金版教程新高考化学一轮复习规范特训112 物质的检验分离和提纯含答案解析Word格式.docx
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选项B,分离方法是盐析;
选项C,原理是二者的热稳定性不同;
选项D正确。
2.下列各项物质不用其他试剂就可鉴别的是( )
A.AlCl3溶液、饱和食盐水、葡萄糖溶液
B.稀盐酸、AgNO3溶液、饱和食盐水、稀硝酸
C.二氧化碳气体、氯气、氯化氢气体
D.硝酸钠固体、氢氧化钠固体、氢氧化钾固体
答案 C
解析 三种溶液均无色透明且相互之间不反应,需用其他试剂才能鉴别,A项错误;
AgNO3溶液和稀盐酸、饱和食盐水反应均能产生白色沉淀,无法鉴别稀盐酸和饱和食盐水,B项错误;
三种气体中有颜色的是氯气,另外两种气体中有刺激性气味的是氯化氢,C项正确;
三种固体颜色相同,需用其他试剂才能鉴别,D项错误。
3.[2016·
株洲一模]为提纯下列物质(括号内为含有的少量杂质),选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
被提纯的物质
除杂试剂
KBr溶液(KI)
氯水、四氯化碳
萃取、分液
NH4Cl(I2)
无
CO2(HCl)
饱和碳酸氢钠溶液
洗气
CH4(CH2===CH2)
酸性高锰酸钾溶液
解析 氯水与KI、KBr都反应,A项错误;
NH4Cl受热分解,I2受热升华,B项错误;
乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应,生成CO2,又引入新的杂质,D项错误。
4.[2015·
武汉月考]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,再将滤液按如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 由流程图可知,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SO
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。
5.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 ③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①②
C.只有③④D.只有①②④
答案 A
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,变成无色的为己烯,剩下的为无水乙醇,④对。
故选A。
6.[2016·
黄山质检]某澄清透明溶液中,可能大量存在下列离子中的若干种:
H+、NH
、K+、Mg2+、Cu2+、Br-、AlO
、Cl-、SO
、CO
。
进行实验:
①用试管取少量溶液,逐滴加入稀盐酸至过量,溶液先变浑浊后又变澄清,有无色气体放出。
将溶液分成2份。
②在一份溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,溶液先变浑浊后又变澄清,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,未见明显现象。
③在另一份溶液中加入新制的氯水和CCl4,振荡后静置,下层溶液显橙红色。
根据实验,下列推断正确的是( )
A.溶液中一定有K+、Br-、CO
、AlO
B.溶液中一定有Mg2+、Cu2+、Cl-、NH
C.不能确定溶液中是否有H+、K+、SO
、Cl-
D.溶液中一定有NH
、Mg2+、Br-、CO
解析 根据实验①可知,溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,溶液先变浑浊后又变澄清,说明溶液中存在AlO
,有无色气体放出,说明溶液中存在CO
,根据离子共存原则可知,能与AlO
反应的H+、NH
,能与CO
形成沉淀的Mg2+、Cu2+均不存在。
在实验①中,AlO
已经转变为Al3+,根据实验②可知加入NaOH溶液至过量,溶液先变浑浊后变澄清,应为Al3+―→Al(OH)3―→AlO
,进一步证明原溶液中有AlO
,同时没有Mg2+、Cu2+,而加热后,湿润的红色石蕊试纸在试管口无明显现象,也进一步证明原溶液中无NH
,由电荷守恒可知,原溶液中必存在K+。
由实验③可知,原溶液中存在Br-。
综上所述,原溶液中一定有AlO
、Br-、K+,一定没有H+、NH
、Mg2+、Cu2+,不能确定有无Cl-、SO
,因此只有A项正确。
7.[2014·
重庆高考]茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( )
A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②和⑨
B.用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦
C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦
D.检验滤液中的Fe3+,选用③、⑧和⑩
答案 B
解析 灼烧需要坩埚(①)、泥三角(⑨)和酒精灯(②),A项不符合题意;
溶解、稀释时不需用容量瓶(⑥),B项符合题意;
过滤需要烧杯(④)、漏斗(⑤)和玻璃棒(⑦),C项不符合题意;
检验Fe3+需用试管(③)、胶头滴管(⑩)、KSCN溶液(⑧),D项不符合题意。
8.实验室从含溴离子的废液中提取溴单质,下列操作能达到实验目的的是( )
A.用装置甲氧化废液中的溴离子
B.用装置乙分离CCl4层和水层
C.用装置丙分离CCl4和液溴
D.用试剂瓶丁长期贮存液溴
解析 装置甲中通Cl2的导管应该插入废液中,而右侧出气管应该在液面上,即长管进,短管出,A项错误;
装置丙蒸馏操作中,温度计的水银球不能插入液体中,而应与蒸馏烧瓶支管口平齐,C项错误;
液溴具有强腐蚀性,不能用带有橡胶塞的试剂瓶保存,且溴有毒、易挥发,应在液溴表面覆盖一层水,进行水封,防止液溴挥发,D项错误。
9.[2015·
石家庄一模]下列实验所用试剂、现象和结论均正确的是( )
序号
相关实验
试剂
现象和结论
①
鉴别K2CO3和Na2SO3
稀硫酸、澄清石灰水
产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体的是K2CO3
②
鉴别NO2和Br2蒸气
湿润的淀粉-KI试纸
试纸变蓝色的是Br2蒸气
③
鉴别葡萄糖和蔗糖
银氨溶液
有银镜产生的是葡萄糖
④
鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液
氨水
先产生白色沉淀,然后沉淀又消失的是AlCl3溶液
A.①③B.①②
C.②④D.②③
解析 二氧化碳与二氧化硫均能使澄清的石灰水变浑浊,但二氧化硫有刺激性气味,而二氧化碳无味,①正确;
NO2和Br2蒸气均具有氧化性,都能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,②错误;
蔗糖分子中不含醛基,不能与银氨溶液反应,而葡萄糖分子中含有醛基,与银氨溶液反应时生成单质银,③正确;
Al(OH)3不能溶解在弱碱氨水中,④错误。
本题选A。
10.[2015·
哈师大附中模拟]下列物质中的杂质(括号内为杂质)的检验、除杂试剂或方法正确的是( )
解析 淀粉KI试纸遇I2也会变蓝,不能检验I2中是否混有Cl2,A不正确;
NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液发生反应也有沉淀生成,不能检验NaHCO3溶液中是否混有Na2CO3,B不正确;
饱和Na2CO3溶液和CO2、HCl都能发生反应,C不正确。
二、非选择题(共40分)
11.[2015·
开封二模](16分)苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
反应原理:
已知:
甲苯的熔点为-95℃,沸点为110.6℃,易挥发,密度为0.866g/cm3;
苯甲酸的熔点为122.4℃,在25℃和95℃下溶解度分别为0.3g和6.9g。
【制备产品】将30.0mL甲苯和25.0mL1mol/L高锰酸钾溶液在100℃下反应30min,装置如图所示。
(1)图中冷凝管的进水口为________(填“a”或“b”)。
支管的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)在本实验中,三颈烧瓶最合适的容积是________(填字母)。
A.50mLB.100mL
C.200mLD.250mL
相对于用酒精灯直接加热,用沸水浴加热的优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【分离产品】该同学设计如下流程分离粗产品苯甲酸和回收甲苯。
(3)操作Ⅰ的名称是________;
含有杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体甲苯,则操作Ⅱ的名称是________。
(4)测定白色固体的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔。
该同学推测白色固体是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确,请完成表中内容。
实验方案
实验现象
结论
将白色固体加入水中,加热溶解,______________
得到白色晶体和无色溶液
—
取少量滤液于试管中,________
生成白色沉淀
滤液中含Cl-
【纯度测定】称取1.220g白色晶体,配成100mL甲醇溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/LKOH标准溶液滴定,重复滴定四次,每次消耗的体积如下表所示。
第一次
第二次
第三次
第四次
体积(mL)
24.00
24.10
22.40
23.90
(5)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,则测定结果________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
计算样品中苯甲酸纯度为________。
答案
(1)a 平衡压强,使甲苯顺利滴入三颈烧瓶
(2)B便于控制温度和使容器受热均匀
(3)分液'
蒸馏(4)①冷却结晶,过滤②滴入稀HNO3和AgNO3溶液③加热使其熔化,并测其熔点白色晶体在122.4℃左右完全熔化
(5)偏小
×
100%=96%
解析
(1)冷凝管为球形冷凝管,起冷凝回流的作用,冷凝水应从下端进,即a处进水。
恒压滴液漏斗中支管的作用是平衡压强,使甲苯顺利滴入三颈烧瓶。
(2)甲苯和高锰酸钾溶液的体积和为55mL,一般情况下溶液的体积不少于容器容积的
,且不能超过容器容积的
,故宜采用100mL的三颈烧瓶。
(3)操作Ⅰ是用分液的方法分离得到有机相和水相;
操作Ⅱ是用蒸馏的方法得到纯净的甲苯。
(4)利用不同温度下苯甲酸和氯化钾的溶解度不同分离混合物。
可以用硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子,以此来确定混合物中是否存在氯化钾;
通过测定晶体熔点来判断其是否为苯甲酸。
(5)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,则读取的氢氧化钾溶液的体积偏小,所计算出的苯甲酸的含量偏小。
第三次所得数据与其他数据差别较大应舍去,消耗KOH标准溶液的平均体积为24.00mL,1个苯甲酸中含有1个羧基,则样品中苯甲酸的纯度为
100%=96%。
12.(12分)现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子Cl-、OH-、NO
、X中的一种。
(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是________和________(填化学式)。
(2)为了确定X,现将
(1)中的两种物质记为A和B,含X的物质记为C,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;
当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀,向该沉淀中滴入稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。
则X为________(填字母)。
a.SO
b.SO
c.CH3COO-d.SiO
(3)B的水溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为________(用离子符号表示)。
(4)将0.02mol的A与0.01mol的C同时溶解在足量的蒸馏水中,充分反应后,最终所得沉淀的质量为________(保留一位小数)。
(5)将Cu投入到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;
再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,试管口附近有红棕色气体出现。
则物质D一定含有上述离子中的__________________(填相应的离子符号)。
有关反应的离子方程式为__________________。
(6)利用上述已经确定的物质,可以检验出D、E中的阳离子。
请简述实验操作步骤、现象及结论:
____________________。
答案
(1)Na2CO3Ba(OH)2
(2)b(3)c(Na+)>
c(CO
)>
c(OH-)>
c(HCO
c(H+)(4)6.1g(5)NO
3Cu+8H++2NO
===3Cu2++2NO↑+4H2O(6)向D的溶液中逐滴加入Ba(OH)2(A)溶液直至过量,若先出现白色沉淀后沉淀又逐渐溶解,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+
解析
(1)因阳离子中Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+均不能与CO
共存,所以CO
只能与Na+结合成Na2CO3,又因Al3+、Mg2+、Fe3+均不能与OH-共存,所以OH-只能与Ba2+结合成Ba(OH)2。
(2)产生红褐色沉淀和无色无味气体,很明显是Fe3+与CO
发生双水解反应的现象,不难得出B为Na2CO3,A为Ba(OH)2,C溶液中有Fe3+,则X不能为SO
、SiO
又因C与A溶液混合时产生的棕黄色沉淀部分溶于稀HNO3,最后留有白色沉淀不溶于稀HNO3,所以C为Fe2(SO4)3,棕黄色沉淀为Fe(OH)3与BaSO4的混合物,故X为SO
(3)Na2CO3溶液中各离子浓度大小顺序为c(Na+)>
c(H+)。
(4)0.02mol的Ba(OH)2与0.01mol的Fe2(SO4)3反应,即0.02molBa2+、0.04molOH-、0.02molFe3+、0.03molSO
反应,故生成0.02molBaSO4和0.04/3molFe(OH)3沉淀,计算得沉淀质量约为6.1g。
(5)NO
在酸性环境下有强氧化性,能溶解铜。
(6)见答案。
13.[2016·
金版原创](12分)亚铁盐露置于空气中易被氧气氧化,而摩尔盐[(NH4)2SO4·
FeSO4·
6H2O]露置于空气中不易被氧气氧化,是一种重要的定量分析试剂。
其制备原理是:
FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O===(NH4)2SO4·
6H2O
实验室用废铁屑制备摩尔盐的过程如图:
(1)步骤Ⅰ除锈的操作是:
将废铁屑放入烧杯,________,过滤,洗涤。
(2)步骤Ⅱ铁屑的溶解在锥形瓶中进行,并水浴加热到60℃左右,需要的仪器是铁架台、石棉网、大烧杯、________。
(3)步骤Ⅲ中加入的(NH4)2SO4与溶液中FeSO4的物质的量需满足的关系为n[(NH4)2SO4]∶n[(FeSO4)]=________。
为了确定(NH4)2SO4的用量,下列方法简便可行的是________(填编号)。
A.称量废铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
B.称量无锈铁屑和步骤Ⅱ之后剩余铁屑的质量,推算所需(NH4)2SO4的质量
C.测定FeSO4溶液的浓度和体积,推算所需(NH4)2SO4的质量
(4)所得晶体样品中可能混有的杂质是FeSO4·
7H2O和(NH4)2SO4中的一种。
某小组设计了如下方案进行检验和测定,请完成表中内容。
实验现象和结论
步骤1
取少量样品________
样品颜色可能有变化
步骤2
步骤1后将样品转移到试管中,加入去氧蒸馏水,振荡溶解,调节至酸性,________
若________,说明样品中含有FeSO4·
7H2O杂质
步骤3
若步骤2证明样品不含FeSO4·
7H2O杂质,再另取样品测定其中NH
的质量分数w1与理论值w2比较
若w1________w2,说明样品中含有(NH4)2SO4杂质
答案
(1)加入足量稀硫酸,充分搅拌
(2)酒精灯、温度计
(3)1∶1(或1) B
(4)
解析
(1)用稀H2SO4除去铁表面的铁锈,化学反应离子方程式为Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,Fe+2H+===Fe2++H2↑和Fe+2Fe3+===3Fe2+。
(2)水浴加热到60℃左右,应用温度计,酒精灯。
(3)由摩尔盐化学式(NH4)2SO4·
6H2O可知(NH4)2SO4和FeSO4的物质的量之比为1∶1;
称量废铁屑的质量无意义,测量FeSO4溶液的浓度和体积较复杂,而称量无锈铁屑前后的质量更简单,因此测(NH4)2SO4的用量,方案B简便可行。
(4)由题述信息,摩尔盐不易被氧化,而FeSO4·
7H2O在空气中易被氧化,可将样品露置于空气中一段时间,然后加水溶解,检验是否含有Fe3+,若无Fe3+则样品中无FeSO4·
7H2O;
然后通过测量NH
的含量判断是否含有(NH4)2SO4,若w1>
w2,含有(NH4)2SO4。
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