物质的分离与提纯知识点题库

生活中经常用到物质分离提纯的方法，以下说法错误的是（）

A . 海水淡化是利用蒸馏的原理 B . 用过滤的原理使用纱布将豆腐花和豆浆分离 C . 酿酒时用萃取的原理将酒精的纯度提高 D . 海水晒盐使用了蒸发的原理

除去SiO₂中混有的少量生石灰和石灰石，有如下操作：（）

①加水溶解 ②加水煮沸 ③过滤 ④加稀HCl．

A . ①③ B . ④③ C . ⑤③ D . ②③

选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上．

A．萃取分液 B．升华 C．结晶 D．分液 E．蒸馏 F．过滤

（1）分离饱和食盐水与沙子的混合物；
（2）从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾；
（3）分离水和汽油的混合物；
（4）分离酒精（沸点为78.1℃）和甲苯（沸点为110.6℃）两种互溶液体；
（5）从碘水中提取碘单质．

为了提纯下表所列物质（括号内为杂质），有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是（）

选项	被提纯的物质	除杂试剂	分离方法
A	己烷（己烯）	溴水	分液
B	淀粉溶液（NaCl）	水	过滤
C	CH₃CH₂OH （CH₃COOH）	CaO	蒸馏
D	CH₃COOC₂H₅ （CH₃COOH）	NaOH溶液	分液

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

根据如图装置图，回答下列问题：

写出仪器名称②③；仪器①～④中，使用时必须检查是否漏水的有（填序号）．

下列除去杂质的操作方法不正确的是（　　）

A . 镁粉中含少量铝粉：加足量氢氧化钠溶液充分搅拌后过滤 B . 碳酸钠溶液中含少量碳酸氢钠：加足量澄清石灰水 C . 自来水中含少量Fe³⁺：蒸馏 D . 硝酸钾固体中含少量氯化钾：配制80℃的饱和溶液，冷却、结晶、过滤、洗涤干燥

某同学设计了如图所示装置进行石油分馏的实验．

（1）指出实验装置中仪器A、B、C、D的名称：
A、B、C、D．
（2）指出该同学所设计的实验装置中存在的错误，并给予改正．
错误：①；②．
改正：①;②
（3）实验装置改正后，进行气密性检查的方法：．
（4）蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片的作用是．

自然界地表层存在大量铁、铜的硫化物．现制得含氯化亚铁杂质的氯化铜水溶液，为制取纯净的CuCl₂•2H₂O，首先将其制成水溶液，然后按如图步骤进行提纯．

已知Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的氢氧化物开始和完全沉淀时的pH，见表．请回答：

	Fe³⁺	Fe²⁺	Cu²⁺
氢氧化物开始沉淀时的pH	1.9	7	4.7
氢氧化物完全沉淀时的pH	3.2	9	6.7

（1）加入氧化剂的目的是．
（2）最适合作氧化剂X的是（填序号）．
A．K₂Cr₂O₇ B．NaClO C．H₂O₂ D．KMnO₄
在酸性条件下，氧化剂X与Fe²⁺反应的离子方程式为．
（3）加入的物质Y以调节溶液pH，Y的化学式是，pH的范围是．
（4）只能在HCl气流中加热浓缩才能得到CuCl₂•2H₂O晶体，HCl气流起的作用是：
（5）已知Ksp（ZnS）＞Ksp（CuS）．地表层原生铜的硫化物经氧化、水浸作用后变成CuSO₄溶液，再向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS慢慢转变为铜蓝（CuS）．用离子方程式解释ZnS能转变为CuS的原因．

苯甲酸乙酯(C₉H₁₀O₂)是无色透明有水果香气的液体，俗称安息香酸乙酯，常用做溶剂和香料。下列说法正确的是（）

A . 按如图装置制备苯甲酸乙酯，应在烧瓶A中先加入3mL浓H₂SO₄和4g苯甲酸，然后边振荡烧瓶边慢慢加入10mL乙醇 B . 如图是制备苯甲酸乙酯的简易装置，A中玻璃导管改用球形玲凝管效果更好 C . 制得的苯甲酸乙酯粗产品，可通过水洗、NaOH溶液洗涤、水洗，除去苯甲酸乙酯中的部分杂质 D . 分子式为C₉H₁₀O₂ ，含有苯环且能与饱和NaHCO₃溶液反应放出气体的有机物共有15种(不含立体异构)

对下列物质进行分离或提纯，把有关操作的序号写在的空格内。

a．蒸馏 b．分液 c．加适量水，过滤 d．萃取分液

（1）除去碳酸钙中混有的少量氯化钠
（2）分离互溶的液体：乙酸（沸点118℃）乙酸乙酯（沸点77.1℃）
（3）分离汽油和水
（4）从碘水中提取碘

2019年3月22日是第二十七届“世界水日”，3月22-28日是第三十二届“中国水周”。联合国确定2019年“世界水日”的宜传主题为“ Leaving no one behind”(不让任何个人掉队)。经研究确定，我国纪念2019年“世界水日”和“中国水周”活动的宜传主题为“坚持节水优先，强化水资源管理”。海水淡化是应对水短缺的重要手段，所谓海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程。下列方法中可以用来进行海水淡化的是( )

A . 过滤法 B . 蒸馏法 C . 分液法 D . 蒸发

工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣（主要成分为Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃ ，不考虑其他杂质）制取七水合硫酸亚铁（FeSO₄•7H₂O）的流程如图：

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（1） FeO属于碱性氧化物，写出FeO与硫酸反应的化学方程式
（2） FeCl₃可用于作净水剂，是因为其溶于水能形成Fe（OH）₃胶体具有性，FeCl₃溶液中分散质粒子的直径（填“>”或“<”） $\text{[math]}$ m。
（3） “转化”是为了将溶液中的Fe₂（SO₄）₃转化为FeSO₄。一种方法是向溶液中加入铁粉，铁粉与Fe₂（SO₄）₃发生化合反应生成FeSO₄ ，该反应的化学方程式是，该反应中化合价升高的元素是，化合价降低的元素是。另一种方法是向溶液中通入SO₂ ，发生反应Fe₂（SO₄）₃+SO₂+2H₂O=2FeSO₄+2H₂SO₄ ，该反应属于（填“氧化还原”或“非氧化还原”）反应。Fe₂（SO₄）₃的电离方程式为。
（4） “过滤”所用到的玻璃仪器有。

碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料，可用废镍催化剂（主要含Ni、Al，少量Cr、FeS等)来制备，其工艺流程如下：

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回答下列问题：

（1） “浸泡除铝”时，发生反应的离子反应方程式为。
（2） “溶解”时放出的气体为（填化学式）。

（3）已知该条件下金属离子开始沉淀和完仝沉淀的pH如下表:

	开始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Ni²⁺	6.2	8.6
Fe²⁺	7.6	9.1
Fe³⁺	2.3	3.3
Cr³⁺	4.5	5.6

“调pH 1”时，洛液pH范围为；

（4）在空气中加热Ni(OH)₂可得NiOOH，请写出此反应的化学方程式。
（5）金属铬在溶液中有多种存在形式，CrO₄^2-和Cr₂O₇^2-在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0mol/L的Na₂CrO₄溶液中c(Cr₂O₇^2-)，随c(H⁺)的变化如图所示，用离子方程式表示Na₂CrO₄溶液中的转化反应，根据A点数据汁算出该转化反应的平衡常数为，温度升高，溶液中CrO₄^2-的平衡转化率减小，则该反应的△H0 (填“>”、“<”或“=”)。

水合肼(N₂H₄·H₂O)是一种重要的化工原料，工业上用尿素[CO(NH₂)₂]、NaOH和NaClO溶液反应制备水合肼的实验流程如图：据此某化学兴趣小组设计了下列实验制备N₂H₄·H₂O。

查阅资料：①3NaClO $\text{[math]}$ 2NaCl+NaClO₃；②N₂H₄·H₂O易溶于水，熔点-40℃，沸点为118℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N₂；属于二元弱碱，在空气中可吸收CO₂而产生烟雾。

（1） [实验一]制备NaClO溶液

回答下列问题：

盛装浓盐酸仪器的名称是，加入实验药品之前必须进行的操作是。
（2）装置II中为了提高NaClO的产率，用冰水浴控制温度在30℃以下，其主要原因是。
（3）装置III的作用是。
（4） [实验二]制备水合肼

装置中的直形冷凝管(填“能”或“不能”)用球形冷凝管代替。
（5）三颈烧瓶中生成水合肼的化学反应方程式：。
（6）滴加NaClO溶液时不能过快、过多的原因是。
（7）有同学认为该实验收集装置有缺陷，请你写出改进措施。

六氯化钨(WCl₆)可用作有机合成催化剂，熔点为283℃，沸点为340℃，易溶于CS₂ ，极易水解。实验室中，先将三氧化钨(WO₃)还原为金属钨(W)再制备WCl₆ ，装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题：

（1）检查装置气密性并加入WO₃。先通N₂ ，其目的是；一段时间后，加热管式炉，改通H₂ ，对B处逸出的H₂进行后续处理。仪器A的名称为，证明WO₃已被完全还原的现象是。
（2） WO₃完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H₂；②以干燥的接收装置替换E；③在B处加装盛有碱石灰的干燥管；④……；⑤加热，通Cl₂；⑥……。碱石灰的作用是；操作④是，目的是。
（3）利用碘量法测定WCl₆产品纯度，实验如下：
①称量：将足量CS₂(易挥发)加入干燥的称量瓶中，盖紧称重为m₁g；开盖并计时1分钟，盖紧称重为m₂g；再开盖加入待测样品并计时1分钟，盖紧称重为m₃g，则样品质量为g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。

②滴定：先将WCl₆转化为可溶的Na₂WO₄ ，通过IO $\text{[math]}$ 离子交换柱发生反应：WO $\text{[math]}$ +Ba(IO₃)₂=BaWO₄+2IO $\text{[math]}$ ；交换结束后，向所得含IO $\text{[math]}$ 的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：IO $\text{[math]}$ +5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；反应完全后，用Na₂S₂O₃标准溶液滴定，发生反应：I₂+2S₂O $\text{[math]}$ =2I^-+S₄O $\text{[math]}$ 。滴定达终点时消耗cmol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液VmL，则样品中WCl₆(摩尔质量为Mg•mol^-1)的质量分数为。称量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1分钟，则滴定时消耗Na₂S₂O₃溶液的体积将(填“偏大”“偏小”或“不变”)，样品中WCl₆质量分数的测定值将(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

如图是以一种以绿柱石（主要含有BeO、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和FeO等）为原料制取单质铍的工艺流程。已知常温下， $\text{[math]}$ 在pH＞10时会溶解。下列相关说法错误的是（）

A . “除铁”过程应先加适量 $\text{[math]}$ ，再加适量氨水调节pH B . “沉铍”过程中，氨水也可改用过量的NaOH溶液 C . 其中“分解”过程中发生的反应之一可表示为 $\text{[math]}$ D . 用镁热还原法制取铍时Ar气可以改为 $\text{[math]}$

硫酰氯(SO₂Cl₂)是一种重要的化工试剂，实验室合成硫酰氯的实验装置如图所示：

③100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯气。

（1）仪器a为恒压分液漏斗，与普通分液漏斗相比，其优点是。
（2）仪器b的名称为，干燥管中碱石灰的主要作用是。
（3）装置E为储气装置，用于提供氯气，则分液漏斗c中盛放的试剂为。长期存放的硫酰氯会发黄，其原因可能为。
（4）氯磺酸(ClSO₃H)加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，该反应的化学方程式为，分离这两种液态产物的方法是。
（5）若将SO₂、Cl₂按照一定比例通入水中，请设计简单实验验证二者是否恰好完全反应。(简要描述实验步骤、现象和结论)。
（6） SO₂Cl₂纯度的测定：取1.50gSO₂Cl₂产品在密闭条件下溶于烧碱溶液，最后定容为250mL溶液，取25.00mL该溶液用0.1000moL/L的AgNO₃标准溶液滴定(用K₂CrO₄作指示剂，滴定过程种SO $\text{[math]}$ 不参与反应)，平行滴定三次，平均消耗AgNO₃标准溶液22.00mL，则SO₂Cl₂产品的纯度为。

亚硫酸钠在印染工业、食品工业和化学分析等方面有广泛的用途。长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化。某化学兴趣小组设计了两种实验方案来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。

方案一：实验流程如下：

（1）实验②和⑤中玻璃棒的作用分别是。
（2）如何判断实验④中沉淀已完全。
（3）如何判断实验⑤中沉淀已洗涤干净。若未洗涤干净，本实验测定结果将(填偏大、偏小、无影响)。
方案二：实验装置及步骤如图所示：
i.如图所示组装好实验装置；
ii.……；
iii.装好药品后断开装置C、D连接处的胶管，打开装置A、B连接处的止水夹，通入空气；
iv.关闭止水夹，连接C、D处的胶管，……，使70% $\text{[math]}$ 缓慢滴入锥形瓶中至不再产生气泡，关闭分液漏斗旋塞；
v.打开止水夹，再次通入空气；
vi.称量装置D的质量为 $\text{[math]}$ (实验前的质量为 $\text{[math]}$ )。
（4）步骤ⅱ的操作为；为使液体顺利滴下，步骤ⅳ……处的操作为。
（5）亚硫酸钠的纯度为。
（6）下列实验操作会使测定结果偏小的是____。

A . 去掉装置A B . 试验后不通入空气 C . 去掉装置C D . 去掉装置E

从废旧锂离子电池【含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 嵌入石墨层间)、铝箔、 $\text{[math]}$ 电解质和有机溶剂及少量的Cu、Fe、Ni、Zn】中回收钴和锂并制备 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的一种工艺流程如下：

已知：该工艺条件下，浸取液中含有的五种金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

金属离子	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
开始沉淀的 $\text{[math]}$	1.9	7.6	4.2	6.7
完全沉淀的 $\text{[math]}$	3.2	9.2	6.7	8.4	8.5( $\text{[math]}$ 时开始溶解)

回答下列问题：

（1） “真空热解”的温度一般选择 $\text{[math]}$ ，没有选择更高温度的主要原因是。
（2） “还原酸浸”中 $\text{[math]}$ 发生反应的化学方程式为；该工艺中只用盐酸也可将 $\text{[math]}$ 还原，该反应的离子方程式为；试分析选择硫酸、 $\text{[math]}$ 溶液作浸取剂的优点：(答一点)。
（3） “净化1”时调整溶液的 $\text{[math]}$ 为6.7，此时得到的沉淀有(填化学式)。
（4） $\text{[math]}$ 在空气中加热可制得 $\text{[math]}$ ，该反应的化学方程式为。
（5） “净化2”时，应将溶液的 $\text{[math]}$ 调整为～。
（6）溶液中 $\text{[math]}$ ，为使“沉锂”后溶液中 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 溶液中至少要加 $\text{[math]}$ 固体g。【假设溶液体积不变， $\text{[math]}$ 】

“铝渣”是铝工业的副产品，主要成分为Al、AlF₃、LiF、CaO。利用“铝渣”制备Li₂CO₃的工业流程如下图所示：

已知：LiHCO₃易溶于水；Li₂CO₃在不同温度下的溶解度如下表：

温度/℃	0	10	20	50	75	100
溶解度/g/100gH₂O	1.593	1.406	1.329	1.181	0.866	0.740

回答下列问题：

（1） “酸浸”过程不能在玻璃反应釜中进行，其主要原因是。
（2） “沉淀”反应得到沉淀中其成分有CaCO₃、。
（3） “转化”步骤的目的是。
（4） “除钙”时温度不能太高，否则会影响Li₂CO₃的产率，其原因是(用化学方程式表示)。
（5）从“热分解”后的溶液中获得Li₂CO₃晶体的操作是蒸发结晶洗涤、干燥。
（6）利用表中数据计算100℃时Li₂CO₃的K_sp近似值为。
（7）利用Li₂CO₃为原料采用固相法可制备锂离子电池的正极材料LiMn₂O₄ ，其制备过程：将MnO₂和Li₂CO₃按一定物质的量之比配料，球磨后，高温加热，反应过程会产生两种气体，则两种气体的物质的量之比为(要求：密度大的气体与密度小的气体作比)。

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