化学复习方略 课时提升作业38 第十五章 第二节 物质的检验分离和提纯广东专供.docx
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化学复习方略课时提升作业38第十五章第二节物质的检验分离和提纯广东专供
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课时提升作业(三十八)
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)
1.某实验小组只领取下列仪器(或用品):
铁架台(带铁夹、铁圈)、三角架、石棉网、烧杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴、滤纸。
只应用上述仪器用品,不能进行的实验操作是( )
A.蒸发 B.萃取 C.过滤 D.蒸馏
2.(2013·北海模拟)对下列各组物质:
①NaNO3和NaCl;②CaCl2和CaCO3;③MnO2和KCl;④BaSO4和AgCl,可按照溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序,将它们相互分离的是( )
A.只有①B.③④C.②③D.②④
3.下列除去杂质的方法正确的是( )
物质(杂质)
除杂方法
A
Cl2(HCl)
将气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶
B
CO2(HCl)
将气体通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶
C
氢氧化铁胶体(FeCl3)
将混合物直接过滤
D
SiO2(CaCO3)
加入盐酸后过滤
4.下列各组溶液中,用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组
是( )
A.Ba(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液)
B.NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液)
C.NH4Br、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液)
D.(NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液)
5.对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有C
B.加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有S
C.加入NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有N
D.加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,一定有Ba2+
6.(2013·青岛模拟)某溶液中含有Fe2+、Al3+、Ag+、Cu2+,为了分别得到各含一种金属阳离子的沉淀,可采取:
①通入H2S;②通入CO2,③加HCl溶液,④加NaOH溶液4个步骤,设试剂均过量,且每次都把所生成的沉淀过滤出来。
其正确的操作顺序是( )
A.③①④② B.①③④②
C.④②①③D.④②③①
7.(2013·玉林模拟)在允许加热的条件下,只用一种试剂就可以鉴别氯化钾、碳酸钾、偏铝酸钾、氢氧化钾、氢氧化钡、氯化钡六种溶液,这种试剂是( )
A.H2SO4 B.(NH4)2SO4
C.NH3·H2OD.NH4HSO4
8.(2013·大连模拟)下列四种分离乙醇、乙酸的方案中最佳的一组是( )
a
b
c
d
A
Na2CO3饱和溶液
乙酸钠
硫酸
蒸馏
B
Na2CO3固体
乙酸钠
盐酸
过滤
C
CaO固体
乙酸钙
盐酸
过滤
D
CaO固体
乙酸钙
硫酸
蒸馏
9.运用下列装置和操作能达到实验目的和要求的是( )
A.用①分离氯化铵和单质碘
B.用②除去淀粉溶液中的氯化钠
C.用③加热胆矾(CuSO4·5H2O)制取无水硫酸铜
D.用④装置除去SO2中的HCl
10.(能力挑战题)某同学探究废酸性干电池内黑色固体物质的组成并回收利用,实验过程如图所示。
下列有关叙述正确的是( )
A.①、②、③、④中玻璃棒均起到搅拌作用
B.取少许②所得滤液于试管中,滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,可推知黑色固体中含有氯化钠
C.取少许②所得滤液于试管中,滴加氢氧化钠溶液,试管口处湿润的红色石蕊试纸未变蓝色,可推知黑色固体中不含铵盐
D.取少许④所得滤渣于试管中,现象如图⑤所示,可推知黑色固体中含有MnO2
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
11.(12分)为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯,并制得纯净的KNO3溶液,某学生设计如下实验方案:
(1)操作①为 。
(2)操作②~④加入的试剂依次可以为:
。
(3)如何判断S
已除尽?
。
(4)实验过程中产生的多次沉淀 (填“需要”或“不需要”)多次过滤,其理由是 。
(5)该同学的实验设计方案是否严密?
请说明理由:
。
12.(14分)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液,它们都是中学化学中常用的无机试剂。
纯E为无色油状液体;B、C、D和F是盐溶液,且它们的阴离子均不同。
现进行如下实验:
①A有刺激性气味,用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾;
②将A分别加入其他五种溶液中,只有D、F中有沉淀生成;继续加入过量A时,D中沉淀无变化,F中沉淀完全溶解;
③将B分别加入C、D、E、F中,C、D、F中产生沉淀,E中有无色、无味气体逸出;
④将C分别加入D、E、F中,均有沉淀生成,再加入稀硝酸,沉淀均不溶。
根据上述实验信息,请回答下列问题:
(1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式):
。
(2)不能确定的溶液,写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法。
13.(14分)(能力挑战题)食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、S
等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:
饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 75%乙醇 四氯化碳 冷水
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、S
离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为 (只填化学式)。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为 。
③在整个实验过程中,下列实验装置不可能用到的是 (填序号)。
(2)电解饱和食盐水的装置如图所示:
若收集的H2为2L,则同样条件下收集的Cl2
(填“>”“<”或“=”)2L,原因是(用化学方程式解释) 。
装置改进后,可用于制备NaOH溶液,若测定溶液中NaOH的浓度,常用的方法为 。
装置b端口出来气体的检验方法是
。
答案解析
1.【解析】选D。
三角架、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿用于蒸发;铁架台(带铁夹、铁圈)、分液漏斗、烧杯用于分液;铁架台(带铁夹、铁圈)、漏斗、玻璃棒、烧杯、滤纸用于过滤;蒸馏缺少蒸馏烧瓶,故不能进行的实验操作是蒸馏。
2.【解析】选C。
要将两种固体按溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序分离,必需的条件是其中一种固体难溶于水,另一种固体易溶于水。
对于所给出的物质组:
①两者都易溶;④两者都难溶,均不能用指定的方法分离。
②CaCl2易溶,CaCO3难溶;③MnO2难溶,KCl易溶,可用指定方法分离。
3.【解析】选D。
氯气和氯化氢都能被氢氧化钠溶液吸收,选项A错误;CO2能与饱和Na2CO3溶液反应,选项B错误;胶体和溶液都能透过滤纸,氢氧化铁胶体中含有FeCl3应透过半透膜除去,选项C错误;D正确。
4.【解析】选C。
A中可先利用FeCl3鉴别出Ba(OH)2[产生Fe(OH)3红褐色沉淀]和KSCN(产生红色溶液),然后再利用Ba(OH)2鉴别出Mg(NO3)2(产生白色沉淀),最后一种为NaCl,故能鉴别;B中可利用将H2SO4分别加入四种溶液中,产生无色无味气体的为NaHCO3,产生白色沉淀的为Na2SiO3,产生刺激性气味气体的为(NH4)2SO3,余下的为NaNO3,故能鉴别;D中可利用将KOH分别逐滴加入四种溶液中,产生蓝色沉淀的为CuSO4,先产生白色沉淀后又溶解的为AlCl3,加热有刺激性气味气体产生的为(NH4)3PO4,余下的为NaBr,故能鉴别。
【方法技巧】物质鉴别的技巧
(1)若被鉴别的物质酸碱性不同,可选用适当的指示剂,如鉴别三种溶液:
硫酸钠、硫酸铵、碳酸钾。
(2)若几种溶液中含有不同的阳离子,可选用强碱(氢氧化钠、氢氧化钾)与之反应,如鉴别六种溶液:
硫酸钾、硫酸铵、硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁、硫酸铜。
(3)若几种溶液中含有不同的阴离子,可选用强酸(盐酸、硫酸)与之反应,如鉴别五种溶液:
氯化钠、硫化钠、亚硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠。
(4)若有金属及不同的金属氧化物,如:
鉴别三种黑色粉末二氧化锰、氧化铜、氧化亚铁,可选用浓盐酸。
5.【解析】选C。
A中HC
会产生干扰;B中Ag+会产生干扰;D中Ca2+等会产生干扰。
6.【解析】选A。
加HCl溶液,只有Ag+形成AgCl沉淀;再通入H2S,只有Cu2+形成CuS沉淀;再加过量NaOH溶液,Fe2+形成Fe(OH)2沉淀,Al3+转化为Al
;最后向滤液中通入CO2,生成Al(OH)3。
7.【解析】选D。
用H2SO4无法将KOH和KCl区别开来;用(NH4)2SO4无法区别开KCl和K2CO3;用NH3·H2O无法将六种物质中的任何一种鉴别出来;加入NH4HSO4溶液后有气体生成的是K2CO3,有白色沉淀生成的是KAlO2、Ba(OH)2和BaCl2三种;加热后有NH3放出的是Ba(OH)2,另两种继续滴加NH4HSO4溶液,沉淀溶解的是KAlO2,不溶解的是BaCl2,另两种加入少量NH4HSO4,加热有NH3生成的是KOH,另一种为KCl。
8.【解析】选D。
基本思路是:
先加碱使乙酸转化为不挥发的乙酸盐,加热蒸出乙醇,再向母液中加不挥发性酸,使乙酸盐转化为乙酸蒸出。
B、C中用了盐酸,不正确;A中水太多,蒸发费时,不正确;D项符合题意。
9.【解析】选B。
氯化铵和单质碘加热时,前者分解,后者升华,故A项不合题意;渗析法可除去淀粉胶体中的氯化钠,故B项符合题意;加热胆矾(CuSO4·5H2O)制取无水硫酸铜不该在烧杯中进行,故C项不合题意;除去SO2中的HCl,若用氢氧化钠溶液洗气,SO2也被吸收,故D项不合题意。
10.【解析】选D。
选项A,②、③中玻璃棒起引流作用,不起搅拌作用,A错误。
选项B,若②所得滤液中含有S
,也可得到白色沉淀,B错误。
选项C,滴加NaOH溶液后应加热,C错误。
选项D,MnO2是过氧化氢分解的催化剂,D正确。
11.【解析】沉淀反应必须在溶液中进行,以便充分反应,并使杂质完全沉淀,所以首先应当将固体配制成溶液。
除去S
、Mg2+的方法一般是使它们分别形成BaSO4和Mg(OH)2沉淀,所以需要加入稍过量的Ba(NO3)2和KOH溶液,过量的Ba2+可用K2CO3溶液除去,因此实验时必须先加入Ba(NO3)2溶液,后加入K2CO3溶液,同时要注意不可加入BaCl2、Na2CO3和NaOH溶液进行除杂,也不可用稀盐酸调节溶液的pH,否则会引进Na+和Cl-杂质。
答案:
(1)加水溶解
(2)Ba(NO3)2、K2CO3、KOH或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3
(3)静置,在上层澄清溶液中再加入少量Ba(NO3)2溶液,若不变浑浊,表明S
已除尽
(4)不需要 几个沉淀反应互不干扰,因此最后只过滤一次,可减少操作程序
(5)不严密,因为加入盐酸调节溶液的pH会引入Cl-,应加入稀硝酸
12.【解析】由题干表述可知A和E不是盐,又由纯E为无色油状液体,推知E为硫酸(③步操作进一步确定);由题干和①步操作可知A为氨水;再由②步操作可知F中阳离子为Ag+,发生的反应为:
Ag++NH3·H2O
AgOH↓+N
、
AgOH+2NH3·H2O
[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O,而常见的盐中只有AgNO3可溶于水,故F为AgNO3;由③步操作可知B中阴离子应为C
,由于此无色无味的气体只能是CO2,B、C、D中能生成沉淀说明不能是HC
,而阳离子可以是常见的K+、Na+等;同样由②步操作D中现象可推知其常见的阳离子为Mg2+或Al3+,而阴离子需待下步反应再确定;由④步操作生成的沉淀可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等,但限于题干为所述中学常用试剂,且沉淀不溶于HNO3,则沉淀应为AgCl和BaSO4,一个是与AgNO3结合生成的沉淀,一个是与硫酸结合形成的沉淀,故C应该同时含有Ba2+和Cl-,即C为BaCl2,进而推出D中阴离子应该为S
,因为题干所述盐溶液中阴离子均不同,故D为Al2(SO4)3或MgSO4。
答案:
(1)A:
NH3·H2O;C:
BaCl2;E:
H2SO4;F:
AgNO3
(2)B:
Na2CO3或K2CO3。
鉴别方法:
用洁净的铂丝蘸取少量B,在酒精灯火焰中灼烧,若焰色呈黄色则B为Na2CO3溶液;若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色,则B为K2CO3溶液。
D:
Al2(SO4)3或MgSO4。
鉴别方法:
取少量D,向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成,继续滴加过量的NaOH溶液,若沉淀溶解,则D为Al2(SO4)3溶液;若沉淀不溶解,则D为MgSO4溶液
13.【解题指南】解答本题需注意2点:
(1)当有多种杂质时,需注意除杂的先后顺序,所用试剂之间不能发生冲突,还要提高效率,一种试剂尽量多地除去杂质。
(2)若沉淀物易溶于水,选用试剂洗涤滤出物时,需兼顾对试剂量的要求和尽量减少滤出物的损失。
【解析】
(1)先加NaOH溶液、BaCl2溶液使Mg2+和S
依次沉淀,再加饱和Na2CO3溶液以除去Ca2+和Ba2+,过滤除去沉淀,滤液中的杂质离子是K+和C
,向滤液中加过量盐酸,除去C
,蒸发结晶后得到的氯化钠中混有KCl,可洗涤除去。
除去KCl时,在过滤器上加入洗涤剂没过沉淀,待洗涤剂自然滤出,反复操作2次~3次即可,但不可选用水,会把氯化钠一并冲走,可选用75%乙醇。
(2)中和滴定法测氢氧化钠溶液的浓度,b端口产生氯气,可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。
答案:
(1)①BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液(或NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液)
②75%乙醇 ③A、C
(2)< 电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应 酸碱中和滴定 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近b端口,若试纸变蓝,说明生成了氯气
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