专题16 物质的分离提纯与制备测高考化学二轮.docx
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专题16物质的分离提纯与制备测高考化学二轮
2018届高三二轮复习讲练测之测案
专题十六物质的分离、提纯与制备
总分100分时间45分钟
班级_______学号_______得分_______
一、选择题（本题包括10小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题5分，共50分）
1．【山东省烟台市2018届高三上期末】清初《泉州府志》物产条载：
“初，人不知盖泥法，元时南安有黄长者为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白，后人遂效之。
”文中“盖泥法”的原理与下列相同的是（）
A．活性炭净水B．用漂白粉漂白织物
C．除去KNO3中的NaClD．除去河水中泥沙
【答案】A
2．【广东省茂名市五大联盟学校2018届高三3月联考】某同学查阅教材得知，普通锌锰电池筒内无机物的主要成分为MnO2、NH4C1、ZnCl2等。
他在探究废干电池内的黑色固体回收利用时，进行如图所示实验。
下列有关实验的叙述不正确的是（）
A．操作①中玻璃棒能加快固体溶解
B．操作②为过滤，得到的滤液显酸性
C．操作③盛放药品的仪器是坩埚
D．操作④的目的是除去滤渣中的杂质
【答案】D
【解析】A．操作①中玻璃棒起到搅拌加速溶解的作用，选项A正确；B．普通锌锰电池筒内无机物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质，NH4Cl、ZnCl2易溶于水，MnO2难溶于水，操作②是把固体与溶液分离，应是过滤，得到的滤液NH4Cl、ZnCl2水解显酸性，选项B正确；C．由图可知操作③是在坩埚内灼烧滤渣，通常把泥三角放在三角架上，再把坩埚放在泥三角上，选项C正确；D．二氧化锰是黑色固体，能作双氧水的催化剂，灼烧后的滤渣能加快双氧水分解产生氧气，能证明黑色固体是二氧化锰，所以该实验的目的不是除去滤渣中杂质，选项D不正确。
答案选D。
3．【天津市和平区2018届高三上学期期末】下列说法错误的是（）
A．除去KNO3中的少量NaCl，可将混合物制成热的饱和溶液，冷却结晶，过滤
B．乙醇中含乙酸杂质，可加入碳酸钠溶液洗涤、分液除去
C．可用激光笔检验淀粉溶液的丁达尔效应
D．苯中混有甲苯，可加适量酸性高锰酸钾溶液，再加烧碱溶液后分液可得到苯
【答案】B
4．【河南省安阳市2018届高三第一次模拟】“水飞”是传统中医中将药材与适量水共研细，取极细药材粉末的方法。
《医学人门》中记载提纯铜绿的方法：
“水洗净，细研水飞，去石澄清，慢火熬干。
”文中涉及的操作方法是（）
A．洗涤、溶解、过滤、灼烧B．洗涤、溶解、倾倒、蒸发
C．洗涤、萃取、倾倒、蒸馏D．洗涤、萃取、过滤、蒸发
【答案】B
【解析】水洗净涉及的操作方法是洗涤，细研水飞涉及的操作方法是溶解，去石澄清涉及的操作方法是倾倒，慢火熬干涉及的操作方法是蒸发。
答案选B。
5．【福建省泉州市2018届高三单科质检】以下是以空气、海水中的物质为原料制取纯碱的工业流程：
已知粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子。
下列有关说法不正确的是（）
A．除去粗盐中的杂质离子可依次加入NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
B．甲、丙分别为N2、CO2
C．分离得到丁和NH4Cl溶液的操作是过滤
D．上述流程中物质转化有涉及置换反应
【答案】D
【解析】A．在粗盐溶液中依次加入NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，可对应除去Mg2+、SO42-、Ca2+和过量的Ba2+，故A正确；B．甲、丙分别为N2、CO2，故B正确；C．丁是碳酸氢钠晶体，分离得到丁和NH4Cl溶液的操作是过滤，故C正确；D．上述流程中物质转化没有涉及置换反应，故D不正确。
故选D。
6．【黑龙江齐齐哈尔市五校联谊2018届高三上学期期末】利用实验器材（规格和数量不限，夹持装置省略），能完成相应实验的一项是（）
选项
实验器材（省略夹持装置）
相应实验
A
坩埚、玻璃棒、酒精灯、泥三角
CuSO4溶液的浓缩结晶
B
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸
用盐酸除去BaSO4中的少量碳酸银
C
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
用固体氯化钠配制0.5mol/L的溶液
D
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
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
7．【山西实验中学、南海桂城中学2018届高三上学期联考】下列装置及其使用说法正确的是（）
A．用装置①分离胶体和溶液B．用装置②制备SO2
C．用装置③分离NaCl和I2D．用装置④收集SO2并验证其漂白性
【答案】C
【解析】A．胶体和溶液都能透过滤纸，不能用装置①过滤分离，A不正确；B．浓硫酸和铜反应需要加热，装置②没有酒精灯，所以无法制备SO2，B不正确；C．碘受热易升华，遇冷又凝化，所以可以用装置③分离NaCl和I2，C正确；D．漂白对象只能是有机色质，不能是无机物，D不正确。
8．【江苏省溧阳市2017-2018学年高三第一学期阶段性调研】某工厂用提取粗盐后的盐卤（主要成分为NaCl）制备金属镁，其工艺流程如下，下列说法中，错误的是（）
A．若在实验室进行操作①只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器
B．操作②是蒸发浓缩、降温结晶过滤、洗涤等步骤
C．操作③通入HCl气流是为了抑制MgCl2的水解
D．在整个制备过程中，未发生置换反应
【答案】A
的水解在HCl气流中加热，正确；D项，盐卤中加入足量石灰浆、Mg（OH）2与盐酸的反应都为复分解反应，MgCl2·6H2O→MgCl2以及MgCl2→Mg为分解反应，整个制备过程未发生置换反应，正确；答案选A。
9．【甘肃武威十八中2018届高三上一诊】下列选项的括号内是除去杂质所用的试剂，错误的是（）
A．Cl2中混有HCl（饱和食盐水）
B．SiO2中混有CaCO3（盐酸）
C．CO2中混有SO2（饱和NaHCO3溶液）
D．FeSO4溶液中混有CuSO4（Zn粉）
【答案】D
【解析】A、Cl2在饱和食盐水溶解度小，HCl易溶于水，故A正确；B、CaCO3能溶于HCl，SiO2不溶，故B正确；C、NaHCO3＋SO2=NaHSO3＋CO2，故C正确；D、Zn与CuSO4反应，引入新的杂质ZnSO4，故D错误；故选D。
10．【湖北省部分重点中学2018届高三上期中】用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（）
A．用图（a）所示装置除去氯气中含有的少量氯化氢
B．用图（b）所示装置蒸发氯化钠溶液制备氯化钠晶体
C．用图（c）所示装置制取少量纯净的二氧化碳气体
D．用图（d）所示装置分离苯萃取碘水后已分层的有机层和水层
【答案】B
在上层，故D错误；故选B。
二、填空题
11.（12分）【江苏省东台市创新学校2018届高三10月月考】如何除去杂质，提纯下列各物质
混合物成分
提纯所用试剂的化学式
离子方程式
（1）FeCl2中含少量FeCl3杂质
________
________
（2）FeCl3中含少量FeCl2杂质
________
________
（3）FeSO4中含少量CuSO4杂质
________
________
（4）NaHCO3溶液中含少量Na2CO3
________
________
【答案】
（1）Fe（1分）2Fe3++Fe=3Fe2+（2分）
（2）Cl2（1分）2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-（2分）
（3）Fe（1分）Fe+Cu2+=Fe2++Cu（2分）（4）CO2（1分）CO2+H2O+CO32-=2HCO3-（2分）
【解析】
（1）因为铁离子能和铁反应生成亚铁离子，可用铁除去FeCl2溶液中的少量氯化铁，故答案为：
试剂：
Fe，离子方程式：
2Fe3++Fe=3Fe2+；
（2）除去FeCl3溶液中混有少量的FeCl2，可选择氯气将亚铁离子氧化，反应生成氯化铁，故答案为：
试剂：
Cl2，离子方程式：
2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-；（3）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜单质，然后过滤即可得到纯净的硫酸亚铁，故答案为：
试剂：
Fe，离子方程式：
Fe+Cu2+=Fe2++Cu；（4）Na2CO3溶液中通入过量的二氧化碳，能将其转化为NaHCO3，可往溶液中通往二氧化碳，故答案为：
试剂：
CO2，离子方程式：
CO2+H2O+CO32-=2HCO3-。
12.（14分）【福建省莆田市2018届高三下3月教学质量检测】四氯化锡可用作媒染剂。
利用如图所示装置可以制备四氯化锡（部分夹持装置已略去）；
有关信息如下表：
化学式
SnCl2
SnCl4
熔点/℃
246
-33
沸点/℃
652
144
其他性质
无色晶体，易氧化
无色液体，易水解
回答下列问题：
（1）戊装置中冷凝管的进水口为___________（填“a”或“b”）。
（2）用甲装置制氯气，MnO4-被还原为Mn2+，该反应的离子方程式为________________________。
（3）将装置如图连接好，检查气密性，慢慢滴入浓盐酸，待观察到___________（填现象）后，开始加热丁装置，锡熔化后适当增大氯气流量，继续加热丁装置，此时继续加热丁装置的目的是：
①促进氯气与锡反应；②_______________________________。
（4）如果缺少乙装置，可能产生的后果是___________________；己装置的作用是__________________。
（5）某同学认为丁装置中的反应可能产生SnCl2杂质，以下试剂中可用于检测是否产生SnCl2的有_______________（填标号）。
A．FeCl3溶液（滴有KSCN）B．H2O2溶液C．溴水D．AgNO3溶液
（6）反应中用去锡粒1.19g，反应后在戊装置的试管中收集到2.38gSnCl4，则SnCl4的产率为____________________。
【答案】
（1）a（1分）
（2）2MnO4-+10C1-+16H+==2Mn2++5Cl2↑+8H2O（2分）
（3）丁装置内充满黄绿色气体（1分）使SnCl4气化，利于从混合物中分离出来（2分）
（4）氯化氢与锡反应，降低产率，且可能发生氢气和氯气混合爆炸（2分）除去余氯，防止污染空气；防止水蒸气进入戊装置的试管中使产物水解（2分）
（5）ac（2分）（6）91.2%（2分）
【解析】
（1）．为增加冷凝效果，冷凝水应采用“下进上出”的方式，所以戊装置中冷凝管的进水口为a，故答案为：
a；
（3）．将装置如图连接好，检查气密性，慢慢滴入浓盐酸，待观察到丁装置内充满黄绿色气体后，说明装置中的空气已全部排出，此时开始加热丁装置，锡熔化后适当增大氯气流量，继续加热丁装置，此时继续加热丁装置的目的是：
①、可以促进氯气与锡反应；②、因SnCl4沸点较低，继续加热丁装置可以使SnCl4气化，利于SnCl4从混合物中分离出来，故答案为：
丁装置内充满黄绿色气体；使SnCl4气化，利于从混合物中分离出来；
（4）．乙装置的作用是除去氯气中混有的HCl杂质，如果缺少乙装置，则氯化氢会与锡反应，降低SnCl4的产率，且可能发生氢气和氯气混合爆炸，己装置的作用是除去多余的氯气，防止污染空气，同时防止水蒸气进入戊装置的试管中使产物SnCl4水解，故答案为：
氯化氢与锡反应，降低产率，且可能发生氢气和氯气混合爆炸；除去余氯，防止污染空气、防止水蒸气进入戊装置的试管中使产物水解；
（5）．根据题中信息可知，SnCl2具有还原性，易被氧化，向FeCl3溶液（滴有KSCN）或溴水中加入少量SnCl4样品，通过观察溶液颜色的变化检测是否含有SnCl2杂质，H2O2虽然也具有氧化性，但因为无明显现象，所以不能使用H2O2溶液进行检验，将SnCl4样品加入AgNO3溶液中，无论是否含有SnCl2杂质，均能生成白色沉淀，所以不能用AgNO3溶液检验样品中是否含有SnCl2杂质，故答案选：
a、c；
（6）．n（Sn）=
=0.01mol，理论上生成SnCl4的质量为：
m（SnCl4）=0.01mol×261g/mol=2.61g，则SnCl4的产率为
×100%=91.2%，故答案为：
91.2%。
13．（12分）【广东省汕头市金山中学2018届高三上学期期末】芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备。
芳香烃的苯环比较稳定，难于氧化，而环上的支链不论长短，在强烈氧化时，最终都氧化成羧基。
某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
反应原理：
相关物质的物理常数：
名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
沸点/℃
密度/（g·cm-3）
溶解性
水
乙醇
乙醚
甲苯
92
无色液体，易燃，易挥发
-95
110.6
0.8669
不溶
易溶
易溶
苯甲酸
122
白色片状或针状晶体
122.4
248
1.2659
微溶
易溶
易溶
主要实验装置和流程如下：
图1回流搅拌装置图2抽滤装置
实验方法：
一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中，在90℃时，反应一段时间，再停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
（1）操作I为_________；操作II为_________。
（2）如果水层呈紫色，要先加亚硫酸氢钾，然后再加入浓盐酸酸化。
加亚硫酸氢钾的目的是________。
（3）白色固体B的主要成分为_________，其中可能含有的主要杂质是_________。
（4）下列关于仪器的组装或者使用正确的是_________。
A．抽滤可以加快过滤速度，得到较干燥的沉淀
B．安装电动搅拌器时，搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C．图1回流搅拌装置可采用酒精灯直接加热的方法
D．图1冷凝管中水的流向是上进下出
（5）称取1.22g产品，配成100.0mL溶液。
取其中25.00mL溶液于锥形瓶中，滴加酚酞作为指示剂，用浓度为0.1000mol·L－1的KOH标准溶液进行滴定，消耗了20.00mL。
产品中苯甲酸质量分数为_____。
若采用甲基橙作指示剂，会导致测定的结果________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
【答案】
（1）分液（1分）蒸馏（1分）
（2）除去未反应的高锰酸钾，防止盐酸酸化时被高锰酸钾所氧化，产生氯气（2分）
（3）苯甲酸（1分）KCl（1分）（4）AB（2分）（5）80.0%（2分）偏低（2分）
【解析】一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在90℃反应一段时间后停止反应，按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯，苯甲酸能溶于水，甲苯不溶于水，互不相溶的液体采用分液方法分离，得到有机层和水层，有机层中含有甲苯、水层中含有苯甲酸，有机层中的甲苯采用蒸馏方法得到无色液体A，A是甲苯，将水层用盐酸酸化再蒸发浓缩，根据苯甲酸的溶解度可知，得到的固体B是苯甲酸，其中可能含有KCl杂质。
（3）根据上述分析可知，白色固体B的主要成分是苯甲酸，可能含有的主要杂质是KCl，故答案为：
苯甲酸；KCl；
（4）A．抽滤时，瓶中压强较小，可以加快过滤速度，得到较干燥的沉淀，故A正确；B．为了防止搅拌器下端打坏三颈烧瓶底或温度计，在搅拌时，搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触，故B正确；C．用水浴加热便于控制温度和使容器受热均匀，图1回流搅拌装置应采用水浴加热的方法，故C错误；D．冷凝管中水的流向与蒸汽的流向相反，则冷凝管中水的流向是下进上出，故D错误；答案为：
AB；
（5）设1.22g产品中苯甲酸的物质的量为xmol，配成100mL溶液，取其中25.00mL溶液进行滴定，25.00mL苯甲酸溶液中含有苯甲酸的物质的量为0.25xmol，则：
C6H5COOH＋KOH
C6H5COOK＋H2O
1mol1mol
0.25xmol0.002mol，即0.25x=0.002，解得x=0.008mol，所以产品中苯甲酸的质量分数为：
×100%=80.0%，因苯甲酸钾是强碱弱酸盐，达到滴定终点时，所得溶液呈碱性，因甲基橙的变色范围是3.1~4.4，若采用甲基橙作指示剂，会导致消耗标准液偏少，测定的结果偏低，故答案为：
80.0%；偏低。
14．（12分）【黑龙江省哈尔滨三中2018届高三第四次测试】CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。
工业上由废铜料（含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质），生产CuCl的工艺流程如下：
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe（OH）3
2.7
3.7
Cu（OH）2
5.6
6.7
Al（OH）3
3.8
4.7
已知：
CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl2-，CuCl2-的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。
（1）煅烧的主要目的是：
______________________________________。
（2）操作Ⅰ为调节溶液的pH值，范围为___________，加入的物质X可以是_________________________。
A．CuOB．Cu（OH）2C.NaOH溶液D．CaCO3
（3）滤渣I的主要成分是________，滤渣Ⅱ的主要成分是_________。
（4）往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO2可生成CuCl－，写出反应的离子方程式________________________________________________________________________________。
（5）在反应Ⅰ中，加热并使用浓NaC1溶液，主要目的是________________________________________________________________________________。
【答案】
（1）使铜转化为可溶于酸的氧化物（1分）
（2）4.7≤pH<5.6（2分）ABC（2分）（3）SiO2（1分）Fe（OH）3、Al（OH）3（2分）
（4）2H2O+2Cu2++SO2+4C1-==2CuCl2-+4H++SO42-（2分）
（5）加快CuCl2-的生成速率并提高其产率（2分）
【解析】废铜料（含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质）生产CuCl：
煅烧废铜料，将铜转化为溶于酸的氧化物，再加入过氧化氢和稀硫酸，二氧化硅不溶，金属离子进入溶液，过滤，则滤渣Ⅰ为二氧化硅，滤液Ⅰ为铁离子、铝离子、铜离子的溶液，向滤液中加入X得到沉淀，应为将铁离子、铝离子除杂，故X可为CuO、Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3、Cu，调节pH4.7～5.6，沉淀铁离子、铝离子，滤渣Ⅱ为氢氧化铁、氢氧化铝，滤液Ⅱ为铜离子的溶液，加入食盐并通入SO2发生反应：
2H2O+2Cu2++SO2+4Cl-=2CuCl2-+SO42-+4H+，生成CuCl2-，CuCl2-的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀，过滤、洗涤、干燥得到产品。
（3）根据上述分析，滤渣Ⅰ为二氧化硅，滤渣Ⅱ的主要成分是Fe（OH）3和Al（OH）3，故答案为：
SiO2；Fe（OH）3和Al（OH）3；
（4）二氧化硫有还原性，铜离子有氧化性，所以二氧化硫和铜离子发生氧化还原反应，反应方程式为2Cu2++SO2+4Cl-+2H2O=2CuCl2-+SO42-+4H+，故答案为：
2Cu2++SO2+4Cl-+2H2O=2CuCl2-+SO42-+4H+；
（5）升高温度或增大反应物的浓度能加快反应速率，所以温度升至70～80℃，并使用NaCl浓溶液，目的是提高CuCl2-的生成速率并提高其产率，故答案为：
提高CuCl2-的生成速率并提高其产率。
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