【题目】自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在,为了便于研究和利用,常需对混合物进行分离和提纯。下列A、B、C、D是中学常见的混合物分离或提纯的装置。
I.请根据混合物分离或提纯的原理,回答在下列实验中需要使用哪种装置。将A、B、C、D填入适当的空格中。
(1)碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙_____;
(2)氯化钠溶液中分离出氯化钠____;
(3)分离植物油和水____;
(4)海水淡化___;
(5)除去自来水中的Cl﹣等杂质____;
(6)从碘水中分离出I2____。
II.碘水中提取碘单质的方法如下:
(1)萃取分液
①下列可作为碘水中提取碘单质萃取剂的是____
A.酒精 B.苯
②分液漏斗在使用前必须先____
③查资料得知:ρ(H2O)>ρ(苯)>ρ(酒精),若用①中所选萃取剂萃取碘水中的碘单质,分液时,上层液体显___色。
(2)蒸馏
①装置A中a的名称是___,a中加入少量___防止加热时液体暴沸。冷凝装置中冷凝水应该____口进(填“上”或“下”)。
②已知碘和四氯化碳的熔沸点数据如表
熔点 | 沸点 | |
碘 | 113.7℃ | 184.3℃ |
四氯化碳 | -22.6℃ | 76.8℃ |
若用蒸馏法分离碘和四氯化碳的混合物,锥形瓶中先收集到的物质的名称是______。
Ⅲ.海水中蕴藏着丰富的资源,在实验室中取少量海水,进行如下流程的实验:
[海水][粗盐][食盐水]→[氯化钠晶体]
问题一:粗盐中含Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质,需要提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有:
①加入过量的Na2CO3溶液 ②加入过量的BaCl2溶液 ③加入过量的NaOH溶液 ④调节溶液的pH等于7 ⑤溶解 ⑥过滤 ⑦蒸发,正确的操作顺序是____(填选项字母)
a.⑤②③①⑥④⑦ b.⑤①②③⑥④⑦
c.⑤②①③④⑥⑦ d.⑤③②①⑥④⑦
问题二:蒸发进行到____时,停止加热。
问题三:粗盐中含有少量泥沙、CaCl2、MgCl2及硫酸盐,将粗盐溶解后,先过滤将泥沙除去,再检验滤液中的SO42﹣,如何检验某未知溶液中的SO42﹣___。
【答案】B D C A A C B 检漏 紫红 蒸馏烧瓶 沸石或碎瓷片 下 四氯化碳 ad 蒸发皿中有大量固体出现 取少许待测液于洁净的试管中,往其中滴入足量的稀盐酸,若无明显现象,继续滴加几滴氯化钡溶液,若产生白色沉淀则待测液中含有硫酸根,反之无硫酸根。
【解析】
I.由图可知,装置A为蒸馏装置,装置B为过滤装置,装置C为分液装置,装置D为蒸发装置;
II.(1)①从碘水中提取碘单质的萃取剂不能与水互溶、不能与水和碘反应、碘在萃取剂中的溶解度远大于水;
②因分液漏斗有瓶塞和活塞,所以分液漏斗在使用前必须先检查是否漏液;
③苯的密度比水小,选用苯做萃取剂萃取碘水中的碘单质,上层为碘的苯溶液;
(2)①装置A为蒸馏装置,蒸馏时应在蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片防止暴沸,为增强冷凝效果,冷凝装置中冷凝水应该从下口进;
②由题给碘和四氯化碳的熔沸点数据可知,四氯化碳的沸点较低;
Ⅲ.问题一:除去粗盐中的可溶性杂质,可以选用过量氢氧化钠溶液除去Mg2+,过量氯化钡溶液除去SO42﹣,过量碳酸钠溶液除去Ca2+和过量的Ba2+,加入盐酸调节溶液的pH等于7除去过量的氢氧根和碳酸根离子;
问题二:蒸发进行到蒸发皿中有大量固体出现时,停止加热,利用余热蒸干;
问题三:检验某未知溶液中的SO42﹣的方法是先加入盐酸,再加入氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成。
I.(1)碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙应选用过滤的方法,故答案为:B;
(2)氯化钠溶液中分离出氯化钠应选用蒸发的方法,故答案为:D;
(3)分离植物油和水应选用分液的方法,故答案为:C;
(4)海水淡化应选用蒸馏的方法,故答案为:A;
(5)除去自来水中的Cl﹣等杂质应选用蒸馏的方法,故答案为:A;
(6)从碘水中分离出I2应选用萃取分液的方法,故答案为:C;
II.(1)①从碘水中提取碘单质的萃取剂不能与水互溶,酒精能和水以任意比例互溶,苯不溶于水,故选B,故答案为:B;
②因分液漏斗有瓶塞和活塞,所以分液漏斗在使用前必须先检查是否漏液,故答案为:检漏;
③苯的密度比水小,选用苯做萃取剂萃取碘水中的碘单质,上层为紫色或紫红色碘的苯溶液,故答案为:紫红色;
(2)①装置A为蒸馏装置,仪器a的名称为蒸馏烧瓶;为防止加热时液体暴沸,应在蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片防止暴沸;为增强冷凝效果,冷凝装置中冷凝水应该从下口进,故答案为:蒸馏烧瓶;沸石或碎瓷片;下;
②由题给碘和四氯化碳的熔沸点数据可知,四氯化碳的沸点较低,若用蒸馏法分离碘和四氯化碳的混合物,锥形瓶中先收集到的物质为四氯化碳,故答案为:四氯化碳;
Ⅲ.问题一:除去粗盐中含Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质时,应先将粗盐溶解配成溶液,向溶液中加入过量氢氧化钠溶液除去Mg2+,加入过量氯化钡溶液除去SO42﹣,加入过量氢氧化钠溶液和氯化钡溶液的顺序可以调换,再加入过量碳酸钠溶液除去Ca2+和过量的Ba2+,过滤,向滤液中加入盐酸调节溶液的pH等于7除去过量的氢氧根和碳酸根离子,最后蒸发所得溶液得到氯化钠晶体,正确的操作顺序是⑤②③①⑥④⑦或⑤③②①⑥④⑦,故答案为:ad;
问题二:蒸发进行到蒸发皿中有大量固体出现时,停止加热,利用余热蒸干,故答案为:蒸发皿中有大量固体出现;
问题三:检验某未知溶液中的SO42﹣的方法是取少许待测液于洁净的试管中,往其中滴入足量的稀盐酸,无明显现象,继续滴加几滴氯化钡溶液,观察是否产生白色沉淀,故答案为:取少许待测液于洁净的试管中,往其中滴入足量的稀盐酸,无明显现象,继续滴加几滴氯化钡溶液,若产生白色沉淀则待测液中含有硫酸根,反之无硫酸根。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇,主要发生的反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-53.7 kJmol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2=+41.2 kJmol-1
(1)已知化学键的键能如下:
①反应Ⅲ:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) H3=_____________。
②碳氧双键的键能为__________________。
③在某一条件下,上述反应同时发生,若反应I、Ⅱ、III的化学平衡常数分别为K1、K2、K3,则K2=____________________(用含K1、K3的形式表示)。
(2)研究表明,在催化剂存在下,CO2和H2可发生反应I和Ⅱ。某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据(甲醇选择性即转化的CO2中生成甲醇的百分数):
①543 K时,使用催化剂Cat.2,测得实验数据时反应I所处的状态为________________(填:“正向进行”、“平衡状态”、“逆向进行”)。
②有利于提高反应I中H2平衡转化率的措施是___________(填标号)。
A.使用催化剂Cat.1 B.降低反应温度
C.投料比不变,增加反应物的浓度 D.减小CO2和H2的初始投料比
(3)在上述反应中,混合气体CO、CO2和H2的组成关系为n(H2)/n(CO+ CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率α(CO)与温度和压强的关系如图所示:
①图中的压强由大到小的顺序为____________。
②α(CO)值随温度升高而变小的原因是________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为_______。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是_________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。(计算结果保留两位小数)
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】[化学——选修2:化学与技术]
聚合硫酸铁(PFS)是谁处理中重要的絮凝剂,下图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。
回答下列问题
(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为_________。粉碎过筛的目的是_______
(2)酸浸时最合适的酸是_____,写出铁锈与酸反应的离子方程式_____________________。
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是_________,下列氧化剂中最合适的是____________(填标号)。
A.KMnO4 | B. | C. | D. |
(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时Fe3+水解程度弱,pH偏大时则_______。
(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是______。
(6)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,定义式为(n为物质的量)。为测量样品的B值,取样品mg,准确加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,以酚酞为指示剂,用c的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排除铁离子干扰)。到终点时消耗NaOH溶液V mL。按照上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液,已知该样品中Fe的质量分数w,则B的表达式为__________
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列溶液中溶质的物质的量浓度为1mol/L的是( )
A. 将58.5g NaCl溶解在1L水中
B. 将1L 10mol/L的硫酸加入9L水中
C. 将11.2L HCl气体溶于水配成0.5L溶液
D. 将40g NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为1L
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】[化学——选修5:有机化学基础]端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。
2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为______,D 的化学名称为______。
(2)①和③的反应类型分别为______、______。
(3)E的结构简式为______。用1 mol E合成1,4二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气_______mol。
(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为_____________________________________。
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,写出其中3种的结构简式_______________________________。
(6)写出用2苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线___________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验.
I、甲同学向1molL﹣1氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液;
II、乙同学直接加热饱和FeCl3溶液;
III、丙同学向25ml沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液;继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热. 试回答下列问题:
(1)其中操作正确的同学是_____.写出此过程中的化学方程式:_____________;
(2)证明有Fe(OH)3胶体生成的最简单实验操作是___________________________;
(3)Fe(OH)3胶体是不是电解质:_____ (填“是”或“不是”).
(4)丁同学利用所制得的Fe(OH)3胶体进行下列实验:
①将其装入U形管内,用石墨作电极,接通直流电,通电一段时间后发现阴极附近的颜色逐渐变深,这表明Fe(OH)3胶粒带_____电荷.
②向其中加入饱和Na2SO4溶液,产生的现象是_________________________________;
③向所得Fe(OH)3胶体中逐滴滴加硫酸溶液,开始产生红褐色沉淀,这是因为_____;继续滴加,沉淀最终消失且得棕黄色溶液,写出化学方程式______________________;
④欲除去Fe(OH)3胶体中混有的NaCl,所用仪器物品是_____;操作名称是_____.
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知KMnO4与浓盐酸反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2↑,回答下列问题:
(1)请用双线桥表示出该反应转移电子的方向和数目_______________________________
(2)被氧化的HCl占HCl总量的_______ 被还原的元素_________(填元素符号)
(3)当标准状况下有0.5mol氯气生成时,该反应转移的电子数为_____(设NA为阿伏加德罗常数的值)
(4)15.8g KMnO4与含1.2molHCl的浓盐酸完全反应(假设HCl无挥发),在反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液,可生成_____g沉淀.
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示,工作原理为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。下列说法正确的是
A. 电池充电时,b极的电极反应式为Cr3++e-=Cr2+
B. 电池充电时,Cl-从a极穿过选择性透过膜移向b极
C. 电池放电时,a极的电极反应式为Fe3++3e-=Fe
D. 电池放电时,电路中每通过0. 1 mol电子,Fe3+浓度降低0. 1 mol·L-1
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