专题37 物质的分离和提纯(解析版)

专题37 物质的分离和提纯(解析版)
专题37 物质的分离和提纯(解析版)

专题37 物质的分离和提纯

1.下列图示的四种实验操作名称从左到右依次是( )

A.过滤、蒸发、蒸馏、分液B.过滤、蒸馏、蒸发、分液

C.蒸发、蒸馏、过滤、分液D.分液、蒸馏、蒸发、过滤

【答案】A

【解析】

为过滤装置,为蒸发装置,为蒸馏装置,

为分液装置,故选A。

2.下列实验操作中错误的是()

A.过滤时,玻璃棒的末端应轻轻靠在三层滤纸上

B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处

C.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出

D.称氢氧化钠时,不能直接称量,要放在纸片上称量

【答案】D

【解析】A项、过滤时玻璃棒的末端应轻轻靠在三层的滤纸上,否则容易将滤纸弄破,故A正确;B项、蒸馏操作时,温度计测定馏出物的温度,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处,故B正确;C项、分液操作时,为避免造成污染,分液漏斗中下层液体从下口放出后,再将上层液体从上口倒出,故C正确;D项、氢氧化钠固体易潮解,易和二氧化碳反应,称量时要放在小烧杯或称量瓶中,故D错误。

3.下列说法正确的是()

A.蒸馏实验时,若温度计水银球高于蒸馏烧瓶支管口,则收集到的馏分沸点偏低

B.除去CuCl2溶液中的FeCl3杂质,可加过量的Cu,充分反应后过滤

C.实验室从海带提取单质碘的实验流程是:取样→浸泡→过滤→萃取

D.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,NaOH固体溶解后未恢复到室温就定容,所配制的溶液浓度偏大

【答案】D

【解析】A.蒸馏实验时,若温度计水银球高于蒸馏烧瓶支管口,支管口处气体的温度偏高,则收集到的馏分沸点偏高,A错误;B.除去CuCl2溶液中的FeCl3杂质,加过量的Cu时,充分反应后铁离子变为亚铁离子,溶液中存在杂质离子亚铁离子,B错误;C.实验室从海带提取单质碘的实验流程是:取样→灼烧→浸泡→过滤→氧化→萃取,C错误;D.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,NaOH固体溶解后未恢复到室温就定容,所配制的溶液的体积偏小,则溶液的浓度偏大,D正确。

4.(NH4)2SO4是一种常见的化肥,某工厂用石膏、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如下:

下列说法正确的是

A.通入NH3和CO2的顺序可以颠倒

B.操作1为过滤,操作2为蒸馏

C.通入的NH3和CO2均应过量,且工艺流程中CO2可循环利用

D.步骤②中反应的离子方程式为CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4++SO42-

【答案】D

【解析】A. 由于二氧化碳在水中的溶解度小,而氨气极易溶于水,应先通入氨气使溶液呈碱性,然后在通入二氧化碳,所以通入NH3和CO2的顺序不可以颠倒,A错误;B. 操作1为过滤,操作2是从溶液中得到溶质固体的过程,需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥等,B错误;C. 由于生成的碳酸钙能与二氧化碳的水溶液反应生成碳酸氢钙,所以通入的CO2不能过量,C错误;D. 根据以上分析可知步骤②中反应的离子方程式为CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4++SO42-,D正确。

5.实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I?等)中回收碘,其实验过程如下:

下列叙述不正确

...的是

A.“还原”步骤发生的反应为:SO32?+I2+H2O == 2I?+SO42?+2H+

B.“操作X”为静置、分液,所得CCl4可用作“富集”的萃取剂

C.“氧化”过程中,为使I?完全被氧化,需长时间通入Cl2

D.“富集”即I2富集于有机溶剂,同时除去某些杂质离子

【答案】C

【解析】A.碘具有氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,自身被还原生成碘离子,离子反应方程式为

SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-,故A正确;B.四氯化碳属于有机物,水属于无机物,二者不互溶,分离互不相溶的液体采用分液的方法分离,所以分离出四氯化碳采用分液的方法,得到的CCl4可用作“富集”的萃取剂,故B正确;C.若长时间通入氯气,则溶液中碘离子完全被氧化为I2,且I2能继续被氧化,生成HIO3,得不到I2,故C错误;D.碘易溶于有机溶剂,可加入有机溶剂萃取,达到富集的目的,且除去杂质,故D 正确。

6.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是()

【答案】A

【解析】A.生石灰与水反应,消耗了乙醇中混有的水,蒸馏可得到乙醇;A项正确;B项,乙醇易溶于水,利用分液的方法不能将乙醇与盐溶液分离开;B项错误;C项,酸性高锰酸钾溶液可将乙烯氧化为二氧化碳,引入了新的杂质;C项错误;D项,溴可将KI氧化为碘单质,而碘易溶于溴苯,引入了新的杂质,D项错误。

7.从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法,不正确的是()

A.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色

B.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌

C.含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应

D.碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”

【答案】B

【解析】A、碘单质遇到淀粉变蓝是碘单质的特性,A正确;B、固体灼烧应在坩埚中进行,溶液蒸发在蒸发皿中进行,B错误;C、碘离子被过氧化氢在酸性溶液中氧化为碘单质,发生氧化反应,C正确;D、碘单质在水中的溶解度不大,易溶于四氯化碳等有机溶剂,可以用四氯化碳萃取碘水中的碘单质,D正确。8.南海是一个巨大的资源宝库,开发利用这些资源是科学研究的重要课题。下图为海水资源利用的部分过程,有关说法正确的是( )

A.海水制盐后可以利用氯碱工业,电解饱和食盐水制备金属钠

B.在整个工艺制备过程中,未发生置换反应操作

C.由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的关键是要低温小火烘干

D.溴工业中③、④的目的是为了富集溴元素,溴元素在反应③、⑤中均被氧化,在反应④中被还原

【答案】D

【解析】A.电解饱和食盐水反应产生NaOH、H2、Cl2,不能反应制备金属钠,A错误;B.海水提溴是先通入足量氯气氧化溴离子为溴单质,然后将溴单质还原为溴化氢,再通入适量氯气氧化溴离子为溴单质,这两个反应都是置换反应,B错误;C.MgCl2是强酸弱碱盐,在加热时结晶水变为溶剂水,Mg2+水解产生

Mg(OH)2,为了抑制盐的水解,由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2是要在HCl的气氛中不断加热,就可以得到MgCl2,C错误;D.海水提溴③是通入足量氯气氧化溴离子为溴单质,④是用SO2将溴单质还原为溴化氢,这两步目的是富集溴元素,然后再其溶液中通入适量氯气氧化溴离子为溴单质,在反应③、⑤中溴元素化

合价升高,失去电子被氧化,反应④中被还原,在④中溴得电子化合价降低,所以溴元素被还原,D正确;故合理选项是D。

9.下列除杂方案错误的是()

【答案】C

【解析】A. 用NaOH溶液除去苯中的乙酸,苯不溶于水,可以用分液法分离出苯,A方案合理;B. 用饱和食盐水、浓硫酸除去Cl2(g)中的HCl(g),可以采用洗气的方法,B方案合理;C. 用NaOH溶液除去NH4Cl(aq)中的Fe3+(aq)时,NH4Cl也参与反应,故C方案错误;D. 用溴水除去乙烷中的乙烯,可以采用洗气的方法,D方案合理。

10.如下表所示,为提纯下列物质(括号内为少量杂质),所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是()

【答案】B

【解析】A、酸化KMnO4溶液能将杂质乙烯氧化,但生成的二氧化碳又成为乙烷中的新杂质。常用溴水洗气以除去乙烷中的乙烯,A错误;B、溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的钠盐,通常溴苯与NaOH溶液不反应,且溴苯不溶于水,密度比水大的液体,故用分液法分离,B正确;C、乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,生成的1,2-二溴乙烷又溶解在苯中,达不到除杂的目的,C错误;D、二氧化碳、二氧

化硫均与碳酸钠溶液反应,应该用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的二氧化硫,D错误。

11.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法不正确的是( )

【答案】A

【解析】A.CO与炽热的CuO反应生成二氧化碳,混入了杂质气体,故A错误;B.乙酸与碳酸钠反应后,与乙酸乙酯分层,然后分液可分离,故B正确;C.酒精不能与生石灰反应,而水能与生石灰反应生成高沸点的氢氧化钙,进而通过蒸馏的方式将二者分离,故C正确;D.溴与NaOH反应后,与溴苯分层,然后分液可分离,故D正确。

12.以工业级氧化锌(含Fe2+、Mn2+、Cu2+、Ni2+等)为原料制备氧化锌的流程如下:

其中“氧化”加入KMnO4是为了除去浸出液中的Fe2+和Mn2+。下列有关说法错误的是

A.浸出时通过粉碎氧化锌提高了浸出率

B.“氧化”生成的固体是MnO2和Fe(OH)3

C.“置换”加入锌粉是为了除去溶液中的Cu2+、Ni2+等

D.“煅烧”操作用到的仪器:玻璃棒、蒸发皿、泥三角

【答案】D

【解析】A.浸出时通过粉碎固体氧化锌,使物质颗粒变小,扩大了与硫酸的接触面积,反应速率加快,因而也可以提高了浸出率,A正确;B.向硫酸浸取工业级ZnO后的溶液中存在Fe2+、Mn2+、Zn2+和Ni2+,加入KMnO4溶液,Ni2+不能被氧化,Fe2+、Mn2+被氧化而形成MnO2和Fe(OH)3除去,KMnO4被还原形成MnO2,B正确;C.由于金属活动性Zn>Ni>Cu,所以“置换”加入锌粉可以与溶液中的是为了与溶液中Ni2+、Cu2+发生主反应,除去溶液中的Cu2+、Ni2+等,C正确;D. “煅烧”操作用到的仪器:玻璃棒、坩埚、泥三角,D错

误。

13.根据下图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是

已知:MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。

A.过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题

B.在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2

C.在过程④、⑥反应中每氧化0.2molBr-需消耗2.24LCl2

D.过程①的提纯是物理过程

【答案】A

【解析】A.过程⑤中二氧化硫水溶液被氧化为硫酸:SO2+2H2O+Br2=2HBr+H2SO4,氢溴酸和硫酸都是强酸,对设备腐蚀严重,A项正确;B.根据题给的信息,MgCl2·6H2O受热后会变成Mg(OH)Cl和HCl,进一步灼烧得到氧化镁,得不到无水氯化镁,B项错误;C.没有指明氯气所处的温度和压强,气体摩尔体积体积Vm=22.4L/mol不能使用(如为标准状况则该说法正确),C项错误;D.过程①除去可溶性杂质需要加入沉淀剂,是化学过程,D项错误。

14.锌猛干电池是日常生活中常用的一次电池。一种处理废旧干电池的流程如下:

下列叙述错误的是

A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用

B.“水浸”后的滤渣干燥后经充分灼烧可回收其中的MnO2

C.“沉淀”反应后的滤液可通过蒸发至干回收NH4Cl

D.“沉淀”反应的离子方程式为:Zn2++ 2NH3·H2O = Zn(OH)2↓ + 2NH4+

【答案】C

【解析】黑色碳包用水浸后过滤得到的滤渣为MnO2和C粉及固体有机物,滤液中加入氨水并调节pH=8后过滤,生成的沉淀为Zn(OH)2,滤液中主要含有NH4Cl;A.废旧干电池处理不当不仅会造成重金属污染还浪费资源,故A正确;B.滤渣中含MnO2、C及有机物,灼烧可除去C和有机物,故B正确;C.直接蒸发至干会使NH4Cl分解挥发,故C错误;D.加氨水可将Zn2+沉淀得到Zn(OH)2,故D正确。

15.根据下列几种物质的溶解度曲线图,得到的结论正确的是()

①硝酸钾中混有少量氯化钠,采用蒸发结晶进行提纯。

②氢氧化钙饱和溶液降低温度后有晶体析出。

③80 ℃时,氯化钾与硫酸镁的溶解度相同。

④所有物质的溶解度要么随温度升高而增大,要么随温度的降低而减小。

⑤为洗涤氢氧化钙沉淀表面吸附的钠离子,热水效果比冷水效果好。

⑥为洗涤硝酸钾晶体表面吸附的钠离子,热水效果比冷水效果好。

A.①③⑤B.②③④⑥

C.③⑤D.③⑥

【答案】C

【解析】①硝酸钾溶解度随温度变化较大,食盐溶解度随温度变化不大,氯化钠是少量的,提纯硝酸钾应该采用冷却结晶,①错误;

②氢氧化钙溶解度随温度升高而降低,与一般物质不一样,所以冷却氢氧化钙饱和溶液无晶体析出,②错误;

③根据溶解度曲线,可以发现80 ℃时氯化钾和硫酸镁的溶解度相同,③正确;

④硫酸镁溶解度开始时随温度升高而增大,之后,随温度升高反而减小,④错误;

⑤用热水洗涤氢氧化钙表面杂质离子时,氢氧化钙溶解度小,损耗小,效果好,⑤正确;

⑥用热水洗涤硝酸钾晶体时,硝酸钾溶解度大,损耗高,效果不如冷水,⑥错误;

答案为C。

16.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是()。

【答案】C

【解析】A.乙醇和水混溶,不能用作萃取剂,应用四氯化碳或苯萃取,A错误;B.乙酸乙酯和乙醇混溶,不能用分液的方法分离,可用蒸馏的方法或加入饱和碳酸钠溶液分离,B错误;C.丁醇和乙醚混溶,但二者的沸点不同且相差较大,可用蒸馏的方法分离,C正确;D.根据二者在水中随温度升高而溶解度不同,利用重结晶法。NaCl随温度升高溶解度变化不大,KNO3随温度升高溶解度变化大,D错误。

17.海洋约占地球表面积的71%,具有十分巨大的开发潜力。工业上从海水中提取镁的流程如下:

下列说法中正确的是

A.工业上使Mg2+沉淀,试剂①应选用NaOH

B.将MgCl2溶液直接蒸干得到无水MgCl2

C.电解MgCl2溶液在阴极得到金属Mg

D.要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂①的应过量

【答案】D

【解析】A. 工业上使Mg2+沉淀,应选用廉价的石灰乳,可利用海边大量存在的贝壳煅烧成石灰制得,故A 错误;B. 氯化镁是强酸弱碱盐,加热时,氯化镁水解生成氢氧化镁和盐酸,升高温度促进盐酸挥发,所以小心蒸干氯化镁溶液最终得到氢氧化镁而不是氯化镁,故B错误;C. 电解熔融MgCl2在阴极得到金属Mg,电解MgCl2溶液在阴极得到H2,故C错误;D. 为了使镁离子完全转化,加入试剂①的量应过量,故D正确。

18.海水提镁的主要流程如下,下列说法正确的是( )

①试剂M是盐酸

②流程中的反应全部都是非氧化还原反应

③操作b只是过滤

④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2

⑤电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量

A.①②③④⑤B.②③C.④⑤D.①④⑤

【答案】D

【解析】①分析判断M是盐酸,用来溶解氢氧化镁沉淀,①正确;

②分析流程中,电解氯化镁生成镁和氯气的反应是氧化还原反应,流程中的反应不全部都是非氧化还原反应,②错误;

③操作b是浓缩蒸发,冷却结晶,过滤洗涤得到氯化镁晶体的过程,③错误;

④用海水晒盐后的饱和溶液中主要是氯化镁,加石灰乳可以制Mg(OH)2,④正确;

⑤依据氧化镁熔点高,熔融消耗能量高效益低,电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量,⑤正确,

综上所述,①④⑤符合题意,D项正确;

答案选D。

19.下列选用的除杂试剂和分离方法都正确的是()

【答案】C

【解析】A.C6H5Br、Br2与C6H6互溶,不能加入C6H6进行分离,应加入碳酸钠溶液,充分反应后分液,故A错误;B.Cl2可将FeCl2氧化为FeCl3,影响被提纯的物质,应加入过量铁粉,然后过滤,故B错误;

C.Al2O3与NaOH溶液反应生成溶于水的NaAlO2,然后过滤,故C正确;

D.H2与CH2=CH2发生加成反应,但不易控制H2的量,应通过溴水,溴与乙烯发生加成反应而除去,故D错误。

20.磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:

下列叙述错误的是

A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用

B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li、C

C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+

D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠

【答案】BD

【解析】A.废旧电池会污染土壤和水体,合理处理废旧电池,可减少污染,且回收含有Al、Fe等金属,可节约资源,故A正确;B.由以上分析可知从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li等,C属于非金属,故B错误;C.硝酸具有强氧化性,可氧化亚铁离子生成铁离子,则“沉淀”反应的金属离子为Fe3+,故C正确;D.硫酸锂易溶于水,加入硫酸钠,不能生成含Li沉淀,故D错误。

21.欲除去下列物质中混入的少量杂质(括号内物质为杂质),不能

..达到目的的是

A.乙烷(乙烯):通过酸性高锰酸钾溶液,洗气

B.乙醇(水):加入新制生石灰,蒸馏

C.溴苯(溴):加入NaOH溶液,充分振荡静置后,分液

D.乙酸(乙醇):加入金属钠,蒸馏

【答案】AD

【解析】A.乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化产生CO2气体,因此会使乙烷中含有新的杂质,不能达到除杂的目的,A符合题意;B.水与CaO反应产生离子化合物Ca(OH)2,乙醇沸点低,容易气化,Ca(OH)2是离子化合物,沸点高,不容易变为气体,因此可用蒸馏的方法分离、除杂,B不符合题意;C.溴与NaOH容易会发生反应,产生可溶性的物质,而溴苯难溶于水,因此可以用分液的方法分离,C不符合题意;D.乙醇、

乙酸都可以与金属钠发生反应,因此不能通过加入钠,然后再通过蒸馏的方法除杂,D符合题意。

22.海水是宝贵的资源宝库,目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:

(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,为除去这些离子,所加试剂及其先后顺序为(写化学式)________________________。

(2)结合题目信息,写出电解饱和食盐水的化学反应方程式为___________________________ 。

(3)苦卤中通入Cl2已经置换出Br2,为什么吹出后用SO2吸收转化为Br-再用Cl2置换,SO2的作用是______,由此判断Cl2、Br2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为_____________________。

(4)也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收,形成溴化钠和溴酸钠,同时有CO2放出.该反应的离子方程式是__________________________________ ;最后再用H2SO4处理得到Br2,之后加入CCl4进行Br2的萃取,混合溶液用__________ 分离。

【答案】BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl 2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH 第一次吹出的Br2浓度太低,分离浪费原料,SO2吸收主要起到富集作用Cl2>Br2>SO23Br2+3CO32-═5Br-+BrO-3+3CO2↑ 分液漏斗

【解析】(1)除去Ca2+用Na2CO3、除去Mg2+用NaOH、除去SO42-用BaCl2;为了使杂质完全除去,所加除杂试剂必须过量,过量的除杂试剂成为新杂质,所以Na2CO3还用于除去过量的BaCl2,Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后加入;过滤后加入稀盐酸除去过量的NaOH和Na2CO3;所加试剂及先后顺序为BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl(或NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl)。

(2)电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。(3)苦卤中通入Cl2置换出Br2,吹出后用SO2吸收,涉及的反应有Cl2+2Br-=2Cl-+Br2、

Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,用SO2吸收Br2的离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,由于第一次吹出的Br2浓度太低,分离浪费原料,因此SO2吸收主要起到富集作用反应;“Cl2+2Br-=2Cl-+Br2”中氧化剂为Cl2,氧化产物为Br2,同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,则氧化性:Cl2>Br2;反应“Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr”中氧化剂为Br2,SO2为还原剂,氧化性:Br2>SO2;则Cl2、Br2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>SO2。

(4)吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收,形成溴化钠和溴酸钠,同时有CO2放出,Br2与Na2CO3溶液反应的化学方程式为3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑,反应的离子方程式为3Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2↑。加入H2SO4处理得到Br2的化学方程式为5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O,加入CCl4进行Br2的萃取得到Br2的四氯化碳溶液,因此混合溶液用分液漏斗分离。

23.我国有丰富的海水资源,开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务。

(1)被称作海洋元素的是_________________(写元素符号)。

(2)工业上常以饱和食盐水为原料制备氯气,请写出反应的化学反应方程式___________。

(3)从海水中提取食盐和溴的过程如下:

①步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为富集溴元素,请写出步骤Ⅱ的化学方程式___。

②步骤Ⅱ中通入空气吹出溴,是利用了溴的___性质,步骤Ⅲ得到工业溴的化学方程式为:______。

【答案】Br 2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HCl 挥发性

2HBr+Cl2=Br2+2HCl

【解析】

(1)被称作海洋元素的是溴,元素符号是Br。

(2)工业上常以饱和食盐水为原料制备氯气,反应的化学反应方程式为2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH。(3)①步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为富集溴元素,出步骤Ⅱ是利用单质溴氧化二氧化硫,反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr。

②步骤Ⅱ中通入空气吹出溴,是利用了溴的挥发性,步骤Ⅲ得到工业溴的化学方程式为2HBr+Cl2=

Br2+2HCl。

24.某化学兴趣小组拟从I2-CCl4中提取碘并回收CCl4,查阅资料得到如下信息:

I.兴趣小组根据表中信息并结合已学知识,按上图组装仪器进行实验:

(1)该装置中仪器A的名称是____________。

(2)锥形瓶置于冰水中的目的是_____________。

(3)实验结果发现得到的CCl4呈浅紫红色。为进一步提纯CCl4,拟采用除杂分液的方法进行提纯,则下列操作次序正确的是:_______________________________。

①静置,待液体分层后,分液②加入稍过量的Na2SO3溶液③充分振荡,放气④将待分离溶液转移到分液漏斗中⑤对分液漏斗进行检漏

II.由于方法I没有达到预期目标,兴趣小组又设定如下方案进行实验:

已知:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O

(4)操作2的名称是____________。

(5)滴加少量硫酸时,溶液颜色变黄,试写出相应的离子方程式:________________。

(6)该实验中必须要控制NaOH溶液的浓度较_______(填“高”或“低”)和体积较_______(填“大”或“小”),理由是:__________

【答案】蒸馏烧瓶冷却CCl4,防止CCl4挥发造成空气污染⑤④②③①过滤5I- +IO3- + 6H+ = 3I2 + 3H2O 高小确保I2被NaOH溶液完全转化为离子进入水层,使V总较小,减少I2在水中的溶解损耗

【解析】

I.(1)根据仪器的构造可知,仪器A的名称是蒸馏烧瓶;

(2)CCl4易挥发,锥形瓶置于冰水中的目的是冷却CCl4,防止CCl4挥发造成空气污染;

(3)实验结果发现得到的CCl4呈浅紫红色。为进一步提纯CCl4,拟采用除杂分液的方法进行提纯,⑤对分液漏斗进行检漏,④将待分离溶液转移到分液漏斗中,②加入稍过量的Na2SO3溶液,③充分振荡,放气,①静置,待液体分层后,分液,则操作次序为:⑤④②③①;

II.(4)步骤2将碘单质和水分离,由于碘单质不溶于水,可通过过滤操作完成,故答案为:过滤;

(5)溶液中是NaI和NaIO3,加入H2SO4溶液发生归中反应得到I2的水溶液,滴加少量硫酸时,溶液颜色变黄,反应应的离子方程式为:5I- +IO3- + 6H+ = 3I2 + 3H2O;

(6)该实验中必须要控制NaOH溶液的浓度较高和体积较小,确保I2被NaOH溶液完全转化为离子进入水层,使V总较小,减少I2在水中的溶解损耗。

25.(1)某同学采用萃取—分液的方法从碘水中提取碘,主要操作步骤如下图:

①该同学所采用的萃取剂可能是______________(填序号)。

A 酒精

B 苯

C 四氯化碳

D 汽油

②甲、乙、丙3步实验操作中,不正确的是_______________(填“甲”、“乙”或“丙”)。

(2)实验室制取、净化并收集氯气涉及以下几个主要阶段:

现有以下2种试剂:A 饱和食盐水 B NaOH溶液

请在以上实际中选择填空(填“A”或“B”):

①X溶液应选用________________。

②尾气处理过程中,多余的氯气可用________________吸收。

【答案】C 丙 A B

【解析】

(1)①从碘水中提取碘,萃取剂不能与水混溶,根据图示,萃取后,下层有色,说明有机层在下层,有机溶剂的密度比水大,故答案为:C;

②振荡、静置分层操作均合理,而分离时应该先分离下层液体后倒出上层液体,则丙图不合理,故答案为:丙;

(2)由图可知,二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气,生成的氯气中混有HCl,通过X除去HCl,然后通过浓硫酸干燥氯气,利用向上排空气收集,尾气利用NaOH溶液吸收。

①由上述分析可知,X为除去氯气中的氯化氢,应该选饱和食盐水,可抑制氯气的溶解,故答案为:A;

②氯气与NaOH反应生成无毒物质,则多余的氯气可用NaOH吸收,故答案为:B。

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