1.下列实验操作正确的是( )
A.用结晶法除去硝酸钾中混有的少量氯化钠
B.用湿润的pH试纸测定Na2CO3溶液的pH
C.Zn和硫酸反应时,为了使制取氢气的速度加快,可向稀硫酸中加入一定量的水
D.在氢氧化铁胶体中加入过量的盐酸最终会产生沉淀
解析:选A。用pH试纸测溶液的pH时不可预先润湿;过量的盐酸会溶解生成的氢氧化铁沉淀。
2.下列混合物可用溶解、过滤、蒸发的操作分离的是( )
A.混有泥沙的食盐
B.混有水的酒精
C.白糖与食盐的混合物
D.铁粉和泥沙的混合物
解析:选A。用溶解、过滤、蒸发的操作分离的典型例子是粗盐提纯,A正确;过滤是分离固体和液体的混合物时最常用的方法之一,主要是除去液体中不溶性固体,B中无固体;C中无不溶性固体;D中铁粉和泥沙都是不溶性固体。B、C、D均无法用过滤的方法分离。
3.利用重结晶法得到KNO3晶体时,如用较多量的蒸馏水洗涤将会( )
A.提高收率和纯度
B.降低收率和纯度
C.提高收率和降低纯度
D.降低收率和提高纯度
解析:选D。利用重结晶法得到的KNO3晶体中仍然含有少量NaCl,此时,可利用20 ℃以下KNO3的溶解度小于NaCl的特点,用少量蒸馏水洗涤晶体。但如用较多量的蒸馏水洗涤将会降低收率和提高纯度。
4.(2011年龙岩高二检测)为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作。其中正确的操作顺序是(双选)( )
①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③
C.②⑤④①③ D.⑤②④①③
解析:选CD。除杂过程中,有时为能将杂质全部除去,所用除杂试剂往往稍加过量,但过量的试剂最终要能被其他试剂所除尽。必须了解各个实验步骤的目的,才能分清操作顺序。加入过量的NaOH溶液的目的是除去Mg2+,加入过量的BaCl2溶液是为了除去SO,加入过量的Na2CO3溶液是为了除去Ca2+及多余的Ba2+,然后进行过滤,除去Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3、BaCO3等难溶物,然后加适量的盐酸,除去多余的Na2CO3和调节溶液的pH。综上所述,正确的实验操作顺序为C、D。
5.(2011年高考浙江卷)二苯基乙二酮常用作医药中间体及紫外线固化剂,可由二苯基羟乙酮氧化制得,反应的化学方程式及装置图(部分装置省略)如下:
在反应装置中,加入原料及溶剂,搅拌下加热回流。反应结束后加水煮沸,冷却后即有二苯基乙二酮粗产品析出,用70%乙醇水溶液重结晶提纯。重结晶过程:
加热溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥
请回答下列问题:
(1)写出装置图中玻璃仪器的名称:a_________________,b________________。
(2)趁热过滤后,滤液冷却结晶。一般情况下,下列哪些因素有利于得到较大的晶体:________。
A.缓慢冷却溶液 B.溶液浓度较高
C.溶质溶解度较小 D.缓慢蒸发溶剂
如果溶液发生过饱和现象,可采用____________________、____________________等方法促进晶体析出。
(3)抽滤所用的滤纸应略________(填“大于”或“小于”)布氏漏斗内径,将全部小孔盖住。烧杯中的二苯基乙二酮晶体转入布氏漏斗时,杯壁上往往还粘有少量晶体,需选用液体将杯壁上的晶体冲洗下来后转入布氏漏斗,下列液体最合适的是________。
A.无水乙醇 B.饱和NaCl溶液
C.70%乙醇水溶液 D.滤液
(4)上述重结晶过程中的哪一步操作除去了不溶性杂质:________。
(5)某同学采用薄层色谱(原理和操作与纸层析类同)跟踪反应进程,分别在反应开始、回流15 min、30 min、45 min和60 min时,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。该实验条件下比较合适的回流时间是________。
A.15 min B.30 min
C.45 min D.60 min
解析:(1)a为三颈瓶,b为冷凝管。
(2)缓慢冷却、缓慢蒸发溶剂使晶体充分析出有利于得到较大的晶体。溶液过饱和时一般用玻璃棒摩擦容器内壁,也可以加入晶种使其结晶。
(3)抽滤所用的滤纸应略小于布氏漏斗内径。根据题干信息,使杯壁上的晶体冲洗下来最好用滤液,因不带入杂质。
(4)趁热过滤除去了不溶性杂质。
(5)从图中看出45 min时,最适合,斑点适中。
答案:(1)三颈瓶 (球形)冷凝管
(2)AD 用玻璃棒摩擦容器内壁 加入晶种
(3)小于 D
(4)趁热过滤
(5)C
1.中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是( )
A.蒸馏 B.蒸发
C.过滤 D.搅拌
解析:选B。实验室中的“蒸发”操作是利用水受热易挥发,其中的溶质因溶剂减少而析出的过程,这与海水晒盐的原理是相似的。
2.下列是除去括号内杂质的有关操作,正确的有( )
A.苯(苯酚):加浓溴水、振荡、分液
B.肥皂液(甘油):加食盐凝聚,过滤
C.KNO3(KCl):加沸水配成饱和溶液,冷却结晶,重结晶
D.福尔马林(甲酸):加纯碱溶液、分液
解析:选B。A、D选项不能完成分液,因为所加除杂试剂不能使二者分层;C选项利用重结晶操作不能彻底除杂,只有B中加食盐后,发生盐析作用,过滤可除杂。
3.(2011年莆田高二检测)纯净的氯化钠是不潮解的,但家庭所用的食盐却很容易潮解,这主要是因为含有杂质MgCl2。为取得纯净的氯化钠,有人设计了这样一个实验:把买来的食盐放入纯NaCl饱和溶液中一段时间,过滤,即得纯净的氯化钠固体。下列说法中正确的是( )
A.食盐的晶粒大一些有利于提纯
B.设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水
C.设计实验的根据是NaCl的溶解平衡
D.在整个过程中NaCl的浓度会变大
解析:选C。温度不变的NaCl饱和溶液,浓度不变。由于MgCl2杂质的量较少,所以MgCl2全部溶解不会析出。
4.(2011年沧州高二检测)下列实验方法中,不可能达到预期目的的是( )
A.用盐析法分离皂化反应的产物
B.用升华法分离碘和氯化铵的混合物
C.用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物
D.用分液法分离水和硝基苯的混合物
解析:选B。加热条件下碘易升华,冷却后碘凝华,NH4Cl受热分解为NH3和HCl,冷却后又化合为NH4Cl,无法分开。
5.已知某盐在不同温度下的溶解度如下表。若把质量分数为22%的该盐溶液由50 ℃逐渐冷却,则开始析出晶体的温度范围是( )
温度/℃ 0 10 20 30 40
溶解度/(g/100 g水) 11.5 15.1 19.4 24.4 37.6
A.0~10 ℃ B.10~20 ℃
C.20~30 ℃ D.30~40 ℃
解析:选D。若22%是饱和溶液的质量分数,则其溶解度为S=×100 g=28.2 g,对照表,可知开始析出晶体的温度范围是30~40 ℃。
6.“粗盐提纯”的实验中,蒸发时,正确的操作是( )
A.把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热
B.开始析出晶体后用玻璃棒搅拌
C.待水分完全蒸干后停止加热
D.蒸发皿中出现较多晶体时即停止加热
解析:选D。“粗盐提纯”实验涉及溶解、过滤、结晶等基本操作内容,操作从始至终均要使用玻璃棒(加速溶解、引流、防飞溅),为保证提纯目的,过滤后要将澄清滤液进行蒸发,而加热至蒸发皿中出现较多晶体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干,最后用玻璃棒把固体转移到纸上,称量后回收。
7.(2011年漳州高二检测)提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法为( )
A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
解析:选D。A中在除去Ba2+的同时又引入了Na+;B中在除去Ba2+的同时又引入了SO;C中在除去Ba2+的同时又引入了Na+和SO。
8.某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3,若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:①加适量H2SO4溶液;②加金属Na;③蒸发结晶;④加过量NaOH溶液;⑤加强热脱结晶水;⑥过滤。正确的操作步骤是( )
A.②⑥③ B.④⑥①③
C.④⑥③⑤ D.②⑥①③⑤
解析:选B。此类题属于除杂问题,涉及化学实验的基本操作。除杂的基本要求是操作简单、现象明显、不引入新杂质等。解此类型题时,首先要观察一下原来物质与杂质的相同点与不同点,然后找出不同点并采用合适的方法分离开,但应尽量简单,不能引入新杂质。如果非引入不可,应想办法除去或转化。例如此题中Na2SO4与Fe2(SO4)3的相同点是都有SO,不同之处是阳离子不同。其中Fe3+可用沉淀法除去(用NaOH溶液),操作为过滤。但此题中,为将Fe3+完全沉淀,需加过量NaOH溶液,从而引入了杂质OH-,可加入H2SO4中和除杂,最后结晶可得芒硝。用Na是不现实的,无②。不用脱去结晶水,无⑤。
9.(2011年杭州高二检测)如用重结晶法除去某产品中杂质,要选择合适的溶剂。溶剂的下列特点中不可取的是( )
A.杂质在溶剂中的溶解度常温或加热时都很大
B.在室温时,产品在溶剂中易溶,而杂质不易溶解
C.产品在溶剂中的溶解度随温度升高而迅速增大,杂质的溶解度变化不大
D.在同一溶剂中,产品比杂质易溶
解析:选A。重结晶实验过程中要注意溶解、过滤、蒸发、结晶几个环节的操作,此外,还要注意选择适宜的溶剂,产品在溶剂中易溶,并且溶解度随温度升高而迅速增大,产品要比杂质更易溶。
10.现有以下三组混合物:(1)碘与NaCl固体;(2)石英与NH4Cl固体;(3)乙酸乙酯和醋酸钠溶液。
上述各组物质的分离方法依次是( )
A.加水溶解过滤、加热、分液
B.加热、加水溶解过滤、分液
C.分液、加热、加水溶解过滤
D.加热、分液、加水溶解过滤
解析:选B。(1)中利用碘受热升华,采用加热方法即可分离;(2)中利用SiO2不溶于水,而NH4Cl溶于水,加水溶解过滤即可分离;(3)中利用互不相溶分液即可,故选B。
11.将一定浓度的硝酸钠和氯化钾混合溶液加热至沸腾,有晶体A析出。趁热过滤,分离出晶体A。将上述滤液冷却至室温,又有晶体B析出。
(1)晶体A的主要成分是__________,含有的少量杂质是________,要除去晶体A中的少量杂质的方法是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)晶体B的主要成分是__________,含有的少量杂质是________,要除去晶体B中的少量杂质的方法是________________________________________________________________。
(3)用少量热水淋洗晶体也是一种除去晶体中少量杂质的方法,这种方法适用于晶体________(填“A”或“B”)。
解析:将硝酸钠和氯化钾溶液混合后,溶解度最小的氯化钠首先达到饱和而析出;趁热过滤后的滤液中主要含有大量的K+和NO。将上述滤液冷却至室温,又会有溶解度受温度变化影响大的KNO3晶体析出。
答案:(1)NaCl KNO3 加少量水溶解再过滤
(2)KNO3 NaCl 重结晶 (3)A
12.根据从草木灰中提取钾盐的实验,填写下列空白:
(1)此实验操作顺序如下:
①称量样品;②溶解沉降;③________;④________;⑤冷却结晶。
(2)用托盘天平称量样品时,若指针偏向右边,则表示________。
A.左盘重,样品轻 B.左盘轻,砝码重
C.右盘重,砝码轻 D.右盘轻,样品重
(3)在进行第③步操作时,有时可能要重复进行,这是因为
________________________________________________________________________。
(4)在进行第④步操作时,要用玻璃棒不断小心地搅动液体,目的是防止
________________________________________________________________________。
(5)所得产物中主要的钾盐有________、________、________等(填写化学式)。
解析:(1)此实验的操作顺序是:①称量样品;②溶解沉降。此时钾盐进入溶液中,其他难溶物则为沉降物。所以步骤③应是过滤,使含钾盐的溶液与不溶性杂质分开。为了得到钾盐的晶体,步骤④应当对滤液进行蒸发浓缩,得到的浓溶液经冷却即可析出晶体。
(2)有关托盘天平的使用。规范的操作是右盘放砝码,左盘放称量物。对于指针向上的托盘天平,指针与横梁是相连的。因此称量时指针偏向哪边,则表示哪边盘重,所以题中指针偏向右边,即表示砝码重,物品轻。
(3)由于本实验中被过滤液显碱性,其中可能有一些高价金属氢氧化物的絮状沉淀,一次过滤不容易得到澄清的滤液,因而可能要重复过滤。
(4)在蒸发浓缩时,由于溶液上下受热不均匀,局部会造成暴沸,使液体飞溅,因此在蒸发过程中要用玻璃棒小心地不断地搅动液体,使其受热均匀,防止液体飞溅。
(5)草木灰中提取的钾盐主要是K2CO3、KCl、K2SO4。
答案:(1)过滤 蒸发 (2)B (3)滤液浑浊
(4)液体飞溅 (5)K2CO3 KCl K2SO4
13.某化学小组设计了如下实验:
回答下列问题:
(1)该小组的实验目的是_____________________________________________________。
(2)上图括号内的操作步骤a为________,b为________。
(3)写出生成B的离子方程式
________________________________________________________________________,
生成C的离子方程式________________________。
(4)按此实验方案得到的NaCl固体是否纯净?________(填“是”或“否”)如不纯净,试改进该实验方案以得到纯净的NaCl固体
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:由图中的信息可知该实验是将NaCl和CaCl2的混合物进行分离提纯;操作a是将固体和液体分离,所以a是过滤;操作b是从溶液中得到固体,故b是蒸发。分析图中的信息可知B为CaCO3,从而可以写出生成B、C的离子方程式;因为生成白色沉淀B时加入了过量的Na2CO3溶液,故滤液中除了含有NaCl外,还含有Na2CO3,在蒸发得到NaCl固体前应加入稀盐酸以除去Na2CO3。
答案:(1)分离NaCl和CaCl2的混合物
(2)过滤 蒸发
(3)CO+Ca2+===CaCO3↓
CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
(4)否 应该向过滤出CaCO3沉淀后的滤液中加入适量的稀盐酸后再进行蒸发1.提纯含杂质的固体碘单质最常用的方法是( )
A.萃取 B.重结晶
C.升华 D.蒸馏
解析:选C。根据碘易升华的物理性质可判断提纯含杂质的固体碘单质最常用的简单方法是升华。
2.(2011年镇江高二检测)下列仪器:①容量瓶、②蒸馏烧瓶、③漏斗、④燃烧瓶、⑤天平、⑥分液漏斗、⑦胶头滴管,常用于物质分离的是( )
A.①③⑤ B.②④⑦
C.①②⑥ D.②③⑥
解析:选D。用于物质分离的蒸馏、过滤和分液操作,分别使用蒸馏烧瓶、漏斗和分液漏斗。
3.在实验室中进行分液操作,下列仪器中一定需要的是( )
A.锥形瓶 B.分液漏斗
C.玻璃棒 D.温度计
解析:选B。萃取和分液常用的仪器是分液漏斗,分液时承接下层液体的仪器可以是烧杯,也可以是锥形瓶。
4.从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是( )
解析:选B。碘的苯溶液在分液漏斗中位于上层,应待下层液体放出后从上口倒出;分离碘并回收苯应用蒸馏的方法,用水浴加热能控制温度不至于太高而防止碘的升华;海带灼烧成灰应在坩埚或蒸发皿中进行;过滤时应用玻璃棒引流。
5.(2011年邯郸高二检测)某研究性学习小组拟从实验室含碘废液中回收碘,制订两种方案提取,他们的实验方案如下:
试回答下列问题:
(1)方案一,说明废水含有单质碘可用的试剂是
________________________________________________________________________。
(2)方案一,步骤③反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)方案二,用H2O2溶液而不用氯气,理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)方案二,步骤⑤的名称是
________________________________________________________________________。
(5)方案二,蒸馏时用到的玻璃仪器,除蒸馏头、尾接管、接收器、酒精灯外,还缺少的玻璃仪器有________________。
(6)测定产品中KI的纯度,用到的试剂有KIO3、稀硫酸、淀粉及标准的Na2S2O3溶液,请写出前两种试剂的作用,用离子方程式表示:
________________________________________________________________________。
解析:(1)检验I2的存在通常用淀粉溶液。
(2)步骤③由Fe3I8→KI,I的化合价未变化,应为非氧化还原反应,Fe的化合价亦未变化,可推断出产物为Fe3O4。
(3)H2O2作为氧化剂,其还原产物为H2O,无污染,是绿色氧化剂。
(6)I-与IO作用生成I2,需注意是在酸性环境中进行。
答案:(1)淀粉溶液 (2)Fe3I8+4K2CO3===8KI+4CO2↑+Fe3O4 (3)过氧化氢是绿色氧化剂,不产生污染且不会使生成的碘进一步氧化 (4)萃取 (5)蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计 (6)IO+5I-+6H+===3I2+3H2O
1.(2011年杭州高二检测)用分液漏斗可以分离的一组混合物是( )
A.溴苯和水 B.甘油和水
C.丙醇和乙二醇 D.溴和乙醇
解析:选A。A项溴苯与水不互溶,溴苯在水层下方,可用分液漏斗分离;B项中甘油()与水互溶;C项中丙醇可溶于乙二醇;D项中溴可溶于乙醇,故B、C、D均不可用分液漏斗分离。
2.下列操作属于萃取的是( )
A.向溴的煤油溶液里加入苯后振荡
B.向溴水里加入酒精后振荡
C.向硫的二硫化碳溶液里加水后振荡
D.向碘水里加入四氯化碳后振荡
解析:选D。煤油与苯、水与酒精均互溶,不能萃取;而水与硫和二硫化碳均不溶,也不能萃取。
3.下列除去杂质的方法正确的是( )
物质(杂质) 除杂方法
A Cl2(HCl) 将气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶
B CO2(SO2) 将气体通过盛有碳酸钠溶液的洗气瓶
C FeCl2(FeCl3) 加入氢氧化钠溶液后过滤
D SiO2(CaCO3) 加入盐酸后过滤
解析:选D。在进行物质的分离提纯时,应做到“不增”、“不减”、“易分离”、“易复原”。A中的Cl2和HCl都能与NaOH溶液反应,应用饱和食盐水;B中的CO2和SO2都能与Na2CO3溶液反应,应用饱和NaHCO3溶液;C中的FeCl2和FeCl3都能与NaOH溶液反应,应用铁粉,故A、B、C三项都不正确。
??4.下列实验操作错误的是( )
A.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
B.分液漏斗在使用前要检漏
C.配制浓硫酸和浓硝酸的混酸时,应将浓硫酸慢慢加到浓硝酸中,并及时搅拌和冷却
D.用丙酮萃取碘水中的碘
解析:选D。因为丙酮和水互溶,所以不可以用丙酮萃取碘水中的碘。
5.(2011年无锡高二检测)现有三组混合液:①乙酸乙酯和乙酸钠溶液 ②乙醇和丁醇 ③溴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.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液
解析:选C。第一组的两种物质为互不相溶的两种液体,可用“分液”法分离;第二组利用液体混合物沸点不同,用“蒸馏”法使之分别汽化分离;第三组利用混合液中各组成成分在某溶剂中溶解度的差别,用“萃取”法进行分离。这样就不难得出正确答案为C项。
6.下列仪器在使用时,其下端管口紧靠承接器内壁的是( )
①胶头滴管 ②漏斗 ③分液漏斗 ④滴定管
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:选B。为防止过滤的滤液和分液的下层液体溅失,漏斗用于过滤、分液漏斗用于分液时,其下端管口要紧靠承接器内壁。
7.有关化学实验的下列操作中,一般情况下不能相互接触的是( )
A.过滤操作中,玻璃棒与三层滤纸
B.过滤操作中,漏斗颈与烧杯内壁
C.分液操作中,分液漏斗颈与烧杯内壁
D.用胶头滴管向试管滴液体时,滴管尖端与试管内壁
解析:选D。用胶头滴管向试管滴液体时,应遵从“悬空、垂直”的原则,滴管尖端与试管内壁不能接触。
8.(2011年徐州高二检测)下列实验操作或说法中错误的是(双选)( )
A.将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中
B.向碘水中滴加CCl4,振荡静置后分层,CCl4层呈紫红色,说明可用CCl4从碘水中萃取碘
C.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
解析:选AD。A选项,乙醇因为与水互溶,不能作为水体系的萃取剂。D选项,萃取操作时,对萃取剂的要求:一是和原溶剂互不相溶且不反应,与溶质也不能反应;二是溶质在萃取剂中的溶解度要大于在原溶剂中的溶解度;三是萃取剂与原溶剂密度有差异,但其密度不一定比水大。
9.只用水就能鉴别的一组物质是( )
A.苯、乙酸、四氯化碳
B.乙醇、乙醛、乙酸
C.乙醛、乙二醇、硝基苯
D.苯酚、乙醇、甘油
解析:选A。物质在水中的溶解性及溶于水时的热效应、液体的密度等特点,都可以作为鉴别一组物质的条件。如乙酸能溶于水,与水互溶;而苯、四氯化碳难溶于水,但苯的密度比水小,而四氯化碳的密度比水大。可用水来鉴别苯、乙酸、四氯化碳,具体方法是:各取1 mL苯、乙酸、四氯化碳液体,分别加入5 mL水,振荡,静置;互溶,不分层的为乙酸;浮在水面上的是苯;沉在水下面的是四氯化碳。B组三种物质都溶于水,C组前两种物质都溶于水,D组后两种物质都溶于水,则B、C、D三组物质不能用水来鉴别。
10.用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略),能达到实验目的的是( )
解析:选D。A项中干燥Cl2导管应“长进短出”;B项由于HCl气体极易溶于水,会引起倒吸;C项中温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处;D项中,NH3为极性分子,CCl4为非极性溶剂,二者不反应且NH3也不溶于CCl4,故不会引起倒吸,NH3从CCl4层逸出后能被H2SO4完全吸收。故选D项。
11.回答下面的问题:
(1)分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用方法是:______________;
(2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)对沸点不同但又互溶的液体混合物加热使之升温时,沸点低的先汽化分离出来,沸点高的后汽化分离出来。
(2)分液漏斗内分层的液体,一层是“油层”,另一层是“水层”,“油层”不溶于水,“水层”溶于水。根据这种性质,用“水溶法”即可完成鉴别任务。
答案:(1)蒸馏法
(2)取一支小试管,打开分液漏斗的活塞,慢慢放出少量液体,往其中加入少量水。如果加水后试管中的液体不分层,说明分液漏斗中下层是“水层”,反之,则上层是“水层”
12.(2011年福州高二检测)已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸,而乙不溶。现有一份甲和乙的混合样品,通过实验进行分离,可得到固体甲(实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器)。请填写表中空格,完成由上述混合物得到固体甲的实验设计(见下表)。
序号 实验步骤 简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)
① 溶解 将混合物放入烧杯中,加入98%H2SO4,充分搅拌直到固体不再溶解
②
③
④
⑤ 洗涤沉淀
⑥ 检验沉淀是否洗净
解析:题目情境新,要求用浓硫酸作溶剂,分离提纯甲、乙组成的混合物,但从考查要求看,试题涉及的知识仍然是溶解、过滤、沉淀洗涤、浓硫酸稀释等,这都是中学化学所要求的、学生所必须掌握的基本操作。
答案:
序号 实验步骤 简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)
② 过滤 安装好过滤装置,将①的悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤
③ 稀释(或沉淀) 在另一烧杯中,放入适量蒸馏水将②的滤液慢慢加入该烧杯中并不断搅拌
④ 过滤 重新安装过滤装置,将③的悬浊液沿玻璃棒加入过滤器中过滤
⑤ 向④的过滤器中注入少量蒸馏水,使水面浸过沉淀物,等水滤出后,再次加水洗涤,连洗几次
⑥ 用小试管从⑤的漏斗下口取少量洗出液,滴入氯化钡溶液,如没有白色沉淀,说明沉淀已洗净
13.茶叶中含有咖啡因和单宁等多种物质。咖啡因有弱碱性,又叫咖啡碱;单宁有弱酸性,又叫单宁酸。咖啡因既是天然的食品添加剂,又是制药工业的重要原料,从茶叶中提取咖啡因具有重要的意义。咖啡因的溶解性状况如下表。
溶剂 沸水(100 ℃) 热水(80 ℃) 水(25 ℃) 热乙醇(60 ℃) 乙醇(25 ℃) 氯仿(25 ℃) 乙醚(25 ℃)
溶解度/g 66.6 18.2 2 4.5 2 18.2 0.19
单宁酸能溶于水、乙醇、丙酮和甘油,几乎不溶于乙醚、苯、氯仿和石油醚。
(1)从茶叶中浸取咖啡因,下列溶液中最好的是________(填字母代号),这样选择的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
A.热乙醇 B.沸水 C.乙醇与乙醚的混合物
(2)用所选择的溶剂浸取的咖啡因溶液里含有的主要杂质是__________。
(3)从澄清的茶叶浸取液中提取不带结晶水的咖啡因或带结晶水的咖啡因,都需要有一个合理的实验方案和操作步骤。请从下列项目中选取,先组成提取不带结晶水的咖啡因的实验操作步骤:______________,再组成提取带结晶水咖啡因的实验操作步骤:______________。(填序号)
①蒸发浓缩 ②焙烧 ③加石灰、蒸干 ④升华 ⑤过滤 ⑥冷却结晶
解析:该题以从茶叶中提取并纯化咖啡因的原理和方法为载体,考查从植物中提取和纯化物质的方法;考查设计提取和分离物质的实验方案并对方案的合理性进行评价的能力。
答案:(1)B 咖啡因在沸水中的溶解度最大,且水价廉、易得、无污染
(2)单宁酸(或单宁)
(3)③②④ ①⑥⑤1.(2011年绍兴高二检测)如图所示的分离物质的方法是(双选)( )
A.纸色谱法 B.萃取法
C.吸附法 D.纸层析法
解析:选AD。由图中内容可知,这是分离物质的纸色谱法,又叫纸层析法。
2.根据“相似相溶”原理,已知胡萝卜素易溶于石油醚,则可推出其易溶于( )
A.水 B.苯
C.酒精 D.甘油
解析:选B。极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂。因为胡萝卜素易溶于石油醚,也易溶于非极性有机溶剂苯中。
3.从菠菜的叶绿体中提取色素时,没有涉及的基本操作为( )
A.过滤 B.分液
C.萃取 D.蒸馏
解析:选D。从菠菜的叶绿体中提取色素时,过程中要经过:菠菜研磨浸取、过滤、洗涤、干燥。洗涤中有分液、萃取。
4.(2011年温州高二检测)油墨是由多种色素按一定比例混合而成,某同学欲用纸层析的方法将其主要色素分离开来,可用作展开剂的物质是( )
A.盐酸 B.酒精
C.NaOH溶液 D.丙酮+盐酸
解析:选D。纸层析中要求流动相溶剂对分离物质应有适当的溶解度。
5.(2011年高考广东卷)中国的饮食讲究“色香味”,颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素,他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素
―→―→―→
Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约25 ℃)下进行实验,方法和结果如下表。
实验组号 叶绿素溶液(mL) 调pH至 处理时间(min) 溶液颜色
① 3.0 Y 10 绿色
② 3.0 7.0 10 绿色
③ 3.0 6.0 10 黄绿色
④ 3.0 5.0 10 黄褐色
注:叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果,请回答:
(1)提取食用叶绿素的X应该为________,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)表中Y应该为________,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于________食品,否则
________________________________________________________________________。
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主要步骤。
解析:(1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂如无水乙醇中,所以,可以用无水乙醇或丙酮提取绿叶中的色素。(2)该实验探究pH对叶绿素稳定性的影响,所以实验变量为pH的大小,所以我们要设置一系列pH梯度,即pH为8.0、7.0、6.0、5.0。(3)通过对实验结果的分析,在pH为6.0、5.0的酸性条件下叶绿素会分解,所以天然叶绿素不适用于酸性食品。(4)由于各种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快;反之,则慢。所以,我们可用纸层析法将叶绿素粗产品中的色素进行分离,以确定是否含有其他色素。
答案:(1)无水乙醇或丙酮 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂如无水乙醇中 (2)8.0 pH梯度差为1.0,所以Y为8.0 (3)酸性 叶绿素分解,食品变为黄绿色或黄褐色 (4)方法:用纸层析法将叶绿素粗产品中的色素进行分离,以确定是否含有其他色素。
主要步骤:①制备滤纸条:将预先准备的干燥滤纸条一端剪去两个角使之呈梯形,在距该端1 cm处画一铅笔细线。
②画滤液细线:用毛细吸管吸取叶绿素粗产品,沿铅笔线均匀地画滤液细线。
③纸层析法分离色素:将滤纸条画有滤液细线的一端置于烧杯中的层析液中(不要将滤液细线浸没在层析液中)。
④观察实验结果。
1.以下措施能使层析实验达到较好分离效果的是( )
A.配制时试样溶液的浓度较大,点样时试样点斑较小
B.配制时试样溶液的浓度较大,点样时试样点斑较大
C.配制时试样溶液的浓度较小,点样时试样点斑较小
D.配制时试样溶液的浓度较小,点样时试样点斑较大
答案:A
2.用纸层析法分离菠菜的叶绿体中的四种色素的正确顺序应该是( )
A.进行纸层析→制取滤液→在滤纸条上画线→制取滤液→再画线
B.制取滤液→进行纸层析→在滤纸条上画线→制取滤液→再画线
C.将实验材料剪碎、研磨→在滤纸条上画线→制取滤液→进行纸层析
D.将实验材料剪碎、研磨→制取滤液→在滤纸条上画线→进行纸层析
解析:选D。根据实验原理需要把实验材料剪碎后加入二氧化硅、碳酸钙研磨,同时还要加入丙酮使色素溶解,来提取各种色素,然后,过滤得到含色素的滤液。再在滤纸上画线,进行纸层析。
3.(2011年保定高二检测)在提取、分离菠菜中叶绿素、胡萝卜素、叶黄素等色素的实验中,要先用溶剂将菠菜中的色素溶取,下列溶剂中合适的是( )
A.乙醇—蒸馏水 B.乙醇—石油醚
C.石油醚—蒸馏水 D.石油醚—苯
解析:选B。胡萝卜素和叶绿素易溶于石油醚等非极性溶剂,在乙醇等极性溶剂中溶解度较小;叶黄素易溶于乙醇等极性溶剂,在石油醚等非极性溶剂中溶解度较小;石油醚与乙醇能混溶,因此,乙醇—石油醚混合溶剂是溶取菠菜中色素的最佳溶剂。
4.用有机溶剂提取菠菜中的色素所形成的色素石油醚溶液,要用干燥剂进行干燥以后再用纸色谱法进行色素分离。下列物质中可用作干燥剂的是( )
A.芒硝 B.无水硫酸钠
C.蓝矾 D.明矾
解析:选B。芒硝——Na2SO4·10H2O,无水硫酸钠——Na2SO4,蓝矾——CuSO4·5H2O,明矾——KAl(SO4)2·12H2O。它们当中只有无水硫酸钠有吸水性,可用作干燥剂。
5.(2011年宿迁高二检测)在层析实验中常要喷洒显色剂,其作用是( )
A.使试样中的各组分能更好地分离
B.使试样溶液呈现一定的颜色,有利于点样观察
C.使分离后的各组分呈现一定的颜色,便于观察
D.使分离后的各组分分布在滤纸的不同部位
解析:选C。喷洒显色剂主要是让分离后的各组分呈现不同颜色。如果分离的物质是有色的,则不需喷显色剂。
6.下列关于纸层析的说法中不正确的是( )
A.纸层析以滤纸作为惰性支持物
B.应沿试管壁小心地将展开剂慢慢倒入试管底部
C.纸层析的实质是试样中的各组分在两相之间产生不同分配
D.点样后的滤纸需晾干后,才能将其浸入展开剂中
解析:选B。向试管中加入展开剂时,展开剂不能沾到试管壁,故B项错误。
7.在圆形滤纸的中央点上,对叶绿体的色素进行色素层析,会得到近似同心的四个色素环,排列在最里圈的色素呈( )
A.橙黄色 B.蓝绿色
C.黄绿色 D.黄色
答案:C
8.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是 ( )
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
B.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
C.滴加NaOH溶液,先只产生红褐色沉淀,后变灰绿色,最后呈白色
D.只需滴加KSCN溶液
解析:选B。如果先滴加氯水,Fe2+将会被氧化。
9.下列各组中,影响叶绿体色素分离效果的关键步骤是( )
①选植物绿叶 ②研磨 ③过滤 ④点试样斑点 ⑤层析时不要让滤液斑点触及层析液 ⑥观察色素带
A.①④⑤ B.①②③
C.②③④ D.②③⑥
解析:选A。为保证展开剂平行上升,需使试样斑点不可过大,浓度不可太低且不可造成色素溶解。
10.(2011年漳州高二检测)下列实验操作、目的、结论正确的是( )
A.浓H2SO4与乙醇的混合液制乙烯气体
B.试液颜色无明显变化溶液变为血红色,证明试液中含Fe2+
C.稀HNO3溶液对照比色卡,pH为0.5
D.乙酸乙酯与乙酸的混合物弃去上层,除去杂质乙酸
解析:选B。浓H2SO4与乙醇的混合液在140 ℃时反应生成的是乙醚而不是乙烯。用pH试纸测溶液的酸碱性时,试纸不能浸入溶液以免扩散使测定结果不准。乙酸乙酯中的乙酸杂质不能用烧碱中和除去。因在烧碱溶液的存在下乙酸乙酯能水解减少了乙酸乙酯的量。故A、C、D错误。因Fe2+与KSCN不反应,被H2O2氧化为Fe3+后与KSCN溶液反应变为血红色,故B正确。
11.(1)在层析法分离Fe3+和Cu2+的实验中,层析操作后,滤纸未经氨熏,可观察到滤纸表面有________和________的斑痕。
(2)为使观察效果更明显,实验中采用氨熏显色。请写出Fe3+、Cu2+分别与足量氨水反应的离子方程式_____________________________________________________________
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(3)显色反应结果是滤纸上方颜色呈红棕色,下方呈深蓝色(均在原点之上)说明Fe3+和Cu2+得到了分离。由此可以得出Fe3+和Cu2+在流动相和固定相中的分配情况是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验中所使用的FeCl3饱和溶液通常会出现浑浊现象,解决的办法是
________________________________________________________________________。
(5)纸层析分离的基本原理是:亲脂性强的成分在流动相中分配的多一些,随流动相移动的速度就快一些;亲水性强的成分在固定相中分配的多一些,随流动相移动的速度就慢一些。请你根据上述实验现象,描述Fe3+和Cu2+得到分离的原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)蓝色(或浅蓝色) 棕黄色(或黄色)
(2)Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
Cu2++4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++4H2O
(3)Fe3+在流动相中分配的多一些,随流动相移动的速度快一些;Cu2+在固定相中分配的多一些,随流动相移动的速度慢一些
(4)在溶液中加入适量的盐酸
(5)从实验现象中可以说明,Fe3+是亲脂性强的成分,在流动相中分配的多一些,随流动相移动的速度快一些;而Cu2+是亲水性强的成分,在固定相中分配的多一些,随流动相移动的速度慢一些,从而使Fe3+和Cu2+得到分离
12.某同学做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时,操作情况如下所述,结果实验失败,请指出其错误所在。
(1)将5 g新鲜完整的菠菜叶放在研钵中,加入丙酮、石英砂、CaCO3以后,迅速研磨。
(2)用毛细管吸取少量滤液,沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线,并连续迅速地重复画2~3次。
(3)把画好细线的滤纸条插入层析液中,并不断摇晃,以求加快色素在滤纸条上的扩散速度。
(1)________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________;
(3)________________________________________________________________________。
答案:(1)未除去粗叶脉及将叶片剪碎,降低了叶绿素的提取率
(2)上一次滤液细线未干燥,即进行下一次划线,滤纸条被划断,色素分子不能再沿滤纸条向上扩散
(3)由于摇晃,层析液接触滤液线,溶解了色素
13.(2011年泉州高二检测)铁是人体必需的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水,但能溶于人体中的胃酸。
某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:
(1)试剂Ⅰ是____________。
(2)加入KSCN溶液后,在未加新制氯水的情况下,溶液中也产生了红色,其可能的原因是________________________________________________________________________。
(3)在实验中发现放置一段时间,溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一步探究溶液褪色的原因,甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想:
编号 猜想
甲 溶液中的+3价Fe又被还原为+2价Fe
乙 溶液中的SCN-被过量的氯水氧化
丙 新制的氯水具有漂白性,将该溶液漂白
基于乙同学的猜想,请设计实验方案,验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、预期现象和结论。(不一定填满,也可以补充)
编号 实验操作 预期现象和结论
①
②
③
解析:(1)由题给信息——该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸,可知试剂Ⅰ为稀盐酸(或稀硫酸);(2)未加入新制氯水而溶液变红,说明药品中的Fe2+部分被氧化为Fe3+;(3)溶液变红的原因是Fe3+与SCN-生成了络合物,如果乙同学的猜想正确,则再加入KSCN溶液后,溶液应该变红。
答案:(1)稀盐酸(或稀硫酸溶液)
(2)少量的Fe2+被空气中氧气氧化成Fe3+
(3)
编号 实验操作 预期现象和结论
① 取少量褪色后溶液,加入KSCN溶液 如果溶液变红色,说明乙同学的猜想是合理的;如果溶液不变红色,说明乙同学的猜想是不合理的
② 取少量褪色后溶液,加入FeCl3溶液 如果溶液仍不变红色,说明乙同学的猜想是合理的;如果溶液变红色,说明乙同学的猜想是不合理的一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.(2011年温州高二检测)下列是摘取学生实验报告单中的语句,其中说法正确的是( )
A.日常生活中不能用粥汤检验碘盐中是否含有KIO3
B.将铁屑、浓溴水、苯混合可制得溴苯
C.用蒸馏方法除去乙醇中的水
D.洗涤沉淀时,应用玻璃棒轻轻搅拌,使得沉淀表面上的杂质溶于水中
解析:选A。粥汤只能检验碘单质的存在,而不能检验KIO3的存在,故A项正确;B项,制溴苯需要液溴而不是浓溴水;C项中需加入氧化钙后,再进行蒸馏方可除去水,否则会形成乙醇、水二元恒沸体系;洗涤沉淀不能搅拌,否则会捅破滤纸,D项错误,正确的操作是向沉淀中加蒸馏水,使水没过沉淀,等水自然流完后再重复操作几次。
2.下列混合物的分离和提纯方法中,主要是从溶解性的角度考虑的是(双选)( )
A.蒸发 B.蒸馏
C.过滤 D.萃取
解析:选CD。蒸发和蒸馏主要是从物质沸点的角度考虑,过滤主要是除去液体中不溶性固体,要考虑溶解性,萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作,要考虑溶解性。
3.(2011年漳州高二检测)以下关于纸层析的叙述,错误的是( )
A.纸层析法适用于分离和检验化学性质十分相近的分子或离子
B.用纸层析法可以检验氯化铁溶液中是否混有少量氯化铜
C.纸层析法是利用试样中各种离子随展开剂在滤纸上展开的速率不同而形成不同位置的色斑
D.为了看到色斑,只有有色离子的检验才可以用纸层析法
解析:选D。纸层析能够分离和检验化学性质十分相近的分子或离子,但并不是只有有色离子的检验才可以用纸层析法,无色离子的检验可以先纸层析后再利用显色反应检验。
4.下列各组固体物质中,可按照溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序将它们相互分离的是( )
A.NaNO3和NaCl B.MnO2和KCl
C.CuO和木炭粉 D.BaSO4和AgCl
解析:选B。由不溶性物质与可溶性物质组成的混合物,可采取溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序进行分离。NaNO3和NaCl都溶于水,CuO和木炭粉都不溶于水,BaSO4和AgCl都既不溶于水也不溶于酸,故选B。
5.如图实验装置不用于分离物质的是( )
解析:选A。本题通过几种实验装置的示意图,直观地考查了常见的物质分离方法。A中是配制一定物质的量浓度的溶液时溶液的转移装置,不能用于物质的分离;B为过滤装置,用于过滤分离固体和液体;C为蒸馏装置,用于分离液态混合物;D为渗析装置,用于提纯胶体。
6.(2011年保定高二检测)在高温下某溶液中,溶解硝酸钾、氯化钠均达饱和,冷却析出晶体的成分是( )
A.纯硝酸钾晶体
B.大量硝酸钾晶体,少量氯化钠
C.等量的硝酸钾和氯化钠
D.大量氯化钠,少量硝酸钾
解析:选B。硝酸钾的溶解度随温度的变化较大,氯化钠的溶解度随温度的变化不大。因此,冷却硝酸钾、氯化钠的饱和溶液,析出晶体的成分是大量硝酸钾晶体、少量氯化钠。结晶法可分离溶解度不同的两种物质。
7.(2011年莆田高二检测)为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分离方法不正确的是( )
序号 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法
A 碳酸氢钠粉末(Na2CO3) H2O、CO2 加热结晶
B 氯化钾溶液(FeCl3) 氢氧化钾溶液 过滤
C 乙烷气体(乙烯) 溴水 洗气
D 二氧化碳(二氧化硫) 饱和NaHCO3溶液 洗气
解析:选A。碳酸氢钠粉末含Na2CO3,先把其用水溶解后再通入过量的CO2,使Na2CO3转化成NaHCO3,然后在降温的情况下自然结晶,不能加热结晶,要防止NaHCO3受热分解再生成Na2CO3,所以A错;B项中加入氢氧化钾溶液,把FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀,再过滤;C气体中乙烯能与溴水中的溴反应,而乙烷不能,所以可通过洗气除去杂质;D项中SO2能与NaHCO3反应放出CO2,所以通过洗气就可除掉。
8.下列各组物质中可以用升华的方法进行分离的是( )
A.铁粉和硫粉 B.氯化铵和碘
C.碘和氯化钠 D.镁粉和碘粉
解析:选C。在加热的条件下,铁粉和硫粉、镁粉和碘粉均发生化合反应,氯化铵受热发生分解反应,其产物冷却后又会结合成氯化铵。
9.下列物质提纯的方法正确的是( )
A.除去混在NO2气体中的NO:将气体与过量O2混合
B.除去混在CO2气体中的SO2:将气体依次通过足量酸性KMnO4溶液和浓硫酸
C.除去KCl溶液中的K2CO3:加入过量的BaCl2溶液后过滤
D.除去乙酸中混有的乙醇:向混合液中加入生石灰后蒸馏
解析:选B。A项氧气过量,NO2中会混有新的杂质O2,A项错误;B项能够得到干燥的CO2,B项正确;C项加入过量的BaCl2,溶液中会混有Ba2+,C项错误;D项加入生石灰会与乙酸反应,D项错误。
10.下列实验能达到目的的是( )
A.在容量瓶中加入一定体积的水,再加入浓硫酸配制准确浓度的稀硫酸
B.用稀硫酸和锌粒反应制氢气时加入少许硫酸铜以加快反应速率
C.用玻璃棒搅拌漏斗中的液体以加快过滤速度
D.加入盐酸以除去硫酸钠中的少量碳酸钠杂质
解析:选B。有精密刻度的仪器在使用时不能受热,如容量瓶、量筒等不能作为稀释或反应的容器;为加快过滤速度可先过滤清液,再过滤浊液,但不能在过滤器中搅拌,这不仅不会加快,相反会减慢甚至于弄破滤纸;D项除去了CO却引入了Cl-;B项因形成了原电池,加快了制氢气的速率。
11.除去食盐中混有的少量碘化钠杂质应采用的方法是( )
A.加入AgNO3溶液后加热蒸干
B.加入适量盐酸后加热蒸干
C.加水溶解后通入适量氯气再加热蒸干
D.加水溶解后滴入适量溴水再加热蒸干
解析:选C。除杂要求既把杂质除去,又不能引入新的杂质,且原物质不能被破坏。可加入氧化剂,将I-氧化为I2,然后加热蒸干即可。但根据除杂原则,不可引入新杂质,故氧化剂选氯气,而不选溴水。
12.已知气体的摩尔质量越小,扩散速度越快。如图所示为气体扩散速度的实验,两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于甲、乙的判断正确的是( )
A.甲是浓氨水,乙是浓硫酸
B.甲是浓盐酸,乙是浓氨水
C.甲是浓氨水,乙是浓盐酸
D.甲是浓硝酸,乙是浓氨水
解析:选C。由于浓硫酸不具有挥发性,所以首先排除A选项。根据题意NH3的摩尔质量小于HCl和HNO3,所以NH3应在甲处产生,HCl和HNO3气体应在乙处产生。
13.(2011年泉州高二检测)海带中提取碘的实验方法:①称取3 g干海带,用刷子把干海带表面的附着物刷净。②将海带剪碎,用酒精润湿(便于灼烧)后,放在坩埚中。③用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚,至海带完全成灰,停止加热,冷却。④将海带灰转移到小烧杯中,再向烧杯中加入10 mL蒸馏水,搅拌,煮沸2~3 min,使可溶物溶解,过滤。⑤向滤液中滴入几滴硫酸,再加入约1 mL H2O2溶液,观察现象。下列说法正确的是( )
A.步骤①中也可以用水洗涤除去海带表面的附着物
B.步骤④过滤操作需要两种玻璃仪器
C.步骤⑤所得的溶液中加入淀粉可看到蓝色现象
D.通过以上①~⑤步骤即可得到纯度高的I2
解析:选C。因为海带中的I-能溶解在水中,所以海带不要用水洗涤。过滤需要玻璃棒、烧杯、漏斗三种玻璃仪器。步骤⑤发生的反应为:2KI+H2O2+H2SO4===I2+K2SO4+2H2O,生成的I2与淀粉反应生成蓝色物质。通过步骤①~⑤所得的溶液中含有I2、K2SO4等,常用如CCl4等萃取剂进行萃取,然后经过蒸馏等操作除去萃取剂从而得到纯度较高的I2。
14.物质的提纯是化学实验中的一项重要操作,也是化工生产及物质制备中的主要环节。下列有关叙述中,不正确的是( )
A.乙酸乙酯中混有乙酸,可选用饱和Na2CO3溶液洗涤,然后将两层液体分开
B.在提纯鸡蛋中的蛋白质时,可向鸡蛋清溶液中加入浓(NH4)2SO4溶液,然后将所得沉淀滤出,即得较纯的蛋白质
C.油脂的提纯中,可将油脂加入浓NaOH溶液中加热,然后过滤,滤出的溶液即为较纯的油脂
D.甘蔗是制备蔗糖的主要原料,榨出的甘蔗汁因含色素而呈棕黄色,在制取蔗糖前应先加入适量的活性炭,搅拌、过滤、蒸发结晶,即得较纯的蔗糖
解析:选C。乙酸乙酯不溶于水,乙酸与碳酸钠反应而溶于水,所以可用饱和碳酸钠溶液洗涤分液;鸡蛋清溶液中加入浓(NH4)2SO4溶液,蛋白质由于溶解度降低而析出,所以可得较纯的蛋白质;活性炭具有吸附作用,可将色素吸附而沉淀,所以A、B、D正确;C油脂加入浓NaOH溶液水解为高级脂肪酸钠和甘油,所以得不到油脂。
15. (2011年龙岩高二检测)联合制碱法中关键的一步是把NH4Cl从几乎饱和的NaHCO3溶液中分离出来,为此根据NaCl和NH4Cl溶解度的差异,向混合溶液中通入某种气体,同时加入磨细的食盐,可析出不夹带NaHCO3的NH4Cl。NaCl和NH4Cl共同存在时的溶解度曲线如图所示,则正确的操作是( )
通入气体 温度控制
A CO2 30~40 ℃
B CO2 0~10 ℃
C NH3 30~40 ℃
D NH3 0~10 ℃
解析:选D。根据溶度积的规则,在电解质溶液中,如果离子积大于溶度积常数Ksp,就会有沉淀生成。因此,要使溶液析出沉淀或要使沉淀得更完全,就必须创造条件,使其离子积大于溶度积。在一定条件下向含有大量NH4Cl的NaHCO3溶液中通氨气,并加入NaCl粉末,是为了增大NH和Cl-的浓度,使NH4Cl更多地析出。同时选择NH4Cl溶解度较小、NaCl溶解度较大的条件。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(8分)在中学化学实验中学过的可用于分离或提纯物质的方法很多,如重结晶、过滤、盐析……请将分离或提纯下列各混合物最适宜方法的名称填到横线上。
(1)除去生石灰中混有的石灰石:
________________________________________________________________________。
(2)除去碘中混有的碘化钠固体:
________________________________________________________________________。
(3)除去乙醇中溶解的少量食盐:
________________________________________________________________________。
(4)除去Fe(OH)3胶体中混有的Cl-:
________________________________________________________________________。
解析:本题主要考查对几种常见的化合物的性质(包括杂质性质)及物质的分离提纯方法的掌握程度。对分离提纯方法和试剂的选择要具体问题具体分析,总的原则是:除杂质要完全;不引入新杂质;被提纯物质损失少;方法尽量简便。因此,在(1)中选用加热分解的方法将石灰石高温分解为二氧化碳,由于二氧化碳挥发掉,从而除去了生石灰中的CaCO3。(2)中利用碘具有升华的性质,使其与碘化钠固体分离,达到提纯的目的。(3)利用乙醇具有固定的沸点,且沸点较低(78 ℃),而NaCl难挥发,用蒸馏的方法将乙醇蒸出(收集78 ℃的馏出物),则NaCl留在水溶液中,达到分离的目的。(4)利用胶体微粒较大,不能透过半透膜的微孔,而溶液里的溶质的离子或分子(如Cl-)可以透过半透膜这一差别,将混有Cl-的Fe(OH)3胶体放入半透膜袋中,并把它悬挂在盛有蒸馏水的烧杯里,用渗析的方法,达到除去Fe(OH)3胶体中Cl-的目的。
答案:(1)加热 (2)升华 (3)蒸馏 (4)渗析
17.(11分)(1)进行下面的实验,必须用到下列何种仪器,请用该仪器的名称填空:
①欲干燥NH3需使用仪器
________________________________________________________________________;
②欲分离互不相溶的两种液态物质,须使用
________________________________________________________________________;
③欲分离液态混合物中沸点不同的组分,须使用
________________________________________________________________________;
④欲分离浮于液体中的固体物质,须使用
________________________________________________________________________。
(2)物质的分离是化学研究中常用的方法,填写下列物质分离时需使用的方法(不必叙述操作细节)。
①两种互不相溶的液体的分离________。
②固体和液体的分离________。
③含固体溶质的溶液中除去部分溶剂________。
④胶体中分离出可溶电解质________。
⑤几种沸点相差较大的互溶液体的分离________。
⑥根据两种物质在水中溶解度的不同,提纯物质:________。
⑦根据物质在不同溶剂中溶解度的不同,将物质从溶解度较小的溶剂中提取到溶解度较大的溶剂中________。
解析:(1)题是对几种常见仪器的名称及主要用途的考查。熟悉分离提纯实验中使用的每一件仪器,明确它们的构造原理,是避免这类问题出错的关键。
(2)题是对分离物质的几种常用方法:过滤、蒸发、分液、渗析、蒸馏(或分馏)、结晶、萃取等原理的考查。要熟悉这些方法的原理和使用条件,如,蒸馏:物理方法,根据物质的沸点不同,将物质由液态变成气态加以分离。结晶:物理方法,根据溶质的溶解度随温度或溶剂量的改变而改变,将溶质从溶液中析出。萃取:根据物质在不同溶剂中溶解度的不同,将物质从溶解度较小的溶剂中提取到溶解度较大的溶剂中。
答案:(1)①球形干燥管 ②分液漏斗 ③蒸馏烧瓶、酒精灯 ④漏斗
(2)①分液 ②过滤 ③蒸发 ④渗析 ⑤蒸馏(或分馏) ⑥结晶 ⑦萃取
18.(12分)(2011年宁波高二检测)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO等杂质,提纯工艺路线如下:
已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示:
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分为
________________________________________________________________________。
(2)“趁热过滤”的原因是
________________________________________________________________________。
(3)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是
__________________________________(写出1种)。
(4)在实验室做Na2CO3·H2O脱水实验,判断其脱水完全的方法是
________________________________________________________________________。
解析:(1)因工业碳酸钠中含有Mg2+、Fe3+、Ca2+,所以“除杂”过程中加入过量的NaOH溶液,可生成Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3沉淀。
(2)观察坐标图,温度降低至310 K左右时发生突变,Na2CO3·10 H2O的溶解度迅速降低,若不趁热过滤将析出晶体Na2CO3·10H2O。
(3)思路方向:①减少过滤的时间;②保持过滤时的温度。
(4)判断晶体脱水完全的标准是连续两次加热干燥之后称量的质量差不超过0.1 g。
答案:(1)Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3
(2)使析出的晶体为Na2CO3·H2O,防止因温度过低而析出Na2CO3·10H2O晶体,令后续的加热脱水耗时长
(3)用已预热的布氏漏斗趁热抽滤
(4)连续两次称量的质量差不超过0.1 g
19.(12分) 甲基橙和酚酞在水中和有机溶剂中的溶解度不同,当溶剂沿滤纸流经混合物样点时,甲基橙和酚酞会以不同的速率在滤纸上移动,从而达到分离的目的。某校化学兴趣小组拟通过该原理将甲基橙和酚酞从混合溶液A中分离开来:
步骤Ⅰ 把0.1 g甲基橙和0.1 g酚酞溶解在10 mL 60%的乙醇溶液里,配制混合溶液A;另将10 mL乙醇和4 mL浓氨水充分混合,配成混合溶液B。
步骤Ⅱ 在一张圆形滤纸中心扎一小孔,将细纸芯插入滤纸中央(如图所示)。在距滤纸中心约1 cm的圆周上,选择三个点,分别用毛细管将A溶液在该三点处点样。
步骤Ⅲ 将滤纸覆盖在盛有B溶液的培养皿上,使滤纸芯与溶液接触,放置一段时间,点样逐渐向外扩散,形成黄环。
步骤Ⅳ 待黄环半径扩散到滤纸半径的1/2时,取下滤纸,等滤纸稍干后,喷上饱和Na2CO3溶液,通过现象判断分离的效果。
试回答下列问题:
(1)本实验采用的分离方法叫________,若分离淀粉胶体与氯化钠的混合液则可选用________法。
(2)步骤Ⅱ中若在滤纸上事先做点样位置标记,宜选用________笔(填“钢”或“铅”)。
(3)步骤Ⅳ中喷洒Na2CO3溶液后,能观察到的现象是____________________,这说明实验中______________在滤纸上移动速率更快(填“甲基橙”或“酚酞”)。
(4)他们可以通过_____________________________________________________________
来判断分离的效果。
解析:(1)由题给信息可知该实验采用的分离方法是纸层析法,而分离淀粉胶体和NaCl的混合溶液常选用渗析法。(2)钢笔中的墨水会对该实验造成干扰,因此作点样位置标记时,应选用铅笔。(3)Na2CO3溶液显碱性,酚酞试液遇碱液变红,甲基橙遇碱液变黄色。(4)通过色斑间的距离大小,可判断出分离的效果。
答案:(1)纸层析法(或色层法或色谱法) 渗析
(2)铅
(3)内部为黄环,外部为红环 酚酞
(4)色斑间的距离大小
20.(12分)柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外,它有富足得令人惊讶的盐矿资源。液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO、Cl-等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作①的名称是________;操作②名称是________。
(2)参照如图溶解度曲线,固体A是________(写化学式);固体B是________(写化学式);欲得到较纯的固体B需用少量的________(填“热水”或“冷水”)洗涤固体。
(3) 操作⑤是实验室常用的过滤方法——减压过滤(俗称抽滤或吸滤)。请写出右图中减压过滤常用的两种仪器名称:①________;②________;请问这种过滤方法其优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:用盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO、Cl-等)来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),应首先用氯气置换出单质溴:2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。然后进行萃取(操作①)和分液(操作②)操作,得到橙红色的溴的四氯化碳溶液,再通过操作③(蒸馏)得到深红棕色液体溴。无色溶液经过蒸发结晶、过滤后得到的固体A为MgSO4,高温滤液经冷却结晶、减压过滤得到固体B为KCl。减压过滤(俗称抽滤)常用的两种仪器名称是吸滤瓶、布氏漏斗。减压过滤优点是加快过滤速度,使得到的晶体更干燥。
答案:(1)萃取 分液
(2)MgSO4 KCl 冷水
(3)吸滤瓶 布氏漏斗 加快过滤速度,使得到的晶体更干燥