大单元1 第2章 第7讲 物质的分离与提纯(课时作业)-【优化探究】2027年高考化学一轮复习高考总复习配套课件(人教版 双选)
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教辅
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦物质分离提纯、实验操作规范及除杂工艺等核心考点,依据高考评价体系梳理了蒸馏、升华、萃取等分离方法及仪器选择、试剂优化等考查要求,通过真题统计明确物质分离提纯占实验题45%的高频考点,归纳选择(单双选)、流程分析等常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于“真题精析+易错突破+素养提升”策略,如结合2023海南卷气体除杂题、2024湖南卷实验操作题,剖析试剂选择(如饱和Na₂CO₃与CO₂反应)、仪器判断(过滤缺滤纸)等易错点,培养科学思维与科学探究素养。设“考点突破模板”和“操作规范口诀”,助力学生掌握答题技巧,教师可据此精准复习,提升备考效率。
内容正文:
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一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意)
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解析:蒸馏一般分离的是互溶的液体,根据题意,不符合蒸馏研究的对象,A错误;升华利用固体受热直接转化成气体,遇冷重新转化成固体,属于物理变化,根据题意,“凡烧砒……烟气从曲突内熏贴釜上”,符合升华原理,B正确;干馏是指煤在隔绝空气中加强热使之分解,根据题意,不符合干馏的定义,C错误;根据上述分析,不符合萃取的原理,D错误。
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2.下列实验中,所选装置不合理的是( )
A.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选④
B.用CCl4提取碘水中的碘,选③
C.用FeCl2溶液吸收Cl2,选⑤
D.粗盐提纯,选①和②
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解析:CH3COOCH2CH3难溶于Na2CO3溶液,二者会分层,可以用分液法分离,选择③,A不合理;用CCl4萃取碘水中的碘,选择③,B合理;⑤可以用作洗气瓶,故可用作FeCl2溶液吸收Cl2的装置,C合理;粗盐提纯需要过滤、蒸发结晶,选择①和②,D合理。
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3.某实验室仅有如下仪器或用具:烧杯、铁架台、铁圈、三脚架、漏斗、分液漏斗、石棉网、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴。从缺乏仪器的角度看,不能进行的实验项目是( )
A.蒸发 B.萃取
C.液体过滤 D.升华
C
解析:蒸发液体,需使用蒸发皿、酒精灯、火柴、玻璃棒、铁架台、铁圈或三脚架,所给仪器充分。萃取需使用分液漏斗、烧杯、铁架台、铁圈,所给仪器充分。升华需使用酒精灯、火柴、烧杯、圆底烧瓶、铁架台、铁圈,所给仪器充分。液体过滤则因缺少滤纸无法实现,故C符合题意。
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4.下列操作中正确的是( )
A.从MgSO4溶液中得到MgSO4固体的过程包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤一系列操作
B.蒸馏操作时,应将温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的底部
C.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
D.分液操作时,分液漏斗下端紧靠烧杯内壁
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解析:从MgSO4溶液中得到MgSO4固体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,少了干燥操作,A项错误;蒸馏操作时,需测定馏分的温度,所以应将温度计水银球置于蒸馏烧瓶的支管口处,B项错误;萃取的基本原则是两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种溶剂中大得多,与液体的密度无关,C项错误。
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5.(2023·海南卷)下列气体除杂(括号里为杂质)操作所选用的试剂合理的是( )
A.CO2(HCl):饱和Na2CO3溶液 B.NH3(H2O):碱石灰
C.C2H2(H2S):酸性KMnO4溶液 D.C2H4(SO2):P4O10
B
解析:二氧化碳、氯化氢均会和碳酸钠溶液反应,A不符合题意;氨气和碱石灰不反应,水和碱石灰反应,合理,B符合题意;酸性高锰酸钾溶液也会把乙炔氧化,C不符合题意;P4O10、二氧化硫均为酸性氧化物,不反应,不能除去二氧化硫,D不符合题意。
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6.(2025·湖北荆州模拟)为除去某物质中所含的杂质,所选用的试剂或操作方法正确的是( )
序号 物质 杂质 除杂质应选用的试剂或操作方法
① MgCl2溶液 AlCl3 在MgCl2溶液中加过量NaOH溶液搅拌、过滤
② FeSO4溶液 CuSO4 加入过量铁粉并过滤
③ CO2 SO2 依次通过盛有NaOH溶液和浓硫酸的洗气瓶
④ NaNO3 CaCO3 加稀盐酸溶解、过滤、蒸发、结晶
A.② B.①②
C.②③ D.①②③④
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解析:MgCl2和AlCl3均能与氢氧化钠溶液反应,MgCl2会转化为Mg(OH)2沉淀,过量NaOH溶液不能用于除去MgCl2溶液中的AlCl3杂质,故①错误;FeSO4与铁粉不反应,CuSO4能与铁粉反应生成单质铜和FeSO4,则过量铁粉可以除去FeSO4溶液中的CuSO4杂质,故②正确;CO2和SO2均为酸性气体,二者都能与氢氧化钠溶液反应,不能达到除杂的目的,故③错误;NaNO3易溶于水,CaCO3难溶于水,直接加水溶解、过滤,再蒸发、结晶即可除杂,若加入稀盐酸,稀盐酸会与碳酸钙反应生成可溶于水的氯化钙,引入新杂质,不能达到除杂的目的,故④错误;综上分析,以上除杂所选用的试剂或操作方法正确的为②。
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二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)
7.(2024·湖南卷)为达到下列实验目的,操作方法合理的是( )
实验目的 操作方法
A 从含有I2的NaCl固体中提取I2 用CCl4溶解、萃取、分液
B 提纯实验室制备的乙酸乙酯 依次用NaOH溶液洗涤、水洗、分液、干燥
C 用NaOH标准溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液 用甲基橙作指示剂进行滴定
D 从明矾过饱和溶液中快速析出晶体 用玻璃棒摩擦烧杯内壁
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解析:A.从含有I2的NaCl固体中提取I2,用CCl4溶解、萃取、分液后,I2仍然溶在四氯化碳中,没有提取出来,A不合理;B.乙酸乙酯在氢氧化钠碱性条件下可以发生水解反应,故提纯乙酸乙酯不能用氢氧化钠溶液洗涤,B不合理;C.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应到达终点时生成CH3COONa,显碱性,而甲基橙变色范围pH值较小,故不能用甲基橙作指示剂进行滴定,否则误差较大,应用酚酞作指示剂,C不合理;D.从明矾过饱和溶液中快速析出晶体,可以用玻璃棒摩擦烧杯内壁,在烧杯内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核,D合理。
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8.除去下列物质中括号内的杂质,所选用的试剂或方法正确的是( )
A.FeSO4溶液[Fe2(SO4)3]:插入铜片,过滤
B.乙酰苯胺(NaCl):将混合物溶于乙醇后,重结晶
C.NaOH溶液[Ca(OH)2]:通入过量CO2,充分反应后过滤
D.硬脂酸钠(甘油):加入过量的浓氯化钠溶液,盐析、过滤
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解析:A.Cu与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4和CuSO4,引入新杂质CuSO4,A错误;B.氯化钠在水中的溶解度随温度变化不大,乙酰苯胺在水中的溶解度随温度降低而降低,所以可选用重结晶方法,先用水溶解并加热形成乙酰苯胺的热饱和溶液,然后降温结晶让大量的乙酰苯胺析出晶体,氯化钠可分散在乙醇中形成胶体,不能用乙醇,B错误;C.Ca(OH)2溶液和NaOH溶液均能与二氧化碳反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,C错误;D.加入过量的浓氯化钠溶液,降低硬脂酸钠的溶解度使之析出(盐析),而后过滤得到硬脂酸钠,D正确。
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9.(2026·山东泰安模拟)将甲苯和KMnO4溶液在100 ℃反应制备苯甲酸。一段时间后停止反应,过滤,将含有苯甲酸钾(C6H5COOK)和甲苯的滤液按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸熔点为122.4 ℃,在25 ℃和95 ℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g。下列说法错误的是( )
A.操作Ⅰ为过滤、操作Ⅱ为分液
B.无色液体A是甲苯,白色固体B是苯甲酸
C.若白色固体B中含有杂质,采用重结晶的方法进一步提纯
D.完成“系列操作”用到的仪器有铁架台(含铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、烧杯
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解析:将含有苯甲酸钾(C6H5COOK)和甲苯的滤液分液得到有机溶液和水溶液,水溶液中加入浓盐酸生成苯甲酸,蒸发浓缩、冷却结晶后过滤得到苯甲酸晶体,有机溶液中加入硫酸钠干燥除水后过滤,然后蒸馏得到甲苯。A.操作Ⅰ分离出有机溶液和水溶液,操作方法为分液;操作Ⅱ为分离固液操作,为过滤,A错误;B.根据分析可知,无色液体A为甲苯,白色固体B为苯甲酸,B正确;C.重结晶是利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中溶解度不同,从而将杂质去除的方法,是提纯固体有机物的常用方法,若白色固体B中含有杂质,可采用重结晶的方法进一步提纯,C正确;D.“系列操作”为得到苯甲酸晶体操作,为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,用到的仪器有铁架台(含铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、烧杯、漏斗等,D错误。
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10.实验室由MnO2制取KMnO4和KOH的实验流程如下:
下列说法错误的是( )
A.步骤①需要的仪器:玻璃棒、陶瓷坩埚、泥三角、酒精灯及带铁圈的铁架台
B.步骤②、③均涉及过滤操作
C.步骤④实验方案:在搅拌下加入适量石灰乳、静置、过滤、蒸发结晶及干燥
D.步骤②中K2MnO4中Mn的实际利用率等于66.7%
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解析:步骤①需加热至熔融且加入KOH,陶瓷坩埚中的二氧化硅在高温条件下会与KOH反应,不宜用陶瓷坩埚,选项A错误;步骤②、③均为固液分离,涉及过滤操作,选项B正确;步骤④实验方案:在搅拌下加入适量石灰乳产生碳酸钙和KOH、静置、过滤,得到KOH溶液,蒸发结晶及干燥得到KOH,选项C正确;步骤②发生反应:3K2MnO4+2CO2===2KMnO4+MnO2↓
+2K2CO3,转化为KMnO4的K2MnO4占,理论上K2MnO4完全反应时转化为KMnO4的百分率为×100%≈66.7%,故K2MnO4中Mn的实际利用率小于66.7%,选项D错误。
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三、非选择题
11.粗盐中含有S、K+、Ca2+、Mg2+等杂质离子,实验室按下面的流程进行精制:
已知:KCl和NaCl的溶解度如图所示:
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(1)步骤①中BaCl2要稍过量。请描述检验BaCl2是否过量的方法:_______
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________________。
取少量该步骤所得的上层清液于试管中,再滴入几滴稀硫酸,若溶液变浑浊,表明BaCl2已过量
解析:粗盐中含有S、K+、Ca2+、Mg2+等杂质离子,加入稍过量的BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀,除去S,过滤,滤液中加入稍过量NaOH溶液,生成Mg(OH)2沉淀,除去Mg2+,加入稍过量Na2CO3溶液,生成BaCO3和CaCO3沉淀,除去Ba2+和Ca2+,过滤,滤液中加入稀盐酸,除去OH-、C,经过一系列操作后得到精盐。 (1)步骤①中若BaCl2过量,则溶液中存在Ba2+,故判断过量的方法是取少量该步骤所得的上层清液于试管中,再滴入几滴稀硫酸,若溶液变浑浊,表明BaCl2已过量。
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(2)若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠,会导致_____(填字母,下同)。
A.S不能完全去除 B.消耗更多NaOH
C.Ba2+不能完全去除 D.消耗更多Na2CO3
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解析:相同条件下,由于BaCO3和BaSO4的Ksp较为接近,若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠,可能发生沉淀的转化:BaSO4(s)+C(aq)⥫⥬
BaCO3(s)+S(aq),使得S不能完全去除,且消耗更多的Na2CO3溶液,故选A、D。
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(3)过滤操作中需要的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外,还需要_______。
A.分液漏斗 B.漏斗
C.容量瓶 D.蒸发皿
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解析:过滤操作中需要的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外,还需要漏斗,故
选B。
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(4)步骤④中用稀盐酸调节pH至3~4,除去的离子有____________。
OH-、C
解析:步骤④中用稀盐酸调节pH至3~4,H+能与过量的NaOH和Na2CO3反应,除去的离子有OH-、C。
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(5)“一系列操作”是指_____。
A.蒸发至晶膜形成后,趁热过滤
B.蒸发至晶膜形成后,冷却结晶
C.蒸发至大量晶体析出后,趁热过滤
D.蒸发至大量晶体析出后,冷却结晶
C
解析:由图可知,KCl的溶解度受温度影响较大,而NaCl的溶解度受温度影响较小,因此先蒸发至大量晶体析出,此时KCl在溶液中,趁热过滤,可得到精盐,故选C。
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(6)请用离子方程式表示加入盐酸后发生的反应:_________________
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H++OH-===H2O、
2H++C===CO2↑+H2O
解析:加入盐酸后,H+能与过量的NaOH和Na2CO3反应,离子方程式分别为H++OH-===H2O、2H++C===CO2↑+H2O。
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另有两种方案进行粗盐提纯。
方案2:向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]除去Mg2+,再通入含NH3、CO2的工业废气除去Ca2+;
方案3:向粗盐水中加入石灰乳除去Mg2+,再加入碳酸钠溶液除去Ca2+。
(7)相比于方案3,方案2的优点是____________________________________
_____________________________________________________________。
提纯粗盐的同时,可变废为宝,将含NH3
和CO2的工业废气转化为氮肥,同时减少了废气的排放,有利于保护环境
解析:方案2中加入石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]除去Mg2+后,再通入含NH3、CO2的工业废气除去Ca2+,反应的离子方程式为Ca2++2NH3+CO2+
H2O===CaCO3↓+2N,相比于方案3,方案2的优点是提纯粗盐的同时,可变废为宝,将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥,同时减少了废气的排放,有利于保护环境。
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(8)已知粗盐水中MgCl2含量为0.38 g·L-1,CaCl2含量为1.11 g·L-1,现用方案3提纯10 L该粗盐水,求需要加入石灰乳(视为CaO)和碳酸钠的物质的量分别为___________________。
0.04 mol、0.14 mol
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解析: MgCl2含量为0.38 g·L-1,即c(MgCl2)==0.004 mol·L-1,由关系式:MgCl2~Ca(OH)2~ CaO可得,提纯10 L该粗盐水,需要加入石灰乳(视为CaO)的物质的量为0.004 mol·L-1×10 L=0.04 mol;粗盐水中CaCl2含量为1.11 g·L-1,即c(CaCl2)==0.01 mol·L-1,n(Ca2+)=0.01 mol·L-1×10 L=0.1 mol,加入石灰乳(视为CaO)的物质的量为0.04 mol,即此时溶液中Ca2+总物质的量为0.1 mol+0.04 mol=0.14 mol,由关系式:Ca2+~C可得,需加入Na2CO3的物质的量为0.14 mol 。
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1.《天工开物》中记载了砒霜(As2O3) 的制取:“凡烧砒,下鞠(注: 在地上挖砌) 土窑,纳石其上,上砌曲突(注: 烟筒),以铁釜倒悬覆突口。其下灼炭举火。其烟气从曲突内熏贴釜上。”文中涉及的操作为( )
A.蒸馏 B.升华
C.干馏 D.萃取
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