（浙江專用）2022年高中化學(xué) 專題1 物質(zhì)的分離與提純 課題二 用紙層析法分離鐵離子和銅離子同步課時(shí)限時(shí)訓(xùn)練 蘇教版選修6

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1、（浙江專用）2022年高中化學(xué) 專題1 物質(zhì)的分離與提純 課題二 用紙層析法分離鐵離子和銅離子同步課時(shí)限時(shí)訓(xùn)練 蘇教版選修6 (時(shí)間：45分鐘) 1．以下關(guān)于紙層析法的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．紙層析法適用于分離和檢驗(yàn)化學(xué)性質(zhì)十分相近的分子或離子 B．用紙層析法可以檢驗(yàn)氯化鐵溶液中是否混有少量氯化銅 C．紙層析法是利用試樣中各種離子隨展開(kāi)劑在濾紙上展開(kāi)的速率不同而形成不同位置的色斑 D．為了看到色斑，只有有色離子的檢驗(yàn)才可以用紙層析法 解析　紙層析能夠分離和檢驗(yàn)化學(xué)性質(zhì)十分相近的分子或離子，但并不是只有有色離子的檢驗(yàn)才可以用紙層析法，無(wú)色離子的檢驗(yàn)可以先紙層析后再

2、利用顯色反應(yīng)檢驗(yàn)。 答案　D 2．以下層析操作的示意圖正確的是(　　) 解析　流動(dòng)相要和濾紙相接觸，且要低于試樣點(diǎn)，切忌與試樣點(diǎn)接觸。 答案　D 3．層析實(shí)驗(yàn)中點(diǎn)樣操作正確的是(　　) A．可用玻璃棒蘸取試樣溶液，滴在濾紙上 B．點(diǎn)樣時(shí)應(yīng)盡量蘸取較多的試樣滴在濾紙上，使點(diǎn)樣一次成功 C．蘸取樣品，在原點(diǎn)處輕輕點(diǎn)樣，晾干后再點(diǎn)，重復(fù)數(shù)次 D．點(diǎn)樣后應(yīng)在濾紙上形成一個(gè)直徑較大的樣斑，以便實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察 解析　點(diǎn)樣一般采用玻璃毛細(xì)管，管的內(nèi)徑應(yīng)小于1 mm。點(diǎn)樣動(dòng)作要輕，如果色斑顏色淺，要待溶劑完全揮發(fā)后，在同一位置再次點(diǎn)樣，并重復(fù)數(shù)次。 答案　C 4．在層

3、析實(shí)驗(yàn)中常要噴灑顯色劑，其作用是(　　) A．使試樣中的各組分能更好地分離 B．使試樣溶液呈現(xiàn)一定的顏色，有利于點(diǎn)樣觀察 C．使分離后的各組分呈現(xiàn)一定的顏色，便于觀察 D．使分離后的各組分分布在濾紙的不同部位 解析　如果分離后的物質(zhì)是有色的，則不需噴顯色劑。 答案　C 5．用有機(jī)溶劑提取菠菜中的色素所形成的色素石油醚溶液，要用干燥劑進(jìn)行干燥以后再用紙色譜法進(jìn)行色素分離。下列物質(zhì)中可用作干燥劑的是(　　) A．芒硝 B．無(wú)水硫酸鈉 C．藍(lán)礬 D．明礬 解析　芒硝——Na2SO4·10H2O，無(wú)水硫酸鈉——Na2SO4，藍(lán)礬——CuSO4·5H2O，

4、明礬——KAl(SO4)2·12H2O。它們當(dāng)中只有無(wú)水硫酸鈉有吸水性，可用作干燥劑。 答案　B 6．在“菠菜的葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，下列描述正確的是(　　) A．將5 g新鮮完整的菠菜葉放入研缽中，迅速研磨 B．用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，在起點(diǎn)線中部小心點(diǎn)樣，并迅速地重復(fù)點(diǎn)2～3次 C．把點(diǎn)好試樣斑點(diǎn)的濾紙條插入層析液中，并不斷搖晃，以求加快色素在濾紙條上的擴(kuò)散 D．色素分子是有機(jī)物，不溶于水，所以加石油醚—乙醇混合溶劑進(jìn)行提取 解析　在研磨菠菜葉時(shí)要加入2 mL丙酮、小半藥匙干凈的細(xì)沙以及少量碳酸鈣。點(diǎn)樣時(shí)，須待試樣斑點(diǎn)干燥后再重復(fù)點(diǎn)樣，否則會(huì)造成斑點(diǎn)過(guò)大和色素濃度

5、低的情況。濾紙條插入層析液后搖晃，會(huì)使層析液接觸斑點(diǎn)而將色素溶解，從而嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)效果。 答案　D 7．下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．層析法是分離、提純和鑒定物質(zhì)的一種方法 B．層析法可以分為紙上層析、柱層析和薄層層析 C．紙層析要求被分離物質(zhì)在流動(dòng)相溶劑中的溶解度越大越好 D．紙層析要求被分離物質(zhì)在流動(dòng)相溶劑中的溶解度既不能太大也不能太小 解析　紙層析要求被分離物質(zhì)在流動(dòng)相溶劑中有適當(dāng)?shù)娜芙舛?，太大，待分離物質(zhì)會(huì)隨流動(dòng)相跑到前沿；太小，則會(huì)留在固定相附近，分離效果不好。 答案　C 8．在進(jìn)行Fe3＋和Cu2＋分離實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能讓層析液(展開(kāi)劑)沒(méi)及試樣斑點(diǎn)的原

6、因是(　　) A．Fe3＋和Cu2＋會(huì)溶解在層析液中，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯 B．濾紙上Fe3＋和Cu2＋會(huì)擴(kuò)散不均影響實(shí)驗(yàn)效果 C．濾紙上的濾液細(xì)線會(huì)變粗而使Fe3＋和Cu2＋太分散 D．濾紙上的Fe3＋和Cu2＋會(huì)混合起來(lái)不分散 解析　試樣點(diǎn)若觸及展開(kāi)劑，F(xiàn)e3＋和Cu2＋會(huì)溶解在展開(kāi)劑中，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯。因此，濾紙條下端浸入展開(kāi)劑中0.5 cm，勿使試樣斑點(diǎn)浸入溶液中。 答案　A 答案　D 9．用紙層析法分離菠菜的葉綠體中的四種色素的正確順序應(yīng)該是(　　) A．進(jìn)行紙層析→制取濾液→在濾紙條上畫(huà)線→制取濾液→再畫(huà)線 B．制取濾液→進(jìn)行紙層析→在濾紙條上畫(huà)線→制取濾液

7、→再畫(huà)線 C．將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨→在濾紙條上畫(huà)線→制取濾液→進(jìn)行紙層析 D．將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨→制取濾液→在濾紙條上畫(huà)線→進(jìn)行紙層析 解析　根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理需要把實(shí)驗(yàn)材料剪碎后加入二氧化硅、碳酸鈣研磨，同時(shí)還要加入丙酮使色素溶解，來(lái)提取各種色素，然后，過(guò)濾得到含色素的濾液。再在濾紙上畫(huà)線，進(jìn)行紙層析。 答案　D 10．下列關(guān)于紙層析的說(shuō)法中不正確的是(　　) A．紙層析以濾紙作為惰性支持物 B．應(yīng)沿試管壁小心地將展開(kāi)劑慢慢倒入試管底部 C．紙層析的實(shí)質(zhì)是試樣中的各組分在兩相之間產(chǎn)生不同分配 D．點(diǎn)樣后的濾紙需晾干后，才能將其浸入展開(kāi)劑中 解析　向試管中加入

8、展開(kāi)劑時(shí)，展開(kāi)劑不能沾到試管壁，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　B 11．紙上層析法的基本原理是利用混合物中各組分在流動(dòng)相和固定相間的分配比的不同而使之分離。填寫下列空白： (1)紙上層析法是一種物質(zhì)分離的簡(jiǎn)單方法，是色譜分析法的一種。它以濾紙作為_(kāi)_______，附著在紙上的水是________，不與水混溶的有機(jī)溶劑作為_(kāi)_______(又稱________)。 (2)在紙上層析法分離Fe3＋和Cu2＋的實(shí)驗(yàn)中，層析操作后，濾紙未經(jīng)氨熏，可觀察到濾紙表面有________色和________色的斑痕。 (3)為使觀察效果更明顯，實(shí)驗(yàn)中采用氨熏顯色。請(qǐng)寫出Fe3＋、Cu2＋分別與足量氨水

9、反應(yīng)的離子方程式___________________________________ ____________________________________________________________。 (4)顯色反應(yīng)結(jié)果是濾紙上方顏色呈紅棕色，下方呈深藍(lán)色(均在原點(diǎn)之上)，說(shuō)明Fe3＋和Cu2＋得到了分離。由此可以得出Fe3＋和Cu2＋在流動(dòng)相和固定相中的分配情況是______________________________________________ __________________________________________________________

10、_。 (5)實(shí)驗(yàn)中所使用的FeCl3飽和溶液通常會(huì)出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，解決的辦法是_____________________________________________________________。 (6)紙上層析法分離的基本原理是：親脂性強(qiáng)的成分在流動(dòng)相中分配的多一些，隨流動(dòng)相移動(dòng)的速度就快一些；親水性強(qiáng)的成分在固定相中分配的多一些，隨流動(dòng)相移動(dòng)的速度就慢一些。請(qǐng)你根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，描述Fe3＋和Cu2＋得到分離的原因：_______________________________________ ________________________________________

11、__________________。 解析　(1)紙上層析法中以濾紙作為惰性支持物，附著在濾紙上的水作為固定相，不與水互溶的有機(jī)溶劑作為展開(kāi)劑。 (2)由于未經(jīng)氨熏，所以應(yīng)該是銅離子和鐵離子自身的顏色，故應(yīng)該為藍(lán)色(或淺藍(lán)色)和黃色(或棕黃色)。 (3)氨熏過(guò)程中的離子方程式是： Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH Cu2＋＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O (4)由于濾紙上方呈現(xiàn)紅棕色，說(shuō)明鐵離子的移動(dòng)速度比銅離子的移動(dòng)速度要快。 (5)FeCl3飽和溶液通常會(huì)出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象的主要原因是由于Fe3＋水解，故可以加入少量

12、鹽酸以抑制其水解。 (6)由于在紙上層析法分離鐵離子和銅離子的實(shí)驗(yàn)中鐵離子的移動(dòng)速度更快一些，故鐵離子應(yīng)該是親脂性更強(qiáng)一些，而銅離子應(yīng)該是親水性更強(qiáng)一些。 答案　(1)惰性支持物　固定相　流動(dòng)相　展開(kāi)劑 (2)藍(lán)(或淺藍(lán))　棕黃(或黃)(順序可調(diào)換) (3)Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH， Cu2＋＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O (4)Fe3＋在流動(dòng)相中分配的多一些，隨流動(dòng)相移動(dòng)的速度快一些；Cu2＋在固定相中分配的多一些，隨流動(dòng)相移動(dòng)的速度慢一些 (5)在溶液中加入適量的稀鹽酸(答案合理即可) (6)從實(shí)驗(yàn)

13、現(xiàn)象中可以說(shuō)明，F(xiàn)e3＋是親脂性強(qiáng)的成分，在流動(dòng)相中分配的多一些，隨流動(dòng)相移動(dòng)的速度快一些；而Cu2＋是親水性強(qiáng)的成分，在固定相中分配的多一些，隨流動(dòng)相移動(dòng)的速度慢一些，從而使Fe3＋和Cu2＋得到分離 12．菠菜營(yíng)養(yǎng)豐富，素有“蔬菜之王”之稱，在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值上是一種高效的補(bǔ)鐵劑。長(zhǎng)期以來(lái)民間淬著“菠菜不能與豆腐同食”、“菠菜根比菠菜更有營(yíng)養(yǎng)”等說(shuō)法。某學(xué)習(xí)興趣小組的同學(xué)擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究以下問(wèn)題 ①菠菜是否含有豐富的鐵，是補(bǔ)鐵的佳品？ ②菠菜是否含有草酸類物質(zhì)？ ③菠菜根中鐵的含量是否比莖和葉的高？ 該同學(xué)通過(guò)上網(wǎng)查詢，獲得以下資料：草酸又名乙二酸，其酸性比乙酸稍強(qiáng)，草酸及其鹽具有

14、較強(qiáng)的還原性，其中草酸鈣不溶于水，在膽結(jié)石、腎結(jié)石等中均有一定的含量。 他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下： Ⅰ. Ⅱ.取菠菜a g使用相同儀器、試劑重復(fù)Ⅰ中實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 Ⅲ.將菠菜在少量開(kāi)水中煮沸2～3 min，濾去菠菜，得濾液C。向?yàn)V液C中加入足量Ca(OH)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入足量醋酸，觀察現(xiàn)象。 請(qǐng)回答以下問(wèn)題 (1)操作①使用的儀器為_(kāi)_______________，操作②的名稱是________________。 (2)操作③加入活性炭的作用是__________________________________ _______________

15、________________________________________________。 (3)通過(guò)現(xiàn)象________________________可以說(shuō)明菠菜根要比菠菜莖葉中Fe元素含量多。 (4)菠菜中的Fe是＋2價(jià)還是＋3價(jià)？________________________________ (5)步驟Ⅲ中向?yàn)V液C中加入Ca(OH)2溶液后，再加入醋酸，其目的是___________________。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________，通過(guò)現(xiàn)象________________________，可以說(shuō)明菠菜中含有草酸。 解析　本題以民間流傳的一些對(duì)菠菜的食用方法的探究為考查點(diǎn)。操作Ⅰ的目的是通過(guò)顯色反應(yīng)檢驗(yàn)Fe元素的存在，需要排除其它有色物質(zhì)的干擾，因此用活性炭處理。操作Ⅲ的目的是探究草酸的存在，需要排除CO的干擾，利用酸性強(qiáng)弱關(guān)系：草酸>醋酸>碳酸，故選用醋酸來(lái)溶解CaCO3。 答案　(1)坩堝　過(guò)濾　(2)吸附溶液中的有色物質(zhì) (3)步驟Ⅱ中得到溶液的紅色比步驟Ⅰ中得到溶液的紅色深　(4)＋2　(5)排除碳酸鹽的干擾　CaCO3＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑　加入醋酸，沉淀不溶或部分溶解