2021版高考化学一轮复习课时跟踪检测（七）物质的分离和提纯（含解析）新人教版

课时跟踪检测（七）物质的分离和提纯

1．如图所示的分离混合物时常用的仪器，从左至右，对应的混合物分离操作方法正确的是(　　)

A．蒸馏、分液、蒸发、过滤　　 B．蒸发、过滤、蒸馏、分液

C．蒸馏、过滤、蒸发、分液  D．蒸发、分液、蒸馏、过滤

解析：选A　蒸馏烧瓶用于蒸馏操作；分液漏斗用于分液操作；蒸发皿用于蒸发操作；普通漏斗用于过滤操作。

2．下列是我国古代常见的操作方法，其中加点部分的操作原理与化学实验中的分离除杂方法的原理相似的是(　　)

A．过滤、蒸馏、萃取、蒸发   B．过滤、蒸发、萃取、蒸馏

C．蒸发、萃取、蒸馏、过滤  D．萃取、蒸馏、过滤、蒸发

解析：选A　①中的箅渣取液，是用细网将固液混合物中的固体和液体分开，其原理与过滤的原理相似；②中通过蒸烤造酒，是通过加热的方法将酒精等物质从混合液中分离出来，其原理与蒸馏的原理相似；③中通过浸泡，使草药中的有效成分溶于酒中，其原理与萃取的原理相似；④中的日晒火煎，卤水成盐，是通过日晒的方法，将水分蒸发得到食盐，其原理与蒸发的原理相似。

3．下列说法不正确的是(　　)

A．蒸馏时可通过加碎瓷片防暴沸

B．可用精密pH试纸区分pH＝5.1和pH＝5.6的两种NH4Cl溶液

C．用加水后再分液的方法可将苯和四氯化碳分离

D．根据燃烧产生的气味，可区分棉纤维和蛋白质纤维

解析：选C　蒸馏时加碎瓷片可以防止暴沸，A项正确；精密pH试纸可以精确到0.1，B项正确；由于苯和四氯化碳相互溶解，且均不易溶于水，加水后液体分为两层，一层为水层，而另一层为苯和四氯化碳的混合溶液，无法对苯和四氯化碳进行分离，C项错误；棉纤维的主要成分属于糖类，燃烧时无气味，而蛋白质纤维燃烧时有烧焦羽毛的气味，故可根据燃烧产生的气味区分两者，D项正确。

4．在证明海带中存在碘元素的实验操作中，主要仪器选用错误的是(　　)

解析：选B　A项，一般用托盘天平称取药品的质量，正确；B项，灼烧固体药品，所用仪器应耐高温，应在坩埚中进行，错误；C项，过滤的主要仪器是漏斗，正确；D项，碘易溶于四氯化碳，选用萃取的方法进行分离，所用仪器为分液漏斗，正确。

5．实验室按照如图操作程序提纯某种物质，下列分析一定正确的是(　　)

A．操作Ⅰ一定是过滤，其目的是将固液分离

B．可以提纯含少量氧化铁杂质的氧化铝

C．可以提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾

D．可以提纯含少量碘杂质的氯化钠

解析：选C　试样的溶解性未知，操作Ⅰ可以是过滤，也可以是溶解，A项错误；提纯含少量氧化铁杂质的氧化铝，应向试样中加入NaOH溶液，B项错误；提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾时应使用重结晶法：先向试样中加入适量的热水制成饱和溶液，然后冷却结晶、过滤即得较纯的KNO3，其中操作Ⅰ是溶解，操作Ⅱ是结晶，操作Ⅲ是过滤，C项正确；提纯含少量碘杂质的氯化钠时一般使用加热法，使I2升华而除去，若按图示操作则是萃取分液法，除加水外，还应加入萃取剂，故D项错误。

6．按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物：

下列各步实验操作原理与方法错误的是(　　)

解析：选C　步骤①是分离固液混合物，其操作为过滤，需要过滤装置，A正确；步骤②是分离互不相溶的液体混合物，需进行分液，要用到分液漏斗，B正确；步骤③是从溶液中得到固体，操作为蒸发，需要蒸发皿，C错误；步骤④是利用沸点不同，采取蒸馏的方法得到甲苯，需要蒸馏装置，D正确。

7．已知NH3、HCl极易溶于水，Cl2能溶于水。下列各装置不能达到实验目的的是(　　)

A．利用①吸收多余的氨气

B．装置②可用于除去CO2中的HCl

C．装置③可用于干燥氨气

D．装置④可用于排空气法收集H2、CO2、Cl2、HCl等气体

解析：选B　A项，氨气极易溶于水，可用水吸收，采用倒扣漏斗防止倒吸，正确；B项，CO2和HCl都可以与氢氧化钠溶液反应，错误；C项，氨气为碱性气体，可以用碱性干燥剂碱石灰干燥氨气，正确；D项，氢气的密度小于空气，可用短进长出的方式连接，即为向下排空气法收集，CO2、Cl2、HCl的密度比空气大，可用长进短出的方式连接，即为向上排空气法收集，正确。

8．(2019·江苏高考)下列实验操作能达到实验目的的是(　　)

A．用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH

B．将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，配制1.000 mol·L－1NaOH溶液

C．用装置甲蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体

D．用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2

解析：选D　A错：测量溶液的pH不能用经水湿润的pH试纸。B错：容量瓶不能用于溶解溶质，应将NaOH固体置于烧杯中加水溶解，冷却后再转移到容量瓶中。C错：AlCl3为强酸弱碱盐，加热促进AlCl3水解，蒸干过程中，HCl挥发，最后得到氢氧化铝，无法得到无水AlCl3。D对：SO2能与NaOH溶液反应，可以用所给装置除去实验室制乙烯时混有的少量SO2。

9．用下列装置进行相应实验，能达到实验目的的是(　　)

解析：选B　NH4Cl在加热条件下易分解，因此不能通过加热蒸干NH4Cl饱和溶液的方法制备NH4Cl晶体，A项错误；CCl4的密度比水的大，有机层在下层，B项正确；盐酸易挥发，生成的CO2中含有HCl和水蒸气，C项错误；Cl2和水反应生成的HCl会与NaHCO3溶液反应，从而使Cl2被大量消耗，应通过饱和食盐水除去Cl2中的HCl，D项错误。

10.用如图所示的实验装置，选择适当的试剂B并进行如下实验，可以达到目的的是(　　)

A．试剂B为浓硫酸，除去CO2中混有的少量SO2气体

B．试剂B为饱和食盐水，除去氯气中混有的少量氯化氢气体

C．试剂B为水，收集NO、CO等难溶于水的气体

D．试剂B为新制氢氧化铜悬浊液，检验空气中是否含有甲醛

解析：选B　A项，二氧化硫和浓硫酸不反应，所以不能达到洗气的目的，错误；B项，氯气和水的反应是可逆反应，所以食盐水中含有的氯离子能抑制氯气的溶解，氯化氢极易溶于水，从而能达到洗气的目的，正确；C项，收集难溶于水的气体采用排水集气法收集，集气瓶中应该“短管进气”，错误；D项，甲醛和新制氢氧化铜悬浊液反应需要加热，该装置未加热，错误。

11．如图表示从原混合物中分离出X的两种方案，下列说法中不合理的是(　　)

A．若含X的混合物为溴水，可通过方案Ⅰ进行分离，加入试剂为CCl4，充分振荡后液体分层，下层为X的CCl4溶液

B．若含X的混合物为BaSO4、BaSO3的混合物，可通过方案Ⅱ进行分离，加入试剂为稀硝酸，X为BaSO4

C．若含X的混合物为乙醇和乙酸乙酯的混合物，可通过方案Ⅰ进行分离，加入试剂为饱和NaOH溶液，残留液中含有乙酸钠

D．若含X的混合物为Fe、Al，可通过方案Ⅱ进行分离，加入的试剂是过量的NaOH溶液，1 mol X与足量氯气完全反应时，转移3 mol电子

解析：选C　溴易溶于四氯化碳，微溶于水，四氯化碳的密度比水大，分液时在混合液的下层，该方法合理，故A不符合题意；BaSO3被稀硝酸氧化成BaSO4，然后通过过滤得到BaSO4，该方法合理，故B不符合题意；分离乙醇和乙酸乙酯时，应该选用饱和Na2CO3溶液，否则乙酸乙酯与NaOH溶液反应，该方法不合理，故C符合题意；Al可与NaOH溶液反应，故最后得到的X为铁，铁与氯气反应生成氯化铁，1 mol铁与足量氯气完全反应时，转移3 mol电子，该描述合理，故D不符合题意。

12．青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯中，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156～157 ℃，热稳定性差，青蒿素是高效的抗疟药。已知：乙醚沸点为35 ℃，从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺如图所示：

(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是_________________________________

________________________________________________________________________。

(2)操作Ⅰ需要的玻璃仪器主要有烧杯、____________，操作Ⅱ的名称是________。

(3)操作Ⅲ的主要过程可能是________(填字母)。

A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶

B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤

C．加入乙醚进行萃取分液

答案：(1)增大青蒿素与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸出率　(2)漏斗、玻璃棒　蒸馏　(3)B

13．氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。如图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制的流程：

根据上述流程回答下列问题：

(1)混合①中发生反应的化学方程式为_____________________________________。

(2)混合①中使用冰水的目的是____________________________________________。

(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是________、________。操作Ⅲ一般适用于分离________混合物(填字母)。

a．固体和液体   b．固体和固体

c．互不相溶的液体  d．互溶的液体

(4)混合②中加入Na2SO3的目的是______________________________________。

(5)纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色，于是甲和乙同学设计了如下简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含有Fe3＋，则用于证明该假设所用的试剂为____________________________，若假设成立，可观察到的现象为_________________________________________________________。

乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为______________，其用于证明该假设所用的试剂为________________________________________________________________________。

解析：(1)SO2具有还原性，Br2具有氧化性，能发生反应SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。(2)降低体系温度，可以增大SO2气体在水中的溶解度，同时防止溴挥发。(3)操作Ⅱ是分离固体和溶液，采用过滤的方法；操作Ⅲ是分离相互溶解的液体，采用蒸馏的方法。(4)Na2SO3具有还原性，可以将溴单质还原为溴离子，从而除去粗品中未反应完的溴。(5)考查Fe3＋、Br2的检验方法。

答案：(1)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4

(2)降低体系温度，防止溴挥发，使反应完全

(3)过滤　蒸馏　d

(4)除去粗品中未反应完的溴

(5)KSCN溶液　溶液变成红色　含有Br2　CCl4

14．工业生产需要大量原料，消耗大量能源，在得到所需产品的同时产生了大量废气、废水、废渣。某工厂排放的废水中含有Cu2＋、Fe2＋、Hg2＋、H＋等离子，某化学小组为了充分利用资源和保护环境，准备回收废水中的铜和汞，同时得到绿矾。他们设计了如图实验方案：

(1)现有仪器：酒精灯、玻璃棒、坩埚、蒸发皿、蒸馏烧瓶、烧杯、铁架台等，完成步骤Ⅳ的实验操作还需要选择的玻璃仪器是________。设计简单实验检验绿矾是否变质，简述你的操作：_____________________________________________________。

(2)步骤Ⅰ中加入过量铁粉的目的是________________，步骤Ⅱ中________(填“能”或“不能”)用盐酸代替硫酸。

(3)步骤Ⅴ利用氧化铜制取铜有如下四种方案：

方案甲：利用氢气还原氧化铜；

方案乙：利用一氧化碳还原氧化铜；

方案丙：利用炭粉还原氧化铜；

方案丁：先将氧化铜溶于稀硫酸，然后加入过量的铁粉，过滤，再将滤渣溶于过量的稀硫酸，再过滤、洗涤、烘干。

从安全角度考虑，方案________不好；从产品纯度考虑，方案________不好。

(4)写出步骤Ⅱ中涉及反应的离子方程式：_____________________________

________________________________________________________________________；

步骤Ⅳ得到绿矾的操作是蒸发浓缩、________、_________。

解析：(1)滤液中硫酸亚铁的浓度较低，先蒸发水得到热饱和溶液，然后降温结晶，最后过滤得到硫酸亚铁晶体，过滤还需要漏斗；绿矾变质生成＋3价铁，检验Fe3＋用硫氰化钾溶液，即取少量晶体溶于水，滴加硫氰化钾溶液，若溶液变红色，说明绿矾已变质。(2)加入过量的铁粉，将Cu2＋和Hg2＋全部转化成相应单质得到铜和汞；若用稀盐酸代替稀硫酸，制得的绿矾中会混有氯化亚铁杂质。(3)氢气和一氧化碳易燃烧，且一氧化碳有毒，用二者还原氧化铜存在不安全因素，即易发生爆炸，所以从安全方面考虑甲、乙不好；用炭粉还原氧化铜，所得铜中易混有炭粉，即从纯度方面考虑，丙不好。(4)根据框图知滤渣成分为Cu、Fe、Hg，步骤Ⅱ加入稀硫酸只有Fe能与酸反应，所以反应的离子方程式为2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑。步骤Ⅳ是由硫酸亚铁溶液得到绿矾的操作，需要经过蒸发浓缩，冷却结晶和过滤即可。

答案：(1)漏斗　取少量晶体溶于水，加入KSCN溶液，如溶液变红色，则产品变质

(2)将Cu2＋、Hg2＋全部置换出来　不能　(3)甲、乙　丙　(4)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　冷却结晶　过滤

15．某学习小组同学用如图所示装置及试剂验证浓硫酸与木炭反应的产物。

请回答下列问题：

(1)按气体流向，导管口的连接顺序为a接________(装置不可重复使用)。

(2)B装置的作用为__________，D装置的作用为____________________________

________________________________________________________________________。

(3)能说明该反应产物中有CO2的现象为____________________________________

________________________________________________________________________。

(4)该实验中缺少验证产物H2O的装置，该装置的名称为__________________，盛放的试剂名称为____________。

(5)A装置中发生反应的化学方程式为__________________________________

________________________________________________________________________。

解析：因为木炭与浓硫酸在加热时可发生反应生成H2O、SO2、CO2。依次验证的顺序为检验H2O(无水硫酸铜)→检验SO2(品红溶液)→除去SO2(酸性KMnO4溶液)→检验CO2(澄清石灰水)。(1)装置的连接顺序为A→B→D→C，导管口的连接顺序为abcfgde。(2)由B装置中的试剂“品红溶液”可知，其作用为检验SO2气体。由D装置中的试剂“酸性KMnO4溶液”有强氧化性可知，其作用为氧化除去CO2中的SO2气体。(3)因为CO2、SO2都能使澄清石灰水变浑浊，所以检验CO2气体之前需要除尽SO2，用酸性KMnO4溶液除SO2时若紫色未完全褪去，说明SO2已经除尽，此时若后面装置中的澄清石灰水变浑浊，说明气体中含CO2。(4)由提供的装置图可知缺少检验H2O的装置，一般用盛有无水硫酸铜粉末的硬质玻璃管来检验H2O。(5)A装置中发生反应：C＋2H2SO4(浓)△,CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

答案：(1)bcfgde　(2)检验SO2气体　除去CO2、SO2混合气体中的SO2　(3)紫色KMnO4溶液不完全褪色，且澄清石灰水变浑浊(或产生白色沉淀)　(4)硬质玻璃管(或玻璃管)　无水硫酸铜　(5)C＋2H2SO4(浓)△,CO2↑＋2SO2↑＋2H2O