1.以下实验装置一般不用于分离物质的是( )
解析:选D。蒸馏是分离沸点不同的液体混合物的方法之一;渗析是分离或提纯胶体的重要方法;过滤是分离固体和液体混合物的方法;只有D项是配制一定浓度溶液的操作步骤之一,不用于分离物质。
2.欲使CuSO4·5H2O、NH4Cl和SiO2的混合物分离,其必要的实验操作为( )
A.升华 溶解 过滤 蒸发
B.溶解 过滤 萃取 分液
C.加热 溶解 过滤 结晶
D.溶解 过滤 分馏 结晶
解析:选C。根据三种固体的有关物理、化学性质,NH4Cl易分解,可用加热的方法使其分解而分离,然后将剩余混合物溶解过滤后得SiO2,将滤液结晶后得CuSO4·5H2O。
3.在实验室中进行粗食盐水的精制时,为了除去粗食盐中的Ca2+、Mg2+、SO及泥沙,可将粗食盐溶于水,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。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CO和调节溶液的酸碱性。综上所述,正确的实验操作顺序为C、D(要防止遗漏)。
4.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。KNO3易溶于水,洗涤水量大会造成KNO3损失多,同时可溶性杂质也溶解了,提高纯度。
5.某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物:
请回答下列问题:
(1)B物质的化学式为____________。
(2)该方案的明显失误是因某一步设计不当而使分离产物不纯,该步正确的方案应是____________。
(3)若要测定原混合物中KCl和BaCl2的质量分数,除了要准确称量混合物的质量外,至少还要获得的数据是________的质量。
解析:(1)要分离KCl和BaCl2两种固体混合物,加入过量的K2CO3溶液使BaCl2完全转化成BaCO3沉淀。将沉淀洗涤与盐酸反应后经蒸发干燥得到固体B为BaCl2。
(2)加入过量K2CO3溶液后所得的滤液中有KCl和K2CO3,直接加热蒸发结晶所得的固体C(氯化钾)中混有K2CO3,因此步骤⑥应先在滤液中加过量的盐酸与K2CO3反应转化为KCl后,再蒸发结晶得到纯净的KCl。
(3)固体B(BaCl2)中的所有钡离子全部来源于混合物,因此,只要测得固体B或沉淀A′的质量,据“钡量”守恒即可确定BaCl2的质量分数。
答案:(1)BaCl2
(2)步骤⑥应先在滤液中加过量盐酸,然后再蒸发结晶得固体C (3)沉淀A′或固体B
1.下列实验操作中:①过滤;②蒸发;③溶解;④取液体试剂;⑤取固体试剂。一定要用到玻璃棒的是( )
A.①②③ B.④⑤
C.①④ D.①③⑤
解析:选A。过滤时用玻璃棒引流,防止溶液溅出及冲破滤纸;溶解时搅拌,可加速溶解;蒸发时用玻璃棒搅拌滤液,以防止滤液局部温度过高而发生液滴飞溅;取液体试剂时可用胶头滴管;取固体试剂时可用药匙。
2.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和烯硫酸反应时,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,不可预先湿润,否则可能改变[H+]或[OH-];稀H2SO4中加水使[H+]下降,反应速率减慢;过量的盐酸会溶解生成的Fe(OH)3沉淀。
3.(2011年烟台高二期末测试)若用重结晶法除去某产品中的杂质,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
C.产品在溶剂中的溶解度随温度升高而迅速加大
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,同一溶剂中,产品要比杂质更易溶。
4.对下列各组物质:①NaNO3和NaCl;②CaCl2和CaCO3;③MnO2和KCl;④BaSO4和AgCl。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.只有① B.③④
C.②③ D.②④
解析:选C。要将两种固体按溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序分离,必须具备的条件是其中一种固体难溶于水,另一种固体易溶于水。对于所给出的物质组:①两者都易溶;④两者都难溶,均不能用指定的方法分离。② CaCl2 易溶,CaCO3难溶;③MnO2难溶,KCl易溶,可用指定方法分离。
5.用加热结晶的方法把食盐和水分离,为了防止加热过快而使食盐水溅出,我们可以用如图的实验装置间接加热,则图中A处应加入( )
A.酒精 B.汽油
C.水 D.食盐水
解析:选D。酒精和汽油均易燃烧,食盐水比水能达到更高的温度。
6.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晶体,无法分开。
7.某溶液中存在Mg2+、Ag+、Ba2+三种金属离子,现用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,滤出一种沉淀,所加溶液顺序正确的是( )
A.Na2CO3 NaCl NaOH
B.NaOH NaCl Na2CO3
C.NaCl NaOH Na2CO3
D.NaCl Na2CO3 NaOH
解析:选C。三种金属离子均能与Na2CO3溶液反应生成沉淀,Mg2+和Ag+均能与NaOH溶液反应生成沉淀。因此首先加入NaCl溶液生成AgCl沉淀,然后加入NaOH溶液生成Mg(OH)2沉淀,最后加入Na2CO3溶液生成BaCO3沉淀。
8.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。
9.(2011年湖北黄冈高二检测)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项利用重结晶操作不能彻底除杂;只有B中加入食盐后,发生盐析作用,过滤可除杂。
10.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%是饱和溶液中溶质的质量分数,则其溶解度为S=×100 g=28.2 g,对照表中数据可知,开始析出晶体的温度范围是30~40 ℃。
11.某校课外小组同学制备Fe(OH)3胶体,并研究该胶体的性质。他们采用了以下操作制备胶体,请将空白处填写完整。
(1)取一个烧杯,加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾,然后向烧杯中滴加1 mL~2 mL饱和________溶液,继续煮沸,待__________________后,停止加热。
(2)将制得的胶体放入半透膜制成的袋内,如图所示。放置2 min后,取少量半透膜外的液体于试管中,置于暗处,用一束强光从侧面照射,观察________(填“有”或“无”)丁达尔现象;再向试管中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液,可观察到的现象为____________。
(3)将半透膜内的液体倒入U形管中,如图所示,在液体上方加入少量电解液以保护胶体,接通直流电后,观察到的现象是____________
(填“阴”或“阳”)极附近颜色逐渐变深,其原因是__________________________________。
解析:Fe(OH)3胶体的制备,不能采用铁盐和碱的反应,两者反应会生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3胶体不能透过半透膜,Cl-能透过半透膜,用强光照射半透膜外液体无丁达尔现象,加稀硝酸酸化的硝酸银溶液有AgCl白色沉淀生成。Fe(OH)3 胶粒带正电荷,通电后向阴极移动。
答案:(1)氯化铁(或FeCl3) 液体呈红褐色
(2)无 有白色沉淀生成
(3)阴 Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,在电场作用下向阴极移动
12.(2011年北京市海淀区模拟)将含有少量氯化钾的硝酸钾固体提纯,某学生进行如图所示实验操作。回答下列问题:
(1)将样品置于烧杯中,加入适量的水溶解,同时用玻璃棒搅拌,搅拌的作用是________________________________________________________________________。
(2)向溶液中加入适量的________溶液,使氯化钾转化为沉淀。
(3)将混合液进行过滤,过滤装置和操作如图,指出图中的两处错误:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(4)为了从滤液中得到硝酸钾晶体,可选用的两种方法是:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
解析:蒸发溶剂法:适用于所有的固态溶质从溶液中结晶析出;冷却热饱和溶液法:适用于溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质从溶液中结晶析出。根据硝酸钾的溶解度受温度变化影响的情况,上述两种方法对于硝酸钾晶体从溶液中析出都适用。
答案:(1)加快固体溶解
(2)硝酸银
(3)①液体没有用玻璃棒引流
②漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁
(4)①冷却热饱和溶液 ②蒸发溶剂
13.某综合实践活动小组到自来水厂进行参观,了解到源水处理成自来水的工艺流程示意图如下:
暴晒池
(1)源水中含Ca2+、Mg2+、HCO、Cl-等,加入CaO后生成Ca(OH)2,进而发生若干个复分解反应,试写出其中任意一个反应的离子方程式________________________________________________________________________。
(2)加入凝聚剂可以除去其中的悬浮固体颗粒,该过程是________(填写下列各项的序号)。
①只有物理过程,无化学过程
②只有化学过程,无物理过程
③既有化学过程又有物理过程
FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,加入后最终生成红褐色胶状沉淀,则这种沉淀是________。
(3)通入二氧化碳的目的是________和________。
(4)气体A的作用是________。
(5)下列物质中,________可以作为气体A的代替品。(填写下列各项的序号)
①ClO2 ②浓氨水
③SO2 ④浓硫酸
解析:由题意知:源水中加入CaO后发生的复分解反应有:HCO+OH-===CO+H2O、Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O、Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O、Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。任意写出一个即可。加入凝聚剂除去其中的悬浮固体颗粒,该过程既有胶体的吸附作用也有化学反应,所以既有化学过程又有物理过程。FeSO4·7H2O加入后生成红褐色Fe(OH)3胶状沉淀。通入二氧化碳的目的是除去钙离子并调节溶液酸度。气体A应是氯气,其作用是杀菌消毒,所以可以找具有强氧化性的ClO2代替。
答案:(1)HCO+OH-===CO+H2O
(或:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O或:Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O或:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓)
(2)③ Fe(OH)3
(3)除去钙离子 调节溶液酸度
(4)杀菌消毒
(5)①
14.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)参照下图溶解度曲线,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。
(2)操作⑤是实验室常用的过滤方法——减压过滤(俗称抽滤)。请问这种过滤方法其优点是____________________________________________________________。
解析:本题考查制取较纯净的氯化钾晶体及液溴的流程。(1)由溶解度图象知,将得到的溶液进行蒸发浓缩至90 ℃后进行结晶,再进行固液不相溶的物质进行分离的操作叫过滤,在90 ℃时得到的固体A为MgSO4,而30 ℃时得到的固体B为KCl,所以应用冷水洗涤固体B,才可以得到较纯净的氯化钾。(2)减压下进行过滤,则过滤的速度加快,缩短了过滤需要的时间,得到的晶体更干燥。
答案:(1)MgSO4 KCl 冷水
(2)加快过滤速度,使得到的晶体更干燥