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第2節(jié)物質(zhì)的分離和提純課時跟蹤練一、選擇題1.(2016·北京卷)下列中草藥煎制步驟中,屬于過濾操作的是()A.冷水浸泡B.加熱煎制C.箅渣取液D.灌裝保存解析:冷水浸泡中草藥,使草藥軟化,便于熬制,不是過濾;加熱煎制,主要是使草藥的成分析出,不是過濾;把藥渣去除,保留液體,是過濾的操作;罐裝保存,只是把草藥轉(zhuǎn)移到容器中保存,不是過濾。答案:C2.《本草綱目》記載了燒酒的制造工藝:“凡酸壞之酒,皆可蒸燒”,“以燒酒復(fù)燒二次……價值數(shù)倍也”。這里用到的實驗方法可用于分離()A.苯和水 B.乙酸乙酯和乙酸C.食鹽水和泥沙 D.硝酸鉀和硫酸鈉解析:燒酒的制造工藝?yán)谜麴s的方法,可用于分離沸點不同的液體混合物。A項,苯和水互不相溶,可用分液的方法分離,錯誤;B項,乙酸乙酯和乙酸沸點不同,可用蒸餾的方法分離,正確;C項,泥沙不溶于水,可用過濾的方法分離,錯誤;D項,硝酸鉀和硫酸鈉的溶解度不同,可用重結(jié)晶的方法分離,錯誤。答案:B3.下列實驗操作中正確的是()A.蒸發(fā)操作時,應(yīng)使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加熱B.蒸餾操作時,應(yīng)使溫度計的水銀球插入蒸餾燒瓶溶液中C.分液操作時,分液漏斗中下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出D.萃取操作時,應(yīng)選擇有機萃取劑,且萃取劑的密度必須比水大解析:蒸發(fā)操作時,當(dāng)在蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時停止加熱;蒸餾操作時,溫度計的水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶的支管口處;萃取操作時,有機萃取劑應(yīng)與水互不相溶,其密度可大于水也可以小于水。答案:C4.用如圖所示的實驗裝置,選擇適當(dāng)?shù)脑噭〣并進行如下實驗,可以達到目的的是()A.試劑B為濃硫酸,除去CO2中混有的少量SO2氣體B.試劑B為飽和食鹽水,除去氯氣中混有的少量氯化氫氣體C.試劑B為水,收集NO、CO等難溶于水的氣體D.試劑B為新制氫氧化銅懸濁液,檢驗空氣中是否含有甲醛解析:注意醛和新制氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液反應(yīng)必須加熱且是堿性條件。A項,二氧化硫和濃硫酸不反應(yīng),所以不能達到洗氣的目的,錯誤;B項,氯氣和水的反應(yīng)是可逆反應(yīng),所以食鹽水中含有氯離子能抑制氯氣的溶解,氯化氫極易溶于水,從而能達到洗氣的目的,正確;C項,收集難溶于水的氣體采用排水集氣法收集,集氣瓶中應(yīng)該“短管進氣長管出氣”,錯誤;D項,甲醛和新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)需要加熱,該反應(yīng)未加熱,錯誤。答案:B5.下列實驗裝置設(shè)計正確,且能達到目的的是()解析:A項,導(dǎo)管插入水中,不能防止倒吸;C項,不能用坩堝從溶液中提取溶質(zhì);D項,沒有溫度計,不能用于分餾。答案:B6.下列有關(guān)有機物分離、提純或除雜的方法錯誤的是()A.溴苯中混有溴:加NaOH溶液洗滌、靜置、分液(溴苯不溶于水,且密度比水大)B.除去乙醇中少量乙酸:加入足量生石灰蒸餾C.乙酸乙酯中有乙酸雜質(zhì):加入飽和Na2CO3溶液,充分反應(yīng)后靜置分液D.乙烯中混有SO2:將其通過盛有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶,再干燥解析:溴和氫氧化鈉反應(yīng)生成溶于水的物質(zhì),溴苯不溶于水,且密度比水大,然后采用分液法進行分離,A項正確;乙酸和生石灰發(fā)生反應(yīng)生成高沸點的鹽,然后利用乙醇的易揮發(fā)性,采用蒸餾法進行分離,B項正確;加飽和碳酸鈉溶液可除去乙酸,且能降低乙酸乙酯在水溶液中的溶解度,使之析出,然后用分液法進行分離,C項正確;乙烯、SO2都能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生反應(yīng),D項錯誤。答案:D7.下列實驗中,所采取的分離方法與對應(yīng)原理都正確的是()選項目的分離方法原理A使用CCl4提取碘水中的碘萃取分液碘在CCl4中的溶解度較大B分離乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固體中混雜的NaCl重結(jié)晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸餾丁醇與乙醚的沸點相差較大解析:能用CCl4提取碘水中的碘,是因為CCl4與水不互溶且碘在CCl4中的溶解度遠遠大于其在水中的溶解度;乙酸乙酯和乙醇互溶,用分液的方法無法分離;C項是因為隨著溫度的升高KNO3的溶解度變化較大,而NaCl的溶解度變化較小。答案:D8.按以下實驗方案可從某海洋動物中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。下列說法錯誤的是()A.步驟(1)需要過濾裝置B.步驟(2)需要用到分液漏斗C.步驟(3)需要用到坩堝D.步驟(4)需要蒸餾裝置解析:A項,從流程圖可知,經(jīng)過操作(1),混合體系一分為二(濾液和不溶性物質(zhì)),所以該步驟為過濾;B項,經(jīng)過操作(2),混合體系一分為二(水層和有機層),則該步驟為分液,用到的主要儀器為分液漏斗;C項,從得到的物質(zhì)可知,該步驟為蒸發(fā)結(jié)晶過程,用到的儀器是蒸發(fā)皿、玻璃棒和酒精燈等,不用坩堝;D項,從有機層分離出甲苯,依據(jù)甲苯和甲醇二者沸點差別較大,可采取蒸餾法進行分離。答案:C9.如圖所示為從固體混合物中分離X的兩種方案,請根據(jù)方案1和方案2指出下列說法中合理的是()A.可以選用方案1分離碳酸氫鈉中含有的氯化銨B.方案1中的殘留物應(yīng)該具有的性質(zhì)是受熱易揮發(fā)C.方案2中加入的試劑一定能夠與除X外的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.方案2中加入NaOH溶液可以分離出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3解析:碳酸氫鈉、氯化銨受熱均易分解,故用方案1不能將兩物質(zhì)分離開,A錯誤;方案1中的殘留物應(yīng)該具有受熱時不揮發(fā)或難分解的性質(zhì),B錯誤;方案2中加入的試劑可能不與除X外的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如加水進行溶解分離,C錯誤;SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3而分離,D正確。答案:D二、非選擇題10.海洋植物如海帶、海藻中含有大量的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在。實驗室里從海藻中提取碘的流程如下圖:(1)實驗室灼燒海帶,需要下列儀器中的________(填字母,下同)。a.試管b.燒杯c.坩堝d.泥三角e.鐵三腳架f.酒精燈(2)指出提取碘的過程中有關(guān)的實驗操作名稱:①________,③__________。(3)提取碘的過程中,可選擇的有機試劑是________。A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油(4)為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機溶液,實驗室有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品,尚缺少的玻璃儀器有____________、________。(5)小組用CCl4萃取碘水中的碘,在右圖的分液漏斗中,下層液體呈______色;他們打開分液漏斗活塞,卻未見液體流下,原因可能是_____________________________________________________________________________________________________________。(6)從含碘的有機溶液中提取碘和回收有機溶劑,還須經(jīng)過蒸餾,指出下列實驗裝置圖中的錯誤之處:①___________________________________________________;②___________________________________________________;③__________________________________________________。(7)進行上述蒸餾操作時,使用水浴加熱的原因是_________________________________________________________________,最后晶態(tài)碘在________里聚集。答案:(1)cdef(2)過濾萃取分液(3)B(4)分液漏斗普通漏斗(5)紫紅分液漏斗上口活塞小孔未與空氣相通(6)①缺石棉網(wǎng)②溫度計插到了液體中③冷凝管進出水的方向顛倒(7)使蒸餾燒瓶受熱均勻,控制加熱溫度不至于過高蒸餾燒瓶11.氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛用途。下圖是模擬工業(yè)制備氫溴酸粗品并精制的流程:根據(jù)上述流程回答下列問題:(1)混合①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________________。(2)混合①中使用冰水的目的是________________________________________________________________________________。(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名稱分別是________、________。操作Ⅲ一般適用于分離________混合物(選填編號)。a.固體和液體 b.固體和固體c.互不相溶的液體 d.互溶的液體(4)混合②中加入Na2SO3的目的是______________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)純凈的氫溴酸應(yīng)為無色液體,但實際工業(yè)生產(chǎn)中制得的氫溴酸(工業(yè)氫溴酸)帶有淡淡的黃色,于是甲、乙、丙同學(xué)設(shè)計了簡單實驗加以探究:甲同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為含F(xiàn)e3+,則用于證明該假設(shè)所用的試劑為________,若假設(shè)成立,可觀察到的現(xiàn)象為_______________________________________________________。乙同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為________,其用于證明該假設(shè)所用的試劑為________。解析:(1)SO2具有還原性,Br2具有氧化性,能發(fā)生反應(yīng)SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4。(2)降低體系溫度,可以增大SO2氣體在水中的溶解性,同時防止溴揮發(fā)。(3)操作Ⅱ是分離固體和溶液,采用過濾;操作Ⅲ是分離相互溶解的液體,采用蒸餾的方法。(4)Na2SO3具有還原性,可以將溴單質(zhì)還原為溴離子,從而除去粗品中未反應(yīng)完的溴。(5)Fe3+、Br2的檢驗方法。答案:(1)SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4(2)降低體系溫度,防止溴揮發(fā),使反應(yīng)完全(3)過濾蒸餾d(4)除去粗品中未反應(yīng)完的溴(5)KSCN溶液溶液變成紅色含有Br2CCl412.(2016·全國卷Ⅲ)過氧化鈣微溶于水,溶于酸,可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過氧化鈣的實驗方法?;卮鹣铝袉栴}:(一)碳酸鈣的制備a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁b.玻璃棒用作引流c.將濾紙濕潤,使其緊貼漏斗壁d.濾紙邊緣高出漏斗e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動以加快過濾速度(二)過氧化鈣的制備(3)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時溶液呈__________性(填“酸”“堿”或“中”)。將溶液煮沸,趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是_____________________________________________________。(4)步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________________,該反應(yīng)需要在冰浴下進行,原因是______________________________________________________________________________。(5)將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是___________________________________________________________________________________________________。(6)制備過氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點是___________________________________________________________________,產(chǎn)品的缺點是___________________________。解析:(1)反應(yīng)混合液中鹽酸過量,加入氨水可以中和鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大,有利于過濾分離。(2)a項,漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁,容易造成溶液飛濺,錯誤;b項,玻璃棒用作引流,正確;c項,將濾紙濕潤,使其緊貼漏斗壁,防止有氣泡,正確;d項,濾紙邊緣應(yīng)低于漏斗口,錯誤;e項,用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動容易劃破濾紙,錯誤。(3)步驟②中逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時溶液中含有大量的CO2,溶液呈酸性,而CaO2溶于酸,故應(yīng)將溶液煮沸以除去溶解的CO2氣體。(4)根據(jù)題意可知反應(yīng)物為CaCl2、H2O2、NH3·H2O,產(chǎn)物為CaO2、NH4Cl和H2O,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCl2+2NH3·H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O,由于H2O2在高溫下易分解,所以反應(yīng)應(yīng)在冰浴中進行。(5)由于乙醇與水互溶
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