高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第一章 第2講 物質(zhì)的分離和提純 新人教版

第2講物質(zhì)的分離和提純[考綱要求]1.了解物質(zhì)分離、提純的意義和方法；掌握過(guò)濾、分液、蒸餾等操作步驟及要求。2.繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。考點(diǎn)一物質(zhì)分離、提純的常用物理方法1．物質(zhì)分離、提純的區(qū)別(1)物質(zhì)的分離將混合物的各組分分離開(kāi)來(lái)，獲得幾種純凈物的過(guò)程。(2)物質(zhì)的提純將混合物中的雜質(zhì)除去而得到純凈物的過(guò)程，又叫物質(zhì)的凈化或除雜。2．物質(zhì)分離、提純的常用物理方法試根據(jù)所學(xué)的知識(shí)填寫(xiě)操作方法及相關(guān)內(nèi)容。圖1圖2圖3圖4圖5(1)如圖1，方法、裝置的名稱(chēng)：過(guò)濾。適用范圍：把不溶性固體與液體進(jìn)行分離。注意事項(xiàng)：①一貼：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁；二低：濾紙上緣低于漏斗邊緣，液面低于濾紙邊緣；三靠：燒杯緊靠玻璃棒，玻璃棒輕靠三層濾紙?zhí)?，漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁。②若濾液渾濁，需更換濾紙，重新過(guò)濾。渾濁的原因可能是濾紙破損、濾液超過(guò)濾紙邊緣。(2)結(jié)晶是晶體從飽和溶液中析出的過(guò)程，對(duì)溶解度受溫度變化影響不大的固態(tài)溶質(zhì)，采用蒸發(fā)溶劑的方法，而對(duì)溶解度受溫度變化影響相當(dāng)大的固態(tài)溶質(zhì)，采用冷卻飽和溶液的方法。如圖2，方法、裝置的名稱(chēng)：蒸發(fā)結(jié)晶。適用范圍：溶解度隨溫度變化較小的物質(zhì)。注意事項(xiàng)：①玻璃棒的作用：攪拌，防止液體局部過(guò)熱而飛濺；②當(dāng)有大量晶體析出時(shí)，停止加熱，利用余熱蒸干而不能直接蒸干。(3)如圖3，方法、裝置的名稱(chēng)：分液。適用范圍：①萃取：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來(lái)；②分液：兩種液體互不相溶且易分層。注意事項(xiàng)：①溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中大；②萃取劑與原溶劑不反應(yīng)、不相溶；③萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng)。(4)如圖4，方法、裝置的名稱(chēng)：蒸餾。適用范圍：沸點(diǎn)相差較大的液體混合物注意事項(xiàng)：①溫度計(jì)的水銀球放在蒸餾燒瓶的支管口處；②蒸餾燒瓶?jī)?nèi)要加沸石；③冷凝管水流方向應(yīng)為“逆流”。(5)如圖5，方法、裝置的名稱(chēng)：升華。適用范圍：某種組分易升華的混合物，利用物質(zhì)升華的性質(zhì)在加熱條件下分離的方法。深度思考分液漏斗是萃取、分液操作中必須用到的儀器，在使用前必須檢查是否漏液，如何檢查分液漏斗是否漏液？答案關(guān)閉活塞，向分液漏斗中加入一定量的水倒置，觀察是否漏水，若不漏水再將活塞旋轉(zhuǎn)180°，然后倒置觀察是否漏水。題組一分離、提純?cè)砗头椒ǖ目疾?．下列分離物質(zhì)的方法中，利用了物質(zhì)的沸點(diǎn)的是 ()A．蒸餾 B．萃取 C．重結(jié)晶 D．蒸發(fā)答案A解析萃取、重結(jié)晶是利用物質(zhì)溶解度的不同而分離，蒸發(fā)是通過(guò)加熱將溶劑蒸發(fā)掉；蒸餾則是利用物質(zhì)沸點(diǎn)不同將物質(zhì)進(jìn)行分離。2．物質(zhì)的分離、提純是中學(xué)化學(xué)的重要操作，請(qǐng)應(yīng)用物質(zhì)分離、提純知識(shí)，分離下列各組混合物?；旌衔锓蛛x方法操作過(guò)程1從草木灰中提取可溶性物質(zhì)2KNO3和NaCl混合物3乙酸乙酯和乙酸混合物4由乙醇溶液制無(wú)水乙醇答案混合物分離方法操作過(guò)程1從草木灰中提取可溶性物質(zhì)溶解、過(guò)濾將草木灰溶于熱水中，不斷攪拌，然后過(guò)濾。若濾液仍渾濁，再過(guò)濾2KNO3和NaCl混合物結(jié)晶、過(guò)濾將混合物溶于熱水配成飽和溶液，降溫，溶液中有KNO3晶體析出，趁熱過(guò)濾3乙酸乙酯和乙酸混合物分液在混合物中加入飽和Na2CO3溶液，振蕩，靜置，分液4由乙醇溶液制無(wú)水乙醇蒸餾加入一定量的生石灰，然后蒸餾依據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)選擇恰當(dāng)分離(提純)方法(1)“固＋固”混合物的分離(提純)(2)“固＋液”混合物的分離(提純)(3)“液＋液”混合物的分離(提純)題組二分離、提純裝置的識(shí)別3．以下實(shí)驗(yàn)裝置一般不用于分離物質(zhì)的是 ()答案D解析A項(xiàng)為蒸餾裝置，用于互溶而沸點(diǎn)不同的液體混合物的分離；B項(xiàng)為滲析操作，用于膠體的凈化；C項(xiàng)為過(guò)濾操作，用于固體和液體的分離；D項(xiàng)為配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液中的移液操作，不屬于分離物質(zhì)的操作。4．下列實(shí)驗(yàn)裝置圖所示的實(shí)驗(yàn)操作，不能達(dá)到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ()答案B解析B選項(xiàng)中溫度計(jì)的水銀球位置應(yīng)與蒸餾燒瓶的支管口對(duì)齊。題組三分離、提純操作過(guò)程5．海洋植物如海帶、海藻中含有大量的碘元素，碘元素以碘離子的形式存在。實(shí)驗(yàn)室里從海藻中提取碘的流程如下圖：(1)實(shí)驗(yàn)室焙燒海帶，需要下列儀器中的________(填序號(hào))。a．試管b．燒杯c．坩堝d．泥三角e．鐵三腳架f．酒精燈(2)指出提取碘的過(guò)程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng)：①________，③__________。(3)提取碘的過(guò)程中，可選擇的有機(jī)試劑是 ()A．甲苯、酒精 B．四氯化碳、苯C．汽油、乙酸 D．汽油、甘油(4)為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機(jī)溶液，實(shí)驗(yàn)室有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品，尚缺少的玻璃儀器有__________、__________。(5)小組用CCl4萃取碘水中的碘，在右圖的分液漏斗中，下層液體呈______色；他們打開(kāi)分液漏斗活塞，卻未見(jiàn)液體流下，原因可能是________________________________________________。(6)從含碘的有機(jī)溶液中提取碘和回收有機(jī)溶劑，還須經(jīng)過(guò)蒸餾，指出下面實(shí)驗(yàn)裝置圖中的錯(cuò)誤之處：①_____________________________________________________________________；②_____________________________________________________________________；③_____________________________________________________________________。(7)進(jìn)行上述蒸餾操作時(shí)，使用水浴加熱的原因是____________________________，最后晶態(tài)碘在________里聚集。答案(1)cdef(2)①過(guò)濾③萃取(3)B(4)分液漏斗普通漏斗(5)紫紅分液漏斗上口活塞小孔未與空氣相通(6)①缺石棉網(wǎng)②溫度計(jì)插到了液體中③冷凝管進(jìn)出水的方向顛倒(7)使蒸餾燒瓶受熱均勻，控制加熱溫度不至過(guò)高蒸餾燒瓶

過(guò)濾操作中的常考熱點(diǎn)案例在過(guò)濾操作后，有時(shí)需要濾渣，舍棄濾液；有時(shí)需要濾液，舍棄濾渣。1．需要濾液時(shí)，如何提取母液中的成分案例1在粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)中，過(guò)濾，舍去不溶性雜質(zhì)(濾渣)后，怎樣從母液中獲取NaCl固體？提示加熱蒸發(fā)，當(dāng)析出大量NaCl晶體時(shí)，停止加熱，利用余熱蒸干。案例2若母液是CuSO4飽和溶液，怎樣獲得CuSO4·5H2O晶體？提示加熱蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾。2．需要濾渣時(shí)，如何得到純凈的濾渣案例3在測(cè)定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，可以在混合物中加入過(guò)量BaCl2溶液，沉淀SOeq\o\al(2－,4)，然后過(guò)濾、洗滌、烘干、稱(chēng)量得到BaSO4的質(zhì)量，試問(wèn)：(1)怎樣判斷SOeq\o\al(2－,4)是否沉淀完全？提示取上層清液少許于試管中，再加入BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明SOeq\o\al(2－,4)未沉淀完全，反之則沉淀完全。(2)過(guò)濾完畢后，為什么要洗滌沉淀(即洗滌沉淀的目的)?提示洗去可溶性雜質(zhì)(Na＋、Cl－等)。(3)沉淀的洗滌方法？提示沿玻璃棒向漏斗中注水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，再重復(fù)2～3次。(4)怎樣判斷沉淀是否洗凈？提示取最后一次濾出液少許于試管中，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明沉淀未洗凈，反之已洗凈。考點(diǎn)二物質(zhì)分離、提純的化學(xué)方法方法原理雜質(zhì)成分沉淀法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)及能形成弱堿的陽(yáng)離子氣化法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、S2－、NHeq\o\al(＋,4)雜轉(zhuǎn)純法將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為需要提純的物質(zhì)雜質(zhì)中含不同價(jià)態(tài)的相同元素(用氧化劑或還原劑)、同一種酸的正鹽與酸式鹽(用酸、酸酐或堿)氧化還原法用氧化劑(還原劑)除去具有還原性(氧化性)的雜質(zhì)如用酸性KMnO4除去CO2中的SO2，用熱的銅粉除去N2中的O2熱分解法加熱使不穩(wěn)定的物質(zhì)分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等酸堿溶解法利用物質(zhì)與酸或堿溶液混合后的差異進(jìn)行分離如用過(guò)量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3電解法利用電解原理除去雜質(zhì)含雜質(zhì)的金屬作陽(yáng)極、純金屬(M)作陰極，含M的鹽溶液作電解質(zhì)溶液題組一除雜試劑及方法的選擇1．除去下列常見(jiàn)物質(zhì)中的雜質(zhì)，完成表格：序號(hào)原物質(zhì)所含雜質(zhì)除雜質(zhì)試劑主要操作方法①N2O2灼熱的銅網(wǎng)用固體轉(zhuǎn)化氣體②COCO2NaOH溶液洗氣③CO2CO灼熱的CuO用固體轉(zhuǎn)化氣體④CO2HCl飽和NaHCO3溶液洗氣⑤Cl2HCl飽和食鹽水洗氣⑥CO2SO2飽和NaHCO3溶液洗氣⑦碳粉CuO稀酸(如稀鹽酸)過(guò)濾⑧Fe2O3Al2O3NaOH溶液過(guò)濾⑨NaHCO3溶液Na2CO3CO2加酸轉(zhuǎn)化⑩NaCl溶液NaHCO3HCl加酸轉(zhuǎn)化?FeCl3溶液FeCl2Cl2加氧化劑轉(zhuǎn)化?FeCl2溶液FeCl3Fe加還原劑轉(zhuǎn)化?I2晶體NaCl無(wú)加熱升華?NaCl晶體NH4Cl無(wú)加熱分解?乙烷C2H4溴的四氯化碳溶液洗氣?乙酸乙酯乙酸飽和Na2CO3溶液分液?乙醇水(少量)新制CaO蒸餾題組二物質(zhì)的分離、提純?cè)谖镔|(zhì)制備中的應(yīng)用2．下列是制備CuO的流程圖：工業(yè)CuSO4eq\o(→,\s\up7(Ⅰ))eq\o(→,\s\up7(Ⅱ))CuSO4溶液eq\o(→,\s\up7(Ⅲ))CuSO4·5H2O→……→CuO(1)步驟Ⅰ的目的是除去不溶性雜質(zhì)。操作是________________________________。(2)步驟Ⅱ的目的是除鐵。操作是：滴加H2O2溶液，稍加熱；當(dāng)Fe2＋轉(zhuǎn)化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，攪拌，以控制溶液pH＝3.5；加熱煮沸一段時(shí)間，過(guò)濾，用稀硫酸酸化濾液至pH＝1?？刂迫芤簆H＝3.5的原因是________________________________________________________________________________________。(3)步驟Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶體。操作是___________________________________________________________________________________________________，過(guò)濾，水浴加熱烘干。水浴加熱的特點(diǎn)是___________________________________。答案(1)溶解，過(guò)濾(2)使Fe3＋可全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋不會(huì)轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2沉淀(3)將CuSO4溶液加熱蒸發(fā)至有大量晶體出現(xiàn)時(shí)，停止加熱受熱均勻，溫度易于控制在100℃以下解析(1)不溶性雜質(zhì)由于不溶于水，采用過(guò)濾的方法除去。(2)步驟Ⅱ操作：向含有CuSO4、FeSO4的溶液中滴加H2O2，發(fā)生反應(yīng)：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，此時(shí)溶液的pH<3.5，而pH＝3.5時(shí)，F(xiàn)e(OH)3沉淀易形成，故此時(shí)要加入Cu2(OH)2CO3粉末，以中和H＋，控制pH＝3.5，同時(shí)加熱煮沸，使Fe3＋水解趨于完全，生成Fe(OH)3沉淀，同時(shí)抑制Cu2＋的水解，過(guò)濾除去Fe(OH)3沉淀，再加稀硫酸酸化得到CuSO4溶液。(3)通過(guò)蒸發(fā)溶劑、冷卻結(jié)晶的方法析出硫酸銅晶體，加熱烘干時(shí)溫度不能超過(guò)100℃，且需溫度恒定，以防溫度過(guò)高使硫酸銅分解，因此采用水浴加熱。分離和提純物質(zhì)遵循的原則(1)不引入新雜質(zhì)的原則。如果引入雜質(zhì)則在后續(xù)操作中必須除雜。(2)不損耗、不減少被提純物質(zhì)的原則。(3)實(shí)驗(yàn)操作要簡(jiǎn)便易行的原則。(4)加入試劑的順序要合理的原則。用化學(xué)方法除去溶液中的雜質(zhì)時(shí)，要使被分離的物質(zhì)或離子盡可能除凈，需要加入過(guò)量的分離試劑，在多步分離過(guò)程中，后加的試劑應(yīng)能夠把前面所加入的無(wú)關(guān)物質(zhì)或離子除去。3．(·山東理綜，30)實(shí)驗(yàn)室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過(guò)量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4，主要流程如下：(1)為使Mg2＋、Al3＋同時(shí)生成沉淀，應(yīng)先向沉淀反應(yīng)器中加入________(填“A”或“B”)，再滴加另一反應(yīng)物。(2)如右圖所示，過(guò)濾操作中的一處錯(cuò)誤是________。(3)判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是__________。高溫焙燒時(shí)，用于盛放固體的儀器名稱(chēng)是________。(4)無(wú)水AlCl3(183℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置制備。裝置B中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是________。F中試劑的作用是________。用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為_(kāi)_______。答案(1)B(2)漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內(nèi)壁(3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)坩堝(4)除去HCl氣體吸收水蒸氣(或防止水蒸汽進(jìn)入E)堿石灰(或NaOH與CaO混合物)1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”(1)用CCl4提取溴水中的Br2 (√)(·天津理綜，4A)解析CCl4和水不互溶，分層，采取分液的方法分離。(2)除去乙醇中的苯酚 (×)(·天津理綜，4B)解析乙醇和苯酚混溶，不能采取過(guò)濾的方法。(3)從KI和I2的固體混合物中回收I2 (×)(·天津理綜，4C)解析該裝置無(wú)法回收氣態(tài)碘且蒸發(fā)皿加熱不需墊石棉網(wǎng)。(4)用圖所示裝置蒸干NH4Cl飽和溶液制備N(xiāo)H4Cl晶體 (×)(·江蘇，6B)解析NH4Cl加熱易分解。(5)用圖所示裝置除去Cl2中含有的少量HCl (×)(·江蘇，6A)解析除去Cl2中的HCl應(yīng)用飽和食鹽水。(6)將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過(guò)濾，洗滌并收集沉淀 (×)(·廣東理綜，10C)解析過(guò)濾時(shí)，應(yīng)使用玻璃棒引流。(7)將混有HCl的Cl2通入飽和NaHCO3溶液中除去HCl (×)(·廣東理綜，9D)解析混有HCl的Cl2通過(guò)飽和NaHCO3溶液產(chǎn)生CO2，形成雜質(zhì)且Cl2也能被溶液吸收。(8)受強(qiáng)酸或強(qiáng)堿腐蝕致傷時(shí)，應(yīng)先用大量水沖洗，再用2%醋酸溶液或飽和硼酸溶液洗，最后用水沖洗，并視情況作進(jìn)一步處理 (×)(·浙江理綜，8D)解析受強(qiáng)酸腐蝕致傷時(shí)，應(yīng)先用大量水沖洗，再用3%～5%碳酸氫鈉溶液處理。(9)除去干燥CO2中混有的少量SO2，可將混合氣體依次通過(guò)盛有酸性KMnO4溶液、濃硫酸的洗氣瓶 (√)(·浙江理綜，8D)解析SO2具有還原性，可被KMnO4溶液氧化而除去。2．(·北京理綜，8)下列試驗(yàn)中，所選裝置不合理的是 ()A．分離Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，選④B．用CCl4提取碘水中的碘，選③C．用FeCl2溶液吸收Cl2選⑤D．粗鹽提純，選①和②答案A解析解答本題主要從物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)原理、儀器的選擇是否正確等角度去分析。CH3COOC2H5與Na2CO3溶液互不相溶，故應(yīng)選擇分液法將其分離，因此選③，A錯(cuò)；用CCl4提取碘水中的碘，應(yīng)選擇分液漏斗萃取分液，B正確；將Cl2通過(guò)盛有FeCl2溶液的洗氣瓶，將Cl2吸收，C正確；粗鹽提純應(yīng)先將粗鹽溶于蒸餾水中，然后過(guò)濾除掉泥沙等不溶物，再蒸發(fā)、濃縮最后得到NaCl晶體，D正確。3．(·廣東理基，24)下列除去雜質(zhì)的方法正確的是 ()A．除去CO2中混有的CO：用澄清石灰水洗氣B．除去BaCO3固體中混有的BaSO4：加過(guò)量鹽酸后，過(guò)濾、洗滌C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入過(guò)量鐵粉，過(guò)濾D．除去Cu粉中混有的CuO：加適量稀硝酸后，過(guò)濾、洗滌答案C解析CO2可以被澄清石灰水吸收，而CO不可以，故A項(xiàng)錯(cuò)；鹽酸可以將BaCO3反應(yīng)除去，而不能溶解BaSO4，故B項(xiàng)錯(cuò)；C項(xiàng)，2FeCl3＋Fe=3FeCl2，過(guò)量的鐵過(guò)濾即可除去，正確；Cu和CuO均可以被HNO3溶解，故D項(xiàng)錯(cuò)。4．(·廣東，19)碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉(純度約98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SOeq\o\al(2－,4)等雜質(zhì)，提純工藝流程如下：已知碳酸鈉的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如下圖所示：回答下列問(wèn)題：(1)濾渣的主要成分為_(kāi)_____________________________________________。(2)“趁熱過(guò)濾”的原因是___________________________________________。(3)若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“趁熱過(guò)濾”，可采取的措施是________________________________________________________________________________(寫(xiě)出一種)。(4)若“母液”循環(huán)使用，可能出現(xiàn)的問(wèn)題及其原因是____________________________________________________________________________________________。(5)已知：Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)＋10H2O(g)ΔH1＝＋532.36kJ·mol－1Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)ΔH2＝＋473.63kJ·mol－1寫(xiě)出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________________。答案(1)Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3(2)使析出的晶體為Na2CO3·H2O，防止因溫度過(guò)低而析出Na2CO3·10H2O晶體，令后續(xù)的加熱脫水耗時(shí)長(zhǎng)(3)用已預(yù)熱的布氏漏斗趁熱抽濾(4)產(chǎn)品純度降低，因?yàn)檠h(huán)使用時(shí)母液中Cl－與SOeq\o\al(2－,4)累積，導(dǎo)致產(chǎn)品含NaCl和Na2SO4雜質(zhì)(5)Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)＋H2O(g)ΔH＝＋58.73kJ·mol－1解析(1)工業(yè)碳酸鈉中由于含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SOeq\o\al(2－,4)等雜質(zhì)，當(dāng)加水溶解時(shí)，首先生成CaCO3沉淀，再加入NaOH溶液，Mg2＋和Fe3＋與NaOH反應(yīng)分別生成Mg(OH)2和Fe(OH)3沉淀，因此濾渣的成分為CaCO3、Mg(OH)2、Fe(OH)3。(2)Na2CO3·10H2O和Na2CO3·7H2O的溶解度隨溫度的升高而增大，因此溫度太低時(shí)，會(huì)析出它們的晶體，故需趁熱過(guò)濾。(3)要在實(shí)驗(yàn)室達(dá)到趁熱過(guò)濾的目的，可以用已預(yù)熱的布氏漏斗趁熱抽濾。(4)因?yàn)槟敢褐写嬖贑l－和SOeq\o\al(2－,4)，當(dāng)母液循環(huán)使用時(shí)，母液中Cl－和SOeq\o\al(2－,4)累積，導(dǎo)致產(chǎn)品中含有NaCl和Na2SO4雜質(zhì)，制備的產(chǎn)品不純。(5)根據(jù)蓋斯定律，將題中反應(yīng)①－②得：Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)＋H2O(g)ΔH＝＋58.73kJ·mol－15．[·江蘇，19(1)(3)]廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室利用廢舊電池的銅帽(Cu、Zn總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO的部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：(1)①銅帽溶解時(shí)加入H2O2的目的是______________________________________(用化學(xué)方程式表示)。②銅帽溶解完全后，需將溶液中過(guò)量的H2O2除去。除去H2O2的簡(jiǎn)便方法是_____________________________________________________________________。(3)已知pH>11時(shí)Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2－。下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol·L－1計(jì)算)。開(kāi)始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3＋1.13.2Fe2＋5.88.8Zn2＋5.98.9實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑：30%H2O2、1.0mol·L－1HNO3、1.0mol·L－1NaOH。由除去銅的濾液制備ZnO的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：①____________________________________________________________________；②_____________________________________________________________________；③過(guò)濾；④_____________________________________________________________________；⑤過(guò)濾、洗滌、干燥；⑥900℃煅燒。答案(1)①Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O②加熱(至沸)(3)①向?yàn)V液中加入適量30%H2O2，使其充分反應(yīng)②滴加1.0mol·L－1NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液pH約為5(或3.2≤pH<5.9)，使Fe3＋沉淀完全④向?yàn)V液中滴加1.0mol·L－1NaOH，調(diào)節(jié)溶液pH約為10(或8.9≤pH≤11)，使Zn2＋沉淀完全解析(1)①Cu與稀H2SO4不發(fā)生反應(yīng)，加入H2O2的目的是溶解銅，化學(xué)方程式為Cu＋H2SO4＋H2O2=CuSO4＋2H2O。②H2O2具有不穩(wěn)定性，受熱易分解生成H2O和O2，可通過(guò)加熱的方法除去溶液中過(guò)量的H2O2。(3)除去銅的濾液中含有Fe3＋、Fe2＋、Zn2＋等，若制備ZnO應(yīng)除去Fe3＋和Fe2＋。由表中信息可知，F(xiàn)e2＋和Zn2＋開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH均相差較小，但Fe3＋與Zn2＋開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH均相差較大，故可加入30%H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再滴加NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH(3.2≤pH<5.9)，使Fe3＋沉淀完全，此時(shí)Zn2＋不產(chǎn)生沉淀，充分反應(yīng)后過(guò)濾，向?yàn)V液中滴加NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH(8.9≤pH≤11)，使Zn2＋產(chǎn)生Zn(OH)2沉淀，并對(duì)Zn(OH)2沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、煅燒，即可得到ZnO。1．為提純下列物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))選用的試劑和分離方法都正確的是 ()物質(zhì)試劑分離方法①硝酸鉀(氯化鈉)蒸餾水降溫結(jié)晶②二氧化碳(氯化氫)飽和碳酸鈉溶液洗氣③乙醇(水)金屬鈉蒸餾④NaCl溶液(Na2S)AgCl過(guò)濾A.①③ B．①④ C．只有② D．③④答案B解析硝酸鉀的溶解度受溫度的影響較大，而氯化鈉的溶解度受溫度的影響較小，故可以通過(guò)把混合物溶于蒸餾水后降溫結(jié)晶的辦法除去氯化鈉，①正確；二氧化碳中混有的氯化氫應(yīng)通過(guò)飽和碳酸氫鈉溶液除去，②錯(cuò)誤；金屬鈉與乙醇和水都能發(fā)生反應(yīng)，故③錯(cuò)誤；Na2S溶液和AgCl反應(yīng)，生成Ag2S和NaCl，過(guò)濾除去Ag2S，④正確。2．現(xiàn)有三組實(shí)驗(yàn)：①除去混在植物油中的水；②回收碘的CCl4溶液中的CCl4；③用食用酒精浸泡中草藥提取其中的有效成分。分離以上各混合液的正確方法依次是()A．分液、萃取、蒸餾 B．萃取、蒸餾、分液C．分液、蒸餾、萃取 D．蒸餾、萃取、分液答案C解析植物油和水互不相溶，應(yīng)采用分液法分離；碘易溶于CCl4，故用蒸餾法分離；用酒精浸取中草藥中的有效成分，利用萃取原理。3．下列溶液，只要用試管和膠頭滴管，不用任何試劑就可以鑒別的是 ()A．KOH溶液和Al2(SO4)3溶液B．稀H2SO4和NaHCO3溶液C．CaCl2溶液和Na2CO3溶液D．Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液答案A解析將氫氧化鉀溶液滴入硫酸鋁溶液中，先有沉淀而后沉淀消失；若將硫酸鋁溶液滴入氫氧化鉀溶液中，先沒(méi)有沉淀而后有沉淀生成。4．提純含有少量硝酸鋇雜質(zhì)的硝酸鉀溶液，可以使用的方法為 ()A．加入過(guò)量碳酸鈉溶液，過(guò)濾，除去沉淀，溶液中補(bǔ)加適量硝酸B．加入過(guò)量硫酸鉀溶液，過(guò)濾，除去沉淀，溶液中補(bǔ)加適量硝酸C．加入過(guò)量硫酸鈉溶液，過(guò)濾，除去沉淀，溶液中補(bǔ)加適量硝酸D．加入過(guò)量碳酸鉀溶液，過(guò)濾，除去沉淀，溶液中補(bǔ)加適量硝酸答案D解析A項(xiàng)中加入過(guò)量碳酸鈉，鈉離子是新的雜質(zhì)，不易除去；B項(xiàng)中加入過(guò)量硫酸鉀，過(guò)量的硫酸根離子是新的雜質(zhì)，不易除去；C項(xiàng)中加入過(guò)量硫酸鈉，過(guò)量的鈉離子和硫酸根離子都是新的雜質(zhì)且不易除去；D項(xiàng)中碳酸鉀可使硝酸鋇生成碳酸鋇沉淀，過(guò)濾除去沉淀后，過(guò)量碳酸鉀跟適量硝酸生成硝酸鉀、CO2氣體和H2O，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．下列說(shuō)法不正確的是 ()A．變色硅膠干燥劑含有CoCl2，干燥劑呈藍(lán)色時(shí)，表示不具有吸水干燥功能B．“硝基苯制備”實(shí)驗(yàn)中，將溫度計(jì)插入水浴，但水銀球不能與燒杯底部和燒杯壁接觸C．“中和滴定”實(shí)驗(yàn)中，容量瓶和錐形瓶用蒸餾水洗凈后即可使用，滴定管和移液管用蒸餾水洗凈后，須經(jīng)干燥或潤(rùn)洗后方可使用D．除去干燥CO2中混有的少量SO2，可將混合氣體依次通過(guò)盛有酸性KMnO4溶液、濃硫酸的洗氣瓶答案A解析本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)，意在考查學(xué)生對(duì)基本實(shí)驗(yàn)操作中注意事項(xiàng)的掌握。變色硅膠含有CoCl2，無(wú)水CoCl2為藍(lán)色，因此干燥劑呈藍(lán)色時(shí)表示其具有吸水干燥功能，A錯(cuò)；制備硝基苯時(shí)溫度計(jì)插入水浴中控制溫度，但水銀球不能與燒杯內(nèi)壁或底部接觸，B對(duì)；中和滴定時(shí)，容量瓶和錐形瓶洗滌后無(wú)需干燥或用溶液潤(rùn)洗，但滴定管和移液管洗滌后必須干燥或用待裝試劑潤(rùn)洗后方可使用，C對(duì)；CO2、SO2的混合氣體通入酸性KMnO4溶液中，SO2被吸收，再通入濃硫酸中，水蒸氣被吸收，最后可得到干燥的CO2，D對(duì)。6．為除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加熱攪拌的條件下加入一種試劑，過(guò)濾后，向?yàn)V液中加入適量鹽酸，這種試劑是 ()A．NH3·H2O B．NaOHC．Na2CO3 D．MgCO3答案D解析加入NH3·H2O、NaOH及Na2CO3，最后溶液中混有新雜質(zhì)；溶液呈酸性，加入MgCO3后，H＋被消耗，溶液堿性增強(qiáng)，F(xiàn)e3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，雜質(zhì)COeq\o\al(2－,3)可以用鹽酸除去。7．下列除去雜質(zhì)的操作方法不正確的是 ()A．除去SiO2中的少量NH4Cl：在空氣中充分灼燒B．除去銅器表面的銅綠[Cu2(OH)2CO3]：用鹽酸浸泡，再用清水沖洗C．除去CO2中混有的SO2：用NaOH溶液洗氣，再干燥D．除去苯中溶解的Br2：加入足量NaOH溶液，充分振蕩后，靜置分液答案C解析在空氣中充分灼燒，NH4Cl分解為氨氣和氯化氫，可以得到純凈的SiO2，A正確；Cu2(OH)2CO3與鹽酸反應(yīng)，生成可溶性物質(zhì)進(jìn)入溶液，而銅不與HCl反應(yīng)，可得到純凈的銅，B正確；CO2和SO2均為酸性氧化物，都能與NaOH溶液反應(yīng)，C錯(cuò)；NaOH溶液能與Br2反應(yīng)生成可溶于水的NaBr和NaBrO，然后分液可以得到純凈的苯，D正確。8．下列分離方法不合理的是 ()A．用分餾的方法，可從石油中得到汽油B．用點(diǎn)燃的方法除去CO2中的少量CO雜質(zhì)C．只含有泥沙的粗鹽，可通過(guò)溶解、過(guò)濾、結(jié)晶的方法提純D．加入適量銅粉除去Cu(NO3)2溶液中的AgNO3雜質(zhì)答案B解析存在大量CO2，少量CO時(shí)無(wú)法點(diǎn)燃，B錯(cuò)；Cu可以置換出AgNO3溶液中的Ag，并生成Cu(NO3)2，D對(duì)。9．以下實(shí)驗(yàn)裝置一般不用于分離提純物質(zhì)的是 ()答案C解析A為蒸發(fā)，分離溶液中的溶質(zhì)；B為蒸餾，分離沸點(diǎn)不同的液體物質(zhì)；C為配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，不能用于分離物質(zhì)；D為分離氣體中的雜質(zhì)。10．如圖所示是實(shí)驗(yàn)室蒸餾石油的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)需要收集60～150℃和150～300℃的餾分。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)儀器a的規(guī)格和名稱(chēng)__________，儀器b、c的名稱(chēng)：b________，c________。(2)實(shí)驗(yàn)所選溫度計(jì)是錯(cuò)誤的，正確的選擇應(yīng)該是_________________________。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)在儀器a中加入了少量碎瓷片，其目的是________________________。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)在儀器b中通入冷卻水，請(qǐng)指明冷卻水的流向____________________________________________________________________。答案(1)250mL蒸餾燒瓶冷凝管錐形瓶(2)最大量程為350℃的溫度計(jì)(3)防止液體暴沸(4)B口進(jìn)，A口出解析本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作和注意事項(xiàng)。(1)實(shí)驗(yàn)所用的儀器a中盛放了100mL石油，故其規(guī)格應(yīng)該是250mL，儀器a的名稱(chēng)是蒸餾燒瓶、b是冷凝管、c是錐形瓶。(2)圖中所用溫度計(jì)的最大量程為100℃，而實(shí)驗(yàn)需要收集最高沸點(diǎn)為300℃的餾分，所以應(yīng)該選用最大量程大于300℃的溫度計(jì)，一般選用最大量程為350℃的溫度計(jì)。(3)在蒸餾燒瓶中加少量碎瓷片的目的是防止液體暴沸。(4)冷凝管中的冷卻水應(yīng)該從B口進(jìn)，A口出。11．實(shí)驗(yàn)室里需要純凈的氯化鈉溶液，但實(shí)驗(yàn)室中只有混有硫酸鈉、碳酸氫銨的氯化鈉?，F(xiàn)有如下設(shè)計(jì)方案：(1)操作①可選擇的主要儀器是____________、__________儀器。(2)操作②不用硝酸鋇溶液的理由是____________________________________。(3)操作④的目的是_________________________________________________。答案(1)坩堝(或試管、蒸發(fā)皿)酒精燈(2)選用Ba(NO3)2溶液會(huì)引入新的雜質(zhì)離子NOeq