内容正文:
课时微练(四十四) 物质的检验、分离和提纯
基础训练
1.清初《泉州府志》记载:“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之。”文中“盖泥法”的原理与下列相同的是(A)
A.活性炭净水 B.用漂白粉漂白织物
C.除去KNO3中的NaCl D.除去河水中泥沙
解析 文中“去土而糖白”是指固体土吸附糖色,所以文中“盖泥法”的原理与活性炭净水相同,故选A。
2.下列实验装置通常不用于物质分离提纯的是(D)
解析 A项装置适用于萃取、分液;B项装置适用于两种固体混合物(其中一种是易升华物质)的分离;C项装置适用于混合气体的除杂、分离和提纯;D项装置主要用于灼烧固体物质,不能用于物质的分离提纯,D项符合题意。
3.蒸馏过程中用不到的仪器是(B)
解析 蒸馏时用到的仪器有带铁圈的铁架台、酒精灯、陶土网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶(接收器),不需要用到球形干燥管,故选B。
4.下列操作能达到实验目的的是(C)
选项
实验目的
实验操作
A
验证可溶性MR为强酸强碱盐
25 ℃,测得可溶性正盐MR溶液的pH=7
B
除去CO2中的SO2气体
依次通过盛有饱和Na2CO3溶液和浓硫酸的洗气瓶
C
除去Mg(OH)2中的Ca(OH)2
加入足量MgCl2浓溶液,充分反应后过滤、洗涤
D
检验氯乙烷中的氯原子
先滴加NaOH水溶液,加热,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
解析 25 ℃,测得可溶性正盐MR溶液的pH=7,不能验证可溶性MR为强酸强碱盐,也可能是水解程度相同的弱酸弱碱盐,A项不符合题意;由于碳酸钠溶液与二氧化碳会反应,故不能依次通过盛有饱和Na2CO3溶液和浓硫酸的洗气瓶来除去CO2中的SO2气体,应该依次通过盛有饱和NaHCO3溶液和浓硫酸的洗气瓶来除去,B项不符合题意;由于Ca(OH)2+MgCl2===Mg(OH)2↓+CaCl2,故可以用加入足量MgCl2浓溶液充分反应后过滤、洗涤的操作来除去Mg(OH)2中的Ca(OH)2,C项符合题意;由于NaOH过量,AgNO3与NaOH会反应生成棕褐色的氧化银,掩盖白色的氯化银,故检验氯乙烷中的氯原子时应先滴加NaOH水溶液,加热,再加入过量的HNO3将溶液先酸化再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,D项不符合题意。
教你一招 酸性气体的除杂方法
若杂质水溶液的酸性强于原气体水溶液的酸性,可将混合气体通入原气体对应饱和酸式盐的溶液中除杂,如除去CO2气体中混有HCl的方法是将混合气体通入饱和NaHCO3溶液。类似的情况还有:CO2(SO2)——饱和NaHCO3溶液;SO2(HCl)——饱和NaHSO3溶液;H2S(HCl)——饱和NaHS溶液。
5.下列分离方法正确的是(A)
①回收水溶液中的I2:加入四氯化碳,分液、蒸馏 ②回收含有KCl的MnO2:加水溶解,过滤、干燥 ③除去氨气中的水蒸气:通过盛有P2O5的干燥管 ④除去乙醇中的水:加入无水氯化钙,蒸馏
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
解析 P2O5是酸性干燥剂,不能用于干燥氨气,应选用碱石灰,③错误;除去乙醇中的水不能用无水氯化钙,因为乙醇与氯化钙反应,要加入生石灰,再进行蒸馏,④错误。
6.银杏叶具有敛肺平喘、活血化瘀、止痛的作用,是一种珍贵的中药材。对银杏叶活性成分黄酮类物质的提取常用的方法有溶剂提取法、蒸馏法、升华法、结晶法、超声波提取法等。下列关于分离提纯实验的仪器和操作正确的是(B)
A.用装置a分液,放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相
B.操作b:银杏油粗产品从银杏叶中分离后,用有机溶剂萃取其中的有效成分,振荡过程中不时地旋开活塞使漏斗内气体放出
C.用装置c进行蒸馏操作,将有机溶剂分离出去得到银杏叶的有效成分黄酮类物质
D.结晶后利用装置d将晶体与溶剂分离开
解析 分液时,为避免液体重新混合而污染,下层液体应从下口放出,上层液体应从上口倒出,A项错误;振荡过程中会有有机物蒸气产生,为保持分液漏斗内外压强相等,应不时地旋开活塞使漏斗内气体放出,B项正确;用装置c进行蒸馏操作,温度计用来测蒸气的温度,故应置于蒸馏烧瓶支管口处,C项错误;过滤时必须用玻璃棒引流,D项错误。
7.通过海水晾晒可以得到粗盐,粗盐中除含有NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是某兴趣小组制备精盐的实验方案,各步操作流程如图。下列说法正确的是(A)
A.实验过程中步骤①⑤的操作分别是溶解、过滤
B.实验过程中步骤④的目的仅是除去溶液中的Ca2+
C.实验过程中步骤⑦中的蒸发所用到的仪器是酒精灯、玻璃棒、烧杯、铁架台(带铁圈)
D.实验过程中步骤②④互换,对实验结果无影响
解析 由实验流程可知,①为粗盐溶解,②中硫酸根离子用钡离子转化为沉淀,③中镁离子用氢氧根离子沉淀,④中钙离子及过量钡离子用碳酸根离子沉淀,⑤为过滤,过滤分离出所有的沉淀,滤液中含NaCl、NaOH、Na2CO3,⑥中用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子,⑦为蒸发、结晶、烘干,得到精盐。
8.提倡绿色化学是指从源头上杜绝污染。某同学设计利用铁屑制备硝酸铁晶体的合理方案:先在空气中灼烧铁屑,后用稀硝酸溶解,再经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤可得硝酸铁晶体。上述方案中,不需用到的实验仪器为(C)
解析 溶解需要用到烧杯;灼烧需要用到坩埚;过滤需要用到漏斗;整个实验方案中无需用冷凝管。故选C。
能力训练
9.以磷矿石[有效成分为Ca3(PO4)2]为原料,制备纯度较高的复合肥磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4],其工艺流程如图所示:
已知:磷酸氢二铵较为稳定,是一种速效肥料,常温下水溶液呈弱碱性,pH=8.0。
回答下列问题:
(1)将磷矿石粉碎、用较浓的硫酸浸取的理论依据是 增大固体表面积、增大反应物浓度(较浓的硫酸)都能增大化学反应速率 。
(2)实验室中进行操作a时,必须用到下列仪器中的 DE (填字母)。为了得到目标产物,要将装置1中溶液的pH控制在 8.0 左右。
(3)操作b为 蒸发浓缩、冷却结晶 。
(4)操作c为过滤、洗涤、干燥,在洗涤过程中可选用 A (填字母)进行洗涤,其优点是 既能洗去可溶性杂质,又能降低产品的溶解损耗 。
A.冷的纯水 B.自来水
C.稀硫酸 D.氨水
(5)本工艺流程中操作d的目的是 循环利用滤液和洗涤液,从而提高原料的利用率 。
解析 (2)操作a为过滤除去CaSO4等不溶性杂质,过滤所需仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒等。磷酸氢二铵水溶液的pH=8.0,故要将装置1中溶液的pH控制在8.0左右。(3)因为(NH4)2HPO4较稳定,受热不易分解,所以从溶液中得到(NH4)2HPO4晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶。(4)用冷的纯水洗涤既能洗去可溶性杂质,又能降低产品的溶解损耗。(5)通过操作c,分离出磷酸氢二铵晶体后的滤液和洗涤液中均含有(NH4)2HPO4,最后通过操作d循环利用滤液和洗涤液,从而提高原料的利用率。
10.苯胺(),沸点为184 ℃,有碱性,易被氧化,微溶于水,易溶于乙醚等有机物,广泛应用于医药和染料行业。实验室用硝基苯与H2反应制备苯胺的反应原理为+3H2+2H2O,实验装置如图所示(部分夹持装置省略)。
已知:+HCl—→(苯胺盐酸盐,易溶于水)
回答下列问题:
(1)试管中发生反应的离子方程式为 Zn+2H+===Zn2++H2↑ ,实验中不能用盐酸代替稀硫酸的原因是 盐酸挥发出HCl,使氢气不纯,对实验造成干扰 。
(2)实验时,须先打开K,通一段时间H2的原因是 排净装置中的空气,防止苯胺被氧化 。
(3)实验制得苯胺粗品中含有少量硝基苯,某同学设计如下流程提纯苯胺并回收硝基苯。
苯胺粗产品
①“步骤Ⅰ”中“分液”需要用到下列仪器中的 烧杯、分液漏斗 (填仪器名称)。
②“步骤Ⅱ”中,加入NaOH溶液发生反应的化学方程式为 +NaCl+H2O、NaOH+HCl===NaCl+H2O 。
③“步骤Ⅱ”中,加入乙醚的作用是 萃取苯胺 ,“系列操作”包括 过滤 、洗涤、干燥、 重结晶 等;干燥苯胺可以选用下列干燥剂中的 B (填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰
C.无水MgSO4 D.P2O5
解析 (3)①“步骤Ⅰ”中“分液”需要用到烧杯和分液漏斗;②“步骤Ⅱ”中加入NaOH溶液发生反应的化学方程式为+NaCl+H2O、NaOH+HCl===NaCl+H2O;③因为苯胺易溶于乙醚,则“步骤Ⅱ”中加入乙醚的作用是萃取苯胺,因为苯胺微溶于水,则“系列操作”包括过滤、洗涤、干燥、重结晶等;因为苯胺有碱性,易被氧化,则干燥苯胺可以选用碱石灰。
学科网(北京)股份有限公司
$$