2021届一轮复习鲁科版物质的检验、分离和提纯作业

2021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 基础巩固 ‎1.(2020天津七校月考)下列除去杂质的方法正确的是(　　)‎ A.除去N2中的少量O2:通过灼热的CuO粉末,收集气体 B.除去CO2中的少量HCl:通入Na2CO3溶液,收集气体 C.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:加入足量铁屑,充分反应后,过滤 D.除去KCl溶液中的少量MgCl2:加入适量NaOH溶液,过滤 答案C 解析除去N2中的少量O2,应通过灼热的Cu网,然后收集气体,故A错误;Na2CO3溶液可以吸收HCl,同时CO2能与Na2CO3发生反应CO2+Na2CO3+H2O2NaHCO3,因此除去CO2中少量的HCl,应通入饱和的NaHCO3溶液,收集气体,故B错误;加入铁屑,发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,可以除去FeCl3,不引入新的杂质,故C正确;加入NaOH溶液,引入Na+,产生新的杂质,故D错误。‎ ‎2.(2020河南新乡调研)下列实验操作不能达到实验目的的是(　　)‎ A.用加热的方法除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠 B.加热蒸干溶液,可以得到CuCl2晶体 C.放在流动的蒸馏水中可除去半透膜中蛋白质溶液里混有的(NH4)2SO4‎ D.鉴别NaBr和KI溶液,可分别加新制氯水后,用CCl4萃取 答案B 解析加热时NaHCO3分解生成了Na2CO3:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,A项正确;CuCl2属于强酸弱碱盐,在溶液中Cu2+发生水解生成Cu(OH)2,盐类的水解反应是一个吸热反应,加热时水解平衡右移,同时由于生成的HCl的大量挥发,促进水解平衡进一步向右移动,所以直接蒸干CuCl2溶液得到的主要是Cu(OH)2,不能得到CuCl2晶体,B项错误;利用胶体粒子不能透过半透膜,小分子、离子可以透过半透膜的性质差异,采用渗析法对胶体进行提纯,C项正确;氯水与NaBr、NaI分别反应,生成了溴单质和碘单质,两种卤素单质溶解在CCl4中,呈现不同的颜色,可以区别,D项正确。‎ ‎3.(2020湖北武汉重点中学联考)利用待测样品和指定的试剂设计实验能达到实验目的的是(　　)‎ 选项 实验目的 待测样品 试剂 A 检验补铁剂硫酸亚铁药片是否部分氧化 硫酸亚铁药片的水溶液 铁氰化钾溶液 B 检验洁厕剂的主要成分是盐酸 洁厕剂 硝酸银溶液 C 检验是否患糖尿病 患者尿液 硫酸铜溶液、‎ 纯碱溶液 D 检验海带中的碘元素 海带灰浸出液 氯水、‎ 淀粉溶液 答案D 解析检验补铁剂硫酸亚铁药片是否部分氧化,要取硫酸亚铁药片的水溶液,向其中滴加KSCN溶液(或亚铁氰化钾溶液),若变为红色(或产生蓝色沉淀),就证明含有Fe3+,该补铁剂被氧化,否则未被氧化,A错误;能够与硝酸银溶液反应产生白色沉淀的可能是HCl,也可能是NaCl、Na2CO3、Na2SO4等物质,因此不能证明洁厕剂的主要成分是盐酸,B错误;检验是否患糖尿病,要取患者尿液,向其中加入NaOH至溶液呈碱性,加入新制的Cu(OH)2(可由硫酸铜溶液与过量NaOH溶液制备),加热煮沸,若产生砖红色沉淀,证明尿液中含有葡萄糖,C错误;检验海带中的碘元素的方法是向海带灰浸出液中加入新制氯水,发生反应Cl2+2I-2Cl-+I2,淀粉溶液遇I2变为蓝色,证明海带中含有碘元素,D正确。‎ ‎4.(2020山东滨州调研)根据下列实验事实得出的结论正确的是(　　)‎ A.气体品红溶液退色;结论:原气体一定是SO2‎ B.气体气体白色沉淀;结论:原气体一定是烃 C.某溶液冒白雾白烟;结论:原溶液一定是浓盐酸 D.某有色溶液蓝色;结论:原溶液中一定含有I2‎ 答案D 解析O3、Cl2、NO2等都能使品红溶液退色,A错误;H2S、CxHy、HCHO完全燃烧的产物通入Ba(OH)2溶液都能产生白色沉淀,B错误;浓硝酸中挥发出的HNO3遇NH3也能产生白烟,C错误。‎ ‎5.(2020河北正定月考)实验室按照如图操作程序提纯某种物质,下列分析一定正确的是(　　)‎ A.操作Ⅰ一定是过滤,其目的是将固液分离 B.可以提纯含少量氧化铁杂质的氧化铝 C.可以提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾 D.可以提纯含少量碘杂质的氯化钠 答案C 解析试样的溶解性未知,操作Ⅰ可能是过滤,也可能是溶解,A项错误;提纯含少量氧化铁杂质的氧化铝,应向试样中加入NaOH溶液,B项错误;提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾时应使用重结晶法,先向试样中加入适量的热水制成饱和溶液,然后冷却结晶、过滤即得较纯的KNO3,其中操作Ⅰ是溶解,操作Ⅱ是结晶,操作Ⅲ是过滤,C项正确;提纯含少量碘杂质的氯化钠时一般使用加热法,使I2升华而除去,若按题中操作应是萃取分液法,除加水外,还应加入萃取剂,故D项错误。‎ ‎6.由下列实验得出的结论正确的是(　　)‎ 选项 实验内容 结论 A 向某溶液中加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 该溶液中一定含有CO‎3‎‎2-‎或SO‎3‎‎2-‎ B 向某溶液中加入少量的盐酸,生成白色沉淀 溶液中不一定含有Ag+‎ C 向某溶液中加入AgNO3溶液,出现白色沉淀 该溶液一定是含Cl-的盐溶液 D 将液溴、苯、FeBr3混合于烧瓶中反应,将产生的气体导入AgNO3‎ 溶液中,生成了淡黄色沉淀 液溴与苯的反应属于取代反应,而不是加成反应 答案B 解析向某溶液中加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该溶液中可能含有CO‎3‎‎2-‎、HCO‎3‎‎-‎、SO‎3‎‎2-‎或HSO‎3‎‎-‎等,故A项错误;SiO‎3‎‎2-‎能与H+反应生成白色沉淀H2SiO3,所以向某溶液中加入少量的盐酸,生成白色沉淀,溶液中可能含有Ag+或SiO‎3‎‎2-‎,故B项正确;盐酸与AgNO3溶液反应也产生白色沉淀,故C项错误;将液溴、苯、FeBr3混合于烧瓶中反应,导出的气体中含有溴蒸气,将产生的气体导入AgNO3溶液中,生成了淡黄色沉淀,不能证明气体中含有HBr,故D项错误。‎ ‎7.化学是一门以实验为基础的科学。‎ ‎(1)用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器略去),能达到实验目的的是　　　　　(填字母)。 ‎ A B C D 干燥氯气 吸收NH3‎ 石油的分馏 制取乙酸乙酯 ‎(2)为除去粗盐中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):‎ 称取粗盐滤液精盐 ‎①第Ⅰ步操作的名称是　　　　　　　。 ‎ ‎②若第Ⅱ、Ⅳ步顺序颠倒,是否会对实验结果产生影响?　　　　　(填“有影响”或“无影响”)。 ‎ ‎③第Ⅴ步操作所需玻璃仪器的名称是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案(1)B　(2)①溶解　②有影响　③普通漏斗、玻璃棒、烧杯 解析(1)A中应长管进气短管出气;B中NH3不溶于CCl4,不会引起倒吸,且上层的水会吸收NH3,防止NH3逸出;C中石油分馏实验中,温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处;D中由于蒸出的乙酸乙酯中含有乙醇、乙酸,它们均易溶于水,当导管口插入液面以下时易发生倒吸,饱和食盐水应改为饱和Na2CO3溶液。‎ ‎(2)除去粗盐中的可溶性杂质,实际上就是除去Mg2+(用NaOH溶液)、Ca2+(用Na2CO3溶液)、SO‎4‎‎2-‎(用BaCl2溶液),多余的Ba2+用Na2CO3溶液除去,故BaCl2溶液加在Na2CO3溶液之前,沉淀通过过滤除去,滤液中多余的OH-和CO‎3‎‎2-‎用稀盐酸除去。过滤时用到的主要仪器有普通漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台等。‎ 能力提升 ‎8.(2019安徽皖南八校联考)实验室在500 ℃时隔绝空气加热硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]至分解完全并确定分解产物成分的装置如图所示(已知分解的固体产物中可能有FeO、Fe2O3和Fe3O4,气体产物中可能有NH3、N2、H2O、SO3和SO2)。下列说法正确的是(　　)‎ A.装置②用于检验分解产物中是否有水蒸气生成,试剂X最好选用碱石灰 B.装置③用于检验分解产物中是否有SO3气体生成并除去SO3和NH3‎ C.取①中固体残留物与稀硫酸反应并滴加KSCN溶液,溶液变红,则残留物一定为Fe2O3‎ D.装置④用于检验分解产物中是否有SO2气体生成,装置⑤用于收集生成的NH3和N2‎ 答案B 解析装置②的作用是检验分解产物中是否有水蒸气生成,故试剂X应选用无水CuSO4,A错误;装置③用于检验分解产物中是否有SO3气体生成,若有SO3气体生成,则装置③中产生白色沉淀硫酸钡,并用氯化钡和盐酸除去SO3和NH3,B正确;①中固体残留物中可能还含有FeO,可能不含有Fe2O3而含有Fe3O4,不一定为Fe2O3,C错误;NH3极易溶于水,若分解产物中有NH3,则NH3被装置③中的溶液吸收,装置⑤中不可能收集到NH3,D错误。‎ ‎9.(2020广东中山调研)如图表示从原混合物中分离出X的两种方案,下列说法中不合理的是(　　)‎ A.若含X的混合物为溴水,可通过方案Ⅰ进行分离,加入试剂为CCl4,充分振荡后液体分层,下层为X的CCl4溶液 B.若含X的混合物为BaSO4、BaSO3的混合物,可通过方案Ⅱ进行分离,加入试剂为稀硝酸,X为BaSO4‎ C.若含X的混合物为乙醇和乙酸乙酯的混合物,可通过方案Ⅰ进行分离,加入试剂为饱和NaOH溶液,残留液中含有乙酸钠 D.若含X的混合物为Fe、Al,可通过方案Ⅱ进行分离,加入的试剂是过量的NaOH溶液,1 mol X与足量氯气完全反应时,转移3 mol电子 答案C 解析溴易溶于四氯化碳,微溶于水,四氯化碳的密度比水大,分液时在混合液的下层,该方法合理,故A不符合题意;BaSO3被稀硝酸氧化成BaSO4,然后通过过滤得到BaSO4,该方法合理,故B不符合题意;分离乙醇和乙酸乙酯时,应该选用饱和Na2CO3溶液,否则乙酸乙酯与NaOH溶液反应,该方法不合理,故C符合题意;Al可与NaOH溶液反应,故最后得到的X为铁,铁与氯气反应生成氯化铁,1 mol铁与足量氯气完全反应时转移3 mol电子,该描述合理,故D不符合题意。‎ ‎10.科学家通过探寻矿物X推测外星球上是否曾经存在水。某兴趣小组为分析矿物X中的常见离子,将其溶于稀硝酸,并用所得溶液进行实验,下列依据实验现象得出的结论不正确的是(　　)‎ A.用铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,说明矿物X中含K+‎ B.取少量溶液,向其中滴加NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,试纸变蓝,说明矿物X中含NH‎4‎‎+‎ C.取少量溶液,向其中滴加KSCN溶液,溶液变为红色,说明矿物X中至少含Fe3+和Fe2+中的一种 D.取少量溶液,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明矿物X中含SO‎4‎‎2-‎ 答案D 解析焰色反应中火焰为紫色,说明矿物中一定含K+,A项正确;检验到NH3,说明矿物中含NH‎4‎‎+‎,B项正确;当矿物中含Fe3+时,滴加KSCN溶液,溶液变红色,当矿物中含有Fe2+时,加入稀硝酸后,会有Fe3+‎ 生成,滴加KSCN溶液,溶液也会变红色,故说明矿物中至少含Fe3+和Fe2+中的一种,C项正确;若矿物中含有HSO‎3‎‎-‎或SO‎3‎‎2-‎,会被稀硝酸氧化生成SO‎4‎‎2-‎而干扰实验结果,D项错误。‎ ‎11.某溶液只含有K+、Fe3+、Cl-、Mg2+、I-、CO‎3‎‎2-‎、SO‎4‎‎2-‎中的几种,限用以下试剂检验:盐酸、硫酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液。设计如下实验步骤,并记录相关现象,下列叙述不正确的是(　　)‎ A.该溶液中一定有I-、CO‎3‎‎2-‎、SO‎4‎‎2-‎、K+‎ B.试剂①为硝酸钡 C.通过在黄色溶液中加入硝酸银可以检验原溶液中是否存在Cl-‎ D.试剂②一定为盐酸 答案C 解析由实验可知,试剂①为硝酸钡溶液,生成白色沉淀为碳酸钡和硫酸钡,则试剂②为盐酸,沉淀减少,硫酸钡不溶于盐酸,则原溶液中一定存在CO‎3‎‎2-‎、SO‎4‎‎2-‎,则不含Fe3+、Mg2+;加试剂①过滤后的滤液中,再加试剂②盐酸,H+、NO‎3‎‎-‎、I-发生氧化还原反应生成I2,溶液变黄色,由于溶液呈电中性,则溶液中一定含有的阳离子为K+。由上述分析可知,该溶液中一定有I-、CO‎3‎‎2-‎、SO‎4‎‎2-‎、K+,故A项正确;由上述分析可知,试剂①为硝酸钡溶液,故B项正确;加入足量盐酸会引入Cl-,故无法判断原溶液中是否存在Cl-,故C项错误;由上述分析可知,试剂②一定为盐酸,不能为硫酸,因为碳酸钡与硫酸反应生成硫酸钡会使沉淀质量增加,不符合题意,故D项正确。‎ 拓展深化 ‎12.环己酮是一种重要的化工原料,实验室常用下列原理和装置制备(部分夹持仪器未画出):‎ 环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表(含*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点):‎ 物质 相对分 子质量 沸点 ‎(℃)‎ 密度 ‎(g·cm-3,‎ ‎20 ℃)‎ 溶解性 环己醇 ‎100‎ ‎161.1(97.8*)‎ ‎0.962 4‎ 微溶于水 环己酮 ‎98‎ ‎155.6(95*)‎ ‎0.947 8‎ 微溶于水 水 ‎18‎ ‎100.0‎ ‎0.998 2‎ ‎(1)已知合成环己酮的反应是放热反应,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。实验时,先在合成装置中加入5.2 mL(5 g)环己醇和几粒沸石,再加入酸性Na2Cr2O7溶液。酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式为　　　　　(填字母)。 ‎ A.一次性加入 B.缓慢加入 C.无所谓,怎样加入都可以 ‎(2)若酸性Na2Cr2O7溶液的体积为35 mL,则应选取　　　　(填“100 mL”或“250 mL”)的三颈烧瓶。 ‎ ‎(3)反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95~97 ℃的馏分(设为A),其主要成分是　　　　　的混合物;在馏分A中加入氯化钠固体至饱和,静置、分液,得有机层(设为B)。加入氯化钠固体的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;在有机层B中加入无水硫酸镁固体,充分作用后过滤,加入无水硫酸镁的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,然后进行蒸馏。 ‎ ‎(4)合成装置中冷凝水应从　　　　　(填“a”或“b”)口进入;精制装置中的两处错误是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)若最终得到环己酮的质量为3.43 g,则环己酮的产率是　　　　　。 ‎ 答案(1)B　(2)100 mL　(3)环己酮和水　增加水层的密度,有利于液体分层　除去残留在环己酮中的水 ‎(4)a　温度计的水银球插入到溶液中;冷凝水进、出口方向颠倒　(5)70%‎ 解析(1)酸性Na2Cr2O7溶液应缓慢加入,防止剧烈反应,导致温度过高。‎ ‎(2)反应液的总体积是40.2 mL,液体体积一般不能超过容器容积的1/2,所以应选择100 mL三颈烧瓶。‎ ‎(3)95 ℃时得到环己酮和水的恒沸溶液,所以95~97 ℃的馏分是环己酮和水的混合物;环己酮的密度与水接近,不容易分层。加入NaCl可增加水的密度,有利于分层;加入无水硫酸镁是为了除去残留在环己酮中少量的水。‎ ‎(4)冷凝水应从a口进入。‎ ‎(5)5 g环己醇理论上得到4.9 g环己酮,所以产率是‎3.43 g‎4.9 g×100%=70%。‎