高中化学 专题一 物质的分离与提纯专题检测卷 苏教版选修6

专题检测卷(一) 物质的分离与提纯(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(每小题3分，共48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色谱分析法是现代分离实验技术中的一种。已知两种有机色素A与B混合在一起，经测定知A的极性比B强，则下列说法正确的是()A用溶解过滤法，B不溶于水，A溶于水B用重结晶法，A在水中的溶解度比B大C用蒸馏法，因为A的熔沸点高D用纸层析法，丙酮为展开剂，下端为A，上端为B解析因为A、B为有机色素，所以A、B不易溶于水，而易溶于有机溶剂，如丙酮，因此可利用有机溶剂丙酮作展开剂，用纸层析法分离两种色素，因为A的极性比B强，故A的转移速率慢一些，A在下端，B在上端，D正确。答案D3下列中草药煎制步骤中，属于过滤操作的是()A.冷水浸泡B.加热煎制C.箅渣取液D.灌装保存解析A项，冷水浸泡属于物质的溶解操作，错误；B项，加热煎制属于加热操作，错误；C项，箅渣取液应属于过滤操作，正确；D项，灌装是转移液体操作，错误。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提取叶绿体中的色素时要加入丙酮，其原因是()A让色素溶解B防止叶绿素被破坏C便于将叶片研磨成匀浆D促使叶绿体中色素分离解析提取叶绿体中色素时，加入丙酮目的是使色素溶解，A正确。答案A6在圆形滤纸的中央点上，对叶绿体的色素进行色素层析，会得到近似同心的四个色素环，排列在最里圈的色素呈()A橙黄色 B蓝绿色C黄绿色 D黄色解析叶绿体中4种色素在滤纸上的扩散速率大小顺序为：胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色)。故最内层应为黄绿色。答案C7.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油墨是由多种色素按一定比例混合而成，某同学欲用纸层析法将其主要色素分离开来，可选用作展开剂的物质是()A盐酸 B酒精CNaOH溶液 D丙酮盐酸解析纸层析中要求流动相溶剂对分离物质应有适当的溶解度。答案D10(2015浙江理综，8改编)下列说法正确的是()A为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可B做蒸馏实验时，在蒸馏烧瓶中应加入沸石，以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石，应立即停止加热，冷却后补加C乙酸与乙醇的混合溶液可用分液漏斗进行分离D提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法解析A项，氯水具有强氧化性能够把pH试纸漂白，错误；B项，做蒸馏实验时，如果在沸腾前发现忘记加沸石，应立即停止加热，冷却后补加，否则会引起暴沸，正确；C项，乙醇和乙酸互溶，不分层，错误；D项，根据硝酸钾和氯化钠的溶解度受温度影响的差异，提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应采用蒸发结晶的方法，错误。答案B11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()通入气体温度控制ACO23040 BCO2010 CNH33040 DNH3010 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，NH3H2O通过加热除去，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。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，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：2KIH2O2H2SO4=I2K2SO42H2O，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I2、K2SO4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现有三组混合液：乙酸乙酯和乙酸钠溶液乙醇和丁醇溴化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是()A分液、萃取、蒸馏 B萃取、蒸馏、分液C分液、蒸馏、萃取 D蒸馏、萃取、分液解析第一组的两种物质为互不相溶的两种液体，可用“分液”法分离；第二组利用液体混合物沸点不同，用“蒸馏”法使之分别汽化分离；第三组利用混合液中各组成成分在某溶剂中溶解度的差别，用“萃取”法进行分离。这样就不难得出正确答案为C项。答案C15在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如 下：对二甲苯邻二甲苯间二甲苯苯沸点点/1325476下列说法不正确的是()A该反应属于取代反应B甲苯的沸点高于144 C用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来D从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来解析A项，甲苯生成二甲苯是甲苯苯环上的氢原子被甲基取代，属于取代反应，正确；B项，甲苯的相对分子质量介于二甲苯和苯之间，故沸点也介于二甲苯和苯的沸点之间即介于80 和144 之间，错误；C项，苯的沸点和二甲苯的沸点相差很大(大于30 )，可用蒸馏的方法将苯从反应所得产物中首先分离出来，正确；D项，因对二甲苯的熔点较高，可用冷却结晶的方法从二甲苯混合物中将对二甲苯分离出来，正确。答案B16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52分)17(8分)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(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_。(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，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、H2O2、NH3H2O，产物为CaO2、NH4Cl和H2O，则反应的化学方程式为CaCl22NH3H2OH2O2=CaO22NH4Cl2H2O，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)CaCl22NH3H2OH2O2=CaO22NH4Cl2H2O或CaCl22NH3H2OH2O26H2O=CaO28H2O2NH4Cl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18(7分)海带中含有丰富的碘。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：(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)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Cl2的制备不难写出的离子方程式为2IMnO24H=Mn2I22H2O。(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)2IMnO24H=Mn2I22H2O(4)苯与水互不相溶且苯比水的密度小，碘在苯中的溶解度比在水中的大(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)19(7分)下面是四种盐在不同温度下的溶解度(g)：温度NaNO3KNO3NaClKCl10 8020.935.831.0100 18024639.856.7(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)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“过滤”中的某种操作)。KNO3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KNO3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、ClNa用焰色反应检验，Cl用AgNO3溶液和稀硝酸检验(4)重结晶20(7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、Mg2、Fe3、Cl和SO等杂质，提纯工艺路线如下：已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示：回答下列问题：(1)滤渣的主要成分为_。(2)“趁热过滤”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、Fe3、Ca2，所以“除杂”过程中加入过量的NaOH溶液，可生成Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3沉淀。(2)观察坐标图，温度降低至310 K左右时发生突变，Na2CO310H2O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。答案(1)Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3(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 g21(7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 mL浓氨水充分混合，配成混合溶液B；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)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)Na2CO3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22(8分)柴达木盆地以青藏高原“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、Mg2、Br、SO、Cl等)，来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2)，他们设计了如下流程：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：_；_；请问这种过滤方法其优点是_。解析用盐湖苦卤的浓缩液(富含K、Mg2、Br、SO、Cl等)来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2)，应首先用氯气置换出单质溴：2BrCl2=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)MgSO4KCl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23(8分)(201510月浙江学考，31)纳米CdSe(硒化镉)可用作光学材料。在一定条件下，由Na2SO3和Se(硒，与S为同族元素)反应生成Na2SeSO3(硒代硫酸钠)；再由CdCl2形成的配合物与Na2SeSO3反应制得CdSe纳米颗粒。流程图如下：注：CdCl2能与配位剂L形成配合物Cd(L)nCl2Cd(L)nCl2=Cd(L)n22Cl；Cd(L)n2Cd2nL纳米颗粒通常指平均粒径为1100 nm的粒子请回答：(1)图1加热回流装置中，仪器a的名称是_，进水口为_(填“1”或“2”)。图1(2)分离CdSe纳米颗粒不宜采用抽滤的方法，理由是_。有关抽滤，下列说法正确的是_。图2A滤纸应比漏斗内径略小，且能盖住所有小孔B图2抽滤装置中只有一处错误，即漏斗颈口斜面没有对着吸滤瓶的支管口C抽滤得到的滤液应从吸滤瓶的支管口倒出D抽滤完毕后，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管，再关水龙头，以防倒吸(3)研究表明，CdSe的生成分成两步：SeSO在碱性条件下生成HSe；HSe与Cd2反应生成CdSe。完成第步反应的离子方程式SeSO_=HSe_。写出第步反应的离子方程式_。(4)CdSe纳米颗粒的大小影响其发光性质。某研究小组在一定配位剂浓度下，探究了避光加热步骤中反应时间和温度对纳米颗粒平均粒径的影响，如图3所示；同时探究了某温度下配位剂浓度对纳米颗粒平均粒径的影响，如图4所示。图3图4下列说法正确的是_。A改变反应温度和反应时间，可以得到不同发光性质的CdSe纳米颗粒B在图3所示的两种温度下，只有60 反应条件下可得到2.7 nm的CdSe纳米颗粒C在其他条件不变时，若要得到较大的CdSe纳米颗粒，可采用降低温度的方法D若要在60 得到3.0 nm的CdSe纳米颗粒，可尝试降低配位剂浓度的方法解析本题是一道考查化学实验和化学平衡相关知识的综合题。主要涉及加热回流装置中仪器识别、抽滤即减压过滤的实验操作和化学平衡移动、离子方程式的书写、影响化学平衡的外界因素等知识。(1)在图1加热回流装置中，仪器a的名称是冷凝管，冷凝管进水为下进上出，故进 水口为2；(2)抽滤即减压过滤，采用这种过滤的主要目的是过滤速度较快；可以得到比较干燥的沉淀，减压过滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀，胶状沉淀在快速过滤时 易透过滤纸；沉淀颗粒太小则易在滤纸上形成一层密实的沉淀，溶液不易透过。抽滤装置主有布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶、抽气泵等仪器组成。