2019-2020年高二人教版选修6第2单元课题1物质的分离和提纯同步作业

第1节物质的分离和提纯

一．选择题

1．中国药学家屠呦呦因用乙醚萃取青蒿中的青蒿素并研究其抗疟疗效，而荣获2015年诺贝尔生理学或医学奖，这是中国科学家因为在中国本土进行的科学研究而首次获诺贝尔科学奖。她在实验室里提取青蒿素所需要的主要仪器是（）

A．B．C．D．

2．要除去下列物质中的杂质（括号内物质为杂质），所选试剂错误的是（）A．CO2[HCl]﹣﹣饱和NaHCO3溶液及浓硫酸

B．Al2O3[Fe2 O3]﹣﹣盐酸

C．NaHCO3溶液[Na2CO3]﹣﹣CO2

D．Fe（OH）3[Al（OH）3]﹣﹣氢氧化钠

3．某化学实验小组用高锰酸钾为原料制备氧气并回收二氧化锰。下列有关操作示意图正确的是（）

A．制备氧气B．收集氧气

C．固体溶解D．过滤操作

4．由KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3三种物质组成的混合物A，在一定条件下可发生如图所示反应，下列说法正确的是（）

A．溶液Y中一定含有NaAlO2

B．反应③的离子方程式为Al3++3OH﹣═Al（OH）3↓

C．反应④属于氧化还原反应

D．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是分液

5．海水提镁的工艺流程如图：下列叙述正确的是（）

A．反应池中的反应利用了相同条件下Mg（OH）2比Ca（OH）2难溶的性质

B．干燥过程在HCl气流中进行，目的是避免溶液未完全中和

C．上述流程中发生的反应有化合、分解、置换和复分解反应

D．上述流程中可以循环使用的物质只有H2和Cl2

6．利用Fe（NO3）3溶液可清洗附着在试管内部的银。某同学欲从洗银废液中回收金属银并重新获得Fe（NO3）3溶液，设计了如图路线。下列说法错误的是（）

A．Fe（NO3）3溶液洗银的离子方程式为：Fe3++3Ag═Fe+3Ag+

B．溶液2加入KSCN溶液观察不到血红色

C．该路线Ⅲ中的H2O2不可用Cl2代替

D．固体是铁和银的混合物

7．下列除杂质（括号中物质为杂质）所用试剂错误的是（）

A．CO2（SO2）：饱和NaHCO3溶液

B．FeCl2溶液（FeCl3）：足量铜片

C．Cu（Fe）：过量CuSO4溶液

D．NaHCO3溶液（Na2CO3）：足量CO2

8．从海水中提取溴不需要经历的步骤是（）

A．浓缩B．氧化C．升华D．提取

9．下列除去杂质的方法不正确的是（）

A．CO2中混有少量HCl：用饱和碳酸钠溶液洗气

B．除去四氧化三铁中的氧化亚铁：在空气中加热

C．Cl2中混有SO2：先通入酸性高锰酸钾溶液洗气，再干燥

D．碳酸钠中混有碳酸氢钠：加热

10．现有一瓶A和B的混合物，已知它们的性质如表：据此分析，将A和B相互分离的常用方法是（）

物质熔点/℃沸点/℃密度/g?cm﹣3溶解性

A﹣11.5198 1.11A、B互溶，

且均易溶于水B17.9290 1.26

A．蒸馏B．蒸发C．分液D．过滤

11．课外兴趣小组以海带为原料获得少量碘水，并以CCl4为溶剂将碘从碘水中提取出来，流程如图所示。下列有关说法错误的是（）

A．操作①中需使用玻璃棒、漏斗和烧杯

B．操作②中发生反应Cl2+2I﹣═2Cl﹣+I2

C．操作③中使用的CCl4可用酒精替代

D．操作④为蒸馏

12．下列除去杂质的方法中，正确的是（）

选项物质（括号内为杂质）试剂方法

A Cl2（HCl ）NaOH溶液洗气

B CO2（SO2）饱和NaHCO3溶液洗气

C FeCl3（CuCl2）铁粉过滤

过滤

D KNO3（KOH）足量Mg（NO3）2

溶液

A．A B．B C．C D．D

二．填空题

13．（1）除去铁粉中混有的铝粉应选用的试剂为（选填“NaOH“或“HCl“），发生反应的离子

方程式为。

（2）现有下列物质：①CO2②单质硫③CH4④熔融NaOH⑤NaHSO4固体⑥氨水请用序号回答下列问题：

i．能导电的是，属于电解质的是

ii．写出NaHSO4在水溶液中的电离方程式。

14．Ⅰ．下列各组物质的分离或提纯，应选用下述方法的哪一种？（填标号）A．萃取B．加热C．结晶D．分液E．过滤F．蒸馏

（1）除去食盐水中的泥沙。

（2）从含有少量氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾。

（3）分离水和汽油

（4）分离CCl4（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的液体混合物。

Ⅱ．实验室配制100mL2mol?L﹣1的NaOH溶液。

（1）需称取NaOH固体g。

（2）正确的操作顺序是（填序号）。

①用胶头滴管逐滴加水，使溶液凹液面恰好与容量瓶刻度线相切

②向容量瓶中加水至液面接近瓶颈上的刻度线1～2cm处

③根据计算，用托盘天平称取一定质量的NaOH固体

④将容量瓶盖紧，振荡，摇匀

⑤将NaOH固体放入烧杯中加水溶解，并不断用玻璃棒搅拌，静置待其冷却

⑥将溶液用玻璃棒引流注入查漏过的100mL规格的容量瓶中

⑦用少量水洗涤烧杯及玻璃棒2～3次，并将每次的洗涤液也注入容量瓶中

（3）以下情况会导致所配溶液浓度偏低的是（填标号）。

A．容量瓶查漏后有蒸馏水残留就直接使用

B．没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤

C．加蒸馏水定容时不慎超过了容量瓶瓶颈的刻度线

Ⅲ．在标准状况下，①13g氮气②44.7L二氧化碳③9.06×l023O2，含分子数最多的是（填序号下同）；质量最大的是；体积最小的是。

15．工业上回收利用某合金废料（主要含Fe、Cu、Co、Li 等，已知Co、Fe 都是中等活泼金属）的工艺流程如下：

（1）合金废料中加入盐酸浸取，此处盐酸不能换为硝酸，原因是。

（2）操作1 用到的玻璃仪器有。

（3）浸出液中加入H2O2溶液和氨水，应先加入，加入氨水发生反应的离子方程式为。

（4）在空气中焙烧CoC2O4?2H2O 的化学方程式是。

（5）已知Li2CO3微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度关系见表，则操作2 的具体流程是、、洗涤、干燥。

温度/℃10306090浓度/mol?L﹣10.210.170.140.10

解析

1．【解答】解：A．图中为容量瓶，可配制一定物质的量浓度的溶液，故A不选；

B．图中为圆底烧瓶，不能萃取，故B不选；

C．图中为普通漏斗，可用于过滤，故C不选；

D．图中为分液漏斗，可用于萃取，故D选；

故选：D。

2．【解答】解：A．二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液，HCl可与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，干燥后可得二氧化碳气体，故A正确；

B．二者都与盐酸反应，加入盐酸，影响被提纯的物质，如加入盐酸，应在加入过量的氢氧化钠溶液，过滤后在滤液中通入二氧化碳，生成氢氧化铝分解后得到氧化铝，故B错误；

C．碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，可除去杂质，故C正确；

D．氢氧化铁与氢氧化钠溶液不反应，而氢氧化铝可与氢氧化钠溶液反应，过滤可除杂，故D正确。

故选：B。

3．【解答】解：A．为了防止加热时高锰酸钾粉末堵塞导管，在试管口处应放置一团棉花，故A错误；

B．氧气的密度大于空气，应该用向上排空气法收集，气体应从长导管进断导管出，故B 错误；

C．溶解过程通常在烧杯中进行，并用玻璃棒搅拌，故C正确；

D．过滤时，防止滤液飞溅，漏斗下端尖嘴部分应紧贴烧杯内壁，故D错误。

故选：C。

4．【解答】解：A．沉淀B含Al2O3、Fe2O3，B中加入NaOH溶液，NaOH和Al2O3反应生成NaAlO2，则溶液Y中一定含有NaAlO2，故A正确；

B．铝离子与氨水反应，离子方程式为Al3++3NH3?H2O＝Al（OH）3↓+3NH4+，故B错误；

C．反应④为氢氧化铝的分解，元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，故C错误；

D．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用于分离固体和液体，为过滤操作，故D错误。

故选：A。

5．【解答】解：A．反应池中发生沉淀的转化，利用了相同条件下Mg（OH）2比Ca（OH）2难溶的性质，故A正确；

B．干燥过程在HCl气流中进行，目的是防止镁离子水解，故B错误；

C．由上述分析可知，不涉及置换反应，故C错误；

D．上述流程中可以循环使用的物质只有Cl2，故D错误；

故选：A。

6．【解答】解：A．涉及离子方程式为Fe3++Ag＝Fe2++Ag+，故A错误；

B．固体含有Fe、Ag，加入稀盐酸，生成溶液2含有氯化亚铁，与KSCN不反应，溶液不变红色，故B正确；

C．如用氯气代替，则生成氯化铁，引入新杂质，故C正确；

D．试剂1为过量的铁，则得到固体为铁和银的混合物，故D正确。

故选：A。

7．【解答】解：A．二氧化硫与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，洗气可分离，故A正确；

B．Cu与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁，引入新杂质，不能除杂，应选铁粉、过滤，故B错误；

C．Fe与硫酸铜反应生成Cu，反应后过滤可分离，故C正确；

D．碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，洗气可分离，故D正确；

故选：B。

8．【解答】解：海水中溴以离子存在，且浓度较低，浓缩后，通入氧化剂氧化溴离子，然后萃取分液，对有机层蒸馏分离出溴，则需要浓缩、氧化、提取步骤，不需要升华，

故选：C。

9．【解答】解：A．HCl和二氧化碳都能和碳酸钠反应，所以不能用饱和的碳酸钠溶液除去二氧化碳中的HCl，应该用饱和的碳酸氢钠溶液，故A错误；

B．氧化亚铁不稳定，在空气中加热氧化亚铁会被氧化为四氧化三铁，所以可以加热方法除去四氧化三铁中的氧化亚铁，故B正确；

C．二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成硫酸，氯气和高锰酸钾溶液不反应，所以可以用高锰酸钾溶液除去氯气中的二氧化硫，然后干燥除去水蒸气，故C正确；

D．碳酸氢钠受热易分解，碳酸钠受热不易分解，所以可以采用加热方法除去碳酸钠中的

碳酸氢钠，故D正确；

故选：A。

10．【解答】解：由表中数据可知，A和B沸点不同，且相差较大，可用蒸馏的方法分离，而二者都溶于水，则不能用蒸发、过滤、分液的方法分离。

故选：A。

11．【解答】解：A．操作①过滤分离出固体残留物，操作①中需使用玻璃棒、漏斗和烧杯，故A正确；

B．操作②中发生反应Cl2+2I﹣═2Cl﹣+I2，生成碘单质，故B正确；

C．操作③中使用的CCl4，不能用酒精替代，因酒精与水互溶，不能作萃取剂，故C错误；

D．四氯化碳与碘互溶，沸点不同，则操作④为蒸馏，故D正确；

故选：C。

12．【解答】解：A．二者都与氢氧化钠溶液反应，应用饱和食盐水除杂，故A错误；

B．二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液，二氧化硫与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，可除杂，故B正确；

C．二者都与铁粉反应，生成氯化亚铁等，导致被提纯物质变质，故C错误；

D．硝酸镁过量，引入新的杂质，应加入适量硝酸镁，故D错误。

故选：B。

13．【解答】解：（1）Fe和Al都能和稀盐酸反应生成可溶性盐和氢气，但是只有Al能和NaOH溶液反应，所以可以用NaOH溶液除去Fe中的Al，离子方程式为2Al+2H2O+2OH ﹣═2AlO2﹣+3H2↑，

故答案为：NaOH；2Al+2H2O+2OH﹣═2AlO2﹣+3H2↑；

（2）i．含有自由移动离子或电子的物质能导电，在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质；④⑥中有自由移动离子，能导电；④⑤属于电解质，

故答案为：④⑥；④⑤；

ii．硫酸氢钠是强酸强碱酸式盐，在水溶液里完全电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子，电离方程式为NaHSO4＝Na++H++SO42﹣；

故答案为：NaHSO4＝Na++H++SO42﹣。

14．【解答】解：Ⅰ．（1）用溶解过滤法除去食盐水中的泥沙，故答案为：E；

（2）KNO3、NaCl的溶解度受温度影响不同，可用结晶的方法除杂，故答案为：C；

（3）水与汽油互不相溶，可用分液的方法分离，故答案为：D；

（4）四氯化碳与甲苯互溶，但沸点不同，则利用蒸馏法分离四氯化碳与甲苯，故答案为：F；

Ⅱ．（1）配制100mL 2mol/L的NaOH溶液，需要溶质的质量为：0.1L×2mol/L×40g/mol ＝8.0g，

故答案为：8.0g；

（2）根据配制步骤是计算、称量、溶解、洗涤、定容、摇匀、装瓶，可知操作步骤的正确顺序是：③⑤⑥⑦②①④，

故答案为：③⑤⑥⑦②①④；

（3）A．容量瓶查漏后有蒸馏水残留就直接使用，对溶质物质的量和溶液体积都不产生影响，溶液浓度无影响，故A不选；

B．没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤，导致部分溶质损耗，溶质物质的量偏小，溶液浓度偏低，故B选；

C．加蒸馏水定容时不慎超过了容量瓶瓶颈的刻度线，导致溶液体积偏大，溶液浓度偏低，故C选；

故选：BC；

Ⅲ．①13g氮气的物质的量为：＜2mol，氮气分子数小于2N A，标准状况下的体积小于22.4L/mol×2mol＝44.8L；

②44.7LCO2的物质的量为＜1.5mol，分子数小于1.5N A，质量小于16g/mol

×1.5mol＝24g；

③9.06×1023个O2分子的物质的量为＝1.5mol，质量为34g/mol×

1.5mol＝48g，分子数为1.5N A，标况下体积约为2

2.4L/mol×1.5mol＝44.8L，综上分析，

含分子数最多的是②，质量最大的是②，体积最小的是①，

故答案为：②；②；①。

15．【解答】解：（1）加入盐酸的目的是出去铜，如加入硝酸，则溶解金属时会生成有毒气体（氮氧化物），且Cu也能溶解于硝酸中，

故答案为：硝酸溶解金属时会生成有毒气体（氮氧化物），且Cu也能溶解于硝酸中；

（2）操作 1 为过滤，用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，故答案为：漏斗、玻璃

棒、烧杯；

（3）加入H2O2的作用是氧化亚铁离子为铁离子，然后加入氨水，加入氨水的作用是调节溶液PH使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，离子方程式为Fe3++3NH3?H2O═Fe（OH）3↓+3NH4+，

故答案为：H2O2溶液；Fe3++3NH3?H2O═Fe（OH）3↓+3NH4+；

（4）CoC2O4焙烧生成Co2O3、CO2和水，反应的化学方程式为4CoC2O4?2H2O+3O2 2Co2O3+8CO2+8H2O，

故答案为：4CoC2O4?2H2O+3O22Co2O3+8CO2+8H2O；

（5）Li2CO3微溶于水，溶解度随温度升高而降低，为减少Li2CO3的溶解损失，蒸发浓缩后必须趁热过滤，、洗涤、干燥，

故答案为：蒸发浓缩；趁热过滤。