内容正文:
课时作业(9) 物质的分离和提纯及鉴别
1.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所用除杂试剂和分离方法都正确的是( )
A
B
C
D
物质
甲烷(乙烯)
酒精(乙酸)
乙烯(二
氧化硫)
苯(溴)
除杂
试剂
酸性KMnO4
溶液
钠
NaOH溶液
四氯化碳
分离
方法
洗气
蒸馏
洗气
分液
C 解析:乙烯可被酸性高锰酸钾溶液氧化成二氧化碳,引入新杂质,A错误;乙酸和乙醇都与钠反应,B错误;乙烯不与NaOH溶液反应,二氧化硫可被NaOH溶液吸收,C正确;苯和溴都溶于四氯化碳中,D错误。
2.(2025·安徽临泉期初调研)下列实验装置正确且能达到实验目的的是( )
A.用装置甲除去食盐水中混有的不溶杂质
B.用装置乙提纯Al(OH)3胶体
C.用装置丙配制200 mL NaCl溶液
D.用装置丁分离酒精和水
B 解析:漏斗下端未紧靠烧杯内壁,A错误;胶体中的粒子不可以通过半透膜,而溶液中的粒子可以,B正确;配制200 mL NaCl溶液应使用250 mL规格的容量瓶,C错误;酒精与水互溶,用分液漏斗无法分离酒精和水,D错误。
3.下列除杂试剂的选择和除杂操作均正确的是( )
物质(杂质)
除杂试剂
除杂操作
A
CO2(SO2)
饱和Na2CO3溶液
将气体通过足量的饱和Na2CO3溶液
B
Na2O固体(Na2O2)
O2
在纯氧气中加热
C
FeCl2溶液(CuCl2)
铁粉
加入过量铁粉,充分反应后过滤
D
Na2SO4溶液(Na2CO3)
盐酸
加入盐酸至不再产生气泡
C 解析:CO2、SO2都能与饱和Na2CO3溶液反应,应选饱和碳酸氢钠溶液洗气,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,B错误;反应原理为Fe+CuCl2===FeCl2+Cu,能除杂,C正确;碳酸钠与盐酸反应引入新杂质NaCl,应选稀硫酸,D错误。
4.下列有关实验的叙述正确的是( )
A.用装置①来分离苯和溴苯的混合物
B.用装置②蒸馏工业乙醇可得到无水乙醇
C.重结晶提纯苯甲酸过程中要用到装置③进行分离操作
D.用装置④进行萃取操作,实验者用左手托住分液漏斗活塞,右手抵住玻璃塞,将分液漏斗按图所示双手用力振荡,使液体混合
D 解析:苯和溴苯互溶不能用分液法分离,A错误;用装置②蒸馏工业乙醇可得到无水乙醇,温度计水银球应该在支管口处,B错误;重结晶提纯苯甲酸过程中要用到装置③进行分离操作,需要使用玻璃棒引流,C错误;用装置④进行萃取操作,实验者用左手托住分液漏斗的活塞,右手抵住玻璃塞,将分液漏斗按图所示双手用力振荡,使液体混合均匀,提高萃取效果,D正确。
5.(2025·山东齐鲁名校联盟联考)为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
物质
除杂试剂
分离方法
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
乙醇(乙酸)
NaHCO3溶液
分液
C
Cl2(HCl)
饱和食盐水
洗气
D
NH4Cl溶液
(FeCl3)
NaOH溶液
过滤
C 解析:酸性高锰酸钾能将乙烯氧化为CO2,又引入了新的杂质,A错误;乙酸能与NaHCO3溶液反应,乙醇能溶于NaHCO3溶液,分液不能分离,B错误;饱和食盐水可以吸收氯气中的氯化氢,用饱和食盐水洗气可以除去氯气中的HCl,C正确;FeCl3与氯化铵均能与NaOH溶液反应,不能实现除去氯化铁的目的,D错误。
6.实验室提纯乙酸乙酯的流程如图所示:
下列说法正确的是( )
A.为保证反应回流效果,应使用直形冷凝管
B.水相1中除Na2CO3和NaCl外,还有CH3COOH
C.操作1为过滤
D.试剂1为饱和CaCl2溶液
D 解析:反应回流时应用球形冷凝管或蛇形冷凝管,增加气体在冷凝管中的时间,达到更好的冷凝回流的效果,A错误;水相1中的主要成分除了过量的Na2CO3溶液和NaCl溶液外,应是CH3COOH与Na2CO3溶液反应生成的CH3COONa,B错误;操作1应为蒸馏操作,C错误;试剂1应为除去酯层中的乙醇,所以用饱和的CaCl2溶液,与乙醇反应生成CaCl2·6C2H5OH,D正确。
7.(双选)粗盐中含有难溶性杂质(泥沙等)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等)。某同学在粗盐提纯实验中,为把少量可溶性杂质CaCl2、MgCl2一并除去,设计了如下方案:
下列说法不正确的是( )
A.为了加快操作a的速率,可用玻璃棒搅拌
B.操作a为过滤
C.沉淀B的主要成分为Mg(OH)2、CaCO3
D.该方案实际得到的氯化钠比粗盐中含有的氯化钠要少
AD 解析:过滤时,不能用玻璃棒搅拌,A错误;溶液A中加入NaOH生成氢氧化镁沉淀,加入碳酸钠生成碳酸钙沉淀,操作a为过滤,B正确;向溶液A中加入NaOH溶液生成氢氧化镁沉淀,加入碳酸钠生成碳酸钙沉淀,沉淀B的主要成分是氢氧化镁和碳酸钙,C正确;该方案中碳酸钠、氢氧化钠与盐酸反应均有NaCl生成,故实际得到的氯化钠比粗盐中含有的氯化钠要多,D错误。
8.化学是以实验为基础的科学。下列检验实验操作或做法正确且能达到目的的是( )
实验操作或做法
目的
A
溴乙烷和NaOH的乙醇溶液共热,所产生气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色
检验反应生成乙烯
B
将SO2通入溴水溶液中,溶液褪色
检验SO2的漂白性
C
先用稀硝酸酸化待测液,再向其中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀
检验溶液中是否含有Cl-
D
向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色
检验丙烯醛中是否含有碳碳双键
C 解析:溴乙烷和NaOH的乙醇溶液共热,所产生气体中含有乙醇蒸气,乙醇、乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则其褪色不能证明有乙烯生成,A错误;将SO2通入溴水溶液中生成硫酸和氢溴酸,该反应体现SO2的还原性,不能体现SO2的漂白性,B错误;先用稀硝酸酸化待测液,再向其中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,该沉淀是氯化银,证明原溶液中含有Cl-,C正确;碳碳双键、醛基都能与溴水反应,向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色,不能证明丙烯醛中含有碳碳双键,D错误。
9.(双选)(2025·山西朔州期初统考)下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法正确的是( )
A.用95.6%的工业酒精制取无水乙醇可采用的方法是加生石灰,再蒸馏
B.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
C.用图1所示装置可以分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物
D.用图2所示装置可以用四氯化碳提取溴水中的溴
AD 解析:水和乙醇会形成共沸物,直接蒸馏得不到无水乙醇,生石灰和水反应生成高沸点的氢氧化钙,用95.6%的工业酒精制取无水乙醇可采用的方法是加生石灰,再蒸馏,A正确;苯甲酸的溶解度随温度降低而减小,冷却到常温会有苯甲酸析出而损失,应趁热过滤,B错误;二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳互溶,用蒸馏的方法分离,但是图1圆底烧瓶应改为蒸馏烧瓶,再添加温度计,C错误;CCl4难溶于水,且溴在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,D正确。
10.某同学查询资料后得到如下信息:柠檬烯的沸点为177 ℃,熔点为-74.3 ℃,密度为0.84 g/mL,具有良好的镇咳、祛痰、抑菌作用,广泛存在于天然的植物精油中。
(一)粗精油的提取
该同学利用如图所示装置(加热、夹持及冷凝管内管均省略)从植物组织中获取粗精油,实验步骤如下:
i.将几片橘子皮剪成细碎的碎片,投入装置乙中,加入约30 mL水;
ii.打开活塞K,加热装置甲至K处的支管口有大量水蒸气冒出时旋紧,再打开冷凝水,水蒸气蒸馏即开始进行。可观察到在馏出液的水面上有一层很薄的油层。
(1)甲中长导管的作用是____________。蒸馏结束时,应先将________________________,再停止加热。
(2)冷凝管的内管应是________(填“蛇”“球”或“直”)形的。若冷却水从b口进入,则对提取到精油量的影响情况是________________________________________________。
(二)柠檬烯的提取
i.将馏出液加入仪器A中,然后加入适量的CH2Cl2(沸点为40 ℃)萃取3次,最后将萃取液置于干燥的锥形瓶中,并加入适量的试剂A干燥半个小时。
ii.将干燥好的溶液加入蒸馏烧瓶中,通过一系列操作,最后烧瓶中剩下的橙黄色液体就是柠檬烯。
(3)仪器A是__________,试剂A可以是________________(写出两种)。若将一定量的橙黄色液体滴入溴的CCl4溶液中,溶液褪色,由此现象可得出的恰当结论是________________________________________________________________________。
(4)若橘皮总质量为a g,最后得到V mL柠檬烯,实验过程中柠檬烯的总损失率为b% ,则橘皮中柠檬烯的质量分数为________________%。
答案:(1)平衡压强 乙中的导气管从溶液中移出
(2)直 收集到的精油量减少
(3)分液漏斗 无水Na2SO4、无水CaCl2 柠檬烯中含有碳碳不饱和键
(4)
解析:(1)装置甲中长导管一端与空气相通,其作用是安全管,能起到平衡压强的作用;蒸馏结束时为防止倒吸现象的发生,应先将装置乙中的导气管从溶液中移出液面;
(2)因蒸馏实验中冷凝管是倾斜的,为减少蒸馏液的积留,冷凝管内管应是直形。若冷却水从b口进入,会导致冷凝效果较差,会有少量精油不能液化而损失掉,这样会导致收集到的精油量减少;
(3)加入CH2Cl2的目的是萃取,故操作应在分液漏斗中进行,仪器A是分液漏斗。干燥的目的是除去残留的水分,故试剂A可以是无水CaCl2或无水Na2SO4等。将一定量的橙黄色液体滴入溴的CCl4溶液中,溶液褪色,由此可知发生了加成反应,故可证明柠檬烯中含有碳碳不饱和键;
(4)柠檬烯密度为0.84 g/mL,收集到的柠檬烯体积为V mL,则其质量为0.84V g,设橘皮中柠檬烯的质量分数为x,则有ax(1-b%)=0.84V,解得x=×100%=%。
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