高三化学一轮复习强化练10：物质的分离与提纯

强化练10物质的分离与提纯基础落实选择题只有1个选项符合题意1.(2023·河源源城区月考)能按照溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序进行分离的一组固体混合物是()A.实验室用氯酸钾与足量二氧化锰制取氧气后的残留物B.木炭还原氧化铜后的混合物C.黑火药(硫、硝酸钾、碳粉)D.实验室制取二氧化碳的残留物2.下列是我国古代常见的操作方法，其中加点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()①②③④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、过滤、蒸发3.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.(2023·重庆期末)除去下列溶液中的杂质(括号内为杂质)所用的试剂或方法不正确的是()A.FeCl3溶液[FeCl2]：通入氯气B.NaCl溶液[Na2SO4]：用Ba(OH)2溶液C.Na2CO3固体[NaHCO3]：加热D.铁粉[铝粉]：用NaOH溶液5.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①Na2CO3溶液④实验操作②③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HNO36.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析错误的是()A.操作Ⅰ是溶解，操作Ⅱ是蒸发浓缩B.若从分离出固体的滤液中获得NaCl晶体，可再降温结晶C.操作Ⅲ是降温结晶→过滤→洗涤→干燥，使硝酸钾晶体从溶液中分离出来D.除去KNO3中NaCl的原理是二者溶解度受温度变化影响不同7.试剂级NaCl可用海盐(含泥沙、海藻、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质)为原料制备。制备流程简图如下：海盐→eq\x(焙炒)→eq\x(溶解)→eq\x(除杂)→滤液→eq\x(操作X)→饱和溶液eq\o(→,\s\up7(通HCl))eq\x(结晶)→NaCl(1)焙炒海盐的目的是_______________________________。(2)根据除杂原理，在表中填写除杂时依次添加的试剂及其预期沉淀的离子。实验步骤试剂预期沉淀的离子步骤1BaCl2溶液SOeq\o\al(2－,4)步骤2步骤3(3)操作X为________。(4)用如图所示装置，以焙炒后的海盐为原料制备HCl气体，并通入NaCl饱和溶液中使NaCl结晶析出。①试剂a为________。相比分液漏斗，选用仪器1的优点是____________________________________________________。②对比实验发现，将烧瓶中的海盐磨细可加快NaCl晶体的析出，其原因是____________________________________________________。能力提升8.下列叙述正确的是()A.用装置Ⅰ分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液B.用装置Ⅱ蒸干硫酸亚铁溶液制备FeSO4·7H2OC.用装置Ⅲ将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶，得到胆矾晶体D.用装置Ⅳ分离Cl2与KI溶液反应生成的碘9.下列实验的装置、试剂选用不合理的是()选项实验目的选用装置选用试剂A除去Cl2中少量的HCl、H2O甲试剂a为饱和氯化钠溶液B除去NH3中少量的H2O乙试剂b为无水氯化钙C除去H2中少量的HCl、H2O乙试剂b为碱石灰D除去N2中少量的O2丙足量铜网10.实验室分离Fe3＋和Al3＋的流程如下：已知Fe3＋在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]－，该配离子在乙醚(Et2O，沸点34.5℃)中生成缔合物Et2O·H＋·[FeCl4]－。下列说法错误的是()A.萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向上B.分液时，应先将下层液体由分液漏斗下口放出C.分液后水相为无色，说明已达到分离目的D.蒸馏时选用球形冷凝管11.实验室一般用苯和液溴在溴化铁的催化作用下制备溴苯，某兴趣小组设计了如图所示流程提纯制得的粗溴苯：已知：溴苯与苯互溶，液溴、苯、溴苯的沸点依次为59℃、80℃、156℃。下列说法错误的是()A.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用到的主要玻璃仪器是分液漏斗B.水层①中加入KSCN溶液后显红色，说明溴化铁已被完全除尽C.加入NaOH溶液的目的是除去有机层①中的单质溴D.操作Ⅳ、操作Ⅴ分别是过滤和蒸馏12.(2023·昆明西山区期末)某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料知：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后，画了如下装置简图：请回答下列问题：(1)实验开始前，需要进行的操作是_____________________________。(2)装置A中采取的加热方式为热水浴，优点是____________________________________________________；图中仪器B的名称是________。(3)要达到提纯溴的目的，操作中控制温度计b为________℃。(4)整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是____________________________________________________。(5)C中溶液颜色为________，为除去该产物中残留的Cl2，可向其中加入饱和NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是__________________________。(6)D中发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________________。参考答案1.A[A.实验室用氯酸钾与足量二氧化锰制取氧气后的残留物为二氧化锰、氯化钾，二氧化锰不溶于水，氯化钾溶于水，则可按溶解、过滤、蒸发顺序分离，A符合题意；B.木炭还原氧化铜后的混合物中的铜、木炭二者均不溶于水，过滤不能分离，B不符合题意；C.硫、碳粉均不溶于水，过滤不能分离，C不符合题意；D.实验室制取二氧化碳的残留物为盐酸、氯化钙，均溶于水，不能过滤分离，D不符合题意。]2.A[①为固液分离出滤液，分离除杂方法为过滤；②为利用沸点不同蒸馏出乙醇，分离除杂方法为蒸馏；③为酒精萃取出药物中的有机成分，分离除杂方法为萃取；④为海水晒盐，分离除杂方法为蒸发。]3.D[A.灼烧海带应用坩埚，而不能用烧杯，故A错误；B.过滤时应用玻璃棒引流，故B错误；C.苯的密度比水的小，萃取了单质碘的苯层在上层，应从分液漏斗的上口倒出，故C错误；D.蒸馏操作装置正确，冷凝水流向正确，故D正确。]4.B[A.氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，因此向含有FeCl2杂质的FeCl3溶液中通入氯气，故A正确；B.硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，又引入氢氧化钠杂质，故B错误；C.碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，因此用加热法除去Na2CO3固体中NaHCO3固体杂质，故C正确；D.铝与氢氧化钠溶液反应，铁与氢氧化钠溶液不反应，因此用氢氧化钠溶液除掉铁粉中铝粉杂质，再过滤，故D正确。]5.B[根据题意，选择Ba(OH)2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)，NH3·H2O通过加热除去，操作②为加热。过量的Ba2＋用Na2CO3溶液除去，过量的OH－和COeq\o\al(2－,3)用硝酸除去，则操作③为过滤，试剂④为稀HNO3。]6.B[NaCl的溶解度随温度升高变化不大，KNO3的溶解度随温度升高而明显增大，故提纯含少量NaCl杂质的KNO3时，试样先用适量水溶解，再进行蒸发浓缩，由于NaCl少量，无法在低温时直接析出，将浓缩液降温结晶、过滤、洗涤、干燥可得到较为纯净的KNO3晶体，A、C正确；由于NaCl的溶解度随温度降低变化不大，故从其溶液中获得晶体一般采用蒸发结晶的方法，B错误；由上述分析知，提纯过程利用了二者溶解度受温度变化影响不同，D正确。]7.(1)除去海藻等有机杂质，并使其颗粒变小(2)NaOHMg2＋和Fe3＋Na2CO3Ba2＋和Ca2＋(或Na2CO3Ba2＋和Ca2＋NaOHMg2＋和Fe3＋)(3)蒸发浓缩(4)①浓硫酸可平衡压强，使液体顺利滴下②增大与浓硫酸的接触面积，使产生HCl气体的速率加快解析(1)焙炒海盐可以除去海藻等有机杂质，并使其颗粒变小，加速溶解；(2)步骤2可以加入NaOH溶液除去Mg2＋和Fe3＋，步骤3加入Na2CO3除去Ba2＋和Ca2＋(或步骤2加入Na2CO3除去Ba2＋和Ca2＋，步骤3可以加入NaOH溶液除去Mg2＋和Fe3＋)；(3)操作X为蒸发浓缩；(4)①实验室可以利用浓硫酸与氯化钠固体共热制取HCl气体，所以试剂a为浓硫酸；仪器1侧面导管可以平衡压强，使液体顺利滴下；②将烧瓶中的海盐磨细可以增大与浓硫酸的接触面积，使产生HCl气体的速率加快，从而加快NaCl晶体的析出。8.A[乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分层，可以采用分液法进行分离，A项正确；FeSO4·7H2O易被氧化，且蒸干易分解，应该采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法来分离，B项错误；硫酸铜溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可得到CuSO4·5H2O，但仪器应选蒸发皿，C项错误；生成的I2也能溶于水，不会分层，应采用萃取、分液、蒸馏的方法得到I2，D项错误。]9.B[A选项合理，甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCl，浓硫酸可除去H2O；B选项不合理，干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也吸收NH3；C选项合理，干燥管中的碱石灰的主要成分为生石灰与氢氧化钠，可除去HCl和H2O；D选项合理，在加热条件下，O2可与丙装置中的铜网反应而被除去。]10.D[萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向上，A项正确；水相为无色说明黄色配离子基本被萃取出来，C项正确；蒸馏时应选用直形冷凝管，因为直形冷凝管有利于液体流出，D项错误。]11.B[操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为分液，使用的主要玻璃仪器为分液漏斗，A正确；粗溴苯水洗后，液体分层，FeBr3易溶于水进入水层，溴易溶于有机物，和苯、溴苯一起进入有机层，分液得水层①和有机层①。有机层①再加入NaOH溶液除去Br2，再次分液，水层②中主要含有NaBr、NaBrO等，有机层②中含有苯、溴苯等。第二次水洗除去有机层②中可能含有少量NaOH、NaBr、NaBrO，分液后得水层③和有机层③。有机层③加入无水氯化钙吸水，过滤得含有苯和溴苯的有机层，最后根据二者沸点不同，利用蒸馏实现分离。水层①中加入KSCN溶液后显红色，只能说明水层①中含有Fe3＋，但不能说明溴化铁已被完全除尽，B错误；有机层①中含有Br2，加入NaOH溶液与Br2反应生成易溶于水的NaBr、NaBrO，将Br2从有机层中除去，C正确；操作Ⅳ过滤除掉氯化钙，操作Ⅴ利用溴苯和苯的沸点不同，采用蒸馏分离二者，D正确。]12.(1)检验装置的气密性(2)加热温度恒定且加热均匀直形冷凝管(3)59(4)溴是一种强氧化剂，具有强腐蚀性且易腐蚀橡胶制品(5)红棕色加入萃取剂萃取分液后得到有机相蒸馏分离出液溴(6)Br2＋2OH－=Br－＋BrO－＋H2O解析A中蒸馏分离出溴，溴在C中冷凝得到液溴，尾气使用氢氧化钠溶液吸收减少污染；除去产物中残留的Cl2，可向其中加入饱和NaBr溶液，充分反应后生成氯化钠和溴单质，再进行加入萃取剂萃取分液后得到有机相蒸馏分离出液溴。(1)实验中涉及蒸馏溴的操作，故装置不能漏气，实验开始前，需要进行的操作是检查装置的气密性；(2)装置A中采取的加热方式为热水浴，优点是加热温