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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:A 2.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CCl4 B.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:C 3.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:A 4.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:B 5.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? 答案:D 6.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:C 7.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:B 8.“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:D 9.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:D 10.從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)方法:①稱取3 g干海帶,用刷子把干海帶表面的附著物刷凈。②將海帶剪碎,用酒精潤濕(便于灼燒)后,放在坩堝中。③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。④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2~3 min,使可溶物溶解,過濾。⑤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①中也可以用水洗滌除去海帶表面的附著物 B.步驟④過濾操作需要兩種玻璃儀器 C.步驟⑤所得的溶液中加入淀粉可看到藍(lán)色現(xiàn)象 D.通過以上①~⑤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⑤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①~⑤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:C 11.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(　　) ①加水溶解?、诩訜嵴舭l(fā)得到晶體?、奂尤脒^量的氯化鋇溶液　④加入適量的鹽酸?、菁尤脒^量碳酸鉀　⑥過濾 A.①④③⑤⑥② B.①⑤③④⑥② C.①③④⑥⑤② D.①③⑤⑥④② 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:D 12.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: ①欲干燥NH3須使用儀器　; ②欲分離互不相溶的兩種液態(tài)物質(zhì),須使用　; ③欲分離液態(tài)混合物中沸點(diǎn)不同的組分,須使用　; ④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))。 ①兩種互不相溶的液體的分離　　　　。 ②固體和液體的分離　　　　。 ③含固體溶質(zhì)的溶液中除去部分溶劑　　　　。 ④膠體中分離出可溶電解質(zhì)　　　　。 ⑤幾種沸點(diǎn)相差較大的互溶液體的分離　。 ⑥根據(jù)兩種物質(zhì)在水中溶解度的不同,提純物質(zhì)　　　　。 ⑦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)①干燥管?、诜忠郝┒贰、壅麴s燒瓶、酒精燈 ④漏斗 (2)①分液?、谶^濾　③蒸發(fā)?、軡B析?、菡麴s(或分餾)?、藿Y(jié)晶　⑦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。某校化學(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Ⅰ: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Ⅱ: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Ⅲ: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Ⅳ: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Ⅱ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Ⅳ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①鹽酸、②Na2CO3、③NaOH、④BaCl2,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①的名稱是　　　　,④是　　　　,⑥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(⑤),所給儀器中①為容量瓶,④是蒸餾燒瓶,⑥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)⑤　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 min　　　　　 B.30 min C.45 min D.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