2023高考化學(xué)二輪提升練-物質(zhì)的分離和提純

物質(zhì)的分離和提純提升練1．某實(shí)驗(yàn)室僅有如下儀器或用具：燒杯、鐵架臺(tái)、鐵圈、三腳架、分液漏斗、石棉網(wǎng)、酒精燈、玻璃棒、量筒、蒸發(fā)皿、圓底燒瓶、火柴。從缺乏儀器的角度看，不能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是()A．蒸發(fā) B．萃取C．液體過(guò)濾 D．升華答案C解析蒸發(fā)液體，需使用蒸發(fā)皿、酒精燈、火柴、玻璃棒、鐵架臺(tái)、鐵圈或三腳架，所給儀器充分。萃取需使用分液漏斗、燒杯、鐵架臺(tái)、鐵圈，所給儀器充分。升華需使用酒精燈、火柴、燒杯、圓底燒瓶、鐵架臺(tái)、鐵圈，所給儀器充分。液體過(guò)濾則因缺少漏斗無(wú)法實(shí)現(xiàn)，故C符合題意。2．海帶、紫菜等藻類植物中含有豐富的碘元素。下圖是以海帶為原料提取碘單質(zhì)的部分裝置，不能達(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(guò)濾海帶灰的浸泡液C．用裝置丙萃取分離混合液中的I2D．用裝置丁分離提純I2答案A解析灼燒碎海帶應(yīng)在坩堝中加熱灼燒成灰，A符合題意；用過(guò)濾的方法分離海帶灰和溶液，則用裝置乙過(guò)濾海帶灰的浸泡液，B與題意不符；用萃取的方法，富集單質(zhì)碘，則用裝置丙萃取分離混合液中的I2，C與題意不符；碘和四氯化碳的沸點(diǎn)不同，則用裝置丁分離提純I2，D與題意不符。3．下列裝置所示的分離提純方法和物質(zhì)的溶解性無(wú)關(guān)的是()答案A解析蒸餾與物質(zhì)的沸點(diǎn)有關(guān)，與物質(zhì)的溶解性無(wú)關(guān)，A正確；洗氣與氣體的溶解性有關(guān)，B錯(cuò)誤；晶體的析出與物質(zhì)的溶解性有關(guān)，C錯(cuò)誤；萃取與物質(zhì)的溶解性有關(guān)，D錯(cuò)誤。4．下列除去雜質(zhì)(括號(hào)中的物質(zhì)為雜質(zhì))的方法中，不正確的是()A．FeCl3溶液(FeCl2)：通入適量Cl2B．Fe2O3固體(Al2O3)：加入燒堿溶液，過(guò)濾C．CO2氣體(HCl)：通過(guò)Na2CO3溶液洗氣后干燥D．Na2CO3固體(NaHCO3)：加熱答案C解析氯氣和氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，可用于除雜，故A正確；氧化鋁為兩性氧化物，可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可用于除雜，故B正確；二者都與碳酸鈉溶液反應(yīng)，應(yīng)用碳酸氫鈉溶液除雜，故C錯(cuò)誤；碳酸氫鈉在加熱條件下分解生成碳酸鈉，可用加熱的方法除雜，故D正確。5．為提純下列物質(zhì)(括號(hào)中為雜質(zhì))，所選除雜試劑和分離方法都正確的是()選項(xiàng)被提純的物質(zhì)(雜質(zhì))除雜試劑分離方法ANH3(H2O)濃硫酸洗氣BH2O(Br2)CCl4萃取分液CKCl固體(I2)KOH溶液加熱D氯化鎂溶液(氯化亞鐵)氫氧化鈉溶液過(guò)濾答案B解析將混有少量水蒸氣的氨氣通過(guò)足量濃硫酸時(shí)，濃硫酸不但吸收了混合氣體中的水，還與氨氣反應(yīng)生成硫酸銨，A錯(cuò)誤；溴在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，四氯化碳和水不互溶，且四氯化碳和Br2不反應(yīng)，B正確；無(wú)法從KCl中除去KOH與I2反應(yīng)生成的KI等物質(zhì)，引入了新的雜質(zhì)，C錯(cuò)誤；氯化鎂溶液中含有氯化亞鐵，加入氫氧化鈉溶液，可以與兩種物質(zhì)反應(yīng)，也除去了氯化鎂，不能達(dá)到除去雜質(zhì)的目的，D錯(cuò)誤。6．下列實(shí)驗(yàn)中，所采取的分離方法與對(duì)應(yīng)原理都正確的是()選項(xiàng)目的分離方法原理A分離氫氧化鐵膠體與FeCl3溶液過(guò)濾膠體粒子不能通過(guò)濾紙B用乙醇提取碘水中的碘萃取碘在乙醇中的溶解度較大C用MgCl2溶液制備無(wú)水MgCl2固體蒸發(fā)MgCl2受熱不分解D除去丁醇中的乙醚蒸餾丁醇與乙醚的沸點(diǎn)相差較大答案D解析膠體粒子可以通過(guò)濾紙，但不能通過(guò)半透膜，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；乙醇與水互溶，致使碘、水、乙醇三者混溶，不能用乙醇萃取的方法進(jìn)行分離，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；用MgCl2溶液制備無(wú)水MgCl2固體，要先升溫蒸發(fā)，然后降溫結(jié)晶獲得六水合氯化鎂，然后在干燥氯化氫氣流中加熱得到MgCl2，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；丁醇和乙醚的沸點(diǎn)相差較大，可以用蒸餾的方法分離，故D項(xiàng)正確。7．除去粗鹽中的雜質(zhì)MgCl2、CaCl2和Na2SO4，過(guò)程如下：粗鹽eq\o(→,\s\up7(溶解))eq\o(→,\s\up7(試劑①))eq\o(→,\s\up7(試劑②))eq\o(→,\s\up7(試劑③))eq\o(→,\s\up7(過(guò)濾))eq\x(濾液)eq\o(→,\s\up7(鹽酸))→eq\x(氯化鈉固體)下列有關(guān)說(shuō)法中，不正確的是()A．試劑①②③分別是NaOH、Na2CO3、BaCl2B．除去Ca2＋的主要反應(yīng)：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓C．檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)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，先加NaOH除去MgCl2，再加BaCl2除去Na2SO4，然后加Na2CO3除去CaCl2及過(guò)量的BaCl2，且Na2CO3一定在BaCl2之后加入，過(guò)濾后，濾液中加鹽酸，最后蒸發(fā)結(jié)晶得到NaCl固體。8．碘單質(zhì)的制備流程如圖，下列說(shuō)法不正確的是()A．“煮沸”操作有利于I－的充分溶解B．灼燒時(shí)用到的硅酸鹽儀器為玻璃棒、蒸發(fā)皿、酒精燈C．氧化的步驟中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)：2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2OD．萃取分液中分液漏斗中萃取液的處理：下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出答案B解析由題給流程圖可知，5g海帶用酒精潤(rùn)濕后，灼燒得到海帶灰，將海帶灰溶于蒸餾水，煮沸充分溶解，過(guò)濾得到含碘離子的溶液，向含碘離子的溶液中加入稀硫酸酸化的雙氧水溶液，雙氧水在酸性條件下與碘離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì)，得到含碘單質(zhì)的溶液，然后向含碘單質(zhì)的溶液加入四氯化碳萃取，分液得到含單質(zhì)碘的四氯化碳溶液，最后加熱蒸餾得到單質(zhì)碘?！爸蠓小辈僮髂苁购Щ抑械腎－充分溶解，故A正確；固體灼燒時(shí)應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；氧化步驟中，雙氧水在酸性條件下與碘離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì)，得到含碘單質(zhì)的溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O，故C正確；分液時(shí)下層液體從下口放出，待下層液體流完后，關(guān)閉旋塞，再將上層液體從上口倒出，故D正確。9．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(guò)程如圖2所示，試根據(jù)上述信息，判斷以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()2＋KOH→＋＋HCl→＋KCl圖1圖2A．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(guò)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(guò)濾，則產(chǎn)品乙為苯甲酸。A項(xiàng)，操作Ⅰ分離乙醚與水溶液，則為萃取、分液，正確；B項(xiàng)，由上述分析可知，乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇，正確；C項(xiàng)，操作Ⅱ分離互溶的乙醚、苯甲醇，蒸餾所得產(chǎn)品甲是苯甲醇，正確；D項(xiàng)，由上述分析，操作Ⅲ為過(guò)濾，則產(chǎn)品乙為苯甲酸，錯(cuò)誤。10．為研究廢舊電池的再利用，實(shí)驗(yàn)室利用舊電池的銅帽(主要成分為Zn和Cu)回收Cu并制備ZnO的部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．“溶解”操作中溶液溫度不宜過(guò)高B．銅帽溶解后，將溶液加熱至沸騰以除去溶液中過(guò)量的氧氣或H2O2C．與鋅粉反應(yīng)的離子可能為Cu2＋、H＋D．“過(guò)濾”操作后，將濾液蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥后，高溫灼燒即可得純凈的ZnO答案D解析“溶解”操作中溶液溫度不宜過(guò)高，否則過(guò)氧化氫分解，故A正確；銅帽溶解后，溶液中存在過(guò)氧化氫，將溶液加熱至沸騰以除去溶液中過(guò)量的氧氣或H2O2，防止后面消耗過(guò)多的鋅粉，故B正確；固體溶解后溶液中存在Cu2＋、H＋，都是與鋅粉反應(yīng)的離子，故C正確；“過(guò)濾”操作后濾液中含有硫酸鋅和硫酸鈉，將濾液蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥后，高溫灼燒不能得到純凈的ZnO，其中含有硫酸鈉，故D錯(cuò)誤。11．(2020·泰安調(diào)研)Na2S2O3可用作氰化物中毒的解毒劑，易溶于水，幾乎不溶于乙醇。取Na2SO3(s)、S、蒸餾水于燒杯中，在105℃左右反應(yīng)后過(guò)濾Ⅰ，將濾液Ⅰ濃縮、冷卻，待晶體析出后過(guò)濾Ⅱ、洗滌，低溫干燥可得Na2S2O3·5H2O晶體。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．采用酒精燈加熱時(shí)需使用外焰加熱B．將濾液Ⅰ濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜，再冷卻可析出晶體C．反應(yīng)原理為Na2SO3＋S=Na2S2O3D．過(guò)濾Ⅱ后得到的晶體先濃硝酸洗后水洗答案D解析采用酒精燈加熱時(shí)需使用外焰加熱，故A正確；應(yīng)將濾液Ⅰ濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜，再冷卻可析出晶體，防止雜質(zhì)析出，故B正確；已知反應(yīng)物為Na2SO3(s)、S，生成物為Na2S2O3，發(fā)生歸中反應(yīng)，則反應(yīng)原理為Na2SO3＋S=Na2S2O3，故C正確；濃硝酸能氧化Na2S2O3，且Na2S2O3易溶于水，因此不能用濃硝酸、水洗滌Na2S2O3·5H2O晶體，Na2S2O3幾乎不溶于乙醇，因此可以用乙醇洗滌，故D錯(cuò)誤。12．某化學(xué)興趣小組從含有KI、KNO3等成分的工業(yè)廢水中回收I2和KNO3，其流程如下：下列說(shuō)法正確的是()A．步驟1中有機(jī)相應(yīng)從分液漏斗下端放出，無(wú)機(jī)相從上口倒出B．步驟2使用的玻璃儀器有蒸餾燒瓶、酒精燈、牛角管、球形冷凝管、錐形瓶C．步驟3可在如圖裝置中完成D．步驟4中，將溶液蒸發(fā)至只剩少量水時(shí)，用余熱將晶體蒸干答案C解析步驟1為萃取、分液操作，苯的密度比水小，故有機(jī)相應(yīng)從分液漏斗上口倒出，A項(xiàng)錯(cuò)誤；步驟2為蒸餾，應(yīng)選用直形冷凝管，球形冷凝管一般用于冷凝回流，且還缺少溫度計(jì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；步驟3為升華，用圖中裝置能較好地控制溫度，C項(xiàng)正確；步驟4為降溫結(jié)晶，由于KNO3的溶解度隨溫度變化比較大，應(yīng)采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法，因此加熱至有少量晶體出現(xiàn)就可停止加熱，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13．如圖所示為從固體混合物中分離X的兩種方案，請(qǐng)根據(jù)方案1和方案2指出下列說(shuō)法中合理的是()A．可以選用方案1分離碳酸氫鈉中含有的氯化銨B．方案1中的殘留物應(yīng)該具有的性質(zhì)是受熱易揮發(fā)C．方案2中加入的試劑一定能夠與除X外的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D．方案2中加入NaOH溶液可以分離出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3答案D解析①加熱法分離提純固體混合物應(yīng)滿足的條件：一種物質(zhì)受熱易揮發(fā)或分解，另一物質(zhì)受熱不揮發(fā)或難分解。②加試劑法分離(過(guò)濾)提純固體混合物應(yīng)滿足的條件：所加試劑能達(dá)到讓一種物質(zhì)形成溶液，而另一物質(zhì)形成難溶物的狀態(tài)。A項(xiàng)中碳酸氫鈉、氯化銨受熱均易分解，故用方案1不能將兩物質(zhì)分離，錯(cuò)誤；B項(xiàng)方案1中的殘留物應(yīng)該具有受熱時(shí)不揮發(fā)或難分解的性質(zhì)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)方案2中加入的試劑可能不與除X外的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如加水進(jìn)行溶解分離，錯(cuò)誤；D項(xiàng)中SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3溶解而分離，正確。14．青蒿素是高效的抗瘧疾藥，為無(wú)色針狀晶體，易溶于丙酮、氯仿和苯中，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。已知：乙醚沸點(diǎn)為35℃。提取青蒿素的主要工藝如圖所示，下列有關(guān)此工藝操作不正確的是()A．操作Ⅲ的主要過(guò)程是加水溶解、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾B．破碎的目的是增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高青蒿素浸取率C．操作Ⅱ是蒸餾，利用了乙醚沸點(diǎn)低回收利用D．操作Ⅰ需要用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯答案A解析由題意可知，青蒿素在水中幾乎不溶，故操作Ⅲ的主要過(guò)程不是加水溶解，而是加入95%的乙醇溶解，再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾，A錯(cuò)誤；將青蒿干燥破碎增大了與乙醚的接觸面積，提高青蒿素浸取率，B正確；操作Ⅱ是蒸餾，利用了乙醚與青蒿素的沸點(diǎn)相差較大，乙醚沸點(diǎn)低可回收利用，C正確；操作Ⅰ為過(guò)濾，需要用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯，D正確。15．已知：Fe3＋在pH為2.6～3.5的溶液中水解為Fe(OH)3沉淀，當(dāng)Fe2＋在pH為4.7～6.6的溶液中水解為Fe(OH)2，Cu2＋在pH為4.4～5.9的溶液中水解為Cu(OH)2。下列是制備CuO的流程圖：(1)步驟Ⅰ的目的是除去不溶性雜質(zhì)。操作是_______________________________________。(2)步驟Ⅱ的目的是除鐵。操作是滴加H2O2溶液，稍加熱；當(dāng)Fe2＋轉(zhuǎn)化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，攪拌，以控制溶液pH＝3.5；加熱煮沸一段時(shí)間，過(guò)濾，用稀硫酸酸化濾液至pH＝1?？刂迫芤簆H＝3.5的原因是________________________________________。(3)步驟Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶體。其操作是________、過(guò)濾、水浴加熱烘干。水浴加熱的特點(diǎn)是__________________________________________________________________。答案(1)加適量水溶解、攪拌、過(guò)濾(2)使Fe3＋可全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋不會(huì)轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2沉淀(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶受熱均勻，溫度易于控制在100℃以下解析(1)由于不溶性雜質(zhì)不溶于水，故可采用過(guò)濾的方法將其除去。(2)步驟Ⅱ操作：向含有CuSO4、FeSO4的溶液中滴加H2O2，發(fā)生反應(yīng)：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，此時(shí)溶液的pH<3.5，而pH＝3.5時(shí)，F(xiàn)e3＋可完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，故此時(shí)可加入Cu2(OH)2CO3粉末，以中和H＋，控制pH＝3.5，同時(shí)加熱煮沸，使Fe3＋水解趨于完全，生成Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾除去Fe(OH)3沉淀，再加稀硫酸酸化抑制Cu2＋的水解，得到CuSO4溶液。(3)通過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法析出硫酸銅晶體，加熱烘干時(shí)溫度不能超過(guò)100℃，且需溫度恒定，以防溫度過(guò)高使硫酸銅晶體分解，因此采用水浴加熱。16．某研究性學(xué)習(xí)小組擬取鹽湖苦鹵的濃縮液(富含K＋、Mg2＋、Br－、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－等)來(lái)制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下流程：回答以下問(wèn)題：(1)操作Ⅰ的名稱為_(kāi)_______；要從橙色液體中分離出溴，所采取的操作需要的主要玻璃儀器除酒精燈和溫度計(jì)外，還有______________________________________________________。(2)試劑Y的化學(xué)式為_(kāi)______________________________