高中化学苏教版化学家眼中的物质世界 训练6

训练6物质的分离与提纯训练目标1.了解物质的分离与提纯的常用方法。2．初步学会过滤、结晶、萃取、分液和蒸馏等分离物质的实验方法，能独立完成简单的分离、提纯的实验操作。3．提高实验操作能力，体会化学实验在化学学习与研究中的重要作用。(10分钟)1．通过溶解、过滤、蒸发等操作，可将下列各组固体物质分离的是()A．硝酸钠氢氧化钠B．氧化铜二氧化锰C．氯化钾碳酸钙D．硫酸铜氢氧化钙答案：C解析：A项，硝酸钠、氢氧化钠都溶于水，A项错误；B项，氧化铜、二氧化锰都不溶于水，B项错误；C项，碳酸钙不溶于水，氯化钾溶于水，所以先加水溶解，过滤可得到碳酸钙，然后蒸发氯化钾溶液可得到氯化钾，C项正确；D项，在水溶液中，硫酸铜与氢氧化钙反应生成氢氧化铜和硫酸钙，D项错误。2．现欲将粗盐提纯，再用制得的精盐配制质量分数一定的氯化钠溶液，下列说法正确的是()A．过滤时玻璃棒轻轻斜靠在单层滤纸一边B．蒸发滤液时，待蒸发皿中滤液完全蒸干，即停止加热C．配制溶液需要经过计算、称量、溶解、转移等步骤D．配制溶液的必备仪器有托盘天平、酒精灯、量筒、烧杯、玻璃棒等答案：C解析：过滤时玻璃棒轻轻斜靠在三层滤纸一边；蒸发滤液时，不能将滤液完全蒸干；配制溶液的必备仪器不包括酒精灯。3．选取萃取剂将溴水中的溴萃取出来，所选用的萃取剂必须具备的性质是()A．不溶于水，但能与溴发生反应B．不溶于水，但比水更容易溶解溴C．不溶于水，密度比水大D．不溶于水，密度比水小答案：B解析：利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，将溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而实现分离的方法称为萃取。萃取剂不能与溶质发生反应，萃取剂与原溶剂不互溶，且溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大。4．用四氯化碳萃取碘水中的碘，下列说法不正确的是()A．实验使用的主要仪器是分液漏斗B．碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大C．碘的四氯化碳溶液呈紫红色D．分液时，水从分液漏斗下口流出，碘的四氯化碳溶液从分液漏斗上口倒出答案：D解析：A项，用四氯化碳萃取碘后，与水分离的方法是分液，萃取和分液都要用到分液漏斗，A项正确。B项，碘在有机溶剂中的溶解度大，B项正确。C项，碘的四氯化碳溶液呈紫红色，C项正确。D项，碘的四氯化碳溶液的密度比水的密度大，分液时，碘的四氯化碳溶液从分液漏斗下口流出，水从分液漏斗上口倒出，D项错误。5．下列有关方法的选用不正确的是()A．碘水中的碘用萃取分液的方法提取B．CO2中的少量CO用点燃的方法除去C．用蒸馏的方法制取蒸馏水D．水中的硫酸钡用过滤的方法除去答案：B解析：CO2中的少量CO很难点燃，且容易引入新的杂质。6．现有以下混合液体：①汽油和氯化钠溶液'②乙醇和水的混合液'③氯化钠溶液和单质溴分离以上混合液体的正确方法依次是()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、分液答案：C解析：汽油和水互不相溶；乙醇和水互溶，但乙醇的沸点与水相差较大；溴易溶于有机溶剂。(35分钟)一、选择题(单选)1．下列分离或提纯混合物的方法正确的是()A．除去NaCl固体中混有的MgCl2：加入KOH试剂后过滤B．用乙醇萃取碘水中的碘C．用溶解过滤蒸发的方法除去固体BaCl2中的BaSO4D．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，加入过量硫酸钾溶液，过滤，滤液中补加适量硝酸答案：C解析：A项氯化镁与KOH反应生成沉淀和KCl，引入新杂质，应利用NaOH来除杂，故A错误；B项乙醇与水混溶，不能作萃取剂，应选苯或四氯化碳，故B错误；C项硫酸钡不溶于水，而氯化钡可以，则溶解、过滤可除杂，故C正确；D项加入过量硫酸钾溶液，引入新杂质，且新杂质与硝酸不反应，不能除杂，应加碳酸钾、硝酸来除杂，故D错误；故选C。2．经过滤后的食盐水中一般还含有可溶性的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质离子，通过下列操作，可以制得纯净的食盐水，则下列操作顺序正确的是()①加入稍过量的Na2CO3溶液②加入稍过量的NaOH溶液③加入稍过量的BaCl2溶液④滴入稀盐酸至无气泡产生⑤过滤A．③⑤②①④B．②③①④⑤C．①②③⑤④D．③②①⑤④答案：D解析：为避免引入难除去的新杂质，BaCl2溶液必须在Na2CO3溶液之前加入，过滤后加入的试剂是稀盐酸，加入稀盐酸除去过量的NaOH、Na2CO3。3．在自来水蒸馏实验中，下列操作叙述不正确的是()A．在蒸馏烧瓶中加入约1/3体积的自来水，并放入几粒沸石B．收集到的液体取少量滴入硝酸银和稀硝酸，无明显现象C．冷水从冷凝管下口进，上口出D．将温度计水银球插到蒸馏烧瓶内的自来水中答案：D4．实验室进行NaCl溶液蒸发时，一般有以下操作过程，其正确的操作顺序是()①放置酒精灯；②固定铁圈位置；③放上蒸发皿；④加热搅拌；⑤停止加热，余热蒸干A．②③④⑤B．①②③④⑤C．②③①④⑤D．②①③④⑤答案：B解析：安装实验装置的原则是“自下而上，从左到右”。5．下列物质分离的方法中，根据微粒的大小进行分离的是()A．过滤B．结晶C．萃取D．蒸馏答案：A解析：溶液中的微粒小，能透过滤纸，而不溶性固体的微粒大，不能透过滤纸。6．蒸发操作中必须用到蒸发皿，下面对蒸发皿的操作中正确的是()A．将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上，并垫石棉网加热B．将蒸发皿放置在三脚架上，并垫石棉网加热C．将蒸发皿放置在铁架台的铁圈或三脚架上直接加热D．在三脚架上放置泥三角，将蒸发皿放置在泥三角上加热答案：C解析：蒸发的主要实验仪器是蒸发皿，蒸发皿是用来蒸发、浓缩溶液的一种瓷质仪器，可用酒精灯火焰直接加热，不用垫石棉网。坩埚要放在泥三角上加热。7．通过溶解、过滤、蒸发等操作，可将下列各组混合物分离的是()A．硝酸钠、氢氧化钠B．氧化铜、二氧化锰C．氯化钾、二氧化锰D．硫酸铜、氢氧化钙答案：C解析：A项，NaNO3和NaOH都溶于水，无法用过滤法分离；B项，CuO和MnO2都不溶于水；D项CuSO4、Ca(OH)2溶于水后两者会发生反应；而KCl和MnO2可用过滤法分离，然后蒸发滤液即可得到KCl。8．选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来，这种萃取剂应具备的性质是()A．不溶于水，且必须与碘发生化学反应B．不溶于水，且比水更容易使碘溶解C．不溶于水，且必须比水密度大D．不溶于水，且必须比水密度小答案：B解析：萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来。根据萃取的定义知：萃取剂必须具备下列条件：两种溶剂互不相溶；溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度；溶质与萃取剂不反应。A.选取的萃取剂与原溶剂必须互不相溶，且萃取剂和碘不发生反应，故A错误；B.选取的萃取剂与原溶剂必须互不相溶，且溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，故B正确。C.萃取剂必须和水不互溶，但密度不一定比水的大，故C错误。D.萃取剂必须和水不互溶，但密度不一定比水的小，故D错误。9．从实验室加热氯酸钾与MnO2的混合物制氧气后的剩余物中回收二氧化锰的操作顺序正确的是()A．溶解、过滤、蒸发、洗涤B．溶解、过滤、洗涤、加热C．溶解、蒸发、洗涤、过滤D．溶解、洗涤、过滤、加热答案：B解析：实验室制氧气后的剩余物中有氯化钾和二氧化锰，其中氯化钾溶于水而二氧化锰不溶于水。可利用溶解性的不同，采用过滤法将其分开并回收。在实际操作中，应先将混合物放入水中充分搅拌，使氯化钾完全溶于水后过滤，二氧化锰留在滤纸上，再通过洗涤除去表面的氯化钾溶液，最后加热蒸去水分即回收到了二氧化锰。10．下列各项操作，错误的是()A．用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗，振荡而后静置分液B．进行分液时，分液漏斗中的下层液体从下端流出，上层液体则从上口倒出C．萃取、分液前需对分液漏斗检漏D．为保证分液漏斗内的液体顺利流出，需将上面的塞子拿下答案：A解析：B、C、D选项中的操作是符合要求的。A选项错在使用了酒精作萃取剂。二、非选择题11．某同学拟用氯化钙固体、碳酸钠溶液和稀硝酸等试剂，先制得碳酸钙，最终制得纯净的硝酸钙固体。(1)写出制取过程中所发生反应的化学方程式：________、________。(2)请帮助该同学完成下列实验操作步骤(不要求填写使用的仪器)：①用蒸馏水完全溶解CaCl2后，加入________；②将反应后的混合物__________，并用适量蒸馏水洗涤沉淀至沉淀中不含有Cl－；③加入________，使沉淀完全溶解；④________，________，得到纯净的硝酸钙固体。答案：(1)CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaClCaCO3＋2HNO3=Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O(2)①碳酸钠溶液②过滤③适量稀硝酸④蒸发所得溶液冷却结晶解析：CaCl2和Na2CO3能发生复分解反应生成CaCO3沉淀，用稀硝酸溶解CaCO3沉淀可得到Ca(NO3)2溶液，蒸发Ca(NO3)2溶液后，冷却结晶即可得到纯净的硝酸钙固体。12．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子(I－)的形式存在。在含碘离子的溶液中通入适量氯气，可以生成单质碘：2KI＋Cl2=2KCl＋I2。某课外活动小组欲从海藻中提取碘，设计如下流程：eq\x(海藻)eq\o(→,\s\up7(晒干灼烧))eq\o(→,\s\up7(用水浸泡))eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(\o(\s\up7(含碘离),\s\do5(子的溶液)))eq\o(→,\s\up7(②),\s\do5(适量气体))eq\o(→,\s\up7(③),\s\do5(有机溶剂))eq\o(→,\s\up7(④))eq\x(固态碘)(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作的名称：①________、③________、④________。实验①中用到的玻璃仪器有________。(2)提取碘的过程中，可选用的萃取剂是________(填序号)。A．酒精B．醋酸C．四氯化碳D．NaOH溶液(3)下列海产品中，可用于工业上大量提取碘的是________(填序号)。A．贝壳B．紫菜C．鱼D．海带答案：(1)过滤萃取分液蒸馏漏斗、烧杯、玻璃棒(2)C(3)BD解析：海藻灰用水浸泡后，碘离子溶于水中，过滤后得到含碘离子的溶液；向含碘离子的溶液中通入适量的氯气后得到含单质碘的溶液；在含单质碘的溶液中加入有机溶剂萃取碘，然后分液，得到含碘的有机溶液；对含碘的有机溶液进行处理可得到固态碘。13．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(纯度约为98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SOeq\o\al(2－,)4等杂质，提纯的工艺流程如下。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)实验室进行蒸发浓缩结晶用到的主要仪器有________、________、酒精灯等。(3)“趁热过滤”的目的是________________________________。(4)晶体表面沾有母液的处理方法是________(填操作名称)，检测此操作已经完成的方法和现象是____________________________________________________。答案：(1)Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3(2)蒸发皿玻璃棒(3)使析出的晶体为Na2CO3·H2O，防止因温度过低而析出Na2CO3·10H2O晶体，令后续的加热脱水耗费较长时间(4)洗涤取少量洗涤后所得溶液，加入盐酸酸化，再加入2