【创新设计】2021届高考化学(广东专用)一轮总复习限时训练：第一章-课时2-物质的分离和提纯

课时2物质的分别和提纯(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共6个小题，每小题4分，共24分，每个小题只有一个选项符合题意。)1．(2022·湛江质检)下列仪器：①一般漏斗；②容量瓶；③蒸馏烧瓶；④天平；⑤分液漏斗；⑥滴定管；⑦燃烧匙。常用于物质分别的是()。A．①③④B．①②⑥C．①③⑤D．③④⑦解析①一般漏斗：用来组装过滤装置分别固液混合物。③蒸馏烧瓶：用于液体蒸馏，分别沸点相差较大的液态混合物。⑤分液漏斗：分别互不相溶的液态混合物。答案C2．下列混合物的分别方法不行行的是()。A．互溶的液态混合物可用分液方法分别B．互不相溶的液态混合物可用分液方法分别C．沸点不同的液态混合物可用蒸馏方法分别D．可溶于水的固体与难溶于水的固体形成的混合物可用溶解、过滤、蒸发的方法分别解析互溶的液态混合物可用分馏(蒸馏)法分别，A错误。答案A3．下列除去杂质的操作中不正确的是()。A．铁粉中混有铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应后过滤B．FeCl2溶液中混有FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．Na2CO3固体中混有少量NaHCO3：加入过量NaOH溶液，反应后加热蒸干D．氯气中混有少量氯化氢气体：将混合气体通过盛饱和食盐水的洗气瓶解析Na2CO3固体中混有NaHCO3，若加入过量NaOH溶液，反应后加热蒸干能够除去其中的NaHCO3，但同时也会引入杂质NaOH，应当用加热的方法除去NaHCO3。答案C4．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为()。A．加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸B．加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸C．加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸D．加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸解析A项中加入过量碳酸钠，引入的Na＋不易除去；B项中加入过量硫酸钾，过量的硫酸根离子，不易除去；C项中加入过量硫酸钠，过量的钠离子和硫酸根离子都是新的杂质且不易除去；D项中碳酸钾可使硝酸钡生成碳酸钡沉淀，过滤除去沉淀后，过量碳酸钾跟适量硝酸生成硝酸钾、CO2气体和H2O，从而达到提纯试验目的。答案D5．(2021·茂名二模)下列除杂所用试剂和操作均合理的是()。选项物质(括号中为杂质)除杂试剂操作A淀粉(NaCl)水过滤BBaCO3(BaSO4)饱和Na2CO3溶液搅拌、过滤C乙酸乙酯(乙酸)NaOH溶液蒸馏D氯化氢(Cl2)饱和食盐水洗气解析A选项淀粉和NaCl的混合物加水溶解后，若用过滤的方法，二者均能通过滤纸，应用渗析的方法除去其中的NaCl，C选项NaOH溶液也能够促进乙酸乙酯的水解，D选项用饱和食盐水只能吸取氯化氢而不能吸取氯气。答案B6．下述试验不能达到预期目的的是()。编号试验内容试验目的A将含有HCl杂质的CO2通入饱和Na2CO3溶液中除去CO2中的HClB将肯定量的KNO3和NaCl的混合液加热并浓缩至有晶体析出，趁热过滤分别出NaCl晶体C在含有少量FeCl3的MgCl2酸性溶液中加入足量MgO并过滤除去溶液中的FeCl3D在含有少量Na2S的NaCl溶液中加入AgCl，再过滤除去溶液中的Na2S解析选项A，Na2CO3也能吸取CO2，应当用饱和NaHCO3溶液吸取其中的HCl。选项B，由于在较高温度下，KNO3和NaCl溶解度相差较大，可接受浓缩、结晶、过滤的方法分别。选项C，MgO和酸反应促进Fe3＋水解形成Fe(OH)3，通过过滤即可除去MgCl2溶液中的FeCl3杂质。选项D，Na2S和AgCl反应生成Ag2S沉淀和NaCl，过滤除去Ag2S和剩余的AgCl，即可除去NaCl溶液中的Na2S。答案A二、选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，只选一个且正确的得3分，有选错或不答的得0分)7．(2021·广东六校高三二模，22)除去下列物质中所含少量杂质的方法正确的是()。物质杂质试剂提纯方法ABaSO4BaCO3稀盐酸溶解、过滤、洗涤BCO2SO2饱和Na2CO3溶液洗气C苯苯酚溴水过滤D蛋白质蔗糖浓(NH4)2SO4溶液盐析、过滤、洗涤解析A项，BaCO3溶于稀盐酸而被过滤除去；B项，CO2也能与饱和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3而被除去；C项，生成的三溴苯酚易溶于苯中；D项，蛋白质在浓的电解质溶液中能发生盐析，然后过滤、洗涤而提纯。答案AD8．(2022·江门模拟)仅用下表供应的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)或试验装置就能达到相应试验目的的是()。选项ABCD试验目的除去KCl中少量MnO2用10mol·L－1盐酸配制100mL0.1mol·L－1盐酸用含有少量NH4Cl杂质的NaCl溶液制备氯化钠晶体除去乙烯中少量SO2试验仪器或装置烧杯、玻璃棒、分液漏斗100mL容量瓶、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管解析A项，MnO2难溶于水，KCl易溶于水，故接受溶解、过滤的方法，应当用一般漏斗而不是分液漏斗，A错；D项，二氧化硫和乙烯均能与酸性KMnO4溶液反应，故不能达到除杂的目的，D错。答案BC三、非选择题(本题共4个小题，共64分)9．(15分)试验室可用如图所示的装置进行CO和CO2混合气体的分别和干燥。已知a为止水夹，b为分液漏斗丙的活塞，可供选用的试剂有NaHCO3溶液、NaOH溶液、NaHS溶液、浓硫酸、无水氯化钙、稀硫酸。试填空回答：(1)广口瓶甲中应放的试剂为________，广口瓶乙中应放的试剂为________，分液漏斗丙中应放的试剂为________。(2)第一步应先分别出________，分别时应先关闭________。打开________，发生反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________。(3)其次步分别出________时，先关闭________，打开________，发生反应的离子方程式为____________________________________________。解析CO与所供应试剂均不发生反应，而CO2可被碱液吸取形成盐，再用稀硫酸将CO2从盐中分别出来。答案(1)NaOH溶液浓硫酸稀硫酸(2)CObaCO2＋2OH－COeq\o\al(2－,3)＋H2O(3)CO2abCOeq\o\al(2－,3)＋2H＋H2O＋CO2↑10．(16分)我国拥有很长的海岸线，具有丰富的海洋资源，以海水为原料的盐化工是我国重要的产业。盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液，其中除含镁盐外，还含有其他盐类(如下图甲)。盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。请解答下列与盐卤有关的试题。(1)依据图甲，写出盐卤中含量最多的两种盐的化学式：________、________。(2)下图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线，已知T1℃时，MgSO4和KCl的溶解度分别为M、N，则它们溶解度大小的关系为________；将盐卤加热到T(3)化工厂利用卤水生产金属镁的工艺流程如下：“操作①”的目的是将氢氧化镁沉淀分别出来，操作①的名称是________。氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为_________________________________________________________________。操作②的名称是________。该方法的优点为___________________________。(4)用电解法制备金属镁，两位同学分别设计了下面的两种方法。甲：电解氯化镁溶液。乙：电解熔融的氯化镁。其中同学________(填“甲”或“乙”)能够成功地制备金属镁，假设生产过程中镁元素没有损失，则100g卤水可制备镁________g。解析(1)从甲图中可以看出1000g盐卤中含有的NaCl、MgCl2、MgSO4、KCl分别为163.0g、142.5g、60.0g、22.0g，由此可见，含量最多的两种盐是NaCl、MgCl2。(2)在T1℃时，KCl和MgSO4的溶解度曲线相交，说明T1℃时，二者的溶解度相等；T(3)分别固体与液体的混合物应用过滤方法，而使溶液中的溶质以晶体的形式析出则需要蒸发、结晶。由于就地选用了海边的贝壳为原料来生产CaO，所以节省了资源，降低了生产成本。(4)制备金属镁应当电解熔融的MgCl2，假如电解氯化镁溶液得到的不是镁，而是氢气、氯气和Mg(OH)2；依据卤水中镁原子的守恒，可以得出电解所得到的镁的质量为100g×eq\f(142.5,1000)×eq\f(24,95)＋100g×eq\f(60.0,1000)×eq\f(24,120)＝3.6g＋1.2g＝4.8g。答案(1)NaClMgCl2(2)相等MgSO4(3)过滤Mg(OH)2＋2HClMgCl2＋2H2O蒸发、结晶就地取材，节省资源，降低成本(4)乙4.811．(15分)(2022·全国新课标，28)溴苯是一种化工原料，试验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：苯溴溴苯密度/(g·cm－3)0.883.101.50沸点/℃8059156水中溶解度微溶微溶微溶按下列合成步骤回答问题：(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中当心加入4.0mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是由于生成了________气体。连续滴加至液溴滴完。装置d的作用是_____________________________________。(2)液溴滴完后，经过下列步骤分别提纯：①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是______________________________________________；③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是______________________________________________________。(3)经以上分别操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为________，要进一步提纯，下列操作中必需的是________(填入正确选项前的字母)。A．重结晶B．过滤C．蒸馏D．萃取(4)在该试验中，a的容积最适合的是________(填入正确选项前的字母)。A．25mLB．50mLC．250mLD．500mL解析依据苯和溴反应制备溴苯的条件知铁屑起催化作用，然后对产物进行分别和提纯。(1)苯和溴在催化剂作用下反应，产生的HBr具有挥发性，看到有白雾产生。由于该反应放热，而液溴具有挥发性，故挥发出的气体是Br2和HBr，用NaOH溶液吸取。(2)(3)反应完毕后，反应容器中的主要成分是溴苯，还有未反应的苯和Br2及生成的HBr，加入NaOH除去HBr和未反应的Br2。再水洗，用CaCl2进一步进行干燥，最终依据苯和溴苯的沸点不同进行蒸馏分别。(4)烧瓶作为反应容器时，液体的体积不超过容积的eq\f(1,2)，而液体的体积为15mL＋4mL＝19mL，故容积选择50mL。答案(1)HBr吸取HBr和Br2(2)②除去HBr和未反应的Br2③干燥(3)苯C(4)B12．(18分)(2021·江苏，19)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸取的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备：FeSO4＋Na2CO3FeCO3↓＋Na2SO4FeCO3＋C6H8O7FeC6H6O7＋CO2↑＋H2O下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开头沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L－1计算)。金属离子开头沉淀的pH沉淀完全的pHFe3＋1.13.2Al3＋3.05.0Fe2＋5.88.8(1)制备FeCO3时，选用的加料方式是________(填字母)，缘由是_________________________________________________________________。a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_________________________________________________________________。(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80℃下搅拌反应。①②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是__________________________________________。(4)最终溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分别过程中加入无水乙醇的目的是______________________。(5)某争辩性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)动身，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的试验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向肯定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，________，得到FeSO4溶液，________，得到FeSO4·7H2O晶体。解析本题考查化学试验，意在考查考生的试验操作力量及试验设计力量，同时考查了考生对铁及其化合物性质的理解与应用力量。(1)碳酸钠溶液水解显碱性，Fe2＋在碱性环境中会生成氢氧化亚铁沉淀，故应在硫酸亚铁中加入碳酸钠溶液。(