2019年高中化學(xué) 專題一 物質(zhì)的分離與提純 課題1 海帶中碘元素的分離及檢驗(yàn)課時(shí)限時(shí)訓(xùn)練 蘇教版選修6.doc

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2019年高中化學(xué) 專題一 物質(zhì)的分離與提純 課題1 海帶中碘元素的分離及檢驗(yàn)課時(shí)限時(shí)訓(xùn)練 蘇教版選修6 1．從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，涉及下列操作，其中正確的是(　　) 解析　碘的苯溶液在分液漏斗中位于上層，應(yīng)待下層液體放出后從上口倒出；分離碘并回收苯應(yīng)用蒸餾的方法，用水浴加熱能控制溫度不至于太高而防止碘的升華；海帶灼燒成灰應(yīng)在坩堝或蒸發(fā)皿中進(jìn)行；過(guò)濾時(shí)應(yīng)用玻璃棒引流。 答案　B 2．海帶中碘元素的分離實(shí)驗(yàn)中，在灼燒后的海帶灰中加入蒸餾水，煮沸2～3 min，再過(guò)濾。煮沸的目的是(　　) A．加快碘元素與水反應(yīng)的速率 B．使溶液濃縮 C．使空氣中的氧氣更多地進(jìn)入溶液 D．加速碘化物的溶解 解析　灼燒后碘元素以KI等碘化物的形式存在，加水主要是為了溶解碘化物，煮沸是為了加速溶解。 答案　D 3．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。以上實(shí)驗(yàn)采用的正確方法依次是(　　) 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 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。 答案　C 4．在使用分液漏斗進(jìn)行分液時(shí)，正確的操作是(　　) A．上層液體經(jīng)漏斗下口放出 B．分離液體時(shí)，將漏斗拿在手上進(jìn)行分離 C．分離液體時(shí)，分液漏斗口上的小孔與大氣相通時(shí)打開(kāi)活塞 D．分液漏斗中盛裝的是液體，振蕩后不必扭開(kāi)活塞把氣體放出 解析　為確保分離效果，下層液體由漏斗下口放出，上層液體要經(jīng)漏斗上口倒出；分離液體時(shí)，分液漏斗要固定在鐵架臺(tái)的鐵圈上；分液時(shí)，磨口塞上的凹槽與漏斗口上的小孔要對(duì)準(zhǔn)，這時(shí)漏斗內(nèi)外的空氣相通、壓強(qiáng)相等，漏斗內(nèi)的液體自然流下；振蕩后由于溶液體積要發(fā)生變化，需旋開(kāi)活塞放氣。 答案　C 5．按以下實(shí)驗(yàn)方案可以從海洋動(dòng)物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．步驟(1)需要過(guò)濾裝置 B．步驟(2)需要用到分液漏斗 C．步驟(3)需要用到坩堝 D．步驟(4)需要蒸餾裝置 解析　A項(xiàng)，步驟(1)，由于得到不溶性物質(zhì)，所以應(yīng)采取過(guò)濾的方法，正確。B項(xiàng)，步驟(2)，由于得到有機(jī)層和水層，所以應(yīng)用分液漏斗分離，正確。C項(xiàng)，從水溶液中獲得固體，應(yīng)采取蒸發(fā)結(jié)晶或濃縮冷卻結(jié)晶的方法，應(yīng)用蒸發(fā)皿，錯(cuò)誤。D項(xiàng)，從有機(jī)層中獲得甲苯，應(yīng)根據(jù)沸點(diǎn)不同，采用蒸餾裝置，正確。 答案　C 6．下列操作屬于萃取的是(　　) A．向溴的煤油溶液里加入苯后振蕩 B．向溴水里加入酒精后振蕩 C．向硫的二硫化碳溶液里加水后振蕩 D．向碘水里加入四氯化碳后振蕩 解析　煤油與苯、水與酒精均互溶，不能萃取；而水與硫和二硫化碳均不溶，也不能萃取。 答案　D 7．從海帶中提取碘單質(zhì)，成熟的工藝流程如下，下列關(guān)于海帶制碘的說(shuō)法，不正確的是(　　) 干海帶海帶灰懸濁液濾液碘水I2的CCl4溶液I2 A．實(shí)驗(yàn)室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶，并且用玻璃棒攪拌 B．含I－的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后，碘元素發(fā)生氧化反應(yīng) C．在碘水中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍(lán)色 D．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，該操作為“萃取” 解析　干海帶的灼燒應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，A錯(cuò)誤。 答案　A 8．下列裝置應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室從廢舊的含CuI/SiO2催化劑中提取碘的實(shí)驗(yàn)，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　) A．用裝置甲加稀H2SO4及H2O2氧化并用CCl4浸取 B．用裝置乙過(guò)濾分離出浸取液 C．用裝置丙分離得到碘的四氯化碳溶液 D．用裝置丁分離萃取液中單質(zhì)碘和四氯化碳 解析　A項(xiàng)，是酸性條件下用H2O2氧化I－獲得I2(2CuI＋2H2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋I(xiàn)2＋2H2O)，用CCl4浸取I2，可行；B項(xiàng)，過(guò)濾掉沒(méi)有反應(yīng)的SiO2等固體雜質(zhì)；C項(xiàng)，利用分液裝置分離出I2的CCl4溶液；D項(xiàng)，利用蒸餾裝置分離I2和CCl4，溫度計(jì)的水銀球應(yīng)放在支管口附近，不可行。 答案　D 9．現(xiàn)有三組溶液：①CCl4和氯化鈉水溶液；②苯(沸點(diǎn)：80.1 ℃)和甲苯(沸點(diǎn)：110.6 ℃)的混合液(苯和甲苯是除沸點(diǎn)外其他性質(zhì)非常相似的一對(duì)互溶液體)；③氯化鈉和單質(zhì)碘的水溶液。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．蒸餾、萃取、分液 D．分液、蒸餾、萃取 解析　CCl4和氯化鈉水溶液不相溶，可以用分液的方法分離；苯和甲苯沸點(diǎn)相差比較大，可以用蒸餾的方法分離；從水溶液中分離碘一般用萃取的方法。 答案　D 10．下列敘述中正確的是(　　) A．碘易升華，所以要保存在鐵蓋旋緊的試劑瓶中 B．蒸餾完畢后，應(yīng)先停止加熱，待裝置冷卻后，停止通水，再拆卸蒸餾裝置 C．實(shí)驗(yàn)室從海帶提取單質(zhì)碘的方法是：取樣→灼燒→溶解→過(guò)濾→萃取 D．碘易溶于酒精，所以用酒精可以從碘水中萃取碘 解析　單質(zhì)碘在加熱時(shí)能與鐵反應(yīng)。過(guò)濾后得到含有I－的濾液，可以用適量的雙氧水或氯水等氧化劑將I－氧化為I2。 答案　B 11．海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，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： 某化學(xué)興趣小組對(duì)上述流程②、③的設(shè)計(jì)如下圖所示： 已知②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2。 回答下列問(wèn)題： (1)寫(xiě)出提取過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)操作①、③的名稱： ①________，③________。 (2)四氯化碳是________色、密度比水________的液體。F中下層液體的顏色為_(kāi)_______色，上層液體中溶質(zhì)的主要成分為_(kāi)_______。 (3)從F中得到固態(tài)碘還需進(jìn)行的操作是________。 (4)在灼燒過(guò)程中，使用到的(除泥三角外)實(shí)驗(yàn)儀器有________。 A．試管　　　　B．瓷坩堝　　　C．坩堝鉗 D．蒸發(fā)皿　　　E．酒精燈 解析　從海藻中提取碘的方法： 海藻灰燼懸濁液含I－的澄清溶液生成I2分層液體含I2的CCl4溶液I2 答案　(1)過(guò)濾　萃取　(2)無(wú)　大　紫紅(或紫)　KCl (3)分液、蒸餾　(4)B、C、E 12．某研究性學(xué)習(xí)小組擬從實(shí)驗(yàn)室含碘廢液中回收碘，制定兩種方案提取，他們的實(shí)驗(yàn)方案如下： 試回答下列問(wèn)題： (1)方案一，說(shuō)明廢水含有單質(zhì)碘可用的試劑是________。 (2)方案一，步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________ ________________________________________________________________。 (3)方案二，用H2O2溶液而不用氯氣，理由是__________________________ ________________________________________________________________。 (4)方案二，步驟⑤的名稱是________。 (5)方案二，蒸餾時(shí)用到的玻璃儀器，除蒸餾頭、尾接管、接收器、酒精燈外，還缺少的玻璃儀器有_________________________________________。 (6)測(cè)定產(chǎn)品中KI的純度，用到的試劑有KIO3、稀硫酸、淀粉及標(biāo)準(zhǔn)的Na2S2O3溶液，請(qǐng)寫(xiě)出前兩種試劑的作用，用離子方程式表示：___________________。 解析　(1)檢驗(yàn)I2的存在通常用淀粉溶液。 (2)步驟③由Fe3I8→KI，I的化合價(jià)未變化，應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e的化合價(jià)也未變化，可推斷出產(chǎn)物為Fe3O4。 (3)H2O2作為氧化劑，其還原產(chǎn)物為H2O，無(wú)污染，是綠色氧化劑。 (6)I－與IO作用生成I2，需注意是在酸性環(huán)境中進(jìn)行。 答案　(1)淀粉溶液 (2)Fe3I8＋4K2CO3===8KI＋4CO2↑＋Fe3O4 (3)過(guò)氧化氫是綠色氧化劑，不產(chǎn)生污染且不會(huì)使生成的碘進(jìn)一步氧化 (4)萃取 (5)蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計(jì) (6)IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O 13．環(huán)己酮是一種重要的有機(jī)化工原料。實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己酮的反應(yīng)如下： 環(huán)己醇和環(huán)己酮的部分物理性質(zhì)見(jiàn)下表： 物質(zhì) 相對(duì)分子質(zhì)量 沸點(diǎn)(℃) 密度 (gcm－3，20 ℃) 溶解性 環(huán)己醇 100 161.1 0.962 4 能溶于 水和醚 環(huán)己酮 98 155.6 0.947 8 微溶于水， 能溶于醚 現(xiàn)以20 mL環(huán)己醇與足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反應(yīng)，制得主要含環(huán)己酮和水的粗產(chǎn)品，然后進(jìn)行分離提純。分離提純過(guò)程中涉及的主要步驟有(未排序)： a．蒸餾，除去乙醚后，收集151～156 ℃餾分； b．水層用乙醚(乙醚沸點(diǎn)34.6 ℃，易燃燒)萃取，萃取液并入有機(jī)層； c．過(guò)濾； d．往液體中加入NaCl固體至飽和，靜置，分液； e．加入無(wú)水MgSO4固體，除去有機(jī)物中少量水。 回答下列問(wèn)題： (1)上述分離提純步驟的正確順序是________(填字母)。 (2)b中水層用乙醚萃取的目的是__________________________________。 (3)以下關(guān)于萃取分液操作的敘述中，不正確的是______。 A．水溶液中加入乙醚，轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，如圖用力振蕩 B．振蕩幾次后需打開(kāi)分液漏斗上口的玻璃塞放氣 C．經(jīng)幾次振蕩并放氣后，手持分液漏斗靜置待液體分層 D．分液時(shí)，需先將上口玻璃塞打開(kāi)或玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗口上的小孔，再打開(kāi)旋塞待下層液體全部流盡時(shí)，再?gòu)纳峡诘钩錾蠈右后w (4)在上述操作d中，加入NaCl固體的作用是______________________。蒸餾除乙醚的操作中采用的加熱方式為_(kāi)_______。 (5)蒸餾操作時(shí)，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)未通冷凝水，應(yīng)采取的正確方法是________________________________________________________________。 解析　(1)提純環(huán)己酮時(shí)首先應(yīng)加入NaCl固體，使水溶液的密度增大，使水層與有機(jī)層更容易分離開(kāi)；然后水層用乙醚進(jìn)行萃取，使水層中少量的有機(jī)物進(jìn)一步被提取，提高環(huán)己酮的產(chǎn)量，將萃取液并入有機(jī)層；再向有機(jī)層中加入無(wú)水MgSO4，以除去有機(jī)物中少量的水，然后過(guò)濾，除去MgSO4固體，最后再進(jìn)行蒸餾即可得到環(huán)己酮。(2)b中水層用乙醚萃取的目的是使水層中少量的有機(jī)物進(jìn)一步被提取，提高環(huán)己酮的產(chǎn)量。(3)應(yīng)將分液漏斗倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)用力振蕩，A項(xiàng)錯(cuò)誤；振蕩時(shí)，分液漏斗中某些物質(zhì)揮發(fā)變成氣體，會(huì)使分液漏斗中壓強(qiáng)增大，所以要適時(shí)旋開(kāi)旋塞放氣，B項(xiàng)錯(cuò)誤；經(jīng)振蕩放氣后，應(yīng)將分液漏斗固定在鐵架臺(tái)上靜置待液體分層，C項(xiàng)錯(cuò)誤。(4)提純環(huán)己酮時(shí)加入NaCl固體，可降低環(huán)己酮的溶解度，使水溶液的密度增大，水層與有機(jī)層更容易分離開(kāi)。由于乙醚的沸點(diǎn)為34.6 ℃，采用水浴加熱的方式能更好地控制加熱溫度。(5)蒸餾操作時(shí)未通冷凝水，要停止加熱，待冷卻后再通冷凝水，以防冷凝管炸裂。 答案　(1)dbeca　(2)使水層中少量的有機(jī)物進(jìn)一步被提取，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量　(3)ABC　(4)降低環(huán)己酮的溶解度；增大水層的密度，有利于液體分層　水浴加熱 (5)停止加熱，冷卻后通冷凝水