备战2021 高考化学 加餐练31 物质的分离提纯检验与鉴别 7页

加餐练 31 物质的分离、提纯、检验与鉴别 基础题 1.下列是我国古代常见的操作方法，其中带着重号部分的操作原理与化学实验中的分离 除杂方法的原理相似的是( ) ① ② ③ ④ 凡煮汤，欲微火，令 小沸……箅渣取液．．．． 经月而出蒸烤之．．…… 终乃得酒可饮 凡渍药酒，皆须细 切……便可漉出．．．． 海陆取卤，日晒火煎．．．．， 煮海熬波，卤水成盐 A．过滤、蒸馏、萃取、蒸发 B．过滤、蒸发、萃取、蒸馏 C．蒸发、萃取、蒸馏、过滤 D．萃取、蒸馏、萃取、蒸发 2．下列关于物质的分离提纯不正确的是( ) A．用如图 1 所示装置分离 CCl4 和水 B．除去苯中的少量苯酚，加入适量浓溴水，过滤 C．实验室用如图 2 所示装置除去 Cl2 中的少量 HCl 图 1 图 2 D．除去 O2 中混有的少量 SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性 KMnO4 溶液、浓硫酸 的洗气瓶 3．对下列各组物质：①NaNO3 和 NaCl；②CaCl2 和 CaCO3；③MnO2 和 KCl；④BaSO4 和 AgCl，可按照溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序，将他们相互分离的是( ) A．只有① B．③④ C．②③ D．②④ 4．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是( ) A．用图 1 所示装置除去 Cl2 中含有的少量 HCl B．用图 2 所示装置蒸干 NH4Cl 饱和溶液制备 NH4Cl 晶体 C．用图 3 所示装置制取少量纯净的 CO2 气体 D．用图 4 所示装置分离 CCl4 萃取碘水后已分层的有机层和水层 5．下列分离或提纯方法正确的是( ) 选项 待提纯物质 杂质 除杂试剂及主要操作方法 A 乙烷 乙烯 酸性 KMnO4 溶液、洗气 B MgCl2 溶液 FeCl3 MgO，过滤 C HCl 气体 Cl2 饱和食盐水，洗气 D 乙醇 水 生石灰，过滤 6.下列实验装置设计正确，且能达到目的的是( ) 7．为提纯下列物质(括号内为杂质)，选用的试剂或分离方法错误的是( ) 选项 物质 试剂 分离方法 A 硝酸钾(氯化钠) 蒸馏水 降温结晶 B 二氧化碳(氯化氢) 饱和 NaHCO3 溶液 洗气 C 甲烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气 D 乙醇(水) 生石灰 蒸馏 8.下列有关实验的操作或叙述错误的是( ) A．分离 Br2 和苯的混合物可用分液漏斗和烧杯进行分液 B．验证 Fe2(SO4)3 溶液中含 Fe2＋的方法是加入酸性 KMnO4 溶液，紫色褪去 C．向硫酸亚铁溶液中滴加硫氰化钾溶液，溶液变为红色，说明溶液已变质 D．提纯混有少量 NaCl 的 KNO3 的过程：加热溶解→降温结晶→过滤→洗涤→干燥 9．下列除杂方法不正确的是( ) A．除去 NH4Cl 溶液中的 FeCl3，可向溶液中加入氨水调节 pH B．除去金属离子 Cu2＋、Hg2＋，可向溶液中加入 Na2S、H2S 等沉淀剂 C．除去某溶液中的 SO 2－ 4 可向溶液中加入镁盐 D．除去 ZnCl2 溶液中的 Fe3＋可向溶液中加入 Zn(OH)2 10．下列除去杂质的方法，正确的是( ) A．除去乙烷中少量的乙烯：催化剂条件下通入 H2 B．乙醇中含有乙酸杂质：加入碳酸钠溶液，分液 C．FeCl3 溶液中含有 CuCl2 杂质：加入过量铁粉，过滤 D．CO2 中含有 HCl 杂质：通入饱和 NaHCO3 溶液，洗气 11．实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析正确的是( ) A．操作Ⅰ是过滤，将固体分离除去 B．操作Ⅱ是加热浓缩。趁热过滤，除去杂质氯化钠 C．操作Ⅲ是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来 D．操作Ⅰ～Ⅲ总共需两次过滤 12．下列各组混合物的分离和提纯方法正确的是( ) A．用萃取法分离汽油和水的混合液 B．用结晶法提纯 NaCl 和 KNO3 混合物中的 KNO3 C．直接蒸馏酒精溶液得到无水乙醇 D．除去 FeCl3 溶液中少量的 FeCl2，加入足量的铁屑，充分反应后，过滤 13．除去下列物质中所含的少量杂质的方法正确的是( ) 物质 杂质 试剂 提纯方法 A Fe Si NaOH 溶液 溶解、过滤 B CO2 SO2 饱和 Na2CO3 溶液 洗气 C 溴苯 溴 水 萃取 D BaSO4 BaCO3 水 溶解、过滤、洗涤 14．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 表格中各步实验。 选择试剂 ① Na2CO3 溶液 ④ 实验操作 ② ③ 加热 下列试剂或操作不合理的是( ) A．试剂①为 Ba(OH)2 溶液 B．操作②为结晶 C．操作③为过滤 D．试剂④为稀 HNO3 能力题 15.硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠 NaBO2 为主要原料制备 NaBH4，其流程如下： 已知：NaBH4 常温下能与水反应，可溶于异丙酸(沸点：33 ℃)。 (1)在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至 100 ℃以上并通入氩气，该操作的目 的是________________________________________________________，原料中的金属钠通常 保存在__________中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有________、________、 玻璃片和小刀等。 (2)第②步分离采用的方法是________；第③步分离(NaBH4)并回收溶剂，采用的方法是 ________。 加餐练 31 物质的分离、提纯、检验与鉴别 1．解析：①中的箅渣取液，是用细网将固液混合物中的固体和液体分开，其原理与过 滤的原理相似；②中通过蒸烤造酒，是通过加热的方法将酒精等物质从混合液中分离出来， 其原理与蒸馏的原理相似；③中通过浸泡，使草药中的有效成分溶于酒中，其原理与萃取的 原理相似；④中的日晒火煎，卤水成盐，是通过日晒的方法，将水分蒸发得到食盐，其原理 与蒸发的原理相似。 答案：A 2．解析：A 项，CCl4 与水分层，故可以用分液法分离，正确；B 项，生成的三溴苯酚 与苯互溶，溴也易溶于苯中，错误；C 项，Cl2 在饱和食盐水中溶解度很小，而 HCl 极易溶 于水，正确；D 项，利用 SO2 的还原性，用酸性 KMnO4 溶液除去，再用浓硫酸干燥 O2，正 确。 答案：B 3．解析：要将两种固体按溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序分离，必须的条件是其中 一种固体难溶于水，另一种固体易溶于水。对于所给出的物质组：①两者都易溶；④两者都 难溶，均不能用指定的方法分离；②CaCl2 易溶，CaCO3 难溶；③MnO2 难溶，KCl 易溶，可 用指定的方法分离。 答案：C 4．解析：A 项，Cl2 也能与 NaOH 溶液反应，故不能用 NaOH 溶液除去 Cl2 中含有的少 量 HCl；B 项，NH4Cl 晶体受热易分解，故不能通过蒸干 NH4Cl 饱和溶液的方法制备 NH4Cl 晶体；C 项，纯碱易溶于水，利用图示装置不能达到使反应随时发生或停止的目的；D 项， 碘在 CCl4 中的溶解度远大于在水中的溶解度，且 CCl4 与水不相溶，密度大于水的密度，故 可用图中所示装置分离 CCl4 萃取碘水后已分层的有机层和水层。 答案：D 5．解析：酸性 KMnO4 溶液能将乙烯氧化，但除去乙烯的同时会引入 CO2，A 项错误； 除去 MgCl2 溶液中的 FeCl3，加入 MgO 后，促进 Fe3＋水解，Fe3＋转化为 Fe(OH)3，过滤后可 得 MgCl2 溶液，B 项正确；HCl 易溶于饱和食盐水，而 Cl2 不易溶于饱和食盐水，故 C 项错 误；除去乙醇中的水，加入生石灰，然后进行蒸馏，D 项错误。 答案：B 6．解析：A 项，导管插入水中，不能防止倒吸；C 项，不能用坩埚从溶液中提取溶质； D 项，没有温度计，不能用于分馏。 答案：B 7．解析：KNO3 的溶解度受温度影响较大，而 NaCl 的溶解度受温度影响较小，可加蒸 馏水溶解固体，再通过蒸发浓缩、降温结晶的方法，获得纯净的 KNO3 固体，A 项正确； HCl 与饱和 NaHCO3 溶液反应生成二氧化碳，B 项正确；乙烯被酸性 KMnO4 氧化生成 CO2， 使甲烷中混入 CO2 气体，C 项错误；加入的生石灰能与水反应生成 Ca(OH)2，消耗掉部分水， 再通过蒸馏获得乙醇，D 项正确。 答案：C 8．解析：Br2 与苯互溶不分层。 答案：A 9．解析：氨水可与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀，同时生成氯化铵，不引入新的杂质， A 项正确；加入 Na2S、H2S 等物质，Cu2＋、Hg2＋易转化为 CuS、HgS 等沉淀，可用于除杂， B 项正确；硫酸镁易溶于水，无法沉淀 SO2－ 4 ，应加入钡盐除杂，C 项错误；Zn(OH)2 能消耗 溶液中 H＋，促进 Fe3＋的水解，使其生成氢氧化铁沉淀，D 项正确。 答案：C 10．解析：通入氢气过少无法除净乙烯，通入氢气过量会引入杂质氢气，A 项错误；乙 醇和乙酸钠都溶于水，不能分层，不能用分液法进行分离，B 项错误；加入过量铁粉，发生 反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu,2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，C 项错误；碳酸氢钠与 HCl 反应放出 CO2， 而 CO2 不与饱和碳酸氢钠溶液反应，D 项正确。 答案：D 11．解析：KNO3 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化。则有，操 作Ⅰ是在烧杯中加水溶解，操作Ⅱ是蒸发浓缩，得到较高温度下的 KNO3 饱和溶液，操作Ⅲ 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：C 12．解析：汽油和水互不相溶，用分液的方法分离，A 项错误；NaCl 和 KNO3 混合物 中提纯 KNO3，可以采用蒸发浓缩，降温结晶的方式提纯 KNO3，B 项正确；蒸馏酒精时， 水也挥发，所以得不到无水乙醇，C 项错误；足量铁屑与 Fe3＋反应，D 项错误。 答案：B 13．解析：Si 能溶于 NaOH 溶液，而 Fe 不溶，过滤得 Fe，A 项正确；CO2 也能被 Na2CO3 溶液吸收：CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，B 项错误；溴易溶于溴苯，C 项错误；BaSO4、 BaCO3 均不溶于水，D 项错误。 答案：A 14．解析：根据题意，可用 Ba(OH)2 溶液除去 SO2－ 4 、NH ＋ 4 和 HCO－ 3 ，NH3·H2O 通过加 热除去，操作②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 2－ 3 用硝酸除去，则操作③为过滤，试剂④为稀 HNO3。 答案：B 15．解析：(1)Na 能与空气中的水蒸气、氧气反应，NaBH4 常温下能与水反应，因而通 入氩气是为了排除干扰因素空气和水，取用钠时，用镊子夹取，用滤纸吸干表面的煤油。(2) 从流程可看出第②步是固体与液体的分离，其操作为过滤。根据已知信息可知 NaBH4 可溶 于异丙酸，且异丙酸的沸点较低(33 ℃)，回收异丙酸可选用蒸馏的方法。 答案：(1)排尽装置中的空气和水蒸气 煤油 镊子 滤纸 (2)过滤 蒸馏