2024届高考化学一轮复习 课时分层作业58　物质的分离与提纯 （含答案）

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课时分层作业（五十八）　物质的分离与提纯一、选择题（每小题有一个或两个选项符合题目要求）1．（2022·青岛模拟）分离提纯在化学研究中具有重要作用。由图中玻璃仪器组装的分离提纯装置错误的是(　　)A．过滤装置用②⑩⑪B．蒸发结晶装置用①③⑪C．分液装置用⑥⑩D．蒸馏装置用①④⑤⑦⑧⑫2．（2022·福州模拟）为提纯下列物质，除杂药品和分离方法都正确的是(　　) 被提纯的物质（杂质）除杂药品分离方法A乙醇（乙酸）CaO蒸馏BKBr溶液(KI)氯水、CCl4萃取、分液C氯化铝溶液（氯化铁）氨水过滤DCO2(SO2)饱和Na2CO3溶液洗气3．（2022·沈阳模拟）某工业食盐样品中混有NaBr杂质，现对其进行提纯，并获取液态溴，可设计实验流程如图所示：下列说法错误的是(　　)A．依据实验流程可知，操作Ⅰ为萃取、分液，可选取CCl4作为萃取剂B．从溶液D中获取液溴时采用蒸馏操作，所用温度计的水银球应插入液面以下C．在进行操作Ⅱ时，需要的主要仪器有铁架台（带铁圈）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、坩埚钳D．若样品为44.0 g，最终获得42.1 g NaCl固体，则原固体混合物中NaCl的质量分数约为90%4．（2022·武汉模拟）某兴趣小组为制备1­溴丙烷（沸点71 ℃，密度1.36 g·cm-3），将浓硫酸缓慢加入正丙醇及水的混合液中，冷却至室温后加入NaBr，缓慢加热，直到无油状物馏出为止。将馏出液进行分液处理，得粗产品。上述过程中涉及的装置或操作正确的是(　　)A　　　　B　　　　C　　　　D5．硼氢化钠(NaBH4)吸湿性强，是最常用的还原剂之一，偏硼酸钠(NaBO2)制备、提纯NaBH4的流程如下，下列有关说法错误的是(　　)A．合成反应中H2作还原剂B．萃取是利用系统中组分在溶剂中溶解度不同的分离操作C．操作X中用到球形冷凝管D．化合物x可循环利用6．（2022·广州模拟）利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中CO2的反应过程如图所示。下列说法错误的是(　　)A．操作①为蒸发浓缩、降温结晶、过滤B．可用氨水替代NaOH溶液捕捉CO2C．可循环利用的物质有CaO和NaOH溶液D．吸收塔中空气从底部通入有利于CO2的吸收7．实验室用苯甲酸和乙醇在浓硫酸催化下制备苯甲酸乙酯。已知：①苯甲酸乙酯为无色液体，沸点为212 ℃，微溶于水，易溶于乙醚。②乙醚的密度为0.834 g·cm-3，沸点34.5 ℃。下列说法正确的是(　　)A．开始试剂的加入顺序：浓硫酸、无水乙醇、苯甲酸　B．蒸馏除去乙醚时，需水浴加热，实验台附近严禁火源　C．蒸馏时主要需要用蒸馏烧瓶、直形冷凝管、温度计、接液管等仪器　D．用乙醚萃取苯甲酸乙酯时，有机相位于分液漏斗的下层二、非选择题8．环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下：Ⅰ．环己烯的制备与提纯(1)原料FeCl3·6H2O中若含FeCl2杂质，检验方法为取一定量的该样品配成溶液，加入____________________（填化学式）溶液，现象为______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)操作1的装置如图所示（加热和夹持装置已略去）。①浓硫酸也可作该反应的催化剂，选择FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的原因为________（填序号）。a．浓硫酸易使原料炭化并产生SO2b．FeCl3·6H2O污染小、可循环使用，符合绿色化学理念c．同等条件下，FeCl3·6H2O比浓硫酸的平衡转化率高②仪器B的作用为_________________________________________________。(3)下列玻璃仪器中，操作2中需使用的有________（填标号）。a　　　　　b　　　　c　　　　d(4)将操作3（蒸馏）的步骤补齐：安装蒸馏装置，加入待蒸馏的物质和沸石，________（填序号）。①弃去前馏分，收集83 ℃的馏分　②加热　③通冷凝水9．（2022·烟台模拟）锌电解阳极泥（主要成分为MnO2、PbSO4和ZnO，还有少量锰铅氧化物Pb2Mn8O16和Ag）是冶锌过程中产生的废渣，一种回收锌电解阳极泥中锌、锰、铅和银元素的工艺如图。回答下列问题：已知：①MnSO4·H2O易溶于水，不溶于乙醇。②在较高温度及酸性催化条件下，葡萄糖能发生：(1)Pb2Mn8O16中Pb为＋2价，Mn为＋2价和＋4价，则其中＋2价和＋4价Mn的个数比为________。(2)“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为____________________________________________________________________。(3)实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量，其原因是__________________________________________________________________，为提高葡萄糖的有效利用率，除充分搅拌外还可采取的措施为____________________________________________________________________。(4)整个流程中可循环利用的物质是________。获得MnSO4·H2O晶体的一系列操作是蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，其中洗涤的具体操作是___________________________________________________________________。        课时分层作业（五十八）1．D　[过滤需要用漏斗、烧杯和玻璃棒，即②⑩⑪，A正确；蒸发结晶需要用酒精灯、蒸发皿和玻璃棒，即①③⑪，B正确；分液需要用到梨形分液漏斗和烧杯，即⑥⑩，C正确；蒸馏需要用到酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管和锥形瓶，不能用球形冷凝管，D错误。]2．A　[向含有乙酸的乙醇中加入氧化钙，乙酸转化为沸点高的乙酸钙，乙醇沸点较低，蒸馏可得到纯净的乙醇，A正确；溴化钾和碘化钾都能与氯水反应，则不能用氯水、四氯化碳除去溴化钾溶液中混有的碘化钾，B错误；氯化铝和氯化铁都能与氨水反应生成氢氧化物沉淀，则不能用氨水除去氯化铝溶液中混有的氯化铁，C错误；二氧化碳和二氧化硫都能与饱和碳酸钠溶液反应，则不能用饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳中混有的二氧化硫，D错误。]3．B　[操作Ⅰ为萃取分液，目的是分离Br2和氯化钠溶液，Br2在四氯化碳中溶解度大于在水中溶解度，且四氯化碳密度大于水，符合后续操作，可以选择四氯化碳作萃取剂，A正确；蒸馏操作时，温度计的水银球应该位于蒸馏烧瓶的支管口处，B错误；操作Ⅱ为蒸发，需要的主要仪器有铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、坩埚钳，C正确；样品的质量变化是由于NaBr杂质转化为NaCl，设44.0 g样品中含有x g NaBr杂质，根据差量法可列式：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2　Δm　　206　　　117　　　　　89 g　　x　　　　　　　　　　44 g－42.1 g＝1.9 g＝，解得x≈4.4，则原固体混合物中氯化钠的质量分数约为×100%＝90%，D正确。]4．C　[要蒸馏得到1­溴丙烷馏分，温度计应该放在蒸馏烧瓶的支管口处，A错误；应该使用直形冷凝管，B错误；冰水浴利于产物冷凝，废气接室外可防止中毒，C正确；1­溴丙烷密度大于水，有机层应位于下层，D错误。]5．AC　[合成反应为NaBO2＋2SiO2＋4Na＋2H2===NaBH4＋2Na2SiO3，NaBH4中H元素化合价为－1，H元素化合价从0价降至－1价，反应中氢气作氧化剂，A错误；萃取是利用系统中组分在溶剂中溶解度不同的分离操作，B正确；操作X为蒸馏，用直形冷凝管起冷凝作用，球形冷凝管容易引起溶液滞留，故C错误；化合物x是(CH3)2CHNH2，可循环利用，D正确。]6．A　[NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3，Na2CO3溶液能与CaO反应生成NaOH和CaCO3，故物质a是NaOH，CaCO3在高温条件下分解生成CaO和CO2。经过滤得到CaCO3固体，操作①为过滤，A错误；氨水呈碱性，也能与CO2反应，可替代NaOH溶液，B正确；在此反应过程中，CaO和NaOH可循环利用，C正确；吸收塔中空气从底部通入可增大气体和液体的接触面积，有利于CO2的吸收，D正确。]7．BC　[浓硫酸溶于水放出大量的热，应该最后加入，故A错误；乙醚沸点低，遇明火易爆炸，所以蒸馏除去乙醚时，需水浴加热，实验台附近严禁火源，故B正确；蒸馏时主要需要用蒸馏烧瓶、直形冷凝管、温度计、接液管等仪器，故C正确；用乙醚萃取苯甲酸乙酯时，有机相位于分液漏斗的上层，故D错误。]8．(1)K3[Fe(CN)6]　出现蓝色沉淀　(2)①ab　②冷凝回流，减少环己醇的蒸出　(3)ad　(4)③②①9．解析：(1)由题中信息可知，Pb2Mn8O16中Pb为＋2价，Mn为＋2价和＋4价，O为－2价，设＋2价Mn有x个，＋4价Mn有y个，根据各元素正、负化合价代数和为0得，解得x＝2，y＝6，则＋2价Mn与＋4价Mn个数比为1∶3。(4)由题中信息和流程图可知，在醋酸铅溶液中加入H2SO4，得到PbSO4沉淀和醋酸，醋酸(CH3COOH)可再次用于酸浸溶铅，循环使用；由题中信息可知，MnSO4·H2O易溶于水，不溶于乙醇，为了减小洗涤损失，应选用乙醇洗涤MnSO4·H2O，具体操作为向漏斗中加入乙醇至浸没MnSO4·H2O晶体（或沉淀），待乙醇自然流下，重复2～3次。答案：(1)1∶3　(2)C6H12O6＋24H＋＋12MnO2===12Mn2+＋6CO2↑＋18H2O　(3)在较高温度及酸性催化条件下，葡萄糖发生了副反应，从而额外消耗了大量葡萄糖　少量多次加入葡萄糖　(4)醋酸（或CH3COOH）　向漏斗中加入乙醇至浸没MnSO4·H2O晶体（或沉淀），待乙醇自然流下，重复2～3次