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高中化学物质的分离和提纯
高中化学物质的分离和提纯
一.选择题(共31小题)
1.中药的煎制直接关系到其疗效.下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是( )
A.
冷水浸泡
B.
加热煎制C.
箅渣取液
D.
灌装保存
2.下列说法正确的是( )
A.冷却饱和溶液有晶体析出后的溶液,不一定是饱和溶液
B.从溶液中结晶析出的晶体都含有结晶水
C.晶体失去结晶水,一定是风化的结果
D.无水氯化钙吸水后表面形成溶液是发生了潮解
3.“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,“以烧酒复烧二次…,价值数倍也”,这里用到的分离方法为( )
A.蒸馏B.升华C.萃取D.蒸发
4.在盛有溴水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现如图所示的现象,正确的结论是( )
A.①加CCl4②加苯③加酒清B.①加酒精②加CCl4③加苯
C.①加苯②加CCl4③加酒精D.①加苯②加酒精③加CCl4
5.可用分液漏斗分离的正确组合是( )
①乙醇和乙酸
②乙酸乙酯和纯碱溶液
③苯和食盐水
④苯和液溴
⑤乙酸乙酯和乙醇.
A.①④B.②③C.②④D.③⑤
6.下图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图:
在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作分别是( )
A.①蒸馏②过滤③分液B.①分液②蒸馏③蒸馏
C.①蒸馏②分液③分液D.①分液②蒸馏③结晶、过滤
7.除去下列物质中的杂质(括号中为杂质),所用试剂和方法错误的是( )
A.Cu(CuO),加盐酸,过滤
B.NaCl(I2)固体,加热升华
C.KNO3(K2SO4),加BaCl2溶液,过滤
D.MgO(Al2O3),加烧碱溶液,过滤
8.有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物,它们的性质如表.则将乙二醇和丙三醇互相分离的最佳方法是( )
物质
分子式
熔点/℃
沸点/℃
密度/g•cm﹣1
溶解性
乙二醇
C2H4O2
﹣11.5
198
1.11
易溶于水和乙醇
丙三醇
C3H8O3
17.9
290
1.26
能跟水、酒精以任意比互溶
A.分液B.蒸馏
C.冷却至0℃后过滤D.加水萃取
9.下列各组混合物中,能用分液漏斗进行分离的是( )
A.酒精和水B.碘和四氯化碳C.水和四氯化碳D.汽油和乙醇
10.分离混合液①乙酸乙酯和乙酸钠溶液②乙醇和丁醇的方法依次是( )
A.分液、蒸馏B.萃取、蒸馏C.分液、萃取D.蒸馏、萃取
11.将两种互不相溶的液体分离的方法是( )
A.分液B.结晶C.纸层析D.过滤
12.为了除去物质中的杂质(括号内为杂质),选用试剂正确的是( )
物质
选用试刘
A
NaBr溶液(NaI)
溴水
B
CuCl2溶液(FeCl3)
铜粉
C
乙烷(乙烯)
氢气
D
溴苯(苯)
液溴
A.AB.BC.CD.D
13.下列物质用加热的方法可分离的是( )
A.氯化铵和消石灰固体B.碳酸氢铵和过氧化钠固体
C.碘化钾和碘晶体D.硝酸钾与食盐晶体
14.下列物质中均含杂质(括号中是杂质),除杂质方错误的是( )
A.碳酸钠(碳酸氢钠):
加热,直到质量不再减少为止
B.溴苯(溴):
加入氢氧化钠溶液洗涤,分液
C.乙醇(乙醛):
加入新制氢氧化铜煮沸,过滤
D.乙酸丁酯(乙酸):
加入碳酸钠溶液洗涤,分液
15.《本草纲目》记载的烧酒工艺:
“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,“以烧酒复烧二次…价值数倍也”.该方法与分离下列物质的原理相同的是( )
A.苯和水B.硝酸钾和氯化钠
C.食盐水和泥沙D.乙酸丁酯和1﹣丁醇
16.下列有机化合物中均含有杂质,除去这些杂质的方法中正确的是( )
编号
被提纯物质
除杂试剂
分离方法
A
己烷(己烯)
溴水
分液
B
乙醇(乙酸)
生石灰
过滤
C
乙醛(乙酸)
氢氧化钠溶液
分液
D
乙酸丁酯(乙酸)
碳酸钠溶液
分液
A.AB.BC.CD.D
17.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )
选项
目的
分离方法
原理
A
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
A.AB.BC.CD.D
18.能用分液的方法来分离的一组混合物是( )
A.氯化银和水的悬浊液B.酒精的水溶液
C.四氯化碳和水的乳浊液D.氯化钠和溴化镁的混合溶液
19.为了除去混入CO2中的SO2和O2,下列试剂的使用顺序正确的是( )
①饱和的Na2CO3溶液②饱和的NaHCO3溶液③浓硫酸④灼热的铜网⑤碱石灰.
A.①③④B.②③④C.②④⑤D.③④⑤
20.欲使混合物中的CuSO4•5H2O、NH4Cl、SiO2分离开,其必要的实验操作是( )
A.升华 溶解 过滤 蒸发B.溶解 过滤 萃取 分液
C.加热 溶解 过滤 结晶D.溶解 过滤 分馏 结晶
21.实验室从含溴化氢的废液中提取溴单质,下列说法中能达到实验目的是( )
A.用装置甲氧化废液中的溴化氢
B.用装置乙分离油层和水层
C.用装置丙分离四氯化碳和液溴
D.用仪器丁密封存放单质溴
22.某固体NaOH因吸收了空气中的CO2而含有杂质,现在要将该固体NaOH配制成较纯的溶液,则其主要的实验操作过程应是( )
A.溶解加适量BaCl2溶液过滤
B.溶解加适量CaCl2溶液过滤
C.溶解加适量Ca(OH)2溶液过滤
D.溶解加适量盐酸加热
23.为了除去氯化铁溶液中的少量杂质氯化铝,可选用的试剂和方法是( )
A.加入足量的碳酸钠溶液后过滤,取滤液即可
B.先加足量的氨水,过滤,再取沉淀用适量的盐酸溶解即得
C.先加过量的氢氧化钠溶液,过滤,再取沉淀用适量的盐酸溶解即得
D.先加适量的氢氧化钠溶液,过滤,再取沉淀用适量的盐酸溶解即得
24.实验室除去硝基苯中的氮氧化物杂质时用不到的仪器是( )
A.漏斗B.分液漏斗C.烧杯D.铁架台
25.下列物质中所含的杂质(括号中是杂质),使用NaOH溶液不能除去的是( )
A.MgO固体(Al2O3)B.Na2CO3溶液(NaHCO3)
C.MgCl2溶液(AlCl3)D.
26.下列物质的分离方法的原理与溶解度不相关的是( )
A.蒸馏分馏B.重结晶法C.纸层析法D.萃取分液
27.许多国家重视海水资源的综合利用,不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是( )
A.氯、溴、碘B.烧碱、氢气C.粗盐、淡水D.钠、镁、铝
28.下列除去杂质的方法正确的是(括号内的是杂质)( )
A.N2(CO):
通过灼热的CuO粉末B.Na2SO4溶液(Na2CO3):
加盐酸
C.NaCl(NH4Cl):
加热D.NO2(NO):
通入水中
29.下列各组混合物,使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是( )
A.氧化镁中混有氧化铝B.氯化铝溶液中混有氯化铁
C.氧化铁中混有二氧化硅D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜
30.为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4,最好选用( )
A.烧碱溶液B.浓氨水C.镁粉D.铁粉
31.下列除杂操作可行的是( )
A.通过灼热的CuO除去H2中的CO
B.通过饱和食盐水除去Cl2中的HCl
C.通过灼热的镁粉除去N2中的O2
D.通过水除去CO中的CO2
二.填空题(共1小题)
32.铝是用途广泛的金属材料,目前工业上主要用铝土矿(主要成分含氧化铝、氧化铁)来制取铝,其常见的过程如下:
请回答下列问题:
(1)沉淀B可作为化工产品出售,其用途为 ,溶液C中阴离子有 .
(2)若在实验室模拟该生产,则操作Ⅳ将原料置于 中进行,确保该过程转化完全的方法是对产品(含容器)进行称量后 .
(3)写出①过程中发生反应的离子方程式 ,生产过程中,NaOH、CO2、H2O和 都可循环使用.
(4)有时操作Ⅱ得到的溶液为Na2CO3和NaHCO3的混合溶液.取样品溶液50.00mL加水稀释到1L,从中取出20mL.测量溶液体积的仪器事先进行洗涤的洗涤液依次为:
,对溶液体积读数的方法是读出 对应的刻度值.
(5)用标准盐酸(0.2000mol/L)进行滴定:
①上述所取20.00mL溶液(酚酞做指示剂)消耗标准盐酸12.00mL.
②从1L稀释液中另取10.00mL(甲基橙做指示剂)消耗标准盐酸15.00mL.
则50.00mL原样品溶液中碳酸氢钠的浓度为 .
(6)操作Ⅲ进行时,为使D溶液中只有一种溶质,在每升溶液中需加入生石灰的质量为 .
三.解答题(共8小题)
33.某同学用含少量硫酸铁的硫酸钠固体,制取芒硝(Na2SO4•10H2O),操作流程图如图所示,请回答下列问题:
(1)操作I的名称是 ;操作III所需的玻璃仪器有 .
(2)试剂A为 ;试剂B为 ,加入试剂B的目的是 ,实验中加入适量试剂B的实验方案为 .
(3)操作V的步骤依次是 (用编号填入)
a.过滤b.冷却c.蒸发浓缩d.蒸发至接近蒸干.
34.某矿物样品(已经剔除其它杂质)含三种氧化物:
Al2O3、Fe2O3、CuO,化学兴趣小组欲将三种金属化合物加以分离,最终制得相应的纯净化合物或溶液.实验方案大致如下:
(1)纯Fe2O3、CuO的颜色依次是 色、 色.
(2)写出滤液A的主要溶质成分:
.
(3)由滤液A制AlCl3溶液有①和②两种途径,②与①相比自有其合理之处,理由是:
.
(4)溶液E中含有三种阳离子.向E中分步滴加NaOH溶液,三种阳离子先后与OH﹣结合,其中列第二位的阳离子能使某种试剂变为血红色,这种试剂是 .若矿物样品的质量为m1,所得Fe(OH)3的质量为m2,则样品中Fe2O3的质量分数为 .若使Fe3+沉淀这一步加入的NaOH过量,该测定值将 (填“偏高”、“偏低”或“不变”).
(5)将Cu(OH)2溶于稀硫酸,然后制成胆矾晶体,必要的操作步骤依次包括蒸发浓缩、 、 、洗涤、自然干燥等.
35.海带具有从海水中富集碘的能力,下面是从海带中提取碘单质的流程:
海带
海带灰
悬浊液
含I﹣的水溶液
含I2的溶液→含I2的CCl4溶液
晶体碘
(1)步骤c的操作方法是 ;除烧杯外,还需要使用的玻璃仪器是 、 .
(2)步骤d所得溶液的颜色为 ,反应的离子方程式为 .
(3)步骤e中加入CCl4振荡、静置后,液体分为两层,上层液体接近 色,下层液体呈 色;步骤e的操作方法是 ,所用的主要实验仪器是 .
36.海水中有取之不尽的化学资源,从海水中可提取多种化工原料.图是某工厂对海水资源的综合利用的示意图.
(1)粗盐中含Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质,精制时所用试剂为:
①盐酸;②BaCl2溶液;③NaOH溶液;④Na2CO3溶液.加入试剂顺序是
A.②③①④B.②③④①C.③②①④D.②④③①
(2)如图电解饱和食盐水时,与电源正极相连的电极上发生反应生成 气体,检验该气体可采用的方法是 .与电源负极相连的电极附近溶液pH (填“变大”、“不变”或“变小”),电解饱和食盐水的化学方程式 .
(3)从海水(含NaBr)中提取Br2的第一步反应的化学方程式:
.要使最终生成的Br2从水溶液中分离,常先加入 ,再 (选择下面选项填空),振荡后静置,所得混合液体上层为 层,下层溶液呈 色.
A.水B.四氯化碳C.酒精D.过滤E.分液
(4)写出(3)题中选择分离试剂的依据是 .
37.某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br﹣、SO
、Cl﹣等)来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如图流程:
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作①是 ;操作②是 ;操作⑤是 .(填操作名称)
(2)操作②需要的主要玻璃仪器除烧杯外,还需要 .
(3)加入足量的X、Y、Z是为了除去溶液中的杂质,它们依次是BaCl2溶液、KOH溶液和 溶液.
(4)检验无色溶液B中是否含有SO
的方法是 .
38.某地煤矸石经预处理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等,一种综合利用工艺设计如下:
(1)“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为 、 .
(2)“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有 、 .(写出两个)
(3)“碱溶”的目的是 .物质X的化学式为 .
(4)已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2,Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4.为了获得产品Al(OH)3,从煤矸石的盐酸浸取液开始,若只用CaCO3一种试剂,后续操作过程是 .
(5)以煤矸石为原料还可以开发其他产品,例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后,常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl气体,可析出大量AlCl3•6H2O晶体,结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因:
.
39.绿矾(FeSO4•7H2O)是治疗缺铁性贫血药品中的重要成分.下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:
已知:
室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9;SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5.
请回答下列问题:
(一)绿矾的制备
(1)检验制得的绿矾中是否含有Fe3+的实验操作是 .
(2)操作II中,通入硫化氢至饱和的目的是 ;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是 .
(3)操作IV的顺序依次为:
、冷却结晶、 .
(二)绿矾中FeSO4•7H2O含量的测定
若用容量法测定绿矾中FeSO4•7H2O的含量.滴定反应是:
5Fe2++MnO4﹣+8H+∀5Fe3++Mn2++4H2O.
实验方案如下:
①称取15.041g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容.
②量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中.
③用0.0500mol/LKMnO4溶液(硫酸酸化)滴定至终点,记录初读数和末读数.
④____________.
⑤数据处理.
(4)上述实验方案中的步骤④是 .
洁净的滴定管在滴定前必须进行的操作有:
①检验活塞是否漏水;
② ;
③向滴定管中加入KMnO4标准溶液到0刻度以上,赶走尖嘴部位的气泡,调节初读数.
(三)数据处理
某小组同学的实验数据记录如下:
实验次数
初读数(mL)
末读数(mL)
1
0.20
21.40
2
0.00
21.00
3
1.60
26.60
(5)上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为 (用小数表示,保留三位小数).
40.为去除下列物质中的杂质(括号内为杂质),选择正确的试剂和正确的分离方法填入下表(填编号,可以重复):
试剂:
1﹣饱和食盐水;2﹣CCl4;3﹣稀盐酸;4﹣新制Cl2水/CCl4;
方法:
A﹣加热升华;B﹣洗气装置;C﹣分液;D﹣过滤
KI溶液(I2)
MnO2固体
(Fe)
氯气(氯化氢)
NaCl溶液
(NaBr)
KI固体
(I2)
加入试剂
此处不填
分离方法
参考答案
一.选择题(共31小题)
1.C;2.D;3.A;4.C;5.B;6.B;7.C;8.B;9.C;10.A;11.A;12.A;13.C;14.C;15.D;16.D;17.D;18.C;19.B;20.C;21.B;22.C;23.C;24.A;25.C;26.A;27.C;28.C;29.D;30.D;31.B;
二.填空题(共1小题)
32.炼铁或红色颜料;AlO2﹣和OH﹣;坩埚;再进行灼烧、冷却、称量,直至连续两次称量的结果相差不超过0.1g(或进行恒重操作);Al2O3+2OH﹣=2AlO2﹣+H2O;CaO;自来水、蒸馏水、待测液;蓝线的粗细交界点;1.2mol/L;201.6g;
三.解答题(共8小题)
33.溶解;烧杯、玻璃棒、漏斗;氢氧化钠;硫酸;除去操作II中加入过量的NaOH;在滴加硫酸的过程中,不断用pH试纸(或pH计)测定溶液的pH至刚好为7;cba;34.红;黑;NaOH、NaAlO2;途径②制得的氯化铝溶液纯度高;途径①制取的AlCl3溶液中混有NaCl杂质;KSCN溶液;
×100%;偏高;冷却结晶;过滤;35.过滤;漏斗;玻璃棒;黄褐色;Cl2+2I﹣=2Cl﹣+I2;无;紫红;萃取;分液漏斗;36.B;Cl2;湿润的淀粉KI试纸;变大;2NaCl+2H2O
Cl2↑+H2↑+2NaOH;Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl;B;E;无;橙红;两种溶剂互不相溶;溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度;溶质与萃取剂不反应;37.萃取;分液;蒸发结晶;分液漏斗;K2CO3;取少量溶液B于试管中,向试管内滴加BaCl2溶液和稀盐酸,若无白色沉淀产生则无SO42﹣;若有白色沉淀产生则含有SO42﹣;38.Al2O3+6H+═2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O;酸的浓度;温度;发生反应为Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,将Al(OH)3转化为AlO2﹣,以便和Fe(OH)3分离;CO2;加入CaCO3调节pH到3.2,过滤除去Fe(OH)3后,再加入CaCO3调节pH到5.4,过滤得到Al(OH)3;AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡:
AlCl3•6H2O(s)⇌Al3+(aq)+3Cl﹣(aq)+6H2O(l),通入HCl气体使溶液中c(Cl﹣)增大,平衡向析出固体的方向移动从而析出AlCl3晶体;39.取少量绿矾晶体加水溶解,滴加KSCN溶液,看溶液是否呈红色;除去溶液中的Sn2+,并防止Fe2+被氧化;防止Fe2+生成沉淀;蒸发浓缩;过滤洗涤;重复操作②③1~2次或做平行实验1~2次;用蒸馏水洗涤2~3次,再用高锰酸钾标准溶液润洗滴定管2~3次;0.975;40.;
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