《高中化學》第54講物質(zhì)的分離和提純

PAGE第54講物質(zhì)的分離和提純層次1基礎(chǔ)性1.(2022·海南卷)《醫(yī)學入門》中記載我國傳統(tǒng)中醫(yī)提純銅綠的方法:“水洗凈,細研水飛,去石澄清,慢火熬干?！逼渲形瓷婕暗牟僮魇?)A.洗滌 B.粉碎 C.萃取 D.蒸發(fā)2.(2022·海南卷)下列實驗操作規(guī)范的是()A.過濾B.排空氣法收集CO2C.混合濃硫酸和乙醇D.溶液的轉(zhuǎn)移3.某實驗小組只領(lǐng)取下列儀器(或用品):鐵架臺(帶鐵夾、鐵圈)、三腳架、陶土網(wǎng)、燒杯、普通漏斗、分液漏斗、酒精燈、玻璃棒、量筒、蒸發(fā)皿、圓底燒瓶、火柴、濾紙。只應(yīng)用上述儀器用品,不能進行的實驗操作是()A.蒸發(fā) B.萃取C.過濾 D.蒸餾4.下列物質(zhì)分離(括號內(nèi)的物質(zhì)為雜質(zhì))的方法錯誤的是()A.硝基苯(苯)——蒸餾B.乙烯(SO2)——氫氧化鈉溶液C.己烷(己烯)——溴水,分液D.乙酸乙酯(乙醇)——碳酸鈉溶液,分液5.某同學進行海帶提碘實驗,部分實驗操作如下:將灼燒后的海帶灰放入燒杯中,加入蒸餾水充分浸泡后放置在泥三角上,煮沸2~3分鐘,冷卻后過濾。將適量稀硫酸與H2O2溶液滴入濾液中,充分反應(yīng)后轉(zhuǎn)移至分液漏斗,打開盛有CCl4的試劑瓶,將橡膠塞倒放,取少量加入分液漏斗中,塞緊瓶塞,將分液漏斗多次振蕩放氣后靜置分液,CCl4層從上口倒出。實驗中存在錯誤的有幾處()A.1 B.2 C.3 D.46.某同學設(shè)計了一個除去雜質(zhì)獲得純凈氯化鈉溶液的實驗方案:(1)操作①中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是。(2)操作②中BaCl2溶液能否改用硝酸鋇溶液(填“能”或“不能”)。如果能,下一空不需要回答;如果不能,請說明理由:。(3)操作③的目的是。(4)操作④的目的是。層次2綜合性7.用化學沉淀法除去粗鹽中的雜質(zhì)離子,包括粗鹽溶解、加沉淀劑、過濾、調(diào)節(jié)pH、蒸發(fā)結(jié)晶等步驟。下列說法錯誤的是()A.沉淀劑的添加順序可以是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液B.向濾液中滴加鹽酸,調(diào)節(jié)pH至濾液呈中性C.蒸發(fā)結(jié)晶時,當蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時,停止加熱,利用余熱將濾液蒸干D.溶解、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶等過程都使用玻璃棒攪拌溶液8.(2023·廣東廣州期中)下列有機物分離提純鑒別的方法正確的是()A.溴苯中含有溴單質(zhì),可加苯萃取后分液B.乙酸乙酯中含有乙酸,可加氫氧化鈉溶液充分振蕩后分液C.只用溴水就可以將甲苯、己烯、四氯化碳、碘化鉀溶液區(qū)分開D.乙烷中含有乙烯,可將混合氣體通入盛有酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶洗氣9.下列除去雜質(zhì)的方法正確的是()選項物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑和方法A苯(苯酚)加入過量的濃溴水,過濾B乙酸乙酯(乙酸)NaOH溶液,分液CCO2(SO2)飽和NaHCO3溶液,洗氣DHNO3溶液(H2SO4)加適量BaCl2溶液,過濾10.(2023·廣東廣州統(tǒng)考)化學是以實驗為基礎(chǔ)的科學,下列實驗操作能達到預期目的的是()選項實驗目的實驗操作A除去乙烯中混有的CO2和SO2將混合氣體先后通入NaOH溶液和酸性KMnO4溶液中洗氣B除去苯中混有的少量苯酚向苯和苯酚的混合物中滴加溴水,過濾后分液C實驗室制備乙酸乙酯時,分離除去乙酸乙酯中少量的乙酸制備過程中將產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導管通入飽和NaOH溶液,振蕩,分液D檢驗阿司匹林片的有效成分乙酰水楊酸()中含有酯基向試管中滴入2滴稀硫酸,加熱后滴入幾滴NaHCO3溶液,振蕩。再向其中滴入幾滴FeCl3溶液,振蕩,觀察現(xiàn)象11.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為稀硝酸12.已知苯酚為弱酸,C6H5OH+NaOHC6H5ONa+H2O,實驗室回收廢水中苯酚的過程如圖所示。下列分析錯誤的是()A.操作Ⅰ中苯作萃取劑B.苯酚鈉在苯中的溶解度比在水中的大C.通過操作Ⅱ苯可循環(huán)使用D.三步操作均需要分液漏斗13.過氧化鈣微溶于水,溶于酸,可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過氧化鈣的實驗方法?；卮鹣铝袉栴}:(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大,有利于。(2)如圖是某學生的過濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是(填字母)。a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁b.玻璃棒用作引流c.將濾紙潤濕,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以加快過濾速度(二)過氧化鈣的制備CaCO3濾液白色結(jié)晶(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,此時溶液呈(填“酸”“堿”或“中”)性。將溶液煮沸,趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是。(4)將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是。(5)制備過氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒后,直接加入H2O2溶液反應(yīng),過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點是,產(chǎn)品的缺點是。14.茴香油是一種淡黃色液體,其主要成分是茴香腦(熔點為22~23℃,沸點為233~235℃,不溶于水,易溶于乙醚),茴香油在水蒸氣作用下易揮發(fā),實驗室提取茴香油的流程如圖所示:水蒸氣蒸餾裝置如圖所示。實驗時,向a處燒瓶中加入約占其容積23回答下列問題:(1)d處儀器名稱是。蒸餾過程中裝置中若發(fā)生堵塞,其現(xiàn)象是。(2)當觀察到時停止蒸餾。水蒸氣蒸餾結(jié)束時,應(yīng)先,再停止加熱。(3)操作A需使用下列玻璃儀器中的(填字母)。(4)操作A之前需加入NaCl使餾出液飽和,目的是,將粗品進行蒸餾是為了除去。層次3創(chuàng)新性15.(1)根據(jù)圖①中Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲線,由Na2SO4溶液得到Na2SO4固體的操作為將溶液升溫結(jié)晶、、用乙醇洗滌后干燥。用乙醇洗滌而不用水洗的原因是。(2)根據(jù)圖②所示相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線。在實驗室中提純過硫酸鉀粗產(chǎn)品的實驗具體操作依次為將過硫酸鉀粗產(chǎn)品溶于適量水中,,干燥。(3)根據(jù)圖①中紅礬鈉(Na2Cr2O7·2H2O)和Na2SO4的溶解度曲線可知,從Na2Cr2O7和Na2SO4的混合溶液中提取紅礬鈉的操作為先將混合溶液蒸發(fā)濃縮,趁熱過濾。趁熱過濾的目的是;然后將濾液,從而析出紅礬鈉。第54講物質(zhì)的分離和提純1.C解析“水洗凈”是指洗去固體表面的可溶性污漬、泥沙等,涉及洗滌的操作;“細研水飛”是指將固體研成粉末后加水溶解,涉及粉碎、溶解的操作;“去石澄清”是指傾倒出澄清液,去除未溶解的固體,涉及傾倒的操作;“慢火熬干”是指用小火將溶液蒸發(fā)至有少量水剩余,涉及蒸發(fā)的操作。因此未涉及的操作是萃取。2.B解析過濾時,漏斗下端應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁,A操作不規(guī)范;CO2的密度大于空氣,可用向上排空氣法收集CO2,B操作規(guī)范;混合濃硫酸和乙醇時,應(yīng)將濃硫酸緩慢倒入乙醇中,并用玻璃棒不斷攪拌,C操作不規(guī)范;轉(zhuǎn)移溶液時,應(yīng)使用玻璃棒引流,D操作不規(guī)范。3.D解析蒸發(fā)需要鐵架臺(帶鐵夾、鐵圈)、蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈;萃取需要分液漏斗、燒杯、鐵架臺(帶鐵夾、鐵圈)等;過濾需要普通漏斗、燒杯、鐵架臺(帶鐵夾、鐵圈)、濾紙、玻璃棒等;蒸餾需要鐵架臺(帶鐵夾、鐵圈)、酒精燈、溫度計、蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管、錐形瓶等,D項不能進行。4.C解析硝基苯和苯是沸點不同的互溶液體,可以用蒸餾法分離,A正確;乙烯不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)且不溶于水,二氧化硫是酸性氧化物,可以被氫氧化鈉溶液吸收,可以實現(xiàn)兩種氣體分離,B正確;己烷和己烯為互溶液體,己烷不與溴水反應(yīng),但可以萃取溴水中的溴,己烯可以與溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成二溴代物,屬于有機化合物,仍然可以溶于己烷,因此不能用分液法分離,C錯誤;乙酸乙酯難溶于碳酸鈉溶液,乙醇易溶于水,液體分層,通過分液進行分離,D正確。5.C解析燒杯要放置在三腳架或鐵圈上的陶土網(wǎng)上才能加熱,而不是泥三角上;因為CCl4會腐蝕橡膠,故裝CCl4溶液的試劑瓶不能用橡膠塞,CCl4的密度比水的大,故CCl4層應(yīng)該從下口放出,共有這3處錯誤。6.答案(1)NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O(2)不能選用Ba(NO3)2溶液會引入新的雜質(zhì)離子NO(3)除去過量的Ba2+(4)除去溶解在溶液中的CO2氣體和HCl解析NH4HCO3可通過加熱分解而除去;Na2SO4中的SO42-可通過加入7.D解析首先加入NaOH去除粗鹽中的Mg2+和少量Ca2+,然后加入BaCl2去除粗鹽中的SO42-,最后加入Na2CO3可以去除粗鹽中的Ca2+和上一步加入的過量的Ba2+,A正確;向濾液中滴加鹽酸使溶液呈中性,得到的溶液中溶質(zhì)為NaCl,B正確;蒸發(fā)時,當蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時,應(yīng)停止加熱,利用余熱將濾液蒸干,C正確;8.C解析溴易溶于有機物,溴苯與苯互溶,因此溴苯中含有溴單質(zhì),加入苯,溶液不分層,達不到提純的目的,應(yīng)該加入氫氧化鈉溶液后分液,A錯誤;乙酸乙酯在氫氧化鈉溶液中發(fā)生水解,應(yīng)該用飽和碳酸鈉溶液除雜,B錯誤;甲苯能萃取溴水中的溴,且甲苯密度比水小,液體分層,上層呈橙紅色;己烯與溴發(fā)生加成反應(yīng),使溴水褪色;四氯化碳萃取溴水中的溴,在下層呈橙紅色;溴水與碘化鉀溶液反應(yīng)后生成碘單質(zhì),溶液由橙色變?yōu)樽霞t色,所以用溴水可以將四者區(qū)分開來,C正確;酸性高錳酸鉀溶液能夠把乙烯氧化為二氧化碳,除雜的過程中引入了新的雜質(zhì)氣體,應(yīng)該用溴水除去乙烯,D錯誤。9.C解析向苯(含苯酚)中加入濃溴水,苯酚與濃溴水反應(yīng)生成三溴苯酚,但三溴苯酚能溶于苯,所以不能通過過濾除去,故A錯誤;二者均與NaOH溶液反應(yīng),不能除雜,應(yīng)用飽和碳酸鈉溶液,分液除雜,故B錯誤;二氧化硫與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳,則可用飽和NaHCO3溶液洗氣除雜,故C正確;硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和HCl,生成的HCl為新雜質(zhì),故D錯誤。10.D解析乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化,A錯誤;苯中含少量的苯酚,若加入濃溴水,生成的三溴苯酚會溶于苯,無法過濾,可加入NaOH溶液,使苯酚轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄缘谋椒逾c,再振蕩、靜置后分液,B錯誤;乙酸乙酯和乙酸,均能與NaOH溶液反應(yīng),欲分離除去乙酸乙酯中少量的乙酸,制備過程中應(yīng)用飽和碳酸鈉溶液承接冷凝后的粗產(chǎn)品,再振蕩,分液,C錯誤;滴入2滴稀硫酸并加熱,發(fā)生酯基的水解反應(yīng),其化學方程式為+H2O+CH3COOH;碳酸氫鈉溶液顯堿性,然后滴入幾滴NaHCO3溶液,振蕩,主要目的是中和過量的稀硫酸;酚羥基可用FeCl3溶液檢驗,所以再向其中滴入幾滴FeCl3溶液,振蕩,溶液顯紫色,證明乙酰水楊酸水解后的產(chǎn)物中含有酚羥基,故該方案可檢驗阿司匹林片的有效成分乙酰水楊酸中含有酯基,D正確。11.B解析根據(jù)題意分析,可選擇Ba(OH)2溶液除去SO42-、NH4+和HCO3-,溶液中的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CO3212.B解析操作Ⅰ是苯萃取廢水中的苯酚,進行分液得到苯酚的苯溶液,苯為萃取劑,A項正確;苯酚鈉屬于鈉鹽,易溶于水,在苯中的溶解度比在水中的小,B項錯誤;操作Ⅱ得到苯與苯酚鈉溶液,苯可以循環(huán)利用,C項正確;操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均為分液操作,用到分液漏斗,D項正確。13.答案(1)調(diào)節(jié)溶液pH使Fe3+形成沉淀過濾分離(2)ade(3)酸除去溶液中的CO2(4)去除結(jié)晶體表面的水分(5)工藝簡單、操作方便純度較低14.答案(1)直形冷凝管安全管內(nèi)液面上升(2)接液管內(nèi)無油狀液體流出打開b處彈簧夾(3)AD(4)降低產(chǎn)品的溶解度,有利于液體分層乙醚解析(1)由題中圖示信息可知,該裝置為蒸餾裝置,d處儀器名稱為直形冷凝管,蒸餾過程中裝置中若發(fā)生堵塞,會使裝置內(nèi)壓強增大,使a處的水壓向安全管,會出現(xiàn)安全管內(nèi)液面上升的現(xiàn)象。(2)茴香油是一種淡黃色液體,