1.3.2过滤结晶蒸馏寒假作业基础篇高一上学期化学沪科版（2020）必修第一册

1.3.2过滤 结晶 蒸馏 寒假作业基础篇 高一化学沪科版（2020）必修第一册

一、单选题，共16小题

1．（2022·上海·高一专题练习）有关物质的分离和提纯的原则，错误的是

A．不能引入新的杂质

B．不明显减少被提纯的物质

C．实验过程和操作方法简单易行

D．物质的分离和提纯发生的都是物理变化

2．（2022秋·上海黄浦·高一上海外国语大学附属大境中学校考期中）KNO3和NaCl的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是

A．0℃时，100g水中最多能溶解40gNaCl

B．0℃时，KNO3和NaCl两种饱和溶液中，所含溶质的质量：NaCl大于KNO3

C．将30℃的KNO3溶液降温到20℃时一定有晶体析出

D．30℃时，将等质量的KNO3和NaCl分别配成饱和溶液，所得溶液的质量：NaCl大于KNO3

3．（2022·上海·高一专题练习）某兴趣小组的同学进行“粗盐中难溶性杂质的去除”实验。下图是实验过程中的部分操作，其中正确的是

A．取一定量粗盐 B． 溶解

C．过滤 D．蒸发结晶

4．（2021秋·上海闵行·高一校考期中）下列实验操作与微粒大小无关的是

A．渗析 B．蒸发 C．过滤 D．丁达尔现象

5．（2022秋·宁夏银川·高三银川二中校考阶段练习）蒸馏操作中需要用到的仪器是

A． B． C． D．

6．（2021秋·上海·高一南洋中学校考期中）下列制取蒸馏水的实验装置与操作的说法中，不正确的是

A．温度计的水银球应插入蒸馏烧瓶中的自来水中

B．冷凝管中的水流方向是从下口进入，上口排出

C．实验中需要在蒸馏烧瓶中加入几粒碎瓷片，防止出现暴沸现象

D．加热蒸馏烧瓶必须垫石棉网

7．（2022秋·广西钦州·高一阶段练习）水饺是中华传统美食。下列制作水饺的主要过程中，包含过滤操作的是

A．和面、饧面 B．剁馅、拌馅

C．擀皮、包饺子 D．煮熟、捞饺子

8．（2021秋·上海·高一校考期中）过滤是水净化过程中的一道重要工序，它能(　　)

A．给水消毒，达到饮用标准 B．将污水转化为纯水

C．除去水中的异味 D．除去水中的不溶性杂质

9．（2021秋·四川宜宾·高二校考期中）如图是某小组组装的蒸馏实验装置。下列分析正确的是

A．仪器①是圆底烧瓶 B．温度计应位于液面下

C．直形冷凝管③水流方向是a进b出 D．锥形瓶④中先收集到的是低沸点物质

10．（2021秋·云南昭通·高一校考阶段练习）通过溶解、过滤、蒸发等操作,可将下列各组混合物分离的是（   ）

A．硝酸钠、氢氧化钠 B．氧化铜、二氧化锰

C．氯化钾、二氧化锰 D．硫酸铜、氢氧化钙

11．（2021秋·上海嘉定·高一校考期中）下列实验目的能够实现的是(   )

A．用托盘天平称取3.23gNaCl固体 B．用50mL的量筒量取30.12mL的水

C．向小试管中加入100mL稀盐酸 D．用滴管取约1mL溶液

12．（2021秋·上海·高一上海市敬业中学校考期中）现有一瓶物质是甲和乙的混合物，已知甲和乙的某些性质如下表所示：

据此，将甲和乙相互分离的最佳方法是A．蒸发法 B．过滤法 C．蒸馏法              D．结晶法

13．（2022·上海·高一专题练习）实验室利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应后从剩余固体中回收纯净的二氧化锰的操作顺序正确的是

A．溶解、过滤、蒸发、洗涤 B．溶解、过滤、洗涤、干燥

C．溶解、蒸发、洗涤、过滤 D．溶解、洗涤、过滤、加热

14．（2021秋·上海奉贤·高一校考期中）下列实验操作正确的是

A．A B．B C．C D．D

15．（2022·上海·高一专题练习）溶解度曲线代表的物质适合用降温结晶的方法进行提纯的是

A． B．

C． D．

16．（2022·上海·高一专题练习）下表为各物质中所含有的少量杂质以及除去这些杂质应选用的试剂及操作方法：

正确的一组为A．①②③④ B．①③④ C．②③④ D．①②③

二、实验题，共3小题

17．（2021秋·上海黄浦·高一格致中学校考阶段练习）氯化钠溶液中混有硫酸钠、氯化钙溶液和淀粉胶体。选择适当的试剂和方法从中提纯出氯化钠晶体。相应的实验过程如图：

(1)写出上述实验过程中所用试剂(写化学式)：试剂②_______；试剂③_______。

(2)判断试剂②已过量的方法是：_______。

(3)操作①时利用半透膜进行分离提纯。操作①的实验结果：淀粉_______(填“能”或“不能”)透过半透膜；硫酸根离子_______(填“能”或“不能”)透过半透膜。请用实验证明上述结果，完成表格(可不填满，也可增加)。限选试剂：1mol/L硝酸银溶液、1mol/L氯化钡溶液，1mol/L硝酸钡溶液、碘水、稀盐酸、稀硝酸

18．（2022·上海·高一专题练习）在半导体工业中，有一道工序叫烧氢，烧氢的工艺流程如图所示：

工作时，将石英管D出口处氢气点燃.半导体硅片、焊片和金属零件从石英管口送入加热区，在氢气还原气中加热使焊片熔化，将单晶硅与金属零件焊接在一起。焊接后再将零件拉至冷却区，冷却后取出，烧氢工艺中的氢气纯度要求极高，工业氢气虽含量99.9%，但仍含有极微量的水蒸气和氧气，所以氢气点燃前应进行处理。

试回答下列问题：

(1)装置B的作用是_______，化学方程式为_______，_______

(2)装置C中的物质是_______，C的作用是_______

(3)点燃氢气前将E(带导管胶塞)接在D出口处，目的是_______

(4)装置A是安全瓶，可以防止氢气燃烧回头，引起爆炸。其中填充大量纯铜屑的作用是_______。

19．（2018春·内蒙古乌兰察布·高二集宁一中校考期末）化学实验是学习理解化学知识的基础,它以其生动的魅力和丰富的内涵在化学学习中发挥着独特的功能和作用。请回答下列问题：

I .实验室欲用固体NaOH配制100 mL 1mol·L-1的NaOH溶液。

（1）配制上述溶液，下列不能用到的仪器是_______________(用序号回答)。

A．烧杯           B．大试管             C．玻璃棒       D．100 mL容量瓶

（2）除上述仪器外，还一定要的玻璃仪器有______________。

（3）用托盘天平称取NaOH固体的质量为_________g，从下表中选择称量NaOH固体所需要的仪器 __________________（填序号）。

（4）下列情况使所配得溶液的浓度如何变化？（填“偏高”“ 偏低”或“不变”）

A．未洗涤溶解氢氧化钠的烧杯_________。

B．容量瓶使用前用蒸馏水洗过，内壁附有水珠而未干燥处理___________。

C．定容时加水超过了刻度线，将多出的液体吸出___________。

II．已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等于98%的浓硫酸，而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品，通过实验进行分离，可得到固体甲（实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器，甲与硫酸不发生化学反应）。

请填写下列空白，完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。

三、解答题，共1小题

20．（2022·上海·高一专题练习）某校化学活动小组查阅资料发现，粗盐中除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，他们要除去杂质得到精盐，设计了下列实验流程图(序号①〜⑧表示实验操作，用于沉淀的试剂稍过量)

根据上述流程，回答下列问题：

(1)操作①中玻璃棒的作用是___。

(2)第⑤步操作的名称是___。

(3)“蒸发结晶”用到的器材有：铁架台(铁圈)、坩埚钳、石棉网、火柴、玻璃棒、酒精灯和___。

(4)实验中加入Na2CO3溶液的目的是___。

(5)利用提供的沉淀试剂，再写出一种添加上述4种试剂的操作顺序___(填序号)。

(6)分别写出步骤④中发生反应的化学方程式___。

参考答案：

1．D

【详解】A．物质的分离和提纯的基本原则之一是在分离提纯过程中不能引入新的杂质，故A正确；

B．物质的分离和提纯的基本原则之一是在分离提纯过程中不明显减少被提纯的物质，故B正确；

C．物质的分离和提纯的基本原则之一是分离提纯的过程和操作方法简单易行，故C正确；

D．物质的分离和提纯时也可能发生化学变化，如通过化学反应将杂质产生气体、产生沉淀等除去，故D错误；

故选D。

2．D

【详解】A．0℃时，NaCl的溶解度小于40g，所以100g水中溶解不了40g NaCl，A错误；

B．0℃时，KNO3和NaCl两种饱和溶液的质量，不能判断含有溶质质量大小，B错误；

C．将30℃的KNO3饱和溶液降温到20℃时一定有晶体析出，硝酸钾溶液没说是否饱和，降温后不一定析出晶体，C错误；

D．30℃时，KNO3的溶解度大于NaCl的溶解度，即30℃时等质量的KNO3和NaCl分别配成饱和溶液，KNO3需要的水少，所得溶液质量就小，D正确；

故选D。

3．D

【详解】A．取用试剂，瓶塞应倒放在桌面上，故A错误；

B．不能在量筒中溶解溶质，应该在烧杯中溶解溶质，故B错误；

C．过滤应该用玻璃棒引流，故C错误；

D．在蒸发皿中加热蒸发，并用玻璃棒搅拌，故D正确；

选D。

4．B

【详解】A．渗析是利用胶体粒子不能透过半透膜、溶液中的粒子能透过半透膜性质提纯胶体的方法，与微粒大小有关，故不选A；

B．蒸发与物质的沸点有关，与微粒大小无关，故选B；

C．过滤是利用固体颗粒不能透过滤纸、液体能透过滤纸的性质固液分离的方法，与微粒大小有关，故不选C；

D．丁达尔现象是胶体颗粒对光线的散射，与微粒大小相关的，故不选D；

选B。

5．A

【详解】蒸馏过程中需要用到蒸馏烧瓶、温度计、酒精灯、冷凝管、牛角管、锥形瓶等仪器，分液漏斗、蒸发皿、容量瓶不用于蒸馏操作，故答案选A。

6．A

【详解】蒸馏时温度计的水银球应位于支管口附近，A项错误。

7．D

【详解】A．和面、饧面过程主要包括搅拌和静置，故A不符和题意；

B．剁馅、拌馅的过程主要包括粉碎和搅拌，故B不符合题意；

C．擀皮、包饺子过程主要包括碾压和包馅，故C不符合题意；

D．煮熟、捞饺子过程主要包括加热水煮和过滤，故D符合题意；

本题答案D。

8．D

【分析】过滤是分离溶液和浊液的方法。溶液中有不溶于水的沉淀时用过滤的方法除去沉淀。

【详解】A. 给水消毒，没有产生沉淀，不需过滤，故A不选；

B.将污水转化为纯水，可以采取蒸馏的方法，故B不选；

C.可以用活性炭除去水中的异味，没有产生沉淀，故C不选；

D.可以用过滤的方法除去水中的不溶性杂质，故D选。

故选D。

9．D

【详解】A. 仪器①是带有支管的蒸馏烧瓶，A错误；

B. 因为我们测定的是蒸气的温度，所以温度计水银球应位于支管口处，B错误；

C. 直形冷凝管③水流方向是b进a出，C错误；

D. 因为加热后温度逐渐升高，所以蒸出的液体沸点由低到高，从而得出锥形瓶④中先收集到的是低沸点物质，D正确；

故选D。

10．C

【分析】“加水溶解、过滤”可以得到一种不溶于水的物质，对滤液“蒸发”又可以得到另一种溶于水的物质，从而达到分离物质的目的，由此分析。

【详解】A．硝酸钠、氢氧化钠都溶解于水中，故A不符合题意；

B．氧化铜、二氧化锰都不溶解于水中，故B不符合题意；

C．氯化钾、二氧化锰中氯化钾溶解在水中，而二氧化锰不溶解于水中，将氯化钾溶液蒸发可以得到氯化钾，故C符合题意；

D．硫酸铜溶于水、氢氧化钙微溶于水中并发生化学反应生成氢氧化铜和硫酸钙，导致全部变质，故D不符合题意；

答案选C。

11．D

【详解】A. 托盘天平只能读到小数点后一位，因此不能称取3.23gNaCl固体，A错误；

B. 量筒只能读到小数点后一位，因此不能用50mL的量筒量取30.12mL的水，B错误；

C.小试管的容积一般不超过10mL，不能容纳100mL稀盐酸，C错误；

D. 用滴管取约1mL溶液，一般20滴为1mL，D正确。

故选D。

12．C

【详解】常温下，甲和乙是互相溶解的两种液体，二者的沸点不同，所以最好用蒸馏法分离；

故选C。

13．B

【详解】利用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气反应后剩余固体是氯化钾和二氧化锰的混合物，氯化钾易溶于水，二氧化锰难溶于水，所以要从反应后的剩余固体中回收二氧化锰，可通过溶解、过滤、洗涤、干燥等操作。故合理选项是B。

14．C

【详解】A．不能用燃着的酒精灯去引燃另一只酒精灯，故A错误；

B．给试管内的液体加热，要用外焰加热，试管内的液体不能超过试管容积的三分之一，故B错误；

C．往容量瓶中转移液体，要用玻璃棒引流，操作符合规范，故C正确；

D．浓硫酸稀释时，一定要浓硫酸沿器壁慢慢注入水里，并不断用玻璃棒搅拌，故D错误；

故选C。

15．D

【详解】适合用降温结晶的方法进行提纯的应该是溶解度随着温度的升高明显增大的物质。若降低温度，其溶解度大幅度减小，会析出晶体。A溶解度随温度升高而减小，B溶解度受温度影响不大，C溶解度受温度影响不大，D溶解度随着温度的升高明显增大，故选D。

16．C

【详解】①加入溶液会引入杂质，应该用适量的硝酸除去溶液中的KOH，故①不正确；

②加入铁置换出铜，通过过滤可除去铜及过量的铁粉，故②正确；

③利用NaOH溶液吸收气体，再用浓硫酸干燥氢气，故③正确；

④碳酸钙不溶于水，硝酸钠溶于水，溶解后过滤，再蒸发滤液可得到晶体，故④正确；故选C。

17．(1)     Na2CO3     HCl

(2)静置，向上层清液中滴加少量碳酸钠溶液，没有白色沉淀产生，说明碳酸钠溶液已过量

(3)     不能     能     取半透膜外液体，加入少量碘水     液体没有变成蓝色，证明淀粉不能透过半透膜     另取半透膜外液体，加入足量稀盐酸和少量1mol/L氯化钡溶液     产生不溶于盐酸的白色沉淀，证明硫酸根离子能透过半透膜

【分析】氯化钠溶液中混有硫酸钠、氯化钙溶液和淀粉胶体，将混合溶液通过半透膜进行渗析，将溶液和胶体分离，得到淀粉和溶液，溶液中加入过量的氯化钡溶液，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，沉淀A为硫酸钡，过滤除去硫酸钡得到的溶液中加入过量的碳酸钠溶液，钡离子、钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钡、碳酸钙沉淀，沉淀B为碳酸钡、碳酸钙，过滤得到的溶液中加入适量的盐酸，除去过量的碳酸钠，再蒸发结晶即得到氯化钠晶体。

【详解】（1）由分析可知，试剂②为Na2CO3，用于除去钙离子和过量的钡离子；试剂③为HCl，用于除去过量的碳酸钠。

（2）当钡离子和钙离子除尽时，继续加入碳酸钠溶液不会再产生沉淀，因此判断碳酸钠已过量的方法为：静置，向上层清液中滴加少量碳酸钠溶液，没有白色沉淀产生，说明碳酸钠溶液已过量。

（3）操作①为利用半透膜进行分离提纯，得到淀粉和溶液，说明淀粉不能透过半透膜，硫酸根离子能透过半透膜；淀粉遇碘变蓝，检验淀粉，可取少量半透膜外的液体与试管中，加入碘水，若液体没有变成蓝色，说明淀粉不能透过半透膜，钡离子能和硫酸根离子反应生成既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀，检验硫酸根离子，可另取半透膜外液体，加入足量稀盐酸和少量1mol/L氯化钡溶液，若产生不溶于盐酸的白色沉淀，证明硫酸根离子能透过半透膜。

18．(1)     除去氧气     2 Cu + O22CuO     CuO + H2Cu + H2O

(2)     无水CaCl2(或碱石灰等)     吸收水蒸气

(3)检验氢气纯度

(4)大量铜屑可以吸收热量，降低温度

【分析】由烧氢的工艺流程可知，制备半导体材料应在氢气的还原性环境中进行，反应中要杜绝氧气的存在，工业氢气含氢量虽高达99.9%，但仍含有极微量的水蒸气和氧气，反应时，氢气首先通过灼热的铜屑除去氧气，经C中的碱石灰干燥后进入加热区D，以提供还原性环境，流程中装置A是安全瓶，填充大量纯铜屑，可吸收热量，降低温度，防止氢气燃烧回头，引起爆炸。

（1）

制备半导体材料应在氢气的还原性环境中进行，反应中要杜绝氧气的存在，因此装置B中铜屑的作用为除去氧气，氧气与铜反应生成氧化铜，生成的氧化铜又与氢气反应生成铜和水，反应的化学方程式为：2Cu + O22CuO，CuO + H2Cu + H2O。

（2）

B中生成水，为防止水吸收热量而导致D中温度降低和得到纯度更高的氢气，应在装置C中盛放碱石灰或无水氯化钙吸收水。

（3）

不纯的氢气点燃时易发生爆炸，因此点燃氢气前将E(带导管胶塞)接在D出口处，目的是：检验氢气的纯度。

（4）

A是安全瓶，填充铜屑，可吸收热量，降低温度，防止氢气燃烧回头，引起爆炸。

19．     B     胶头滴管     4.0     abe     偏低     不变     偏低     充分搅拌，直至固体不再溶解     过滤     将②中所得滤液沿烧杯内壁慢慢注入足量水中，并不断搅拌，直至析出全部固体     洗涤沉淀     用小试管从⑤的漏斗下口取少量洗出液，滴入BaCl2溶液。如没有白色沉淀，说明沉淀已洗净

【详解】分析：I .（1）大试管用于发生化学反应；（2）定容时要用胶头滴管；（3）m(NaOH)=0.1L×1mol·L-1×40g·mol－1=4.0g；将氢氧化钠放在烧杯中用托盘天平称量；（4）根据c=n/V分析误差；II．分离混合物，两种混合物要以原有的组成分开．解此题的思路应从“已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸而乙不溶”产生．既然有一种可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸，这已经告诉我们二者在浓硫酸中的状态不同，可采用过滤的方法将二者分开．当然，由于溶液为浓硫酸，所以使用的不是普通的滤纸，应为用于强酸性液体的耐酸性过滤器．再用水洗涤，即可得到不溶于浓硫酸的难溶性固体．另一种固体溶解在浓硫酸中，要得到它，需要再次研究“已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸”，这说明甲在稀硫酸中不溶解，也就是说，只要我们加水稀释甲的浓硫酸溶液，就可让甲从溶液中重新游离出来．

详解：I .实验室欲用固体NaOH配制100 mL 1mol·L-1的NaOH溶液。（1）配制上述溶液，无需用到的仪器是B大试管；A.烧杯用于溶解； C.玻璃棒用于搅拌、引流；D.100 mL容量瓶用于配制一定体积的溶液；故选B。（2）除上述仪器外，定容时要用胶头滴管滴加少量液体，故还一定要的玻璃仪器有胶头滴管。（3）m(NaOH)=0.1L×1mol·L-1×40g·mol－1=4.0g，用托盘天平称取NaOH固体的质量为4.0g，将氢氧化钠放在烧杯中用托盘天平称量，称量NaOH固体所需要的仪器 abe（填序号）。（4）A.未洗涤溶解氢氧化钠的烧杯，引起溶质变少，故浓度偏低 。B.容量瓶使用前用蒸馏水洗过，内壁附有水珠而未干燥处理，定容时要加水，故对浓度没有影响，即不变；C.定容时加水超过了刻度线，将多出的液体吸出，引起溶质变少，故浓度偏低。

II．①溶解，将混合物放入烧杯中，加入98% H2SO4，充分搅拌，直至固体不再溶解。②过滤分离不溶物和可溶物，将烧杯中的混合液沿玻璃棒缓慢倒入过滤器中过滤，③稀释（沉淀）：故将②中所得滤液沿烧杯内壁慢慢注入足量水中，并不断搅拌，直至析出全部固体；④过滤⑤直接向过滤器中加入蒸馏水洗涤沉淀，重复2-3次，故洗涤沉淀；向④的过滤器中注入少量蒸馏水，使水面浸过沉淀物，待水滤出后，再次加水洗涤，连洗几次。⑥检验沉淀是否洗净：用小试管从⑤的漏斗下口取少量洗出液，滴入BaCl2溶液。如没有白色沉淀，说明沉淀已洗净。

点睛：难点II：明确本题物质的分离提纯本质，即过滤。从“已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸”读出：甲在稀硫酸中不溶解，只要加水稀释甲的浓硫酸溶液，就可让甲从溶液中重新游离出来，从而创造出分离条件：分离固体和不溶于液体的固体，即过滤。

20．(1)搅拌

(2)过滤

(3)蒸发皿

(4)除去CaCl2、BaCl2

(5)③②④⑥

(6)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl；BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl

【解析】（1）

操作①中玻璃棒的作用是搅拌，加速溶解；

（2）

第⑤步操作的名称是过滤；

（3）

“蒸发结晶” 用到的器材有：铁架台(铁圈)、坩埚钳、石棉网、火柴、玻璃棒、酒精灯和蒸发皿；

（4）

实验中加入Na2CO3溶液的目的是除尽CaCl2和过量的BaCl2；

（5）

再写出一种添加上述4种试剂的操作顺序为③②④⑥或②④③⑥，碳酸钠一定在氯化钡之后；

（6）

步骤④中发生反应的化学方程式分别为：CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl，BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。