题目内容
【题目】某学习小组按如下流程探究碘的制取,甲乙两种制取方案如下:
(1)①分液漏斗使用前须检漏,检漏方法是_____________________。
②步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是_________________。
③下列有关步骤Y的说法正确的是_____。
a.应控制NaOH溶液的浓度和体积 b.将碘转化成离子进入水层
c.主要是出去海带浸取原液中的有机杂质 d.NaOH溶液可以有乙醇代替
④实验中操作Z的名称是___________。
(2)实验甲中采用蒸馏不合理,理由是____________________________。
(3)①萃取所用到的玻璃仪器是________________。②萃取的原理是______________。举例________________。
【答案】向分液漏斗中加入少量的水,检查活塞出是否漏水,将活塞倒转过来检查玻璃塞是否漏水 液体分上下两层,下层呈紫色 ab 过滤 碘易升华,蒸馏会导致碘的损失 分液漏斗 溶质在互不相容的溶剂中溶解度的差异 用四氯化碳提取碘水中的碘
【解析】
(1)①根据分液漏斗的使用方法判断查漏的检验操作;
②根据I2容易溶于无色液体物质四氯化碳中,其溶液显紫色,四氯化碳与水互不相溶,密度大于水分析;
③A.I2与NaOH溶液会发生歧化反应;
B.碘单质与氢氧化钠反应生成了碘化钠、碘酸钠;
C.该操作的主要目的是将碘单质转化成碘酸钠、碘化钠,便于后续分离出碘单质;
D.乙醇易溶于水和四氯化碳,仍然无法分离出碘单质;
④碘单质不溶于水,可以通过过滤操作分离出碘单质;
(2)从碘单质易升华角度分析;
(3)萃取是利用溶质在互不相容的溶剂中溶解度的不同,用萃取剂将溶质与原溶剂分离的操作,使用的主要玻璃仪器是分液漏斗。
(1)①分液漏斗是分离互不相容的两层液体物质的仪器,在使用前须检漏,检漏方法是向分液漏斗中加入少量的水,检查活塞出是否漏水,将活塞倒转过来检查玻璃塞是否漏水;
②四氯化碳是无色液体,与水互不相容,密度比水大,I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,所以步骤X中,向碘水中加入CCl4,充分振荡,静置,,会看到分液漏斗内现象是液体分上下两层,下层液体呈紫色;
③①检查分液漏斗是否漏水的操作方法为:向分液漏斗中加入少量蒸馏水,检查旋塞处是否漏水;将漏斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水,
故答案为:向分液漏斗中加入少量蒸馏水,检查旋塞处是否漏水,将漏斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水;
②碘单质易溶于有机溶剂,微溶于水,且四氯化碳的密度大于水溶液,所以步骤X向含有碘单质的水溶液中加入四氯化碳后,混合液会分为上下两层,下层为四氯化碳的碘溶液,则下层呈紫红色,
故答案为:液体分为上下两层,下层呈紫红色;
③A.向含有I2的有机物中加入NaOH溶液,发生反应3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O中,需要浓氢氧化钠溶液,所以应控制NaOH溶液的浓度和体积,A正确;
B.根据反应3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O可知,步骤Y将碘转化成离子进入水层,B正确;
C.该操作的主要目的是将碘单质转化成碘酸钠、碘化钠,将碘转化成离子进入水层,不是除去有机杂质,C错误;
D.乙醇易溶于水和四氯化碳,将氢氧化钠换成乙醇,仍然无法分离出碘单质,D错误;
故合理选项是AB;
④步骤Z将碘单质和水分离,由于碘单质不容易溶于水,可通过过滤操作完成;
(2)方案甲中采用蒸馏操作,由于碘单质容易升华,会导致碘单质损失,所以甲方案不合理;
(3)①萃取所用到的玻璃仪器主要是分液漏斗。②萃取的原理是根据溶质在不同的溶剂中溶解度的不同,用一种溶剂将溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中分离出来,要求溶质在萃取剂中的溶解度远大于原溶剂,溶质与萃取剂不能反应,而萃取剂与原溶剂互不相容,如用四氯化碳萃取碘水中的碘单质。
【题目】工业上采用氯化铵熔烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示:
已知:①菱锰矿的主要成分是MnCO3,其余为Fe、Ca、Mg、Al等元素。②部分阳离子沉淀时溶液的pH;
离子 | Al3+ | Fe3+ | Ca2+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 4.1 | 2.2 | 10.6 | 8.1 | 9.1 |
沉淀完全的pH | 4.7 | 3.2 | 13.1 | 10.1 | 11.1 |
③焙烧过程中主要反应为MnCO3+2NH4C1MCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O
(1)合1、2、3,分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、c(NH4C1)/c(菱锰矿粉)分别为______、______、______。
(2)对浸出液净化除杂时,需先加入MnO2,作用是______,再调节溶液pH的最大范围为______,将Fe3+和Al3+变为沉淀面除去,然后加人NH4F将Ca2+、Mg2+变为氧化物沉淀除去。
(3)”碳化结品”步骤中,加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为______。
(4)上述流程中可循环使用的物质是______(填化学式)。
(5)现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤:称取4.000g试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热使产品中MnO2完全转化为[Mn(PO4)2]3-(其中NO3-转化为NO2-);加入稍过量的硫酸,发生反应NO2-+NH4+=N2↑+2H2O以除去NO2-;加入稀硫酸酸化,再加入60.00mL0.500molL-1硫酸亚铁铵溶液,发生的反应为[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2PO43-;用5.00mL0.500molL-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为______。
②试样中锰的质量分数为______。