2019届高考化学一、二轮衔接专题整合(十四)　物质的分离、提纯作业

2019届高考化学一、二轮衔接专题整合(十四)　物质的分离、提纯作业

专题整合(十四)　物质的分离、提纯 做一做——融会贯通知识联系寒假期间，检测一轮，启动二轮，学习状态保持好！‎ ‎[一题串知·迁移练]‎ 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：‎ ‎ ‎ ‎[串知设计]‎ ‎(1)为了分离提纯锌和铜，在实验方案中进行了两次过滤，第一次过滤是为了从滤液中获得________；第二次过滤是为了从滤液中获得________；过滤操作是进行________和________的分离和提纯；为加快过滤速度通常选用____装置(填字母)。‎ ‎(2)B装置为实验室常用的蒸馏装置，常用于分离沸点相差较大的互溶________混合物；在使用过程中应注意：温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的________；为防止加热时液体暴沸，应在蒸馏烧瓶内加入________，且冷凝管水流的方向应________；而对于液液互不相溶的液体应选用________操作进行分离和提纯；分液时下层液体从________，上层液体从________。 ‎(3)对于固固混合物的分离与提纯可采用________法(如NaCl和I2)、加热法(如Na2CO3和NaHCO3)和________法(如NaCl和BaSO4)等等；而对于气气混合物的分离与提纯，可采 用洗气法、灼烧法等等。 答案：(1)ZnSO4·7H2O　CuSO4·5H2O　固体　液体　C　(2)液体　支管口处　碎瓷片或沸石　低进高出　分液　下口流出　上口倒出　(3)升华　过滤 ‎[保分题目·综合练]‎ ‎1．下列物质提纯的方法可能涉及化学变化的是(　　)‎ A．蒸馏　　　　　　　　　 B．过滤 C．分液 D．洗气 解析：选D　用蒸馏、过滤、分液进行混合物的分离均是物理变化过程；洗气时有可能发生化学反应，涉及化学变化过程，如用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl气体。‎ ‎2．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；KNO3、KCl的溶解度受温度影响不同，若蒸发均从溶液中析出，应利用重结晶法分离，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。‎ ‎3．下列有关除杂的实验操作合理的是(　　)‎ A．除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳：通入适量氧气后点燃 B．除去氧气中的少量氮气：使气体通过炽热的铜粉 C．除去石英中的少量碳酸钙：用稀盐酸溶解后过滤 D．除去氯化钠固体中的少量纯碱：加入足量氯化钙，过滤、蒸发、结晶 解析：选C　A项，二氧化碳中混有少量一氧化碳，通入适量氧气后无法点燃，因为二氧化碳不支持燃烧；B项，将氧气和氮气通过炽热的铜粉，这样反应掉的将是氧气；D项，能除去杂质纯碱，但引入了新的杂质CaCl2。‎ ‎4．下列分离提纯方法不正确的是(　　)‎ A．分离KNO3和NaCl，常用重结晶法 B．提纯含有碘单质的NaCl，常用升华法 C．去除乙醇中的水分常用萃取法 D．分离苯和酸性高锰酸钾溶液可用分液法 解析：选C　KNO3的溶解度随温度变化较大，而NaCl的溶解度随温度变化不大，故常用重结晶法分离KNO3和NaCl；碘单质易升华，而NaCl的熔点和沸点都很高，常用升华法提纯含有碘单质的NaCl；苯和酸性高锰酸钾溶液互不相溶，可用分液法分离；去除乙醇中的水分，常加入生石灰再蒸馏。‎ ‎5．下表中除去物质中杂质选用的试剂或操作方法正确的选项是(　　)‎ 序号 物质 杂质 除去杂质选用的试剂或操作方法 ‎①‎ KNO3溶液 KOH 加入适量FeCl3溶液，并过滤 ‎②‎ FeSO4溶液 CuSO4‎ 加入过量铁粉，并过滤 ‎③‎ H2‎ CO2‎ 通过盛有足量NaOH溶液的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶 ‎④‎ NaNO3‎ CaCO3‎ 溶解、过滤、蒸发 A．①②③ B．①③④‎ C．②③④ D．①②④‎ 解析：选C　加入氯化铁会引入杂质Cl－，故①不正确；加入铁粉置换出铜，通过过滤除去铜及过量的铁粉，故②正确；利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体，再用浓硫酸干燥氢气，故③正确；碳酸钙不溶于水，溶解后过滤，再蒸发即可得到纯净的NaNO3，故④正确。‎ ‎6．将空气缓慢通过如图所示装置后，在试管中收集到少量稀有气体。空气在通过a～d装置时，依次除去的气体是(　　)‎ A．O2、N2、H2O、CO2　　　 B．CO2、H2O、O2、N2‎ C．H2O、CO2、N2、O2 D．N2、O2、CO2、H2O 解析：选B　氢氧化钠溶液显碱性，吸收二氧化碳，带出水蒸气，浓硫酸吸收水分，铜粉除去氧气，镁粉除去氮气。‎ ‎7．下列四种分离乙醇、乙酸的方案中最佳的一组是(　　)‎ ‎ ‎ 选项 a b c d A CaO固体 乙酸钙 H2SO4‎ 蒸馏 B Na2CO3固体 乙酸钠 HCl 过滤 C CaO固体 乙酸钙 HCl 过滤 D Na2CO3饱和溶液 乙酸钠 HCl 蒸馏 解析：选A　B、C两项中加入HCl的浓溶液后，得到的均是溶液，不能采用过滤操作，B、C项不符合题意；加入Na2CO3饱和溶液，蒸馏时乙醇中可能混有大量水，且b应为CH3COONa与Na2CO3的混合溶液，D项不符合题意；加入CaO固体，可除去原混合液中的水，且CaO吸水放热，利于乙醇的挥发，故A项符合题意。‎ ‎8．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 ‎①‎ Na2CO3溶液 ‎④‎ 实验操作 ‎②‎ ‎③‎ 加热 下列试剂或操作不合理的是(　　)‎ A．试剂①为Ba(OH)2溶液 B．操作②为结晶 C．操作③为过滤 D．试剂④为稀HNO3‎ 解析：选B　选择Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO，NH3·H2O通过加热除去，操作②为加热。过量的Ba2＋用Na2CO3溶液除去，过量的OH－和CO用硝酸除去，则操作③为过滤，试剂④为HNO3。‎ ‎9．下列除杂与收集气体的实验不能达到实验目的的是(　　)‎ 选项 实验目的 X Y A 除去N2中的Cl2，并收集N2‎ FeSO4‎ H2O B 除去CO中的CO2，并收集CO NaOH H2O C 除去Cl2中的HCl，并收集纯净的Cl2‎ NaCl H2O D 除去NO中的NO2，并收集NO H2O H2O 解析：选C　氯气与FeSO4发生氧化还原反应，氮气不反应，则可除去杂质，故A正确；CO2与NaOH反应，CO不反应，洗气可分离，故B正确；食盐水可抑制氯气的溶解，‎ 但氯气中混有水蒸气，应选浓硫酸干燥得到纯净的氯气，故C错误；NO2与水反应生成NO，洗气可除杂，故D正确。‎ ‎10．物质中杂质(括号内为杂质)的检验、除杂的试剂或方法都正确的是(　　)‎ 选项 物质及其杂质 检验 除杂 A Cl2(HCl)‎ 湿润的淀粉KI试纸 饱和食盐水 B NO(NO2)‎ 观察颜色或湿润的淀粉KI试纸 水 C CO2(HCl)‎ AgNO3溶液(含稀硝酸)‎ 饱和Na2CO3溶液 D NaHCO3溶液(Na2CO3)‎ Ca(OH)2溶液 过量CO2‎ 解析：选B　A项，湿润的淀粉KI试纸可以检验HCl中Cl2，但不能检验Cl2中HCl；B项，NO中含有NO2，可以通过观察气体颜色(红棕色)或通过淀粉KI试纸(NO2将I－氧化为I2，试纸变蓝色)来检验，除去NO中NO2，选择水，发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；C项，除去CO2中HCl，应选择饱和NaHCO3溶液；D项，检验NaHCO3溶液中Na2CO3，不能用Ca(OH)2溶液，因为无论是否含有Na2CO3，均会产生沉淀，应选择CaCl2溶液。‎ ‎11．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，应用溶解过滤的方法，错误；C项中原因是KNO3的溶解度受温度影响大，而NaCl的溶解度几乎不受温度影响，错误；D项中两者互溶，不能用分液的方法，错误。‎ ‎12．实验室从含溴化氢的废液中提取溴单质，下列操作中能达到实验目的的是(　　)‎ A．装置甲用Cl2氧化废液中的溴化氢 B．用装置乙分离CCl4层和水层 C．用装置丙分离CCl4和液溴 D．用仪器丁长期贮存液溴 解析：选B　甲中导管应“长进短出”，A错误；CCl4密度比水大且与水互不相溶，可用分液的方法分离，B正确；C项装置中温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，错误；液溴易挥发，能腐蚀橡胶，D错误。‎ 看一看——主干知识牢记心间寒假自修，平时浏览，考前温故，基础知识何时都不能丢！‎ ‎1．物质分离、提纯的常用装置 ‎2．物质分离、提纯的四种类型 ‎(1)“固＋固”混合物的分离与提纯 ‎ ‎ ‎(2)“固＋液”混合物的分离与提纯 ‎ ‎ ‎(3)“液＋液”混合物的分离与提纯 ‎ ‎ ‎(4)“气＋气”混合物的分离与提纯 ‎ ‎ ‎3．物质分离、提纯的注意事项 ‎(1)“四原则”‎ ‎①不增，不得引入新杂质；‎ ‎②不减，尽量不减少被提纯的物质；‎ ‎③易分，使被提纯或分离的物质跟其他物质易分离；‎ ‎④复原，被提纯的物质要易恢复原状态。‎ ‎(2)“三必须”‎ ‎①除杂试剂必须过量；‎ ‎②过量试剂必须除尽(除去过量试剂带入的新杂质，同时注意加入试剂的顺序)；‎ ‎③选择最佳的除杂途径。‎ ‎4．常见混合物的除杂 ‎(1)常见固体混合物的除杂 固体混合物(括号内为杂质)‎ 除杂试剂 分离方法 Na2CO3(NaHCO3)‎ 加热 ‎—‎ NaHCO3(Na2CO3)‎ CO2和H2O ‎—‎ NaCl(NH4Cl)‎ ‎—‎ 加热分解 I2(SiO2)‎ 加热 升华 Fe2O3(Al2O3)‎ 过量NaOH溶液 过滤 NH4Cl(FeCl3)‎ 适量氨水 过滤、结晶 KNO3(NaCl)‎ 水 结晶、重结晶 炭粉(CuO)‎ 稀盐酸 过滤 镁粉(铝粉)‎ 过量NaOH溶液 过滤 铁粉(铝粉)‎ 过量NaOH溶液 过滤 ‎(2)常见混合气体的除杂 混合气体(括号内为杂质)‎ 除杂试剂 分离方法 H2(NH3)‎ 浓硫酸 洗气 Cl2(HCl)‎ 饱和NaCl溶液 洗气 CO2(HCl)‎ 饱和NaHCO3溶液 洗气 CO2(SO2)‎ 饱和NaHCO3溶液 洗气 CO2(CO)‎ 灼热CuO ‎—‎ CO(CO2)‎ 石灰乳或NaOH溶液 洗气 NO(NO2)‎ 水 洗气 N2(O2)‎ 灼热铜网 ‎—‎ CH4(C2H4) ‎ 溴水 洗气 酸性高锰酸钾和石灰乳 洗气