第3单元 第10讲 物质的分离提纯(Word练习)-【高考快车道】2026年高考化学大一轮专题复习总复习

第10讲　物质的分离提纯 考点一　混合物的分离提纯 1.“稀土之父”徐光宪先生提出了稀土串级萃取理论,其基本操作是利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离。富集操作时可用的玻璃装置是(夹持仪器略) (　) A　　　 　　B　 　　C　　　 D 2.下列实验操作能达到相应实验目的的是 (　) 选项 实验操作 实验目的 A 　向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入足量铁粉,然后过滤 提纯FeCl3 B 　向含有Br2的苯中加入适量的NaOH溶液,然后充分振荡、静置、分液 除去杂质Br2 C 　将含有少量NaCl杂质的KNO3固体溶于水,然后蒸发结晶 提纯KNO3 D 　向MgCl2、AlCl3混合溶液中加入过量的NaOH溶液,过滤后将沉淀溶于适量的盐酸;向滤液中加入适量盐酸 分离MgCl2、AlCl3溶液 3.下列除杂试剂的选择和除杂操作均正确的是 (　) 选项 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) Fe粉 　加入过量Fe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 4.下表中所采取的分离方法与对应原理都正确的是(　) 选项 目的 分离方法 原理 A 　除去乙酸乙酯中的乙酸 　用饱和Na2CO3溶液萃取 　乙酸在Na2CO3溶液中溶解度较大 B 　除去乙醇中的少量水 　加入CaO后蒸馏 　乙醇与CaO、Ca(OH)2沸点相差很大 C 　除去CO2中的CO 　通入O2后点燃 　CO与O2反应转化为CO2 D 　分离苯和硝基苯 分液 　二者均为液体且不互溶 5.[2024·山东临沂六校联考] 提纯含杂质的有机化合物的基本方法是利用有机化合物与杂质物理性质的差异将它们分离,下列操作中所用方法或选择的仪器不正确的是 (　) A.分离和提纯二氯甲烷(沸点40 ℃)、三氯甲烷(沸点62 ℃)和四氯化碳(沸点77 ℃),可选择丙装置 B.用酒精萃取溴水中的溴单质可选用丁装置 C.从食盐水中提取溶质可选择乙装置 D.除去粗苯甲酸中的少量氯化钠和泥沙,可用到甲装置 6.[2024·湖北武汉六中模拟] 下列实验操作正确且能达到对应实验目的的是 (　) A.分离碘和四氯化碳　　B.蒸馏75%的酒精溶液制备无水酒精 C.除去乙烷中的乙烯　　　　D.提纯乙酸乙酯 考点二　物质分离提纯的综合考查 7.实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下: 已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,该配离子在乙醚(Et2O,沸点34.6 ℃)中生成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]-。下列说法错误的是 (　) A.萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下 B.分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出 C.分液后水相为无色,说明已达到分离目的 D.蒸馏时选用直形冷凝管 8.[2024·浙江金华十校模拟] 实验室合成并提纯山梨酸乙酯(密度为0.926 g·cm-3,沸点为195.5 ℃)的过程如图所示。下列说法正确的是 (　) A.操作①控温110 ℃,目的是除去生成的水 B.操作③可以通过观察气泡现象控制试剂a的用量 C.操作③④均应收集下层液体 D.操作②⑤可用玻璃棒轻轻拨散固体,以加快过滤速率 9.[2025·北京人大附中模拟] 间苯三酚通过甲基化反应可以合成重要的有机合成中间体3,5-二甲氧基苯酚。 +2CH3OH+2H2O 反应结束后,先分离出甲醇(操作①),再加入乙醚,将获得的有机层(含少量氯化氢)进行洗涤(操作②),然后分离提纯得到产物。有关物质的部分物理性质如下: 物质 沸点/℃ 熔点/℃ 溶解性 甲醇 64.7 -97.8 易溶于水 3,5-二 甲氧基苯酚 172~175 40~43 易溶于甲醇、 乙醚,微溶于水 下列说法正确的是 (　) A.分离出甲醇的操作①是蒸馏 B.间苯三酚与3,5-二甲氧基苯酚的核磁共振氢谱分别有2组峰和3组峰 C.用FeCl3溶液可以鉴别间苯三酚是否完全转化为3,5-二甲氧基苯酚 D.洗涤有机层(操作②)时,可使用NaOH溶液 10.[2024·湖南永州二模] 硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4,其流程如图所示。已知:常温下,NaBH4能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33 ℃)。 下列说法不正确的是 (　) A.操作Ⅰ为蒸馏 B.通入H2前需先通氩气,排出反应器中的水蒸气和空气 C.“合成”方程式为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3 D.实验室盛放物质b溶液的试剂瓶需使用玻璃塞 11.[2024·福建宁德三模] 从废旧镍钴锰三元锂电池正极材料[主要含Li(Ⅰ)、Ni(Ⅱ)、Co(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)等金属的氧化物]中回收钴的一种流程如下: 已知:高锰渣中锰以MnO2的形式存在。下列说法正确的是 (　) A.“溶浸”中Na2SO3被还原 B.“脱铝”得到的滤渣成分是Al(OH)3 C.“脱锰”的离子方程式为Mn2++S2+2H2O2S+MnO2↓+4H+ D.“系列操作”含蒸发结晶、洗涤、干燥 学科网（北京）股份有限公司 $ 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,再经一系列操作后得到硫酸钴晶体。“溶浸”中Na2SO3被氧化,A错误;“脱铝”得到的滤渣成分是Al(OH)3和硫酸钙,B错误;根据得失电子守恒以及电荷守恒、原子守恒,“脱锰”的离子方程式为Mn2++S2+2H2O2S+MnO2↓+4H+,C正确;“系列操作”含蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $