第02讲 物质的分离、提纯与鉴别(培优专项训练)(全国通用)2027年高考化学一轮复习高效培优系列
2026-10-21
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内容正文:
第02讲 物质的分离、提纯与鉴别
目 录
真题·命题感知
进阶·强化演练
考向01 物质分离提纯的物理方法
考向02 物质分离提纯的化学方法
考向03 工艺流程中的分离除杂
拔高·一模
真题·命题感知
1.(2026·甘肃·高考真题)某研究小组对硅电池碎片中的、、进行分离回收的流程如下:
下列说法错误的是
A.适当搅拌可提高“浸出”效率
B.“操作Ⅰ”中主要反应的离子方程式为
C.“氨浸”操作后,溶液含有
D.“操作Ⅱ”中,作还原剂
【答案】B
【分析】硅电池碎片中的、、,加入浸出剂,不反应,、转化为、,加入盐酸进行“沉银”,得到,过滤,滤渣为,加入,转化为,再加入,将还原为;向滤液中加入,转化为沉淀,过滤得到,据此回答。
【解析】适当搅拌能增大反应物接触面积,加快反应速率,提高“浸出”效率,A不符合题意;操作Ⅰ加入的是弱电解质,离子方程式中不可拆分为,正确的离子方程式为,B符合题意;“沉银”步骤得到的滤渣为,氨浸时与氨水反应生成可溶性的,因此溶液中含有,C不符合题意;操作Ⅱ中中+1价的Ag被还原为0价Ag单质,中元素化合价升高失电子,作还原剂,D不符合题意;故选B。
命题情境
本题以硅电池碎片中Ag、Al、Si的分离回收为情境,属于电子废弃物资源化利用。流程包含浸出、沉银、氨浸、还原和沉铝等步骤,考查离子方程式书写、配位平衡、氧化还原判断及基本操作,体现绿色化学与资源循环理念。
解题方法
搅拌可加快浸出速率。操作Ⅰ加入氨水,NH3·H2O是弱碱,离子方程式中不能拆。氨浸后AgCl转化为可溶的 [Ag(NH3)2]+。操作Ⅱ中N2H4·H2O将Ag⁺还原为Ag,自身作还原剂。注意配离子电荷和氧化还原判断。
2.(2026·江苏·高考真题)实验室从黄花蒿中提取青蒿素的步骤为:研磨→石油醚浸取→过滤→蒸馏浓缩→提纯,部分装置如图。下列描述或操作正确的是
A.研磨的目的是提高青蒿素浸取率
B.青蒿素溶于石油醚的原因是二者密度相近
C.使用甲装置过滤,将青蒿素留在滤纸上
D.使用乙装置蒸馏浓缩,冷却水温度要高于石油醚沸点
【答案】A
【解析】研磨能够增大黄花蒿与石油醚的接触面积,使青蒿素更充分地溶解在石油醚中,可提高青蒿素浸取率,A正确;青蒿素与石油醚都属于有机物,依据相似相溶原理青蒿素易溶于石油醚,物质的溶解性和密度无关联,B错误;过滤操作中,青蒿素已经溶解在石油醚中,存在于滤液内,滤纸上残留的是黄花蒿的固体残渣,C错误;蒸馏时冷却水的作用是将石油醚蒸气冷凝为液态,其温度需要远低于石油醚的沸点,否则无法达到冷凝效果,D错误;故选A。
命题情境
本题以从黄花蒿中提取青蒿素为情境,流程包括研磨、石油醚浸取、过滤、蒸馏浓缩和提纯。题目将天然产物提取与过滤、蒸馏装置结合,考查溶解性规律、实验操作目的和装置原理,体现化学在药物提取中的应用。
解题方法
研磨增大接触面积,提高浸取率。青蒿素溶于石油醚主要符合“相似相溶”,与密度无关。过滤时青蒿素已溶于石油醚,存在于滤液中,滤纸上为固体残渣。蒸馏浓缩时冷却水温度必须低于石油醚沸点,才能有效冷凝。注意区分“浸取目标物在滤液”与“残渣在滤纸”的常见易错点。
3.(2026·浙江·高考真题)环己烯()为重要的化工原料,实验室常用环己醇()制备,流程如下:
步骤Ⅰ—用浓磷酸和环己醇制备环己烯混合加热,蒸馏得到对应馏分;
步骤Ⅱ—用饱和和饱和食盐水分批次洗涤、分液;
步骤Ⅲ—用干燥的无水吸水,过滤后再蒸馏,得到产物;
步骤Ⅳ—经波谱分析,测得产物的核磁共振氢谱图如图所示。
下列说法错误的一项是
A.可能生成环己酮()、磷酸酯等副产物
B.若不用饱和食盐水洗涤,而用水,则环己烯的产率下降
C.若不过滤直接蒸馏,则产物的纯度会下降
D.由核磁共振氢谱可知产物中含有杂质
【答案】A
【分析】环己醇()发生消去反应制备环己烯(),用饱和除去残酸,饱和食盐水洗去,分液得到环己烯粗品,用干燥的吸水、除醇,再蒸馏得到环己烯,据此解答。
【解析】浓磷酸不足以将羟基氧化为酮羰基;副产物可能为磷酸与环己醇酯化形成无机酸酯,也可能为两分子环己醇脱水形成醚,A错误;饱和食盐水的作用是洗去,饱和食盐水可以降低环己烯在水中的溶解度(盐析效应),减少洗涤过程中的产物损失,若直接用水洗涤,会造成环己烯溶于水,从而产率下降,B正确;CaCl2的作用是吸水以及除醇,若不过滤,在蒸馏过程中,水和醇则可能脱出,随环己烯一同蒸出(共沸物),则产物的纯度会下降,C正确;氢谱图中有4组峰,代表存在4种化学环境的H,而环己烯只有3种H,说明存在杂质,D正确;故选A。
命题情境
本题以环己醇制备环己烯为情境,涉及消去反应、蒸馏、洗涤分液、干燥和波谱分析。题目通过饱和NaCO3、饱和食盐水、无水CaCl2等操作,考查产物分离提纯及核磁共振氢谱判杂,体现有机合成与表征的综合应用。解题方法
浓磷酸主要作催化剂和脱水剂,不易将环己醇氧化为环己酮,故A错。饱和食盐水可盐析,降低环己烯溶解度,减少损失。CaCl2干燥后必须过滤,否则蒸馏时水、醇可能共沸蒸出,降低纯度。环己烯只有3种氢,氢谱出现4组峰,说明含杂质。注意副产物可能为醚或磷酸酯。
4.(2026·山东·高考真题)实验室制备溴苯时,下列步骤中所选试剂及装置正确的是(加热及夹持装置略)
A.溴苯合成
B.尾气处理
C. 洗涤分液
D.蒸馏提纯
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】制备溴苯需要液溴,不能用溴水;苯与溴水不发生取代反应,只有纯液溴在FeBr3催化下才反应,A错误;尾气中含极易溶于NaOH溶液的HBr,导管直接插入液面下会发生倒吸,需要防倒吸装置(如倒扣漏斗),B错误;溴苯难溶于水,洗涤后可通过分液分离有机层和水层,使用分液漏斗分液,下层液体从下口放出,装置操作规范,C正确;蒸馏装置的温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,不能插入液面下,D错误;故选C
命题情境
本题以实验室制备溴苯为情境,考查溴苯合成、尾气处理、洗涤分液和蒸馏提纯。题目将苯的卤代反应与装置选择结合,涉及液溴、铁催化、HBr尾气吸收、有机层分离和蒸馏温度计位置,体现有机实验基本操作规范。
解题方法
制备溴苯必须用液溴,不能用溴水,苯与溴水不反应。尾气含HBr,极易溶于水且易倒吸,需用倒扣漏斗等防倒吸装置。洗涤后溴苯难溶于水,用分液漏斗分液,下层从下口放出。蒸馏时温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,不能插入液面。注意试剂、装置、操作顺序三方面同时判断。
进阶·强化演练
考向01 物质分离提纯的物理方法
1.(2026·湖南长沙·三模)完成下列实验所需选择的装置或仪器都正确的是
A.除去氯化钠晶体中混有的碘
B.分离中的
C.分离植物油和氯化钠溶液
D.分离出纯净的乙醇
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】氯化钠与碘单质混合物的分离应利用碘单质易升华和凝华这一特性,A错误;分离中的应用蒸馏法,B错误;植物油和氯化钠溶液互不相溶,分液即可达到分离的目的,C正确;加热到一定温度后乙醇与水能形成共沸物而不能分离,应在蒸馏烧瓶中加入生石灰除去水,再蒸馏得到无水乙醇,D错误;故选C。
2.(2026·辽宁省名校联盟联考)下列关于物质分离和提纯的说法正确的是
A.用重结晶法分离NaCl和
B.可通过饱和食盐水除去中混有的
C.沸点不同的两种液体混合物必须采用蒸馏法分离
D.通过直接蒸发的方式从氯化镁溶液中获得氯化镁固体
【答案】A
【解析】溶解度随温度变化较小,溶解度随温度升高显著增大,二者可利用溶解度差异通过重结晶法分离,故A正确;饱和食盐水可降低的溶解度,用于除去中混有的,但在饱和食盐水中溶解度很小,无法被除去,故B错误;沸点不同且互溶、沸点差较大的液体混合物可采用蒸馏法分离,若两种液体不互溶可直接用分液法分离,并非必须采用蒸馏法,故C错误;为强酸弱碱盐,溶液中易水解,直接蒸发时挥发促进水解正向进行,最终得到或,无法获得固体,D错误;故选A。
3.(2026·广西崇左·一模)用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和包含以下实验操作,其中错误的是
A.溶解
B.沉淀
C.过滤
D.蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】溶解时用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解,操作规范,A正确;滴加沉淀剂时胶头滴管垂直悬空于烧杯上方,可避免污染试剂,操作规范,B正确;过滤操作缺少玻璃棒引流,不符合过滤“一贴二低三靠”的操作要求,C错误;蒸发结晶时用玻璃棒不断搅拌,可防止局部过热导致液滴飞溅,操作规范,D正确;故选C。
4.(2026·福建·一模)下列实验方法及所选玻璃仪器(其他材质仪器任选)错误的是
A.蒸馏法淡化海水,仪器为②③⑤⑥
B.提纯含有少量氯化钠和泥沙杂质的苯甲酸:仪器为①⑦⑨
C.分离乙酸异戊酯和水的混合物:仪器为⑦⑧
D.使用酸性高锰酸钾标准溶液通过滴定法测定某未知浓度的FeSO4溶液的浓度,仪器为④⑥
【答案】A
【解析】蒸馏操作需使用直形冷凝管,②为球形冷凝管,仅适合回流操作,用于蒸馏时会残留馏分,仪器选择错误,A错误;提纯含杂质的苯甲酸用重结晶法,步骤为溶解、过滤除泥沙、冷却结晶、过滤,所需玻璃仪器为①普通漏斗、⑦烧杯、⑨玻璃棒,B正确;乙酸异戊酯和水不互溶,用分液法分离,所需玻璃仪器为⑦烧杯、⑧分液漏斗,C正确;酸性高锰酸钾有强氧化性,需用④酸式滴定管盛装,待测液盛放在⑥锥形瓶中滴定,仪器选择正确,D正确;故选A。
考向02 物质分离提纯的化学方法
1.(2026·浙江温州·一模)下列实验装置能达到实验目的的是
A.转移热蒸发皿
B.中和滴定
C.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
D.除去乙炔中的少量H2S
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】用坩埚钳夹持热蒸发皿,并将其放置在石棉网上,可避免烫伤或烫坏实验台,操作合理,能达到实验目的,A正确;中和滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化,而非滴定管内液面,操作错误,不能达到实验目的,B错误;容量瓶为定容仪器,不能用于溶解固体,固体溶解放热,需在烧杯中溶解并冷却至室温后再转移至容量瓶,操作错误,不能达到实验目的,C错误;酸性溶液不仅会与杂质反应,也会氧化乙炔,不能达到实验目的,D错误;故选A。
2.(2026·河北沧州·一模)用如图所示装置能完成相应气体的制备和除杂的是
选项
气体
Ⅰ中的试剂
Ⅱ中的试剂
A
大理石+稀硫酸
饱和溶液
B
NO
Cu+稀硝酸
蒸馏水
C
乙醇+浓硫酸
酸性溶液
D
+浓盐酸
饱和食盐水
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】装置Ⅰ适用于块状固体与液体在不加热条件下制气,装置Ⅱ中左侧长导管伸入液面下,气体由长导管进入并与洗气液充分接触,再由右侧短导管导出。逐项比较制气条件与洗气液是否消耗目标气体:大理石与稀硫酸反应会生成微溶硫酸钙覆盖固体表面;铜与稀硝酸可在不加热条件下制得一氧化氮,蒸馏水可吸收混入的二氧化氮;乙醇制乙烯及二氧化锰制氯气均需加热,且酸性高锰酸钾溶液会氧化乙烯。
【解析】大理石与稀硫酸反应生成的微溶硫酸钙覆盖大理石表面,阻碍反应继续进行,不能用该组合持续制取二氧化碳,A错误;铜与稀硝酸在不加热条件下反应生成一氧化氮;装置Ⅱ左侧长导管伸入水中,使气体与蒸馏水充分接触,混入的二氧化氮被吸收,而一氧化氮难溶于水,可完成制备和除杂,B正确;乙醇在浓硫酸作用下制乙烯需加热到170℃,图中装置Ⅰ没有加热,且酸性高锰酸钾溶液会氧化乙烯,C错误;二氧化锰与浓盐酸制氯气需加热,图中装置Ⅰ没有加热,不能完成氯气的制备,D错误;故选B。
3.(2026·广东深圳·一模)完成下述实验,装置或试剂不正确的是
A.除去中混有的少量HCl
B.实验室收集
C.验证易溶于水且溶液呈碱性
D.实验室制
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】除去中混有的,不能使用饱和溶液,因为会和反应:,会消耗目标气体,正确试剂应为饱和溶液,因此A的试剂选择错误,A错误;乙烯相对分子质量为28,与空气平均相对分子质量29接近,不能用排空气法收集,且乙烯难溶于水,可采用排水法收集,B正确;该装置为喷泉实验装置,极易溶于水,挤压胶头滴管后,烧瓶内压强减小,烧杯中酚酞溶液进入烧瓶,溶液变红,既可以验证易溶于水,也能验证其溶液呈碱性,C正确;实验室制的原理为,装置用分液漏斗盛放浓盐酸、圆底烧瓶盛放、酒精灯加热,D正确;故选A。
4.(2026·广东深圳·三模)下列实验装置(省略部分夹持装置)或操作能达到实验目的的是
A.海水淡化
B.除去乙烯中的SO2
C.证明Cl2和CH4会发生取代反应
D.Cu-Fe原电池
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】冷凝管水流方向错误,图示为上进下出,冷凝效率低,无法有效淡化,应下进上出,A错误;酸性溶液具有强氧化性,不仅能氧化,也会氧化乙烯,应选用溶液,B错误;与取代生成和氯代甲烷,其中极易溶于水,使试管内压强减小,液面上升,则证明反应发生,C正确;乙醇为非电解质不导电,无法形成闭合回路,不能构成原电池,应选用稀硫酸、溶液等电解质溶液,D错误;故选C。
考向03 工艺流程中的分离除杂
1.(2026·浙江·一模)用硅钨酸固体代替浓硫酸合成并提纯山梨酸乙酯(:密度,沸点196℃)的过程如下图所示:
已知:反应温度超过95℃,山梨酸会发生聚合等副反应。环己烷能与水、乙醇形成沸点为80.7℃的共沸物。
下列说法不正确的是
A.利用环己烷除水,可降低温度,抑制副反应发生
B.用硅钨酸替代,可减少提纯时产生的废液量
C.操作Ⅲ,滤液与碳酸氢钠溶液倒入分液漏斗,塞上玻璃塞后振荡
D.操作Ⅴ先常压蒸馏,再减压蒸馏收集山梨酸乙酯
【答案】C
【解析】环己烷与水、乙醇形成共沸物的沸点为80.7℃,低于95℃,既可以带出生成的水促进酯化反应正向进行,又能避免山梨酸发生聚合副反应,A正确;硅钨酸为固体催化剂,反应后可通过操作Ⅱ过滤除去,无需大量碱液中和,相比浓硫酸作催化剂可减少提纯时的废液量,B正确;滤液中加入饱和碳酸氢钠溶液时,未反应的山梨酸与反应会生成气体,振荡分液漏斗时需倒转漏斗并不时旋开活塞放气,防止内部压强过大导致液体喷出,仅塞上玻璃塞振荡的操作错误,C错误;先常压蒸馏可除去环己烷、乙醇、水等低沸点杂质,再减压蒸馏可降低山梨酸乙酯的沸点,避免其在高温下变质,收集得到山梨酸乙酯,D正确;故选C。
2.(2026·江苏南通·一模)从电镀污泥[含、、和等]中回收制备的工艺流程如图。
已知:“萃取”原理为,下列说法正确的是
A.“酸浸”时,增加稀硫酸的用量可加快浸出速率
B.“电解”后的溶液中阳离子主要有、、
C.“除铁”时为将铁元素完全除尽,应加入过量的溶液
D.“反萃取”时使用的试剂M为
【答案】D
【分析】电镀污泥(含、、、)经稀硫酸酸浸,金属氢氧化物溶解生成、、溶液,不反应成为滤渣Ⅰ;电解酸浸液时,在阴极放电析出;向含、、的溶液中通入并加入除铁,铁元素转化为沉淀成为滤渣Ⅱ;用萃取剂萃取,再加入试剂反萃取,最终得到溶液。
【解析】“酸浸”时,适当提高稀硫酸浓度可加快反应速率,但过量加入稀硫酸会稀释溶液、降低反应物接触效率,且后续需中和过量酸,反而不利于浸出和后续处理,因此增加用量不一定能加快浸出速率,A错误;酸浸液中含、、;电解时,氧化性顺序为,Fe3+优先在阴极被还原为Fe2+,随后Cu2+放电析出Cu;但电解后溶液中,若电解充分,几乎完全析出,且溶液中阳离子主要为、,不含大量,B错误;“除铁”时加入调节pH,使水解沉淀;但加入过量,溶液碱性过强,会导致也水解生成沉淀,造成目标产物损失,因此不能加入过量,C错误;萃取原理为:;反萃取需使平衡逆向移动,向有机相中加入含的溶液(如),可增大水相浓度,使平衡逆向移动,重新进入水相,可实现反萃取,D正确;故选D。
3.(2026·辽宁沈阳·一模)以铜阳极泥[含有Cu、Ag、Au多种单质]为原料分离回收金和银的流程如下图所示:
已知:
①浸取1、浸取2过程H2O2过量
②浸出液2中Au的存在形式为[AuCl4]-;
③电沉积时电极反应:。
下列说法错误的是。
A.浸取1过程与浸取2过程加入的酸不同
B.“还原”步骤的离子方程式:
C.“还原”步骤中,若加入24g N2H4,则实际析出197g Au
D.电沉积后,浸出液3的剩余液体经处理后可循环利用
【答案】C
【分析】由题给流程可知:向铜、银、金的混合物中加入稀硫酸和过氧化氢的混合溶液浸取,将铜转化为硫酸铜,银、金不反应,过滤得到含有硫酸铜的浸出液1和含的浸渣1;向浸渣1中加入盐酸和过氧化氢的混合溶液浸取,将银转化为氯化银,金转化为,过滤得到含有的浸渣2和含有的浸出液2;向浸渣2中加入硫代硫酸钠溶液,将转化为,过滤得到含有的浸出液3;浸出液3电沉积得到银;向含有的浸出液2中加入,将溶液中还原为金。
【解析】浸取1为溶解,可加入稀硫酸,浸取2需要形成,必需加入盐酸,二者加入的酸不同,A正确;还原步骤中,元素从+3价降为0价,每个中元素从-2价升为0价,共失去4,该反应得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒,离子方程式书写正确,B正确;,已知浸取2中过量,与也能发生氧化还原反应,实际参与还原的小于0.75mol,析出Au的物质的量小于1mol,质量小于197g,C错误;电沉积反应生成,剩余液体处理后可返回浸取3工序循环利用,D正确。
4.(2026·辽宁鞍山·一模)一种利用废铜渣(含CuS、ZnS、Fe3O4、SiO2等)制备超细铜粉的流程如下:
下列说法正确的是
A.“酸溶”时仅S元素被氧化
B.“沉铜”的离子方程式为
C.增大溶液Ⅱ的酸度有利于超细Cu粉的生成
D.流程中可循环使用的物质有SO2和 H2SO4
【答案】D
【分析】由题给流程可知,向废铜渣中加入硫酸溶液,通入过量空气酸溶,将金属元素转化为硫酸盐、硫元素转化为硫,二氧化硅不反应,过滤得到含有二氧化硅、硫的滤渣Ⅰ和滤液;向滤液中通入过量氨气,将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀,锌离子、铜离子转化为四氨合锌离子、四氨合铜离子,过滤得到含有氢氧化铁的滤渣Ⅱ和滤液;向滤液中通入二氧化硫,将溶液中四氨合铜离子转化为NH4CuSO3沉淀,过滤得到溶液Ⅰ和NH4CuSO3;向NH4CuSO3中加入硫酸溶液,溶液中铜离子在酸性条件下发生歧化反应生成铜和铜离子,亚硫酸根离子在酸性溶液中转化为可以循环使用的二氧化硫,过滤得到超细铜粉和溶液Ⅱ;向溶液Ⅱ中通入氢气,将溶液中的铜离子转化为铜,过滤得到超细铜粉和含有硫酸铵和硫酸的溶液,反应生成的硫酸可以循环使用。
【解析】酸溶时通入过量空气作氧化剂,中的和、中的元素化合价均升高被氧化,不是仅元素被氧化,A错误;沉铜前加入过量,转化为配离子,不是游离的,且过量会与结合为,给出的离子方程式不符合反应实际,B错误;溶液Ⅱ中通入生成的反应为,增大酸度即浓度升高,平衡逆向移动,不利于超细粉生成,C错误;转化步骤中与硫酸反应生成的可返回沉铜步骤使用,溶液Ⅱ中反应生成的可返回酸溶或转化步骤使用,二者均为可循环使用的物质,D正确;故选D。
拔高·一模
1.(2026·安徽滁州·一模)下列物质的鉴别或除杂方法正确的是
A.室温下,用X射线衍射实验鉴别乙醇和乙醛
B.用酚酞可一次性鉴别NaClO、和三种溶液
C.用溴水除去己烷中的己烯,充分反应后分液
D.用氨水除去中的,充分反应后过滤
【答案】B
【解析】X射线衍射实验是区分晶体与非晶体的可靠方法,室温下乙醇为液态、乙醛为气态(沸点20.8℃),均不属于晶体,无法用该方法鉴别二者,A错误;NaClO溶液中水解显碱性且有强氧化性,加入酚酞后现象为先变红后褪色;为强碱,加入酚酞后溶液变红且不褪色;溶液因水解显酸性,加入酚酞无明显现象,三种溶液现象不同可一次性鉴别,B正确;己烯与溴水发生加成反应生成的二溴己烷可溶于己烷,无法通过分液分离,还会引入新杂质,C错误;为两性氢氧化物,只能溶于强碱,不溶于弱碱氨水,加入氨水无法除去杂质,D错误;故选B。
2.(2026·福建泉州·一模)锌汞齐(H)在有机还原反应中起到了重要的作用,以下是实验室制备H的方法:①快速加入高纯锌粉,搅拌15min左右直至结块,②将HgCl2溶解于盛有一定量盛有浓盐酸的锥形瓶A,③洗涤、干燥得到产物,④将混合物通过布氏漏斗过滤(如下图)。
下列关于制备产物H说法错误的是
A.该实验操作顺序为②①④③
B.用含微量盐酸的蒸馏水洗涤H,是为了除去杂质ZnCl2
C.反应开始前,用稀盐酸清洗锌粉;反应结束后,直接加入Na2S和S的混合粉末处理A
D.停止抽滤时,先打开安全瓶上的活塞,再关闭抽气泵
【答案】C
【解析】制备锌汞齐时,需先配制的浓盐酸溶液(②),再加入锌粉反应(①),反应完成后抽滤(④),最后洗涤干燥得到产物(③),操作顺序正确,A正确;反应生成的可溶性杂质可溶于水,用含微量盐酸的蒸馏水洗涤,既可溶解除去,又能抑制发生水解,除杂目的描述正确,B正确;反应开始前,用稀盐酸清洗锌粉可除去锌粉表面的氧化薄膜,露出金属锌;反应结束后锥形瓶A中残留有浓盐酸,直接加入会与盐酸反应生成有毒的气体,污染环境,操作错误,C错误;停止抽滤时为防止倒吸,需先打开安全瓶活塞连通大气,再关闭抽气泵,操作正确,D正确;故选C。
3.(2026·福建泉州·一模)下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
A.确定有机物的结构
B.制备乙炔并检验乙炔具有还原性
C.验证:
D.将溶液转移后定容
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】玻璃柱内填有硅胶,溶剂由上向下通过填料,流出液由锥形瓶接收,这是柱色谱装置。利用各组分在硅胶上的吸附能力等差异,使其随溶剂移动的速度不同,可分离、提纯有机物,但不能直接确定有机物的结构;确定结构可采用红外光谱、核磁共振氢谱等方法,A错误;用饱和食盐水代替水与电石反应,可减缓乙炔的生成速率,但生成的气体中含有硫化氢等还原性杂质。图中气体未经除杂就直接通入酸性高锰酸钾溶液,硫化氢也能使该溶液褪色,不能据此证明乙炔具有还原性。应在发生装置和检验装置之间增加盛有硫酸铜溶液的洗气装置,先除去硫化氢等杂质,再将气体通入酸性高锰酸钾溶液检验,B错误;向氯化钠和铬酸钠的混合溶液中先加入少量硝酸银,生成白色氯化银;继续加入过量硝酸银,剩余的铬酸根离子可与新加入的银离子直接形成黄色铬酸银,因此颜色变化不能证明氯化银发生了沉淀转化。两种盐的溶解平衡分别为和,对应的溶度积表达式分别为和。两式中银离子浓度的幂次不同(不是同一类型沉淀),即使两种阴离子的初始浓度相等,也不能只根据沉淀出现的先后直接比较溶度积大小,不能达到所述验证目的,C错误;将溶液和洗涤液全部转移到容量瓶中后,加水至接近刻度线,改用胶头滴管逐滴加水。图中滴管在瓶口上方,视线与刻度线保持水平,溶液凹液面的最低处与刻度线相切,符合定容操作要求,D正确;故选D。
4.(2026·湖南湘潭·一模)下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.酸性溶液的读数为12.40 mL
B.实验室模拟侯氏制碱法
C.提纯含有少量的NaCl固体
D.用于配制100 mL NaCl溶液
【答案】D
【解析】酸性为强氧化性溶液,可使用酸式滴定管盛装,但滴定管刻度上小下大,图示凹液面正确读数应为,且深色溶液需读取液面上沿,读数方法和数值均错误,A错误;侯氏制碱法需先向饱和食盐水中通入使溶液呈碱性,再通入,才能增大的溶解度,图示通气顺序错误,且通的导管不能插入液面之下,而通的导管需要插入液面之下,B错误;提纯含少量的固体,蒸发结晶操作应选用蒸发皿,坩埚用于高温灼烧固体,仪器选择错误,C错误;配制溶液需使用规格为的容量瓶,定容时凹液面与刻度线相切,操作正确,D正确;故选D。
5.(2026·山东济南·一模)下列实验装置及操作正确,且能达到实验目的的是
A.萃取过程中放气
B.由制取无水固体
C.配制100 g 5%的NaCl溶液
D.检验与反应生成的气体
【答案】D
【解析】萃取过程放气的正确操作是将分液漏斗倒置,打开下口活塞放气(漏斗下口朝上倾斜),图示操作错误,不能达到目的,A错误;直接加热蒸发时,会发生水解,加热促进挥发,最终水解完全得到氢氧化铁,无法得到无水;需要在气流中加热才能制备无水,该实验中操作错误,不能达到目的,B错误;配制质量分数为5%的溶液,只需要烧杯、天平、量筒、玻璃棒即可,容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的仪器,仪器使用错误,不能达到目的,C错误;与水反应生成,可使带火星的木条复燃,图示操作正确,能检验生成的气体,可以达到实验目的,D正确;故选D。
6.(2026·浙江温州·二模)下列说法不正确的是
A.用坩埚钳直接夹取高温炉中灼热坩埚
B.为防止漏液,需在活塞处涂凡士林,如图所示应涂ac处
C.萃取时,加入少量的萃取剂后要充分振荡、放气、静置
D.分馏时,温度计水银球的位置过低,收集的馏分中含有沸点低的杂质
【答案】A
【解析】夹取高温炉中灼热的坩埚时,必须先预热坩埚钳,若直接夹取,骤冷会导致高温坩埚炸裂,同时也易引发烫伤事故,A错误;涂凡士林防漏时,需涂在活塞两端磨口处(对应图中位置),不能涂在活塞孔附近避免堵塞,操作正确,B正确;萃取操作的规范为加入萃取剂后,充分振荡使溶质充分转移到萃取剂中,之后打开旋塞放气平衡分液漏斗内部压强,最后静置等待分层,C正确;分馏时蒸馏烧瓶内越靠下位置温度越高,若温度计水银球位置过低,水银球测得温度高于支管口处实际蒸气温度,当温度计显示达到目标温度时,支管口实际温度更低,因此收集的馏分中会混入沸点更低的杂质,D正确;故选A。
7.(2026·云南·一模)下列装置(省略部分夹持装置)或操作能达到实验目的的是
A.用(杯酚)识别和,操作①②为过滤,操作③为蒸馏
B.实验室保存液溴
C.验证锌与稀硫酸的反应是放热反应
D.测定的分解速率
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】用(杯酚)识别和,超分子不溶于甲苯,杯酚可溶于氯仿,故操作①②为过滤,杯酚和氯仿沸点不同,操作③为利用物质沸点不同分离出氯仿的操作,为蒸馏,A正确;液溴具有强氧化性和强腐蚀性,会腐蚀橡皮塞,B错误;锌与稀硫酸反应产生氢气,也会使U形管中红墨水移动,C错误;测定分解速率需通过测量单位时间内生成气体体积,装置中使用长颈漏斗,气体可能从漏斗逸出,无法准确测量气体体积,D错误;故选A。
8.(2026·河南新乡·一模)某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+和,欲除去废水中的Cu2+和,设计工艺流程如图,下列说法错误的是
A.试剂c为盐酸
B.溶液C中只含有Na+、Cl-、
C.加入试剂a,可观察到溶液A中有白色沉淀生成
D.加入试剂b,发生反应的离子方程式为Ba2++=BaCO3↓
【答案】B
【分析】工业废水加入过量的NaOH溶液除去Cu2+,溶液A加入试剂a除去的是硫酸根离子,试剂a为BaCl2溶液,混合物B加入试剂b除去多余的Ba2+,试剂b为Na2CO3溶液,过滤后溶液C再加入试剂c,除去多余的OH-和,试剂c为HCl溶液,以此解析。
【解析】试剂c为盐酸,可除去溶液C中过量的和,且不会引入新杂质,A正确;第一步加入了过量溶液,因此溶液A中含有过量,后续加入的也过量,故溶液C中除、、外,还含有,B错误;试剂a为过量,可与反应生成白色沉淀,C正确;试剂b为,用于除去过量的,发生反应的离子方程式为,D正确;故选B。
9.(2026·湖北武汉·三模)下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.干燥气体
B.制备甲酸
C.润洗滴定管
D.生长明矾晶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】浓硫酸可干燥,洗气装置需“长进短出”,图示正确,A正确;足量酸性氧化性极强,会将甲醇最终氧化为,无法得到甲酸,B错误;润洗滴定管时应将滴定管横放、转动使润洗液接触全部内壁,竖直摇匀的操作错误,无法充分润洗还易漏液,C错误;生长明矾晶体时,将晶种应悬挂在饱和明矾溶液中静置,即可使晶体缓慢生长,图示为明矾稀溶液,D错误;故选A。
10.(2026·福建泉州·一模)一种以铜阳极泥(含、、等)为原料回收银的流程如下,已知:。下列说法错误的是
A.“氧化酸浸”时若生成,则转移的电子数为
B.“滤液1”阳离子除了主要还有、
C.“转化”中发生的主要反应:
D.由“还原”推测,还原性强于
【答案】A
【解析】生成时,若来自,除从-2价升高到+4价失去外,还有被氧化为,每生成1 mol 转移电子大于6 mol,故0.5 mol产物转移电子数大于,A错误;氧化酸浸加入的提供,过量提供,故滤液1阳离子除外主要还有、,B正确;结合已知的络合反应,溶解产生的与生成络离子,总反应为,C正确;还原步骤中作还原剂还原,而没有被氧化,说明还原性强于,D正确;故选A。
11.(2026·福建·一模)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
下列说法中正确的是
A.“细菌氧化”过程中,FeS2参加的反应使体系的酸性减弱
B.“沉铁砷”时需加碱调节pH,生成Fe(OH)3胶体起絮凝作用,促进了含As微粒的沉降
C.“浸金”中NaCN将Au氧化成从而浸出
D.“沉金”中Zn发生了置换反应,配离子中配位原子为N
【答案】B
【分析】矿粉中加入足量空气和H2SO4,在pH=2时进行细菌氧化,金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐,过滤,滤液中主要含有Fe3+、硫酸根离子、As(Ⅴ),加碱调节pH值,Fe3+转化为Fe(OH)3胶体,可起到絮凝作用,促进含As微粒的沉降,过滤可得到净化液;滤渣主要为Au,Au与空气中的O2和NaCN溶液反应,得到含[Au(CN)2]-的浸出液,加入Zn进行“沉金”得到Au和含[Zn(CN)4]2-的滤液②。
【解析】细菌氧化时,被氧化为硫酸盐,反应会生成,例如:,浓度升高,体系酸性增强,A错误;滤液①中含、含砷微粒,加碱调节后,转化为胶体,胶体具有吸附絮凝作用,可以吸附含微粒促进其沉降,B正确;“浸金”过程中O2是氧化剂,将Au氧化为,NaCN仅提供配体,不作氧化剂,C错误;配体中C的电负性小于N,更易给出孤电子对,因此的配位原子为C,不是N,D错误;故选B。
12.(2026·福建福州·一模)某工厂利用黑铜泥浸出渣[含、和少量等其他杂质]制备粗BiOCl,流程如下。其中“浸铋”时控制温度为85℃,“浸铋”后的滤液中含。
下列说法错误的是
A.“沉铋”后的固体粗品可用盐酸溶液洗涤
B.若“浸铋”时温度过高,会产生HCl酸雾
C.“水洗”的主要目的是除去可溶性含铜化合物
D.“沉铋”时发生反应:
【答案】A
【解析】粗BiOCl会与盐酸反应生成可溶性的,导致产品损失,不能用盐酸溶液洗涤,A错误;“浸铋”时加入的浓硫酸和在较高温度下会反应生成易挥发的,形成酸雾,B正确;杂质是可溶性含铜化合物,水洗可将其除去,保留难溶的和等,C正确;该反应原子守恒、符合反应事实,“沉铋”时和确实发生该反应生成沉淀,D正确;故选A。
13.(2026·山东威海·二模)采用氨浸-离子交换树脂吸附法从废旧锂电池正极材料(主要含、、、等元素)中回收钴,可避免传统酸浸带来的环境二次污染。该工艺流程如下:
已知:①正极材料中、主要呈+2价,少量呈+3价;
②氨浸时、、均以六氨配合物形式浸出。
下列说法正确的是
A.“氨浸”时加入的主要目的是增大浓度,抑制电离
B.“吸附”时树脂对锂配合物的结合能力强于钴、镍的配合物
C.“洗脱”过程中元素发生反应:
D.该工艺可循环使用的物质有树脂、 和
【答案】C
【分析】该流程中废旧锂电池正极材料中主要含有Co、Ni、Li、Mn等,经过氨浸后,根据已知Co、Ni、Li均以六氨配合物形式浸出,并且材料中少量的Co3+和Ni3+被还原成+2价的和,过滤后滤渣中主要是含Mn元素物质,滤液中主要为、和;吸附过程是利用树脂对和进行吸附,随吸附流出液除去;洗脱是将和转化为Co2+和Ni2+,使用Na2CO3将Co2+转化为CoCO3,由此解答;
【解析】由分析可知,“氨浸”时加入的主要目的是将材料中少量的Co3+和Ni3+用还原成+2价的和,A错误;由分析可知,“吸附”时是利用树脂对和进行吸附,因此树脂对锂配合物的结合能力应弱于钴、镍的配合物,B错误;由分析可知,“洗脱”过程是将和转化为Co2+和Ni2+,因此Co元素发生的反应为,C正确;该流程中树脂经过洗脱后可以重复使用,洗脱过程中生成的NH4Cl也可以用于氨浸,但是Na2CO3将Co2+转化为CoCO3不再生成,无法重复使用,D错误;故选C。
14.(2026·山东威海·二模)下列实验装置和操作正确的是
A.除去乙烯中混有的二氧化硫
B.制备绿矾晶体
C.探究铁的两种电化学防护方法
D.比较元素碳、氯、硅非金属性的强弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】浓硫酸与二氧化硫不发生反应,无法除去乙烯中混有的SO2,除杂试剂应选择NaOH溶液,A错误;绿矾()含结晶水,且易被氧化,加入少量铁粉可防止被氧化,但直接加热蒸发硫酸亚铁溶液会导致结晶水流失,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制备,B错误;开关K接N时,铁连接电源负极作阴极,属于外加电流的阴极保护法;K接M时形成原电池,铁比铜活泼作负极被腐蚀,说明牺牲阳极法需选用比铁更活泼的金属作阳极,能够探究铁的两种电化学防护方法,C正确;比较元素非金属性需要依据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,盐酸是HCl的水溶液,不是氯元素的最高价含氧酸,因此无法比较Cl和C的非金属性强弱,D错误;故选C。
15.(2026·福建泉州·一模)二茂钴(结构如图)为紫黑色晶体,易升华且易和水、氧气发生反应,可由环戊二烯钠()与无水在四氢呋喃()中反应制得,其合成路线如下:
已知:环戊二烯负离子的结构为,所有原子共面。下列说法错误的是
A.二茂钴中键长均相等 B.二茂钴中存在离子键、配位键等
C.“过滤”除去的是 D.整个过程装置需干燥且通入惰性气体
【答案】B
【解析】环戊二烯负离子存在共轭大π键,所有C-C键等价,键长均相等,A正确,不符合题意;二茂钴为中性分子晶体,仅存在配位键和共价键,不存在离子键,B错误,符合题意;制备反应为,NaCl不溶于四氢呋喃,过滤可除去NaCl,C正确,不符合题意;二茂钴易与水、氧气反应,反应物Na也可与水、氧气反应,故整个过程装置需干燥且通入惰性气体保护,D正确,不符合题意;故选B。
16.(2026·江西赣州·一模)硼不与盐酸作用,加热时能与浓硫酸或浓硝酸作用生成硼酸。金属镁热还原法制备粗硼的工艺如图所示。已知:“脱氟”时会有HF生成。下列说法错误的是
A.“脱氟”操作不能在玻璃容器中进行
B.“滤渣”的主要成分为和
C.“还原”时若Mg过量,则粗硼中含有两种物质
D.粗硼经过盐酸酸洗、水洗、过滤、干燥后可得到高纯硼
【答案】C
【分析】制备粗硼的步骤如下:向中加入在水中脱氟,期间生成HF,HF与反应生成更难溶的,过滤出和过量的后取滤液,蒸发结晶得到;脱水生成,向中加入镁还原,通过反应制得粗硼。
【解析】脱氟过程生成,会与玻璃的主要成分反应(),腐蚀玻璃容器,因此不能用玻璃容器,A正确;脱氟时加入的一般过量,与反应生成难溶的,因此滤渣主要成分为过量的和生成的,B正确;还原反应为,若过量,粗硼中除产物外,还含有未反应的、生成的,若过量还会生成硼化镁,因此粗硼中共含至少3种物质,C错误;题干已知硼不与盐酸反应,粗硼中的杂质、都可与盐酸反应溶解,因此经过盐酸酸洗、水洗、过滤、干燥,即可除去杂质得到高纯硼,D正确;故选C。
17.(2026·陕西榆林·一模)一种以硫铁矿()为原料生产硫酸并综合利用烧渣(主要含、、等)制备的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.“焙烧Ⅰ”时,将硫铁矿粉碎可增大化学反应速率
B.“浸取”的目的是用NaOH溶液除去和
C.“吸收”时试剂X可选用水或稀硫酸
D.“焙烧Ⅱ”时发生反应的化学方程式为
【答案】C
【分析】硫铁矿(主要成分为FeS2)在空气中焙烧,Fe元素转化为Fe2O3,S元素转化为SO2,接触室中,在催化剂作用下SO2和O2反应生成SO3,再用98.3%的硫酸吸收得到供稀释用硫酸,焙烧Ⅰ中的Al2O3和SiO2可与NaOH反应,生成Na[Al(OH)4]、Na2SiO3等可溶性钠盐,剩余固体为Fe2O3和FeS2,二者在焙烧Ⅱ发生反应FeS2+16Fe2O32SO2↑+11Fe3O4,Fe3O4可以被磁铁吸引,通过磁选得到Fe3O4。
【解析】粉碎硫铁矿可以增大接触面积,加快反应速率,A正确;根据分析,用NaOH溶液“浸取”的目的是将Al2O3和SiO2转化为可溶性钠盐除去,B正确;用98.3%的浓硫酸“吸收”SO3的目的是避免形成酸雾,有利于SO3的吸收,不可用水或稀硫酸,C错误;根据分析,焙烧Ⅱ发生的反应为FeS2+16Fe2O32SO2↑+11Fe3O4,D正确;故选C。
18.(2026·湖北十堰·一模)氯碱工业残余的淡盐水和电极产物溶液A可用于粗盐水的精制,去除、、、,已知,,精制流程如下:
下列说法错误的是
A.盐泥a除泥沙外,还含有的物质是
B.过程Ⅰ中将转化为的离子方程式是
C.过程Ⅱ中除去的离子有和
D.盐水b中加入亚硫酸钠的目的是除去盐水b中的
【答案】D
【分析】由题意可知,过程Ⅰ中是将氧化成N2的过程,在碱性溶液中反应生成Mg(OH)2沉淀,过滤后,继续向盐水a中加入BaCO3,过程Ⅱ反应生成CaCO3、BaSO4沉淀,反应方程式为:Ca2++BaCO3+ BaSO4+CaCO3,过滤后,继续向盐水b中加入Na2SO3溶液,除去溶液中的ClO-离子,则继续通过加入盐酸调节溶液pH,除去OH-和,即可制得精制盐水。
【解析】由分析可知,盐泥a除泥沙外,还含有的物质是,A正确;过程Ⅰ中将转化为的离子方程式是,B正确;由分析可知,过程Ⅱ中除去的离子有Ca2+和,C正确;淡盐水中有氯气,与粗盐水混合后调节pH呈碱性,生成ClO-离子,盐水b中加入亚硫酸钠的目的是除去溶液中的ClO-离子,D错误;故选D。
19.(2026·山东济南·一模)以富钒炉渣(主要成分为,还含有杂质、)为原料制备的工艺流程如下:
已知:“氧化”时,转变成;“沉钒”时,生成沉淀,且需控制溶液的。
下列说法正确的是
A.“焙烧”时,被氧化的金属元素为V和Fe
B.“酸浸”时,试剂X可选用盐酸
C.“氧化”时,离子反应为
D.“调pH”时,可加入过量,提升除杂效率
【答案】A
【分析】富钒炉渣(主要成分为,含、杂质)通入作为氧化剂,氧化原料中低价态的金属元素;加入酸(试剂X)溶解金属氧化物,使V、Fe、Al转化为离子进入溶液,不溶性的可被过滤除去,此时V以存在;加入将氧化为;加入调节pH,使、转化为氢氧化物沉淀除去,得到滤渣;加入沉钒试剂得到沉淀,煅烧后得到最终产物。
【解析】原料中V的化合价为+3价,低于产物中钒的最高价+5,焙烧时通入作氧化剂,、的化合价均升高,都被氧化,A正确;若酸浸试剂选用盐酸,后续加入的氧化剂会氧化生成有毒的,因此不能选盐酸,B错误;“氧化”在酸浸之后,溶液为酸性环境,反应物不能写,正确的离子方程式为:,C错误;已知“沉钒”需要控制,加入过量会使溶液过高,不符合沉钒要求,还会造成钒提前沉淀损失,因此不能加过量,D错误;故选A。
20.(2026·辽宁朝阳·一模)工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含、、、、、)制备碳酸锰,工艺流程如图所示。已知:、,下列说法错误的是
A.“滤渣1”的主要成分除S外,还有、
B.“滤渣2”经一系列反应可转化为电解冶炼铝的原料
C.“除杂1”后上层清液中
D.“沉锰”时的化学方程式为
【答案】D
【分析】原料为硫化锰矿(主要MnS,杂质Al2O3、MgO、PbO、ZnO、NiO、SiO2)和MnO2粉,第一步加入稀硫酸溶浸:MnO2作为氧化剂,在酸性条件下氧化MnS,S2-被氧化为单质S;SiO2不与稀硫酸反应;PbO和硫酸反应生成难溶于水的PbSO4沉淀;金属氧化物Al2O3、MgO、ZnO、NiO与硫酸反应生成可溶性硫酸盐Al2(SO4)3、MgSO4、ZnSO4、NiSO4,Mn元素转化为MnSO4,因此溶浸后过滤得到滤渣1为S、PbSO4、SiO2,滤液中含Mn2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+、;第二步向滤液加氨水调pH,Al3+与OH-结合生成Al(OH)3沉淀,过滤得到滤渣2为Al(OH)3,滤液除去铝离子,剩余金属离子为Mn2+、Mg2+、Zn2+、Ni2+;第三步加入Na2S除杂1,S2-与Zn2+、Ni2+生成ZnS、NiS沉淀即滤渣3,滤液中仅剩Mn2+、Mg2+;第四步加入MnF2除杂2,F-与Mg2+生成MgF2沉淀除去镁离子,滤液为纯净MnSO4溶液;第五步加入NH4HCO3沉锰,Mn2+与发生双水解类反应生成MnCO3沉淀,最终得到产品MnCO3;
【解析】溶浸时SiO2不溶于稀硫酸,PbO + H2SO4 = PbSO4↓ + H2O,MnO2氧化MnS生成单质S(化学方程式为MnO2 + MnS + 2H2SO4 = 2 MnSO4 + S↓ + 2H2O,其他金属氧化物Al2O3、MgO、ZnO、NiO与H2SO4反应生成对应可溶的硫酸盐,故滤渣1含S、PbSO4、SiO2,A正确;加氨水调节pH,使Al3+沉淀为Al(OH)3,故滤渣2是Al(OH)3,Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O,电解冶炼铝的原料为熔融Al2O3,B正确;加Na2S除去Zn2+、Ni2+,除杂1后溶液中ZnS、NiS同时沉淀,c(S2-)相同,===100.2,C正确;沉锰时MnSO4与NH4HCO3反应,若只生成NH4HSO4,酸性强,会溶解MnCO3,实际反应生成(NH4)2SO4、MnCO3、CO2、H2O,正确方程式: MnSO4 + 2NH4HCO3=MnCO3↓ + (NH4)2SO4 + CO2↑ + H2O,不会生成NH4HSO4,D错误;故选D。
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第02讲 物质的分离、提纯与鉴别
真题·命题感知
1.B
2.A
3.A
4.C
进阶·强化演练
考向01 物质分离提纯的物理方法
1.C
2.A
3.C
4.A
考向02 物质分离提纯的化学方法
1.A
2.B
3.A
4.C
考向03 工艺流程中的分离除杂
1.C
2.D
3.C
4.D
拔高·模拟预测
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
D
D
D
A
A
B
B
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
A
C
C
B
C
C
D
A
D
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第02讲 物质的分离、提纯与鉴别
目 录
真题·命题感知
进阶·强化演练
考向01 物质分离提纯的物理方法
考向02 物质分离提纯的化学方法
考向03 工艺流程中的分离除杂
拔高·一模
真题·命题感知
1.(2026·甘肃·高考真题)某研究小组对硅电池碎片中的、、进行分离回收的流程如下:
下列说法错误的是
A.适当搅拌可提高“浸出”效率
B.“操作Ⅰ”中主要反应的离子方程式为
C.“氨浸”操作后,溶液含有
D.“操作Ⅱ”中,作还原剂
命题情境
本题以硅电池碎片中Ag、Al、Si的分离回收为情境,属于电子废弃物资源化利用。流程包含浸出、沉银、氨浸、还原和沉铝等步骤,考查离子方程式书写、配位平衡、氧化还原判断及基本操作,体现绿色化学与资源循环理念。
解题方法
搅拌可加快浸出速率。操作Ⅰ加入氨水,NH3·H2O是弱碱,离子方程式中不能拆。氨浸后AgCl转化为可溶的 [Ag(NH3)2]+。操作Ⅱ中N2H4·H2O将Ag⁺还原为Ag,自身作还原剂。注意配离子电荷和氧化还原判断。
2.(2026·江苏·高考真题)实验室从黄花蒿中提取青蒿素的步骤为:研磨→石油醚浸取→过滤→蒸馏浓缩→提纯,部分装置如图。下列描述或操作正确的是
A.研磨的目的是提高青蒿素浸取率
B.青蒿素溶于石油醚的原因是二者密度相近
C.使用甲装置过滤,将青蒿素留在滤纸上
D.使用乙装置蒸馏浓缩,冷却水温度要高于石油醚沸点
命题情境
本题以从黄花蒿中提取青蒿素为情境,流程包括研磨、石油醚浸取、过滤、蒸馏浓缩和提纯。题目将天然产物提取与过滤、蒸馏装置结合,考查溶解性规律、实验操作目的和装置原理,体现化学在药物提取中的应用。
解题方法
研磨增大接触面积,提高浸取率。青蒿素溶于石油醚主要符合“相似相溶”,与密度无关。过滤时青蒿素已溶于石油醚,存在于滤液中,滤纸上为固体残渣。蒸馏浓缩时冷却水温度必须低于石油醚沸点,才能有效冷凝。注意区分“浸取目标物在滤液”与“残渣在滤纸”的常见易错点。
3.(2026·浙江·高考真题)环己烯()为重要的化工原料,实验室常用环己醇()制备,流程如下:
步骤Ⅰ—用浓磷酸和环己醇制备环己烯混合加热,蒸馏得到对应馏分;
步骤Ⅱ—用饱和和饱和食盐水分批次洗涤、分液;
步骤Ⅲ—用干燥的无水吸水,过滤后再蒸馏,得到产物;
步骤Ⅳ—经波谱分析,测得产物的核磁共振氢谱图如图所示。
下列说法错误的一项是
A.可能生成环己酮()、磷酸酯等副产物
B.若不用饱和食盐水洗涤,而用水,则环己烯的产率下降
C.若不过滤直接蒸馏,则产物的纯度会下降
D.由核磁共振氢谱可知产物中含有杂质
命题情境
本题以环己醇制备环己烯为情境,涉及消去反应、蒸馏、洗涤分液、干燥和波谱分析。题目通过饱和NaCO3、饱和食盐水、无水CaCl2等操作,考查产物分离提纯及核磁共振氢谱判杂,体现有机合成与表征的综合应用。解题方法
浓磷酸主要作催化剂和脱水剂,不易将环己醇氧化为环己酮,故A错。饱和食盐水可盐析,降低环己烯溶解度,减少损失。CaCl2干燥后必须过滤,否则蒸馏时水、醇可能共沸蒸出,降低纯度。环己烯只有3种氢,氢谱出现4组峰,说明含杂质。注意副产物可能为醚或磷酸酯。
4.(2026·山东·高考真题)实验室制备溴苯时,下列步骤中所选试剂及装置正确的是(加热及夹持装置略)
A.溴苯合成
B.尾气处理
C. 洗涤分液
D.蒸馏提纯
A.A B.B C.C D.D
命题情境
本题以实验室制备溴苯为情境,考查溴苯合成、尾气处理、洗涤分液和蒸馏提纯。题目将苯的卤代反应与装置选择结合,涉及液溴、铁催化、HBr尾气吸收、有机层分离和蒸馏温度计位置,体现有机实验基本操作规范。
解题方法
制备溴苯必须用液溴,不能用溴水,苯与溴水不反应。尾气含HBr,极易溶于水且易倒吸,需用倒扣漏斗等防倒吸装置。洗涤后溴苯难溶于水,用分液漏斗分液,下层从下口放出。蒸馏时温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,不能插入液面。注意试剂、装置、操作顺序三方面同时判断。
进阶·强化演练
考向01 物质分离提纯的物理方法
1.(2026·湖南长沙·三模)完成下列实验所需选择的装置或仪器都正确的是
A.除去氯化钠晶体中混有的碘
B.分离中的
C.分离植物油和氯化钠溶液
D.分离出纯净的乙醇
A.A B.B C.C D.D
2.(2026·辽宁省名校联盟联考)下列关于物质分离和提纯的说法正确的是
A.用重结晶法分离NaCl和
B.可通过饱和食盐水除去中混有的
C.沸点不同的两种液体混合物必须采用蒸馏法分离
D.通过直接蒸发的方式从氯化镁溶液中获得氯化镁固体
3.(2026·广西崇左·一模)用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和包含以下实验操作,其中错误的是
A.溶解
B.沉淀
C.过滤
D.蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
4.(2026·福建·一模)下列实验方法及所选玻璃仪器(其他材质仪器任选)错误的是
A.蒸馏法淡化海水,仪器为②③⑤⑥
B.提纯含有少量氯化钠和泥沙杂质的苯甲酸:仪器为①⑦⑨
C.分离乙酸异戊酯和水的混合物:仪器为⑦⑧
D.使用酸性高锰酸钾标准溶液通过滴定法测定某未知浓度的FeSO4溶液的浓度,仪器为④⑥
考向02 物质分离提纯的化学方法
1.(2026·浙江温州·一模)下列实验装置能达到实验目的的是
A.转移热蒸发皿
B.中和滴定
C.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
D.除去乙炔中的少量H2S
A.A B.B C.C D.D
2.(2026·河北沧州·一模)用如图所示装置能完成相应气体的制备和除杂的是
选项
气体
Ⅰ中的试剂
Ⅱ中的试剂
A
大理石+稀硫酸
饱和溶液
B
NO
Cu+稀硝酸
蒸馏水
C
乙醇+浓硫酸
酸性溶液
D
+浓盐酸
饱和食盐水
A.A B.B C.C D.D
3.(2026·广东深圳·一模)完成下述实验,装置或试剂不正确的是
A.除去中混有的少量HCl
B.实验室收集
C.验证易溶于水且溶液呈碱性
D.实验室制
A.A B.B C.C D.D
4.(2026·广东深圳·三模)下列实验装置(省略部分夹持装置)或操作能达到实验目的的是
A.海水淡化
B.除去乙烯中的SO2
C.证明Cl2和CH4会发生取代反应
D.Cu-Fe原电池
A.A B.B C.C D.D
考向03 工艺流程中的分离除杂
1.(2026·浙江·一模)用硅钨酸固体代替浓硫酸合成并提纯山梨酸乙酯(:密度,沸点196℃)的过程如下图所示:
已知:反应温度超过95℃,山梨酸会发生聚合等副反应。环己烷能与水、乙醇形成沸点为80.7℃的共沸物。
下列说法不正确的是
A.利用环己烷除水,可降低温度,抑制副反应发生
B.用硅钨酸替代,可减少提纯时产生的废液量
C.操作Ⅲ,滤液与碳酸氢钠溶液倒入分液漏斗,塞上玻璃塞后振荡
D.操作Ⅴ先常压蒸馏,再减压蒸馏收集山梨酸乙酯
2.(2026·江苏南通·一模)从电镀污泥[含、、和等]中回收制备的工艺流程如图。
已知:“萃取”原理为,下列说法正确的是
A.“酸浸”时,增加稀硫酸的用量可加快浸出速率
B.“电解”后的溶液中阳离子主要有、、
C.“除铁”时为将铁元素完全除尽,应加入过量的溶液
D.“反萃取”时使用的试剂M为
3.(2026·辽宁沈阳·一模)以铜阳极泥[含有Cu、Ag、Au多种单质]为原料分离回收金和银的流程如下图所示:
已知:
①浸取1、浸取2过程H2O2过量
②浸出液2中Au的存在形式为[AuCl4]-;
③电沉积时电极反应:。
下列说法错误的是。
A.浸取1过程与浸取2过程加入的酸不同
B.“还原”步骤的离子方程式:
C.“还原”步骤中,若加入24g N2H4,则实际析出197g Au
D.电沉积后,浸出液3的剩余液体经处理后可循环利用
4.(2026·辽宁鞍山·一模)一种利用废铜渣(含CuS、ZnS、Fe3O4、SiO2等)制备超细铜粉的流程如下:
下列说法正确的是
A.“酸溶”时仅S元素被氧化
B.“沉铜”的离子方程式为
C.增大溶液Ⅱ的酸度有利于超细Cu粉的生成
D.流程中可循环使用的物质有SO2和 H2SO4
拔高·一模
1.(2026·安徽滁州·一模)下列物质的鉴别或除杂方法正确的是
A.室温下,用X射线衍射实验鉴别乙醇和乙醛
B.用酚酞可一次性鉴别NaClO、和三种溶液
C.用溴水除去己烷中的己烯,充分反应后分液
D.用氨水除去中的,充分反应后过滤
2.(2026·福建泉州·一模)锌汞齐(H)在有机还原反应中起到了重要的作用,以下是实验室制备H的方法:①快速加入高纯锌粉,搅拌15min左右直至结块,②将HgCl2溶解于盛有一定量盛有浓盐酸的锥形瓶A,③洗涤、干燥得到产物,④将混合物通过布氏漏斗过滤(如下图)。
下列关于制备产物H说法错误的是
A.该实验操作顺序为②①④③
B.用含微量盐酸的蒸馏水洗涤H,是为了除去杂质ZnCl2
C.反应开始前,用稀盐酸清洗锌粉;反应结束后,直接加入Na2S和S的混合粉末处理A
D.停止抽滤时,先打开安全瓶上的活塞,再关闭抽气泵
3.(2026·福建泉州·一模)下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
A.确定有机物的结构
B.制备乙炔并检验乙炔具有还原性
C.验证:
D.将溶液转移后定容
A.A B.B C.C D.D
4.(2026·湖南湘潭·一模)下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.酸性溶液的读数为12.40 mL
B.实验室模拟侯氏制碱法
C.提纯含有少量的NaCl固体
D.用于配制100 mL NaCl溶液
5.(2026·山东济南·一模)下列实验装置及操作正确,且能达到实验目的的是
A.萃取过程中放气
B.由制取无水固体
C.配制100 g 5%的NaCl溶液
D.检验与反应生成的气体
6.(2026·浙江温州·二模)下列说法不正确的是
A.用坩埚钳直接夹取高温炉中灼热坩埚
B.为防止漏液,需在活塞处涂凡士林,如图所示应涂ac处
C.萃取时,加入少量的萃取剂后要充分振荡、放气、静置
D.分馏时,温度计水银球的位置过低,收集的馏分中含有沸点低的杂质
7.(2026·云南·一模)下列装置(省略部分夹持装置)或操作能达到实验目的的是
A.用(杯酚)识别和,操作①②为过滤,操作③为蒸馏
B.实验室保存液溴
C.验证锌与稀硫酸的反应是放热反应
D.测定的分解速率
A.A B.B C.C D.D
8.(2026·河南新乡·一模)某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+和,欲除去废水中的Cu2+和,设计工艺流程如图,下列说法错误的是
A.试剂c为盐酸
B.溶液C中只含有Na+、Cl-、
C.加入试剂a,可观察到溶液A中有白色沉淀生成
D.加入试剂b,发生反应的离子方程式为Ba2++=BaCO3↓
9.(2026·湖北武汉·三模)下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.干燥气体
B.制备甲酸
C.润洗滴定管
D.生长明矾晶体
A.A B.B C.C D.D
10.(2026·福建泉州·一模)一种以铜阳极泥(含、、等)为原料回收银的流程如下,已知:。下列说法错误的是
A.“氧化酸浸”时若生成,则转移的电子数为
B.“滤液1”阳离子除了主要还有、
C.“转化”中发生的主要反应:
D.由“还原”推测,还原性强于
11.(2026·福建·一模)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
下列说法中正确的是
A.“细菌氧化”过程中,FeS2参加的反应使体系的酸性减弱
B.“沉铁砷”时需加碱调节pH,生成Fe(OH)3胶体起絮凝作用,促进了含As微粒的沉降
C.“浸金”中NaCN将Au氧化成从而浸出
D.“沉金”中Zn发生了置换反应,配离子中配位原子为N
12.(2026·福建福州·一模)某工厂利用黑铜泥浸出渣[含、和少量等其他杂质]制备粗BiOCl,流程如下。其中“浸铋”时控制温度为85℃,“浸铋”后的滤液中含。
下列说法错误的是
A.“沉铋”后的固体粗品可用盐酸溶液洗涤
B.若“浸铋”时温度过高,会产生HCl酸雾
C.“水洗”的主要目的是除去可溶性含铜化合物
D.“沉铋”时发生反应:
13.(2026·山东威海·二模)采用氨浸-离子交换树脂吸附法从废旧锂电池正极材料(主要含、、、等元素)中回收钴,可避免传统酸浸带来的环境二次污染。该工艺流程如下:
已知:①正极材料中、主要呈+2价,少量呈+3价;
②氨浸时、、均以六氨配合物形式浸出。
下列说法正确的是
A.“氨浸”时加入的主要目的是增大浓度,抑制电离
B.“吸附”时树脂对锂配合物的结合能力强于钴、镍的配合物
C.“洗脱”过程中元素发生反应:
D.该工艺可循环使用的物质有树脂、 和
14.(2026·山东威海·二模)下列实验装置和操作正确的是
A.除去乙烯中混有的二氧化硫
B.制备绿矾晶体
C.探究铁的两种电化学防护方法
D.比较元素碳、氯、硅非金属性的强弱
A.A B.B C.C D.D
15.(2026·福建泉州·一模)二茂钴(结构如图)为紫黑色晶体,易升华且易和水、氧气发生反应,可由环戊二烯钠()与无水在四氢呋喃()中反应制得,其合成路线如下:
已知:环戊二烯负离子的结构为,所有原子共面。下列说法错误的是
A.二茂钴中键长均相等 B.二茂钴中存在离子键、配位键等
C.“过滤”除去的是 D.整个过程装置需干燥且通入惰性气体
16.(2026·江西赣州·一模)硼不与盐酸作用,加热时能与浓硫酸或浓硝酸作用生成硼酸。金属镁热还原法制备粗硼的工艺如图所示。已知:“脱氟”时会有HF生成。下列说法错误的是
A.“脱氟”操作不能在玻璃容器中进行
B.“滤渣”的主要成分为和
C.“还原”时若Mg过量,则粗硼中含有两种物质
D.粗硼经过盐酸酸洗、水洗、过滤、干燥后可得到高纯硼
17.(2026·陕西榆林·一模)一种以硫铁矿()为原料生产硫酸并综合利用烧渣(主要含、、等)制备的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.“焙烧Ⅰ”时,将硫铁矿粉碎可增大化学反应速率
B.“浸取”的目的是用NaOH溶液除去和
C.“吸收”时试剂X可选用水或稀硫酸
D.“焙烧Ⅱ”时发生反应的化学方程式为
18.(2026·湖北十堰·一模)氯碱工业残余的淡盐水和电极产物溶液A可用于粗盐水的精制,去除、、、,已知,,精制流程如下:
下列说法错误的是
A.盐泥a除泥沙外,还含有的物质是
B.过程Ⅰ中将转化为的离子方程式是
C.过程Ⅱ中除去的离子有和
D.盐水b中加入亚硫酸钠的目的是除去盐水b中的
19.(2026·山东济南·一模)以富钒炉渣(主要成分为,还含有杂质、)为原料制备的工艺流程如下:
已知:“氧化”时,转变成;“沉钒”时,生成沉淀,且需控制溶液的。
下列说法正确的是
A.“焙烧”时,被氧化的金属元素为V和Fe
B.“酸浸”时,试剂X可选用盐酸
C.“氧化”时,离子反应为
D.“调pH”时,可加入过量,提升除杂效率
20.(2026·辽宁朝阳·一模)工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含、、、、、)制备碳酸锰,工艺流程如图所示。已知:、,下列说法错误的是
A.“滤渣1”的主要成分除S外,还有、
B.“滤渣2”经一系列反应可转化为电解冶炼铝的原料
C.“除杂1”后上层清液中
D.“沉锰”时的化学方程式为
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