（山东专用）2022届高三化学一轮复习专讲专练 （基础热身+能力提升+挑战自我）第33讲 物质的分离、提纯与检验（含详解）

第33讲　物质的分离、提纯与检验1．下列实验装置不适用于物质分离的是(　　)图K33－12．[2022·福建质检]下列实验所用的试纸不能预先用蒸馏水润湿的是(　　)A．用品红试纸检验SO2B．用淀粉碘化钾试纸检验Cl2C．用红色石蕊试纸检验NH3D．用pH试纸测定某溶液的pH3．[2022·广州模拟]下列实验操作正确的是(　　)A．粗盐提纯时，为了加快过滤速率，可用玻璃棒搅拌漏斗中的液体B．分液操作中，将下层液体放入一烧杯后，再将上层液体继续放入另一烧杯中C．蒸发KNO3溶液时，当蒸发皿中出现大量晶体时即停止加热，用余热蒸干剩余的水分，获取KNO3晶体D．蒸馏操作中，温度计水银球部位要插入液面下且不接触蒸馏烧瓶壁4．[2022·浙江十二校联考]将空气缓慢通过如图K33－2所示装置后，在试管中收集到少量稀有气体。空气在通过a～d装置时，依次除去的气体是(　　)图K33－2A．O2、N2、H2O、CO2　　　B．CO2、H2O、O2、N2C．H2O、CO2、N2、O2D．N2、O2、CO2、H2O5．实验室需要纯净的NaCl溶液，但现有的NaCl晶体混有少量Na2SO4和(NH4)2CO3，请设计实验除去杂质，并回答下列问题：(1)除去(NH4)2CO3用加热好还是加强碱后再进行加热好？你选择的是________，其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。判断(NH4)2CO3已除尽的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)除去SO的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6\n判断SO已除尽的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6．[2022·南昌模拟]下列实验原理和操作方法可行的是(　　)A．用硝酸酸化的硝酸银鉴别两瓶无色溶液：Na2SO4和NaClB．用澄清石灰水检验SO2气体中是否混有CO2C．NO比空气重，可用向上排空气法收集D．可用萃取、分液再蒸馏的方法提取碘水中的碘7．下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是(　　)①KOH　Na2SO4　AlCl3②NaHCO3　Ba(OH)2　H2SO4③盐酸　Na[Al(OH)4]　NaHSO4④Ca(OH)2　Na2CO3　BaCl2A．①②B．②③C．①③④D．①②④8．常温下，以下根据实验现象的推断，正确的是(　　)A．在潮湿的空气中能形成白雾的气态氢化物，一定是氯化氢B．溶于水能形成无色溶液的红棕色气体，一定是二氧化氮C．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D．灼烧某织物纤维，可闻到烧焦羽毛气味，说明该织物是棉织物9．[2022·济南调研]下列实验操作中，可以达到预期目的的是(　　)A．用激光笔鉴别淀粉溶液和蔗糖溶液B．用过量的KSCN溶液除去FeCl2溶液中的少量FeCl3C．通过灼热的镁粉，可以除去N2中的少量O2D．用溶解、过滤的方法可分离Na2SO4和NaCl固体混合物10．根据下列事实得出的结论正确的是(　　)A．Na2SO3试样白色沉淀沉淀不溶解结论：此Na2SO3试样已变质B．稀硫酸产生气泡的速率较慢产生气泡的速率明显加快结论：CuSO4对此反应有催化作用C．某溶液瓶口产生白雾瓶口产生白烟结论：此溶液一定为浓盐酸D．无色试液产生无色无味气体石灰水变浑浊结论：原无色试液中可能含有CO11．[2022·石景山模拟]某无色溶液中可能含有①Na＋　②Ba2＋　③Cl－　④Br－　⑤SO　⑥SO中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下。步骤操作现象(1)用pH试纸检验溶液的pH大于76\n(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置CCl4层呈橙色(3)向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生下列结论正确的是(　　)A．肯定含有的离子是①④⑤B．肯定没有的离子是②⑥C．不能确定的离子是①D．不能确定的离子是③⑤12．有一瓶澄清溶液，其中可能含有NH、K＋、Na＋、Mg2＋、Ba2＋、Al3＋、Fe3＋、Cl－、I－、NO、CO、SO中的几种。取该溶液进行以下实验：(1)填写表中空白：实验步骤肯定不存在的离子①用pH试纸检验，溶液呈强酸性②取出部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制的氯水，经振荡CCl4层呈紫红色③另取部分溶液向其中加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，均无沉淀产生④取③的部分碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝——⑤另取③的部分碱性溶液，向其中加入Na2CO3溶液，有白色沉淀产生(2)根据以上事实，该溶液中肯定存在的离子是________。(3)写出②④⑤三步反应的离子方程式：②________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________；⑤________________________________________________________________________。13．[2022·徐州模拟]某化学兴趣小组设计以下实验步骤与操作来定性检验茶叶中含有的少量钙、铁、铝三种元素。(已知草酸钙是一种白色沉淀)。图K33－3已知Ca2＋、Al2＋、Fe3＋完全形成相应氢氧化物沉淀的pH如下表：Ca(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3pH≥13≥5.2≥4.1(1)步骤①中加入盐酸的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步骤②中调节pH至6～7的目的是________________________________________________________________________6\n________________________________________________________________________。(3)沉淀X所含主要物质的化学式为________。(4)写出步骤③中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)试剂A为________。14．[2022·宝鸡模拟]某矿抽出的废液中含有大量的K＋、Cl－、Br－，还有少量的Ca2＋、Mg2＋、SO。某研究性学习小组获取这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2)，他们设计了如下流程：　　图K33－4可供试剂a、b的选择试剂：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(H＋)溶液、稀盐酸。请根据以上流程，回答相关问题：(1)试剂a应该选用________。(2)操作①、②、③、④、⑤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中用到的瓷质仪器的名称是________。6\n1．D　[解析]A为萃取装置，用于分离互不相溶的液体混合物；B装置可用于分离易升华的物质(如I2)；C为过滤装置，用于分离液体与固体；D装置中温度计测量的是反应混合液的温度，不是蒸馏装置。2．D　[解析]测定溶液的pH时，pH试纸不能用蒸馏水润湿。3．C　[解析]A不能搅拌，B中上层液体应从分液漏斗上端口倒出，D中温度计水银球部位应位于支管口处。4．B　[解析]氢氧化钠显碱性，吸收二氧化碳，带出水蒸气，浓硫酸吸收水分，铜除去氧气，镁粉除去氮气。5.(1)加热好　因加热操作简单，节省试剂，且不引入新的杂质　将残留物溶于水后加盐酸，看是否有气泡产生(2)先加入过量BaCl2溶液，再加入过量Na2CO3溶液，过滤后，滤液中加入盐酸　取加入BaCl2后的上层清液，再滴入少量BaCl2，看是否有白色沉淀生成[解析]比较NaCl和(NH4)2CO3的性质差异结合除杂的基本原则，不难得出加热好。判断(NH4)2CO3是否被除尽时，要注意只能用盐酸，否则会带来杂质。除去SO是使用过量的BaCl2溶液，接着又要用过量的Na2CO3溶液来除去过量的BaCl2(二者不能颠倒)，最后用适量的盐酸除去过量的Na2CO3。6．D　[解析]A选项：两种溶液中都会生成白色沉淀。B选项：SO2和CO2都会使澄清石灰水变浑浊。C选项：NO与空气中的氧气反应生成NO2。7．A　[解析]①中KOH和AlCl3互滴现象不同，另一种是Na2SO4，可以鉴别；②中H2SO4和NaHCO3生成气体，且二者和Ba(OH)2均生成白色沉淀，BaCO3遇H2SO4又能产生气体；③中盐酸、NaHSO4分别与Na[Al(OH)4]反应的现象相同；④中Ca(OH)2、BaCl2分别与Na2CO3反应现象相同，无法区分开Ca(OH)2与BaCl2。8．B　[解析]A项中凡是容易溶解在水中的气体都能形成白雾，比如氨气；C项中只能说明该物质一定含有碳、氢元素，既可能为碳氢化合物，也可能为碳氢氧化合物；D项中烧焦羽毛气味说明含有蛋白质，该织物为丝织物。9．A　[解析]淀粉溶液属于胶体，有丁达尔现象，而蔗糖溶液不是胶体，无丁达尔现象，A正确；KSCN与Fe3＋作用生成可溶性物质，B错误；Mg在加热条件下也与N2发生反应，C错误；Na2SO4和NaCl均溶于水，不能用过滤的方法进行分离，D错误。10．D　[解析]Na2SO3即使不变质，SO也会被稀HNO3氧化为SO，A项错误；Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，置换出的铜与锌构成Cu—Zn原电池，加快反应速率，B项错误；浓HNO3的现象也是如此，C项错误；含有HCO、CO时均会产生此现象，D项正确。11．A　[解析]用pH试纸检验溶液的pH＞7，故肯定存在SO，因有SO存在，肯定无Ba2＋，因无Ba2＋，考虑溶液中电荷守恒，肯定存在Na＋；加入氯水，CCl4层呈橙色，肯定存在Br－；加入Ba(NO3)2溶液、稀HNO3有白色沉淀，不能肯定有SO存在，因SO可被氧化成SO；加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀生成，也不能肯定有Cl－，因在(2)中已加入氯水。故肯定有的是：Na＋、Br－、SO，肯定没有的是：Ba2＋，不能确定的是：SO、Cl－。12．(1)①CO　②Fe3＋、NO　③Mg2＋、Al3＋　⑤SO(2)I－、NH、Ba2＋(3)②Cl2＋2I－===2Cl－＋I2④NH＋OH－NH3↑＋H2O⑤Ba2＋＋CO===BaCO3↓[解析]①溶液呈强酸性肯定有H＋，故肯定不含有CO；②加入少量CCl4及数滴新制氯水，经振荡后CCl4层呈紫红色，一定含有I－，故肯定不含有Fe3＋、NO；③在滴入NaOH溶液过程中和滴加完毕后，均无沉淀产生，肯定不含有Mg2＋、Al3＋；④将③的部分碱性溶液加热，有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体放出，肯定含有NH；⑤向③的部分碱性溶液中加碳酸钠溶液，有白色沉淀产生，肯定含有Ba2＋，则肯定不含有SO。综上所述，6\n原溶液中肯定存在的离子是Ba2＋、I－、NH；肯定不存在的离子是CO、Fe3＋、NO、Mg2＋、Al3＋、SO；不能确定是否存在的离子是K＋、Na＋、Cl－。13．(1)使茶叶中的钙、铁、铝元素转化为离子(2)使Fe3＋、Al3＋转化为沉淀(3)Al(OH)3、Fe(OH)3(4)Ca2＋＋C2O===CaC2O4↓(5)硫氰化钾溶液(KSCN)[解析]由工艺流程可知：茶叶灰加盐酸溶解过滤后得到含Al3＋、Fe3＋、Ca2＋的溶液，用浓氨水调至pH至6～7时，根据表格中的信息判断沉淀X为Fe(OH)3和Al(OH)3，而滤液中的Ca2＋与C2O结合生成CaC2O4沉淀。14．(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)中和过剩的KOH及K2CO3　滴加稀盐酸，无气体产生时，用pH试纸测定至pH＝7(5)蒸发皿[解析](1)由加入CCl4及得到深红棕色液体知，试剂a是将Br－氧化为Br2，所以试剂a应具有氧化性，所以试剂a应选用H2O2溶液。(2)由流程图知，无色液体Ⅰ中含有K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO，无色液体Ⅲ中只含有K＋、Cl－，则试剂b的作用是：除去Ca2＋、Mg2＋、SO。操作①是萃取，操作②是将互不混溶的两液体分开——分液，操作③是将沸点不同的、互相混溶的两液体分开——蒸馏，操作④是将溶液与沉淀分离开来——过滤，操作⑤是将KCl晶体从其水溶液中提取出来——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＋，需加入K2CO3溶液；欲除去Mg2＋，需加入KOH溶液；欲除去SO，需加入BaCl2溶液；所以欲除去KCl溶液中的Ca2＋、Mg2＋、SO，只要满足BaCl2溶液加在K2CO3溶液之前即可，KOH溶液可加在任意位置。(4)由以上知，溶液中还含有杂质CO和OH－，所以需用盐酸来中和剩余的KOH及K2CO3，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的实验步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，所以该操作用到的瓷质仪器是蒸发皿。6