高考化学真题分类汇编专题15物质的检验、分离和提纯
专题15 物质的检验、分离和提纯
1.(2018·天津·4)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是( )
实验
现象
结论
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
原溶液中有Fe2+,无Fe3+
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2
溶液变浑浊
酸性:H2CO3>C6H5OH
C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液
生成黑色沉淀
Ksp(CuS)
(Ag2S)
B.
浓硫酸
蔗糖
溴水
浓硫酸具有脱水性、氧化性
C.
稀盐酸
Na2SO3
Ba(NO3)2溶液
SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀
D.
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
酸性:硝酸>碳酸>硅酸
【答案】B
【解析】由于稀硫酸与Na2S反应生成的H2S会与AgNO3反应生成黑色Ag2S沉淀和强氧化性的HNO3,进而把H2S氧化为S沉淀,同时生成的Ag2S黑色沉淀遮盖AgCl浊液,不能观察AgCl转化为Ag2S,A错误;浓硫酸有脱水性,可使蔗糖碳化,并放出大量的热量,进而与生成的C反应生成SO2,使③中的溴水褪色,通过蔗糖变黑、溴水褪色可以得出浓硫酸具有脱水性、氧化性,B正确;稀盐酸与Na2SO3反应生成的SO2与Ba(NO3)2发生氧化还原生成BaSO4,SO2与BaCl2则不反应, C 错误;由于浓硝酸有挥发性,会有较多的HNO3进入③与Na2SiO3反应,影响碳酸与硅酸酸性的比较,D错误。
36.(2014·全国I·11)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.溴酸银的溶解是放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速度加快
C.60℃时溴酸银的约等于
23
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
【答案】A
【解析】该图像只是给出溴酸银溶解度与温度的关系,无法判断其溶解过程的热效应,A错误;由于物质的溶解过程是吸热过程,温度升高溶解速率加快,B正确;60℃时溴酸银溶解度约为0.6g,n(AgBrO3)=0.0025mol,c(Ag+)=c(BrO3-)=0.025mol·L-1,Ksp≈6.25×10-4,C正确;由于硝酸钾的溶解度随温度变化程度很大,而溴酸银溶解度随温度变化不大,可以用重结晶的方法提纯,D正确。
37.(2014·全国II·10)下列图示试验正确的是
A.除去粗盐溶液中的不溶物 B.碳酸氢钠受热分解
C.除去CO气体中的CO2气体 D.乙酸乙酯的制备
【答案】D
【解析】A、除去粗盐中的不溶物采取过滤的方法,过滤时要注意“一贴二低三靠”,“三靠”指的是玻璃棒下端要紧靠三层滤纸一侧、烧杯紧靠玻璃棒、漏斗下端紧靠烧杯内壁,A错误;B、加热固体,试管口要向下倾斜,B错误;C、除去CO气体中的CO2气体要通过含有碱溶液的洗气瓶,要注意气流方向为长管进气、短管出气,C错误;D、制备乙酸乙酯的实验装置正确。
38.(2014·北京·11)右图装置(夹持、加热装置已略)进行实验,有②中现象,不能证实①中反应发生的是( )
①中实验
②中现象
A
铁粉与水蒸气加热
肥皂水冒泡
B
加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物
酚酞溶液变红
C
NaHCO3
澄清石灰水变浑浊
D
石蜡油在碎瓷片上受热分解
Br2的CCl4溶液褪色
23
【答案】A
【解析】A、肥皂水冒泡,说明在加热的过程中产生了气体,该气体可能是空气也可能是铁粉与水蒸气加热生成的气体,A错误;B、加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物生成NH3,NH3能使酚酞溶液变红,B正确;C、NaHCO3受热分解的气体是CO2(能使澄清石灰水变浑浊),所以当澄清石灰水变浑浊则说明反应发生,C正确;D、石蜡油的主要成分是18个碳原子以上的烷烃,不能Br2的CCl4溶液褪色,在碎瓷片上受热后,产生的气体能使Br2的CCl4溶液褪色,说明有不饱和的新物质生成,证明反应能发生,D正确。
39.(20193·海南·7)下列鉴别方法不可行的是
A.用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯
B.用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳
C.用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯
D.用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环已烯和环已烷
【答案】D
【解析】A、B、C均可鉴别:A中,乙醇溶于水,甲苯比水密度小,溴苯比水密度大;B中,乙醇、苯燃烧火焰有明显差别,而四氯化碳不燃烧;C中,乙醇溶于碳酸钠,乙酸与碳酸钠反应产生气泡,乙酸乙酯浮于溶液表面。
40.(2013·安徽·8)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
【答案】B
【解析】该装置分别为固液不加热制气体,向上排空气法收集气体,以及采用防倒吸的方法进行尾气处理。A、氨气不能使用向上排空气法,错误;B、正确;C、铜与稀硝酸反应得不到NO2,错误;D、制取氯气需要加热,错误。
41.(2013·广东·23)下列实验的现象与对应结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
将浓硫酸滴到蔗糖表面
固体变黑膨胀
浓硫酸有脱水性和强氧化性
B
常温下将Al片放入浓硝酸中
无明显变化
Al与浓硝酸不反应
C
将一小块Na放入无水乙醇中
产生气泡
Na能置换出醇羟基中的氢
D
将水蒸气通过灼热的铁粉
粉末变红
铁与水在高温下发生反应
【答案】AC
【解析】将浓硫酸滴到蔗糖表面,浓硫酸因脱水性使蔗糖脱水炭化,浓硫酸因强氧化性与碳反应生成二氧化碳和二氧化硫气体,所以蔗糖固体变黑膨胀,A正确;Al放入浓硝酸,因浓硝酸具有强氧化性使Al钝化,阻碍反应继续进行,B错误;Na放入无水乙醇中,会与活泼性较强的羟基反应,置换出氢气,C正确;铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的四氧化三铁和氢气,D错误。答案:AC
42.(2013·北京·12)用右图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是
23
【答案】B
【解析】A、B选项乙烯中的杂质为乙醇,乙醇可使KMnO4褪色,故必须用水除去。乙醇不能使Br2的CCl4溶液褪色,故不需出去。
C、D选项乙烯中杂质为乙醇、SO2和CO2。其中乙醇、SO2均可使KMnO4褪色,故用氢氧化钠溶液除去;尽管乙醇不能使Br2的CCl4溶液褪色,但SO2在有H2O(g)存在的情况下能使Br2的CCl4溶液褪色,故用氢氧化钠溶液除去。故ACD错误,B正确。
43.(2013·全国I·13)下列表中所采取的分离方法与对应原理都正确的是
选项
目的
分离方法
原理
A
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C
除去KNO3中混杂的NaCl
重结晶
氯化钠在水中的溶解度很大
D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
【答案】D
【解析】A错,萃取的原则之一是两种溶剂互不相溶,但乙醇易溶于水中,故不能分离; B错,分液原理是分离互不相溶的液体,乙酸乙酯和乙醇均为液体有机物,可以互溶; C错,重结晶可以分离KNO3中混杂的NaCl是因为KNO3的溶解度随温度变化比NaCl大。
44.(2013·天津·4)下列实验误差分析错误的是
A、用湿润的pH试纸测稀碱液的pH,测定值偏小
B、用容量瓶配置溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小
C、滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小
D、测定中和反应的应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测温度值偏小
【答案】B
【解析】该题考查基本实验的误差分析。A选项湿润的pH试纸测稀碱液的pH时,碱液被稀释,pH值偏小,正确。B选项用容量瓶配置溶液定容时俯视刻度线,所加水偏少,所配溶液浓度偏大,错误。C选项滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小,也就是读数偏小,正确。D选项测定中和反应的应热时,将碱缓慢倒入酸中,热量损失比较多,所测温度值偏小,正确。
45.(2012·江苏·6)下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
图1 图2 图3 图4
A.用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HCl
23
B.用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体
D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层
【答案】d
【解析】本题属于基础实验与基本实验操作的考查范畴。A.图1所示装置中氢氧化钠会与Cl2反应。B. NH4Cl晶体受热分解,会“假升华”。C.纯碱是可溶性固体,不能用此装置,改在圆底烧瓶和分液漏斗的组合中进行。D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层,有机层从下口放出,水层从上口倒出,实现分液。本题以常见气体制取、蒸干、除杂、萃取、分液为实验操作为素材,考查学生对实验操作的熟悉程度和实验原理的应用能力,试图引导中学化学教学关注化学实验操作的真实性。
46.(2011·安徽·10)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
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+
B
Agl沉淀中滴入稀KCl溶液
有白色沉淀出现
AgCl比Agl更难溶
C
Al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
【答案】D
【解析】Fe粉与稀硝酸反应生成物是Fe3+,但过量的铁会继续和Fe3+反应,将其还原成Fe2+,即溶液中不存在Fe3+,所以滴入KSCN溶液不可能显红色,A不正确;AgI的溶度积常数小于AgCl的溶度积常数,所以Agl沉淀中滴入稀KCl溶液不可能产生AgCl沉淀,B不正确;Al箔插入稀HNO3中,首先硝酸会和Al箔表面的氧化膜反应,然后再和单质铝发生氧化还原反应,硝酸被还原生成NO气体单质铝表面的氧化膜是被空气中氧气氧化的,所以C也不正确;氨水在溶液中会电离出氢氧根离子而显碱性,当遇到红色石蕊试纸时会显蓝色,因此只有选项D正确。
47.(2011·广东·23)下列实验现象预测正确的是
A、实验I:振荡后静置,上层溶液颜色保持不变 浓H2SO4
B、实验II:酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色逐渐褪去
C、实验III:微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色
D、实验IV:继续煮沸溶液至红褐色,停止加热,当光束通过体系时可产生丁达尔效应
【答案】BD
【解析】单质溴能与NaOH溶液发生氧化还原反应,所以振荡后静置,上层溶液颜色会逐渐
23
消失,A不正确;浓硫酸具有脱水性和强氧化性,浓硫酸首先将蔗糖脱水生成单质碳,然后单质碳被浓硫酸氧化而被还原成SO2,SO2具有还原性可是酸性KMnO4溶液褪色,所以B正确;在加热时稀硝酸与铜发生氧化还原反应,硝酸被还原成NO,NO与空气被氧化生成NO2,NO2是红棕色气体,C不正确;装置Ⅳ属于氢氧化铁胶体的制备,而胶体具有丁达尔效应,D正确。
48.(2011·天津·7)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO42-
B
滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液显紫色
原溶液中有I-
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有Na+,无K+
D
滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH4+
【答案】B
【解析】能与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的除了so42-以外,还可以是SO32-、CO32-、以及Ag+等,因此选项A不正确;CCl4的密度大于水的,而单质碘易溶在有机溶剂中,溶液显紫色说明有单质碘生成,所以只能是原溶液中的I-被氯水氧化成单质碘的,即选项B正确;因为在观察钾元素的焰色反应时,需要透过蓝色的钴玻璃滤去黄光,而在实验中并没有通过蓝色的钴玻璃观察,所以不能排除K+,选项C不正确;由于氨气极易溶于水,因此如果铵盐和强碱在稀溶液中反应且不加热时,产生的氨气不会挥发出来,红色石蕊试纸就不会变蓝色,所以选项D也不正确。
49.(2011·四川·10)下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是
操作和现象
结论
A
向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4,在管口观察到红棕色气体
HNO3分解生成了NO2
B
向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加热几分钟,冷却后再加入新制Cu(OH)2浊液,加热,没有红色沉淀生成。
淀粉没有水解成葡萄糖
C
向无水乙醇中加入浓H2SO4,加热至170℃产生的气体通入酸性KMnO4溶液,红色褪去 。
使溶液褪色的气体是乙烯
D
向饱和Na2CO3中通入足量CO2 ,溶液变浑浊
析出了NaHCO3
【答案】D
【解析】在酸性溶液中NO3-具有氧化性,被Fe2+还原成NO气体,NO气体在管口遇空气氧化成NO2;没有加碱中和酸,不能说明是否水解;无水乙醇中加入浓H2SO4加热时有可能发生氧化还原反应生成二氧化硫气体,所以不一定是乙烯。
50.(2010·天津·3)下列鉴别方法可行的是
A.用氨水鉴别Al3+、Mg2+和Ag+
B.用Ba(NO3)2溶液鉴别Cl-、SO和CO
C.用核磁共振氢谱鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷
D.用KMnO4酸性溶液鉴别CH3CH=CHCH2OH和CH3CH2CH2CHO
【答案】C
【解析】Al3+和Mg2+与氨水反应都只生成沉淀,不溶解,无法鉴别,故A错;SO42-和CO32-与Ba(NO3)2
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反应都生成白色沉淀,无法鉴别,故B错;1—溴丙烷有三种等效氢,其核磁共振谱有三个峰,而2—溴丙烷有两种等效氢原子,其核磁共振谱有两个峰,故可鉴别,C正确;碳碳双键、醛基都能被酸性KMnO4氧化,KMnO4溶液都退色,故无法鉴别。
51.(2010·重庆·9)能鉴别Mg、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液的试剂是
A.HNO3 B.KOH C.BaCl2 D.NaClO
【答案】A
【解析】本题考查物质的鉴别。HNO3氧化I-生成棕色的碘,与Na2CO3产生无色的CO2气体,与NaAlO2反应先生成白色沉淀然后溶解,现象均不同。
52.(2010·上海·15)除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是
A.HNO3溶液(H2SO4),适量BaCl2溶液,过滤
B.CO2(SO2),酸性KMnO4溶液、浓硫酸,洗气
C.KNO3晶体(NaCl),蒸馏水,结晶
D.C2H5OH(CH3COOH),加足量CaO,蒸馏
【答案】A
【解析】此题考查了物质的提纯知识。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;SO2有还原性,可悲高锰酸钾氧化为硫酸除去,B对;硝酸钾的溶解度随温度升高变大,但食盐的溶解度随温度变化较小,一般用结晶或重结晶法分离,C错;乙酸具有酸性其能和氧化钙反应,但乙醇不能,故加足量氧化钙蒸馏可以分离两者,D对。
【知识归纳】进行物质的提纯操作时要遵循的两个原则是:一是不能将要得到的目标产物除掉,二是不能引入新的杂质,像此题中A选项就是引入了新杂质。
53.(2010·上海·10)下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是
A.乙醇、甲苯、硝基苯B.苯、苯酚、己烯
C.苯、甲苯、环己烷 D.甲酸、乙醛、乙酸
【答案】C
【解析】此题考查了化学实验中的物质的检验知识。乙醇、甲苯和硝基苯中,乙醇可以和水互溶、甲苯不和水互溶但比水轻、硝基苯不和水互溶但比水重,可以鉴别,排除A;苯、苯酚和己烯可以选浓溴水,苯不和溴水反应、苯酚和浓溴水生成白色沉淀、己烯和溴水加成使其褪色,可以鉴别,排除B;苯、甲苯和环己烷三者性质相似,不能鉴别,选C;甲酸、乙醛、乙酸可以选新制氢氧化铜,甲酸能溶解新制氢氧化铜但加热时生成红色沉淀、乙醛不能溶解氢氧化铜但加热时生成红色沉淀、乙酸只能溶解氢氧化铜,可以鉴别,排除D。
【知识归纳】进行物质的检验时,要依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
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