高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)強化練10：物質(zhì)的分離與提純

強化練10物質(zhì)的分離與提純基礎(chǔ)落實選擇題只有1個選項符合題意1.(2023·河源源城區(qū)月考)能按照溶解、過濾、蒸發(fā)的實驗操作順序進(jìn)行分離的一組固體混合物是()A.實驗室用氯酸鉀與足量二氧化錳制取氧氣后的殘留物B.木炭還原氧化銅后的混合物C.黑火藥(硫、硝酸鉀、碳粉)D.實驗室制取二氧化碳的殘留物2.下列是我國古代常見的操作方法，其中加點部分的操作原理與化學(xué)實驗中的分離除雜方法的原理相似的是()①②③④凡煮湯，欲微火，令小沸……箅渣取液經(jīng)月而出蒸烤之……終乃得酒可飲凡漬藥酒，皆須細(xì)切……便可漉出海陸取鹵，日曬火煎，煮海熬波，鹵水成鹽A.過濾、蒸餾、萃取、蒸發(fā) B.過濾、蒸發(fā)、萃取、蒸餾C.蒸發(fā)、萃取、蒸餾、過濾 D.萃取、蒸餾、過濾、蒸發(fā)3.從海帶中提取碘的實驗過程中，涉及下列操作，其中正確的是()4.(2023·重慶期末)除去下列溶液中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))所用的試劑或方法不正確的是()A.FeCl3溶液[FeCl2]：通入氯氣B.NaCl溶液[Na2SO4]：用Ba(OH)2溶液C.Na2CO3固體[NaHCO3]：加熱D.鐵粉[鋁粉]：用NaOH溶液5.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)計一實驗方案，既除去雜質(zhì)，又配成硝酸鈉溶液。實驗方案：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驗。選擇試劑①Na2CO3溶液④實驗操作②③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為過濾D.試劑④為稀HNO36.實驗室提純含少量氯化鈉雜質(zhì)的硝酸鉀的過程如圖所示。下列分析錯誤的是()A.操作Ⅰ是溶解，操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮B.若從分離出固體的濾液中獲得NaCl晶體，可再降溫結(jié)晶C.操作Ⅲ是降溫結(jié)晶→過濾→洗滌→干燥，使硝酸鉀晶體從溶液中分離出來D.除去KNO3中NaCl的原理是二者溶解度受溫度變化影響不同7.試劑級NaCl可用海鹽(含泥沙、海藻、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)等雜質(zhì))為原料制備。制備流程簡圖如下：海鹽→eq\x(焙炒)→eq\x(溶解)→eq\x(除雜)→濾液→eq\x(操作X)→飽和溶液eq\o(→,\s\up7(通HCl))eq\x(結(jié)晶)→NaCl(1)焙炒海鹽的目的是_______________________________。(2)根據(jù)除雜原理，在表中填寫除雜時依次添加的試劑及其預(yù)期沉淀的離子。實驗步驟試劑預(yù)期沉淀的離子步驟1BaCl2溶液SOeq\o\al(2－,4)步驟2步驟3(3)操作X為________。(4)用如圖所示裝置，以焙炒后的海鹽為原料制備HCl氣體，并通入NaCl飽和溶液中使NaCl結(jié)晶析出。①試劑a為________。相比分液漏斗，選用儀器1的優(yōu)點是____________________________________________________。②對比實驗發(fā)現(xiàn)，將燒瓶中的海鹽磨細(xì)可加快NaCl晶體的析出，其原因是____________________________________________________。能力提升8.下列敘述正確的是()A.用裝置Ⅰ分離乙酸乙酯與飽和碳酸鈉溶液B.用裝置Ⅱ蒸干硫酸亞鐵溶液制備FeSO4·7H2OC.用裝置Ⅲ將硫酸銅溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，得到膽礬晶體D.用裝置Ⅳ分離Cl2與KI溶液反應(yīng)生成的碘9.下列實驗的裝置、試劑選用不合理的是()選項實驗?zāi)康倪x用裝置選用試劑A除去Cl2中少量的HCl、H2O甲試劑a為飽和氯化鈉溶液B除去NH3中少量的H2O乙試劑b為無水氯化鈣C除去H2中少量的HCl、H2O乙試劑b為堿石灰D除去N2中少量的O2丙足量銅網(wǎng)10.實驗室分離Fe3＋和Al3＋的流程如下：已知Fe3＋在濃鹽酸中生成黃色配離子[FeCl4]－，該配離子在乙醚(Et2O，沸點34.5℃)中生成締合物Et2O·H＋·[FeCl4]－。下列說法錯誤的是()A.萃取振蕩時，分液漏斗下口應(yīng)傾斜向上B.分液時，應(yīng)先將下層液體由分液漏斗下口放出C.分液后水相為無色，說明已達(dá)到分離目的D.蒸餾時選用球形冷凝管11.實驗室一般用苯和液溴在溴化鐵的催化作用下制備溴苯，某興趣小組設(shè)計了如圖所示流程提純制得的粗溴苯：已知：溴苯與苯互溶，液溴、苯、溴苯的沸點依次為59℃、80℃、156℃。下列說法錯誤的是()A.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用到的主要玻璃儀器是分液漏斗B.水層①中加入KSCN溶液后顯紅色，說明溴化鐵已被完全除盡C.加入NaOH溶液的目的是除去有機層①中的單質(zhì)溴D.操作Ⅳ、操作Ⅴ分別是過濾和蒸餾12.(2023·昆明西山區(qū)期末)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為了了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關(guān)資料知：Br2的沸點為59℃，微溶于水，有毒并有強腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后，畫了如下裝置簡圖：請回答下列問題：(1)實驗開始前，需要進(jìn)行的操作是_____________________________。(2)裝置A中采取的加熱方式為熱水浴，優(yōu)點是____________________________________________________；圖中儀器B的名稱是________。(3)要達(dá)到提純溴的目的，操作中控制溫度計b為________℃。(4)整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因是____________________________________________________。(5)C中溶液顏色為________，為除去該產(chǎn)物中殘留的Cl2，可向其中加入飽和NaBr溶液，充分反應(yīng)后，再進(jìn)行的分離操作是__________________________。(6)D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________________________________。參考答案1.A[A.實驗室用氯酸鉀與足量二氧化錳制取氧氣后的殘留物為二氧化錳、氯化鉀，二氧化錳不溶于水，氯化鉀溶于水，則可按溶解、過濾、蒸發(fā)順序分離，A符合題意；B.木炭還原氧化銅后的混合物中的銅、木炭二者均不溶于水，過濾不能分離，B不符合題意；C.硫、碳粉均不溶于水，過濾不能分離，C不符合題意；D.實驗室制取二氧化碳的殘留物為鹽酸、氯化鈣，均溶于水，不能過濾分離，D不符合題意。]2.A[①為固液分離出濾液，分離除雜方法為過濾；②為利用沸點不同蒸餾出乙醇，分離除雜方法為蒸餾；③為酒精萃取出藥物中的有機成分，分離除雜方法為萃??；④為海水曬鹽，分離除雜方法為蒸發(fā)。]3.D[A.灼燒海帶應(yīng)用坩堝，而不能用燒杯，故A錯誤；B.過濾時應(yīng)用玻璃棒引流，故B錯誤；C.苯的密度比水的小，萃取了單質(zhì)碘的苯層在上層，應(yīng)從分液漏斗的上口倒出，故C錯誤；D.蒸餾操作裝置正確，冷凝水流向正確，故D正確。]4.B[A.氯氣與氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，因此向含有FeCl2雜質(zhì)的FeCl3溶液中通入氯氣，故A正確；B.硫酸鈉和氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氫氧化鈉，又引入氫氧化鈉雜質(zhì)，故B錯誤；C.碳酸氫鈉固體受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，因此用加熱法除去Na2CO3固體中NaHCO3固體雜質(zhì)，故C正確；D.鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鐵與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，因此用氫氧化鈉溶液除掉鐵粉中鋁粉雜質(zhì)，再過濾，故D正確。]5.B[根據(jù)題意，選擇Ba(OH)2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)，NH3·H2O通過加熱除去，操作②為加熱。過量的Ba2＋用Na2CO3溶液除去，過量的OH－和COeq\o\al(2－,3)用硝酸除去，則操作③為過濾，試劑④為稀HNO3。]6.B[NaCl的溶解度隨溫度升高變化不大，KNO3的溶解度隨溫度升高而明顯增大，故提純含少量NaCl雜質(zhì)的KNO3時，試樣先用適量水溶解，再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，由于NaCl少量，無法在低溫時直接析出，將濃縮液降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥可得到較為純凈的KNO3晶體，A、C正確；由于NaCl的溶解度隨溫度降低變化不大，故從其溶液中獲得晶體一般采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法，B錯誤；由上述分析知，提純過程利用了二者溶解度受溫度變化影響不同，D正確。]7.(1)除去海藻等有機雜質(zhì)，并使其顆粒變小(2)NaOHMg2＋和Fe3＋Na2CO3Ba2＋和Ca2＋(或Na2CO3Ba2＋和Ca2＋NaOHMg2＋和Fe3＋)(3)蒸發(fā)濃縮(4)①濃硫酸可平衡壓強，使液體順利滴下②增大與濃硫酸的接觸面積，使產(chǎn)生HCl氣體的速率加快解析(1)焙炒海鹽可以除去海藻等有機雜質(zhì)，并使其顆粒變小，加速溶解；(2)步驟2可以加入NaOH溶液除去Mg2＋和Fe3＋，步驟3加入Na2CO3除去Ba2＋和Ca2＋(或步驟2加入Na2CO3除去Ba2＋和Ca2＋，步驟3可以加入NaOH溶液除去Mg2＋和Fe3＋)；(3)操作X為蒸發(fā)濃縮；(4)①實驗室可以利用濃硫酸與氯化鈉固體共熱制取HCl氣體，所以試劑a為濃硫酸；儀器1側(cè)面導(dǎo)管可以平衡壓強，使液體順利滴下；②將燒瓶中的海鹽磨細(xì)可以增大與濃硫酸的接觸面積，使產(chǎn)生HCl氣體的速率加快，從而加快NaCl晶體的析出。8.A[乙酸乙酯與飽和碳酸鈉溶液分層，可以采用分液法進(jìn)行分離，A項正確；FeSO4·7H2O易被氧化，且蒸干易分解，應(yīng)該采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法來分離，B項錯誤；硫酸銅溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得到CuSO4·5H2O，但儀器應(yīng)選蒸發(fā)皿，C項錯誤；生成的I2也能溶于水，不會分層，應(yīng)采用萃取、分液、蒸餾的方法得到I2，D項錯誤。]9.B[A選項合理，甲裝置中飽和氯化鈉溶液可除去HCl，濃硫酸可除去H2O；B選項不合理，干燥管中的無水氯化鈣在除去水的同時也吸收NH3；C選項合理，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。]10.D[萃取振蕩時，分液漏斗下口應(yīng)傾斜向上，A項正確；水相為無色說明黃色配離子基本被萃取出來，C項正確；蒸餾時應(yīng)選用直形冷凝管，因為直形冷凝管有利于液體流出，D項錯誤。]11.B[操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為分液，使用的主要玻璃儀器為分液漏斗，A正確；粗溴苯水洗后，液體分層，F(xiàn)eBr3易溶于水進(jìn)入水層，溴易溶于有機物，和苯、溴苯一起進(jìn)入有機層，分液得水層①和有機層①。有機層①再加入NaOH溶液除去Br2，再次分液，水層②中主要含有NaBr、NaBrO等，有機層②中含有苯、溴苯等。第二次水洗除去有機層②中可能含有少量NaOH、NaBr、NaBrO，分液后得水層③和有機層③。有機層③加入無水氯化鈣吸水，過濾得含有苯和溴苯的有機層，最后根據(jù)二者沸點不同，利用蒸餾實現(xiàn)分離。水層①中加入KSCN溶液后顯紅色，只能說明水層①中含有Fe3＋，但不能說明溴化鐵已被完全除盡，B錯誤；有機層①中含有Br2，加入NaOH溶液與Br2反應(yīng)生成易溶于水的NaBr、NaBrO，將Br2從有機層中除去，C正確；操作Ⅳ過濾除掉氯化鈣，操作Ⅴ利用溴苯和苯的沸點不同，采用蒸餾分離二者，D正確。]12.(1)檢驗裝置的氣密性(2)加熱溫度恒定且加熱均勻直形冷凝管(3)59(4)溴是一種強氧化劑，具有強腐蝕性且易腐蝕橡膠制品(5)紅棕色加入萃取劑萃取分液后得到有機相蒸餾分離出液溴(6)Br2＋2OH－=Br－＋BrO－＋H2O解析A中蒸餾分離出溴，溴在C中冷凝得到液溴，尾氣使用氫氧化鈉溶液吸收減少污染；除去產(chǎn)物中殘留的Cl2，可向其中加入飽和NaBr溶液，充分反應(yīng)后生成氯化鈉和溴單質(zhì)，再進(jìn)行加入萃取劑萃取分液后得到有機相蒸餾分離出液溴。(1)實驗中涉及蒸餾溴的操作，故裝置不能漏氣，實驗開始前，需要進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性；(2)裝置A中采取的加熱方式為熱水浴，優(yōu)點是加熱溫