题目内容

1．我国西部地区有丰富的盐湖资源，对盐湖矿产资源的综合开发利用是西部大开发的重要课题之一．
I．某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液（富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等），来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴，他们设计了如下流程：

II．某同学提出了另一种新方案，对上述操作①后无色溶液进行除杂提纯，无色溶液中先 加试剂 A，再加试剂 B，最后加试剂 C（常见的盐），其方案如下：

下列说法不正确的是（　　）
A．要从橙红色液体中分离出单质溴，可采取的操作是蒸馏
B．操作②为过滤，主要目的是为了除去 MgSO4
C．试剂 C为K2CO3，固体D主要为Mg（OH）2、BaSO4，还有少量的BaCO3
D．若在操作④结束后发现溶液略有浑浊，应采取的措施是更换滤纸，重新过滤

分析 Ⅰ．图1流程操作为在盐湖苦卤的浓缩液中加入氧化剂应为氯气，可生成溴，通过萃取、分液的方法分离，浓缩后得到硫酸镁和氯化钾的混合液，经重结晶可得硫酸镁，过滤得到氯化钾溶液，经降温结晶，过滤可得到氯化钾；
Ⅱ．对上述操作①后无色溶液含有K+、Mg2+、SO42-、Cl-等离子，无色溶液中先加试剂A（KOH），以除去Mg2+，再加试剂B（BaCl2）以除去SO42-，最后加试剂K2CO3，可除去过量的钡离子，过滤可得到Mg（OH）2、BaSO4沉淀以及少量BaCO3沉淀，然后加入盐酸可除去过量的氢氧化钾和碳酸钾，经蒸发、浓缩、冷却结晶可得到氯化钾；
A．根据相互溶解的液体利用沸点的不同，采用蒸馏的方法的分离；
B．操作②必须趁热过滤；
C．根据操作①后无色溶液含有K+、Mg2+、SO42-、Cl-以及实验的目的是制取较纯净的氯化钾晶体，需先用氢氧化钾除去Mg2+；再用氯化钡除去SO42-，最后再用碳酸钾除去过量的氯化钡；
D．溶液略有浑浊，说明滤纸破损，需要更换滤纸，重新过滤．

解答 解：A．溴与有机溶剂互溶，但沸点的不同，采用蒸馏的方法的分离，故A正确；
B．硫酸镁在高温下溶解度较小，氯化钾在高温时溶解度大，采用趁热过滤，能除去不溶性杂质硫酸镁，防止氯化钾冷却后析出，所以操作②为趁热过滤，故B错误；
C．操作①后无色溶液含有K+、Mg2+、SO42-、Cl-以及实验的目的是制取较纯净的氯化钾晶体，需先用氢氧化钾除去Mg2+；再用氯化钡除去SO42-，最后再用碳酸钾除去过量的氯化钡，得到的沉淀为氢氧化镁、硫酸钡和碳酸钡，故C正确；
D．溶液略有浑浊，说明滤纸破损，所以应更换滤纸，重新过滤，故D正确；
故选B．

点评 本题考查了物质分离与提纯方法的综合应用，题目难度中等，明确实验目的、实验原理为解答关键，注意熟练掌握物质分离与提纯的常用方法，试题培养了现象的分析能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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C．残留物只有NaOH
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A．原子半径的大小顺序为：rX＞rY＞rZ＞rW＞rQ
B．Z和Q形成的化合物为离子化合物
C．不存在由元素Z与元素W形成的化合物的水溶液
D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
16．过氧化钠可做航天飞船的供氧剂，对其纯度要求很高，某小组同学为了测定过氧化钠的纯度（杂质为碳酸钠），设计了如下实验方案：

方案一：取m1g样品，加入足量的CaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，测得CaCO3沉淀质量为m2g
方案二：取m1g样品，用如下装置测得生成二氧化碳的质量m3g
方案三：取m1g样品，加水充分溶解并微热至不再产生气体，用c mol•L-1的盐酸标准溶液滴定所得溶液（甲基橙作指示剂），终点时消耗盐酸的体积为V mL
回答下列问题：（1）方案一中，经正确操作后，测得的过氧化钠的纯度比实际的偏低，其原因是生成微溶的Ca（OH）2，致使m2数值偏大．
（2）方案二中，气囊要使用两次，第二次使用的目的是排出装置中生成的CO2完全被碱石灰吸收．
C干燥管的作用是防止空气中水和二氧化碳进入b中，若用稀盐酸代替稀硫酸，则测定结果偏低（填“高”、“低”、“不影响”）
（3）方案三中，滴定终点的现象是溶液由黄色变成橙色，且半分钟内不变黄，测得过氧化钠的纯度为$\frac{39（0.053Vc-{m}_{1}）}{14{m}_{1}}$×100%（用含m1、c、V的式子表示）
（4）某小组同学向过氧化钠与水反应后的溶液中滴加酚酞，发现溶液先变红后褪色，针对导致溶液褪色的原因提出两种假设：
假设一：因氢氧化钠溶液的浓度过大而使溶液褪色
假设二：因生成了过氧化氢而使溶液褪色
实验验证：向等体积浓度分别为5mol•L-1，2mol•L-1，0.01mol•L-1的氢氧化钠溶液中滴加2滴酚酞试液，观察到溶液变红后褪色的时间如下：
氢氧化钠浓度（mol•L-1）5210.01
溶液变红后褪色的时间（s）894450长时间不褪色
此实验得出的结论是：酚酞在浓的NaOH溶液中先变红后褪色，且碱浓度越大、褪色越快．
设计实验验证假设二：取两份等量的反应液于试管中，向其中一支试管加入少量二氧化锰并微热，滴几滴酚酞，溶液变红且不褪色，另一支试管中直接加入几滴酚酞，溶液变红后又褪色，说明假设二成立．
6．工业上利用天然气（主要成分是CH4）与H2O进行高温重整制备合成气（CO+H2），CO和H2在一定条件下能制备甲醛、甲醚等多种有机物．已知CH4、H2和CO的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ•mol-1、-285.8kJ•mol-1和-283.0kJ•mol-1；18.0g水蒸气液化时的能量变化为44.0kJ．

（1）写出甲烷与水蒸气在高温下反应制合成气的热化学方程式CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ•mol-1．
（2）在一定条件下，向体积固定为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4（g）和0.60mol H2O（g），测得CH4（g）和H2（g）的物质的量浓度随时间变化的曲线如图4所示．
3min时改变条件，反应进行到t1min时，体系中各物质的物质的量如下表所示：
t/minn（CH4）/moln（H2O）/moln（CO）/moln（H2）/mol
t10.180.380.220.66
则3～t1min之间，平衡向正（填“正”或“逆”）反应方向移动，3min时改变的条件是升高温度．
（3）已知温度、压强和碳水比[$\frac{n（C{H}_{4}）}{n（{H}_{2}O）}$]对该反应的影响如图所示．
①图l中，两条曲线所示温度的关系：t1＜t2（填“＞”、“＜”或“=”，下同）．
②图2中，两条曲线所示碳水比的关系：x1＞x2．
③图3中，两条曲线所示压强的关系：p1＞p2．
（4）氢气也可利用电解尿素制备．电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液制氢的装置示意图5图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）．电解时，阳极的电极反应式为CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O．
13．SO2的烟气会形成酸雨，危害环境．利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2．
（1）在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是2OH-+SO2=SO32-+H2O．
（2）吸收液吸收SO2的过程中，pH随n（SO32-），n（HSO3-）变化关系如表：
n（SO32-）：，n（HSO3-）91：91：11：91
PH8.27.26.2
①表判断NaHSO3溶液显酸性，用化学平衡原理解释：HSO3-存在HSO3-?H++SO32- 和HSO3-+H2O?H2SO3+OH-，HSO3-的电离程度大于水解程度
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是（选填字母）：ab
a．c（Na-）=2c（SO3-）+c（HSO32-）
b．c（Na-）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H-）=c（OH-）
c．c（Na+）+c（H+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-）
（3）当吸收液的pH降至约为6时，送至电解槽再生．再生示意图如下：
①HSO3-在阳极放电的电极反应式是HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+．
②当阴极室中溶液PH升至8以上时，吸收液再生并循环利用．简述再生原理：氢离子在阴极得电子生成氢气，溶液中氢离子浓度降低，促使HSO3-电离生成SO32-，且钠离子进入阴极室，吸收液就可以再生．
10．用NaOH与Na2CO3•nH2O的混合物共有28g配制成100mL溶液，测得该溶液中c（Na+）=4mol•L-1，另取相同质量的上述混合物，加入足量的盐酸完全反应后，放出的气体在标准状况下的体积为3.36L，试计算：
（1）原混合物中NaOH的质量分数；
（2）Na2CO3•nH2O中的n值．
14．系统命名：系统命名：3，3-二甲基-1-丁炔．

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