1、第第 2 2 讲讲物质的分离、提纯和检验物质的分离、提纯和检验 考试要点核心素养 1.掌握常见物质分离、提纯和检验 的方法。 2.根据化学实验的目的和要求,能 正确选用实验装置。 1.科学探究与创新意识:能根据题给信息,明确探究实验 的目的和原理,设计实验方案,进行实验探究,分析解决实 验中出现的问题,得出正确的实验结论。 2.证据推理与模型认知:从实验的本质对实验题进行分类 建模,能运用模型解释化学现象,依据答题模板快速准确 地回答问题。 一、物质分离和提纯的常用方法及装置 1.物质分离、提纯的区别与联系 (1)混合物的分离是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过一定的物理变 化
2、或化学变化将混合物分成各组分的纯净物。 (2)混合物的提纯是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过一定的物理变 化或化学变化将混合物中的杂质除去。 分离和提纯的要求不同,设计操作步骤时一定要加以区别。 2.物质分离、提纯的物理方法与装置 (1)物质分离、提纯的物理方法 .“固+固”混合物的分离(提纯) .“固+液”混合物的分离和提纯 .“液+液”混合物的分离和提纯 (2)物理方法分离提纯物质所选装置 .常用装置 .过滤和抽滤 适用 范围 将不溶性固体与液体进行分离 注意 事项 一贴滤纸紧贴漏斗内壁 二低 滤纸边缘低于漏斗口 液面低于滤纸边缘 三靠 烧杯紧靠玻璃棒 玻璃棒轻靠三层滤纸
3、处 漏斗下端尖嘴紧靠烧杯内壁 若需要加快过滤速度,可以采用抽滤装置(如图)。 .蒸发 适用范围分离易溶性固体溶质和溶剂 注意事项 玻璃棒的作用:搅拌,防止液体局部过热而飞溅 停止加热的标准:当有大量晶体析出时停止加热,利用余热 蒸干 .萃取和分液 萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶 质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来 分液:分离两种互不相溶且易分层的液体 a.溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大 b.萃取剂与原溶剂不反应、不相溶 c.萃取剂与溶质不反应 d.常用的萃取剂是苯或 CCl4,一般不用酒精作萃取剂 .蒸馏 分离沸点相差较大且互溶的液体混合物 a.温度计的
4、水银球在蒸馏烧瓶的支管口处 b.蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片,目的是防止暴沸 c.冷凝管水流方向为下口进,上口出 .升华 适用 范围 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 注意 事项 如 NaCl 固体中的 I2可用该方法,但 NH4Cl 固体中的 I2不能用升华的方 法分离 .渗析 适用 范围 用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出来,如除去淀粉胶 体中的 NaCl 注意 事项 将要提纯的胶体装入半透膜袋中,将半透膜袋系好,浸入蒸馏 水中,并不断更换蒸馏水,渗析的时间要充分 .洗气 适用 范围 除去气体中能被某液体吸收的杂质气体 注意 事项 a.长管进气短管出气 b.被提
5、纯的气体不能溶于洗气瓶中的液体,也不能与其反应 .创新装置 .过滤装置的创新抽滤 由于水流的作用,装置 a、b 中气体的压强减小,使过滤速率加快 .蒸馏装置的创新 冷凝管竖立,使液体混合物能冷凝回流,若以此容器作反应容器,可使 反应物循环利用,提高了反应物的转化率 3.物质分离、提纯常用的化学方法 方法原理杂质成分 沉淀法将杂质离子转化为沉淀Cl -、SO 4 2-、CO 3 2-及能形成弱碱的金属阳离子等 气化法将杂质离子转化为气体CO3 2-、HCO 3 -、SO 3 2-、HSO 3 -、S2-、NH 4 +等 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
6、 剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用对应的酸或碱) 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溶液除去 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反应的 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 离子 的盐溶液作电解质溶液 调 pH 法 加入试剂调节溶液 pH,使溶液中 某种成分生成沉淀而分离 如向含有 Cu 2+和 Fe3+
7、的溶液中加入 CuO 或 Cu(OH) 2 或 Cu2(OH)2CO3等调节 pH,使 Fe 3+转化为 Fe(OH) 3而 除去 二、物质的检验、鉴别与推断 1.常见阳离子的检验 (1)生成沉淀型 常见离子试剂或方法实验现象 Mg 2+ NaOH 溶液开始产生白色沉淀,NaOH 溶液过量,沉淀不溶解 Al 3+ NaOH 溶液开始产生白色沉淀,NaOH 溶液过量,沉淀溶解 Fe 2+ NaOH 溶液 先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色最后变为红褐 色 K3Fe(CN)6(铁氰化 钾)溶液 产生蓝色沉淀 Fe 3+ NaOH 溶液产生红褐色沉淀 Cu 2+ NaOH 溶液产生蓝色沉淀 (2)放出气
8、体型 常见离子试剂或方法实验现象 H + 活泼金属(如 Zn)或 Na2CO3溶液有无色无味气体产生 NH4 + NaOH 溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 (3)显示颜色型 常见离子试剂或方法实验现象 H + 紫色石蕊试液溶液变红 Na + 焰色反应黄色火焰 K + 焰色反应紫色火焰(透过蓝色钴玻璃) Fe 3+ KSCN 溶液溶液呈红色 Fe 2+ 先加 KSCN 溶液再加氯水先无明显变化,再变成红色 2.常见阴离子的检验 (1)利用酸碱指示剂检验 (2)利用盐酸和其他试剂检验 CO3 2- 加入 BaCl2溶液后,生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出 无色无味的气体,且气
9、体能使澄清石灰水变浑浊。 HCO3 - 加入 BaCl2溶液后,无白色沉淀生成,再加入稀盐酸放出无色无味的 气体,且气体能使澄清石灰水变浑浊。 SO4 2- 先加稀盐酸无明显现象,再加入 BaCl2溶液,产生不溶于稀盐酸的白色沉 淀。 SO3 2- 加入 BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色有刺激性气味并能 使品红溶液褪色的气体。 (3)利用 AgNO3(硝酸酸化)溶液检验 (4)利用某些特征反应检验 I - 滴入淀粉溶液和新制氯水,溶液变成蓝色。 3.常见气体的检验 (1)可燃性气体的检验 (2)酸性气体的检验 (3)碱性气体的检验 (4)强氧化性气体的检验 1.易错易混辨析(
10、正确的画“”,错误的画“”)。 (1)过滤时,为加快过滤速度,可用玻璃棒搅拌漏斗中液体() (2)蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加热() (3)根据食用油和汽油的密度不同,可选用分液的方法分离() (4)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸馏的方法分离溴与乙醇() (5)蒸馏时温度计的水银球应插入液体中 () (6)蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出() (7)利用加热的方法分离 NH4Cl 和 I2的固体混合物() (8)气体通过无水 CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气() (9)将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,证明原气体是 CO2() (10)将某气体通
11、入溴水中,溴水颜色褪去,该气体一定是乙烯() (11)某气体能使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝,该气体一定是氯气() (12)检验 Fe(NO3)2晶体是否已被氧化变质的实验方案:将 Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加 KSCN 溶液,观察溶液是否变为红色() (13)取少量溶液,滴加 CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊来确定原溶液中是否含有 CO3 2- () (14)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液() 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10) (11)(12)(13)(14) 2.下列实验中,所选装置不合理的是() A.分离 Na2CO3溶液和 CH3
12、COOC2H5,选 B.用 CCl4提取碘水中的碘,选 C.用 FeCl2溶液吸收 Cl2,选 D.粗盐提纯,选和 答案AA 项,CH3COOC2H5难溶于 Na2CO3溶液,二者会分层,可以用分液法分离,应选择,错误。 3.某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质,现设计一实验方案,既除去杂质,又配成硝 酸钠溶液。实验方案:先将固体溶于蒸馏水配成溶液,选择合适的试剂和操作完成表格中各步实 验。 选择试剂Na2CO3溶液 实验操作加热 下列试剂或操作不合理的是() A.试剂为 Ba(OH)2溶液 B.操作为结晶 C.操作为过滤 D.试剂为稀硝酸 答案B选择 Ba(OH)2溶液除去 SO4 2
13、-、NH 4 +和 HCO 3 -,NH 3H2O 通过加热除去,操作为加热。过 量的 Ba 2+用 Na 2CO3溶液除去,过量的 OH -和 CO 3 2-用稀硝酸除去,则操作为过滤,试剂为稀硝酸。 4.某无色透明溶液中可能大量存在 Ag +、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种,请填写下列空白: (1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是。 (2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明 原溶液中肯定存在的离子是,有关反应的离子方程式为。 (3)取(2)中的滤液,加入过量的稀氨水(NH3H2O),出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有,
14、 有关反应的离子方程式为。 (4)原溶液可能大量存在的阴离子是。 A.Cl - B.NO3 - C.CO3 2- D.OH - 答案(1)Cu 2+、Fe3+ (2)Ag + Ag +Cl- AgCl (3)Mg 2+ Mg 2+2NH 3H2O Mg(OH)2+2NH4 + (4)B 考点一考点一物质分离和提纯的常用方法及装置物质分离和提纯的常用方法及装置 题组一物质分离、提纯的方法及装置 1.(2020 四川攀枝花统考)依据反应 2NaIO3+5SO2+4H2OI2+3H2SO4+2NaHSO4,利用下列装置从含 NaIO3的废液中制取单质碘的 CCl4溶液并回收 NaHSO4。其中装置正
15、确且能达到相应实验目的是 () A.B.C.D. 答案B蒸发溶液时用蒸发皿,而不应用坩埚,装置错误,不能达到实验目的,故 B 项正确。 2.(2020 广东等四省部分中学联考)实验小组从富含 NaBr 的工业废水中提取 Br2的过程主要包 括氧化、萃取、分液、蒸馏等步骤。已知可能用到的数据信息和装置如下。 物质Br2CCl4乙苯 密度/(gcm -3) 3.121.600.87 沸点/58.876.8136.2 下列说法错误的是() A.实验时,的废水中出现红色 B.的作用是吸收尾气,防止空气污染 C.用进行萃取时,选择 CCl4比乙苯更合理 D.中温度计水银球低于支管口过多,导致 Br2的产
16、率低 答案C中发生反应:Cl2+2Br - 2Cl -+Br 2,反应产生了红棕色的 Br2单质,因此实验时,的 废水中出现红色,A 正确;中盛有 NaOH 溶液,可以吸收 Cl2、Br2,因此可以防止空气污染,B 正确; 根据题给表格中数据可知乙苯的沸点比 CCl4的沸点高,与 Br2的沸点相差大,所以选择乙苯比 CCl4更合理,更有利于后续的蒸馏操作,C 错误;蒸馏时温度计用于测量馏分的温度,若温度计水 银球低于支管口过多,会导致蒸馏时支管口处温度低于 Br2的沸点,使 Br2的产率降低,D 正确。 题组二物质分离、提纯的化学方法 3.将空气缓慢通过如图所示装置后,在集气瓶中收集到少量稀有
17、气体。空气在通过 ad 装置时, 依次除去的气体是() A.O2、N2、H2O、CO2B.CO2、H2O、O2、N2 C.H2O、CO2、N2、O2D.N2、O2、CO2、H2O 答案B氢氧化钠溶液显碱性,吸收二氧化碳,带出水蒸气,浓硫酸吸收水分,铜粉除去氧气,镁 粉除去氮气。 4.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 AMgO(s)Al2O3(s)NaOH 溶液过滤 BFeCl2(aq)FeCl3(aq)Fe 屑过滤 CC2H2(g)H2S(g)CuSO4溶液洗气 DNaCl(s)KNO3(s)水 蒸发浓缩,冷却 结晶,过滤 答案DKNO3的溶解度受温度影响较大,N
18、aCl 的溶解度受温度影响较小,故应选蒸发结晶、趁 热过滤的方法分离出 NaCl,D 错误。 名师总结 除杂“四原则”“四注意” 四原则:(1)不增,不得引入新杂质;(2)不减,尽量不减少被提纯或分离的物质;(3)易分,应 使被提纯或分离的物质与其他物质易分离;(4)易复原,被提纯物质转化后要易被复原。 四注意:(1)除杂试剂要过量;(2)过量试剂需除去;(3)选择的途径要最佳;(4)除去多种杂质 时要考虑加入试剂的顺序。 考点二考点二物质的检验、鉴别与推断物质的检验、鉴别与推断 题组一离子的检验与鉴别 1.(2020 江西顶级名校第四次联考)在有乙离子存在的情况下,欲用试剂丙来检验溶液中是否
19、含 有甲离子,试剂丙按下表所加顺序能够对甲离子进行成功检验的是(说明:在实验过程中不允许 加热、过滤、萃取等操作) () 选项试剂丙甲离子乙离子 ABa(NO3)2溶液、稀盐酸SO4 2- SO3 2- B硫氰化钾溶液、氯水Fe 2+ Fe 3+ C稀盐酸、品红溶液SO3 2- CO3 2- D稀氨水Ag + Al 3+ 答案C酸性条件下,NO3 -可将 SO 3 2-氧化为 SO 4 2-,SO 4 2-与钡离子结合生成硫酸钡沉淀,无法确定 是否含有 SO4 2-,故 A 错误;KSCN 与 Fe3+反应,溶液呈红色,不能判断是否含有 Fe2+,故 B 错误;SO 3 2- 与稀盐酸反应生成
20、二氧化硫,二氧化硫能使品红溶液褪色,CO3 2-与稀盐酸反应生成二氧化碳,二 氧化碳不能使品红溶液褪色,故可确定含有 SO3 2-,故 C 正确;过量氨水与 Ag+反应产生银氨溶液, 与 Al 3+反应只生成 Al(OH) 3沉淀,无法确定是否含有 Ag +,故 D 错误。 2.检验溶液中是否含有某种离子,下列操作方法正确的是() A.向某溶液中先加入 Ba(NO3)2溶液无明显现象,再加入硝酸酸化的 AgNO3溶液产生白色沉淀,证 明有 Cl - B.向某溶液中加稀 BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入盐酸,沉淀不溶解,证明有 SO4 2- C.向某溶液中加入稀盐酸,放出能使澄清的石灰水变浑
21、浊的气体,证明有 CO3 2- D.向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液后加热,产生使湿润蓝色石蕊试纸变红的气体,证明含有 NH4 + 答案AB 项,向某溶液中加稀 BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入盐酸,沉淀不溶解,白色沉淀 可能是 BaSO4或 AgCl,不能证明有 SO4 2-,故错误;C 项,向某溶液中加入稀盐酸,放出能使澄清的石 灰水变浑浊的气体,该气体可能是 CO2或 SO2,则溶液中可能存在 CO3 2-、HCO 3 -、SO 3 2-、HSO 3 -等,故 错误;D 项,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故错误。 题组二气体的检验 3.(2020 山西大同第一次市直联考)下列实验能实现
22、的是() 答案D左侧的五氧化二磷会吸收氯化铵分解产生的氨气,因此左侧可检测氯化氢,故 A 不符 合题意;加热时碘升华,高锰酸钾也会分解,因此此装置不能分离,故 B 不符合题意;a 处有红色物 质生成,说明氧化铜被还原,b 处变蓝,说明气体中含有水蒸气,因此 X 中可能含有水蒸气、乙醇、 氢气等,故 C 不符合题意;大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳,安全漏斗可在左右侧形成液柱,防 止气体逸出,故 D 符合题意。 4.用试纸检验气体的性质是一种重要的实验方法。如图所示的实验中(可加热)试纸的选用、现 象、对应结论都正确的一项是() 选项B 中试剂湿润的试纸 A现象结论 A碘水淀粉试纸变蓝碘具有氧化性
23、 B浓氨水、生石灰蓝色石蕊试纸变红氨气为碱性气体 CNa2SO3、硫酸品红试纸褪色SO2具有漂白性 DCu、浓硝酸淀粉-KI 试纸变蓝NO2为酸性气体 答案C淀粉遇碘变蓝,不能说明碘具有氧化性,A 错误;湿润的红色石蕊试纸变蓝说明氨气为 碱性气体,B 错误;湿润的品红试纸褪色,说明 SO2具有漂白性,C 正确;湿润的淀粉-KI 试纸变蓝, 说明 NO2具有氧化性,D 错误。 题组三离子推断 5.(2020 山西大同第一次市直联考)某溶液中可能含有离子:K +、Na+、Fe2+、Fe3+、SO 3 2-、SO 4 2-,且 溶液中各离子的物质的量相等,将此溶液分为两份,一份加高锰酸钾溶液,现象为
24、紫色褪去,另一 份加氯化钡溶液,产生了难溶于水的沉淀。下列说法正确的是 () A.若溶液中含有 SO4 2-,则可能含有 K+ B.若溶液中含有 SO3 2-,则一定含有 K+ C.溶液中可能含有 Fe 3+ D.溶液中一定含有 Fe 2+和 SO 4 2- 答案B向溶液中加高锰酸钾溶液,现象为紫色褪去,说明溶液中含有还原性微粒,可能含有 Fe 2+或 SO 3 2-;另一份加氯化钡溶液,产生了难溶于水的沉淀,溶液中可能含有 SO 3 2-或 SO 4 2-;若溶液 中阴离子只有 SO3 2-,SO 3 2-与 Fe2+会相互促进水解,因溶液中各离子的物质的量相等以及 SO 3 2-会与 Fe
25、 3+反应,所以阳离子为 K+、Na+;若溶液中阴离子只有 SO 4 2-,则阳离子为 Fe2+(不能含有 K+、Na+, 否则不能使高锰酸钾溶液褪色);若溶液中阴离子为 SO3 2-、SO 4 2-,Fe3+、Fe2+与 SO 3 2-不能共存,故溶 液中阴离子不可能同时含有 SO3 2-、SO 4 2-;综上所述,答案为 B。 6.某溶液中可能含有 Cl -、SO 4 2-、CO 3 2-、NH 4 +、Fe3+、Fe2+、Al3+和 Na+。某同学为了确认其成分, 设计并完成了如下实验。下列叙述正确的是() A.原溶液中c(Fe 3+)=0.1molL-1 B.要确定原溶液中是否含有 F
26、e 2+,其操作如下:取少量原溶液于试管中,加 KSCN 溶液,再加入适量 氯水,溶液呈红色,则含有 Fe 2+ C.SO4 2-、NH 4 +、Na+一定存在,CO 3 2-、Al3+一定不存在 D.溶液中至少有 4 种离子存在,其中 Cl -一定存在,且 c(Cl -)0.2molL-1 答案D加入过量 NaOH 溶液,加热,得到 0.02mol 气体,该气体为氨气,原溶液中一定存在 0.02molNH4 +;产生的红褐色沉淀为氢氧化铁,1.6g 固体为 Fe 2O3,Fe2O3的物质的量为 0.01mol,原 溶液中有 Fe 3+、Fe2+中的一种或两种,则一定没有 CO 3 2-;滤液
27、中通入二氧化碳无现象,则原溶液中 一定不存在 Al 3+;4.66g 不溶于盐酸的固体为硫酸钡,硫酸钡的物质的量为 0.02mol,原溶液中含 有 0.02molSO4 2-;焰色为黄色,则溶液中存在钠离子,因为加入了氢氧化钠溶液,无法判断原溶液 中是否含有钠离子;据电荷守恒知,原溶液中一定有 Cl -,物质的量至少为 0.02mol2+0.02mol- 0.02mol2=0.02mol。A 项,根据以上分析可知,无法判断存在的是 Fe 3+还是 Fe2+,故错误;B 项, 检验亚铁离子时,取少量原溶液于试管中,加 KSCN 溶液,此时溶液颜色不变,然后再加入适量氯 水,溶液呈红色,则含有 F
28、e 2+,故错误;C 项,无法确定原溶液中是否含有钠离子,故错误;D 项,根据 以上分析可知,c(Cl -)0.02mol 0.1L =0.2molL -1,故正确。 1.(2019 上海单科,12,2 分)能证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是() A.硝酸钡,稀硫酸B.稀盐酸,氯化钡 C.稀硫酸,氯化钡D.稀硝酸,氯化钡 答案B若要证明亚硫酸钠部分变质,须证明该样品中含有 Na2SO3和 Na2SO4,检验步骤:取少量 样品置于试管中溶解,滴入盐酸后有气泡冒出,继续滴加盐酸至无气泡冒出后,再滴入少量 BaCl2 溶液,有白色沉淀产生,则证明 Na2SO3部分变质。 2.(2019 上海单科,
29、14,2 分)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 答案CA 项,硝基苯和苯的沸点不同,可利用蒸馏分离;B 项,乙烯中的 SO2与 NaOH 发生反 应:SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,乙烯不反应;C 项,己烯与溴单质发生加成反应生成卤代烃,卤代烃 与己烷互溶,无法用分液法分离;D 项,乙醇溶于 Na2CO3溶液,乙酸乙酯不溶,可通过分液法分离。 3.(2019 课标,28,15 分)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点 234.5,100以上开始
30、 升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约 1%5%、单宁酸(Ka约为 10 -6,易溶于 水及乙醇)约 3%10%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。 索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管 2 上升至球形冷凝管,冷 凝后滴入滤纸套筒 1 中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管 3 顶端时,经虹吸管 3 返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题: (1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒 1 中,研细的目的是。 圆底烧瓶中加入 95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒。 (2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是。
31、与常规的萃取相比,采用索 氏提取器的优点是。 (3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比,乙醇作为萃取剂的优点 是。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收 管之外,还有(填标号)。 A.直形冷凝管B.球形冷凝管 C.接收瓶D.烧杯 (4)浓缩液加生石灰的作用是中和和吸收。 (5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在 扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是。 答案(1)增加固液接触面积,提取充分沸石 (2)乙醇易挥发,易燃使用溶剂量少,可连续萃取(萃取效率高) (3)乙醇沸点低,易浓缩AC (4)单宁酸水 (5)升华
32、 解析(1)茶叶研细是为了增大茶叶与萃取液之间的接触面积,使提取效果更好。加热蒸馏时为 防止液体暴沸,通常在液体中加入沸石。(2)提取所用溶剂为 95%的乙醇,乙醇易挥发,若采用明 火加热,挥发出的乙醇蒸气容易被点燃。与传统萃取相比,索氏提取器中的溶剂可以反复使用, 既减少了溶剂用量,又能高效萃取。(3)乙醇易挥发,萃取后便于蒸馏浓缩得到咖啡因。蒸馏浓 缩除所给仪器外,还应选用直形冷凝管进行冷凝,并用接收瓶收集馏分。(4)单宁酸具有酸性,利 用生石灰可以中和单宁酸,并吸收其中的水分。(5)由题给信息可知,咖啡因熔点高于其升华温 度,故加热后咖啡因通过升华、凝华过程得到纯化。 A A 组组基础达
33、标基础达标 1.传统医学治疗疟疾时将青蒿加水煮沸,但药效很差。改用乙醇控温 60提取青蒿素,药效显著 提高。屠呦呦用一种更适宜的物质从青蒿中提取青蒿素,这种提取物对疟原虫的抑制率达到了 100%,这种适宜的物质是() 选项ABCD 物质乙醚四氯化碳丙醇煤油 沸点/34.576.597.4180310 答案A乙醚的沸点低,当乙醚沸腾后,继续加热,乙醚的温度不会升高,避免因为温度过高而 破坏青蒿素的有效成分,A 正确。 2.(2020 山东潍坊模拟)从海带中提取碘的实验中,包括灼烧、浸取和过滤、氧化、萃取、反萃 取等步骤。下列说法正确的是() A.灼烧中用到的仪器有蒸发皿、三脚架、酒精灯、玻璃棒
34、B.过滤中用到的仪器只有烧杯、漏斗(带滤纸)、铁架台 C.萃取得到碘的四氯化碳溶液,分液时从分液漏斗上口倒出 D.反萃取是在有机相中加入浓氢氧化钠溶液,振荡、静置、分液,再向水相中滴加 45%硫酸溶液, 过滤得固态碘 答案D灼烧时应使用坩埚和泥三角,不能用蒸发皿,故 A 错误;过滤时还需要玻璃棒引流,故 B 错误;四氯化碳的密度比水的大,分液时应从下口放出,故 C 错误;有机相中加入浓氢氧化钠溶液, 碘单质与碱液发生歧化反应,生成物溶于水相,分液后向水相中滴加硫酸,含碘物质发生归中反 应生成碘单质,碘单质微溶,所以会析出固态碘,过滤得到碘单质,故 D 正确。 3.以下实验设计能达到实验目的的是
35、() 实验目的实验设计 A除去 NaHCO3固体中的 Na2CO3将固体加热至恒重 B制备无水 AlCl3蒸发 Al 与稀盐酸反应后的溶液 C重结晶提纯苯甲酸将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶 D鉴别 NaBr 和 KI 溶液分别加新制氯水后,用 CCl4萃取 答案DNaHCO3固体受热易分解,A 不正确;Al 与稀盐酸反应生成 AlCl3和 H2,蒸发 AlCl3溶液最 终得到 Al(OH)3固体,B 不正确;重结晶法提纯苯甲酸是将粗品溶于少量热水中,然后趁热过滤, 冷却结晶,C 不正确;2NaBr+Cl22NaCl+Br2,2KI+Cl22KCl+I2,用 CCl4萃取后,CCl4层显橙色 的原
36、溶液为 NaBr 溶液,CCl4层显紫色的原溶液为 KI 溶液,D 正确。 4.“水飞”是传统中医学中将药材与适量水共研细,取极细药材粉末的方法。医学入门中 记载提纯铜绿的方法:“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬干。”文中涉及的操作方法是 () A.洗涤、溶解、过滤、灼烧B.洗涤、溶解、倾倒、蒸发 C.洗涤、萃取、倾倒、蒸馏D.洗涤、萃取、过滤、蒸发 答案B“水洗净”涉及的操作方法是洗涤,“细研水飞”涉及的操作方法是溶解,“去石澄 清”涉及的操作方法是倾倒,“慢火熬干”涉及的操作方法是蒸发。 5.(2020 吉林第三次调研)海洋动物海鞘中含有种类丰富、结构新颖的次生代谢产物,是海洋抗 肿瘤活
37、性物质的重要来源之一。一种从海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物的流程如下: 下列关于该流程中各步骤的说法中,错误的是() 选项步骤采用装置主要仪器 A过滤装置漏斗 B分液装置分液漏斗 C蒸发装置坩埚 D蒸馏装置蒸馏烧瓶 答案C由题给流程可知,步骤是分离固液混合物,其操作为过滤,需要漏斗、烧杯等仪器; 步骤是分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗等仪器;步骤是从溶液中 得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿等仪器;步骤是从有机化合物中,利用沸点不同用蒸馏的方 法得到甲苯,需要蒸馏烧瓶等仪器,故选 C。 6.(2020 江西南昌第二次联考)下图所示为某同学设计的检验浓硫酸和碳反应所得气体产
38、物的实 验装置图。下列说法正确的是() A.若按顺序连接,可检验所有气体产物 B.若装置只保留 a、b,同样可以达到实验目的 C.若圆底烧瓶内碳粉过量,充分反应后恢复到 25,烧瓶内溶液的 pH5.6 D.实验结束后,应按从下往上、从左往右的顺序拆卸装置 答案B浓硫酸和碳反应所得气体产物为二氧化碳、二氧化硫和水蒸气,应该先通过无水硫酸 铜检验水,再通过品红溶液检验二氧化硫,之后通过酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,通过品红 溶液验证二氧化硫都被除去,最后用澄清石灰水检验二氧化碳,所以选项 A 错误。若装置只保 留 a、b,只要最终酸性高锰酸钾溶液没有完全褪色就可以证明二氧化硫完全被吸收,所以选项
39、B 正确。随着反应的进行浓硫酸转化为稀硫酸就不再反应,所以还有剩余的稀硫酸,溶液的 pH 会 比 5.6 更小,选项 C 错误。从下往上、从左往右是实验装置的安装顺序,拆卸顺序应该相反,选 项 D 错误。 7.下列除杂与收集气体的实验不能达到实验目的的是() 选项实验目的XY A除去 N2中的 Cl2,并收集 N2FeSO4H2O B除去 CO 中的 CO2,并收集 CONaOHH2O C除去 NO 中的 NO2,并收集 NOH2OH2O D除去 Cl2中的 HCl,并收集纯净的 Cl2NaClH2O 答案DCl2与 FeSO4可发生氧化还原反应,N2不溶于水,A 能达到实验目的;CO2与 N
40、aOH 溶液反 应,CO 不溶于水,B 能达到实验目的;NO2与水反应生成 HNO3和 NO,NO 不与水反应,且不溶于水,C 能达到实验目的;Cl2中的 HCl 可用饱和食盐水除去,但 Cl2不能用排水法收集,D 不能达到实验目 的。 8.(2020 山东临沂一模)某实验小组探究 SO2与 AgNO3溶液的反应,实验记录如下: 序号 实验 步骤 实验 现象 得到无色溶液 a 和白色沉 淀 b 产生无色气体,遇空气变为 红棕色 产生白色沉淀 下列说法正确的是() A.透过测中无色溶液 a 的 pH 可以判断 SO2是否被氧化 B.实验说明白色沉淀 b 具有还原性 C.实验说明溶液 a 中一定有
41、 SO4 2-生成 D.实验、说明 SO2与 AgNO3溶液反应既有 Ag2SO4生成,又有 Ag2SO3生成 答案B实验中,将 SO2通入 AgNO3溶液(pH=5)中得到无色溶液 a,该溶液中可能含有亚硫酸, 亚硫酸为中强酸,所以测定无色溶液 a 的 pH 无法判断二氧化硫是否被氧化,故 A 错误;实验中, 取白色沉淀 b,加入 3molL -1HNO 3溶液,产生的无色气体遇空气变成红棕色,说明硝酸被还原为 NO,证明该沉淀 b 中含有还原性的物质,故 B 正确;实验中,检验硫酸根离子应先加入盐酸酸化, 目的是排除 Ag +等,以免干扰硫酸根离子的检验,直接向溶液 a 中加入 BaCl
42、2溶液,产生的沉淀可 能为氯化银,不一定是硫酸钡,故 C 错误;实验、不能证明产物中含有硫酸根离子,因此 不能确定产物中含有 Ag2SO4生成,故 D 错误。 9.请选用适当的分离方法,分离下列混合物(填序号)。 过滤蒸发萃取蒸馏升华分液重结晶盐析 A从海水中获取粗食盐 B从溴水中提取溴 C除氯化钠溶液中的泥沙 D分离固体氯化钠和单质碘 E用自来水制取蒸馏水 F油脂发生皂化反应后产物的分离 G四氯化碳和水的分离 H除去硝酸钾中混有的氯化钠 答案 10.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。 (1)实验室灼烧海藻,需要下列仪器中的(填字母)。 a.
43、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:,。 (3)提取碘的过程中,可选择的有机试剂是(填字母)。 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)某小组用 CCl4萃取碘水中的碘,在下图的分液漏斗中,下层液体呈色;他们打开分液 漏斗活塞,却未见液体流下,原因可能是。 (6)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏,指出下列实验装置图中的错 误之处
44、: ; ; 。 (7)进行上述蒸馏操作时,使用水浴加热的原因是,最后晶态碘在中聚 集。 答案(1)cdef(2)过滤萃取、分液(3)B(4)分液漏斗普通漏斗(5)紫红分液漏斗 上端玻璃塞的小孔未与空气相通(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 B B 组组综合提升综合提升 11.铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)是有色金属冶炼过程中重要的“二次资源”。 其合理处理对于实现资源的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素 的工艺流程如下: 已知:分金液的主要成分为AuCl4 -;分金渣的主要成分为 A
45、gCl;分银液中主要成分为Ag(SO 3)2 3-, 且存在Ag(SO3)2 3- Ag +2SO 3 2-。 (1)“分铜”时,单质铜发生反应的化学方程式为。 已知“分铜”时各元素的浸出率如下表所示: 元素CuAuAgNi 浸出率/%85.704.593.5 “分铜”时加入足量的 NaCl 的主要作用为。 (2)“分金”时,单质金发生反应的离子方程式为。 (3)Na2SO3溶液中含硫微粒物质的量分数与 pH 的关系如图所示。 “沉银”时,需加入硫酸调节溶液的 pH=4,分析能够析出 AgCl 的原因为。 调节溶液的 pH 不能过低,理由为。 (4)已知离子浓度10 -5molL-1时,认为该
46、离子沉淀完全。已知:K spPb(OH)2=2.510 - 16,K spSb(OH)3=10 -41。浸取“分银渣”可得到含 0.025molL-1Pb2+的溶液(含少量 Sb3+杂质)。欲 获得较纯净的 Pb 2+溶液,调节 pH 的范围为 。(忽略溶液体积变化) 答案(1)Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O使溶解出的 Ag +形成 AgCl 进入分铜渣,避免银元素的损 失 (2)2Au+ClO3 -+7Cl-+6H+ 2AuCl4 -+3H 2O (3)H2SO4电离出的 H +降低了 SO 3 2-的浓度,促使Ag(SO 3)2 3- Ag +2SO 3 2-平衡正向移动,
47、电离出 Ag +,Ag+与分银液中的 Cl-反应生成 AgCl 避免产生污染性气体 SO2 (4)2pH7 解析(1)“分铜”时,铜在酸性溶液中被过氧化氢氧化生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为 Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O;“分铜”时加入足量的 NaCl 的主要作用是使溶解出的 Ag +形成 AgCl 进入分铜渣,避免银元素的损失。(2)分金液的主要成分为AuCl4 -,“分金”时,金和加入 的氯酸钠、盐酸发生氧化还原反应生成AuCl4 -,反应的离子方程式为 2Au+ClO 3 -+7Cl- +6H + 2AuCl4 -+3H 2O。(4)Pb 2+开始沉淀时,c(OH-)= 2.510-16 0.025 molL -1=10-7molL- 1,c(H+)=10-14 10-7 molL -1=10-7molL-1,pH=7,若 Pb2+不沉淀,则 pH7;Sb3+沉淀完全时,c(OH- )= 3 10-41 10-5 molL -1=10-12molL-1,c(H+)=10-14 10-12molL -1=10-2molL-1,pH=2,当 pH2 时 Sb3+沉淀完全, 据此判断调节溶液的 pH 范围为 2pH7。
