2021版高考化学一轮复习课时提升作业三十一物质的分离与提纯含解析苏教版

2021版高考化学一轮复习课时提升作业三十一物质的分离与提纯含解析苏教版

物质的分离与提纯 ‎1.为达到下列实验目的,所采用的方法正确的是 (　　)‎ A.分离饱和食盐水和沙子的混合物——过滤 B.分离水和汽油的混合物——蒸馏 C.从硝酸钾和氯化钾混合液中获取硝酸钾——蒸发 D.从溴水中提取溴——分液 ‎【解析】选A。沙子不溶于水,食盐溶于水,则利用过滤法可分离,故A正确;水和汽油的混合物分层,则利用分液法分离,故B错误;硝酸钾、KCl的溶解度受温度影响不同,若蒸发均从溶液中析出,应利用结晶法分离,故C错误;溴水不分层,不能利用分液分离,溴易溶于有机溶剂,不易溶于水,应利用萃取分液,故D错误。‎ ‎2.(2018·浙江11月选考真题)下列实验合理的是 (　　)‎ A.用湿润的pH试纸测定CH3COONa溶液的pH B.用蒸馏的方法分离乙醇(沸点为‎78.3 ℃‎)和苯(沸点为‎80.1 ℃‎)的混合物 C.用淀粉-KI试纸鉴别碘水和FeCl3溶液 D.用Na2CO3溶液鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸 ‎【解析】选D。pH试纸在测定相关溶液的pH时不能湿润,A错误;乙醇(沸点为‎78.3 ℃‎)和苯(沸点为‎80.1 ℃‎)的沸点相差不大,不能用蒸馏的方法分离,B错误;FeCl3溶液能氧化KI生成I2,也能使淀粉-KI试纸变蓝,用淀粉-KI试纸无法鉴别碘水和FeCl3溶液,C错误;Na2CO3溶液与CaCl2溶液反应有白色沉淀生成,与NaCl溶液不反应,和稀硫酸反应有气泡产生,D正确。‎ ‎3.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 除去KCl中的MnO2‎ 蒸发结晶 溶解度不同 B 除去碘中的NaCl 加热、升华 NaCl的熔点高,碘易升华 C 分离KNO3和NaCl 重结晶 KNO3的溶解度大于NaCl D 分离食用油和汽油 分液 食用油和汽油的密度不同 ‎【解析】选B。A项,除去KCl中的MnO2应采用过滤的方法;B项,碘易升华,加热可分离;C项,利用重结晶方法分离KNO3和NaCl是利用KNO3的溶解度受温度的影响大于NaCl;D项,食用油和汽油互溶,但沸点不同应用蒸馏的方法分离。‎ 7‎ ‎4.(2020·温州模拟)下列除杂操作正确的是 (　　)‎ 物质 杂质 试剂 提纯方法 A 溴苯 溴 苯 分液 B 二氧化碳 二氧化硫 饱和碳酸 钠溶液 洗气 C 甲烷 乙烯 酸性高锰酸 钾溶液 洗气 D 乙醇 水 生石灰 蒸馏 ‎【解析】选D。溴苯和苯互溶,无法分液,故无法除杂,A不正确;二氧化碳也可能和碳酸钠溶液反应, B不正确;乙烯可能会被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳而引入新的杂质,C不正确; 生石灰可以吸收水生成熟石灰,蒸馏后可以提纯乙醇, D正确。 ‎ ‎5.(2016·海南高考)某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用‎15.0 g该废催化剂为原料,回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下:‎ ‎　回答下列问题: ‎ ‎(1)在下列装置中,第一次浸出必须用________,第二次浸出应选用________(填标号)。 ‎ ‎(2)第二次浸出时,向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反,会造成______________。滤渣2的主要成分是 ________。 ‎ ‎(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________。 ‎ ‎(4)某同学在实验完成之后,得到‎1.5 g CuSO4·5H2O,则铜的回收率为______________。 ‎ ‎【解析】(1)根据流程图分析第一次浸出主要发生ZnO、ZnS与硫酸反应,因生成H2S有毒气体,应有尾气吸收装置,用D装置;滤渣1的主要成分是SiO2、CuS,第二次浸出主要是CuS 7‎ 在酸性条件下被H2O2氧化为硫酸铜,没有气体产生,用A装置。‎ ‎(2)第二次浸出时,向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反,会造成H2O2与固体颗粒接触分解。滤渣2的主要成分是SiO2(和S)。‎ ‎(3)蒸发皿用来蒸发浓缩溶液。‎ ‎(4)‎15.0 g废催化剂中含n(Cu)=n(CuS)==0.02 mol,得到‎1.5 g CuSO4·5H2O中含n(Cu)=n(CuSO4·5H2O)==0.006 mol,则铜的回收率为×100%=30%。‎ 答案:(1)D　A ‎(2)H2O2与固体颗粒接触分解　SiO2(和S)‎ ‎(3)蒸发皿 ‎(4)30%‎ ‎6.Na2SO4中常含有少量Ca2+、Mg2+等杂质离子,实验室提纯Na2SO4的流程如下: ‎ ‎(1)试剂a、b分别是________、________。(填化学式) ‎ ‎(2)操作①的名称是________,该操作使用的玻璃仪器有__________________。 ‎ ‎(3)操作②的名称是__________________。 ‎ ‎(4)洗涤晶体时常用冷水,其目的是__________________。 ‎ ‎【解析】(1)除去Na2SO4中含有的Ca2+、Mg2+,应分别选用Na2CO3、NaOH两种试剂;‎ ‎(2)操作①是过滤,使用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯;(3)溶液Ⅲ为Na2SO4溶液,故操作②为蒸发结晶,从而得到Na2SO4·10H2O;(4)洗涤晶体时用冷水是为了降低Na2SO4·10H2O晶体的溶解度,减少溶解量。‎ 答案:(1)Na2CO3　NaOH(顺序可互换)‎ 7‎ ‎(2)过滤　漏斗、玻璃棒、烧杯 ‎(3)蒸发结晶 ‎(4)减少(或防止)Na2SO4·10H2O的溶解 ‎1.我们学习化学很重要的一个方面就是解决生活中的实际问题,下列家庭小实验不合理的是 (　　)‎ A.用灼烧并闻气味的方法检验真丝衣料 B.用淀粉和水检验食盐中的碘元素 C.用食用碱(Na2CO3)溶液洗涤餐具上的油污 D.用食醋除去热水壶中的水垢 ‎【解析】选B。食盐中的碘元素以KIO3的形式存在,只有还原为I2,淀粉才能变蓝,只用淀粉和水不能检验食盐中的碘元素。‎ ‎2.从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是 (　　)‎ ‎【解析】选C。A.将海带灼烧成灰要在坩埚中进行,错误;B.过滤得含I-溶液应该用玻璃棒引流,错误;C.由于CCl4的密度比水大,所以萃取后碘的CCl4溶液应该在下层,正确;D.碘与CCl4是互溶的物质,二者沸点不同,因此分离碘和CCl4应该使用蒸馏的方法,温度计的水银球在支管口附近,错误。‎ ‎3.(2018·宁波模拟)从海带中提取碘,可经过以下实验步骤完成。下列有关说法正确的是 (　　)‎ 7‎ A.灼烧过程中使用的玻璃仪器有酒精灯、坩埚、玻璃棒 B.氧化过程中发生反应的离子方程式为2I-+H2O2I2+2OH-‎ C.检验碘单质时,可选用淀粉碘化钾试纸,若试纸变蓝说明海带中含有碘单质 D.分液时,先打开活塞放出下层液体,再关闭活塞倒出上层液体 ‎【解析】选D。灼烧实验使用的仪器有:石棉网,酒精灯,坩埚,玻璃棒,用到的玻璃仪器为酒精灯、玻璃棒,A错误;氧化过程中发生反应的离子方程式为:2H++2I-+H2O2I2+2H2O,B错误;碘单质遇到淀粉变蓝,用淀粉检验碘存在,通常用淀粉碘化钾试纸检验氧化性强于碘的气体,C错误;分液时,先打开活塞放出下层液体,再关闭活塞倒出上层液体,防止液体重新混合而污染,D正确。‎ ‎4.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:‎ 回答下列问题: ‎ ‎(1)步骤①中得到的氧化产物是________,溶解温度应控制在60～‎70 ℃‎,原因是__________________ __。 ‎ ‎(2)写出步骤③中主要反应的离子方程式 __________________。 ‎ ‎(3)步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是________(写名称)。 ‎ ‎(4)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是 __________________。 ‎ ‎(5)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有________(填字母)。 ‎ A.分馏塔　　　　　 B.离心机 C.反应釜 D.框式压滤机 ‎(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g,将其置于过量的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用a mol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定到终点,消耗K2Cr2O7溶液b mL,反应中Cr2被还原为Cr3+,样品中CuCl的质量分数为________。 ‎ ‎【解析】(1)反应中铜被氧化为二价铜离子,所以氧化产物为铜离子。温度太低反应太慢,‎ 7‎ 温度太高铵盐会分解,所以反应控制在60～70 ℃。‎ ‎(2)反应③中二价铜离子氧化亚硫酸根,生成硫酸根和氯化亚铜:2Cu2++S+‎ ‎2Cl-+H2O2CuCl↓+S+2H+。‎ ‎(3)因为产物为硫酸铵,为了不增加杂质,用硫酸酸洗最好。‎ ‎(4)CuCl难溶于醇,在潮湿空气中易水解氧化,所以醇洗可以除去其表面水分,防止其水解氧化。‎ ‎(5)分馏塔是用于分离互溶液体的设备,离心机可利用离心力使液体中的固体沉降,达到固液分离的目的,反应釜为发生反应的设备,框式压滤机可以使物料中的水通过挤压而排出,达到固液分离的目的。‎ ‎(6)根据题意,CuCl与K2Cr2O7发生氧化还原反应,K2Cr2O7被还原为Cr3+,则b mL ‎ a mol·L-1 K2Cr2O7溶液发生反应时,转移电子的物质的量是ab×10-3×2×3 mol ‎=6ab×10-3 mol,Cu+会被氧化为Cu2+,根据得失电子守恒,CuCl的物质的量是6ab×10-3 mol,则样品中CuCl的质量分数=(6ab×10-3 mol×‎99.5 g·mol-1)/m g×100%=×100%。‎ 答案:(1)CuSO4(或Cu2+)　温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解 ‎(2)2Cu2++S+2Cl-+H2O2CuCl↓+S+2H+　(3)硫酸　(4)醇洗有利于加快去除CuCl表面水分,防止其水解氧化 ‎(5)BD　(6)×100%‎ ‎5.某同学现要从测定油脂碘值实验的含碘废液(除H2O外,含有油脂、I2、I-)中回收碘,设计了如下实验过程: ‎ 7‎ ‎(1)A溶液是某还原剂,向含碘废液中加入稍过量A溶液的目的是__________。 ‎ ‎(2)操作①用到的主要玻璃仪器为__________。 ‎ ‎(3)操作②的方法是__________。 ‎ ‎(4)氧化时,在三颈瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入适量Cl2,在30～‎40 ℃‎反应(实验装置如图所示)。实验控制在30～‎40 ℃‎下进行的原因是 ‎__________________________________________________________________。 ‎ 通入氯气不能过量的原因是 __________________。 ‎ 锥形瓶里盛放的溶液为__________________________。 ‎ ‎【解析】往含碘废液中加入还原性的物质,将废液中的I2还原为I-,油脂不溶于水,用分液的方法分离得到油脂和溶液,然后在溶液中加强氧化剂氯气氧化碘离子,萃取、分液、蒸馏得到碘单质,达到分离提纯的目的。‎ ‎(1)向含碘废液中加入稍过量A溶液的目的是将废液中的碘单质还原为碘离子进入水层。‎ ‎(2)操作①是分液,依据分液操作选择仪器为分液漏斗、烧杯。‎ ‎(3)操作②是水溶液中得到碘单质的提取方法,溶液中加入萃取剂,萃取碘单质,通过分液漏斗分液得到有机萃取层,通过蒸馏得到碘单质。‎ ‎(4)碘易升华,且氯气的溶解度随着温度的升高而减小,温度越高,氯气的溶解度越小,反应越不充分,所以应该在30～‎40 ℃‎条件下进行反应,过量的氯气会将碘单质氧化为I,反应为5Cl2+I2+6H2O10Cl-+2I+12H+,氯气、碘蒸气都有毒,不能直接排入空气中,且都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质,所以用NaOH溶液吸收氯气。‎ 答案:(1)将废液中的碘单质还原为碘离子进入水层 ‎(2)分液漏斗、烧杯　(3)萃取、分液、蒸馏 ‎(4)温度太低反应太慢,温度过高氯气溶解度会变小　过量的氯气会将碘单质氧化为I　NaOH溶液 7‎