课题一物质的分离和提纯知识点题库

下图所示的实验操作，不能达到相应目的是（　　）

A .

干燥Cl₂ B .

检验K₂CO₃中的K⁺ C .

证明氨气极易溶于水 D .

实验室制氨气

一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co₂O₃•CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中．从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：

（1）为了提高废料溶浸的效率，可以采取的措施有（写一条即可）
（2）过程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为．
（3）过程Ⅱ中加入稀H₂SO₄酸化后，再加入Na₂S₂O₃溶液浸出钴．则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）．在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因．
（4）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al（OH）₃ ，请写出产生Al（OH）₃反应的离子方程式．
（5）碳酸钠溶液在过程Ⅲ和IV中所起作用有所不同，请写出在过程Ⅳ中起的作用是．
（6）实验室模拟生产过程V中，必须使用的仪器，除酒精灯、三脚架外，还需、．

现有三组溶液：①汽油和氯化钠溶液　②碘的CCl₄溶液　③氯化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是（）

A . 萃取、蒸发、分液 B . 分液、蒸馏、萃取 C . 分液、萃取、蒸馏 D . 蒸馏、萃取、分液

某混合物A，含有KAl（SO₄）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃ ，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：

据此回答下列问题：

（1） Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是．
（2）根据上述框图反应关系，写出下列B、D、E所含物质的化学式
固体B；沉淀D；溶液E和 _．
（3）写出①、②、④三个反应的离子方程式，不是离子反应的写出其化学方程式．
①；②；④．

如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：

（1）从氯化钾溶液中得到氯化钾固体，选择装置（填代表装置图的字母，下同）；分离CCl₄（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的液体混合物，选择装置，该分离方法的名称为．
（2）从碘水中分离出I₂ ，选择装置，该分离方法的名称为，若将碘水和CCl₄注入分液漏斗中充分振荡并静置后，碘主要溶解在（填“上层”或“下层”）液体中，该层溶液颜色为．
（3）装置A中①的名称是，进水的方向是从（填“上”或“下”）口进水．装置B在分液时为使液体顺利下滴，应进行的具体操作．

下列有关物质的工业制法中，错误的是（）

A . 制硅：用焦炭还原二氧化硅得硅 B . 制钠：以海水为原料制得NaCl，再电解熔融NaCl得钠 C . 制铁：以焦炭和铁矿石为原料，用CO还原铁矿石得铁 D . 制镁：以海水为原料，经一系列过程制得氯化镁，用H₂还原MgCl₂得镁

某溶液中存在Mg²^＋、Ag^＋、Ba²^＋三种金属离子，现有NaOH、Na₂CO₃、NaCl三种溶液使它们分别沉淀并分离出来，要求每次只加一种溶液，过滤出一种沉淀，所加溶液的顺序正确的是( )

A . Na₂CO₃ NaCl NaOH B . NaOH NaCl Na₂CO₃ C . NaCl NaOH Na₂CO₃ D . NaCl Na₂CO₃ NaOH

下列操作中正确的是（）

A . 过滤时，玻璃棒与三层滤纸的一边接触 B . 蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加热 C . 蒸馏操作时，冷凝管中的水流方向是上口进入，下口排除出 D . 分液操作时，先将分液漏斗中下层液体从下口放出，再将上层液体从下口放出

海带中含有丰富的碘，为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了如下实验：

请回答下列问题：

（1） “灼烧”前先将海带用酒精浸润，其目的是。
（2） “过滤”时除了烧杯外还需使用的玻璃仪器有。
（3） ①从环保角度及产物中不引人新的杂质方面考虑，“氧化”时最适合加入的氧化剂是 (填标号)。
A．氯气 B．硝酸 C．H₂O₂

②若使用上述选中的氧化剂在酸性条件下氧化，则发生反应的离子方程式为。
（4）上述流程中涉及的实验操作不包括下列选项中的 (填标号)。

A . B . C . D .
（5）请设计一个简单的实验方案，检验加入CCl₄萃取碘后的水层中是否还含有碘单质：。

下列化学实验操作正确的是( )

A . 钠着火可用CO₂灭火 B . 水和碘的四氯化碳溶液分液时，水从分液漏斗上口倒出，碘的四氯化碳溶液从漏斗下口流出 C . 用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上 D . 为了使过滤速率加快，可用玻璃棒在过滤器中轻轻搅拌，加速液体流动

苯甲酸乙酯稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，也大量用于食品中。制备原理：苯甲酸和乙醇在浓硫酸的催化下进行酯化反应，可以生成苯甲酸乙酯与水。

由于苯甲酸乙酯的沸点较高，很难蒸出，所以本实验采用加入环己烷的方法，使环己烷、乙醇和水形成三元共沸物，其沸点为62.1℃。三元共沸物经过冷凝回流形成两相，其中环己烷在上层的比例大，再流回反应瓶；水在下层的比例大，放出下层即可除去反应生成的水。

装置图：

试剂	相对分子质量	密度/(g/cm³)	沸点/℃	在水中的溶解性
乙醇	46	0.7893	78.5	易溶
苯甲酸	122	1.2659	249	微溶
环己烷	84	0.7785	80	难溶
乙醚	74	0.7318	34.51	难溶
苯甲酸乙酯	150	1.05	211 ~ 213	微溶

实验步骤：

①加料：在50 mL圆底烧瓶中加入6.1 g苯甲酸、13 mL乙醇、10 mL环己烷、2.0 mL浓硫酸，摇匀，加沸石。按照装置图左图组装好仪器(安装分水器，分水器上端接一冷凝管) ，从分水器上端小心加水至分水器支管处，然后再放去一部分水使液面离分水器支管口约0.5 cm。

②分水回流：将烧瓶在水浴上加热回流，开始时回流速度要慢。随着回流的进行，分水器中出现了上、中、下三层液体。当中、下层接近分水器支管时，将中、下层液体放入量筒中。

③中和：将反应液倒入盛有30 mL水的烧杯中，分批加入碳酸钠粉末至溶液呈中性(或弱碱性)，无二氧化碳逸出，用pH试纸检验。

④分离萃取、干燥、蒸馏：用分液漏斗分出有机层，将水层溶液用25 mL乙醚萃取，然后合并至有机层。用无水MgSO₄干燥，对粗产物进行蒸馏，低温蒸出乙醚。当温度超过140℃时，直接接收一定温度下的馏分，得产品约5.7 mL。

回答下列问题：

（1）反应容器中制取苯甲酸乙酯的化学方程式为，装置图中仪器A的名称是。
（2）本实验采取了多种措施来提高酯的产率，请写出其中两种。
（3）在制备苯甲酸乙酯时，加入环己烷的作用是。
（4）步骤3中和时，加入碳酸钠粉末要分批的原因是。
（5）用乙醚萃取后要把(填字母序号)的液体合并至有机层。
a.从分液漏斗下部流出的 b.从分液漏斗.上口倒出的
（6）步骤4收集馏分应控制的最佳温度范围为℃。本实验的产率为 (保留小数点后1位)。

溴苯是一种化工原料，纯净的溴苯是一种无色液体，某校学生用如图所示装置进行实验，以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。请回答下列问题：

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（1）装置Ⅱ中冷凝管除导气外，还有的作用，冷凝水从口进入（填“a或“b”）。四个实验装置中能起到防倒吸的装置有（填序号）。
（2）实验开始时，关闭K₂ ，开启K₁和滴液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始，写出装置Ⅱ中发生的主要有机化学反应的化学方程式，反应类型为，能说明苯与液溴发生的是此反应类型的现象是。Ⅲ中小试管内苯的作用是。
（3）反应结束后，要让装置I中的水倒吸入装置Ⅱ中。这样操作的目的是。
（4）三颈烧瓶内反应后的液体呈棕黄色，将依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤，振荡，分液；

②用5%的NaOH溶液洗涤，振荡，分液；

③用蒸馏水洗涤，振荡，分液；

④加入无水CaCl₂粉末干燥；

⑤通过（填操作名称），可得到无色的较纯净的溴苯。

某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是（）

A . 将表面有铜绿 $\text{[math]}$ 的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿 B . 将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色 C . 将 $\text{[math]}$ 溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水 $\text{[math]}$ 固体 D . 常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察 $\text{[math]}$ 的生成

除去下列各物质(其中A、C为溶液)中的杂质，所选用的试剂、操作方法均正确的是（）

编号	物质(或溶液)	杂质	除杂试剂	操作方法
A	NaCl	CaCl₂	过量Na₂CO₃溶液	过滤
B	CO₂	O₂	铜网	通过灼热的铜网
C	FeSO₄	CuSO₄	过量铝粉	过滤
D	CO₂	CO		点燃

A . A B . B C . C D . D

下列说法正确的是（）

A . 变色硅胶干燥剂含有CoCl₂ ，干燥剂呈蓝色时，表示不具有吸水干燥功能 B . 火柴头的浸泡液中滴加AgNO₃溶液、稀HNO₃ ，可检验火柴头是否含有氯元素 C . 金属汞一旦洒落在实验室地面或桌面时，必须尽可能收集，并用硫黄处理 D . 提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法

钼酸钠晶体 $\text{[math]}$ 常用于配制金属缓蚀剂。图为利用钼精矿(主要成分是 $\text{[math]}$ ，含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图。

回答下列问题：

（1） $\text{[math]}$ 中钼元素的化合价是；
（2） “焙烧”反应为 $\text{[math]}$ ，该反应氧化产物是(填化学式)，写出一条提高焙烧速率的措施；
（3） “浸取”时含钼化合物发生反应的离子方程式为；
（4） “结晶”前需向滤液中加入 $\text{[math]}$ 固体以除去 $\text{[math]}$ 。若滤液中 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，要使钼元素无损失，残余 $\text{[math]}$ 的最低浓度是mol/L；[已知： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ]
（5）钼酸钠也可用钼酸铵 $\text{[math]}$ 和适量热的纯碱反应来制取，反应后溶液中只含钼酸钠从而有利于提纯。该反应的化学方程式为；
（6）钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在缓蚀剂中的腐蚀速率实验结果如图所示。
要使碳素钢的缓蚀效果最好，缓蚀剂中钼酸钠(摩尔质量为M)的物质的量浓度为mol/L。

天空课堂第二课中航天员展示了金属锆(₄₀Zr)在无容器实验柜中从液体变成固体时的“再辉”现象。以锆英石(主要成分是ZrSiO₄ ，还含有少量Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃等杂质)为原料生产锆的流程如图所示：

已知：常温下，ZrCl₄是白色固体， 604K升华，遇水强烈水解：ZrCl₄+9H₂O=ZrOCl₂·8H₂O+2HCl，在浓盐酸中会析出ZrOCl₂·8H₂O沉淀。请回答下列问题：

（1） “高温气化”中可发生多个反应，写出发生的主要反应的化学方程式是。
（2）分馏过程中，为防止产品变质，过程中一定需要注意的是。液体a的电子式是。
（3）实验室中洗涤ZrOCl₂·8H₂O沉淀操作是。
（4） “还原”中氧化剂是(填化学式)。
（5）由于锆铪(Hf)矿石共生，这样制得的锆中常含有少量的铪，需要进一步分离提纯。
第一步：溶解分离
将样品溶于氢氟酸后再加入一定量KOH溶液，锆和铪均以[MF₆]^2-存在。
①已知在水中K₂HfF₆比K₂ZrF₆的溶解度大，且K₂ZrF₆的溶解度随温度的升高而增大，可以利用
方法进行分离。
②离子交换法：利用强碱型酚醛树脂R-N(CH₃) $\text{[math]}$ Cl^-阴离子交换剂进行交换分离，原理是：2RN(CH₃)₃Cl+K₂ZrF₆= [RN(CH₃)₃]ZrF₆+2 KCl；2RN(CH₃)₃Cl+K₂HfF₆=[RN(CH₃)₃]HfF₆+2 KCl。然后再用HF和HCl混合溶液为淋洗剂，先后将这两种阴离子淋洗下来，达到分离的目的。这种方法能够将锆、铪分离的原因是。
③将所得溶液与有机相磷酸三丁酯(TBP)充分混合、振荡，可以达到Zr与Hf分离。这种分离方法是。
第二步：高温还原
在高温条件下，加入铝将制得的K₂ZrF₆还原可得锆，反应的化学方程式是。

下列物质的获得与海水资源开发利用无关的是（）

A . NaCl B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

海带中含有丰富的碘元素。海带灼烧后的海带灰中，碘元素主要以I^-形式存在。实验室里，从海带灰中提取碘的甲、乙两种方案如下：

已知：3I₂+6NaOH=5NaI+NaIO₃+3H₂O；酸性条件下，I₂在水中的溶解度很小。

回答下列问题：

（1）灼烧海带实验用到的主要仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒、等。
（2） “适量O₂”也可以用双氧水替代，酸性条件下双氧水氧化碘离子的离子方程式为。
（3）上述方案乙中，“含I₂的水溶液”经三步转化为含“I₂+水溶液”，主要目的是。
（4）步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是。
（5）下列有关步骤Y的说法中正确的是____(填标号)

A . 主要是除浸取原液中的有机杂质 B . 将碘转化成离子进入水层 C . 应控制NaOH溶液的浓度和体积 D . NaOH溶液可由乙醇代替
（6）方案甲中采用蒸馏分离效果不佳，原因是；方案乙中操作Z的名称是。

下图是部分矿物资源的利用及产品流程。下列说法错误的是（）

A . 不可用电解 $\text{[math]}$ 的方法制备金属铝 B . 生产纯硅的过程中涉及到的化学反应都是氧化还原反应 C . 黄铜矿冶炼铜时，副产物 $\text{[math]}$ 可用于生产硫酸， $\text{[math]}$ 可用作冶炼铁的原料 D . 硅是光导纤维、太阳能电池和计算机芯片的重要材料

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