2019年高考化学二轮复习专题练习：22物质的分离提纯(含解析)

专题22 物质的分离、提纯

1．下列仪器常用于物质分离的是(　　)

A．①③⑤　　　　　　　　　  B．②③⑤

C．②④⑤   D．①②⑥

【答案】B　

【解析】①试管常用于物质的制备、发生装置；②普通漏斗常用于过滤，可用来分离固液混合物；③分液漏斗常用于分离互不相溶的液体混合物；④托盘天平常用于称量固体的质量；⑤蒸馏烧瓶常用于分离沸点不同的液体混合物；⑥研钵常用于固体药品的研磨，不能用来分离。所以用来分离的仪器有②③⑤ 。

2．为达到下列实验目的，所采用的方法正确的是(　　)

A．分离饱和食盐水和沙子的混合物——过滤

B．分离水和汽油的混合物——蒸馏

C．从硝酸钾和氯化钾混合液中获取硝酸钾——蒸发

D．从溴水中提取溴——分液

【答案】A

3．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从图中选择合适的装置并连接。

其中连接顺序合理的是　(　　)

A．a—a′→d′—d→e　　　　  B．c—c′→d—d′→g

C．b—b′→d—d′→g   D．d—d′→c—c′→f

【答案】B

【解析】盐酸和大理石制得的CO2气体含有氯化氢和水蒸气，除氯化氢用饱和NaHCO3溶液，除水蒸气用浓硫酸，CO2比空气密度大，所以用向上排空气法收集CO2气体。

4．仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)或实验装置就能达到相应实验目的的是(　　)

【答案】C

【解析】A项，MnO2难溶于水，KCl易溶于水，故采用过滤法，应该用普通漏斗而不是分液漏斗，错误；B项，缺少量取盐酸的仪器，如酸式滴定管或移液管等，错误；D项，SO2和乙烯均能与酸性KMnO4溶液反应，故不能达到除杂的目的，错误。

5.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析正确的是(　　)

A．操作Ⅰ是过滤，将固体分离除去

B．操作Ⅱ是加热浓缩，趁热过滤，除去杂质氯化钠

C．操作Ⅲ是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来

D．操作Ⅰ～Ⅲ总共需两次过滤

【答案】C

6．下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是(　　)

A.H2O2、ZnO   B．氨水

C．KMnO4、ZnCO3   D．NaOH溶液

【答案】A

【解析】要使Fe2＋和Fe3＋全部除去，由题给信息可知，需将Fe2＋全部氧化成Fe3＋，再调节溶液pH范围为4.5≤pH<6.5，即可将Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，且保证Zn2＋不沉淀。氧化Fe2＋时不能引入新的杂质，只能用H2O2，调pH时也不能引入新的杂质，用ZnO能促进Fe3＋的水解。

7．物质中杂质(括号内为杂质)的检验、除杂的试剂或方法都正确的是(　　)

【答案】B

8．某氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。下列说法中正确的是(　　)

A．起始滤液的pH＝7

B．试剂Ⅰ为Ba(NO3)2溶液

C．步骤②中加入试剂Ⅱ的目的是除去Ba2＋

D．图示的步骤中必须要经过2次过滤操作

【答案】C

【解析】结合题中流程图可知，实验过程中先将样品溶于水，过滤后，向滤液中加入试剂Ⅰ(BaCl2溶液)，使Ba2＋与SO反应生成BaSO4沉淀，过滤后再向滤液中加入试剂Ⅱ(K2CO3溶液)，以除去引入的Ba2＋，过滤掉生成的BaCO3沉淀后再向滤液中加入盐酸，以除去引入的CO，最后加热蒸干Q可得纯净的KCl晶体。起始时滤液中含有K2CO3，由于CO水解而使滤液显碱性，A项错误；试剂Ⅰ不能为Ba(NO3)2溶液，否则会引入难以除去的NO，B项错误；图示中的2次过滤操作可以合并为1次，D项错误。

9．如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O制取CO，则合理的装置组合为　　(　　)

A．①⑤⑧   B．③⑤⑦

C．②⑤⑥   D．③④⑧

【答案】D

10．中学化学实验室经常用到下列实验装置，其中不可用于物质分离的装置是(　　)

【答案】C

【解析】A项用于分离互不相溶的液体，B项用于固液分离，D项用于分离沸点相差较大的液体，只有C项用于滴定，不用于物质分离。

11．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是(　　)

【答案】B

【解析】饱和Na2CO3溶液可吸收CO2，A项错误；用重结晶法除去KNO3固体中的NaCl是因为KNO3在水中的溶解度受温度的影响大，C项错误；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能采取分液的方法分离，D项错误。

12．下列说法正确的是(　　)

A．一定条件下可以用H2除去乙烷中混有的乙烯

B．苯和四氯化碳都能萃取溴水中的溴

C．乙醇、乙酸和乙酸乙酯三者的混合液可用分液的方法分离

D．甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到

【答案】B

13．下列仪器常用于物质分离的是(  )

A．①③⑤           B．②③⑤

C．②④⑤   D．①②⑥

【答案】B

【解析】①试管常用于物质的制备、发生装置；②普通漏斗常用于过滤，可用来分离固液混合物；③分液漏斗常用于分离互不相溶的液体混合物；④托盘天平常用于称量固体的质量；⑤蒸馏烧瓶常用于分离沸点不同的液体混合物；⑥研钵常用于固体药品的研磨，不能用来分离。所以用来分离的仪器有②③⑤ 。

14．为达到下列实验目的，所采用的方法正确的是(  )

A．分离饱和食盐水和沙子的混合物——过滤

B．分离水和汽油的混合物——蒸馏

C．从硝酸钾和氯化钾混合液中获取硝酸钾——蒸发

D．从溴水中提取溴——分液

【答案】A

【解析】 沙子不溶于水，食盐溶于水，则利用过滤法可分离，故A正确；水和汽油的混合物分层，则利用分液法分离，故B错误；硝酸钾、KCl的溶解度受温度影响不同，若蒸发均从溶液中析出，应利用结晶法分离，故C错误；溴水不分层，不能利用分液分离，溴易溶于有机溶剂，不易溶于水，应利用萃取分液，故D错误。

15．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从图中选择合适的装置并连接。

其中连接顺序合理的是 (  )

A．a—a′→d′—d→e      B．c—c′→d—d′→g

C．b—b′→d—d′→g   D．d—d′→c—c′→f

【答案】B

【解析】盐酸和大理石制得的CO2气体含有氯化氢和水蒸气，除氯化氢用饱和NaHCO3溶液，除水蒸气用浓硫酸，CO2比空气密度大，所以用向上排空气法收集CO2气体。

16.仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)或实验装置就能达到相应实验目的的是(  )

【答案】C

17.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析正确的是(  )

A．操作Ⅰ是过滤，将固体分离除去

B．操作Ⅱ是加热浓缩，趁热过滤，除去杂质氯化钠          

C．操作Ⅲ是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来

D．操作Ⅰ～Ⅲ总共需两次过滤

【答案】C

【解析】KNO3中混有NaCl应提纯KNO3，将它们都溶于水，并降温结晶。因为KNO3的溶解度随温度的升高而升高，NaCl的溶解度随温度的升高而基本无明显变化。则有，操作Ⅰ是在烧杯中加水溶解，操作Ⅱ是蒸发浓缩，得到较高温度下的KNO3饱和溶液，操作Ⅲ为冷却结晶，利用溶解度差异使KNO3结晶析出，过滤，洗涤，干燥即得KNO3晶体。

18.下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是(  )

A.H2O2、ZnO           B．氨水

C．KMnO4、ZnCO3   D．NaOH溶液

【答案】A

19.物质中杂质(括号内为杂质)的检验、除杂的试剂或方法都正确的是(  )

【答案】B

【解析】A项，湿润的淀粉­KI试纸只能检验Cl2，不能检验HCl，错误；B项，NO2为红棕色，可通过观察气体颜色检验，NO2溶于水生成NO和硝酸(遇到湿润的淀粉­KI试纸变色)，也可以用水除杂，正确；C项，含稀硝酸的AgNO3溶液可鉴别溶液中的Cl－，混合气体通入含稀硝酸的AgNO3溶液中产生白色沉淀，CO2和HCl均与Na2CO3溶液反应，不能除杂，应选饱和NaHCO3溶液除杂，错误；D项，二者均可与Ca(OH)2溶液反应生成白色沉淀，不能检验杂质Na2CO3，但Na2CO3与CO2反应生成NaHCO3，可除杂，错误。

20.某氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。下列说法中正确的是(  )

A．起始滤液的pH＝7

B．试剂Ⅰ为Ba(NO3)2溶液

C．步骤②中加入试剂Ⅱ的目的是除去Ba2＋

D．图示的步骤中必须要经过2次过滤操作

【答案】C

21．如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应H2C2O4浓硫酸CO↑＋CO2↑＋H2O制取CO，则合理的装置组合为  (  )

A．①⑤⑧   B．③⑤⑦

C．②⑤⑥   D．③④⑧

【答案】D

【解析】由反应物的状态和反应条件可选③作为制取装置；除去CO2可选用④或⑤装置，要收集CO只能用⑧装置，故合理的装置组合为③④⑧或③⑤⑧。

22．中学化学实验室经常用到下列实验装置，其中不可用于物质分离的装置是(  )

【答案】C

【解析】A项用于分离互不相溶的液体，B项用于固液分离，D项用于分离沸点相差较大的液体，只有C项用于滴定，不用于物质分离。

23.下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是(  )

【答案】B

【解析】饱和Na2CO3溶液可吸收CO2，A项错误；用重结晶法除去KNO3固体中的NaCl是因为KNO3在水中的溶解度受温度的影响大，C项错误；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能采取分液的方法分离，D项错误。

24．下列说法正确的是(  )

A．一定条件下可以用H2除去乙烷中混有的乙烯

B．苯和四氯化碳都能萃取溴水中的溴

C．乙醇、乙酸和乙酸乙酯三者的混合液可用分液的方法分离

D．甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到

【答案】B

25．如图是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去)。请根据下列要求回答问题。

(1)若烧瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，则：

①当仪器连接顺序为A→C→B→B→D时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末。

此实验的目的是_________________________________________________，

D装置的作用是_______________________________________________。

②为了使B中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可采取的方法有(写一种)________________________________________________________________________。

③加热前必须进行的操作是_________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)若烧瓶中盛装Na2O2固体，分液漏斗中盛装浓氨水，慢慢打开分液漏斗的活塞，则：

①烧瓶内产生的气体主要有(写化学式)___________________________________。

②用产生的气体做氨的催化氧化实验，各装置按气流方向从左到右的连接顺序是(填字母)________→E。

③试管B中的反应方程式为____________________________________________

________________________________________________________________________。

【答案】(1)①验证H2的还原性并检验其氧化产物　防止空气中的水进入装置，干扰H2氧化产物水的检验　②控制分液漏斗的活塞，使稀硫酸缓慢滴下(或在烧瓶中加水或将烧瓶放入冰水中或用冰毛巾捂着烧瓶等，其他合理答案亦可)

③检验装置中空气是否排尽或检验氢气是否纯净

(2)①O2、NH3　②A→D→B　③4NH3＋5O24NO＋6H2O

26.某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：

回答下列问题：

(1)在下列装置中，第一次浸出必须用________，第二次浸出应选用________。(填标号)

(2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成________。滤渣2的主要成分是__________________。

(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________。

(4)某同学在实验完成之后，得到1.5 g CuSO4·5H2O，则铜的回收率为____________。

【答案】(1)D　A

(2)H2O2与固体颗粒接触分解　SiO2(SiO2和S)

(3)蒸发皿

(4)30%