精品高考化学一轮满分训练：10.2-物质的检验、分离和提纯(含答案).pdf
高考化学复习备考精品资料物质的检验、分离和提纯(时间:45 分钟,满分:100 分)一、选择题(本题包括10 小题,每小题 5 分,共 50 分,每小题只有一个正确答案)1.(2014 吉林实验中学第一次阶段测试)下列实验装置或操作与微粒的大小无直接关系的是()解析:C项分液是利用两种液体互不相溶的性质,与微粒大小无关。答案:C 2.下列分离或提纯物质的方法错误的是()A.用渗析的方法精制氢氧化铁胶体B.用加热的方法提纯含有少量碳酸氢钠的碳酸钠C.用溶解、过滤的方法提纯含有少量硫酸钡的碳酸钡D.用盐析的方法分离、提纯蛋白质解析:硫酸钡和碳酸钡均不溶于水。答案:C 3.下列说法正确的是()A.向苯和四氯化碳的混合液体中加入水,振荡后苯在水的上层,四氯化碳在水的下层,可通过分液法将其分开B.将二氧化硫通入溴水,溴水褪色后加热可使溶液恢复原色C.为了加快锌与稀硫酸反应制取氢气的反应速率,可以向反应体系中加入少许铅笔芯细末D.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大解析:苯和四氯化碳互溶,振荡后只形成有机层和水层,不会分成三层,A 项错误;SO2通入溴水中与溴发生反应Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4,反应不可逆,B 项错误;铅笔芯的主要成分为石墨,加入锌与稀硫酸的反应体系中可形成锌碳原电池,使反应速率加快,C 项正确;萃取操作时,要求萃取剂与原溶剂互不相溶,但对密度没有要求,D 项错误。答案:C 4.只用水不能鉴别的一组物质是()A.硝基苯和溴苯B.乙酸乙酯和乙醇C.苯和四氯化碳D.环己烷和乙醛解析:硝基苯和溴苯均不溶于水,且密度均比水大,只用水无法鉴别;乙酸乙酯不溶于水,而乙醇易溶于水,二者只用水即可鉴别;苯的密度比水小,四氯化碳的密度比水大,二者只用水即可鉴别;环己烷不溶于水,而乙醛易溶于水,二者只用水即可鉴别。答案:A 5.下列除去杂质的实验方法正确的是()A.除去 CO中少量 O2:通过灼热的Cu网后收集气体B.除去 K2CO3固体中少量NaHCO3:置于坩埚中加热C.除去 FeSO4溶液中混有的CuSO4:加入适量 Zn 粉D.除去 FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2:加入稍过量双氧水后放置解析:A 项 CO中混有O2,通过灼热的铜网可以除去O2,但生成的氧化铜会与CO反应生成CO2;B项中杂质碳酸氢钠加热后生成的碳酸钠仍是杂质;C 项会引入新的杂质ZnSO4;D 项中双氧水具有强氧化性,可将氯化亚铁氧化为氯化铁,同时酸性溶液可防止F的水解,故正确答案为D。答案:D 6.(2013 云南高中毕业生第一次复习统考)下列说法正确的是()A.除去 Cl2中少量的HCl,可将混合气体通过盛有饱和NaCl 溶液的洗气瓶B.向久置于空气的FeCl2溶液中滴入KSCN 溶液,会产生 Fe(SCN)3红色沉淀C.向某溶液中滴入稀盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体,该溶液一定含有C D.实验室可采用分液法直接分离乙酸乙酯和乙醇的混合液解析:Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,而 HCl 在饱和食盐水中的溶解度很大,A 项正确;久置于空气中的FeCl2溶液,部分 Fe2+被空气中的O2氧化成 Fe3+,遇 SCN-溶液变为红色,但不是产生红色沉淀,B 项错误;C 项没有排除HC的干扰,错误;乙酸乙酯与乙醇相互溶解,不能采用分液法分离,D 项错误。答案:A 7.下列关于实验的操作、现象以及结论均完全正确的是()A.少量氯水滴入FeI2溶液中,再滴入 KSCN 溶液,溶液出现红色B.将 AgCl 悬浊液过滤,向滤液中滴加饱和Na2S 溶液,出现黑色沉淀,证明 AgCl 悬浊液中含有Ag+C.观察某焰色反应实验为火焰呈黄色,则待检物中一定含有Na+D.加热 NH4Cl 晶体时,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,检验有 NH3生成解析:I-的还原性强于Fe2+的还原性,少量氯水滴入FeI2溶液中,I-优先被氧化,不生成 Fe3+,滴入KSCN溶液后不出现红色,A 项错误;B 项中黑色沉淀为Ag2S,正确;焰色反应是元素的性质,含钠元素的物质(包括化合物和钠单质)的焰色反应现象均为火焰呈黄色,C 项错误;NH4Cl 晶体受热分解生成 NH3和 HCl,在试管口处遇冷又化合生成NH4Cl,不能在试管口检测到有NH3生成,D 项错误。答案:B 8.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是()操作现象结论A 滴加 BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有S B 滴加氯水和CCl4,振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有 I-C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原 溶 液 中 有Na+,无 K+D 滴加稀 NaOH 溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无N 解析:A 项忽视了C、S、Ag+等离子的干扰,错误;钠元素的焰色反应现象为黄色,能掩蔽钾元素的焰色反应的紫色现象,应再透过蓝色钴玻璃,C 项错误;检验铵盐或铵根离子所用NaOH 溶液应为浓溶液或者同时加热,D 项错误。答案:B 9.下列实验所用试剂错误的是()A.检验乙炔中是否混有H2S:湿润的醋酸铅试纸B.盐酸滴定NaHCO3溶液:酚酞C.检验淀粉是否完全水解:碘水D.检验氯化氢是否集满:湿润的 pH试纸解析:湿润的醋酸铅试纸遇H2S气体出现黑色,A 项正确;盐酸滴定NaHCO3溶液时,滴定终点生成NaCl、CO2和 H2O,有部分 CO2溶于水而显酸性,应用甲基橙作指示剂,B 项错误;淀粉遇碘单质显蓝色,C 项正确;湿润的 pH试纸遇氯化氢气体呈红色,D 项正确。答案:B 10.“酸化”是实验中经常采用的方法,下列酸化过程正确的是()A.为提高高锰酸钾的氧化能力,用盐酸酸化B.为确认某溶液中含有S时,用盐酸酸化,再检验C.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探究Mg的活泼性D.为抑制 Fe2+的水解,用稀硝酸酸化解析:在酸性条件下Mn能氧化 Cl-,A 项错误;稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入水中并不断搅拌,故 C项错误;硝酸具有强氧化性,能将 Fe2+氧化,D 项错误。答案:B 二、非选择题(本题包括4 个小题,共 50 分)11.(10分)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料:Br2的沸点为 59,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,画了如下装置简图:请你参与分析讨论:(1)图中仪器B的名称:。(2)整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是。(3)实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:。(4)C中产生的液体颜色为,为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr 溶液,充分反应后,再进行的分离操作是(只填操作名称即可)。解析:溴具有腐蚀性,可以腐蚀橡胶。蒸馏的目的,就是通过沸点不同而提纯Br2,所以要通过温度计控制好Br2沸腾的温度,尽可能使Br2纯净。除去Br2(液)中少量Cl2,加 NaBr 溶液后,Br2在水中溶解度不大,出现分层现象,可分液得到纯溴,亦可采用再次蒸馏的方法。答案:(1)冷凝管(2)Br2能腐蚀橡胶(3)控制温度计b 的温度,并收集 59 时的馏分(4)深红棕色分液(或蒸馏)12.(14 分)实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1,2 二溴乙烷的装置如下图所示:制备 1,2 二溴乙烷可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸存在的条件下,在 140 时脱水生成乙醚。有关数据列表如下:乙醇1,2二溴乙烷乙醚状态无 色 液体无色液体无 色 液体密度/(g cm-3)0.79 2.2 0.71 沸点/78.5 132 34.6 熔点/-130 9-116 回答下列问题。(1)装置 A、D中发生主要反应的化学方程式为、。(2)装置 B及长玻璃管E的作用、。(3)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170 左右,其最主要目的是(填正确选项前的字母)。a.引发反应b.加快反应速率c.防止乙醇挥发d.减少副产物乙醚生成(4)在装置C 中应加入(填正确选项前的字母),其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体。a.水b.浓硫酸c.氢氧化钠溶液d.饱和碳酸氢钠溶液(5)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是;将 1,2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在(填“上”或“下”)层。(6)若产物中有少量未反应的Br2,最好用(填正确选项前的字母)洗涤除去。a.水b.氢氧化钠溶液c.碘化钠溶液d.乙醇解析:(1)装置 A中发生的反应为CH3CH2OH在浓硫酸存在的条件下发生消去反应制取乙烯,装置D中发生的反应为乙烯与溴的加成反应。(2)装置 B为安全瓶,可防止倒吸;长玻璃管E可用来判断是否堵塞。(4)装置 C可吸收反应中可能产生的CO2、SO2等酸性气体,故加入的试剂应为NaOH 溶液。(6)1,2二溴乙烷可溶于乙醇,不能用乙醇来洗涤。答案:(1)CH3CH2OHCH2CH2+H2O CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br(2)防止倒吸判断装置是否堵塞(合理即给分)(3)d(4)c(5)溴易挥发,冷水可减少其挥发如果用冰水冷却会使产品凝固而堵塞导管下(6)b 13.(14 分)某同学欲在实验室中对Fe3+与 I-的反应进行探究,实现 Fe2+与 Fe3+的相互转化。(1)该同学最初的实验操作和现象如下:编号操作现象先向 2 mL 0.1 mol L-1 FeCl2溶液中滴加KSCN 溶液,再滴加新制氯水先向 2 mL 0.1 mol L-1 FeCl3溶液中滴加KSCN 溶滴加 KSCN溶液后,溶液变成红色;滴加 KI液,再滴加 0.1 mol L-1 KI 溶液溶液后,红色无明显变化实验的现象为。FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为。(2)该同学分析了导致实验现象的可能原因,并对实验方案进行了改进。改进后的实验操作和现象如下:编号操作现象向 2 mL 0.1 mol L-1 KI溶液中滴加1 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液,再滴加 KSCN溶液滴加FeCl3溶液后,溶液变成黄色;滴加KSCN 溶液后,溶液变成红色根据实验,甲同学认为Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应,请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由。(3)该同学认为需要进一步设计实验证明根据实验中现象得出的结论。请补全下表中的实验方案。编号操作预期现象及结论向 2 mL 0.1 mol L-1 KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol L-1 FeCl3溶液,(4)上述实验结果表明,Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应。进一步查阅资料知,参加反应的Fe3+与 I-的物质的量相同。该同学结合上述实验结论,分析了实验中加入KSCN后溶液变红的原因,认为 Fe3+与 I-反应的离子方程式应写为。解析:(1)滴加氯水可将Fe2+氧化为 Fe3+,能与 SCN-发生显色反应。(2)(4)根据我们已有的知识可知I-的还原性强于Fe2+的还原性,应该能发生反应2Fe3+2I-I2+2Fe2+,即实验应出现红色褪去的现象,但实验事实并非如此。结合实验,在KI 过量的情况下,溶液中仍会存在Fe3+,而再根据实验中滴入FeCl3溶液后,溶液变黄的现象可推测确实发生了上述氧化还原反应(可根据加入淀粉变蓝证明)。综上分析可推知发生了上述氧化还原反应,但为可逆反应。答案:(1)滴加 KSCN 后溶液无明显变化,加入氯水后溶液变成红色 2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-(2)溶液变成黄色,推测生成了I2(其他合理答案也可)(3)(其他合理答案也可)编号操作预期现象及结论再 滴 加 淀粉溶 液(或CCl4)预期现象:溶液变蓝(或溶液分层,下层溶液为紫色);结论:Fe3+能与 I-发生氧化还原反应,生成 I2(或 Fe2+)(4)2Fe3+2I-2Fe2+I2(不写可逆号不得分)14.(2013 山东德州期末校际联考)(12 分)硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下实验方案,将硫酸渣中金属元素转化为氢氧化物沉淀分离开来。已知常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:阳离子Fe3+Al3+Mg2+开始沉淀时的pH 1.9 3.7 9.6 沉淀完全时的pH 3.2 5.2 11.0(1)固体 A溶于 NaOH 溶液的化学方程式为。(2)实验室用11.9 mol L-1的浓盐酸配制250 mL 3.0 mol L-1的稀盐酸,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需要。(3)上述流程中的试剂Y最好选用下列中的(选填字母编号)。A.水B.氧化镁C.氨水D.氢氧化钠(4)写 出 溶 液D中 的 金 属 离 子 在 加 入 试 剂Y时 发 生 反 应 的 离 子 方 程式:。(5)实验室可用大理石和稀盐酸反应制取上述流程中所需的CO2,仪器如下,装置 A 产生 CO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为 a,装置 C中应盛放的试剂为。解析:结合元素化合物知识及各金属阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 可知,转化关系为:试剂 X可以是 MgCO3、Mg(OH)2等。(3)为达到分离Al3+和 Mg2+的目的,应选择强碱溶液,故选 NaOH。(5)为 除 去CO2中 混 有 的HCl,应 先 将 气 体 通 入 饱 和NaHCO3溶 液,故 气 体 流 向为:a de cb。答案:(1)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(2)250 mL容量瓶、胶头滴管(3)D(4)Al3+4OH-Al(OH)4-、Mg2+2OH-Mg(OH)2(5)d ecb 饱和 NaHCO3溶液
