專題17物質(zhì)的分離和提純（原卷版）

專題17物質(zhì)的分離和提純知識點一、物質(zhì)分離和提純的原則1．不能與主試劑反應指所選試劑只與雜質(zhì)反應,而不能與被提純的物質(zhì)反應。如NaOH中混有雜質(zhì)Na2CO3,就不能用稀鹽酸,因稀鹽酸和Na2CO3、NaOH都可以反應,而用Ca(OH)2溶液,就能達到只除去Na2CO3,保留NaOH的目的。2．不能引入新雜質(zhì)指在操作過程中,不能除掉雜質(zhì),又引入新雜質(zhì)。如NaOH中混有雜質(zhì)Na2CO3,不能用BaCl2,因BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl,會引入新雜質(zhì)NaCl。故要用Ba(OH)2溶液:Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3↓+2NaOH。3．易分離指操作結(jié)束之后,雜質(zhì)能與主試劑分開。如CO2中混有雜質(zhì)CO,就不能用點燃的方法,引入O2雖與CO反應生成CO2,但O2無法與CO2分離;且CO2量多而CO量少時,也無法點燃。知識點二、物質(zhì)分離和提純的方法1．物理方法方法適用范圍舉例過濾法不溶固體和液體或可溶固體和不溶固體之間的分離或提純粗鹽提純、分離NaCl和CaCO3的混合物結(jié)晶法蒸發(fā)結(jié)晶:溶解度受溫度影響的物質(zhì)

從含有少量KNO3的NaCl中提純NaCl降溫結(jié)晶(冷卻熱飽和溶液),適用于溶解度隨溫度降低而明顯的物質(zhì)

從含有少量NaCl的KNO3中提純KNO3升溫結(jié)晶,適用于溶解度隨溫度升高而的物質(zhì)從石灰水中分離出氫氧化鈣蒸餾法液液混合物中各成分的沸點不同分離酒精和水的混合物吸附法利用某些物質(zhì)具有吸附性活性炭可以除去水中的色素和異味2．化學方法（1）化氣法:向混合物中加入適量的某種試劑,使其中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w逸出而除去。如KCl(K2CO3),可加入適量的,將K2CO3轉(zhuǎn)化為CO2而除去(K2CO3+2HCl2KCl+H2O+CO2↑)。CO2中含有雜質(zhì)CO,可通過灼熱的CuO除去CO。

（2）化水法:向混合物中加入適量的某種試劑,使其中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樗?在通常情況下,水不算雜質(zhì))。如NaCl(NaOH),可加入適量的,將NaOH轉(zhuǎn)化為NaCl(NaOH+HClNaCl+H2O)。

（3）沉淀法:向混合物的溶液中加入適量的某種試劑,使雜質(zhì)與該試劑反應轉(zhuǎn)化為沉淀,再過濾除掉沉淀。如NaNO3(NaCl),可加入適量的溶液,再過濾掉沉淀(NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3)。

（4）加熱(高溫)法:加熱(高溫)混合物使雜質(zhì)分解(或變成氣體)而除去。如CaO(CaCO3),CaCO3CaO+CO2↑。（5）溶解法:向混合物中加入某種試劑,使雜質(zhì)與試劑反應而被溶解掉,以除去雜質(zhì)。如Cu(CuO),CuO+H2SO4CuSO4+H2O。（6）置換法:向混合物中加入一種試劑,利用該試劑與雜質(zhì)發(fā)生置換反應,而將雜質(zhì)除去。如FeSO4(CuSO4),CuSO4+FeFeSO4+Cu。（7）吸收法:將氣體混合物通過洗氣裝置,雜質(zhì)氣體被裝置內(nèi)所盛試劑吸收而除去。如:①水蒸氣,可用濃硫酸來吸收。②酸性氣體(CO2、SO2、HCl等),可用堿溶液(NaOH溶液)吸收。③堿性氣體(NH3等),可用酸溶液(H2SO4溶液)吸收?？键c一．混合物的分離方法1．（2023?南平模擬）《本草綱目》中“黃連”條目下記載：“吐血不止，取黃連一兩，搗碎，加鼓二十粒，水煎去渣，溫服?！痹撨^程中沒有涉及的操作是（）A．加熱 B．稱量 C．過濾 D．蒸發(fā)結(jié)晶2．（2023?威海模擬）海水淡化常用太陽能蒸餾和膜分離等方法，根據(jù)圖示回答問題。（1）太陽能蒸餾的原理如上圖圖1所示。太陽能蒸餾屬于（物理/化學）變化。太陽能蒸餾淡化的優(yōu)點是。（2）膜分離的原理上圖如圖2所示。將海水加壓，水分子能透過分離膜，Na+和Cl﹣卻不能透過，一段時間后，右側(cè)海水中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)（變大/變小/不變）。膜分離的原理與化學實驗中物質(zhì)分離的（操作方法）相似。考點二．過濾的原理、方法及其應用（共5小題）3．（2023?達州）化學是一門以實驗為基礎的學科，規(guī)范的實驗操作是實驗成功的保障。下列實驗操作正確的是（）A．聞藥品氣味 B．加熱固體 C．過濾泥水 D．熄滅酒精燈4．（2023?淄博）化學實驗基本操作是培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)的基礎。下列實驗操作正確的是（）A．滴加液體 B．量取液體 C．添加酒精 D．過濾5．（2024?游仙區(qū)一模）化學是一門以實驗為基礎的學科，下列實驗操作不正確的（）A．驗證質(zhì)量守恒定律實驗 B．鐵絲在氧氣中燃燒 C．過濾 D．向酒精燈內(nèi)添加酒精6．（2023?秀英區(qū)校級模擬）下列敘述正確的是（）A．酒精燈的火焰必須用燈帽蓋滅，不可用嘴吹滅 B．試管夾應從試管的口部往里套，夾在試管的中上部 C．使用托盤天平時，砝碼應放在天平的左邊 D．過濾時，玻璃棒的末端要斜靠在一層濾紙的一邊7．（2023?奉節(jié)縣校級模擬）某品牌蘇打氣泡水的標簽如表所示，下列關于該飲料的說法錯誤的是（）類別：弱酸性飲料，pH≈6.5配料：水、食用鹽、二氧化碳、檸檬酸、碳酸氫鈉等A．用pH試紙精確測定該飲料的pH B．整瓶口感一致說明溶液具有均一性 C．過濾不能分離水和碳酸氫鈉 D．能補充運動后流失的水和無機鹽考點三．結(jié)晶的原理、方法及其應用8．（2023?秀英區(qū)校級模擬）若要從飽和的氯化鈉溶液中獲得較多的晶體，下列方法中，你認為最合理的是（）A．升高溶液的溫度 B．蒸發(fā)溶劑 C．降低溶液的溫度 D．從溶液中倒掉一部分水9．（2023?瑤海區(qū)校級模擬）海洋中蘊藏著豐富的化學資源，按目前測定，海水中含有的化學元素有80多種。氯化鈉是海水中的主要成分，氯化鈉的溶解度如下表，下列說法不正確的是（）溫度/℃01020304050溶解度/g35.735.836.036.336.637.0A．氯化鈉易溶于水 B．從氯化鈉溶液中得到氯化鈉固體，一般采用的方法是蒸發(fā)結(jié)晶 C．20℃時，將20g氯化鈉放入50g水中，攪拌溶解，所得溶液是飽和溶液 D．50℃時，將氯化鈉飽和溶液降溫至10℃，共析出1.2g氯化鈉固體10．（2023?五華區(qū)校級模擬）《天工開物》是我國古代的科學技術著作，記載了制鹽的場景：“西川有火井…以長竹剖開去節(jié)，合縫漆布，一頭插入井底，其上曲接，以口緊對釜臍，注鹵水釜中，只見火意烘烘，水即滾沸?！毕铝姓f法錯誤的是（）A．“火井”指的是天然氣井，天然氣的主要成分是甲烷 B．該方法制鹽的原理是蒸發(fā)結(jié)晶 C．“以長竹剖開去節(jié)”發(fā)生的是物理變化 D．用此方法可以得到純凈的NaCl11．（2023?通遼）下表是碳酸鈉和氯化鈉在不同溫度時的溶解度。請回答下列問題。溫度/℃010203040溶解度/gNaCl35.735.836.036.336.6Na2CO37.012.522.040.048.8（1）40℃時，將16g氯化鈉溶解在50g水中，得到（填“飽和”或“不飽和”）溶液。（2）取30℃時碳酸鈉和氯化鈉的飽和溶液各100g，降溫至20℃，析出碳酸鈉的質(zhì)量（填“大于”或“小于”）氯化鈉的質(zhì)量。（3）海水曬鹽是利用的方法獲得晶體。（4）將接近飽和的碳酸鈉溶液變?yōu)轱柡腿芤?，可采用的方法是（寫出一種即可）。12．（2023?東洲區(qū)模擬）根據(jù)下面的溶解度表回答下列問題。溫度/℃1020304050607080溶解度/g氯化鈉35.836.036.336.637.037.337.838.4硝酸鉀20.931.645.863.985.5110138169（1）氯化鈉和硝酸鉀的溶解度相等的溫度范圍為（填選項字母）。A．10℃～20℃B．20℃～30℃C．30℃～40℃D．無法確定（2）60℃時，100g水中加入110g硝酸鉀充分溶解，所得溶液是（填“飽和”或“不飽和”）溶液，把該溶液降溫到10℃時，析出硝酸鉀晶體的質(zhì)量為g。（3）若氯化鈉中混有少量硝酸鉀，為提純氯化鈉應采用的結(jié)晶方法是。13．（2023?丹東二模）明末科學家宋應星編寫的《天工開物》是一部百科全書式的科學巨著。書中全面、系統(tǒng)地記錄了我國古代農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的生產(chǎn)技術，在科學史上具有很高的價值。（1）書中記載明礬可用于凈水。明礬中含有鉀離子，鉀離子的符號是。（2）“每紅銅六斤，入倭鉛四斤，先后入罐熔化，冷定取出，即成黃銅”，其中紅銅是純銅，倭鉛是金屬鋅。得到黃銅的過程是變化（填“物理”或“化學”）。（3）造紙：古法造紙的步驟是斬竹漂塘、煮楻足火、蕩料入簾、覆簾壓紙、透火焙干?！巴富鸨焊伞笔菍⒓垙埣訜岜焊桑訜釙r需要將木炭架空燃燒，火才更旺，原因是。（4）制鹽：“汲水而上，于釜中煎煉，頃刻結(jié)鹽，色成至白?！痹撝汽}方法中，提純鹽的方法是。14．（2023?碑林區(qū)校級模擬）根據(jù)不同溫度下氯化鈉和硝酸鉀的溶解度，回答問題：溫度/℃01020304050溶解度/gNaCl35.735.836.036.336.637.0KNO313.320.931.645.863.985.5（1）40℃時，硝酸鉀的溶解度為。（2）硝酸鉀中混有少量氯化鈉時，提純硝酸鉀的方法是（填“降溫”或“蒸發(fā)”）結(jié)晶。（3）T℃時NaCl和KNO3具有相同的溶解度mg，則T和m的取值范圍是（填序號）。A．10＜T＜20，20.9＜m＜31.6B．20＜T＜30，31.6＜m＜45.8C．10＜T＜20，35.8＜m＜36.0D．20＜T＜30，36.0＜m＜36.3（4）燒杯①和④中分別盛有50℃時50g的熱水，按下列圖示操作：則最終燒杯⑤中析出的固體質(zhì)量為g。15．（2023?本溪模擬）下列表格是氯化鈉和硝酸鉀在水中的部分溶解度數(shù)據(jù)，回答下列問題?！鏈囟?20406080溶解度/g氯化鈉35.736.036.637.338.4硝酸鉀13.331.663.9x169.0（1）20℃時，將30gKNO3固體加入到50g水中不斷攪拌，得到的溶液是（填“飽和”或“不飽和”）溶液，若升溫到40℃所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為。（2）若KNO3固體中混有少量的NaCl，可采用的方法提純KNO3。（3）為測定x的值，取4份60℃的水各50g，分別加入一定質(zhì)量的KNO3進行實驗，并記錄數(shù)據(jù)如下表：實驗編號甲乙丙丁KNO3質(zhì)量/g40506070溶液質(zhì)量/g90100105105由實驗可知x的值為。考點四．蒸發(fā)與蒸餾操作16．（2023?永州模擬）如圖所示的實驗操作中，正確的是（）A．傾倒液體 B．檢查氣密性 C．測酸堿度 D．蒸發(fā)17．（2023?佳木斯三模）結(jié)合下列常見化學儀器，回答實驗中的有關問題。（1）儀器②的名稱是。（2）在過濾粗鹽水時，除用到③⑤⑥⑦⑧，還需要用到圖中的一種玻璃儀器是（填名稱）。（3）做稀鹽酸和氫氧化鈉溶液中和反應的實驗可用到圖中的儀器有（填序號）。（4）下列有關蒸發(fā)結(jié)晶操作描述正確的是。（填字母）A．當加熱至有晶體析出時，停止加熱B．當蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時，停止加熱C．當水分完全蒸干時，停止加熱D．蒸發(fā)皿應放在陶土網(wǎng)上加熱，防止受熱不均而炸裂18．（2023?黑龍江）結(jié)合如圖有關實驗，回答問題：（1）玻璃棒的作用。（2）玻璃棒的作用。（3）水的作用。（4）水的作用。19．（2023?金昌）如圖所示實驗是九年級化學重要的實驗。請回答下列問題。（1）圖1實驗證明燃燒的條件之一是（只答一條）。（2）圖2實驗中，發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀幾乎不溶于汽油，碘卻可以溶解在汽油中，說明物質(zhì)的溶解性與有關。（3）圖3實驗是蒸發(fā)食鹽水的操作，當蒸發(fā)皿中時，停止加熱。（4）圖4實驗探究的三種金屬活動性順序是。一．選擇題（共10小題）1．（2023?綿竹市模擬）實驗是學習化學的基礎。下列裝置所示的實驗操作正確且能達到實驗目的的是（）A．測定溶液的pH B．蒸發(fā)食鹽水 C．測空氣中O2的含量 D．滴加稀鹽酸2．（2023?石家莊模擬）規(guī)范的實驗操作是完成實驗的基本保證，圖中所示實驗操作不正確的是（）A．蒸發(fā) B．稀釋濃硫酸 C．過濾 D．測定溶液pH3．（2023?瑤海區(qū)校級模擬）海洋中蘊藏著豐富的化學資源，按目前測定，海水中含有的化學元素有80多種。氯化鈉是海水中的主要成分，氯化鈉的溶解度如下表，下列說法不正確的是（）溫度/℃01020304050溶解度/g35.735.836.036.336.637.0A．氯化鈉易溶于水 B．從氯化鈉溶液中得到氯化鈉固體，一般采用的方法是蒸發(fā)結(jié)晶 C．20℃時，將20g氯化鈉放入50g水中，攪拌溶解，所得溶液是飽和溶液 D．50℃時，將氯化鈉飽和溶液降溫至10℃，共析出1.2g氯化鈉固體4．（2023?奉節(jié)縣校級模擬）某品牌蘇打氣泡水的標簽如表所示，下列關于該飲料的說法錯誤的是（）類別：弱酸性飲料，pH≈6.5配料：水、食用鹽、二氧化碳、檸檬酸、碳酸氫鈉等A．用pH試紙精確測定該飲料的pH B．整瓶口感一致說明溶液具有均一性 C．過濾不能分離水和碳酸氫鈉 D．能補充運動后流失的水和無機鹽5．（2023?孝感模擬）下列有關教材基本實驗操作的分析，正確的是（）A．測定空氣中O2含量：彈簧夾沒有夾緊，導致測定結(jié)果偏低 B．木炭還原氧化銅：結(jié)束時要先停止加熱，待冷卻后再將導管移出水面，防止銅被氧化 C．做鋁片與稀鹽酸反應實驗：沒有打磨鋁片，導致剛開始沒有氣泡 D．蒸發(fā)氯化鈉溶液：沒有用玻璃棒攪拌，導致蒸發(fā)皿炸裂6．（2023?納溪區(qū)模擬）《本草衍義》中對精制砒霜過程有如下敘述：“取砒之法，將生砒就置火上，以器覆之，令砒煙上飛著覆器，遂凝結(jié)累然下垂如乳，尖長者為勝，平短者次之。”文中涉及的操作方法是（）A．蒸餾 B．升華 C．蒸發(fā) D．過濾7．（2023?桂林二模）下列對有關實驗的操作或分析正確的是（）A．稀釋濃硫酸時，將水迅速倒入濃硫酸中，并用玻璃棒攪拌 B．除去粗鹽中難溶性雜質(zhì)的實驗中，等蒸發(fā)皿中的水全部蒸干才停止加熱 C．配制6%的氯化鈉溶液，量水時俯視讀數(shù)，會導致溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)偏大 D．測定溶液的pH時，若用蒸餾水潤濕的pH試紙測量，測得酸性溶液的pH會偏小8．（2023?高新區(qū)校級二模）過濾操作完畢后展開濾紙，若黑色代表濾渣，則看到的情況最接近圖中的（）A．① B．② C．③ D．④9．（2023?五華區(qū)一模）《天工開物》記載了我國古代廢紙回收再造的方法：“廢紙洗去朱墨污穢，浸爛入槽再造……壓水去濕，日曬成干而已”。其過程中涉及過濾操作的是（）A．洗去污穢——用水沖洗表面的墨 B．浸爛入槽——將紙放入水中浸泡，使其腐爛 C．壓水去濕——將做好的紙放在竹簾中，濾去水分 D．日曬成干——經(jīng)過陽光照射蒸發(fā)水分10．（2023?鯉城區(qū)校級模擬）規(guī)范的操作是實驗安全的保證。下列有關實驗基本操作中，正確的是（）A．在玻璃管上套上膠皮管 B．收集CO2 C．膠頭滴管使用后，用水洗滌，放回原滴瓶 D．移走蒸發(fā)皿二．填空題（共6小題）11．（2023?黑龍江二模）化學是一門以實驗為基礎的科學，化學的許多重大發(fā)現(xiàn)和研究成果都是通過實驗得到的，正確規(guī)范的操作是實驗成功的關鍵。請回答下列問題。（1）傾倒液體時，試劑瓶標簽要朝向手心處的原因：。（2）給試管中的液體加熱時，試管傾斜，與桌面呈45°角的理由：。（3）熄滅酒精燈時，通常要用燈帽蓋滅后，提起燈帽再蓋一次是為了：。（4）過濾操作時，一定要把引流的玻璃棒輕靠在三層濾紙一側(cè)是防止：。12．（2023?常州模擬）水是生命之源，可由多種途徑獲得水。Ⅰ.空氣制水機能充分利用大氣中的水分制出飲用水，其工作原理如下：（1）①中可阻擋直徑（填“大于”或“小于”）濾孔直徑的物質(zhì)。（2）③中需吸附色素和異味，常用的物質(zhì)是。Ⅱ．蒸餾法和膜分離法（如圖）是兩種常用的海水淡化方法。（3）海水蒸發(fā)冷凝得到淡水的過程中，分子的（選填“空隙”或“種類”）發(fā)生了變化。（4）圖中，加壓后鈉離子、鎂離子等不能通過反滲透膜。①圖中微粒屬于原子團的是。②一段時間后裝置左側(cè)海水中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)會（填“增大”、“減小”或“不變”）。13．（2023?梁溪區(qū)一模）淡化水（1）冷凝法：海水蒸發(fā)冷凝獲得淡水，冷凝過程中未發(fā)生變化的是（填字母）。a.分子的質(zhì)量b.分子的種類c.分子的間隔（2）膜分離法：海水加壓后，水分子能通過反滲透膜，鈉離子、鎂離子等不能通過，該分離原理與化學實驗中的操作相似。加壓后，海水中鈉離子的濃度。14．（2022?天寧區(qū)校級二模）請從以下選項中選擇符合題意的化學術語，并用其序號填空