2020届一轮复习鲁科版物质的检验、分离和提纯作业

2020届一轮复习鲁科版物质的检验、分离和提纯作业

物质的检验、分离和提纯 ‎1．下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是(　　)‎ 金属离子 Fe2＋‎ Fe3＋‎ Zn2＋‎ 完全沉淀时的pH ‎7.7‎ ‎4.5‎ ‎6.5‎ A.H2O2、ZnO B．氨水 C．KMnO4、ZnCO3 D．NaOH溶液 解析：选A　要使Fe2＋和Fe3＋全部除去，由题给信息可知，需将Fe2＋全部氧化成 Fe3＋，再调节溶液pH范围为4.5≤pH<6.5，即可将Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，且保证Zn2＋不沉淀。氧化Fe2＋时不能引入新的杂质，只能用H2O2，调pH时也不能引入新的杂质，用ZnO能促进Fe3＋的水解。‎ ‎2．某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分，粉碎后将其溶于过量稀盐酸充分反应，过滤后用所得滤液进行如下实验，下列说法正确的是(　　)‎ A．取少量滤液向其中滴加少量Na2CO3溶液，无白色沉淀，说明矿石中一定不含 Ca2＋‎ B．取少量滤液向其中滴加过量BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明矿石中含有SO C．取少量滤液向其中滴加过量的氨水，白色沉淀逐渐增多，然后渐渐溶解，说明矿石中含有Al3＋‎ D．取少量滤液向其中先通入少量Cl2，再滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明矿石中一定含有Fe2＋‎ 解析：选B　A项，由于盐酸过量，少量的Na2CO3先和H＋反应，即使有Ca2＋也不会产生白色沉淀，错误；C项，氨水不能溶解Al(OH)3，错误；D项，只含Fe3＋而不含Fe2＋也会有此现象，错误。‎ ‎3．仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)或实验装置就能达到相应实验目的的是(　　)‎ 选项 A B C D 实验目的 除去KCl 中少量 MnO2‎ 用10 mol·L－1盐酸配制100 mL 0.1 mol·L－1盐酸 用NaCl溶液制备NaCl晶体 除去乙烯中少量SO2‎ 实验仪器或 装置 烧杯、玻璃棒、分液漏斗 ‎100 mL容量瓶、玻璃棒、烧杯 解析：选C　A项，MnO2难溶于水，KCl易溶于水，故采用过滤法，应该用普通漏斗而不是分液漏斗，错误；B项，缺少量取盐酸的仪器，如酸式滴定管或移液管等，错误；D项，SO2和乙烯均能与酸性KMnO4溶液反应，故不能达到除杂的目的，错误。‎ ‎4．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是(　　)‎ 选项 实验目的 分离方法 原理 A 除去CO2中的HCl 通入饱和Na2CO3溶液洗气 HCl与Na2CO3溶液反应生成CO2‎ B 除去乙醇中少量的乙酸 加入足量生石灰蒸馏 乙醇和乙酸钙的沸点相差较大 C 除去KNO3固体中的NaCl 冷却热饱和溶液重结晶 NaCl在水中的溶解度很大 D 分离乙酸乙酯和乙醇 分液 乙酸乙酯和乙醇的密度不同 解析：选B　饱和Na2CO3溶液可吸收CO2，A项错误；用重结晶法除去KNO3固体中的NaCl是因为KNO3在水中的溶解度受温度的影响大，C项错误；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能直接采取分液的方法分离，应先加入饱和Na2CO3溶液，然后分离，D项错误。‎ ‎5．某氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。下列说法中正确的是(　　)‎ A．起始滤液的pH＝7‎ B．试剂Ⅰ为Ba(NO3)2溶液 C．步骤②中加入试剂Ⅱ的目的是除去Ba2＋‎ D．图示的步骤中必须要经过2次过滤操作 解析：选C　结合题中流程图可知，实验过程中先将样品溶于水，过滤后，向滤液中加入试剂Ⅰ(BaCl2溶液)，使Ba2＋与 SO反应生成BaSO4沉淀，过滤后再向滤液中加入试剂Ⅱ(K2CO3溶液)，以除去引入的Ba2＋，过滤掉生成的BaCO3沉淀后再向滤液中加入盐酸，以除去引入的CO，最后加热蒸干Q可得纯净的KCl晶体。起始时滤液中含有K2CO3，由于CO水解而使滤液显碱性，A项错误；试剂Ⅰ不能为Ba(NO3)2溶液，否则会引入难以除去的NO，B项错误；图示中的2次过滤操作可以合并为1次，D项错误。‎ ‎6．中学化学实验室经常用到下列实验装置，其中不可用于物质分离的装置是(　　)‎ 解析：选C　A项用于分离互不相溶的液体，B项用于固液分离，D项用于分离沸点相差较大的液体，只有C项用于滴定，不用于物质分离。‎ ‎7．现有一固体混合物由两种物质组成，为了检测其成分进行了如下实验：‎ ‎①取少量样品加入足量的水得到无色溶液；②向溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加足量的稀盐酸，白色沉淀部分溶解并有气泡产生，将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。‎ 该固体混合物可能的组成为(　　)‎ A．FeCl3、MgSO4 B．Na2CO3、Na2SO4‎ C．CaCl2、K2SO4 D．K2CO3、Na2SO3‎ 解析：选B　FeCl3溶液为黄色，而实验①得到无色溶液，A错误；实验②中白色沉淀部分溶解并有气泡产生，将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，若气体为二氧化碳，则原固体可为Na2CO3、Na2SO4，B正确；若为CaCl2、K2SO4，溶于水有CaSO4沉淀生成，C错误；若为K2CO3、Na2SO3，向溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加足量的稀盐酸，白色沉淀全部溶解，D错误。‎ ‎8．从海带中提取碘的实验过程中，下列操作正确的是(　　)‎ 解析：选B　A项，碘的苯溶液在上层，应从分液漏斗的上口倒出；C项，灼烧海带应在坩埚中进行；D项，过滤时应用玻璃棒引流。‎ ‎9．某无色溶液中可能含有Na＋、K＋、Fe3＋、NH、Cu2＋、SO、SO、CO、Cl－、Br－这几种离子中的若干种，依次进行下列实验，观察到的现象记录如下：‎ ‎①pH试纸检验，溶液的pH>7；‎ ‎②取少量原溶液，向溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成；‎ ‎③另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水，无气体产生，再加入CCl4‎ 振荡，静置后CCl4层呈橙色，用分液漏斗分液；‎ ‎④向分液后的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和HNO3溶液，有白色沉淀产生，过滤；‎ ‎⑤在滤液中加入AgNO3和HNO3的混合溶液，有白色沉淀产生。‎ 下列关于原溶液的判断不正确的是(　　)‎ A．肯定存在的离子是Na＋、K＋、SO、Br－‎ B．肯定不存在的离子是Fe3＋、Cu2＋、NH、SO、CO C．无法确定原溶液中是否存在Cl－‎ D．若步骤④改用BaCl2溶液和盐酸的混合溶液，对溶液中离子的判断也无影响 解析：选A　根据溶液无色和溶液显碱性，可知一定不含Fe3＋、Cu2＋、NH；根据②可以判断一定不含SO；根据③可以判断一定不含CO，但一定含有Br－；根据④可以判断该沉淀为BaSO4，由于一定不含SO，故可判断一定含有SO；根据⑤无法判断是否含有Cl－，因为③中加入氯水时引入了Cl－，C正确；根据电荷守恒，原溶液中Na＋、K＋至少含有一种，因此肯定存在的离子是SO、Br－，A错误；肯定不存在的离子是Fe3＋、Cu2＋、CO、SO、NH，B正确；若步骤④改用BaCl2和盐酸，因③中SO已被氧化为SO，则仍会产生BaSO4沉淀，故仍能确定含有SO，D正确。‎ ‎10．某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。‎ 选择试剂 ‎①‎ Na2CO3溶液 ‎④‎ 实验操作 ‎②‎ ‎③‎ 加热 下列试剂或操作不合理的是(　　)‎ A．试剂①为Ba(OH)2溶液 　　B．操作②为结晶 C．操作③为过滤 　　D．试剂④为稀HNO3‎ 解析：选B　根据题意，可用Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO，NH3·H2O通过加热除去，操作②为加热。过量的Ba2＋用Na2CO3溶液除去，过滤除去沉淀，滤液中过量的OH－和CO用硝酸除去，则操作③为过滤，试剂④为HNO3。‎ ‎11．下列各组混合物的分离和提纯方法正确的是(　　)‎ A．用萃取法分离汽油和水的混合液 B．用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3‎ C．直接蒸馏酒精溶液得到无水乙醇 D．除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，加入足量的铁屑，充分反应后，过滤 解析：选B　汽油和水互不相溶，应使用分液的方法进行分离，A项错误；NaCl的溶解度随温度变化较小，而KNO3的溶解度随温度变化较大，故可用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3‎ ‎，B项正确；酒精和水都容易挥发，直接蒸馏酒精溶液得不到无水乙醇，应在酒精中加入CaO再蒸馏，C项错误；除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，应通入足量的Cl2，D项错误。‎ ‎12．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 B．实验Ⅱ：酸性高锰酸钾溶液出现气泡，但颜色无变化 C．实验Ⅲ：微热稀硝酸片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色 D．实验Ⅳ：继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，光束通过体系时产生丁达尔现象 解析：选D　A项，实验Ⅰ中溴和氢氧化钠溶液反应，上层溶液变浅甚至无色，错误； B项，蔗糖与浓硫酸作用生成二氧化碳和二氧化硫，二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液的紫色退去，二氧化碳从溶液中逸出，错误； C项，铜与稀硝酸微热生成NO，NO在广口瓶中与氧气接触生成红棕色的二氧化氮气体，错误；D项，继续煮沸溶液至红褐色，停止加热，生成氢氧化铁胶体，光束通过氢氧化铁胶体时可产生丁达尔现象，正确。‎ ‎13．海水晒盐后所得的苦卤中含有较高浓度的MgCl2、KCl以及金属溴化物。以下是苦卤化学分离的过程。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)若试剂A是一种有色气体单质，则A是________(填化学式)；写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(2)“操作Ⅱ”是________(填“蒸发”“蒸馏”“分液”或“重结晶”，下同)，“操作Ⅲ”是________。‎ ‎(3)试剂B可能是下列物质中的________(填字母)。‎ a．饱和NaCl溶液 b．CCl4‎ c．NaOH d．乙醇 实验室中也可用苯代替试剂B，但工业生产中，通常不使用苯，理由是________________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________(任写两点)。‎ ‎(4)MgCl2中可能含有NaCl杂质，检验杂质存在的方法是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：常温下有色的气体单质只有两种：Cl2、F2，则试剂A为Cl2；试剂B应是能萃取Br2的一种萃取剂，则试剂B为CCl4；操作Ⅱ的目的是将Br2从Br2的CCl4溶液中分离出来，所以操作Ⅱ为蒸馏；操作Ⅲ的目的是将MgCl2和KCl从溶液C中分离出来，所以操作Ⅲ为重结晶。‎ 答案：(1)Cl2　2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－‎ ‎(2)蒸馏　重结晶 ‎(3)b　①苯易燃，在生产中易发生爆炸；②苯有毒，对环境有污染，不符合绿色化学原则；③苯与Br2在光照下可能发生化学反应；④在Fe存在下，苯会与溴发生取代反应(或其他合理答案，答两点即可)‎ ‎(4)用铂丝蘸取稀盐酸在火焰上灼烧至无色，再蘸取少量MgCl2样品，在火焰上灼烧，若火焰呈黄色，证明有NaCl存在 ‎14．某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)在下列装置中，第一次浸出必须用________，第二次浸出应选用________。(填标号)‎ ‎(2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成__________________。滤渣2的主要成分是__________________。‎ ‎(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是_______________________________。‎ ‎(4)某同学在实验完成之后，得到1.5 g CuSO4·5H2O，则铜的回收率为____________。‎ 解析：(1)根据题给化学工艺流程知第一次浸出发生反应ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O、ZnS＋H2SO4===ZnSO4＋H2S，有有毒气体H2S生成，必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理，选D装置，第二次浸出时发生反应：CuS＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋S＋2H2O，不产生有毒气体，可选用A装置。(2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成H2O2与固体颗粒接触分解。滤渣2的主要成分是SiO2(SiO2和S)。(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是蒸发皿。(4)15.0 g废催化剂中含有铜的物质的量为＝0.02 mol,1.5 g CuSO4·5H2O中铜的物质的量为＝0.006 mol，则铜的回收率为×100%＝30%。‎ 答案：(1)D　A ‎(2)H2O2与固体颗粒接触分解　SiO2(SiO2和S)‎ ‎(3)蒸发皿　(4)30%‎ ‎15．某废液中含有大量的K＋、Cl－、Br－，还有少量的Ca2＋、Mg2＋、SO。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2)，设计了如下流程图：‎ 可供试剂a、试剂b(试剂b代表一组试剂)选择的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液、KMnO4溶液(H＋)、稀盐酸。‎ 请根据流程图，回答相关问题：‎ ‎(1)试剂a应该选用 ________。‎ ‎(2)操作①②③④⑤的名称是________(填字母)。‎ A．萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶 B．萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶 C．分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶 D．萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶 ‎(3)除去无色液体Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、SO，选出试剂b所代表的试剂，按滴加顺序依次是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________(填化学式)。‎ ‎(4)调节pH的作用是_____________________________________________________，‎ 操作方法是_____________________________________________________。‎ ‎(5)操作⑤中用到的瓷质仪器名称是__________________________________________。‎ 解析：(1)由加入的CCl4及得到的橙红色液体知，试剂a能将Br－氧化为Br2，试剂a应具有氧化性，所以应选用H2O2溶液。(2)操作①是萃取，操作②是将互不相溶的两种液体分开——分液，操作③是将沸点不同的、互溶的两液体分开——蒸馏，操作④是将溶液与沉淀分开——过滤，操作⑤是将KCl从其水溶液中提取出来——蒸发结晶。(3)由于除杂时除杂试剂需过量，且不能引入新杂质，所以欲除去Ca2＋，选用饱和K2CO3溶液；欲除去Mg2＋，选用KOH溶液；欲除去SO，选用BaCl2溶液。因此欲除去无色溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、SO，只要满足BaCl2溶液在饱和K2CO3溶液之前加入即可。(4)由以上知，无色液体Ⅱ中还含有杂质离子CO和OH－，所以需用盐酸来除去剩余的OH－及CO，调节pH＝7的操作方法是滴加稀盐酸，无气体产生时，用pH试纸测定至pH＝7。(5)由于操作⑤是蒸发结晶，所以该操作用到的瓷质仪器是蒸发皿。‎ 答案：(1)H2O2溶液　(2)B　(3)BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液(或KOH溶液、BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液或BaCl2溶液、KOH溶液、饱和K2CO3溶液)　(4)除去剩余的OH－及CO　滴加稀盐酸，无气体产生时，用pH试纸测定至pH＝7　(5)蒸发皿