高考化学复习第三节 物质的分离和提纯.docx
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高考化学复习第三节物质的分离和提纯
第三节 物质的分离和提纯
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
一、单项选择题
1．仅用下表提供的玻璃仪器（非玻璃仪器任选）就能实现相应实验目的的是（ ）
选项
实验目的
玻璃仪器
A
分离乙醇和乙酸乙酯的混合物
分液漏斗、烧杯
B
用pH＝1的盐酸配制100mLpH＝2的盐酸
100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C
用溴水、淀粉KI溶液比较Br2与I2的氧化性强弱
试管、胶头滴管
D
用NH4Cl固体和Ca（OH）2固体制备并收集NH3
酒精灯、烧杯、导管、集气瓶
解析：
本题主要考查常见实验中仪器的选择，同时考查考生对简单实验的设计能力。
A项，乙醇与乙酸乙酯互溶，只使用分液漏斗无法分离，不能达到分离的实验目的，A项错误；B项，还需用到酸式滴定管等玻璃仪器；C项用试管、胶头滴管即可实现实验目的；D项，制备、收集NH3用到的玻璃仪器有大试管、酒精灯、导管、集气瓶。
故C项正确。
答案：
C
2.（2013·西安高三检测）下列各组混合物的分离或提纯方法正确的是（ ）
A．加入适量铜粉除去Cu（NO3）2溶液中的AgNO3杂质
B．用加入过量氨水并过滤的方法除去NaCl溶液中混有的AlCl3
C．为除去乙醇中的少量乙酸，向混合物中加入适量的NaOH溶液后分液
D．除去乙烷中少量的乙烯：
光照条件下通入Cl2，气液分离
解析：
Cu可以置换出AgNO3溶液中的Ag而生成Cu（NO3）2，因此A选项正确；加氨水虽然能除去Al3＋，但会引入NH
，B选项不正确；加入NaOH溶液后，乙酸与NaOH反应生成CH3COONa，结果得到乙醇和CH3COONa的混合溶液，无法用分液的方法分离，应该采用蒸馏的方法，C选项不正确；乙烷中混有少量乙烯应用溴水（或溴的四氯化碳溶液）进行洗气，若在光照条件下通入Cl2，不仅会引入新的杂质，而且会反应掉主要的物质乙烷，D选项不正确。
答案：
A
3．完成下列实验所选择的装置或仪器（夹持装置已略去）正确的是（ ）
A
B
C
D
实
验
用CCl4提取溴水中的Br2
除去乙
醇中的
苯酚
从KI和I2的固体混合物中回收I2
配制100mL0.1000mol·L－1K2Cr2O7溶液
装置或仪器
解析：
本题考查物质的分离提纯方法，意在考查考生实验基本操作能力。
Br2在CCl4中溶解度比在水中大且CCl4与H2O互不相溶，因此可用CCl4做萃取剂，采取萃取、分液方法提取溴水中的Br2，A项正确；苯酚可溶于乙醇中，过滤不能将二者分离，B项错误；C项装置不能回收升华的碘单质，不能用来分离碘与KI的固体混合物，C项错误；量筒不能用来配制溶液，D项错误。
答案：
A
4.（2013·上海静安区一模）工业上或实验室提纯以下物质的方法不合理的是（括号内为杂质）（ ）
A．溴苯（溴）：
加NaOH溶液，分液
B．MgCl2溶液（Fe3＋）：
加MgO固体，过滤
C．乙酸（水）：
加新制生石灰，蒸馏
D．硬脂酸（油酸）：
催化加氢
答案：
C
5．下列有关实验原理或操作正确的是（ ）
解析：
A项中温度计的水银球应在支管口处，所以错误；B项中应使用分液漏斗向锥形瓶中加入双氧水，所以错误；C项中苯酚和碳酸钠反应生成苯酚钠，溶液虽然变澄清，但没有碳酸生成，无法判断两者性的强弱，所以错误；D项中浓盐酸被高锰酸钾氧化生成氯气，氯气可以氧化硫化钠中的硫离子生成单质硫，可以说明三者的氧化性依次减弱，所以正确。
答案：
D
6．（2013·恩平中学质检）能将分别含有Cu2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Mg2＋、NH
、Na＋等离子的七种溶液一次鉴别出来的试剂是（ ）
A．NaHCO3溶液B．KSCN溶液
C．NaOH溶液D．NH3·H2O溶液
解析：
滴加NaOH溶液，含Cu2＋溶液有蓝色沉淀产生；含Fe3＋溶液有红褐色沉淀产生；含Al3＋溶液产生白色沉淀，继续滴加NaOH溶液，沉淀溶解；含Fe2＋溶液有白色沉淀产生，立即变成灰绿色最终变成红褐色；含Mg2＋溶液只有白色沉淀生成；含NH
溶液加热产生有刺激性气味的气体，含Na＋溶液无明显现象。
答案：
C
二、双项选择题
7．（2013·湖北十堰模拟改编）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．除去氮气中少量氧气：
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
解析：
二氧化碳中通入适量氧气，少量一氧化碳不能燃烧，A项错误；将氧气和氮气通过炽热的铜粉，氧气与铜粉反应而除去，B项正确；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，C项正确；氯化钠固体中少量的纯碱，应先溶于水，再加入适量氯化钙，纯碱与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，过滤、蒸发、结晶，故D项错误。
答案：
BC
8．在实验室中从苯酚中分离出苯，可选用下列装置中的（ ）
解析：
根据苯和苯酚的主要性质，苯酚易溶于苯，苯的沸点较低，苯酚的沸点较高，因此可用蒸馏法从混合物中分离出苯，故A项正确；苯酚有酸性，属于电解质，易溶于NaOH溶液中，而苯是非电解质，浮在NaOH溶液上，先向混合物中加入足量NaOH溶液，振荡，充分反应后，静置分层，再用分液漏斗分离，从下端放出的下层液体是苯酚钠溶液，从上口倒出的液体是苯，故B正确；渗析适用于蛋白质或胶体的分离提纯，故C项错误；蒸发适合从互溶混合物中得到沸点高的溶质，故D项错误。
答案：
AB
三、非选择题
9．实验室以含有Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO
、Br－等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下：
（1）操作Ⅰ使用的试剂是________，所用的主要仪器名称是________。
（2）加入溶液W的目的是________________________________________________________________________。
用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2＋。
由下表中的数据可知，理论上可选择的pH最大范围是__________________。
酸化溶液Z时，使用的试剂为________。
开始沉淀时的pH
沉淀完全时的pH
Mg2＋
9.6
11.0
Ca2＋
12.2
c（OH－）＝1.8mol/L
（3）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集气体，下列装置中合理的是________。
（4）常温下，H2SO3的电离常数Ka1＝1.2×10－2，Ka2＝6.3×10－8；H2CO3的电离常数Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11。
某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3：
将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测量溶液的pH，若前者的pH小于后者，则H2SO3酸性强于H2CO3。
该实验设计不正确，错误在________________________________________________________________。
设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3（简要说明实验步骤、现象和结论）：
_______________________________________________________________________________________。
仪器自选。
供选择的试剂：
CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。
答案：
（1）四氯化碳 分液漏斗
（2）除去溶液中SO
11.0≤pH≤12.2 盐酸 （3）b、d （4）用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等
方案一：
配制相同物质的量浓度的NaHSO3和NaHCO3溶液。
用pH试纸测两溶液的pH。
前者的pH小于后者，证明H2SO3酸性强于H2CO3。
方案二：
将SO2气体依次通过NaHCO3（或Na2CO3）溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水。
品红溶液不褪色，且澄清石灰水变浑浊，证明H2SO3酸性强于H2CO3。
方案三：
将CO2气体依次通过NaHSO3（或Na2SO3）溶液、品红溶液。
品红溶液不褪色，证明H2SO3酸性强于H2CO3。
10．海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。
实验室里从海藻中提取碘的流程如下图：
（1）实验室焙烧海带，需要下列仪器中的____________（填序号）。
a．试管 b．烧杯 c．坩埚 d．泥三角 e．铁三脚架
f．酒精灯
（2）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：
①________，
③________。
（3）提取碘的过程中，可选择的有机试剂是（ ）
A．甲苯、酒精 B．四氯化碳、苯
C．汽油、乙酸D．汽油、甘油
（4）为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器有________________________________。
（5）小组用CCl4萃取碘水中的碘，在右图的分液漏斗中，下层液体呈________色；他们打开分液漏斗活塞，却未见液体流下，应如何操作？
_________________________________________。
（6）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，还须经过蒸馏，指出下面实验装置图中的错误之处：
①________________________________________________；
②________________________________________________；
③________________________________________________。
（7）进行上述蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是___________________________________________________，最后晶态碘在________里聚集。
答案：
（1）cdef
（2）过滤 萃取 （3）B （4）分液漏斗、普通漏斗（5）紫红 使分液漏斗上口活塞小孔与空气相通（或打开分液漏斗上口活塞） （6）缺石棉网 温度计插到了液体中 冷凝管进出水的方向颠倒 （7）使蒸馏烧瓶受热均匀，控制加热温度不至过高 蒸馏烧瓶
11．为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯，并制得纯净的KNO3溶液，某学生设计如下实验方案：
（1）操作①为______________。
（2）操作②～④加入的试剂依次可以为：
_______________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）如何判断SO
已除尽？
______________________________________________________________________________________________________________________________。
（4）实验过程中产生的多次沉淀________（填“需要”或“不需要”）多次过滤，其理由是_________________________________________________________________________________________。
（5）该同学的实验设计方案是否严密？
请说明理由：
____________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：
（1）溶解
（2）KOH溶液、Ba（NO3）2溶液、K2CO3溶液 （3）取加Ba（NO3）2溶液后的上层清液少许，继续滴加Ba（NO3）2溶液，若无现象则证明SO
已除尽，否则未除尽 （4）不需要 减少过滤操作次数 （5）不严密 应加HNO3调节pH，否则引入杂质
12．（2012·重庆卷）氯离子插层镁铝水滑石
[Mg2Al（OH）6Cl·xH2O]是一种新型离子交换材料，其在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。
现用如图所示装置进行实验确定其化学式（固定装置略去）。
（1）Mg2Al（OH）6Cl·xH2O热分解的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）若只通过测定装置C、D的增重来确定x，则装置的连接顺序为________________（按气流方向，用接口字母表示），其中C的作用是______________。
装置连接后，首先要进行的操作是________________。
（3）加热前先通N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2的作用是____________________________、________________________等。
（4）完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g，则x＝________。
若取消冷却玻管B后进行实验，测定的x值将________（填“偏高”或“偏低”）。
（5）上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al（OH）6Cl1－2y（CO3）y·zH2O]，该生成物能发生类似的热分解反应，现以此物质为样品，用
（2）中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定________________________________________________________________________________。
解析：
本题考查化学实验基本操作、气体的吸收、方案设计、化学计算等。
（1）因Mg2Al（OH）6Cl·xH2O发生分解反应，可利用元素守恒写出方程式：
2[Mg2Al（OH）6Cl·xH2O]===4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋（5＋2x）H2O↑。
（2）装置C中NaOH溶液吸收HCl，装置D中浓H2SO4吸收水蒸气，气体从NaOH溶液中逸出会带出水蒸气，故先通过D吸收水蒸气，再通过C吸收HCl，得出连接顺序a－e－d－b。
由于是气体实验，装置连接后必须进行气密性检查。
（3）反应后导管内总会有气体残留，为提高实验精度，用N2将分解产生的气体全部导入C、D中使吸收完全，同时N2的存在又可防止因HCl极易溶于水而产生倒吸现象。
（4）由关系式2HCl～（5＋2x）H2O，得x＝
－2.5，代入n（H2O）、n（HCl）求得x＝3。
冷却玻璃管的作用：
防止高温水蒸气通过D时吸收不完全，部分水蒸气随HCl一起进入C装置被吸收，最终导致n（H2O）偏小、n（HCl）偏大，依据x＝
－2.5，得出取消冷却玻管x值偏低。
（5）2[Mg2Al（OH）6Cl（1－2y）（CO3）y·zH2O]===4MgO＋Al2O3＋2（1－2y）HCl↑＋2yCO2↑＋（5＋2y＋2z）H2O↑。
根据方程式发现水的化学计量数与y、z有关，求z需建立两个与y、z有关的方程（或其中一个只与y有关），列方程组求解。
答案：
（1）2[Mg2Al（OH）6Cl·xH2O]
4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋（5＋2x）H2O↑
（2）a－e－d－b 吸收HCl气体 检查气密性
（3）将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收 防止产生倒吸（合理答案均可）
（4）3 偏低
（5）装置C的增重及样品质量（样品质量及样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量）
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