2017年高考化學(xué)四海八荒易錯集專題14物質(zhì)的制備分離提純與檢驗

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專題14 物質(zhì)的制備、分離、提純與檢驗 1．下列實驗裝置、選用的試劑或?qū)嶒灢僮髦?，都正確的是(　　) A．實驗室用裝置A制取氨氣 B．用B裝置吸收氨氣，并防止倒吸 C．用C裝置稀釋濃硫酸 D．用D裝置除去CO2中的HCl 答案　B 2．僅用下表提供的儀器(夾持儀器和試劑任選)不能實現(xiàn)相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?　　) 選項 實驗?zāi)康? 儀器 A 除去氫氧化鋁膠體中的泥沙 漏斗(帶濾紙)、燒杯、玻璃棒 B 從食鹽水中獲得NaCl晶體 坩堝、玻璃棒、酒精燈、泥三角 C 用0.10 molL－1的鹽酸測定未知濃度的NaOH溶液濃度 堿式滴定管、酸式滴定管、錐形瓶、膠頭滴管、燒杯 D 用MnO2和濃鹽酸制取干燥、純凈的Cl2 圓底燒瓶、分液漏斗、酒精燈、洗氣瓶、集氣瓶、導(dǎo)管、石棉網(wǎng) 解析　A選項，膠體可以透過濾紙，正確；B選項，蒸發(fā)需要蒸發(fā)皿，不需要坩堝，錯誤。 答案　B 3．關(guān)于下列各裝置圖的敘述，不正確的是(　　) A．裝置①可驗證HCl氣體在水中的溶解性 B．裝置②可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2、NO等 C．裝置③中X為四氯化碳，可用于吸收NH3或HCl D．裝置④中用于干燥、收集NH3，并吸收多余的NH3 答案　B 4．下列實驗可實現(xiàn)鑒別目的的是(　　) A．用KOH溶液鑒別SO3(g)和SO2 B．用濕潤碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2 C．用CO2鑒別NaAlO2溶液和CH3COONa溶液 D．用BaCl2溶液鑒別AgNO3溶液和K2SO4溶液 解析　SO3和SO2都是酸性氧化物，都能與KOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成相應(yīng)的含氧酸鹽：SO3＋2KOH===K2SO4＋H2O，SO2＋2KOH===K2SO3＋H2O，且都無明顯現(xiàn)象，不能實現(xiàn)鑒別目的，選項A不正確；Br2(g)和NO2都具有較強的氧化性，都能將I－氧化為I2而使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{，不能實現(xiàn)鑒別目的，選項B不正確；NaAlO2溶液中通入CO2發(fā)生反應(yīng)：2NaAlO2＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋Na2CO3，有白色沉淀生成，CH3COONa溶液中通入CO2不發(fā)生反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象，可實現(xiàn)鑒別目的，選項C正確；BaCl2溶液與AgNO3溶液可發(fā)生反應(yīng)：Cl－＋Ag＋===AgCl↓，產(chǎn)生白色沉淀，BaCl2溶液與K2SO4溶液可發(fā)生反應(yīng)：Ba2＋＋SO===BaSO4↓，也產(chǎn)生白色沉淀，不能實現(xiàn)鑒別目的，選項D不正確。 答案　C 5．下列根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是(　　) 選項 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 A 向某鈉鹽溶液中滴加稀硫酸 產(chǎn)生能使石灰水變渾濁的氣體 該溶液一定含有CO或HCO B KIO3溶液中加入HI溶液，并加入淀粉 溶液變藍色 KIO3的氧化性比I2強 C 向Na2S溶液中滴加鹽酸 產(chǎn)生臭雞蛋氣味的氣體 氯的非金屬性比硫的強 D CO還原Fe2O3得到的黑色固體加入鹽酸溶解后，再加入KSCN溶液 溶液不顯紅色 黑色固體中無Fe3O4 答案　B 6．某無色溶液中含有：①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO中的一種或幾種，依次進行下列實驗，且每步所加的試劑均過量，觀察到的現(xiàn)象如下表所示。 步驟 操作 現(xiàn)象 ① 用pH試紙檢驗 溶液的pH大于7 ② 向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振蕩，靜置 CCl4層呈橙色 ③ 向②所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀NO3 有白色沉淀產(chǎn)生 ④ 過濾，向濾液中加入AgNO3溶液和稀HNO3 有白色沉淀產(chǎn)生 下列實驗結(jié)論正確的是(　　) A．肯定含有的離子是①④⑤ B．肯定沒有的離子是②⑤ C．可能含有的離子是①②⑥ D．不能確定的離子是①③⑥ 解析　本題主要考查對化學(xué)實驗方案的分析推理能力。實驗①說明原溶液中有能水解的SO；實驗②說明原溶液中一定含有Br－；實驗③說明步驟③所得溶液中有SO，則原溶液中至少含有SO、SO中的一種；實驗④說明溶液中有Cl－，由于步驟②中加入氯水引入了Cl－，則不能確定原溶液中是否含有Cl－；結(jié)合①，可知原溶液中一定含有SO；則SO則無法確定；由于Ba2＋不能與SO、SO共存，則原溶液中一定不含Ba2＋；根據(jù)電荷守恒，則原溶液中一定含有 Na＋。因此肯定含有的離子是①④⑤，肯定沒有的離子是②，不能確定的離子是③⑥。 答案　A 7．下列各組物質(zhì)的無色溶液，不用其他試劑就能鑒別的是(　　) ①KOH　Na2SO4　AlCl3 ②NaHCO3　Ba(OH)2　H2SO4 ③HCl　NaAlO2　NaHSO4 ④Ca(OH)2　Na2CO3　BaCl2 A．①② B．②③ C．①③④ D．①②④ 答案　A 8．下列實驗用酸性KMnO4溶液不能達到預(yù)期目的的是(　　) A．區(qū)別SO2和CO2 B．檢驗硫酸鐵溶液中是否有硫酸亞鐵 C．區(qū)別苯和甲苯 D．檢驗CH2===C(CH3)CHO中含碳碳雙鍵 解析　碳碳雙鍵和—CHO均能使酸性KMnO4溶液褪色，實際檢驗時要先將—CHO轉(zhuǎn)化為—COOH，然后再檢驗碳碳雙鍵。 答案　D 9．下列各組物質(zhì)中，只用一種試劑就能區(qū)別的是(　　) ①FeCl2、Al(NO3)3、MgSO4、NH4NO3四種溶液 ②MnO2、FeS、CuO、C四種黑色固體 ③鹽酸、Na2SO4、NaOH三種溶液 ④NaCl、AlCl3、Ba(OH)2、HCl四種溶液 A．①③ B．①②④ C．①②③ D．全部 解析　鑒別FeCl2、Al(NO3)3、MgSO4、NH4NO3四種溶液可以用NaOH溶液；鑒別MnO2、FeS、CuO、C四種黑色固體可以用濃鹽酸；鑒別鹽酸、Na2SO4、NaOH三種溶液可用紫色石蕊溶液；鑒別NaCl、AlCl3、Ba(OH)2、HCl四種溶液可以用碳酸鈉溶液。 答案　D 10．在中學(xué)化學(xué)實驗中可用來分離或提純物質(zhì)的方法很多，如蒸餾、過濾、結(jié)晶、滲析、鹽析等，分離或提純下列各組混合物所選用方法最合適的是(　　) A．FeCl3溶液得到FeCl3固體——加熱蒸干 B．除去Cu粉中混有的CuO——加入稀硝酸溶解、過濾、洗滌、干燥 C．分離NaNO3和BaSO4的混合物——溶解、過濾、蒸發(fā) D．除去NaOH溶液中混有的少量Na2SO4——加入BaCl2溶液、過濾 解析　A選項，F(xiàn)eCl3溶液會發(fā)生水解，加熱蒸干最后得到Fe2O3，錯誤；B選項，稀硝酸與Cu反應(yīng)，錯誤；NaNO3溶于水，BaSO4不溶于水，正確；D選項，摻入了新的雜質(zhì)Cl－，錯誤。 答案　C 易錯起源1、物質(zhì)的分離和提純的常用化學(xué)方法 例1．下列敘述正確的是(雙選)(　　) A．稀鹽酸可除去燒瓶內(nèi)殘留的MnO2 B．可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液 C．稀硝酸可除去試管內(nèi)壁的銀鏡 D．煮沸自來水可除去其中的Ca(HCO3)2 答案　CD 【變式探究】除去下列括號內(nèi)雜質(zhì)的試劑或方法錯誤的是(　　) A．HNO3溶液(H2SO4)，適量BaCl2溶液，過濾 B．CO2(SO2)，酸性KMnO4溶液、濃硫酸，洗氣 C．KNO3晶體(NaCl)，蒸餾水，結(jié)晶 D．C2H5OH(CH3COOH)，加足量CaO，蒸餾 【答案】　A 【名師點睛】 1．加熱法 混合物中混有熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)時，可直接加熱，使熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)分解而分離出去。例如：食鹽中混有氯化銨，純堿中混有小蘇打等均可直接加熱除去雜質(zhì)。 2．沉淀法 在混合物中加入某試劑，使其中一種以沉淀形式分離出去的方法。使用該方法一定要注意不能引入新的雜質(zhì)。若使用多種試劑將溶液中不同微粒逐步沉淀時，應(yīng)注意后加試劑能將前面所加試劑的過量部分除去，最后加的試劑不引入新的雜質(zhì)。例如，加適量BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4。 3．轉(zhuǎn)化法 不能通過一次反應(yīng)達到分離的目的，要經(jīng)過轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)才能分離，然后再將轉(zhuǎn)化物質(zhì)恢復(fù)為原物質(zhì)。例如：分離Fe3＋和Al3＋時，可加入過量的NaOH溶液，生成Fe(OH)3和NaAlO2，過濾后，再加鹽酸重新生成Fe3＋和Al3＋。注意轉(zhuǎn)化過程中盡量減少被分離物質(zhì)的損失，而且轉(zhuǎn)化物質(zhì)要易恢復(fù)為原物質(zhì)。 4．酸堿法 被提純物質(zhì)不與酸堿反應(yīng)，而雜質(zhì)可與酸堿發(fā)生反應(yīng)，用酸堿作除雜試劑。例如：用鹽酸除去SiO2中的石灰石，用氫氧化鈉溶液除去鐵粉中的鋁粉等。 5．氧化還原法 (1)對混合物中混有的還原性雜質(zhì)，可加入適當(dāng)?shù)难趸瘎┦蛊浔谎趸癁楸惶峒兾镔|(zhì)。例如：將氯水滴入混有FeCl2的FeCl3溶液中，除去FeCl2雜質(zhì)。 (2)對混合物中混有的氧化性雜質(zhì)，可加入適當(dāng)還原劑將其還原為被提純物質(zhì)。例如：將過量鐵粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中，振蕩過濾，即可除去FeCl3雜質(zhì)。 6．調(diào)節(jié)pH法 通過加入試劑來調(diào)節(jié)溶液的pH，使溶液中某組分沉淀而分離的方法。一般加入相應(yīng)的難溶或微溶物來調(diào)節(jié)。 例如：在CaCl2溶液中含有FeCl3雜質(zhì)，由于三氯化鐵的水解，溶液是酸性溶液，就可采用調(diào)節(jié)溶液pH的辦法將Fe3＋沉淀出去，為此，可向溶液中加氧化鈣或氫氧化鈣或碳酸鈣等。 7．電解法 此法利用電解原理來分離、提純物質(zhì)，如電解精煉銅，將粗銅作陽極，精銅作陰極，電解液為含銅離子的溶液，通直流電，粗銅及比銅活潑的雜質(zhì)金屬失電子，在陰極只有銅離子得電子析出，從而提純了銅。 【錦囊妙計，戰(zhàn)勝自我】 除氣體中的雜質(zhì)可用溶液進行洗氣，如除CO中的CO2，可用盛有NaOH溶液的洗氣瓶；也可用固體轉(zhuǎn)化法，如除CO2中的CO可通過灼熱的CuO。但不能用氣體轉(zhuǎn)化法，如除CO2中的CO不能通過2CO+O2 =2CO2除雜，因為O2用量不易控制，容易混入新的雜質(zhì)O2。 易錯起源2、物質(zhì)的檢驗與鑒別 例2．下列設(shè)計的實驗方案能達到實驗?zāi)康牡氖?雙選)(　　) A．制備Al(OH)3懸濁液：向1 molL－1 AlCl3溶液中加過量的6 molL－1 NaOH溶液 B．提純含有少量乙酸的乙酸乙酯：向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入適量飽和Na2CO3溶液，振蕩后靜置分液，并除去有機相的水 C．檢驗溶液中是否含有Fe2＋：取少量待檢驗溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，觀察實驗現(xiàn)象 D．探究催化劑對H2O2分解速率的影響：在相同條件下，向一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O，向另一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液，觀察并比較實驗現(xiàn)象 答案　BD 【變式探究】某鈉鹽溶液中可能含有NO2－、SO42－、SO32－、CO32－、Cl－、I－等陰離子。 某同學(xué)取5份此溶液樣品，分別進行了如下實驗： ①用pH計測得溶液的pH大于7 ②加入鹽酸，產(chǎn)生有色刺激性氣體 ③加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，且放出有色刺激性氣體 ④加足量BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀溶于稀硝酸且放出氣體，將氣體通入品紅溶液，溶液不褪色 ⑤加足量BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，在濾液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加KSCN溶液，顯紅色 該同學(xué)最終確定在上述六種離子中僅含NO2－、CO32－、Cl－三種陰離子。 請分析，該同學(xué)只需要完成上述哪幾個實驗，即可得出此結(jié)論(　　) A．①②④⑤　　　　　　　 B．③④ C．③④⑤ D．②③⑤ 【答案】　B 【名師點睛】 根據(jù)已知實驗及現(xiàn)象，分析判斷，確定被檢的是什么物質(zhì)，并指出可能存在什么，不可能存在什么。 1．檢驗方法 (1)若是固體，一般應(yīng)先用蒸餾水溶解 (2)若同時檢驗多種物質(zhì)，應(yīng)將試管編號 (3)要取少量溶液放在試管中進行實驗，絕不能在原試劑瓶中進行檢驗 (4)敘述順序應(yīng)是：實驗(操作)→現(xiàn)象→結(jié)論→原理(寫方程式) 2．物質(zhì)鑒定的一般步驟 →→→→ 【錦囊妙計，戰(zhàn)勝自我】 鑒別題的特殊類型及方法 (1)不用試劑鑒別一組物質(zhì)：解題方法有特征現(xiàn)象法、加熱法、列表優(yōu)選法、逐一檢出法、互滴法。 ①特征現(xiàn)象法：先借用待鑒別物質(zhì)中的特殊顏色、特殊氣味、揮發(fā)出霧狀氣體等特征現(xiàn)象鑒別出個別物質(zhì)，再借用這種物質(zhì)去鑒別其他各物質(zhì)。 ⑤互滴法 化學(xué)反應(yīng)原理：兩種物質(zhì)相互反應(yīng)，量不同，則反應(yīng)產(chǎn)物不同，互滴時現(xiàn)象不同。 (2)只用一種試劑鑒別一組物質(zhì)：這類題多數(shù)是根據(jù)被檢物質(zhì)的特性，選擇一種試劑能與(n－1)種被檢物質(zhì)分別發(fā)生作用產(chǎn)生不同現(xiàn)象達到鑒別的目的。 易錯起源3、常見氣體制備的發(fā)生裝置與收集 例3．實驗室制備H2和Cl2通常采用下列反應(yīng)： Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H2的裝置________(填代號)和制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置________(填代號)?？蛇x用制備氣體的裝置： 【答案】e　d 【名師點睛】 1．常見氣體制備的發(fā)生裝置 實驗室制備氣體發(fā)生裝置選擇的依據(jù)是反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件。 反應(yīng)裝置類型 反應(yīng)裝置圖 適用氣體 操作注意事項 固、固 加熱型 O2、 NH3等 ①試管要干燥 ②試管口略低于試管底 ③加熱時先均勻加熱再固定加熱 固、液加熱型或液、液加熱型 Cl2、 HCl等 ①燒瓶加熱時要隔石棉網(wǎng) ②反應(yīng)物均為液體時，燒瓶內(nèi)要加碎瓷片 固、液不加熱型 H2、CO2、SO2、NO、NO2等 ①使用長頸漏斗時，要使漏斗下端插入液面以下 ②啟普發(fā)生器只適用于塊狀固體和液體反應(yīng)，且氣體不溶于水 ③使用分液漏斗既可以增強氣密性，又可控制液體滴加速度 2.氣體的收集方法 確定氣體的收集方法時要考慮氣體的密度、溶解性、穩(wěn)定性。 收集方法 排水法 向上排空氣法 向下排空氣法 收集 原理 收集的氣體不與水反應(yīng)或難溶于水 收集的氣體密度比空氣大， 且與空氣密度 相差較大 收集的氣體密度比空氣小，且與空氣密度相差較大 收集 裝置 適用的氣體 H2、O2、NO、CH4、C2H4 Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2 H2、NH3 【錦囊妙計，戰(zhàn)勝自我】 (1)啟普發(fā)生器具有隨開隨用、隨關(guān)隨停的特點，實驗室中沒有啟普發(fā)生器時，我們可以設(shè)計如下裝置。 (2)剛開始排出的氣體不能收集，只有當(dāng)氣體連續(xù)并比較均勻地放出時才能收集，否則收集的氣體中混有空氣。 易錯起源4、氣體的凈化及尾氣的吸收 例4．工業(yè)尾氣中的氮氧化物常用氨催化吸收法，原理是NH3與NOx反應(yīng)生成無毒物質(zhì)。某同學(xué)采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物的處理過程。 (一)提供的裝置 (二)NH3的制取 (1)下列有關(guān)實驗室制備氣體的說法正確的是________(填序號)。 ①可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣?、谟贸酂岬奶颗c水蒸氣反應(yīng)制取氫氣 　 ③實驗室制氧氣有時需要加熱，有時不需要加熱 　 ④用無水氯化鈣干燥氨氣 　 ⑤用濃鹽酸洗滌高錳酸鉀分解制氧氣的試管 (2)從所提供的裝置中選取一個能制取氨氣的裝置：________(填序號)。 (3)當(dāng)采用你所選用的裝置制取氨氣時，相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。 (三)模擬尾氣的處理 選用上述部分裝置，按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置，回答有關(guān)問題： (4)A中反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________。 (5)裝置D的作用有：使氣體混合均勻、調(diào)節(jié)氣流速度，還有一個作用是________________________________________________________________________。 (6)D裝置中的液體可換成________(填序號)。 a．CuSO4　　　　　　　 b．H2O c．CCl4 d．濃硫酸 (7)該同學(xué)所設(shè)計的模擬尾氣處理實驗還存在的明顯缺陷是_________________________________。 止倒吸。(6)D中用濃氨水防止氨氣被吸收，因此還可以換成CCl4。(7)該反應(yīng)中尾氣含有NO等污染性氣體，應(yīng)除去后再排放。 【答案】　(1)①③⑤　 (2)C(或G)　(3)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或NH3H2ONH3↑＋H2O) (4)3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O (5)防止NH3發(fā)生倒吸　(6)c (7)NO尾氣直接排放，沒有進行處理 【名師點睛】 1．氣體的凈化 (1)凈化原則：不減少被凈化氣體的量，不引入新的雜質(zhì)，操作簡便，易于分離。 (2)氣體的凈化裝置與凈化方法 ①易溶于水或能與水反應(yīng)不生成其他氣體的雜質(zhì)用水吸收。 如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括號內(nèi)為雜質(zhì)氣體，下同)，可將混合氣體通過盛水的a來除去雜質(zhì)氣體。 ②酸性雜質(zhì)用堿性吸收劑、堿性雜質(zhì)用酸性吸收劑來吸收。如CO(CO2)，可將混合氣體通過盛NaOH溶液的a或盛堿石灰的b或c或d來除去雜質(zhì)。 ③還原性雜質(zhì)，可用氧化性較強的物質(zhì)來吸收或轉(zhuǎn)化；氧化性雜質(zhì)，可用還原性較強的物質(zhì)來吸收。例如CO2(CO)，可將混合氣體通過盛灼熱CuO的e來除去雜質(zhì)。 ④選用能與氣體中的雜質(zhì)反應(yīng)生成難溶性物質(zhì)或可溶性物質(zhì)的試劑做吸收劑來除去雜質(zhì)。如O2(H2S)，可將混合氣體通過盛有CuSO4溶液的a除去雜質(zhì)。 2.尾氣的吸收 對于有毒、有害、污染空氣的氣體尾氣必須進行處理，用溶液吸收或點燃使它們變?yōu)闊o毒、無害、無污染的物質(zhì)。 (1)吸收原則 ①能充分吸收氣體。 ②不能倒吸。 (2)常見裝置 ①吸收溶解度較小的尾氣(如Cl2、SO2等)用圖A裝置。 ②吸收溶解度較大的尾氣(如HCl、NH3等)用圖B、C裝置。 ③CO等氣體可用點燃或收集于塑料袋中的方法除去，如圖D、E。 【錦囊妙計，戰(zhàn)勝自我】 名師解惑：(1)當(dāng)氣體中含有多種雜質(zhì)時，若采用洗氣裝置，通常是除雜在前，干燥在后。若用加熱裝置除雜時，通常是干燥在前，除雜在后。 (2)尾氣處理裝置應(yīng)與大氣相通，如圖就不能作為尾氣處理裝置。 1．利用下列實驗裝置能完成相應(yīng)實驗的是(　　) 答案：C 2．從海帶中制取單質(zhì)碘需要經(jīng)過灼燒、溶解、過濾、氧化、萃取、分液、蒸餾等操作。下列圖示對應(yīng)的裝置合理、操作規(guī)范的是(　　) 解析：A項，灼燒海帶應(yīng)在坩堝中；B項，過濾應(yīng)用玻璃棒引流；D項，蒸餾時溫度計應(yīng)位于蒸餾燒瓶的支管口處。 答案：C 3．下列裝置能達到實驗?zāi)康牡氖?　　) 解析：A項，加熱燒杯時，NH4Cl分解為NH3和HCl，在燒瓶底部NH3和HCl又重新結(jié)合成NH4Cl，從而與NaCl分離；B項，該實驗為石蠟油的分解實驗，缺少作為催化劑的碎瓷片；C項，MnO2和濃鹽酸常溫下不反應(yīng)；D項，氨氣不能用無水氯化鈣干燥。 答案：A 4．在中學(xué)化學(xué)實驗中可用來分離或提純物質(zhì)的方法很多，如蒸餾、過濾、結(jié)晶、滲析、鹽析等，分離或提純下列各組混合物所選用方法最合適的是(　　) A．除去Fe(OH)3膠體中混有的Cl－——過濾、洗滌、干燥 B．除去O2中的N2——通過灼熱的Cu網(wǎng) C．分離NaNO3和BaSO4的混合物——溶解、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶 D．從皂化反應(yīng)后的混合物中分離出高級脂肪酸鹽——加入NaCl、滲析 答案：C 5．某化學(xué)小組模擬工業(yè)生產(chǎn)制取HNO3，設(shè)計下圖所示裝置，其中a為一個可持續(xù)鼓入空氣的橡皮球。請回答下列問題： (1)寫出裝置A中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________。 (2)實驗結(jié)束后，關(guān)閉止水夾b、c，將裝置D，浸入冰水中，現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 (3)裝置C中濃H2SO4的作用是____________。 (4)請你幫助該化學(xué)小組設(shè)計實驗室制取NH3的另一方案：______________________。 (5)干燥管中的堿石灰用于干燥NH3，某同學(xué)思考是否可用無水氯化鈣代替堿石灰，并設(shè)計如圖所示裝置(儀器固定裝置省略未畫)進行驗證。實驗步驟如下： ①用燒瓶收集滿干燥的氨氣，立即塞上如圖所示的橡膠塞。 ②正立燒瓶，使無水氯化鈣固體滑入燒瓶底部，搖動，可以觀察到的現(xiàn)象是____________________，由此，該同學(xué)得出結(jié)論：不能用CaCl2代替堿石灰。 解析：(1)裝置A是生成NH3的裝置，反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O；(2)A裝置是制取NH3，裝置B是NH3催化氧化，其反應(yīng)方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O，裝置C是干燥氣體和除去多余的NH3，裝置D中存在2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0，根據(jù)勒夏特列原理，放入冰水中，平衡向正反應(yīng)方向進行，氣體顏色變淺；(3)根據(jù)(2)中濃硫酸的作用干燥氣體和除去多余NH3；(4)快速制取NH3的方法，利用氨水不穩(wěn)定受熱易分解，NH3H2ONH3↑＋H2O，以及NaOH或CaO遇水放出大量的熱，使氨水分解；(5)NH3和CaCl2反應(yīng)，造成燒瓶內(nèi)壓強降低，燒瓶內(nèi)氣球膨脹，說明NH3不能用氯化鈣干燥。 答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O (2)顏色變淺　(3)干燥氣體且吸收多余的NH3 (4)加熱濃氨水制取NH3或向NaOH(或CaO)固體上滴加濃氨水制取NH3 (5)氣球膨脹 6．硼位于ⅢA族，三鹵化硼是物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究熱點，也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有機合成的催化劑。 【查閱資料】①BCl3的熔點為－107.3℃，沸點為12.5℃； ②2B＋6HCl2BCl3↑＋3H2↑； ③硼與鋁的性質(zhì)相似，也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。 【設(shè)計實驗】某同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置制備三氯化硼： 請回答下列問題： (1)常溫下，高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸發(fā)生的反應(yīng)可替代A裝置中的反應(yīng)，兩個反應(yīng)的產(chǎn)物中錳的價態(tài)相同。寫出高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。 (2)E裝置的作用是____________________________________________________。 如果拆去B裝置，可能的后果是_____________________________________。 (3)寫出D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________；實驗中可以用一個盛裝________(填試劑名稱)的干燥管代替F＋G裝置，使實驗更簡便。 (4)三氯化硼遇水劇烈反應(yīng)生成硼酸(H3BO3)和白霧，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。實驗室保存三氯化硼的注意事項是________。 (5)為了順利完成實驗，正確的操作是________(填序號)，并解釋原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ①先點燃A處酒精燈，后點燃D處酒精燈 ②先點燃D處酒精燈，后點燃A處酒精燈 ③同時點燃A、D處酒精燈 (6)請你設(shè)計一個簡易實驗，驗證制得的產(chǎn)品中是否含有硼粉：__________________________________________________________________________。 答案：(1)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5Cl2↑ (2)冷卻和收集三氯化硼　硼粉與氯化氫反應(yīng)生成的產(chǎn)物中有氫氣，加熱氫氣與氯氣的混合氣體，易發(fā)生爆炸 (3)2B＋3Cl22BCl3　堿石灰 (4)BCl3＋3H2O===H3BO3＋3HCl↑　密封冷暗處保存 (5)①　排盡裝置中的空氣，避免氧氣和硼粉反應(yīng)生成B2O3(或避免生成的三氯化硼與水蒸氣反應(yīng)) (6)取少量樣品于試管中，滴加濃氫氧化鈉溶液，若有氣泡產(chǎn)生，則樣品中含有硼粉；若無氣泡產(chǎn)生，則樣品中無硼粉 7．二氧化硫是重要的工業(yè)原料，探究其制備方法和性質(zhì)具有非常重要的意義。 (1)工業(yè)上用黃鐵礦(FeS2)在高溫下和氧氣反應(yīng)制備SO2：4FeS2＋11O28SO2＋2Fe2O3，該反應(yīng)中被氧化的元素是________(填元素符號)。當(dāng)該反應(yīng)轉(zhuǎn)移2.75 mol電子時，生成的二氧化硫在標準狀況下的體積為________L。 (2)實驗室中用下列裝置測定SO2催化氧化為SO3的轉(zhuǎn)化率(已知SO3熔點為16.8℃，假設(shè)氣體進入裝置時分別被完全吸收，且忽略空氣中CO2的影響)。 ① 簡述使用分液漏斗向圓底燒瓶中滴加濃硫酸的操作是 ________________________________________________________________________。 ②當(dāng)停止通入SO2，熄滅酒精燈后，需要繼續(xù)通一段時間的氧氣，其目的是________________________________________________________________________。 ③實驗結(jié)束后，若裝置D增加的質(zhì)量為m g，裝置E中產(chǎn)生白色沉淀的質(zhì)量為n g，則此條件下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率是________(用含字母的代數(shù)式表示，不用化簡)。 (3)某興趣小組欲在綠色環(huán)保的條件下探究SO2的性質(zhì)，設(shè)計如圖實驗裝置。 B、C、D分別用于檢驗SO2的漂白性、還原性和氧化性，則B中所盛試劑為________；C中反應(yīng)的離子方程式為________________________________；D中的實驗現(xiàn)象為__________________________；E裝置的作用是______________________________。 答案：(1)S、Fe　11.2 (2)①打開分液漏斗上端的活塞，旋開分液漏斗下端的旋塞，緩慢滴加 ②使殘留在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收 ③100% (3)品紅溶液　SO2＋I2＋2H2O===SO＋2I－＋4H＋　試管中有淡黃色沉淀生成　吸收尾氣，防止倒吸 8．苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用下列裝置制取高純度的苯甲酸甲酯，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表 熔點/℃ 沸點/℃ 密度/gcm－3 水溶性 苯甲酸 122.4 249 1.27 微溶 甲醇 －97 64.3 0.79 互溶 苯甲酸甲酯 －12.3 199.6 1.09 不溶 (1)在燒瓶中混合有機物及濃硫酸的方法是________，實際實驗中，甲醇、苯甲酸的物質(zhì)的量之比為遠大于理論量值之比，目的是________________，裝置C中除反應(yīng)試劑外還需要放置________，C上方的冷凝管的主要作用是__________________，冷凝水在裝置C中冷凝管中流動的方向是______________________________________________。 (2)制備和提純苯甲酸甲酯的操作先后順序為(填裝置字母代號)________。 (3)A中Na2CO3的作用是___________________；D操作的目的是____________________________；當(dāng)裝置B中溫度計顯示________℃時可收集苯甲酸甲酯。 答案：(1)先將一定量的苯甲酸放入燒瓶中，然后再加入甲醇，最后邊振蕩邊緩慢加入一定量的濃硫酸　提高苯甲酸的利用率　沸石或碎瓷片　冷凝回流　從d口進入、c口流出 (2)CFEADB (3)除去酯中的苯甲酸　除去沒有反應(yīng)完的Na2CO3　199.6 20