物质的分离与提纯知识点题库

某同学设计如下实验方案，以分离KCl和BaCl₂两种固体混合物，试回答下列

（1）操作①的名称是，操作②的名称是．
（2）试剂a是，试剂b是，固体B是．（填化学式）
（3）加入试剂a所发生的化学反应方程式为：．
加入试剂b所发生的化学反应方程式为：
（4）该方案能否达到实验目的：若不能，应如何改进（若能，此问不用回答）．
（5）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（填“A”、“A₁”、“B”、“C”）的质量．

铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr₂O₃ ，还含有SiO₂、Al₂O₃等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇）的过程如图所示：

已知：①NaFeO₂在水溶液中强烈水解生成对应的氢氧化物．

②2CrO $\text{[math]}$ +2H⁺⇌Cr₂O $\text{[math]}$ +H₂O

（1）完成煅烧过程中铬铁矿发生的主要反应的化学方程式：
FeO•Cr₂O₃+7O₂+ $\text{[math]}$ Na₂CrO₄+NaFeO₂+
上述反应中每熔化1mol FeO•Cr₂O₃ ，转移的电子数为
（2）浸出液的成分除Na₂CrO₄、NaOH外，还含有（写化学式，下同），滤渣1的成分是．
（3）调节浸出液pH所加的试剂a是（写化学式）．
（4）该流程中用了两步调节pH，若合并成一步调pH，酸性过强，产品Na₂Cr₂O₇晶体中可能含有较多杂质，用离子方程式说明引入该杂质的原因．
（5） 100kg铬铁矿（含FeO•Cr₂O₃ 89.6%）最多可获得Na₂Cr₂O₇•2H₂O的质量为 kg．

下列叙述正确的是（）

A . 分液时，上层液体应从分液漏斗的上口倒出 B . 蒸发时，应把蒸发皿中的水蒸干，再熄灭酒精灯 C . 稀释时，把水倒入浓硫酸中 D . 过滤时，为了加快过滤速度，可用玻璃棒搅拌

现有一瓶A和B的混合液，已知A和B的某些性质如下：

物质	熔点℃	沸点℃	密度g•cm^﹣3	水溶性
A	﹣98	57.5	0.93	可溶
B	﹣84	97	0.90	可溶

由此，分离A和B的最佳方法是（）

A . 萃取 B . 升华 C . 分馏 D . 分液

某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时，进行如图所示实验：

查阅教材可知，普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物质．请回答以下问题：

（1）操作①的名称是；操作②的名称是；
（2）操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、、和三脚架；操作③灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣中还存在的物质为．
（3）操作④的试管加入③中所得黑色滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定黑色固体为．

（4）该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH₄Cl和ZnCl₂ ，下面是他做完实验后所写的实验报告，请你写出其空白处的内容：

实验目的	操作	实验现象	结论
①．检验Cl^﹣	取少许滤液于试管中，加入	产生白色沉淀	含有Cl^﹣
②．检验NH₄⁺	取少许滤液于试管中，加入		含有NH₄⁺　k
③．检验Zn²⁺	取少许滤液于试管中，加入稀氨水	先产生白色沉淀，继续加入氨水，沉淀又溶解	含有Zn²⁺

某铜矿石的成分中含有Cu₂O，还含有少量的Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂ ．某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如下：

（1）已知：Cu₂O易溶于稀酸溶液，溶液变为蓝色且有紫红色的金属单质生成，写出并配平其反应的离子方程式．
（2）滤液A中铁元素的存在形式为（填离子符号），检验滤液A中存在该离子的试剂为（填试剂名称）．
（3）固体混合物B主要含有，其中氧化物的用途为（填写一种用途即可）．
（4）金属E与固体混合物F发生反应的化学方程式为．
（5）将Na₂CO₃溶液滴入到一定量的FeCl₃溶液中，有无色无味气体放出，写出相应的离子方程式：．
（6）取10g该铜矿石炼制精铜，可用酸性高锰酸钾溶液滴定法测定粗铜精炼后电解液中铁元素的含量（假设其他物质不与高锰酸钾反应，且流程中不考虑铁元素的损耗）．若滴定时用去0.1mol/L的酸性高锰酸钾溶液20.00mL，则该铜矿石中Fe₂O₃的含量为．

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．

（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的化学反应方程式为．
（2）过程II中加入稀H₂SO₄酸化后，再加入Na₂S₂O₃溶液浸出钴．则浸出钴的离子反应方程式为（产物中只有一种酸根）．请从反应原理分析不用盐酸酸化的主要原因．
（3）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请分别用离子方程式表示在过程III、IV中起的作用：．
（4）某天然碱的化学式可表示为2Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O，取少量该物质溶于水得稀溶液P．下列有关溶液P中微粒的物质的量浓度关系正确的是（填序号）．

A . c（CO₃²^﹣）＞c（HCO₃^﹣）＞c（OH^﹣）＞c（H⁺） B . c（OH^﹣）=c（H⁺）+c（HCO₃^﹣）+2c（H₂CO₃） C . 3c（Na⁺）＞5c（CO₃²^﹣）+5c（HCO₃^﹣）+5c（H₂CO₃） D . 将P溶液与少量NaOH溶液混合：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^﹣）+2c（CO₃²^﹣）+c（OH^﹣）
（5） CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl₂溶液．CoCl₂含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl₂吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水．如图是粉红色的CoCl₂•6H₂O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，B物质的化学式是．

从碘水中提取碘可以采用的方法是( )

A . 萃取 B . 沉淀 C . 蒸馏 D . 过滤

下列说法错误的是（）

A . 除去KNO₃中的少量NaCl，可将混合物制成热的饱和溶液，冷却结晶，过滤 B . 乙醇中含乙酸杂质，可加入碳酸钠溶液洗涤、分液除去 C . 可用激光笔检验淀粉溶液的丁达尔效应 D . 苯中混有甲苯，可加适量酸性高锰酸钾溶液，再加烧碱溶液后分液可得到苯

重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）是高中化学常见的的氧化剂，工业上以铬铁矿为原料用碱溶氧化法制备。铬铁矿中通常含有Cr₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂等。

已知：

①NaFeO₂常温遇大量水会强烈水解，高温时不与水反应

②2CrO₄²^－(黄色)＋2H^＋ Cr₂O₇²^－(橙色)＋H₂O

③+6价的铬元素在强酸性条件下具有强氧化性，还原产物为Cr³⁺ ，强碱性条件下几乎没有氧化性

请回答下列问题：

（1）将矿石粉碎的目的是。
（2）高温灼烧时生成NaFeO₂的化学方程式。
（3） ①滤渣1的成分为（写化学式，下同），写出生成该物质反应的离子方程式。
②滤渣2的主要成分是。
（4）若向Na₂CrO₄溶液中加入浓盐酸进行酸化，出现的现象为
（5）生产后的废水中主要含有一定量的Cr₂O₇²^－，通常加一定量的绿矾进行净化并调节pH约为6，可生成两种难溶于水的沉淀，请写出该反应的离子方程式。

下列实验装置或操作正确的是( )

从碘水中分离出碘

检验溶液中NH₄⁺的存在

干燥SO₂气体

收集HCl气体

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

Li₄Ti₅O₁₂和LiFePO₄都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO₃ ，还含有少量MgO、SiO₂等杂质)来制备，工艺流程如下：

已知：“酸浸”后，钛主要以TiOCl₄^2-形式存在FeTiO₃＋4H^＋＋4Cl^－=Fe²^＋＋TiOCl₄^2-＋2H₂O

下列说法错误的是（）

A . Li₂Ti₅O₁₅中Ti的化合价为＋4，其中有4个过氧键 B . 滤液②中的阳离子除了Fe²^＋和H^＋，还有Mg²^＋ C . 滤液②中也可以直接加适量的氯水代替双氧水 D . “高温煅烧”过程中，Fe元素被氧化

实验室有一份含有杂质MgCl₂和KCl的AlCl₃溶液M，某小组用下图所示过程对其进行除杂并尽可能的减少AlCl₃的损失。请回答下列问题：

（1）沉淀A的化学式为，过程①中Al³⁺发生反应的离子方程式为。
（2）氢氧化钠溶液（填“能”或“不能”）用氨水代替，原因是。
（3）溶液B中大量存在的阳离子是，过程②中生成沉淀C的离子方程式为。

下列实验错误的是（）

A . 选用溴水鉴别乙烷和乙烯 B . 选用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烷和乙烯 C . 选用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中乙烯 D . 选用溴水除去乙烷中乙烯

下列有关物质(括号内为杂质)的提纯方法正确的是（）

A . 丙烷(丙烯)——通入酸性高锰酸钾溶液 B . 苯(苯酚)——加入氢氧化钠,分液 C . 丙酸乙酯(丙酸)——加入稀硫酸 D . 甘油(水)——分液

铝土矿主要成分为 Al₂O₃ ，主要杂质为 Fe₂O₃、SiO₂ ，某实验小组设计了如下流程制备铝：下列说法不正确的是（）

A . 步骤①过滤得到的滤渣主要为 SiO₂ B . 步骤②的沉淀剂可以选用 NaOH、氨水或 Ca(OH)₂ ，考虑成本，Ca(OH)₂ 最合适 C . 步骤④加入冰晶石的目的是降低 Al₂O₃ 熔融的温度，降低能耗 D . 该方案的缺陷在于未能很好的将 Fe₂O₃ 杂质除去

由含[Cu(NH₃)₄]Cl₂的蚀刻废液制取[Cu(NH₃)₄]CO₃溶液的流程如图：

下列有关说法错误的是（）

A . 上述制取流程不涉及氧化还原反应 B . “沉铜”在加热条件下进行，发生反应的离子方程式为[Cu(NH₃)₄] $\text{[math]}$ +2OH^- $\text{[math]}$ 4NH₃↑+CuO↓+H₂O C . “滤液”中大量存在的离子有Na⁺、 $\text{[math]}$ 、Cl^-和OH^- D . “浸铜”时温度过高可能导致铜的浸出率下降

某化学兴趣小组用如下图1所示装置进行探究实验，以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后，可观察到试管中溴水褪色，烧瓶中浓H₂SO₄与乙醇的混合液体变为棕黑色。

（1）写出该实验中生成乙烯的化学方程式。
（2）甲同学认为：考虑到该混合液体反应的复杂性，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，其理由正确的是。
a．乙烯与溴水易发生取代反应

b．使溴水褪色的反应，未必是加成反应

c．使溴水褪色的物质，未必是乙烯
（3）乙同学经过细致观察后试管中另一实验现象后，证明反应中有乙烯生成，请简述这种这一实验现象。
（4）丙同学对上述实验装置进行了改进，在Ⅰ和Ⅱ之间增加上图2装置以除去乙醇蒸气和SO₂ ，则A中的试剂是，B中的试剂为。

重铬酸钠是一种用途极广的氧化剂，工业上可以用铬铁矿[主要成分Fe(CrO₂)₂(或写成 FeO·Cr₂O₃)，还含有Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂ 等杂质]制备，同时还可回收 Cr。其主要工艺流程如图所示：

已知部分物质的溶解度曲线如图 1 所示。

请回答下列问题：

（1）若煅烧操作在实验室进行最好选用_____(填序号)；

A . 石英坩埚 B . 铁坩埚 C . 瓷坩埚
（2）煅烧生成 Na₂CrO₄ 的化学方程式为。
（3）滤渣 1 的成分为 Fe₂O₃ ，滤渣 2 的成分除了Al(OH)₃之外还有。
（4）操作 a 的实验步骤为，洗涤干燥。
（5）加入 $\text{[math]}$ 溶液后使硫元素全部以 $\text{[math]}$ 的形式存在，写出生成Cr(OH)₃的离子方程式。
（6）采用石墨电极电解 Na₂CrO₄ 溶液制备 Na₂Cr₂O₇ ，其原理如图 2 所示。电极 b 为极（填“阳”或“阴”），写出电极 b 的电极反应方程式：。
（7）根据有关国家标准，含 $\text{[math]}$ 的废水要经化学处理使其浓度降至5.0×10^-⁷mol·L^-¹ 以下才能排放。可采用加入可溶性钡盐生成BaCrO₄沉淀[K_sp（BaCrO₄）=1.2×10^-¹⁰]，再加入硫酸处理多余的Ba²⁺的方法处理废水。加入可溶性钡盐后，废水中 Ba²⁺的浓度应不小于mol·L^-¹ ，废水处理后方能达到国家排放标准。

经检测，某化工厂排出的废水呈酸性，且其中含有大量 Na⁺、Cu²⁺、SO $\text{[math]}$ 、Cl^-、NO $\text{[math]}$ 。回答下列问题：

（1）下列离子中，能大量存在于该废水中的是_______(填标号)

A . Ag⁺ B . Mg²⁺ C . OH^- D . HCO $\text{[math]}$
（2）取100mL该废水于烧杯，逐滴加入NaOH溶液至呈碱性过程中，原废水中存在的离子的量会发生变化的是Na⁺、(用离子符号表示)。
（3）某化学社团小组成员欲除去废水样品中的Cu²⁺和SO $\text{[math]}$ ，最终得到中性溶液，设计的方案流程如图：

①试剂c为(写化学式)；溶液3所含溶质离子有Cl^-、。

②“分离操作”的名称是，需用到的玻璃仪器主要有。

③向“白色沉淀2”中加入足量盐酸，发生反应的离子方程式为。

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