2020届高考化学总复习——第十章 课时跟踪练(三十二)

课时跟踪练(三十二)　物质的分离和提纯

1．(2019·福州模拟)传统医学治疗疟疾时将青蒿加水煮沸，但药效很差。改用乙醇控温60 ℃提取青蒿素，药效显著提高。屠哟哟用一种更适宜的物质从青蒿中提取青蒿素，这种提取物对疟原虫的抑制达到了100%，这种适宜的物质是(　　)

解析：乙醚的沸点低，当乙醚沸腾后，继续加热，乙醚的温度不会升高，避免因为温度高而破坏青蒿素的有效成分，A正确。

答案：A

2．(2019·深圳调研)某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。下列试剂或操作不合理的是(　　)

A.试剂①为Ba(OH)2溶液

B．操作②为结晶

C．操作③为过滤

D．试剂④为稀HNO3

解析：根据题意，选择Ba(OH)2溶液除去SO、NH 和HCO，NH3·H2O用加热法除去，操作②为加热。过量的Ba2＋用Na2CO3溶液除去，过量的OH－与CO用硝酸除去，则操作③为过滤，试剂④为稀硝酸。

答案：B

3．下列除杂方法正确的是(　　)

A．SiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去

B．NH4Cl固体中混有少量的单质I2，可用加热法将I2除去

C．CO2中含有SO2杂质，可以通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶除去

D．NaHCO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤除去

解析：A项，SiO2和Al2O3都可以与NaOH溶液发生反应，因此SiO2中含Al2O3杂质不能加入足量NaOH溶液然后过滤除去，错误；B项，NH4Cl固体加热容易发生分解反应产生氢气和氯化氢，二者遇冷会重新化合形成NH4Cl，因此不能用加热方法将NH4Cl固体中的I2除去，错误；C项，CO2、SO2都可以与饱和Na2CO3溶液发生反应，因此不能用饱和Na2CO3溶液除去CO2中含有的SO2杂质，错误；D项，NaHCO3溶液中含有Na2SiO3杂质，由于NaHCO3与CO2不能发生反应，而物质的酸性：碳酸＞硅酸，可以通入足量的CO2，发生反应：Na2SiO3＋2H2O＋2CO2===2NaHCO3＋H2SiO3↓，然后过滤除去H2SiO3，正确。

答案：D

4．用如图所示的实验装置，选择适当的试剂B并进行如下实验，可以达到目的的是(　　)

A．试剂B为浓硫酸，除去CO2中混有的少量SO2气体

B．试剂B为饱和食盐水，除去氯气中混有的少量氯化氢气体

C．试剂B为水，收集NO、CO等难溶于水的气体

D．试剂B为新制氢氧化铜悬浊液，检验空气中是否含有甲醛

解析：A项，二氧化硫和浓硫酸不反应，所以不能达到洗气的目的，错误；B项，氯气和水的反应是可逆反应，所以食盐水中含有氯离子能抑制氯气的溶解，氯化氢极易溶于水，从而能达到洗气的目的，正确；C项，收集难溶于水的气体采用排水集气法收集，集气瓶中应该“短管进气长管出气”，错误；D项，甲醛和新制氢氧化铜悬浊液反应需要加热，该反应未加热，错误。

答案：B

5．用下列装置进行相应实验，其中能达到实验目的的是(　　)

A．图1所示装置可用于Cu和浓硫酸反应制取少量SO2气体

B．图2所示装置可用于除去NaHCO3固体中的少量Na2CO3

C．图3所示装置可用于蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体

D．图4所示装置可用于分离CCl4萃取碘水后的有机层和水层

解析：Cu和浓硫酸反应需要加热，A错误；碳酸氢钠受热易分解，B错误；NH4Cl加热易分解，不能蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl，C错误；CCl4难溶于水，用分液法分离CCl4萃取碘水后的有机层和水层，D正确。

答案：D

6．下列实验装置设计正确，且能达到目的的是(　　)

解析：A项，导管插入水中，不能防止倒吸；C项，不能用坩埚从溶液中提取溶质；D项，没有温度计，且没用蒸馏烧瓶，不能用于分馏。

答案：B

7．(2019·广州模拟)下列有关有机物分离、提纯或除杂的方法错误的是(　　)

A．溴苯中混有溴：加NaOH溶液洗涤、静置、分液(溴苯不溶于水，且密度比水大)

B．除去乙醇中少量乙酸：加入足量生石灰蒸馏

C．乙酸乙酯中有乙酸杂质：加入饱和Na2CO3溶液，充分反应后静置分液

D．乙烯中混有SO2：将其通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶，再干燥

解析：溴和氢氧化钠反应生成溶于水的物质，溴苯不溶于水，且密度比水大，然后采用分液法进行分离，A项正确；乙酸和生石灰发生反应生成高沸点的盐，然后利用乙醇的易挥发性，采用蒸馏法进行分离，B项正确；加饱和碳酸钠溶液可除去乙酸，且能降低乙酸乙酯在水溶液中的溶解度，使之析出，然后用分液法进行分离，C项正确；乙烯、SO2都能与酸性高锰酸钾溶液发生反应，D项错误。

答案：D

8．(2019·济南质检)下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是(　　)

解析：A项，乙醇与水互溶，所以不能用乙醇提取碘水中的碘，不正确；B项，乙酸乙酯和乙醇互溶，用分液的方法无法分离，不正确；C项，随着温度的升高KNO3的溶解度变化较大，而NaCl的溶解度变化较小，不正确。

答案：D

9．(2019·成都模拟)某KCl样品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质，为了提纯KCl，先将样品溶于适量水中，搅拌、过滤，再将滤液按下图所示步骤进行提纯(过滤操作已略去)。下列说法不正确的是(　　)

A．起始滤液常温下pH＞7

B．试剂Ⅰ为BaCl2溶液

C．上图过程必须经2次过滤

D．步骤③目的是除去CO

解析：A项，起始滤液中含有碳酸钾，碳酸根离子水解使溶液显碱性，pH＞7，正确；B项，由上述分析可知，试剂Ⅰ为BaCl2溶液，正确；C项，样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，选择试剂除去杂质时还需要2次过滤，共3次，错误；D项，步骤③中加入的试剂Ⅲ为盐酸，其目的是除去CO，正确。

答案：C

10．氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。如图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制的流程：

根据上述流程回答下列问题：

(1)混合①中发生反应的化学方程式为_____________________

____________________________________________________。

(2)混合①中使用冰水的目的是__________________________

____________________________________________________。

(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是_____________________、

________。操作Ⅲ一般适用于分离________(填序号)混合物。

a．固体和液体　　　 b．固体和固体

c．互不相溶的液体   d．互溶的液体

(4)混合②中加入Na2SO3的目的是_________________________

____________________________________________________。

(5)纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色，于是甲和乙同学设计了如下简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含有Fe3＋，则用于证明该假设所用的试剂为______________，若假设成立，可观察到的现象为__________________________________________。

乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为___________________

____________________________________________________，

其用于证明该假设所用的试剂为________________________。

解析：(1)SO2具有还原性，Br2具有氧化性，能发生反应SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。

(2)降低体系温度，可以增大SO2气体在水中的溶解度，同时防止溴挥发。

(3)操作Ⅱ是分离固体和溶液，采用过滤的方法；操作Ⅲ是分离相互溶解的液体，采用蒸馏的方法。

(4)Na2SO3具有还原性，可以将溴单质还原为溴离子，从而除去粗品中未反应完的溴。

(5)考查Fe3＋、Br2的检验方法。

答案：(1)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4

(2)降低体系温度，防止溴挥发，使反应完全

(3)过滤　蒸馏　d

(4)除去粗品中未反应完的溴

(5)KSCN溶液　溶液变成红色　含有Br2　CCl4

11．已知废旧干电池中的填充物主要有二氧化锰、炭黑、氯化锌、氯化铵、淀粉糊、Mn2O3、ZnO、FeO、汞的化合物等。某实验小组的同学拟回收废旧干电池中的成分，主要操作流程如图：

试回答下列问题：

(1)步骤①用玻璃棒搅拌的目的是_______________________

____________________________________________________；

步骤②过滤后，滤液中的主要溶质有_______________

_________________________________________ (填化学式)；

步骤③中灼烧的目的是_______________________________。

(2)经过步骤③得到的是粗制二氧化锰，要得到精制的二氧化锰还需将粗制二氧化锰用稀硝酸和蒸馏水洗涤，稀硝酸的作用是

____________________________________________________。

(3)写出步骤④中发生反应的化学方程式___________________

_____________________________________________________，

经过步骤②得到的固体干燥后，________(填“能”或“不能”)用氯酸钾与之混合加热的实验代替步骤④。

(4)已知NH4Cl和ZnCl2的溶解度(g/100 g水)如下表：

从滤液中分离NH4Cl和ZnCl2的方法是______________。

(5)从有害物质必须特殊处理的角度考虑，上述设计不合理的地方是______________________________________________________

____________________________________________________。

解析：(1)溶解时用玻璃棒搅拌的主要目的是加速其中的可溶性物质溶解；废干电池中的氯化铵和氯化锌可溶于水；灼烧的目的是除去滤渣中的炭黑和淀粉等有机物。

(2)Mn2O3及其他金属氧化物能溶于稀硝酸，MnO2不溶于稀HNO3从而分离。

(3)二氧化锰能催化过氧化氢分解放出氧气，从而间接检验二氧化锰；直接用含有机物的粗制二氧化锰与氯酸钾混合加热会引起爆炸。

(4)由溶解度数据知，两者溶解度相差很大，可采用结晶的方法分离。

答案：(1)促进废干电池筒中的可溶性物质溶解　ZnCl2、NH4Cl　除去其中的炭黑和有机物

(2)除去其中的低价锰的氧化物和其他金属化合物

(3)2H2O22H2O＋O2↑　不能

(4)结晶(重结晶)

(5)没有回收有害物质汞，在实验过程中会产生汞蒸气污染

12．某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：

请回答下列问题：

(1)在下列装置中，第一次浸出必须用________(填序号，下同)，第二次浸出应选用________。

(2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成_____________________

____________________________________________________。

滤渣2的主要成分是___________________________________。

(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是_____________

____________________________________________________。　　　　　　　　

(4)某同学在实验完成之后，得到1.5 g CuSO4·5H2O，则铜的回收率为________________。

解析：(1)根据题给化学工艺流程可知，第一次浸出发生反应：ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O、ZnS＋H2SO4===ZnSO4＋H2S，生成H2S有毒气体，必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理，选D装置，第二次浸出时发生反应：CuS＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋S＋2H2O，不产生有毒气体，可选用A装置。

(2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成H2O2与固体颗粒接触分解。滤渣2的主要成分是SiO2(SiO2和S)。

(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是蒸发皿。

(4)15.0 g废催化剂中含有铜的物质的量为＝0.02 mol，1.5 g CuSO4·5H2O中铜的物质的量为＝0.006 mol，则铜的回收率为×100%＝30%。

答案：(1)D　A　(2)H2O2与固体颗粒接触分解

SiO2(SiO2和S)　(3)蒸发皿　(4)30%