2023版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第一章從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第2講物質(zhì)的分離和提純限時訓(xùn)練

PAGEPAGE2物質(zhì)的別離和提純[選題細(xì)目表]考查知識點(diǎn)根底題中檔題較難題1.別離提純的物理方法1、2、35、6102.別離提純的化學(xué)方法1、3、4、78、911一、選擇題(此題包括7個小題，每題6分，共42分，每題僅有一個選項(xiàng)符合題意)1．(2022·全國Ⅱ卷)以下實(shí)驗(yàn)操作能到達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)操作A制備Fe(OH)3膠體將NaOH濃溶液滴加到飽和的FeCl3溶液中B由MgCl2溶液制備無水MgCl2將MgCl2溶液加熱蒸干C除去Cu粉中混有的CuO參加稀硝酸溶液，過濾、洗滌、枯燥D比擬水和乙醇中氫的活潑性分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中解析：A項(xiàng)，向沸水中滴入飽和氯化鐵溶液制備氫氧化鐵膠體，A項(xiàng)錯誤；B項(xiàng)，氯化鎂是強(qiáng)酸弱堿鹽，MgCl2溶液水解產(chǎn)生的HCl易揮發(fā)，所以由MgCl2溶液制備無水MgCl2要在HCl氣流中加熱蒸干，B項(xiàng)錯誤；C項(xiàng)，銅與稀硝酸會反響，應(yīng)該用稀鹽酸，C項(xiàng)錯誤；D項(xiàng)，分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中，反響劇烈的是水，反響平緩的是乙醇，利用此反響比擬水和乙醇中氫的活潑性，D項(xiàng)正確。答案：D2．(2022·保定一模)以下實(shí)驗(yàn)中，所采取的別離方法與對應(yīng)原理都正確的選項(xiàng)是()選項(xiàng)目的別離方法原理A除去KCl中的MnO2蒸發(fā)結(jié)晶溶解度不同B除去碘中的NaCl加熱、升華NaCl的熔點(diǎn)高，碘易升華C別離KNO3和NaCl重結(jié)晶KNO3的溶解度大于NaClD別離食用油和汽油分液食用油和汽油的密度不同解析：A項(xiàng)，應(yīng)“加水過濾、蒸發(fā)結(jié)晶〞；C項(xiàng)，原理是KNO3的溶解度隨溫度變化而變化較大，NaCl的溶解度隨溫度變化而根本無變化；D項(xiàng)，食用油和汽油互溶，不能用分液法別離。答案：B3．從海帶中提取碘要經(jīng)過灼燒、浸取、過濾、氧化、萃取、分液、蒸餾等操作，以下對應(yīng)的裝置合理、操作標(biāo)準(zhǔn)的是()解析：A項(xiàng)，灼燒應(yīng)選用坩堝，錯誤；B項(xiàng)，應(yīng)用玻璃棒引流，且漏斗下端尖口處要緊貼燒杯內(nèi)壁，錯誤；C項(xiàng)，碘的苯溶液應(yīng)從上口倒出，錯誤。答案：D4．(2022·洛陽一模)以下有關(guān)除雜的實(shí)驗(yàn)操作不合理的是()A．除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3：參加足量的Mg(OH)2并過濾B．除去NaCl溶液中少量的Na2S：參加AgCl后再過濾C．除去石英中的少量碳酸鈣，用稀鹽酸溶解后過濾D．除去氯化鈉固體中的少量純堿：參加足量氯化鈣，過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶解析：A項(xiàng)，Mg(OH)2和酸反響促進(jìn)Fe3＋水解形成Fe(OH)3沉淀，通過過濾即可除去Fe(OH)3；B項(xiàng)，Na2S和AgCl反響生成Ag2S沉淀和NaCl，過濾除去Ag2S和剩余的AgCl，即可除去NaCl溶液中的Na2S；C項(xiàng)，碳酸鈣能夠溶于稀鹽酸并生成可溶的CaCl2，通過過濾可得到純潔的石英；D項(xiàng)，能除去雜質(zhì)純堿，但又引入了新的雜質(zhì)CaCl2。答案：D5．(2022·衡陽八中統(tǒng)考)為提純以下物質(zhì)(括號內(nèi)的物質(zhì)是雜質(zhì))，所選用的除雜試劑和別離方法都正確的選項(xiàng)是()選項(xiàng)被提純的物質(zhì)除雜試劑別離方法A乙酸乙酯(乙酸)CCl4萃取、分液B乙烷(乙烯)高錳酸鉀溶液洗氣C乙醇(乙酸)新制氧化鈣蒸餾D苯(溴)碘化鉀溶液分液解析：乙酸乙酯、乙酸均易溶于CCl4，所以不能用CCl4萃取別離出乙酸乙酯中的乙酸，正確的方法是參加飽和Na2CO3溶液作除雜劑，利用萃取、分液的方法進(jìn)行別離除雜，A錯誤；乙烯被高錳酸鉀溶液氧化生成CO2氣體，引入氣體雜質(zhì)，所以應(yīng)改用溴水進(jìn)行洗氣，B錯誤；碘化鉀溶液與溴反響生成的碘會溶于苯中，使提純失敗，D錯誤。答案：C6．以下實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)正確，且能到達(dá)目的的是()解析：A項(xiàng)，導(dǎo)管插入水中，不能防止倒吸；C項(xiàng)，不能用坩堝從溶液中提取溶質(zhì)；D項(xiàng)，缺少溫度計(jì)。答案：B7．按以下實(shí)驗(yàn)方案可從海洋動物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。以下說法錯誤的選項(xiàng)是()A．步驟(1)需要過濾裝置B．步驟(2)需要用到分液漏斗C．步驟(3)需要用到坩堝D．步驟(4)需要蒸餾裝置解析：A項(xiàng)，步驟(1)，由于得到不溶性物質(zhì)和濾液，所以應(yīng)采取過濾的方法，正確；B項(xiàng)，步驟(2)，由于得到有機(jī)層和水層，所以應(yīng)用分液漏斗別離，正確；C項(xiàng)，從水溶液中獲得固體，應(yīng)采取蒸發(fā)結(jié)晶或濃縮冷卻結(jié)晶的方法，應(yīng)采用蒸發(fā)皿，錯誤；D項(xiàng)，從有機(jī)層中獲得甲苯，根據(jù)沸點(diǎn)不同，應(yīng)采用蒸餾裝置，正確。答案：C二、非選擇題(此題包括4個小題，共58分)8．(10分)某研究性學(xué)習(xí)小組擬取鹽湖苦鹵的濃縮液(富含K＋、Mg2＋、Br－、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－等)來制取較純潔的氯化鉀晶體及液溴，他們設(shè)計(jì)了如下流程：答復(fù)以下問題：(1)操作Ⅰ的名稱為________；要從橙色液體中別離出溴，所采取的操作需要的主要玻璃儀器除酒精燈和溫度計(jì)外，還有________。(2)試劑Y的化學(xué)式為____________；檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)已除盡的方法是______________________________________________________。(3)寫出操作Ⅲ的具體操作步驟________________________________________________________________________________。解析：(1)參加氧化劑，能夠?qū)⒖帑u中的Br－氧化為Br2，參加CCl4萃取、分液可別離出溶液中的Br2。橙色液體為溴的CCl4溶液，可以用蒸餾的方法別離出溴，還需用到蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管、錐形瓶等儀器。(2)溶液A中的離子為K＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－，分別參加Ba(OH)2、K2CO3，除去其中的SOeq\o\al(2－,4)、Mg2＋以及過量的Ba2＋，那么Y必須為K2CO3。檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)已除盡，可以取少量無色溶液D，參加BaCl2溶液，觀察是否有白色沉淀產(chǎn)生，需要注意的是，不能取無色溶液B，因?yàn)锽中含有COeq\o\al(2－,3)，會對SOeq\o\al(2－,4)的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾。(3)操作Ⅲ是由KCl溶液得到KCl晶體，實(shí)驗(yàn)操作為蒸發(fā)結(jié)晶。答案：(1)萃取、分液蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管、錐形瓶(2)K2CO3取少量無色溶液D，參加BaCl2溶液，假設(shè)沒有白色沉淀生成，那么SOeq\o\al(2－,4)已除盡(其他合理答案也可)(3)將溶液倒入蒸發(fā)皿中并置于三腳架上，加熱并用玻璃棒不斷攪拌蒸發(fā)皿中的液體，直到溶液出現(xiàn)較多晶體時，停止加熱，利用余熱蒸干9．(15分)以下是制備CuO的流程圖：eq\a\vs4\al(工業(yè),CuSO4)eq\o(→,\s\up7(Ⅰ),\s\do5())eq\o(→,\s\up7(Ⅱ),\s\do5())eq\a\vs4\al(CuSO4,溶液)eq\o(→,\s\up7(Ⅲ),\s\do5())CuSO4·5H2O→……→CuO(1)步驟Ⅰ的目的是除去不溶性雜質(zhì)。操作是__________________________________。(2)步驟Ⅱ的目的是除鐵。操作是：滴加H2O2溶液，稍加熱；當(dāng)Fe2＋轉(zhuǎn)化完全后，慢慢參加Cu2(OH)2CO3粉末，攪拌，以控制溶液pH＝3.5；加熱煮沸一段時間，過濾，用稀硫酸酸化濾液至pH＝1?？刂迫芤簆H＝3.5的原因是________________________________________________________________________________________。(3)步驟Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶體。操作是__________________(填操作名稱)，過濾，水浴加熱烘干。水浴加熱的特點(diǎn)是______________________________________________。解析：(1)不溶性雜質(zhì)由于不溶于水，采用過濾的方法除去。(2)步驟Ⅱ操作：向含有CuSO4、FeSO4的溶液中滴加H2O2，發(fā)生反響：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，此時溶液的pH<3.5，而pH＝3.5時，F(xiàn)e(OH)3沉淀易形成，故此時要參加Cu2(OH)2CO3粉末，以中和H＋，控制pH＝3.5，同時加熱煮沸，使Fe3＋水解趨于完全，生成Fe(OH)3沉淀，同時抑制Cu2＋的水解。過濾除去Fe(OH)3沉淀，再加稀硫酸酸化得到CuSO4溶液。(3)通過蒸發(fā)溶劑、冷卻結(jié)晶的方法析出硫酸銅晶體，加熱烘干時溫度不能超過100℃，且需溫度恒定，以防溫度過高使硫酸銅分解，因此采用水浴加熱。答案：(1)溶解、過濾(2)使Fe3＋可全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋不會轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2沉淀(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶受熱均勻，溫度易于控制在100℃10．(15分)根據(jù)以下各組溶解度曲線圖，判斷別離提純方法。(1)根據(jù)圖1中Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲線(g/100g水)，由Na2SO4溶液得到Na2SO4固體的操作為將溶液升溫結(jié)晶、__________、用乙醇洗滌后枯燥。用乙醇洗滌而不用水洗滌的原因是_____________________________________________________________________________。(2)根據(jù)圖2所示相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線。在實(shí)驗(yàn)室中提純過硫酸鉀粗產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)具體操作依次為將過硫酸鉀粗產(chǎn)品溶于適量水中，_________________________________________________________，枯燥。(3)根據(jù)圖1中紅礬鈉(Na2Cr2O7·2H2O)和Na2SO4的溶解度曲線，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。解析：(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖巧蒒a2SO4，防止生成Na2SO4·10H2O，趁熱過濾、用乙醇洗滌都是為了到達(dá)這個目的。(2)根據(jù)各物質(zhì)的溶解度變化和過硫酸鉀的性質(zhì)，應(yīng)運(yùn)用重結(jié)晶法進(jìn)行提純別離。(3)根據(jù)溶解度曲線可知，隨著溫度升高，Na2SO4的溶解度降低，而Na2Cr2O7·2H2O溶解度升高，趁熱過濾，有利于Na2SO4結(jié)晶析出。蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾后只需冷卻結(jié)晶即可得紅礬鈉。答案：(1)趁熱過濾防止形成Na2SO4·10H2O(2)在不超過80℃的條件下蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，用冷水洗滌(3)有利于Na2SO4結(jié)晶析出，又能防止Na2Cr2O7·2H2O結(jié)晶析出冷卻結(jié)晶11．(18分)醇脫水是合成烯烴的常用方法，實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己烯的反響和實(shí)驗(yàn)裝置如下：可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)相對分子質(zhì)量eq\f(密度,〔g·cm－3〕)沸點(diǎn)/℃溶解性環(huán)己醇1000.9618161微溶于水環(huán)己烯820.810283難溶于水合成反響：在a中參加20g環(huán)己醇和2小片碎瓷片，冷卻攪動下慢慢參加1mL濃硫酸。B中通入冷卻水后，開始緩慢加熱a，控制餾出物的溫度不超過90℃。別離提純：反響粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌，別離后參加無水氯化鈣顆粒，靜置一段時間后棄去氯化鈣。最終通過蒸餾得到純潔環(huán)己烯10g。答復(fù)以下問題：(1)裝置b的名稱是________________。(2)參加碎瓷片的作用是______________；如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片，應(yīng)該采取的正確操作是________(填字母)。A．立即補(bǔ)加 B．冷卻后補(bǔ)加C．不需補(bǔ)加 D．重新配料(3)本實(shí)驗(yàn)中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為________。(4)分液漏斗在使用前須清洗干凈并________；在本實(shí)驗(yàn)別離過程中，產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的________(填“上口倒出〞或“下口放出〞)。(5)別離提純過程中參加無水氯化鈣的目的是______________。(6)在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中，不可能用到的儀器有________(填字母)。A．圓底燒瓶B．溫度計(jì)C．吸濾瓶D．球形冷凝管E．接收器(7)本實(shí)驗(yàn)所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是________(填字母)。A．41% B．50%C．61% D．70%解析：(2)碎瓷片的存在可防止在加熱過程中產(chǎn)生暴沸現(xiàn)象；補(bǔ)加碎瓷片時需要待已加熱的試液冷卻后再參加。(3)加熱過程中，環(huán)己醇除可發(fā)生消去反響生成環(huán)己烯外，