2020版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 第10章 第31講 物質(zhì)的分離和提純精講義+優(yōu)習(xí)題(含解析)魯科版.docx
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第31講 物質(zhì)的分離和提純 考綱要求 掌握常見物質(zhì)分離和提純的方法。 考點(diǎn)一 分離、提純的常用物理方法及裝置 1.物質(zhì)分離、提純的區(qū)別 (1)物質(zhì)的分離 將混合物的各組分分離開來,獲得幾種純凈物的過程。 (2)物質(zhì)的提純 將混合物中的雜質(zhì)除去而得到純凈物的過程,又叫物質(zhì)的凈化或除雜。 2.依據(jù)物理性質(zhì)選擇分離、提純的方法 (1)“固+固”混合物的分離(提純) (2)“固+液”混合物的分離(提純) (3)“液+液”混合物的分離(提純) 3.物質(zhì)分離、提純的常用方法及裝置 (1)過濾(如下左圖) 適用于不溶性固體與液體的分離。操作注意:一貼、二低、三靠。 (2)蒸發(fā)(如上右圖) 蒸發(fā)結(jié)晶適用于溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì);而對(duì)溶解度受溫度變化影響較大的固態(tài)溶質(zhì),采用降溫結(jié)晶的方法。 在蒸發(fā)結(jié)晶中應(yīng)注意:①玻璃棒的作用:攪拌,防止液體局部過熱而飛濺;②當(dāng)有大量晶體析出時(shí),停止加熱,利用余熱蒸干而不能直接蒸干。 (3)蒸餾:分離沸點(diǎn)不同的液體混合物 ①溫度計(jì)的水銀球放在蒸餾燒瓶的支管口處;②蒸餾燒瓶?jī)?nèi)要加沸石;③冷凝管水流方向應(yīng)為“逆流”。 (4)萃取和分液:①溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大;②兩種液體互不相溶;③溶質(zhì)和萃取劑不反應(yīng);④分液時(shí)下層液體從下口流出,上層液體從上口倒出。 (5)升華(如下左圖):利用物質(zhì)升華的性質(zhì)進(jìn)行分離,屬于物理變化。 (6)洗氣(如上右圖):除去氣體中的雜質(zhì)氣體。說明:長(zhǎng)管進(jìn)氣短管出氣。 1.依據(jù)物理性質(zhì)選擇分離方法 (1)制取無水乙醇可向乙醇中加入CaO之后過濾( ) (2)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸餾的方法分離溴與乙醇( ) (3)提純混有少量硝酸鉀的氯化鈉,應(yīng)采用在較高溫度下制得濃溶液再冷卻結(jié)晶、過濾、干燥的方法( ) (4)NaCl的熔點(diǎn)高,除去碘中的NaCl應(yīng)采用加熱升華的方法( ) (5)根據(jù)食用油和汽油的密度不同,可選用分液的方法分離( ) (6)將Cl2與HCl混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的Cl2( ) 答案 (1) (2) (3) (4)√ (5) (6) 解析 (1)乙醇的沸點(diǎn)低易揮發(fā),適合用蒸餾法。(2)乙醇與水互溶,不能萃取出水溶液中的溶質(zhì)。(3)由于氯化鈉的溶解度隨溫度升高變化不大,而硝酸鉀的溶解度隨溫度升高變化很大,適合用蒸發(fā)結(jié)晶,趁熱過濾的方法。(4)碘易升華,加熱可分離。(5)食用油和汽油互溶,但沸點(diǎn)不同,應(yīng)用蒸餾的方法分離。(6)只能除去氯氣中的HCl雜質(zhì),但不能除去其中的水蒸氣。 2.分離儀器的使用及注意事項(xiàng) (1)分液時(shí),分液漏斗下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出( ) (2)蒸餾操作時(shí),應(yīng)使溫度計(jì)水銀球靠近蒸餾燒瓶的支管口處( ) (3)蒸餾中,冷卻水應(yīng)從冷凝管的下口通入,上口流出( ) (4)蒸發(fā)操作時(shí),應(yīng)使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加熱( ) (5)用長(zhǎng)頸漏斗分離出乙酸與乙醇反應(yīng)的產(chǎn)物( ) (6)過濾操作時(shí),為了加快過濾速率,可用玻璃棒攪拌過濾器中的液體( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4) (5) (6) 3.物質(zhì)分離提純操作要領(lǐng)填空。 (1)從含有少量KNO3雜質(zhì)的氯化鈉溶液中分離出氯化鈉固體的操作:______________、洗滌、干燥。 (2)從MgSO4溶液中得到MgSO4固體的實(shí)驗(yàn)操作包括________、冷卻結(jié)晶、________、洗滌、干燥等一系列操作,在此過程中玻璃棒的作用是________(填序號(hào))。 ①引流?、跀嚢杓铀偃芙狻、蹟嚢枋谷芤菏軣峋鶆?,防止暴沸 (3)若濾液渾濁,需____________________。渾濁的原因可能是_________________________。 (4)硫酸鋁和硫酸銨的混合液經(jīng)蒸發(fā)濃縮至溶液表面剛出現(xiàn)薄層晶體時(shí)即停止加熱,然后冷卻結(jié)晶,得到銨明礬晶體[NH4Al(SO4)212H2O]。溶液不能蒸干的原因是 ________________________________________________________________________。 (5)分液時(shí),分液漏斗中的液體很難滴下,可能的原因是 ________________________________________________________________________。 答案 (1)加熱溶液至有大量晶體析出時(shí),趁熱過濾 (2)蒸發(fā)濃縮 過濾?、佗? (3)更換濾紙,重新過濾 濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣 (4)防止晶體失去結(jié)晶水,也防止可溶物雜質(zhì)析出 (5)沒有打開分液漏斗頸上的玻璃塞(或玻璃塞上的凹槽沒有與漏斗上的小孔對(duì)齊) 題組一 分離方法及裝置的選擇 1.請(qǐng)選用適當(dāng)?shù)姆蛛x方法,按要求分離下列混合物。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 從海水中獲得粗食鹽 從溴水中提取溴 除去氯化鈉溶液中的泥沙 分離固體氯化鈉和單質(zhì)碘 用自來水制取蒸餾水 油脂發(fā)生皂化反應(yīng)后產(chǎn)物的分離 四氯化碳和水的分離 除去硝酸鉀中混有的氯化鈉 A.過濾 B.蒸發(fā) C.萃取 D.蒸餾 E.升華 F.分液 G.重結(jié)晶 H.鹽析 答案?、貰 ②C?、跘?、蹺 ⑤D?、轍 ⑦F?、郍 2.分離、提純裝置圖的正誤判斷 答案 (1) (2) (3)√ (4) (5) (6)√ (7) 解析 (1)海帶應(yīng)在坩堝中灼燒。(2)過濾時(shí)應(yīng)用玻璃棒引流,漏斗下端尖口應(yīng)緊貼燒杯內(nèi)壁。(4)蒸餾時(shí)溫度計(jì)水銀球應(yīng)插在支管口處。(5)蒸干時(shí)可能失去結(jié)晶水。(6)碘加熱易升華。(7)接收裝置不應(yīng)封閉。 題組二 綜合實(shí)驗(yàn)中物質(zhì)分離操作解答題 3.(2018佛山教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))超臨界狀態(tài)下的CO2流體溶解性與有機(jī)溶劑相似,可提取中藥材的有效成分,工藝流程如下。 下列說法中錯(cuò)誤的是( ) A.浸泡時(shí)加入乙醇有利于中草藥有效成分的浸出 B.高溫條件下更有利于超臨界CO2流體萃取 C.升溫、減壓的目的是實(shí)現(xiàn)CO2與產(chǎn)品分離 D.超臨界CO2流體萃取中藥材具有無溶劑殘留、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn) 答案 B 解析 高溫條件下,二氧化碳為氣態(tài),而萃取是利用超臨界狀態(tài)下的CO2流體,故高溫條件下不利于超臨界CO2流體萃取,B項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.按以下實(shí)驗(yàn)方案可從海洋物質(zhì)樣品中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。 則(1)、(2)、(3)、(4)的分離提純方法依次為________、________、________、________。 答案 過濾 分液 蒸發(fā)結(jié)晶 蒸餾 5.(2019大連高三檢測(cè))硼氫化鈉(NaBH4)在化工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值,某研究小組采用偏硼酸鈉NaBO2為主要原料制備NaBH4,其流程如下: 已知:NaBH4常溫下能與水反應(yīng),可溶于異丙酸(沸點(diǎn):33℃)。 (1)在第①步反應(yīng)加料之前,需要將反應(yīng)器加熱至100℃以上并通入氬氣,該操作的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________, 原料中的金屬鈉通常保存在________中,實(shí)驗(yàn)室取用少量金屬鈉需要用到的實(shí)驗(yàn)用品有________、________、玻璃片和小刀等。 (2)第②步分離采用的方法是________;第③步分離(NaBH4)并回收溶劑,采用的方法是________。 答案 (1)排盡裝置中的空氣和水蒸氣 煤油 鑷子 濾紙 (2)過濾 蒸餾 解析 (1)Na能與空氣中的水蒸氣、氧氣反應(yīng),NaBH4常溫下能與水反應(yīng),因而通入氬氣是為了排除干擾因素空氣和水,取用鈉時(shí),用鑷子夾取,用濾紙吸干表面的煤油。 (2)從流程可看出第②步是固體與液體的分離,其操作為過濾。根據(jù)已知信息可知NaBH4可溶于異丙酸,且異丙酸的沸點(diǎn)較低(33℃),回收異丙酸可選用蒸餾的方法。 考點(diǎn)二 分離、提純化學(xué)方法的選擇 1.物質(zhì)分離、提純的常用化學(xué)方法 方法 原理 實(shí)例 加熱法 當(dāng)混合物中混有熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)時(shí),可直接加熱,使熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)受熱分解而分離出 如NaCl中混有NH4Cl,Na2CO3中混有NaHCO3等均可直接加熱除去雜質(zhì) 沉淀法 在混合物中加入某種試劑,使其中一種以沉淀的形式分離出去的方法。使用該方法一定要注意不能引入新的雜質(zhì) 如加適量的BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4 氧化還原反應(yīng)法 如果混合物中混有氧化性雜質(zhì),可以加入適當(dāng)?shù)倪€原劑使其還原為被提純物質(zhì) 如將過量的鐵粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中,以除去FeCl3雜質(zhì) 電解法 利用電解原理來分離提純物質(zhì) 如電解精煉銅 調(diào)節(jié)pH法 通過加入試劑來調(diào)節(jié)溶液的pH,使溶液中某組分沉淀而分離的方法,一般是加入相應(yīng)的難溶或微溶物來調(diào)節(jié) 如CuCl2溶液中含有FeCl3雜質(zhì),可向溶液中加入CuO除去 2.除雜“四原則” (1)不增,不得引入新雜質(zhì); (2)不減,盡量不減少被提純和分離的物質(zhì); (3)易分,應(yīng)使被提純或分離的物質(zhì)與其他物質(zhì)易分離; (4)易復(fù)原,被提純物質(zhì)轉(zhuǎn)化后要易被復(fù)原。 3.除雜操作“四注意” (1)除雜試劑要過量; (2)過量試劑需除去; (3)選擇的途徑要最佳; (4)除去多種雜質(zhì)時(shí)要考慮加入試劑的先后順序。 化學(xué)除雜方法 (1)SO2中混有少量SO3,可以將混合氣體通過濃硫酸除去( ) (2)通過灼熱的CuO除去H2中的CO( ) (3)乙烯中混有的SO2可以通過溴水除去( ) (4)除去BaCO3固體中混有的BaSO4:加過量鹽酸后,過濾洗滌( ) (5)向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末,充分?jǐn)嚢韬筮^濾可除去雜質(zhì)FeCl3( ) (6)除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再過濾( ) 答案 (1)√ (2) (3) (4) (5) (6)√ 解析 (1)濃硫酸可吸收SO3。(2)H2也能還原氧化銅。(3)乙烯能與溴水反應(yīng)。(4)BaCO3能溶于鹽酸,被提純的物質(zhì)不易復(fù)原。(5)會(huì)引入新的雜質(zhì)Ca2+,應(yīng)加入MgCO3或MgO等除雜。(6)Na2S和AgCl反應(yīng)生成Ag2S和NaCl,過濾除去Ag2S和剩余的AgCl,達(dá)到除雜的目的。 除去下列常見物質(zhì)中的雜質(zhì),完成表格: 序號(hào) 原物質(zhì) 所含雜質(zhì) 除雜質(zhì)試劑 主要操作方法 ① N2 O2 灼熱的銅網(wǎng) 固體吸收氣體 ② CO CO2 NaOH溶液或堿石灰 洗氣或固體吸收氣體 ③ CO2 CO 灼熱的CuO 用固體 轉(zhuǎn)化氣體 ④ CO2 HCl 飽和NaHCO3溶液 洗氣 ⑤ Cl2 HCl 飽和食鹽水 洗氣 ⑥ 碳粉 CuO 稀酸(如稀鹽酸) 過濾 ⑦ Fe2O3 Al2O3 過量NaOH溶液 過濾 ⑧ NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2 加酸轉(zhuǎn)化 ⑨ FeCl3溶液 FeCl2 Cl2 加氧化劑轉(zhuǎn)化 FeCl2溶液 FeCl3 Fe 加還原劑轉(zhuǎn)化 ? MgCl2溶液 FeCl3 MgO 過濾 ? NaCl晶體 NH4Cl 加熱分解 ? 乙酸乙酯 乙酸 飽和Na2CO3溶液 分液 題組一 裝置圖判斷型 1.判斷下列化學(xué)提純裝置圖能否達(dá)到目的,達(dá)到目的打“√”,不能達(dá)目的打“” 答案 (1)√ (2)√ (3) (4) (5)√ (6)√ 解析 (3)進(jìn)氣方向錯(cuò),洗氣時(shí)氣體應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”。 (4)澄清的石灰水濃度太小,不利于CO2氣體的吸收。 2.(2019內(nèi)江高三調(diào)研)下列實(shí)驗(yàn)的試劑、裝置選用不合理的是( ) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 選用試劑 選用裝置 A 除去Cl2中少量的HCl、H2O 試劑a為飽和氯化鈉溶液 甲 B 除去NH3中少量的H2O 試劑b為無水氯化鈣 乙 C 除去H2中少量的HCl、H2O 試劑b為堿石灰 乙 D 除去N2中少量的O2 足量銅網(wǎng) 丙 答案 B 解析 A選項(xiàng)合理,甲裝置中飽和氯化鈉溶液可除去HCl,濃硫酸可除去H2O;B選項(xiàng)不合理,干燥管中的無水氯化鈣在除去水的同時(shí)也吸收NH3;C選項(xiàng)合理,干燥管中的堿石灰的主要成分為生石灰與氫氧化鈉,可除去HCl和H2O;D選項(xiàng)合理,在加熱條件下,O2可與丙裝置中的銅網(wǎng)反應(yīng)而被除去。 題組二 物質(zhì)分離、提純流程的分析 3.除去粗鹽中的雜質(zhì)MgCl2、CaCl2和Na2SO4,過程如下: ―→ 下列有關(guān)說法中不正確的是( ) A.試劑①②③分別是NaOH、Na2CO3、BaCl2 B.除去Ca2+的主要反應(yīng):Ca2++CO===CaCO3↓ C.檢驗(yàn)SO是否除凈的方法:取適量濾液,加稀鹽酸酸化,再加BaCl2溶液 D.加稀鹽酸調(diào)節(jié)pH后,采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法得到NaCl固體 答案 A 解析 由實(shí)驗(yàn)流程可知,粗鹽溶解后,可先加NaOH除去MgCl2,再加BaCl2除去Na2SO4,然后加Na2CO3除去CaCl2及過量的BaCl2,且Na2CO3一定在BaCl2之后加入,過濾后,濾液中加鹽酸,最后蒸發(fā)結(jié)晶得到NaCl固體。 4.(2018唐山期末)聚合硫酸鐵(PFS)是水處理中重要的絮凝劑,以廢鐵屑為原料制備PFS的具體工藝流程如圖: 廢鐵屑溶液 PFS固體產(chǎn)品 下列說法不正確的是( ) A.步驟①,粉碎的目的是增大反應(yīng)物接觸面積,提高“酸浸”反應(yīng)速率 B.步驟③,可選用H2O2、Cl2、KMnO4等氧化劑將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ C.步驟④,加稀硫酸調(diào)節(jié)pH在一定范圍內(nèi),若pH偏小則Fe3+水解程度太弱,若pH偏大時(shí)則形成Fe(OH)3沉淀 D.步驟⑤,減壓蒸發(fā)有利于降低蒸發(fā)溫度,防止產(chǎn)物分解 答案 B 解析 廢鐵屑粉碎過篩后加入酸浸,過濾得到的濾液中加入氧化劑氧化亞鐵離子為鐵離子;再加入稀硫酸生成聚合硫酸鐵,減壓蒸發(fā)得到PFS固體產(chǎn)品。步驟③,可選用H2O2將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,還原產(chǎn)物為水,不引入新雜質(zhì),不能選Cl2、KMnO4等,易引入新雜質(zhì),故B錯(cuò)誤;鐵離子易水解生成紅褐色氫氧化鐵膠體,聚合釜中溶液的pH必須控制在一定的范圍內(nèi),pH偏小時(shí)Fe3+水解程度弱,pH偏大時(shí)則容易生成Fe(OH)3沉淀,產(chǎn)率降低,則步驟④,加稀硫酸調(diào)節(jié)pH在一定范圍內(nèi),故C正確;常壓蒸發(fā)溫度過高導(dǎo)致聚合硫酸鐵分解,減壓蒸發(fā),有利于降低蒸發(fā)溫度,防止產(chǎn)物分解,故D正確。 分離、提純題的答題步驟 第一步:確定被提純物質(zhì)與除雜對(duì)象 對(duì)比兩者物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的差異,利用差異性(溶解度差異、密度差異、熔沸點(diǎn)差異、與某些物質(zhì)反應(yīng)的差異性等),選擇合適的分離原理或除雜試劑;除雜試劑除去雜質(zhì)的同時(shí),不消耗被提純物質(zhì),不引入新的雜質(zhì)。 第二步:選擇合適的分離或除雜裝置 根據(jù)分離原理選擇合適的分離裝置(過濾、分液、蒸餾等);根據(jù)除雜試劑的狀態(tài)及反應(yīng)條件,選擇合適的裝置,液體試劑一般選洗氣瓶,固體試劑一般用干燥管或U形管。 第三步:綜合分析,篩選答案 綜合分析物質(zhì)分離是否完全,被提純物質(zhì)中的雜質(zhì)是否被除去。 1.利用工業(yè)FeCl3制取純凈的草酸鐵晶體[Fe2(C2O4)35H2O]的實(shí)驗(yàn)流程如下圖所示: 所得Fe2(C2O4)35H2O需用冰水洗滌,其目的是__________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 除去雜質(zhì),減少草酸鐵晶體的溶解損耗 解析 洗滌是除去沉淀表面的雜質(zhì),冰水洗滌是減少沉淀溶解損失。 2.食鹽是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。粗食鹽中常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等雜質(zhì)離子,實(shí)驗(yàn)室提純NaCl的流程如下: 提供的試劑:飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。選擇合適的試劑洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl,洗滌的操作為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 沿玻璃棒向漏斗中注入75%乙醇,使溶液完全浸沒NaCl晶體,待溶液流盡后,重復(fù)操作2~3次 3.從鋁土礦中提取氧化鋁的流程如下圖所示: 洗滌濾渣c(diǎn)的實(shí)驗(yàn)操作方法是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水,使蒸餾水完全浸沒濾渣,待蒸餾水自然流盡后,重復(fù)操作2~3次 4.(2018北京,28改編)實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。 資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。 (1)制備K2FeO4(夾持裝置略) C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外還有_____________________________________________________。 (2)為證明K2FeO4能氧化Cl-產(chǎn)生Cl2,設(shè)計(jì)以下方案,用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將 K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加鹽酸,產(chǎn)生黃綠色氣體Cl2。用KOH溶液洗滌的目的是__________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 答案 (1)Cl2+2KOH===KCl+KClO+H2O (2)使K2FeO4穩(wěn)定溶出,并把K2FeO4表面吸附的ClO-除盡,防止ClO-與Cl-在酸性條件下反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,避免ClO-干擾實(shí)驗(yàn) 解析 (1)過量的KOH也可能與氯氣反應(yīng)。 (2)根據(jù)題干信息K2FeO4微溶于KOH溶液,在堿性溶液中較穩(wěn)定,用KOH洗滌的目的一方面能使K2FeO4穩(wěn)定,并能洗去KClO,防止ClO-與鹽酸反應(yīng)生成氯氣而干擾實(shí)驗(yàn)。 5.氧化鋅為白色粉末,可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級(jí)氧化鋅[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質(zhì)]的流程如下: 工業(yè)ZnO浸出液 ② 濾液濾液濾餅ZnO 提示:在本實(shí)驗(yàn)條件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。 回答下列問題: 反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗,檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是_____________________ ________________________________________________________________________。 答案 取少量最后一次洗滌液于試管中,滴入1~2滴稀鹽酸,再滴入氯化鋇溶液,若無白色沉淀生成,則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈(答案合理即可) 1.正誤判斷,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“” (1)除去Cu粉中混有CuO的實(shí)驗(yàn)操作是加入稀硝酸溶解、過濾、洗滌、干燥() (2016全國(guó)卷Ⅱ,13C) (2)將Cl2與HCl的混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的Cl2()(2016全國(guó)卷Ⅰ,10D) (3)用CCl4萃取碘水中的I2的實(shí)驗(yàn)操作是先從分液漏斗下口放出有機(jī)層,后從上口倒出水層(√)(2016全國(guó)卷Ⅲ,9D) (4)過濾操作中,漏斗的尖端應(yīng)接觸燒杯內(nèi)壁(√)(2016海南,8A) (5)用下圖除去粗鹽溶液的不溶物()(2014全國(guó)卷Ⅱ,10A) (6)用長(zhǎng)頸漏斗分離出乙酸與乙醇反應(yīng)的產(chǎn)物()(2016全國(guó)卷Ⅰ,10A) 2.(2017全國(guó)卷Ⅰ,8)《本草衍義》中對(duì)精制砒霜過程有如下敘述:“取砒之法,將生砒就置火上,以器覆之,令砒煙上飛著覆器,遂凝結(jié),累然下垂如乳,尖長(zhǎng)者為勝,平短者次之?!蔽闹猩婕暗牟僮鞣椒ㄊ? ) A.蒸餾B.升華C.干餾D.萃取 答案 B 解析 “令砒煙上飛著覆器”“凝結(jié)”說明該操作為升華。 3.(2017天津,4)以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) A.除去NaHCO3固體中的Na2CO3 將固體加熱至恒重 B.制備無水AlCl3 蒸發(fā)Al與稀鹽酸反應(yīng)后的溶液 C.重結(jié)晶提純苯甲酸 將粗品水溶、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶 D.鑒別NaBr和KI溶液 分別加新制氯水后,用CCl4萃取 答案 D 解析 A項(xiàng),NaHCO3固體受熱分解生成Na2CO3,達(dá)不到除去Na2CO3的目的,錯(cuò)誤;B項(xiàng),蒸干AlCl3溶液,最終得到Al(OH)3而不能得到無水AlCl3,錯(cuò)誤;C項(xiàng),苯甲酸在熱水中的溶解度大,重結(jié)晶提純苯甲酸的步驟為①加熱溶解、②趁熱過濾、③冷卻結(jié)晶、④洗滌晶體,錯(cuò)誤;D項(xiàng),NaBr和KI與氯水反應(yīng)的離子方程式分別為2Br-+Cl2===2Cl-+Br2和2I-+Cl2===2Cl-+I(xiàn)2,反應(yīng)得到的溶液分別用CCl4萃取,溶液均分層,下層為紫紅色的為I2的CCl4溶液,下層為橙紅色的為Br2的CCl4溶液,故可鑒別,正確。 4.(2018江蘇,5)下列有關(guān)從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)原理和裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ) A.用裝置甲灼燒碎海帶 B.用裝置乙過濾海帶灰的浸泡液 C.用裝置丙制備用于氧化浸泡液中I-的Cl2 D.用裝置丁吸收氧化浸泡液中I-后的Cl2尾氣 答案 B 解析 B項(xiàng),用裝置乙過濾海帶灰的浸泡液能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籄項(xiàng),灼燒碎海帶應(yīng)在坩堝中進(jìn)行,不能用燒杯,裝置甲不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籆項(xiàng),用濃鹽酸和MnO2制取氯氣需要加熱,裝置丙不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;D項(xiàng),吸收Cl2應(yīng)用NaOH溶液,裝置丁不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 5.[2016全國(guó)卷Ⅲ,26(1)(2)]碳酸鈣的制備 石灰石(含少量鐵的氧化物) ① (1)步驟①加入氨水的目的是___________________________________。 小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長(zhǎng)大,有利于________。 (2)如圖是某學(xué)生的過濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是________(填標(biāo)號(hào))。 a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁 b.玻璃棒用作引流 c.將濾紙濕潤(rùn),使其緊貼漏斗壁 d.濾紙邊緣高出漏斗 e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng)以加快過濾速度 答案 (1)調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀 過濾分離 (2)ade 解析 (1)反應(yīng)混合液中鹽酸過量,加入氨水可以中和鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長(zhǎng)大,有利于過濾分離。(2)a項(xiàng),漏斗末端頸尖未緊靠燒杯內(nèi)壁,容易造成溶液飛濺,錯(cuò)誤;b項(xiàng),玻璃棒用作引流,正確;c項(xiàng),將濾紙濕潤(rùn),使其緊貼漏斗壁,防止有氣泡,正確;d項(xiàng),濾紙邊緣應(yīng)低于漏斗口,錯(cuò)誤;e項(xiàng),用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng)容易劃破濾紙,錯(cuò)誤。 1.(2018蘭州統(tǒng)考)下列是我國(guó)古代常見的操作方法,其中帶著重號(hào)部分的操作原理與化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的分離除雜方法的原理相似的是( ) ① ② ③ ④ 凡煮湯,欲微火,令小沸……箅渣取液 經(jīng)月而出蒸烤之……終乃得酒可飲 凡漬藥酒,皆須細(xì)切……便可漉出 海陸取鹵,日曬火煎,煮海熬波,鹵水成鹽 A.過濾、蒸餾、萃取、蒸發(fā) B.過濾、蒸發(fā)、萃取、蒸餾 C.蒸發(fā)、萃取、蒸餾、過濾 D.萃取、蒸餾、萃取、蒸發(fā) 答案 A 解析 ①中的箅渣取液,是用細(xì)網(wǎng)將固液混合物中的固體和液體分開,其原理與過濾的原理相似;②中通過蒸烤造酒,是通過加熱的方法將酒精等物質(zhì)從混合液中分離出來,其原理與蒸餾的原理相似;③中通過浸泡,使草藥中的有效成分溶于酒中,其原理與萃取的原理相似;④中的日曬火煎,鹵水成鹽,是通過日曬的方法,將水分蒸發(fā)得到食鹽,其原理與蒸發(fā)的原理相似。 2.為提純下列物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)),選用的試劑或分離方法錯(cuò)誤的是( ) 選項(xiàng) 物質(zhì) 試劑 分離方法 A 硝酸鉀(氯化鈉) 蒸餾水 降溫結(jié)晶 B 二氧化碳(氯化氫) 飽和NaHCO3溶液 洗氣 C 甲烷(乙烯) 酸性高錳酸鉀溶液 洗氣 D 乙醇(水) 生石灰 蒸餾 答案 C 解析 KNO3的溶解度受溫度影響較大,而NaCl的溶解度受溫度影響較小,可加蒸餾水溶解固體,再通過蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶的方法,獲得純凈的KNO3固體,A項(xiàng)正確;HCl與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)生成二氧化碳,B項(xiàng)正確;乙烯被酸性KMnO4氧化生成CO2,使甲烷中混入CO2氣體,C項(xiàng)錯(cuò)誤;加入的生石灰能與水反應(yīng)生成Ca(OH)2,消耗掉部分水,再通過蒸餾獲得乙醇,D項(xiàng)正確。 3.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的操作或敘述錯(cuò)誤的是( ) A.分離Br2和苯的混合物可用分液漏斗和燒杯進(jìn)行分液 B.驗(yàn)證Fe2(SO4)3溶液中含F(xiàn)e2+的方法是加入酸性KMnO4溶液,紫色退去 C.向硫酸亞鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液,溶液變?yōu)榧t色,說明溶液已變質(zhì) D.提純混有少量NaCl的KNO3的過程:加熱溶解→降溫結(jié)晶→過濾→洗滌→干燥 答案 A 解析 Br2與苯互溶不分層。 4.(2018贛州模擬)下列除雜方法不正確的是( ) A.除去NH4Cl溶液中的FeCl3,可向溶液中加入氨水調(diào)節(jié)pH B.除去金屬離子Cu2+、Hg2+,可向溶液中加入Na2S、H2S等沉淀劑 C.除去某溶液中的SO可向溶液中加入鎂鹽 D.除去ZnCl2溶液中的Fe3+可向溶液中加入Zn(OH)2 答案 C 解析 A項(xiàng),氨水可與氯化鐵反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀,同時(shí)生成氯化銨,不引入新的雜質(zhì),正確;B項(xiàng),加入Na2S、H2S等物質(zhì),Cu2+、Hg2+易轉(zhuǎn)化為CuS、HgS等沉淀,可用于除雜,正確;C項(xiàng),硫酸鎂易溶于水,無法沉淀SO,應(yīng)加入鋇鹽除雜,錯(cuò)誤;D項(xiàng),Zn(OH)2能消耗溶液中H+,促進(jìn)Fe3+的水解,使其生成氫氧化鐵沉淀,正確。 5.(2019濟(jì)南高三聯(lián)考)下列除雜所用試劑和操作不合理的是( ) 選項(xiàng) 物質(zhì)(括號(hào)中為雜質(zhì)) 除雜試劑 操作 A CO2(SO2) 飽和NaHCO3溶液 洗氣 B BaCO3(BaSO4) 飽和Na2CO3溶液 攪拌、過濾 C CuCl2(FeCl3) NaOH溶液 過濾 D Cl2(HCl) 飽和食鹽水 洗氣 答案 C 解析 SO2與NaHCO3反應(yīng)生成Na2SO3和CO2,從而除去SO2,A項(xiàng)合理;加入飽和Na2CO3溶液,BaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀,B項(xiàng)合理;加NaOH會(huì)引入新的雜質(zhì)NaCl,且CuCl2也會(huì)與NaOH反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀,應(yīng)加CuO調(diào)溶液pH除去Fe3+,C項(xiàng)不合理;HCl易溶于飽和食鹽水,而Cl2在飽和食鹽水中的溶解度很小,故可用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl,D項(xiàng)合理。 6.(2019柳州質(zhì)檢)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,選擇適當(dāng)?shù)脑噭〣并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),可以達(dá)到目的的是( ) A.試劑B為濃硫酸,除去CO2中混有的少量SO2氣體 B.試劑B為飽和食鹽水,除去氯氣中混有的少量氯化氫氣體 C.試劑B為水,收集NO、CO等難溶于水的氣體 D.試劑B為新制氫氧化銅懸濁液,檢驗(yàn)空氣中是否含有甲醛 答案 B 解析 A項(xiàng),二氧化硫和濃硫酸不反應(yīng),所以不能達(dá)到洗氣的目的,錯(cuò)誤;B項(xiàng),氯氣和水的反應(yīng)是可逆反應(yīng),所以食鹽水中含有的氯離子能抑制氯氣的溶解,氯化氫極易溶于水,從而能達(dá)到洗氣的目的,正確;C項(xiàng),收集難溶于水的氣體采用排水集氣法收集,集氣瓶中應(yīng)該“短管進(jìn)氣”,錯(cuò)誤;D項(xiàng),甲醛和新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)需要加熱,該裝置未加熱,錯(cuò)誤。 7.(2018漢口調(diào)研)按以下實(shí)驗(yàn)方案可從海洋動(dòng)物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物: 下列各步實(shí)驗(yàn)操作原理與方法錯(cuò)誤的是( ) A B C D 步驟① 步驟② 步驟③ 步驟④ 答案 C 解析 步驟①是分離固液混合物,其操作為過濾,需要過濾裝置,A正確;步驟②是分離互不相溶的液體混合物,需進(jìn)行分液,要用到分液漏斗,B正確;步驟③是從溶液中得到固體,操作為蒸發(fā),需要蒸發(fā)皿,C錯(cuò)誤;步驟④是利用沸點(diǎn)不同,采取蒸餾的方法得到甲苯,需要蒸餾裝置,D正確。 8.在蒸餾操作中,儀器選擇及安裝都正確的是( ) 答案 B 解析 蒸餾操作中,需要測(cè)定餾分的溫度,所以溫度計(jì)水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶的支管口處,B和C中溫度計(jì)位置均正確,但C中的冷凝裝置為球形冷凝管,它一般用做反應(yīng)裝置,主要用于冷凝回流,使反應(yīng)更徹底,故只有B項(xiàng)正確。 9.(2018西安交通大學(xué)附屬中學(xué)高三檢測(cè))某硝酸鈉固體中混有少量硫酸銨和碳酸氫鈉雜質(zhì),現(xiàn)設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)方案,既除去雜質(zhì),又配成硝酸鈉溶液。實(shí)驗(yàn)方案:先將固體溶于蒸餾水配成溶液,選擇合適的試劑和操作完成表格中各步實(shí)驗(yàn)。 選擇試劑 ① Na2CO3溶液 ④ 實(shí)驗(yàn)操作 ② ③ 加熱 下列試劑或操作不合理的是( ) A.試劑①為Ba(OH)2溶液 B.操作②為結(jié)晶 C.操作③為過濾 D.試劑④為稀HNO3 答案 B 解析 根據(jù)題意,可用Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO,NH3H2O通過加熱除去,操作②為加熱;過量的Ba2+用Na2CO3溶液除去,過濾除去沉淀,濾液中過量的OH-和CO用硝酸除去,則操作③為過濾,試劑④為稀HNO3。 10.(2018銀川調(diào)研)下列裝置所示的分離、提純方法和物質(zhì)的溶解性無關(guān)的是( ) 答案 C 解析 洗氣法、冷卻結(jié)晶、萃取及分液都與物質(zhì)的溶解性有關(guān),而蒸餾法分離液體混合物是利用各液體組分的沸點(diǎn)不同,與物質(zhì)的溶解性無關(guān)。 11.(2018福州期中)由鈦精礦(主要成分為TiO2,含鎂、鐵、硅等氧化物)制備純TiCl4的流程示意圖及各物質(zhì)熔、沸點(diǎn)如下,下列說法不正確的是( ) 鈦精礦粗TiCl4純TiCl4 化合物 SiCl4 TiCl4 FeCl3 MgCl2 沸點(diǎn)/℃ 58 136 316 1412 熔點(diǎn)/℃ -69 -25 304 714 A.將進(jìn)入沸騰爐中的鈦精礦粉碎可以提高氯化反應(yīng)速率 B.氯化過程得到的氣體產(chǎn)物經(jīng)冷卻到室溫、過濾得到粗TiCl4混合液 C.蒸餾塔中的精制,主要是為了除去粗TiCl4中含有的FeCl3、MgCl2 D.氯化過程產(chǎn)生的尾氣含有氯氣,需要經(jīng)過處理后才能排放 答案 C 解析 A項(xiàng),礦石粉碎可以增大接觸面積,加快反應(yīng)速率;B項(xiàng),由表中數(shù)據(jù)分析可知,氣體產(chǎn)物經(jīng)冷卻到室溫過濾得到粗TiCl4混合液,可能混有反應(yīng)物中固體物質(zhì);C項(xiàng),主要是為了除去粗TiCl4中的SiCl4;D項(xiàng),氯氣有毒污染空氣,不能排放到空氣中。 12.實(shí)驗(yàn)室制備苯甲醇和苯甲酸的化學(xué)原理如圖1所示,已知苯甲醛易被空氣氧化,苯甲醇的沸點(diǎn)為205.3℃,苯甲酸的熔點(diǎn)為121.7℃,沸點(diǎn)為249℃,溶解度為0.34g;乙醚的沸點(diǎn)為34.8℃,難溶于水,制備苯甲醇和苯甲酸的主要過程如圖2所示。 圖1 圖2 試根據(jù)上述信息,判斷以下說法錯(cuò)誤的是( ) A.操作Ⅰ是萃取、分液 B.乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇 C.操作Ⅱ蒸餾所得產(chǎn)品甲是苯甲醇 D.操作Ⅲ過濾所得產(chǎn)品乙是苯甲酸鉀 答案 D 解析 由流程可知,苯甲醛與KOH反應(yīng)生成苯甲醇、苯甲酸鉀,然后加水、乙醚萃取苯甲醇,則乙醚溶液中含苯甲醇,操作Ⅱ?yàn)檎麴s,得到產(chǎn)品甲為苯甲醇;水溶液中含苯甲酸鉀,加鹽酸發(fā)生強(qiáng)酸制取弱酸的反應(yīng),生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,則操作Ⅲ為過濾,則產(chǎn)品乙為苯甲酸。 13.青蒿素是烴的含氧衍生物,為無色針狀晶體,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中幾乎不溶,熔點(diǎn)為156~157℃,熱穩(wěn)定性差,青蒿素是高效的抗瘧藥。已知:乙醚沸點(diǎn)為35℃,從青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理為基礎(chǔ),主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工藝如圖所示: (1)對(duì)青蒿進(jìn)行干燥破碎的目的是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)操作Ⅰ需要的玻璃儀器主要有燒杯、____________,操作Ⅱ的名稱是________。 (3)操作Ⅲ的主要過程可能是________(填字母)。 A.加水溶解,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 B.加95%的乙醇,濃縮、結(jié)晶、過濾 C.加入乙醚進(jìn)行萃取分液 答案 (1)增大青蒿素與乙醚的接觸面積,提高青蒿素的浸出率 (2)漏斗、玻璃棒 蒸餾 (3)B 14.重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示: (1)步驟①的主要反應(yīng)為: FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2 分析回答下列問題: ①上述反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是________,處理含1molFeOCr2O3的鉻鐵礦,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________NA。 ②氧化鋁和二氧化硅一樣能和純堿在高溫條件反應(yīng)生成二氧化碳,下列不能作為熔融鉻鐵礦容器的是________(填字母)。 a.石英坩堝 b.氧化鋁陶瓷坩堝 c.普通陶瓷坩堝 d.白金坩堝 (2)濾渣1中含量最多的金屬元素是________,濾渣2的主要成分是________及含硅雜質(zhì)。 (3)步驟④調(diào)濾液2的pH使之變________(填“大”或“小”),原因是 ________________________________________________________________________ (用離子方程式表示)。 (4)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到________(填標(biāo)號(hào))得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。 a.80℃b.60℃c.40℃d.10℃ 步驟⑤的反應(yīng)類型是________。 答案 (1)①NaNO2(或亞硝酸鈉) 7?、赼bc (2)Fe Al(OH)3 (3)小 2CrO+2H+Cr2O+H2O (4)d 復(fù)分解反應(yīng) 解析 (1)首先標(biāo)出變價(jià)元素的化合價(jià),分析價(jià)態(tài)變化可知,NaNO3是氧化劑,被還原為NaNO2,1molFeOCr2O3失去7mol電子;石英的主要成分為二氧化硅,陶瓷中含有二氧化硅,氧化鋁和二氧化硅均能和碳酸鈉在高溫下反應(yīng),白金坩堝的主要成分是鉑,穩(wěn)定。(2)步驟①的反應(yīng)產(chǎn)生了不溶于水的Fe2O3,故熔塊水浸后濾渣1的主要成分是Fe2O3,則含量最多的金屬元素是鐵元素;將濾液1調(diào)節(jié)pH=7后,Al3+會(huì)變?yōu)锳l(OH)3沉淀而除去,故濾渣2的主要成分是Al(OH)3和含硅雜質(zhì)。(3)濾液2中的主要成分是Na2CrO4,濾液3中的主要成分應(yīng)為Na2Cr2O7,則第④步調(diào)節(jié)pH的作用是使Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7,離子方程式為2CrO+2H+Cr2O+H2O,酸性越強(qiáng)越利于Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7,故應(yīng)調(diào)節(jié)pH使之變小。(4)由溶解度曲線圖可知,10℃時(shí)K2Cr2O7溶解度最小,而Na2Cr2O7、KCl、NaCl此時(shí)溶解度均大于K2Cr2O7,三者均存在于溶液中,故冷卻到10℃時(shí)得到的K2Cr2O7固體最多,該步驟的化學(xué)方程式為2KCl+Na2Cr2O7===2NaCl+K2Cr2O7,該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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