第7講 物質(zhì)的分離和提純（原卷版）

第7講物質(zhì)的分離和提純[知識(shí)目錄](méi)模塊一：物質(zhì)的結(jié)晶 1模塊二：沉淀法 3模塊三：過(guò)濾法 5模塊四：蒸餾法 7模塊五：粗鹽提純 9【鞏固訓(xùn)練】 12[知識(shí)掌握]模塊一：物質(zhì)的結(jié)晶1．晶體（1）晶體擁有整齊規(guī)則的幾何外形；（2）晶體擁有固定的，在熔化過(guò)程中，溫度始終。2．結(jié)晶（1）定義：溶液中無(wú)法再溶解的固體溶質(zhì)以晶體的形式從溶液中析出的過(guò)程；（2）說(shuō)明：結(jié)晶與溶解是兩個(gè)相反的過(guò)程；（3）獲取方法：①：一般用于溶解度受溫度影響不大的物質(zhì)，如氯化鈉；②：適用于溶解度受溫度影響大的物質(zhì)，如硝酸鉀。3．結(jié)晶水合物：有些晶體里結(jié)合了一定數(shù)目的結(jié)晶水，稱為結(jié)晶水合物，如硫酸銅晶體（俗稱膽礬、藍(lán)礬）。（2022秋?鹿城區(qū)校級(jí)期中）欲培養(yǎng)硫酸銅晶體顆粒，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：①配制70℃下的硫酸銅飽和溶液；②燒杯中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，用脫脂棉進(jìn)行過(guò)濾，直至澄清為止；③靜置冷卻，選出幾何形狀完整的小晶體；④將小晶體放入70℃下的硫酸銅飽和溶液中，如此反復(fù)操作幾次，晶體長(zhǎng)大，獲得大塊晶體。此實(shí)驗(yàn)中使小晶體長(zhǎng)大的主要方法是（）A．蒸發(fā)溶劑結(jié)晶 B．冷卻熱飽和溶液 C．過(guò)濾法 D．沉淀法（2022秋?溫州月考）小柯在做制取硫酸銅晶體實(shí)驗(yàn)時(shí)，將硫酸銅粉末緩緩加入裝有沸水的燒杯中，并不斷攪拌直至形成飽和溶液，冷卻至室溫，可以看到大量藍(lán)色晶體析出。在此過(guò)程中，下列分析正確的是（）A．溶解度不變 B．溶液質(zhì)量減小 C．溶質(zhì)質(zhì)量不變 D．溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大（2022秋?上城區(qū)校級(jí)期中）下列有關(guān)結(jié)晶和晶體的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A．飽和溶液降溫析出晶體后的溶液仍然是飽和溶液 B．降低飽和溶液的溫度不一定有晶體析出 C．結(jié)晶是溶液中無(wú)法在溶解的固體溶質(zhì)以晶體的形式從溶液中析出的過(guò)程 D．把溶液的溶劑蒸發(fā)一些一定會(huì)有晶體析出（2022?平陽(yáng)縣模擬）馬嶼紅糖是著名的溫州特產(chǎn)，根據(jù)其制作工序圖回答下列問(wèn)題：（1）制作工序中，乙杯液體屬于溶液（選填“飽和”、“不飽和”）。（2）由甘蔗汁獲得紅糖晶體的方法是。（2021秋?青田縣期末）A物質(zhì)的溶解度如下表所示，某同學(xué)利用A物質(zhì)進(jìn)行了圖甲實(shí)驗(yàn)。溫度（℃）2050溶解度/g30110（1）①～④杯溶液中，是該溫度下A物質(zhì)的飽和溶液的是：。（填序號(hào)）（2）④中溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。（3）像A這種溶解度受溫度影響較大的固體物質(zhì)，一般用的方法獲得晶體。模塊二：沉淀法1．利用凝聚劑吸附水中的，使其凝聚成較大的固體顆粒而沉到水底的方法。和是常用的凝聚劑。2．適用范圍：分離液體中混有的雜質(zhì)。（2022秋?金東區(qū)期末）水被譽(yù)為萬(wàn)物之源，在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛。請(qǐng)回答問(wèn)題。（1）自來(lái)水廠利用明礬溶于水后生成的膠狀物對(duì)雜質(zhì)的，使雜質(zhì)沉降來(lái)達(dá)到凈水的目的；（2）電解水時(shí)，裝置甲端產(chǎn)生氧氣，乙端產(chǎn)生氫氣。已知氧氣在水中的溶解度遠(yuǎn)大于氫氣，則甲、乙兩端產(chǎn)生氣體體積之比1：2。（選填“大于”“等于”或“小于”）（2022秋?江干區(qū)校級(jí)期中）水是生命之源。城市生活用水經(jīng)自來(lái)水廠凈化處理的過(guò)程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．通過(guò)反應(yīng)沉淀池、過(guò)濾池除去水中不溶性雜質(zhì) B．自來(lái)水廠投入明礬進(jìn)行消毒 C．吸附池內(nèi)常用活性炭吸附色素和異味 D．自然界中的水都不是純水（2022秋?西湖區(qū)校級(jí)月考）飲用水的凈化過(guò)程一般要經(jīng)過(guò)三個(gè)階段：貯存、凈化、輸水。水庫(kù)將雨水、江河和溪流里的水匯集貯存起來(lái)，凈化時(shí)首先在水中加入沉淀劑，如明礬等，這些物質(zhì)可以使懸浮在水中的不溶性顆粒逐漸沉降下來(lái)。如圖是水的凈化過(guò)程示意圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）河水呈渾濁狀，是因?yàn)樗泻械碾s質(zhì)。（2）若B中是粒狀活性炭，其作用是。（3）若要使進(jìn)入氣管網(wǎng)水為純水，可采用的凈化方法是。模塊三：過(guò)濾法1．過(guò)濾法：把不溶于液體的跟液體分離開(kāi)的一種方法。2．過(guò)濾裝置：燒杯、漏斗、玻璃棒、鐵架臺(tái)、濾紙。3．操作要點(diǎn)：（1）一貼：濾紙緊貼。緊貼時(shí)用水潤(rùn)濕，使漏斗內(nèi)壁和濾紙間不留氣泡；（2）二低：a．濾紙邊緣低于，b．漏斗內(nèi)液面略低于。（以防濾液從濾紙與器壁間滲出）；（3）三靠：a．燒杯口緊靠（作用：）；（2022秋?溫州期末）某興趣小組開(kāi)展利用紫甘藍(lán)制作酸堿指示劑的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，他們經(jīng)歷了制取試劑、檢驗(yàn)試劑和應(yīng)用試劑三個(gè)環(huán)節(jié)的探索，據(jù)此完成問(wèn)題。制取試劑。小組制作試劑過(guò)程如圖，步驟③中的物質(zhì)分離的原理類(lèi)似于（）A．沉淀 B．過(guò)濾 C．結(jié)晶 D．蒸餾（2022秋?南湖區(qū)校級(jí)期中）某同學(xué)用小卵石、活性炭、石英砂、膨松棉、空塑料瓶等材料做了一個(gè)簡(jiǎn)易凈水器，設(shè)計(jì)圖如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是（）A．利用活性炭的吸附性能除去水中的異味 B．水凈化過(guò)程中，小卵石、石英砂和膨松棉均能起過(guò)濾作用 C．天然水經(jīng)簡(jiǎn)易凈水器凈化后適合飲用是因?yàn)楂@得的水是純凈物 D．圖中位置①②③對(duì)應(yīng)放置的材料依次是小卵石、石英砂、活性炭（2022秋?濱江區(qū)校級(jí)期中）某校舉行科學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考查，由學(xué)生抽簽確定考查的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，要求根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)器材完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。（1）A組實(shí)驗(yàn)有：①過(guò)濾含泥沙的食鹽水；②蒸發(fā)氯化鈉溶液獲得晶體；③測(cè)某種鹽水的密度。甲同學(xué)抽到的是A組中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，需要的器材如圖甲所示：則他抽到的實(shí)驗(yàn)是（選填序號(hào)）。（2）乙同學(xué)抽到了如圖乙的實(shí)驗(yàn)，在她的實(shí)驗(yàn)中，玻璃棒的作用是，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，她發(fā)現(xiàn)濾液是渾濁的，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因可能是。模塊四：蒸餾法1．蒸餾法：利用液體混合物中各成分的不同而進(jìn)行分離的方法。2．蒸餾裝置及注意事項(xiàng)（1）蒸餾的條件：液體是混合物，各組分沸點(diǎn)不同；（2）蒸餾裝置組成：蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、鐵架臺(tái)、冷凝管、接收器、錐形瓶；（3）蒸餾瓶中要加幾粒沸石或碎瓷片的目的：；（4）冷卻管的水應(yīng)，有利于水蒸氣的冷卻。（2022秋?東陽(yáng)市月考）如圖所示是實(shí)驗(yàn)室制取蒸餾水的裝置，在蒸餾燒瓶中加入適量的自來(lái)水，再加入幾粒小石粒，連接裝置即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，冷凝管不必用鐵架臺(tái)夾持固定 B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，冷凝管進(jìn)、出水的方向?yàn)閍進(jìn)b出 C．小石粒的作用是防止加熱時(shí)出現(xiàn)暴沸 D．圖中所示裝置中溫度計(jì)的位置不正確，其水銀球應(yīng)該插入液態(tài)水中（2022秋?余杭區(qū)校級(jí)期中）實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要途徑，請(qǐng)根據(jù)如圖回答相關(guān)問(wèn)題。（1）圖甲的的操作中玻璃棒的作用是。如果處理后液體仍然渾濁，可能原因（答出一點(diǎn)即可）。（2）圖乙進(jìn)行的是操作，燒瓶中放入一些碎瓷片的目的是，冷凝管中冷水應(yīng)該是從進(jìn)入（填“a”或“b”）。（2020秋?江干區(qū)期末）人類(lèi)的生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都離不開(kāi)水，如圖流程可以對(duì)自然界的水進(jìn)行凈化操作，最終制得蒸餾水。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）過(guò)濾是將進(jìn)行分離的一種方法：過(guò)濾后向?yàn)V液中加入活性炭，利用其吸附性，除去水樣中的；（2）到清水后，要得到蒸餾水需要進(jìn)行圖二的蒸餾操作，在a中加入碎瓷片，其作用是，從物質(zhì)組成分析，蒸餾水屬于物；（3）寫(xiě)出什么是“蒸餾”的分離方法。模塊五：粗鹽提純粗鹽提純中玻璃棒的作用：（1）溶解時(shí)攪拌，；（2）過(guò)濾時(shí)，使液體沿玻璃棒緩緩流入；（3）蒸發(fā)時(shí)攪拌，使液體，防止暴沸；（4）結(jié)晶：。（2022秋?衢州期中）如圖是粗鹽提純實(shí)驗(yàn)的部分操作，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（1）圖中所示操作中，有錯(cuò)誤的是（填字母）。（2）粗鹽提純的正確操作順序?yàn)椋ㄌ钭帜福?。?）操作D中，稱取10.0g粗鹽（雜質(zhì)不溶解），將該粗鹽逐漸加入盛有20mL水的燒杯中，邊加邊用玻璃棒攪拌，直到粗鹽完全溶解為止，過(guò)濾后稱得雜質(zhì)為2.0g，最終得到食鹽晶體6.4g，該實(shí)驗(yàn)精鹽的產(chǎn)率是。（產(chǎn)率＝實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量）（4）若制得精鹽的產(chǎn)率偏高，則可能的原因是（填字母）。A．過(guò)濾時(shí)濾紙有破損B．蒸發(fā)時(shí)有固體濺出C．濾渣未干燥D．最終所得精鹽比較潮濕（2022秋?婺城區(qū)期末）如圖是某科學(xué)興趣小組的同學(xué)做粗鹽（含有難溶性雜質(zhì)）提純實(shí)驗(yàn)的操作示意圖。請(qǐng)回答：（1）寫(xiě)出操作⑤中儀器A的名稱。（2）粗鹽提純實(shí)驗(yàn)的步驟為溶解、、蒸發(fā)結(jié)晶。（3）操作④中存在的錯(cuò)誤是。（4）操作⑤當(dāng)觀察到A中出現(xiàn)大量固體時(shí)，接下來(lái)的操作是。（2022秋?定海區(qū)校級(jí)期末）某同學(xué)家里有一筐鴨蛋，和從鹽場(chǎng)里取來(lái)的混有泥沙的粗鹽，他想腌制一些咸蛋佐餐食用，興趣小組同學(xué)進(jìn)行了從粗鹽提純到腌制出咸蛋產(chǎn)品的實(shí)踐活動(dòng)。資料一：資料二：食鹽溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與密度對(duì)照表溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%6%10%15%溶液密度（g/cm3）1.011.031.071.10他們利用家里中的工具，漏勺，棉花，盆，碗筷，鐵鍋和鏟，廚房電子秤等，為腌制咸蛋設(shè)計(jì)了如下方案。請(qǐng)你結(jié)合所學(xué)知識(shí)，一起完成下面步驟：【粗鹽提純】（1）如圖，進(jìn)行操作①后，得到的物質(zhì)是（選填“溶液”、“懸濁液”或“乳濁液”）。（2）在科學(xué)上操作②③的名稱分別是?！倦缰葡跳喌啊浚?）第一步：配制溶液。使用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)大的食鹽溶液，鴨蛋的水分流失快、味咸且口感不鮮；使用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)小的食鹽溶液，防腐能力較差、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值會(huì)降低。人們常選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～20%的食鹽溶液。現(xiàn)用食鹽和水配制2000克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的溶液，需要用廚房電子秤稱取食鹽克。（4）第二步：挑選鴨蛋。將鴨蛋放入一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的食鹽溶液，通過(guò)觀察鴨蛋的浮沉情況進(jìn)行挑選?，F(xiàn)有四種食鹽溶液供選擇，其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與密度關(guān)系見(jiàn)資料二。鴨蛋的新鮮情況與其密度變化如圖一。若現(xiàn)選用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%食鹽溶液挑選鴨蛋，將鴨蛋放入到這種食鹽溶液中，應(yīng)該選擇（選填“上浮”、“懸浮”或“下沉）的鴨蛋品質(zhì)最佳。（5）第三步：浸泡腌制。將鴨蛋放入容器再倒入15%食鹽溶液將其浸沒(méi)，加蓋保存，如圖二所示。20～30天左右，咸蛋制成。取出制成的咸蛋后，剩下的溶液中，下列各項(xiàng)一定不會(huì)變化的是。A.溶質(zhì)質(zhì)量B.溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)C.20℃食鹽的溶解度D.溶劑質(zhì)量【鞏固訓(xùn)練】一．選擇題（共7小題）1．（2022秋?慈溪市期末）下列關(guān)于粗鹽提純實(shí)驗(yàn)的操作，其中錯(cuò)誤的是（）A．稱量 B．溶解 C．過(guò)濾 D．蒸發(fā)2．（2020秋?德清縣期末）粗鹽提純需要經(jīng)過(guò)溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶等步驟的操作才能完成。下列針對(duì)粗鹽提純的說(shuō)法中正確的是（）A．為了使粗鹽充分溶解，水越多越好 B．過(guò)濾時(shí)漏斗中的液面應(yīng)高于濾紙邊緣 C．經(jīng)過(guò)提純后得到的精鹽是純凈物 D．在溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶這三個(gè)步驟中都需要玻璃棒3．（2020秋?蘭溪市月考）自來(lái)水廠凈化水的主要步驟如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法中，不正確的是（）A．步驟①②可除去難溶性雜質(zhì) B．X試劑可以是明礬 C．步驟④中常加入氯氣等物質(zhì)殺菌 D．凈化后的水是純凈物4．（2022秋?樂(lè)清市校級(jí)期末）小米凈水器可以有效去除泥沙、細(xì)菌等物質(zhì)，其凈水原理如圖所示，起到循環(huán)用水的作用。小米凈水器中“PP棉”使用環(huán)節(jié)相當(dāng)于下列凈水方法中的（）A．吸附 B．過(guò)濾 C．蒸餾 D．沉淀5．（2022秋?濱江區(qū)期末）如圖所示，在“觀察結(jié)晶”實(shí)驗(yàn)中，將飽和硫酸銅溶液滴在凹穴玻片上，一段時(shí)間后觀察是否有晶體析出。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的飽和硫酸銅最好是常溫下的溶液 B．觀察是否有晶體析出，可以使用放大鏡或顯微鏡 C．該實(shí)驗(yàn)主要采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法析出晶體 D．滴到玻片上的溶液，需要10滴以上6．（2022秋?長(zhǎng)興縣期末）某小組開(kāi)展自制凈水器的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，如圖是項(xiàng)目小組同學(xué)制作的凈水器，用到小卵石、活性炭、石英砂三種材料，為獲得較好的凈水效果，則圖中的a、b、c三處的材料依次是（）A．小卵石、活性炭、石英砂 B．活性炭、小卵石、石英砂 C．小卵石、石英砂、活性炭 D．活性炭、石英砂、小卵石7．（2022秋?永康市期末）“生命吸管（Lifestraw）”是一種快速獲取野外飲用水的吸管裝置。內(nèi)裝有多種過(guò)濾器，其中濾網(wǎng)可去除大部分顆粒物；活性炭和離子交換樹(shù)脂可去除異味與重金屬離子；超濾膜可濾除99.99%的細(xì)菌和病毒。下列有關(guān)敘述不正確的是（）A．凈化后的水屬于純凈物 B．濾網(wǎng)起到過(guò)濾的作用 C．活性炭具有吸附作用，能吸附異味 D．若無(wú)生命吸管，生活中殺滅細(xì)菌和病毒可以用煮沸的方法二．填空題（共4小題）8．（2020秋?新昌縣期中）某實(shí)驗(yàn)小組從平陽(yáng)塘河某處取了水樣，觀察到水樣渾濁，有固體小顆?！，F(xiàn)對(duì)水樣進(jìn)行如下處理：（1）向水樣中加入明礬攪拌溶解，靜置一段時(shí)間后，進(jìn)行過(guò)濾，除去固體小顆粒，在過(guò)濾操作中：①玻璃棒所起的作用是。②操作前需要將圓形濾紙折疊處理，下列圖示中不該出現(xiàn)的情形是（填序號(hào)）。（2）經(jīng)過(guò)過(guò)濾后的濾液清澈透明，該濾液屬于（填“純凈物”或“混合物”）。9．（2020秋?濱江區(qū)期中）每年3月22日是“世界水日”。水與人類(lèi)的生活和生產(chǎn)密切相關(guān)。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）化學(xué)課上，同學(xué)們用圖1所示裝置探究水的組成。通電一段時(shí)間后，在試管1中收到的氣體是，反應(yīng)的方程式是。（2）圖2中，凈化水的方法是和吸附。（3）下列為凈化水的操作，其中凈化程度最高的是。A．吸附B．蒸餾C．過(guò)濾D．靜置沉淀（4）自來(lái)水的凈化過(guò)程如圖3所示，其中為了使水中懸浮雜質(zhì)沉降，可在凈水池中加入適量明礬作凝聚劑，其作用是。（5）2020年“中國(guó)水周”的宣傳主題為“堅(jiān)持節(jié)水優(yōu)先，建設(shè)幸福河湖”。下列生活習(xí)慣應(yīng)該摒棄的是（填序號(hào)）。①用盆接水洗菜②用養(yǎng)魚(yú)水澆花草③生活污水直接排放④使用含磷洗衣粉10．（2022秋?婺城區(qū)期末）表格是氯化銨與硝酸鉀在不同溫度時(shí)的溶解度，請(qǐng)回答：溫度/℃102030405060溶解度/g氯化銨33.337.241.445.850.455.2硝酸鉀20.931.645.863.985.5110（1）將100克60℃時(shí)的氯化銨和硝酸鉀的飽和溶液同時(shí)降溫到10℃，兩者析出晶體（填“氯化銨較多”、“硝酸鉀較多”或“無(wú)法確定”）。（2）如圖中M是氯化銨或硝酸鉀中的一種，按圖進(jìn)行相關(guān)操作，其中A、B、C、D四個(gè)燒杯中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大小關(guān)系是。11．（2022秋?濱江區(qū)期末）現(xiàn)有一木塊漂浮于40℃的KNO3飽和溶液中，當(dāng)溫度改變時(shí)（不考慮由此引起的木塊和溶液的體積變化），木塊排開(kāi)液體的體積V排隨時(shí)間t發(fā)生了如圖所示的變化。（1）由此推斷出溫度的改變方式是