蘇教版化學選修6 專題1課題3知能優(yōu)化訓練

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111 1．下列實驗操作正確的是(　　) A．用結晶法除去硝酸鉀中混有的少量氯化鈉 B．用濕潤的pH試紙測定Na2CO3溶液的pH C．Zn和硫酸反應時，為了使制取氫氣的速度加快，可向稀硫酸中加入一定量的水 D．在氫氧化鐵膠體中加入過量的鹽酸最終會產生沉淀 解析：選A。用pH試紙測溶液的pH時不可預先潤濕；過量的鹽酸會溶解生成的氫氧化鐵沉淀。 2．下列混合物可用溶解、過濾、蒸發(fā)的操作分離的是(　　) A．混有泥沙的食鹽 B．混有水的酒精 C．白糖與食鹽的混合物 D．鐵粉和泥沙的混合物 解析：選A。用溶解、過濾、蒸發(fā)的操作分離的典型例子是粗鹽提純，A正確；過濾是分離固體和液體的混合物時最常用的方法之一，主要是除去液體中不溶性固體，B中無固體；C中無不溶性固體；D中鐵粉和泥沙都是不溶性固體。B、C、D均無法用過濾的方法分離。 3．利用重結晶法得到KNO3晶體時，如用較多量的蒸餾水洗滌將會(　　) A．提高收率和純度 B．降低收率和純度 C．提高收率和降低純度 D．降低收率和提高純度 解析：選D。利用重結晶法得到的KNO3晶體中仍然含有少量NaCl，此時，可利用20 ℃以下KNO3的溶解度小于NaCl的特點，用少量蒸餾水洗滌晶體。但如用較多量的蒸餾水洗滌將會降低收率和提高純度。 4．(2011年龍巖高二檢測)為了除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SO及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進行下列五項操作。其中正確的操作順序是(雙選)(　　) ①過濾?、诩舆^量的NaOH溶液?、奂舆m量鹽酸　④加過量Na2CO3溶液?、菁舆^量BaCl2溶液 A．①④②⑤③ B．④①②⑤③ C．②⑤④①③ D．⑤②④①③ 解析：選CD。除雜過程中，有時為能將雜質全部除去，所用除雜試劑往往稍加過量，但過量的試劑最終要能被其他試劑所除盡。必須了解各個實驗步驟的目的，才能分清操作順序。加入過量的NaOH溶液的目的是除去Mg2＋，加入過量的BaCl2溶液是為了除去SO，加入過量的Na2CO3溶液是為了除去Ca2＋及多余的Ba2＋，然后進行過濾，除去Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3、BaCO3等難溶物，然后加適量的鹽酸，除去多余的Na2CO3和調節(jié)溶液的pH。綜上所述，正確的實驗操作順序為C、D。 5．(2011年高考浙江卷)二苯基乙二酮常用作醫(yī)藥中間體及紫外線固化劑，可由二苯基羥乙酮氧化制得，反應的化學方程式及裝置圖(部分裝置省略)如下： 在反應裝置中，加入原料及溶劑，攪拌下加熱回流。反應結束后加水煮沸，冷卻后即有二苯基乙二酮粗產品析出，用70%乙醇水溶液重結晶提純。重結晶過程： 加熱溶解→活性炭脫色→趁熱過濾→冷卻結晶→抽濾→洗滌→干燥 請回答下列問題： (1)寫出裝置圖中玻璃儀器的名稱：a_________________，b________________。 (2)趁熱過濾后，濾液冷卻結晶。一般情況下，下列哪些因素有利于得到較大的晶體：________。 A．緩慢冷卻溶液 B．溶液濃度較高 C．溶質溶解度較小 D．緩慢蒸發(fā)溶劑 如果溶液發(fā)生過飽和現象，可采用____________________、____________________等方法促進晶體析出。 (3)抽濾所用的濾紙應略________(填“大于”或“小于”)布氏漏斗內徑，將全部小孔蓋住。燒杯中的二苯基乙二酮晶體轉入布氏漏斗時，杯壁上往往還粘有少量晶體，需選用液體將杯壁上的晶體沖洗下來后轉入布氏漏斗，下列液體最合適的是________。 A．無水乙醇 B．飽和NaCl溶液 C．70%乙醇水溶液 D．濾液 (4)上述重結晶過程中的哪一步操作除去了不溶性雜質：________。 (5)某同學采用薄層色譜(原理和操作與紙層析類同)跟蹤反應進程，分別在反應開始、回流15 min、30 min、45 min和60 min時，用毛細管取樣、點樣、薄層色譜展開后的斑點如圖所示。該實驗條件下比較合適的回流時間是________。 A．15 min B．30 min C．45 min D．60 min 解析：(1)a為三頸瓶，b為冷凝管。 (2)緩慢冷卻、緩慢蒸發(fā)溶劑使晶體充分析出有利于得到較大的晶體。溶液過飽和時一般用玻璃棒摩擦容器內壁，也可以加入晶種使其結晶。 (3)抽濾所用的濾紙應略小于布氏漏斗內徑。根據題干信息，使杯壁上的晶體沖洗下來最好用濾液，因不帶入雜質。 (4)趁熱過濾除去了不溶性雜質。 (5)從圖中看出45 min時，最適合，斑點適中。 答案：(1)三頸瓶　(球形)冷凝管 (2)AD　用玻璃棒摩擦容器內壁　加入晶種 (3)小于　D (4)趁熱過濾 (5)C 1．中國食鹽產量居世界首位。下列實驗室中的操作類似“海水曬鹽”原理的是(　　) A．蒸餾 B．蒸發(fā) C．過濾 D．攪拌 解析：選B。實驗室中的“蒸發(fā)”操作是利用水受熱易揮發(fā)，其中的溶質因溶劑減少而析出的過程，這與海水曬鹽的原理是相似的。 2．下列是除去括號內雜質的有關操作，正確的有(　　) A．苯(苯酚)：加濃溴水、振蕩、分液 B．肥皂液(甘油)：加食鹽凝聚，過濾 C．KNO3(KCl)：加沸水配成飽和溶液，冷卻結晶，重結晶 D．福爾馬林(甲酸)：加純堿溶液、分液 解析：選B。A、D選項不能完成分液，因為所加除雜試劑不能使二者分層；C選項利用重結晶操作不能徹底除雜，只有B中加食鹽后，發(fā)生鹽析作用，過濾可除雜。 3．(2011年莆田高二檢測)純凈的氯化鈉是不潮解的，但家庭所用的食鹽卻很容易潮解，這主要是因為含有雜質MgCl2。為取得純凈的氯化鈉，有人設計了這樣一個實驗：把買來的食鹽放入純NaCl飽和溶液中一段時間，過濾，即得純凈的氯化鈉固體。下列說法中正確的是(　　) A．食鹽的晶粒大一些有利于提純 B．設計實驗的根據是MgCl2比NaCl易溶于水 C．設計實驗的根據是NaCl的溶解平衡 D．在整個過程中NaCl的濃度會變大 解析：選C。溫度不變的NaCl飽和溶液，濃度不變。由于MgCl2雜質的量較少，所以MgCl2全部溶解不會析出。 4．(2011年滄州高二檢測)下列實驗方法中，不可能達到預期目的的是(　　) A．用鹽析法分離皂化反應的產物 B．用升華法分離碘和氯化銨的混合物 C．用結晶法分離硝酸鉀和氯化鈉的混合物 D．用分液法分離水和硝基苯的混合物 解析：選B。加熱條件下碘易升華，冷卻后碘凝華，NH4Cl受熱分解為NH3和HCl，冷卻后又化合為NH4Cl，無法分開。 5．已知某鹽在不同溫度下的溶解度如下表。若把質量分數為22%的該鹽溶液由50 ℃逐漸冷卻，則開始析出晶體的溫度范圍是(　　) 溫度/℃ 0 10 20 30 40 溶解度/(g/100 g水) 11.5 15.1 19.4 24.4 37.6 A.0～10 ℃ B．10～20 ℃ C．20～30 ℃ D．30～40 ℃ 解析：選D。若22%是飽和溶液的質量分數，則其溶解度為S＝100 g＝28.2 g，對照表，可知開始析出晶體的溫度范圍是30～40 ℃。 6．“粗鹽提純”的實驗中，蒸發(fā)時，正確的操作是(　　) A．把渾濁的液體倒入蒸發(fā)皿內加熱 B．開始析出晶體后用玻璃棒攪拌 C．待水分完全蒸干后停止加熱 D．蒸發(fā)皿中出現較多晶體時即停止加熱 解析：選D。“粗鹽提純”實驗涉及溶解、過濾、結晶等基本操作內容，操作從始至終均要使用玻璃棒(加速溶解、引流、防飛濺)，為保證提純目的，過濾后要將澄清濾液進行蒸發(fā)，而加熱至蒸發(fā)皿中出現較多晶體時，停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干，最后用玻璃棒把固體轉移到紙上，稱量后回收。 7．(2011年漳州高二檢測)提純含有少量硝酸鋇雜質的硝酸鉀溶液，可以使用的方法為(　　) A．加入過量碳酸鈉溶液，過濾，除去沉淀，溶液中補加適量硝酸 B．加入過量硫酸鉀溶液，過濾，除去沉淀，溶液中補加適量硝酸 C．加入過量硫酸鈉溶液，過濾，除去沉淀，溶液中補加適量硝酸 D．加入過量碳酸鉀溶液，過濾，除去沉淀，溶液中補加適量硝酸 解析：選D。A中在除去Ba2＋的同時又引入了Na＋；B中在除去Ba2＋的同時又引入了SO；C中在除去Ba2＋的同時又引入了Na＋和SO。 8．某溶液含有較多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3，若用該溶液制取芒硝，可供選擇的操作有：①加適量H2SO4溶液；②加金屬Na；③蒸發(fā)結晶；④加過量NaOH溶液；⑤加強熱脫結晶水；⑥過濾。正確的操作步驟是(　　) A．②⑥③ B．④⑥①③ C．④⑥③⑤ D．②⑥①③⑤ 解析：選B。此類題屬于除雜問題，涉及化學實驗的基本操作。除雜的基本要求是操作簡單、現象明顯、不引入新雜質等。解此類型題時，首先要觀察一下原來物質與雜質的相同點與不同點，然后找出不同點并采用合適的方法分離開，但應盡量簡單，不能引入新雜質。如果非引入不可，應想辦法除去或轉化。例如此題中Na2SO4與Fe2(SO4)3的相同點是都有SO，不同之處是陽離子不同。其中Fe3＋可用沉淀法除去(用NaOH溶液)，操作為過濾。但此題中，為將Fe3＋完全沉淀，需加過量NaOH溶液，從而引入了雜質OH－，可加入H2SO4中和除雜，最后結晶可得芒硝。用Na是不現實的，無②。不用脫去結晶水，無⑤。 9．(2011年杭州高二檢測)如用重結晶法除去某產品中雜質，要選擇合適的溶劑。溶劑的下列特點中不可取的是(　　) A．雜質在溶劑中的溶解度常溫或加熱時都很大 B．在室溫時，產品在溶劑中易溶，而雜質不易溶解 C．產品在溶劑中的溶解度隨溫度升高而迅速增大，雜質的溶解度變化不大 D．在同一溶劑中，產品比雜質易溶 解析：選A。重結晶實驗過程中要注意溶解、過濾、蒸發(fā)、結晶幾個環(huán)節(jié)的操作，此外，還要注意選擇適宜的溶劑，產品在溶劑中易溶，并且溶解度隨溫度升高而迅速增大，產品要比雜質更易溶。 10．現有以下三組混合物：(1)碘與NaCl固體；(2)石英與NH4Cl固體；(3)乙酸乙酯和醋酸鈉溶液。 上述各組物質的分離方法依次是(　　) A．加水溶解過濾、加熱、分液 B．加熱、加水溶解過濾、分液 C．分液、加熱、加水溶解過濾 D．加熱、分液、加水溶解過濾 解析：選B。(1)中利用碘受熱升華，采用加熱方法即可分離；(2)中利用SiO2不溶于水，而NH4Cl溶于水，加水溶解過濾即可分離；(3)中利用互不相溶分液即可，故選B。 11．將一定濃度的硝酸鈉和氯化鉀混合溶液加熱至沸騰，有晶體A析出。趁熱過濾，分離出晶體A。將上述濾液冷卻至室溫，又有晶體B析出。 (1)晶體A的主要成分是__________，含有的少量雜質是________，要除去晶體A中的少量雜質的方法是____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)晶體B的主要成分是__________，含有的少量雜質是________，要除去晶體B中的少量雜質的方法是________________________________________________________________。 (3)用少量熱水淋洗晶體也是一種除去晶體中少量雜質的方法，這種方法適用于晶體________(填“A”或“B”)。 解析：將硝酸鈉和氯化鉀溶液混合后，溶解度最小的氯化鈉首先達到飽和而析出；趁熱過濾后的濾液中主要含有大量的K＋和NO。將上述濾液冷卻至室溫，又會有溶解度受溫度變化影響大的KNO3晶體析出。 答案：(1)NaCl　KNO3　加少量水溶解再過濾 (2)KNO3　NaCl　重結晶　(3)A 12．根據從草木灰中提取鉀鹽的實驗，填寫下列空白： (1)此實驗操作順序如下： ①稱量樣品；②溶解沉降；③________；④________；⑤冷卻結晶。 (2)用托盤天平稱量樣品時，若指針偏向右邊，則表示________。 A．左盤重，樣品輕　　　　　　　 B．左盤輕，砝碼重 C．右盤重，砝碼輕 D．右盤輕，樣品重 (3)在進行第③步操作時，有時可能要重復進行，這是因為 ________________________________________________________________________。 (4)在進行第④步操作時，要用玻璃棒不斷小心地攪動液體，目的是防止 ________________________________________________________________________。 (5)所得產物中主要的鉀鹽有________、________、________等(填寫化學式)。 解析：(1)此實驗的操作順序是：①稱量樣品；②溶解沉降。此時鉀鹽進入溶液中，其他難溶物則為沉降物。所以步驟③應是過濾，使含鉀鹽的溶液與不溶性雜質分開。為了得到鉀鹽的晶體，步驟④應當對濾液進行蒸發(fā)濃縮，得到的濃溶液經冷卻即可析出晶體。 (2)有關托盤天平的使用。規(guī)范的操作是右盤放砝碼，左盤放稱量物。對于指針向上的托盤天平，指針與橫梁是相連的。因此稱量時指針偏向哪邊，則表示哪邊盤重，所以題中指針偏向右邊，即表示砝碼重，物品輕。 (3)由于本實驗中被過濾液顯堿性，其中可能有一些高價金屬氫氧化物的絮狀沉淀，一次過濾不容易得到澄清的濾液，因而可能要重復過濾。 (4)在蒸發(fā)濃縮時，由于溶液上下受熱不均勻，局部會造成暴沸，使液體飛濺，因此在蒸發(fā)過程中要用玻璃棒小心地不斷地攪動液體，使其受熱均勻，防止液體飛濺。 (5)草木灰中提取的鉀鹽主要是K2CO3、KCl、K2SO4。 答案：(1)過濾　蒸發(fā)　(2)B　(3)濾液渾濁 (4)液體飛濺　(5)K2CO3　KCl　K2SO4 13．某化學小組設計了如下實驗： 回答下列問題： (1)該小組的實驗目的是_____________________________________________________。 (2)上圖括號內的操作步驟a為________，b為________。 (3)寫出生成B的離子方程式 ________________________________________________________________________， 生成C的離子方程式________________________。 (4)按此實驗方案得到的NaCl固體是否純凈？________(填“是”或“否”)如不純凈，試改進該實驗方案以得到純凈的NaCl固體 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：由圖中的信息可知該實驗是將NaCl和CaCl2的混合物進行分離提純；操作a是將固體和液體分離，所以a是過濾；操作b是從溶液中得到固體，故b是蒸發(fā)。分析圖中的信息可知B為CaCO3，從而可以寫出生成B、C的離子方程式；因為生成白色沉淀B時加入了過量的Na2CO3溶液，故濾液中除了含有NaCl外，還含有Na2CO3，在蒸發(fā)得到NaCl固體前應加入稀鹽酸以除去Na2CO3。 答案：(1)分離NaCl和CaCl2的混合物 (2)過濾　蒸發(fā) (3)CO＋Ca2＋===CaCO3↓ CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑ (4)否　應該向過濾出CaCO3沉淀后的濾液中加入適量的稀鹽酸后再進行蒸發(fā) 111