2019大二輪高考總復習化學第一部分專題13高頻題型02物質的分離和提純

高頻題型二物質的分離和提純1．明確物質分離與提純的基本要求(1)“四原則”①不增，不得引入新雜質；②不減，盡量不減少被提純的物質；③易分，使被提純或分離的物質跟其他物質易分離；④復原，被提純的物質要易被還原。(2)“三必須”①除雜試劑必須過量；②過量試劑必須除盡(除去過量試劑帶入的新雜質，同時注意加入試劑的順序)；③選擇最佳的除雜途徑。2．掌握分離、提純的常用裝置3．分清物質分離與提純的四種類型(1)“固＋固”混合物的分離(提純)(2)“固＋液”混合物的分離(提純)(3)“液＋液”混合物的分離(提純)(4)“氣＋氣”混合物的分離(提純)4．理解常見混合物的除雜(1)常見固體混合物的除雜固體混合物(括號內為雜質)除雜試劑分離方法Na2CO3(NaHCO3)加熱或加適量NaOHNaHCO3(Na2CO3)CO2和H2ONaCl(NH4Cl)加熱分解FeCl2(FeCl3)過量鐵粉過濾FeCl3(FeCl2)Cl2I2(SiO2)加熱升華Fe2O3(Al2O3)過量NaOH溶液過濾NH4Cl(FeCl3)適量氨水過濾KNO3(NaCl)水結晶、重結晶炭粉(CuO)稀鹽酸過濾鎂粉(鋁粉)過量NaOH溶液過濾鐵粉(鋁粉)過量NaOH溶液過濾(2)常見混合氣體的除雜混合氣體(括號內為雜質)除雜試劑分離方法H2(NH3)濃硫酸洗氣Cl2(HCl)飽和NaCl溶液洗氣CO2(HCl)飽和NaHCO3溶液洗氣CO2(SO2)飽和NaHCO3溶液洗氣CO2(CO)灼熱CuOCO(CO2)石灰乳或NaOH溶液洗氣NO(NO2)水洗氣N2(O2)灼熱銅網CH4(C2H4)溴水酸性高錳酸鉀和石灰乳洗氣1．(2017·全國卷Ⅰ)《本草衍義》中對精制砒霜過程有如下敘述：“取砒之法，將生砒就置火上，以器覆之，令砒煙上飛著覆器，遂凝結累然下垂如乳，尖長者為勝，平短者次之。”文中涉及的操作方法是()A．蒸餾 B．升華C．干餾 D．萃取解析：根據(jù)題中所述操作及現(xiàn)象可知，文中涉及的操作方法為升華。答案：B2．(2014·大綱全國卷)下列除雜方案錯誤的是()選項被提純的物質雜質除雜試劑除雜方法ACO(g)CO2(g)NaOH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)—灼燒解析：A項，NaOH溶液吸收CO2，濃H2SO4除去水蒸氣，且兩種試劑都不與CO反應，正確；B項，NaOH溶液不僅能與Fe3＋反應，還能與NHeq\o\al(＋,4)反應，且還能引入雜質，錯誤；C項，飽和食鹽水可以除去HCl，濃H2SO4可以除去水蒸氣，正確；D項，灼燒能使NaHCO3固體分解生成Na2CO3，正確。答案：B3．(2016·全國丙卷)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。回答下列問題：(一)碳酸鈣的制備(1)步驟①加入氨水的目的是_______________________________________________。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大，有利于________。(2)如圖是某學生的過濾操作示意圖，其操作不規(guī)范的是______(填標號)。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CaCO3eq\o(→,\s\up7(稀鹽酸、煮沸、過濾),\s\do5(②))濾液eq\o(→,\s\up7(氨水和雙氧水),\s\do5(冰?、?)eq\o(→,\s\up7(過濾))白色結晶(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中反應的化學方程式為________________________________________________________________________，該反應需要在冰浴下進行，原因是________________________________________________________________________。(5)將過濾得到的白色結晶依次使用蒸餾水、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，過濾后可得到過氧化鈣產品。該工藝方法的優(yōu)點是__________，產品的缺點是________。解析：(1)反應中鹽酸過量，且溶液中含有鐵離子，因此步驟①加入氨水的目的是中和多余的鹽酸，沉淀鐵離子；小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大，有利于過濾。(2)a.過濾時漏斗末端頸尖應該緊靠燒杯壁，a錯誤；b.玻璃棒用作引流，b正確；c.將濾紙濕潤，使其緊貼漏斗壁，防止有氣泡，c正確；d.濾紙邊緣應該低于漏斗，d錯誤；e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動容易弄碎濾紙，e錯誤，答案選ade。(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，溶液中有二氧化碳生成，因此溶液呈酸性。溶液含有二氧化碳，而過氧化鈣能與酸反應，因此將溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的CO2。(4)根據(jù)原子守恒可知反應中還有氯化銨和水生成，則步驟③中反應的化學方程式為CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2=CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O；雙氧水不穩(wěn)定，受熱易分解，因此該反應需要在冰浴下進行的原因是防止過氧化氫分解。(5)過氧化鈣在乙醇中的溶解度小，使用乙醇洗滌的目的是去除結晶表面的水分。(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，過濾后可得到過氧化鈣產品。該工藝方法的優(yōu)點是原料來源豐富、操作方便，產品的缺點是得到產品的純度較低。答案：(1)調節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀過濾分離(2)ade(3)酸除去溶液中溶解的CO2(4)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2=CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O溫度過高時過氧化氫分解(5)去除結晶表面水分(6)工藝簡單、操作方便純度較低物質的分離與提純是高考的熱點內容，從歷年高考試題來看，其內容和形式主要有以下兩種：(1)在選擇題中，主要是對物質分離與提純的原理、方法、試劑和儀器進行判斷。(2)在綜合實驗題中，通常是將物質的分離與提純和物質制備、混合物成分的確定、工藝流程等融為一體，考查物質分離與提純的方法、裝置和原理。該部分命題題材廣泛，形式靈活，能夠很好地學習儀器的使用和基本操作等實驗技能，以及分析問題的能力。1．(2016·上?；瘜W，16)實驗室提純含少量氯化鈉雜質的硝酸鉀的過程如圖所示。下列分析正確的是()A．操作Ⅰ是過濾，將固體分離除去B．操作Ⅱ是加熱濃縮，趁熱過濾，除去雜質氯化鈉C．操作Ⅲ是過濾、洗滌，將硝酸鉀晶體從溶液中分離出來D．操作Ⅰ～Ⅲ總共需兩次過濾解析：KNO3中混有NaCl應提純KNO3，將它們都溶于水，并降溫結晶。因為KNO3的溶解度隨溫度的升高而升高，NaCl的溶解度隨溫度的升高而基本無明顯變化。則有，操作Ⅰ是在燒杯中加水溶解，操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮，得到較高溫度下的KNO3飽和溶液，操作Ⅲ為冷卻結晶，利用溶解度差異使KNO3結晶析出，過濾，洗滌，干燥即得KNO3晶體。故選C。答案：C2．(2017·南昌模擬)除去下列物質中的雜質選用的試劑和方法最合理的是()選項物質雜質試劑方法A二氧化碳二氧化硫飽和碳酸鈉溶液洗氣B苯苯酚氫氧化鈉溶液分液C氯化鈉溶液碘化鈉氯水、酒精萃取、分液DBaSO4BaCO3水過濾解析：二氧化碳也能與飽和碳酸鈉溶液發(fā)生反應，A項錯誤。苯酚與氫氧化鈉溶液反應生成可溶于水的苯酚鈉，從而與苯分層，可以用分液的方法進行分離，B項正確。酒精與水互溶，不能作萃取劑，C項錯誤。BaSO4和BaCO3都是難溶物，無法用過濾的方法進行分離，D項錯誤。答案：B3．(2017·洛陽模擬)下列四種分離乙醇、乙酸的方案中最佳的一組是()選項abcdACaO固體乙酸鈣H2SO4蒸餾BNa2CO3固體乙酸鈉HCl過濾CCaO固體乙酸鈣HCl過濾DNa2CO3飽和溶液乙酸鈉HCl蒸餾解析：B、C項中加入HCl的濃溶液后，得到的均是溶液，不能采用過濾操作，B、C項不符合題意；加入Na2CO3飽和溶液，蒸餾時乙醇中可能混有大量水，且b應為CH3COONa與Na2CO3的混合溶液，D項不符合題意；加入CaO固體，可除去原混合液中的水，且CaO吸水放熱，利于乙醇的揮發(fā)，故A項符合題意。答案：A4．(2017·寧波模擬)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)實驗室焙燒海帶，需要下列儀器中的______(填序號)。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化為碘的有機溶液，實驗室有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導管、圓底燒瓶、石棉網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，在如圖的分液漏斗中，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，還須經過蒸餾，指出下面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(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，控制加熱溫度不至過高蒸餾燒瓶三大物質分離提純方法的注意要點分離方法概述注意事項分液將萃取后兩種互不相溶的液體分開的操作叫分液(1)兩種互不相溶的液體的密度不同，從而分層；(2)分離液體時，應先從下口放出下層液體，再從上口倒出上層液體蒸餾蒸餾是分離