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15.为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:

请填写下列空白:
(1)指出提取过程中有关实验操作的名称:③过滤,⑤萃取、分液.
(2)步骤④的反应中,氧化剂是MnO2(填化学式),氧化产物是I2(填化学式).
(3)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是苯与水不互溶,碘在苯中的溶解度大于在水中的溶解度.
(4)通过蒸馏,可以将碘单质和苯分离开,即步骤⑥.某学生设计的蒸馏装置如图,指出该装置的两处错误:缺少石棉网、温度计插在溶液中②冷凝管进出水的方向颠倒.

分析 (1)分离固体和液体用过滤,将碘水转化为含碘的有机溶液,需用对卤素单质溶解能力强的有机溶剂把碘从碘水中提取出来,对应进行的实验操作是萃取;
(2)步骤④的反应是二氧化锰氧化碘离子为碘单质;
(3)利用碘易溶于有机溶剂的性质来进行提取,须注意:选择的能提取碘的试剂除了对I2有强的溶解能力处,还必须难溶于水,否则不能进行分液分离;
(4)烧杯加热应垫石棉网,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,冷凝管冷凝水下进上出.

解答 解:(1)将悬浊液分离为残渣和含碘离子溶液应选择过滤的方法.将碘水转化为含碘的有机溶液,需用对卤素单质溶解能力强的有机溶剂把碘从碘水中提取出来,对应进行的实验操作是萃取,故答案为:过滤、萃取、分液;
(2)二氧化锰氧化碘离子为碘单质,氧化剂为MnO2,氧化碘离子为碘单质,
故答案为:MnO2,I2
(3)利用碘易溶于有机溶剂的性质来进行提取,须注意:选择的能提取碘的试剂除了对I2有强的溶解能力处,还必须难溶于水,否则不能进行分液分离,苯与水不互溶,碘在苯中的溶解度大于在水中的溶解度,可以萃取分液,
故答案为:苯与水不互溶,碘在苯中的溶解度大于在水中的溶解度;
(3)烧杯加热应垫石棉网,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,冷凝管冷凝水下进上出,
故答案为:①缺石棉网,温度计插到液体中;②冷凝管进出水方向颠倒;

点评 本题考查制备实验方案的设计,题目难度中等,注意基本实验操作的要点和注意事项.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.根据下列三个反应,判断物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是(  )
①2Fe3++2I-=2Fe2++I2     ②2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
③2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O.
A.Fe3+>C12>MnO4-B.MnO4->Cl2>Fe3+C.Fe3+>Cl2>I2D.I2>Cl2>Fe3+

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.磷酸铁(FePO4)为难溶于水的米白色固体,可用于制备药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料.实验室利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质)制备磷酸铁和锂离子电池正极材料(LiFePO4)的部分工业流程如图所示:

(1)富钛渣中的主要成分为TiO2和SiO2(填化学式).煅烧得到LiFePO4的化学方程式为2FePO4+Li2CO3+H2C2O4•2H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2LiFePO4+3CO2↑+3H2O.
(2)在共沉淀步骤中加入H2O2的目的是让滤液中的Fe2+完全被H2O2氧化.
①反应的离子方程式为2Fe 2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
②下列实验条件控制正确的是AB(填序号).
A.加入适当过量的H2O2溶液             B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌
C.加热,使反应在较高温度下进行        D.用氨水调节pH=7
(3)已知Ca2+、Mg2+和Fe3+离子形成磷酸盐的Ksp分别为2.0×10-29、1.0×10-24和9.9×10-16,若溶液中三种金属阳离子的浓度均为0.1mol•L-1,则加入H3PO4时首先生成沉淀的化学式为FePO4
(4)制备LiFePO4的过程中,理论上所需  17%双氧水与H2C2O4•2H2O的质量比为100:63.
(5)钛铁矿中钛含量的测定步骤为:
①还原.将含钛试样溶解于强酸溶液中,再加入铝片将TiO2+还原为Ti3+,并将Fe3+还原.反应装置如图所示,使用封闭漏斗的目的是避免生成的Ti3+被空气氧化.
②滴定.取下封闭漏斗,向锥形瓶中加入2~3滴KSCN溶液,立即用FeCl3 标准溶液滴定至终点,记录读数.
③计算.下列操作会导致测定结果偏低的是bc.
a.还原操作结束后铝片有剩余
b.还原操作结束后,反应液仍呈黄色
c.缓慢滴定,且剧烈振荡锥形瓶,但无溶液溅出.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.垃圾是放错地方的资源,工业废料也可以再利用.某化学兴趣小组在实验室中用废弃含有铝、铁、铜的合金制取硫酸铝溶液、硝酸铜晶体和铁红(Fe2O3).实验流程如下:

请回答下列问题:
(1)实验中多出用到过滤操作,该操作使用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒.
(2)在合金中加入KOH溶液后所发生的离子反应方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.
(3)在滤液A中直接加入硫酸所获得的硫酸铝溶液中会含有杂质K2SO4,请设计一个更合理的实验方案由滤液A制备纯净的硫酸铝溶液.完成下面的制备流程图,在括号内填写物质的化学式:

(4)溶液C中所含的阳离子有Fe3+、Cu2+、H+,溶液C生成滤液D中的配合物的离子方程式为Cu2++4NH3•H2O=Cu(NH342++4H2O.
(5)用石墨电极电解2L含0.2mol/L KCl和0.2mol/L Cu(NO32的混合溶液一段时间后,在一电极上析出19.2gCu,此时若要使上述溶液恢复到原来的成分和浓度,应向电解后的溶液中加入0.2molCuCl2和0.1molCuO(填物质化学式和对应的物质的量).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.某学生在实验室分别取50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液用如图所示装置进行测定中和热的实验,并将实验数据记录如下:
 
实验次数
起始温度t1/℃终止温度t2/℃
盐酸NaOH溶液
120.220.323.7
220.320.523.8
321.521.624.9
请回答下列问题:
(1)理论上稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量,写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式NaOH(aq)+$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)═$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJ/mol.
(2)经数据处理,t2-t1=3.4℃.则该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol.
(3)假定该学生的操作完全同上,实验中改用100mL 0.50mol/L盐酸跟100mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量不相等(填“相等”或“不相等”),所求中和热相等(填“相等”或“不相等”).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.金刚石晶体结构中,每个碳原子与周围四个碳原子形成正四面体空间立体网状结构,则金刚石晶体中碳原子数与共价键之比是(  )
A.1:2B.2:1C.1:4D.4:1

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.核电荷数分别是16和4的元素原子相比较,前者的下列数据是后者4倍的是(  )
①质子数 ②最外层电子数 ③电子层数 ④电子总数.
A.①②B.①④C.②③D.③④

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.如图为元素周期表中短周期的一部分,若X原子次外层电子数比最外层电子数多3,则下列说法正确的是(  )
R
XYZ
A.X的氢化物比R的氢化物稳定
B.原子半径大小顺序是Z>Y>X
C.Y元素能形成两种常见的含氧酸,其中一种是强酸
D.XZ5分子中各原子均满足最外层8电子结构

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.下列有关有机物的叙述正确的是(  )
A.烃的组成均符合通式CnH2n+2
B.有机物均不溶于水
C.甲烷在同系物中含碳量最高,是清洁能源
D.甲烷能发生取代反应

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