1、1专题一 物质的分离与提纯专题测试(一)(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(每小题 3分，共 42分。每小题只有一个选项符合题意)1下列实验装置不适用于物质分离的是( )解析 A 项为分液，可用于互不相溶液体的分离；B 项为升华，可将容易升华的物质分离出来；C 项为纸层析；D 项并非蒸馏操作示意图，只有当温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处时才能用于沸点不同物质的分离。答案 D2现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物，已知它们的性质如表所示，据此将乙二醇和丙三醇互相分离的最佳方法是( )物质 分子式 熔点() 沸点()密度(gcm3 )溶解性乙二醇C2H6O2 11.5 198 1.11
2、 易溶于水和酒精丙三醇C3H8O3 17.9 290 1.26能跟水、酒精以任意比互溶A.萃取法 B结晶法C分液法 D蒸馏法答案 D23下列仪器：普通漏斗；容量瓶；蒸馏烧瓶；天平；分液漏斗；滴定管；燃烧匙。常用于物质分离的是( )A BC D解析 普通漏斗：用于过滤分离固液混合物。蒸馏烧瓶：用于液体蒸馏，分离沸点相差较大的液态混合物。分液漏斗：萃取分离互不相溶的液态混合物。答案 C4在实验室里进行分液操作时，下列实验仪器一定用不到的是( )A烧杯 B分液漏斗C铁架台 D酒精灯解析 分液操作不需要用酒精灯加热。答案 D5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
3、 用蒸馏、过滤、分液进行混合物的分离均发生的是物理变化过程；洗气时有可能发生化学变化，如用饱和 NaHCO3溶液除去 CO2中的 HCl气体。答案 D6下列各组固体物质中，可按照溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序将它们相互分离的是( )ANaNO 3和 NaCl BMnO 2和 KClCCuO 和木炭粉 DBaSO 4和 AgCl解析 由不溶性物质与可溶性物质组成的混合物，可采取溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序进行分离。NaNO 3和 NaCl都溶于水，CuO 和木炭粉都不溶于水，BaSO 4和 AgCl都既不溶于水也不溶于酸，故选 B。答案 B7(2016上海化学，16)实验室提纯含少量氯化钠杂质
4、的硝酸钾的过程如图所示。3下列分析正确的是( )A操作是过滤，将固体分离除去B操作是加热浓缩。趁热过滤，除去杂质氯化钠C操作是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来D操作总共需两次过滤解析 KNO 3中混有 NaCl应提纯 KNO3，将它们都溶于水，并降温结晶。因为 KNO3的溶解度随温度的升高而升高，NaCl 的溶解度随温度的升高而基本无明显变变化。则有，操作是在烧杯中加水溶解，操作是蒸发浓缩，得到较高温度下的 KNO3饱和溶液，操作为冷却结晶，利用溶解度差异使 KNO3结晶析出，过滤，洗涤，干燥即得 KNO3晶体。故选 C。答案 C8在高温下某溶液中，溶解硝酸钾、氯化钠均达饱和，冷却析出
5、晶体的成分是( )A纯硝酸钾晶体B大量硝酸钾晶体，少量氯化钠C等量的硝酸钾和氯化钠D大量氯化钠，少量硝酸钾解析 硝酸钾的溶解度随温度的变化较大，氯化钠的溶解度随温度的变化不大。因此，冷却硝酸钾、氯化钠的饱和溶液，析出晶体的成分是大量硝酸钾晶体、少量氯化钠。答案 B9从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是( )4解析 碘的苯溶液在分液漏斗中位于上层，应待下层液体放出后从上口倒出；分离碘并回收苯应用蒸馏的方法，用水浴加热能控制温度不至于太高而防止碘的升华；海带灼烧成灰应在坩埚中进行；过滤时应用玻璃棒引流。答案 B10下列实验操作正确的是( )A用结晶法除去硝酸钾中混有的少量氯化钠B
6、用湿润的 pH试纸测定 Na2CO3溶液的 pHCZn 和硫酸反应时，为了使制取氢气的速度加快，可向稀硫酸中加入一定量的水D在氢氧化铁胶体中加入过量的盐酸最终会产生沉淀解析 用 pH试纸测溶液的 pH时不可预先润湿；过量的盐酸会溶解生成的氢氧化铁沉淀。答案 A11联合制碱法中关键的一步是把 NH4Cl从几乎饱和的 NaHCO3溶液中分离出来，为此根据NaCl和 NH4Cl溶解度的差异，向混合溶液中通入某种气体，同时加入磨细的食盐，可析出不夹带 NaHCO3的 NH4Cl。NaCl 和 NH4Cl共同存在时的溶解度曲线如图所示，则正确的操作是( )5通入气体 温度控制A CO2 3040 B C
7、O2 010 C NH3 3040 D NH3 010 解析 根据溶度积的规则，在电解质溶液中，如果离子积大于溶度积常数 Ksp，就会有沉淀生成。因此，要使溶液析出沉淀或要使沉淀得更完全，就必须创造条件，使其离子积大于溶度积。在一定条件下向含有大量 NH4Cl的 NaHCO3溶液中通氨气，并加入NaCl粉末，是为了增大 NH 和 Cl 的浓度，使 NH4Cl更多地析出。同时选择 NH4Cl溶4解度较小、NaCl 溶解度较大的条件。答案 D12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
8、表格中各步实验。选择试剂 Na2CO3溶液 实验操作 加热下列试剂或操作不合理的是( )A试剂为 Ba(OH)2溶液B操作为结晶C操作为过滤D试剂为稀 HNO3解析 根据题意，可用 Ba(OH)2溶液除去 SO 、NH 和 HCO ，NH 3H2O通过加热除24 4 3去，操作为加热。过量的 Ba2 用 Na2CO3溶液除去，过滤除去沉淀，滤液中过量的OH 和 CO 用硝酸除去，则操作为过滤，试剂为稀 HNO3。23答案 B13海带中提取碘的实验方法：称取 3 g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净。将海带剪碎，用酒精润湿(便于灼烧)后，放在坩埚中。用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰
9、，停止加热，冷却。将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入 10 mL蒸馏水，搅拌，煮沸 23 min，使可溶物溶解，过滤。向滤液中滴入几6滴硫酸，再加入约 1 mL H2O2溶液，观察现象。下列说法正确的是( )A步骤中也可以用水洗涤除去海带表面的附着物B步骤过滤操作需要两种玻璃仪器C步骤所得的溶液中加入淀粉可看到蓝色现象D通过以上步骤即可得到纯度高的 I2解析 因为海带中的 I 能溶解在水中，所以海带不要用水洗涤。过滤需要玻璃棒、烧杯、漏斗三种玻璃仪器。步骤发生的反应为：2KIH 2O2H 2SO4=I2K 2SO42H 2O，生成的 I2与淀粉反应生成蓝色物质。通过步骤所得的溶液中含有 I
10、2、K 2SO4等，常用如 CCl4等萃取剂进行萃取，然后经过蒸馏等操作除去萃取剂从而得到纯度较高的I2。答案 C14下列实验中，所选装置不合理的是( )A分离 Na2CO3溶液和 CH3COOC2H5，选B用 CCl4提取碘水中的碘，选C用 FeCl2溶液吸收 Cl2选D粗盐提纯，选和解析 A 项，乙酸乙酯难溶于碳酸钠溶液，二者会分层，可以用分液法分离，选择，A 项错误；B 项，用 CCl4萃取碘水中的碘，选择，B 项正确；C 项，可以用作洗气瓶，可用于氯化亚铁溶液吸收氯气，C 项正确；D 项，粗盐提纯需要过滤、蒸发结晶，选择和，D 项正确。答案 A二、非选择题(共 58分)715(6 分)
11、(2016课标全国，26)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：(一)碳酸钙的制备(1)步骤加入氨水的目的是_。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于_。(2)如图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是_(填标号)。a漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b玻璃棒用作引流c将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁d滤纸边缘高出漏斗e用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度(二)过氧化钙的制备CaCO3 滤液 白色结晶 稀 盐 酸 、 煮 沸 、 过 滤 氨 水 和 双 氧 水 冰 浴 过 滤 (3)步骤的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量
12、固体，此时溶液呈_性(填“酸” 、 “碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是_。(4)步骤中反应的化学方程式为_，该反应需要在冰浴下进行，原因是_。(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是8_。(6)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是_，产品的缺点是_。解析 (1)反应混合液中盐酸过量，加入氨水可以中和盐酸，调节溶液的 pH使 Fe3 转化为 Fe(OH)3沉淀而除去。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离。(2)a项，漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁，容易造成溶液飞溅，
13、错误；b 项，玻璃棒用作引流，正确；c 项，将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁，防止有气泡，正确；d 项，滤纸边缘应低于漏斗口，错误；e 项，用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动容易划破滤纸，错误。(3)步骤中逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液中含有大量的 CO2，溶液呈酸性，而 CaO2溶于酸，故应将溶液煮沸以除去溶解的 CO2气体。(4)根据题意可知反应物为 CaCl2、H 2O2、NH 3H2O，产物为 CaO2、NH 4Cl和 H2O，则反应的化学方程式为CaCl22NH 3H2OH 2O2=CaO22NH 4Cl2H 2O，由于 H2O2在高温下易分解，所以反应应在冰浴中进行。(5)由于乙
14、醇与水互溶且易挥发，所以使用乙醇洗涤去除晶体表面的水分。(6)制备过氧化钙的另一种方法将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是：工艺简单，操作方便，产品的缺点是：没有除杂净化工艺，所制得产品纯度低。答案 (1)调节溶液 pH使 Fe(OH)3沉淀 过滤分离 (2)ade(3)酸 除去溶液中的 CO2(4)CaCl22NH 3H2OH 2O2=CaO22NH 4Cl2H 2O或CaCl22NH 3H2OH 2O26H 2O=CaO28H2O2NH 4Cl 温度过高时双氧水易分解(5)去除晶体表面水分(6)工艺简单，操作方便 纯度较低16(10 分)海带中含
15、有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：请填写下列空白：9(1)步骤灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是_(从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处)。 A烧杯 B坩埚 C表面皿 D泥三角 E酒精灯 F干燥器(2)步骤的实验操作名称是_；步骤的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是_。(3)步骤反应的离子方程式是_。 (4)步骤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是_。 (5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：_。 解析 (1)海带加热灼烧，与三脚架一起使用的常常是泥三角、坩埚和酒精灯。(2)
16、步骤是由海带灰悬浊液得含碘离子的溶液，因此一定要进行过滤；步骤是从碘的苯溶液中分离碘和回收苯，应通过蒸馏的方法。(3)结合“含碘离子溶液 含碘水溶液” ，再联想实验室中 MnO2 H2SO4（ 稀 ） Cl2的制备不难写出的离子方程式为 2I MnO 24H =Mn2 I 22H 2O。(4)因碘不易溶于水而易溶于有机溶剂苯，且苯不溶于水，易与水溶液分层。(5)根据淀粉溶液遇碘单质变蓝这一现象，可以取少量提取碘之后的溶液，加入淀粉溶液看是否变蓝来检验。答案 (1)BDE (2)过滤 蒸馏(3)2I MnO 24H =Mn2 I 22H 2O(4)苯与水互不相溶且苯比水的密度小，碘在苯中的溶解度
17、比在水中的大(5)取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色(如果变蓝，说明还有单质碘)17(10 分)下面是四种盐在不同温度下的溶解度(g)：温度 NaNO3 KNO3 NaCl KCl10 80 20.9 35.8 31.0100 180 246 39.8 56.7(假设：盐类共存时不影响各自的溶解度；分离晶体时，溶剂的损耗忽略不计)10某同学设计用物质的量之比为 11 的 NaNO3和 KCl为原料，加入一定量的水制取 KNO3的实验，其流程如下图所示。(1)在和的实验过程中，关键的实验条件是_。 (2)分离出晶体的和两操作是_(填“倾倒” “蒸发” “结晶”或“
18、过滤”中的某种操作)。KNO 3是晶体_(填“A”或“C”)。 (3)粗产品中可能含有的杂质离子是_，检验的方法是_。(4)将该粗产品提纯，可采取的方法是_。 解析 (1)等物质的量的 NaNO3和 KCl溶于水后，所形成的四种物质皆易溶于水，要分离它们只能根据不同温度下溶解度的不同进行，因此实验和的关键条件是温度。(2)分离 KNO3(NaCl)晶体与溶液的操作为过滤。根据题目所给溶解度数据，100 时蒸发水后得到 NaCl晶体(NaCl 溶解度最小)，冷却后得到的主要是 KNO3(溶解度之差最大)，故 C是 KNO3。(3)在 100 时 NaCl溶液已饱和，故降温冷却过程中，在得到KNO
19、3晶体的同时，有少量 NaCl析出，即晶体中含 Na 、Cl ，Na 用焰色反应检验，Cl 用 AgNO3溶液和稀硝酸检验。(4)对含有少量 NaCl杂质的 KNO3可用重结晶的方法提纯。答案 (1)温度 (2)过滤 C(3)Na 、Cl Na 用焰色反应检验，Cl 用 AgNO3溶液和稀硝酸检验(4)重结晶18(8 分)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约 98%)中含有 Ca2 、Mg 2 、Fe 3 、Cl 和 SO 等杂质，提纯工艺路线如下：24已知碳酸钠的溶解度( S)随温度变化的曲线如图所示：11回答下列问题：(1)滤渣的主要成分为_。(2)“趁热过滤
20、”的原因是_。(3)若在实验室进行“趁热过滤” ，可采取的措施是_(写出 1种)。(4)在实验室做 Na2CO3H2O脱水实验，判断其脱水完全的方法是_。解析 (1)因工业碳酸钠中含有 Mg2 、Fe 3 、Ca 2 ，所以“除杂”过程中加入过量的NaOH溶液，可生成 Mg(OH)2、Fe(OH) 3、CaCO 3沉淀。(2)观察坐标图，温度降低至 310 K左右时发生突变，Na 2CO310H2O的溶解度迅速降低，若不趁热过滤将析出晶析 Na2CO310H2O。(3)思路方向：减少过滤的时间；保持过滤时的温度。(4)判断晶体脱水完全的标准是连续两次加热干燥之后称量的质量差不超过 0.1 g。
21、答案 (1)Mg(OH) 2、Fe(OH) 3、CaCO 3(2)使析出的晶体为 Na2CO3H2O，防止因温度过低而析出 Na2CO310H2O晶体，令后续的加热脱水耗时长(3)用已预热的布氏漏斗趁热抽滤(4)连续两次称量的质量差不超过 0.1 g19(12 分)甲基橙和酚酞在水中和有机溶剂中的溶解度不同，当溶剂沿滤纸流经混合物样点时，甲基橙和酚酞会以不同的速率在滤纸上移动，从而达到分离的目的。某校化学兴趣小组拟通过该原理将甲基橙和酚酞从混合溶液 A中分离开来：步骤 1：把 0.1 g甲基橙和 0.1 g酚酞溶解在 10 mL 60%的乙醇溶液里，配制混合溶液A；另将 10 mL乙醇和 4
22、mL浓氨水充分混合，配成混合溶液 B；12步骤 2：在一张圆形滤纸中心扎一小孔，将细纸芯插入滤纸中央(如图)。在距滤纸中心约 1 cm的圆周上，选择三个点，分别用毛细管将 A溶液在该三点处点样；步骤 3：将滤纸覆盖在盛有 B溶液的培养皿上，使滤纸芯与溶液接触，放置一段时间，点样逐渐向外扩散，形成黄环；步骤 4：待黄环半径扩散到滤纸半径的二分之一时，取下滤纸，等滤纸稍干后，喷上饱和 Na2CO3溶液，通过现象判断分离的效果。请回答下列问题：(1)本实验采用的分离方法叫_，若分离淀粉胶体与氯化钠的混合液则可选用_法。(2)步骤 2中若在滤纸上事先作点样位置标记，宜选用_笔(填“钢”或“铅”)。(3
23、)步骤 4中喷洒 Na2CO3溶液后，能观察到的现象是_，这说明实验中_在滤纸上移动速率更快(填“甲基橙”或“酚酞”)。(4)他们可以通过_来判断分离的效果。解析 (1)由题给信息可知该实验采用的分离方法是纸层析法，而分离淀粉胶体和NaCl的混合溶液常选用渗析法。(2)钢笔中的墨水会对该实验造成干扰，因此作点样位置标记时，应选用铅笔。(3)Na 2CO3溶液显碱性，酚酞试液遇碱液变红，甲基橙遇碱液变黄色。(4)通过色斑间的距离大小，可判断出分离的效果。答案 (1)(纸上)层析法(或色层法或色谱法) 渗析(2)铅 (3)内部为黄环，外部为红环 酚酞 (4)色斑间的距离大小20(12 分)柴达木盆
24、地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外，它有富足得令人惊讶的盐矿资源。液体矿床以钾矿为主，伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含 K 、Mg 2 、Br 、SO 、Cl 等)，来制取较纯净的氯化钾晶体24及液溴(Br 2)，他们设计了如下流程：13请根据以上流程，回答相关问题：(1)操作的名称是_；操作名称是_。(2)参照如图溶解度曲线，固体 A是_(写化学式)；固体 B是_(写化学式)；欲得到较纯的固体 B需用少量的_(填“热水”或“冷水”)洗涤固体。(3)操作是实验室常用的过滤方法减压过滤(俗称抽滤或吸滤)。请写出如图中减压过滤常用的两种仪器名称：_；_；请问这种
25、过滤方法其优点是_。解析 用盐湖苦卤的浓缩液(富含 K 、Mg 2 、Br 、SO 、Cl 等)来制取较纯净的氯24化钾晶体及液溴(Br 2)，应首先用氯气置换出单质溴：2Br Cl 2=Br22Cl 。然后进行萃取(操作)和分液(操作)操作，得到橙红色的溴的四氯化碳溶液，再通过操作(蒸馏)得到深红棕色液体溴。无色溶液经过蒸发结晶、过滤后得到的固体 A为MgSO4，高温滤液经冷却结晶、减压过滤得到固体 B为 KCl。减压过滤(俗称抽滤)常用的两种仪器名称是吸滤瓶、布氏漏斗。减压过滤优点是加快过滤速度，使得到的晶体更干燥。答案 (1)萃取 分液(2)MgSO4 KCl 冷水(3)吸滤瓶 布氏漏斗 加快过滤速度，使得到的晶体更干燥14
