1.2混合物的分离和提纯（4）一、选择题1、下列实验操作中有错误的是（）A.分液时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出B.蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处C.蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出D.蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加热【答案】D【解析】蒸发时,当出现较多固体时即可停止加热,用余热将剩余溶液蒸干。2、海洋动物海鞘中含有种类丰富、结构新颖的次生代谢产物，是海洋抗肿瘤活性物质的重要来源之一．一种从海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物的流程如下：下列关于该流程中各步骤的说法中，错误的是（）选项步骤采用装置主要仪器A①过滤装置漏斗B②分液装置分液漏斗C③蒸发装置坩锅D④蒸馏装置蒸馏烧瓶【答案】C【解析】由流程可知，步骤（1）是分离固液混合物，其操作为过滤，需要漏斗、烧杯等仪器；步骤（2）分离互不相溶的液体混合物，需进行分液，要用到分液漏斗等仪器；步骤（3）是从溶液中得到固体，操作为蒸发，需要蒸发皿等仪器；步骤（4）是从有机化合物中，利用沸点不同采取蒸馏得到甲苯，需要蒸馏烧瓶等仪器，则错误的为C，故选C．3、利用实验仪器（规格和数量不限），能完成相应实验的一项是（）选项实验仪器（省略夹持装置）相应实验A烧杯、玻璃棒、酒精灯CuSO4溶液的浓缩结晶B蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯由工业酒精制无水酒精C天平、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶配制NaCl0．5mol．L-1的溶液100mLD烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗用溴水和CCl4,除去NaBr溶液中少量NaI【答案】D【解析】A、硫酸铜溶液的浓缩结晶需要用到蒸发皿，故A错误；B、由工业酒精制无水酒精需要蒸馏，缺少锥形瓶和接受器等，B错误；C、配制NaCl0．5mol．L-1的溶液100mL，还缺少烧杯，C错误；D、用溴水和CCl4,除去NaBr溶液中的少量NaI，需要先滴加溴水，除去碘化钠，然后通过萃取、分液操作，用到仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗，故D正确，答案选D。4、如下表所示，为提纯下列物质（括号内为少量杂质），所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是（）选项不纯物质除杂试剂分离方法A苯（甲苯）KMnO4（酸化），NaOH溶液分液BNH4Cl溶液（FeCl3）NaOH溶液过滤C乙酸乙酯（乙酸）KOH溶液，水分液DCO2（SO2）Na2CO3洗气【答案】A【解析】A．甲苯能被高锰酸钾氧化，而苯不能，则加KMnO4（酸化），NaOH溶液，然后分液可除杂，故A正确；B．二者均与NaOH溶液反应，应选氨水来除杂，故B错误；C．二者均与KOH溶液反应，应选饱和碳酸钠溶液、分液来除杂，故C错误；D．二者均与碳酸钠溶液反应，应选饱和碳酸氢钠溶液、洗气来除杂，故D错误；故选A．5、如图所示是分离混合物时常用的仪器，从左至右，可以进行的混合物分离操作分别是（）A．蒸馏、蒸发、萃取、过滤B．蒸馏、过滤、萃取、蒸发C．萃取、过滤、蒸馏、蒸发D．过滤、蒸发、萃取、蒸馏【答案】B【解析】因蒸馏烧瓶用于分离沸点相差较大的两种液体的分离或难挥发性固体和液体的分离，即蒸馏；因普通漏斗用于分离互不相溶的固体和液体，即过滤；因分液漏斗用来分离互不相溶的液体或用来分离在不同溶剂中溶解度不同的混合物，即分液或萃取；蒸发皿用于可溶性固体和液体的分离，即蒸发，所以从左至右，可以进行的混合物分离操作分别是：蒸馏、过滤、分液或萃取、蒸发，故选B．6、丙酮（C3H6O）通常是无色液体，与水混溶，密度小于1g·mL﹣1，沸点约为56℃．要从水与丙酮的混合物中将丙酮分离出来，你认为下列方法中最为合理的是（）A．蒸馏B．分液C．过滤D．蒸发【答案】A【解析】水与丙酮互溶，二者的沸点相差较大，可以采用蒸馏的方法来实现二者的分离．故选A．7、在盛有碘水的试管中，加入少量CCl4后振荡，静置片刻后（）A．整个溶液变紫色,B．整溶液变为棕黄色C．上层为无色下层为紫红色D．下层无色上层紫红色【答案】C【解析】碘易溶于CCl4，溶液呈紫红色，由于CCl4密度比水大，则层为无色下层为紫红色，故选C．8、下列实验方案能达到目的的是（）A．除去Fe粉中混有的I2：加热使I2升华B．除去NaCl固体中混有的MgCl2：加入KOH溶液后过滤，滤液蒸发结晶C．除去碳酸钠中混有的碳酸氢钠：加入过量的氢氧化钠溶液，蒸发结晶D．除去氢氧化镁中混有的氢氧化钙：放入水中搅拌成浆状后，加入足量氯化镁溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸馏水洗涤【答案】D【解析】A．除去Fe粉中混有的I2应该用磁铁吸引，若用加热的方法，会发生反应而变质，错误；B．除去NaCl固体中混有的MgCl2：加入NaOH溶液后过滤，向滤液中加入盐酸酸化，再滤液蒸发结晶，错误；C．除去碳酸钠中混有的碳酸氢钠：可以利用碳酸氢钠的不稳定性，加热至不再有气体产生为止，若加入过量的氢氧化钠溶液，再蒸发结晶，就会因加入的过量而混入新的杂质，若不足量杂质不能完全除去，错误。D．除去氢氧化镁中混有的氢氧化钙：放入水中搅拌成浆状后，加入足量氯化镁溶液，利用沉淀溶解平衡的原理，是沉淀发生转化，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸馏水洗涤，正确。9、下列装置所示的实验中，能达到实验目的是（ ）A．分离碘酒中的碘和酒精B．实验室制氧气C．除去Cl2中的HClD．排水集气法收集NO【答案】D【解析】A．碘和酒精是互溶的液体，不能采用分液法来分离，故A错误；B．氯化铵分解产生的氯化氢和氨气在遇冷时会生成氯化铵固体，该实验装置不会获得氨气，故B错误；C．氢氧化钠和氯气、氯化氢均能发生反应，不但除去了氯化氢，而且也将氯气吸收掉了，故C错误；D．一氧化氮不溶于水，可以用排水集气法来收集，导管要短进长出，故D正确．故选D．10、下列实验对应的结论或操作正确的是（ ）ABCD,装置结论能证明非金属性Cl＞C＞Si实验室制纯净干燥的乙炔分离出苯酚与酒精溶液中的苯酚实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳【答案】D【解析】A．装置中盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，只能说明盐酸酸性比碳酸强，但不能说明氯的非金属性强，二氧化碳通入硅酸钠能生成硅酸能说明碳酸酸性强于硅酸，碳酸和硅酸都是最高价含氧酸，能证明碳非金属性强于硅，故A错误；B．乙炔中混有硫化氢，缺少除杂装置，故B错误；C．苯酚与酒精互溶，不能用分液分离，故C错误；D．由于实验室制取二氧化碳用块状大理石或石灰石和稀盐酸，属于固液不需要加热的反应，故D正确11、现有三组溶液：①汽油和氯化钠溶液；②39%的乙醇溶液；③氯化钠和单质碘的水溶液，分离以上各种混合液的正确方法是()A.分液、萃取、蒸馏B.萃取、蒸馏、分液C.分液、蒸馏、萃取D.蒸馏、萃取、分液【答案】C【解析】①汽油和氯化钠溶液互不混溶，可以分液；②39％的乙醇溶液，乙醇和水混溶。但是乙醇和水的沸点不同，可以蒸馏分离；③氯化钠和单质溴的水溶液中，溴单质在水中的溶解度较小，在有机溶剂中的溶解度较大，可以用有机溶剂萃取出溴，如苯、CCl4等。12、过滤后的食盐水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水：①加入稍过量的Na2CO3溶液；②加入稍过量的NaOH溶液；③加入稍过量的BaCl2溶液；④滴入稀盐酸至无气泡产生；⑤过滤，正确的操作顺序是()A．③②①⑤④B．①②③⑤④C．②③①④⑤D．③⑤②①④【答案】A【解析】从电离的角度分析粗盐中的杂质可知：溶液中的杂质离子为钙离子、镁离子、和硫酸根离子，根据镁离子用氢氧根离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，钙离子用碳酸根离子沉淀，过滤要放在所有的沉淀操作之后，加碳酸钠要放在加氯化钡之后，可以将过量的钡离子沉淀最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子进行分析。首先要把粗盐溶于水形成溶液，然后镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都行，钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，离子都沉淀了，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠，所以正确的顺序为③②①⑤④，选A。13、在实验室中，下列除去杂质的方法正确的是（ ） A．溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用汽油萃取出碘, B．乙烷中混有乙烯，通入氢气在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷 C．硝基苯中混有的少量硫酸和硝酸，将其倒入盛有NaOH溶液的分液漏斗中，振荡，静置，分液 D．乙烯中混有SO2和CO2，将其通入溴水中洗气【答案】C【解析】A．溴苯中混有溴，加入KI溶液，生成碘，加入汽油和溴苯、碘等混溶，得到的仍为混合物，故A错误；B．氢气的量不好控制，难以得到纯净物，故B错误；C．NaOH溶液，酸碱中和生成盐溶液，硝基苯不溶于水，用分液的方法可分离，故C正确；D．乙烯和溴水发生加成反应，影响被提纯的物质，不符合提纯的原则，故D错误．14、下列说法正确的是（ ） A．四氯化碳分子的电子式为： B．只用一种试剂就能鉴别：苯、四氯化碳、己烯 C．乙烯的结构简式：CH2CH2 D．下列物质沸点由高到低的是：戊烷；新戊烷；2﹣甲基丁烷；丁烷；丙烷【答案】B【解析】A．氯原子未成键的孤对电子对未标出，四氯化碳电子式为，故A错误；B．苯、四氯化碳、己烯3种无色液体分别与溴水混合的现象为：分层后有色层在上层、分层后有色层在下层、溴水褪色，现象不相同，可以鉴别，故B正确；C．乙烯的结构简式：CH2=CH2，故C错误；D．由烷烃中碳原子个数越多，沸点越大，则沸点戊烷＞丁烷＞丙烷；同分异构体中支链越多，沸点越低，则丙烷＜丁烷＜新戊烷＜2﹣甲基丁烷＜戊烷，故沸点大小顺序为：戊烷＞2﹣甲基丁烷＞新戊烷＞丁烷＞丙烷，故D错误；15、下列实验不合理的是（ ）A．B．,制取氨气分离乙醇和乙酸乙酯混合液C．D．电解精炼铜验证HCl极易溶于水【答案】B【解析】A．浓氨水与CaO可反应生成氨气，不需要加热，则图中固体与液体反应的装置合理，故A正确；B．乙醇和乙酸乙酯混合液，不分层，不能利用图中分液法分离，故B错误；C．电解精炼铜，粗铜为阳极，纯铜为阴极，图中电解原理合理，故C正确；D．HCl极易溶于水，则挤压胶头滴管，气球会变大，实验操作合理，故D正确；故选B．一、综合题16、食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。(1)粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:提供的试剂:饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 75%乙醇 四氯化碳 冷水①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为_________________________________________________(只填化学式)。②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为 ____。③在整个实验过程中,下列实验装置不可能用到的是 _ (填序号)。,(2)电解饱和食盐水的装置如图所示:若收集的H2为2L,则同样条件下收集的Cl2 (填“>”“<”或“=”)2L,原因是(用化学方程式解释) __________________________。装置改进后,可用于制备NaOH溶液,若测定溶液中NaOH的浓度,常用的方法为 。装置b端口出来气体的检验方法是________________________________________________________。【答案】(1)①BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液(或NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液)②75%乙醇③A、C(2)< 电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应 酸碱中和滴定 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近b端口,若试纸变蓝,说明生成了氯气【解析】(1)先加NaOH溶液、BaCl2溶液使Mg2+和依次沉淀,再加饱和Na2CO3溶液以除去Ca2+和Ba2+,过滤除去沉淀,滤液中的杂质离子是K+和,向滤液中加过量盐酸,除去,蒸发结晶后得到的氯化钠中混有KCl,可洗涤除去。除去KCl时,在过滤器上加入洗涤剂没过沉淀,待洗涤剂自然滤出,反复操作2次～3次即可,但不可选用水,会把氯化钠一并冲走,可选用75%乙醇。(2)中和滴定法测氢氧化钠溶液的浓度,b端口产生氯气,可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。17、如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：,(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体，选择装置________(填代表装置图的字母，下同)；除去自来水中的Cl－等杂质，选择装置________。(2)从碘水中分离出I2，选择装置________，该分离方法的名称为________________。(3)装置A中①的名称是________，水的进出方向是________________。装置B在分液时为使液体顺利下滴，应进行的具体操作是________________________________________________________________________。【答案】(1)D A (2)B 萃取和分液(3)冷凝管(或冷凝器) 下进上出 先将分液漏斗上的活塞拿下后再打开旋塞放出液体(或使分液漏斗活塞上的凹槽对准分液漏斗口上的小孔后再打开旋塞放出液体)【解析】(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体的过程是蒸发，选D；除去自来水中的Cl－等杂质是蒸馏，应选A。(2)从碘水中分离出I2的过程是萃取和分液，选B；(3)装置A中①的名称是冷凝管(或冷凝器)；进出水的方向是下进上出；装置B在分液时为使液体顺利下滴，应进行的具体操作是先将分液漏斗活塞拿下后，再打开旋塞放出液体或者使分液漏斗活塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔后再打开旋塞放出液体。18、粗盐中除有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外，还含有泥沙等不溶性杂质。精盐是用粗盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验完成下列问题：(1)实验室进行NaCl溶液蒸发时，一般有以下操作过程：①放置酒精灯；②固定铁圈位置；③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液)；④加热搅拌；⑤停止加热。其正确的操作顺序为________。(2)如何运用最简单的方法检验溶液中有SO：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。如果有，应该如何除去SO：________________________________________________________________________。(3)在粗盐经过溶解、过滤、除SO后的溶液中滴加饱和Na2CO3溶液，直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是________________________________________________________________________。【答案】(1)①②③④⑤(2)先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则说明含有SO 加适量BaCl2,溶液，过滤(3)除去Ca2＋、少量的Mg2＋及过量的Ba2＋【解析】(1)实验室在组装仪器时所遵循的原则是自下而上，从左到右，故正确的操作顺序为①②③④⑤。(2)由于SO可与Ba2＋结合生成BaSO4白色沉淀，故可向溶液中加入可溶性钡盐，但要遵循不引入新杂质的原则。(3)为了使杂质离子除净，所用试剂均应稍过量，加Na2CO3的目的是为了除去Ca2＋、少量的Mg2＋和过量的Ba2＋。19、(能力挑战题)将含有少量氯化钾的硝酸钾固体提纯,某学生进行如图所示实验操作。回答下列问题:(1)将样品置于烧杯中,加入适量的水溶解,同时用玻璃棒搅拌,搅拌的作用是______________。(2)向溶液中加入适量的________溶液,使氯化钾转化为沉淀。(3)将混合液进行过滤,过滤装置和操作如图,指出图中的两处错误:①______________________________________________________________;②______________________________________________________________。(4)为了从滤液中得到硝酸钾晶体,可选用的两种结晶方法是:①______________________________________________________________;②_________________________________________________________【答案】(1)加速固体溶解(2)硝酸银(3)①液体没有用玻璃棒引流②漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁(4)①冷却热饱和溶液 ②蒸发溶剂【解析】(1)溶解时搅拌的目的是加快溶解;(2)可向溶液中加入适量的硝酸银,使氯化钾转化为氯化银沉淀;(3)该装置的两处错误:①液体没有沿玻璃棒流下;②漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁;(4)结晶的方法有两种:①蒸发溶剂法:适用于所有的固态溶质从溶液中结晶析出;②冷却热饱和溶液法:适用于溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质从溶液中结晶析出。由于硝酸钾的溶解度受温度的变化影响较大,所以上述两种方法对于硝酸钾晶体从溶液中析出都适用。20、某学生设计了如下实验：,回答下列问题：(1)该同学的实验目的是；(2)上图括号内的操作步骤均为；(3)按此实验方案得到的NaCl固体中肯定含有(填化学式)杂质；为了解决这个问题可以向过滤得到的滤液中加入适量的；（4）写出生成B的离子方程式：【答案】（1）分离CaCl2和NaCl两种固体混合物；（2）蒸发（3）Na2CO3稀盐酸（4）Ca2++CO32-＝CaCO3↓【解析】21、某同学用下列装置（固定、加热仪器和橡胶管已经省略）进行有关气体制取及其相关实验的探究，回答下列问题．（1）若用装置①制取NH3，其反应的化学方程式为；多余的氨气应选用装置吸收。（填装置序号，下同）（2）若用装置②制乙炔，其反应的化学方程式为；要测定生成乙炔的体积，则必须选择的装置是，因制取的乙炔常含有杂质，若要除去杂质，所选装置中应盛放的试剂为：。（3）若用装置②制取乙烯，少了一种重要仪器。（4）若用0.01mol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定未知浓度的草酸溶液，酸性高锰酸钾溶液应装在装置中。【答案】（1）Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，⑦（2）CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca（OH）2，④⑤，CuSO4溶液（3）温度计,（4）⑧【解析】试题分析：（1）用装置①制取NH3，在试管中应是固体反应，原理是实验室制氨气，Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，多余的氨气吸收用水吸收，氨气极易溶于水，防倒吸，选择⑦，（2）用装置②制乙炔，可以是固体和液体或液体和液体反应，用CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca（OH）2，要测定生成乙炔的体积，乙炔难溶于水，可以用排水法测定，选择④⑤，制取的乙炔常含有杂质H2S，用硫酸铜溶液吸收生成CuS沉淀；（3）用装置②制取乙烯，乙醇和浓硫酸在170度发生消去反应生成乙烯，缺少温度计；（4）高锰酸钾溶液具有较强的强氧化性，腐蚀橡胶，应装在酸式滴定管⑧中。考点：考查基本实验装置、物质制备的原理22、实验室用装置Ⅰ制氨气和氧气的混合气体，A中装有浓氨水，C中盛有碱石灰；用装置Ⅱ验证氨的某些性质，D内放置催化剂（铂石棉），按气流方向①→②→③→④连接各仪器。请回答下列问题：（1）①仪器A的名称是，仪器B中应加入的固体药品（填化学式）；②实验中观察到D内红棕色气体的化学式为，证明氨气具有性；（2）若用装置Ⅰ制取干燥的SO2气体，则（）①B中发生反应的化学反应方程式为；②此时仪器C中改为盛装P2O5的作用是。【答案】（1）①分液漏斗；Na2O2;②NO2；还原性（2）①Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑②干燥SO2气体【解析】试题分析：（1）①根据题意，装置Ⅰ中产生的是氨气和氧气，所以可以加入Na2O2固体；②含氮的化合物只有NO2为红棕色气体，氨气被氧化为二氧化氮，所以氨气表现了还原性；（2）①根据强酸制弱酸的原理，反应为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑②P2O5通常用作酸性干燥剂。考点：考查实验基础，气体的制备。23、海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示（）,（1）Mg（OH）2沉淀中混有的Ca（OH）2应怎样除去？写出实验步骤。（2）实验室将粗盐制成精盐的过程中，溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的（）①溶解：。②过滤：。③蒸发：。【答案】（1）加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤（2）搅拌，加速固体溶解 引流，防止液体外溅 搅拌，防止因局部过热而使液体或晶体飞溅【解析】（1）为防止引入新杂质，可用MgCl2溶液或Mg（NO3）2溶液将Ca（OH）2转化为Mg（OH）2，然后过滤洗涤得Mg（OH）2。（2）溶解固体时使用玻璃棒是为了加速固体的溶解；在过滤时使用玻璃棒引流，可防止液体外溅；蒸发结晶过程中，使用玻璃棒搅拌，可防止因局部过热而使液体或晶体飞溅。24、现有质量分数为15%的食盐溶液20g，质量分数为40%的食盐溶液15g，另有足够多的食盐固体和水，要配制质量分数为20%的食盐溶液30g。（1）试选择多种可能的配制方法（至少四种）。（2）若要求尽可能多地使用现有的食盐水，应如何配制？【答案】1）方法主要有如下四种：a．称取6.0gNaCl固体溶于24g水中b．15g40%NaCl溶液中加入15g水c．在20g15%的NaCl溶液中加入3.0gNaCl固体和7g水d．在20g15%的NaCl溶液中加入7.5g40%的NaCl溶液（一半），再加7.5g水（2）显然上述四种方法里d方法用去的食盐水最多。选用d方法配制。【解析】（1）方法主要有如下四种：a．称取6.0gNaCl固体溶于24g水中b．15g40%NaCl溶液中加入15g水c．在20g15%的NaCl溶液中加入3.0gNaCl固体和7g水d．在20g15%的NaCl溶液中加入7.5g40%的NaCl溶液（一半），再加7.5g水（2）显然上述四种方法里d方法用去的食盐水最多。选用d方法配制。
