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1、第 2 讲 物质的分离和提纯 课时集训 测控导航表 知识点基础能力挑战 分离、提纯常用物理方法 1,49 分离、提纯常用化学方法 6,7 分离、提纯装置分析 2,38 分析、提纯在实验及工艺流程中的应用 510,1112,13 1.我国明代本草纲目中收载药物 1 892 种,其中“烧酒”条目下写道: “自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上其清如水,味极浓烈, 盖酒露也。 ”这里所用的“法”是指( C ) A.萃取B.渗析C.蒸馏 D.干馏 解析:由信息可知,蒸令气上,则利用互溶混合物的沸点差异分离,则该法 为蒸馏。 2.下列仪器:普通漏斗;容量瓶;蒸馏烧瓶;天平;分液漏斗; 滴定管;燃烧匙
2、,常用于物质分离的是( C ) A. B. C. D. 解析:普通漏斗:用来过滤分离固液混合物。蒸馏烧瓶:可用于液体蒸 馏,分离沸点相差较大的液态混合物。分液漏斗:萃取,分离互不相溶的 液态混合物。 3.下列装置所示的分离、提纯方法和物质的溶解性无关的是( C ) 解析:洗气法、冷却结晶、萃取及分液都与物质的溶解性有关,而蒸馏法 分离液体混合物是利用各液体组分的沸点不同,与物质的溶解性 无关。 4.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( C ) A.操作是过滤,将固体分离除去 B.操作是加热浓缩。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
3、中分离出来 D.操作总共需两次过滤 解析:KNO3中混有 NaCl,提纯 KNO3,将它们溶于热水,并降温结晶。因为 KNO3的溶解度随温度的升高而增大,NaCl 的溶解度随温度的升高基本无明 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。 5.为了将混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠提纯,并制得纯净的氯化钠溶液,某 学生设计如下实验: NaCl、Na2SO4、NH4HCO3残留物溶液悬浊液滤 液纯净的 NaCl 溶液 请回答下列问题: (1)操作 (填“能”或“不
4、能”)用硝酸钡溶液,说明理由: 。 (2)进行操作后,判断 S已除尽的方法是 2 4 。 (3)操作的目的是 ;不先过滤就滴加碳酸钠溶液, 其理由是 。 (4)此设计方案是否严密? (填“是”或“否”),说明理由: 。 解析:(1)操作不能用硝酸钡溶液,因为硝酸根离子会成为新的杂质,而 且很难除去。(2)判断 S已除尽的方法是将滴加 BaCl2溶液后的溶液静 2 4 置,取少许上层清液,滴加 BaCl2溶液,若无浑浊,则 S已除尽。(3)操作 2 4 的目的是除去过量的 Ba2+。加入的 Na2CO3溶液不会使已生成的沉淀溶解,且 一次过滤可以节约药品和时间。(4)此设计方案是不严密的,为了除
5、去过 量的 Ba2+,加入的 Na2CO3溶液也必须过量,过量的 C成为新的杂质,所以 2 3 应该再加适量的盐酸将其除去。 答案:(1)不能 硝酸根离子会成为新的杂质,且很难除去 (2)将滴加 BaCl2溶液后的溶液静置,取少许上层清液,滴加 BaCl2溶液,若 无浑浊,则 S已除尽 2 4 (3)除去过量的 Ba2+ 加入的 Na2CO3溶液不会使已生成的沉淀溶解,且一次 过滤可以节约药品和时间 (4)否 为了除去多余的 Ba2+,加入的 Na2CO3必须过量,过量的 C成为新 2 3 的杂质,应该再加适量的盐酸将其除去 6.下列有关仪器使用及实验操作正确且必要的是( A ) A.提纯混有
6、少量乙酸的乙醇,可先加生石灰,然后过滤,最后蒸馏 B.做蓝矾结晶水的测定实验过程中,用镊子转移热的坩埚 C.做石油的分馏实验过程中,发现未加沸石,停止加热,立即加入沸石 D.用相互滴加的方法可以鉴别石灰水和 NaHCO3溶液 解析:乙酸可以和生石灰反应,生成乙酸钙不挥发,乙醇的沸点较低,过滤, 最后蒸馏,A 项正确;转移热的坩埚用坩埚钳,B 项错误;做石油的分馏实验 过程中,发现未加沸石,停止加热,等冷却后再加入沸石,C 项错误;石灰水 和 NaHCO3溶液反应生成白色沉淀碳酸钙,不能用相互滴加的方法鉴别石灰 水和 NaHCO3溶液,D 项错误。 7.(2019云南昆明月考)实验室用溴和苯反应
7、制溴苯,得到粗溴苯后,要 用如下操作精制:蒸馏;水洗;用干燥剂干燥;10%NaOH 溶液润洗。 正确的操作顺序是( B ) A.B. C.D. 解析:根据制溴苯的反应原理可知,得到的粗溴苯中含有溴化铁、溴、苯、 溴化氢等杂质,本着节约药品的原则,应先用水洗去易溶于水的溴化铁、 溴化氢,再用 NaOH 溶液将溴反应成可溶于水的物质,然后水洗除去,剩余 苯和溴苯的混合物可根据两者沸点不同用蒸馏法将苯除去,蒸馏前还要先 用干燥剂除去水洗时留下的少量水分,所以正确的操作顺序是 。 8.下列实验中,所选装置不合理的是( A ) A.分离 Na2CO3溶液和 CH3COOC2H5,选 B.用 CCl4提取
8、碘水中的碘,选 C.用 FeCl2溶液吸收 Cl2,选 D.粗盐提纯,选和 解析:CH3COOC2H5难溶于 Na2CO3溶液,两者混合会分层,可以用分液法分离, 选,A 项错误;用 CCl4萃取碘水中的碘,选,B 项正确;可以用作洗气 瓶,可用于 FeCl2溶液吸收 Cl2,C 项正确;粗盐提纯需要过滤、蒸发结晶, 选和,D 项正确。 9.(2019云南昆明月考)下列除杂方法不能达到目的的是( D ) 选 项 实验目的熔点/沸点/ 除杂装置 及试剂 SO3:16.8SO3:44.8 A 除去 SO2中的 SO3气体 SO2:-75.5SO2:-10.0 Br2:-7.2Br2:58.8 B
9、除去 Cl2中的 Br2蒸气 Cl2:-101.0Cl2:-34.4 H2C2O4: 189.5 H2C2O4:157 (升华) C 除去 CO2中的 H2C2O4蒸气 CO2:-78.5 (升华) CO2:-56.6 CCl4:-22.6CCl4:76.8 D 除去 CCl4中的 CHCl3气体 CHCl3:-63.5CHCl3:61.3 解析:由装置图中的“冰水”可知,该题是冷凝除杂装置。当 SO3和 SO2的 混合气体通过盛放在冰水中的试管时,SO3变为固体,SO2为气体,A 项能达 到目的;当 Br2和 Cl2的混合气体通过盛放在冰水中的试管时, Br2变为液体,Cl2为气体,B 项能
10、达到目的;当 H2C2O4和 CO2的混合气体通过 盛放在冰水中的试管时,H2C2O4变为固体,CO2为气体,C 项能达到目的;当 CCl4和 CHCl3的混合气体通过盛放在冰水中的试管时,两者都冷凝液化为 液体,D 项不能达到目的。 10.实验室制取氧气并回收提纯 KCl 和 MnO2的流程如下。下列说法错误的 是( C ) A.步骤和步骤都用到玻璃棒 B.步骤的操作有加热浓缩、冷却结晶 C.实验流程中所涉及的三个步骤均必须加热 D.步骤中用硝酸银溶液可验证 MnO2是否洗涤干净 解析:固体 A 为 KCl 和 MnO2,步骤为溶解、过滤;步骤为加热浓缩、冷 却结晶、过滤等,步骤和步骤都要用
11、到玻璃棒,A 项正确;步骤由 KCl 溶液得到 KCl 固体,操作有加热浓缩、冷却结晶,B 项正确;步骤为 溶解、过滤,不需要加热,C 项错误;步骤三中可以通过加 AgNO3溶液检验最 后一次洗涤液中是否含有 KCl 来判断 MnO2是否洗涤干净,D 项正确。 11.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图: (1)实验室灼烧海带,需要下列仪器中的 (填字母)。 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: , 。 (3)提取碘的过程中,可选择的有机试剂是 。 A.
12、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,在如图的分液漏斗中,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,还须经过蒸馏,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 萃取分液 (3)B (4)分液漏斗 普通漏斗 (5)紫红 分液漏斗口上的玻璃塞没有打开或塞上的凹
13、槽(或小孔)没有对 准漏斗口上的小孔 (6)使蒸馏烧瓶受热均匀,控制加热温度不至过高 蒸馏烧瓶 12.如图所示为从固体混合物中分离 X 的两种方案,请根据方案 1 和方案 2 指出下列说法中合理的是( D ) 方案 1: 方案 2: A.可以选用方案 1 分离碳酸氢钠中含有的氯化铵 B.方案 1 中的残留物应该具有的性质是受热易挥发 C.方案 2 中加入的试剂一定能够与除 X 外的物质发生化学反应 D.方案 2 中加入 NaOH 溶液可以分离出 SiO2和 Fe2O3混合物中的 Fe2O3 解析:A 项,碳酸氢钠、氯化铵受热均易分解,故用方案 1 不能将两物质分 离,错误;B 项,方案 1 中
14、的残留物应该具有受热时不挥发或难分解的性质, 错误;C 项,方案 2 中加入的试剂可能不与除 X 外的物质发生化学反应,如 加水进行溶解分离,错误;D 项,SiO2与 NaOH 溶液反应生成 Na2SiO3溶解而 分离,正确。 13.青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在 甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为 156157 ,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。已知:乙醚沸点为 35 ,从青蒿 中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽 油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺如图所示: (1)对青蒿进行干燥破碎的目的是 。 (2)操作
15、需要的玻璃仪器主要有烧杯、 , 操作的名称是 。 (3)操作的主要过程可能是 (填字母)。 A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶 B.加 95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤 C.加入乙醚进行萃取分液 (4)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下:将 28.2 g 青蒿素样品 放在硬质玻璃管 C 中,缓缓通入空气数分钟后,再充分燃烧,精确测定装置 E 和 F 实验前后的质量,根据所测数据计算。 装置 A、E、F 中盛放的物质分别是 、 、 。 G 的作用是 。 解析:(1)根据乙醚浸取法的流程可知,对青蒿进行干燥破碎,可以增大青 蒿素与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率。 (2)操作为过滤,需要的玻璃仪器主要有烧杯、漏斗、玻璃棒;操作的 名称是蒸馏。 (3)根据题意,青蒿素几乎不溶于水,A 错误;青蒿素易溶于乙醚,无法分液 提取,C 错误,B 正确。 (4)为了能准确测量青蒿素燃烧生成的 CO2和 H2O,实验前应通入除去 CO2 和 H2O 的空气,排除装置内的空气,防止干扰实验。E 和 F 一个吸收生成的 H2O,一个吸收生成的 CO2,应先吸收水后吸收 CO2,所以 E 内装的是无水 CaCl2或 P
