第二節(jié)-物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純-(實(shí)戰(zhàn)演練)(解析版)

第二節(jié)物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純課時(shí)作業(yè)一、選擇題1．(2019?北京卷)下列除雜試劑選用正確且除雜過程不涉及氧化還原反應(yīng)的是()物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉BNaCl溶液(MgCl2)NaOH溶液、稀HClCCl2(HCl)H2O、濃H2SO4DNO(NO2)H2O、無水CaCl2【答案】B【解析】A項(xiàng)：FeCl3與Fe反應(yīng)生成FeCl2，2FeCl3+Fe=2FeCl2，此過程中Fe的化合價(jià)發(fā)生變化，涉及到了氧化還原法應(yīng)，故A不符合題意；B項(xiàng)：MgCl2與NaOH溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl，過量的NaOH溶液可用HCl除去HCl+NaOH=NaCl+H2O，此過程中沒有元素化合價(jià)發(fā)生變化，未涉及氧化還原反應(yīng)，故B符合題意；C項(xiàng)：部分氯氣與H2O發(fā)生反應(yīng)生成氯化氫和次氯酸，反應(yīng)過程中氯元素化合價(jià)變化，涉及到了氧化還原法應(yīng)，故C不符合題意；D項(xiàng)：NO2與水反應(yīng)生成硝酸和NO。反應(yīng)過程中氮元素化合價(jià)發(fā)生變化，涉及到了氧化還原法應(yīng)，故D不符合題意；故選B。2．(2022?浙江省臺州市高三選考科目教學(xué)質(zhì)量評估)下列圖示表示分液操作的是()A．B． C． D．【答案】D【解析】A項(xiàng)：為蒸餾裝置，不符合題意；B項(xiàng)：為加熱制備氣體裝置，不符合題意；C項(xiàng)：為過濾裝置，不符合題意；D項(xiàng)：為分液裝置，符合題意；故選D。3．(2020?山東卷)實(shí)驗(yàn)室分離Fe3+和Al3+的流程如下：知Fe3+在濃鹽酸中生成黃色配離子(FeCl4)，該配離子在乙醚(Et2O，沸點(diǎn)34．6℃)中生成締合物。下列說法錯(cuò)誤的是()A．萃取振蕩時(shí)，分液漏斗下口應(yīng)傾斜向下B．分液時(shí)，應(yīng)先將下層液體由分液漏斗下口放出C．分液后水相為無色，說明已達(dá)到分離目的D．蒸餾時(shí)選用直形冷凝管【答案】A【解析】A項(xiàng)：萃取振蕩時(shí)，分液漏斗下口應(yīng)傾斜向上，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：分液時(shí)，密度大的液體在下層，密度小的液體在上層，下層液體由分液漏斗下口放出，下層液體放完后，密度小的上層液體從分液漏斗上口倒出，B正確；C項(xiàng)：Fe3+在濃鹽酸中生成黃色配離子，該離子在乙醚中生成締合物，乙醚與水不互溶，故分液后水相為無色，則水相中不再含有Fe3+，說明已經(jīng)達(dá)到分離目的，C正確；D項(xiàng)：蒸餾時(shí)選用直形冷凝管，能使餾分全部轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，而不會(huì)殘留在冷凝管中，D正確；故選A。4．（2022·北京高三二模）用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．用裝置甲制取少量SO2B．用裝置乙蒸發(fā)FeCl3溶液制取FeCl3晶體C．用裝置丙分離CH3COOH和CH3COOCH2CH3的混合液D．用裝置丁除去Cl2中混有的少量HCl氣體【答案】D【解析】A項(xiàng)：Cu與濃H2SO4反應(yīng)，需要加熱，錯(cuò)誤；B項(xiàng)：Fe3＋會(huì)水解，生成HCl揮發(fā)，再經(jīng)蒸干得Fe(OH)3，不可以直接蒸發(fā)FeCl3溶液，錯(cuò)誤；C項(xiàng)：CH3COOH和CH3COOCH2CH3互溶，不可以用分液法分離，應(yīng)用蒸餾法，錯(cuò)誤；D項(xiàng)：HCl極易溶于水，而Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度小，正確。5．（2022·上海高三二模）用下列儀器或裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．蒸發(fā)結(jié)晶制備晶體B．分離苯和溴苯C．實(shí)驗(yàn)室制取蒸餾水D．配制100mL溶液A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A項(xiàng)：碳酸氫鈉具有熱不穩(wěn)定性，不適宜用蒸發(fā)結(jié)晶，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：苯和溴苯互溶，不能采用分液的方法分離，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：用天然水在實(shí)驗(yàn)室制備蒸餾水，天然水中所含礦物質(zhì)的熔沸點(diǎn)高，蒸餾時(shí)水會(huì)沸騰，水蒸氣經(jīng)冷凝即為蒸餾水，C正確；D項(xiàng)：配制100mL溶液應(yīng)用100mL容量瓶、不能用燒杯，D錯(cuò)誤；答案選C。6．(2022?浙江省“七彩陽光”新高考研究聯(lián)盟高三期中聯(lián)考)下列圖示不能用于固液分離操作的是()A． B．C． D．【答案】D【解析】A項(xiàng)：是抽濾裝置，能用于固液分離，故不選A；B項(xiàng)：是傾析法，能簡單得將固液進(jìn)行分離，故不選B；C項(xiàng)：是蒸發(fā)裝置，能用于固液分離，故不選C；D項(xiàng)：用于配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，不能用于固液分離，故選D；故選D。7．(2020?山東卷)下列操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)目的操作A除去苯中少量的苯酚加入適量NaOH溶液，振蕩、靜置、分液B證明酸性：碳酸>苯酚將鹽酸與NaHCO3混合產(chǎn)生的氣體直接通入苯酚鈉溶液C除去堿式滴定管膠管內(nèi)的氣泡將尖嘴垂直向下，擠壓膠管內(nèi)玻璃球?qū)馀菖懦鯠配制用于檢驗(yàn)醛基的氫氧化銅懸濁液向試管中加入2mL10%NaOH溶液，再滴加數(shù)滴2%CuSO4溶液，振蕩【答案】BC【解析】A項(xiàng)：苯酚可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶于水的苯酚鈉，最后與苯混合后互不相溶，分層，該操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故A正確；B項(xiàng)：鹽酸易揮發(fā)，若將鹽酸與碳酸氫鈉溶液混合產(chǎn)生的氣體直接通入苯酚鈉，可能揮發(fā)的HCl會(huì)與苯酚鈉反應(yīng)生成常溫下難溶于水的苯酚，不能證明是二氧化碳與其發(fā)生的反應(yīng)，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑧?yīng)該先除去二氧化碳中可能揮發(fā)的HCl再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：除去堿式滴定管膠管內(nèi)氣泡時(shí)，尖嘴不應(yīng)該垂直向下，應(yīng)向上擠壓橡膠管，利用空氣排出，該實(shí)驗(yàn)操作達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：為檢驗(yàn)醛基，配制氫氧化銅懸濁液時(shí)，堿需過量，保證醛基是在堿性條件下發(fā)生反應(yīng)，該操作可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模蔇正確；故選BC。8．(2022·山東省普通高中名校高三大聯(lián)考)綠原酸具有抗病毒、降血壓、延緩衰老等保健作用。利用乙醚、95%乙醇浸泡杜仲干葉，得到提取液，進(jìn)一步提取綠原酸的流程如圖，下列說法不正確的是()A．從“提取液”獲取“有機(jī)層”的操作為分液B．綠原酸溶解度隨溫度升高而減小C．減壓蒸餾的目的是防止溫度過高綠原酸變質(zhì)D．綠原酸粗產(chǎn)品可通過重結(jié)晶的方法提純【答案】B【解析】A項(xiàng)：從“提取液”獲取“有機(jī)層”的操作為分液，故A正確；B項(xiàng)：用溫水溶解浸膏，冷卻結(jié)晶、過濾，得到綠原酸粗產(chǎn)品，綠原酸溶解度隨溫度升高而增大，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：綠原酸具有延緩衰老、抗氧化等保健作用，減壓蒸餾的目的是防止溫度過高綠原酸變質(zhì)，故C正確；D項(xiàng)：根據(jù)流程圖，用溫水溶解浸膏，冷卻結(jié)晶、過濾，得到綠原酸粗產(chǎn)品，綠原酸粗產(chǎn)品可通過重結(jié)晶的方法提純，故D正確；故選B。9．（2021·山東濱州市·高三一模）海帶、紫菜等藻類植物中含有豐富的碘元素。下圖是以海帶為原料提取碘單質(zhì)的部分裝置，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．用裝置甲灼燒碎海帶B．用裝置乙過濾海帶灰的浸泡液C．用裝置丙萃取分離混合液中的I2D．用裝置丁分離提純I2【答案】A【解析】A項(xiàng)：灼燒碎海帶應(yīng)在坩堝中加熱灼燒成灰，符合題意，A正確；B項(xiàng)：用過濾的方法分離海帶灰和溶液，則用裝置乙過濾海帶灰的浸泡液，與題意不符，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：用萃取的方法，富集單質(zhì)碘，則用裝置丙萃取分離混合液中的I2，與題意不符，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：碘和四氯化碳的沸點(diǎn)不同，則用裝置丁分離提純I2，與題意不符，D錯(cuò)誤；故選A。10．（2022·廣東汕頭市·金山中學(xué)高三三模）下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．利用圖1裝置可從氯化銨溶液中直接蒸發(fā)結(jié)晶獲得氯化銨晶體B．利用圖2裝置可分離石油，得到汽油、煤油和柴油等各種餾分C．利用圖3裝置可分離CH3CH2OH和CH3COOC2H5混合液D．利用圖4裝置可進(jìn)行酸堿中和滴定【答案】D【解析】A項(xiàng)：由于氯化銨水解生成NH3·H2O和氯化氫，加熱氨水、氯化氫揮發(fā)，最終得不到固體，錯(cuò)誤；B項(xiàng)：蒸餾裝置中溫度計(jì)水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶支管口附近，錯(cuò)誤；C項(xiàng)：乙醇與乙酸乙酯互溶無法分液，錯(cuò)誤。D項(xiàng)：利用圖4裝置可進(jìn)行酸堿中和滴定11．（2021·遼寧丹東市·高三一模）下列有關(guān)除雜的實(shí)驗(yàn)操作不合理的是()A．除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3：加入足量的Mg(OH)2并過濾B．除去NaCl溶液中少量的Na2S：加入AgCl后再過濾C．除去石英中的少量碳酸鈣：用稀鹽酸溶解后過濾D．除去氯化鈉固體中的少量純堿：加入足量氯化鈣，過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶【答案】D【解析】A項(xiàng)：Mg(OH)2和H＋反應(yīng)促進(jìn)Fe3＋水解形成Fe(OH)3沉淀，通過過濾即可除去Fe(OH)3，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)：Na2S和AgCl反應(yīng)生成Ag2S沉淀和NaCl，過濾除去Ag2S和剩余的AgCl，即可除去NaCl溶液中的Na2S，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)：碳酸鈣能夠溶解于稀鹽酸生成可溶的CaCl2，通過過濾可得到純凈的石英，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)：能除去雜質(zhì)純堿，但又引入了新的雜質(zhì)CaCl2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12．（2022·天津高三一模）下表中除去物質(zhì)中雜質(zhì)選用的試劑或操作方法正確的一組是()序號物質(zhì)雜質(zhì)除去雜質(zhì)選用的試劑或操作方法①KNO3溶液KOH加入適量FeCl3溶液，并過濾②FeSO4溶液CuSO4加入過量鐵粉，并過濾③H2CO2通過盛有足量NaOH溶液的洗氣瓶，再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶④NaNO3CaCO3溶解、過濾、蒸發(fā)A．①②③B．①③④C．②③④ D．①②④【答案】C【解析】加入氯化鐵會(huì)引入雜質(zhì)Cl－。故①不正確；加入鐵粉置換出銅，通過過濾除去銅及過量的鐵粉，故②正確；利用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w，再用濃硫酸干燥氫氣，故③正確；碳酸鈣不溶于水，溶解后過濾，再蒸發(fā)即可得到純凈的NaNO3，故④正確。故選C。13．(2020?山東卷)以菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量SiO2，F(xiàn)e2O3和A12O3)為原料制備高純鎂砂的工藝流程如下：已知浸出時(shí)產(chǎn)生的廢渣中有SO2，F(xiàn)e(OH)3和Al(OH)3。下列說法錯(cuò)誤的是()A．浸出鎂的反應(yīng)為MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2OB．浸出和沉鎂的操作均應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行C．流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NH3、NH4ClD．分離Mg2+與Al3+、Fe3+是利用了它們氫氧化物Ksp的不同【答案】B【解析】菱鎂礦煅燒后得到輕燒粉，MgCO3轉(zhuǎn)化為MgO，加入氯化銨溶液浸取，浸出的廢渣有SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3，同時(shí)產(chǎn)生氨氣，則此時(shí)浸出液中主要含有Mg2+，加入氨水得到Mg(OH)2沉淀，煅燒得到高純鎂砂。A項(xiàng)：高溫煅燒后Mg元素主要以MgO的形式存在，MgO可以與銨根水解產(chǎn)生的氫離子反應(yīng)，促進(jìn)銨根的水解，所以得到氯化鎂、氨氣和水，化學(xué)方程式為MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O，故A正確；B項(xiàng)：一水合氨受熱易分解，沉鎂時(shí)在較高溫度下進(jìn)行會(huì)造成一水合氨大量分解，揮發(fā)出氨氣，降低利用率，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：浸出過程產(chǎn)生的氨氣可以回收制備氨水，沉鎂時(shí)氯化鎂與氨水反應(yīng)生成的氯化銨又可以利用到浸出過程中，故C正確；D項(xiàng)：Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp遠(yuǎn)小于Mg(OH)2的Ksp，所以當(dāng)pH達(dá)到一定值時(shí)Fe3+、Al3+產(chǎn)生沉淀，而Mg2+不沉淀，從而將其分離，故D正確；故選B。14.（2022·山東聊城市·高三一模）圖中實(shí)驗(yàn)裝置正確，且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．利用圖1裝置模擬石油的分餾B．利用圖2裝置檢驗(yàn)NH4Cl分解產(chǎn)生的兩種氣體C．利用圖3裝置蒸發(fā)結(jié)晶得到食鹽晶體D．利用圖4裝置驗(yàn)證犧牲陽極的陰極保護(hù)法【答案】B【解析】A項(xiàng)：分餾裝置中，溫度計(jì)的水銀球應(yīng)置于蒸餾燒瓶的支管口處，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：氯化銨分解生成氨氣和氯化氫混合氣體，氣體通過五氧化二磷吸收氨氣后，通過觀察濕潤藍(lán)色石蕊試紙變紅證明生成HCl，氣體通過堿石灰吸收氯化氫后，通過觀察濕潤的酚酞試紙變紅證明生成氨氣，故B正確；C項(xiàng)：蒸發(fā)結(jié)晶操作應(yīng)在蒸發(fā)皿中進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：驗(yàn)證犧牲陽極的陰極保護(hù)法需檢驗(yàn)Fe電極是否發(fā)生反應(yīng)，而Fe做電極時(shí)反應(yīng)只能得到二價(jià)鐵離子，因此應(yīng)檢驗(yàn)亞鐵離子是否生成，不能用KSCN溶液檢驗(yàn)，故D錯(cuò)誤；故選：B。二、主觀題15．（2022·河北省任丘市高三11月聯(lián)考）金屬鈹是一種有著“超級金屬”之稱的新興材料。綠柱石主要成分有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO等。采用以下工藝流程可由綠柱石制備單質(zhì)鈹。已知：i．鈹和鋁的化學(xué)性質(zhì)相似。ⅱ．（NH4）2BeF4易溶于水，且在水中的溶解度隨溫度升高顯著增大。ⅲ.該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：金屬離子Fe3+Al3+Fe2+Be2+開始沉淀時(shí)pH1.53.36.55.2沉淀完全時(shí)pH3.75.09．78．8（1）“酸浸”前將綠柱石進(jìn)行粉碎的目的是___________________________；“氧化”時(shí)的離子方程式為_____________________。（2）濾渣2的主要成分是____________。調(diào)節(jié)pH的合理范圍為____________。（3）從溶液中得到（NH4）2BeF4晶體需經(jīng)______、_____、過濾、洗滌、干燥等操作。（4）寫出BeF2與過量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________。（5）鈹銅是廣泛使用的一種鈹合金。若綠柱石中BeO的含量為a%，上述工藝流程中Be的產(chǎn)率為b%，則1t該綠柱石理論上可生產(chǎn)Be含量為2%的鍍銅合金______（用a、b表示）t。【答案】（1）增大與硫酸的接觸面積，提高浸取率和反應(yīng)速率；2H++H2O2+2Fe2+＝2Fe3++2H2O（2）Fe（OH）3、Al（OH）3；5.0≤pH＜5.2或5.0~5.2（3）蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶（4）BeF2+4NaOH＝Na2BeO2+2NaF+2H2O（5）1.8×10－3ab【解析】綠柱石主要成分有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO，用硫酸酸浸得到含有Be2+、Al3+、Fe3+、Fe2+的溶液，SiO2難溶于酸，形成濾渣1，濾液中加入雙氧水在酸性環(huán)境下將Fe2+氧化成Fe3+，再加入一水合氨調(diào)節(jié)pH，使Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去，之后再加一水合氨得到Be（OH）2沉淀，沉淀再與NH3、HF反應(yīng)得到（NH4）2BeF4，高溫煅燒得到BeF2，加入Mg再高溫下發(fā)生置換反應(yīng)得到Be。（1）粉碎綠柱石可以增大與硫酸的接觸面積，提高浸取率和反應(yīng)速率；氧化時(shí)雙氧水將Fe2+氧化成Fe3+，離子方程式為2H++H2O2+2Fe2+＝2Fe3++2H2O；（2）根據(jù)分析可知加入一水合氨調(diào)節(jié)pH，使Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去，所以濾渣2為Fe（OH）3、Al（OH）3；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知當(dāng)pH大于5.0時(shí)Al3+、Fe3+都完全沉淀，但同時(shí)不能使Be2+沉淀，所以pH要小于5.2，則調(diào)節(jié)pH的合理范圍為5.0≤pH＜5.2或5.0~5.2；（3）（NH4）2BeF4易溶于水，且在水中的溶解度隨溫度升高顯著增大，所以從溶液中得到晶體需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶