1、课时2 物质的分离和提纯(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共7个小题，每小题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)1(2013豫西五校联考)下列仪器：普通漏斗；容量瓶；蒸馏烧瓶；天平；分液漏斗；滴定管；燃烧匙。常用于物质分离的是 ()。A B C D解析普通漏斗：用来组装过滤装置分离固液混合物。蒸馏烧瓶：用于液体蒸馏，分离沸点相差较大的液态混合物。分液漏斗：分离互不相溶的液态混合物。答案C2(2013河北衡水中学期末，2)下列混合物的分离方法不可行的是 ()。A互溶的液态混合物可用分液方法分离B互不相溶的液态混合物可用分液方法分离C沸点不同的液态混合物可用蒸馏方法分离D
2、可溶于水的固体与难溶于水的固体形成的混合物可用溶解、过滤、蒸发的 方法分离解析互溶的液态混合物可用分馏(蒸馏)法分离，A错误。答案A3下列除去杂质的操作中不正确的是 ()。A铁粉中混有铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应后过滤BFeCl2溶液中混有FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤CNa2CO3固体中混有少量NaHCO3：加入过量NaOH溶液，反应后加热蒸 干D氯气中混有少量氯化氢气体：将混合气体通过盛饱和食盐水的洗气瓶解析Na2CO3固体中混有NaHCO3，若加入过量NaOH溶液，反应后加热蒸干能够除去其中的NaHCO3，但同时也会引入杂质NaOH，应该用加热的方法除去NaHCO3。答案C4提
3、纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为 ()。A加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸B加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸C加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸D加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸解析A项中加入过量碳酸钠，引入的Na不易除去；B项中加入过量硫酸钾，过量的硫酸根离子，不易除去；C项中加入过量硫酸钠，过量的钠离子和硫酸根离子都是新的杂质且不易除去；D项中碳酸钾可使硝酸钡生成碳酸钡沉淀，过滤除去沉淀后，过量碳酸钾跟适量硝酸生成硝酸钾、CO2气体和H2O，从而达到提纯实验目的。答案D5下列除杂所用试剂
4、和操作均合理的是 ()。选项物质(括号中为杂质)除杂试剂操作A淀粉(NaCl)水过滤BBaCO3(BaSO4)饱和Na2CO3溶液搅拌、过滤C乙酸乙酯(乙酸)NaOH溶液蒸馏D氯化氢(Cl2)饱和食盐水洗气解析A选项淀粉和NaCl的混合物加水溶解后，若用过滤的方法，二者均能通过滤纸，应用渗析的方法除去其中的NaCl，C选项NaOH溶液也能够促进乙酸乙酯的水解，D选项用饱和食盐水只能吸收氯化氢而不能吸收氯气。答案B6下述实验不能达到预期目的的是 ()。编号实验内容实验目的A将含有HCl杂质的CO2通入饱和Na2CO3溶液中除去CO2中的HClB将一定量的KNO3和NaCl的混合液加热并浓缩至有晶
5、体析出，趁热过滤分离出NaCl晶体C在含有少量FeCl3的MgCl2酸性溶液中加入足量MgO并过滤除去溶液中的FeCl3D在含有少量Na2S的NaCl溶液中加入AgCl，再过滤除去溶液中的Na2S解析选项A，Na2CO3也能吸收CO2，应该用饱和NaHCO3溶液吸收其中的HCl。选项B，由于在较高温度下，KNO3和NaCl溶解度相差较大，可采用浓缩、结晶、过滤的方法分离。选项C，MgO和酸反应促进Fe3水解形成Fe(OH)3，通过过滤即可除去MgCl2溶液中的FeCl3杂质。选项D，Na2S和AgCl反应生成Ag2S沉淀和NaCl，过滤除去Ag2S和剩余的AgCl，即可除去NaCl溶液中的Na
6、2S。答案A7(2013南京模拟)仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)或实验装置就能达到相应实验目的的是 ()。选项ABCD实验目的除去KCl中少量MnO2用10 molL1盐酸配制100 mL 0.1 molL1盐酸用含有少量NH4Cl杂质的NaCl溶液制备氯化钠晶体除去乙烯中少量SO2实验仪器或装置烧杯、玻璃棒、分液漏斗100 mL容量瓶、玻璃棒、烧杯解析本题考查化学实验基本操作，意在考查考生对化学实验操作中所需的仪器、原理的分析能力。A项，MnO2难溶于水，KCl易溶于水，故采用溶解、过滤的方法，应该用普通漏斗而不是分液漏斗，A错；B项，缺少量取盐酸的仪器，如酸式滴定管或移液管等，B
7、错；D项，二氧化硫和乙烯均能与酸性KMnO4溶液反应，故不能达到除杂的目的，D错。答案C二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8(14分)实验室可用如图所示的装置进行CO和CO2混合气体的分离和干燥。已知a为止水夹，b为分液漏斗丙的活塞，可供选用的试剂有NaHCO3溶液、NaOH溶液、NaHS溶液、浓硫酸、无水氯化钙、稀硫酸。试填空回答：(1)广口瓶甲中应放的试剂为_，广口瓶乙中应放的试剂为_，分液漏斗丙中应放的试剂为_。(2)第一步应先分离出_，分离时应先关闭_。打开_，发生反应的离子方程式为_。(3)第二步分离出_时，先关闭_，打开_，发生反应的离子方程式为_。解析CO与所提供试剂均不发
8、生反应，而CO2可被碱液吸收形成盐，再用稀硫酸将CO2从盐中分离出来。答案(1)NaOH溶液浓硫酸稀硫酸(2)CObaCO22OH=CO32H2O(3)CO2abCO322H=H2OCO29(14分)我国拥有很长的海岸线，具有丰富的海洋资源，以海水为原料的盐化工是我国重要的产业。盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液，其中除含镁盐外，还含有其他盐类(如下图甲)。盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。请解答下列与盐卤有关的试题。(1)根据图甲，写出盐卤中含量最多的两种盐的化学式：_、_。(2)下图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线，已知T1 时，MgSO4和KCl的溶解度分别为M、N，则它们溶解度大小的关
9、系为_；将盐卤加热到T2 以上，根据溶解度曲线，首先从盐卤中分离出来的晶体是_。(3)化工厂利用卤水生产金属镁的工艺流程如下：“操作”的目的是将氢氧化镁沉淀分离出来，操作的名称是_。氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为_。操作的名称是_。该方法的优点为_。(4)用电解法制备金属镁，两位同学分别设计了下面的两种方法。甲：电解氯化镁溶液。乙：电解熔融的氯化镁。其中同学_(填“甲”或“乙”)能够成功地制备金属镁，假设生产过程中镁元素没有损失，则100 g卤水可制备镁_g。解析(1)从甲图中可以看出1 000 g盐卤中含有的NaCl、MgCl2、MgSO4、KCl分别为163.0 g、142.5 g、6
10、0.0 g、22.0 g，由此可见，含量最多的两种盐是NaCl、MgCl2。(2)在T1 时，KCl和MgSO4的溶解度曲线相交，说明T1 时，二者的溶解度相等；T2 以后，MgSO4的溶解度随着温度的升高而降低，故升高到一定温度时会析出。(3)分离固体与液体的混合物应用过滤方法，而使溶液中的溶质以晶体的形式析出则需要蒸发、结晶。由于就地选用了海边的贝壳为原料来生产CaO，所以节约了资源，降低了生产成本。(4)制备金属镁应该电解熔融的MgCl2，如果电解氯化镁溶液得到的不是镁，而是氢气、氯气和Mg(OH)2；根据卤水中镁原子的守恒，可以得出电解所得到的镁的质量为100 g100 g3.6 g1
11、.2 g4.8 g。答案(1)NaClMgCl2(2)相等MgSO4(3)过滤Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O蒸发、结晶就地取材，节约资源，降低成本(4)乙4.810(15分)(2012全国新课标，28)溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：苯溴溴苯密度/(gcm3)0.883.101.50沸点/8059156水中溶解度微溶微溶微溶按下列合成步骤回答问题：(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了_气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是_。(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯
12、：向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是_；向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是_。(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为_，要进一步提纯，下列操作中必须的是_(填入正确选项前的字母)。A重结晶 B过滤 C蒸馏 D萃取(4)在该实验中，a的容积最适合的是_(填入正确选项前的字母)。A25 mL B50 mL C250 mL D500 mL解析根据苯和溴反应制备溴苯的条件知铁屑起催化作用，然后对产物进行分离和提纯。(1)苯和溴在催化剂作用下反应
13、，产生的HBr具有挥发性，看到有白雾产生。由于该反应放热，而液溴具有挥发性，故挥发出的气体是Br2和HBr，用NaOH溶液吸收。(2)(3)反应完毕后，反应容器中的主要成分是溴苯，还有未反应的苯和Br2及生成的HBr，加入NaOH除去HBr和未反应的Br2。再水洗，用CaCl2进一步进行干燥，最后根据苯和溴苯的沸点不同进行蒸馏分离。(4)烧瓶作为反应容器时，液体的体积不超过容积的，而液体的体积为15 mL4 mL19 mL，故容积选择50 mL。答案(1)HBr吸收HBr和Br2(2)除去HBr和未反应的Br2干燥(3)苯C(4)B11(15分)(2013江苏，19)柠檬酸亚铁(FeC6H6O
14、7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO47H2O)通过下列反应制备：FeSO4Na2CO3=FeCO3Na2SO4FeCO3C6H8O7=FeC6H6O7CO2H2O下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL1计算)。金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Al33.05.0Fe25.88.8(1)制备FeCO3时，选用的加料方式是_(填字母)，原因是_。a将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中b将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中c将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反
15、应容器中(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_。(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80 下搅拌反应。铁粉的作用是_。反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是_ _。(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是_。(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO47H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧
16、渣中加入足量的稀硫酸充分反应，_，得到FeSO4溶液，_，得到FeSO47H2O晶体。解析本题考查化学实验，意在考查考生的实验操作能力及实验设计能力，同时考查了考生对铁及其化合物性质的理解与应用能力。(1)碳酸钠溶液水解显碱性，Fe2在碱性环境中会生成氢氧化亚铁沉淀，故应在硫酸亚铁中加入碳酸钠溶液。(2)检验FeCO3沉淀是否洗涤干净，即检验洗涤液中是否含有SO42，可以用酸化的氯化钡溶液检验，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净。(3)Fe2具有还原性，易被空气中的氧气氧化，加入铁粉可以防止其被氧化。铁可与酸(柠檬酸)反应，故可用柠檬酸直接处理多余的铁粉，使之生成柠檬酸亚铁。(4)加入乙醇可以
17、抑制柠檬酸亚铁在水中的溶解，提高柠檬酸亚铁的产率。(5)硫铁矿烧渣与稀硫酸反应，生成硫酸铁和硫酸铝，二氧化硅不溶于稀硫酸，故接下来的操作是“过滤”，滤液中含有铁离子和铝离子，向滤液中加入足量的强碱，铁离子以沉淀的形式析出，铝元素以偏铝酸根离子的形式存在于溶液中，再过滤，滤渣为氢氧化铁，加硫酸得到硫酸铁，然后再加铁粉生成硫酸亚铁；最后加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥，即得硫酸亚铁晶体(绿矾)。答案(1)c避免生成Fe(OH)2沉淀(2)取最后一次的洗涤滤液12 mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净(3)防止2价的铁元素被氧化加入适量柠檬酸让铁粉反应完全(4)降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出(5)“(过滤，)向反应液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤”或“过滤，向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤”(滴加稀硫酸酸化，)加热浓缩得到60 饱和溶液，冷却至0 结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥
