高考化学二轮习题物质的分离和提纯Word格式文档下载.docx
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某种组分易升华的混合物，利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法。
（1）难溶性固体与液体混合物可用过滤法分离。
（2）沸点不同的液体混合物可用蒸馏的方法分离。
（3）可溶性固体溶质与溶剂混合物可用蒸发的方法分离。
（4）互不混溶的液体可用分液法分离。
（5）易溶于水，但是溶解度受温度影响差异较大的固体混合物，可用重结晶的方法分离。
（高考改编组合题）下列实验能达到目的的是（ ）
A．（2014·
高考安徽卷改编）用分液漏斗、烧杯、蒸馏水分离Br2和CCl4的混合物
B．（2014·
高考福建卷）将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体
C.（2014·
高考福建卷）用萃取分液的方法除去酒精中的水
D．（2014·
高考福建卷）用可见光束照射以区别溶液和胶体
[解析] A．Br2易溶于CCl4中，加水不能萃取溴，不能采取分液方法分离，故A错误；
B.NH4Cl受热易分解，在蒸干NH4Cl溶液过程中即发生分解，故B错误；
C.酒精与水能以任意比互溶，应该用先加CaO后蒸馏的方法除去水分，故C错误；
D.胶体能产生丁达尔效应，而溶液不能，故D正确。
[答案] D
—依据物质的物理性质选择恰当的分离（提纯）方法
（1）“固＋固”混合物的分离（提纯）
（2）“固＋液”混合物的分离（提纯）
（3）“液＋液”混合物的分离（提纯）
1.（2013·
高考新课标全国卷Ⅰ）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
解析：
选D。
从化学实验的基本原理、化合物的性质、物质分离与提纯的基本方法角度分析解决问题。
A项，萃取剂的选择必须是与原溶剂互不相溶，且被萃取物质在萃取剂中的溶解度较大。
I2虽在乙醇中的溶解度较大，但水与乙醇能以任意比互溶，乙醇不能作萃取剂。
B项，乙醇与乙酸乙酯均属于有机物，它们相溶，不能采取分液的方式分离。
C项，除去KNO3固体中的NaCl，可以采取重结晶法，原理是KNO3溶解度随温度变化较大，NaCl溶解度随温度变化不大，可通过冷却热饱和溶液法析出KNO3晶体，而NaCl留在母液中被除去。
D项，丁醇与乙醚相溶，但沸点相差较大，可以采用蒸馏的方法将乙醚蒸出，使丁醇与乙醚分开。
题组一 混合物分离的物理方法
1．（教材改编）下列各组混合物中，能用分液漏斗进行分离的是（ ）
A．乙酸和水B．溴和苯
C．水和四氯化碳D．酒精和浓硫酸
解析：
选C。
乙酸易溶于水，溴易溶于苯，酒精与浓硫酸也可混溶，故均不能用分液漏斗进行分离。
2．以下实验装置一般不用于分离物质的是（ ）
A是蒸馏操作装置，B是渗析操作装置，C是过滤操作装置，都是常用的物质分离方法。
D选项是溶液配制的操作，不属于混合物的分离方法。
题组二 分离、提纯的装置和操作
3．下列实验中，所选装置不合理的是（ ）
A．分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，选④
B．用CCl4提取碘水中的碘，选③
C．用FeCl2溶液吸收Cl2，选⑤
D．粗盐提纯，选①和②
选A。
A项，乙酸乙酯难溶于碳酸钠溶液，二者会分层，可以用分液法分离，选择③，A项错误；
B项，用CCl4萃取碘水中的碘，选择③，B项正确；
C项，⑤可以用作洗气瓶，可用于氯化亚铁溶液吸收氯气，C项正确；
D项，粗盐提纯需要过滤、蒸发结晶，选择①和②，D项正确。
4．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：
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结晶、过滤
C．①蒸馏；
②分液；
③分液
D．①分液；
③蒸馏
根据每个操作前后混合物的类型选择分离方式。
①操作是针对加了饱和碳酸钠溶液之后的分层液体而进行的，故为分液；
所得甲溶液是乙酸钠和乙醇的混合液，故②为蒸馏；
乙酸钠加入硫酸后得到乙酸和硫酸钠溶液，故③为蒸馏。
熟记常见物质分离操作中的注意事项
（1）过滤中的“3要求”：
一贴、二低、三靠。
（2）蒸发中的“2注意”：
玻璃棒搅拌和利用余热蒸干。
（3）萃取分液中的“4步操作”：
加萃取剂—振荡放气—静置分层—分液。
（4）蒸馏中的“3注意”：
温度计水银球的位置，冷却水的进出方向，加沸石防暴沸。
考点二 物质分离、提纯的常用化学方法[学生用书P12]
物质分离、提纯的常用化学方法
方法
杂质成分
沉淀法
将杂质离子转化为沉淀
Cl－、SO
、CO
及能形成弱碱的阳离子
气化法
将杂质离子转化为气体
CO
、HCO
、SO
、HSO
、S2－、NH
杂转纯法
将杂质转化为需要提纯的物质
杂质中含不同价态的相同元素（用氧化剂或还原剂）、同一种酸的正盐与酸式盐（用酸、酸酐或碱）
氧化还
原法
用氧化剂（还原剂）除去具有还原性（氧化性）的杂质
如用酸性KMnO4除去CO2中的SO2，用热的铜粉除去N2中的O2
热分解法
加热使不稳定的物质分解除去
如除去NaCl中的NH4Cl等
酸碱溶
解法
利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行分离
如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3
电解法
利用电解原理除去杂质
含杂质的金属作阳极、纯金属（M）作阴极，含M的盐溶液作电解质溶液
物质分离和提纯的原则与注意事项
（1）原则——“两不”和“两易”
两不：
①不增（不增加新的杂质）；
②不减（不减少被提纯物质）。
两易：
①易分离（被提纯物质与杂质易分离）；
②易复原（被提纯的物质易恢复原来的组成状态）。
（2）注意事项
①除杂试剂须过量。
②过量试剂须除尽。
③除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序，选择最佳的除杂途径。
（2014·
高考大纲全国卷）下列除杂方案错误的是（ ）
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
CO（g）
CO2（g）
NaOH溶液、浓H2SO4
洗气
NH4Cl（aq）
Fe3＋（aq）
NaOH溶液
过滤
Cl2（g）
HCl（g）
饱和食盐水、浓H2SO4
Na2CO3（s）
NaHCO3（s）
—
灼烧
[解析] A．CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，而CO与NaOH溶液不反应，A选项正确；
B.NaOH溶液不仅与Fe3＋反应也会与NH
发生反应，且引入了Na＋，B选项错误；
C.HCl极易溶于水，而Cl2在饱和食盐水中溶解度较小，故C选项正确；
D.加热灼烧可以使NaHCO3固体分解，且生成Na2CO3，D选项正确。
[答案] B
[思维建模]）—常见物质除杂思路
无机混合物
（括号内为杂质）
Na2CO3（NaHCO3）
加适量NaOH或加热
－
NaHCO3（Na2CO3）
CO2和H2O
NaCl（NH4Cl）
加热分解
FeCl2（FeCl3）
过量Fe粉
FeCl3（FeCl2）
通Cl2
I2（SiO2）
加热
升华
Fe2O3（Al2O3）
加过量NaOH溶液
NH4Cl（FeCl3）
适量氨水
KNO3（NaCl）
水
结晶、重结晶
炭粉（CuO）
稀盐酸
Mg粉（Al粉）
H2（NH3）
浓H2SO4
Cl2（HCl）
饱和NaCl溶液
CO2（HCl）
饱和NaHCO3溶液
CO（CO2）
N2（O2）
灼热铜网
2.（2015·
安徽合肥一模）下列装置所示的实验，能达到实验目的的是（ ）
碘和酒精互溶，不能用分液的方法分离，A项不能达到实验目的；
NH4Cl加热分解生成的NH3和HCl在试管口会重新化合生成NH4Cl，不能用NH4Cl制取NH3，B项不能达到实验目的；
Cl2和HCl均与NaOH溶液反应，要除去Cl2中的HCl，应通入饱和食盐水中，C项不能达到实验目的；
NO难溶于水且不与水反应，可以用排水法收集，D项能达到实验目的。
1．（2015·
四川自贡高三模拟）下列有关除杂的实验操作合理的是（ ）
A．除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳：
通入适量氧气后点燃
B．除去氧气中少量氮气：
使气体通过炽热的铜粉
C．除去石英中少量碳酸钙：
用稀盐酸溶解后过滤
D．除去氯化钠固体中少量的纯碱：
加入足量氯化钙，过滤、蒸发、结晶
二氧化碳中通入适量氧气，少量一氧化碳不能燃烧；
将氧气和氮气通过炽热的铜粉，氧气与铜粉反应而除去；
碳酸钙与稀盐酸反应，石英即二氧化硅不与稀盐酸反应，再过滤，这样就可以除掉石英中的碳酸钙；
加入足量氯化钙时引入杂质Ca2＋。
2．（2015·
河南开封高三模拟）下列除去杂质的方法错误的是（ ）
物质
试剂
主要操作
SiO2
Fe2O3
盐酸
Mg
Al
NaOH
FeCl2
FeCl3
Cu
KNO3
KCl
H2O
冷却结晶
C项中，加入Cu会发生反应：
Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，引入新杂质Cu2＋，故错误。
不同状态的混合物的分离方法
（1）固—固混合分离型：
灼烧、热分解、升华、结晶（或重结晶）。
（2）固—液混合分离型：
过滤、盐析、蒸发。
（3）液—液混合分离型：
萃取、分液、蒸馏、渗析。
（4）气—气混合分离型：
洗气、液化。
1．（2014·
高考重庆卷）茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是（ ）
A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨
B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦
C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦
D．检验滤液中的Fe3＋，选用③、⑧和⑩
选B。
灼烧固体物质一般使用坩埚，而坩埚加热需用泥三角支撑然后放在三脚架上，三脚架的下面应放酒精灯，选用的实验用品都能用到，选项A不符合题意。
溶解固体并加蒸馏水稀释，所需仪器为烧杯和玻璃棒，用不到容量瓶，选项B符合题意。
过滤所需的实验用品为漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯和带铁圈的铁架台，选项C不符合题意。
检测Fe3＋的试剂为KSCN溶液，所需仪器为试管和胶头滴管，选项D不符合题意。
2．（2014·
高考江苏卷）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
A.MnO2固体与浓HCl要在加热条件下发生反应制取Cl2，缺少加热装置。
B.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.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.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．（2015·
高考全国卷Ⅱ）海水开发利用的部分过程如下图所示。
下列说法错误的是（ ）
A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收
A项，苦卤中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可将Br－氧化成Br2，便于从苦卤中提取Br2。
B项，粗盐中含有不溶性杂质（泥沙）和可溶性杂质（Ca2＋、Mg2＋、SO
等），将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体。
C项，工业上沉淀Mg2＋常选用廉价的Ca（OH）2，而不选用NaOH。
D项，Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原吸收（SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr），得到浓度较大的含Br－溶液。
4．（2012·
高考天津卷节选）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。
某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
请回答下列问题：
（1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为________________________________________________________________________
____________；
得到滤渣1的主要成分为__________。
（2）第②步加H2O2的作用是________________________________________________________________________，
使用H2O2的优点是____________________；
调溶液pH的目的是使____________________生成沉淀。
（3）用第③步所得CuSO4·
5H2O制备无水CuSO4的方法是______________。
（4）由滤渣2制取Al2（SO4）3·
18H2O，探究小组设计了三种方案：
上述三种方案中，________方案不可行，原因是______________________________；
从原子利用率角度考虑，________方案更合理。
根据制备路线可知，Cu、Al、Fe、Au、Pt的混合物中加入稀H2SO4、浓硝酸，则可以将Cu、Al、Fe溶解，Au、Pt不溶解，所以滤渣1的主要成分为Au、Pt，滤液1中含有Cu、Fe、Al的离子。
根据滤液2和CuSO4·
5H2O可知，滤液2为CuSO4溶液，滤渣2中含有Fe（OH）3和Al（OH）3。
（1）第①步中Cu与酸发生的反应为Cu与浓硝酸的反应：
Cu＋4H＋＋2NO
Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，或浓硝酸与稀硫酸的混合过程中硝酸变稀，发生的反应也可能为3Cu＋8H＋＋2NO
3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
根据分析可知滤渣1的主要成分为Pt、Au。
（2）第②步操作中加H2O2的目的是将Fe2＋转化为Fe3＋，从而将Fe3＋转化为沉淀除去，防止对CuSO4晶体的制备产生干扰。
H2O2的优点是：
还原产物为H2O，不引入杂质，同时对环境没有污染。
调节pH的目的是将Fe3＋和Al3＋转化为沉淀而除去。
（3）用CuSO4·
5H2O制备无水CuSO4，只要除去结晶水即可。
在加热过程中CuSO4发生水解，但是因为硫酸不挥发，所以最终得到的仍然是CuSO4，所以只要加热脱水即可。
（4）甲中制备的Al2（SO4）3晶体中含有Fe2（SO4）3。
乙、丙两种方案中，乙方案的原子利用率更高。
答案：
（1）Cu＋4H＋＋2NO
Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O（或3Cu＋8H＋＋2NO
3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O） Au、Pt
（2）将Fe2＋氧化为Fe3＋ 不引入杂质，对环境无污染 Fe3＋、Al3＋
（3）加热脱水
（4）甲 所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质 乙
一、选择题
1．下列实验装置不适用于物质分离的是（ ）
A为萃取装置，用于分离互不相溶的液体混合物；
B装置可用于分离易升华的物质（如I2）；
C为过滤装置，用于分离液体与难溶固体；
D装置中温度计测量的是反应混合液的温度，不是蒸馏装置。
豫西五校联考）下列仪器：
①普通漏斗；
②容量瓶；
③蒸馏烧瓶；
④天平；
⑤分液漏斗；
⑥滴定管；
⑦燃烧匙。
常用于物质分离的是（ ）
A．①③④B．①②⑥
C．①③⑤D．③④⑦
普通漏斗、蒸馏烧瓶、分液漏斗分别用在过滤、蒸馏、分液等分离提纯的实验中。
安徽合肥高三质检）下列有关除杂的叙述正确的是（ ）
A．用加入过量氨水并过滤的方法除去NaCl溶液中混有的AlCl3
B．除去乙酸乙酯中少量的乙酸：
用饱和碳酸钠溶液洗涤后，分液
C．除去CO2中少量的HCl：
气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
D．除去FeCl3溶液中少量的CuCl2：
用足量铁粉，过滤
A选项中加氨水虽然能除去Al3＋，但会引入NH
，错误。
C选项中NaOH溶液可将CO2吸收，错误。
D选项中足量的铁粉可与FeCl3反应生成FeCl2，错误。
4．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，不正确的是（ ）
除杂质应选用的试剂或操作方法
KNO3溶液
KOH
加入FeCl3溶液，并过滤
FeSO4溶液
CuSO4
加入过量铁粉，并过滤
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
NaNO3
CaCO3
溶解、过滤、蒸发
A.加入氯化铁会引入杂质Cl－，故不正确；
B.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；
C.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；
D.利用碳酸钙不溶于水，溶解后过滤再蒸发即可，故正确。
5．（2015·
山西太原模拟）除去下列物质中所含的杂质。
选用的试剂正确的是（ ）
物质（括号内为杂质）
Al2O3（SiO2）
CO2（SO2）
Na2CO3溶液
FeCl2溶液（FeCl3）
Fe粉
NaHCO3溶液（Na2CO3）
Ca（OH）2溶液
A项二者均与NaOH溶液反应；
B项二者都能与Na2CO3溶液反应，应将混合气体通过饱和NaHCO3溶液洗气；
C项Fe粉能将Fe3＋还原为Fe2＋；
D项，二者都能与Ca（OH）2溶液反应。
6．（2013·
高考重庆卷）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。
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
根据操作流程和物质的性质，分析所用的分离提纯方法。
A.步骤
（1）得到滤液和不溶性物质，其操作为过滤。
B.步骤
（2）得到水层和有机层，其操作为分液，要用到分液漏斗。
C.步骤（3）“析出固体”，其操作为蒸发浓缩、冷却结晶，用到蒸发皿而非坩埚。
D.有机层是甲苯和甲醇的混合物，根据其沸点不同，可用蒸馏的方法分离。
7．下列实验过程中出现异常情况，其可能原因分析错误的是（ ）
异常情况
可能原因分析
蒸发结晶：
蒸发皿破裂
将溶液蒸干或酒精灯灯芯碰到热的蒸发皿底部
分液：
分液漏斗中的液体难以滴下
没有打开分液漏斗活塞，或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔没有对齐
萃取：
液体静置不分层
加入萃取剂的量较多
检验Fe2＋：
加入KSCN溶液，溶液呈红色
Fe2＋已部分被氧化成Fe3＋
液体静置不分层一定是萃取剂选的不对，不是萃取剂量多量少的问题。
C项错误。
8．能鉴别MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液的试剂是（ ）
A．HNO3B．KOH
C．BaCl2D．NaClO
本题考查物质的鉴别。
HNO3氧化I－生成棕色的碘，与Na2CO3反应产生无色的CO2气体，与NaAlO2反应先生成白色沉淀然后溶解，现象均不同。
9．下图表示从固体混合物中分离X的2种方案，请根据方案Ⅰ与方案Ⅱ指出下列说法不合理的是（ ）
A．可以选用方案Ⅰ分离NaCl中的I2
B．方案Ⅰ中X物质不可能是受热易分解的物质
C．方案Ⅱ中加入NaOH溶液可以分离出含SiO2的Fe2O3
D．方案Ⅱ中加入的可以是能够溶解除X外的其余物质的试剂
I2易升华，故可用加热法分离NaCl和I2，A正确；
用加热法也可以分离NaCl和NH4Cl的混合物，B错误；
SiO2与NaOH溶液反应生成易溶于水的Na2SiO3，而Fe2O3与NaOH溶液不能反应，C正确；
依据方案Ⅱ的分离方案可判断D项正确。
二、非选择题
10．可用于分离或提纯物质的方法有：
A．分馏 B．过滤
C．重结晶 D．升华 E．电解
F．加热分解 G．蒸馏 H．灼热氧化
如欲分离或提纯下列各组混合物，请选择上述方法中最合适者，并将相应字母填入题后空格内。
（1）从石油中分离出汽油和煤油等成分________；
（2）除去固体食盐中的少量碘________；
（3）除去粗铜中锌、银等金属________；
（4）除去水中的Na＋、SO
、Cl－等杂质________；
（5）除去KNO3晶体中混有的少量NaCl________。
（1）汽油和煤油的沸点不同，可用分馏
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