物质的分离与提纯知识点题库

实验是研究化学的基础，如图中所示的实验方法、装置或操作完全正确的是（　　）

A .

B .

C .

D .

某实验小组用工业上废弃固体（主要成分Cu₂S和Fe₂O₃）混合物制取粗铜和Fe₂（SO₄）₃晶体，设计的操作流程如下：

（1）除酒精灯和铁架台或三脚架外，①中所需的容器名称为；
（2）已知试剂x为过氧化氢，写出H₂O₂与溶液B反应的离子方程式为；
（3）写出步骤③发生反应的离子方程式；
（4）步骤⑥的实验操作为、过滤、烘干．
（5）某同学取少量的溶液B向其中加入过量的某种强氧化剂，再滴加KSCN溶液，发现溶液变红色，放置一段时间后，溶液褪色，该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN^﹣被过量的氧化剂氧化所致．现给出以下试剂：1.0mol/L硫酸、1.0mol/LNaOH溶液、0.1mol/LFe₂（SO₄）₃溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水．请你设计合趣实验验证乙同学的猜测是否合理．简要说明实验步骤和现象．

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、加入化学试剂等．填写下列各组混合物的分离或提纯应采用的方法．

（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）除去乙醇中溶解的微量食盐可采用的方法．
（3）粗盐中含有不溶性的泥沙、可溶性的氯化钙、氯化镁及﹣些硫酸盐．对粗盐中的这些杂质可采用和的方法除去．
（4）除去氧化钙中的碳酸钙可用的方法．

FeSO₄•7H₂O广泛用于医药和工业领域．以下是FeSO₄•7H₂O的实验室制备流程图．

根据题意完成下列填空：

（1）碳酸钠溶液能除去酯类油污，是因为（用离子方程式表示），
（2）废铁屑中含氧化铁，无需在制备前除去，理由是（用离子方程式回答），．
以下是测定某补血剂（FeSO₄•7H₂O）中铁元素含量的流程图．根据题意完成下列填空：
（3）步骤Ⅲ需要100mL1mol/L的稀硫酸，用98.3%，ρ=1.84g/cm³的浓硫酸配制，所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及．
（4）步骤Ⅴ一系列操作依次是：①过滤②洗涤③④冷却⑤称量⑥恒重操作．操作⑥的目的是．
（5）假设实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量 g（用含a的代数式表示）．

要从含Al³⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Ag⁺的溶液中分别沉淀出Fe³⁺、Ba²⁺、Ag⁺ ，加入试剂的顺序正确的是（）

A . HCl、H₂SO₄、NaOH B . NaOH、HCl、H₂SO₄ C . HCl、H₂SO₄、NH₃•H₂O D . HCl、NH₃•H₂O、H₂SO₄

为除去杂质，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是（）

选项	实验目的	除杂试剂	分离方法
A	除去溴苯中的溴	氢氧化钠溶液	分液
B	除去苯中的苯酚	饱和溴水	过滤
C	除去乙烷中的乙烯	酸性高锰酸钾溶液	洗气
D	除去乙醇中的乙酸	氢氧化钠溶液	过滤

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

下列对文献记载内容理解错误的是(　　)

A . 《天工开物》记载“凡研硝(KNO₃)不以铁碾入石臼，相激火生，祸不可测”，“相激火生”是指爆炸 B . 《本草经集注》记载鉴别硝石(KNO₃)和朴硝(Na₂SO₄)：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，该方法是升华 C . 《本草纲目》中“烧酒”写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也”，这种方法是蒸馏 D . 东晋葛洪《肘后备急方》中称“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，屠呦呦以此法提取青蒿素属于萃取

化学是一门以实验为基础的自然科学，下列实验操作或实验评价错误的是（）

A . 用酒精灯加热铝箔至熔化，铝并不滴落，说明氧化铝的熔点比铝高 B . 可选用CCl₄作萃取剂萃取溴水中的溴单质 C . 蒸馏时温度计的位置如图所示，则温度计所示温度低于馏出物的沸点

D . 配制一定物质的量浓度的溶液时，定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏高

下列说法错误的是（）

A . 用火箭燃料发射“天宫二号”的过程中，发生了氧化还原反应 B . “何意百炼钢，化为绕指柔”，其中钢指的是铁的合金 C . “声如罄、薄如纸”,瓷器的原料高岭土[Al₂Si₂O₅(OH)₄]，可表示为:Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O D . “青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，诗句中体现的屠呦呦对青蒿素的提取属化学变化

要从苯酚的乙醇溶液中回收苯酚，有下列操作；①蒸馏；②过滤；③静置分液；④加入足量金属钠；⑤通入过量CO₂；⑥加入足量NaOH溶液；⑦加入足量FeCl₃溶液；⑧加入乙酸与浓H₂SO₄混合加热，合理的步骤是（）

A . ④⑤③ B . ⑥①⑤③ C . ⑧① D . ⑧②⑤③

溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：

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	苯	溴	溴苯
密度/g·cm^-3	0.88	3.10	1.50
沸点/℃	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

按以下合成步骤回答问题：

（1）在a中加入15 mL苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL 液溴。再将b中液溴慢慢加入到a中，充分反应。装置a中发生的主要反应是；装置d的作用是。
（2）反应过程中，a外壁温度升高，为提高原料利用率，采取以下措施：
①采用装置c的目的是。

②利用温度计控制温度，适宜的温度范围为（填序号）。

A．＞156℃ B． 59℃－80℃ C．＜59℃
（3）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；

②滤液依次用10 mL水、8 mL10％的NaOH溶液、10 mL水洗涤。操作②所需要的玻璃仪器除烧杯外，还需，滤液用NaOH溶液洗涤的作用是。

③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。
（4）经过上述分离操作后，粗溴苯中溶解的主要杂质为苯，要进一步提纯，下列操作中必须的是___（填入符合题意选项前的字母）。

A . 重结晶 B . 过滤 C . 蒸馏 D . 萃取

南通有较长的海岸线，海水资源的利用具有广阔的前景。工业上从海水中提取Br₂与Mg 的流程如图：

（1）写出一种海水淡化的方法：。
（2）用电子式表示 MgCl₂的形成过程：。
（3）工业上用MgCl₂ 制取 Mg 一般常用的方法是________。

A . 电解法 B . 还原剂还原法 C . 热分解法 D . 铝热法
（4）提取溴的过程中，经过2次Br^-⟶Br₂转化的目的是。
（5）反应①，SO₂被Br₂氧化为 $\text{[math]}$ ，则该反应中消耗的n（SO₂）:n（Br₂）=；反应②的离子方程式为。
（6）用下面提供的试剂，设计简单的实验证明Br 的非金属性比 I 强。（已知Br₂ 和I₂溶在水中浓度较稀时都呈黄色）。。（可选择的试剂：溴水、碘水、KI 溶液、四氯化碳、氯水、淀粉溶液。）

在实验室制取乙烯时，其反应为CH₃CH₂OH $\text{[math]}$ CH₂=CH₂↑+H₂O，该实验常因温度控制不当而发生副反应生成SO₂、CO₂、水蒸气等。实验室设计如图实验装置以验证上述反应生成的混合气体中含己烯、SO₂和水蒸气。

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限用试剂(试剂均足量)：乙醇、浓硫酸、品红溶液、氢氧化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、溴水。

（1）仪器a的名称为。
（2）请根据实验的要求完成下列填空：
①D中试剂的作用为。

②E中的试剂为。

③F中的试剂为，可能的实验现象为。
（3）简述装置B置于装置A、C之间的理由：。

实验室制备溴苯的反应装置如图所示。下列叙述错误的是（）

A . 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K及分液漏斗的塞子 B . 实验开始后，液体处于微沸状态，证明苯与溴的反应是放热反应 C . 装置C的作用是吸收挥发出的苯、Br₂以及产生的HBr，防止污染环境 D . 制得的溴苯呈棕黄色可能是因为混有少量未反应的Br₂

下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 与HCl的混合气体通过饱和食盐水，可得纯 $\text{[math]}$ B . 制取摩尔盐，抽滤结束后再用少量稀硫酸洗涤固体 C . 中和热测定实验，简易量热器内的小烧杯必须干燥 D . 银氨溶液需用带橡胶塞的试剂瓶存放并置于阴凉处

多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。

（1）已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示。

	发生的主要反应
电弧炉	SiO₂+2C $\text{[math]}$ Si+CO↑
流化床反应器	Si+3HCl $\text{[math]}$ SiHCl₃+H₂

①物质Z的名称是。

②用石英砂和焦在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为

③在流化床反应的产物中，SiHCl₃大约占85%，还有SiCl₄、SiH₂Cl₂、SiH₃Cl等，有关物质的沸点数据如表，提纯SiHCl₃的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和。

物质	Si	SiCl₄	SiHCl₃	SiH₂Cl₂	SiH₃Cl	HCl	SiH₄
沸点/℃	2355	57.6	31.8	8.2	-30.4	-84.9	-111.9

（2）利用晶体硅的粉末与干燥的氮气在1300~1400℃下反应，可制取结构陶瓷材料氮化硅(Si₃N₄)。现用如图所示装置(部分仪器已省略)制取少量氮化硅。

①装置II中所盛试剂为。

②装置I和装置皿均需要加热，实验中应先(填“皿”或“I”)的热源。
（3）由晶体硅制成的n型半导体、p型半导体可用于太阳能电池。一种太阳能储能电池的工作原理如图所示，已知锂离子电池的总反应为：Li_1-xNiO₂+xLiC₆ $\text{[math]}$ LiNiO₂+xC₆。完成下列问题。

①该锂离子电池充电时，n型半导体作为电源.(填“正”或“负”)极。

②该锂离子电池放电时，b极上的电极反应式为。

Zn₃(PO₄)₂·2H₂O（溶于酸，难溶于水）是一种无毒害作用的防锈颜料，利用锌浮渣（主要含Zn、ZnO、ZnCl₂ ，还含少量的铁、锰、铜、铅及砷的化合物等）制取Zn₃(PO₄)₂·2H₂O的工艺流程如图：

回答下列问题：

（1） “浸出”时，下列措施能提高锌的浸取率的是（填字母）。

A . 用浓硫酸代替稀硫酸 B . 适当升高浸取液的温度 C . 将“浸渣”再次浸取 D . 缩短“浸出”时间
（2） “除锰”时，Mn²⁺发生反应的离子方程式为（S₂O $\text{[math]}$ 被还原为SO $\text{[math]}$ ）。
（3）流程中除铁、砷时，当生成8.9gFeOOH和7.8gFeAsO₄时，消耗H₂O₂mol。
（4） “净化”时加锌粉的目的是。
（5） “沉锌”时发生反应的化学方程式为。
（6） “沉锌”至得到“产品”还需要经过的操作是、洗涤、。证明产品已洗涤干净的实验方法是。
（7） Meyer等认为磷酸锌防腐机理是在钢铁表面形成组成近似为Zn₂Fe(PO₄)₂·4H₂O的覆盖膜，则在形成该覆盖膜的过程中，负极的电极反应式为。

如图所示是工业制纯碱的部分物质转化示意图，下列推测错误的是（）

A . ①~③涉及的操作方法中，包含过滤的是①③ B . 溶液B不可循环使用 C . 副产物NH₄Cl可用作肥料 D . 生产中应先通NH₃ ，再通CO₂

用铝箔制备Al₂O₃、AlCl₃·6H₂O及明矾(摩尔质量为474g/mol)晶体，相关流程如下：

已知：AlCl₃·6H₂O易溶于水、乙醇及乙醚；明矾在水中的溶解度如下表。

温度/℃	0	10	20	30	40	60	80	90
溶解度/g	3.00	3.99	5.90	8.39	11.7	24.8	71.0	109

（1）步骤II中发生的离子方程式；
（2）选出步骤Ⅳ过程中合理的操作并排序。
a．迅速降至室温 b．用玻璃棒摩擦器壁 c．配制90℃的明矾饱和溶液
d．自然冷却至室温 e．选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央
f．配制高于室温10~20℃的明矾饱和溶液
（3）下列关于固液分离操作或描述正确的是____。

A . 步骤II通过量CO₂后进行固液分离时为加快过滤速度可采用抽滤 B . 如图中抽滤装置有2处不正确 C . 抽滤完毕时，应先关闭水龙头，再断开吸滤瓶和安全瓶之间的导管，以防止倒吸 D . 步骤Ⅴ，抽滤时，需用玻璃纤维替代滤纸
（4）由溶液A制备AlCl₃·6H₂O的装置如图所示：
①通入HCl的作用有。
②步骤Ⅴ洗涤时，请使用合适的洗涤剂并描述具体的洗涤操作。
（5）用电子天平称取3.000g的明矾粗产品，用水溶解后取相同体积的两份溶液。第一份用BaCl₂溶液滴定法测得n(SO $\text{[math]}$ )为0.006300mol；第二份用EDTA滴定法测得n(Al³⁺)为0.002900mol。则该试样中明矾的纯度为。

磷矿是重要的化工矿物原料，贵州磷矿储量丰富。磷酸二氢钙[Ca(H₂PO₄)₂]是一种磷肥。某工厂利用磷矿(含Ca、P、Fe、Mg、Si 等元素)进行综合生产的部分流程如下：

已知： K_sp[Fe(OH)₃]=1×10^-38 ， K_sp[Mg(OH)₂]= 1 ×10^-11。

回答下列问题：

（1）为提高浸出效率，酸浸前要对磷矿石进行 (填一种处理方法)，用离子方程式说明酸浸时通入O₂的目的，滤渣 1的主要成分是。
（2）当溶液中的离子浓度低于1×10^-5mol·L^-1时，可认为沉淀完全。若酸浸氧化后的溶液中c(Mg²⁺)=0.1 mol·L^-1 ，则向该溶液加入NaOH使Fe(OH)₃完全沉淀时pH范围为。
（3）为使Ca₃(PO₄)₂与H₃PO₄完全反应生成Ca(H₂PO₄)₂ ，二者物质的量之比为。
（4）经实验测试，石灰乳的用量对磷酸二氢钙的产率有一定影响。在磷矿粉用量50 g、硫酸质量分数为60%、反应时间1.0 h、反应温度60℃条件下测试的结果如图所示，可知该条件下石灰乳的用量选择为宜，石灰乳用量过多导致磷酸二氢钙产率下降的原因可能是。
（5） LiFePO₄可用于制作锂电池，该物质可由FePO₄、Li₂CO₃与H₂C₂O₄在高温下反应制得，产物中有CO₂生成，该化学反应方程式为。

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