高三化学基础强化训练 第10章 第2单元 物质的检验分离和提纯.docx
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高三化学基础强化训练第10章第2单元物质的检验分离和提纯
[对接高考——高考命题常设误区汇总]
设误选项摘录
设误角度诊断
1.向某溶液中依次加入BaCl2溶液和稀盐酸产生白色沉淀,则该溶液中一定含有SO
(2011·石家庄模拟)
检验SO
时,忽视Cl-的干扰而导致错误
2.某钾盐溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该钾盐是K2CO3或KHCO3(2011·太原模拟)
误认为只有CO2气体能使澄清石灰水变浑浊
3.除去KCl溶液中的K2CO3杂质,可加入过量的HNO3进行酸化(2011·济宁模拟)
除杂时易忽视杂质离子的引入
4.利用饱和Na2CO2溶液能够除去CO2中的HCl(20
11·大连模拟)
除杂时忽视被提纯物与除杂试剂的反应
5.乙酸和乙醇的混合溶液可利用分液漏斗进行分离(2011·日照模拟)
不能根据物质的性质选择分离方法
[随堂强化落实]
1.下列仪器常用于物质分离的是( )
①量筒 ②普通漏斗 ③滴定管 ④容量瓶 ⑤分液漏斗
⑥蒸馏烧瓶
A.①③⑤ B.②④⑥
C.②⑤⑥D.③⑤⑥
解析:
普通漏斗用于过滤;分液漏斗用于分液;蒸馏烧瓶用于蒸馏(或分馏),以分离沸点不同的液体混合物。
答案:
C
2.(2011·华师附
中模拟)利用下列实验方法或试剂不能达到实验目的的是( )
A.鉴别SO2和CO2气体:
用酸性KMnO4溶液
B.证明溶液中含有NH
:
用浓NaOH溶液和蓝色石蕊试纸
C.鉴别Br-和I-用双氧水和淀粉溶液
D.鉴别NO2和溴蒸气:
用蒸馏水
解析:
A项,鉴别SO2和CO2气体可以利用SO2的还原性,使酸性KMnO4溶液褪色的是SO2;B项,证明溶液中含有NH
,应该使用浓NaOH溶液和红色石蕊试纸;C项,鉴别Br-和I-可以利用淀粉遇I2变蓝的特性,故可以使用双氧水和淀粉溶液;D项,NO2和溴蒸气都是红棕色气体,鉴别时可以利用二者在水中溶解时现象的不同。
答案:
B[来源:
Z+xx+k.Com]
3.下列实验操作中正确的是( )
A.蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热
B.蒸馏操作时,应使温度计的水银球插入蒸馏烧瓶溶液中
C.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出[来源:
Zxxk.Com]
D.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
解析:
蒸发操作时,当在蒸发皿中出现较多固体时停止加热;蒸馏操作时,温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处;萃取操作时,有机萃取剂应与水互不相溶,其密度可大于水也可以小于水。
答案:
C
4.为提纯下列物质(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是
( )
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A.
溴化钠溶液(NaI)
溴水
蒸馏
B.
氯化铵溶液(FeCl3)
氢氧化钠溶液
过滤
C.
二氧化碳(CO)
O2
点燃
D.
淀粉(KCl)
H2O
置于半透膜袋中漂洗
解析:
A中加入溴水将NaI转化为I2后,应用CCl4萃取,分液除去碘,A错误;B中加入的氢氧化钠在除去铁离子的同时会与NH
反应,且引入了钠离子杂质,很难除去,B错误;C中少量杂质CO难以燃烧,且易引入杂质O2,C错误;D中淀粉属于胶体,不能通过半透膜而留在袋中,KCl则可以通过半透膜被洗去,D正确。
答案:
D
5.(2011·潍坊模拟)下列说法正确的是( )
A.SO2能使品红溶液、酸性KMnO4溶液褪色,加热后溶液颜色都能复原
B.用铂丝蘸取某溶液,在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察到火焰颜色为紫色,说明原溶液中不含Na+[来源:
学科网]
C.用滴加BaCl2溶液,观察有无白色沉淀生成的方法来鉴别K2CO3和NaHCO3
D.少量CO2通入CaCl2溶液中能生成白色沉淀,CO2过量时白色沉淀溶解
解析:
SO2使品红溶液褪色过程中发生的是非氧化还原反应,SO2使酸性KMnO4溶液褪色过程中发生的是氧化还原反应,前者加热后红色复原,后者不能复原。
B项只能确定溶液中含有K+,不能确定溶液中是否含有Na+。
C中BaCl2不与N
aHCO3反应,与K2CO3反应可生成白色沉淀,C正确。
D中CO2不与CaCl2溶液反应。
答案:
C
6.我国青海查尔汗盐湖蕴藏着丰富的食盐资源。
经分析知道,该湖水中含有高浓度的
Na+、K+、Mg2+及Cl-等。
利用盐湖水可得到某些物质。
其主
要工业流程如下:
请根据上述流程,回答下列问题:
请根据上述流程,回答下列问题:
(1)利用湖水得到晶体(A)的方法是________结晶法(填“降温”或“蒸发”)。
(2)操作Ⅰ的名称为________,此操作适用于分离______________。
(3)本流程中分别采用条件1和条件2获得不同晶体,所依据的物理量是________。
a.摩尔质量 b.溶解度 c.溶解性 d.熔沸点
(4)检验钾肥中是否含有Na+的实验方法是________________,若含有Na+,能观察到
的现象是________________。
若需得到高纯度的钾肥,可以采用的提纯方法为______________。
解析:
(1)天然湖水应采用蒸发的方法使溶质结晶。
(2)固体和液体混合物的分离,应用过滤的方法。
(3)由流程图可知,条件1和条件2温度不同,是利用物质在不同温度下的溶解度的大小不同而进行分离的。
(4)检验Na+、K+等应用焰色反应。
答案:
(1)蒸发
(2)过滤 固体和液体混合物
(3)b (4)焰色反应 火焰呈黄色 重结晶法
[提能综合检测]
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是( )
A.将海带灼烧成灰B.过滤得含I-的溶液
C.放出碘的苯溶液D.分离碘并回收苯
解析:
海带灼烧成灰应在坩
埚中进行;过滤时应用玻璃棒引流;碘的苯溶液在分液漏斗中位于上层,应待下层液体放出后从上口倒出;分离碘并回收苯应用蒸馏的方法,用水浴加热能控制温度不至于太高而防止碘的升华。
答案:
D
2.下列关于某无色溶液所含离子检验的方法和结论正确的是( )
A.加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,则原溶液中一定有FeCl3
B.加入盐
酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中一定有CO
或SO
C.先通入少量Cl2,再加入淀粉溶液,溶液变蓝,说明有I-
D.往溶液中加入BaCl2溶液和稀HNO3,有白色沉淀生成,说明一定有SO
解析:
A选项中题干为无色溶液,所以无Fe3+;B选项中HCO
或HSO
加入盐酸也能产生能使澄清石灰水变浑浊的气体;D选项中可能有Ag+、SO
。
答案:
C
3.(2011·济南模拟)下列检验物质的试剂和现象都正确的是( )
编号
实验内容
试剂或操作
现象或结论
A.
检验饼干中的淀粉
KI溶液
饼干变蓝,含有淀粉
B.
纤维素加硫酸水解后是否有葡萄糖
新制Cu(OH)2悬浊液加热
砖红色沉淀,有葡萄糖生成
C.
鸡蛋清
浓硝酸
变黄色且有沉淀析出,发生了颜色反应并变性
D.
油脂水解
加稀硫酸
油层消失,发生了皂化反应
解析:
检验淀粉要用I2而不是I-,A错。
葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应必须是在碱性条件下,纤维素加硫酸水解后溶液显酸性,所以必须先用氢氧化钠中和,B错。
油脂在碱性条件下的水解才称为皂化反应,D错。
答案:
C
4.(2011·济南质检)用下列实验装置完成对应实验(部分仪器已省略),操作正确并能达到实验目的的是( )
解析:
A项中I2受热升华,NH4Cl受热分解,冷却后又化合,故不能用加热法分离。
C项中未用玻璃棒引流,D项应“长进短出”。
B项正确。
答案:
B
5.下列物质的鉴别和分离方法正确的是( )
A.用氨水鉴别Al3+、Mg2+和Ag+
B.
用Ba(NO3)2溶液鉴别Cl-、SO
和CO
C.从碘水中提取单质碘时,可以用无水乙醇代替CCl4
D.实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇,可采用先加生石灰,过滤后再蒸馏的方法
解析:
A项,氨水与Al3+、Mg2+和Ag+都能产生白色沉淀,且氨水过量时,Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀都不会消失,无法鉴别;B项,Ba(NO3)2溶液与SO
和CO
都能产生白色沉淀,无法鉴别;C项,乙醇与水互溶,不能萃取碘水中的碘;D项,乙酸与生石灰反应生成盐,过滤后再蒸馏可以得到无水乙醇。
答案:
D
6.(2010·潍坊模拟)为提纯下列物质(括号内为含有的少量杂质),选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A.
NaBr溶液(NaI)
氯水、CCl4
萃取、分液
B.
NH4Cl溶液(FeCl3)
NaOH溶液
过滤
C.
CO2(CO)
CuO粉末
通过灼热的CuO粉末
D.
SiO2(Al2O3)
NaOH溶液
过滤
解析:
A项中引入了NaCl杂质,应选择Br2、CCl4;B项中引入了NaCl杂质,应选择氨水;D项中NaOH与SiO2、Al2O3均能发生反应,应选择稀盐酸或稀硫酸。
答案:
C
7.(2011·太原模拟)下列根据实验事实得出的结论,正确的是( )
A.试液→+KSCN溶液→颜色无变化→(+氯水)→溶液变红色,证明试液中含有Fe2+
B.试液→(+AgNO3溶液)→产生黄色沉淀,证明试液中含有I-
C.试液→(+石蕊)→溶液呈蓝色,证明试液一定是碱溶液
D.混合气体→(通过澄清石灰水)→变浑浊,证明混合气体中一定含有二氧化碳
解析:
B项黄色沉淀不一定是AgI,也可能是S;C项溶液也可能是强碱弱酸盐溶液;D项也可能含有SO2气体。
答案:
A
8.[双选题](2010·广东高考)对实验Ⅰ~Ⅳ的实验现象预测正确的是( )
A.实验Ⅰ:
液体分层,下层呈无色
B.实验Ⅱ:
烧杯中先出现白色沉淀,后溶解
C.实验Ⅲ:
试管中溶液颜色变为红色
D.实验Ⅳ:
放置一段时间后,饱和CuSO4溶液中出现蓝色晶体
解析:
本题考查化学实验,意在考查考生对化学实验的操作和分析能力。
实验Ⅰ中振荡静置,由于碘在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,又CCl4的密度大于水的密度且二者互不相溶,故上层为水,几乎无色,下层为碘的四氯化碳溶液,显紫红色,A项错误;实验Ⅱ中NH4Cl和Ca(OH)2共热时生成NH3,NH3通入AlCl3溶液中产生Al(OH)3白色沉淀,但沉淀不溶于氨水,B项错误;实验Ⅲ中Fe3+遇到SCN-显红色,C项正确;实验Ⅳ中右边试管中CaO能够吸收左边试管中的水蒸气并与水反应,因此左边试管中饱和硫酸铜溶液中有蓝色晶体析出,D项正确。
答案:
CD
9.[双选题]为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:
①测定溶液的pH,溶液显强碱性。
②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体。
③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀。
[来源:
学科网]
④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
根据实验以下推测正确的是( )
A.一定有SO
离子
B.一定有CO
离子
C.不能确定Cl-离子是否存在
D.不能确定HCO
离子是否存在
解析:
由实验①知,该溶液中不含有与OH-反应的弱碱阳离子和弱酸的酸式酸根等,排除D选项;由实验②可
知溶液中一定含有CO
,而一定不含SO
或HSO
,由实验③知溶液中一定含有SO
,由实验④知③中所得溶液中含有Cl-,可能是原溶液中含有的,也可能不是(因②中加入了HCl),故本题答案为B、C。
答案:
BC
10.(2011·惠州调
研)为除去某物质中所含的杂质,所选用的试剂或操作方法正确的是
( )
序号
物质
杂质
除杂质应选用的试剂或操作方法
①
KNO3溶液
KOH
滴入稀HNO3,同时用pH试纸测定至溶液呈中性
②
FeSO4溶液
CuSO4
加入过量铁粉并过滤
③
H2
CO2
依次通过盛有NaOH溶液和浓硫酸的洗气瓶
④
NaNO3
CaCO3
溶解、过滤、蒸发、结晶
A.①②③B.②③④
C.①③④D.①②③④
解析:
KOH与硝酸反应生成KNO3和H2O;CuSO4与铁粉反应生成FeSO4和Cu;CO2可以与NaOH溶液反应;CaCO3不溶于水。
答案:
D
二、非选择题(本题包括4小题,共50分)
11.(12分)(2011·嘉定模拟)某研究小组在实验室用重晶石(主要成分为BaSO4)对工业过程进行模拟实验,其焙烧过程的主
要反应为:
BaSO4(s)+4C(s)
4CO(g)+BaS(s)
(1)高温焙烧所产生的气体必须处理,其装置为________。
(2)重晶石高温焙烧产生的固体在用盐酸溶解时所产生的气体必须用CuSO4溶液吸收,吸收反应的化学方程式为__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在实验室进行过滤操作时所使用的玻璃仪器除了烧杯外,还有________、________。
(4)无论在工业上还是在实验室里,从滤液中获得目标产物BaCl2,采用的方法一般都是加热蒸发、________、洗涤、干燥,而不是直接将溶液蒸干,其理由是__________________。
(5)在实验室里,BaCl2常用于检验溶液中是否存在SO
,为了避免Ag+、CO
、SO
等阴、阳离子的干扰,可先向溶液中加入________。
解析:
(1)高温焙烧所产生的气体是CO,CO有毒、不溶于水且具有可燃性,尾气处理用燃烧法。
[来源:
Zxxk.Com]
(2)重晶石高温焙烧产生的固体与盐酸反应所产生的气体是H2S,它与CuSO4溶液反应的化学方程式为:
H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4。
[来源:
学#科#网]
(3)实验室进行过滤操作时所使用的玻璃仪器除了烧杯外,还有玻璃棒和漏斗。
(4)从滤液中获得晶体的方法是结晶法,操作步骤为:
加热蒸发配制热饱和溶液,冷却结晶得到晶体,过滤将晶体从母液中分离出来,然后洗涤、干燥;不能通过直接将溶液蒸干的方法获得晶体,因为滤液中还有其他杂质,蒸干溶剂,杂质会留在晶体中。
(5)检验溶液中是否存在SO
时,应先加盐酸,目的是排除Ag+、CO
、SO
等离子的干扰,若无任何现象,再加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则溶液中一定存在SO
。
答案:
(1)D
(2)H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4
(3)玻璃棒 漏斗
(4)结晶过滤 滤液中还有其他杂质,蒸干溶剂,杂质会留在BaCl2中
(5)盐酸
12.(12分)(2011·巢湖模拟)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。
下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程:
根据上述流程回答下列问题:
(1)混合①中发生反应的化学方程式为________________________________。
(2)混合①中使用冰水的目的是__________
______________________。
(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是________、________。
操作
Ⅲ一般适用于分离________混合物。
(选填编号)
a.固体和液体 b.固体和固体
c.互不相溶的液体d.互溶的液体
(4)混合②中加入Na2SO3的目的是________。
(5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色,于是甲乙丙同学设计了简单实验加以探究:
甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+,则用于证明该假设所用的试剂为________,若假设成立,可观察到的现象为________。
乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为________,其用于证明该假设所用的试剂为____________。
解析:
(1)SO2具有还原性,Br2具有氧化性,能发生反
应SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4。
(2)降低体系温度,可以增大SO2气体在水中的溶解性,同时防止溴挥发。
(3)操作Ⅱ是分离固体和溶液,采用过滤;操作Ⅲ是分离相互溶解的液体,采用蒸馏的方法。
(4)Na2SO3具有还原性,可以将溴单质还原为溴离子,从而除去粗品中未反应完的溴。
(5)Fe3+、Br2的检验方法。
答案:
(1)SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4
(2)降低体系温度,防止溴挥发,使反应完全
(3)过滤 蒸馏 d
(4)除去粗品中未反应完的溴[来源:
Zxxk.Com]
(5)KSCN溶液 溶液变成红色 含有Br2 CCl4
13.(13分)(2011·杭州模拟)铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。
某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解得到溶液A,并产生大量气体B。
实验室现有下列试剂:
0.01mol/L酸性KMnO4溶液、0.1mol/LKI溶液,3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水。
请你协助他人探究所得溶液和气体的成分。
[提出猜想]
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体可能含有________中的一种或两种。
实验操作
预期现象
结论
验证
猜想Ⅰ
步骤①:
取少量0.01mol/L酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液[来源:
学科网ZXXK][来源:
学§科§网]
步骤②
含有Fe3+
验证
猜想Ⅱ
将所得气体通入如下装置
含有两
种气体
[实验探究]
[问题讨论]
有同学提出,若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和H2O2两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,判断该方法是否正确并进行评价:
____________________________。
解析:
铁与热的浓H2SO4反应时,其还原产物为SO2气体,但随着反应的进行,硫酸的浓度降低,Fe与稀H2SO4反应产生的气体为H2,故气体B的成分为SO2或SO2与H2的混合气体。
[实验探究] Fe3+具有氧化性,能使KI淀粉溶液变蓝;Fe2+具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,SO2具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色。
[答案] [提出猜想] Ⅱ.SO2、H2
溶液紫红色褪去 含有Fe2+
另取少量所得溶液,滴加KI-淀粉溶液 溶液变为蓝色
甲中KMnO4溶液褪色,乙中KMnO4溶液颜色不变,试管中收集到气体
[问题讨论] 不正确,若溶液中含有Fe3+,则无法检验原溶液中是否含有Fe2+。
14.(13分)(2010·安徽高考)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。
某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:
(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为________。
(2)第③步反应的离子方程式是___________________________________________。
(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有______________________________。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:
_________________________________________。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1g,第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液,假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3,则至少有________gNa2CO3参加了反应。
解析:
本题主要考查无机物的分离与提纯,意在考查考生的实验能力。
(1)锂离子电池正极材料中的铝箔与NaOH溶液反应生成NaAlO2,在滤液中通入过量CO2时,NaAlO2与CO2反应生成Al(OH)3沉淀。
(2)第③步为LiMn2O4在酸性条件下与氧气反应,该反应中氧气是氧化剂,反应生成硫酸锂、二氧化锰和水。
(3)过滤所用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。
若滤液浑浊,则可能是漏斗中液面高于滤纸边缘了,或者是玻璃棒紧靠的不是三层滤纸处,滤纸破损了。
(4)LiMn2O4的物质的量为0.1mol,最终生成0.05molLi2CO3;加入H2SO4一共0.06mol,与LiMn2O4反应后有剩余;加入的Na2CO3先与剩余的硫酸反应,再与Li+反应生成Li2CO3。
答案:
(1)Al(OH)3
(2)4LiMn2O4+4H++O2===8MnO2+4Li++2H2O
(3)烧
杯、漏斗、玻璃棒 玻璃棒下端靠在滤纸的单层处,导致滤纸破损,漏斗中液面高于滤纸边缘(其他合理答案均可)
(4)6.4(或6.36)