2014高考化学一轮复习精练专题九物质的检验分离和提纯

2014高考化学一轮复习精练专题九物质的检验分离和提纯

第二单元 物质的检验、分离和提纯 ‎ (时间：45分钟　满分：100分)‎ 考　点 题　号 物质的分离与提纯 ‎1、3、8、9、10、11‎ 物质的检验 ‎2、4、5、6、7‎ 一、选择题(本题包括4个小题，共24分，每小题只有1个选项符合题意)‎ ‎1．下列说法正确的是 (　　)。‎ A．久置的浓HNO3呈黄色，为除去黄色可通入O2‎ B．NH4Cl固体中混有I2，可用加热的方法除去 C．为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3，可加入Cu粉 D．为除去CO2中少量的SO2，可使其通过澄清石灰水 解析　该题主要考查了用化学方法分离、提纯物质的方法。久置的浓HNO3呈黄色是由于硝酸分解生成的NO2溶解导致，通入O2发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，从而可以除去黄色，A正确；NH4Cl固体中混有I2，加热时NH4Cl分解为NH3和HCl，B错误；FeSO4溶液中混有Fe2(SO4)3，加入Cu粉，发生反应：Fe2(SO4)3＋Cu===2FeSO4＋CuSO4，虽然除去了Fe2(SO4)3，但引入了新杂质CuSO4，C错误；SO2、CO2均能与澄清石灰水反应，除去CO2中少量的SO2，应使其通过饱和NaHCO3溶液：NaHCO3＋SO2===NaHSO3＋CO2，D错误。‎ 答案　A ‎2．下列有关物质检验的实验结论正确的是 (　　)。‎ 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有SO42－‎ B 向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色 该溶液中一定含有Fe2＋‎ C 将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 该气体一定是SO2‎ D 将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中，水浴加热后有银镜生成 该物质一定属于醛类 解析　A错，因为不能排除Ag＋和SiO32－的干扰；C错，因为能使品红溶液褪色的气体不仅有SO2，还可能是Cl2、O3等；能与银氨溶液发生反应的是含醛基的物质，除醛类之外，还可能是甲酸、甲酸酯或葡萄糖等，故D错。‎ 答案　B ‎3．(2013·常州期末)除去下列物质中所含少量杂质的方法正确的是 (　　)。‎ 物质 杂质 试剂 提纯方法 A 乙烷 乙烯 氢气 催化剂、加热 B CO2‎ SO2‎ 饱和Na2CO3溶液 洗气 C 乙酸乙酯 乙酸 饱和NaOH溶液 混合振荡、静置分液 D BaSO4‎ BaCO3‎ 稀盐酸 溶解、过滤、洗涤 解析　通入H2会引入杂质，A项错；因CO2也会与Na2CO3溶液反应，B项错；乙酸乙酯在NaOH溶液中会水解，C项错。‎ 答案　D ‎4．(2013·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NH4＋：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NH4＋，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，‎ 可以利用二者在水中溶解时的不同现象进行鉴别。‎ 答案　B 二、选择题(本题包括3个小题，共18分，每小题有1～2个选项符合题意)‎ ‎5．(2013·盐城模拟)根据下列实验内容得出的结论正确的是 (　　)。‎ 选项 实验内容 结论 A 某气体的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝 该物质一定是氨气 B 某气体能使湿润的淀粉－KI试纸变蓝 该气体一定是氧化性气体 C 苯与溴水混合，溴水褪色 苯中含碳碳双键 D 某物质燃烧后的产物既能使白色硫酸铜粉末变蓝，又能使澄清的石灰水变浑浊 该物质一定是碳氢化合物 解析　A项，NH3是中学唯一的碱性气体，正确；B项，能使湿润的淀粉－KI试纸变蓝的气体一定是氧化性气体，如NO2、溴蒸气等；C项，苯与溴水混合，溴水褪色，是萃取过程，不是加成反应；D项只能说明该物质中可能含有C、H或S、H，既可能为碳氢化合物，也可能为碳氢氧化合物，还可能为硫氢化合物。‎ 答案　AB ‎6．(2012·南菁中学模拟)下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是(　　)。‎ 选项 实验操作 实验目的或结论 A 向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末，搅拌一段时间后过滤 除去MgCl2溶液中少量FeCl3‎ B 向某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀，继续加稀硝酸沉淀不消失 证明溶液中含SO42－‎ C 向某溶液中加入稀盐酸，放出无色无味气体，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 证明该溶液中存在CO32－‎ D 两支试管中装有等体积、等浓度的H2O2溶液，‎ FeCl3溶液对H2O2分解速率无影响 向其中一支试管中加入FeCl3溶液 解析　FeCl3溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入的足量Mg(OH)2粉末(不引入新的杂质离子)能使水解平衡正向移动，Fe3＋以Fe(OH)3的形式而沉淀析出，从而达到除杂的目的，故A正确；“向某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀，继续加稀硝酸沉淀不消失”，该溶液中可能存在Ag＋、SO32－、HSO3－，故B错；“向某溶液中加入稀盐酸，放出无色无味气体，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊”，该溶液中还可能存在HCO3－等，故C错；FeCl3溶液对H2O2分解有催化作用，故D错。‎ 答案　A ‎7．(2012·浙江，13)水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO2－、SiO32－、SO32－、CO32－、SO42－中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：‎ 下列判断正确的是 (　　)。‎ A．气体甲一定是纯净物 B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物 C．K＋、AlO2－和SiO32－一定存在于溶液X中 D．CO32－和SO42－一定不存在于溶液X中 解析　加过量盐酸仍有沉淀甲，该沉淀只能是H2SiO3，说明原溶液中含有SiO32－，进一步可确定溶液X中不含Mg2＋、Al3＋，必含K＋；在无色溶液甲加过量氨水，有白色沉淀，应该是AlO2－与过量盐酸反应生成的Al3＋又与氨水生成了Al(OH)3，所以可确定溶液X中一定含有K＋、SiO32－、AlO2－，一定不含Mg2＋、Al3＋，可能含有SO32－、SO42－、CO32－。加过量盐酸后产生的气体可能由CO32－、SO32－产生中的一种或两种，所以A项错误。沉淀甲是H2SiO3，B项错误。C项正确。D项错误。‎ 答案　C 三、非选择题(本题共4个小题，共58分)‎ ‎8．(16分)紫菜与海带类似，是一种富含生物碘的海洋植物。商品紫菜轻薄松脆、比海带更易被焙烧成灰(此时碘转化为碘化物无机盐)，用于碘单质的提取。‎ 乙醇 四氯化碳 碘(晶体)‎ 密度/(g·cm－3)‎ ‎0.789 3‎ ‎1.595‎ ‎4.94‎ 沸点/℃‎ ‎78.5‎ ‎76.8‎ ‎184.35‎ ‎(1)实验室中焙烧紫菜用到的仪器有________(填写相应的字母)。‎ A．烧杯　B．表面皿　C．蒸发皿　D．坩埚　E．试管 F．酒精灯　G．三脚架　H．泥三角 ‎(2)将焙烧所得的紫菜灰与足量的双氧水和稀硫酸作用，其目的是________________________。‎ ‎(3)________(填一种基本操作的名称)，弃去残渣，将所得的产物转入________(填一种玻璃仪器的名称)中，加入少量的________(填本题表格中一种最佳化学试剂的名称)，振荡、静置，首先将________分离出来。‎ ‎(4)将装置图中缺少的必要仪器补画出来以最终获得固态的单质碘(不考虑碘的进一步提纯)：‎ 解析　本题的实验目的是从紫菜中提取碘单质。操作过程是将紫菜焙烧，将碘转化为碘单质，利用分液的方法分离出碘的有机溶液，然后再蒸馏。(1)焙烧需要坩埚，坩埚放在泥三角上，泥三角放在三脚架上加热。(3)选用四氯化碳作萃取剂，有机层在下层，首先分离出下层液体。‎ 答案　(1)DFGH　(2)将溶液中的I－转化为I2‎ ‎(3)过滤　分液漏斗　四氯化碳　紫色下层液体 ‎(4)① 、②中只要画出一个即可，③、④、⑤必画，(其中③水溶液液面与烧杯内液体相对高度可不作要求，⑤必须是锥形瓶、木块可以不画)。‎ ‎9．(12分)(2013·大连模拟)某工厂排出的污水中含有大量的Fe2＋、Zn2＋、Hg2＋三种金属离子。以下是某化学研究性学习小组的同学设计的除去污水中的金属离子，回收绿矾、皓矾(ZnSO4·7H2O)和汞的方案。‎ ‎【药品】　NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉 ‎【实验方案】‎ ‎【问题探究】‎ ‎(1)步骤Ⅱ所发生反应的离子方程式为________________________________。‎ ‎(2)步骤Ⅲ中的抽滤为减压条件下的过滤，可以加快过滤速率；该步骤涉及反应的离子方程式有Zn2＋＋4OH－===ZnO22－＋2H2O和___________________。‎ ‎(3)欲实现步骤Ⅴ，所需加入的试剂有________、________，所涉及的主要操作依次为_______________________________________________________。‎ ‎(4)步骤Ⅳ常用的方法是________，该步骤是否对环境有影响？________(填“是”或“否”)，如有影响，请你设计一个环境保护方案来实现步骤Ⅳ的反应：______________________________________________________________。‎ 解析　(1)步骤Ⅱ只有FeS、ZnS固体溶解在稀硫酸中，‎ 其离子方程式为FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑。‎ ‎(2)FeSO4、ZnSO4混合溶液中加入过量的NaOH溶液时，Fe2＋与OH－反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2迅速被空气中的O2氧化为Fe(OH)3，其总反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3↓。‎ ‎(3)Fe(OH)3首先与稀H2SO4反应生成Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3再与过量的铁粉反应得到FeSO4。经过滤除去剩余铁粉，将滤液浓缩结晶、过滤可得FeSO4·7H2O。‎ ‎(4)HgS在空气中加热可得Hg、SO2，Hg蒸气和SO2都会对环境产生污染，但在密闭容器中加热HgS可有效防止Hg蒸气和SO2逸散到大气中，从而保护了环境。‎ 答案　(1)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑　(2)4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===‎ ‎4Fe(OH)3↓(或分步写)　(3)稀硫酸　铁粉(过量)　过滤、浓缩结晶、过滤　(4)加热　是　在密闭容器中加热HgS ‎10．(12分)(2013·盐城调研)某废液中含有大量的K＋、Cl－、Br－，还有少量的 Ca2＋、Mg2＋、SO42－。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、酸性KMnO4溶液、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________(填序号)。‎ 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＋、SO42－，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及得到的深红棕色液体知，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。‎ ‎(3)由流程图知，无色液体Ⅰ中含有K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－，无色液体Ⅲ中只含有K＋、Cl－，则试剂b的作用是除去Ca2＋、Mg2＋、SO42－。‎ 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SO42－，选用BaCl2溶液。所以欲除去无色溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－，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CO32－和OH－，所以需用盐酸来除去剩余的OH－及CO32－，调节pH＝7的操作方法是滴加盐酸，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、K2CO3、KOH(或KOH、BaCl2、K2CO3或BaCl2、KOH、K2CO3)‎ ‎(4)除去过剩的OH－及CO32－　滴加稀盐酸，无气体产生时，用pH试纸测定至溶液的pH＝7　(5)蒸发皿 ‎11．(18分)(2013·徐州模拟)研究物质的性质时，首先要分离提纯物质，对物质进行分离提纯是化学实验的重要内容。‎ Ⅰ.现需要纯净的氯化钠溶液，但实验室中只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体。某同学设计了一个除去杂质获得纯净氯化钠溶液的实验方案：‎ ‎(1)操作①中发生反应的化学方程式是__________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(2)操作②中BaCl2溶液能否改用硝酸钡溶液_____________________________‎ ‎(填“能”或“不能”)。如果能，下一空不需要回答；如果不能，请说明理由：________________________________________________________________。‎ ‎(3)操作③的目的是________________________________________________。‎ ‎(4)操作④的目的是_________________________________________________。‎ Ⅱ.为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、Al2O3)，参照上述实验操作，请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作)。‎ 解析　NH4HCO3可通过加热分解而除去；Na2SO4中的SO42－可通过加入BaCl2溶液除去。Fe2O3是碱性氧化物，SiO2是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物，可根据它们的性质差别进行分离。‎ 答案　Ⅰ.(1)NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O ‎(2)不能　选用Ba(NO3)2溶液会引入新的杂质离子(NO3－)‎ ‎(3)除去过量的Ba2＋‎ ‎(4)除去溶解在溶液中的CO2气体和HCl Ⅱ.‎ 特别提醒：教师配赠习题、课件、视频、图片、文档等各种电子资源见《创新设计·高考总复习》光盘中内容。‎