高中化学专题1物质的分离与提纯课题一海带中碘元素的分离及检验同步课时限时训练苏教版选修6
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高中化学专题1物质的分离与提纯课题一海带中碘元素的分离及检验同步课时限时训练苏教版选修6
编 辑：__________________
时 间：__________________
课题一 海带中碘元素的分离及检验
(时间：45分钟)
1．从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是( )
解析 碘的苯溶液在分液漏斗中位于上层，应待下层液体放出后从上口倒出；分离碘并回收苯应用蒸馏的方法，用水浴加热能控制温度不至于太高而防止碘的升华；海带灼烧成灰应在坩埚或蒸发皿中进行；过滤时应用玻璃棒引流。
(3)方案二，用H2O2溶液而不用氯气，理是__________________________
________________________________________________________________。
(4)方案二，步骤⑤的名称是________。
(5)方案二，蒸馏时用到的玻璃仪器，除蒸馏头、尾接管、接收器、酒精灯外，还缺少的玻璃仪器有_________________________________________。
答案 B
2．海带中碘元素的分离实验中，在灼烧后的海带灰中加入蒸馏水，煮沸2～3 min，再过滤。煮沸的目的是( )
A．加快碘元素与水反应的速率
B．使溶液浓缩
C．使空气中的氧气更多地进入溶液
D．加速碘化物的溶解
解析 灼烧后碘元素以KI等碘化物的形式存在，加水主要是为了溶解碘化物，煮沸是为了加速溶解。
答案 D
(3)分液、蒸馏 (4)B、C、E
12．某研究性学习小组拟从实验室含碘废液中回收碘，制定两种方案提取，他们的实验方案如下：
试回答下列问题：
(1)方案一，说明废水含有单质碘可用的试剂是________。
(2)方案一，步骤③反应的化学方程式为______________________________
________________________________________________________________。
(5)蒸馏操作时，一段时间后发现未通冷凝水，应采取的正确方法是________________________________________________________________。
解析 (1)提纯环己酮时首先应加入NaCl固体，使水溶液的密度增大，使水层与有机层更容易分离开；然后水层用乙醚进行萃取，使水层中少量的有机物进一步被提取，提高环己酮的产量，将萃取液并入有机层；再向有机层中加入无水MgSO4，以除去有机物中少量的水，然后过滤，除去MgSO4固体，最后再进行蒸馏即可得到环己酮。(2)b中水层用乙醚萃取的目的是使水层中少量的有机物进一步被提取，提高环己酮的产量。(3)应将分液漏斗倒转过来用力振荡，A项错误；振荡时，分液漏斗中某些物质挥发变成气体，会使分液漏斗中压强增大，所以要适时旋开旋塞放气，B项错误；经振荡放气后，应将分液漏斗固定在铁架台上静置待液体分层，C项错误。(4)提纯环己酮时加入NaCl固体，可降低环己酮的溶解度，使水溶液的密度增大，水层与有机层更容易分离开。由于乙醚的沸点为34.6 ℃，采用水浴加热的方式能更好地控制加热温度。(5)蒸馏操作时未通冷凝水，要停止加热，待冷却后再通冷凝水，以防冷凝管炸裂。
解析 CCl4和氯化钠水溶液不相溶，可以用分液的方法分离；苯和甲苯沸点相差比较大，可以用蒸馏的方法分离；从水溶液中分离碘一般用萃取的方法。
答案 D
10．下列叙述中正确的是( )
A．碘易升华，所以要保存在铁盖旋紧的试剂瓶中
B．蒸馏完毕后，应先停止加热，待装置冷却后，停止通水，再拆卸蒸馏装置
C．实验室从海带提取单质碘的方法是：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取
答案 A
8．下列装置应用于实验室从废旧的含CuI/SiO2催化剂中提取碘的实验，不能达到实验目的的是( )
A．用装置甲加稀H2SO4及H2O2氧化并用CCl4浸取
B．用装置乙过滤分离出浸取液
C．用装置丙分离得到碘的四氯化碳溶液
D．用装置丁分离萃取液中单质碘和四氯化碳
解析 A项，是酸性条件下用H2O2氧化I－获得I2(2CuI＋2H2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋I2＋2H2O)，用CCl4浸取I2，可行；B项，过滤掉没有反应的SiO2等固体杂质；C项，利用分液装置分离出I2的CCl4溶液；D项，利用蒸馏装置分离I2和CCl4，温度计的水银球应放在支管口附近，不可行。
能溶于醚
现以20 mL环己醇与足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反应，制得主要含环己酮和水的粗产品，然后进行分离提纯。分离提纯过程中涉及的主要步骤有(未排序)：
a．蒸馏，除去乙醚后，收集151～156 ℃馏分；
b．水层用乙醚(乙醚沸点34.6 ℃，易燃烧)萃取，萃取液并入有机层；
c．过滤；
d．往液体中加入NaCl固体至饱和，静置，分液；
答案 C
6．下列操作属于萃取的是( )
A．向溴的煤油溶液里加入苯后振荡
B．向溴水里加入酒精后振荡
C．向硫的二硫化碳溶液里加水后振荡
D．向碘水里加入四氯化碳后振荡
解析 煤油与苯、水与酒精均互溶，不能萃取；而水与硫和二硫化碳均不溶，也不能萃取。
答案 D
7．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海带制碘的说法，不正确的是( )
e．加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量水。
回答下列问题：
(1)上述分离提纯步骤的正确顺序是________(填字母)。
(2)b中水层用乙醚萃取的目的是__________________________________。
(3)以下关于萃取分液操作的叙述中，不正确的是______。
A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，如图用力振荡
答案 D
9．现有三组溶液：①CCl4和氯化钠水溶液；②苯(沸点：80.1 ℃)和甲苯(沸点：110.6 ℃)的混合液(苯和甲苯是除沸点外其他性质非常相似的一对互溶液体)；③氯化钠和单质碘的水溶液。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．蒸馏、萃取、分液D．分液、蒸馏、萃取
答案 C
4．在使用分液漏斗进行分液时，正确的操作是( )
A．上层液体经漏斗下口放出
B．分离液体时，将漏斗拿在手上进行分离
C．分离液体时，分液漏斗口上的小孔与大气相通时打开活塞
D．分液漏斗中盛装的是液体，振荡后不必扭开活塞把气体放出
解析 为确保分离效果，下层液体由漏斗下口放出，上层液体要经漏斗上口倒出；分离液体时，分液漏斗要固定在铁架台的铁圈上；分液时，磨口塞上的凹槽与漏斗口上的小孔要对准，这时漏斗内外的空气相通、压强相等，漏斗内的液体自然流下；振荡后由于溶液体积要发生变化，需旋开活塞放气。
已知②中发生反应的化学方程式为Cl2＋2KI===2KCl＋I2。
回答下列问题：
(1)写出提取过程中，实验操作①、③的名称：
①________，③________。
(2)四氯化碳是________色、密度比水________的液体。F中下层液体的颜色为________色，上层液体中溶质的主要成分为________。
(6)IO ＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O
13．环己酮是一种重要的有机化工原料。实验室合成环己酮的反应如下：
环己醇和环己酮的部分物理性质见下表：
物质
相对分子质量
沸点(℃)
密度
(g·cm－3，20 ℃)
溶解性
环己醇
100
161.1
0.962 4
能溶于
水和醚
环己酮
98
155.6
0.947 8
微溶于水，
干海带 海带灰 悬浊液 滤液 碘水 I2的CCl4溶液 I2
A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应
C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”
解析 干海带的灼烧应在坩埚中进行，A错误。
答案 C
5．按以下实验方案可以从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
下列说法错误的是( )
A．步骤(1)需要过滤装置
B．步骤(2)需要用到分液漏斗
C．步骤(3)需要用到坩埚
D．步骤(4)需要蒸馏装置
解析 A项，步骤(1)，由于得到不溶性物质，所以应采取过滤的方法，正确。B项，步骤(2)，由于得到有机层和水层，所以应用分液漏斗分离，正确。C项，从水溶液中获得固体，应采取蒸发结晶或浓缩冷却结晶的方法，应用蒸发皿，错误。D项，从有机层中获得甲苯，应根据沸点不同，采用蒸馏装置，正确。
D．碘易溶于酒精，所以用酒精可以从碘水中萃取碘
解析 单质碘在加热时能与铁反应。过滤后得到含有I－的滤液，可以用适量的双氧水或氯水等氧化剂将I－氧化为I2。
答案 B
11．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在，实验室里从海藻中提取碘的流程如下：
某化学兴趣小组对上述流程②、③的设计如下图所示：
3．现有三组实验：①除去混在植物油中的水；②回收碘的CCl4溶液中的CCl4；③用食用酒精浸泡中草药提取其中的有效成分。以上实验采用的正确方法依次是( )
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
解析 植物油和水互不相溶，应采用分液法分离；碘易溶于CCl4，故用蒸馏法分离；用酒精浸取中草药中的有效成分，利用萃取原理。
(3)H2O2作为氧化剂，其还原产物为H2O，无污染，是绿色氧化剂。
(6)I－与IO 作用生成I2，需注意是在酸性环境中进行。
答案(1)淀粉溶液
(2)Fe3I8＋4K2CO3===8KI＋4CO2↑＋Fe3O4
(3)过氧化氢是绿色氧化剂，不产生污染且不会使生成的碘进一步氧化
(4)萃取
(5)蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计
答案 (1)dbeca (2)使水层中少量的有机物进一步被提取，提高产品的产量 (3)ABC (4)降低环己酮的溶解度；增大水层的密度，有利于液体分层 水浴加热
(5)停止加热，冷却后通冷凝水
B．振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C．经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层
D．分液时，需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，再打开旋塞待下层液体全部流尽时，再从上口倒出上层液体
(4)在上述操作d中，加入NaCl固体的作用是______________________。蒸馏除乙醚的操作中采用的加热方式为________。
(6)测定产品中KI的纯度，用到的试剂有KIO3、稀硫酸、淀粉及标准的Na2S2O3溶液，请写出前两种试剂的作用，用离子方程式表示：___________________。
解析 (1)检验I2的存在通常用淀粉溶液。
(2)步骤③由Fe3I8→KI，I的化合价未变化，应为非氧化还原反应，Fe的化合价也未变化，可推断出产物为Fe3O4。
(3)从F中得到固态碘还需进行的操作是________。
(4)在灼烧过程中，使用到的(除泥三角外)实验仪器有________。
A．试管 B．瓷坩埚 C．坩埚钳
D．蒸发皿 E．酒精灯
解析 从海藻中提取碘的方法：
海藻 灰烬 悬浊液 含I－的澄清溶液 生成I2 分层液体 含I2的CCl4溶液 I2
答案 (1)过滤 萃取 (2)无 大 紫红(或紫) KCl
编 辑：__________________
时 间：__________________
课题一 海带中碘元素的分离及检验
(时间：45分钟)
1．从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是( )
解析 碘的苯溶液在分液漏斗中位于上层，应待下层液体放出后从上口倒出；分离碘并回收苯应用蒸馏的方法，用水浴加热能控制温度不至于太高而防止碘的升华；海带灼烧成灰应在坩埚或蒸发皿中进行；过滤时应用玻璃棒引流。
(3)方案二，用H2O2溶液而不用氯气，理是__________________________
________________________________________________________________。
(4)方案二，步骤⑤的名称是________。
(5)方案二，蒸馏时用到的玻璃仪器，除蒸馏头、尾接管、接收器、酒精灯外，还缺少的玻璃仪器有_________________________________________。
答案 B
2．海带中碘元素的分离实验中，在灼烧后的海带灰中加入蒸馏水，煮沸2～3 min，再过滤。煮沸的目的是( )
A．加快碘元素与水反应的速率
B．使溶液浓缩
C．使空气中的氧气更多地进入溶液
D．加速碘化物的溶解
解析 灼烧后碘元素以KI等碘化物的形式存在，加水主要是为了溶解碘化物，煮沸是为了加速溶解。
答案 D
(3)分液、蒸馏 (4)B、C、E
12．某研究性学习小组拟从实验室含碘废液中回收碘，制定两种方案提取，他们的实验方案如下：
试回答下列问题：
(1)方案一，说明废水含有单质碘可用的试剂是________。
(2)方案一，步骤③反应的化学方程式为______________________________
________________________________________________________________。
(5)蒸馏操作时，一段时间后发现未通冷凝水，应采取的正确方法是________________________________________________________________。
解析 (1)提纯环己酮时首先应加入NaCl固体，使水溶液的密度增大，使水层与有机层更容易分离开；然后水层用乙醚进行萃取，使水层中少量的有机物进一步被提取，提高环己酮的产量，将萃取液并入有机层；再向有机层中加入无水MgSO4，以除去有机物中少量的水，然后过滤，除去MgSO4固体，最后再进行蒸馏即可得到环己酮。(2)b中水层用乙醚萃取的目的是使水层中少量的有机物进一步被提取，提高环己酮的产量。(3)应将分液漏斗倒转过来用力振荡，A项错误；振荡时，分液漏斗中某些物质挥发变成气体，会使分液漏斗中压强增大，所以要适时旋开旋塞放气，B项错误；经振荡放气后，应将分液漏斗固定在铁架台上静置待液体分层，C项错误。(4)提纯环己酮时加入NaCl固体，可降低环己酮的溶解度，使水溶液的密度增大，水层与有机层更容易分离开。由于乙醚的沸点为34.6 ℃，采用水浴加热的方式能更好地控制加热温度。(5)蒸馏操作时未通冷凝水，要停止加热，待冷却后再通冷凝水，以防冷凝管炸裂。
解析 CCl4和氯化钠水溶液不相溶，可以用分液的方法分离；苯和甲苯沸点相差比较大，可以用蒸馏的方法分离；从水溶液中分离碘一般用萃取的方法。
答案 D
10．下列叙述中正确的是( )
A．碘易升华，所以要保存在铁盖旋紧的试剂瓶中
B．蒸馏完毕后，应先停止加热，待装置冷却后，停止通水，再拆卸蒸馏装置
C．实验室从海带提取单质碘的方法是：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取
答案 A
8．下列装置应用于实验室从废旧的含CuI/SiO2催化剂中提取碘的实验，不能达到实验目的的是( )
A．用装置甲加稀H2SO4及H2O2氧化并用CCl4浸取
B．用装置乙过滤分离出浸取液
C．用装置丙分离得到碘的四氯化碳溶液
D．用装置丁分离萃取液中单质碘和四氯化碳
解析 A项，是酸性条件下用H2O2氧化I－获得I2(2CuI＋2H2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋I2＋2H2O)，用CCl4浸取I2，可行；B项，过滤掉没有反应的SiO2等固体杂质；C项，利用分液装置分离出I2的CCl4溶液；D项，利用蒸馏装置分离I2和CCl4，温度计的水银球应放在支管口附近，不可行。
能溶于醚
现以20 mL环己醇与足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反应，制得主要含环己酮和水的粗产品，然后进行分离提纯。分离提纯过程中涉及的主要步骤有(未排序)：
a．蒸馏，除去乙醚后，收集151～156 ℃馏分；
b．水层用乙醚(乙醚沸点34.6 ℃，易燃烧)萃取，萃取液并入有机层；
c．过滤；
d．往液体中加入NaCl固体至饱和，静置，分液；
答案 C
6．下列操作属于萃取的是( )
A．向溴的煤油溶液里加入苯后振荡
B．向溴水里加入酒精后振荡
C．向硫的二硫化碳溶液里加水后振荡
D．向碘水里加入四氯化碳后振荡
解析 煤油与苯、水与酒精均互溶，不能萃取；而水与硫和二硫化碳均不溶，也不能萃取。
答案 D
7．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海带制碘的说法，不正确的是( )
e．加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量水。
回答下列问题：
(1)上述分离提纯步骤的正确顺序是________(填字母)。
(2)b中水层用乙醚萃取的目的是__________________________________。
(3)以下关于萃取分液操作的叙述中，不正确的是______。
A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，如图用力振荡
答案 D
9．现有三组溶液：①CCl4和氯化钠水溶液；②苯(沸点：80.1 ℃)和甲苯(沸点：110.6 ℃)的混合液(苯和甲苯是除沸点外其他性质非常相似的一对互溶液体)；③氯化钠和单质碘的水溶液。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．蒸馏、萃取、分液D．分液、蒸馏、萃取
答案 C
4．在使用分液漏斗进行分液时，正确的操作是( )
A．上层液体经漏斗下口放出
B．分离液体时，将漏斗拿在手上进行分离
C．分离液体时，分液漏斗口上的小孔与大气相通时打开活塞
D．分液漏斗中盛装的是液体，振荡后不必扭开活塞把气体放出
解析 为确保分离效果，下层液体由漏斗下口放出，上层液体要经漏斗上口倒出；分离液体时，分液漏斗要固定在铁架台的铁圈上；分液时，磨口塞上的凹槽与漏斗口上的小孔要对准，这时漏斗内外的空气相通、压强相等，漏斗内的液体自然流下；振荡后由于溶液体积要发生变化，需旋开活塞放气。
已知②中发生反应的化学方程式为Cl2＋2KI===2KCl＋I2。
回答下列问题：
(1)写出提取过程中，实验操作①、③的名称：
①________，③________。
(2)四氯化碳是________色、密度比水________的液体。F中下层液体的颜色为________色，上层液体中溶质的主要成分为________。
(6)IO ＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O
13．环己酮是一种重要的有机化工原料。实验室合成环己酮的反应如下：
环己醇和环己酮的部分物理性质见下表：
物质
相对分子质量
沸点(℃)
密度
(g·cm－3，20 ℃)
溶解性
环己醇
100
161.1
0.962 4
能溶于
水和醚
环己酮
98
155.6
0.947 8
微溶于水，
干海带 海带灰 悬浊液 滤液 碘水 I2的CCl4溶液 I2
A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应
C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”
解析 干海带的灼烧应在坩埚中进行，A错误。
答案 C
5．按以下实验方案可以从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
下列说法错误的是( )
A．步骤(1)需要过滤装置
B．步骤(2)需要用到分液漏斗
C．步骤(3)需要用到坩埚
D．步骤(4)需要蒸馏装置
解析 A项，步骤(1)，由于得到不溶性物质，所以应采取过滤的方法，正确。B项，步骤(2)，由于得到有机层和水层，所以应用分液漏斗分离，正确。C项，从水溶液中获得固体，应采取蒸发结晶或浓缩冷却结晶的方法，应用蒸发皿，错误。D项，从有机层中获得甲苯，应根据沸点不同，采用蒸馏装置，正确。
D．碘易溶于酒精，所以用酒精可以从碘水中萃取碘
解析 单质碘在加热时能与铁反应。过滤后得到含有I－的滤液，可以用适量的双氧水或氯水等氧化剂将I－氧化为I2。
答案 B
11．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在，实验室里从海藻中提取碘的流程如下：
某化学兴趣小组对上述流程②、③的设计如下图所示：
3．现有三组实验：①除去混在植物油中的水；②回收碘的CCl4溶液中的CCl4；③用食用酒精浸泡中草药提取其中的有效成分。以上实验采用的正确方法依次是( )
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
解析 植物油和水互不相溶，应采用分液法分离；碘易溶于CCl4，故用蒸馏法分离；用酒精浸取中草药中的有效成分，利用萃取原理。
(3)H2O2作为氧化剂，其还原产物为H2O，无污染，是绿色氧化剂。
(6)I－与IO 作用生成I2，需注意是在酸性环境中进行。
答案(1)淀粉溶液
(2)Fe3I8＋4K2CO3===8KI＋4CO2↑＋Fe3O4
(3)过氧化氢是绿色氧化剂，不产生污染且不会使生成的碘进一步氧化
(4)萃取
(5)蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计
答案 (1)dbeca (2)使水层中少量的有机物进一步被提取，提高产品的产量 (3)ABC (4)降低环己酮的溶解度；增大水层的密度，有利于液体分层 水浴加热
(5)停止加热，冷却后通冷凝水
B．振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C．经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层
D．分液时，需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，再打开旋塞待下层液体全部流尽时，再从上口倒出上层液体
(4)在上述操作d中，加入NaCl固体的作用是______________________。蒸馏除乙醚的操作中采用的加热方式为________。
(6)测定产品中KI的纯度，用到的试剂有KIO3、稀硫酸、淀粉及标准的Na2S2O3溶液，请写出前两种试剂的作用，用离子方程式表示：___________________。
解析 (1)检验I2的存在通常用淀粉溶液。
(2)步骤③由Fe3I8→KI，I的化合价未变化，应为非氧化还原反应，Fe的化合价也未变化，可推断出产物为Fe3O4。
(3)从F中得到固态碘还需进行的操作是________。
(4)在灼烧过程中，使用到的(除泥三角外)实验仪器有________。
A．试管 B．瓷坩埚 C．坩埚钳
D．蒸发皿 E．酒精灯
解析 从海藻中提取碘的方法：
海藻 灰烬 悬浊液 含I－的澄清溶液 生成I2 分层液体 含I2的CCl4溶液 I2
答案 (1)过滤 萃取 (2)无 大 紫红(或紫) KCl