内容正文:
课时梯级训练(5) 实验安全与基本规范 物质的分离提纯
1.下列有关实验安全的叙述不正确的是 ( )
A.给玻璃仪器加热,有的要加垫陶土网,以防仪器炸裂
B.电器着火时,可用水扑灭
C.少量浓硫酸沾到皮肤上时,迅速用大量水冲洗,再涂上3%~5%碳酸氢钠溶液
D.取化学药品时,应特别注意观察药品包装容器上的安全警示标志
B 解析:试管、蒸发皿等仪器都能直接在酒精灯上加热,烧杯、烧瓶、锥形瓶等仪器必须垫陶土网才能加热,否则会因受热不均匀而炸裂,A正确;电器着火时若用水扑灭,容易引起触电事故,可使用干粉灭火器扑灭,B错误;少量浓硫酸不慎沾到皮肤上,可以用大量水冲洗,再涂上3%~5%的NaHCO3溶液,C正确;取用化学药品时,应特别注意观察药品包装上的安全警示标志,防止发生意外事故,D正确。
2.三国时期曹植在《七步诗》中写道:“煮豆持作羹,漉菽以为汁。萁在釜下燃,豆在釜中泣……”诗文中所说的“漉”涉及的工艺与下列哪项化学实验基本操作类似 ( )
C 解析:由“漉菽以为汁”可知,分离不溶性固体与溶液,为过滤。图为萃取,A错误;图为蒸发,B错误;图为过滤,C正确;图为加热灼烧,D错误。
3.在化学实验中,具有安全意识是重要的科学素养。下列实验操作不正确的有 ( )
①氢气点燃前,先检验氢气的纯度
②金属钠着火时,用干燥的沙土覆盖
③稀释浓硫酸时,将水沿烧杯内壁倒入浓硫酸中
④称量NaOH固体时,将NaOH固体放在托盘的滤纸上称量
⑤用托盘天平称量5.85 g氯化钠固体
A.2个 B.4个
C.1个 D.3个
D 解析:点燃氢气或其他可燃性气体前,都要先检验氢气或其他可燃性气体的纯度,①正确;金属钠能与水、二氧化碳反应,因此金属钠着火时,用干燥的沙土覆盖,②正确;稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌,③错误;NaOH是腐蚀性药品,称量NaOH固体时,将NaOH固体放在烧杯中称量,④错误;托盘天平的精确度为0.1 g,因此用托盘天平不能称量5.85 g氯化钠固体,⑤错误。共有3个错误,D符合题意。
4.香油是人们喜爱的一种食用油。下列制作香油的主要步骤,属于过滤的是 ( )
A.炒制芝麻
B.石磨芝麻
C.滤出残渣
D.香油装瓶
C 解析:炒制芝麻是加热熟制的过程,A不选;石磨芝麻是粉碎的过程,B不选;滤出残渣是分离出残渣和油的过程,为过滤,C选;香油装瓶是储存的过程,D不选。
5.茵陈蒿有清热利湿,退黄的功效,《本草衍义》对茵陈蒿的使用有以下叙述:“方用山茵陈、山枙子各三分,秦艽、升麻各四钱,末之。每用三钱,水四合,煎及二合,去滓,食后温服,以知为度。”在实验室进行上述操作时,未用到的仪器是 ( )
A.蒸馏烧瓶 B.漏斗
C.研钵 D.量筒
A 解析:“去滓”相当于过滤,需要用到漏斗;“末之”相当于粉碎,用到研钵;“水四合”用到量筒;没有用到蒸馏烧瓶。选A。
6.如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答下列问题:
(1)装置A和装置B中都用到玻璃棒,装置A中玻璃棒的作用是____________________,装置B中玻璃棒的作用是________,防止蒸发皿内溶液因局部过热而溅出。
(2)装置C中①的名称是________,冷却水的方向是________。装置D在分液时为使液体顺利滴下,应进行的具体操作是________________。
(3)若从氯化钠溶液中得到氯化钠固体,应选择装置________(填装置序号,下同),除去自来水中的Cl-等杂质,应选择装置________。
答案:(1)引流(或使烧杯内的液体沿玻璃棒流入漏斗中) 搅拌
(2)蒸馏烧瓶 下进上出 打开分液漏斗上端的玻璃塞或使凹槽对准小孔
(3)B C
解析:(3)从氯化钠溶液中得到氯化钠固体,应该通过蒸发结晶的方法,选择装置B;除去自来水中的Cl-等杂质,应该通过蒸馏的方法,选择装置C。
7.下列物质提纯或分离所采用的方法最合适的是 ( )
A.用萃取法除去工业乙醇中的甲醇
B.用蒸馏法分离苯和水
C.用萃取法提取青蒿液中的青蒿素
D.用过滤法分离CH2Cl2和CHCl3
C 解析:乙醇和甲醇互溶的液体混合物,不能用萃取法分离混合物,A错误;苯和水不互溶,可以用分液的方法分离苯和水,B错误;青蒿素在水中的溶解度较小,在乙醚等有机溶剂中溶解度较大,可以用萃取法提取青蒿液中的青蒿素,C正确;CH2Cl2和CHCl3都是液体,不能用过滤法分离,应该用蒸馏法分离CH2Cl2和CHCl3,D错误。
8.用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO制精盐。实验室用下述方案模拟粗盐的精制:
粗盐滤液精盐
下列说法不正确的是 ( )
A.溶解操作中需用玻璃棒搅拌,其目的是加速粗盐溶解
B.滤液中滴加盐酸直到没有气泡冒出,使滤液呈中性或微酸性
C.蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,用余热使滤液蒸干
D.试剂1、试剂2、试剂3依次可选用Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液
D 解析:溶解过程需用玻璃棒搅拌,使水和粗盐充分接触,加速溶解,A正确;滤液中主要存在的杂质离子为氢氧根离子和碳酸根离子,所以需要向滤液中滴加盐酸直到没有气泡冒出,使滤液呈中性或微酸性,除去氢氧根离子和碳酸根离子,B正确;蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,用余热使滤液蒸干,以防止固体飞溅发生危险,C正确;由于过量的钡离子还需要碳酸钠除去,所以碳酸钠溶液要加在氯化钡溶液的后边,D错误。
9.实验室用如图所示装置制取氯气,并用氯气进行实验(部分夹持装置已省略),装置d中为红色湿布条,装置e中为沾有NaBr溶液的棉花团。已知溴水为橙黄色,实验中观察到装置e中棉花团变黄色,装置f中棉花团变蓝色。下列说法错误的是 ( )
A.装置a中反应的离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
B.装置b中盛有饱和食盐水,装置c中试剂的作用是除去Cl2中H2O(g)
C.装置d中红色布条褪色,原因是Cl2与水反应生成了HClO
D.装置e和装置f中实验现象,可得出氧化性:Cl2>Br2>I2
D 解析:装置b中盛装饱和食盐水除去HCl杂质,装置c中用浓硫酸干燥氯气,装置g用于吸收尾气,B正确;氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,则装置d中布条褪色,C正确;装置e中氯气与NaBr反应生成溴,则装置e中棉花团变黄,装置f中氯气与KI反应生成I2,淀粉遇碘变蓝,则装置f中棉花团变蓝,氯气与NaBr、KI均能反应,则该实验不能比较Br2、I2的氧化性强弱,D错误。
10.我国药学家屠呦呦因发现青蒿素获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯,在甲醇、乙醇、乙醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157 ℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。已知:乙醚沸点为35 ℃,从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺如图所示:
(1)对青蒿干燥破碎后,加入乙醚的目的是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)操作Ⅰ需要的玻璃仪器主要有烧杯、__________,操作Ⅱ的名称是________。
(3)操作Ⅲ的主要过程可能是________(填标号)。
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
答案:(1)溶解青蒿素
(2)漏斗、玻璃棒 蒸馏
(3)B
解析:(2)操作Ⅰ是过滤,故需要的玻璃仪器还有玻璃棒、漏斗,操作Ⅱ是利用沸点不同分离乙醚和青蒿素,故操作为蒸馏。
(3)依据题干信息分析可知,A项,青蒿素不溶于水;C项,加入乙醚后分液得到的还是混合液,不是精品;B项,根据题中信息可知,青蒿素可溶于乙醇,故粗品中加95%的乙醇溶解后,经浓缩、结晶、过滤可以除去不溶的杂质,得到精品,故选B。
11.利用物质的溶解度对物质进行分离、提纯。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固体的方法是___________________________。
(6)KNO3固体中含少量NaCl,提纯KNO3固体的方法是___________________________。
(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__________________________________________________________。
答案:(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)将固体混合物加入热水,搅拌、趁热过滤(或将固体加水溶解,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
解析:(1)溶解度曲线上的点表示此时的溶液为饱和溶液,A点KNO3溶液是饱和溶液。
(2)B点KNO3溶液是不饱和溶液,将B点KNO3溶液变成饱和溶液的方法有降温、加入KNO3固体、加热蒸发再冷却至原来的温度。
(3)NaCl的溶解度受温度影响较小,常温下,由NaCl稀溶液获取NaCl固体的方法是蒸发结晶。
(4)KNO3的溶解度随温度影响较大,常温下由KNO3稀溶液获取KNO3固体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
(5)KNO3的溶解度随温度影响较大,NaCl的溶解度受温度影响较小,可以通过重结晶的方法除去NaCl固体中的少量KNO3,将固体混合物加入热水,搅拌、趁热过滤(或将固体加水溶解,将溶液蒸发至有大量固体析出,停止加热,趁热过滤)。
(6)KNO3的溶解度随温度影响较大,NaCl的溶解度受温度影响较小,可以通过蒸发结晶的方法除去KNO3固体的含少量NaCl,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)由图乙可知,温度高于34 ℃时,Na2SO3的溶解度较小,有利于析出Na2SO3,常温下由Na2SO3稀溶液获取Na2SO3固体的方法: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。
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