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专题37物质的分离和提纯1．下列图示的四种实验操作名称从左到右依次是()A．过滤、蒸发、蒸馏、分液B．过滤、蒸馏、蒸发、分液C．蒸发、蒸馏、过滤、分液D．分液、蒸馏、蒸发、过滤【答案】A【解析】为过滤装置，为蒸发装置，为蒸馏装置，为分液装置，故选A。2．下列实验操作中错误的是（）A．过滤时，玻璃棒的末端应轻轻靠在三层滤纸上B．蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处C．分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出D．称氢氧化钠时，不能直接称量，要放在纸片上称量【答案】D【解析】A项、过滤时玻璃棒的末端应轻轻靠在三层的滤纸上，否则容易将滤纸弄破，故A正确；B项、蒸馏操作时，温度计测定馏出物的温度，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处，故B正确；C项、分液操作时，为避免造成污染，分液漏斗中下层液体从下口放出后，再将上层液体从上口倒出，故C正确；D项、氢氧化钠固体易潮解，易和二氧化碳反应，称量时要放在小烧杯或称量瓶中，故D错误。3．下列说法正确的是（）A．蒸馏实验时，若温度计水银球高于蒸馏烧瓶支管口，则收集到的馏分沸点偏低B．除去CuCl2溶液中的FeCl3杂质，可加过量的Cu，充分反应后过滤C．实验室从海带提取单质碘的实验流程是：取样→浸泡→过滤→萃取D．配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时，NaOH固体溶解后未恢复到室温就定容，所配制的溶液浓度偏大【答案】D【解析】A.蒸馏实验时，若温度计水银球高于蒸馏烧瓶支管口，支管口处气体的温度偏高，则收集到的馏分沸点偏高，A错误；B.除去CuCl2溶液中的FeCl3杂质，加过量的Cu时，充分反应后铁离子变为亚铁离子，溶液中存在杂质离子亚铁离子，B错误；C.实验室从海带提取单质碘的实验流程是：取样→灼烧→浸泡→过滤→氧化→萃取，C错误；D.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时，NaOH固体溶解后未恢复到室温就定容，所配制的溶液的体积偏小，则溶液的浓度偏大，D正确。4．(NH4)2SO4是一种常见的化肥，某工厂用石膏、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如下:下列说法正确的是A．通入NH3和CO2的顺序可以颠倒B．操作1为过滤，操作2为蒸馏C．通入的NH3和CO2均应过量，且工艺流程中CO2可循环利用D．步骤②中反应的离子方程式为CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4++SO42-【答案】D【解析】A.由于二氧化碳在水中的溶解度小，而氨气极易溶于水，应先通入氨气使溶液呈碱性，然后在通入二氧化碳，所以通入NH3和CO2的顺序不可以颠倒，A错误；B.操作1为过滤，操作2是从溶液中得到溶质固体的过程，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥等，B错误；C.由于生成的碳酸钙能与二氧化碳的水溶液反应生成碳酸氢钙，所以通入的CO2不能过量，C错误；D.根据以上分析可知步骤②中反应的离子方程式为CaSO4+2NH3+CO2+H2O＝CaCO3↓+2NH4++SO42-，D正确。5．实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I−等)中回收碘，其实验过程如下：下列叙述不正确．．．的是A．“还原”步骤发生的反应为：SO32−＋I2＋H2O==2I−＋SO42−＋2H＋B．“操作X”为静置、分液，所得CCl4可用作“富集”的萃取剂C．“氧化”过程中，为使I−完全被氧化，需长时间通入Cl2D．“富集”即I2富集于有机溶剂，同时除去某些杂质离子【答案】C【解析】A．碘具有氧化性，能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠，自身被还原生成碘离子，离子反应方程式为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-，故A正确；B．四氯化碳属于有机物，水属于无机物，二者不互溶，分离互不相溶的液体采用分液的方法分离，所以分离出四氯化碳采用分液的方法，得到的CCl4可用作“富集”的萃取剂，故B正确；C．若长时间通入氯气，则溶液中碘离子完全被氧化为I2，且I2能继续被氧化，生成HIO3，得不到I2，故C错误；D．碘易溶于有机溶剂，可加入有机溶剂萃取，达到富集的目的，且除去杂质，故D正确。6．为提纯下列物质(括号内的物质为杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是()选项ABCD被提纯物质乙醇(水)乙醇(乙酸)乙烷(乙烯)溴苯(溴)除杂试剂生石灰氢氧化钠溶液酸性高锰酸钾溶液KI溶液分离方法蒸馏分液洗气分液【答案】A【解析】A.生石灰与水反应，消耗了乙醇中混有的水，蒸馏可得到乙醇；A项正确；B项，乙醇易溶于水，利用分液的方法不能将乙醇与盐溶液分离开；B项错误；C项，酸性高锰酸钾溶液可将乙烯氧化为二氧化碳，引入了新的杂质；C项错误；D项，溴可将KI氧化为碘单质，而碘易溶于溴苯，引入了新的杂质，D项错误。7．从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法，不正确的是()A．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色B．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌C．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”【答案】B【解析】A、碘单质遇到淀粉变蓝是碘单质的特性，A正确；B、固体灼烧应在坩埚中进行，溶液蒸发在蒸发皿中进行，B错误；C、碘离子被过氧化氢在酸性溶液中氧化为碘单质，发生氧化反应，C正确；D、碘单质在水中的溶解度不大，易溶于四氯化碳等有机溶剂，可以用四氯化碳萃取碘水中的碘单质，D正确。8．南海是一个巨大的资源宝库，开发利用这些资源是科学研究的重要课题。下图为海水资源利用的部分过程，有关说法正确的是()A．海水制盐后可以利用氯碱工业，电解饱和食盐水制备金属钠B．在整个工艺制备过程中，未发生置换反应操作C．由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的关键是要低温小火烘干D．溴工业中③、④的目的是为了富集溴元素，溴元素在反应③、⑤中均被氧化，在反应④中被还原【答案】D【解析】A.电解饱和食盐水反应产生NaOH、H2、Cl2，不能反应制备金属钠，A错误；B.海水提溴是先通入足量氯气氧化溴离子为溴单质，然后将溴单质还原为溴化氢，再通入适量氯气氧化溴离子为溴单质，这两个反应都是置换反应，B错误；C.MgCl2是强酸弱碱盐，在加热时结晶水变为溶剂水，Mg2+水解产生Mg(OH)2，为了抑制盐的水解，由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2是要在HCl的气氛中不断加热，就可以得到MgCl2，C错误；D.海水提溴③是通入足量氯气氧化溴离子为溴单质，④是用SO2将溴单质还原为溴化氢，这两步目的是富集溴元素，然后再其溶液中通入适量氯气氧化溴离子为溴单质，在反应③、⑤中溴元素化合价升高，失去电子被氧化，反应④中被还原，在④中溴得电子化合价降低，所以溴元素被还原，D正确；故合理选项是D。9．下列除杂方案错误的是()选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法A苯乙酸NaOH溶液分液BCl2(g)HCl(g)饱和食盐水、浓硫酸洗气CNH4Cl(aq)Fe3＋(aq)NaOH溶液过滤D乙烷乙烯溴水洗气【答案】C【解析】A.用NaOH溶液除去苯中的乙酸，苯不溶于水，可以用分液法分离出苯，A方案合理；B.用饱和食盐水、浓硫酸除去Cl2(g)中的HCl(g)，可以采用洗气的方法，B方案合理；C.用NaOH溶液除去NH4Cl(aq)中的Fe3＋(aq)时，NH4Cl也参与反应，故C方案错误；D.用溴水除去乙烷中的乙烯，可以采用洗气的方法，D方案合理。10．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乙烷(乙烯)KMnO4(酸化)洗气B溴苯(溴)NaOH溶液分液C苯(乙烯)溴水分液DCO2(SO2)碳酸钠溶液洗气【答案】B【解析】A、酸化KMnO4溶液能将杂质乙烯氧化，但生成的二氧化碳又成为乙烷中的新杂质。常用溴水洗气以除去乙烷中的乙烯，A错误；B、溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的钠盐，通常溴苯与NaOH溶液不反应，且溴苯不溶于水，密度比水大的液体，故用分液法分离，B正确；C、乙烯和溴水发生加成反应生成1，2－二溴乙烷，生成的1，2－二溴乙烷又溶解在苯中，达不到除杂的目的，C错误；D、二氧化碳、二氧化硫均与碳酸钠溶液反应，应该用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的二氧化硫，D错误。11．为提纯下列物质(括号内的物质为杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法不正确的是()ABCD被提纯物质O2(CO)乙酸乙酯(乙酸)酒精(水)溴苯(溴)除杂试剂通过炽热的CuO饱和碳酸钠溶液生石灰氢氧化钠溶液分离方法洗气分液蒸馏分液【答案】A【解析】A．CO与炽热的CuO反应生成二氧化碳，混入了杂质气体，故A错误；B．乙酸与碳酸钠反应后，与乙酸乙酯分层，然后分液可分离，故B正确；C．酒精不能与生石灰反应，而水能与生石灰反应生成高沸点的氢氧化钙，进而通过蒸馏的方式将二者分离，故C正确；D．溴与NaOH反应后，与溴苯分层，然后分液可分离，故D正确。12．以工业级氧化锌(含Fe2+、Mn2+、Cu2+、Ni2+等)为原料制备氧化锌的流程如下：其中“氧化”加入KMnO4是为了除去浸出液中的Fe2+和Mn2+。下列有关说法错误的是A．浸出时通过粉碎氧化锌提高了浸出率B．“氧化”生成的固体是MnO2和Fe(OH)3C．“置换”加入锌粉是为了除去溶液中的Cu2+、Ni2+等D．“煅烧”操作用到的仪器：玻璃棒、蒸发皿、泥三角【答案】D【解析】A.浸出时通过粉碎固体氧化锌，使物质颗粒变小，扩大了与硫酸的接触面积，反应速率加快，因而也可以提高了浸出率，A正确；B.向硫酸浸取工业级ZnO后的溶液中存在Fe2+、Mn2+、Zn2+和Ni2+，加入KMnO4溶液，Ni2+不能被氧化，Fe2+、Mn2+被氧化而形成MnO2和Fe(OH)3除去，KMnO4被还原形成MnO2，B正确；C.由于金属活动性ZnNiCu，所以“置换”加入锌粉可以与溶液中的是为了与溶液中Ni2+、Cu2+发生主反应，除去溶液中的Cu2+、Ni2+等，C正确；D.“煅烧”操作用到的仪器：玻璃棒、坩埚、泥三角，D错误。13．根据下图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。A．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2C．在过程④、⑥反应中每氧化0.2molBr－需消耗2.24LCl2D．过程①的提纯是物理过程【答案】A【解析】A．过程⑤中二氧化硫水溶液被氧化为硫酸：SO2+2H2O+Br2=2HBr+H2SO4，氢溴酸和硫酸都是强酸，对设备腐蚀严重，A项正确；B．根据题给的信息，MgCl2·6H2O受热后会变成Mg(OH)Cl和HCl，进一步灼烧得到氧化镁，得不到无水氯化镁，B项错误；C．没有指明氯气所处的温度和压强，气体摩尔体积体积Vm=22.4L/mol不能使用（如为标准状况则该说法正确），C项错误；D．过程①除去可溶性杂质需要加入沉淀剂，是化学过程，D项错误。14．锌猛干电池是日常生活中常用的一次电池。一种处理废旧干电池的流程如下：下列叙述错误的是A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B．“水浸”后的滤渣干燥后经充分灼烧可回收其中的MnO2C．“沉淀”反应后的滤液可通过蒸发至干回收NH4ClD．“沉淀”反应的离子方程式为：Zn2＋+2NH3·H2O=Zn(OH)2↓+2NH4+【答案】C【解析】黑色碳包用水浸后过滤得到的滤渣为MnO2和C粉及固体有机物，滤液中加入氨水并调节pH=8后过滤，生成的沉淀为Zn(OH)2，滤液中主要含有NH4Cl；A．废旧干电池处理不当不仅会造成重金属污染还浪费资源，故A正确；B．滤渣中含MnO2、C及有机物，灼烧可除去C和有机物，故B正确；C．直接蒸发至干会使NH4Cl分解挥发，故C错误；D．加氨水可将Zn2+沉淀得到Zn(OH)2，故D正确。15．根据下列几种物质的溶解度曲线图，得到的结论正确的是()①硝酸钾中混有少量氯化钠，采用蒸发结晶进行提纯。②氢氧化钙