2025屆高考化學一輪總復習課時跟蹤練11物質的分離和提純

課時跟蹤練11物質的分別和提純[基礎鞏固]1．某同學設計利用鐵屑制備硝酸鐵晶體的合理方案：先在空氣中灼燒鐵屑，后用稀硝酸溶解，再經過蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾可得硝酸鐵晶體。上述方案中，不會用到的試驗儀器為（）解析：選C。溶解須要用到燒杯，灼燒須要用到坩堝，過濾須要用到漏斗，整個試驗方案中不會用到冷凝管。2．（2024·珠海試驗中學摸底）除去下列氣體中的雜質（括號內為雜質），方法錯誤的是（）A.CO（CO2）：通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶B．CO2（SO2）：通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶C．Cl2（HCl）：通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶D．CH4（CH2=CH2）：通過盛有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶答案：D3．（2024·湛江模擬）下列試驗操作正確且能達到相應試驗目的的是（）解析：選C。碘單質易溶于四氯化碳，應接受蒸餾操作分別二者，A項不能達到試驗目的；乙醇和水能形成共沸物，所以干脆蒸餾75%的酒精溶液不能制備無水酒精，應在75%的酒精溶液中加入生石灰，再蒸餾可制備無水酒精，B項不能達到試驗目的；乙烷不和溴水反應，乙烯能與溴水反應生成1，2-二溴乙烷，可用溴水除去乙烷中的乙烯，C項能達到試驗目的；提純乙酸乙酯時，可用飽和碳酸鈉溶液處理后再分液，D項不能達到試驗目的。4．下列試驗操作或裝置正確的是（）ABCD蒸發(fā)除去苯甲酸中的乙醇除去水中的苯酚試驗室純化工業(yè)乙酸乙酯用氫氧化鈉溶液滴定醋酸解析：選C。A.乙醇和苯甲酸互溶，苯甲酸的沸點高于乙醇的沸點，應用蒸餾的方法分別，故A錯誤；B.苯酚微溶于水，苯酚在水中形成乳濁液，不能用過濾的方法分別，故B錯誤；C.乙酸乙酯的沸點較低（77.1℃），可接受蒸餾的方法純化工業(yè)乙酸乙酯，故C正確；D.氫氧化鈉溶液為堿性溶液，應用堿式滴定管盛裝，故D錯誤。5．下列試驗的試劑、裝置選用不合理的是（）選項試驗目的選用試劑選用裝置A除去Cl2中少量的HCl、H2O試劑a為飽和氯化鈉溶液甲B除去NH3中少量的H2O試劑b為無水氯化鈣乙C除去H2中少量的HCl、H2O試劑b為堿石灰乙D除去N2中少量的O2足量銅網丙解析：選B。甲裝置中飽和氯化鈉溶液可除去HCl，濃硫酸可除去H2O，A選項合理；干燥管中的無水氯化鈣在除去水的同時也吸取NH3，B選項不合理；堿石灰的主要成分為生石灰與氫氧化鈉，可除去HCl和H2O，C選項合理；在加熱條件下，O2可與丙裝置中的銅網反應而被除去，D選項合理。6．（2024·臺山一中高三月考）下列除雜試劑選用正確且除雜過程不涉及氧化還原反應的是（）選項物質（括號內為雜質）除雜試劑AFeCl2溶液（FeCl3）Fe粉BNaCl溶液（MgCl2）NaOH溶液、稀鹽酸CCl2（HCl）H2O、濃硫酸DNO（NO2）H2O、無水CaCl2答案：B7．（2024·深圳福田區(qū)紅嶺中學統(tǒng)考）試驗室從廢定影液[含Ag（S2O3）eq\o\al(3－,2)和Br－等]中回收Ag和Br2的主要步驟為向廢定影液中加入Na2S溶液沉銀，過濾、洗滌及干燥，灼燒Ag2S制Ag，制取Cl2并通入濾液中氧化Br－，用苯萃取分液。其中部分操作的裝置如圖所示，下列敘述正確的是（）A．用裝置甲分別Ag2S時，用玻璃棒不斷攪拌B．用裝置乙在空氣中高溫灼燒Ag2S制取AgC．用裝置丙制備用于氧化濾液中Br－的Cl2D．用裝置丁分液時，從下口放出有機相解析：選C。A.用裝置甲過濾分別硫化銀時，若用玻璃棒不斷攪拌，則簡潔損壞濾紙，故A錯誤；B.灼燒固體應選用坩堝，故B錯誤；C.高錳酸鉀與濃鹽酸不須要加熱就能反應生成氯氣，可用裝置丙制備氯氣，故C正確；D.苯的密度比水的小，溴的苯溶液在上層，故用裝置丁分液時，先從分液漏斗下口放出水相，再從分液漏斗上口倒出有機相，故D錯誤。8．下圖是中學化學中常用于混合物的分別和提純的裝置示意圖，請回答下列問題：（1）從氯化鉀溶液中得到氯化鉀固體，選擇裝置________（填代表裝置圖的字母，下同）。（2）從碘水中分別出I2，選擇裝置__________，該分別方法的名稱為__________。（3）裝置A中①的名稱是__________，進水口是________（填“a”或“b”）。（4）除去NaNO3固體中混有的少量KNO3，所進行的試驗操作依次為________、蒸發(fā)結晶、_______________________________。MgCl2、MgSO4，Ba（OH）2、HCl和K2CO3三種試劑，按如下步驟操作：①寫出三種試劑的化學式：A______________，B______________，C________________。②加過量A的緣由是_______________________________。③加過量B的緣由是________________，有關反應的化學方程式為_____________________________________________________。答案：（1）D（2）B萃取分液（3）直形冷凝管b（4）溶解過濾（5）①Ba（OH）2K2CO3HCl②除盡Mg2＋和SOeq\o\al(2－,4)③除盡過量的Ba2＋Ba（OH）2＋K2CO3=BaCO3↓＋2KOH[素養(yǎng)提升]9．某試驗小組欲從含Mg2＋、SiOeq\o\al(2－,3)、Fe2＋和Fe3＋的混合液中分別出Mg2＋，并制備MgCO3·3H2O。試驗流程如下：下列說法錯誤的是（）A．“酸化”后過濾除去含硅雜質，“氧化”后萃取除去含鐵雜質B．“過濾”時用到的玻璃儀器有兩種C．萃取過程須要先檢驗分液漏斗是否漏水D．向萃取后的水層中滴加過量Na2CO3溶液，過濾后洗滌，經低溫干燥得產品解析：選B。用40%H2SO4溶液“酸化”，硅酸根離子轉化為硅酸沉淀，過濾得到濾渣的主要成分是硅酸；向濾液中加入30%H2O2溶液，將亞鐵離子氧化為鐵離子，利用有機萃取劑萃取鐵離子，得到的水層中含有鎂離子，最終轉化為MgCO3·3H2O。依據以上分析可知，“酸化”后過濾除去含硅雜質，即硅酸，“氧化”后萃取除去含鐵雜質，即鐵離子，A正確；“過濾”時用到的玻璃儀器有三種，即燒杯、漏斗和玻璃棒，B錯誤；萃取時須要先檢驗分液漏斗是否漏水，C正確；向萃取后的水層中滴加過量Na2CO3溶液生成碳酸鎂，過濾后洗滌，經低溫干燥得MgCO3·3H2O產品，D正確。10．1-丁醇、溴化鈉和70%的硫酸共熱反應，經過回流、蒸餾、萃取分液制得1-溴丁烷粗產品，裝置如下。已知：CH3（CH2）3OH＋NaBr＋H2SO4eq\o(→,\s\up7(△))CH3（CH2）3Br＋NaHSO4＋H2O下列說法不正確的是（）A．裝置Ⅰ中回流的目的是削減物質的揮發(fā)，提高產率B．裝置Ⅱ中b為進水口，a為出水口C．用裝置Ⅲ萃取分液時，將分層的液體依次從下口放出D．經裝置Ⅲ得到的粗產品干燥后，運用裝置Ⅱ再次蒸餾，可得到更純的產品答案：C11．利用如下圖所示的裝置模擬工業(yè)NaClO3與Na2SO3在濃硫酸存在下制備ClO2，并以ClO2為原料制備NaClO2（已知：溫度高于60℃時，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl）。下列說法不正確的是（）A．裝置③的作用是防倒吸，裝置⑤的作用是吸取裝置④中未反應的有害氣體B．裝置④中所得產物中可能同時含有Na2SO4、Na2SO3、NaOHC．裝置④中反應結束時，裝置①中NaOH溶液吸取裝置②產生的尾氣，疼惜環(huán)境D．從裝置④反應后的溶液中獲得晶體，可接受常壓蒸發(fā)結晶解析：選D。溫度高于60℃時，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl，如用常壓蒸發(fā)結晶，NaClO2易分解，故可接受減壓蒸發(fā)結晶，D項錯誤。12．碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉（純度約為98%）中含有少量Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋和SOeq\o\al(2－,4)等雜質，提純的工藝流程如下：已知碳酸鈉的溶解度（S）隨溫度變更的曲線如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）設計試驗方案驗證工業(yè)碳酸鈉中含有雜質Na2SO4，請寫出該方案的操作和現象：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）濾渣的主要成分為_________________________________。（3）試驗室進行蒸發(fā)濃縮結晶用到的主要玻璃儀器有__________、__________、酒精燈等。（4）“趁熱過濾”的緣由是____________________________。（5）若“母液”多次循環(huán)運用，可能導致的問題及相應緣由是________________________________________________________。（6）“加熱脫水”屬于__________（填“物理”或“化學”）變更。（7）“檢驗”制備的試劑級碳酸鈉純度，設計如下試驗方案：取mg產品，將其投入過量稀硫酸中，將產生的氣體通入足量澄清石灰水中，經過濾、洗滌、干燥，得到wg固體。產品中Na2CO3的質量分數為__________（用含w、m的式子表示）。解析：工業(yè)碳酸鈉（純度約為98%）中含有Mg2＋、Fe3＋、Ca2＋等雜質，所以“除雜”中加入NaOH，可生成Mg（OH）2、Fe（OH）3、CaCO3沉淀，過濾，濾渣的主要成分為Mg（OH）2、Fe（OH）3、CaCO3，濾液經蒸發(fā)濃縮結晶，溫度降低至310K左右時發(fā)生突變，Na2CO3·10H2O的溶解度快速減小，須要趁熱過濾析出晶體，加熱脫水得到試劑級碳酸鈉。（1）設計試驗方案驗證工業(yè)碳酸鈉中含有雜質Na2SO4，該方案的操作和現象為取少量工業(yè)碳酸鈉溶于適量水，取所得溶液少許于試管中，加足量稀鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，證明含有硫酸鈉。（2）由上述分析可知，濾渣的主要成分為Mg（OH）2、Fe（OH）3、CaCO3。（3）試驗室進行蒸發(fā)濃縮結晶用到的主要玻璃儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈等。（4）依據題圖可知，溫度降低至310K左右時發(fā)生突變，Na2CO3·10H2O的溶解度快速減小，若不趁熱過濾將析出Na2CO3·10H2O晶體，所以“趁熱過濾”的緣由是使析出的晶體為Na2CO3·H2O，防止因溫度過低而析出Na2CO3·10H2O晶體或Na2CO3·7H2O晶體，使后續(xù)的加熱脫水耗時長。（5）依據流程圖可知，“母液”中存在SOeq\o\al(2－,4)，若參與循環(huán)，將使SOeq\o\al(2－,4)濃度增大，導致產品純度降低。（6）“加熱脫水”得到試劑級碳酸鈉，生成新物質，屬于化學變更。（7）依據關系式Na2CO3～CO2～CaCO3可知，產品中Na2CO3的質量分數為eq\f(\f(wg,100g/mol)×106g/mol,mg)×100%＝eq\f(106w,m)%。答案：（1）取少