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- 2021-04-14 发布
物质的分离和提纯
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1.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
2.下列除去杂质的实验方法正确的是( )
A.除去CO中少量O2:通过灼热的Cu网后收集气体
B.除去K2CO3固体中少量NaHCO3:置于坩埚中加热
C.除去苯中溶有的少量苯酚:加入适量浓溴水反应后过滤
D.除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2:加入稍过量双氧水后放置
3.下表为各物质中所含有的少量杂质,以及除去这些杂质应选用的试剂或操作方法。正确的一组为 ( )
序号
物质
杂质
除杂质应选用的试剂或操作方法
①
KNO3溶液
KOH
加入FeCl3溶液,并过滤
②
FeSO4溶液
CuSO4
加入过量铁粉,并过滤
③
H2
CO2
通过盛有NaOH溶液的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶
④
NaNO3
CaCO3
溶解、过滤、蒸发
⑤
CO2
CO
用澄清石灰水洗气
⑥
FeCl2
FeCl3
加入过量铁粉,过滤
⑦
Cu
CuO
加适量稀硝酸后,过滤、洗涤
⑧
BaCO3
BaSO4
加过量盐酸后,过滤、洗涤
A.①②③④⑤ B.③④⑤ C.②③④⑥ D.①②③⑤⑧
4.下列除杂质的方法不可行的是( )
A.用过量氨水除去Al3+溶液中的少量Fe3+
B.将混合气体通过灼热的铜网除去N2中的少量O2
C.用新制的生石灰,通过加热蒸馏,以除去乙醇中的少量水
D.用盐酸除去AgCl中少量的Ag2CO3
5.为了除去粗盐中Ca2+、Mg2+和SO42-及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作,正确的操作顺序是( )
①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量的盐酸 ④加过量Na2CO3溶液
⑤加过量的BaCl2溶液
A.①④②⑤③ B.②⑤④①③
C.④①②⑤③ D.①②③④⑤
6.关于下列各实验装置的叙述中,正确的是( )
水
苯
气体
① ② ③ ④
乙醇、浓硫酸、乙酸
饱和碳酸钠溶液
A.装置①常用于分离互不相溶的液体 B.装置②可用于吸收NH3
C.装置③可用于制备乙酸乙酯 D.装置④可用于收集NO、CO2等气体
7.某实验小组只领取下列仪器(或用品):铁架台(带铁夹、铁圈)、三角架、石棉网、烧杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴、滤纸。只应用上述仪器用品,不能进行的实验操作是( )
A.蒸发 B.萃取 C.过滤 D.蒸馏
8.下表为各物质中所含有的少量杂质,以及除去这些杂质应选用的试剂或操作方法。
序号
物质
杂质
除去杂质应选用的试剂或操作方法
①
KNO3溶液
KOH
加入FeCl3溶液,并过滤
②
FeSO4溶液
CuSO4
加入过量铁粉,并过滤
③
H2
CO2
通过盛有NaOH溶液的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶
④
NaNO3
CaCO3
溶解、过滤、蒸发
正确的一组为( )
A.①②③④ B.③④
C.②③④ D.①②③
9.下列实验可行的是( )
A.加入适量铜粉除去Cu(NO3)2溶液中的AgNO3杂质
B.用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体
C.用浓硫酸与蛋白质的颜色反应鉴别部分蛋白质
D.用乙醇从碘水中萃取碘
10.下列除去杂质的方法正确的是( )
A.除去N2中的少量O2:通过灼热的CuO粉末,收集气体
B.除去CO2中的少量HCl:通入Na2CO3溶液,收集气体
C.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:加入足量铁屑,充分反应后,过滤
D.除去KCl溶液中的少量MgCl2:加入适量NaOH溶液,过滤
11.现有一瓶由两种液态有机物乙二醇和丙三醇(甘油)组成的混合液,根据下表性质判定,要将乙二醇和丙三醇相互分离的最佳方法是( )
物质
分子式
熔点(℃)
沸点(℃)
密度(g/cm)
溶解性
乙二醇
C2H6O2
-11.5
198
1.11
易溶于水和乙醇
丙三醇
C3H8O3
17.9
290
1.26
能跟水、酒精以任意比例互溶
A.分液法 B.结晶法
C.蒸馏法 D.过滤法
12.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
B.由于KNO3的溶解度大,故可用重结晶法除去KNO3中混有NaCl
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
D.分液时,分液漏斗中的上层液体应由上口倒出
二、填空题
1.粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥沙等不溶性杂质。精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的实验内容,回答下列问题。
(1)实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程①放置酒精灯;②固定铁圈位置;③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液);④加热搅拌;⑤停止加热。其正确的操作顺序为____________。
(2)如何运用最简方法检验溶液中有无SO42―__________________________________。如果有,应该如何除去SO42―_______________________________________。
(3)在粗盐经过溶解和过滤后的溶液中滴加饱和Na2CO3
溶液,直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是_____________________。
(4)将经过操作(3)后的溶液过滤。请问这一操作能除掉哪些杂质?_________________。
(5)实验室将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。
溶解时:___________________________________________________________。
过滤时:___________________________________________________________。
蒸发时:___________________________________________________________。
2.电解法制碱的原料是饱和食盐水,由于粗盐中含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质,不符合电解要求,因此必须经过精制。某校实验小组精制粗盐水的实验过程如下:
请回答以下问题:
(1)操作a的名称是 ,所用玻璃仪器有 ;
(2)在Ⅱ步中,加入过量试剂甲后,生成了两种大量的难溶沉淀,则试剂甲为(填化学式) 溶液;
(3)写出固体H所含物质的化学式 ;
(4)在Ⅴ步中,逐滴加入试剂丁直至溶液无明显变化时,写出此过程中发生反应的离子方程式 。
3.锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:
(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。
(2)第③步反应的离子方程式是 。
(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:
、 。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1 g第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。假定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,则至少有 Na2CO3参加了反应。
【答案与解析】
一、选择题
1.B
【解析】A项,CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3,而CO与NaOH溶液不反应,A正确;B项,NaOH溶液不仅与Fe3+反应也会与NH4+发生反应,还引入了Na+,B错误;C项,HCl极易溶于水,而Cl2在饱和食盐水中溶解度较小,C正确;D项,加热灼烧可以使NaHCO3固体分解,且生成Na2CO3,D正确。
2.D
3.C
【解析】①KOH与FeCl3溶液反应生成沉淀和KCl,引入新杂质,不符合除杂原则,故错误;②CuSO4与Fe反应生成Cu和FeSO4,然后过滤可除去杂质,故正确;③CO2与NaOH反应,而氢气不反应,通过盛有NaOH溶液的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶可实现除杂,故正确;④CaCO3不溶于水,NaNO3能溶于水,则溶解、过滤、蒸发可实现除杂,故正确;⑤CO2与澄清石灰水反应,将原物质反应掉,不符合除杂的原则,故错误;⑥FeCl3与Fe反应生成FeCl2,然后过滤可除杂,故正确;⑦二者均与稀硝酸反应,不符合除杂的原则,故错误;⑧BaCO3与HCl反应,将原物质反应掉,不符合除杂的原则,故错误。
4. A
【解析】在Al3+、Fe3+的混合溶液中加入过量氨水,生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,不能将Al3+、Fe3+分离;N2、O2的混合气体通过灼热的铜网,Cu和O2发生反应生成CuO,O2被除去;乙醇中含有的少量水不能直接用蒸馏的方法除去,应先加入CaO再蒸馏;在AgCl、Ag2CO3混合物中加入HCl,发生反应Ag2CO3+2HCl====2AgCl+H2O+CO2↑,经过滤可得纯净的AgCl。
5. B
【解析】根据除杂原理,应把除固体杂质的操作放在杂质变成沉淀后,过滤之后加HCl除去多余Na2CO3。由此可推断出操作顺序为B。
6. C
【解析】A选项装置①常用于分离熔点相差较大的液体;B选项装置②吸收NH3时会发生倒吸;D选项④可用于收集CO2,但不能收集NO。
7.D
【解析】蒸发需要的仪器为铁架台(带铁夹、铁圈)、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯;萃取用分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁夹、铁圈)等;过滤用漏斗、烧杯、铁架台、滤纸、玻璃棒等,蒸馏需要的仪器为铁架台(带铁夹、铁圈)、酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶等。
8.C
【解析】第①组,加入氯化铁会引入杂质Cl-,故不正确;第②组,加入铁粉置换出铜,通过过滤而除去铜及过量的铁粉,故正确;第③组,利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体,再用浓硫酸干燥氢气,故正确;第④组,利用碳酸钙不溶于水,溶解后过滤,再蒸发即可,故选C。
9.A
【解析】用Cu可以置换出Ag,A正确;CO2和NaOH也反应,B错;浓硫酸与蛋白质不发生颜色反应,浓硝酸可以,C错;乙醇溶于水不能萃取碘,D错。
10. C
【解析】A项,应通过灼热的Cu粉;B项,应通入NaHCO3溶液,再用浓硫酸干燥。
11.C
【解析】沸点差别较大,选用蒸馏法。
12.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。Br2易溶于CCl4混合物中,加水不能萃取Br2,无法用分液的方法分离,应用蒸馏的方法分离Br2和CCl4混合物。
二、填空题
1.(1)①②③④⑤
(2)在粗盐的溶液中,加入盐酸无沉淀产生,然后加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,
则证明溶液中含有SO42― 在溶液中加过量的BaCl2溶液
(3)除去Ca2+及过量的Ba2+
(4)Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3、BaSO4
(5)溶解时:搅拌,加速固体溶解
过滤时:引流,防止液体溅失
蒸发时:搅拌,防止液体因局部过热而飞溅
2.(1)过滤; 玻璃棒、漏斗、烧杯
(2)NaOH (3)CaCO3 BaCO3 (少写或多写均不得分,写名称不得分)
(4)H+ +OH–=H2O;H+ + CO32–=HCO3– ;H+ + HCO3–=CO2↑ + H2O
3.(1)Al(OH)3
(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
(3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ;滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等
(4)5.3