2025年下學(xué)期高二化學(xué)物質(zhì)分離與提純實(shí)驗(yàn)試題一、單項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分）下列分離方法適用于除去NaCl溶液中泥沙的是（）A.蒸餾B.過濾C.萃取D.升華解析：泥沙為不溶性固體雜質(zhì)，與溶液的分離需用過濾法。蒸餾適用于沸點(diǎn)不同的液體混合物，萃取用于溶質(zhì)在互不相溶溶劑中分配比不同的分離，升華適用于易升華固體（如碘單質(zhì)）與非升華物質(zhì)的分離。答案：B實(shí)驗(yàn)室用四氯化碳萃取碘水中的碘，靜置分層后，有機(jī)相所在的位置及顏色是（）A.上層，紫紅色B.下層，紫紅色C.上層，棕黃色D.下層，棕黃色解析：四氯化碳密度大于水，萃取碘后有機(jī)相在下層，碘的四氯化碳溶液呈紫紅色。若使用苯或汽油作萃取劑，有機(jī)相在上層。答案：B下列關(guān)于蒸餾操作的說法錯誤的是（）A.溫度計水銀球應(yīng)位于蒸餾燒瓶支管口處B.冷凝管中冷卻水應(yīng)從下口進(jìn)、上口出C.加入沸石的目的是防止液體暴沸D.蒸餾結(jié)束后應(yīng)先停止通冷卻水，再熄滅酒精燈解析：蒸餾結(jié)束后需先熄滅酒精燈，繼續(xù)通冷卻水至餾分完全冷卻，防止殘留蒸汽逸出。答案：D分離KNO?和NaCl的混合物（兩者溶解度隨溫度變化差異顯著），最適宜的方法是（）A.過濾B.蒸發(fā)結(jié)晶C.降溫結(jié)晶D.萃取分液解析：KNO?溶解度隨溫度升高顯著增大，NaCl溶解度受溫度影響小，故可通過加熱溶解、降溫結(jié)晶分離KNO?，NaCl留在母液中。答案：C下列物質(zhì)除雜（括號內(nèi)為雜質(zhì)）的方法錯誤的是（）A.CuO（C）：在空氣中灼燒B.NaCl（KNO?）：蒸發(fā)結(jié)晶C.CO?（HCl）：通過飽和Na?CO?溶液洗氣D.FeCl?溶液（CuCl?）：加入過量鐵粉后過濾解析：CO?會與Na?CO?溶液反應(yīng)生成NaHCO?，應(yīng)使用飽和NaHCO?溶液除去HCl。答案：C紙層析法分離色素的原理是（）A.溶解度差異B.沸點(diǎn)差異C.吸附性差異D.密度差異解析：紙層析利用固定相（濾紙纖維）對不同色素吸附力不同，及流動相（展開劑）對色素溶解度不同，導(dǎo)致色素隨展開劑移動速率差異而分離。答案：C下列實(shí)驗(yàn)操作中，不需要使用玻璃棒的是（）A.過濾B.蒸發(fā)C.分液D.溶解解析：分液操作使用分液漏斗，無需玻璃棒。過濾需玻璃棒引流，蒸發(fā)需玻璃棒攪拌防局部過熱，溶解需玻璃棒加速溶解。答案：C用升華法提純碘單質(zhì)時，需控制的關(guān)鍵條件是（）A.溫度低于碘的熔點(diǎn)B.溫度高于碘的沸點(diǎn)C.隔絕空氣D.加入催化劑解析：升華是固體直接變?yōu)闅怏w的過程，需控制溫度高于碘的升華點(diǎn)（約113℃）但低于其熔點(diǎn)（113.5℃），避免碘熔化。答案：A下列關(guān)于洗滌沉淀的說法正確的是（）A.用蒸餾水洗滌AgCl沉淀以除去表面吸附的Na?B.用稀鹽酸洗滌BaCO?沉淀以提高純度C.洗滌時應(yīng)將沉淀轉(zhuǎn)移至燒杯中，加洗滌劑攪拌后過濾D.洗滌次數(shù)越多，沉淀純度越高解析：BaCO?會與稀鹽酸反應(yīng)溶解，應(yīng)使用蒸餾水洗滌；洗滌時直接向漏斗中加洗滌劑至浸沒沉淀，待液體自然流下，無需轉(zhuǎn)移至燒杯；過度洗滌可能導(dǎo)致沉淀溶解損失。答案：A分離乙醇（沸點(diǎn)78℃）和乙酸乙酯（沸點(diǎn)77℃）的混合物，最合理的方法是（）A.蒸餾B.分餾C.萃取D.過濾解析：乙醇與乙酸乙酯沸點(diǎn)接近（相差1℃），普通蒸餾難以分離，需用分餾（多次蒸餾）提高分離效率。答案：B二、填空題（每空2分，共40分）實(shí)驗(yàn)室分離Fe(OH)?膠體和NaCl溶液的方法是________，所需主要儀器為________。答案：滲析；半透膜（或滲析袋）粗鹽提純的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：溶解→→→蒸發(fā)結(jié)晶。其中，加入BaCl?溶液的作用是除去________（填離子符號）。答案：過濾（除不溶性雜質(zhì)）；加入沉淀劑（如BaCl?、NaOH、Na?CO?）；SO?2?某同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行蒸餾實(shí)驗(yàn)，指出兩處錯誤：①________________________；②________________________。（裝置描述：蒸餾燒瓶中液體體積約為2/3，溫度計水銀球插入液面以下，冷凝管冷卻水從上端進(jìn)入）答案：①蒸餾燒瓶中液體體積超過容積的2/3；②溫度計水銀球未位于支管口處（或冷卻水進(jìn)出口方向錯誤）用CCl?萃取碘水后，分層現(xiàn)象如圖所示，其中：（圖中上層為無色，下層為紫紅色）①A層液體為________（填“水層”或“有機(jī)層”）；②分離兩層液體的操作是________，需使用的儀器為________。答案：①水層；②分液；分液漏斗化學(xué)方法除雜的“四原則”是：不增（不引入新雜質(zhì)）、、易分離、易復(fù)原。用灼熱的CuO除去CO中的CO?是否符合該原則？（填“是”或“否”），理由是________________。答案：不減（不減少被提純物質(zhì)）；否；CO會與CuO反應(yīng)被消耗三、實(shí)驗(yàn)題（共30分）某小組設(shè)計實(shí)驗(yàn)提純含有少量泥沙、NaCl和MgCl?的粗KNO?樣品，步驟如下：步驟1：將樣品溶于蒸餾水，攪拌后過濾；步驟2：向?yàn)V液中加入過量X溶液，攪拌后過濾；步驟3：向?yàn)V液中加入適量Y溶液，調(diào)節(jié)pH至中性；步驟4：將溶液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、烘干，得到純KNO?。（1）步驟1的目的是除去________；（2分）（2）步驟2中X溶液為________（填化學(xué)式），作用是除去________；（4分）（3）步驟3中Y溶液為________（填名稱），寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：；（4分）（4）步驟4中“蒸發(fā)濃縮”時，若蒸發(fā)過度，可能導(dǎo)致的后果是；（2分）（5）若樣品中NaCl含量較高，可在步驟4前增加“用適量熱水溶解、趁熱過濾”的操作，目的是________。（3分）答案：（1）泥沙（不溶性雜質(zhì)）（2）KOH；Mg2?（或MgCl?）（3）硝酸；H?+OH?=H?O（4）NaCl結(jié)晶析出，降低KNO?純度（5）減少NaCl在溶液中的殘留量（利用NaCl溶解度受溫度影響小，趁熱過濾除去部分NaCl）工業(yè)廢水中含有CuSO?和FeSO?，某同學(xué)設(shè)計如下流程回收Cu和FeSO?·7H?O晶體：廢水→加入過量試劑A→過濾→濾渣B（含Cu和過量A）→加入適量試劑C→過濾→Cu和溶液D↑溶液D與上述濾液合并→蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶→FeSO?·7H?O（1）試劑A為________（填名稱），試劑C為________（填化學(xué)式）；（4分）（2）濾渣B的成分為________；（2分）（3）寫出加入試劑A時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：；（3分）（4）“蒸發(fā)濃縮”時需控制溫度不宜過高，原因是；（3分）（5）若直接蒸發(fā)廢水制備FeSO?·7H?O，產(chǎn)品中可能混有的雜質(zhì)是________。（3分）答案：（1）鐵粉；H?SO?（2）Cu、Fe（過量鐵粉）（3）Fe+CuSO?=FeSO?+Cu（4）防止FeSO?·7H?O失去結(jié)晶水或Fe2?被氧化（5）CuSO?·5H?O（或CuSO?）四、綜合應(yīng)用題（共20分）某工廠用廢鐵屑（含F(xiàn)e?O?、油污等雜質(zhì)）制備FeCl?·6H?O晶體，實(shí)驗(yàn)流程如下：廢鐵屑→堿洗→水洗→酸溶→氧化→除雜→蒸發(fā)濃縮→結(jié)晶→FeCl?·6H?O（1）“堿洗”的目的是除去油污，試劑為熱的________溶液（填化學(xué)式）；（2分）（2）“酸溶”時選擇稀鹽酸而不選稀硫酸的原因是________；（3分）（3）“氧化”步驟需加入H?O?溶液，將Fe2?氧化為Fe3?，反應(yīng)的離子方程式為________；（3分）（4）“除雜”時需調(diào)節(jié)溶液pH至3~4，使Fe3?完全沉淀為Fe(OH)?，再用鹽酸溶解。若pH過高，可能導(dǎo)致的后果是________；（3分）（5）若最終得到27.0gFeCl?·6H?O晶體（摩爾質(zhì)量270g/mol），則理論上需消耗含F(xiàn)e56%的廢鐵屑________g。（3分）答案：（1）Na?CO?（或NaOH）（2）避免引入SO?2?雜質(zhì)，影響FeCl?·6H?O純度（3）2Fe2?+H?O?+2H?=2Fe3?+2H?O（4）Fe(OH)?沉淀不完全或生成其他氫氧化物沉淀（5）5.6（解析：n(FeCl?·6H?O)=0.1mol，n(Fe)=0.1mol，m(Fe)=5.6g，廢鐵屑質(zhì)量=5.6g÷56%=10g？此處題目可能存在數(shù)據(jù)矛盾，按Fe守恒計算應(yīng)為5.6g純Fe，對應(yīng)廢鐵屑10g，但參考答案按27g晶體中Fe元素質(zhì)量計算：27g×(56/270)=5.6g，故廢鐵屑質(zhì)量=5.6g÷56%=10g。原答案“5.6”可能為筆誤，正確應(yīng)為10g。）五、拓展題（共20分）紙層析法分離菠菜葉中的色素實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)中，固定相為________，流動相為________（填“濾紙”或“石油醚”）；（4分）（2）濾紙條上出現(xiàn)四條色素帶，從下到上依次為：葉綠素b（黃綠色）、、葉綠素a（藍(lán)綠色）、胡蘿卜素（橙黃色）；（2分）（3）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)色素帶顏色偏淺，可能的原因是（寫出2點(diǎn)）；（4分）（4）與蒸餾法相比，紙層析法的優(yōu)點(diǎn)是________（寫出1點(diǎn)）。（2分）答案：（1）濾紙；石油醚（或展開劑）（2）葉黃素（黃色）（3）菠菜葉不新鮮、研磨時未加SiO?或CaCO?、展開劑液面高于濾液細(xì)線（4）分離效率高（或操作簡便、樣品用量少等）某混合氣體含CO?、SO?和水蒸氣，設(shè)計實(shí)驗(yàn)依次除去三種雜質(zhì)，選用的試劑及裝置如下：（裝置：洗氣瓶，試劑：①濃硫酸②飽和NaHCO?溶液③酸性KMnO?溶液）（1）合理的試劑順序是________（填序號）；（3分）（2）寫出除去SO?的離子方程式：；（3分）（3）若將除去水蒸氣的裝置放在最后，目的是。（2分）答案：（1）③②①（2）5SO?+2MnO??+2H?O=5SO?2?+2Mn2?+4H?（3）