1、 物质的分离和提纯物质的分离和提纯 1(2019福州模拟)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。屠哟哟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达到了 100%,这种适宜的物质是( ) 选项 A B C D 物质 乙醚 四氯化碳 丙醇 煤油 沸点 34.5 76.5 97.4 180310 解析: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 高而破坏青蒿素的有效成分,A 正确。 答案:A 2(2019深圳调研)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
2、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。下列试剂或操作不合理的是( ) 试剂 Na2CO3溶液 操作 加热 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 HNO3 解析:根据题意,选择 Ba(OH)2溶液除去 SO 2 4、NH 4 和 HCO 3,NH3H2O 用加热法除去, 操作为加热。过量的 Ba 2用 Na 2CO3溶液除去,过量的 OH 与 CO2 3用硝酸除去,则操作为 过滤,试剂为稀硝酸。 答案:B 3下列除杂方法正确的是( ) ASiO2中含 Al2O3杂质,可以加入足量 NaOH 溶液然后过滤除去
3、BNH4Cl 固体中混有少量的单质 I2,可用加热法将 I2除去 CCO2中含有 SO2杂质,可以通过盛有饱和 Na2CO3溶液的洗气瓶除去 DNaHCO3溶液中含有 Na2SiO3杂质,可以通入足量的 CO2,然后过滤除去 解析:A 项,SiO2和 Al2O3都可以与 NaOH 溶液发生反应,因此 SiO2中含 Al2O3杂质不能 加入足量 NaOH 溶液然后过滤除去,错误;B 项,NH4Cl 固体加热容易发生分解反应产生氢气 和氯化氢,二者遇冷会重新化合形成 NH4Cl,因此不能用加热方法将 NH4Cl 固体中的 I2除去, 错误;C 项,CO2、SO2都可以与饱和 Na2CO3溶液发生反
4、应,因此不能用饱和 Na2CO3溶液除去 CO2中含有的 SO2杂质,错误;D 项,NaHCO3溶液中含有 Na2SiO3杂质,由于 NaHCO3与 CO2不能 发生反应,而物质的酸性:碳酸硅酸,可以通入足量的 CO2,发生反应:Na2SiO32H2O 2CO2=2NaHCO3H2SiO3,然后过滤除去 H2SiO3,正确。 答案:D 4用如图所示的实验装置,选择适当的试剂 B 并进行如下实验,可以达到目的的是 ( ) A试剂 B 为浓硫酸,除去 CO2中混有的少量 SO2气体 B试剂 B 为饱和食盐水,除去氯气中混有的少量氯化氢气体 C试剂 B 为水,收集 NO、CO 等难溶于水的气体 D试
5、剂 B 为新制氢氧化铜悬浊液,检验空气中是否含有甲醛 解析:A 项,二氧化硫和浓硫酸不反应,所以不能达到洗气的目的,错误;B 项,氯气 和水的反应是可逆反应,所以食盐水中含有氯离子能抑制氯气的溶解,氯化氢极易溶于水, 从而能达到洗气的目的,正确;C 项,收集难溶于水的气体采用排水集气法收集,集气瓶中 应该“短管进气长管出气” ,错误;D 项,甲醛和新制氢氧化铜悬浊液反应需要加热,该反 应未加热,错误。 答案:B 5用下列装置进行相应实验,其中能达到实验目的的是( ) A图 1 所示装置可用于 Cu 和浓硫酸反应制取少量 SO2气体 B图 2 所示装置可用于除去 NaHCO3固体中的少量 Na2
6、CO3 C图 3 所示装置可用于蒸干 NH4Cl 饱和溶液制备 NH4Cl 晶体 D图 4 所示装置可用于分离 CCl4萃取碘水后的有机层和水层 解析:Cu 和浓硫酸反应需要加热,A 错误;碳酸氢钠受热易分解,B 错误;NH4Cl 加热 易分解,不能蒸干 NH4Cl 饱和溶液制备 NH4Cl,C 错误;CCl4难溶于水,用分液法分离 CCl4 萃取碘水后的有机层和水层,D 正确。 答案:D 6下列实验装置设计正确,且能达到目的的是( ) 解析:A 项,导管插入水中,不能防止倒吸;C 项,不能用坩埚从溶液中提取溶质;D 项,没有温度计,且没用蒸馏烧瓶,不能用于分馏。 答案:B 7(2019广州模
7、拟)下列有关有机物分离、提纯或除杂的方法错误的是( ) A溴苯中混有溴:加 NaOH 溶液洗涤、静置、分液(溴苯不溶于水,且密度比水大) B除去乙醇中少量乙酸:加入足量生石灰蒸馏 C乙酸乙酯中有乙酸杂质:加入饱和 Na2CO3溶液,充分反应后静置分液 D乙烯中混有 SO2:将其通过盛有酸性 KMnO4溶液的洗气瓶,再干燥 解析:溴和氢氧化钠反应生成溶于水的物质,溴苯不溶于水,且密度比水大,然后采用 分液法进行分离,A 项正确;乙酸和生石灰发生反应生成高沸点的盐,然后利用乙醇的易挥 发性,采用蒸馏法进行分离,B 项正确;加饱和碳酸钠溶液可除去乙酸,且能降低乙酸乙酯 在水溶液中的溶解度,使之析出,
8、然后用分液法进行分离,C 项正确;乙烯、SO2都能与酸 性高锰酸钾溶液发生反应,D 项错误。 答案:D 8(2019济南质检)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 使用乙醇提取碘水中的碘 萃取分液 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:A 项,乙醇与水互溶,所以不能用乙醇提取碘水中的碘,不正确;B 项,乙酸乙 酯和乙醇互溶,用分液的方法无法分离,不正确;C 项,随着
9、温度的升高 KNO3的溶解度变化 较大,而 NaCl 的溶解度变化较小,不正确。 答案:D 9(2019成都模拟)某 KCl 样品中含有少量 K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质,为了提纯 KCl,先将样品溶于适量水中,搅拌、过滤,再将滤液按下图所示步骤进行提纯(过滤操作已 略去)。下列说法不正确的是( ) 滤液 过量 试剂 混合物X 过量 试剂 混合物Y 适量 试剂 混合物Z KCl晶体 A起始滤液常温下 pH7 B试剂为 BaCl2溶液 C上图过程必须经 2 次过滤 D步骤目的是除去 CO 2 3 解析:A 项,起始滤液中含有碳酸钾,碳酸根离子水解使溶液显碱性,pH7,正确;B 项,由上
10、述分析可知,试剂为 BaCl2溶液,正确;C 项,样品溶于适量水中,充分搅拌后 过滤,选择试剂除去杂质时还需要 2 次过滤,共 3 次,错误;D 项,步骤中加入的试剂 为盐酸,其目的是除去 CO 2 3,正确。 答案:C 10 氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。 如图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制的 流程: 根据上述流程回答下列问题: (1)混合中发生反应的化学方程式为_ _。 (2)混合中使用冰水的目的是_ _。 (3)操作和操作的名称分别是_、 _。操作一般适用于分离_(填序号)混合物。 a固体和液体 b固体和固体 c互不相溶的液体 d互溶的液体 (4)混合中加入 Na2SO3的目的是_
11、 _。 (5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡 淡的黄色, 于是甲和乙同学设计了如下简单实验加以探究: 甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色 是因为含有 Fe 3,则用于证明该假设所用的试剂为_,若假设成立,可观察到 的现象为_。 乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为_ _, 其用于证明该假设所用的试剂为_。 解析:(1)SO2具有还原性,Br2具有氧化性,能发生反应 SO2Br22H2O=2HBrH2SO4。 (2)降低体系温度,可以增大 SO2气体在水中的溶解度,同时防止溴挥发。 (3)操作是分离固体和溶液,采用过滤的方法;操作是分离相互溶解的液体,采用 蒸
12、馏的方法。 (4)Na2SO3具有还原性,可以将溴单质还原为溴离子,从而除去粗品中未反应完的溴。 (5)考查 Fe 3、Br 2的检验方法。 答案:(1)SO2Br22H2O=2HBrH2SO4 (2)降低体系温度,防止溴挥发,使反应完全 (3)过滤 蒸馏 d (4)除去粗品中未反应完的溴 (5)KSCN 溶液 溶液变成红色 含有 Br2 CCl4 11 已知废旧干电池中的填充物主要有二氧化锰、 炭黑、 氯化锌、 氯化铵、 淀粉糊、 Mn2O3、 ZnO、FeO、汞的化合物等。某实验小组的同学拟回收废旧干电池中的成分,主要操作流程如 图: 试回答下列问题: (1)步骤用玻璃棒搅拌的目的是_ _
13、; 步骤过滤后,滤液中的主要溶质有_ _ (填化学式); 步骤中灼烧的目的是_。 (2)经过步骤得到的是粗制二氧化锰,要得到精制的二氧化锰还需将粗制二氧化锰用 稀硝酸和蒸馏水洗涤,稀硝酸的作用是 _。 (3)写出步骤中发生反应的化学方程式_ _, 经过步骤得到的固体干燥后,_(填“能”或“不能”)用氯酸钾与之混合加热 的实验代替步骤。 (4)已知 NH4Cl 和 ZnCl2的溶解度(g/100 g 水)如下表: 温度 20 30 40 60 80 NH4Cl 37.2 31.4 45.8 65.6 77.3 ZnCl2 396 437 452 541 614 从滤液中分离 NH4Cl 和 Zn
14、Cl2的方法是_。 (5) 从 有 害 物 质 必 须 特 殊 处 理 的 角 度 考 虑 , 上 述 设 计 不 合 理 的 地 方 是 _ _。 解析:(1)溶解时用玻璃棒搅拌的主要目的是加速其中的可溶性物质溶解;废干电池中 的氯化铵和氯化锌可溶于水;灼烧的目的是除去滤渣中的炭黑和淀粉等有机物。 (2)Mn2O3及其他金属氧化物能溶于稀硝酸,MnO2不溶于稀 HNO3从而分离。 (3)二氧化锰能催化过氧化氢分解放出氧气,从而间接检验二氧化锰;直接用含有机物 的粗制二氧化锰与氯酸钾混合加热会引起爆炸。 (4)由溶解度数据知,两者溶解度相差很大,可采用结晶的方法分离。 答案: (1)促进废干电
15、池筒中的可溶性物质溶解 ZnCl2、 NH4Cl 除去其中的炭黑和有机 物 (2)除去其中的低价锰的氧化物和其他金属化合物 (3)2H2O2= MnO2 2H2OO2 不能 (4)结晶(重结晶) (5)没有回收有害物质汞,在实验过程中会产生汞蒸气污染 12某废催化剂含 58.2%的 SiO2、21.0%的 ZnO、4.5%的 ZnS 和 12.8%的 CuS。某同学用 15.0 g 该废催化剂为原料,回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下: 请回答下列问题: (1)在下列装置中,第一次浸出必须用_(填序号,下同),第二次浸出应选用 _。 (2)第二次浸出时,向盛有滤渣 1 的反应器中先加入稀硫酸
16、,后滴入过氧化氢溶液。若 顺序相反,会造成_ _。 滤渣 2 的主要成分是_。 (3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是_ _。 (4) 某 同 学 在 实 验 完 成 之 后 , 得 到 1.5 g CuSO45H2O , 则 铜 的 回 收 率 为 _。 解析: (1)根据题给化学工艺流程可知, 第一次浸出发生反应: ZnOH2SO4=ZnSO4H2O、 ZnSH2SO4=ZnSO4H2S,生成 H2S 有毒气体,必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理,选 D 装 置,第二次浸出时发生反应:CuSH2O2H2SO4=CuSO4S2H2O,不产生有毒气体,可选用 A 装置。 (2)第二次浸出时,
17、向盛有滤渣 1 的反应器中加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液。若顺 序相反,会造成 H2O2与固体颗粒接触分解。滤渣 2 的主要成分是 SiO2(SiO2和 S)。 (3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是蒸发皿。 (4)15.0 g 废催化剂中含有铜的物质的量为 15.0 g12.8% 96 gmol 10.02 mol,1.5 g CuSO45H2O 中铜的物质的量为 1.5 g 250 gmol 10.006 mol, 则铜的回收率为0.006 mol 0.02 mol 100% 30%。 答案:(1)D A (2)H2O2与固体颗粒接触分解 SiO2(SiO2和 S) (3)蒸发皿 (4)30%