2021届高考化学一轮复习物质的检验、分离和提纯作业

2021届高考化学一轮复习物质的检验、分离和提纯作业

考点规范练29　物质的检验、分离和提纯 ‎(时间:45分钟　满分:100分)‎ ‎　考点规范练第58页　 ‎ 一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)‎ ‎1.(2019黑龙江大庆实验中学高三检测)下列无法达到实验目的的是(　　)。‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　‎ 答案:B 解析:若湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明有氨气生成,可知溶液里有NH‎4‎‎+‎,A项正确;乙酸乙酯在NaOH溶液里易水解,因此无法收集到乙酸乙酯,B项错误;稀硝酸与CaCO3反应生成二氧化碳气体,将产生的气体通入饱和NaHCO3溶液后可排除HNO3的干扰,气体通入硅酸钠溶液后溶液变浑浊,可知碳酸的酸性大于硅酸的酸性,可以得出氮、碳、硅元素的非金属性依次减弱,C项正确;混合振荡后,CCl4层显紫色,可知溶液中有I-,D项正确。‎ ‎2.(2019全国Ⅲ)下列实验不能达到目的的是(　　)。‎ 选项 目的 实验 A 制取较高浓度的次氯酸溶液 将Cl2通入碳酸钠溶液中 B 加快氧气的生成速率 在过氧化氢溶液中加入少量MnO2‎ C 除去乙酸乙酯中的少量乙酸 加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液 D 制备少量二氧化硫气体 向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸 答案:A 解析:本题考查了物质的制备、除杂、混合物的分离等化学基础知识。氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,两种酸均可与碳酸钠反应生成NaCl和NaClO,故Cl2通入碳酸钠溶液中得不到次氯酸溶液,A项错误;MnO2可增大过氧化氢分解生成氧气的速率,B项正确;由于乙酸可与碳酸钠反应,但乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度较小,故除去乙酸乙酯中的少量乙酸,可用饱和碳酸钠溶液洗涤,静置分层后再分液即可达到除杂的目的,C项正确;饱和亚硫酸钠溶液可与浓硫酸发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2↑,D项正确。‎ ‎3.下列各组混合物的分离和提纯方法正确的是(　　)。‎ A.用萃取法分离汽油和水的混合液 B.用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3‎ C.直接蒸馏酒精溶液得到无水乙醇 D.除去FeCl3溶液中少量的FeCl2,加入足量的铁屑,充分反应后,过滤 答案:B 解析:汽油和水互不相溶,应使用分液的方法进行分离,A项错误;NaCl的溶解度随温度变化较小,而KNO3的溶解度随温度变化较大,故可用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3,B项正确;酒精 和水都容易挥发,直接蒸馏酒精溶液得不到无水乙醇,应在酒精溶液中加入CaO再蒸馏,C项错误;除去FeCl3溶液中少量的FeCl2,应通入足量的Cl2,D项错误。‎ ‎4.下列物质提纯的方法正确的是(　　)。‎ A.除去混在NO2中的NO:将气体与过量O2混合 B.除去混在CO2中的SO2:将气体依次通过足量酸性KMnO4溶液和浓硫酸 C.除去KCl溶液中的K2CO3:加入过量BaCl2溶液后过滤 D.除去乙酸中混有的乙醇:加入生石灰后蒸馏 答案:B 解析:因为通入过量的氧气,NO2中混有O2,引入新的杂质气体,A项错误;SO2具有还原性,被高锰酸钾氧化成SO‎4‎‎2-‎,剩余气体通过浓硫酸干燥,得到纯净的CO2,B项正确;加BaCl2会引入过量的Ba2+,C项错误;乙酸显酸性,与生石灰反应,除去了乙酸,与题意不符,D项错误。‎ ‎5.下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是(　　)。‎ 选项 离子 检验方法 A CO‎3‎‎2-‎ 向样品中加入足量盐酸,将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中,观察溶液是否变浑浊 B SO‎4‎‎2-‎ 向样品中先加入稀硝酸酸化,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成 C Fe2+‎ 取少量溶液加入试管中,加入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液紫色是否褪去 D I-‎ 取少量溶液加入试管中,加入新制氯水,再加入淀粉溶液,观察溶液是否变蓝色 答案:D 解析:如果该溶液中含有HCO‎3‎‎-‎,HCO‎3‎‎-‎和盐酸反应产生CO2,使澄清石灰水变浑浊,因此HCO‎3‎‎-‎会造成干扰,A项错误;硝酸具有强氧化性,能把SO‎3‎‎2-‎氧化成SO‎4‎‎2-‎,因此含有SO‎3‎‎2-‎时同样有白色沉淀生成,B项错误;能使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子很多,如SO‎3‎‎2-‎等,因此使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2+,C项错误;Cl2能把I-氧化成I2,淀粉遇碘变蓝,因此可以检验I-的存在,D项正确。‎ ‎6.(2019安徽黄山高三一模)下列实验方案中,可以达到实验目的的是(　　)。‎ 选项 实验目的 实验方案 A 除去苯中混有的苯酚 加入适量的溴水充分反应后过滤 B 制取Fe(OH)3胶体 向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,继续加热至液体呈红褐色,停止加热 C 验证酸性:CH3COOH>HClO 使用pH试纸分别测定相同温度下相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH D 检验溶液中含有I-‎ 向某溶液中加入CCl4,振荡后静置,液体分层,下层呈紫红色 答案:B 解析:溴水与苯酚反应生成的三溴苯酚可以溶解于苯中,故不能用过滤法将苯和三溴苯酚分开,A项达不到实验目的;制取氢氧化铁胶体的方法为向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,继续加热至液体呈红褐色,停止加热,B项可以达到实验目的;NaClO溶液具有漂白性,不能使用pH试纸测其pH,C项达不到实验目的;向某溶液中加入CCl4,振荡后静置,液体分层,下层呈紫红色,说明原溶液存在碘单质,不能判断是否含碘离子,D项达不到实验目的。‎ ‎7.实验室在500 ℃时隔绝空气加热硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]至分解完全并确定分解产物成分的装置如图所示(已知分解的固体产物可能有FeO、Fe2O3和Fe3O4,气体产物可能有NH3、N2、H2O、SO3和SO2)。下列说法中正确的是(　　)。‎ A.装置②用于检验分解产物中是否有水蒸气生成,试剂X最好选用碱石灰 B.装置③用于检验分解产物中是否有SO3气体生成并除去SO3和NH3‎ C.取①中固体残留物与稀硫酸反应并滴加KSCN溶液,溶液变红色,则残留物一定为Fe2O3‎ D.装置④用于检验分解产物中是否有SO2气体生成,装置⑤用于收集生成的NH3和N2‎ 答案:B 解析:装置②的作用是检验产物中是否有水蒸气生成,故试剂X应为无水硫酸铜,A项错误;装置③用于检验产物中是否有SO3气体生成,若存在,则装置③中会产生白色沉淀,并可用盐酸除去NH3,B项正确;取①中固体残留物与稀硫酸反应并滴加KSCN溶液,溶液变红色,则①中固体残留物中也可能含有Fe3O4,不一定有Fe2O3,C项错误;氨气极易溶于水,若分解产物中有NH3,则氨气被装置③吸收,装置⑤不可能收集到氨气,D项错误。‎ ‎8.下列除杂试剂或方法有错误的是(　　)。‎ 选项 原物质 所含杂质 除杂试剂 主要操作方法 A HNO3溶液 H2SO4‎ BaCl2溶液 过滤 B CO2‎ SO2‎ 酸性KMnO4溶液、浓硫酸 洗气、干燥 C SiO2‎ Al2O3‎ 稀盐酸 过滤 D C2H5OH CH3COOH CaO 蒸馏 答案:A 解析:A项中引入了新杂质,故错误;B项,SO2能够与酸性KMnO4溶液反应,CO2不能,再通过浓硫酸干燥可以得到纯净的CO2;C项,SiO2不溶于盐酸,Al2O3能溶于盐酸,反应后过滤可以得到纯净的SiO2;D项,乙酸与CaO反应生成沸点较高的乙酸钙,通过蒸馏可以得到纯净的乙醇。‎ ‎9.(2019河南周口中英文学校高三月考)甲、乙、丙、丁分别是Na2CO3溶液、AgNO3溶液、BaCl2溶液、盐酸四种无色溶液中的一种,它们两两反应后的现象如下:甲+乙沉淀;甲+丙沉淀;乙+丙沉淀;丙+丁沉淀;乙+丁无色无味气体。则甲、乙、丙、丁四种溶液依次是(　　)。‎ A.BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸、AgNO3溶液 B.BaCl2溶液、Na2CO3溶液、AgNO3溶液、盐酸 C.Na2CO3溶液、盐酸、AgNO3溶液、BaCl2溶液 D.AgNO3溶液、盐酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液 答案:B 解析:由乙+丁无色无味气体,证明乙、丁分别为Na2CO3溶液、盐酸中的一种;依据反应:甲+乙沉淀,乙+丙沉淀,乙和甲、丙反应均生成沉淀,丙+丁沉淀,判断乙为Na2CO3溶液,丁为盐酸,丙为AgNO3溶液,甲为BaCl2溶液,B项正确。‎ ‎10.(2019长沙第一中学高三月考)某待测溶液(阳离子为Na+)中可能含有SO‎4‎‎2-‎、SO‎3‎‎2-‎、NO‎3‎‎-‎、Cl-、Br-、CO‎3‎‎2-‎、HCO‎3‎‎-‎中的一种或多种,进行如图所示的实验,每次实验所加试剂均过量。下列说法不正确的是(　　)。‎ A.SO‎4‎‎2-‎、SO‎3‎‎2-‎至少含有一种 B.沉淀B的化学式为BaCO3‎ C.肯定含有的阴离子有CO‎3‎‎2-‎、HCO‎3‎‎-‎、Cl-‎ D.肯定没有的离子是Br-‎ 答案:C 解析:待测溶液与氯化钡溶液反应得到沉淀A,则溶液中可能含有CO‎3‎‎2-‎、SO‎3‎‎2-‎、SO‎4‎‎2-‎,向沉淀中加入稀硝酸生成气体,且有部分沉淀不溶解,则溶液中一定含有CO‎3‎‎2-‎,可能含有SO‎3‎‎2-‎、SO‎4‎‎2-‎中的两种或一种,根据离子共存的条件可判断溶液中不存在Ba2+;溶液A中有Ba2+,加入过量的NaOH溶液得到白色沉淀B,则溶液中一定含有HCO‎3‎‎-‎,白色沉淀B为BaCO3;溶液B中加入氯水,得到无色溶液,则溶液中一定没有Br-,溶液B中加入硝酸银、稀硝酸后得到白色沉淀,则白色沉淀为AgCl,说明溶液B中含有Cl-,由于开始时加入了氯化钡溶液,故不能确定原溶液中是否含有Cl-。根据以上分析可知,待测液中至少含有SO‎3‎‎2-‎、SO‎4‎‎2-‎中的一种,A项正确;根据分析可知,沉淀B为HCO‎3‎‎-‎与Ba2+、OH-反应生成的BaCO3,反应的离子方程式为HCO‎3‎‎-‎+OH-+Ba2+BaCO3↓+H2O,B项正确;根据分析可知,肯定含有的离子为CO‎3‎‎2-‎、HCO‎3‎‎-‎,不能确定是否含有Cl-,C项错误;根据分析可知,待测液中一定不含有的离子为Br-,D项正确。‎ 二、非选择题(本题共3个小题,共50分)‎ ‎11.(14分)根据如图所示仪器(若有必要,装置可多次使用),回答下列问题。‎ ‎(1)洗气:除去CO2中的水蒸气,装置内应盛的物质是　　　　,气体应从　　　　端通入。若应用如图所示的装置,除去Cl2中混有的水蒸气和HCl气体,其操作方法是　　 。 ‎ ‎(2)检验:证明CO中含有CO2,装置内应盛　　　　　　 　　,要除去CO2并得到干燥CO的方法是　 　 。 ‎ ‎(3)贮气:排空气法收集H2时,气体从　　　　端通入;排水法收集O2时,瓶内应先装满水,气体从　　　　端通入;若要用水将装置中的O2排出,水应从　　　端通入。 ‎ ‎(4)量气:要测量气体体积,除去乳胶管和玻璃导管外,还需要用到的一种仪器是　　　　　,测量时瓶内先装满水,气体从　　　　端通入,该法适用于测量　　　　　　　　　　　　　　　　　　的气体的体积。 ‎ 答案:(1)浓硫酸　A　用两个如题图所示的装置,以A—B—A—B的顺序连接,在第一个装置中盛饱和食盐水,第二个装置中盛浓硫酸,气体从第一个装置的A端进入,从第二个装置的B端排出 ‎(2)澄清石灰水　用两个如题图所示的装置,以A—B—A—B的顺序连接,让气体连续通过分别盛有浓NaOH溶液和浓硫酸的洗气瓶 ‎(3)B　B　A ‎(4)量筒　B　难溶于水且不与水反应 解析:题图所示装置用于净化气体时,应先除杂后干燥,气体应“长进短出”;用于收集气体时,密度比空气大的气体应“长进短出”,密度比空气小的气体应“短进长出”,排液集气法应短管进气,长管排液;用于测量气体的体积时,应短管进气将液体从长管排入量筒内。‎ ‎12.(18分)我国青海察尔汗盐湖蕴藏着丰富的食盐资源。经分析知道,该湖水中含有高浓度的Na+、K+、Mg2+及Cl-等。利用盐湖水可得到某些物质。其主要工业流程如下:‎ 请根据上述流程,回答下列问题:‎ ‎(1)利用湖水得到晶体(A)的方法是　　　　(填“降温”或“蒸发”)结晶法。 ‎ ‎(2)操作Ⅰ的名称为　　　　,此操作适用于分离　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)本流程中分别采用条件1和条件2获得不同晶体,所依据的物理性质是　　　。 ‎ a.摩尔质量 b.溶解度 c.溶解性 d.熔、沸点 ‎(4)检验钾肥中是否含有Na+的实验方法是　　　　　　　,若含有Na+,能观察到的现象是　　　　　　　　　　。若需得到高纯度的钾肥,可以采用的提纯方法为　　　　　　　　。 ‎ 答案:(1)蒸发　(2)过滤　固体和液体混合物 ‎(3)b　(4)焰色反应　火焰呈黄色　重结晶法 解析:(1)应采用蒸发天然湖水的方法使溶质结晶。(2)固体和液体混合物的分离,应用过滤的方法。(3)由流程图可知,条件1和条件2温度不同,利用物质在不同温度下的溶解度不同进行分离。(4)检验Na+、K+等应用焰色反应。‎ ‎13.(18分)中国青蒿素专家屠呦呦获得2016年度国家科学技术奖最高奖。青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157 ℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。已知:乙醚沸点为35 ℃。从青蒿中提取青蒿素的方法主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为:‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)操作Ⅱ的名称是　　　　　。 ‎ ‎(2)操作Ⅲ的主要过程可能是　　　　(填字母)。 ‎ A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶 B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤 C.加入乙醚进行萃取分液 ‎(3)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下:‎ 将28.2 g青蒿素样品放在硬质玻璃管C中,缓缓通入空气数分钟后,再充分燃烧,精确测定装置E和F实验前后的质量,根据所测数据计算。‎ ‎①装置D的作用是　　　　　,装置E中吸收的物质是　　　　　　　　,装置F中盛放的物质是　　　　。 ‎ ‎②该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是 　　　　　　　　　。 ‎ ‎③用合理改进后的装置进行实验,称得:‎ 装置 实验前/g 实验后/g E ‎22.6‎ ‎42.4‎ F ‎80.2‎ ‎146.2‎ 则测得青蒿素的实验式是　　　　　　。 ‎ 答案:(1)蒸馏　(2)B　(3)①将可能生成的CO氧化为CO2　H2O(水蒸气)　碱石灰　②在装置F后连接一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置　③C15H22O5‎ 解析:(2)青蒿素在水中几乎不溶,A项错误;获得的精品应是固体,C项错误。‎ ‎(3)青蒿素分子式的测定原理是:燃烧一定质量的青蒿素样品,使其完全转化为CO2和H2O,然后测量CO2和H2O的质量,据此求出样品中C、H、O三种元素的质量,进而可确定青蒿素的实验式(最简式),若已知青蒿素的相对分子质量,则可确定其分子式。‎ ‎②测定的含氧量偏低是由于外界空气中的CO2和水蒸气进入装置F中引起测定的含碳量偏高造成的,因此,改进方法是在装置F后再连接一个防止空气中CO2和水蒸气进入F的装置(如盛有碱石灰的干燥管)。‎ ‎③由实验数据可知,m(H2O)=42.4 g-22.6 g=19.8 g,m(CO2)=146.2 g-80.2 g=66 g,则n(H2O)=1.1 mol,n(CO2)=1.5 mol,n(H)=2.2 mol,n(C)=1.5 mol,m(H)=2.2 g,m(C)=18.0 g,m(O)=m(样品)-m(C)-m(H)=28.2 g-18.0 g-2.2 g=8.0 g,n(O)=0.5 mol,所以n(C)∶n(H)∶n(O)=1.5∶2.2∶0.5=15∶22∶5,即青蒿素的实验式是C15H22O5。‎