1、第2讲物质的分离和提纯课时集训测控导航表考点基础题组能力题组挑战题组分离、提纯的方法2,4,57,8,1214分离、提纯仪器的使用与选择19,10综合3,611,13151.某实验小组只领取下列仪器(或用品):铁架台(带铁夹、铁圈)、三脚架、石棉网、烧杯、漏斗、冷凝管、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴、滤纸。只应用上述仪器用品,不能进行的实验操作是(B)A.蒸发B.萃取C.过滤D.蒸馏解析:从四种实验操作所需的主要仪器上分析,萃取需要分液漏斗,缺少分液漏斗,故不能进行萃取操作。2.导学号 16972012某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质,现设计一实验方案,既除去杂质,又配
2、成硝酸钠溶液。实验方案:先将固体溶于蒸馏水配成溶液,选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。选择试剂Na2CO3溶液实验操作加热下列试剂或操作不合理的是(B)A.试剂为Ba(OH)2溶液B.操作为结晶C.操作为过滤D.试剂为稀HNO3解析:根据题意,选择Ba(OH)2溶液除去S、N和HC,NH3H2O通过加热除去,操作为加热。过量的Ba2+用Na2CO3溶液除去,过量的OH-和C用硝酸除去,则操作为过滤,试剂为稀HNO3。3.(2016黑龙江哈尔滨模拟)下列说法错误的是(C)A.萃取操作时,选择有机萃取剂,则溶质在萃取剂中的溶解度必须比水大B.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体
3、从上口倒出C.蒸馏操作时,应使温度计水银球插入混合溶液的液面以下D.配制一定物质的量浓度的溶液时,洗涤烧杯和玻璃棒的溶液必须转入容量瓶中解析:蒸馏操作时,测量的是馏出物的沸点,故温度计水银球应该和蒸馏烧瓶支管口平齐而不是插入混合液中。4.(2016辽宁大连模拟)有下列三组混合物:氯化钠和水;硫酸钡和水;煤油和水。分离以上混合物的正确方法依次是(B)A.分液、萃取、蒸馏B.蒸发、过滤、分液C.分液、蒸发、萃取D.蒸馏、萃取、分液解析:氯化钠能溶于水且难挥发,而水易挥发,所以采取蒸发结晶的方法进行分离;硫酸钡不溶于水,所以采用过滤的方法进行分离;煤油和水是互不相溶的两种液体,分层,所以采用分液的方
4、法进行分离。5.导学号 16972013为提纯下列物质(括号内为含有的少量杂质),选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(C)选项被提纯的物质除杂试剂分离方法AKBr溶液(KI)氯水、四氯化碳萃取、分液BNH4Cl(I2)无加热CCO2(HCl)饱和碳酸氢钠溶液洗气DCH4()酸性高锰酸钾溶液洗气解析:氯水与KI、KBr都反应,A项错误;NH4Cl受热分解,I2受热升华,B项错误;乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应,生成CO2,又引入新的杂质,D项错误。6.某废液中含有大量的K+、Cl-、Br-,还有少量的Ca2+、Mg2+、S。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),设计了
5、如下流程图:可供选择的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液、KMnO4溶液(H+)、稀盐酸。请根据流程图,回答相关问题:(1)试剂a应该选用。(2)操作的名称分别是(填字母)。a.萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶b.萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶c.分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶d.萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶(3)除去无色液体中的Ca2+、Mg2+、S,选出试剂b(试剂b代表一组试剂)所代表的试剂,按滴加顺序依次是 。(4)调节pH的作用是 。(5)操作中用到的瓷质仪器名称是 。解析:(1)由加入CCl4及得到
6、深红棕色液体知,试剂a能将Br-氧化为Br2,试剂a应具有氧化性,所以应选用H2O2溶液。(2)操作是萃取,操作是将互不相溶的两种液体分开分液,操作是将沸点不同的、互溶的两液体分开蒸馏,操作是将溶液与沉淀分开过滤,操作是将KCl从其水溶液中提取出来蒸发结晶。(3)由流程图知,无色液体中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、S,无色液体中只含有K+、Cl-,则试剂b的作用是除去Ca2+、Mg2+、S。除去Ca2+,选用饱和K2CO3溶液;除去Mg2+,选用KOH溶液;除去S,选用BaCl2溶液。只要满足BaCl2溶液在饱和K2CO3溶液之前加入即可。(4)无色液体中还含有杂质离子C和OH-,需用
7、盐酸来除去过量的OH-及C。(5)由于操作是蒸发结晶,所以该操作用到的瓷质仪器是蒸发皿。答案:(1)H2O2溶液(2)b(3)BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液(或KOH溶液、BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液或BaCl2溶液、KOH溶液、饱和K2CO3溶液)(4)除去过量的OH-及C(5)蒸发皿7.(2016河北衡水检测)除去下列各组物质中的杂质选用的试剂和方法最合理的是(C)物质杂质试剂方法A苯Br2CCl4分液B二氧化碳二氧化硫澄清石灰水洗气C氧化铁二氧化硅氢氧化钠溶液过滤D乙酸乙酯乙酸饱和碳酸钠溶液蒸馏解析:苯与CCl4互溶,不能用分液的方法进行分离,A错误;二氧化碳、二氧
8、化硫都能与澄清石灰水反应,B错误;氧化铁不溶于氢氧化钠溶液,二氧化硅能溶于氢氧化钠溶液:SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,过滤即可得到氧化铁,C正确;应该用分液的方法进行分离,D错误。8.(2016湖南郴州校级模拟)现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物,已知它们的性质如下表,据此,将乙二醇和丙三醇互相分离的最佳方法是(D)物质分子式熔点沸点密度(g/cm3)溶解性乙二醇C2H6O2-11.51981.11易溶于水和乙醇丙三醇C3H8O317.92901.26能跟水、酒精以任意比互溶A.萃取法 B.结晶法C.分液法 D.分馏法解析:根据表中数据知,乙二醇和丙三醇的溶解性相同,密度及熔点相近,
9、但沸点相差较大,可以利用其沸点的不同将两种物质分离,该方法称为分馏。9.导学号 16972014下列实验目的能实现的是(部分夹持装置已略去)(D)解析:蒸发操作应在蒸发皿中进行,A不符合题意;己烯可以与溴发生加成反应,故不能用己烯作萃取剂,B不符合题意;NaOH溶液应装在碱式滴定管中,C不符合题意;NO气体不溶于水,可以用排水法收集,D符合题意。10.(2016江西南昌调研)下列有关各实验的叙述中正确的是(B)A.利用氯仿(CHCl3)密度大于乙醇,进行氯仿与乙醇混合物的分离B.进行H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体的收集,但不能用于NO气体的收集C.当X选用苯时可进行NH3和
10、HCl的吸收,并防止倒吸D.可用于SO2气体的干燥,收集并吸收多余SO2气体,防止SO2逸出污染空气并防止倒吸解析:氯仿和乙醇互溶,不能用分液漏斗分离,A错误;密度大于空气的气体(如CO2、Cl2、HCl、NO2),可“长进短出”来收集气体,密度小于空气的气体(如H2、NH3),可“短进长出”来收集气体,NO能与O2反应,不能用排空气法收集NO,B正确;苯的密度小于水的密度,应在上层,不能防止倒吸,C错误;SO2气体不能用碱石灰干燥,D错误。11.(2016辽宁大连模拟)下列四种分离乙醇、乙酸的方案中最佳的一组是(D)abcdANa2CO3饱和溶液乙酸钠硫酸蒸馏BNa2CO3固体乙酸钠盐酸过滤
11、CCaO固体乙酸钙盐酸过滤DCaO固体乙酸钙硫酸蒸馏解析:A项中加入溶液不利于乙醇的蒸出,而且b应为CH3COONa与Na2CO3的混合物;B、C加入盐酸后,得到的均是溶液,不能用过滤的方法分离。12.(2016江西赣中南五校联考)在一定条件下,萘可以被硝硫混酸硝化生成二硝基物,它是1,5二硝基萘()和1,8二硝基萘()的混合物。后者可溶于质量分数大于98%的硫酸,而前者不能。利用这个性质可以将这两种异构体分离。将上述硝化产物放入适量的98% 硫酸中,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固体1,8二硝基萘,应采用的方法是(D)A.蒸发浓缩结晶B.向滤液中加入水后过滤C.用Na2CO3溶液处
12、理滤液D.将滤液缓缓加入水中后过滤解析:1,8二硝基萘可溶于质量分数大于98%的硫酸,蒸发不会使1,8二硝基萘析出,A错误;因硫酸溶于水会放出大量的热而导致液体飞溅,应将滤液加入水中,B错误、D正确;加入Na2CO3溶液处理滤液会造成原料的损耗,不利于循环利用,C错误。13.下列是制备CuO的流程图:工业CuSO4CuSO4溶液CuSO45H2OCuO(1)步骤的目的是除去不溶性杂质,操作是 。(2)步骤的目的是除铁。操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制
13、溶液pH=3.5的原因是 。(3)步骤的目的是得到CuSO45H2O晶体。操作是(填操作名称),过滤,水浴加热烘干。水浴加热的特点是 。解析:(1)样品溶解后,过滤除去不溶性杂质。(2)加入Cu2(OH)2CO3消耗H+使溶液pH=3.5,此时Fe3+完全沉淀为Fe(OH)3而Cu2+不生成沉淀,从而除去杂质铁。(3)从硫酸铜溶液中得到CuSO45H2O晶体,需蒸发浓缩、冷却结晶;为便于控制温度并均匀受热采用水浴加热。答案:(1)溶解、过滤(2)使Fe3+可全部转化为Fe(OH)3沉淀,而Cu2+不会转化为Cu(OH)2沉淀(3)蒸发浓缩、冷却结晶受热均匀,温度易于控制在 100 以下14.导
14、学号 16972015如图表示从固体混合物中分离X的两种方案,请根据方案1和方案2指出下列说法合理的是(D)A.可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵B.方案1中残留物应该具有的性质是受热易挥发C.方案2中加入的试剂一定能够与除X外的物质发生化学反应D.方案2中加入NaOH溶液可以分离出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3解析:加热时NaHCO3会分解转化为Na2CO3,故A不合理;方案1中的残留物应是受热难挥发的物质,故B不合理;方案2中加入的试剂可以是能溶解除X外的溶剂,不一定发生化学反应,故C不合理。15.研究物质的性质时,首先要分离提纯物质,对物质进行分离提纯是化学实验的重要内容
15、。.现需要纯净的氯化钠溶液,但实验室中只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体。某同学设计了一个除去杂质获得纯净氯化钠溶液的实验方案:(1)操作中发生反应的化学方程式是 。(2)操作中BaCl2溶液能否改用硝酸钡溶液,(填“能”或“不能”)。如果能,下一空不需要回答;如果不能,请说明理由: 。(3)操作的目的是 。(4)操作的目的是 。.为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、Al2O3)参照上述实验操作,请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作)。解析:.NH4HCO3可通过加热分解而除去;Na2SO4中的S可通过加入BaCl2溶液除去。Ba(NO3)2会引入N杂质。操作加过量Na2CO3除去过量的Ba2+;加热煮沸除去滤液中溶解的CO2和HCl。.Fe2O3是碱性氧化物,SiO2是酸性氧化物,Al2O3是两性氧化物,可据此选择试剂。答案:.(1)NH4HCO3NH3+CO2+H2O(2)不能选用Ba(NO3)2溶液会引入新的杂质离子N(3)除去过量的Ba2+(4)除去溶解在溶液中的CO2气体和HCl.
