?專項提能特訓(xùn)1　物質(zhì)分離、提純過程的綜合分析
1．(2020·西安交通大學(xué)附屬中學(xué)高三檢測)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)計一實驗方案，既除去雜質(zhì)，又配成硝酸鈉溶液。實驗方案：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驗。
選擇試劑
①
Na2CO3溶液
④
實驗操作
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，NH3·H2O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。
2．(2016·上海，16)實驗室提純含少量氯化鈉雜質(zhì)的硝酸鉀的過程如圖所示。下列分析正確的是(　　)

A．操作Ⅰ是過濾，將固體分離除去
B．操作Ⅱ是加熱濃縮、趁熱過濾，除去雜質(zhì)氯化鈉
C．操作Ⅲ是過濾、洗滌，將硝酸鉀晶體從溶液中分離出來
D．操作Ⅰ～Ⅲ總共需兩次過濾
答案　C
解析　KNO3中混有NaCl應(yīng)提純KNO3，將它們都溶于水，并降溫結(jié)晶。因為KNO3的溶解度隨溫度的升高而升高，NaCl的溶解度隨溫度的升高而基本無明顯變化。則有，操作Ⅰ是在燒杯中加水溶解，操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮，得到較高溫度下的KNO3飽和溶液，操作Ⅲ為冷卻結(jié)晶，利用溶解度差異使KNO3結(jié)晶析出，過濾，洗滌，干燥即得KNO3晶體。故選C。
3．(2020·廣東茂名五大聯(lián)盟學(xué)校聯(lián)考)某同學(xué)查閱教材得知，普通鋅錳電池筒內(nèi)的無機物主要為MnO2、NH4Cl、ZnCl2等。他在探究廢干電池內(nèi)的黑色固體并回收利用時，進行如圖所示實驗。下列有關(guān)實驗的敘述不正確的是(　　)


A．操作①中玻璃棒能加快固體溶解
B．操作②為過濾，得到的濾液顯酸性
C．操作③盛放濾渣的儀器是坩堝
D．操作④的目的是除去濾渣中的雜質(zhì)
答案　D
解析　操作①中玻璃棒攪拌起到加速溶解的作用，A項正確；操作②得到的濾液中含有NH4Cl、ZnCl2，溶液呈酸性，B項正確；操作③是在坩堝內(nèi)灼燒濾渣，C項正確；二氧化錳是黑色固體，能作過氧化氫分解的催化劑，灼燒后的濾渣能加快過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的速率，證明黑色固體是二氧化錳，所以操作④的目的不是除去濾渣中的雜質(zhì)，D項錯誤。
4．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　由實驗流程可知，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。
5．某氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)。為了提純氯化鉀，先將樣品溶于適量水中，充分攪拌后過濾，再將濾液按如圖所示步驟進行操作。下列說法中正確的是(　　)

A．常溫下起始濾液的pH＝7
B．試劑Ⅰ為Ba(NO3)2溶液
C．步驟②中加入試劑Ⅱ的目的是除去Ba2＋
D．圖示步驟中必須要經(jīng)過2次過濾操作
答案　C
解析　結(jié)合流程圖可知，實驗過程中先將樣品溶于水，過濾后，向濾液中加入試劑Ⅰ(BaCl2溶液)，使SO、CO分別生成BaSO4、BaCO3沉淀，過濾后再向濾液中加入試劑Ⅱ(K2CO3溶液)，以除去引入的Ba2＋，過濾除去生成的BaCO3沉淀后再向濾液中加入試劑Ⅲ(鹽酸)，以除去引入的CO，最后加熱蒸干Q可得純凈的KCl晶體。起始時濾液中含有K2CO3，由于CO水解而使濾液呈堿性，A項錯誤；試劑Ⅰ不能為Ba(NO3)2溶液，否則會引入難以除去的NO，B項錯誤；圖示中的2次過濾操作可以合并為1次，D項錯誤。
6．正丁醛經(jīng)催化加氫可制備1-丁醇。為提純含少量正丁醛雜質(zhì)的1-丁醇，現(xiàn)設(shè)計如下路線：

已知：①正丁醛與飽和NaHSO3溶液反應(yīng)可生成沉淀；
②乙醚的沸點是34 ℃，難溶于水，與1-丁醇互溶；
③1-丁醇的沸點是118 ℃。則操作1～4分別是(　　)
A．萃取、過濾、蒸餾、蒸餾
B．過濾、分液、蒸餾、萃取
C．過濾、蒸餾、過濾、蒸餾
D．過濾、分液、過濾、蒸餾
答案　D
解析　由流程可知，向粗品中加飽和NaHSO3溶液生成沉淀，不溶物與液體分離，則操作1為過濾；對濾液萃取后分液得到乙醚和1-丁醇，操作2為分液；有機層中加固體干燥劑，除去水，操作3為過濾；最后利用乙醚和1-丁醇的沸點不同進行分離，則操作4為蒸餾，故D項正確。
7．NaCl溶液中混有Na2SO4、CaCl2溶液和淀粉膠體，選擇適當?shù)脑噭┖头椒◤闹刑峒兂鯪aCl晶體。相應(yīng)的實驗過程如圖：

(1)寫出上述實驗過程中所用試劑：
試劑①________；試劑③________。
(2)判斷試劑①已過量的方法是：________________________________________________。
(3)用化學(xué)方程式表示加入試劑②的作用：________________________________________。
(4)操作①是利用半透膜進行分離提純，操作①的實驗結(jié)果：淀粉________(填“能”或“不能”，下同)透過半透膜；SO________透過半透膜。
答案　(1)BaCl2溶液　鹽酸　(2)靜置，向上層清液中滴加少量BaCl2溶液，沒有白色沉淀產(chǎn)生，說明BaCl2溶液已過量　(3)BaCl2＋Na2CO3===2NaCl＋BaCO3↓、CaCl2＋Na2CO3===2NaCl＋CaCO3↓　(4)不能　能
解析　膠體不能透過半透膜，操作①為滲析，除去Na2SO4、CaCl2，可分別加入BaCl2、Na2CO3，則試劑①為BaCl2溶液，操作②為過濾，沉淀A為硫酸鋇，試劑②為Na2CO3溶液，操作③為過濾，沉淀B為CaCO3和BaCO3，試劑③為鹽酸，加入鹽酸可除去過量的Na2CO3，最后蒸發(fā)結(jié)晶可得到NaCl晶體。
8．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)對青蒿進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

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