（新）2022届第2讲 物质的分离和提纯（精练）解析版.doc

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1、第2讲 物质的分离和提纯1下列仪器常用于物质分离的是()ABC D【答案】B【解析】试管常用于物质的制备、发生装置；普通漏斗常用于过滤，可用来分离固液混合物；分液漏斗常用于分离互不相溶的液体混合物；托盘天平常用于称量固体的质量；蒸馏烧瓶常用于分离沸点不同的液体混合物；研钵常用于固体药品的研磨，不能用来分离。所以用来分离的仪器有 。2为达到下列实验目的，所采用的方法正确的是()A分离饱和食盐水和沙子的混合物过滤B分离水和汽油的混合物蒸馏C从硝酸钾和氯化钾混合液中获取硝酸钾蒸发D从溴水中提取溴分液【答案】A【解析】沙子不溶于水，食盐溶于水，则利用过滤法可分离，故A正确；水和汽油的混合物分层，则利用

2、分液法分离，故B错误；硝酸钾、KCl的溶解度受温度影响不同，若蒸发均从溶液中析出，应利用结晶法分离，故C错误；溴水不分层，不能利用分液分离，溴易溶于有机溶剂，不易溶于水，应利用萃取分液，故D错误。3为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从图中选择合适的装置并连接。其中连接顺序合理的是()AaaddeBccddgCbbddg Dddccf【答案】B【解析】盐酸和大理石制得的CO2气体含有氯化氢和水蒸气，除氯化氢用饱和NaHCO3溶液，除水蒸气用浓硫酸，CO2比空气密度大，所以用向上排空气法收集CO2气体。4仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)或实验装置就能达到相应实验目的的是()选项

3、ABCD实验目的除去KCl中少量MnO2用10 mol·L1盐酸配制100 mL 0.1 mol·L1盐酸用NaCl溶液制备NaCl晶体除去乙烯中少量SO2实验仪器或装置烧杯、玻璃棒、分液漏斗100 mL容量瓶、玻璃棒、烧杯【答案】C【解析】A项，MnO2难溶于水，KCl易溶于水，故采用过滤法，应该用普通漏斗而不是分液漏斗，错误；B项，缺少量取盐酸的仪器，如酸式滴定管或移液管等，错误；D项，SO2和乙烯均能与酸性KMnO4溶液反应，故不能达到除杂的目的，错误。5.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析正确的是()A操作是过滤，将固体分离除去B操作是加热浓

4、缩，趁热过滤，除去杂质氯化钠C操作是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来D操作总共需两次过滤【答案】C 【解析】KNO3中混有NaCl应提纯KNO3，将它们都溶于水，并降温结晶。因为KNO3的溶解度随温度的升高而升高，NaCl的溶解度随温度的升高而基本无明显变化。则有，操作是在烧杯中加水溶解，操作是蒸发浓缩，得到较高温度下的KNO3饱和溶液，操作为冷却结晶，利用溶解度差异使KNO3结晶析出，过滤，洗涤，干燥即得KNO3晶体。6下表是Fe2、Fe3、Zn2被OH完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2、Fe3杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是()金属离子Fe2Fe3Z

5、n2完全沉淀时的pH7.74.56.5A.H2O2、ZnO B氨水CKMnO4、ZnCO3 DNaOH溶液【答案】A【解析】要使Fe2和Fe3全部除去，由题给信息可知，需将Fe2全部氧化成Fe3，再调节溶液pH范围为4.5pH<6.5，即可将Fe3完全转化为Fe(OH)3沉淀，且保证Zn2不沉淀。氧化Fe2时不能引入新的杂质，只能用H2O2，调pH时也不能引入新的杂质，用ZnO能促进Fe3的水解。7物质中杂质(括号内为杂质)的检验、除杂的试剂或方法都正确的是()选项物质及其杂质检验除杂ACl2(HCl)湿润的淀粉­KI试纸饱和食盐水BNO(NO2)观察颜色或湿润的淀粉­

6、;KI试纸水CCO2(HCl)AgNO3溶液(含稀硝酸)饱和Na2CO3溶液DNaHCO3溶液(Na2CO3)Ca(OH)2溶液过量CO2【答案】B【解析】A项，湿润的淀粉­KI试纸只能检验Cl2，不能检验HCl，错误；B项，NO2为红棕色，可通过观察气体颜色检验，NO2溶于水生成NO和硝酸(遇到湿润的淀粉­KI试纸变色)，也可以用水除杂，正确；C项，含稀硝酸的AgNO3溶液可鉴别溶液中的Cl，混合气体通入含稀硝酸的AgNO3溶液中产生白色沉淀，CO2和HCl均与Na2CO3溶液反应，不能除杂，应选饱和NaHCO3溶液除杂，错误；D项，二者均可与Ca(OH)2溶液反应生成白

7、色沉淀，不能检验杂质Na2CO3，但Na2CO3与CO2反应生成NaHCO3，可除杂，错误。8某氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。下列说法中正确的是()A起始滤液的pH7B试剂为Ba(NO3)2溶液C步骤中加入试剂的目的是除去Ba2D图示的步骤中必须要经过2次过滤操作【答案】C【解析】结合题中流程图可知，实验过程中先将样品溶于水，过滤后，向滤液中加入试剂(BaCl2溶液)，使Ba2与SO反应生成BaSO4沉淀，过滤后再向滤液中加入试剂(K2CO3溶液)，以除去引入的Ba2，过滤掉生成的BaC

8、O3沉淀后再向滤液中加入盐酸，以除去引入的CO，最后加热蒸干Q可得纯净的KCl晶体。起始时滤液中含有K2CO3，由于CO水解而使滤液显碱性，A项错误；试剂不能为Ba(NO3)2溶液，否则会引入难以除去的NO，B项错误；图示中的2次过滤操作可以合并为1次，D项错误。9如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应H2C2O4COCO2H2O制取CO，则合理的装置组合为()A BC D【答案】D【解析】由反应物的状态和反应条件可选作为制取装置；除去CO2可选用或装置，要收集CO只能用装置，故合理的装置组合为或。10中学化学实验室经常用到下列实验装置，其中不可用于物质分离的装置是()【答案】

9、C【解析】A项用于分离互不相溶的液体，B项用于固液分离，D项用于分离沸点相差较大的液体，只有C项用于滴定，不用于物质分离。11下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项实验目的分离方法原理A除去CO2中的HCl通入饱和Na2CO3溶液洗气HCl与Na2CO3溶液反应生成CO2B除去乙醇中少量的乙酸加入足量生石灰蒸馏乙醇和乙酸钙的沸点相差较大C除去KNO3固体中的NaCl冷却热饱和溶液重结晶NaCl在水中的溶解度很大D分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同【答案】B【解析】饱和Na2CO3溶液可吸收CO2，A项错误；用重结晶法除去KNO3固体中的NaCl是因为KNO3在水中

10、的溶解度受温度的影响大，C项错误；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能采取分液的方法分离，D项错误。12某无色溶液中可能含有Na、Ba2、Cl、Br、SO、SO中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：步骤序号操作步骤现象(1)用pH试纸检验溶液的pH>7(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4、振荡、静置下层呈橙色(3)向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生下列结论正确的是()A不能确定的离子是B不能确定的离子是C肯定含有的离子是D肯定没有的离子是【答案】C【解析】(1)用pH

11、试纸检验，溶液的pH>7，说明溶液呈碱性，肯定含有SO，则一定不含Ba2，根据溶液呈电中性原则，阳离子一定含有Na；(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4、振荡、静置，CCl4层呈橙色，说明溶液中含有Br；(3)向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，该沉淀为BaSO4，但不能确定是否含有SO，因为在第(2)步骤中加入过量氯水后，SO被氧化为SO；(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，该沉淀为AgCl，但不能确定溶液中是否含有Cl，因所加氯水中含有Cl。则溶液中一定含有的离子为，可能含有的离子为，一定不存在的离子是。13下列

12、叙述不正确的是()A在溶液中加KSCN溶液，溶液显红色，证明原溶液中一定有Fe3，可能有Fe2B气体通过湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，证明原气体中一定含有氨气C用铂丝蘸取白色粉末灼烧，火焰呈黄色，证明原粉末中一定有Na，可能有KD向某溶液中加盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO或SO【答案】D【解析】KSCN与Fe3作用使溶液显红色，只能说明含Fe3，不能说明有无Fe2，A正确；气体通过湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，证明原气体中含有氨气，B正确；用铂丝灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na，没有透过蓝色的钴玻璃观察，则可能有K，C正确；将生成的气体通入澄

13、清石灰水，溶液变浑浊，证明气体中含二氧化碳、二氧化硫中的一种或两种，则溶液中含有的阴离子可能为CO、SO、HCO或HSO，D错误。14溶液X中可能含有K、Mg2、Al3、AlO、SiO、CO、SO、SO中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：下列判断正确的是()A气体甲一定是纯净物B沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物CK、AlO和SiO一定存在于溶液X中DCO和SO一定不存在于溶液X中【答案】C【解析】据流程图，加过量稀盐酸有气体产生，说明溶液中含有CO或SO或两者都有，生成的气体是二氧化碳或二氧化硫或两者都有，一定不存在和CO或SO不共存的Mg2、Al3；加盐酸有沉淀生成，说明溶液中一定含有

14、SiO；加入过量氨水(提供OH)有白色沉淀生成，只能是氢氧化铝沉淀，说明此时溶液中存在Al3，但是原来溶液中的Al3一定不能存在，所以该Al3是AlO和盐酸反应生成的，所以，原溶液中一定存在AlO，要保证溶液呈电中性，只有K这一种阳离子，所以一定存在K。根据上述分析可知，气体甲可能是二氧化碳或二氧化硫或两者的混合气体，A错误；原溶液中不含有Mg2，所以沉淀甲是硅酸，不可能是硅酸镁，B错误；K、AlO和SiO一定存在于溶液X中，C正确；不能确定溶液中是否含有SO，但可能含有CO，D错误。15向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是()选项操作 现象 结论A滴加BaCl2溶

15、液生成白色沉淀原溶液中有SOB滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有IC用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na、无KD滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NH【答案】B【解析】滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成，不能说明原溶液中有SO，因为若溶液中含有SO、CO、Ag等，滴加氯化钡溶液也都生成白色沉淀，故A错误；氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质，四氯化碳把碘单质从水溶液中萃取出来，四氯化碳密度比水大，下层溶液显紫色，故B正确；Na的黄色火焰可以覆盖K的浅紫色火焰，故检验K需透过蓝色钴玻璃观察火焰，故C错误；氨气极易溶于水，若溶液中含

16、有少量的NH，滴加稀NaOH溶液需加热才会放出氨气，故D错误。16某酸性废水中可能含有Fe2、Fe3、Al3、Mg2、Na、K、CO、SO。取废水样品分别进行如图所示四个实验，则下列推断正确的是()A废水中含有Na，不含KB废水中含有SO和COC废水中不含Fe3，可能含Fe2D废水中一定含有Na、Al3、SO【答案】D【解析】根据已知废水为酸性，故和H反应的离子不能存在，即CO不存在，根据溶液是电中性的，可知SO一定存在，由实验焰色反应颜色为黄色，说明一定含有Na，可能含有K；实验加盐酸后再加BaCl2溶液有白色沉淀生成，也再一次说明含有SO；实验加KSCN溶液，无明显现象，说明不含Fe3；实

17、验滴加NaOH溶液至过量，一开始无现象，后有白色沉淀产生，最后沉淀溶解，说明含有Al3，不含有Fe2和Mg2，所以废水中肯定含有Na、SO和Al3，肯定不含CO、Fe2、Mg2、Fe3，可能含有K，故D正确。17.实验室在500 时隔绝空气加热硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2至分解完全并确定分解产物成分的装置如图所示(已知分解的固体产物中可能有FeO、Fe2O3和Fe3O4，气体产物中可能有NH3、N2、H2O、SO3和SO2)。下列说法正确的是()A.装置用于检验分解产物中是否有水蒸气生成，试剂X最好选用碱石灰B.装置用于检验分解产物中是否有SO3气体生成并除去SO3和NH3C.取中固

18、体残留物与稀硫酸反应并滴加KSCN溶液，溶液变红，则残留物一定为Fe2O3D.装置用于检验分解产物中是否有SO2气体生成，装置用于收集生成的NH3和N2【答案】B【解析】装置的作用是检验分解产物中是否有水蒸气生成，故试剂X应选用无水CuSO4，A错误；装置用于检验分解产物中是否有SO3气体生成，若有SO3气体生成，则装置中产生白色沉淀硫酸钡，并用氯化钡和盐酸除去SO3和NH3，B正确；中固体残留物中可能还含有FeO，可能不含有Fe2O3而含有Fe3O4，不一定为Fe2O3，C错误；NH3极易溶于水，若分解产物中有NH3，则NH3被装置中的溶液吸收，装置中不可能收集到NH3，D错误。18.如图表

19、示从原混合物中分离出X的两种方案，下列说法中不合理的是()A.若含X的混合物为溴水，可通过方案进行分离，加入试剂为CCl4，充分振荡后液体分层，下层为X的CCl4溶液B.若含X的混合物为BaSO4、BaSO3的混合物，可通过方案进行分离，加入试剂为稀硝酸，X为BaSO4C.若含X的混合物为乙醇和乙酸乙酯的混合物，可通过方案进行分离，加入试剂为饱和NaOH溶液，残留液中含有乙酸钠D.若含X的混合物为Fe、Al，可通过方案进行分离，加入的试剂是过量的NaOH溶液，1 mol X与足量氯气完全反应时，转移3 mol电子【答案】C【解析】溴易溶于四氯化碳，微溶于水，四氯化碳的密度比水大，分液时在混合液

20、的下层，该方法合理，故A不符合题意；BaSO3被稀硝酸氧化成BaSO4，然后通过过滤得到BaSO4，该方法合理，故B不符合题意；分离乙醇和乙酸乙酯时，应该选用饱和Na2CO3溶液，否则乙酸乙酯与NaOH溶液反应，该方法不合理，故C符合题意；Al可与NaOH溶液反应，故最后得到的X为铁，铁与氯气反应生成氯化铁，1 mol铁与足量氯气完全反应时转移3 mol电子，该描述合理，故D不符合题意。19.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：回答下列问题：(1)在下列装置中，第

21、一次浸出必须用_，第二次浸出应选用_。(填标号) (2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸，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 CuSO4·5H2O，则铜的回收率为_。 【答案】(1)DA (2)H2O2与固体颗粒接触分解SiO2(SiO2和S)(3)蒸发皿(4)30%【解析】(1)根据题给化学工艺流程知第一次浸出发生反应ZnO+H2SO4=ZnSO4 +H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S，有

22、有毒气体H2S生成，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：CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O，不产生有毒气体，可选用A装置。(2)第二次浸出时，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 g×12.8%÷96 g·mol-1=0.02 mol，1.5 g CuSO4·5H2O中铜的物质的量为1.5 g&#

23、247;250 g·mol-1=0.006 mol，则铜的回收率为0.006mol0.02mol×100%=30%。20硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2是分析化学中的重要试剂。查阅资料隔绝空气加热至500 时硫酸亚铁铵能完全分解，分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。实验探究某化学小组选用如图所示部分装置进行实验(夹持装置略)。验证分解产物中含有氨气和水蒸气，并探究残留固体成分。(1)所选用装置的正确连接顺序为_(填装置序号)。(2)证明有水蒸气生成的实验现象为_。(3)证明有氨气生成的实验现象为_。(4)A中固体完全分解后变为红棕色粉末，设计实验证明A中

24、残留固体仅为Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4：_。【答案】(1)ACBD(2)C中无水硫酸铜变蓝(3)D中无色酚酞溶液变为红色(4)取少量A中残留固体，加入适量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，则残留固体是Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4【解析】(1)实验的目的是验证(NH4)2Fe(SO4)2的分解产物中含有NH3和水蒸气，并探究残留固体成分，装置A用于分解(NH4)2Fe(SO4)2固体，装置C用于检验水蒸气，装置B用于吸收SO2气体，装置D用于检验NH3，由于分解产生气体通过溶液时会混入水蒸气，故应先检验水蒸气，后检验NH3，所选装置的连接顺序为ACBD。(2)无水硫酸铜粉末遇水蒸气生成CuSO4·5H2O晶体，由白色粉末变成蓝色晶体。(3)NH3通过导管进入D，溶于水形成氨水，使溶液显碱性，酚酞溶液由无色变成红色。(4)FeO和Fe3O4溶于稀硫酸，都能产生还原性的Fe2，能使酸性KMnO4溶液褪色；Fe2O3溶于稀硫酸产生Fe3，不能使酸性KMnO4溶液褪色，故可将残留固体溶于稀硫酸，再利用酸性KMnO4溶液进行检验。