1、第3课时物质的分离与提纯课时集训测控导航表知识点题号物质分离、提纯常用的物理方法1,2物质分离、提纯常用的化学方法3,5,6综合4,7一、选择题1.我国明代本草纲目记载了烧酒的制造工艺:“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次价值数倍也”。这里用到的实验方法可用于分离(B)A.苯和水 B.乙酸乙酯和乙酸C.食盐水和泥沙D.硝酸钾和硫酸钠解析:“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,是指蒸馏操作,苯和水分层,用分液法分离,A不可行;乙酸乙酯和乙酸互溶,用蒸馏法分离,B可行;泥沙难溶于水,食盐水和泥沙用过滤法分离,C不可行;硝酸钾和硫酸钠用重结晶法分离,D不可行。2.按如下方案可从样品粉末中提取具有抗肿瘤活性的
2、天然产物A,下列每步实验所用装置、操作都正确的是(B)选项ABCD步骤(1)(2)(3)(4)装置、操作解析:步骤(1)是分离固、液混合物,其操作为过滤,过滤时漏斗颈下端应紧靠烧杯内壁,故A错误;步骤(2)分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗,故B正确;步骤(3)是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿,而不用坩埚,故C错误;步骤(4)是从有机化合物中得到甲苯,需要蒸馏装置,蒸馏装置为直形冷凝管,球形冷凝管一般用于反应装置,故D错误。3.某KCl样品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质,为了提纯KCl,先将样品溶于适量水中,搅拌、过滤,再将滤液按如图步骤进行提纯。
3、下列说法不正确的是(D)滤液混合物X混合物Y混合物ZKCl晶体A.起始滤液常温下pH7B.试剂可选用BaCl2溶液C.步骤目的是除去CD.上述提纯过程包括过滤、蒸发、分液等操作解析:除去KCl样品中含有的少量K2CO3和K2SO4,首先加入过量BaCl2溶液(试剂)除去S,再加入过量K2CO3溶液(试剂)除去Ba2+,最后加入适量HCl溶液(试剂)除去C。K2CO3显碱性,使得起始滤液常温下pH7,故A项正确;由分析可知,试剂可选用BaCl2溶液,故B项正确;步骤加入的是HCl溶液,目的是除去C,故C项正确;上述提纯过程包括过滤、蒸发,没有分液操作,故D项不正确。4.下列实验操作不能达到实验目
4、的的是(D)选项实验目的实验操作A除去蛋白质溶液中混有的(NH4)2SO4将混合物装入半透膜袋,并放入流动的蒸馏水中B除去Mg粉中混有的Al粉加入足量的NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥C用CCl4萃取碘水中的I2先从分液漏斗下口放出有机层,再从上口倒出水层D检验溶液中存在S向未知溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液解析:硫酸铵能通过半透膜,但蛋白质分子不能通过半透膜,所以能进行分离,故A不符合题意;铝和氢氧化钠反应,但镁不与氢氧化钠反应,故能分离,故B不符合题意;四氯化碳的密度比水大,在下层,碘易溶于四氯化碳,从分液漏斗下口放出碘的四氯化碳溶液,从上口倒出水,故C不符合题意;要检验硫酸根离子,先加
5、入盐酸,不产生沉淀,后加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明溶液含有硫酸根离子,若盐酸和氯化钡同时加入,则银离子可以干扰,故D符合题意。5.下列除去杂质的方法,正确的是(C)A.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+B.除去MgCl2溶液中的少量FeCl3:加入过量Fe2O3粉末,过滤C.除去HCl气体中的少量Cl2:通入CCl4,洗气D.除去CO2气体中的少量SO2:通入饱和食盐水,洗气解析:Fe3+与Al3+均能与氨水反应生成沉淀,且不溶于过量的氨水,选项A错误;除去MgCl2溶液中的少量FeCl3应该加入过量MgO,加入Fe2O3会生成更多的FeCl3杂质,选项B错误;将气体通入四氯化碳
6、或者二硫化碳中,因为氯气可以溶于其中,而氯化氢不能溶入而分离出来,选项C正确;饱和食盐水和CO2、SO2都不反应,不能用于除杂,选项D错误。6.下列有关物质的分离与提纯的做法正确的是(C)物质分离和提纯的物理方法有过滤、蒸馏、沉淀等加热蒸发结晶操作中,至晶体全部析出时,停止加热苯萃取碘水中的碘,上层为含碘的苯溶液在混有FeCl2的FeCl3溶液中加入适量稀硫酸酸化的H2O2可达到提纯的目的SO2中混有HCl可采用Na2SO3饱和溶液除去用NaOH溶液除去镁粉中含有的少量铝粉A.全部 B.只有C.只有D.只有解析:沉淀为化学方法,错误;蒸发结晶时,在蒸发皿中出现较多晶体时停止加热,错误;苯的密度
7、比水小,萃取后含碘的苯溶液在上层,正确;稀硫酸酸化时引入了S杂质,错误;SO2与Na2SO3反应,应用饱和 NaHSO3溶液除去SO2中混有的HCl杂质,错误;NaOH溶液与铝粉反应而不与镁粉反应,故能除去铝粉,正确。二、非选择题7.芳香酸是分子中羧基与苯环直接相连的一类有机物,通常用芳香烃的氧化来制备。反应原理如下:+2KMnO4+KOH+2MnO2+H2O+HCl反应试剂、产物的物理常数:名称相对分子质量性状熔点()沸点()密度(g/cm3)水中的溶解性甲苯92无色液体、易燃、易挥发-95110.60.866 9不溶苯甲酸122白色片状或针状晶体122.42481.265 9微溶主要实验装
8、置和流程如下:实验方法:取一定量的甲苯和KMnO4溶液于图1装置中,在90 时,反应一段时间后,停止反应,按如下流程分离出苯甲酸并回收未反应的甲苯。(1)白色固体B中主要成分的分子式为;操作为。(2)如果滤液呈紫色,需加入亚硫酸氢钾,用离子方程式表示其原因: 。(3)下列关于仪器的组装或者使用正确的是。A.抽滤可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀B.安装电动搅拌器时,搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触C.图1回流搅拌装置应采用直接加热的方法D.冷凝管中水的流向是上进下出(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入,分液,然后再向水层中加入,抽滤,洗涤,干燥即可得到苯甲酸。(5)纯度测定:称取2.
9、440 g产品,配成100 mL溶液,取其中25.00 mL溶液,进行滴定,消耗KOH物质的量为 4.510-3 mol,产品中苯甲酸质量分数为。解析:(1)白色固体是苯甲酸,分子式为C7H6O2;有机层中物质互溶且沸点不同,所以可以采用蒸馏的方法分离,则操作为蒸馏。(2)如果滤液呈紫色,说明高锰酸钾过量,要先加亚硫酸氢钾,除去未反应的高锰酸钾,发生反应的离子方程式为2Mn+5HS+H+2Mn2+ +5S+3H2O。(3)抽滤时,瓶中压强较小,可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀,故A正确;为了防止搅拌器下端打坏三颈烧瓶底或温度计,因此不能与它们接触,故B正确;水浴加热便于控制温度和使容器受热均匀,图1回流搅拌装置应采用水浴加热的方法,故C错误;冷凝管中水的流向是下进上出,故D错误。(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入NaOH溶液,甲苯与NaOH不反应,苯甲酸与NaOH反应生成苯甲酸钠,分液,苯甲酸钠溶液中加酸可以制得苯甲酸。(5)由C6H5COOH+KOHC6H5COOK+H2O,得关系式C6H5COOHKOH,所以25 mL苯甲酸溶液中苯甲酸的物质的量为4.510-3 mol,则100 mL苯甲酸溶液中苯甲酸的质量分数为100%=90%。答案:(1)C7H6O2蒸馏(2)2Mn+5HS+H+2Mn2+5S+3H2O(3)AB(4)NaOH溶液硫酸(或浓盐酸)酸化(5)90%