2025届高三化学二轮复习 物质的分离与提纯

物质的分离与提纯 　　　　　　　　　　　　　　　 选择题只有1个选项符合题意 1.下列叙述正确的是（　　） A.用装置Ⅰ分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液 B.用装置Ⅱ蒸干硫酸亚铁溶液制备FeSO4·7H2O C.用装置Ⅲ将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶，得到胆矾晶体 D.用装置Ⅳ分离Cl2与KI溶液反应生成的碘 2.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 3.从粗铜精炼的阳极泥（主要含有Cu2Te）中提取粗碲的一种工艺流程如图（已知TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱）。下列有关说法正确的是（　　） A.“氧化浸出”时为使碲元素沉淀充分，应加入过量的硫酸 B.“过滤”用到的玻璃仪器：分液漏斗、烧杯、玻璃棒 C.“还原”时发生的离子方程式为2SO＋Te4＋＋4OH－===Te↓＋2SO＋2H2O D.判断粗碲洗净的方法：取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，没有白色沉淀生成 4.实验室一般用苯和液溴在溴化铁的催化作用下制备溴苯，某兴趣小组设计了如图所示流程提纯制得的粗溴苯： 已知：溴苯与苯互溶，液溴、苯、溴苯的沸点依次为59 ℃、80 ℃、156 ℃。 下列说法错误的是（　　） A.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用到的主要玻璃仪器是分液漏斗 B.水层①中加入KSCN溶液后显红色，说明溴化铁已被完全除尽 C.加入NaOH溶液的目的是除去有机层①中的单质溴 D.操作Ⅳ、操作Ⅴ分别是过滤和蒸馏 5.下列是我国古代常见的操作方法，其中加点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（　　） ① ② ③ ④ 凡煮汤，欲微火，令小沸……箅渣取液 经月而出蒸烤之……终乃得酒可饮 凡渍药酒，皆须细切……便可漉出 海陆取卤，日晒火煎，煮海熬波，卤水成盐 A.过滤、蒸馏、萃取、蒸发 　B.过滤、蒸发、萃取、蒸馏 C.蒸发、萃取、蒸馏、过滤 　D.萃取、蒸馏、过滤、蒸发 6.（2023·常州一模）实验室以 BaS为原料制备BaCl2·2H2O晶体，下列有关实验原理、装置和操作说法不正确的是（　　） A.装置乙中的a用于防止倒吸 B.装置丙用于吸收尾气中的H2S C.将BaCl2溶液蒸发浓缩、降温结晶得到产品 D.根据实验可得酸性顺序：H2SO4>HCl>H2S 7.除去下列溶液中的杂质（括号内为杂质）所用的试剂或方法不正确的是（　　） A.FeCl3溶液[FeCl2]：通入氯气 B.NaCl溶液[Na2SO4]：用Ba（OH）2溶液 C.Na2CO3固体[NaHCO3]：加热 D.铁粉[铝粉]：用NaOH溶液 8.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。 选择试剂 ① Na2CO3溶液 ④ 实验操作 ② ③ 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HNO3 9.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析错误的是（　　） A.操作Ⅰ是溶解，操作Ⅱ是蒸发浓缩 B.若从分离出固体的滤液中获得NaCl晶体，可再降温结晶 C.操作Ⅲ是降温结晶→过滤→洗涤→干燥，使硝酸钾晶体从溶液中分离出来 D.除去KNO3中NaCl的原理是二者溶解度受温度变化影响不同 10.试剂级NaCl可用海盐（含泥沙、海藻、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO等杂质）为原料制备。制备流程简图如下： （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1 BaCl2溶液 SO 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________________________________________________________________________。 11.（2024·苏南名校期初调研）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料，有广泛应用。以铁硼矿（主要成分有Mg2B2O5·H2O、Fe3O4，次要成分有Fe2O3、FeO、 CaO、Al2O3、 SiO2）为原料制备氮化硼的流程如图所示： 已知：相关金属离子[c（Mn＋）＝ 0.1 mol·l－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Fe3＋ Fe2＋ Al3＋ 开始沉淀的pH 1.5 6.3 3.2 沉淀完全的pH 2.8 8.3 5.0 回答下列问题： （1）用稀硫酸酸浸时，若其他条件不变，工业中采取下列措施能提高硼元素浸出率的有________________（填序号）。 A.适当升高酸浸温度 B.适当加快搅拌速度 C.适当缩短酸浸时间 （2）滤渣1的主要成分为_____________________________________________。 （3）加氨水过程中常常要加热，加热的目的是 ________________________________________________________________________。 （4）从硫酸镁溶液中提取MgSO4·7H2O的操作包括________________________________________________________________________、过滤、 洗涤、干燥。 （5）写出B2O3与氨气在高温下反应制备BN的化学方程式：________________________________________________________________________。 物质的分离与提纯 1.A　[乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分层，可以采用分液法进行分离，A项正确；FeSO4·7H2O易被氧化，且蒸干易分解，应该采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法来分离，B项错误；硫酸铜溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可得到CuSO4·5H2O，但仪器应选蒸发皿，C项错误；生成的I2也能溶于水，不会分层，应采用萃取、分液、蒸馏的方法得到I2，D项错误。] 2.B　[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。] 3.D　[ A.由题中信息可知，TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱，是两性氧化物。Cu2Te与硫酸、氧气反应，生成硫酸铜和TeO2，硫酸若过量，会导致TeO2的溶解，造成原料的利用率降低，故A错误；B.“过滤”用到的玻璃仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒，故B错误；C.Na2SO3加入到Te(SO4)2溶液中进行还原得到固态碲，同时生成Na2SO4，该反应的离子方程式是2SO＋Te4 ＋＋2H2O===Te↓＋2SO＋4H＋，故C错误；D.通过过滤从反应后的混合物中获得粗碲，粗碲表面附着SO，取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，若没有白色沉淀生成，则说明洗涤干净，故D正确。] 4.B　[操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为分液，使用的主要玻璃仪器为分液漏斗，A正确；粗溴苯水洗后，液体分层，FeBr3易溶于水进入水层，溴易溶于有机物，和苯、溴苯一起进入有机层，分液得水层①和有机层①。有机层①再加入NaOH溶液除去Br2，再次分液，水层②中主要含有NaBr、NaBrO等，有机层②中含有苯、溴苯等。第二次水洗除去有机层②中可能含有少量NaOH、NaBr、NaBrO，分液后得水层③和有机层③。有机层③加入无水氯化钙吸水，过滤得含有苯和溴苯的有机层，最后根据二者沸点不同，利用蒸馏实现分离。水层①中加入KSCN溶液后显红色，只能说明水层①中含有Fe3＋，但不能说明溴化铁已被完全除尽，B错误；有机层①中含有Br2，加入NaOH溶液与Br2反应生成易溶于水的NaBr、NaBrO，将Br2从有机层中除去，C正确；操作Ⅳ过滤除掉氯化钙，操作Ⅴ利用溴苯和苯的沸点不同，采用蒸馏分离二者，D正确。] 5.A　[①为固液分离出滤液，分离除杂方法为过滤；②为利用沸点不同蒸馏出乙醇，分离除杂方法为蒸馏；③为酒精萃取出药物中的有机成分，分离除杂方法为萃取；④为海水晒盐，分离除杂方法为蒸发。] 6.D　[装置甲制取HCl，通入装置乙中发生反应BaS＋2HCl===BaCl2＋H2S，装置丙吸收反应产生的有毒气体H2S。A.HCl极易溶于水，易发生倒吸，装置乙中a的容积较大，可防止制备过程中发生倒吸现象，A正确；B.根据分析，装置丙用于吸收乙装置反应产生的有毒气体H2S，B正确；C.反应结束后，将装置乙中的BaCl2溶液蒸发浓缩、降温结晶得到BaCl2·2H2O晶体，C正确；D.浓硫酸和氯化钠固体反应制取HCl气体，利用是高沸点酸制低沸点酸的原理，与H2SO4和HCl的酸性强弱无关，D错误。] 7.B　[A.氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，因此向含有FeCl2杂质的FeCl3溶液中通入氯气，故A正确；B.硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，又引入氢氧化钠杂质，故B错误；C.碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，因此用加热法除去Na2CO3固体中NaHCO3固体杂质，故C正确；D.铝与氢氧化钠溶液反应，铁与氢氧化钠溶液不反应，因此用氢氧化钠溶液除掉铁粉中铝粉杂质，再过滤，故D正确。] 8.B　[根据题意，选择Ba(OH)2溶液除去SO、NH，NH3·H2O通过加热除去，操作②为加热。过量的Ba2＋用Na2CO3溶液除去，过量的OH-和CO用硝酸除去，则操作③为过滤，试剂④为稀HNO3。] 9.B　[NaCl的溶解度随温度升高变化不大，KNO3的溶解度随温度升高而明显增大，故提纯含少量NaCl杂质的KNO3时，试样先用适量水溶解，再进行蒸发浓缩，由于NaCl少量，无法在低温时直接析出，将浓缩液降温结晶、过滤、洗涤、干燥可得到较为纯净的KNO3晶体，A、C正确；由于NaCl的溶解度随温度降低变化不大，故从其溶液中获得晶体一般采用蒸发结晶的方法，B错误；由上述分析知，提纯过程利用了二者溶解度受温度变化影响不同，D正确。] 10.(1)除去海藻等有机杂质，并使其颗粒变小 (2)NaOH　Mg2＋和Fe3＋　Na2CO3　Ba2＋和Ca2＋(或Na2CO3　Ba2＋和Ca2＋　NaOH　Mg2＋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HCl气体的速率加快 解析　(1)焙炒海盐可以除去海藻等有机杂质，并使其颗粒变小，加速溶解；(2)步骤2可以加入NaOH溶液除去Mg2＋和Fe3＋，步骤3加入Na2CO3除去Ba2＋和Ca2＋(或步骤2加入Na2CO3除去Ba2＋和Ca2＋，步骤3可以加入NaOH溶液除去Mg2＋和Fe3＋)；(3)操作X为蒸发浓缩；(4)①实验室可以利用浓硫酸与氯化钠固体共热制取HCl气体，所以试剂a为浓硫酸；仪器1侧面导管可以平衡压强，使液体顺利滴下；②将烧瓶中的海盐磨细可以增大与浓硫酸的接触面积，使产生HCl气体的速率加快，从而加快NaCl晶体的析出。 11.(1)AB　(2)二氧化硅和硫酸钙 (3)防止生成胶体，利于沉淀的生成 (4)蒸发浓缩、降温结晶　(5)B2O3＋2NH32BN＋3H2O 解析　铁硼矿中加入稀硫酸酸浸时，Mg2B2O5·H2O与稀硫酸反应转化为硫酸镁和硼酸，氧化钙与稀硫酸反应转化为硫酸钙，铁的氧化物和氧化铝转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的滤渣1和滤液1；向滤液中加入过氧化氢溶液将溶液中亚铁离子氧化为铁离子后，加入氨水调节溶液pH，将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣2和滤液；滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤得到硫酸镁溶液和硼酸晶体；硼酸高温分解得到氧化硼，氧化硼与氨气在高温下反应制得氮化硼。(1)适当升高酸浸温度、适当加快搅拌速度可以加快反应速率，能提高硼元素浸出率，而适当缩短酸浸时间会降低浸出效果，故选AB；(2)由分析可知，滤渣1的主要成分为二氧化硅和硫酸钙；(3)由分析可知，加入氨水调节溶液pH的目的是将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，铁离子、铝离子在溶液中水解生成氢氧化铁和氢氧化铝胶体影响沉淀的生成，所以为防止沉淀时生成胶体，不利于沉淀的生成，常常采用加热的方法；(4)硫酸镁溶液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤、 洗涤、干燥得到七水硫酸镁晶体；(5)由题意可知，制备氮化硼的反应为氨气和氧化硼在高温下反应生成氮化硼和水，反应的化学方程式为B2O3＋2NH32BN＋3H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$