第7講 物質的分離和提純（原卷版）

第7講物質的分離和提純[知識目錄]模塊一：物質的結晶 1模塊二：沉淀法 3模塊三：過濾法 5模塊四：蒸餾法 7模塊五：粗鹽提純 9【鞏固訓練】 12[知識掌握]模塊一：物質的結晶1．晶體（1）晶體擁有整齊規(guī)則的幾何外形；（2）晶體擁有固定的，在熔化過程中，溫度始終。2．結晶（1）定義：溶液中無法再溶解的固體溶質以晶體的形式從溶液中析出的過程；（2）說明：結晶與溶解是兩個相反的過程；（3）獲取方法：①：一般用于溶解度受溫度影響不大的物質，如氯化鈉；②：適用于溶解度受溫度影響大的物質，如硝酸鉀。3．結晶水合物：有些晶體里結合了一定數(shù)目的結晶水，稱為結晶水合物，如硫酸銅晶體（俗稱膽礬、藍礬）。（2022秋?鹿城區(qū)校級期中）欲培養(yǎng)硫酸銅晶體顆粒，進行如下實驗操作：①配制70℃下的硫酸銅飽和溶液；②燒杯中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，用脫脂棉進行過濾，直至澄清為止；③靜置冷卻，選出幾何形狀完整的小晶體；④將小晶體放入70℃下的硫酸銅飽和溶液中，如此反復操作幾次，晶體長大，獲得大塊晶體。此實驗中使小晶體長大的主要方法是（）A．蒸發(fā)溶劑結晶 B．冷卻熱飽和溶液 C．過濾法 D．沉淀法（2022秋?溫州月考）小柯在做制取硫酸銅晶體實驗時，將硫酸銅粉末緩緩加入裝有沸水的燒杯中，并不斷攪拌直至形成飽和溶液，冷卻至室溫，可以看到大量藍色晶體析出。在此過程中，下列分析正確的是（）A．溶解度不變 B．溶液質量減小 C．溶質質量不變 D．溶質質量分數(shù)增大（2022秋?上城區(qū)校級期中）下列有關結晶和晶體的說法，錯誤的是（）A．飽和溶液降溫析出晶體后的溶液仍然是飽和溶液 B．降低飽和溶液的溫度不一定有晶體析出 C．結晶是溶液中無法在溶解的固體溶質以晶體的形式從溶液中析出的過程 D．把溶液的溶劑蒸發(fā)一些一定會有晶體析出（2022?平陽縣模擬）馬嶼紅糖是著名的溫州特產，根據(jù)其制作工序圖回答下列問題：（1）制作工序中，乙杯液體屬于溶液（選填“飽和”、“不飽和”）。（2）由甘蔗汁獲得紅糖晶體的方法是。（2021秋?青田縣期末）A物質的溶解度如下表所示，某同學利用A物質進行了圖甲實驗。溫度（℃）2050溶解度/g30110（1）①～④杯溶液中，是該溫度下A物質的飽和溶液的是：。（填序號）（2）④中溶液的溶質質量分數(shù)是。（3）像A這種溶解度受溫度影響較大的固體物質，一般用的方法獲得晶體。模塊二：沉淀法1．利用凝聚劑吸附水中的，使其凝聚成較大的固體顆粒而沉到水底的方法。和是常用的凝聚劑。2．適用范圍：分離液體中混有的雜質。（2022秋?金東區(qū)期末）水被譽為萬物之源，在生活、生產中應用非常廣泛。請回答問題。（1）自來水廠利用明礬溶于水后生成的膠狀物對雜質的，使雜質沉降來達到凈水的目的；（2）電解水時，裝置甲端產生氧氣，乙端產生氫氣。已知氧氣在水中的溶解度遠大于氫氣，則甲、乙兩端產生氣體體積之比1：2。（選填“大于”“等于”或“小于”）（2022秋?江干區(qū)校級期中）水是生命之源。城市生活用水經自來水廠凈化處理的過程如圖。下列說法錯誤的是（）A．通過反應沉淀池、過濾池除去水中不溶性雜質 B．自來水廠投入明礬進行消毒 C．吸附池內常用活性炭吸附色素和異味 D．自然界中的水都不是純水（2022秋?西湖區(qū)校級月考）飲用水的凈化過程一般要經過三個階段：貯存、凈化、輸水。水庫將雨水、江河和溪流里的水匯集貯存起來，凈化時首先在水中加入沉淀劑，如明礬等，這些物質可以使懸浮在水中的不溶性顆粒逐漸沉降下來。如圖是水的凈化過程示意圖，請回答下列問題：（1）河水呈渾濁狀，是因為水中含有的雜質。（2）若B中是粒狀活性炭，其作用是。（3）若要使進入氣管網水為純水，可采用的凈化方法是。模塊三：過濾法1．過濾法：把不溶于液體的跟液體分離開的一種方法。2．過濾裝置：燒杯、漏斗、玻璃棒、鐵架臺、濾紙。3．操作要點：（1）一貼：濾紙緊貼。緊貼時用水潤濕，使漏斗內壁和濾紙間不留氣泡；（2）二低：a．濾紙邊緣低于，b．漏斗內液面略低于。（以防濾液從濾紙與器壁間滲出）；（3）三靠：a．燒杯口緊靠（作用：）；（2022秋?溫州期末）某興趣小組開展利用紫甘藍制作酸堿指示劑的項目化學習，他們經歷了制取試劑、檢驗試劑和應用試劑三個環(huán)節(jié)的探索，據(jù)此完成問題。制取試劑。小組制作試劑過程如圖，步驟③中的物質分離的原理類似于（）A．沉淀 B．過濾 C．結晶 D．蒸餾（2022秋?南湖區(qū)校級期中）某同學用小卵石、活性炭、石英砂、膨松棉、空塑料瓶等材料做了一個簡易凈水器，設計圖如圖所示。下列說法不正確的是（）A．利用活性炭的吸附性能除去水中的異味 B．水凈化過程中，小卵石、石英砂和膨松棉均能起過濾作用 C．天然水經簡易凈水器凈化后適合飲用是因為獲得的水是純凈物 D．圖中位置①②③對應放置的材料依次是小卵石、石英砂、活性炭（2022秋?濱江區(qū)校級期中）某校舉行科學實驗操作考查，由學生抽簽確定考查的實驗內容，要求根據(jù)提供的實驗器材完成相關實驗。（1）A組實驗有：①過濾含泥沙的食鹽水；②蒸發(fā)氯化鈉溶液獲得晶體；③測某種鹽水的密度。甲同學抽到的是A組中的一個實驗，需要的器材如圖甲所示：則他抽到的實驗是（選填序號）。（2）乙同學抽到了如圖乙的實驗，在她的實驗中，玻璃棒的作用是，實驗結束時，她發(fā)現(xiàn)濾液是渾濁的，導致這種現(xiàn)象的原因可能是。模塊四：蒸餾法1．蒸餾法：利用液體混合物中各成分的不同而進行分離的方法。2．蒸餾裝置及注意事項（1）蒸餾的條件：液體是混合物，各組分沸點不同；（2）蒸餾裝置組成：蒸餾燒瓶、溫度計、鐵架臺、冷凝管、接收器、錐形瓶；（3）蒸餾瓶中要加幾粒沸石或碎瓷片的目的：；（4）冷卻管的水應，有利于水蒸氣的冷卻。（2022秋?東陽市月考）如圖所示是實驗室制取蒸餾水的裝置，在蒸餾燒瓶中加入適量的自來水，再加入幾粒小石粒，連接裝置即可進行實驗。對于實驗，下列說法正確的是（）A．實驗時，冷凝管不必用鐵架臺夾持固定 B．實驗時，冷凝管進、出水的方向為a進b出 C．小石粒的作用是防止加熱時出現(xiàn)暴沸 D．圖中所示裝置中溫度計的位置不正確，其水銀球應該插入液態(tài)水中（2022秋?余杭區(qū)校級期中）實驗是科學探究的重要途徑，請根據(jù)如圖回答相關問題。（1）圖甲的的操作中玻璃棒的作用是。如果處理后液體仍然渾濁，可能原因（答出一點即可）。（2）圖乙進行的是操作，燒瓶中放入一些碎瓷片的目的是，冷凝管中冷水應該是從進入（填“a”或“b”）。（2020秋?江干區(qū)期末）人類的生活和工農業(yè)生產都離不開水，如圖流程可以對自然界的水進行凈化操作，最終制得蒸餾水。請回答下列問題：（1）過濾是將進行分離的一種方法：過濾后向濾液中加入活性炭，利用其吸附性，除去水樣中的；（2）到清水后，要得到蒸餾水需要進行圖二的蒸餾操作，在a中加入碎瓷片，其作用是，從物質組成分析，蒸餾水屬于物；（3）寫出什么是“蒸餾”的分離方法。模塊五：粗鹽提純粗鹽提純中玻璃棒的作用：（1）溶解時攪拌，；（2）過濾時，使液體沿玻璃棒緩緩流入；（3）蒸發(fā)時攪拌，使液體，防止暴沸；（4）結晶：。（2022秋?衢州期中）如圖是粗鹽提純實驗的部分操作，請回答下列問題。（1）圖中所示操作中，有錯誤的是（填字母）。（2）粗鹽提純的正確操作順序為（填字母）。（3）操作D中，稱取10.0g粗鹽（雜質不溶解），將該粗鹽逐漸加入盛有20mL水的燒杯中，邊加邊用玻璃棒攪拌，直到粗鹽完全溶解為止，過濾后稱得雜質為2.0g，最終得到食鹽晶體6.4g，該實驗精鹽的產率是。（產率＝實際產量/理論產量）（4）若制得精鹽的產率偏高，則可能的原因是（填字母）。A．過濾時濾紙有破損B．蒸發(fā)時有固體濺出C．濾渣未干燥D．最終所得精鹽比較潮濕（2022秋?婺城區(qū)期末）如圖是某科學興趣小組的同學做粗鹽（含有難溶性雜質）提純實驗的操作示意圖。請回答：（1）寫出操作⑤中儀器A的名稱。（2）粗鹽提純實驗的步驟為溶解、、蒸發(fā)結晶。（3）操作④中存在的錯誤是。（4）操作⑤當觀察到A中出現(xiàn)大量固體時，接下來的操作是。（2022秋?定海區(qū)校級期末）某同學家里有一筐鴨蛋，和從鹽場里取來的混有泥沙的粗鹽，他想腌制一些咸蛋佐餐食用，興趣小組同學進行了從粗鹽提純到腌制出咸蛋產品的實踐活動。資料一：資料二：食鹽溶液溶質質量分數(shù)與密度對照表溶質質量分數(shù)2%6%10%15%溶液密度（g/cm3）1.011.031.071.10他們利用家里中的工具，漏勺，棉花，盆，碗筷，鐵鍋和鏟，廚房電子秤等，為腌制咸蛋設計了如下方案。請你結合所學知識，一起完成下面步驟：【粗鹽提純】（1）如圖，進行操作①后，得到的物質是（選填“溶液”、“懸濁液”或“乳濁液”）。（2）在科學上操作②③的名稱分別是。【腌制咸鴨蛋】（3）第一步：配制溶液。使用溶質質量分數(shù)過大的食鹽溶液，鴨蛋的水分流失快、味咸且口感不鮮；使用溶質質量分數(shù)過小的食鹽溶液，防腐能力較差、營養(yǎng)價值會降低。人們常選用質量分數(shù)為10%～20%的食鹽溶液。現(xiàn)用食鹽和水配制2000克質量分數(shù)為15%的溶液，需要用廚房電子秤稱取食鹽克。（4）第二步：挑選鴨蛋。將鴨蛋放入一定溶質質量分數(shù)的食鹽溶液，通過觀察鴨蛋的浮沉情況進行挑選?，F(xiàn)有四種食鹽溶液供選擇，其溶質質量分數(shù)與密度關系見資料二。鴨蛋的新鮮情況與其密度變化如圖一。若現(xiàn)選用溶質質量分數(shù)為10%食鹽溶液挑選鴨蛋，將鴨蛋放入到這種食鹽溶液中，應該選擇（選填“上浮”、“懸浮”或“下沉）的鴨蛋品質最佳。（5）第三步：浸泡腌制。將鴨蛋放入容器再倒入15%食鹽溶液將其浸沒，加蓋保存，如圖二所示。20～30天左右，咸蛋制成。取出制成的咸蛋后，剩下的溶液中，下列各項一定不會變化的是。A.溶質質量B.溶質質量分數(shù)C.20℃食鹽的溶解度D.溶劑質量【鞏固訓練】一．選擇題（共7小題）1．（2022秋?慈溪市期末）下列關于粗鹽提純實驗的操作，其中錯誤的是（）A．稱量 B．溶解 C．過濾 D．蒸發(fā)2．（2020秋?德清縣期末）粗鹽提純需要經過溶解、過濾、蒸發(fā)結晶等步驟的操作才能完成。下列針對粗鹽提純的說法中正確的是（）A．為了使粗鹽充分溶解，水越多越好 B．過濾時漏斗中的液面應高于濾紙邊緣 C．經過提純后得到的精鹽是純凈物 D．在溶解、過濾、蒸發(fā)結晶這三個步驟中都需要玻璃棒3．（2020秋?蘭溪市月考）自來水廠凈化水的主要步驟如圖所示，下列有關說法中，不正確的是（）A．步驟①②可除去難溶性雜質 B．X試劑可以是明礬 C．步驟④中常加入氯氣等物質殺菌 D．凈化后的水是純凈物4．（2022秋?樂清市校級期末）小米凈水器可以有效去除泥沙、細菌等物質，其凈水原理如圖所示，起到循環(huán)用水的作用。小米凈水器中“PP棉”使用環(huán)節(jié)相當于下列凈水方法中的（）A．吸附 B．過濾 C．蒸餾 D．沉淀5．（2022秋?濱江區(qū)期末）如圖所示，在“觀察結晶”實驗中，將飽和硫酸銅溶液滴在凹穴玻片上，一段時間后觀察是否有晶體析出。關于該實驗下列說法正確的是（）A．實驗時所用的飽和硫酸銅最好是常溫下的溶液 B．觀察是否有晶體析出，可以使用放大鏡或顯微鏡 C．該實驗主要采用蒸發(fā)結晶的方法析出晶體 D．滴到玻片上的溶液，需要10滴以上6．（2022秋?長興縣期末）某小組開展自制凈水器的項目化學習，如圖是項目小組同學制作的凈水器，用到小卵石、活性炭、石英砂三種材料，為獲得較好的凈水效果，則圖中的a、b、c三處的材料依次是（）A．小卵石、活性炭、石英砂 B．活性炭、小卵石、石英砂 C．小卵石、石英砂、活性炭 D．活性炭、石英砂、小卵石7．（2022秋?永康市期末）“生命吸管（Lifestraw）”是一種快速獲取野外飲用水的吸管裝置。內裝有多種過濾器，其中濾網可去除大部分顆粒物；活性炭和離子交換樹脂可去除異味與重金屬離子；超濾膜可濾除99.99%的細菌和病毒。下列有關敘述不正確的是（）A．凈化后的水屬于純凈物 B．濾網起到過濾的作用 C．活性炭具有吸附作用，能吸附異味 D．若無生命吸管，生活中殺滅細菌和病毒可以用煮沸的方法二．填空題（共4小題）8．（2020秋?新昌縣期中）某實驗小組從平陽塘河某處取了水樣，觀察到水樣渾濁，有固體小顆粒。現(xiàn)對水樣進行如下處理：（1）向水樣中加入明礬攪拌溶解，靜置一段時間后，進行過濾，除去固體小顆粒，在過濾操作中：①玻璃棒所起的作用是。②操作前需要將圓形濾紙折疊處理，下列圖示中不該出現(xiàn)的情形是（填序號）。（2）經過過濾后的濾液清澈透明，該濾液屬于（填“純凈物”或“混合物”）。9．（2020秋?濱江區(qū)期中）每年3月22日是“世界水日”。水與人類的生活和生產密切相關。請回答以下問題：（1）化學課上，同學們用圖1所示裝置探究水的組成。通電一段時間后，在試管1中收到的氣體是，反應的方程式是。（2）圖2中，凈化水的方法是和吸附。（3）下列為凈化水的操作，其中凈化程度最高的是。A．吸附B．蒸餾C．過濾D．靜置沉淀（4）自來水的凈化過程如圖3所示，其中為了使水中懸浮雜質沉降，可在凈水池中加入適量明礬作凝聚劑，其作用是。（5）2020年“中國水周”的宣傳主題為“堅持節(jié)水優(yōu)先，建設幸福河湖”。下列生活習慣應該摒棄的是（填序號）。①用盆接水洗菜②用養(yǎng)魚水澆花草③生活污水直接排放④使用含磷洗衣粉10．（2022秋?婺城區(qū)期末）表格是氯化銨與硝酸鉀在不同溫度時的溶解度，請回答：溫度/℃102030405060溶解度/g氯化銨33.337.241.445.850.455.2硝酸鉀20.931.645.863.985.5110（1）將100克60℃時的氯化銨和硝酸鉀的飽和溶液同時降溫到10℃，兩者析出晶體（填“氯化銨較多”、“硝酸鉀較多”或“無法確定”）。（2）如圖中M是氯化銨或硝酸鉀中的一種，按圖進行相關操作，其中A、B、C、D四個燒杯中溶質質量分數(shù)的大小關系是。11．（2022秋?濱江區(qū)期末）現(xiàn)有一木塊漂浮于40℃的KNO3飽和溶液中，當溫度改變時（不考慮由此引起的木塊和溶液的體積變化），木塊排開液體的體積V排隨時間t發(fā)生了如圖所示的變化。（1）由此推斷出溫度的改變方式是