2027年高考化学一轮总复习 第9讲 物质的分离和提纯 专项练习（含解析）

这是一份2027年高考化学一轮总复习 第9讲 物质的分离和提纯 专项练习（含解析），共7页。试卷主要包含了叔丁基氯制备原理，1 g,80 ℃为21，A　解析，100 0 ml·L-l×0等内容，欢迎下载使用。
1.为了除去下表里物质中括号内的杂质,设计的实验方法能达到目的的是( )

础。下列相关原理、装置及操作正确的是( )
A.装置甲可用于分离苯甲酸热溶液中的泥沙
B.装置乙可用于从石油中获得汽油、柴油
C.装置丙可用于利用乙醇萃取碘水中的I2
D.装置丁可用于蒸干溶液获得FeSO4·7H2O
3.(2025·徐州调研)制取物质、探究物质的性质是学习化学必备的素养之一。实验室从含碘废液(除水外含CCl4、I2、I-等)中回收碘,实验流程如下。
下列说法正确的是( )
A.操作Ⅰ为蒸馏
B.Na2SO3溶液的作用是作还原剂
C.物质X为硫酸钠
D.上述流程中可能用到的仪器有分液漏斗、坩埚
4.锂具有诸多优良的物理化学性质,其功能和用途十分广泛,被认为是“推动世界进步的能源金属”。Li2CO3是制备锂的重要原料,一种以高镁卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-等)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下。
已知:(1)碳酸锂不易分解;(2)锂的部分化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.加入试剂X的目的是与杂质Mg2+反应生成不溶性沉淀,试剂X可以是NaOH溶液
B.操作Y为蒸发结晶、趁热过滤
C.沉锂时发生反应的离子方程式为2Li++CO32-Li2CO3↓
D.操作Z为蒸发浓缩、冷却结晶
5.叔丁基氯制备原理:(CH3)3COH+HCl(浓)(CH3)3CCl+H2O。实验步骤:①向分液漏斗中加入6.3 mL叔丁醇和16.5 mL浓盐酸,轻轻旋摇1 min;再盖好分液漏斗上口玻璃塞,翻转后摇振并放气,重复操作3 min。②静置分层后分出有机相,依次用适量的水、5% NaHCO3溶液、水洗涤。③产物经无水氯化钙干燥后,滤入蒸馏烧瓶中,蒸馏,接收瓶用冰水浴冷却,收集48~52 ℃馏分。下列说法正确的是( )
A.本实验还需用到烧杯、冷凝管、温度计和100 mL容量瓶等仪器
B.步骤①及时放气的目的是防止分液漏斗内气压增大
C.步骤②两次用水洗涤有机层除去的杂质相同
D.步骤③只能采用油浴加热蒸馏烧瓶
6.(2025·淮安质检)下列装置及操作能达到实验目的的是( )
7.(17分)(2024·南京期中)KIO3是常见的食盐加碘剂,某小组制备KIO3晶体的流程如下,请回答下列问题:
已知:①碘易溶于乙醚;乙醚微溶于水,沸点:34.5 ℃,密度:0.714 g·cm-3,易燃。
②KIO3在水中的溶解度:20 ℃为8.1 g,80 ℃为21.8 g;KIO3难溶于乙醇。
(1)写出步骤①“氧化”的离子方程式: 。
(2)步骤②进行萃取操作时,需要放气,下图中正确的放气图示是 (填字母)。
a. b. c.
(3)步骤④用带磁力搅拌的电热套控温85 ℃加热约1 h,判断氧化反应已完全的方法是 。
(4)步骤⑧后,往滤液中加入一定量 ,再次抽滤,可提高产品收率。
(5)为了测定KIO3产品的质量分数,可采用碘量法滴定。准确称取1.000 g产品,配制成250 mL溶液,用移液管移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加稀硫酸酸化,再加入足量KI溶液充分反应,加淀粉作指示剂,用0.100 0 ml·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,平行测定3次,平均消耗标准溶液29.40 mL。
①滴定管需要用标准溶液润洗,润洗滴定管的具体操作为 。
②写出KIO3在酸性条件下氧化KI的离子方程式: 。
③产品KIO3的质量分数为 (保留4位有效数字)。在确认滴定操作无误的情况下,质量分数异常的原因可能是 。
8.(14分)实验室用足量的乙酸与37.0 mL 1-丁醇反应制备乙酸-1-丁酯装置如图(夹持仪器及加热装置已省略)所示,其制备温度为70~80 ℃,1-丁醇的密度为0.81 g·cm-3。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是 ,制备时采用水浴加热的优点为 。
(2)使用仪器Y的目的是 ,其进水口为 (填“a”或“b”)。
(3)待X中反应结束后,对混合液进行如下处理:洗涤→干燥→过滤→蒸馏→纯品。
①“洗涤”通常需要进行三次,先用蒸馏水洗,再用 洗,最后用蒸馏水洗,加入洗涤剂充分振荡后 (填操作)。
②“干燥”时干燥剂为CaCl2而不采用NaOH固体,其原因是 。
(4)若最后得到34.8 g乙酸-1-丁酯,则该酯的产率约为 (保留三位有效数字)。
参考答案
1.C 解析:CO2和HCl气体均能与烧碱溶液反应,不但会把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误,A不符合题意;NaCl易溶于水,MnO2难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂,故选项所采取的方法错误,B不符合题意;纯碱能与足量盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸具有挥发性,再蒸发除去盐酸,结晶得到NaCl,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确,C符合题意;Cu与氧气加热生成氧化铜,会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误,D不符合题意。
2.A 解析:苯甲酸在热水中溶解度大,泥沙不溶于水,可通过过滤分离二者,A正确;石油分馏时温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,B错误;萃取剂需与水不互溶,乙醇与水互溶,无法分层,C错误;直接蒸干会失去结晶水,应通过蒸发浓缩、冷却结晶获得FeSO4·7H2O,D错误。
3.B 解析:根据题意可知,含碘废液中除了水之外,还有CCl4,而CCl4与水溶液分层,故操作Ⅰ为分液,A错误;根据题意可知,Na2SO3溶液的作用是作还原剂,将碘还原成碘离子,B正确;操作Ⅰ为分液,分液之后得到CCl4和含I-溶液,物质X为CCl4,C错误;题述流程中用不到坩埚,D错误。
4.D 解析:试剂X可以是NaOH溶液,与杂质Mg2+反应生成不溶性沉淀,A正确;操作Y为蒸发结晶、趁热过滤,得到NaCl晶体,B正确;沉锂时发生反应的离子方程式为2Li++CO32-Li2CO3↓,C正确;根据锂的部分化合物的溶解度与温度的关系图可知,随温度的升高,碳酸锂溶解度反而降低,所以不能通过蒸发浓缩、冷却结晶得到碳酸锂,D错误。
5.B 解析:题述实验涉及分液、过滤、蒸馏等操作,不需要容量瓶,A错误;浓盐酸易挥发,导致分液漏斗内气压增大,液体可能喷出,故本实验需多次排气,B正确;第一次水洗主要除去盐酸,第二次水洗主要除去碳酸氢钠,两次用水洗涤除去的杂质不相同,C错误;本实验蒸馏温度低于100 ℃,水浴、油浴加热蒸馏烧瓶均可,D错误。
6.C 解析:三溴苯酚和苯互溶,不能用过滤的方法除去苯中的三溴苯酚,A不能达到实验目的;CO2和HCl都和NaOH溶液反应,B不能达到实验目的;NH4Cl受热分解会产生NH3和HCl,冷凝后化合成氯化铵,可以分离NH4Cl和NaCl固体,C能达到实验目的;Fe(OH)3胶体和不溶杂质都不能透过半透膜,不能用半透膜除去Fe(OH)3胶体中含有的不溶杂质,D不能达到实验目的。
7.(1)2I-+H2O2+2H+I2+2H2O (2)c
(3)反应液褪色
(4)乙醇
(5)①从滴定管上口加入少量待测液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从下部放出,重复2~3次 ②IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O ③104.9% 过量的KI被空气中的O2氧化为I2,消耗Na2S2O3
解析:(1)H2O2和碘离子在酸性条件下发生氧化还原反应,其离子方程式为2I-+H2O2+2H+I2+2H2O。(2)给分液漏斗放气的操作是将分液漏斗倒置,打开活塞。(3)碘单质遇淀粉变蓝,则碘单质与氯酸钾反应时,可采用淀粉作指示剂,判断氧化反应已经完全的标志为溶液由蓝色变为无色。(4)KIO3难溶于乙醇,故可采取在滤液中加入乙醇使碘酸钾析出,从而提高产量。(5)①润洗滴定管,应使待测液充分接触滴定管内壁,则应从滴定管上口加入少量待装液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管的内壁,然后从下部放出,重复2~3次。②KIO3在酸性条件下氧化KI,生成I2,离子方程式为IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O。③结合反应原理:IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O、2S2O32-+I2S4O62-+2I-,可得关系式为IO3-~3I2~6S2O32-,Na2S2O3的物质的量为0.100 0 ml·L-l×0.029 4 L=0.0029 4 ml,产品的质量分数为16×0.002 94 ml×214 g·ml-1×250.00 mL25.00 mL1.000 g×100%≈104.9%。在滴定操作无误的情况下,质量分数异常的原因可能是过量的KI被空气中的O2氧化为I2,消耗Na2S2O3。
8.(1)三颈烧瓶 受热均匀,温度容易控制
(2)冷凝回流,提高反应物的利用率,平衡容器中压强 a
(3)①饱和Na2CO3溶液 静置,待分层后进行分液(或其他合理说法) ②NaOH能与乙酸-1-丁酯反应
(4)74.1%
解析:(1)X指向的是三颈烧瓶,通过水浴加热可以使其受热均匀,且容易控制温度。(2)Y为冷凝管,通过冷凝回流,提高反应物的利用率,且可以达到平衡容器中压强的目的;冷凝水应该采取逆流操作,因此进水口为a。(3)①洗涤时可以先用冷水洗涤后,再用饱和碳酸钠溶液洗涤可以进一步除去剩余的酸、醇同时可以降低酯的溶解度,最终用蒸馏水洗涤除去钠盐,洗涤完成后通过静置、分液的操作将有机相和水相分离。②碱性条件下酯会发生水解,因此干燥时采用CaCl2而不采用NaOH固体。(4)37.0 mL 1-丁醇物质的量为37.0 mL×0.81 g·mL-174 g·mL-1=0.405 ml,根据反应CH3COOH+HOCH2CH2CH2CH3CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O可知足量乙酸和1-丁醇理论上完全反应生成乙酸-1-丁酯的物质的量为0.405 ml,实际产量为34.8 g116 g·ml-1=0.3 ml,则产率为×100%≈74.1%。
选项
物质
实验方法
A
CO2(HCl)
气体通过盛有足量烧碱溶液的洗气瓶
B
NaCl(MnO2)
加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥
C
NaCl(Na2CO3)
加入过量盐酸、蒸发、结晶
D
Cu(CuO)
通入足量氧气并加热
A.除去苯中的三溴苯酚
B.除去CO2气体中的少量HCl
C.分离NH4Cl和NaCl固体
D.除去Fe(OH)3胶体中含有的不溶杂质