高考化学二轮练习第10章第2节物质的分离提纯检验及气体制备练习.docx

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高考化学二轮练习第10章第2节物质的分离提纯检验及气体制备练习

2019高考化学二轮练习第10章第2节物质的分离、提纯、检验及气体制备练习

1．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：

选D。

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和CO2，达到实验目的。

2．（2018·福建三明高三四校联考）以下实验方法：

①用渗析法分离蛋白质和葡萄糖的混合物　②用盐析法分离油脂皂化反应的产物　③用升华法分离沙子和碘的混合物　④用重结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物　⑤用分液法分离水和溴乙烷的混合物　⑥用蒸馏法分离酒精与苯酚（沸点182℃）的混合物，正确的选项是（　　）

A．只有①不正确　　　　　　B．②⑤⑥不正确

C．只有③④⑥正确D．全部正确

解析：

选D。

葡萄糖分子可通过半透膜，蛋白质是胶体，不能通过半透膜，①正确；油脂皂化反应后的产物加食盐可析出高级脂肪酸钠，②正确；碘受热易升华，③正确；NaCl的溶解度受温度变化影响很小，而KNO3的溶解度受温度变化影响较大，故可通过重结晶法分离KNO3和NaCl的混合物，④正确；水和溴乙烷互不相溶，可用分液法分离，⑤正确；酒精和苯酚的沸点（分别为78.5℃和182℃）差别较大，可用蒸馏法分离，⑥正确。

3．为了除去粗盐中的CaCl2、MgSO4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行以下5项操作：

①过滤；②加过量的NaOH溶液；③加适量盐酸；④加过量Na2CO3溶液；⑤加过量的BaCl2溶液。

正确的操作顺序是（双选）（　　）

A．①④②⑤③B．④①②⑤③

C．②⑤④①③D．⑤②④①③

解析：

选CD。

除杂题目的解题思路为选择合适试剂把杂质转化为沉淀或气体，为了保证杂质完全除去，必须要加入过量的试剂，新加入的试剂因为过量而成为新的杂质，必须要在后续实验中除去。

此题加入的试剂及顺序是a.加过量的BaCl2溶液，除去SO

；b.加过量的NaOH溶液，除去Mg2＋；c.加过量的Na2CO3溶液除去Ba2＋、Ca2＋；d.过滤，除去生成的沉淀[CaCO3、BaCO3、Mg（OH）2和BaSO4]和泥沙；e.加适量的盐酸，除去过量的CO

和OH－，由于b步骤可以放在a步骤前面也可以放在c步骤后面，不影响除杂，但是a步骤必须要放在c步骤前面，保证过量的Ba2＋用后面所加的CO

除去。

所以前三步操作顺序可能出现三种情况：

abc、bac或acb均正确。

4．为了证明（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O（硫酸亚铁铵晶体）的成分中含有NH

、Fe2＋、SO

和H2O，以下实验表达中不正确的选项是（　　）

A．取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管中，加热，试管口有液体生成，则可证明晶体的成分中含有结晶水

B．硫酸亚铁铵晶体溶于水，得淡绿色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再滴入几滴新制氯水，溶液变为红色，则可证明晶体的成分中含有Fe2＋

C．硫酸亚铁铵晶体溶于水，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明晶体的成分中含有SO

D．取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管中，加入少量稀NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则可证明晶体的成分中含有NH

解析：

选D。

检验NH

所用的方法：

取试样少许于试管中，加入过量浓NaOH溶液，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则可证明晶体的成分中含有NH

。

5．（2018·山东济南高三质检）某化学兴趣小组的同学利用如下图实验装置进行物质的制备、性质验证等实验，请按要求填空：

（1）利用A或B装置可制取的气体有__________（写出两种即可）。

（2）A、C装置相连后可完成多种实验。

①在甲、乙、丙中分别盛装的试剂为稀盐酸、石灰石、次氯酸钙溶液，则实验开始后C中可观察到的现象为__________________________________________，该实验可说明相关酸的酸性强弱顺序是________________________________________________________________________。

②已知KMnO4在常温下可与浓盐酸反应生成Cl2，请利用图示装置设计一个简单的实验验证KMnO4、Cl2、Br2的氧化性强弱。

在甲、乙、丙中分别装入__________、__________、__________，反应中若观察到A中广口瓶的现象是__________，试管C中的现象是__________，则可证明其氧化性的强弱顺序为KMnO4>Cl2>Br2。

（3）当B中盛装浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上）后，可验证铜和浓硝酸反应生成了NO2。

B、D装置相连后，可进一步验证NO2和水的反应。

操作步骤为先关闭弹簧夹__________，再打开弹簧夹__________，使NO2充满试管丁，接着关闭弹簧夹a、b，打开弹簧夹c，然后__________，使烧杯中的水倒流入试管丁中。

解析：

（1）A、B装置为“固＋液不加热,气体”的装置，可以制取的气体有H2、CO2等。

（2）①A中发生的反应为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，C中发生的反应为CO2＋H2O＋Ca（ClO）2===CaCO3↓＋2HClO。

由此可知相关酸的酸性强弱是盐酸的酸性比碳酸的强，碳酸的酸性比次氯酸的强。

②根据要求，A中用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2，发生的反应为2MnO

＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；C中发生的反应为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。

则所加试剂和相应的实验现象分别为甲中装浓盐酸、乙中装KMnO4、丙中装溴化钠或溴化钾溶液，A中广口瓶有黄绿色气体产生，试管C中的溶液由无色变为橙色。

（3）若要在丁中收集NO2，则要把a、b打开，并关闭c。

当充满NO2后，再用热胀的方法对丁中的NO2加热，使其受热膨胀，并通过导管将NO2压入盛有水的烧杯中，使NO2与水接触，从而产生倒吸。

答案：

（1）H2、CO2（或其他合理答案）　

（2）①出现白色浑浊　盐酸>碳酸>次氯酸　②浓盐酸　KMnO4　溴化钠或溴化钾溶液　有黄绿色气体产生　溶液由无色变为橙色　（3）c　a、b　用热胀的方法对丁中的NO2加热，使其受热膨胀，并通过导管将NO2压入盛有水的烧杯中，使NO2与水接触，从而产生倒吸

6．某兴趣小组设计了如下图的实验装置，既可用于制取气体，又可用于收集和验证气体的性质。

（1）在不改变Ⅰ、Ⅱ装置及位置的前提下，若要制取和收集NO气体，可采取的改进方法是装置Ⅱ内充满水；若要制取和收集NO2气体，可采取的改进方法是________________________________________________________________________。

（2）装置Ⅲ中使用球形干燥管D可防止液体倒吸，其原因是

________________________________________________________________________。

解析：

（1）装置Ⅱ如果是用排空气法收集气体，可收集的是密度小于空气密度的气体，而NO2的密度大于空气的密度，在不能改变装置结构的前提下，只能用排液法来收集，所排液体不能与NO2反应、难挥发且NO2不在其中溶解。

（2）当气体被吸收时，液体上升到球形管中。

由于球形管容积较大，导致试管中的液面明显下降，使球形管管口脱离液面，球形管中的液体由于重力的作用，又流回试管中，从而防止了倒吸。

答案：

（1）在Ⅱ装置中加满难挥发的有机溶剂　

（2）见解析

7．绿矾（FeSO4·7H2O）是治疗缺铁性贫血的特效药的主要成分。

下面是以铁屑（含少量锡等杂质）生产绿矾的一种方法：

已知：

在H2S饱和溶液中，SnS沉淀完全时的pH为1.6；FeS开始沉淀时的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5。

（1）确认得到的绿矾晶体中不含有Fe3＋的实验操作是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）操作Ⅱ在溶液中用稀硫酸酸化至pH＝2的目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

通入硫化氢至饱和的目的是①除去操作Ⅰ所得溶液中剩余的Sn2＋等杂质离子；②________________________________________________________________________。

（3）操作Ⅳ的操作顺序依次为__________、结晶、__________。

（4）操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②________________________________________________________________________。

解析：

（1）确认得到的绿矾晶体中不含有Fe3＋的实验操作是取少量晶体溶于水，滴加KSCN溶液，若不出现红色，说明不含有Fe3＋。

（2）H2S不仅提供了S2－可沉淀Sn2＋等杂质离子，还具有还原性，可与Fe3＋反应，从而避免Fe2＋被氧化。

（3）操作Ⅳ的操作顺序依次为蒸发、结晶、过滤。

（4）操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗。

答案：

（1）取少量晶体溶于水，滴加KSCN溶液，若不出现红色，说明不含有Fe3＋

（2）使Sn2＋完全变成SnS沉淀，而Fe2＋不沉淀　防止Fe2＋被氧化　（3）蒸发　过滤　（4）降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗

1．（2017·高考安徽卷）以下有关实验操作、现象和解释或结论都正确的选项是（　　）

选项实验操作现象解释或结论

A过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液溶液呈红色稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋

BAgI沉淀中滴入稀KCl溶液有白色沉淀出现AgCl比AgI更难溶

CAl箔插入稀HNO3中无现象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜

D用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上试纸变蓝色浓氨水呈碱性

解析：

选D。

A项，

；B项，AgI比AgCl更难溶，故无白色沉淀出现；C项，Al与稀HNO3反应生成气体，在常温下Al与浓HNO3才发生钝化。

2．（2017·高考海南卷）硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：

步骤1　将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。

步骤2　向处理过的铁屑中加入过量的3mol·L－1H2SO4溶液，在60℃左右使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO4溶液。

步骤3　向所得FeSO4溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。

请回答以下问题：

（1）在步骤1的操作中，以下仪器中不必用到的有__________（填仪器编号）；

①铁架台　②燃烧匙　③锥形瓶　④广口瓶

⑤研钵　⑥玻璃棒　⑦酒精灯

（2）在步骤2中所加的硫酸必须过量，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

（3）在步骤3中，“一系列操作”依次为__________、__________和过滤。

（4）本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3＋杂质。

检验Fe3＋常用的试剂是__________，可以观察到的现象是________________________________________________________________________。

解析：

（1）由题意知，在步骤1的操作中，能用到的仪器有铁架台、锥形瓶、玻璃棒、酒精灯，用不到的仪器是燃烧匙、广口瓶和研钵。

（2）在步骤2中所加的硫酸必须过量，是为了抑制二价铁离子的水解。

（3）在步骤3中，“一系列操作”依次为加热浓缩、冷却结晶和过滤。

（4）检验Fe3＋常用KSCN溶液，若含有Fe3＋则加入KSCN后溶液显红色。

答案：

（1）②④⑤

（2）抑制Fe2＋的水解

（3）加热浓缩　冷却结晶

（4）KSCN　溶液显红色

3．（2017·高考天津卷）纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。

制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O，经过滤、水洗除去其中的Cl－，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。

用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小，用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：

一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3＋，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe（SO4）2标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋。

请回答以下问题：

（1）TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）检验TiO2·xH2O中Cl－是否被除净的方法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）以下可用于测定TiO2粒子大小的方法是__________（填字母代号）。

a．核磁共振法b．红外光谱法

c．质谱法d．透射电子显微镜法

（4）配制NH4Fe（SO4）2标准溶液时，加入一定量H2SO4的原因是__________________；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的__________（填字母代号）。

（5）滴定终点的现象是__________。

（6）滴定分析时，称取TiO2（摩尔质量为Mg·mol－1）试样wg，消耗cmol·L－1NH4Fe（SO4）2标准溶液VmL，则TiO2质量分数表达式为________________________________________________________________________。

（7）判断以下操作对TiO2质量分数测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

①若在配制标准溶液过程中，烧杯中的NH4Fe（SO4）2溶液有少量溅出，使测定结果__________。

②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，使测定结果__________。

解析：

此题为无机实验题，考查内容有：

化学反应方程式的书写，实验方法、现象的描述，化学仪器的选用，实验数据处理以及误差分析。

（1）由“TiCl4水解生成TiO2·xH2O”可知反应物为TiCl4和水，生成物中有TiO2·xH2O，根据质量守恒定律，生成物中还要有H、Cl元素，即化合物HCl，配平即得该反应方程式。

（2）通过检验最后阶段洗液中有无Cl－，判断TiO2·xH2O中Cl－是否被除净。

（3）核磁共振法用于测定有机物中氢原子的种类和个数比，红外光谱用于测定有机物中化学键的种类，质谱法用于测定有机物的相对分子质量，透射电子显微镜法用于测定粒子大小。

（5）滴定终点时，Fe3＋与KSCN反应，溶液呈红色。

（6）滴定反应为：

Ti3＋＋Fe3＋===Ti4＋＋Fe2＋，结合钛原子守恒可得关系式

TiO2～Ti3＋～NH4Fe（SO4）2

设试样中含TiO2的质量为mg　则

TiO2～NH4Fe（SO4）2

Mg1mol

mgcmol·L－1×V×10－3L

m＝

＝

g

（7）配制溶液时，NH4Fe（SO4）2溅出，使NH4Fe（SO4）2溶液浓度减小，滴定时耗用NH4Fe（SO4）2溶液的体积偏大，使测定结果偏高。

正确读取刻度为②，俯视读取刻度为①，使NH4Fe（SO4）2溶液的体积偏小，测定结果偏低。

答案：

（1）TiCl4＋（x＋2）H2OTiO2·xH2O↓＋4HCl

（2）取少量水洗液，滴加AgNO3溶液，不产生白色沉淀，说明Cl－已除净

（3）d

（4）抑制NH4Fe（SO4）2水解　ac

（5）溶液变为红色

（6）

（或

%）

（7）①偏高　②偏低

1.

实验室可用如下图的装置制取气体，以下有关说法正确的选项是（　　）

A．实验室不能用这种装置来制取氢气

B．这种装置可以不用加热试管来检查装置的气密性

C．食盐跟浓硫酸反应制氯化氢的实验能用这种装置

D．利用这种装置制取乙炔可以随制随停

解析：

选B。

该装置是根据启普发生器原理组装而成的，可用于制取氢气，是一种仅适用于室温下可以随制随停的气体发生装置。

可不用加热试管来检查装置的气密性，塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，向长颈漏斗中注入一定量的水，并使漏斗内的液面高于试管内的液面，停止加水后，若长颈漏斗与试管中的液面差保持不变，说明装置气密性良好。

食盐是粉末状固体，且此反应需要加热，不符合启普发生器制取气体的条件。

电石与水反应剧烈，放出大量的热，不能用该装置制取乙炔。

2．（2018·宁夏石嘴山高三第一次模拟）根据实验目的判断以下实验操作或装置正确的选项是（　　）

目的实验室制O2配制稀硫酸溶液

装置或操作

选项AB

目的在铁制品上镀铜净化、精制淀粉胶体

装置或操作

选项CD

解析：

选D。

A中，用此装置气体会从长颈漏斗中逸出，应用分液漏斗；B中，浓硫酸的稀释不能在容量瓶中进行；根据电镀原理，镀件应与电源的负极相连，C错。

3．海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。

如下图是实验室从海藻里提取碘的流程的一部分。

以下判断正确的选项是（　　）

A．步骤①、③的操作分别是过滤、萃取

B．可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全

C．步骤③中加入的有机溶剂是裂化汽油或乙醇

D．步骤④的操作是过滤

解析：

选A。

通过过滤除去海藻灰悬浊液中难溶性杂质而得到含有I－的溶液，该溶液中通入Cl2将I－氧化为I2，萃取后经加热蒸发等操作即得晶体I2，应选项A正确，D错误。

若溶液中仍含有I－，用淀粉溶液检验不出来，应选项B错误。

裂化汽油中含有的不饱和烃能与I2发生反应，乙醇能与H2O互溶，应选项C错误。

4．以下装置或操作能达到实验目的的是（　　）

解析：

选C。

A项，集气瓶口应用棉花而不能封闭；B项中Zn应插入ZnSO4溶液中，Cu应插入CuSO4溶液中；D项应是“长进短出”方可排出空气。

5．关于以下各实验装置图的表达中，正确的选项是（双选）（　　）

A．装置①可用于分离沸点不同且互溶的液体混合物

B．装置②可用于吸收HCl气体，并防止倒吸

C．以NH4Cl为原料，装置③可用于实验室制备少量NH3

D．装置④中从b口进气可用排水法收集NO、CO等气体

解析：

选AD。

此题考查化学实验的基本操作及其注意事项。

难度中等。

常用蒸馏的方法分离沸点不同且互溶的液体混合物，故A正确；导气管伸入水层，不能防止倒吸，故B错误；生成的氨气和氯化氢在试管口处又生成氯化铵，无法得到氨气，故C错误；NO、CO均不溶于水，从b进入，将水排出，得到纯净的气体，D正确。

6．为提纯以下物质（括号内的物质是杂质），所选用的除杂试剂和分离方法都正确的选项是（　　）

选项被提纯的物质（括号内为杂质）除杂试剂分离方法

A溴化钠溶液（NaI）氯水、CCl4萃取、分液

BCO（CO2）饱和NaHCO3溶液洗气

CFeSO4[Fe2（SO4）3]足量铁屑过滤

D苯酚（甲苯）酸性高锰酸钾分液

解析：

选C。

此题考查混合物的分离、提纯，中等难度。

选项A引入Cl－；B项无法除去杂质CO2；D项将苯酚、甲苯均氧化；C项发生：

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，过量的Fe可被过滤除去。

7．除去以下括号内杂质的试剂或方法正确的选项是（　　）

A．HNO3溶液（H2SO4），适量BaCl2溶液，过滤

B．CO2（SO2），饱和Na2CO3溶液、浓硫酸，洗气

C．C2H6（C2H4），高温高压催化剂通入氢气

D．C2H5OH（CH3COOH），加足量CaO，蒸馏

解析：

选D。

HNO3溶液中混有H2SO4时，加入氯化钡使得硝酸中又混入了HCl杂质，应加入硝酸钡溶液，过滤，A错；CO2与Na2CO3反应生成NaHCO3，B错；由于通入氢气的量难以控制，所以C错；乙酸具有酸性能与氧化钙反应，但乙醇不能，故加足量氧化钙蒸馏可以分离二者，D对。

8．（2018·北京海淀区高三质检）为达到预期的实验目的，以下操作正确的选项是（　　）

①配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体溶于盐酸中，然后再用水稀释到所需的浓度　②用10mL的量筒量取4.80mL的浓硫酸　③蒸发溶液时，边加热边搅拌，直至蒸发皿中的液体蒸干　④向无色溶液加BaCl2溶液，生成白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不消失，由此确定该溶液中一定含有SO

　⑤为鉴别KCl、AlCl3和MgCl2溶液，分别向三种溶液中滴加NaOH溶液至过量　⑥中和热测定的实验中使用的玻璃仪器只有2种　⑦实验室可利用浓氨水和碱石灰混合的方法制取少量氨气　⑧除NO中混有的NO2气体可通过水洗，再干燥后用向上排空气法收集

A．③⑤⑧　　　　　　　　　B．④⑤⑥

C．①⑤⑦D．①⑦⑧

解析：

选C。

此题考查实验基本操作，中等难度。

②中10mL量筒可量取4.8mL浓硫酸；③中蒸发溶液时边加热边搅拌，直至有较多晶体析出时停止加热；④中若原溶液中含有SO

也有此现象；⑥中中和热的实验中使用的玻璃仪器有烧杯、量筒、环形玻璃搅拌棒、温度计四种；⑧中NO易与空气中的氧气反应，所以不能用排空气法收集。

①⑤⑦均正确，应选C。

9．以下溶液，只要用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是（　　）

A．KOH溶液和Al2（SO4）3溶液

B．稀H2SO4和NaHCO3溶液

C．CaCl2溶液和Na2CO3溶液

D．Ba（OH）2溶液和NaHSO4溶液

解析：

选A。

将氢氧化钾溶液滴入硫酸铝溶液中，先有沉淀而后沉淀消失；