新教材高考化学一轮复习课时作业37物质的分离、提纯、检验与鉴别含答案
展开1.中医书籍《本草衍义》中张仲景治伤寒,对茵陈蒿的使用有以下叙述:“方用山茵陈、山枙子各三分,秦艽、升麻各四钱,末之。每用三钱,水四合,煎及二合,去滓,食后温服,以知为度。”文中没有涉及的操作方法是( )
A.称量 B.结晶
C.过滤 D.蒸发
2.[2022·山东泰安联考]某同学欲从苯与溴反应后的混合物中分离出溴苯和无水FeBr3。下列设计能达到相应实验目的的是( )
A.装置甲中AgNO3溶液中产生淡黄色沉淀证明苯与溴发生取代反应
B.向反应后混合物中加入蒸馏水,用乙装置分离有机层和水层,可观察到图中所示的现象
C.用装置丙将分液后的水层蒸发至干燥,再灼烧制得无水FeBr3
D.将经水洗、碱洗、水洗后的粗溴苯蒸馏后可以得到纯溴苯
3.[2021·黑龙江嫩江高中期中]利用海水提取溴和镁的过程如图,下列说法不正确的是( )
A.工业上常利用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属镁
B.工业溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去
C.富集溴元素的过程中,空气吹出法利用了溴易挥发的性质
D.若提取1 ml工业溴,至少需要标准状况下44.8 L的Cl2
4.下列物质分离(括号内的物质为杂质)的方法错误的是( )
A.硝基苯(苯)——蒸馏
B.乙烯(SO2)——氢氧化钠溶液
C.己烷(己烯)——溴水,分液
D.乙酸乙酯(乙醇)——碳酸钠溶液,分液
5.下列除杂过程中,所选用的试剂和操作方法正确的是( )
6.工业精炼铜的溶液中含有Zn2+、Cu2+等离子,分离出Zn2+并制取胆矾的流程如图所示,已知Zn2+与OH-的反应与Al3+类似。下列说法不正确的是( )
A.“操作①”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
B.“滤液1”与过量稀硫酸反应的离子方程式为ZnO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(2)) +4H+===Zn2++2H2O
C.“系列操作②”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
D.可用酒精洗涤胆矾晶体,除去表面的杂质
二、不定项选择题(本题包括4个小题,每小题有1个或2个选项符合题意)
7.一种从I2的CCl4溶液中分离I2的主要步骤如下,下述步骤中一定不需要的装置是( )
①加入浓NaOH溶液(3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O)
②分离出NaI和NaIO3的混合水溶液
③向水溶液中加入硫酸沉碘(5I-+IO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(3)) +6H+===3I2+3H2O)
④分离出I2
⑤提纯碘
8.精油被誉为西方的中草药,其护肤和调养的功效非常显著。如图是工业常用的精油提炼方法,下列说法错误的是( )
A.该提取方法的原理为过滤
B.提取过程中采用了水浴加热
C.在实验室中乙部分可以用蛇形冷凝管代替
D.丙部分利用水与精油的密度差异进行分离
9.已知:①正丁醇沸点:117.2 ℃,正丁醛沸点:75.7 ℃;②正丁醇合成正丁醛的反应:
CH3CH2CH2CH2OH eq \(――→,\s\up11(Na2Cr2O7),\s\d4(90~95 ℃)) CH3CH2CH2CHO,
实验装置如图。下列说法不正确的是( )
A.为防止产物进一步氧化,应将适量Na2Cr2O7酸性溶液逐滴加入正丁醇中
B.向分馏出的馏出物中加入少量金属钠,可检验其中是否含有正丁醇
C.当温度计1示数为90~95 ℃,温度计2示数在76 ℃左右时收集产物
D.向分离所得的粗正丁醛中,加入无水CaCl2固体,过滤、蒸馏,可提纯正丁醛
10.利用乙醚、95%乙醇浸泡杜仲干叶,得到提取液,进一步获得绿原酸粗产品的工艺流程如图。下列说法错误的是( )
A.常温下,绿原酸易溶于水
B.浸膏的主要成分是绿原酸
C.减压蒸馏的目的是降低蒸馏温度,以免绿原酸变质
D.绿原酸粗产品可以通过重结晶进一步提纯
三、非选择题
11.某探究小组在实验室中用铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝。回答下列问题:
(1)在实验中需用1 ml·L-1 NaOH溶液480 mL,配制该溶液,已有下列仪器:托盘天平(砝码)、胶头滴管、药匙、玻璃棒,还缺少的仪器有________________________________________________________________________。
在灼烧操作中用到下列仪器中的一种,其名称是 。
(2)写出步骤①中发生反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(3)操作③中的洗涤操作如何进行
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12.某小组以CCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体A[Ca(NH3)bClc],且A易溶于水。回答下列问题:
已知:(1)Ca(NH3)bClc在溶液中完全电离生成[Ca(NH3)b]c+和Cl-;
(2)Ksp[C(OH)2]=1.09×10-15、
Ksp[C(OH)3]=1.6×10-44。
Ⅰ.A的制取:先向盛有混合物的三颈烧瓶中加入浓氨水,再加入双氧水,控制反应温度在50~60 ℃,充分反应后,再将反应后的混合物冷却、过滤,除去滤渣中的杂质即可得橙黄色晶体A。制备装置图如下。
(1)滴加氨水时,氨水无法正常流下,其原因可能是
________________________________________________________________________。
(2)采用水浴加热的优点是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果先向溶液中加入双氧水,易生成沉淀,该沉淀为 (填化学式)。
Ⅱ.A的提纯:提纯的主要过程如图所示
(4)趁热过滤的目的是 ;沉淀B中主要的物质是 (填名称)。
(5)有两处操作中加入浓盐酸,其目的是 。
(6)下图为操作Ⅱ中用到的抽滤装置,操作时将物质放在X装置(布氏漏斗)中,打开抽气泵,最终X装置中剩余橙黄色固体,抽滤装置可以加快过滤速率,其工作原理是________________________________________________________________________。
抽滤结束后,向X中加入乙醇,再抽滤,选用乙醇而不用水作沉淀洗涤剂的原因是 。
Ⅲ.组成测定:精确称取5.350 g晶体A,配成溶液后,分为两等份;向一份溶液中加入足量氢氧化钠溶液,加热,所放出的气体能与60 mL 1 ml·L-1的盐酸恰好完全反应。向另一份溶液中加入足量硝酸银溶液,生成4.305 g白色沉淀;
(7)A的分子式为 。
课时作业37 物质的分离、提纯、检验与鉴别
1.解析:秦艽、升麻各四钱,要通过称量得到,A项不符合题意;最后以液体服用,未采用结晶方法,B项符合题意;去滓是过滤的过程,C项不符合题意;每用三钱,水四合,煎及二合,水减少,采用蒸发的方法,D项不符合题意。
答案:B
2.解析:溴易挥发,有部分进入硝酸银溶液中,与硝酸银溶液反应,因此不能通过得到淡黄色沉淀证明苯与溴发生了取代反应,A不符合题意;溴苯的密度比水大,在下层,B不符合题意;FeBr3与水发生水解反应生成氢氧化铁和溴化氢,HBr易挥发,加热蒸干再灼烧得不到无水FeBr3,可通过在HBr气流中加热蒸干制得,C不符合题意;经水洗、碱洗(主要除去多余的溴单质)、水洗后用分液漏斗分离得到苯和溴苯的混合物,再蒸馏除去苯,可以得到纯溴苯,D符合题意。
答案:D
3.解析:Mg为活泼金属,工业上常用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属镁,A正确;溴和氯气均能与NaOH溶液反应,不能用NaOH溶液除杂,B错误;溴易挥发,故可用空气吹出法富集溴元素,C正确;海水中通入Cl2,将Br-氧化为Br2,空气吹出,Br2与SO2反应生成Br-,蒸馏塔中Br-又被Cl2氧化为Br2,则每生成1 ml Br2至少需要消耗2 ml Cl2,即在标准状况下需要消耗Cl2的体积为2 ml×22.4 L·ml-1=44.8 L,D正确。
答案:B
4.解析:A项,二者互溶,沸点不同,可用蒸馏的方法分离,正确;B项,乙烯不溶于水,二氧化硫可与氢氧化钠溶液反应,可用氢氧化钠溶液除杂,正确;C项,己烯与溴反应生成二溴己烷,与己烷互溶,不能得到纯净物,错误;D项,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙醇易溶于水,液体分层,可用分液的方法分离,正确。
答案:C
5.解析:引入了新杂质二氧化锰,A错误;过量的铁粉可以将硫酸铁还原为硫酸亚铁,过滤除去剩余铁粉即可得到硫酸亚铁溶液,B正确;HCl会与饱和碳酸氢钠溶液反应,而二氧化碳不与饱和碳酸氢钠溶液反应,不能达到除杂目的,C错误;硫酸钾与硝酸钡反应生成硝酸钾和硫酸钡沉淀,硝酸钾易溶于水,会引入钾离子,D错误。
答案:B
6.解析:加入过量NaOH溶液后,Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,故滤渣1为Cu(OH)2,与过量稀硫酸反应生成CuSO4,再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作可获得胆矾晶体;而Zn2+转化为Na2ZnO2,故滤液1中含有Na2ZnO2和过量的NaOH,与过量稀硫酸反应,Na2ZnO2转化为Zn2+。操作①为过滤,需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,A正确;滤液1中Na2ZnO2与过量稀硫酸反应,Na2ZnO2转化为Zn2+,故对应的离子方程式为ZnO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(2)) +4H+===Zn2++2H2O,B正确;“系列操作②”为制取胆矾晶体的操作,包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,由于胆矾中含有结晶水,故不能使用蒸发结晶,C错误;酒精可清除晶体上的水和水中带的离子,而且对于晶体的溶解能力很小,同时酒精易挥发,不容易带来污染,故可用酒精洗涤胆矾晶体,除去表面的杂质,D正确。
答案:C
7.解析:由步骤③沉碘可知,需要过滤分离出碘,图中过滤装置需要,故A不符合题意;碘易升华,可利用此性质提纯碘,图中升华装置需要,故B不符合题意;CCl4与NaOH溶液分层,图中分液装置需要,故C不符合题意;混合物分离碘的过程不需要蒸馏,则不需要图中蒸馏装置,故D符合题意。
答案:D
8.解析:图中实验利用混合物的沸点不同进行分离,为蒸馏法,故A错误;由富含精油的水蒸气可知,温度不低于100 ℃,不能用水浴加热,故B错误;乙为冷凝装置,可用蛇形冷凝管代替,故C正确;丙中水与精油的密度不同,精油难溶于水,可分液分离,故D正确。
答案:AB
9.解析:醛基具有还原性,Na2Cr2O7中+6价的铬具有氧化性,在酸性条件下既能氧化正丁醇又能氧化正丁醛,为防止产物进一步氧化,应将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中,故A正确;Na2Cr2O7氧化正丁醇的同时有水生成,加入钠,不能检验是否含有正丁醇,故B错误;由反应物和产物的沸点数据可知,温度计1保持在90~95 ℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,温度计2示数在76 ℃左右时,收集到的产物为正丁醛,故C正确;氯化钙可吸水,过滤后可用蒸馏的方法得到正丁醛,故D正确。
答案:B
10.解析:流程中加入温水,冷却、过滤得到产品,可知绿原酸难溶于水,故A错误;由流程可知,浸膏的主要成分是绿原酸,故B正确;减压蒸馏可降低温度,避免温度过高导致绿原酸变质,故C正确;绿原酸难溶于水,可用重结晶的方法进一步提纯, 故D正确。
答案:A
11.解析:(1)配制1 ml·L-1 NaOH溶液480 mL,需要500 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等,灼烧固体应在坩埚中进行。(2)铝土矿中的Fe2O3和Al2O3均能与盐酸反应。(3)过滤操作后,应在过滤器中用蒸馏水洗涤沉淀。
答案:(1)500 mL容量瓶、烧杯 坩埚
(2)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
(3)向过滤器中加入蒸馏水,使水刚好浸没沉淀物,待水自然流尽后,重复操作2~3次
12.解析:(1)为保证分液漏斗中液体顺利流下,需要将上口的玻璃塞打开或将玻璃塞的凹槽对准颈部的小孔。(2)水浴加热的优点是温度容易控制,仪器受热均匀。(3)H2O2具有氧化性,可以将溶液中的C2+氧化为C3+,因为Ksp[C(OH)3]=1.6×10-44,故很快生成C(OH)3沉淀。(4)温度降低时产品的溶解度会下降,趁热过滤可以减少产品的损失;沉淀B的主要成分是活性炭。(5)加入浓盐酸可降低溶液中OH-的浓度,防止生成C(OH)3,同时引入Cl-,抑制A的电离,有利于形成A晶体。(6)抽气泵向外抽气,Y装置和锥形瓶内压强减小,与外界大气压形成压强差,从而达到加快过滤的目的;洗涤沉淀时选用乙醇而不用水的原因是防止产品因溶于水而损失。(7)将产品配成溶液等分后分别测定NH3和Cl-的物质的量。其中一份溶液中加入足量NaOH溶液后,释放出NH3,NH3与HCl以物质的量之比为1∶1进行反应,则n(HCl)=0.06×1 ml=0.06 ml=n(NH3),产品中NH3的总物质的量为2n(NH3)=0.12 ml;另一份溶液中的Cl-全部转化为AgCl,则n(Cl-)=n(AgCl)= eq \f(4.305 g,143.5 g·ml-1) =0.03 ml,则产品中Cl-的物质的量为2×0.03 ml=0.06 ml,则m(C)=5.35 g-(0.06×35.5) g-(0.12×17) g=1.18 g,n(C)= eq \f(1.18 g,59 g·ml-1) =0.02 ml,则a∶b∶c=0.02∶0.12∶0.06=1∶6∶3,A的分子式为C(NH3)6Cl3。
答案:(1)分液漏斗上口的玻璃塞没有打开或玻璃塞的凹槽没有对准颈部的小孔
(2)受热均匀,易控制温度
(3)C(OH)3
(4)减少A的损失 活性炭
(5)防止生成C(OH)3,同时有利于形成A晶体
(6)通过抽气,使锥形瓶中的压强减小,形成压强差,从而达到加快过滤的目的 减少A的溶解
(7)C(NH3)6Cl3选项
物质
杂质(少量)
试剂和操作方法
A
氯化钾固体
氯酸钾
加入二氧化
锰并加热
B
硫酸亚铁溶液
硫酸铁
加入过量的
铁粉后过滤
C
氯化氢
二氧化碳
通过饱和
NaHCO3溶液
D
硝酸钠溶液
硝酸钡溶液
加入适量的硫酸钾
溶液后过滤
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