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文档简介

第37讲物质的分离和提纯

1.掌握常用物质的分离和提纯的物理方法、化学方法,明确其原理。

课标

2.能综合分析物质的不同性质,并选择合适的分离和提纯方法,对物质

解读

进行分离和提纯。

弯后1常用物理方法及装置

必备知识•梳理夯实

知识梳理

1.物质分离和提纯常用物理方法

(1)“固+固”混合物的分离(提纯)

力执其中一种物质溶解度受温度茕的较大

J升华法:如NaCl和匕/

加水产黄结晶法;4口KNC>3和NaCl

―I难溶+易溶过滤法:如NaCl和Mg(()H)2

典特殊法:如FeS和Fe可用磁铁吸引

(2)“固+液”混合物的分离(提纯)

「萃取法:如从碘水中提取碘

-蒸发结晶:如从硫酸铜溶液中获取胆矶晶体

L蒸储:如从海水中获取蒸储水

(3)“液+液”混合物的分离(提纯)

满产蒸镭法:如酒精和水,从石油中获取处理

仍然是混仓物

,^分液法:如油和水,乙酸乙酯和饱和Na2c。3溶液

2.物质分离和提纯常用物理方法及装置

⑴过滤(如图1)

适用于不溶性固体与液体的分离。操作注意:一贴、二低、三靠。

(2)蒸发(如图2)

蒸发结晶适用于溶解度随温度变化不大的物质;而对溶解度受温度变化影响

较大的固态物质,米用降温结晶的方法。

注意:在蒸发结晶中:①玻璃棒的作用:搅拌,防止液体局部过热而飞

②当有大量晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干而不能直接蒸干。

(3)蒸播(如图3)

适用于分离互溶但沸点不同的液体混合物。

注意:①温度计的水银球放在蒸储烧瓶的支管口处:②蒸储烧瓶内要加

沸石(或碎瓷片):③冷凝管水流方向应为“下口进水,上口出水”。

(4)萃取和分液(如图4)

适用于分离两种密度不同且易分层的液体。

注意:①溶质在萃取剂中的溶解度大:②两种液体互不相溶;③溶质

和萃取剂不反应;⑷分液时下层液体从下口流出.上层液体从上口倒

出。

(5)升华(如图5)

利用物质升华的性质进行分离,属于物理变化。

图5

⑹渗析(如图6):

利用二把胶体中混有的离子或分子从胶体里分离出去

图6

注意:①利用粒子直径不同进行分离,胶体微粒不能透过半透膜,而较小的

分子和离子能透过半透膜;

②用于净化、精制胶体。

⑺洗气(如图7)

图7

除去气体中的杂质气体。

注意:气体流向是长管进气,短管出气。

自主小练

1.易错辨析:正确的打“♦”,错误的打“X”。

(1)除去NO中混有的少量N02:用水洗涤后再干燥。(V)

[提示]3NO2+H2O=2HNO3+NO。

(2)除去食盐中混有的少量NH4CI:加过量的烧碱溶液后加热蒸干。(X)

[提示]会产生新的杂质NaOH。应改为热分解法。

(3)分离澳的CC14溶液:可选用分液的方法。(X)

[提示]澳溶解在CC14中,应改为蒸镭法。

(4)分离淀粉胶体中的NaCl溶液:可选用过滤的方法。(X)

[提示]胶体粒子和Na+、C「均能透过滤纸,应改为渗析法。

(5)除去粗铜中的锌、铁、银等金属:可选用电解法。(V)

[提示]电解法可实现粗铜精炼。

(6)除去Cu粉中混有的CuO:加适量稀硝酸后,过滤、洗涤。(X)

[提示]Cu和CuO都可溶于稀硝酸,应将稀硝酸改为稀硫酸。

(7)除去CO2中的少量HC1:先通过饱和Na2cCh溶液,再通过浓硫酸。(X)

[提示]HC1可被Na2cCh溶液吸收,C02也可被吸收:Na2cO3+CO2+

H2O=2NaHCO3,应将饱和Na2CO3溶液换为饱和NaHCO3溶液。

(8)SO2中混有少量S03,可以将混合气体通过饱和Na2sCh溶液除去。(X)

(9)FeCb溶液中混有FeCb可加入铜粉除去。(X)

(10)除去干燥CO2中混有的少量SO2,可将混合气体依次通过盛有足量酸性

KMnCU溶液、浓硫酸的洗气瓶。(V)

(11)利用如图操作可分离Na2c03溶液与CH3coOC2H5。(X)

(12)除去CO中的C02:将混合气体通入NaOH溶液,导管进入洗气瓶时“短

进长出"。(X)

2.(1)请选用适当的分离方法,分离下列混合物(填序号)。

①过滤②蒸发③萃取④蒸储⑤升华⑥分液⑦重结晶⑧盐析

A从海水中获取粗食盐②

B从澳水中提取澳③

C除氯化钠溶液中的泥沙①

D分离固体氯化钠和单质碘⑤

E用自来水制取蒸储水⑷

F油脂发生皂化反应后产物的分离⑧

G四氯化碳和水的分离⑥

H除去硝酸钾中混有的氯化钠

(2)①除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SOI杂质离子,应依次加入(写试剂化学

式)BaCb、NaOH、Na2cO3或BaCb、Na2co3、NaOH或NaOH、BaCb、Na2cO3。

②过滤时所用到的玻璃仪器为烧杯、普通漏斗、玻璃棒。

③蒸发时,能否将母液蒸干后,再停止加热?不能。如果将母液蒸干后再

停止加热,蒸发皿的余热会使析出的晶体受热不均而飞溅,造成食盐损失和实验

事故。

(3)在测定Na2s04和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时,可以在混合物

中加入过量BaCb溶液,沉淀S0“,然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSCU

的质量,试问:

①怎样判断so,是否沉淀完全?

②沉淀的洗涤方法?

③怎样判断沉淀是否洗净?

[提示]①取上层清液少许于试管中,再加入BaCb溶液,若产生白色沉淀,

说明SOF未沉淀完全,反之则沉淀完全。②沿玻璃棒向漏斗中注水至浸没沉淀,

待水自然流下后,再重复2〜3次。③取最后一次滤出液少许于试管中,滴加稀

硝酸酸化的AgNCh溶液,若产生白色沉淀,说明沉淀未洗净,反之已洗净。

(4)如图两套装置:

①所述两套装置中都要用到玻璃棒,其作用相同吗?

②能否采用乙装置将NH4cl饱和溶液蒸干制备NH4cl晶体?说明理由。

[提示]①不相同。甲装置为过滤,玻璃棒的作用是引流,乙装置为蒸发,

玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高而使液体飞溅。②不能。因为NH4cl

受热易分解生成NH3和HC1,若采用该装置蒸干NH4cl饱和溶液,得不到NH4cl

晶体。

考点突破•训练提升

微考点1物质分离和提纯的常用物理方法及选择

1列(2024•河北衡水高三检测)下列实验中,所选装置不合理的是(A)

A分离Na2cCh溶液和CH3coOC2H5,选④

B.用CCL提取碘水中的碘,选③

C.用FeCb溶液吸收CL,选⑤

D.粗盐提纯,选①和②

[解析]乙酸乙酯不溶于碳酸钠饱和溶液,采用分液法分离,应选取③装置,

A符合题意;用CCL提取碘水中的碘,应选取与水互不相溶的萃取剂,装置为

③,B不符合题意;用FeCb溶液吸收CL,应选⑤,C不符合题意;粗盐提纯,

首先将粗盐溶于水加合适试剂处理后过滤,再将食盐溶液蒸干即可,装置为①和

②,D不符合题意。

【对点训练】

下列是我国古代常见的操作方法,其中带着重号部分的操作原理与化学实验

中的分离除杂方法的原理相似的是(A)

①②③④

经月而出蒸熠海陆取卤,耳的火

凡煮汤,欲微火,令凡渍药酒,皆须细

Z……终乃得酒醺,煮海熬波,卤

小沸……等津取谟切便可澧出

可饮水成盐

,X

乎山

A.过滤、蒸馆、萃取、蒸发

B.过滤、蒸发、萃取、蒸储

C.蒸发、萃取、蒸储、过滤

D.萃取、蒸储、萃取、蒸发

[解析]①中的算渣取液,是用细网将固液混合物中的固体和液体分开,其

原理与过滤的原理相似;②中通过蒸烤造酒,是通过加热的方法将酒精等物质从

混合液中分离出来,其原理与蒸馈的原理相似;③中通过浸泡,使草药中的有效

成分溶于酒中,其原理与萃取的原理相似;④中的日晒火煎,卤水成盐,是通过

日晒的方法,将水分蒸发得到食盐,其原理与蒸发的原理相似。

微考点2实验(或工艺)流程中物质的分离和提纯操作

例(2020・山东卷,8)实验室分离Fe3+和A/的流程如下:

浓盐酸乙酸水

III

Fe3+、A1"T屐回萃取、分液,「反萃取廉面-Fe"

II

Al3+乙醴

已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeC14「,该配离子在乙醛(EtzO,沸点

34.6℃)中生成缔合物Et2O-H+-[FeC14「。下列说法错误的是(A)

A.萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下

B.分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出

C.分液后水相为无色,说明已达到分离目的

D.蒸储时选用直形冷凝管

[解析]萃取振荡时,分液漏斗上口应向下倾斜,A错误;分液时,下层液

体由下口放出,上层液体从上口倒出,B正确;萃取、分液后的水相是含AP+

的无色溶液,若含有[FeC14「,则水相呈现黄色,说明未分离完全,C正确;蒸

镭时,为便于乙醴冷凝流出,应选用直形冷凝管,D正确。

【对点训练】

从海藻中提碘时,提取「并氧化后以CC14萃取12,再经碱液反萃取、分

液、酸化过滤、升华等一系列操作制备高纯碘,不能达到实验目的的是(B)

A.①用NaOH溶液反萃取

B.②将溶有「和103的水溶液从下口放出

C.③盐酸酸化后过滤出b

D.④升华法提纯碘

[解析]用NaOH溶液反萃取发生歧化反应,可使12从CCL中分离出来,

A正确;水的密度因小于CC14而在上层,将有机层从下口分离出后,水层应从

上口倒出,B错误;酸化后「和10,发生归中反应生成12,过滤分离出12,C正

确;b易升华,利用升华法可提纯12,D正确。

辔归纳拓展:

分析物质的分离和提纯类题的步骤

1确定被提纯物质与除杂对象:对比两者物理性质、化学性质的差异,利用

差异性(溶解度差异、密度差异、熔沸点差异、与某些物质反应的差异性等),选

择合适的分离原理或除杂试剂;除杂试剂除去杂质的同时,不消耗被提纯物质,

不引入新的杂质。

2选择合适的分离或除杂装置:根据分离原理选择合适的分离装置(过滤、

分液、蒸馈等);根据除杂试剂的状态及反应条件,选择合适的装置,液体试剂

一般选洗气瓶,固体试剂一般用干燥管或U形管。

3综合分析,筛选答案:综合分析物质分离是否完全,被提纯物质中的杂质

是否被除去。

与™常用化学方法及原理

必备知识•梳理夯实

知识梳理

1.物质分离和提纯的常用化学方法

(1)加热法(热分解法)

当混合物中混有热稳定性差的物质时,可直接加热,使热稳定性差的物质受

热分解而分离出。例如,NaCl中混有NH4CI,Na2c03中混有NaHCCh等均可直

接加热除去杂质。

(2)沉淀法

在混合物中加入某种试剂,使其中一种以沉淀的形式分离出去的方法。使用

该方法一定要注意不能引入新的杂质。例如,加适量的BaCb溶液可除去NaCl

中混有的Na2so4。

(3)氧化还原法

若混合物中混有氧化性杂质,可以加入适当的还原剂使其还原为被提纯物质。

例如,将过量的铁粉加入混有FeCl3的FeCb溶液中,以除去FeCh杂质。

(4)调节pH法

通过加入试剂来调节溶液的pH,使溶液中某组分沉淀而分离的方法,一般

是加入相应的难溶或微溶物来调节。例如,CuCb溶液中含有FeCh杂质,可向

溶液中加入CuO1或CU(0H)2、CuCCh]除去。

(5)气化法:将混合物中的杂质转化为气体。

(6)转化法:将杂质转化为被提纯的物质。

2.高考常考物质的除杂方法

原物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法

灼热的铜网吸收法

N202

溶液

coCO2NaOH洗气

CO2co灼热CuO转化法

CO2H2sC11SO4溶液洗气

CO2HC1饱和NaHCCh溶液洗气

SO2HC1饱和NaHSO3溶液洗气

C12HC1饱和食盐水洗气

H2SHC1饱和NaHS溶液洗气

炭粉Mn02浓盐酸(加热)过滤

FezChA12O3过量NaOH溶液过滤

①盐酸;②氨水过滤、灼烧

AI2O3SiO2

溶液

NaHCO3Na2cO3CO2转化法

(

FeCb溶液FeCl2C12或氯水)转化法

溶液、过滤

FeCbCuCl2FeCh

FeCb溶液FeChFe过滤

乙烷乙烯澳水洗气

乙醇水新制CaO蒸储

乙烯NaOH溶液洗气

so2

澳苯漠NaOH溶液分液

乙酸乙酯乙酸饱和Na2cCh溶液分液

自主小练

1.易错辨析:正确的打“,错误的打“X”。

(1)通过灼热的CuO除去H2中的CO。(X)

[提示]H2和CO均可与CuO反应。

(2)向MgCb溶液中加入CaCCh粉末,充分搅拌后过滤可除去杂质FeCho

(X)

[提示]引入新杂质,应加入MgO等。

(3)除去硝酸中的NO2:可向硝酸中加入少量水并通入空气。(J)

[提示]4NO2H-O22H2O=4HNO30

(4)SO2中混有少量S03,可以将混合气体通过浓硫酸除去。(J)

(5)乙烯中混有的S02可以通过澳水除去。(X)

(6)除去BaCCh固体中混有的BaSCU:加过量盐酸后,过滤洗涤。(X)

(7)除去NaCl溶液中少量的Na?S:加入AgCl后再过滤。(J)

2.常见气体的除杂方法及装置选择

除去气体中的杂质通常有如下3套装置:

气体(括号内为杂质)除杂试剂装置

CO2(HC1)饱和NaHCCh溶液A

饱和溶液

CO2(SO2)NaHCChA

灼热

CO2(CO)CuOC

溶液或碱石灰或

CO(CO2)NaOHAB

灼热铜网

N2(O2)C

CH4(CH2=CH2)♦水A

3.常见固体混合物除杂(括号内为杂质)

(l)Na2c。3固体(NaHCO3),方法:加热分解,化学方程式:

2NaHCO3=^=Na2CO3+H2O+CO2」。

(2)NaCl(I2),方法:加热使年升华。

(3)Fe2O3(Al2O3),方法:加过量NaOH溶液过滤、洗涤,离子方程式:ALCh

+2OH—-2A105+七0

占燃

(4)CuO(C),方法:在空气中灼烧,化学方程式:C+02^^82。

(5)镁粉(铝粉),方法:加过量NaOH溶液过滤、洗涤,化学方程式:2Al

+2NaOH+2H20=2NaA102+3H2t。

4.溶液中可溶性杂质离子的除去(括号内为杂质)

(l)FeCb溶液(FeCL),方法:通入Cb或滴加氯水。

(2)CuCb酸性溶液(FeCb),方法:加入CuO或CWOH)2cCh。

(3)如何用提供的试剂除去食盐水中的Ca2+、Mg2+和SO“:依次加入稍过

量的①③④过滤,滤液用盐酸调至酸性,除去过量的NaOH和Na2co3。

①NaOH溶液②盐酸

③BaCL溶液④Na2cCh溶液

考点突破•训练提升

微考点1常见气体的除杂方法及装置选择

(列除去下列物质中的杂质,所选试剂与分离方法均能达到目的的是(A)

选项物质(杂质)除杂试剂分离方法

ANaCl(aq)(l2)CC14分液

BC2H50H(CH3COOH)NaOH(aq)蒸储

CHC1(C12)饱和食盐水洗气

稀硫酸过滤

DCaSO4(CaCO3)

[解析]碘单质微溶于水,易溶于四氯化碳,则向含有碘单质的氯化钠溶液

中加入四氯化碳萃取后,分液可除去氯化钠溶液中混有的碘单质,A符合题意;

向混有乙酸的乙醇中加入氢氧化钠溶液,乙酸与氢氧化钠溶液反应生成沸点高的

乙酸钠,蒸储收集可以得到不含有乙酸的乙醇,但是乙醇中混有水,B不符合题

意;氯化氢极易溶于水,氯气难溶于饱和食盐水,将含有氯气的氯化氢气体通入

饱和食盐水会除去氯化氢气体,得到氯气,C不符合题意;硫酸与碳酸钙反应生

成硫酸钙,覆盖在碳酸钙的表面,阻止反应的进一步发生,不能用于除杂,应选

盐酸、过滤,D不符合题意。

【对点训练】

1.为除去某物质中所含的杂质,所选用的试剂或操作方法正确的是(B)

选项物质杂质除杂质应选用的试剂或操作方法

AMgCl2溶液AlCh在MgCh溶液中加过量NaOH溶液搅拌、过滤

加入过量铁粉并过滤

BFeSCU溶液CuSO4

依次通过盛有溶液和浓硫酸的洗气瓶

CC02SO2NaOH

DNaNO3CaCO3加稀盐酸溶解、过滤、蒸发、结晶

[解析]MgCb和AlCb均与氢氧化钠溶液反应,过量NaOH溶液不能用于

除去MgCb溶液中的AlCb杂质,A错误;FeSCM与铁粉不反应,CuSCU与铁粉

反应生成单质铜和FeSCU,则过量铁粉可以除去FeSCU溶液中的CuSO4杂质,B

正确;CO2和SO2均为酸性气体,都与氢氧化钠溶液反应,不能达到除杂的目的,

C错误;NaNO3易溶于水,CaCCh难溶于水,直接加水溶解过滤,再蒸发结晶即

可除杂,加入稀盐酸与碳酸钙反应生成可溶于水的氯化钙,引入新杂质,不能达

到除杂目的,D错误。

2.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(B)

气体A,工

试剂B-1||

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为新制的氢氧化铜,检验空气中是否含有甲醛

[解析]二氧化硫和浓硫酸不反应,不能达到洗气的目的,A错误;氯气和

水的反应是可逆反应,食盐水中含有的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,B正确;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”,C错误;甲醛和新制的氢氧化铜反应需要加热,

该装置未加热,D错误。

微考点2常见液体(或固体)混合物的除杂

1列(2024•江西赣州模拟)下列除杂方法不合理的是(C)

A.除去NH4cl溶液中的FeCb,可向溶液中加入氨水调节pH

B.除去金属离子Cu2+、Hg2+,可向溶液中加入NazS、H2s等沉淀剂

C.除去某溶液中的SO“可向溶液中加入镁盐

D.除去硝酸钾固体中少量NaCl,可加蒸储水溶解后,蒸发浓缩、冷却结晶、

过滤

[解析]氨水可与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,同时生成氯化铁,不引入

新的杂质,A正确;加入NazS、H2s等物质,Cu2\Hg2+易转化为CuS、HgS

等沉淀,可用于除杂,B正确;硫酸镁易溶于水,无法沉淀SO,,应加入钢盐

除杂,C错误;KN03的溶解度受温度影响较大,而NaCl的溶解度受温度影响

较小,可加蒸偏水溶解固体,再通过蒸发浓缩、降温结晶的方法,获得纯净的

KNCh固体,D正确。

【对点训练】

1.(2024•山东荷泽模拟)为提纯下列物质,除杂药品和分离方法都正确的是

(A)

选项被提纯的物质(杂质)除杂药品分离方法

A乙醇(乙酸)CaO蒸储

BKBr溶液(KI)氯水、CC14萃取、分液

C氯化铝溶液(氯化铁)氨水过滤

饱和溶液洗气

DCO2(SO2)Na2c03

[解析]向含有乙酸的乙醇中加入氧化钙,将乙酸转化为沸点高的乙酸钙,

通过加热蒸俺可除去乙醇中混有的乙酸,A正确;澳化钾溶液和碘化钾溶液都能

与氯水反应,则不能用氯水、四氯化碳除去澳化钾溶液中混有的碘化钾,B错误;

氯化铝溶液和氯化铁都能与氨水反应生成氢氧化物的沉淀,则不能用氨水除去氯

化铝溶液中混有的氯化铁,C错误;二氧化碳和二氧化硫都能与碳酸钠溶液反应,

则不能用饱和碳酸钠溶液除去CO2中混有的SO2,D错误。

2.除去下列物质中所含的少量杂质的方法正确的是(D)

选项物质杂质试剂提纯方法

水溶解、过滤、洗涤

ABaSCUBaCO3

饱和。溶液洗气

BCO2SO2Na2c3

C乙酸乙酯乙酸稀NaOH溶液混合振荡、静置分液

D蛋白质葡萄糖浓(NH4)2SO4溶液盐析、过滤、洗涤

[解析]BaSCU和BaCO3均不溶于水,无法通过溶解、过滤分离,A错误;

CO2也能与饱和Na2c03溶液反应,B错误;乙酸乙酯在NaOH溶液中能够水解,

C错误;加入浓(NH4)2SO4溶液,蛋白质发生盐析,过滤后经洗涤,可分离蛋白

质和葡萄糖,D正确。

鸳归纳拓展:

1除杂操作的“四原则”

(1)不增,不得引入新杂质;

(2)不减,尽量不减少被提纯和分离的物质;

(3)易分离,应使被提纯或分离的物质与其他物质易分离;

(4)易复原,被提纯物质转化后要易被复原。

2除杂操作的“四注意”

(1)除杂试剂要过量;

(2)过量试剂需除去;

(3)选择的途径要最佳;

(4)除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序。

真题演练•明确考向

命题分析

本讲内容考查依据物质中各成分的特征性质,用不同的试剂,运用不同的方

法分离混合物或提纯物质等,或根据不同的实验现象来检测物质中某成分的存在,

题型一直延续选择题与非选择题并存的形式,难度适中。试题以自然界中的矿石

材料或工业生产的废渣为命题背景,设计物质的分离或提纯路线,关注物质检验、

分离和提纯在化学工业生产中的应用,注重强化环保意识。

真题演练

1.(2023•山东,6,2分)鉴别浓度均为0.1mol-L-1的NaC10、Ba(0H)2、Ab(S04)3

三种溶液,仅用下列一种方法不可行的是(C)

A.测定溶液pH

B.滴加酚醐试剂

C.滴力口0.1mol1—1KI溶液

D.滴加饱和Na2c03溶液

[解析]A项,C1CT发生水解使NaClO溶液呈弱碱性,A「+发生水解使

A12(SO4)3溶液呈弱酸性,Ba(OH)2为强碱,故等浓度的三种溶液的pH:

Ba(0H)2>NaC10>Al2(S04)3,可鉴别;B项,将酚酰滴入NaClO溶液后,溶液先

变红后褪色;将酚酰滴入Ba(OH)2溶液后,溶液呈红色;将酚酰滴入Ab(SO4)3

溶液后没有明显现象,可鉴别;C项,NaClO溶液与KI溶液反应生成12,溶液

变为黄褐色,但A12(SO4)3、Ba(OH)2与KI溶液不反应,无明显现象,无法鉴别;

D项,Na2cCh溶液与Ba(0H)2溶液反应产生白色沉淀BaCCh,Na2cO3溶液与

A12(SO4)3溶液反应产生白色沉淀Al(0H)3和气体C02,Na2c03溶液不与NaClO

溶液反应,无明显现象,可鉴别。

2.(2022•广东,4,2分)实验室进行粗盐提纯时,需除去Ca2+、Mg?+和SOE,

所用试剂包括BaCl2以及(A)

A.Na2co3、NaOH、HC1

B.Na2co3、HC1、KOH

C.K2co3、HNO3、NaOH

D.Na2cO3、NaOH、HNO3

[解析]BaCh用于除去SOT。A项中的Na2cCh用于除去Ca2+^过量的Ba?

+,NaOH用于除去Mg2+,HC1用于除去过量的CO歹和OH,正确;加入KOH、

K2cO3最终溶液中会留有K+,加入HNO3最终溶液中会留有NO-均在除杂的

同时引入了新的杂质,故B、C、D项错误。

3.(2022•湖北选择考)高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为42℃,

易吸潮)可通过市售85%磷酸溶液减压蒸储除水、结晶除杂得到,纯化过程需要

严格控制温度和水分,温度低于21℃易形成2H3P。4・氏0(熔点为30℃),高于

100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶体设计的实验

装置如图(夹持装置略):

回答下列问题:

(1)A的名称是圆底烧瓶。B的进水口为上(填“a”或"b”)。

(2)P2O5的作用是干燥气体。

(3)空气流入毛细管的主要作用是防止溶液沿毛细管上升,还具有搅拌和

加速水逸出的作用。

(4)升高温度能提高除水速度,实验选用水浴加热的目的是避免直接加热造

成的过度剧烈与温度的不可控制,使溶液受热均匀。

(5)磷酸易形成过饱和溶液,难以结晶,可向过饱和溶液中加入磷酸晶体

促进其结晶。

(6)过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为B(填标

号)。

A.<20℃B.30〜35℃

C.42〜100℃

(7)磷酸中少量的水极难除去的原因是磷酸分子中含羟基,可与水分子间形

成氢键。

[解析](1)由仪器构造可知,仪器A为圆底烧瓶;仪器B为直形冷凝管,

冷凝水应从b口进、a口出。

(2)纯磷酸制备过程中要严格控制温度和水分,因此五氧化二磷的作用为干

燥气体。

(3)空气流入毛细管可以对烧瓶中的溶液进行搅拌,使受热均匀,同时还具

有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用。

(4)升高温度能提高除水速度,而纯磷酸制备过程中要严格控制温度,水浴

加热可以避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性,使溶液受热均匀。

(5)过饱和溶液暂时处于亚稳态,当加入一些固体的晶体或晃动时可使此状

态失去平衡,过多的溶质就会结晶,因此可向磷酸的过饱和溶液中加入磷酸晶体

促进其结晶。

(6)磷酸纯化过程中,温度低于21℃易形成2H3P。4丑20(熔点为30℃),高

于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸,纯磷酸的熔点为42℃,因此过滤磷酸

晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为30〜42℃,这个区间内答

案选B。

(7)磷酸的结构式为HO—P-OH,分子中含羟基,可与水分子间形成氢键,

OH

因此磷酸中少量的水极难除去。

曾本讲要点速记:

1.蒸发中的“两注意”:玻璃棒搅拌和不能完全蒸干(应靠余热蒸干)。

2.过滤中的“三注意”:一贴二低三靠。

3.蒸馆中的“三注意”:温度计水银球的位置,冷却水的进出方向,加沸

石防暴沸。

4.萃取分液中的“四步操作”:加萃取剂一振荡放气一静置分层一分液。

5.(1)物质检验的“五步骤”:取少量样品一加入某种试剂一加热振荡等操

作一描述现象f得出结论。

(2)检验气体是根据气体的性质,一般从以下五方面考虑:

①气体的颜色和气味;②水溶液的酸碱性;③助燃性、可燃性及燃烧现象和

产物;④遇空气的变化;⑤其他特性。

6.(1)六种物理提纯方法

①过滤②蒸发③萃取分液④蒸馆⑤升华⑥渗析

(2)六种化学提纯方法

①热分解法②沉淀法③氧化还原法④气化法⑤调节pH法⑥转化

(3)四条提纯原则:不增、不减、易分离、易复原

7.解答分离提纯操作问题的考虑方向

(1)是否能达到实验目的,结合题意,确定所选方法是否能实现分离提纯目

的;

(2)是否符合安全操作,不造成事故;

(3)是否有副反应发生,影响实验判断或影响产品纯度。

提能训练练案[37]

一、选择题:本题共io小题,每小题只有一个选项符合题目要求。

1.(2024•山东济南高三检测)我国古代科技富载化学知识。下列对古文献涉

及的化学知识叙述不正确的是(D)

选项古文化学知识

烧酒法用浓酒和糟入甑,蒸令气

A烧酒酿制用了蒸储的方法

上,用器承滴露

“石胆化铁为铜”开创了人类文

B利用金属单质置换反应

明史湿法冶金先河

南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽

C黄泥来吸附糖中的色素

坏,去土而糖白

D丹砂烧之成水银,积变又成丹砂丹砂熔融成液态,冷却变成晶体

[解析]由“蒸令气上”可知,与混合物的沸点有关,为蒸僧法,故A正确;

由“石胆化铁为铜”可知,铁置换出铜,是置换反应,故B正确;由“去土而

糖白”可知,是吸附作用,故C正确;由“丹砂烧之成水银,积变又成丹砂”

可知,发生化学变化,故D错误。

2.超临界状态下的C02流体溶解性与有机溶剂相似,可提取中药材的有效

成分,工艺流程如下。

下列说法中错误的是(B)

A.浸泡时加入乙醇有利于中草药有效成分的浸出

B.高温条件下更有利于超临界C02流体萃取

C.升温、减压的目的是实现C02与产品分离

D.超临界C02流体萃取中药材具有无溶剂残留、绿色环保等优点

[解析]高温条件下,二氧化碳为气态,而萃取是利用超临界状态下的C02

流体,故高温条件下不利于超临界C02流体萃取,B项错误。

3.(2024•贵州铜仁模拟)通过电解KI和丙酮的水溶液来制备碘仿。已知:

物质熔点/℃沸点/℃溶解性

丙酮(CH3coe缶)-9556与水、乙醇互溶

碘仿(CHb)120218不溶于水,溶于热乙醇

制得的粗碘仿中含少量石墨粉、丙酮,则分离提纯碘仿的操作中,图中仪器

一定不会用到的是(B)

ABCD

[解析]通过电解KI和丙酮的水溶液来制备碘仿,粗碘仿中含少量石墨粉、

丙酮,根据表中信息,可用热的乙醇溶解碘仿和丙酮,过滤分离出石墨粉,经蒸

储获得碘仿,或经直接蒸储完成,都没用到培埸,B符合题意。

4.(2023・湖北荆州中学等四校三模)下列装置和试剂均正确且能达到实验目

的的是(C)

A.图甲检查装置的气密性

B.图乙除去CL中的NO2

C.图丙制备无水CuSCU

D.图丁分离淀粉溶液和泥沙

[解析]未形成密闭体系,不能用于检查装置气密性,A错误;NO2与饱和

食盐水中的水反应生成污染性气体NO,引入新的气体杂质,B错误;胆矶受热

分解生成CuSCU和水蒸气,N2可吹出水蒸气,可制取无水CuSCU,C正确;淀

粉溶液属于胶体,淀粉分子和泥沙均不能透过半透膜,达不到分离淀粉溶液和泥

沙的目的,D错误。

5.(2024•河北衡水高三检测)下表是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g

水):

温度NaNO3KNO3NaClKC1

10℃80.521.235.731.0

100℃17524639.156.6

(假设:盐类共存时不影响各自的溶解度,分离晶体时,溶剂的损耗忽略不

计)用物质的量之比为1:1的硝酸钠和氯化钾为原料,制取硝酸钾晶体,其流程

如图所示:

以下说法错误的是(C)

A.①和②的实验过程中,都需要控制温度

B.①实验操作依次为加水溶解、蒸发结晶、趁热过滤

C.②实验操作依次为加水溶解、蒸发结晶、趁热过滤

D.用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好

[解析]①为蒸发结晶,②为冷却结晶,均需控制温度,A正确;①实验操

作分离出NaCl,依次为加水溶解、蒸发结晶、趁热过滤,B正确;②实验操作

为冷却结晶,C错误;用95%的酒精洗涤可减少硝酸钾的溶解,D正确。

6.(2023•山东荷泽一模)某工业食盐样品中混有NaBr杂质,现对其进行提

纯,并获取液态漠,可设计实验流程如图所示。

操作

下列说法错误的是(B)

A.依据实验流程可知,操作I为萃取、分液,可选取CC14作为萃取剂

B.从溶液D中获取液滨时采用蒸储操作,所用温度计的水银球应插入液面

以下

c.在进行操作n时,需要的主要仪器有铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿、

玻璃棒、土甘竭钳

D.若样品质量为44.0g,最终获得42.1g氯化钠固体,则原固体混合物中

氯化钠的质量分数约为90%

[解析]实验流程中通过操作I将溶液分为上下两层,可知此操作为萃取、

分液,依据萃取剂的选择原则可选四氯化碳作为萃取剂,A正确;蒸福时温度计

的水银球应在蒸镭烧瓶的支管口处,B错误;由流程图可知操作n为蒸发,所需

仪器有铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、卅堀钳,c正确;样品为氯

化钠和澳化钠的混合物,最终全部转换为氯化钠,依据1mol澳化钠转化为1mol

氯化钠质量减少80g—35.5g=44.5g,实际减少1.9g,则溟化钠的质量约为4.4

g,氯化钠的质量约为39.6g,在原混合物中氯化钠约占90%,D正确。

7.(2024•江苏苏州模拟)已知氨水可以与澳单质发生反应:3Br2+

8NH3-H2O=N2t+6NH4Br+8H2Oo下面提纯粗澳苯(含漠苯、澳单质和苯),

同时得到NH4Br晶体的原理与装置(部分夹持装置已省略)不能达到实验目的的

是(C)

T

A.用装置甲除去漠苯中的漠

B.用装置乙分离甲中反应后的混合液

C.用装置丙蒸干溶液得到NHdBr晶体

D.用装置丁分离澳苯与苯

[解析]NEBr受热易分解,用装置丙蒸干溶液得不到NEBr晶体,C符合

题意。

8.(2024•西安交大附中模拟)下列实验的试剂、装置选用不合理的是(B)

选项实验目的选用试剂选用装置

A除去C12中少量的HC1、H2O试剂a为饱和氯化钠溶液甲

B除去NH3中少量的H2O试剂b为无水氯化钙乙

C除去H2中少量的HC1、H2O试剂b为碱石灰乙

D除去N2中少量的。2足量铜网丙

[解析]干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也吸收NH3,B项错误。

9.(2024•天津北辰区第一次联考)下列气体去除杂质的方法中,能实现目的

的是(D)

选项气体(杂质)方法

ASO2(H2S)通过酸性高镒酸钾溶液

通过澄清石灰水

BSO2(CO2)

CH2(O2)通过灼热的铜丝网

DC12(HC1)通过饱和食盐水

[解析]SO2和H2s都能与酸性高镒酸钾溶液反应,不能达到除杂的目的,

A错误;SO2和CO2都能与澄清石灰水反应,将混合气体通过澄清石灰水不能达

到除杂的目的,B错误;将H2与02的混合气体通过灼热的铜丝网可能会发生爆

炸,且02与灼热铜丝反应生成CuO,H2能将CuO还原为Cu,C错误;氯气在

饱和食盐水中损耗小,且氯化氢气体易溶于水,能达到除杂目的,D正确。

10.已知苯甲醛易被空气氧化,苯甲醇的沸点为205.3℃,苯甲酸的熔点为

121.7℃,沸点为249℃,溶解度为0.34g;乙醛的沸点为34.8℃,难溶于水。

实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理和主要过程如下。

2+KOH——CH2OH+COOK

<^^COOK+HC1——>COOH+KCI

乙醴操作n广乙醴

茶「溶液I产口中

^KOH.H2O白色水、乙酷*产叩甲

醛放置24h"糊状物操作I水HQ广产品乙

S操HI水溶液

试根据上述信息,判断以下说法错误的是(B)

A.操作I是萃取、分液

B.乙醛溶液中所溶解的主要成分是苯甲醛

c.操作n蒸储所得产品甲是苯甲醇

D.操作ni过滤所得产品乙是苯甲酸

[解析]由流程可知,苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾,然后加

水、乙醴萃取苯甲醇,则乙醴溶液中含苯甲醇,操作n为蒸馆,得到产品甲为苯

甲醇;水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成苯甲酸,苯

甲酸的溶解度小,则操作ni为过滤,则产品乙为苯甲酸。

二、非选择题:本题共3小题。

11.(2024•广东惠州期中)已知:C12+2「=2C「+l2,海藻中富含碘元素。

某化学兴趣小组的同学在实验室里用灼烧海藻的灰分提取碘,流程如图。请回答

下列问题。

(1)操作②选用CCL的理由是ACD(填字母)。

A.CCL不溶于水

B.CC14的密度比水的大

C.碘在CC14中比在水中溶解度更大

D.CCL与碘水不反应

(2)用NaOH浓溶液反萃取后再加稀酸,可以分离b和CCL,有关化学方程

式为碱性条件:3l2+6NaOH=5Nal+NaIO3+3H2O;酸性条件:5Nal+NaIO3

+3H2so4=3Na2so4+3b+3H2O。以下是反萃取过程的操作,请按要求填空。

①向装有12的CCL溶液的分液漏斗(填仪器名称)中加入少量1mol/L

NaOH溶液;

②振荡至溶液的紫(或紫红)色消失,静置、分层;

③将含碘的碱溶液从仪器的上(填“上”或“下”)口倒入烧杯中;

④边搅拌边加入几滴1mol/LH2s04溶液,溶液立即转为棕黄色,并析出碘

晶体。

(3)本实验中可以循环利用的物质是CC14。

[解析](1)操作②选用CC14萃取碘水中的12,CC14能作萃取剂,是因为CC14

不溶于

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