2020版高考化学一轮复习 第十章 化学实验基础 第2节 物质的分离和提纯课时跟踪练

2020版高考化学一轮复习 第十章 化学实验基础 第2节 物质的分离和提纯课时跟踪练

第2节 物质的分离和提纯 课时跟踪练 一、选择题 ‎1．(2016·北京卷)下列中草药煎制步骤中，属于过滤操作的是(　　)‎ A.冷水浸泡 B.加热煎制 C.箅渣取液 D.灌装保存 解析：冷水浸泡中草药，使草药软化，便于熬制，不是过滤；加热煎制，主要是使草药的成分析出，不是过滤；把药渣去除，保留液体，是过滤的操作；罐装保存，只是把草药转移到容器中保存，不是过滤。‎ 答案：C ‎2．《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(　　)‎ 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：烧酒的制造工艺利用蒸馏的方法，可用于分离沸点不同的液体混合物。A项，苯和水互不相溶，可用分液的方法分离，错误；B项，乙酸乙酯和乙酸沸点不同，可用蒸馏的方法分离，正确；C项，泥沙不溶于水，可用过滤的方法分离，错误；D项，硝酸钾和硫酸钠的溶解度不同，可用重结晶的方法分离，错误。‎ 答案：B ‎3．下列实验操作中正确的是(　　)‎ A．蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加热 B．蒸馏操作时，应使温度计的水银球插入蒸馏烧瓶溶液中 C．分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出 D．萃取操作时，应选择有机萃取剂，且萃取剂的密度必须比水大 解析：蒸发操作时，当在蒸发皿中出现较多固体时停止加热；蒸馏操作时，温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处 ；萃取操作时，有机萃取剂应与水互不相溶，其密度可大于水也可以小于水。 ‎ 答案：C 8‎ ‎4.用如图所示的实验装置，选择适当的试剂B并进行如下实验，可以达到目的的是(　　)‎ A．试剂B为浓硫酸，除去CO2中混有的少量SO2气体 B．试剂B为饱和食盐水，除去氯气中混有的少量氯化氢气体 C．试剂B为水，收集NO、CO等难溶于水的气体 D．试剂B为新制氢氧化铜悬浊液，检验空气中是否含有甲醛 解析：注意醛和新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液反应必须加热且是碱性条件。A项，二氧化硫和浓硫酸不反应，所以不能达到洗气的目的，错误；B项，氯气和水的反应是可逆反应，所以食盐水中含有氯离子能抑制氯气的溶解，氯化氢极易溶于水，从而能达到洗气的目的，正确；C项，收集难溶于水的气体采用排水集气法收集，集气瓶中应该“短管进气长管出气”，错误；D项，甲醛和新制氢氧化铜悬浊液反应需要加热，该反应未加热，错误。‎ 答案：B ‎5．下列实验装置设计正确，且能达到目的的是(　　)‎ 解析：A项，导管插入水中，不能防止倒吸；C项，不能用坩埚从溶液中提取溶质；D项，没有温度计，不能用于分馏。‎ 答案：B ‎6．下列有关有机物分离、提纯或除杂的方法错误的是(　　)‎ A．溴苯中混有溴：加NaOH溶液洗涤、静置、分液(溴苯不溶于水，且密度比水大)‎ B．除去乙醇中少量乙酸：加入足量生石灰蒸馏 C．乙酸乙酯中有乙酸杂质：加入饱和Na2CO3溶液，充分反应后静置分液 D．乙烯中混有SO2：将其通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶，再干燥 解析：溴和氢氧化钠反应生成溶于水的物质，溴苯不溶于水，且密度比水大，然后采用分液法进行分离，A项正确；乙酸和生石灰发生反应生成高沸点的盐，然后利用乙醇的易挥发性，采用蒸馏法进行分离，B项正确；加饱和碳酸钠溶液可除去乙酸，且能降 8‎ 低乙酸乙酯在水溶液中的溶解度，使之析出，然后用分液法进行分离，C项正确；乙烯、SO2都能与酸性高锰酸钾溶液发生反应，D项错误。‎ 答案：D ‎7．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是(　　)‎ 选项 目　的 分离方法 原　理 A 使用CCl4提取碘水中的碘 萃取分液 碘在CCl4中的溶解度较大 B 分离乙酸乙酯和乙醇 分液 乙酸乙酯和乙醇的密度不同 C 除去KNO3固体中混杂的NaCl 重结晶 NaCl在水中的溶解度很大 D 除去丁醇中的乙醚 蒸馏 丁醇与乙醚的沸点相差较大 解析：能用CCl4提取碘水中的碘，是因为CCl4与水不互溶且碘在CCl4中的溶解度远远大于其在水中的溶解度；乙酸乙酯和乙醇互溶，用分液的方法无法分离；C项是因为随着温度的升高KNO3的溶解度变化较大，而NaCl的溶解度变化较小。‎ 答案：D ‎8．按以下实验方案可从某海洋动物中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A．步骤(1)需要过滤装置 B．步骤(2)需要用到分液漏斗 C．步骤(3)需要用到坩埚 D．步骤(4)需要蒸馏装置 解析：A项，从流程图可知，经过操作(1)，混合体系一分为二(滤液和不溶性物质)，所以该步骤为过滤；B项，经过操作(2)，混合体系一分为二(水层和有机层)，则该步骤为分液，用到的主要仪器为分液漏斗；C项，从得到的物质可知，该步骤为蒸发结晶过程，用到的仪器是蒸发皿、玻璃棒和酒精灯等，不用坩埚；D项，从有机层分离出甲苯，依据甲苯和甲醇二者沸点差别较大，可采取蒸馏法进行分离。‎ 答案：C ‎9．如图所示为从固体混合物中分离X的两种方案，‎ 8‎ 请根据方案1和方案2指出下列说法中合理的是(　　)‎ 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中的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：碳酸氢钠、氯化铵受热均易分解，故用方案1不能将两物质分离开，A错误；方案1中的残留物应该具有受热时不挥发或难分解的性质，B错误；方案2中加入的试剂可能不与除X外的物质发生化学反应 ，如加水进行溶解分离，C错误；SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3而分离，D正确。‎ 答案：D 二、非选择题 ‎10．海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下图：‎ ‎(1)实验室灼烧海带，需要下列仪器中的________(填字母，下同)。‎ a．试管　　　　b．烧杯　　　　c．坩埚 d．泥三角 e．铁三脚架 f．酒精灯 ‎(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①________，③__________。‎ ‎(3)提取碘的过程中，可选择的有机试剂是________。‎ A．甲苯、酒精 B．四氯化碳、苯 C．汽油、乙酸 D．汽油、甘油 8‎ ‎(4)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器有____________、________。‎ ‎(5)小组用CCl4萃取碘水中的碘，在右图的分液漏斗中，下层液体呈______色；他们打开分液漏斗活塞，却未见液体流下，原因可能是 ‎_______________________________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(6)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，还须经过蒸馏，指出下列实验装置图中的错误之处：‎ ‎①___________________________________________________；‎ ‎②___________________________________________________；‎ ‎③__________________________________________________。‎ ‎(7)进行上述蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是____________‎ ‎_____________________________________________________，‎ 最后晶态碘在________里聚集。‎ 答案：(1)cdef　 (2)过滤 萃取分液 (3)B ‎(4)分液漏斗 普通漏斗 ‎(5)紫红 分液漏斗上口活塞小孔未与空气相通 ‎(6)①缺石棉网 ②温度计插到了液体中 ③冷凝管进出水的方向颠倒 ‎(7)使蒸馏烧瓶受热均匀，控制加热温度不至于过高　蒸馏烧瓶 ‎11．氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制的流程：‎ 根据上述流程回答下列问题：‎ 8‎ ‎(1)混合①中发生反应的化学方程式为_____________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(2)混合①中使用冰水的目的是___________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是________、________。操作Ⅲ一般适用于分离________混合物(选填编号)。‎ a．固体和液体 b．固体和固体 c．互不相溶的液体 d．互溶的液体 ‎(4)混合②中加入Na2SO3的目的是_________________________‎ ‎_______________________________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(5)纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色，于是甲、乙、丙同学设计了简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3＋，则用于证明该假设所用的试剂为________，若假设成立，可观察到的现象为_______________________________________________________。‎ 乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为________，其用于证明该假设所用的试剂为________。‎ 解析：(1)SO2具有还原性，Br2具有氧化性，能发生反应SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。(2)降低体系温度，可以增大SO2气体在水中的溶解性，同时防止溴挥发。(3)操作Ⅱ是分离固体和溶液，采用过滤；操作Ⅲ是分离相互溶解的液体，采用蒸馏的方法。(4)Na2SO3具有还原性，可以将溴单质还原为溴离子，从而除去粗品中未反应完的溴。(5)Fe3＋、Br2的检验方法。‎ 答案：(1)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4‎ ‎(2)降低体系温度，防止溴挥发，使反应完全 ‎(3)过滤 蒸馏 d　(4)除去粗品中未反应完的溴 ‎(5)KSCN溶液　溶液变成红色　含有Br2　CCl4‎ ‎12．(2016·全国卷Ⅲ)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：‎ ‎(一)碳酸钙的制备 8‎ a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b.玻璃棒用作引流 c.将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d.滤纸边缘高出漏斗 e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 ‎(二)过氧化钙的制备 ‎(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈__________性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是 ‎_____________________________________________________。‎ ‎(4)步骤③中反应的化学方程式为_________________________‎ ‎______________________________________________________，‎ 该反应需要在冰浴下进行，原因是_________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是_____________________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(6)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是 ‎_______________________________________________________‎ ‎____________，产品的缺点是___________________________。‎ 解析：(1)反应混合液中盐酸过量，加入氨水可以中和盐酸，调节溶液的pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离。(2)a项，‎ 8‎ 漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁，容易造成溶液飞溅，错误；b项，玻璃棒用作引流，正确；c项，将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁，防止有气泡，正确；d项，滤纸边缘应低于漏斗口，错误；e项，用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动容易划破滤纸，错误。(3)步骤②中逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液中含有大量的CO2，溶液呈酸性，而CaO2溶于酸，故应将溶液煮沸以除去溶解的CO2气体。(4)根据题意可知反应物为CaCl2、H2O2、NH3·H2O，产物为CaO2、NH4Cl和H2O，则反应的化学方程式为CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O，由于H2O2在高温下易分解，所以反应应在冰浴中进行。‎ ‎(5)由于乙醇与水互溶且易挥发，所以使用乙醇洗涤去除晶体表面的水分。(6)制备过氧化钙的另一种方法是将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是：工艺简单，操作方便，产品的缺点是：没有除杂净化工艺，所制得产品纯度低。‎ 答案：(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀　分离 ‎(2)ade ‎(3)酸 除去溶液中的CO2‎ ‎(4)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O(或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl)　温度过高时双氧水易分解 ‎(5)去除晶体表面水分 ‎(6)工艺简单，操作方便　纯度较低 8‎