2024届高三化学一轮复习练习物质的分离和提纯

物质的分离和提纯练习一、选择题（共10题）1.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。屠呦呦用一种更适宜的物质从青蒿中提取青蒿素，这种提取物对疟疾原虫的抑制率达到了100%，这种适宜的物质是（）ABCD物质乙醚四氯化碳丙醇煤油沸点℃34.576.597.4180～3102.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。试剂①Na2CO3溶液④操作②③加热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HNO33.下列操作中正确的是（）A.除去NaCl固体中的少量KNO3，应将固体溶解后蒸发结晶，冷却过滤，洗涤干燥B.蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的底部C.萃取操作时，应选择有机萃取剂，且萃取剂的密度必须比水大D.分液操作时，分液漏斗下端紧靠烧杯内壁4.下列实验装置设计正确，且能达到目的的是（）5.下列除杂试剂的选择和除杂操作都正确的是（）选项物质（括号内为杂质）除杂试剂除杂操作ASO2（HCl）气体饱和Na2SO3溶液洗气BCuCl2（FeCl3）溶液NaOH溶液过滤CFe2O3（Al2O3）盐酸过滤DKNO3（NaCl）固体水蒸发浓缩、冷却结晶、过滤6.下列实验的装置、试剂选用不合理的是（）选项实验目的选用装置选用试剂A除去Cl2中少量的HCl、H2O甲试剂a为饱和氯化钠溶液B除去NH3中少量的H2O乙试剂b为无水氯化钙C除去H2中少量的HCl、H2O乙试剂b为碱石灰D除去N2中少量的O2丙足量铜网7.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Na2CO3C.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8.绿原酸（C16H18O9）具有较广泛的抗菌、抗病毒、抗氧化作用，利用乙醚、60%乙醇浸泡杜仲干叶，得到提取液，进一步获得绿原酸粗产品的一种工艺流程如图，下列说法错误的是（）A.绿原酸在温水中的溶解度小于冷水中的溶解度B.得到有机层的实验操作为萃取分液C.减压蒸馏的目的是防止温度过高，绿原酸变质D.绿原酸粗产品可以通过重结晶进一步提纯9.某化学兴趣小组从含有KI、KNO3等成分的工业废水中回收I2和KNO3，其流程如图。下列说法错误的是（）A.步骤1应先把无机相从分液漏斗的下口放出，再从上端倒出有机相B.步骤2分离得到的苯可循环利用C.步骤3可在如图装置中完成D.步骤4为蒸发结晶，当有晶膜出现时，停止加热10.下列实验中，所采取的方法及其原理不正确的是（）选项实验目的实验方法实验原理A除去NO中的NO2通过盛有水的洗气瓶NO2能与水反应生成NO、NO不溶于水B除去乙醇中的水加入无水硫酸铜然后蒸馏无水硫酸铜能结合水形成晶体C除去KNO3中的NaCl冷却饱和溶液，重结晶KNO3的溶解度随温度变化改变较大D除去铁粉中混有的铝粉加入过量NaOH溶液，充分反应后过滤铝能与NaOH溶液反应而铁不能二、非选择题（共4题）11.图甲、图乙所示为一些物质的溶解度随温度变化的曲线。（1）A点KNO3溶液是（填“饱和溶液”或“不饱和溶液”）。（2）将B点KNO3溶液变成饱和溶液的方法有________________________________________________________________________________________________________________。（3）常温下，由NaCl稀溶液获取NaCl固体的方法是。（4）常温下由KNO3稀溶液获取KNO3固体的方法是。（5）NaCl固体中含少量KNO3，提纯NaCl固体的方式是。（6）KNO3固体中含少量NaCl，提纯KNO3固体的方式是。（7）图乙所示为Na2SO3的溶解度随温度的变化曲线。常温下由Na2SO3稀溶液获取Na2SO3固体的方法是什么？________________________________________________________________________________________________________________。12.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（选填编号）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。13.试剂级NaCl可用海盐（含泥沙、海藻、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质）为原料制备。制备流程简图如下：海盐→eq\x(焙炒)→eq\x(溶解)→eq\x(除杂)→滤液→eq\x(操作X)→饱和溶液eq\o(→,\s\up7(通HCl))eq\x(结晶)→NaCl（1）焙炒海盐的目的是____________________________________________________。（2）根据除杂原理，在表中填写除杂时依次添加的试剂及其预期沉淀的离子。实验步骤试剂预期沉淀的离子步骤1BaCl2溶液SOeq\o\al(2－,4)步骤2步骤3（3）操作X为。（4）用如图所示装置，以焙炒后的海盐为原料制备HCl气体，并通入NaCl饱和溶液中使NaCl结晶析出。①试剂a为。相比分液漏斗，选用仪器1的优点是。②对比实验发现，将烧瓶中的海盐磨细可加快NaCl晶体的析出，其原因是________________________________________________________________________________________________________________。14.茴香油是一种淡黄色液体，其主要成分是茴香脑（熔点22～23℃，沸点233～235℃，不溶于水，易溶于乙醚），茴香油在水蒸气作用下易挥发，实验室提取茴香油的流程如图所示：水蒸气蒸馏装置如下图所示。实验时，向a处烧瓶中加入约占其容积eq\f(2,3)的蒸馏水，加入1～2粒沸石。向c处烧瓶中加入茴香籽粉和热水，安装装置。打开T形管b处的螺旋夹，加热a处烧瓶，当有水蒸气从T形管口冲出时，接通d处冷凝水并关闭b处的螺旋夹，水蒸气进入c处烧瓶中开始蒸馏并收集馏分。回答下列问题：（1）d处仪器名称是。蒸馏过程中装置中若发生堵塞，其现象是________________________________________________________。（2）当观察到时停止蒸馏。水蒸气蒸馏结束时，应先，再停止加热。（3）操作A需使用下列玻璃仪器中的（填字母）。（4）操作A之前需加入NaCl使馏出液饱和，目的是________________________________________________________，将粗品进行蒸馏是为了除去。答案1.A解析A.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。2.B解析根据题意，选择Ba（OH）2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)和HCOeq\o\al(－,3)，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－和COeq\o\al(2－,3)用硝酸除去，则操作③为过滤，试剂④为稀硝酸。3.D解析NaCl的溶解度受温度影响不大，硝酸钾的溶解度受温度影响大，且硝酸钾少量，则将含少量硝酸钾的NaCl溶解后蒸发结晶，趁热过滤，洗涤干燥可除去硝酸钾，A项错误；萃取的基本原则是两种溶剂互不相溶，且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种中大的多，与液体的密度无关，故C错误；分液操作时，分液漏斗下端紧靠烧杯内壁，故D正确。4.B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，不能用于蒸馏。5.D解析A.二者均与Na2SO3溶液反应，不能除杂，应选饱和NaHSO3溶液，故A错误；B.二者均与NaOH反应，不能除杂，应选CuO或氢氧化铜促进铁离子水解转化为沉淀，然后过滤分离，故B错误；C.二者均与盐酸反应，不能除杂，应选足量NaOH溶液、过滤，故C错误；D.NaCl的溶解度受温度影响不大，硝酸钾的溶解度受温度影响大，且将杂质残留在母液中，则溶解、蒸发浓缩、冷却结晶，并过滤可分离，故D正确。6.B解析A选项合理，甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCl，浓硫酸可除去H2O；B选项不合理，干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也吸收NH3；C选项合理，干燥管中的碱石灰的主要成分为生石灰与氢氧化钠，可除去HCl和H2O；D选项合理，在加热条件下，O2可与丙装置中的铜网反应而被除去。7.D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。8.A解析A.流程中加入温水浸膏，冷却、过滤得到绿原酸粗产品，可知绿原酸难溶于冷水，其在温水中的溶解度大于冷水中的溶解度，故A错误；B.绿原酸为有机酸，更易溶于有机溶剂，加入乙酸乙酯后绿原酸被萃取到有机酯层，有机层与水层互不相溶，应采用分液法分离，故B正确；C.绿原酸具有抗氧化作用，减压蒸馏可降低温度，避免温度过高导致绿原酸变质，故C正确；D.根据A的分析，绿原酸粗产品可用重结晶的方法进一步提纯，故D正确。9.D解析通入过量Cl2后发生反应Cl2＋2KI=I2＋2KCl，通过加入的苯萃取反应生成的I2，萃取后，上层为有机相，主要含苯和I2，下层为无机相，主要含KCl、KNO3、H2O等物质，经过蒸馏操作（步骤2）可初步实现苯和I2的分离，粗碘经过升华再凝华操作可获得精碘，无机相经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作可获得KNO3晶体。A.由于苯的密度比水小，故有机相在上层，分液时，先放出下层无机相，再从上口倒出有机相，A正确；B.步骤2分离得到的苯可在步骤1中循环使用，B正确；C.受热时碘升华变为碘蒸气，遇到盛有冷水的烧瓶，会在烧瓶外壁又凝华析出，从而达到提纯碘的目的，C正确；D.由于KNO3溶解度随温度变化幅度较大，故制备KNO3晶体，应采用蒸发浓缩，冷却结晶的方法，而不是蒸发结晶，D错误。10.B解析除去乙醇中含有的少量水，应加入生石灰，然后蒸馏，B项错误；Al与NaOH溶液反应生成可溶性的NaAlO2，而Fe不能与NaOH溶液反应，故可用足量NaOH溶液将Fe粉中的杂质Al除去，D项正确。11.（1）饱和溶液（2）降温、加入KNO3固体、加热蒸发再冷却至原来的温度（3）蒸发结晶（4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（5）将固体加水溶解，将溶液蒸发至有大量固体析出，停止加热，趁热过滤（6）将固体加水溶解，将溶液蒸发浓缩至出现晶膜，停止加热，冷却后有固体析出，过滤（7）加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34℃条件下趁热过滤12.（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Br2CCl4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。13.（1）除去海藻等有机杂质，并使其颗粒变小（2）NaOHMg2＋和Fe3＋Na2CO3Ba2＋和Ca2＋（或Na2CO3Ba2＋和Ca2＋NaOHMg2＋和Fe3＋）（3）蒸发浓缩（4）①浓硫酸可平衡压强，使液体顺利滴下②增大与浓硫酸的接触面积，使产生H