2022-2023版高中化學(xué) 專題一 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習(xí)題 蘇教版選修6(時(shí)間：45分鐘)1下列實(shí)驗(yàn)操作或原理正確的是()A紙層析法中的展開劑之所以能夠展開的主要原理是毛細(xì)現(xiàn)象B分液操作時(shí)，分液漏斗中的下層液體從下口放出，上層液體也從下口放出C萃取操作時(shí)，應(yīng)選擇有機(jī)萃取劑，且萃取劑的密度必須比水大D測(cè)定溶液pH的操作：將pH試紙用水濕潤(rùn)后，置于表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，點(diǎn)在pH試紙的中部，與對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較解析分液操作時(shí)，上層液體應(yīng)從上口倒出。萃取劑選擇與被萃取物不反應(yīng)，兩溶劑互不相溶，被萃取物在兩溶劑中溶解度相差較大，測(cè)溶液pH時(shí)，pH試紙不能濕潤(rùn)。答案A2從菠菜的葉綠體中提取色素時(shí)，沒(méi)有涉及的基本操作為()A過(guò)濾 B分液 C萃取 D蒸餾解析從菠菜的葉綠體中提取色素時(shí)，過(guò)程中要經(jīng)過(guò)：菠菜研磨浸取、過(guò)濾、洗滌、干燥。洗滌中有萃取、分液。答案D3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C4(2015·鎮(zhèn)江高二檢測(cè))Fe3和Cu2能夠在濾紙上彼此分離開的原因是()A飽和FeCl3溶液和飽和CuSO4溶液已經(jīng)分層B陽(yáng)光的照射使Fe3和Cu2能彼此分開C濾紙對(duì)Fe3和Cu2的吸附力不同DFe3和Cu2在流動(dòng)相溶劑中的溶解能力、擴(kuò)散速度不同解析紙上層析分離Fe3和Cu2時(shí)，含有Cu2和Fe3的溶液涂在濾紙一端，丙酮作流動(dòng)相溶劑，在濾紙的毛細(xì)作用下，展開劑攜帶Cu2和Fe3沿濾紙纖維向上移動(dòng)，因?yàn)樗俣炔煌?溶解能力的不同)，一段時(shí)間后，Cu2和Fe3距起點(diǎn)的距離會(huì)不同，從而達(dá)到分離的目的。答案D5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線制取濾液再畫線B制取濾液進(jìn)行紙層析在濾紙條上畫線制取濾液再畫線C將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨在濾紙條上畫線制取濾液進(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。再在濾紙上畫線，進(jìn)行紙層析。答案D6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，才能將其浸入展開劑中解析向試管中加入展開劑時(shí)，展開劑不能沾到試管壁，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B7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_，附著在紙上的水是_，不與水混溶的有機(jī)溶劑作為_(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_。(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：_。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：Fe33NH3·H2O=Fe(OH)33NHCu24NH3·H2O=Cu(NH3)424H2O(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)相展開劑(2)藍(lán)(或淺藍(lán))棕黃(或黃)(順序可調(diào)換)(3)Fe33NH3·H2O=Fe(OH)33NH，Cu24NH3·H2O=Cu(NH3)424H2O(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)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8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)題菠菜是否含有豐富的鐵，是補(bǔ)鐵的佳品？菠菜是否含有草酸類物質(zhì)？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：.取菠菜a g使用相同儀器、試劑重復(fù)中實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。.將菠菜在少量開水中煮沸23 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)操作使用的儀器為_，操作的名稱是_。(2)操作加入活性炭的作用是_。(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_，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)步驟中得到溶液的紅色比步驟中得到溶液的紅色深(4)2(5)排除碳酸鹽的干擾CaCO32CH3COOH=(CH3COO)2CaH2OCO2加入醋酸，沉淀不溶或部分溶解