2023届新高考新教材化学鲁科版一轮限时训练-第10章第34讲　物质的分离和提纯

第10章第34讲物质的分离和提纯一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。1．《茶疏》中对泡茶过程有如下记载：“治壶、投茶、出浴、淋壶、烫杯、酾茶、品茶……”。文中未涉及的操作方法是()A．溶解 B．萃取C．过滤 D．蒸馏解析：D工夫茶形成于清代，流行于广东、福建和台湾地区，是用小茶壶泡青茶(乌龙茶)，主要程序有治壶、投茶、出浴、淋壶、烫杯、酾茶、品茶等，又进一步分解为孟臣沐霖、马龙入宫、悬壶高中、春风拂面、重洗仙颜、若琛出浴、游山玩水、关公巡城、韩信点兵、鉴赏三色、喜闻幽香、品啜甘露、领悟神韵。其中包含了将茶叶里的有机化合物萃取、溶解、过滤、供人品尝，没有涉及到蒸馏，故选D。2．某实验小组只领取下列仪器(或用品)：铁架台(带铁夹、铁圈)、三脚架、石棉网、烧杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴、滤纸。只应用上述仪器用品，不能进行的实验操作是()A．蒸发 B．萃取C．过滤 D．蒸馏解析：D蒸发需要铁架台(带铁夹、铁圈)、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯；萃取需要分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁夹、铁圈)等；过滤需要漏斗、烧杯、铁架台、滤纸、玻璃棒等；蒸馏需要铁架台(带铁夹、铁圈)、酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶等，D项不能进行。3．工业上综合利用铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2)的部分工艺流程如下：实验室模拟上述流程中，用不到的装置是()解析：BA．稀硫酸溶解铝土矿时，需要将固体与液体分离，所以应使用过滤装置，A不合题意；B.在整个操作过程中，没有将溶液浓缩或蒸发结晶的操作，所以不需要此装置，B符合题意；C.焙烧二氧化硅与氢氧化钠的固体混合物时，需要使用铁坩埚，C不合题意；D.用稀硫酸溶解铝土矿时，需要使用烧杯进行溶解，D不合题意。4．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)生石灰蒸馏解析：CKNO3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，提高水溶液沸点再通过蒸馏获得乙醇，D项正确。5.用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子，包括粗盐溶解、加沉淀剂、过滤、调节pH、蒸发结晶等步骤。下列说法错误的是()A．沉淀剂的添加顺序可以是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液B．向滤液中滴加盐酸，调节pH至滤液呈中性C．蒸发结晶时，当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用余热将滤液蒸干D．溶解、过滤、蒸发结晶等过程都使用玻璃棒搅拌溶液解析：DA．首先加入NaOH去除粗盐中的Mg2＋和少量Ca2＋，然后加入BaCl2去除粗盐中的SOeq\o\al(2－,4)，最后加入Na2CO3可以去除粗盐中的Ca2＋和上一步加入的过量的Ba2＋，A正确；B.滴加盐酸使溶液呈中性，说明溶液中溶质为NaCl，B正确；C.蒸发时，当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用余热将滤液蒸干，C正确；D.过滤过程中玻璃棒的作用为引流，D错误。6．下列实验过程中出现异常情况，其可能原因分析错误的是()选项异常情况可能原因分析A蒸发结晶：蒸发皿破裂将溶液蒸干或酒精灯灯芯碰到热的蒸发皿底部B分液：分液漏斗中的液体难以滴下没有打开分液漏斗的活塞，或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔没有对齐C萃取：液体静置不分层加入萃取剂的量较多D检验Fe2＋：加入KSCN溶液，溶液呈血红色Fe2＋已部分被氧化成Fe3＋解析：C液体静置不分层一定是萃取剂选的不对，不是萃取剂量多量少的问题，C项错误。7．下列实验中，所采取的方法及其原理均正确的是()选项实验目的实验方法实验原理A除去NO中的NO2通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶NO2能与NaOH溶液反应而NO不反应B除去乙醇中的少量水加入生石灰，然后蒸馏生石灰能结合水生成氢氧化钙，与乙醇沸点相差较大C除去KNO3中的NaCl冷却热饱和溶液，重结晶NaCl的溶解度随温度变化而改变较大D除去铁粉中混有的铝粉加入过量氨水，充分反应后过滤铝能与氨水溶液反应而铁不反应解析：BNO、NO2的混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶会发生反应：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O，欲除去NO中的NO2，应将气体通过盛有水的洗气瓶，A项错误；除去乙醇中的少量水，应加入生石灰，然后蒸馏，B项正确；KNO3的溶解度随温度变化而改变较大，NaCl的溶解度随温度变化而改变较小，除去KNO3中的NaCl时，冷却热饱和溶液，KNO3结晶析出，C项错误；铝不能与氨水反应，D项错误。8．已知苯酚为弱酸，C6H5OH＋NaOH→C6H5ONa＋H2O，实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。下列分析错误的是()A．操作Ⅰ中苯作萃取剂B．苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大C．通过操作Ⅱ苯可循环使用D．三步操作均需要分液漏斗解析：B操作Ⅰ是苯萃取废水中的苯酚，进行分液得到苯酚的苯溶液，苯为萃取剂，A项正确；苯酚钠属于钠盐，易溶于水，在苯中的溶解度比在水中的小，故B项错误；操作Ⅱ得到苯与苯酚钠溶液，苯可以循环利用，C项正确；操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为分液操作，用到分液漏斗，D项正确。二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题目要求。9．实验室从干海带中提取碘的流程如图所示。下列各操作所使用的装置正确的是()解析：C操作①为灼烧，应在坩埚中进行，A项错误；操作②为过滤，应用玻璃棒引流，B项错误；操作③为萃取和分液，C项正确；操作④为蒸馏，D项错误。10．某KCl样品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质，为了提纯KCl，先将样品溶于适量水中，搅拌，过滤，再将滤液按如图所示步骤进行提纯(过滤操作已略去)。下列说法不正确的是()A．起始滤液常温下pH>7B．试剂Ⅰ为BaCl2溶液C．整个过程必须经过2次过滤D．步骤③的目的是除去COeq\o\al(2－,3)解析：CKCl样品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质，为了提纯KCl，先将样品溶于适量水中，搅拌，过滤，再向滤液中加入过量的试剂Ⅰ(BaCl2溶液)以除去SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)，过滤(必须过滤，如果不过滤，加K2CO3后，BaSO4沉淀会转化为BaCO3，同时又生成K2SO4)，得到的混合物X中含有KCl、BaCl2等，再加入过量的试剂Ⅱ(K2CO3溶液)以除去Ba2＋，过滤，得到的混合物Y中含有KCl、K2CO3，再加适量的试剂Ⅲ(盐酸)以除去COeq\o\al(2－,3)，再通过蒸发结晶得到KCl晶体。起始滤液中含有K2CO3，COeq\o\al(2－,3)水解使溶液显碱性，pH>7，A项正确；由上述分析可知，试剂Ⅰ为BaCl2溶液，B项正确；样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，选择试剂除去杂质时还需要2次过滤，共经过3次过滤，C项错误；步骤③中加入的试剂Ⅲ为盐酸，其目的是除去COeq\o\al(2－,3)，D项正确。11．某实验小组欲从含Mg2＋、SiOeq\o\al(2－,3)、Fe2＋和Fe3＋的混合液中分离出Mg2＋，并制备MgCO3

瘙簚_x000F_3H2O。实验流程如图：下列说法错误的是()A．“酸溶”后过滤除去含硅杂质，“氧化”后萃取除去含铁杂质B．“过滤”时用到的玻璃仪器有两种C．“氧化”时发生反应的离子方程式为H2O2＋Fe2＋＋2H＋=Fe3＋＋2H2OD．向萃取后的水层中滴加过量Na2CO3溶液，过滤后洗涤，经低温干燥得产品解析：BCA．“酸溶”后过滤除去含硅杂质以硅酸沉淀，“氧化”将亚铁离子变为铁离子，再利用有机萃取剂萃取除去含铁杂质，故A正确；B.“过滤”时用到的玻璃仪器玻璃棒、漏斗、烧杯等，故B错误；C.“氧化”时是亚铁离子被氧化成铁离子，其发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，故C错误；D.向萃取后的水层中滴加过量Na2CO3溶液，生成碳酸镁沉淀，再过滤后洗涤，经低温干燥得产品，故D正确。三、非选择题12．食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。粗食盐常含有少量K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。选择最好的试剂洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，洗涤的操作为_______________________________________________________。答案：沿玻璃棒向漏斗中注入75%乙醇，使溶液完全浸没NaCl晶体，待溶液流尽后，重复操作2～3次13．(1)利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体[Fe2(C2O4)3·5H2O]的实验流程如下图所示。所得Fe2(C2O4)3·5H2O需用冰水洗涤，其目的是_____________________________________________________________________________________________________。(2)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀洗涤干净的实验操作和现象是_________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)除去杂质，减少草酸铁晶体的溶解损耗(2)取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中，加稀硝酸酸化，再加AgNO3溶液，无白色浑浊出现，说明沉淀洗涤干净14．某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：回答下列问题：(1)在下列装置中，第一次浸出必须用________，第二次浸出应选用________。(填标号)(2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成________。滤渣2的主要成分是________。(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________。(4)某同学在实验完成之后，得到1.5gCuSO4·5H2O，则铜的回收率为________。答案：(1)DA(2)H2O2与固体颗粒接触分解SiO2(SiO2和S)(3)蒸发皿(4)30%15．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①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内壁b．玻璃棒用作引流c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗内壁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CaCO3eq\o(→,\s\up7(稀盐酸、煮沸、过滤),\s\do5(②))滤液eq\o(→,\s\up7(氨水和双氧水),\s\do5(冰浴③))eq\o(→,\s\up7(过滤),\s\do5())白色结晶(3)步骤②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)将过滤得到的白色结晶依次使用