化学 第2讲物质的分离和提纯练出高分.docx
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化学第2讲物质的分离和提纯练出高分
探究高考 明确考向
江苏五年高考
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)
用图所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体(×)
(2012·江苏,6B)
解析 NH4Cl加热易分解。
(2)石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯(×)
(2010·江苏,4D)
解析 石油分馏得到烷烃、环烷烃、芳香烃等;石油裂解得到烯烃。
(3)盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性(√)
(2010·江苏,4C)
解析 盐析不改变蛋白质的性质。
2.(2014·江苏,5)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
答案 C
解析 A项,MnO2固体与浓HCl要在加热的条件下发生反应制取Cl2,缺少加热装置;B项,除去Cl2中混有的HCl气体,应将混合气体从长导气管通入盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气,较纯净的气体从短导气管流出,选用饱和NaHCO3溶液,可使Cl2中混入CO2气体;C项,制取Cl2实验结束后,将剩余物过滤除去未反应的MnO2,得到MnCl2溶液,从而回收MnCl2;D项,MnCl2为强酸弱碱盐,易发生水解反应,直接蒸发溶剂,不能得到纯净的MnCl2·4H2O。
3.[2012·江苏,19
(1)(3)]废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。
实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下:
(1)①铜帽溶解时加入H2O2的目的是________________________________________________________________________
(用化学方程式表示)。
②铜帽溶解完全后,需将溶液中过量的H2O2除去。
除去H2O2的简便方法是________________________________________________________________________。
(3)已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。
下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3+
1.1
3.2
Fe2+
5.8
8.8
Zn2+
5.9
8.9
实验中可选用的试剂:
30%H2O2、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1NaOH。
由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③过滤;
④________________________________________________________________________;
⑤过滤、洗涤、干燥;
⑥900℃煅烧。
答案
(1)①Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O
②加热(至沸)
(3)①向滤液中加入适量30%H2O2,使其充分反应
②滴加1.0mol·L-1NaOH溶液,调节溶液pH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全
④向滤液中滴加1.0mol·L-1NaOH,调节溶液pH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全
解析
(1)①Cu与稀H2SO4不发生反应,加入H2O2的目的是溶解铜,化学方程式为Cu+H2SO4+H2O2===CuSO4+2H2O。
②H2O2具有不稳定性,受热易分解生成H2O和O2,可通过加热的方法除去溶液中过量的H2O2。
(3)除去铜的滤液中含有Fe3+、Fe2+、Zn2+等,若制备ZnO应除去Fe3+和Fe2+。
由表中信息可知,Fe2+和Zn2+开始沉淀和沉淀完全的pH均相差较小,但Fe3+与Zn2+开始沉淀和沉淀完全的pH均相差较大,故可加入30%H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再滴加NaOH溶液,调节溶液的pH(3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全,此时Zn2+不产生沉淀,充分反应后过滤,向滤液中滴加NaOH溶液,调节溶液的pH(8.9≤pH≤11),使Zn2+产生Zn(OH)2沉淀,并对Zn(OH)2沉淀进行洗涤、干燥、煅烧,即可得到ZnO。
4.[2010·江苏,15
(2)]制备高纯MnCO3固体:
已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀的pH=7.7。
请补充由MnSO4溶液制备高纯MnCO3的操作步骤[实验中可选用的试剂:
Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH]。
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________;
⑤低于100℃干燥。
答案 ①边搅拌边加入NaHCO3(或Na2CO3),并控制溶液pH<7.7 ②过滤,用少量水洗涤2~3次 ③检验SO
是否被洗涤除尽 ④用少量C2H5OH洗涤(凡合理答案均可)
解析 ①若pH≥7.7,会生成Mn(OH)2沉淀,所制得的MnCO3不纯,所以在加入NaHCO3(或Na2CO3)过程中,要控制溶液的pH<7.7;②充分反应后,得到MnCO3沉淀,过滤,并用少量水洗涤沉淀2~3次,洗涤的目的是除去附着在沉淀表面的SO
;③用水洗法洗涤沉淀不一定能将附着在沉淀表面的离子洗干净,故需要检验SO
是否除尽;④由题已知条件可知,潮湿的MnCO3易被空气氧化,所以在SO
被除去之后,用少量乙醇再次洗涤,乙醇沸点低,易挥发,易带走MnCO3沉淀表面的水分,可有效防止MnCO3被氧化;⑤当温度高于100℃时,MnCO3开始分解,所以在干燥MnCO3过程中,须将温度控制在100℃以下。
各省市两年高考
1.(高考选项组合题)下列有关物质分离的叙述正确的是( )
A.用萃取分液的方法除去酒精中的水(2014·福建理综,8C)
B.由于KNO3的溶解度大,故可用重结晶法除去KNO3中混有NaCl(2014·广东理综,9A)
C.用分液漏斗、烧杯、蒸馏水,可完成分离Br2和CCl4混合物的实验(2014·安徽理综,9A)
D.分液时,分液漏斗中的上层液体应由上口倒出(2013·福建理综,10A)
答案 D
解析 酒精与水能以任意比混溶,A项错;重结晶分离物质的条件是:
溶解度随温度变化大与溶解度随温度变化小的可溶性物质,B项错。
2.(2014·大纲全国卷,10)下列除杂方案错误的是( )
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO(g)
CO2(g)
NaOH溶液、浓H2SO4
洗气
B
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、浓H2SO4
洗气
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
—
灼烧
答案 B
解析 A项,CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3,而CO与NaOH溶液不反应,正确;B项,NaOH溶液不仅与Fe3+反应也会与NH
发生反应,还引入了Na+,错误;C项,HCl极易溶于水,而Cl2在饱和食盐水中溶解度较小,正确;D项,加热灼烧可以使NaHCO3固体分解,且生成Na2CO3,正确。
3.(2014·海南,5)下列除杂操作可行的是( )
A.通过浓硫酸除去HCl中的H2O
B.通过灼热的CuO除去H2中的CO
C.通过灼热的镁粉除去N2中的O2
D.通过水除去CO中的CO2
答案 A
解析 A项,浓硫酸具有吸水性且不与HCl发生反应,所以除去HCl中的H2O可以通过浓硫酸进行,正确;B项,H2和CO均能与CuO发生反应(H2+CuO
Cu+H2O、CO+CuO
Cu+CO2),错误;C项,N2和O2均能与镁粉发生反应(3Mg+N2
Mg3N2、2Mg+O2
2MgO),错误;D项,CO2在水中的溶解度很小,不能用水来除去CO中的CO2,应利用NaOH溶液除去CO中的CO2,错误。
4.(2013·新课标全国卷Ⅰ,13)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
答案 D
解析 乙醇与水互溶,不能用作萃取剂,A项错;乙醇和乙酸乙酯互溶,不能用分液方法分离,B项错;除去KNO3中NaCl杂质是利用二者在不同温度下溶解度变化差别很大,使用重结晶法,C项错;分离两种沸点差别较大的互溶液体,一般采用蒸馏的方法,D项正确。
5.(2013·重庆理综,4)按以下实验方案可以从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
下列说法错误的是( )
A.步骤
(1)需要过滤装置
B.步骤
(2)需要用到分液漏斗
C.步骤(3)需要用到坩埚
D.步骤(4)需要蒸馏装置
答案 C
解析 A项,步骤
(1),由于得到不溶性物质,所以应采取过滤的方法,正确;B项,步骤
(2),由于得到有机层和水层,所以应用分液漏斗分离,正确;C项,从水溶液中获得固体,应采取蒸发结晶或浓缩冷却结晶的方法,应用蒸发皿,错误;D项,从有机层中获得甲苯,应根据沸点不同,采用蒸馏装置,正确。
练出高分
一、单项选择题
1.现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物,已知它们的性质如表所示,据此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-3)
溶解性
乙二醇
C2H6O2
-11.5
198
1.11
易溶于水和酒精
丙三醇
C3H8O3
17.9
290
1.26
能跟水、酒精以任意比互溶
A.萃取法B.结晶法
C.分液法D.蒸馏法
答案 D
解析 根据表中的信息知乙二醇和丙三醇的沸点差别较大,因而选用蒸馏法分离。
2.现有三组实验:
①除去混在植物油中的水;②回收碘的CCl4溶液中的CCl4;③用食用酒精浸泡中草药提取其中的有效成分。
以上实验采用的正确方法依次是( )
A.分液、萃取、蒸馏B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取D.蒸馏、萃取、分液
答案 C
解析 植物油和水互不相溶,应采用分液法分离;碘易溶于CCl4,故用蒸馏法分离;用酒精浸取中草药中的有效成分,利用萃取原理。
3.以下除杂方法(括号内为少量杂质)中,错误的是( )
A.NaCl(Na2CO3):
溶解,滴入足量盐酸,蒸发结晶
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- 化学 第2讲 物质的分离和提纯练出高分 物质 分离 提纯 练出 高分