2019-2020年高中化學(xué)專題一物質(zhì)的分離與提純物質(zhì)的分離與提純同步訓(xùn)練蘇教版一、選擇題(本題包括12小題,每小題4分,共48分。每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.提取葉綠體中的色素時(shí)要加入丙酮,其原因是()A.讓色素溶解B.防止葉綠素被破壞C.便于將葉片研磨成勻漿D.促使葉綠體中色素分離解析:提取葉綠體中色素時(shí),加入丙酮目的是使色素溶解,A正確。答案:A2.下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)原理或操作的敘述中,不正確的是()A.從碘水中提取單質(zhì)碘時(shí),不能用無水乙醇代替CCl4B.可用新制的Cu(OH)2懸濁液檢驗(yàn)牙膏中存在的甘油C.紙層析實(shí)驗(yàn)中,需將濾紙上的試樣點(diǎn)浸入展開劑中D.實(shí)驗(yàn)室中提純混有少量乙酸的乙醇,可采用先加生石灰,過濾后再蒸餾的方法解析:本題是一組實(shí)驗(yàn)操作或原理的正誤判斷問題。A.乙醇和碘互溶,乙醇與水也互溶,不能作為萃取劑使用。B.新制Cu(OH)2懸濁液與多羥基醇反應(yīng)生成絳藍(lán)色溶液。C.紙層析實(shí)驗(yàn)中,不能將濾紙上的試樣點(diǎn)浸入展開劑中,否則試樣會(huì)溶解在展開劑中。D.除乙酸與氧化鈣反應(yīng)外,氧化鈣還能吸水,過濾后利用乙醇沸點(diǎn)低的原理進(jìn)行蒸餾最好。答案:C3.在進(jìn)行Fe3+和Cu2+分離實(shí)驗(yàn)時(shí),不能讓層析液(展開劑)沒及試樣斑點(diǎn)的原因是()A.Fe3+和Cu2+會(huì)溶解在層析液中,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯B.濾紙上Fe3+和Cu2+會(huì)擴(kuò)散不均影響實(shí)驗(yàn)效果C.濾紙上的濾液細(xì)線會(huì)變粗而使Fe3+和Cu2+太分散D.濾紙上的Fe3+和Cu2+會(huì)混合起來不分散解析:試樣點(diǎn)若觸及展開劑,Fe3+和Cu2+會(huì)溶解在展開劑中,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯。因此,濾紙條下端浸入展開劑中0.5 cm,勿使試樣斑點(diǎn)浸入溶液中。答案:A4.下列實(shí)驗(yàn)方法中,不可能達(dá)到預(yù)期目的的是()A.用鹽析法分離皂化反應(yīng)的產(chǎn)物B.用升華法分離碘和氯化銨的混合物C.用結(jié)晶法分離硝酸鉀和氯化鈉的混合物D.用分液法分離水和硝基苯的混合物解析:加熱條件下碘易升華,冷卻后碘凝華,NH4Cl受熱分解為NH3和HCl,冷卻后又化合為NH4Cl,無法分開。答案:B5.油墨是由多種色素按一定比例混合而成的,某同學(xué)欲用紙層析法將其主要色素分離開來,可選用作展開劑的物質(zhì)是()A.鹽酸B.酒精C.NaOH溶液D.丙酮+鹽酸解析:紙層析中要求流動(dòng)相溶劑對(duì)分離物質(zhì)應(yīng)有適當(dāng)?shù)娜芙舛取４鸢?D6.在圓形濾紙的中央點(diǎn)上,對(duì)葉綠體的色素進(jìn)行色素層析,會(huì)得到近似同心的四個(gè)色素環(huán),排列在最里圈的色素呈()A.橙黃色B.藍(lán)綠色C.黃綠色D.黃色解析:葉綠體中4種色素在濾紙上的擴(kuò)散速率大小順序?yàn)?胡蘿卜素(橙黃色)>葉黃素(黃色)>葉綠素a(藍(lán)綠色)>葉綠素b(黃綠色)。故最內(nèi)層應(yīng)為黃綠色。答案:C7.在高溫下某溶液中,溶解硝酸鉀、氯化鈉均達(dá)飽和,冷卻析出晶體的成分是()A.純硝酸鉀晶體B.大量硝酸鉀晶體,少量氯化鈉C.等量的硝酸鉀和氯化鈉D.大量氯化鈉,少量硝酸鉀解析:硝酸鉀的溶解度隨溫度的變化較大,氯化鈉的溶解度隨溫度的變化不大。因此,冷卻硝酸鉀、氯化鈉的飽和溶液,析出晶體的成分是大量硝酸鉀晶體、少量氯化鈉。結(jié)晶法可分離溶解度不同的兩種物質(zhì)。答案:B8.“粗鹽的提純”實(shí)驗(yàn)中,蒸發(fā)時(shí),正確的操作是()A.把渾濁的液體倒入蒸發(fā)皿內(nèi)加熱B.開始析出晶體后用玻璃棒攪拌C.待水分完全蒸干后停止加熱D.蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)即停止加熱解析:“粗鹽的提純”實(shí)驗(yàn)涉及溶解、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶等基本操作內(nèi)容,四項(xiàng)操作從始至終均要使用玻璃棒(加速溶解、引流、防迸濺)。為保證提純目的,過濾后要將澄清濾液進(jìn)行蒸發(fā),而加熱至蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí),停止加熱,利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干(最后用玻璃棒把固體轉(zhuǎn)移到紙上,稱量后回收)。答案:D9.色譜分析法是現(xiàn)代分離實(shí)驗(yàn)技術(shù)中的一種。已知兩種有機(jī)色素A與B混合在一起,經(jīng)測(cè)定知A的極性比B強(qiáng),則下列說法正確的是()A.用溶解過濾法,B不溶于水,A溶于水B.用重結(jié)晶法,A在水中的溶解度比B大C.用蒸餾法,因?yàn)锳的熔沸點(diǎn)高D.用紙層析法,丙酮為展開劑,下端為A,上端為B解析:因?yàn)锳、B為有機(jī)色素,所以A、B不易溶于水,而易溶于有機(jī)溶劑,如丙酮,因此可利用有機(jī)溶劑丙酮作展開劑,用紙層析法分離兩種色素,因?yàn)锳的極性比B強(qiáng),故A的轉(zhuǎn)移速率慢一些,A在下端,B在上端,D正確。答案:D10.從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)方法:稱取3 g干海帶,用刷子把干海帶表面的附著物刷凈。將海帶剪碎,用酒精潤(rùn)濕(便于灼燒)后,放在坩堝中。用酒精燈灼燒盛有海帶的坩堝,至海帶完全成灰,停止加熱,冷卻。將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中,再向燒杯中加入10 mL蒸餾水,攪拌,煮沸23 min,使可溶物溶解,過濾。向?yàn)V液中滴入幾滴硫酸,再加入約1 mL H2O2溶液,觀察現(xiàn)象。下列說法正確的是()A.步驟中也可以用水洗滌除去海帶表面的附著物B.步驟過濾操作需要兩種玻璃儀器C.步驟所得的溶液中加入淀粉可看到藍(lán)色現(xiàn)象D.通過以上步驟即可得到純度高的I2解析:因?yàn)楹е械腎-能溶解在水中,所以海帶不要用水洗滌。過濾需要玻璃棒、燒杯、漏斗三種玻璃儀器。步驟發(fā)生的反應(yīng)為2KI+H2O2+H2SO4I2+K2SO4+2H2O,生成的I2與淀粉反應(yīng)生成藍(lán)色物質(zhì)。通過步驟所得的溶液中含有I2、K2SO4等,常用CCl4等萃取劑進(jìn)行萃取,然后經(jīng)過蒸餾等操作除去萃取劑,從而得到純度較高的I2。答案:C11.為了除去氯化鉀中含有的少量硫酸鎂和氯化鈣雜質(zhì),需進(jìn)行下列6項(xiàng)操作,先后次序正確的是()加水溶解加熱蒸發(fā)得到晶體加入過量的氯化鋇溶液加入適量的鹽酸加入過量碳酸鉀過濾A.B.C.D.解析:首先將樣品溶于水,先加入過量BaCl2,除去S,再加入過量K2CO3,除去Mg2+、Ca2+及Ba2+,將所得沉淀過濾后,再加入適量鹽酸,除去C,最后加熱蒸發(fā)即得到KCl晶體。答案:D12.下列分離混合物的方法中不正確的是()A.從酒精和水的混合物中分離出酒精蒸餾法B.使渾濁的食鹽水變澄清過濾法C.從溴水中分離出溴分液法D.把硝酸鉀和氯化鉀從同一溶液中分離開來蒸發(fā)結(jié)晶法解析:A項(xiàng)酒精與水互溶為均勻的液態(tài)混合物;酒精的沸點(diǎn)比水的沸點(diǎn)低。用蒸餾法可以把酒精從混合物中分離出來。B項(xiàng)食鹽水渾濁,說明食鹽水里混有固體混合物,過濾法可以除去混在液體里的固體物質(zhì),使液體由渾濁變澄清。C項(xiàng)溴水是溴和水形成的均勻液態(tài)混合物,分液法不能分離二者。從溴水中分離出溴,要先用萃取劑(如四氯化碳、苯、直餾汽油)將溴從水中萃取出來,然后再進(jìn)行分液。D項(xiàng)硝酸鉀和氯化鉀都易溶于水;硝酸鉀的溶解度受溫度的影響較大,氯化鉀的溶解度受溫度的影響較小。由此,可以用蒸發(fā)結(jié)晶法把硝酸鉀和氯化鉀從同一溶液中分離開來。答案:C二、非選擇題(本題包括4小題,共52分)13.(12分)(1)進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn),必須用到下列何種儀器,請(qǐng)用該儀器的名稱填空:欲干燥NH3須使用儀器;欲分離互不相溶的兩種液態(tài)物質(zhì),須使用;欲分離液態(tài)混合物中沸點(diǎn)不同的組分,須使用;欲分離浮于液體中的固體物質(zhì),須使用。(2)物質(zhì)的分離是化學(xué)研究中常用的方法,填寫下列物質(zhì)分離時(shí)需使用的方法(不必?cái)⑹霾僮骷?xì)節(jié))。兩種互不相溶的液體的分離。固體和液體的分離。含固體溶質(zhì)的溶液中除去部分溶劑。膠體中分離出可溶電解質(zhì)。幾種沸點(diǎn)相差較大的互溶液體的分離。根據(jù)兩種物質(zhì)在水中溶解度的不同,提純物質(zhì)。根據(jù)物質(zhì)在不同溶劑中溶解度的不同,將物質(zhì)從溶解度較小的溶劑中提取到溶解度較大的溶劑中。解析:(1)題是對(duì)幾種常見儀器的名稱及主要用途的考查。(2)題是對(duì)分離物質(zhì)的幾種常用方法:過濾、蒸發(fā)、分液、滲析、蒸餾(或分餾)、結(jié)晶、萃取等原理的考查。要熟悉這些方法的原理和使用條件,如蒸餾:物理方法,根據(jù)物質(zhì)的沸點(diǎn)不同,將物質(zhì)由液態(tài)變成氣態(tài)加以分離。結(jié)晶:物理方法,根據(jù)溶質(zhì)的溶解度隨溫度或溶劑量的改變而改變,將溶質(zhì)從溶液中析出。萃取:根據(jù)物質(zhì)在不同溶劑中溶解度的不同,將物質(zhì)從溶解度較小的溶劑中提取到溶解度較大的溶劑中。答案:(1)干燥管分液漏斗蒸餾燒瓶、酒精燈漏斗(2)分液過濾蒸發(fā)滲析蒸餾(或分餾)結(jié)晶萃取14.(12分)甲基橙和酚酞在水中和有機(jī)溶劑中的溶解度不同,當(dāng)溶劑沿濾紙流經(jīng)混合物樣點(diǎn)時(shí),甲基橙和酚酞會(huì)以不同的速率在濾紙上移動(dòng),從而達(dá)到分離的目的。某?；瘜W(xué)興趣小組擬通過該原理將甲基橙和酚酞從混合溶液A中分離開來:步驟:把0.1 g甲基橙和0.1 g酚酞溶解在10 mL 60%的乙醇溶液里,配制混合溶液A;另將10 mL乙醇和4 mL濃氨水充分混合,配成混合溶液B。步驟:在一張圓形濾紙中心扎一小孔,將細(xì)紙芯插入濾紙中央(如圖)。在距濾紙中心約1 cm的圓周上,選擇三個(gè)點(diǎn),分別用毛細(xì)管將A溶液在該三點(diǎn)處點(diǎn)樣。步驟:將濾紙覆蓋在盛有B溶液的培養(yǎng)皿上,使濾紙芯與溶液接觸,放置一段時(shí)間,點(diǎn)樣逐漸向外擴(kuò)散,形成黃環(huán)。步驟:待黃環(huán)半徑擴(kuò)散到濾紙半徑的時(shí),取下濾紙,等濾紙稍干后,噴上飽和Na2CO3溶液,通過現(xiàn)象判斷分離的效果。試回答下列問題:(1)本實(shí)驗(yàn)采用的分離方法叫,若分離淀粉膠體與氯化鈉的混合液,則可選用法。(2)步驟中若在濾紙上事先做點(diǎn)樣位置標(biāo)記,宜選用(填“鋼”或“鉛”)筆。(3)步驟中噴灑Na2CO3溶液后,能觀察到的現(xiàn)象是,這說明實(shí)驗(yàn)中(填“甲基橙”或“酚酞”)在濾紙上移動(dòng)速率更快。(4)他們可以通過來判斷分離的效果。解析:(1)由題給信息可知該實(shí)驗(yàn)采用的分離方法是紙層析法。分離淀粉膠體和NaCl的混合溶液常選用滲析法。(2)鋼筆中的墨水會(huì)對(duì)該實(shí)驗(yàn)造成干擾,因此做點(diǎn)樣位置標(biāo)記時(shí),應(yīng)選用鉛筆。(3)Na2CO3溶液顯堿性,酚酞遇堿液變紅色,甲基橙遇堿液變黃色。(4)通過色斑間的距離大小,可判斷出分離的效果。答案:(1)紙層析法(或色譜法)滲析(2)鉛(3)內(nèi)部為黃環(huán),外部為紅環(huán)酚酞(4)色斑間的距離大小15.(13分)利用海洋資源可以獲得很多物質(zhì)。例如,從海水得到的食鹽水可以用來制取食鹽,可以用來電解得到許多化工原料,還可以通過蒸餾獲得淡水,等等。從海水得到的粗食鹽水常含Ca2+、Mg2+、S,需要分離提純?，F(xiàn)有含少量CaCl2、MgSO4的粗食鹽水,在除去懸浮物和泥沙之后,要用4種試劑,即鹽酸、Na2CO3、NaOH、BaCl2,來除去食鹽水中的Ca2+、Mg2+、S。提純時(shí)的操作步驟和加入試劑的情況如下圖所示。圖中a、b、c分別表示上述4種試劑中的各一種,試回答下列問題。(1)沉淀A的名稱是。(2)試劑c是,判斷試劑c已經(jīng)足量的方法是。(3)加入a、b后溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為。(4)現(xiàn)有下列儀器,過濾出沉淀A、B、C時(shí)必須用到的有(填序號(hào)),儀器的名稱是,是,是。解析:從海水中制取食鹽的原理為:先加入過量BaCl2溶液,除去S,離子反應(yīng):Ba2+SBaSO4,再加入NaOH、Na2CO3,除去Mg2+、Ca2+及Ba2+,離子反應(yīng)為:Mg2+2OH-Mg(OH)2,Ca2+CCaCO3,Ba2+CBaCO3,過濾除去沉淀,最后加入鹽酸,除去C和OH-,離子反應(yīng)為:C+2H+CO2+H2O,OH-+H+H2O。在過濾時(shí),主要儀器為漏斗(),所給儀器中為容量瓶,是蒸餾燒瓶,是冷凝管。答案:(1)硫酸鋇(2)鹽酸溶液中不再產(chǎn)生氣體(3)Ca2+CCaCO3、Ba2+CBaCO3、Mg2+2OH-Mg(OH)2(4)容量瓶蒸餾燒瓶冷凝管16.(15分)二苯基乙二酮常用作醫(yī)藥中間體及紫外線固化劑,可由二苯基羥乙酮氧化制得,反應(yīng)的化學(xué)方程式及裝置圖(部分裝置省略)如下:+2FeCl3二苯基羥乙酮+2FeCl2+2HCl二苯基乙二酮在反應(yīng)裝置中,加入原料及溶劑,攪拌下加熱回流。反應(yīng)結(jié)束后加水煮沸,冷卻后即有二苯基乙二酮粗產(chǎn)品析出,用70%乙醇水溶液重結(jié)晶提純。重結(jié)晶過程:加熱溶解活性炭脫色趁熱過濾冷卻結(jié)晶抽濾洗滌干燥請(qǐng)回答以下問題:(1)寫出裝置圖中玻璃儀器的名稱:a,b。(2)趁熱過濾后,濾液冷卻結(jié)晶。一般情況下,下列哪些因素有利于得到較大的晶體。A.緩慢冷卻溶液B.溶液濃度較高C.溶質(zhì)溶解度較小D.緩慢蒸發(fā)溶劑如果溶液發(fā)生過飽和現(xiàn)象,可采用等方法促進(jìn)晶體析出。(3)抽濾所用的濾紙應(yīng)略(填“大于”或“小于”)布氏漏斗內(nèi)徑,將全部小孔蓋住。燒杯中的二苯基乙二酮晶體轉(zhuǎn)入布氏漏斗時(shí),杯壁上往往還粘有少量晶體,需選用液體將杯壁上的晶體沖洗下來后轉(zhuǎn)入布氏漏斗,下列液體最合適的是。A.無水乙醇B.飽和氯化鈉溶液C.70%乙醇水溶液D.濾液(4)上述重結(jié)晶過程中的哪一步操作除去了不溶性雜質(zhì):。(5)某同學(xué)采用薄層色譜(原理和操作與紙層析類同)跟蹤反應(yīng)進(jìn)程,分別在反應(yīng)開始、回流15 min、30 min、45 min和60 min時(shí),用毛細(xì)管取樣、點(diǎn)樣,薄層色譜展開后的斑點(diǎn)如下圖所示。該實(shí)驗(yàn)條件下比較合適的回流時(shí)間是。A.15 minB.30 minC.45 minD.60 min解析:(2)溶液濃度越高,溶質(zhì)溶解度越小,蒸發(fā)或冷卻越快,結(jié)晶越小;過飽和主要是缺乏晶種,用玻璃棒摩擦,加入晶體或?qū)⑷萜鬟M(jìn)一步冷卻,能夠促進(jìn)結(jié)晶。(3)用濾液(即飽和溶液)洗滌容器能減少產(chǎn)品的溶解損失。(4)趁熱過濾除不溶物,冷卻結(jié)晶,抽濾除可溶雜質(zhì)。(5)由圖中信息可知,45 min時(shí)點(diǎn)樣清晰。答案:(1)三頸燒瓶(球形)冷凝管(2)AD用玻璃棒摩擦容器內(nèi)壁或加入晶種(3)小于D(4)趁熱過濾(5)C