高三化学暑期微训练 4.2《物质的检验、分离和提纯》

混合物的分离与提纯
1．下列分离物质的方法中，利用了物质的沸点的是( )
A．蒸馏B．萃 C．重结晶 D．蒸发
解析：萃取、重结晶是利用物质溶解度的不同而分离，蒸发是通过加热将溶剂蒸发掉；蒸馏则是利用物质沸点不同将物质进行分离。

答案： A
2．现有三组实验：①除去混在植物油中的水；②回收碘的CCl4溶液中的CCl4；③用食用酒精浸泡中草药提取其中的有效成分。

分离以上各混合液的正确方法依次是( ) 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
解析：植物油和水互不相溶，应采用分液法分离；碘易溶于CCl4，故用蒸馏法分离；用酒精浸取中草药中的有效成分，利用萃取原理。

答案： C
3．下列实验操作中正确的是 ( )
A．蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加热
B．蒸馏操作时，应使温度计的水银球插入蒸馏烧瓶溶液中
C．分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
D．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
答案： C
解析：液体静置不分层一定是萃取剂选的不对，不是萃取剂量多量少的问题，C项错误。

答案： C
5．从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是( )
A．将海带灼烧成灰 B．过滤得含I－的溶液
C．放出碘的苯溶液 D．分离碘并回收苯
答案： D
6．为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，向滤液中加入适量盐酸，这种试剂是( )
A．NH3·H2O B．NaOH C．Na2CO3 D．MgCO3
答案： D
7．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为( )
A．加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
B．加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
C加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
D．加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
解析：A项中加入过量碳酸钠，钠离子是新的杂质，不易除去；B项中加入过量硫酸钾，过量的硫酸根离子是新的杂质，不易除去；C项中加入过量硫酸钠，过量的钠离子和硫酸根离子都是新的杂质且不易除去；D项中碳酸钾可使硝酸钡生成碳酸钡沉淀，过滤除去沉淀后，过量碳酸钾跟适量硝酸生成硝酸钾、CO2气体和H2O，达到实验目的。

答案： D
8．有下列三种含杂质的气体(括号内为杂质)：①CO2(HCl) ②H2(HCl) ③NH3(水蒸气)。

某学生欲除去以上气体中的杂质依次选用了三种试剂，该学生选用的试剂均正确的是( ) A．NaHCO3溶液、NaOH溶液、碱石灰 B．Na2CO3溶液、浓硫酸、碱石灰
C．NaHCO3溶液、NaOH溶液、浓硫酸 D．NaOH溶液、浓硫酸、碱石灰
解析：B项中Na2CO3溶液与CO2发生反应生成NaHCO3，浓硫酸不能除去HCl气体；C项中浓H2SO4能吸收NH3；D项NaOH溶液与CO2反应，浓H2SO4不能除去HCl气体，B、C、D选项错误。

答案： A
9．除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是 ( )
A．HNO3溶液(H2SO4)，适量BaCl2溶液，过滤
B．CO2(SO2)，酸性KMnO4溶液、浓硫酸，洗气
C．KNO3晶体(NaCl)，蒸馏水，结晶
D．C2H5OH(CH3COOH)，加足量CaO，蒸馏
解析：除去HNO3溶液中的H2SO4，应选择Ba(NO3)2溶液，因用BaCl2溶液，虽然能除去H2SO4，但会引入HCl杂质，A项错误；SO2具有还原性，能被高锰酸钾溶液氧化，因此含有SO2杂质的CO2，通过酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸，洗气后能得到纯净干燥的CO2，B项正确；KNO3的溶解度随温度的升高增大，而NaCl的溶解度随温度的升高变化不大，因此将含有NaCl杂质的KNO3在较高温度下配成饱和溶液，再冷却结晶，KNO3结晶析出，C项正确；向含有CH3COOH 杂质的CH3CH2OH中加入CaO，CH3COOH转化为Ca(CH3COO)2，蒸馏可以得到CH3CH2OH，D项正确。

答案： A
10．下表中除去杂质应选用的试剂或操作方法正确的是( )
232CO3。

答案： B
11．可用于分离或提纯物质的方法有：
A．分馏B．过滤C．重结晶D．升华E．电解F．加热分解G．蒸馏H．灼热氧化
如欲分离或提纯下列各组混合物，请选择上述方法中最合适者，并将相应字母填入题后空格内：
(1)从石油中分离出汽油和煤油等成分________；
(2)除去固体食盐中的少量碘________；
(3)除去粗铜中锌、银等金属________；
(4)除去水中的Na＋、SO2－4、Cl－等杂质________；
(5)除去KNO3晶体中混有的少量NaCl________。

解析：(1)汽油和煤油的沸点不同，可用分馏法；
(2)I2易升华，可用升华法。

(3)为铜的精炼，可用电解法；
(4)蒸馏法可除去水中的可溶性杂质；
(5)利用KNO3和NaCl溶解度受温度影响不同，可用重结晶法。

答案：(1)A (2)D (3)E (4)G (5)C
12．现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl－、SO2－4和NO－3的相互分离。

相应的实验过程可用下图表示：
(1)写出上述实验过程中所用试剂的名称：
试剂1________，试剂2________，试剂4________。

(2)恰当地控制试剂4的加入量的方法是________________。

(3)加入过量试剂3的目的是__________________________。

(4)在加入试剂4后，获得固体D的实验操作④是______________(填操作名称)。

答案：(1)氯化钡溶液或硝酸钡溶液硝酸银溶液硝酸溶液
(2)测定溶液的pH (3)除去溶液中过量的Ba2＋、Ag＋
(4)蒸发、冷却、结晶、过滤
13．已知废旧干电池中的填充物主要有二氧化锰、炭黑、氯化锌、氯化铵、淀粉糊、Mn2O3、ZnO、FeO、汞的化合物等。

某实验小组的同学拟回收废旧电池中的成分，主要操作流程如下图：
试回答下列问题。

(1)步骤①用玻璃棒搅拌的目的是 ___________________________；
步骤②过滤后，滤液中的主要溶质有________(填化学式)；步骤③中灼烧的目的是___________________。

(2)经过步骤③得到的是粗制二氧化锰，要得到精制的二氧化锰还需将粗制二氧化锰用稀硝酸洗涤和蒸馏水洗涤，稀硝酸的作用是____________________。

(3)写出步骤④中发生反应的化学方程式：___________________，
经过步骤②得到的固体干燥后，用氯酸钾与之混合加热的实验________(填“能”或“不能”)代替实验④。

(4)已知NH4Cl和ZnCl2的溶解度(g/100 g水)如下表：
从滤液中分离NH 4Cl 和ZnCl 2的方法是______________________。

(5)从有害物质必须特殊处理的角度考虑，上述设计不合理的地方是_______________。

解析： (1)溶解时用玻璃棒搅拌的主要目的是加速其中的电解质溶解于水；废干电池中的氯化铵、氯化锌和淀粉可溶于水；灼烧的目的是除去滤渣中的炭黑和淀粉等有机物。

(2)Mn 2O 3及其中的其他金属氧化物能溶于稀硝酸，MnO 2不溶于稀HNO 3从而分离。

(3)二氧化锰能催化过氧化氢分解放出氧气，从而间接检验二氧化锰，直接用含有机物的不纯二氧化锰与氯酸钾作用会引起爆炸。

(4)由溶解度数据知，两者溶解度相差很大，先蒸发溶剂然后冷却结晶就可得较纯净的氯化铵晶体。

答案： (1)促进废干电池筒中的可溶性物质溶解 ZnCl 2、NH 4Cl 、淀粉 除去其中的炭黑和有机物
(2)除去其中的低价锰的氧化物和其他金属化合物
(3)2H 2O 2=====MnO 22H 2O ＋O 2↑ 不能
(4)结晶(重结晶)
(5)没有回收有害物质汞，在实验过程中会产生汞蒸气污染
14．氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。

纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下：
工业ZnO ――→稀硫酸①浸出液――→调pH 约为5适量高锰酸钾溶液② ――→过滤滤液――→Zn ③ ――→过滤滤液――→Na 2CO 3④
――→过滤滤饼――→煅烧⑤
ZnO 提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO 2。

回答下列问题：
(1)反应②中除掉的杂质离子是________，发生反应的离子方程式为______________； 在加高锰酸钾溶液前，若pH 较低，对除杂的影响是_________________。

(2)反应③的反应类型为____________，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有____________。

(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是__________。

(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO 3·xZn(OH)2。

取干燥后的滤饼11.2 g ，煅烧后可得到产品8.1 g ，则x 等于____________。

解析： 第①步酸浸，得到Zn 2＋、Fe 2＋、Mn 2＋、Ni 2＋；第②步氧化，MnO －4将Fe 2＋氧化为Fe
3＋而易于形成Fe(OH)3沉淀，同时MnO －4与Mn 2＋发生归中反应生成MnO 2沉淀；第③步加Zn ，Zn
与滤液中的Ni 2＋、H ＋发生置换反应，Ni 经过滤而除去；第④步加碳酸钠沉淀Zn 2＋；第⑤步煅
烧ZnCO 3。

(4)11.2 g ZnCO 3·xZn(OH)2煅烧后得到8.1 g ZnO ，可求得x ＝1。

答案： (1)Fe 2＋和Mn 2＋ MnO －4＋3Fe 2＋＋7H 2O===3Fe(OH)3↓＋MnO 2↓＋5H ＋、2MnO －4＋3Mn
2＋＋2H 2O===5MnO 2↓＋4H ＋ 铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质
(2)置换反应 镍
(3)取少量水洗液于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净
(4)1。