2025屆高考化學一輪總復習課時跟蹤練11物質的分離和提純

這是一份2025屆高考化學一輪總復習課時跟蹤練11物質的分離和提純，共7頁。
1．某同學設計利用鐵屑制備硝酸鐵晶體的合理方案：先在空氣中灼燒鐵屑，后用稀硝酸溶解，再經過蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾可得硝酸鐵晶體。上述方案中，不會用到的實驗儀器為（ ）
解析：選C。溶解需要用到燒杯，灼燒需要用到坩堝，過濾需要用到漏斗，整個實驗方案中不會用到冷凝管。
2．（2024·珠海實驗中學摸底）除去下列氣體中的雜質（括號內為雜質），方法錯誤的是（ ）
A. CO（CO2）：通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶
B．CO2（SO2）：通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶
C．Cl2（HCl）：通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶
D．CH4（CH2===CH2）：通過盛有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶
答案：D
3．（2024·湛江模擬）下列實驗操作正確且能達到相應實驗目的的是（ ）
解析：選C。碘單質易溶于四氯化碳，應采用蒸餾操作分離二者，A項不能達到實驗目的；乙醇和水能形成共沸物，所以直接蒸餾75%的酒精溶液不能制備無水酒精，應在75%的酒精溶液中加入生石灰，再蒸餾可制備無水酒精，B項不能達到實驗目的；乙烷不和溴水反應，乙烯能與溴水反應生成1，2-二溴乙烷，可用溴水除去乙烷中的乙烯，C項能達到實驗目的；提純乙酸乙酯時，可用飽和碳酸鈉溶液處理后再分液，D項不能達到實驗目的。
4．下列實驗操作或裝置正確的是（ ）
解析：選C。A.乙醇和苯甲酸互溶，苯甲酸的沸點高于乙醇的沸點，應用蒸餾的方法分離，故A錯誤；B.苯酚微溶于水，苯酚在水中形成乳濁液，不能用過濾的方法分離，故B錯誤；C.乙酸乙酯的沸點較低（77.1 ℃），可采用蒸餾的方法純化工業(yè)乙酸乙酯，故C正確；D.氫氧化鈉溶液為堿性溶液，應用堿式滴定管盛裝，故D錯誤。
5．下列實驗的試劑、裝置選用不合理的是（ ）
解析：選B。甲裝置中飽和氯化鈉溶液可除去HCl，濃硫酸可除去H2O，A選項合理；干燥管中的無水氯化鈣在除去水的同時也吸收NH3，B選項不合理；堿石灰的主要成分為生石灰與氫氧化鈉，可除去HCl和H2O，C選項合理；在加熱條件下，O2可與丙裝置中的銅網反應而被除去，D選項合理。
6．（2024·臺山一中高三月考）下列除雜試劑選用正確且除雜過程不涉及氧化還原反應的是（ ）
答案：B
7．（2024·深圳福田區(qū)紅嶺中學統考）實驗室從廢定影液[含Ag（S2O3） eq \\al(3－,2) 和Br－等]中回收Ag和Br2的主要步驟為向廢定影液中加入Na2S溶液沉銀，過濾、洗滌及干燥，灼燒Ag2S制Ag，制取Cl2并通入濾液中氧化Br－，用苯萃取分液。其中部分操作的裝置如圖所示，下列敘述正確的是（ ）
A．用裝置甲分離Ag2S時，用玻璃棒不斷攪拌
B．用裝置乙在空氣中高溫灼燒Ag2S制取Ag
C．用裝置丙制備用于氧化濾液中Br－的Cl2
D．用裝置丁分液時，從下口放出有機相
解析：選C。A.用裝置甲過濾分離硫化銀時，若用玻璃棒不斷攪拌，則容易損壞濾紙，故A錯誤；B.灼燒固體應選用坩堝，故B錯誤；C.高錳酸鉀與濃鹽酸不需要加熱就能反應生成氯氣，可用裝置丙制備氯氣，故C正確；D.苯的密度比水的小，溴的苯溶液在上層，故用裝置丁分液時，先從分液漏斗下口放出水相，再從分液漏斗上口倒出有機相，故D錯誤。
8．下圖是中學化學中常用于混合物的分離和提純的裝置示意圖，請回答下列問題：
（1）從氯化鉀溶液中得到氯化鉀固體，選擇裝置________（填代表裝置圖的字母，下同）。
（2）從碘水中分離出I2，選擇裝置__________，該分離方法的名稱為__________。
（3）裝置A中①的名稱是__________，進水口是________（填“a”或“b”）。
（4）除去NaNO3固體中混有的少量KNO3，所進行的實驗操作依次為________、蒸發(fā)結晶、_______________________________。
（5）為了除去KCl溶液中少量的MgCl2、MgSO4，可選用Ba（OH）2、HCl和K2CO3三種試劑，按如下步驟操作：
①寫出三種試劑的化學式：A______________，B______________，C________________。
②加過量A的原因是_______________________________。
③加過量B的原因是________________，有關反應的化學方程式為_____________________________________________________。
答案：（1）D （2）B 萃取分液 （3）直形冷凝管 b
（4）溶解 過濾 （5）①Ba（OH）2 K2CO3 HCl ②除盡Mg2＋和SO eq \\al(2－,4) ③除盡過量的Ba2＋ Ba（OH）2＋K2CO3===BaCO3↓＋2KOH
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9．某實驗小組欲從含Mg2＋、SiO eq \\al(2－,3) 、Fe2＋和Fe3＋的混合液中分離出Mg2＋，并制備MgCO3·3H2O。實驗流程如下：
下列說法錯誤的是（ ）
A．“酸化”后過濾除去含硅雜質，“氧化”后萃取除去含鐵雜質
B．“過濾”時用到的玻璃儀器有兩種
C．萃取過程需要先檢驗分液漏斗是否漏水
D．向萃取后的水層中滴加過量Na2CO3溶液，過濾后洗滌，經低溫干燥得產品
解析：選B。用40% H2SO4溶液“酸化”，硅酸根離子轉化為硅酸沉淀，過濾得到濾渣的主要成分是硅酸；向濾液中加入30% H2O2溶液，將亞鐵離子氧化為鐵離子，利用有機萃取劑萃取鐵離子，得到的水層中含有鎂離子，最后轉化為MgCO3·3H2O。根據以上分析可知，“酸化”后過濾除去含硅雜質，即硅酸，“氧化”后萃取除去含鐵雜質，即鐵離子，A正確；“過濾”時用到的玻璃儀器有三種，即燒杯、漏斗和玻璃棒，B錯誤；萃取時需要先檢驗分液漏斗是否漏水，C正確；向萃取后的水層中滴加過量Na2CO3溶液生成碳酸鎂，過濾后洗滌，經低溫干燥得MgCO3·3H2O產品，D正確。
10．1-丁醇、溴化鈉和70%的硫酸共熱反應，經過回流、蒸餾、萃取分液制得1-溴丁烷粗產品，裝置如下。
已知：CH3（CH2）3OH＋NaBr＋H2SO4 eq \(――→,\s\up7(△))
CH3（CH2）3Br＋NaHSO4＋H2O
下列說法不正確的是（ ）
A．裝置Ⅰ中回流的目的是減少物質的揮發(fā)，提高產率
B．裝置Ⅱ中b為進水口，a為出水口
C．用裝置Ⅲ萃取分液時，將分層的液體依次從下口放出
D．經裝置Ⅲ得到的粗產品干燥后，使用裝置Ⅱ再次蒸餾，可得到更純的產品
答案：C
11．利用如下圖所示的裝置模擬工業(yè)NaClO3與Na2SO3在濃硫酸存在下制備ClO2，并以ClO2為原料制備NaClO2（已知：溫度高于60 ℃時，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl）。下列說法不正確的是（ ）
A．裝置③的作用是防倒吸，裝置⑤的作用是吸收裝置④中未反應的有害氣體
B．裝置④中所得產物中可能同時含有Na2SO4、Na2SO3、NaOH
C．裝置④中反應結束時，裝置①中NaOH溶液吸收裝置②產生的尾氣，保護環(huán)境
D．從裝置④反應后的溶液中獲得晶體，可采用常壓蒸發(fā)結晶
解析：選D。溫度高于60 ℃時，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl，如用常壓蒸發(fā)結晶，NaClO2易分解，故可采用減壓蒸發(fā)結晶，D項錯誤。
12．碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉（純度約為98%）中含有少量Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋和 SO eq \\al(2－,4) 等雜質，提純的工藝流程如下：
已知碳酸鈉的溶解度（S）隨溫度變化的曲線如下圖所示。
回答下列問題：
（1）設計實驗方案驗證工業(yè)碳酸鈉中含有雜質 Na2SO4，請寫出該方案的操作和現象：_______________________________________
_________________________________________________________
_____________________________________________________。
（2）濾渣的主要成分為_________________________________。
（3）實驗室進行蒸發(fā)濃縮結晶用到的主要玻璃儀器有__________、__________、酒精燈等。
（4）“趁熱過濾”的原因是____________________________。
（5）若“母液”多次循環(huán)使用，可能導致的問題及相應原因是________________________________________________________。
（6）“加熱脫水”屬于__________（填“物理”或“化學”）變化。
（7）“檢驗”制備的試劑級碳酸鈉純度，設計如下實驗方案：取m g產品，將其投入過量稀硫酸中，將產生的氣體通入足量澄清石灰水中，經過濾、洗滌、干燥，得到w g固體。產品中Na2CO3的質量分數為__________（用含w、m的式子表示）。
解析：工業(yè)碳酸鈉（純度約為98%）中含有Mg2＋、Fe3＋、Ca2＋等雜質，所以“除雜”中加入NaOH，可生成Mg（OH）2、Fe（OH）3、CaCO3沉淀，過濾，濾渣的主要成分為Mg（OH）2、Fe（OH）3、CaCO3，濾液經蒸發(fā)濃縮結晶，溫度降低至310 K左右時發(fā)生突變，Na2CO3·10H2O的溶解度迅速減小，需要趁熱過濾析出晶體，加熱脫水得到試劑級碳酸鈉。（1）設計實驗方案驗證工業(yè)碳酸鈉中含有雜質Na2SO4，該方案的操作和現象為取少量工業(yè)碳酸鈉溶于適量水，取所得溶液少許于試管中，加足量稀鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，證明含有硫酸鈉。（2）由上述分析可知，濾渣的主要成分為 Mg（OH）2、Fe（OH）3、CaCO3。（3）實驗室進行蒸發(fā)濃縮結晶用到的主要玻璃儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈等。（4）根據題圖可知，溫度降低至310 K左右時發(fā)生突變，Na2CO3·10H2O的溶解度迅速減小，若不趁熱過濾將析出Na2CO3·10H2O晶體，所以“趁熱過濾”的原因是使析出的晶體為Na2CO3·H2O，防止因溫度過低而析出 Na2CO3·10H2O 晶體或Na2CO3·7H2O晶體，使后續(xù)的加熱脫水耗時長。（5）根據流程圖可知，“母液”中存在SO eq \\al(2－,4) ，若參與循環(huán)，將使SO eq \\al(2－,4) 濃度增大，導致產品純度降低。（6）“加熱脫水”得到試劑級碳酸鈉，生成新物質，屬于化學變化。（7）根據關系式Na2CO3～CO2～CaCO3可知，產品中Na2CO3的質量分數為 eq \f(\f(w g,100 g/ml)×106 g/ml,m g) ×100% ＝ eq \f(106w,m) % 。
答案：（1）取少量工業(yè)碳酸鈉溶于適量水，取所得溶液少許于試管中，加足量稀鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，證明含有硫酸鈉
（2）Mg（OH）2、Fe（OH）3、CaCO3
（3）蒸發(fā)皿 玻璃棒
（4）使析出的晶體為Na2CO3·H2O，防止因溫度過低而析出 Na2CO3·10H2O晶體或Na2CO3·7H2O晶體，使后續(xù)的加熱脫水耗時長
（5）產品純度降低，因為循環(huán)使用時母液中SO eq \\al(2－,4) 濃度增大，導致產品含有Na2SO4雜質
（6）化學
（7） eq \f(106w,m) %A
B
C
D
蒸發(fā)除去苯甲酸中的乙醇
除去水中
的苯酚
實驗室純
化工業(yè)乙
酸乙酯
用氫氧化鈉溶
液滴定醋酸
選項
實驗目的
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
丙
選項
物質（括號內為雜質）
除雜試劑
A
FeCl2溶液（FeCl3）
Fe粉
B
NaCl溶液（MgCl2）
NaOH溶液、稀鹽酸
C
Cl2（HCl）
H2O、濃硫酸
D
NO（NO2）
H2O、無水CaCl2