2025苏教版高中化学必修第一册同步练习题--第1课时 物质的分离与提纯（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025苏教版高中化学必修第一册同步练习题--第1课时 物质的分离与提纯（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 821.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-21 16:31:03 | ||
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文档简介
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2025苏教版高中化学必修第一册
专题2 研究物质的基本方法
第一单元 研究物质的实验方法
第1课时 物质的分离与提纯
基础过关练
题组一 实验安全与基本规范
1.在工业生产与实验操作中要具备良好的安全意识。下列所示危险化学品分类标志对应不正确的是( )
2.在实验室和生产生活中,安全都是最重要的。下列安全问题的处理方法不正确的是( )
A.电器着火时应马上切断电源
B.将过期的化学药品直接倒入下水道
C.少量浓硫酸溅到皮肤上,立即用大量水冲洗
D.将肥皂水涂在天然气管道接口处,检验是否漏气
3.(2023江苏常熟中学调研)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,下列装置及操作正确的是 ( )
A.加入石灰石 B.制备装置
C.收集装置 D.处理废液
题组二 物质的结晶与过滤
4.以下过滤操作中,不正确的是( )
A.滤纸应紧贴漏斗内壁并用少量水润湿,使滤纸与漏斗壁之间没有气泡
B.漏斗下端尖嘴处应紧靠烧杯内壁
C.倒入漏斗的过滤液的液面应高于滤纸边缘
D.要沿着玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒过滤液
5.(经典题)要从KCl和MnO2的混合物中回收MnO2,下列操作顺序正确的是(已知MnO2为黑色难溶于水的固体)( )
A.溶解 过滤 蒸发 洗涤
B.溶解 过滤 洗涤 干燥
C.溶解 过滤 蒸发 干燥
D.溶解 洗涤 过滤 干燥
6.(2024河北保定月考)粗略测定草木灰中碳酸钾的含量,需经称量、溶解、过滤、蒸发等操作。下列图示对应的操作不规范的是( )
题组三 蒸馏、萃取与分液
7.(2023河北唐山第一中学月考)材料一:我国明代《本草纲目》中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”
材料二:《本草衍义》中对精制砒霜有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结,累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”
材料一中的“法”,材料二中的操作方法分别指( )
A.蒸馏、蒸发
B.萃取、蒸馏
C.蒸发、过滤
D.蒸馏、升华
8.(2023浙江温州期中)实验室用如图所示的装置蒸馏海水,下列说法正确的是( )
A.蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的作用是防止暴沸
B.实验时冷却水应从a口进入,从b口流出
C.锥形瓶中能收集到高浓度的氯化钠溶液
D.该装置可用于分离海水中的NaCl和MgCl2
9.(2024河北名校强基联盟联考)下列实验操作中,正确的是( )
A.蒸发操作时,将KCl溶液直接蒸干得到KCl晶体
B.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出后,再将上层液体从下口放出到另一个烧杯中
C.蒸馏操作时,先点燃酒精灯,后通冷却水
D.萃取操作中,倒转分液漏斗振荡,并适时旋开活塞放气
10.(2023江苏盐城响水中学期中)下列能达到实验目的的是( )
A.稀释浓硫酸 B.灼烧碎海带
C.用酒精萃取碘水中的碘 D.分离乙酸(沸点为118 ℃)
和乙醚(沸点为34 ℃)
11.(经典题)回答下列问题:
(1)写出图中①~④仪器的名称:
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
① ;② ;③ ;④ 。
(2)仪器①~④中,使用时必须检查是否漏水的有 。(填序号)
(3)分离碘水中的碘单质,可先向碘水中加入 (填“CCl4”或“乙醇”),静置一段时间后现象是 ,选择装置 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行 (填操作名称),再选装置 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行分离。
能力提升练
题组一 化学实验的基本操作与技能
1.(2023福建漳州华安第一中学月考)下列关于化学实验操作或实验事故处理的叙述错误的是 ( )
A.做蒸馏实验时,液体沸腾后发现忘记加沸石,应立即添加
B.实验室中用高锰酸钾制取氧气结束时,应先把导管从水中移出,再撤去酒精灯
C.少量强碱溶液滴到皮肤上时,要先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液
D.取用化学药品时,应特别注意观察药品包装容器上的安全警示标识
2.(2023山东济南学情检测)规范的实验操作是进行科学探究的重要保障。下列实验操作中,不合理的是( )
A.使用量筒量取液体,读数时,视线与凹液面的最低处保持水平
B.提纯混有少量氯化钾的硝酸钾:先将样品溶于热水中制成饱和溶液,再冷却结晶、过滤
C.测定某溶液的pH时,用玻璃棒蘸取待测溶液滴到湿润的pH试纸上
D.做CO还原Fe2O3实验时,先向盛Fe2O3的玻璃管中通入CO一段时间后再加热
3.(2024江苏扬州五校联考)下列实验方法或操作正确的是( )
4.(2024河北邢台第一中学月考)下列实验操作中,与其他三项的目的不属于同一类的是( )
A.点燃氢气、一氧化碳等可燃性气体前,先检验气体的纯度
B.在使用氢气还原氧化铜时,先向硬质玻璃管中通入氢气
C.在进行铁丝燃烧实验前,先向充满氧气的集气瓶中加入一层细沙
D.做酸碱中和反应实验时,先在碱溶液中滴入1~2滴酚酞溶液
题组二 物质的分离与提纯
5.三国时期曹植在《七步诗》中这样写道:“煮豆持作羹,漉豉以为汁。萁在釜下燃,豆在釜中泣……”诗文中所说的“漉”涉及的化学实验基本操作是( )
6.下列除去杂质的方法中合理的是( )
A.除去N2中的少量O2,通过灼热的焦炭,收集气体
B.除去CO2中的少量CO,用酒精灯加热
C.除去FeSO4溶液中的少量CuSO4,加入足量铁屑,充分反应后过滤
D.除去KCl溶液中的少量MgCl2,加入适量NaOH溶液,过滤
7.(2024山东青岛期中)苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组提纯粗苯甲酸(含少量NaCl和泥沙)的流程如下:
已知:苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,且变化较大,100 ℃以上会升华。
下列说法错误的是( )
A.加入热水的目的是增大苯甲酸的溶解度
B.操作1是趁热过滤,目的是防止苯甲酸结晶析出
C.操作2是蒸发结晶
D.洗涤苯甲酸晶体时用冷水,洗涤效果更好
8.(2024河北石家庄第二中学月考)某工厂的废水中含有大量的FeSO4、较多的CuSO4和少量的Na2SO4。为了减少污染并变废为宝,某实验小组设计了如图流程制备绿矾(FeSO4·7H2O)并回收金属铜。
下列说法正确的是( )
A.“试剂①”为铁粉,“试剂②”为稀盐酸
B.加入“试剂②”时,固体H部分溶解同时有气体生成
C.进行“操作Ⅰ”和“操作Ⅱ”时,需要用到的玻璃仪器只有烧杯、漏斗
D.“溶液G”和“溶液K”中都只含一种溶质
9.[Cu(NH3)4]SO4·H2O常用作杀虫剂、媒染剂,某小组在实验室以铜为主要原料合成该物质的路线如图所示:
资料卡:①[Cu(NH3)4]SO4·H2O为绛蓝色晶体。
②(NH4)2SO4和[Cu(NH3)4]SO4·H2O在水中均可溶,在乙醇中均难溶。
③若向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,会析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。
请回答下列问题:
(1)方案1的实验步骤为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
(2)方案2的实验步骤为:向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入适量 (填试剂名称),过滤、洗涤、干燥。
(3)方案1、2中步骤均有过滤、洗涤、干燥。
①过滤的主要目的是将固液混合物进行分离。中学化学中常见的固液混合物分离的操作有“倾析法”“普通过滤法”和“减压过滤法”等,操作示意图如下:
减压过滤法相对于普通过滤法的优点为 (填字母,下同)。
A.过滤速度相对较快
B.能过滤胶体类混合物
C.得到的固体物质相对比较干燥
②下列最适合在“洗涤”步骤中作为洗涤液的是 。
A.蒸馏水
B.乙醇与水的混合液
C.饱和(NH4)2SO4溶液
答案与分层梯度式解析
专题2 研究物质的基本方法
第一单元 研究物质的实验方法
第1课时 物质的分离与提纯
基础过关练
1.D A为爆炸品标志,正确;B为腐蚀品标志,正确;C为有毒品标志,正确;D为放射性物品标志,D错误。
2.B 电器着火时应立即切断电源,A正确;过期的化学药品需要单独处理,不能随意丢弃,B错误;浓硫酸具有强腐蚀性,少量浓硫酸溅到皮肤上,应先用大量的水冲洗,最后涂上碳酸氢钠溶液,C正确;可用涂肥皂水的方法判断接口处是否漏气,D正确。
3.C 向试管中加入石灰石时,先将试管横放,用镊子把石灰石放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,A错误;该装置中,长颈漏斗的下端没有伸入液面以下,会导致生成的气体从长颈漏斗逸出,B错误;二氧化碳的密度比空气大,所以用图示装置收集二氧化碳时,二氧化碳应从长管进入,C正确;实验后的废液要倒入废液缸内,不能倒入水池,以免造成水污染,D错误。
4.C 滤纸应紧贴漏斗内壁并用少量水润湿,使滤纸与漏斗壁之间没有气泡,A正确;漏斗下端尖嘴处应紧靠烧杯内壁,防止液体飞溅,B正确;倒入漏斗的过滤液的液面应低于滤纸边缘,C错误;要沿着玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒过滤液,防止液体飞溅,D正确。
5.B 向KCl和MnO2的混合物中先加入足量的水,KCl溶于水形成溶液,而MnO2不溶于水;再过滤,把MnO2从溶液中分离出来;然后对MnO2进行洗涤;最后干燥MnO2,得到纯净的MnO2,B项正确。
6.C 用托盘天平称量药品,遵循“左物右码”,A正确;溶解时用玻璃棒搅拌,可以加速固体溶解,B正确;过滤时应用玻璃棒引流,C错误;蒸发时使用玻璃棒搅拌,使混合物受热均匀,D正确。
7.D 材料一中的“法”是利用物质沸点不同进行的蒸馏操作;材料二中的操作方法为升华。
8.A 蒸馏实验中,要在蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片,以防止液体暴沸,A正确;实验时冷却水应从b口进入,从a口流出,B错误;高浓度的NaCl溶液存在于蒸馏烧瓶中,锥形瓶中能收集到蒸馏水,C错误;NaCl和MgCl2均易溶于水,该装置不能用于分离海水中的NaCl和MgCl2,D错误。
9.D 蒸发操作时,当有大量晶体析出时停止加热,A项错误;分液操作时,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到另一个烧杯中,B项错误;蒸馏操作时,先通冷却水,后点燃酒精灯,C项错误;萃取操作中,倒转分液漏斗振荡,并适时旋开活塞放气,D项正确。
10.D 浓硫酸溶于水放热,稀释浓硫酸的时候,应该将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,A错误;灼烧碎海带应该在坩埚中进行,不能在蒸发皿中,B错误;酒精和水互溶,不能用酒精萃取碘水中的碘(易错点)C错误;乙酸和乙醚互溶,二者沸点相差较大,可以采用蒸馏的方法分离,D正确。
11.答案 (1)蒸馏烧瓶 冷凝管 分液漏斗 坩埚
(2)③
(3)CCl4 分层,上层液体几乎无色,下层溶液呈紫红色 Ⅱ 萃取、分液 Ⅰ
解析 (1)①~④仪器的名称分别为蒸馏烧瓶、冷凝管、分液漏斗、坩埚。
(3)碘在CCl4中的溶解度比在水中大,并且CCl4和水互不相溶。现象是分层,上层液体几乎无色,下层溶液呈紫红色。可用萃取、分液的方法分离碘水中的碘单质,选装置Ⅱ。用分液的方法将两层液体分开,再用蒸馏法将I2与CCl4分离,选装置Ⅰ。
能力提升练
1.A 做蒸馏实验时,加热前应在蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片,防止暴沸,若液体沸腾后发现忘记添加沸石,应立即停止加热,待液体冷却后补加,A错误;实验室中用高锰酸钾制取氧气结束时,应先把导管从水中移出,再撤去酒精灯,防止水沿着导管倒吸入试管内,使试管炸裂,B正确;少量强碱溶液滴到皮肤上,要先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液,C正确;部分化学药品有毒或易燃易爆等,则取用化学药品时需注意观察药品包装容器上的安全警示标识,D正确。
2.C 使用量筒量取液体,读数时,视线要与凹液面的最低处保持水平,A正确;由于KNO3的溶解度随温度升高而增大明显,KCl的溶解度随温度升高变化不大,除去KNO3中的少量KCl,应先将样品溶于热水中制成饱和溶液,再冷却结晶、过滤,B正确;测定某溶液的pH时,pH试纸不能润湿,否则会对溶液起稀释作用(易错点),可能会引起误差,C错误;做CO还原Fe2O3实验时,为防止装置中的空气与CO混合加热发生爆炸,要先向盛Fe2O3的玻璃管中通入CO一段时间,待空气排尽后再加热,D正确。
3.A 量筒不能用于稀释浓硫酸,B错误;过滤时应该使用玻璃棒引流,C错误;温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相平,冷却水应“下进上出”,D错误。
4.D A项,点燃可燃性气体前需要检验气体纯度,避免爆炸,与实验安全有关;B项,做H2还原CuO实验前先通入氢气排净装置中的空气,以避免爆炸,与实验安全有关;C项,在集气瓶中加入一层细沙,可防止生成的高温的四氧化三铁直接接触瓶底而使集气瓶炸裂,与实验安全有关;D项,做酸碱中和反应实验时加入酚酞溶液,与实验安全无关。故选D。
5.C “漉豉以为汁”,属于固液分离,“漉”涉及的化学实验基本操作是过滤,选C。
6.C 除去N2中少量的O2,通过灼热的焦炭,会生成二氧化碳气体,引入新杂质,A错误;用酒精灯加热的方法无法除去CO2中混有的少量CO,应该把混合气体通过灼热的氧化铜,B错误;除去FeSO4溶液中的少量CuSO4,应加入足量铁屑,发生反应:Fe+CuSO4 Cu+FeSO4,充分反应后过滤即可,C正确;除去KCl溶液中的少量MgCl2,应加入适量KOH溶液,然后过滤,加入NaOH溶液,会引入Na+,产生新的杂质,D错误。
7.C 苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,加入热水的目的是增大苯甲酸的溶解度,A正确;苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,且变化较大,操作1是趁热过滤,目的是防止苯甲酸结晶析出,B正确;苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,且变化较大,操作2应为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,C错误;洗涤苯甲酸晶体时用冷水,可以减少苯甲酸的溶解,D正确。
8.B 向废水中先加入过量的铁粉,Fe可与CuSO4反应生成Cu和FeSO4,过滤得到溶液G,固体H为Cu和过量的铁粉,向固体H中加入稀硫酸,H2SO4与铁粉反应生成硫酸亚铁和H2,过滤得到溶液K,溶液K与溶液G混合后,经一系列操作得到绿矾(解题技法)为避免引入新的杂质,“试剂②”应为稀硫酸,A错误;固体H为Cu和过量的铁粉,加入稀硫酸,H2SO4和铁粉反应会生成氢气,反应现象为固体部分溶解,同时有气体生成,B正确;“操作Ⅰ”和“操作Ⅱ”均为过滤,需要用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,C错误;溶液G中溶质为硫酸亚铁和硫酸钠,溶液K中溶质为硫酸亚铁和可能剩余的硫酸,D错误。
9.答案 (1)冷却结晶
(2)乙醇
(3)①AC ②B
解析 (1)方案1的目的是用[Cu(NH3)4]SO4溶液制[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体,为了保持结晶水的存在,不能直接蒸发结晶,实验步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(2)根据题给资料卡③,向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入适量乙醇,会析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体,再过滤、洗涤、干燥即可。
(3)①减压过滤法通过降低瓶内气压,增大与大气压的差值,相对于普通过滤法具有过滤速度相对较快、得到的固体物质相对比较干燥的优点。胶体类混合物能透过滤纸,不能用过滤法分离;②根据题意,[Cu(NH3)4]SO4·H2O在水中可溶,在乙醇中难溶,为了能充分洗掉可能存在的杂质,最适合在“洗涤”步骤中作为洗涤液的是乙醇与水的混合液。
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2025苏教版高中化学必修第一册
专题2 研究物质的基本方法
第一单元 研究物质的实验方法
第1课时 物质的分离与提纯
基础过关练
题组一 实验安全与基本规范
1.在工业生产与实验操作中要具备良好的安全意识。下列所示危险化学品分类标志对应不正确的是( )
2.在实验室和生产生活中,安全都是最重要的。下列安全问题的处理方法不正确的是( )
A.电器着火时应马上切断电源
B.将过期的化学药品直接倒入下水道
C.少量浓硫酸溅到皮肤上,立即用大量水冲洗
D.将肥皂水涂在天然气管道接口处,检验是否漏气
3.(2023江苏常熟中学调研)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,下列装置及操作正确的是 ( )
A.加入石灰石 B.制备装置
C.收集装置 D.处理废液
题组二 物质的结晶与过滤
4.以下过滤操作中,不正确的是( )
A.滤纸应紧贴漏斗内壁并用少量水润湿,使滤纸与漏斗壁之间没有气泡
B.漏斗下端尖嘴处应紧靠烧杯内壁
C.倒入漏斗的过滤液的液面应高于滤纸边缘
D.要沿着玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒过滤液
5.(经典题)要从KCl和MnO2的混合物中回收MnO2,下列操作顺序正确的是(已知MnO2为黑色难溶于水的固体)( )
A.溶解 过滤 蒸发 洗涤
B.溶解 过滤 洗涤 干燥
C.溶解 过滤 蒸发 干燥
D.溶解 洗涤 过滤 干燥
6.(2024河北保定月考)粗略测定草木灰中碳酸钾的含量,需经称量、溶解、过滤、蒸发等操作。下列图示对应的操作不规范的是( )
题组三 蒸馏、萃取与分液
7.(2023河北唐山第一中学月考)材料一:我国明代《本草纲目》中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”
材料二:《本草衍义》中对精制砒霜有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结,累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”
材料一中的“法”,材料二中的操作方法分别指( )
A.蒸馏、蒸发
B.萃取、蒸馏
C.蒸发、过滤
D.蒸馏、升华
8.(2023浙江温州期中)实验室用如图所示的装置蒸馏海水,下列说法正确的是( )
A.蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的作用是防止暴沸
B.实验时冷却水应从a口进入,从b口流出
C.锥形瓶中能收集到高浓度的氯化钠溶液
D.该装置可用于分离海水中的NaCl和MgCl2
9.(2024河北名校强基联盟联考)下列实验操作中,正确的是( )
A.蒸发操作时,将KCl溶液直接蒸干得到KCl晶体
B.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出后,再将上层液体从下口放出到另一个烧杯中
C.蒸馏操作时,先点燃酒精灯,后通冷却水
D.萃取操作中,倒转分液漏斗振荡,并适时旋开活塞放气
10.(2023江苏盐城响水中学期中)下列能达到实验目的的是( )
A.稀释浓硫酸 B.灼烧碎海带
C.用酒精萃取碘水中的碘 D.分离乙酸(沸点为118 ℃)
和乙醚(沸点为34 ℃)
11.(经典题)回答下列问题:
(1)写出图中①~④仪器的名称:
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
① ;② ;③ ;④ 。
(2)仪器①~④中,使用时必须检查是否漏水的有 。(填序号)
(3)分离碘水中的碘单质,可先向碘水中加入 (填“CCl4”或“乙醇”),静置一段时间后现象是 ,选择装置 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行 (填操作名称),再选装置 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行分离。
能力提升练
题组一 化学实验的基本操作与技能
1.(2023福建漳州华安第一中学月考)下列关于化学实验操作或实验事故处理的叙述错误的是 ( )
A.做蒸馏实验时,液体沸腾后发现忘记加沸石,应立即添加
B.实验室中用高锰酸钾制取氧气结束时,应先把导管从水中移出,再撤去酒精灯
C.少量强碱溶液滴到皮肤上时,要先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液
D.取用化学药品时,应特别注意观察药品包装容器上的安全警示标识
2.(2023山东济南学情检测)规范的实验操作是进行科学探究的重要保障。下列实验操作中,不合理的是( )
A.使用量筒量取液体,读数时,视线与凹液面的最低处保持水平
B.提纯混有少量氯化钾的硝酸钾:先将样品溶于热水中制成饱和溶液,再冷却结晶、过滤
C.测定某溶液的pH时,用玻璃棒蘸取待测溶液滴到湿润的pH试纸上
D.做CO还原Fe2O3实验时,先向盛Fe2O3的玻璃管中通入CO一段时间后再加热
3.(2024江苏扬州五校联考)下列实验方法或操作正确的是( )
4.(2024河北邢台第一中学月考)下列实验操作中,与其他三项的目的不属于同一类的是( )
A.点燃氢气、一氧化碳等可燃性气体前,先检验气体的纯度
B.在使用氢气还原氧化铜时,先向硬质玻璃管中通入氢气
C.在进行铁丝燃烧实验前,先向充满氧气的集气瓶中加入一层细沙
D.做酸碱中和反应实验时,先在碱溶液中滴入1~2滴酚酞溶液
题组二 物质的分离与提纯
5.三国时期曹植在《七步诗》中这样写道:“煮豆持作羹,漉豉以为汁。萁在釜下燃,豆在釜中泣……”诗文中所说的“漉”涉及的化学实验基本操作是( )
6.下列除去杂质的方法中合理的是( )
A.除去N2中的少量O2,通过灼热的焦炭,收集气体
B.除去CO2中的少量CO,用酒精灯加热
C.除去FeSO4溶液中的少量CuSO4,加入足量铁屑,充分反应后过滤
D.除去KCl溶液中的少量MgCl2,加入适量NaOH溶液,过滤
7.(2024山东青岛期中)苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组提纯粗苯甲酸(含少量NaCl和泥沙)的流程如下:
已知:苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,且变化较大,100 ℃以上会升华。
下列说法错误的是( )
A.加入热水的目的是增大苯甲酸的溶解度
B.操作1是趁热过滤,目的是防止苯甲酸结晶析出
C.操作2是蒸发结晶
D.洗涤苯甲酸晶体时用冷水,洗涤效果更好
8.(2024河北石家庄第二中学月考)某工厂的废水中含有大量的FeSO4、较多的CuSO4和少量的Na2SO4。为了减少污染并变废为宝,某实验小组设计了如图流程制备绿矾(FeSO4·7H2O)并回收金属铜。
下列说法正确的是( )
A.“试剂①”为铁粉,“试剂②”为稀盐酸
B.加入“试剂②”时,固体H部分溶解同时有气体生成
C.进行“操作Ⅰ”和“操作Ⅱ”时,需要用到的玻璃仪器只有烧杯、漏斗
D.“溶液G”和“溶液K”中都只含一种溶质
9.[Cu(NH3)4]SO4·H2O常用作杀虫剂、媒染剂,某小组在实验室以铜为主要原料合成该物质的路线如图所示:
资料卡:①[Cu(NH3)4]SO4·H2O为绛蓝色晶体。
②(NH4)2SO4和[Cu(NH3)4]SO4·H2O在水中均可溶,在乙醇中均难溶。
③若向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,会析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。
请回答下列问题:
(1)方案1的实验步骤为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
(2)方案2的实验步骤为:向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入适量 (填试剂名称),过滤、洗涤、干燥。
(3)方案1、2中步骤均有过滤、洗涤、干燥。
①过滤的主要目的是将固液混合物进行分离。中学化学中常见的固液混合物分离的操作有“倾析法”“普通过滤法”和“减压过滤法”等,操作示意图如下:
减压过滤法相对于普通过滤法的优点为 (填字母,下同)。
A.过滤速度相对较快
B.能过滤胶体类混合物
C.得到的固体物质相对比较干燥
②下列最适合在“洗涤”步骤中作为洗涤液的是 。
A.蒸馏水
B.乙醇与水的混合液
C.饱和(NH4)2SO4溶液
答案与分层梯度式解析
专题2 研究物质的基本方法
第一单元 研究物质的实验方法
第1课时 物质的分离与提纯
基础过关练
1.D A为爆炸品标志,正确;B为腐蚀品标志,正确;C为有毒品标志,正确;D为放射性物品标志,D错误。
2.B 电器着火时应立即切断电源,A正确;过期的化学药品需要单独处理,不能随意丢弃,B错误;浓硫酸具有强腐蚀性,少量浓硫酸溅到皮肤上,应先用大量的水冲洗,最后涂上碳酸氢钠溶液,C正确;可用涂肥皂水的方法判断接口处是否漏气,D正确。
3.C 向试管中加入石灰石时,先将试管横放,用镊子把石灰石放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,A错误;该装置中,长颈漏斗的下端没有伸入液面以下,会导致生成的气体从长颈漏斗逸出,B错误;二氧化碳的密度比空气大,所以用图示装置收集二氧化碳时,二氧化碳应从长管进入,C正确;实验后的废液要倒入废液缸内,不能倒入水池,以免造成水污染,D错误。
4.C 滤纸应紧贴漏斗内壁并用少量水润湿,使滤纸与漏斗壁之间没有气泡,A正确;漏斗下端尖嘴处应紧靠烧杯内壁,防止液体飞溅,B正确;倒入漏斗的过滤液的液面应低于滤纸边缘,C错误;要沿着玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒过滤液,防止液体飞溅,D正确。
5.B 向KCl和MnO2的混合物中先加入足量的水,KCl溶于水形成溶液,而MnO2不溶于水;再过滤,把MnO2从溶液中分离出来;然后对MnO2进行洗涤;最后干燥MnO2,得到纯净的MnO2,B项正确。
6.C 用托盘天平称量药品,遵循“左物右码”,A正确;溶解时用玻璃棒搅拌,可以加速固体溶解,B正确;过滤时应用玻璃棒引流,C错误;蒸发时使用玻璃棒搅拌,使混合物受热均匀,D正确。
7.D 材料一中的“法”是利用物质沸点不同进行的蒸馏操作;材料二中的操作方法为升华。
8.A 蒸馏实验中,要在蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片,以防止液体暴沸,A正确;实验时冷却水应从b口进入,从a口流出,B错误;高浓度的NaCl溶液存在于蒸馏烧瓶中,锥形瓶中能收集到蒸馏水,C错误;NaCl和MgCl2均易溶于水,该装置不能用于分离海水中的NaCl和MgCl2,D错误。
9.D 蒸发操作时,当有大量晶体析出时停止加热,A项错误;分液操作时,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到另一个烧杯中,B项错误;蒸馏操作时,先通冷却水,后点燃酒精灯,C项错误;萃取操作中,倒转分液漏斗振荡,并适时旋开活塞放气,D项正确。
10.D 浓硫酸溶于水放热,稀释浓硫酸的时候,应该将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,A错误;灼烧碎海带应该在坩埚中进行,不能在蒸发皿中,B错误;酒精和水互溶,不能用酒精萃取碘水中的碘(易错点)C错误;乙酸和乙醚互溶,二者沸点相差较大,可以采用蒸馏的方法分离,D正确。
11.答案 (1)蒸馏烧瓶 冷凝管 分液漏斗 坩埚
(2)③
(3)CCl4 分层,上层液体几乎无色,下层溶液呈紫红色 Ⅱ 萃取、分液 Ⅰ
解析 (1)①~④仪器的名称分别为蒸馏烧瓶、冷凝管、分液漏斗、坩埚。
(3)碘在CCl4中的溶解度比在水中大,并且CCl4和水互不相溶。现象是分层,上层液体几乎无色,下层溶液呈紫红色。可用萃取、分液的方法分离碘水中的碘单质,选装置Ⅱ。用分液的方法将两层液体分开,再用蒸馏法将I2与CCl4分离,选装置Ⅰ。
能力提升练
1.A 做蒸馏实验时,加热前应在蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片,防止暴沸,若液体沸腾后发现忘记添加沸石,应立即停止加热,待液体冷却后补加,A错误;实验室中用高锰酸钾制取氧气结束时,应先把导管从水中移出,再撤去酒精灯,防止水沿着导管倒吸入试管内,使试管炸裂,B正确;少量强碱溶液滴到皮肤上,要先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液,C正确;部分化学药品有毒或易燃易爆等,则取用化学药品时需注意观察药品包装容器上的安全警示标识,D正确。
2.C 使用量筒量取液体,读数时,视线要与凹液面的最低处保持水平,A正确;由于KNO3的溶解度随温度升高而增大明显,KCl的溶解度随温度升高变化不大,除去KNO3中的少量KCl,应先将样品溶于热水中制成饱和溶液,再冷却结晶、过滤,B正确;测定某溶液的pH时,pH试纸不能润湿,否则会对溶液起稀释作用(易错点),可能会引起误差,C错误;做CO还原Fe2O3实验时,为防止装置中的空气与CO混合加热发生爆炸,要先向盛Fe2O3的玻璃管中通入CO一段时间,待空气排尽后再加热,D正确。
3.A 量筒不能用于稀释浓硫酸,B错误;过滤时应该使用玻璃棒引流,C错误;温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相平,冷却水应“下进上出”,D错误。
4.D A项,点燃可燃性气体前需要检验气体纯度,避免爆炸,与实验安全有关;B项,做H2还原CuO实验前先通入氢气排净装置中的空气,以避免爆炸,与实验安全有关;C项,在集气瓶中加入一层细沙,可防止生成的高温的四氧化三铁直接接触瓶底而使集气瓶炸裂,与实验安全有关;D项,做酸碱中和反应实验时加入酚酞溶液,与实验安全无关。故选D。
5.C “漉豉以为汁”,属于固液分离,“漉”涉及的化学实验基本操作是过滤,选C。
6.C 除去N2中少量的O2,通过灼热的焦炭,会生成二氧化碳气体,引入新杂质,A错误;用酒精灯加热的方法无法除去CO2中混有的少量CO,应该把混合气体通过灼热的氧化铜,B错误;除去FeSO4溶液中的少量CuSO4,应加入足量铁屑,发生反应:Fe+CuSO4 Cu+FeSO4,充分反应后过滤即可,C正确;除去KCl溶液中的少量MgCl2,应加入适量KOH溶液,然后过滤,加入NaOH溶液,会引入Na+,产生新的杂质,D错误。
7.C 苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,加入热水的目的是增大苯甲酸的溶解度,A正确;苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,且变化较大,操作1是趁热过滤,目的是防止苯甲酸结晶析出,B正确;苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,且变化较大,操作2应为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,C错误;洗涤苯甲酸晶体时用冷水,可以减少苯甲酸的溶解,D正确。
8.B 向废水中先加入过量的铁粉,Fe可与CuSO4反应生成Cu和FeSO4,过滤得到溶液G,固体H为Cu和过量的铁粉,向固体H中加入稀硫酸,H2SO4与铁粉反应生成硫酸亚铁和H2,过滤得到溶液K,溶液K与溶液G混合后,经一系列操作得到绿矾(解题技法)为避免引入新的杂质,“试剂②”应为稀硫酸,A错误;固体H为Cu和过量的铁粉,加入稀硫酸,H2SO4和铁粉反应会生成氢气,反应现象为固体部分溶解,同时有气体生成,B正确;“操作Ⅰ”和“操作Ⅱ”均为过滤,需要用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,C错误;溶液G中溶质为硫酸亚铁和硫酸钠,溶液K中溶质为硫酸亚铁和可能剩余的硫酸,D错误。
9.答案 (1)冷却结晶
(2)乙醇
(3)①AC ②B
解析 (1)方案1的目的是用[Cu(NH3)4]SO4溶液制[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体,为了保持结晶水的存在,不能直接蒸发结晶,实验步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(2)根据题给资料卡③,向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入适量乙醇,会析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体,再过滤、洗涤、干燥即可。
(3)①减压过滤法通过降低瓶内气压,增大与大气压的差值,相对于普通过滤法具有过滤速度相对较快、得到的固体物质相对比较干燥的优点。胶体类混合物能透过滤纸,不能用过滤法分离;②根据题意,[Cu(NH3)4]SO4·H2O在水中可溶,在乙醇中难溶,为了能充分洗掉可能存在的杂质,最适合在“洗涤”步骤中作为洗涤液的是乙醇与水的混合液。
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