2027级人教版高三化学高频考点热考新题考点14物质的分离提纯与检验习题及答案
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一、单选题
1.(2026·安徽合肥·一模)下列各组物质的鉴别或分离方法正确的是
A.鉴别与:加氨水B.鉴别与:核磁共振氢谱
C.分离与:加热D.分离苯与四氯化碳:分液
2.(2026·四川广安·模拟预测)根据下列操作及现象,得出的结论正确的是
A.AB.BC.CD.D
3.(2026·云南·模拟预测)如图所示实验装置能达到相应实验目的的是
A.装置甲:配制盐酸
B.装置乙:实验室制备少量气体
C.装置丙:检验溴乙烷的消去产物
D.装置丁:除去中的少量
4.(2026·陕西商洛·二模)用铬铁合金(含少量Ni、C单质)生产硫酸铬的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.“浸出”产生的气体含有B.“除杂”的目的是除去Ni、C元素
C.流程中产生六价铬化合物D.“滤渣2”的主要成分是
5.(2026·山东日照·一模)铅渣中富含、、、、等氧化物,一种分离铅渣中的元素的流程如下:
已知:(HA是萃取剂)。下列说法错误的是
A.试剂X可选用氯水或双氧水
B.“操作M”是过滤
C.试剂Y可选用稀或
D.“氧化”过程的离子方程式为
6.(2026·山东淄博·一模)下列图示实验中不能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
7.(2026·湖南怀化·一模)工业上以软锰矿(主要成分为)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾,主要流程如下。下列说法错误的是
A.“锰酸钾歧化”可以用HCl代替
B.该流程中可循环使用的物质是
C.“结晶”操作与从NaCl溶液中获得NaCl晶体的操作不相同
D.“熔融氧化”应在铁坩埚中进行,陶瓷坩埚或坩埚均不行
8.(2026·河南开封·模拟预测)下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
9.(25-26高三上·河南南阳·期末)下列物质的鉴别不能达到目的的是
A.用新制的氢氧化铜鉴别葡萄糖和麦芽糖
B.用红外光谱鉴别甲酸甲酯和乙酸
C.用酸性KMnO4溶液鉴别直馏汽油和生物柴油
D.用浓溴水鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚
10.(2026·海南·二模)下列检验试剂或方法不能鉴别出对应物质的是
A.AB.BC.CD.D
11.(2026·江西·模拟预测)苯胺是重要的有机化工原料,其实验室制备原理为:,收集苯胺—水馏出液;然后经过如下操作得到苯胺,已知苯胺微溶于水,易溶于乙醚。下列操作顺序正确的是
①水层用乙醚萃取,分出醚层 ②用NaCl饱和后分液 ③蒸馏 ④合并有机层和醚层 ⑤用粒状氢氧化钠干燥
A.①②④③⑤B.②①④⑤③C.②①③④⑤D.①②⑤④③
12.(2026·天津河东·一模)用下列仪器或装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
13.(2026·安徽芜湖·模拟预测)下列实验操作能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
二、解答题
14.(2026·重庆·模拟预测)苯胺(有机碱,常温下为无色油状液体,易被氧化)在染料、医药、农药、香料等领域有广泛的应用。实验室以硝基苯为原料制备苯胺,反应原理如下:
相关信息列表如下:
实验步骤:①组装好实验装置(如图,部分夹持仪器已略去),并检查装置气密性。
②向三颈烧瓶中依次加入沸石及10mL硝基苯。
③打开止水夹,先通入一段时间。
④使三颈烧瓶内溶液保持,充分反应。
⑤反应结束后,关闭止水夹,向三颈烧瓶中加入无水硫酸镁。
⑥继续加热,收集182~186℃馏分,将所得馏分进行二次纯化,最终得到较纯苯胺。
(1)仪器c的名称是______。
(2)装置B中水槽应加入____(填“水”或“油”)作为热传导介质。
(3)装置A优点是通过控制止水夹K,实现控制反应的发生与停止,此装置还适用于实验室制备的气体是_____(填序号)。
a. b. c.
若步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是_________________。
(4)步骤⑤中加入无水硫酸镁的作用:______________。
(5)二次纯化并测定产率:蒸馏所得苯胺中混有少量硝基苯杂质,可以采用如下方案除杂提纯:
加入试剂X后发生反应的离子方程式为___________,“液相”是____(填“水层”或“有机层”)。
(6)苯胺与甲苯相对分子质量相近,但沸点相差较大,试从物质结构的角度说明原因:_______________。
(7)本实验的产率为_____。(保留一位小数)
15.(2026·重庆·二模)CuCl可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂,在气体分析中可用于一氧化碳和乙炔的测定。已知:晶体呈白色,熔点为,沸点为,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水、稀盐酸和乙醇,易溶于浓盐酸并生成。
实验室用如图所示装置制取,反应原理如下:
(过量)
还原:
稀释分解:
(1)若实验室没有仪器,要达到同样滴加液体的效果,则可以用下列仪器中的___________(填标号)代替。
a. b. c.
(2)装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(3)装置C的作用是___________。
(4)装置B中反应结束后,取出混合物进行以下操作,得到CuCl晶体。
①步骤ii中的作用是___________。
②步骤iii中,为使固液快速分离,应采用的方法是___________(填标号)。
A.蒸馏 B.减压过滤 C.蒸发
③步骤iv中乙醇洗涤的目的是___________。
④晶体的结构可用___________(填仪器名称)测定。
(5)利用氧化还原滴定测定产品中的纯度。
取产品于碘量瓶中,加入足量溶液,摇匀至样品完全溶解后,稀释至。移取溶液于锥形瓶中,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液(滴定时的反应为)。
①CuCl的纯度为___________%。
②下列操作会导致实验结果偏大的是___________(填标号)。
A.未用标准溶液润洗水洗后的滴定管
B.滴定过程中锥形瓶中的液体溅出
C.滴定前仰视滴定管读数,滴定终点时平视滴定管读数
16.(2026·河南南阳·模拟预测)乙基叔丁基醚()是一种性能优良的高辛烷值的汽油改良剂。某小组同学在实验室中利用乙醇和叔丁醇反应制取乙基叔丁基醚,反应原理如下:
主反应:
副反应:
相关物质信息如表所示。
注:乙基叔丁基醚与水形成的共沸物的沸点约为51℃。
装置如图所示(夹持装置省略),实验步骤如下:
Ⅰ.粗品的制取
①按图组装好仪器。在烧瓶中加入45mL15%硫酸、15mL95%乙醇(过量)、12.5mL质量分数为90%的叔丁醇,混合均匀;加入几粒沸石,加热。
②当烧瓶中反应温度达到75~80℃时,产物便慢慢地被分馏出来;调整热源,使得分馏柱顶的蒸气温度保持在51℃,收集馏出液。
③当分馏柱顶的温度明显地上下波动时,停止分馏;全部分馏时间约1.5h,共收集粗产物14mL左右。Ⅱ.粗品的提纯
④将馏出液倒入分液漏斗中,用水多次洗涤,每次用5mL水;为了除去其中所含的醇,需要重复洗涤4~5次,直到醚层清澈透明。
⑤分出醚层,用少量无水碳酸钠干燥;将醚转移到干燥的回流装置中加入金属钠,加热回流。
⑥最后将回流装置改装为蒸馏装置,接收器用冰水浴冷却,蒸出乙基叔丁基醚,收集54~56℃的馏分。回答下列问题:
(1)图中冷凝管应选用___________(填标号),冷却水应该从___________(填“上”或“下”)口进入;步骤①中加入15%的硫酸而不用98%浓硫酸的原因是___________。
A. B. C.
(2)反应时控温75~80℃,可选用的加热方式为___________(填标号)加热;加热过程中发现忘加沸石,进行的操作是___________。
A.油浴 B.酒精灯 C.水浴 D.沙浴
(3)粗品提纯用水洗涤时,应该不时打开分液漏斗活塞放气,正确的放气图示为___________(填标号);最后应该从分液漏斗的___________(填“下口放出”或“上口倒出”)醚层。
A. B. C. D.
(4)步骤⑤中先用无水碳酸钠干燥,再加入金属钠回流的目的是___________。
(5)步骤⑥中接收器用冰水浴冷却并采用真空接收管的目的是___________。
(6)若称重后得到产品10.0g,则此次实验的产率为___________%(结果保留两位有效数字)。
操作及现象
结论
A
向某溶液中先滴加盐酸无明显变化,再滴加溶液有白色沉淀生成
原溶液中含有
B
将铁锈溶于浓盐酸,滴入溶液,紫色褪去
铁锈中含有二价铁
C
含有油污的织物用或热的溶液浸泡、揉搓、冲洗,油污均被去除
去污原理相同
D
向盛有2 mL 0.1 ml/L的NaOH溶液的试管中先滴加2~4滴0.1 ml/L的溶液,出现白色沉淀;再向试管中滴加2~4滴0.1 ml/L的溶液,有蓝色沉淀产生
溶度积常数:>
A.乙醇萃取中的硫
B.制备少量NO
C.探究苯环使甲基活化
D.检验溴乙烷消去产物乙烯
A.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
B.从NaCl溶液中获得NaCl晶体
C.实验室制备并收集CO2
D.除去乙醇中少量的水
选项
检验试剂或方法
待鉴别物质
A
焰色试验
粉末、粉末
B
氨水
溶液、溶液
C
溶液
溶液、溶液
D
灼烧闻气味
羊毛线、腈纶线
混合浓硫酸和乙醇
实验室制乙烯
A.将乙醇缓慢倒入浓硫酸中并不断搅拌
B.加热乙醇与浓硫酸的混合液,迅速升温到170℃
重结晶法提纯苯甲酸
分离乙酸乙酯和饱和Na2CO3溶液
C.加热溶解粗苯甲酸,冷却结晶,过滤除去泥沙
D.饱和碳酸钠溶液从分液漏斗下口放出,乙酸乙酯从上口倒出
选项
实验操作
实验目的
A
用硫酸作催化剂水解淀粉后,在水解液中加入新制的悬浊液加热
检验淀粉水解产物葡萄糖
B
将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
制备硫酸铜晶体
C
向铁铜和稀硫酸组成的原电池负极附近滴入溶液
检验负极产生的离子
D
将的HA溶液稀释10倍后,测得pH小于
判断HA为强酸还是弱酸
物质
相对分子质量
沸点
密度g/mL
溶解性
硝基苯
123
210.9
1.23
不溶于水,易溶于乙醇、乙醚
苯胺
93
184.4
1.02
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚
甲苯
92
110.6
0.872
略
物质
分子量
形态
密度/()
沸点/℃
溶解性
乙醇
46
无色透明液体
0.79
78.3
易溶于水
叔丁醇
74
无色透明液体
0.78
82.4
能与水、醇、酯等混溶
乙基叔丁基醚
102
无色透明液体
0.75
70
不溶于水,与醇、醚混溶
《考点14物质的分离、提纯与检验》参考答案
1.B
【详解】A.向含与的溶液中分别加氨水,均生成白色沉淀,与 均不溶于氨水,无法鉴别,A不符合题意;
B.分子和分子中都只有1种等效氢,但在核磁共振氢谱中,和的峰值位置不同,可鉴别,B符合题意;
C.加热时,受热分解为和,冷却后又化合为,受热升华,冷却后凝华,无法实现分离,C不符合题意;
D.苯与四氯化碳互溶,均为有机溶剂,无法通过分液法分离,需用蒸馏法,D不符合题意;
故选B。
2.A
【详解】A.先滴加盐酸无明显变化,可排除、、等对检验的干扰,再加生成的白色沉淀为硫酸钡,可证明原溶液中含有,A正确;
B.浓盐酸中的也可还原酸性使紫色褪去,不能证明铁锈中含有二价铁,B错误;
C.去污是利用油污易溶于的原理,属于物理变化;热的溶液去污是利用碳酸钠水解显碱性,使油脂发生水解反应生成可溶物,属于化学变化,二者去污原理不同,C错误;
D.实验中2 mL 0.1 ml/L的溶液与2~4滴0.1 ml/L的反应,NaOH过量,剩余的会直接与生成蓝色氢氧化铜沉淀,没有发生沉淀转化,无法比较和的大小,D错误;
故选A。
3.C
【详解】A.容量瓶不能用于稀释溶液,只能用于定容,A不符合题意;
B.Cu与浓硫酸反应需在加热条件下进行,装置中没有酒精灯,B不符合题意;
C.溴乙烷在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯,反应中挥发出的乙醇蒸气不与溴水反应,只有乙烯可使溴水褪色,该装置能达到实验目的,C符合题意;
D.会与NaOH溶液反应,故不能用于除去中的NO,D不符合题意;
故选C。
4.C
【分析】铬铁合金(含Ni、C)用稀硫酸浸出,金属与酸反应生成硫酸盐并放出;加使、生成硫化物沉淀除去;再加使生成沉淀除去,最终得到,Cr始终为+2或+3价,无+6价铬生成,据此分析。
【详解】A.“浸出”步骤中,铬铁合金中的Cr、Fe、Ni、C均为活泼金属,可与稀硫酸发生置换反应生成H₂,反应方程式为等,因此产生的气体含有,A不符合题意;
B.“除杂”步骤中加入,、与反应生成、沉淀,离子方程式为、,可除去Ni、C元素,B不符合题意;
C.整个流程中,Cr元素在浸出时为+2价或+3价,沉铁后仍为+3价,未发生氧化反应生成+6价铬化合物,C符合题意;
D.“沉铁”步骤中,与反应生成沉淀,离子方程式为,因此滤渣2的主要成分为,D不符合题意;
故选C。
5.B
【分析】铅渣加稀硫酸酸浸,PbO生成难溶的,不与稀硫酸反应,因此滤渣1为、,滤液1含、、的硫酸盐;后续对滤液1萃取除铁,对滤渣1碱浸分离Pb和Si。
【详解】A.试剂X的作用是将氧化为,便于后续萃取,氯水、双氧水均可以氧化,A正确;
B.萃取是液液分离过程,操作M是将萃取后得到的互不相溶的有机相和水相进行分离,该操作为分液,不是过滤(过滤用于分离固体和液体),B错误;
C.滤液2为溶液,试剂Y的作用是和反应生成沉淀,酸性:,因此稀硫酸、都可以和反应得到硅酸,最终制得,C正确;
D.氧化过程中,作氧化剂,将氧化为,自身被还原为,配平后离子方程式为,电荷、原子均守恒,D正确;
故答案选择B。
6.A
【详解】A.硫在乙醇乙醇中的溶解度小于在二硫化碳中的溶解度,不能达到萃取目的,A符合题意;
B.与稀硝酸反应生成,不溶于水,在U形管左侧收集到少量的一氧化氮,装置可行,B不符合题意;
C.甲苯中的甲基受苯环影响,性质变得活泼,从而能被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致溶液褪色,而苯无此现象,故该实验可达到探究苯环使甲基活化的目的,C不符合题意;
D.溴乙烷消去产物中混有挥发出的乙醇蒸气,先通过水进行洗气除去乙醇蒸汽,剩余的乙烯可使酸性溶液褪色,装置可检验,D不符合题意;
故选A。
7.A
【分析】将软锰矿(主要成分为)与KOH和熔融氧化可得,该反应方程式为:,加入蒸馏水浸取可得含有,KCl等溶质的混合溶液。向溶液中通入,发生歧化反应,该反应方程式为,将混合物抽滤后加热浓缩、冷却结晶后过滤可得,据此作答。
【详解】A.歧化过程生成会和HCl发生反应,生成和,影响反应收率,因此不能用HCl代替,A错误;
B.由分析可知,在锰酸钾歧化过程中会生成,可以回到“熔融氧化”过程中循环使用,B正确;
C.要从NaCl溶液中获得NaCl晶体可直接蒸发结晶。该流程中,要获得需浓缩混合溶液至表面出现晶膜,之后冷却浓缩液获得结晶,避免长时间加热造成分解,二者操作不同,C正确;
D.“熔融氧化”过程中存在KOH,会腐蚀陶瓷和氧化铝,因此该操作应该在铁坩埚中进行,不能使用陶瓷坩埚或氧化铝坩埚,D正确;
故答案选A。
8.B
【详解】A.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液时,玻璃棒底端应处于刻度线以下,A不符合题意;
B.从NaCl溶液中获得NaCl晶体可选用蒸发皿直接蒸发结晶,B符合题意;
C.除去CO2中的应选用饱和NaHCO3溶液,且该装置也无法除去二氧化碳中的水蒸气,C不符合题意;
D.除去乙醇中的少量水时,温度计水银球应处于蒸馏烧瓶支管口处,D不符合题意;
故选B。
9.A
【详解】A.葡萄糖和麦芽糖均为还原糖,均能与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,现象相同,无法区分,因此该鉴别方法不能达到目的,A符合题意;
B.甲酸甲酯含酯基,乙酸含羧基,红外光谱能通过官能团特征峰区分两者,B不符合题意;
C.直馏汽油主要含饱和烃,不与酸性KMnO4反应;生物柴油含不饱和脂肪酸酯,能使酸性KMnO4褪色,现象不同,可以区分,C不符合题意;
D.溴乙烷为饱和卤代烃,不与浓溴水反应;乙醛可被溴水氧化,使溴水褪色;苯酚与浓溴水生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀,现象不同,可以区分三者,D不符合题意;
故选A。
10.C
【详解】A.Na元素焰色为黄色,Li元素焰色为紫红色,两种粉末的焰色试验现象不同,可以鉴别,A不符合题意;
B.向溶液中逐滴加氨水,先产生白色沉淀,后沉淀溶解得到澄清溶液;向溶液中加氨水,产生白色沉淀且氨水过量沉淀不溶解,现象不同,可以鉴别,B不符合题意;
C.与反应生成氢氧化镁白色沉淀,与反应生成硫酸钡白色沉淀,二者现象相同,无法鉴别,C符合题意;
D.羊毛线主要成分为蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的特殊气味,腈纶线为合成纤维,灼烧无此气味,现象不同,可以鉴别,D不符合题意;
故选C。
11.B
【分析】已知苯胺微溶于水,易溶于乙醚的性质,其提纯步骤:先用饱和食盐水能降低苯胺在水中的溶解度,促使苯胺分层析出,先分离出有机层;水层仍残留少量的苯胺,用乙醚萃取可将这部分苯胺提取到醚层中;将步骤②得到的有机层与步骤①得到的醚层合并,得到含苯胺的有机相;粒状NaOH作为碱性干燥剂,可除去有机相中的水分,且不会与苯胺反应;最后通过蒸馏分离出乙醚,得到纯净的苯胺。
【详解】故正确的顺序为②①④⑤③,故答案选B。
12.D
【详解】A.浓硫酸密度大于乙醇,混合时会放出大量热,为防止液体飞溅,应将浓硫酸缓慢倒入乙醇中并不断搅拌。图示操作是将乙醇缓慢倒入浓硫酸中,易导致液体飞溅,A错误;
B.实验室制乙烯需要控制反应液温度为170℃,温度计水银球应插入反应液中,图示温度计位置错误,B错误;
C.苯甲酸溶解度随温度降低大幅减小,重结晶提纯苯甲酸时,应加热溶解粗苯甲酸后趁热过滤除去不溶性泥沙,再冷却结晶得到苯甲酸。图示操作是加热溶解粗苯甲酸,冷却结晶,过滤除去泥沙,此操作顺序错误,因为泥沙应在冷却结晶前通过趁热过滤除去,否则泥沙会与结晶出的苯甲酸混在一起,C错误;
D.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,混合后分层,且乙酸乙酯密度小于饱和碳酸钠溶液,乙酸乙酯在上层,饱和碳酸钠溶液在下层,分液时下层液体(饱和碳酸钠)从分液漏斗下口放出,上层液体(乙酸乙酯)从上口倒出,操作正确,D正确;
故选D。
13.B
【详解】A.因为葡萄糖和新制Cu(OH)2悬浊液反应需要碱性环境,用硫酸作催化剂水解淀粉后,水解液呈酸性,新制Cu(OH)2悬浊液在酸性条件下会溶解,无法与葡萄糖发生特征反应(如生成砖红色沉淀),因此不能检验淀粉水解产物葡萄糖,A错误;
B.将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥是实验室制备硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的标准操作,通过冷却结晶可得到晶体,后续步骤可提纯和干燥晶体,能达到实验目的,B正确;
C.在铁铜稀硫酸原电池中,铁为负极,发生氧化反应生成Fe2+,铁氰化钾与反应生成蓝色滕氏蓝沉淀,但当向负极附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液时,溶液会与铁电极反应生成,干扰Fe2+离子的检验,C错误;
D.将pH=a的HA溶液稀释10倍,若HA为强酸,pH应等于a+1;若HA为弱酸,由于稀释后电离度增大,[H+]减小程度小于10倍,pH增加小于1,即pH小于a+1。但将pH=6的HA溶液稀释10倍,若HA为强酸,pH也小于a+1;测得pH小于a+1,不能判断HA为弱酸还是强酸,D错误;
故选B。
14.(1)恒压滴液漏斗
(2)油
(3) a 加热时和混合会发生爆炸,生成的苯胺会被残留的空气氧化
(4)吸收反应生成的水
(5) +H+ 有机层
(6)苯胺中含有氨基,能形成分子间氢键,而甲苯不能形成分子间氢键
(7)60.0%
【分析】
结合制备原理,按题干所描述的步骤制备苯胺,第(5)小问中苯胺含有硝基苯,先加盐酸与苯胺反应生成,继续与NaOH反应生成苯胺,用有机物进行萃取,苯胺进入有机层,最后加干燥剂,过滤得到较纯净的苯胺,据此分析解答:
【详解】(1)仪器c为恒压滴液漏斗;
(2)该反应需要控制反应温度为140℃,常压下水的沸点仅为100℃,无法达到反应所需的140℃,而油的沸点高于140℃,可以满足油浴加热控温的要求,因此选择油作为热传导介质;
(3)装置A是类似启普发生器的简易随开随停制气装置,要求反应满足块状固体试剂与液体常温反应,反应不放大量热,
a.是用块状大理石和稀盐酸常温反应制备,a符合该装置要求;
b.通常是用亚硫酸钠粉末制备,亚硫酸钠是粉末易溶于水,无法隔离固液,不能实现随开随停,且二氧化硫有毒,不能使用长颈漏斗,b不符合;
c.是用生石灰和浓氨水制备,生石灰遇水会放热且逐渐粉化,无法满足装置要求,且氨气有毒,不能使用长颈漏斗,c不符合;
答案是a,
步骤③的作用是通入排出装置内的空气,如果先加热再通,装置内残留空气,可燃性的氢气与空气混合加热会引发爆炸,且氧气会氧化产物苯胺,导致产品不纯、产率降低;
(4)由反应原理可知,硝基苯还原生成苯胺的同时会生成水,无水硫酸镁是常用的中性干燥剂,可以吸收有机物体系中的水分,起到干燥作用,除去产物中的水,方便后续蒸馏得到纯净苯胺;
(5)
据上述分析可知,X是盐酸,与苯胺反应的离子方程式为+H+,液相是有机层;
(6)苯胺中含有氨基,能形成分子间氢键,而甲苯不能形成分子间氢键,故苯胺沸点高于甲苯;
(7)10mL硝基苯的质量为,物质的量为,根据题干方程式,理论上可得苯胺的物质的量为0.1ml,质量为9.3g,故苯胺的产率为。
15.(1)c
(2)(浓)
(3)吸收过量的,防止倒吸
(4) 防止被氧化 B 防止溶解造成损失,使固体快速干燥 射线衍射仪
(5) A
【分析】装置A制备SO2,进入装置B中发生反应:(过量)、,装置C是为了吸收剩余的SO2,防止其排入空气中,污染空气;将得到的混合物冷却后倒入溶有的水中稀释,发生反应:,固液分离后用乙醇洗涤固体后干燥得到晶体;
【详解】(1)仪器X是恒压分液漏斗,作用是控制滴加液体、平衡压强使液体顺利流下;要达到同样滴加液体的效果,需要平衡起亚,装置c达到同样滴加液体的效果。
(2)装置A的作用是制备反应需要的,铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为(浓);
(3)是有毒酸性气体,装置C中NaOH溶液可以吸收未反应的,防止污染环境;
(4)①题干已知露置在潮湿空气中易被氧化,具有还原性,可防止Cu(Ⅰ)被氧化为Cu(Ⅱ)。
②减压过滤(抽滤)可以加快固液分离速率,蒸馏分离沸点不同的液体混合物、蒸发用于浓缩溶液,因此选B。
③已知难溶于乙醇,因此乙醇洗涤既可以降低的溶解损耗,乙醇易挥发,能快速干燥晶体,同时洗去表面杂质。
④测定晶体结构的仪器为X射线衍射仪。
(5)①根据反应关系可得:,因此,纯度为:。
②A:未用标准液润洗滴定管,标准液被稀释,消耗标准溶液体积偏大,计算结果偏大;
B:锥形瓶液体溅出,待测溶质减少,消耗偏小,结果偏小;
C:滴定前仰视读数、终点平视,得到的消耗体积偏小,结果偏小;
因此选A。
16.(1) B 下 浓硫酸有强氧化性和强脱水性,易使有机物炭化,还会促进醇发生消去等副反应,降低目标产物产率
(2) C 停止加热,冷却至室温后,再补加沸石
(3) D 上口倒出
(4)进一步除去醚层中残留的水和未洗净的乙醇、叔丁醇,干燥提纯产品
(5)真空接收管可适配减压蒸馏操作,让产物在较低温度下蒸出,避免蒸馏温度过高引发副反应;同时真空接收管密封性更好,配合冰水浴可以有效减少低沸点的乙基叔丁基醚挥发逸出,降低产物损失,提高产物产率
(6)83
【分析】分馏收集产物时,需选用直形冷凝管;选用15%稀硫酸既能提供催化所需酸性,又能有效减少副反应;控制分馏柱顶温度在51℃,该温度是乙基叔丁基醚和水的共沸沸点,既可以及时把生成的产物和水蒸出,促进主反应平衡正向移动提高产率,又能减少乙醇、叔丁醇等原料被蒸出,避免粗产物混入过多原料杂质;乙基叔丁基醚密度()小于水,醚层在上层,分液时注意醚层需要从上口倒出;多次水洗可以充分除去粗产物中混有的易溶于水的乙醇、叔丁醇杂质,提高产物纯度;先用无水碳酸钠干燥除去大部分水,进一步用钠回流,进行除杂干燥;乙基叔丁基醚沸点仅70℃,属于低沸点易挥发物质,用冰水浴冷却接收器,可以减少产物挥发损失,同时降低可燃醚蒸气扩散带来的安全隐患,提高产率、减少污染。据此分析解答。
【详解】(1)蒸馏操作中用直形冷凝管;冷凝水遵循“下进上出”,从下口进冷凝效果更好;浓硫酸具有强脱水性和强氧化性,会导致有机物炭化,引发更多副反应,因此用较低浓度的硫酸。
(2)加热温度为75~80℃,低于100℃,水浴加热控温均匀、温度稳定,适合该温度范围;加热过程中不能直接加沸石,需停止加热冷却到室温后再补加,防止液体暴沸喷出。
(3)分液漏斗放气的正确操作:振荡后将分液漏斗倒置,使活塞(下口)斜向上,打开活塞放气,D符合操作要求;乙基叔丁基醚密度(0.75)小于水,醚层在上层,分液时上层液体从上口倒出。
(4)无水碳酸钠只能除去大部分水,残留的水和醇可以和金属钠反应,因此加金属钠可以进一步除杂干燥。
(5) 乙基叔丁基醚沸点低、易挥发,真空接收管可适配减压蒸馏操作,能降低乙基叔丁基醚的沸点,让产物在较低温度下蒸出,避免蒸馏温度过高引发副反应;同时真空接收管密封性更好,配合冰水浴可以有效减少低沸点的乙基叔丁基醚挥发逸出,降低产物损失,提高产物产率。
(6)乙醇过量,以叔丁醇计算理论产量: ,理论产物质量 产率。
题号
1
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3
4
5
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7
8
9
10
答案
B
A
C
C
B
A
A
B
A
C
题号
11
12
13
答案
B
D
B
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