03第10讲物质的分离提纯【答案】作业手册

第10讲物质的分离提纯1.C[解析]利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相,该操作利用了萃取分液的原理,C项正确。2.B[解析]向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入足量铁粉,FeCl3会和Fe反应生成FeCl2,A项错误;Br2和NaOH溶液反应生成易溶于水的NaBr和NaBrO,充分振荡、静置、分液可以除去杂质Br2,B项正确;KNO3的溶解度随温度升高变化较大,而NaCl的溶解度受温度影响不大,要提纯KNO3,需将含有少量NaCl杂质的KNO3固体溶于水,蒸发浓缩、冷却结晶,然后过滤即可得较纯净的KNO3,C项错误;滤液中含有NaCl,得不到纯净的AlCl3溶液,D项错误。3.C[解析]应选饱和碳酸氢钠溶液洗气,故A错误;氧化钠与氧气反应生成过氧化钠,则在纯氧气中加热只能将Na2O转化为Na2O2,故B错误;反应原理为Fe+CuCl2FeCl2+Cu,能除杂,故C正确;碳酸钠与盐酸反应引入新杂质NaCl,应选稀硫酸,故D错误。4.B[解析]乙酸可与Na2CO3反应转化为易溶于水、难溶于酯的盐,A项错误;加入的CaO与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2及可能剩余的CaO是离子化合物,沸点较高,而乙醇沸点较低,可用蒸馏法提纯乙醇,B项正确;CO2中的少量CO不能被点燃,C项错误;苯与硝基苯均是有机物,彼此互溶,无法通过分液进行分离,D项错误。5.B[解析]三种物质沸点不同,利用沸点的差异对混合物进行分离、提纯,应选择蒸馏法,A正确;酒精溶于水,不能作萃取剂,B错误;用蒸发结晶的方法从食盐水中提取溶质,C正确;除去粗苯甲酸中的少量氯化钠和泥沙,先加热溶解,再趁热过滤,最后冷却结晶,过滤,其中趁热过滤和过滤用到甲装置,D正确。6.C[解析]碘单质易溶于四氯化碳,应采用蒸馏操作分离二者,A错误;乙醇和水能形成共沸混合物,所以直接蒸馏75%的酒精溶液不能制备无水酒精,可在75%的酒精溶液中加入生石灰,再蒸馏得到无水酒精,B错误;乙烷不和溴水反应,乙烯与溴水反应,C正确;提纯乙酸乙酯可用饱和碳酸钠溶液处理后再分液,不能用蒸发操作,D错误。7.A[解析]萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向上,A错误;分液时,密度大的液体在下层,密度小的液体在上层,下层液体由分液漏斗下口放出,下层液体放完后,密度小的上层液体从分液漏斗上口倒出,B正确;Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子,该配离子在乙醚中生成缔合物,乙醚与水不互溶,故分液后水相为无色,则水相中不再含有Fe3+,说明已经达到分离目的,C正确;蒸馏时选用直形冷凝管,能使馏分全部转移到锥形瓶中,而不会残留在冷凝管中,D正确。8.B[解析]山梨酸和乙醇在浓硫酸、110℃条件下发生酯化反应生成山梨酸乙酯,产物混合物经过滤后得到滤液,向滤液中加入的试剂a为碳酸氢钠溶液,用于中和多余的山梨酸和浓硫酸,再用水洗涤分液,向有机层中加入适量无水硫酸镁吸收多余的水分,再进行过滤得到滤液,滤液进行蒸馏得到纯净的山梨酸乙酯。操作①控制温度为110℃,可以加快反应的进行,同时温度又不至于过高导致乙醇大量挥发,且山梨酸乙酯的沸点高于110℃,可减少山梨酸乙酯的挥发,A错误;操作③加入的是碳酸氢钠溶液,用于除去浓硫酸、多余的山梨酸,碳酸氢钠与硫酸或山梨酸反应生成二氧化碳气体,可通过观察气泡现象控制碳酸氢钠溶液的用量,B正确;操作③④最后得到含有山梨酸乙酯的有机层,山梨酸乙酯密度小于水,因此应该收集上层的液体,C错误;过滤时玻璃棒的作用为引流,不能用其拨散固体,以免捣破滤纸,D错误。9.A[解析]从反应结束后的有机混合物中分离出甲醇,可利用沸点的差异进行分离,故操作①是蒸馏,A正确;间苯三酚核磁共振氢谱有2组峰,3,5-二甲氧基苯酚的核磁共振氢谱有4组峰,B错误;间苯三酚、3,5-二甲氧基苯酚都含有酚羟基,都可以与FeCl3溶液发生显色反应,FeCl3溶液不能用来鉴别,C错误;酚羟基可以与NaOH溶液反应,故不能用NaOH溶液洗涤,D错误。10.D[解析]NaBO2、SiO2、Na和H2在一定条件下反应生成NaBH4、Na2SiO3,该反应的化学方程式为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3,NaBH4常温下能与水反应,且氢气和氧气混合加热易产生爆炸现象,为防止NaBH4水解、防止产生安全事故,需要将装置中的空气和水蒸气排出,即需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气;根据已知,NaBH4可溶于异丙胺,“分离”操作中加入异丙胺,NaBH4溶解于异丙胺、Na2SiO3(物质b)不溶于异丙胺,难溶性固体和溶液采用过滤方法分离,通过过滤得到溶液a和物质b,物质b成分是Na2SiO3;异丙胺沸点为33℃,将溶液a采用蒸馏的方法分离,得到异丙胺(物质c)和NaBH4固体,据此分析解答。分离NaBH4并回收溶剂异丙胺,可利用沸点的差异进行分离,故操作Ⅰ为蒸馏,A正确;根据分析可知,“合成”操作中通入H2前需先通氩气,以排出反应器中的水蒸气和空气,B正确;根据分析可知,“合成”方程式为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3,C正确;物质b为Na2SiO3,Na2SiO3溶液具有黏性,使用时会附着在瓶口,与玻璃塞粘在一起,因此实验室盛放Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞,D错误。11.C[解析]将正极材料“粉碎”后进行“溶浸”,“溶浸”中Na2SO3与Co(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)发生氧化还原反应,Na2SO3被氧化为硫酸钠,Co(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)被还原为Co2+、Mn2+,加入CaO“脱铝”得到的滤渣成分是Al(OH)3和硫酸钙,滤液中加入Na2S2O8除去锰元素,经过一系列操作得到硫酸钴溶液,再经一系