課時(shí)跟蹤檢測（二十九） 物質(zhì)的分離與提純

PAGE第8頁共8頁課時(shí)跟蹤檢測（二十九）物質(zhì)的分離與提純1.古代中國常用如圖所示裝置來煉丹、熬燒酒、制花露水等，南宋張世南《游宦紀(jì)聞》中記載了民間制取花露水的方法：“錫為小甑，實(shí)花一重，香骨一重，常使花多于香，轉(zhuǎn)甑之傍，以泄汗液，以器貯之。”該裝置利用的實(shí)驗(yàn)操作方法是()A．升華 B．過濾C．萃取 D．蒸餾解析：選D從圖中可以看出，以花為原料，通過加熱產(chǎn)生蒸氣，然后冷凝成液體，便制成花露水，所以此操作為蒸餾。2．分離下列三組混合物依次采取的方法正確的是()①植物油和氯化鈉溶液②碳酸鈣和氯化鈣的水溶液③氯化鈉和碘A．分液、蒸餾、萃取 B．蒸發(fā)、過濾、分液C．分液、過濾、加熱升華 D．蒸餾、萃取、分液解析：選C①植物油和氯化鈉溶液是兩種不相容的液體，采用分液法分離；②碳酸鈣和氯化鈣的水溶液，碳酸鈣不溶于水，用過濾方法分離；③氯化鈉和碘，碘加熱易升華，氯化鈉受熱不分解，因此用加熱升華分離，故C正確。3．下列除雜方案不正確的是()選項(xiàng)被提純的物質(zhì)[括號內(nèi)的物質(zhì)是雜質(zhì)]除雜試劑除雜方法ACO2(g)[HCl(g)]飽和碳酸氫鈉溶液、濃H2SO4洗氣BNH4Cl(aq)[Fe3＋(aq)]NaOH溶液過濾CCl2(g)[HCl(g)]飽和食鹽水、濃H2SO4洗氣DNa2CO3(s)[NaHCO3(s)]—加熱解析：選BNaHCO3溶液能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，在除去氯化氫的同時(shí)增加了二氧化碳的量，故A正確；加入氫氧化鈉后，NHeq\o\al(＋,4)和OH－反應(yīng)生成NH3和H2O，主體被消耗，故B錯(cuò)誤；HCl極易溶于水，而食鹽水抑制氯氣的溶解，則洗氣后利用濃硫酸干燥即可除雜，故C正確；NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、CO2和水，不引入新的雜質(zhì)，不損耗主體物質(zhì)，故D正確。4．完成下列實(shí)驗(yàn)所需的裝置或儀器都正確的是()圖示選項(xiàng)A.分離植物油和氯化鈉溶液B.除去氯化鈉晶體中混有的I2晶體C.分離CCl4中的Br2D.除去CO2氣體中的HCl氣體解析：選A植物油和氯化鈉溶液互不相溶，可用分液的方法分離，A正確；除去氯化鈉晶體中混有的I2晶體，可用加熱升華的方法，I2在加熱條件下易升華，不能用蒸餾的方法，B錯(cuò)誤；分離CCl4中的Br2，二者互溶，但沸點(diǎn)不同，應(yīng)用蒸餾的方法，不能用過濾的方法，C錯(cuò)誤；除去CO2氣體中的HCl氣體，應(yīng)用飽和碳酸氫鈉溶液洗氣，不能用NaOH溶液，因二者都與NaOH反應(yīng)，D錯(cuò)誤。5．下列除去雜質(zhì)的方法中，正確的是()選項(xiàng)物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))去除雜質(zhì)的方法ANaCl(Na2CO3)加入適量的Ca(OH)2溶液、過濾BCaO(CaCO3)加水、過濾CFe(Zn)加過量FeSO4溶液、過濾DH2SO4(HNO3)加Ba(NO3)2溶液、過濾解析：選CNa2CO3能與適量的Ca(OH)2溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，能除去雜質(zhì)但引入了新的雜質(zhì)氫氧化鈉，A錯(cuò)誤。碳酸鈣不溶于水，氧化鈣溶于水后生成氫氧化鈣，會把原物質(zhì)除去，B錯(cuò)誤。鋅能與過量FeSO4溶液反應(yīng)生成硫酸鋅溶液和鐵，能除去雜質(zhì)且沒有引入新的雜質(zhì)，C正確。H2SO4能與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和硝酸，會把原物質(zhì)除去，D錯(cuò)誤。6．多彩水泥的添加劑是CoCl2·6H2O。工業(yè)上以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取CoCl2·6H2O的一種新工藝流程如圖。下列說法錯(cuò)誤是()A．含鈷廢料在加入鹽酸過程中金屬鈷發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Co＋6H＋=2Co3＋＋3H2↑B．溶液1中加入NaClO3的目的是將Fe2＋氧化成Fe3＋C．操作Ⅰ為過濾D．操作Ⅱ?yàn)檎舭l(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾解析：選A向含鈷廢料中加入過量稀鹽酸，F(xiàn)e、Al和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2、AlCl3、CoCl2，向溶液1中加入NaClO3溶液，NaClO3具有強(qiáng)氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，溶液2中加入Na2CO3調(diào)節(jié)溶液的pH，生成沉淀Fe(OH)3、Al(OH)3，然后過濾，濾渣為Fe(OH)3、Al(OH)3，溶液3中含有CoCl2，然后向溶液3中加入稀鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH，抑制CoCl2水解，然后采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾方法得到CoCl2?6H2O。結(jié)合分析，含鈷廢料在加入鹽酸過程中，金屬鈷、鐵、鋁均與鹽酸反應(yīng)，發(fā)生的離子方程式為Co＋2H＋=Co2＋＋H2↑、2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，故A錯(cuò)誤；溶液1中加入NaClO3的目的是將Fe2＋氧化成Fe3＋，故B正確；根據(jù)分析，操作Ⅰ為過濾，操作Ⅱ?yàn)檎舭l(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，故C、D正確。7．[雙選]下列各組混合物的分離或提純方法不正確的是()A．除去NaCl溶液中溶解的I2：加入CCl4萃取分液B．除去Cl2中的HCl：通過飽和食鹽水C．除去SO2中的H2S：通入足量酸性FeCl3溶液D．除去CO2中的HCl：通過飽和碳酸鈉溶液解析：選CD碘單質(zhì)更易溶于CCl4，所以可以用CCl4萃取NaCl溶液中溶解的碘單質(zhì)，然后分液分離，故A正確；氯氣在飽和食鹽水中的溶解度較低，可以用飽和食鹽水洗氣除去Cl2中的HCl，故B正確；Fe3＋具有較強(qiáng)氧化性，會將SO2、硫化氫氧化，無法達(dá)到除雜的目的，故C錯(cuò)誤；CO2會和飽和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉，不符合分離提純的要求，故D錯(cuò)誤。8．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·遼寧卷)實(shí)驗(yàn)室用TiCl4水解法制備納米TiO2的簡易流程如下，下列說法錯(cuò)誤的是()A．TiCl4發(fā)生水解反應(yīng)，可生成TiO2·xH2OB．氨水的作用可用勒夏特列原理解釋C．可用AgNO3溶液檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈D．制得的TiO2納米顆粒能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象解析：選DTiCl4和H2O在冰水浴下攪拌，發(fā)生水解反應(yīng)：TiCl4＋(x＋2)H2OTiO2·xH2O↓＋4HCl，A正確；加入氨水，可中和HCl，使得水解反應(yīng)正向進(jìn)行，符合勒夏特列原理，B正確；沉淀上還附著的有Cl－，因此可以用AgNO3溶液來檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈，C正確；TiO2納米顆粒為固體顆粒，不是膠體，不能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。9．按以下實(shí)驗(yàn)方案可從海洋動(dòng)物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物：下列各步實(shí)驗(yàn)操作原理與方法錯(cuò)誤的是()ABCD步驟①步驟②步驟③步驟④解析：選C步驟①是分離固液混合物，其操作為過濾，需要過濾裝置，A正確；步驟②是分離互不相溶的液體混合物，需進(jìn)行分液，要用到分液漏斗，B正確；步驟③是從溶液中得到固體，操作為蒸發(fā)，需要蒸發(fā)皿，C錯(cuò)誤；步驟④是利用沸點(diǎn)不同，采取蒸餾的方法得到甲苯，需要蒸餾裝置，D正確。10．[雙選]氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛用途。模擬工業(yè)制備氫溴酸的流程如圖所示。下列說法正確的是()A．混合②加入的試劑a是BaCl2B．加入的Na2SO3是過量的，以除去粗品中的Br2C．蒸餾過程中用的冷凝管為球形冷凝管D．工業(yè)氫溴酸常帶有淡淡的黃色，可能含有Br2解析：選ADBr2具有強(qiáng)氧化性，在溶液中將SO2氧化為H2SO4，發(fā)生反應(yīng)：SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，Br2氧化SO2放出很多熱量，液溴、氫溴酸易揮發(fā)，混合①使用冰水降低溫度，防止Br2和HBr揮發(fā)，然后蒸餾得到硫酸和氫溴酸粗品，粗品中可能含有揮發(fā)出的Br2，加入Na2SO3，除去粗品中未反應(yīng)完的溴，再加入氯化鋇溶液，使反應(yīng)生成SOeq\o\al(2－,4)轉(zhuǎn)化硫酸鋇沉淀，再進(jìn)行過濾分離，無色溶液中含有HBr及NaCl，再蒸餾得到精制的氫溴酸。由流程圖可知，混合②后過濾生成硫酸鋇，濾液蒸餾產(chǎn)生NaCl溶液，故鋇離子、氯離子應(yīng)是加入試劑a引入的，故試劑a為BaCl2溶液，故A正確；根據(jù)分析可知，加入Na2SO3的目的是以除去粗品中的Br2，但用量需要防止過量，因?yàn)镹a2SO3過量，能與HBr反應(yīng)，會導(dǎo)致氫溴酸的產(chǎn)量降低，故B錯(cuò)誤；蒸餾過程中用的冷凝管為直形冷凝管，故C錯(cuò)誤；溴單質(zhì)具有揮發(fā)性，工業(yè)氫溴酸常帶有淡淡的黃色，可能含有揮發(fā)出的Br2，故D正確。11．實(shí)驗(yàn)室為探究鐵與濃硫酸(足量)的反應(yīng)，并驗(yàn)證SO2的性質(zhì)，設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是()A．裝置C中產(chǎn)生淡黃色的沉淀，體現(xiàn)了SO2的氧化性B．裝置E的作用是吸收未反應(yīng)的SO2，防止污染空氣C．裝置D中品紅溶液褪色后加熱又變紅色，可驗(yàn)證SO2溶于水顯酸性D．實(shí)驗(yàn)時(shí)將導(dǎo)管a插入濃硫酸中，可防止裝置B中的溶液倒吸解析：選C裝置C中發(fā)生的反應(yīng)為SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，產(chǎn)生的淡黃色沉淀為S，該反應(yīng)體現(xiàn)了SO2的氧化性，故A正確；裝置E中的試劑為NaOH溶液，用于吸收未反應(yīng)的SO2，防止污染空氣，故B正確；品紅溶液褪色后加熱又變紅色，體現(xiàn)SO2的漂白性，故C錯(cuò)誤；導(dǎo)管a的作用是使裝置A中內(nèi)外壓強(qiáng)相同，防止裝置B中的溶液倒吸，故D正確。12．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·江蘇卷)由制鋁工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e、Ca、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸鐵鋁凈水劑的流程如下。下列有關(guān)說法不正確的是()A．控制適當(dāng)反應(yīng)溫度并不斷攪拌，有利于提高鐵、鋁浸取率B．Al2O3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式：Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2OC．濾液中主要存在的陽離子有：H＋、Fe2＋、Ca2＋、Al3＋D．聚合硫酸鐵鋁水解形成的膠體具有吸附作用解析：選C控制適當(dāng)反應(yīng)溫度并不斷攪拌，可以加快反應(yīng)速率，充分反應(yīng)，有利于提高鐵、鋁浸取率，故A正確；Al2O3與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，離子方程式為Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O，故B正確；雙氧水會將亞鐵離子氧化，所以濾液中主要存在的陽離子沒有Fe2＋，而是Fe3＋，故C錯(cuò)誤；聚合硫酸鐵鋁水解可以生成氫氧化鋁和氫氧化鐵膠體，膠體表面積較大，具有吸附作用，故D正確。13．(2021·浙江選考)下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是()目的方案設(shè)計(jì)現(xiàn)象和結(jié)論A檢驗(yàn)?zāi)碂o色溶液中是否含有NOeq\o\al(－,2)取少量該溶液于試管中，加稀鹽酸酸化，再加入FeCl2溶液若溶液變黃色且試管上部產(chǎn)生紅棕色氣體，則該溶液中含有NOeq\o\al(－,2)B探究KI與FeCl3反應(yīng)的限度取5mL0.1mol·L－1KI溶液于試管中，加入1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液，充分反應(yīng)后滴入5滴15%KSCN溶液若溶液變血紅色，則KI與FeCl3的反應(yīng)有一定限度C判斷某鹵代烴中的鹵素取2mL鹵代烴樣品于試管中，加入5mL20%KOH水溶液混合后加熱，再滴加AgNO3溶液若產(chǎn)生的沉淀為白色，則該鹵代烴中含有氯元素D探究蔗糖在酸性水溶液中的穩(wěn)定性取2mL20%的蔗糖溶液于試管中，加入適量稀H2SO4后水浴加熱5min；再加入適量新制Cu(OH)2懸濁液并加熱若沒有生成磚紅色沉淀，則蔗糖在酸性水溶液中穩(wěn)定解析：選BA項(xiàng)，無法排除NOeq\o\al(－,3)等其他具有氧化性的離子；B項(xiàng)，說明在KI過量的情況下仍有Fe3＋存在，該反應(yīng)有一定限度；C項(xiàng)，OH－過量，干擾Cl－的判斷；D項(xiàng)，未中和做催化劑的硫酸，反應(yīng)不能發(fā)生。14．硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨，具體流程如下。回答下列問題。(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是____________。(2)步驟②需要加熱的目的是______________，溫度保持80～95℃(3)步驟③中選用足量的H2O2，理由是________________________________。分批加入H2O2，同時(shí)為了________________，溶液要保持pH小于0.5。(4)步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有__________________________________，經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。(5)采用熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到150℃解析：(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，油污在堿性條件下容易水解，所以工業(yè)上常常用熱的碳酸鈉溶液清洗，即堿煮水洗；(2)步驟②需要加熱的目的是為了加快反應(yīng)速率；溫度保持80～95℃，由于保持溫度比較恒定且低于水的沸點(diǎn)，故采用的合適加熱方式是水浴加熱(熱水浴)；鐵屑中含有少量硫化物，硫化物與硫酸反應(yīng)生成硫化氫氣體，可以用氫氧化鈉溶液吸收，為了防止倒吸可以加裝倒置的漏斗，故選擇C裝置；(3)步驟③中選用足量的H2O2，H2O2可以將Fe2＋氧化為Fe3＋，且H2O2的還原產(chǎn)物為H2O，不會引入新的雜質(zhì)；因?yàn)镠2O2本身易分解，所以在加入時(shí)需分量加入，同時(shí)為了防止Fe3＋水解，溶液要保持pH小于0.5；(4)為了除去可溶性的硫酸銨、鐵離子等，需要經(jīng)過的步驟為：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)；(5)設(shè)硫酸鐵銨的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2·xH2O，其相對分子質(zhì)量為266＋18x,1.5個(gè)水分子的相對分子質(zhì)量為1.5×18＝27，則eq\f(27,266＋18x)＝5.6%，解得x≈12，則硫酸鐵銨的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2·12H2O。答案：(1)堿煮水洗(2)加快反應(yīng)熱水浴C(3)將Fe2＋全部氧化為Fe3＋；不引入雜質(zhì)防止Fe3＋水解(4)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O15．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·河北卷)碘是人體必需的微量元素，也可用于工業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域。大量的碘富集于海藻灰(主要成分是NaI)中，因此從海藻灰中提取碘，可有效利用海洋資源。(1)某興趣小組以海藻灰為原料進(jìn)行I2的制備實(shí)驗(yàn)。具體步驟如下：將海藻灰加熱浸泡后，得到了NaI溶液，將適量Na2SO3固體溶于NaI溶液，再將CuSO4飽和溶液滴入上述溶液中，生成白色CuI沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。(2)待I－沉淀完全后，過濾，將沉淀物置于小燒杯中，在攪拌下逐滴加入適量濃HNO3，觀察到__________(顏色)氣體放出，__________(顏色)晶體析出。出于安全和環(huán)保考慮，該實(shí)驗(yàn)操作需在____________(條件)下進(jìn)行。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________________________。(3)用傾析法棄去上清液，固體物質(zhì)用少量水洗滌后得到粗I2，進(jìn)一步精制時(shí)，選擇必需的儀器搭建裝置，并按次序排列：___________________(夾持裝置略)。(4)將精制得到的I2配成濃度為cmol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用來測定某樣品中維生素C(相對分子質(zhì)量為M)的含量。具體操作如下：準(zhǔn)確稱量ag樣品，溶于新煮沸過并冷卻至室溫的蒸餾水中，煮沸蒸餾水的目的是_________________________。用250mL容量瓶定容，使用______________(儀器)量取25.00mL樣品溶液于錐形瓶中，再加入10mL1∶1醋酸溶液和適量的_______指示劑，立即用I2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液顯穩(wěn)定的_________(顏色)即為滴定終點(diǎn)，消耗I2標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL，則樣品中維生素C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________(寫出表達(dá)式)。已知滴定反應(yīng)方程式：解析：(1)Na2SO3作還原劑，CuSO4作氧化劑，故該反應(yīng)的離子方程式為2Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋2I－＋H2O=2CuI＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋；(2)CuI中的亞銅離子和碘離子均能