【考綱要求】
掌握常見(jiàn)物質(zhì)分離和提純的方法。
考點(diǎn)一 物質(zhì)分離、提純常用的物理方法[學(xué)生用書(shū)P154]

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(kāi)來(lái),獲得幾種純凈物的過(guò)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(guò)程,又叫物質(zhì)的凈化或除雜。
2.物質(zhì)分離、提純常用的物理方法及裝置
(1)固體與液體的混合物

方法
裝置或主要儀器
適用條件
實(shí)例
說(shuō)明
過(guò)濾

難溶固體與液體混合物
碳酸鈣懸濁液、泥水等
(1)一貼:濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁;
(2)二低:濾紙低于漏斗口,液面低于濾紙邊緣;
(3)三靠:燒杯緊靠玻璃棒,玻璃棒輕靠三層濾紙?zhí)帲┒废露司o靠燒杯內(nèi)壁





蒸發(fā)結(jié)晶

溶質(zhì)的溶解度受溫度變化影響較小
從NaCl溶液中提取NaCl晶體
NaHCO3、FeCl3、Na2SO3等的水溶液在加熱蒸干后得不到原來(lái)的溶質(zhì)
(2)固體與固體的混合物
方法
適用條件
實(shí)例
說(shuō)明
溶解、過(guò)濾
在某種試劑中一種可溶而另一種不溶的固體混合物
碳酸鈉和碳酸鈣
沉淀的洗滌方法是沿玻璃棒向過(guò)濾器中加蒸餾水至淹沒(méi)沉淀,靜置,待液體全部流下,再重復(fù)2~3次,然后通過(guò)檢驗(yàn)洗滌液(濾液),判斷是否洗凈
結(jié)晶
用于溶解度隨溫度變化相差較大的可溶性固體混合物
除去KNO3中混有的少量NaCl
若結(jié)晶一次純度達(dá)不到要求,則需要重復(fù)進(jìn)行一次,稱(chēng)為重結(jié)晶
升華
分離某種組分易升華的混合物
分離I2和NaCl固體
應(yīng)與物質(zhì)的分解反應(yīng)相區(qū)分,如NH4ClNH3↑+HCl↑
(3)液體與液體的混合物
方法
裝置或主要儀器
適用條件
實(shí)例
說(shuō)明
萃取、分液

互不相溶的液體混合物
分離CCl4和水等
若提取碘水中的碘,分液前要先萃取。分液時(shí)下層液體從下口流出,上層液體從上口倒出
蒸餾

兩種或兩種以上互溶的液體,沸點(diǎn)相差較大
分離酒精和水
蒸餾裝置中溫度計(jì)的水銀球要放置在蒸餾燒瓶支管口處;為防暴沸,可在蒸餾燒瓶中放幾小塊沸石或碎瓷片。冷凝管中水流方向應(yīng)為“下進(jìn)上出”


1.過(guò)濾時(shí),為加快過(guò)濾速度,可用玻璃棒攪拌漏斗中液體(  )
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.蒸餾時(shí)溫度計(jì)的水銀球應(yīng)插入液體中(  )
4.蒸餾中,冷卻水應(yīng)從冷凝管的下口通入,上口流出(  )
5.利用加熱的方法分離NH4Cl和I2的固體混合物(  )
答案:1.× 2.× 3.× 4.√ 5.×

題組一 考查根據(jù)物理性質(zhì)選擇分離方法
1.我國(guó)明代《本草綱目》中收載藥物1 892種,其中“燒酒”條目下寫(xiě)道:“自元時(shí)始創(chuàng)其法,用濃酒和糟入甑,蒸令氣上……其清如水,味極濃烈,蓋酒露也?!边@里所用的“法”是指(  )
A.萃取        B.滲析
C.蒸餾 D.干餾
解析:選C。由信息可知,“蒸令氣上”,則利用互溶混合物的沸點(diǎn)差異分離,則該法為蒸餾。
2.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
除去KCl中的MnO2
蒸發(fā)結(jié)晶
溶解度不同
B
除去碘中的NaCl
加熱、升華
NaCl的熔點(diǎn)高,碘易升華
C
分離KNO3和NaCl
重結(jié)晶
KNO3的溶解度大于NaCl
D
分離食用油和汽油
分液
食用油和汽油的密度不同
解析:選B。A項(xiàng),除去KCl中的MnO2應(yīng)采用過(guò)濾的方法;B項(xiàng),碘易升華,加熱可分離;C項(xiàng),利用重結(jié)晶方法分離KNO3和NaCl是利用KNO3的溶解度受溫度的影響大于NaCl;D項(xiàng),食用油和汽油互溶,但沸點(diǎn)不同,應(yīng)用蒸餾的方法分離。
3.現(xiàn)有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物,已知它們的性質(zhì)如表所示,據(jù)此將乙二醇和丙三醇互相分離的最佳方法是(  )
物質(zhì)
分子式
熔點(diǎn)
(℃)
沸點(diǎn)
(℃)
密度(g·
cm-3)
溶解性
乙二醇
C2H6O2
-11.5
198
1.11
易溶于水和酒精
丙三醇
C3H8O3
17.9
290
1.26
能跟水、酒精以任意比互溶

A.萃取法 B.結(jié)晶法
C.分液法 D.蒸餾法
解析:選D。根據(jù)表中的信息知乙二醇和丙三醇的沸點(diǎn)差別較大,因而選用蒸餾法分離。

依據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)選擇分離(提純)方法
(1)“固+固”混合物的分離(提純)

(2)“固+液”混合物的分離(提純)



題組二 考查物理方法分離、提純裝置圖的判斷
4.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?  )


A.利用圖1裝置可從氯化鐵溶液中直接蒸發(fā)結(jié)晶獲得氯化鐵晶體
B.利用圖2裝置可分離石油,得到汽油、煤油和柴油等各種餾分
C.利用圖3裝置可分離CH3CH2OH和CH3COOC2H5
D.利用圖4和圖1可進(jìn)行粗鹽提純
解析:選D。加熱FeCl3溶液,促進(jìn)鹽類(lèi)水解,直接蒸干得到的是Fe(OH)3或Fe2O3,A項(xiàng)錯(cuò)誤;石油分餾時(shí),溫度計(jì)的水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶的支管口處,B項(xiàng)錯(cuò)誤;乙醇和乙酸乙酯互溶,不能用分液法分離,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.從海帶中提取碘要經(jīng)過(guò)灼燒、浸取、過(guò)濾、氧化、萃取、分液、蒸餾等操作,下列對(duì)應(yīng)的裝置合理、操作規(guī)范的是(  )


解析:選D。 A項(xiàng),灼燒應(yīng)選用坩堝,錯(cuò)誤;B項(xiàng),應(yīng)用玻璃棒引流,且漏斗下端尖口處要緊貼燒杯內(nèi)壁,錯(cuò)誤;C項(xiàng),碘的苯溶液應(yīng)從上口倒出,錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二 物質(zhì)分離、提純常用的化學(xué)方法[學(xué)生用書(shū)P156]

1.物質(zhì)分離、提純常用的化學(xué)方法
方法
原理
雜質(zhì)成分
沉淀法
將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀
Cl-、SO、CO及能形成弱堿的陽(yáng)離子
氣化法
將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體
CO、HCO、SO、HSO、
S2-、NH
雜轉(zhuǎn)
純法
將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為需要提純的物質(zhì)
雜質(zhì)中含不同價(jià)態(tài)的相同元素(用氧化劑或還原劑)、同一種酸的正鹽與酸式鹽(用對(duì)應(yīng)的酸或堿)
氧化
還原法
用氧化劑(還原劑)除去具有還原性(氧化性)的雜質(zhì)
如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2,用灼熱的銅網(wǎng)除去N2中的O2
熱分
解法
加熱使不穩(wěn)定的物質(zhì)分解除去
如除去NaCl中的NH4Cl等
酸堿
溶解法
利用物質(zhì)與酸或堿溶液反應(yīng)的差異進(jìn)行分離
如用過(guò)量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3
電解法
利用電解原理除去雜質(zhì)
含雜質(zhì)的金屬(M)作陽(yáng)極、純金屬(M)作陰極,含M的鹽溶液作電解質(zhì)溶液
調(diào)
pH法
加入試劑調(diào)節(jié)溶液pH使溶液中某種成分生成沉淀而分離
如向含有Cu2+和Fe3+的溶液中加入CuO、__Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等,調(diào)節(jié)pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去
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(guò)量;
(2)過(guò)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。

除去下列常見(jiàn)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

CO
CO2
________________

CO2
CO
________________

CO2
HCl
________________

Cl2
HCl
________________

碳粉
CuO
________________

Fe2O3
Al2O3
________________

NaCl溶液
NaHCO3
________________

FeCl3溶液
FeCl2
________________

FeCl2溶液
FeCl3
________________

乙烷
C2H4
________________
?
乙醇
水(少量)
________________
答案:①NaOH溶液?、谧茻岬腃uO?、埏柡蚇aHCO3溶液?、茱柡褪雏}水?、菹∷?如稀鹽酸) ⑥NaOH溶液?、呦←}酸 ⑧Cl2?、酕e?、怃宓乃穆然既芤骸?新制CaO

題組一 考查分離、提純化學(xué)方法的選擇
1.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(  )
A.分離Fe2O3、Al2O3的操作依次為溶解、過(guò)濾、灼燒
B.蒸餾、過(guò)濾、分液、洗氣四種分離物質(zhì)的方法,均不可能發(fā)生化學(xué)變化
C.通入過(guò)量CO2可除去NaHCO3溶液中的雜質(zhì)Na2CO3
D.向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末,充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾可除去雜質(zhì)FeCl3
解析:選C。若用過(guò)量NaOH溶解Fe2O3、Al2O3的混合物,過(guò)濾后可得到Fe2O3和NaAlO2溶液,灼燒NaAlO2溶液時(shí)無(wú)法得到Al2O3,同理分析可知用過(guò)量的酸溶解上述混合物也無(wú)法經(jīng)題述三步操作得到兩種氧化物,A錯(cuò)誤;洗氣可能會(huì)發(fā)生化學(xué)變化,B錯(cuò)誤;在溶液中Na2CO3與CO2反應(yīng)可得到NaHCO3,C正確;雖然CaCO3粉末可促使Fe3+水解徹底形成Fe(OH)3沉淀,但又會(huì)引入新雜質(zhì)Ca2+,D錯(cuò)誤。
2.下列有關(guān)除雜的實(shí)驗(yàn)操作不合理的是(  )
A.除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3:加入足量的Mg(OH)2 并過(guò)濾
B.除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再過(guò)濾
C.除去石英中的少量碳酸鈣:用稀鹽酸溶解后過(guò)濾
D.除去氯化鈉固體中的少量純堿:加入足量氯化鈣溶液,過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶
解析:選D。A項(xiàng),Mg(OH)2和H+反應(yīng)促進(jìn)Fe3+水解形成Fe(OH)3 沉淀,通過(guò)過(guò)濾即可除去Fe(OH)3和剩余的Mg(OH)2;B項(xiàng),Na2S和AgCl反應(yīng)生成Ag2S沉淀和NaCl,過(guò)濾除去Ag2S和剩余的AgCl;C項(xiàng),碳酸鈣能夠溶解于稀鹽酸生成可溶的CaCl2,通過(guò)過(guò)濾可得到純凈的石英;D項(xiàng),能除去雜質(zhì)純堿,但又引入了新的雜質(zhì)CaCl2。
題組二 考查物質(zhì)分離、提純實(shí)驗(yàn)方案的分析
3.下列除雜方案正確的是(  )
選項(xiàng)
待提純物質(zhì)
雜質(zhì)
除雜試劑
除雜方法
A
CO2(g)
CO(g)
O2
點(diǎn)燃
B
CuCl2(aq)
FeCl3(aq)
NaOH溶液
過(guò)濾
C
Cl2(g)
HCl(g)
飽和NaHCO3溶液
洗氣
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)

灼燒
解析:選D。 A選項(xiàng),無(wú)法控制O2的用量,易引入新雜質(zhì),且CO2中混有少量CO不易燃燒,錯(cuò)誤;B選項(xiàng),會(huì)引入新的雜質(zhì)[NaCl(aq)],且易使CuCl2也形成沉淀,錯(cuò)誤;C選項(xiàng),HCl與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2,會(huì)引入新的雜質(zhì),且Cl2也能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng),錯(cuò)誤;D選項(xiàng),灼燒Na2CO3與NaHCO3的混合物,NaHCO3分解生成Na2CO3,不引入其他雜質(zhì),正確。
4.下列實(shí)驗(yàn)的裝置、試劑選用不合理的是(  )

選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 選用裝置
選用試劑
A
除去Cl2中少量的HCl、H2O

試劑a為飽和氯化鈉溶液
B
除去NH3中少量的H2O

試劑b為無(wú)水氯化鈣
C
除去H2中少量的HCl、H2O

試劑b為堿石灰
D
除去N2中少量的O2

足量銅網(wǎng)
解析:選B。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(wú)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。

[學(xué)生用書(shū)P157]
1.(2017·高考全國(guó)卷Ⅰ,8,6分)《本草衍義》中對(duì)精制砒霜過(guò)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
解析:選B。蒸餾用于分離兩種或多種互溶的液體混合物,根據(jù)液體沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離,A項(xiàng)錯(cuò)誤;升華是指固態(tài)物質(zhì)受熱直接變成氣態(tài)物質(zhì),氣態(tài)物質(zhì)遇冷凝華為固態(tài)物質(zhì),即砒霜樣品受熱使有效成分三氧化二砷變成蒸氣(升華),降溫,蒸氣凝華成固體,從而達(dá)到分離提純砒霜的目的,B項(xiàng)正確;干餾是指煤等在隔絕空氣的條件下加強(qiáng)熱發(fā)生一系列化學(xué)變化的過(guò)程,砒霜提純過(guò)程中有效成分沒(méi)有發(fā)生變化,C項(xiàng)錯(cuò)誤;萃取是指用萃取劑將一種物質(zhì)從其溶液中提取出來(lái)的過(guò)程,如用苯或四氯化碳萃取溴水中的溴(或碘水中的碘),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2016·高考北京卷)下列中草藥煎制步驟中,屬于過(guò)濾操作的是(  )
A.冷水浸泡
B.加熱煎制
C.箅渣取液
D.灌裝保存




解析:選C。過(guò)濾是常用的物質(zhì)分離方法,適用于固液分離,C項(xiàng)符合題意;A項(xiàng)和B項(xiàng)均為浸取,D項(xiàng)為溶液的轉(zhuǎn)移,A項(xiàng)、B項(xiàng)、D項(xiàng)均不符合題意。
3.

(2016·高考上海卷)實(shí)驗(yàn)室提純含少量氯化鈉雜質(zhì)的硝酸鉀的過(guò)程如圖所示。下列分析正確的是(  )
A.操作Ⅰ是過(guò)濾,將固體分離除去
B.操作Ⅱ是加熱濃縮,趁熱過(guò)濾,除去雜質(zhì)氯化鈉
C.操作Ⅲ是過(guò)濾、洗滌,將硝酸鉀晶體從溶液中分離出來(lái)
D.操作Ⅰ~Ⅲ總共需兩次過(guò)濾
解析:選C。KNO3中混有NaCl應(yīng)提純KNO3,將它們都溶于水,并降溫結(jié)晶,因?yàn)镵NO3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(wú)明顯變化。故操作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(guò)濾,洗滌,干燥即得KNO3晶體。
4.(2017·高考天津卷)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?br /> 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(wú)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(guò)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
解析:選D。除去NaHCO3固體中的Na2CO3,可加水溶解制成飽和溶液,通入足量CO2氣體,結(jié)晶,過(guò)濾,A項(xiàng)錯(cuò)誤;制備無(wú)水AlCl3時(shí),應(yīng)將AlCl3溶液在HCl氛圍中蒸發(fā),B項(xiàng)錯(cuò)誤;重結(jié)晶提純苯甲酸時(shí),應(yīng)將粗品制成其熱飽和溶液,趁熱過(guò)濾,再冷卻結(jié)晶,C項(xiàng)錯(cuò)誤;鑒別NaBr和KI溶液,分別加入新制氯水后,用CCl4萃取,Br2的CCl4溶液呈橙色,I2的CCl4溶液呈紫紅色,D項(xiàng)正確。
5.(2016·高考全國(guó)卷Ⅲ,26,14分)過(guò)氧化鈣微溶于水,溶于酸,可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過(guò)氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(一)碳酸鈣的制備

(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(guò)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(guò)濾速度
(二)過(guò)氧化鈣的制備
CaCO3
(3)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時(shí)溶液呈________性(填“酸”“堿”或“中”)。將溶液煮沸,趁熱過(guò)濾。將溶液煮沸的作用是
_____________________________________________。
(4)步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________,該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行,原因是________________________________________________________________________。
(5)將過(guò)濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是______________________________________________。
(6)制備過(guò)氧化鈣的另一種方法是將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過(guò)濾后可得到過(guò)氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________,
產(chǎn)品的缺點(diǎn)是___________________________________。
解析:(1)含有少量鐵的氧化物的石灰石與鹽酸反應(yīng)后得到CaCl2和含鐵的鹽的混合溶液,加入H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,便于沉降鐵元素,加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀。根據(jù)題目信息可知,小火煮沸能使Fe(OH)3沉淀顆粒長(zhǎng)大,F(xiàn)e(OH)3沉淀顆粒長(zhǎng)大有利于過(guò)濾時(shí)盡可能除去鐵元素。(2)過(guò)濾操作過(guò)程中,漏斗末端頸尖應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁,玻璃棒應(yīng)緊靠三層濾紙?zhí)?,用玻璃棒引流時(shí)燒杯應(yīng)緊靠玻璃棒,濾紙應(yīng)緊貼漏斗內(nèi)壁,濾紙邊緣應(yīng)低于漏斗邊緣,液體液面應(yīng)低于濾紙邊緣,不能攪拌液體,故選項(xiàng)a、d、e符合題意。(3)加入鹽酸至溶液中尚有少量CaCO3,說(shuō)明鹽酸不足,但產(chǎn)生的CO2溶解在水中形成H2CO3,此時(shí)溶液呈酸性。CO2在溶液中存在會(huì)影響產(chǎn)品的純度,CO2屬于揮發(fā)性氣體,加熱能使其從溶液中逸出。(4)CaCl2與H2O2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成CaO2:CaCl2+H2O2===CaO2↓+2HCl,HCl再與NH3·H2O反應(yīng)生成NH4Cl和H2O,總反應(yīng)為CaCl2+H2O2+2NH3·H2O===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O。H2O2受熱易分解,所以反應(yīng)需在冰浴中進(jìn)行。(5)結(jié)晶用蒸餾水洗滌后吸附有H2O,結(jié)晶不溶于CH3CH2OH,而H2O溶于CH3CH2OH,所以用CH3CH2OH洗滌可除去結(jié)晶表面的水分。(6)石灰石煅燒后的CaO直接與H2O2反應(yīng)得到CaO2,其優(yōu)點(diǎn)在于工藝簡(jiǎn)單、操作方便。由于所得CaO中雜質(zhì)較多,得到的CaO2純度較低。
答案:(1)調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀 過(guò)濾分離
(2)ade
(3)酸 除去溶液中的CO2
(4)CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O===CaO2·8H2O↓+2NH4Cl(或CaCl2+2NH3·H2O+H2O2===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O) 溫度過(guò)高時(shí)雙氧水易分解
(5)去除結(jié)晶表面的水分
(6)工藝簡(jiǎn)單、操作方便 純度較低


[學(xué)生用書(shū)P308(單獨(dú)成冊(cè))]
一、選擇題
1.我國(guó)明代《本草綱目》記載了燒酒的制造工藝:“凡酸壞之酒,皆可蒸燒”,“以燒酒復(fù)燒二次……價(jià)值數(shù)倍也”。這里用到的實(shí)驗(yàn)方法可用于分離(  )
A.苯和水       B.苯和硝基苯
C.食鹽水和泥沙 D.硝酸鉀和硫酸鈉
解析:選B。燒酒的制造工藝?yán)谜麴s的方法,可用于分離沸點(diǎn)不同的液體混合物。A項(xiàng),苯和水互不相溶,可用分液的方法分離,錯(cuò)誤;B項(xiàng),苯和硝基苯沸點(diǎn)不同,可用蒸餾的方法分離,正確;C項(xiàng),泥沙不溶于水,可用過(guò)濾的方法分離,錯(cuò)誤;D項(xiàng),硝酸鉀和硫酸鈉的溶解度受溫度的影響不同,可用重結(jié)晶的方法分離,錯(cuò)誤。
2.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)。

試劑

Na2CO3溶液

操作


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(guò)濾
D.試劑④為稀HNO3
解析:選B。根據(jù)題意,選擇Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO,NH3·H2O用加熱法除去,操作②為加熱。過(guò)量的Ba2+用Na2CO3溶液除去,過(guò)量的OH-和CO用硝酸除去,則操作③為過(guò)濾,試劑④為稀硝酸。
3.下列除雜方法正確的是(  )
A.SiO2中含Al2O3雜質(zhì),可以加入足量NaOH溶液然后過(guò)濾除去
B.NH4Cl固體中混有少量的單質(zhì)I2,可用加熱方法將I2除去
C.CO2中含有SO2雜質(zhì),可以通過(guò)盛有飽和Na2CO3溶液的洗氣瓶除去
D.NaHCO3溶液中含有Na2SiO3雜質(zhì),可以通入足量的CO2,然后過(guò)濾除去
解析:選D。A.SiO2和Al2O3都可以與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng),因此SiO2中含Al2O3雜質(zhì)不能加入足量NaOH溶液然后過(guò)濾除去,錯(cuò)誤;B.NH4Cl固體加熱容易發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生氨氣和氯化氫,二者遇冷會(huì)重新化合形成NH4Cl,因此不能用加熱方法將NH4Cl固體中的I2除去,錯(cuò)誤;C.CO2、SO2都可以與飽和Na2CO3溶液發(fā)生反應(yīng),因此不能用飽和Na2CO3溶液除去CO2中含有的SO2雜質(zhì),錯(cuò)誤;D.NaHCO3溶液中含有Na2SiO3雜質(zhì),由于NaHCO3與CO2不能發(fā)生反應(yīng),而物質(zhì)的酸性:碳酸>硅酸,可以通入足量的CO2,發(fā)生反應(yīng):Na2SiO3+2H2O+2CO2===2NaHCO3+H2SiO3↓,然后過(guò)濾除去H2SiO3,正確。
4.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
解析:選B。注意醛和新制氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液反應(yīng)必須加熱且是堿性條件。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)氣長(zhǎng)管出氣”,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,該反應(yīng)未加熱,錯(cuò)誤。
5.下列實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)正確,且能達(dá)到目的的是(  )


解析:選B。A項(xiàng),導(dǎo)管插入水中,不能防止倒吸;C項(xiàng),不能用坩堝從溶液中提取溶質(zhì);D項(xiàng),沒(méi)有溫度計(jì),且沒(méi)用蒸餾燒瓶,不能用于分餾。
6.下列有關(guān)有機(jī)物分離、提純或除雜的方法錯(cuò)誤的是(  )
A.溴苯中混有溴:加NaOH溶液洗滌、靜置、分液(溴苯不溶于水,且密度比水大)
B.除去乙醇中少量乙酸:加入足量生石灰蒸餾
C.乙酸乙酯中有乙酸雜質(zhì):加入飽和Na2CO3溶液,充分反應(yīng)后靜置分液
D.乙烯中混有SO2:將其通過(guò)盛有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶,再干燥
解析:選D。溴和氫氧化鈉反應(yīng)生成溶于水的物質(zhì),溴苯不溶于水,且密度比水大,然后采用分液法進(jìn)行分離,A項(xiàng)正確;乙酸和生石灰發(fā)生反應(yīng)生成高沸點(diǎn)的鹽,然后利用乙醇的易揮發(fā)性,采用蒸餾法進(jìn)行分離,B項(xiàng)正確;加飽和碳酸鈉溶液可除去乙酸,且能降低乙酸乙酯在水溶液中的溶解度,使之析出,然后用分液法進(jìn)行分離,C項(xiàng)正確;乙烯、SO2都能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.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
使用乙醇提取碘水中的碘
萃取分液
碘在乙醇中的溶解度較大
B
分離乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C
除去KNO3固體中混雜的NaCl
重結(jié)晶
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去丁醇中的乙醚
蒸餾
丁醇與乙醚的沸點(diǎn)相差較大
解析:選D。乙醇與水互溶,所以不能用乙醇提取碘水中的碘,A不正確;乙酸乙酯和乙醇互溶,用分液的方法無(wú)法分離,B不正確;C項(xiàng)原理是隨著溫度的升高KNO3的溶解度變化較大,而NaCl的溶解度變化較小,C不正確。
8.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。

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.步驟(1)需要過(guò)濾裝置
B.步驟(2)需要用到分液漏斗
C.步驟(3)需要用到坩堝
D.步驟(4)需要蒸餾裝置
解析:選C。A項(xiàng),從流程圖可知,經(jīng)過(guò)步驟(1),混合體系一分為二(濾液和不溶性物質(zhì)),所以該步驟為過(guò)濾;B項(xiàng),經(jīng)過(guò)步驟(2),混合體系一分為二(水層和有機(jī)層),則該步驟為分液,用到的主要儀器為分液漏斗;C項(xiàng),從得到的物質(zhì)可知,該步驟為蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程,用到的儀器是蒸發(fā)皿、玻璃棒和酒精燈等,不用坩堝;D項(xiàng),從有機(jī)層分離出甲苯,依據(jù)甲苯和甲醇二者沸點(diǎn)差別較大,采取蒸餾法進(jìn)行分離。
9.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
解析:選D。①加熱法分離提純固體混合物應(yīng)滿(mǎn)足的條件:一種物質(zhì)受熱易揮發(fā)或分解,另一種物質(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(mǎn)足的條件:所加試劑能達(dá)到讓一種物質(zhì)形成溶液,而另一種物質(zhì)形成難溶物的狀態(tài)。A項(xiàng),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)分離開(kāi),錯(cuò)誤;B項(xiàng),方案1中的殘留物應(yīng)該具有受熱不揮發(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),SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3溶液而分離,正確。
二、非選擇題
10.化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。
(1)用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)(部分儀器略去),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖莀_______(填字母)。
A
B
C
D




干燥氯氣
吸收NH3
石油的分餾
制取乙酸乙酯
(2)為除去粗鹽中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì),某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種制備精鹽的實(shí)驗(yàn)方案,步驟如下(用于沉淀的試劑稍過(guò)量):
稱(chēng)取粗鹽 濾液 精鹽
①第Ⅰ步操作的名稱(chēng)是____________。
②若第Ⅱ、Ⅳ步順序顛倒,是否會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響?________(填“有影響”或“無(wú)影響”)。
③第Ⅴ步操作所需玻璃儀器的名稱(chēng)是__________________________________________。
解析:(1)A中應(yīng)長(zhǎng)管進(jìn)短管出;B中NH3不溶于CCl4,不會(huì)引起倒吸,且上層的水會(huì)吸收NH3,防止NH3逸出;C中石油分餾中,溫度計(jì)的水銀球應(yīng)在蒸餾燒瓶的支管口處;D中由于蒸出的乙酸乙酯中含有乙醇、乙酸,它們均易溶于水,當(dāng)導(dǎo)管口插入液面以下時(shí)易發(fā)生倒吸,飽和食鹽水應(yīng)改為飽和Na2CO3溶液。
(2)除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì),實(shí)際上就是除去鎂離子(用氫氧化鈉溶液)、鈣離子(用碳酸鈉溶液)、硫酸根離子(用氯化鋇溶液),多余的鋇離子用碳酸鈉溶液除去,故氯化鋇溶液加在碳酸鈉溶液之前,沉淀通過(guò)過(guò)濾除去,濾液中多余的氫氧根離子和碳酸根離子用稀鹽酸除去。過(guò)濾時(shí)用到的主要儀器:普通漏斗、玻璃棒、燒杯、鐵架臺(tái)等,題目中要求是玻璃儀器,填前三種。
答案:(1)B (2)①溶解?、谟杏绊憽、燮胀┒?、玻璃棒、燒杯
11.海洋植物如海帶、海藻中含有大量的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在。實(shí)驗(yàn)室里從海藻中提取碘的流程如圖:

(1)實(shí)驗(yàn)室灼燒海帶,需要下列儀器中的________(填序號(hào))。
a.試管  b.燒杯  c.坩堝  d.泥三角
e.鐵三腳架  f.酒精燈
(2)指出提取碘的過(guò)程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng):①____________,③____________。
(3)提取碘的過(guò)程中,可選擇的有機(jī)試劑是________。
A.甲苯、酒精       B.四氯化碳、苯
C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油
(4)為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機(jī)溶液,實(shí)驗(yàn)室有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品,尚缺少的玻璃儀器有________、__________。
(5)從含碘的有機(jī)溶液中提取碘和回收有機(jī)溶劑,還須經(jīng)過(guò)蒸餾,指出下面實(shí)驗(yàn)裝置圖中的錯(cuò)誤之處:

①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(6)進(jìn)行上述蒸餾操作時(shí),使用水浴加熱的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
最后晶態(tài)碘在______________里聚集。
答案:(1)cdef (2)過(guò)濾 萃取、分液 (3)B (4)普通漏斗 分液漏斗 (5)缺石棉網(wǎng) 溫度計(jì)插到了液體中 冷凝管進(jìn)出水的方向顛倒 (6)使蒸餾燒瓶受熱均勻,控制加熱溫度不至過(guò)高 蒸餾燒瓶
12.已知廢舊干電池中的填充物主要有二氧化錳、炭黑、氯化鋅、氯化銨、淀粉糊、Mn2O3、ZnO、FeO、汞的化合物等。某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)擬回收廢舊干電池中的成分,主要操作流程如圖:

試回答下列問(wèn)題:
(1)步驟①用玻璃棒攪拌的目的是____________________________________________;
步驟②過(guò)濾后,濾液中的主要溶質(zhì)有_____________________________________________
(填化學(xué)式);步驟③中灼燒的目的是______________________________。
(2)經(jīng)過(guò)步驟③得到的是粗制二氧化錳,要得到精制的二氧化錳還需將粗制二氧化錳用稀硝酸和蒸餾水洗滌,稀硝酸的作用是______________________________。
(3)寫(xiě)出步驟④中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________
________________________________________________________________________,
經(jīng)過(guò)步驟②得到的固體干燥后,________(填“能”或“不能”)用氯酸鉀與之混合加熱的實(shí)驗(yàn)代替步驟④。
(4)已知NH4Cl和ZnCl2的溶解度(g/100 g水)如下表:
溫度(℃)
20
30
40
60
80
NH4Cl
37.2
31.4
45.8
65.6
77.3
ZnCl2
396
437
452
541
614
從濾液中分離NH4Cl和ZnCl2的方法是__________________________________________。
(5)從有害物質(zhì)必須特殊處理的角度考慮,上述設(shè)計(jì)不合理的地方是________________________________________________________________________。
解析:(1)溶解時(shí)用玻璃棒攪拌的主要目的是加速其中的可溶性物質(zhì)溶解;廢干電池中的氯化銨和氯化鋅可溶于水;灼燒的目的是除去濾渣中的炭黑和淀粉等有機(jī)物。(2)Mn2O3及其他金屬氧化物能溶于稀硝酸,MnO2不溶于稀HNO3從而分離。(3)二氧化錳能催化過(guò)氧化氫分解放出氧氣,從而間接檢驗(yàn)二氧化錳;直接用含有機(jī)物的粗制二氧化錳與氯酸鉀混合加熱會(huì)引起爆炸。(4)由溶解度數(shù)據(jù)知,兩者溶解度相差很大,可采用結(jié)晶的方法分離。
答案:(1)促進(jìn)廢干電池筒中的可溶性物質(zhì)溶解 ZnCl2、NH4Cl 除去其中的炭黑和有機(jī)物
(2)除去其中的低價(jià)錳的氧化物和其他金屬化合物
(3)2H2O22H2O+O2↑ 不能
(4)結(jié)晶(重結(jié)晶)
(5)沒(méi)有回收有害物質(zhì)汞,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生汞蒸氣污染
13.氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛用途。如圖是模擬工業(yè)制備氫溴酸粗品并精制的流程:

根據(jù)上述流程回答下列問(wèn)題:
(1)混合①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
________________________________________________________________________。
(2)混合①中使用冰水的目的是__________________________________
________________________________________________________________________。
(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名稱(chēng)分別是________、________。操作Ⅲ一般適用于分離________(選填編號(hào))混合物。
a.固體和液體 b.固體和固體
c.互不相溶的液體 d.互溶的液體
(4)混合②中加入Na2SO3的目的是
________________________________________________________________________。
(5)純凈的氫溴酸應(yīng)為無(wú)色液體,但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中制得的氫溴酸(工業(yè)氫溴酸)帶有淡淡的黃色,于是甲和乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如下簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)加以探究:甲同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)楹蠪e3+,則用于證明該假設(shè)所用的試劑為_(kāi)_______________,若假設(shè)成立,可觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)___________________。
乙同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)開(kāi)______________________________
________________________________________________________________________,
其用于證明該假設(shè)所用的試劑為_(kāi)______________________________________。
解析:(1)SO2具有還原性,Br2具有氧化性,能發(fā)生反應(yīng)SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4。(2)降低體系溫度,可以增大SO2氣體在水中的溶解度,同時(shí)防止溴揮發(fā)。(3)操作Ⅱ是分離固體和溶液,采用過(guò)濾的方法;操作Ⅲ是分離相互溶解的液體,采用蒸餾的方法。(4)Na2SO3具有還原性,可以將溴單質(zhì)還原為溴離子,從而除去粗品中未反應(yīng)完的溴。(5)考查Fe3+、Br2的檢驗(yàn)方法。
答案:(1)SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4
(2)降低體系溫度,防止溴揮發(fā),使反應(yīng)完全
(3)過(guò)濾 蒸餾 d
(4)除去粗品中未反應(yīng)完的溴
(5)KSCN溶液 溶液變成紅色 含有Br2 CCl4

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