大数据时代的七个挑战和八大趋势

混合物的分离与提纯一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．现有三组溶液：①汽油和氯化钠溶液②39%的乙醇溶液③氯化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是()A．分液、萃取、蒸馏B．萃取、蒸馏、分液C．分液、蒸馏、萃取D．蒸馏、萃取、分液2．下列物质除杂(括号内物质为杂质)的方法及试剂都正确的是()物质方法试剂ACO2(SO2)洗气氢氧化钠溶液BAlCl3(MgCl2)过滤氢氧化钠溶液C水(乙醇)萃取、分液乙酸DFe(Al)过滤过量氢氧化钠溶液3．下列实验操作中正确的是()A．蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加热B．蒸馏操作时，应使温度计的水银球插入蒸馏烧瓶溶液中C．分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出D．萃取操作时，应选择有机萃取剂，且萃取剂的密度必须比水大4．下列分离方法不合理的是()A．用分馏的方法，可从石油中得到汽油B．提取溴水中的溴，可用加入乙醇萃取的方法C．只含有泥沙的粗盐，可通过溶解、过滤、结晶的方法提纯D．除FeCl2溶液中的少量FeCl3，可用加入足量铁屑过滤的方法5．(2010·重庆高考)下列实验装置(固定装置略去)和操作正确的是()6．为提纯下列物质(括号中为杂质)，所选除杂试剂和分离方法都正确的是()选项被提纯的物质(杂质)除杂试剂分离方法ANH3(H2O)浓硫酸洗气B乙酸乙酯(乙酸)饱和碳酸钠溶分液液CKCl固体(I2)KOH溶液加热DNaHCO3(Na2CO3)Ba(OH)2溶液过滤7．以下实验装置一般不用于分离物质的是()8．下列说法正确的是()A．将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中B．重结晶时，溶液冷却速度越慢得到的晶体颗粒越大C．乙酸与乙醇的混合溶液可用分液漏斗进行分离D．在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2，即可得到较纯净的FeCl3溶液9．(2013·浙南、浙北部分学校联考)现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物，已知它们的性质如表所示，据此，将乙二醇和丙三醇互相分离的最佳方法是()物质分子式熔点(℃)沸点(℃)密度(g/cm3)溶解性乙二醇C2H6O2－11.51981.11易溶于水和酒精丙三醇C3H8O317.9[来源:Z,xx,k.Com]2901.26能跟水、酒精以任意比互溶A．萃取法B．结晶法C．分液法D．蒸馏法10．(2012·杭州二模)海洋中有丰富的食品、矿产、能源和药物。下图是从海水中提取某些原料的流程图。下列有关说法正确的是()A．第①步中除去粗盐中的SO2－4、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入的药品顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸[来源:学科网]B．工业上通过氯碱工业制取金属钠C．从第③步到第⑤步的目的是浓缩、富集溴单质D．第②步的反应条件是高温加热二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11．(10分)(2011·山东高考)实验室以含有Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO2－4、Br－等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下：[来源:Zxxk.Com](1)操作Ⅰ使用的试剂是________，所用主要仪器的名称是________。(2)加入溶液W的目的是________。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2＋。由表中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是________。酸化溶液Z时，使用的试剂为________。开始沉淀时的pH沉淀完全时的pHMg2＋9.611.0Ca2＋12.2c(OH－)＝1.8mol·L－112．(12分)我国青海查尔汗盐湖蕴藏着丰富的食盐资源。经分析知道，该湖水中含有高浓度的Na＋、K＋、Mg2＋及Cl－等。利用盐湖水可得到某些物质。其主要工业流程如下：请根据上述流程，回答下列问题：(1)利用湖水得到晶体(A)的方法是________结晶法(填“降温”或“蒸发”)。(2)操作Ⅰ的名称为________，此操作适用于分离______________。(3)本流程中分别采用条件1和条件2获得不同晶体，所依据的物理量是________。a．摩尔质量B．溶解度c．熔沸点(4)检验钾肥中是否含有Na＋的实验方法是________________，若含有Na＋，能观察到的现象是________________。若需得到高纯度的钾肥，可以采用的提纯方法为______________。13．(12分)某研究小组在实验室用重晶石(主要成分为BaSO4)对工业过程进行模拟实验，其焙烧过程的主要反应为：BaSO4(s)＋4C(s)高温4CO(g)＋BaS(s)(1)高温焙烧所产生的气体必须处理，其装置为________。(2)重晶石高温焙烧产生的固体在用盐酸溶解时所产生的气体必须用CuSO4溶液吸收，吸收反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________。(3)在实验室进行过滤操作时所使用的玻璃仪器除了烧杯外，还有________、________。(4)无论在工业上还是在实验室里，从滤液中获得目标产物BaCl2，采用的方法一般都是加热蒸发、________、洗涤、干燥，而不是直接将溶液蒸干，其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)在实验室里，BaCl2常用于检验溶液中是否存在SO2－4，为了避免Ag＋、CO2－3、SO2－3等阴、阳离子的干扰，可先向溶液中加入________。14．(16分)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程：根据上述流程回答下列问题：(1)混合①中发生反应的化学方程式为________________________________。(2)混合①中使用冰水的目的是________________________________。(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是________________、________________。操作Ⅲ一般适用于分离________混合物。(选填编号)a．固体和液体B．固体和固体c．互不相溶的液体D．互溶的液体(4)混合②中加入Na2SO3的目的是________。(5)纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色，于是甲乙丙同学设计了简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3＋，则用于证明该假设所用的试剂为________，若假设成立，可观察到的现象为________。乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为________，其用于证明该假设所用的试剂为________。答案1．C2.D3.C4.B5.A6.B7.D8.B9．选D根据表格中提供的信息，乙二醇和丙三醇的沸点相差较大，因此，可以选择蒸馏的方法进行分离。10．选CA项，Na2CO3溶液应加在BaCl2溶液之后，用于除去多余的Ba2＋。B项，工业上制取金属钠的方法是电解熔融的氯化钠。D项，MgCl2·6H2O失去结晶水生成无水MgCl2时，应在HCl气流中加热，以防止Mg2＋水解而导致产物不纯。11．解析：(1)操作Ⅰ为萃取、分液，有机层在下层，则选择的试剂为四氯化碳，所用主要仪器为分液漏斗。(2)加入溶液W是为了除去SO2－4，根据表格提供的数据，当11.0≤pH＜12.2时，Mg2＋完全沉淀，而Ca2＋没有开始沉淀。酸化溶液Z时，使用盐酸不会引入其他杂质。答案：(1)四氯化碳分液漏斗(2)除去溶液中的SO2－411.0≤pH＜12.2盐酸12．解析：(1)天然湖水应采用蒸发的方法使溶质结晶。(2)固体和液体混合物的分离，应用过滤的方法。(3)由流程图可知，条件1和条件2温度不同，是利用物质在不同温度下的溶解度的大小不同而进行分离的。(4)检验Na＋、K＋等应用焰色反应。[来源:学+科+网]答案：(1)蒸发(2)过滤固体和液体混合物[来源:学。科。网Z。X。X。K](3)b(4)焰色反应火焰呈黄色重结晶法13．解析：(1)高温焙烧所产生的气体是CO，CO有毒、不溶于水且具有可燃性，尾气处理用燃烧法。(2)重晶石高温焙烧产生的固体与盐酸反应所产生的气体是H2S，它与CuSO4溶液反应的化学方程式为：H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4。(3)实验室进行过滤操作时所使用的玻璃仪器除了烧杯外，还有玻璃棒和漏斗。(4)从滤液中获得晶体的方法是结晶法，操作步骤为：加热蒸发配制热饱和溶液，冷却结晶得到晶体，过滤将晶体从母液中分离出来，然后洗涤、干燥；不能通过直接将溶液蒸干的方法获得晶体，因为滤液中还有其他杂质，蒸干溶剂，杂质会留在晶体中。(5)检验溶液中是否存在SO2－4时，应先加盐酸，目的是排除Ag＋、CO2－3、SO2－3等离子的干扰，若无任何现象，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则溶液中一定存在SO2－4。答案：(1)D(2)H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4(3)玻璃棒漏斗(4)结晶过滤滤液中还有其他杂质，蒸干溶剂，杂质会留在BaCl2中(5)盐酸14．解析：(1)SO2具有还原性，Br2具有氧化性，能发生反应SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。(2)降低体系温度，可以增大SO2气体在水中的溶解性，同时防止溴挥发。(3)操作Ⅱ是分离固体和溶液，采用过滤；操作Ⅲ是分离相互溶解的液体，采用蒸馏的方法。(4)Na2SO3具有还原性，可以将溴单质还原为溴离子，从而除去粗品中未反应完的溴。(5)Fe3＋、Br2的检验方法。答案：(1)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(2)降低体系温度，防止溴挥发，使反应完全(3)过滤蒸馏d(4)除去粗品中未反应完的溴(5)KSCN溶液溶液变成红色含有Br2CCl4