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2019-2020年高中化學專題一物質的分離與提純物質的分離與提純同步訓練蘇教版 一、選擇題(本題包括12小題,每小題4分,共48分。每小題只有1個選項符合題意) 1.提取葉綠體中的色素時要加入丙酮,其原因是(　　) A.讓色素溶解 B.防止葉綠素被破壞 C.便于將葉片研磨成勻漿 D.促使葉綠體中色素分離 解析:提取葉綠體中色素時,加入丙酮目的是使色素溶解,A正確。 答案:A 2.下列關于實驗原理或操作的敘述中,不正確的是(　　) A.從碘水中提取單質碘時,不能用無水乙醇代替CCl4 B.可用新制的Cu(OH)2懸濁液檢驗牙膏中存在的甘油 C.紙層析實驗中,需將濾紙上的試樣點浸入展開劑中 D.實驗室中提純混有少量乙酸的乙醇,可采用先加生石灰,過濾后再蒸餾的方法 解析:本題是一組實驗操作或原理的正誤判斷問題。A.乙醇和碘互溶,乙醇與水也互溶,不能作為萃取劑使用。B.新制Cu(OH)2懸濁液與多羥基醇反應生成絳藍色溶液。C.紙層析實驗中,不能將濾紙上的試樣點浸入展開劑中,否則試樣會溶解在展開劑中。D.除乙酸與氧化鈣反應外,氧化鈣還能吸水,過濾后利用乙醇沸點低的原理進行蒸餾最好。 答案:C 3.在進行Fe3+和Cu2+分離實驗時,不能讓層析液(展開劑)沒及試樣斑點的原因是(　　) A.Fe3+和Cu2+會溶解在層析液中,使實驗結果不明顯 B.濾紙上Fe3+和Cu2+會擴散不均影響實驗效果 C.濾紙上的濾液細線會變粗而使Fe3+和Cu2+太分散 D.濾紙上的Fe3+和Cu2+會混合起來不分散 解析:試樣點若觸及展開劑,Fe3+和Cu2+會溶解在展開劑中,使實驗結果不明顯。因此,濾紙條下端浸入展開劑中0.5 cm,勿使試樣斑點浸入溶液中。 答案:A 4.下列實驗方法中,不可能達到預期目的的是(　　) A.用鹽析法分離皂化反應的產(chǎn)物 B.用升華法分離碘和氯化銨的混合物 C.用結晶法分離硝酸鉀和氯化鈉的混合物 D.用分液法分離水和硝基苯的混合物 解析:加熱條件下碘易升華,冷卻后碘凝華,NH4Cl受熱分解為NH3和HCl,冷卻后又化合為NH4Cl,無法分開。 答案:B 5.油墨是由多種色素按一定比例混合而成的,某同學欲用紙層析法將其主要色素分離開來,可選用作展開劑的物質是(　　) A.鹽酸 B.酒精 C.NaOH溶液 D.丙酮+鹽酸 解析:紙層析中要求流動相溶劑對分離物質應有適當?shù)娜芙舛取? 答案:D 6.在圓形濾紙的中央點上,對葉綠體的色素進行色素層析,會得到近似同心的四個色素環(huán),排列在最里圈的色素呈(　　) A.橙黃色 B.藍綠色 C.黃綠色 D.黃色 解析:葉綠體中4種色素在濾紙上的擴散速率大小順序為:胡蘿卜素(橙黃色)>葉黃素(黃色)>葉綠素a(藍綠色)>葉綠素b(黃綠色)。故最內層應為黃綠色。 答案:C 7.在高溫下某溶液中,溶解硝酸鉀、氯化鈉均達飽和,冷卻析出晶體的成分是(　　) A.純硝酸鉀晶體 B.大量硝酸鉀晶體,少量氯化鈉 C.等量的硝酸鉀和氯化鈉 D.大量氯化鈉,少量硝酸鉀 解析:硝酸鉀的溶解度隨溫度的變化較大,氯化鈉的溶解度隨溫度的變化不大。因此,冷卻硝酸鉀、氯化鈉的飽和溶液,析出晶體的成分是大量硝酸鉀晶體、少量氯化鈉。結晶法可分離溶解度不同的兩種物質。 答案:B 8.“粗鹽的提純”實驗中,蒸發(fā)時,正確的操作是(　　) A.把渾濁的液體倒入蒸發(fā)皿內加熱 B.開始析出晶體后用玻璃棒攪拌 C.待水分完全蒸干后停止加熱 D.蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時即停止加熱 解析:“粗鹽的提純”實驗涉及溶解、過濾、蒸發(fā)、結晶等基本操作內容,四項操作從始至終均要使用玻璃棒(加速溶解、引流、防迸濺)。為保證提純目的,過濾后要將澄清濾液進行蒸發(fā),而加熱至蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時,停止加熱,利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干(最后用玻璃棒把固體轉移到紙上,稱量后回收)。 答案:D 9.色譜分析法是現(xiàn)代分離實驗技術中的一種。已知兩種有機色素A與B混合在一起,經(jīng)測定知A的極性比B強,則下列說法正確的是(　　) A.用溶解過濾法,B不溶于水,A溶于水 B.用重結晶法,A在水中的溶解度比B大 C.用蒸餾法,因為A的熔沸點高 D.用紙層析法,丙酮為展開劑,下端為A,上端為B 解析:因為A、B為有機色素,所以A、B不易溶于水,而易溶于有機溶劑,如丙酮,因此可利用有機溶劑丙酮作展開劑,用紙層析法分離兩種色素,因為A的極性比B強,故A的轉移速率慢一些,A在下端,B在上端,D正確。 答案:D 10.從海帶中提取碘的實驗方法:①稱取3 g干海帶,用刷子把干海帶表面的附著物刷凈。②將海帶剪碎,用酒精潤濕(便于灼燒)后,放在坩堝中。③用酒精燈灼燒盛有海帶的坩堝,至海帶完全成灰,停止加熱,冷卻。④將海帶灰轉移到小燒杯中,再向燒杯中加入10 mL蒸餾水,攪拌,煮沸2~3 min,使可溶物溶解,過濾。⑤向濾液中滴入幾滴硫酸,再加入約1 mL H2O2溶液,觀察現(xiàn)象。下列說法正確的是(　　) A.步驟①中也可以用水洗滌除去海帶表面的附著物 B.步驟④過濾操作需要兩種玻璃儀器 C.步驟⑤所得的溶液中加入淀粉可看到藍色現(xiàn)象 D.通過以上①~⑤步驟即可得到純度高的I2 解析:因為海帶中的I-能溶解在水中,所以海帶不要用水洗滌。過濾需要玻璃棒、燒杯、漏斗三種玻璃儀器。步驟⑤發(fā)生的反應為2KI+H2O2+H2SO4I2+K2SO4+2H2O,生成的I2與淀粉反應生成藍色物質。通過步驟①~⑤所得的溶液中含有I2、K2SO4等,常用CCl4等萃取劑進行萃取,然后經(jīng)過蒸餾等操作除去萃取劑,從而得到純度較高的I2。 答案:C 11.為了除去氯化鉀中含有的少量硫酸鎂和氯化鈣雜質,需進行下列6項操作,先后次序正確的是(　　) ①加水溶解?、诩訜嵴舭l(fā)得到晶體　③加入過量的氯化鋇溶液?、芗尤脒m量的鹽酸　⑤加入過量碳酸鉀?、捱^濾 A.①④③⑤⑥② B.①⑤③④⑥② C.①③④⑥⑤② D.①③⑤⑥④② 解析:首先將樣品溶于水,先加入過量BaCl2,除去S,再加入過量K2CO3,除去Mg2+、Ca2+及Ba2+,將所得沉淀過濾后,再加入適量鹽酸,除去C,最后加熱蒸發(fā)即得到KCl晶體。 答案:D 12.下列分離混合物的方法中不正確的是(　　) A.從酒精和水的混合物中分離出酒精——蒸餾法 B.使渾濁的食鹽水變澄清——過濾法 C.從溴水中分離出溴——分液法 D.把硝酸鉀和氯化鉀從同一溶液中分離開來——蒸發(fā)結晶法 解析:A項酒精與水互溶為均勻的液態(tài)混合物;酒精的沸點比水的沸點低。用蒸餾法可以把酒精從混合物中分離出來。B項食鹽水渾濁,說明食鹽水里混有固體混合物,過濾法可以除去混在液體里的固體物質,使液體由渾濁變澄清。C項溴水是溴和水形成的均勻液態(tài)混合物,分液法不能分離二者。從溴水中分離出溴,要先用萃取劑(如四氯化碳、苯、直餾汽油)將溴從水中萃取出來,然后再進行分液。D項硝酸鉀和氯化鉀都易溶于水;硝酸鉀的溶解度受溫度的影響較大,氯化鉀的溶解度受溫度的影響較小。由此,可以用蒸發(fā)結晶法把硝酸鉀和氯化鉀從同一溶液中分離開來。 答案:C 二、非選擇題(本題包括4小題,共52分) 13.(12分)(1)進行下面的實驗,必須用到下列何種儀器,請用該儀器的名稱填空: ①欲干燥NH3須使用儀器　; ②欲分離互不相溶的兩種液態(tài)物質,須使用　; ③欲分離液態(tài)混合物中沸點不同的組分,須使用　; ④欲分離浮于液體中的固體物質,須使用　。 (2)物質的分離是化學研究中常用的方法,填寫下列物質分離時需使用的方法(不必敘述操作細節(jié))。 ①兩種互不相溶的液體的分離　　　　。 ②固體和液體的分離　　　　。 ③含固體溶質的溶液中除去部分溶劑　　　　。 ④膠體中分離出可溶電解質　　　　。 ⑤幾種沸點相差較大的互溶液體的分離　。 ⑥根據(jù)兩種物質在水中溶解度的不同,提純物質　　　　。 ⑦根據(jù)物質在不同溶劑中溶解度的不同,將物質從溶解度較小的溶劑中提取到溶解度較大的溶劑中　　　　。 解析:(1)題是對幾種常見儀器的名稱及主要用途的考查。 (2)題是對分離物質的幾種常用方法:過濾、蒸發(fā)、分液、滲析、蒸餾(或分餾)、結晶、萃取等原理的考查。要熟悉這些方法的原理和使用條件,如蒸餾:物理方法,根據(jù)物質的沸點不同,將物質由液態(tài)變成氣態(tài)加以分離。結晶:物理方法,根據(jù)溶質的溶解度隨溫度或溶劑量的改變而改變,將溶質從溶液中析出。萃取:根據(jù)物質在不同溶劑中溶解度的不同,將物質從溶解度較小的溶劑中提取到溶解度較大的溶劑中。 答案:(1)①干燥管?、诜忠郝┒贰、壅麴s燒瓶、酒精燈 ④漏斗 (2)①分液?、谶^濾?、壅舭l(fā)　④滲析?、菡麴s(或分餾)　⑥結晶?、咻腿? 14.(12分)甲基橙和酚酞在水中和有機溶劑中的溶解度不同,當溶劑沿濾紙流經(jīng)混合物樣點時,甲基橙和酚酞會以不同的速率在濾紙上移動,從而達到分離的目的。某?；瘜W興趣小組擬通過該原理將甲基橙和酚酞從混合溶液A中分離開來: 步驟Ⅰ:把0.1 g甲基橙和0.1 g酚酞溶解在10 mL 60%的乙醇溶液里,配制混合溶液A;另將10 mL乙醇和4 mL濃氨水充分混合,配成混合溶液B。 步驟Ⅱ:在一張圓形濾紙中心扎一小孔,將細紙芯插入濾紙中央(如圖)。在距濾紙中心約1 cm的圓周上,選擇三個點,分別用毛細管將A溶液在該三點處點樣。 步驟Ⅲ:將濾紙覆蓋在盛有B溶液的培養(yǎng)皿上,使濾紙芯與溶液接觸,放置一段時間,點樣逐漸向外擴散,形成黃環(huán)。 步驟Ⅳ:待黃環(huán)半徑擴散到濾紙半徑的時,取下濾紙,等濾紙稍干后,噴上飽和Na2CO3溶液,通過現(xiàn)象判斷分離的效果。 試回答下列問題: (1)本實驗采用的分離方法叫　　　　,若分離淀粉膠體與氯化鈉的混合液,則可選用　　　　法。 (2)步驟Ⅱ中若在濾紙上事先做點樣位置標記,宜選用　　　　(填“鋼”或“鉛”)筆。 (3)步驟Ⅳ中噴灑Na2CO3溶液后,能觀察到的現(xiàn)象是　　　　,這說明實驗中　　　　(填“甲基橙”或“酚酞”)在濾紙上移動速率更快。 (4)他們可以通過 來判斷分離的效果。 解析:(1)由題給信息可知該實驗采用的分離方法是紙層析法。分離淀粉膠體和NaCl的混合溶液常選用滲析法。(2)鋼筆中的墨水會對該實驗造成干擾,因此做點樣位置標記時,應選用鉛筆。(3)Na2CO3溶液顯堿性,酚酞遇堿液變紅色,甲基橙遇堿液變黃色。(4)通過色斑間的距離大小,可判斷出分離的效果。 答案:(1)紙層析法(或色譜法)　滲析 (2)鉛 (3)內部為黃環(huán),外部為紅環(huán)　酚酞 (4)色斑間的距離大小 15.(13分)利用海洋資源可以獲得很多物質。例如,從海水得到的食鹽水可以用來制取食鹽,可以用來電解得到許多化工原料,還可以通過蒸餾獲得淡水,等等。 從海水得到的粗食鹽水常含Ca2+、Mg2+、S,需要分離提純?，F(xiàn)有含少量CaCl2、MgSO4的粗食鹽水,在除去懸浮物和泥沙之后,要用4種試劑,即①鹽酸、②Na2CO3、③NaOH、④BaCl2,來除去食鹽水中的Ca2+、Mg2+、S。提純時的操作步驟和加入試劑的情況如下圖所示。 圖中a、b、c分別表示上述4種試劑中的各一種,試回答下列問題。 (1)沉淀A的名稱是　　　　。 (2)試劑c是　　　　,判斷試劑c已經(jīng)足量的方法是　 　。 (3)加入a、b后溶液中發(fā)生的化學反應的離子方程式為 　。 (4)現(xiàn)有下列儀器,過濾出沉淀A、B、C時必須用到的有　　　　(填序號),儀器①的名稱是　　　　,④是　　　　,⑥是　　　　。 解析:從海水中制取食鹽的原理為:先加入過量BaCl2溶液,除去S,離子反應:Ba2++SBaSO4↓,再加入NaOH、Na2CO3,除去Mg2+、Ca2+及Ba2+,離子反應為:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,Ca2++CCaCO3↓,Ba2++CBaCO3↓,過濾除去沉淀,最后加入鹽酸,除去C和OH-,離子反應為:C+2H+CO2↑+H2O,OH-+H+H2O。在過濾時,主要儀器為漏斗(⑤),所給儀器中①為容量瓶,④是蒸餾燒瓶,⑥是冷凝管。 答案:(1)硫酸鋇 (2)鹽酸　溶液中不再產(chǎn)生氣體 (3)Ca2++CCaCO3↓、Ba2++CBaCO3↓、Mg2++2OH-Mg(OH)2↓ (4)⑤　容量瓶　蒸餾燒瓶　冷凝管 16.(15分)二苯基乙二酮常用作醫(yī)藥中間體及紫外線固化劑,可由二苯基羥乙酮氧化制得,反應的化學方程式及裝置圖(部分裝置省略)如下: +2FeCl3 　二苯基羥乙酮 +2FeCl2+2HCl 　二苯基乙二酮 在反應裝置中,加入原料及溶劑,攪拌下加熱回流。反應結束后加水煮沸,冷卻后即有二苯基乙二酮粗產(chǎn)品析出,用70%乙醇水溶液重結晶提純。重結晶過程: 加熱溶解→活性炭脫色→趁熱過濾→冷卻結晶→抽濾→洗滌→干燥 請回答以下問題: (1)寫出裝置圖中玻璃儀器的名稱:a　　　,b。 (2)趁熱過濾后,濾液冷卻結晶。一般情況下,下列哪些因素有利于得到較大的晶體　　　。 A.緩慢冷卻溶液 B.溶液濃度較高 C.溶質溶解度較小 D.緩慢蒸發(fā)溶劑 如果溶液發(fā)生過飽和現(xiàn)象,可采用　　　　等方法促進晶體析出。 (3)抽濾所用的濾紙應略　　　(填“大于”或“小于”)布氏漏斗內徑,將全部小孔蓋住。燒杯中的二苯基乙二酮晶體轉入布氏漏斗時,杯壁上往往還粘有少量晶體,需選用液體將杯壁上的晶體沖洗下來后轉入布氏漏斗,下列液體最合適的是　　　。 A.無水乙醇 B.飽和氯化鈉溶液 C.70%乙醇水溶液 D.濾液 (4)上述重結晶過程中的哪一步操作除去了不溶性雜質: 　。 (5)某同學采用薄層色譜(原理和操作與紙層析類同)跟蹤反應進程,分別在反應開始、回流15 min、30 min、45 min和60 min時,用毛細管取樣、點樣,薄層色譜展開后的斑點如下圖所示。該實驗條件下比較合適的回流時間是　　　　。 A.15 min　　　　　 B.30 min C.45 min D.60 min 解析:(2)溶液濃度越高,溶質溶解度越小,蒸發(fā)或冷卻越快,結晶越小;過飽和主要是缺乏晶種,用玻璃棒摩擦,加入晶體或將容器進一步冷卻,能夠促進結晶。 (3)用濾液(即飽和溶液)洗滌容器能減少產(chǎn)品的溶解損失。 (4)趁熱過濾除不溶物,冷卻結晶,抽濾除可溶雜質。 (5)由圖中信息可知,45 min時點樣清晰。 答案:(1)三頸燒瓶　(球形)冷凝管 (2)AD　用玻璃棒摩擦容器內壁或加入晶種 (3)小于　D (4)趁熱過濾 (5)C