2018-2019版高中化學(xué) 專題一 物質(zhì)的分離與提純 課題三 硝酸鉀晶體的制備習(xí)題 蘇教版選修6.doc

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課題三　硝酸鉀晶體的制備 (時間：45分鐘) 1．利用重結(jié)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　利用重結(jié)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。 答案　D 2．如用重結(jié)晶法除去某產(chǎn)品中雜質(zhì)，要選擇合適的溶劑。溶劑的下列特點中不可取的是(　　) A．雜質(zhì)在溶劑中的溶解度常溫或加熱時都很大 B．在室溫時，產(chǎn)品在溶劑中易溶，而雜質(zhì)不易溶解 C．產(chǎn)品在溶劑中的溶解度隨溫度升高而迅速增大，雜質(zhì)的溶解度變化不大 D．在同一溶劑中，產(chǎn)品比雜質(zhì)易溶 解析　重結(jié)晶實驗過程中要注意溶解、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶幾個環(huán)節(jié)的操作，此外，還要注意選擇適宜的溶劑，產(chǎn)品在溶劑中易溶，并且溶解度隨溫度升高而迅速增大，產(chǎn)品要比雜質(zhì)更易溶。 答案　A 3．下列實驗方法中，不可能達到預(yù)期目的的是(　　) A．用鹽析法分離皂化反應(yīng)的產(chǎn)物 B．用升華法分離碘和氯化銨的混合物 C．用結(jié)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　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。 答案　B 4．已知某鹽在不同溫度下的溶解度如下表。若把質(zhì)量分?jǐn)?shù)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　若22%是飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，則其溶解度為S＝100%＝28.2 g，對照表，可知開始析出晶體的溫度范圍是30～40 ℃。 答案　D 5．下列有關(guān)實驗的說法中錯誤的是(　　) A．在蒸餾的實驗中，溫度計的水銀球位于支管口處是為了測出餾分的沸點 B．用直接蒸餾的方法不能得到無水乙醇 C．在重結(jié)晶的實驗中，使用短頸漏斗趁熱過濾是為了減少被提純物質(zhì)的損失 D．作為重結(jié)晶實驗的溶劑，雜質(zhì)在此溶劑中的溶解度受溫度影響應(yīng)該很大 解析　作為重結(jié)晶實驗的溶劑，雜質(zhì)在此溶劑中的溶解度很小或很大，而被提純的有機物在此溶劑中的溶解度受溫度影響較大，D錯誤，選D。 答案　D 6．如圖表示物質(zhì)A在4種溶劑W、X、Y、Z中的溶解度曲線。據(jù)此，用重結(jié)晶法提純A時，最宜采用的溶劑是(　　) A．W B．X C．Y D．Z 解析　利用重結(jié)晶法提純物質(zhì)，被提純的物質(zhì)在該溶劑中的溶解度隨溫度改變有明顯變化時，才能有較高純度。 答案　D 7．下列實驗中，所采取的分離方法與對應(yīng)原理都正確的是(　　) 選項 目的 分離方法 原理 A 分離溶于水的碘 乙醇萃取 碘在乙醇中的溶解度較大 B 分離乙酸乙酯和乙醇 分液 乙酸乙酯和乙醇的密度不同 C 除去丁醇中的乙醚 蒸餾 丁醇與乙醚的沸點相差較大 D 除去KNO3固體中混雜的NaCl 重結(jié)晶 NaCl在水中的溶解度很大 解析　A、乙醇與水互溶，不能選乙醇作萃取劑，錯誤；B、乙酸乙酯溶于乙醇，不能用分液的方法分離，錯誤；C、丁醇與乙醚的沸點相差較大，所以采用蒸餾的方法將其分離，正確；D、用重結(jié)晶法除去KNO3固體中混雜的NaCl，是因為氯化鈉受溫度的影響不大，硝酸鉀受溫度的影響大，錯誤，答案選C。 答案　C 8．為除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO 以及泥沙等雜質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計了一種制備精鹽的實驗方案，步驟如下(用于沉淀的試劑稍過量)： 稱取粗鹽濾液精鹽 (1)判斷BaCl2已過量的方法是_____________________________。 (2)第④步中，相關(guān)反應(yīng)的離子方程式是___________________________。 (3)若先用鹽酸調(diào)pH再過濾，將對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響，其原因是____________ ____________________________________________________________。 (4)為檢驗精鹽純度，需配制150 mL 0.2 molL－1 NaCl(精鹽)溶液，如圖是該同學(xué)轉(zhuǎn)移溶液的示意圖，圖中的錯誤是_________________________________ _____________________________________________________________。 解析　(1)除雜問題是離子反應(yīng)的一個重要應(yīng)用，為了把雜質(zhì)徹底除去，用于沉淀的試劑一般稍過量。這就有一個檢驗試劑是否過量的問題。如果BaCl2過量，則原溶液中的SO已經(jīng)完全沉淀，繼續(xù)加入BaCl2則不再產(chǎn)生沉淀，利用此原理可檢驗BaCl2是否過量。(2)粗鹽溶解后加過量BaCl2，把SO除去的同時引入了Ba2＋，加入NaOH溶液后把Mg2＋除去的同時引入了OH－，因此，第④步加入Na2CO3后，CO不僅與原溶液中的Ca2＋反應(yīng)，而且還肩負著除去Ba2＋的任務(wù)。(3)要特別注意的是，此時生成的BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3等沉淀要通過過濾與濾液分離，否則，其中的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3等沉淀在第⑥步加適量鹽酸時將重新溶解。(4)容量瓶有一定的規(guī)格，該題圖中所示的容量瓶為100 mL，顯然不能用于配制150 mL溶液。容量瓶的口徑比較小，直接加入溶液時容易灑落，應(yīng)用玻璃棒引流。 答案　(1)取第②步中加入BaCl2后的上層清液1～2滴滴于點滴板上，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未變渾濁，則表明BaCl2已過量 (2)Ca2＋＋CO===CaCO3↓，Ba2＋＋CO===BaCO3↓ (3)在此酸度條件下，會有部分沉淀溶解，從而影響制得精鹽的純度 (4)未用玻璃棒引流；不能用100 mL容量瓶 9．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(zhì)是________，要除去晶體A中的少量雜質(zhì)的方法是____________________________________________ ______________________________________________________________。 (2)晶體B的主要成分是________，含有的少量雜質(zhì)是________，要除去晶體B中的少量雜質(zhì)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(zhì)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　加少量水溶解再進行熱過濾 (2)KNO3　NaCl　重結(jié)晶　(3)A 10．根據(jù)下列各組溶解度曲線圖，判斷分離提純方法。 (1)根據(jù)圖1中Na2SO4和Na2SO410H2O的溶解度曲線(g/100 g水)，由Na2SO4溶液得到Na2SO4固體的操作為將溶液升溫結(jié)晶、________________、用乙醇洗滌后干燥。用乙醇洗滌而不用水洗滌的原因是__________________________ _______________________________________________________________。 (2)根據(jù)圖2所示相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線。在實驗室中提純過硫酸鉀粗產(chǎn)品的實驗具體操作依次為將過硫酸鉀粗產(chǎn)品溶于適量水中，________，干燥。 (3)根據(jù)圖1中紅礬鈉(Na2Cr2O72H2O)和Na2SO4的溶解度曲線，從Na2Cr2O7和Na2SO4的混合溶液中提取紅礬鈉的操作為先將混合溶液蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾。趁熱過濾的目的是________________；然后將濾液________________，從而析出紅礬鈉。 解析　(1)實驗?zāi)康氖巧蒒a2SO4，防止生成Na2SO410H2O，趁熱過濾、用乙醇洗滌都是為了達到這個目的。(2)根據(jù)各物質(zhì)的溶解度變化和過硫酸鉀的性質(zhì)，應(yīng)運用重結(jié)晶法進行提純分離。(3)根據(jù)溶解度曲線可知，隨著溫度升高，Na2SO4的溶解度降低，而Na2Cr2O72H2O溶解度升高，趁熱過濾，有利于Na2SO4結(jié)晶析出。蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾后只需冷卻結(jié)晶即可得紅礬鈉。 答案　(1)趁熱過濾　防止形成Na2SO410H2O (2)在不超過80 ℃的條件下蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，用冷水洗滌 (3)有利于Na2SO4結(jié)晶析出，又能防止Na2Cr2O72H2O結(jié)晶析出　冷卻結(jié)晶