出现浑浊的快慢与浓度有关。现有0.1mol/L的Na2S2O3溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液和蒸馏水；实验用品有：烧杯、试管、量筒、胶头滴管、秒表等，请设计一个实验通过较明显的实验事实证明上述结论(说明实验操作、现象及结论)。
正确答案
取两支试管，在试管A中加入0.1mol/L的硫酸溶液10mL，在试管B中加入0.1mol/L的硫酸和水各5mL，然后分别加入10mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液，并记录开始出现浑浊现象的时间。现象：试管A中先出现浑浊。结论：浓度大的出现浑浊所需时间短，因而反应速率快。
取两支试管，在试管A中加入0.1mol/L的硫酸溶液10mL，在试管B中加入0.1mol/L的硫酸和水各5mL，然后分别加入10mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液，并记录开始出现浑浊现象的时间。现象：试管A中先出现浑浊。结论：浓度大的出现浑浊所需时间短，因而反应速率快。
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、洗气、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除去H2中的CO2，可用______的方法除去．
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．要将粗盐提纯，可先将粗盐溶解，按一定的顺序加入沉淀剂，再______；然后将溶液调成中性并______就可以得到较为纯净的氯化钠．
④除去氧化钙中的碳酸钙可用______的方法．
正确答案
①除去石灰水中悬浮的CaCO3颗粒，根据CaCO3的溶解性，是不溶于水的物质，要和石灰水分离，可以采用过滤的方法，故答案为：过滤；
②二氧化碳是酸性气体，可以和强碱反应，而氢气不能，并且和水不相溶，可以用氢氧化钠来洗气除去H2中的CO2，故答案为：洗气；
③粗盐溶液中的杂质离子：钙离子、镁离子、和硫酸根离子的除去，可以加入试剂使之完全沉淀，然后过滤，将最后的滤液蒸发结晶即可，故答案为：过滤；蒸发；
④碳酸钙受热分解为氧化钙、二氧化碳，而氧化钙受热稳定，故可以用加热分解法来分离，故答案为：加热分解．
某课外小组研究铝土矿中Al2O3的含量．查阅资料得知，铝土矿的主要成分是Al2O3，杂质是Fe2O3、SiO2等．从铝土矿中提取Al2O3的过程如下：
（1）固体B的主要用途有（写出1条即可）：______．
（2）第①步，向铝土矿中加入足量烧碱溶液后，发生反应的离子方程式是：
______；
______；
第③步中，生成氢氧化铝的化学方程式是：______．
（3）将实验过程中所得固体精确称量，课外小组发现所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，则该铝土矿中Al2O3的质量分数是：______．（保留一位小数）
（4）工业上制取AlCl3用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应，每消耗0.5mol碳单质，转移1mol电子，反应的化学方程式是______．
正确答案
（1）向铝土矿中加入足量烧碱溶液后，则在①得到滤液中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子，滤渣为氧化铁，氧化铁可作为炼铁的原料，氧化铁为红色，可用作涂料、油漆等，
故答案为：炼铁原料、用作涂料、油漆等；
（2）根据框图流程，向铝土矿中加入足量烧碱溶液后，氧化铝是两性氧化物，既溶液强酸又溶于强碱．只Fe2O3溶于强酸，不溶于碱，SiO2只溶于强碱，不溶于酸，则在①得到滤液中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子，滤渣为氧化铁氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，
则向铝土矿中加入足量烧碱溶液后，发生反应的离子方程式是Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，
固体B是氧化铁，A中含有偏铝酸钠和硅酸钠以及过量的氢氧化钠，则加入过量的盐酸后生成硅酸沉淀和氯化铝，发生反应的离子方程式是SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，
即固体C是硅酸，D中含有氯化铝和盐酸，因此反应③中生成氢氧化铝的试剂是氨气或氨水，则生成氢氧化铝的方程式是AlCl3+3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4Cl，
故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；AlCl3+3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4Cl；
（3）将实验过程中所得固体精确称量，课外小组发现所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，说明所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，即铝土矿中Al2O3的质量分数和氢氧化铝中氧化铝的质量分数是相同的．又因为氧化铝可以写成Al2O3•3H2O的形式，所以质量分数是
故答案为：65.4%；
（4）Cl2有强氧化性，碳具有还原性，每消耗0.5 mol 碳单质，转移1mol电子，这说明反应中碳失去2个电子，即氧化产物是CO，所以反应的化学方程式是Al2O3+3Cl2+3C
故答案为：Al2O3+3Cl2+3C
为除去KCl溶液中的少量MgCl2、MgSO4，可选用以下三种试剂：氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液，按下图所示步骤进行操作：
溶液
（1）写出三种试剂的化学式A______，B______，C______．
（2）根据上述步骤完成下列表格：
正确答案
（1）溶液中存在的杂质离子，是镁离子和硫酸根离子，除去这两种离子可用沉淀法，加入过量的氢氧化钡将镁离子转化为氢氧化镁、将硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀，过滤后加入足量的碳酸钠除去过量的钡离子，最后加入盐酸除去过量的碳酸根离子，
故答案为：A．Ba（0H）2 B．K2CO3 C．HCl；
（2）A的目的是除去镁离子和硫酸根离子，离子反应：Mg2++SO42-+Ba2++2OH-=Mg（OH）2↓+BaSO4↓；
加入过量的B目的是除去过量的钡离子，离子反应：CO32-+Ba2+=BaCO3↓；
加热煮沸的目的是除去过量的盐酸，离子反应：无．
故答案为：
(6分)分离沸点不同但又互溶的液体混合物，常用的方法是 ；分离不溶性固体和液体混合物的常用的方法是 ；分离两种溶解度相差很大的溶质的溶液时，常用的方法是 。
正确答案
蒸馏；过滤；蒸发结晶
结晶法适用于不同溶质的溶解度受温度影响不同而分离的一种方法，蒸馏是依据混合物中个组分沸点不同而分离的一种法，适用于除去易挥发、难挥发或不挥发杂质，过滤适用于不溶性固体和液体之间的一种分离方法。所以答案分别是蒸馏、过滤、蒸发结晶。
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