专题二十八 物质分离提纯与制备第二课时Word格式文档下载.docx
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3.在实验室进行下列有关物质的制备流程中,理论上正确、操作上可行且经济上合理的是( C )
A.C
CO
CO2
Na2CO3
B.Cu
Cu(NO3)2溶液
Cu(OH)2
C.CaO
Ca(OH)2溶液
NaOH溶液
D.Fe
Fe2O3
Fe2(SO4)3溶液
A中难以控制到只产生CO,且CO2通入量不同,产物也不一样;
B中用AgNO3溶液制Cu(OH)2,成本太高;
D项Fe燃烧得到的是Fe3O4,加H2SO4溶液制得的Fe2(SO4)3溶液中混有Fe2+。
4.在中学化学实验中可用来分离或提纯物质的方法很多,如蒸馏、过滤、结晶、渗析、盐析等,分离或提纯下列各组混合物所选用方法最合适的是( C )
A.FeCl3溶液得到FeCl3固体——加热蒸干
B.除去Cu粉中混有的CuO——加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥
C.分离NaNO3和BaSO4的混合物——溶解、过滤
D.除去NaOH溶液中混有的少量Na2SO4——加入BaCl2溶液、过滤
Fe3+水解,HCl易挥发、加热蒸干FeCl3溶液,得不到FeCl3,故A错误;
单质铜和CuO均能和硝酸反应,故不能用硝酸除去杂质氧化铜,B错误;
除去NaOH溶液中混有的少量Na2SO4应该用Ba(OH)2,可以不带入杂质,D错误。
5.近年来,冠以“绿色”的新概念不断产生,如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等,这里的“绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表述。
“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。
据此,由单质镁制硝酸镁的下列4个方案中,你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是( C )
A.Mg
Mg(NO3)2
B.Mg
MgCl2
Mg(OH)2
C.Mg
MgO
D.Mg
MgSO4
金属与硝酸反应有NOx的释放,污染环境,A选项错误;
金属与Cl2反应时,Cl2用量稍过量,就会对环境造成污染,B选项错误;
金属与浓硫酸反应有SO2的释放,污染环境,D选项错误。
6.某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3,若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:
①加适量H2SO4溶液 ②加金属Na ③结晶 ④加过量NaOH溶液 ⑤加强热脱结晶水 ⑥过滤
正确的操作步骤是( B )
A.②⑥③B.④⑥①③
C.④⑥③⑤D.②⑥①③⑤
让Fe3+沉淀,不引进新的杂质,加NaOH溶液过滤,在滤液中加适量H2SO4溶液中和过量NaOH溶液,结晶得到芒硝。
7.香草醛是一种食品添加剂,可由愈创木酚作原料合成,合成路线
如下:
下列说法正确的是( B )
A.化合物Ⅱ
Ⅲ除生成目标产物外,无其他物质生成
B.化合物Ⅱ在一定条件下可发生缩聚反应
C.可用氯化铁溶液检验制得的香草醛中是否混有化合物Ⅲ
D.将等物质的量的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种化合物分别与足量NaOH反应,消耗NaOH的物质的量之比为1∶3∶2∶4
A.由原子守恒知,应该还有H2O生成,错。
B.羟基和羧基可以发生缩聚反应,正确。
C.两者都含有酚羟基,错。
D.消耗NaOH的物质的量之比应为1∶2∶2∶1。
8.现给你提供以下试剂:
①蒸馏水;
②铁粉;
③浓硫酸;
④浓盐酸;
⑤烧碱;
⑥浓氨水;
⑦Cl2。
请你设计一个实验:
从电子工业上用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板后的废液中回收并制取纯净的FeCl3溶液。
在方案中需选用上述试剂中的( A )
A.①②④⑦B.①③④⑥
C.②④⑤⑦D.①④⑥⑦
电子工业上用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板后的废液中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2,先用过量的铁粉将Cu2+还原为Cu,过滤,得到FeCl2溶液,滤渣用盐酸溶解后过滤,将两次滤液合并,再向滤液中通入Cl2即制得纯净的FeCl3溶液。
9.某同学利用锌、氧化铜和稀硫酸制取铜,他设计了两套方案,方案Ⅰ:
利用锌与足量稀硫酸反应制氢气,氢气还原氧化铜;
方案Ⅱ:
氧化铜溶于稀硫酸生成硫酸铜,然后用锌与硫酸铜反应制备铜。
下列关于方案Ⅰ和方案Ⅱ的评价不正确的是( B )
A.方案Ⅱ比方案Ⅰ操作简便
B.等质量的锌,相同条件下在方案Ⅰ和方案Ⅱ中制得的铜的质量相同
C.等质量的H2SO4参加反应,方案Ⅰ制取铜的质量比方案Ⅱ的少
D.为了加快锌与稀硫酸反应,可以在溶液中加入少量氧化铜
从电子守恒角度看,等质量的Zn或等质量的H2SO4参加反应制得的Cu的质量是相等的,但氢气还原氧化铜的实验操作顺序是:
先通入氢气排除装置中的空气(防止加热时,氢气中混有空气发生事故),将氧化铜还原成铜后,继续通入氢气至铜冷却(防止炽热的铜再被氧化成氧化铜),所以用于还原氧化铜的氢气的量小于生成氢气的总量。
10.实验室用含有铁杂质的粗锌与稀硫酸反应制氢气,制氢废液中含有大量硫酸锌。
如图为某同学设计的从制氢废液中制备皓矾(ZnSO4·
7H2O)。
[已知:
开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为:
Fe(OH)3:
2.7~3.7 Fe(OH)2:
7.6~9.6 Zn(OH)2:
5.7~8.0]
下列说法正确的是( C )
A.由于铁的活泼性比锌强,所以用含有铁杂质的粗锌制备氢气比纯
锌快
B.加入的试剂①应该为氧化剂,但选用NaClO比选用20%H2O2溶液更好
C.加入试剂的②可以是ZnO或ZnCO3
D.操作①为过滤,操作②为蒸发、浓缩结晶后即可得到纯净皓矾(ZnSO4·
7H2O)晶体
选项A,铁的活泼性不及锌强。
选项B,加入试剂①的目的是将制氢废液中的Fe2+氧化成Fe3+,同时避免引入新的杂质,所以选用20%H2O2溶液更好。
选项C,加入ZnO或ZnCO3调节溶液的pH至3.7~5.7,使得Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,同时避免引入新的杂质。
选项D,蒸发、浓缩结晶后,所得的晶体会吸附溶液中的杂质离子,导致皓矾(ZnSO4
·
7H2O)晶体不纯。
二、非选择题
11.阿司匹林(乙酰水杨酸)的合成原理是:
+
+CH3COOH
已知:
a.
b.
某研究性学习小组设计合成水杨酸的路线如下:
C
(1)反应①的化学方程式是
。
反应②的反应类型是 。
(2)C的结构简式为 。
(3)同时符合下列条件的D的同分异构体有 种。
①遇氯化铁溶液显紫色;
②苯环上含有两个取代基;
③不能与碳酸氢钠反应产生气体,能发生银镜反应。
(1)根据反应物和产物的结构简式确定发生的化学反应,故反应①为取代反应;
根据题示信息知,苯环上支链能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧基,而酚羟基也易被氧化,故应先用酸性高锰酸钾溶液氧化,后水解生成酚羟基,否则得不到酚羟基。
反应②为氧化反应,反应③为取代反应。
(2)C应为邻氯苯甲酸。
(3)D符合条件的同分异构体必须含有酚羟基、苯环,不含羧基(—COOH),只有改变—COOH,—COOH变为HCOO—,在苯环上,含—OH、HCOO—的同分异构体共有三种。
答案:
(1)
+Cl2
氧化反应
(2)
(3)三
12.NaF是一种重要的氟盐,主要用作农作物杀虫剂、木材防腐剂等。
某课题组设计了以氟硅酸(H2SiF6)等物质为原料制取氟化钠,并得到副产品氯化铵的实验,其工艺流程如下:
20℃时氯化铵的溶解度为37.2g,氟化钠的溶解度为4g,Na2SiF6微溶于水。
(1)操作Ⅱ是洗涤、干燥,其目的是 ,操作Ⅲ和操作Ⅳ的名称依次是 (填写字母代号)。
a.过滤 b.加热蒸发 c.冷却结晶 d.洗涤
(2)上述流程中①的化学反应方程式:
H2SiF6+ NH4HCO3
NH4F+ H2SiO3↓+ CO2↑+
(3)流程①中NH4HCO3必须过量,其原因是
。
(4)若不考虑氟化钠的溶解,7.2g氟硅酸理论上最多能生产
g氟化钠。
从整个的流程图以及最后得到的产物来看,经①生成的气体是CO2,得到的沉淀是Si元素形成的沉淀。
过滤后的滤液中存在F-、N
加入足量氯化钠后由于氟化钠的溶解度很小,而NaCl、NH4Cl溶解度都较大,所以会生成NaF沉淀;
操作Ⅰ是过滤,得到NaF晶体和NH4Cl溶液,操作Ⅱ是洗涤,以除去NaF晶体表面的Cl-、N
;
NH4Cl溶解度较大,需要进行蒸发浓缩、冷却结晶而析出NH4Cl,然后可通过重结晶得到纯净的NH4Cl;
在流程①中加入过量NH4HCO3是考虑让H2SiF6完全转化为NH4F;
根据原子守恒:
m(NaF)=
×
6×
42g·
mol-1=12.6g。
(1)除去氟化钠表面的氯化铵杂质 bc
(2)1 6 6 1 6 3H2O
(3)保证H2SiF6能全部反应,防止在加入NaCl时生成Na2SiF6沉淀 (4)12.6
13.正丁醛是一种化工原料。
某实验小组利用如下装置合成正丁醛。
发生的反应如下:
CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下:
沸点/℃
密度/(g·
cm-3)
水中溶解性
正丁醇
117.2
0.8109
微溶
正丁醛
75.7
0.8017
实验步骤如下:
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入
5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。
在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热。
当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。
滴加过程中保持反应温度为90~95℃,在E中收集90℃以下的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75~77℃馏分,产量2.0g。
回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由:
。
(2)加入沸石的作用是 。
若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是 。
(3)上述装置图中,B仪器的名称是 ,D仪器的名称是 。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是 (填正确答案标号)。
a.润湿b.干燥c.检漏d.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在 (填“上”或“下”)层。
(6)反应温度应保持在90~95℃,其原因是
(7)本实验中,正丁醛的产率为 %。
(1)将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,易使硫酸液滴迸溅,造成事
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- 专题二十八 物质分离提纯与制备第二课时 专题 十八 物质 分离 提纯 制备 第二 课时