2027届高考化学一轮复习考点过关：课时规范练9 物质的分离和提纯（含解析）

这是一份2027届高考化学一轮复习考点过关：课时规范练9 物质的分离和提纯（含解析），共16页。试卷主要包含了丁酸乙酯有果香味等内容，欢迎下载使用。
1.实验室用浓硫酸、NaBr固体、1-丙醇混合加热反应一段时间后制备纯净的1-溴丙烷。蒸馏得到粗产品,向粗产品中加入适量10%的Na2CO3溶液后分液,再次蒸馏得到纯净的产品。此过程中没有用到的化学仪器是( )
2.掌握化学实验技能是进行科学探究的基本保证。下列有关实验操作原理描述正确的是( )
A.实验室配制220 mL 0.100 ml·L-1邻苯二甲酸氢钾溶液,可选用220 mL规格的容量瓶
B.除去苯中混有的苯酚,可加入溴水后过滤
C.蒸馏、萃取、重结晶和色谱法都可用于分离、提纯有机化合物
D.实验室用熟石灰与NH4NO3固体混合加热制取氨
3.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.CO2(HCl):将气体依次通过饱和NaHCO3溶液和浓硫酸的洗气瓶
B.NaHCO3溶液(Na2CO3):向溶液中通入足量的CO2气体
C.NaCl溶液(CaCl2):通入适量的CO2气体
D.H2(HCl):将气体通过盛有碱石灰的U形干燥管
4.(2025·甘肃卷)丁酸乙酯有果香味。下列制备、纯化丁酸乙酯的实验操作对应的装置错误的是(加热及夹持装置略)( )
5.某同学欲在实验室完成粗盐(杂质为砂石、CaCl2、MgSO4)提纯实验,下列操作步骤最佳的排序为( )
①向粗盐水中滴加过量的Na2CO3溶液
②待蒸发皿冷却后,将所得固体转移到称量纸上称重
③将滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热至有大量固体出现
④过滤
⑤向滤液中滴加适量的盐酸
⑥称取5 g粗盐置于烧杯中,加适量蒸馏水溶解
⑦向粗盐水中滴加过量的Ba(OH)2溶液
A.⑥①⑦④⑤③②
B.⑥⑦①⑤④③②
C.⑥⑦④①④⑤③②
D.⑥⑦①④⑤③②
6.下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法,正确的是( )
图1
图2
A.粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙,提纯过程中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
B.用95.6%的工业酒精制取无水乙醇,可采用的方法是加生石灰,再蒸馏
C.用图1所示装置可以分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物
D.根据图2所示装置,可以用乙醇提取溴水中的溴
层次2综合性
7.印刷电路腐蚀废液的主要成分为FeCl2、FeCl3和CuCl2。实验室从印刷电路腐蚀废液中回收FeCl2·4H2O和Cu的流程如下:
下列说法不正确的是( )
A.“还原”时,氧化剂为Fe3+、Cu2+
B.“滤渣”的主要成分为Cu和Fe
C.“蒸发浓缩”时,可用H2SO4代替HCl
D.“系列操作”包括趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤等
8.(2025·浙江绍兴模拟)从含KI、KNO3等成分的废水中回收I2和KNO3的流程如图,下列说法不正确的是( )
A.步骤1中有机相应从分液漏斗的下口放出,无机相从上口倒出
B.步骤2分离操作可选用蒸馏
C.步骤3可利用碘易升华的性质提纯粗碘
D.步骤4将溶液蒸发至大量晶体析出时,再用余热蒸干
9.(2025·广东佛山南海区摸底)八角茴香(主要成分为茴香脑,结构简式为)具有温中、健胃的功效,医药上用于芳香调味等。实验室从八角茴香中提取茴香脑的操作流程如图所示:
已知:①茴香脑常温时是无色至淡黄色液体,低温时凝固为白色结晶,熔点为22.5 ℃,沸点为235 ℃,在307 Pa下沸点为81~81.5 ℃,密度为0.98 g·cm-3。
②水蒸气蒸馏法是将含有挥发性成分的植物材料与水共热蒸馏,使待提取的有机物在低于100 ℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的。
下列说法错误的是( )
A.茴香脑不溶于水,易溶于乙醚,其晶体属于分子晶体
B.分液时先将有机层从下口放出,再将水层从分液漏斗上口倒出
C.向水层加入固体NaCl的目的是促进茴香脑的析出,有利于进一步萃取
D.蒸馏1、2均选用直形冷凝管,蒸馏2先蒸出的馏分中主要成分为乙醚
层次3创新性
10.(10分)以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示:
硼镁泥的主要成分如下表:
回答下列问题:
(1)“酸解”时应该加入的酸是 ,提高酸解速率的方法为 (任写两条)。
(2)“滤渣1”中主要含有 (写化学式)。
(3)①“除杂”时加入次氯酸钙的作用是 ,则该反应的离子方程式为 ;
②加入氧化镁的作用是 。
(4)判断“除杂”基本完成的检验方法是 。
(5)分离“滤渣3”应趁热过滤的原因是 。
参考答案
1.A 解析:分液过程中需要用到分液漏斗,蒸馏需要用到蒸馏烧瓶和冷凝管,不会使用滴定管,故答案选A。
2.C 解析:不存在220 mL规格的容量瓶,需要用到250 mL规格的容量瓶,A错误;溴水和苯酚发生反应生成的三溴苯酚不溶于水,但溶于苯,不能除杂,应用NaOH溶液反应后进行分液除去苯中混有的苯酚,B错误;蒸馏、萃取、重结晶和色谱法都可用于分离、提纯有机化合物,C正确;NH4NO3受热分解可能生成N2等,可用熟石灰与NH4Cl固体混合加热制取氨,D错误。
3.C 解析:HCl与NaHCO3反应,CO2不与NaHCO3反应,可以将气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl,再通过浓硫酸进行干燥,A正确;过量的CO2与Na2CO3溶液反应可以生成NaHCO3,可以除去NaHCO3中混有的Na2CO3杂质,B正确;NaCl溶液中混有CaCl2,通入适量二氧化碳气体不能除去CaCl2,C错误;碱石灰属于碱性干燥剂,HCl属于酸性气体,将气体通过盛有碱石灰的U形干燥管后,HCl气体被吸收,可得到纯净的H2,D正确。
4.B 解析:加热回流时选择圆底烧瓶和球形冷凝管,冷凝管起到冷凝回流的作用,A正确;蒸馏时测定的是蒸气的温度,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处,B错误;分液时,选择分液漏斗和烧杯,为了防止液体溅出,分液漏斗下端紧挨烧杯内壁,C正确;对有机液体进行干燥时,常加入无水氯化镁、无水硫酸钠等干燥剂,充分吸收水分后,过滤,可得干燥的有机液体,D正确。
5.D 解析:进行粗盐(杂质为砂石、CaCl2、MgSO4)提纯实验,先称取一定量食盐并溶解,再加入过量氢氧化钡溶液,使镁离子形成氢氧化镁沉淀,使硫酸根离子形成硫酸钡沉淀,再加入过量碳酸钠溶液,钙离子和过量的钡离子都能生成相应的碳酸盐沉淀,过滤除去生成的沉淀和原有的砂石,滤液中是过量的碳酸钠和氯化钠,加入过量盐酸,使碳酸钠转化为氯化钠、二氧化碳和水,再将滤液倒入蒸发皿中蒸干,最后冷却后称量;最佳顺序为⑥⑦①④⑤③②,故选D。
6.B 解析:苯甲酸的溶解度随温度降低而减小,若冷却到常温会有苯甲酸析出损失,应趁热过滤,A错误;水和乙醇会形成共沸物,直接蒸馏得不到无水乙醇,生石灰与水反应生成高沸点的氢氧化钙,用95.6%的工业酒精制取无水乙醇,可采用的方法是加生石灰,再蒸馏,B正确;二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳互溶,可用蒸馏的方法分离,但是图1装置中圆底烧瓶应改为蒸馏烧瓶,还需要温度计,C错误;乙醇与水互溶,不能用乙醇提取溴水中的溴,D错误。
7.C 解析:“还原”过程中Fe3+、Cu2+分别被还原为Fe2+、Cu,则Fe3+、Cu2+作氧化剂,A正确;加进去除杂的铁粉过量,故滤渣的主要成分是Cu和Fe,B正确;“蒸发浓缩”时,若用H2SO4代替HCl,则得不到产物FeCl2·4H2O,C错误;“系列操作”是由溶液得到晶体的过程,则“系列操作”包括趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤等,D正确。
8.D 解析:步骤1中氯气与碘离子反应生成碘单质,碘易溶于四氯化碳,且四氯化碳的密度比水大,则有机相应从分液漏斗的下口放出,无机相从上口倒出,A正确;步骤2为分离碘的四氯化碳溶液,可采用减压蒸馏的方法分离四氯化碳和碘,B正确;步骤3可利用碘易升华的性质提纯粗碘,C正确;步骤4为结晶析出硝酸钾晶体,由于硝酸钾的溶解度随温度的升高明显增大,故应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法获得硝酸钾晶体,D错误。
9.B 解析:茴香脑中不含亲水基,与水也不能形成氢键,故不溶于水,与乙醚相似相溶,属于分子晶体,A正确;由于乙醚的密度小于水,位于上层,故分液时先将水层从下口放出,再将有机层从分液漏斗上口倒出,B错误;向水层加入固体NaCl,盐溶液的浓度增加,降低茴香脑的溶解度,利于析出,C正确;蒸馏都选用直形冷凝管,在307 Pa下茴香脑的沸点为81~81.5 ℃,故先蒸出的馏分中主要成分为乙醚,D正确。
10.答案:(1)H2SO4 适当增大硫酸的浓度、升高温度(或将硼镁泥粉碎增大接触面积等) (2)SiO2
(3)①将Fe2+氧化为Fe3+ 2Fe2++ClO-+2H+2Fe3++Cl-+H2O ②调节溶液pH,使Fe3+、Al3+以氢氧化物的形式沉淀除去
(4)取滤液将其酸化后滴加KSCN溶液,若溶液未变红,则说明除杂完全
(5)防止MgSO4·7H2O结晶析出
解析:由流程图可知,硼镁泥(主要含MgO、SiO2、FeO、Fe2O3,另含少量CaO、Al2O3、B2O3等)经“酸解”再过滤除去二氧化硅,则“滤渣1”中主要含有SiO2;“除杂”时加入次氯酸钙发生反应2Fe2++ClO-+2H+2Fe3++Cl-+H2O,氧化镁促进铁离子、铝离子水解,则次氯酸钙、氧化镁的作用分别是氧化亚铁离子、促进铁离子和铝离子转化为沉淀;此时滤液中主要含有CaSO4和MgSO4,趁热过滤除去CaSO4,滤液经浓缩结晶得产品MgSO4·7H2O。
(1)目标产物是MgSO4·7H2O,为了不引入杂质,因此所用的酸是硫酸,化学式为H2SO4;提高酸解速率可适当增大硫酸的浓度、升高温度或将硼镁泥粉碎增大接触面积等。
(2)根据上述分析,“滤渣1”中主要含有SiO2。
(3)①硼镁泥中含有FeO,FeO与硫酸反应后生成FeSO4,次氯酸钙具有强氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+;该反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+2Fe3++Cl-+H2O;②氧化镁的作用是调节pH,使Al3+和Fe3+以氢氧化物的形式沉淀出来,可除去Fe3+和Al3+。
(4)“除杂”是除去Fe3+和Al3+,因此验证Fe3+就行,方法是取滤液将其酸化后滴加KSCN溶液,若溶液未变红,则说明除杂完全。
(5)分离“滤渣3”应趁热过滤是为了防止MgSO4·7H2O结晶析出。
A.回流
B.蒸馏
C.分液
D.干燥
MgO
SiO2
FeO、Fe2O3
CaO
Al2O3
B2O3
30%~40%
20%~25%
5%~15%
2%~3%
1%~2%
1%~2%