【优化指导】2022高考化学总复习 活页作业32 物质的检验、分离和提纯 新人教版

物质的检验、分离和提纯一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分)1．(2022·北京高考)下列实验中，所选装置不合理的是(　　)A．分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，选④B．用CCl4提取碘水中的碘，选③C．用FeCl2溶液吸收Cl2，选⑤D．粗盐提纯，选①和②2．有四种无色溶液，它们分别是(NH4)2SO4、NH4Cl、Na2CO3、NaNO3，下列试剂中可以用来鉴别它们的是(　　)A．BaCl2溶液　　　　　　　B．NaOH溶液C．Ba(OH)2溶液　　D．AgNO3溶液解析：Ba(OH)2溶液滴入(NH4)2SO4溶液中，有刺激性气味气体和白色沉淀产生，滴入NH4Cl溶液中有刺激性气味气体产生，滴入Na2CO3溶液中有白色沉淀产生，滴入NaNO3溶液中无明显现象。答案：C3．有关溶液中所含离子的检验，下列判断中正确的是(　　)A．加入硝酸酸化，再滴加KSCN溶液后有红色物质生成，则原溶液中一定有Fe3＋存在B．加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，则原溶液中一定有大量的CO存在9\nC．用某溶液做焰色反应实验时火焰为黄色，则该溶液中一定有钠元素，可能有钾元素D．分别含有Mg2＋、Cu2＋、Fe2＋和Na＋的四种盐酸盐溶液，只用NaOH溶液是不能一次鉴别开的解析：A项，原溶液也可能含有亚铁离子不含铁离子，因为硝酸具有氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子；B项，原溶液可能含有碳酸氢根离子；C项，确定是否含有钾元素要透过蓝色的钴玻璃观察；D项，有颜色的离子为铜离子和亚铁离子，加入氢氧化钠，CuCl2溶液中出现蓝色沉淀，FeCl2溶液中出现白色沉淀，且沉淀逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色，MgCl2溶液中出现白色沉淀，NaCl溶液没有现象。答案：C4．为提纯下列物质(括号中为杂质)，所选除杂试剂和分离方法都正确的是(　　)选项被提纯的物质(杂质)除杂试剂分离方法ANH3(H2O)浓硫酸洗气B乙酸乙酯(乙酸)饱和碳酸钠溶液分液CKCl固体(I2)KOH溶液加热DNa2SO4固体(MgSO4)水过滤解析：A中由于浓硫酸能吸收氨气，故不能用来提纯氨气，A错。B中乙酸能与碳酸钠反应，乙酸乙酯不能，且饱和碳酸钠溶液能降低乙酸乙酯的溶解度，静置分层，乙酸乙酯在上层，可通过分液的方法将乙酸乙酯提纯出来，故B正确。C中虽除去了I2，但却使KCl中混有了KOH及KI等新的杂质，故C错。D中Na2SO4与MgSO4皆可溶于水，故D错。答案：B5．为达到预期的实验目的，下列操作正确的是(　　)①配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体溶于盐酸中，然后再用水稀释到所需的浓度　②用10mL的量筒量取4.80mL的浓硫酸　③蒸发溶液时，边加热边搅拌，直至蒸发皿中的液体蒸干　④向无色溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不消失，由此确定该溶液中一定含有SO　⑤为鉴别KCl、AlCl3和MgCl2溶液，分别向三种溶液中滴加NaOH溶液至过量　⑥中和热测定的实验中使用的玻璃仪器只有2种　⑦实验室可利用浓氨水和碱石灰混合的方法制取少量氨气　⑧除去NO中混有的NO2气体可通过水洗，再干燥后用向上排空气法收集A．③⑤⑧　　B．④⑤⑥C．①⑤⑦　　D．①⑦⑧解析：本题考查实验基本操作，中等难度。②中10mL量筒可量取4.8mL浓硫酸；③中蒸发溶液时边加热边搅拌，直至有较多晶体析出时停止加热；④中若原溶液中含有SO也有此现象；⑥中中和热的实验中使用的玻璃仪器有烧杯、量筒、环形玻璃搅拌棒、温度计四种；⑧中NO易与空气中的氧气反应，所以不能用排空气法收集。①⑤⑦均正确。故选C。答案：C6．只用试管和胶头滴管就可以对下列各组中的两种溶液进行鉴别的是(　　)9\n①AlCl3溶液和NaOH溶液　②Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液　③NaAlO2溶液和盐酸　④Al2(SO4)3溶液和氨水A．①③　　B．①④　　C．②③　　D．③④解析：①中少量NaOH溶液滴入AlCl3溶液中，会立即产生白色沉淀，而少量AlCl3溶液滴入NaOH溶液中不会有白色沉淀，故可以相互鉴别。②、④中的两种物质滴加顺序不同，产生的现象相同，故不能相互鉴别。③中少量盐酸滴入NaAlO2溶液中，会立即产生白色沉淀，而少量NaAlO2溶液滴入盐酸中不会产生白色沉淀，故可以相互鉴别。答案：A7．(2022·广东高考)下列实验能达到目的的是(　　)A．用溴水鉴别苯和正己烷B．用BaCl2溶液鉴别SO与SOC．用浓HNO3与Cu反应制备NO2D．将混有HCl的Cl2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl解析：本题考查物质的鉴别、制备、除杂等实验方案的评价、考查考生的化学实验能力，将溴水分别加入苯和正己烷中，苯与正己烷都可以萃取溴水中的溴，且有机层都在上层，现象相同，因此不能用溴水鉴别，故A错；BaCl2溶液与两种离子发生如下反应：“SO＋Ba2＋===BaSO4↓，SO＋Ba2＋===BaSO3↓”，产生沉淀均为白色，因此不能用BaCl2溶液鉴别，故B错；浓硝酸与铜发生如下反应：“Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O”，因此可用于制备NO2气体，故C正确；混合气通入饱和NaHCO3溶液时发生如下反应：“NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑”，Cl2与水反应可生成HCl，进而与NaHCO3反应，故不能用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl，D错。答案：C8．甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH、Ba2＋、Mg2＋、H＋、OH－、Cl－、HCO、SO中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知：①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；②0.1mol/L乙溶液中c(H＋)>0.1mol/L；③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的是(　　)A．甲溶液含有Ba2＋　　B．乙溶液含有SOC．丙溶液含有Cl－　　D．丁溶液含有Mg2＋解析：本题考查元素及其化合物知识，通过反应现象反推物质，充分考查了考生综合分析问题的能力及逆向思维的方法。根据②可知，乙溶液为H2SO4溶液；根据①可知，甲为Ba(OH)2，因为只有Ba(OH)2才能与SO、Mg2＋、HCO反应产生白色沉淀；根据③可知，丙溶液中含有Cl－，丙为MgCl2，丁为NH4HCO3，选项D错误。答案：D9．下列四组物质中，均可用一种试剂进行鉴别的是(　　)①黑色固体：FeO、Fe(粉)、CuO、C　②无色溶液：(NH4)2SO4、NH4Cl、Na2SO4、NaCl　③9\n无色溶液：AgNO3、KNO3、Na2CO3　④无色液体：苯、四氯化碳、无水乙醇、己烯A．全部　　B．只有①②C．只有③④　　D．只有①②④解析：①用稀盐酸(稀硫酸)，得到浅绿色溶液的是FeO，得到蓝色溶液的是CuO，产生气泡的是Fe，不反应的是C，①对；②用Ba(OH)2溶液并加热，产生白色沉淀并闻到刺激性气味的是(NH4)2SO4，只闻到刺激性气味的是NH4Cl，只产生白色沉淀的是Na2SO4，剩下的是NaCl，②对；③用稀盐酸，产生白色沉淀的是AgNO3，产生气泡的是Na2CO3，无现象的是KNO3，③对；④用溴水，橙红色在上层的为苯，在下层的为四氯化碳，变为无色的为己烯，剩下的为无水乙醇，④对。答案：A10．某地污水中含有Zn2＋、Hg2＋、Fe3＋和Cu2＋。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下：甲：乙：丙：　下列判断正确的是(　　)A．三种实验方案中都能制得纯净的铜B．乙方案中加过量铁粉可以将Zn2＋、Hg2＋、Fe3＋和Cu2＋全部还原C．甲方案中的反应涉及置换、分解、化合、复分解四种反应类型D．丙方案会污染环境二、非选择题(本题共5个小题，共50分)11．(8分)下面是实验室制取少量固体氧化铜的实验，根据实验步骤，回答有关问题。―→―→―→―→―→―→9\n(1)调整天平零点时，若指针偏向左边，应将左边的螺丝________(填“向左”或“向右”)旋动。(2)溶解样品时要用到玻璃棒，其作用是____________________________________________________________________________________________________。(3)反应生成沉淀的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________。(4)加热蒸发过程中要用到玻璃棒，其作用是____________________________________________________________________________________________________。(5)过滤中要用到玻璃棒，其作用是__________________________________________________。(6)洗涤沉淀的目的是__________________________________________________；洗涤沉淀的方法是__________________________________________________；为了检验沉淀是否洗涤干净，应在最后一次的洗涤液中加入________溶液。解析：整个实验过程中共有四处用到玻璃棒：溶解时搅拌，加速固体的溶解；加热蒸发时搅拌，防止液体物质飞溅；过滤和沉淀洗涤时引流；用玻璃棒将固体转移到研钵中。洗涤沉淀的目的是除去沉淀表面吸附的可溶性杂质Na2SO4。检验是否洗净可用BaCl2溶液。答案：(1)向右　(2)搅拌，加速固体物质的溶解(3)Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓(4)搅拌，防止因局部过热引起液体物质飞溅　(5)引流(6)除去沉淀中夹杂的可溶性杂质　向过滤器中加入蒸馏水浸没沉淀，等水滤完后，重复操作2～3次　BaCl212．(10分)现有含NaCl、Na2SO4、NaNO3的混合溶液，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl－、SO、NO的相互分离。相应的实验过程可用下图表示：(1)写出上述实验过程中所用试剂的名称：试剂1________，试剂2________。(2)恰当地控制试剂4的加入量的方法是____________________________________________________________________________________________________。(3)加入过量试剂3的目的是__________________________________________________。(4)操作①的名称是____________，在加入试剂4后，获得固体D的实验操作④是________(填操作名称)。(5)写出加入试剂4后发生反应的离子方程式____________________________________________________________________________________________________。(6)要检验原混合溶液中的Cl－9\n，应该如何操作____________________________________________________________________________________________________。解析：这是一道物质的分离题，解题的关键是确定所加的试剂及加入试剂的顺序。沉淀Cl－应加入AgNO3，沉淀SO应加入BaCl2或Ba(NO3)2溶液，因为SO也能和Ag＋反应，所以要在沉淀SO后加入AgNO3。为了除去过量的Ag＋和Ba2＋，应加入过量的Na2CO3溶液，最后加入硝酸，调节溶液的pH＝7。答案：(1)氯化钡溶液或硝酸钡溶液　硝酸银溶液(2)测定溶液的pH　(3)除去溶液中过量的Ba2＋、Ag＋(4)过滤　蒸发、冷却结晶、过滤(5)CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(6)先加入足量Ba(NO3)2溶液沉淀SO，然后再加AgNO3溶液检验Cl－13．(10分)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程：根据上述流程回答下列问题：(1)混合①中发生反应的化学方程式为__________________________________________________。(2)混合①中使用冰水的目的是__________________________________________________。(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是________、__________。操作Ⅲ一般适用于分离________混合物。(选填编号)。a．固体和液体　　B．固体和固体c．互不相溶的液体　　D．互溶的液体(4)混合②中加入Na2SO3的目的是________。(5)纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色，于是甲乙丙同学设计了简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3＋，则用于证明该假设所用的试剂为________，若假设成立，可观察到的现象为________。乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为________，其用于证明该假设所用的试剂为________。解析：(1)SO2具有还原性，Br2具有氧化性，能发生反应SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。(2)降低体系温度，可以增大SO2气体在水中的溶解性，同时防止溴挥发。(3)操作Ⅱ是分离固体和溶液，采用过滤；操作Ⅲ是分离相互溶解的液体，采用蒸馏的方法。(4)Na2SO3具有还原性，可以将溴单质还原为溴离子，从而除去粗品中未反应完的溴。(5)Fe3＋、Br29\n的检验方法。答案：(1)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(2)降低体系温度，防止溴挥发，使反应完全(3)过滤　蒸馏　b(4)除去粗品中未反应完的溴(5)KSCN溶液　溶液变成红色　含有Br2　CCl414．(10分)(2022·山东高考)实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：(1)为使Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入________(填“A”或“B”)，再滴加另一反应物。(2)如图所示，过滤操作中的一处错误是__________________________________________________。(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是________。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是________。(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是____________________。F中试剂的作用是__________________________________________________。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为________。解析：(1)Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，则先加入氨水。(2)过滤时漏斗末端没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入AgNO3溶液，观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置B中饱和NaCl溶液除去氯气中的HCl，F盛装浓硫酸，防止水蒸气进入E。用干燥管盛装碱石灰可起到F和G的作用。答案：(1)B　(2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁(3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)　坩埚(4)除去HCl　吸收水蒸气　碱石灰(或NaOH与CaO混合物)9\n15．(12分)某溶液中可能含有CO、SO、HCO三种离子中的一种或两种。为探究其组成，小明取出两份相同的样品溶液于试管中，向一份中加入过量的盐酸，产生无色气泡；向另一份中滴加过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀。请设计合理实验，在小明实验的基础上做进一步的实验，对小明的实验给出结论。仅限选择的仪器、用品和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、量筒、集气瓶、铁架台、漏斗、滤纸、酒精灯；1mol·L－1硫酸、2mol·L－1盐酸、2mol·L－1硝酸、1mol·L－1氯化钡溶液、澄清石灰水、蒸馏水。完成下列探究过程：(1)提出假设：假设1：溶液中只存在CO；假设2：__________________________________________________；假设3：__________________________________________________；假设4：溶液中存在SO、HCO。(2)基于假设4，设计出实验方案，将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。提示：可不填满，也可增加步骤。步骤编号实验操作预期现象和结论①②③④解析：(1)向上述溶液中加入盐酸，产生气泡，则溶液中可能含有CO或HCO或二者均有，滴加BaCl2时产生白色沉淀，则溶液中可能含有CO或SO或二者均有。(2)要确定溶液中离子的具体成分，可在上述第二份溶液操作的基础上继续实验，即过滤后分别取沉淀和滤液进行实验：①向得到的白色沉淀中加入足量盐酸，若沉淀完全溶解，则有CO而无SO，若沉淀部分溶解，则CO、SO均有，若沉淀没有损耗，则只有SO而无CO。②向上述滤液中滴加盐酸，有气泡产生则含HCO，无气泡产生则无HCO。9\n9