2020届高考化学一轮复习物质的分离、提纯、鉴定与鉴别作业

2020届高考化学一轮复习物质的分离、提纯、鉴定与鉴别作业

课时达标作业31　物质的分离、提纯、鉴定与鉴别 基础题 ‎1.下列中草药煎制步骤中，属于过滤操作的是 (　　)‎ A.冷水浸泡 B.加热煎制 C.箅渣取液 D.灌装保存 解析：A项，冷水浸泡属于物质的溶解操作，错误；B项，加热煎制属于加热操作，错误；C项，箅渣取液应属于过滤操作，正确；D项，灌装是转移液体操作，错误。‎ 答案：C ‎2．下列关于物质的分离提纯不正确的是(　　)‎ A．用如图1所示装置分离CCl4和水 B．除去苯中的少量苯酚，加入适量浓溴水，过滤 C．实验室用如图2所示装置除去Cl2中的少量HCl ‎　　‎ 图1　　　　　　　　图2‎ D．除去O2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶 解析：A项，CCl4与水分层，故可以用分液法分离，正确；B项，生成的三溴苯酚与苯互溶，溴也易溶于苯中，错误；C项，Cl2在饱和食盐水中溶解度很小，而HCl极易溶于水，正确；D项，利用SO2的还原性，用酸性KMnO4溶液除去，再用浓硫酸干燥O2，正确。‎ 答案：B ‎3．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，将他们相互分离的是(　　)‎ A．只有①　　　B．③④‎ C．②③ D．②④‎ 解析：‎ 要将两种固体按溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序分离，必须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，可用指定的方法分离。‎ 答案：C ‎4．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是(　　)‎ A．用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HCl B．用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体 C．用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体 D．用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层 解析：A项，Cl2也能与NaOH溶液反应，故不能用NaOH溶液除去Cl2中含有的少量HCl；B项，NH4Cl晶体受热易分解，故不能通过蒸干NH4Cl饱和溶液的方法制备NH4Cl晶体；C项，纯碱易溶于水，利用图示装置不能达到使反应随时发生或停止的目的；D项，碘在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度，且CCl4与水不相溶，密度大于水的密度，故可用图中所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层。‎ 答案：D ‎5．下列分离或提纯方法正确的是(　　)‎ 选项 待提纯物质 杂质 除杂试剂及主要操作方法 A 乙烷 乙烯 酸性KMnO4溶液、洗气 B MgCl2溶液 FeCl3‎ MgO，过滤 C HCl气体 Cl2‎ 饱和食盐水，洗气 D 乙醇 水 生石灰，过滤 解析：酸性KMnO4溶液能将乙烯氧化，但除去乙烯的同时会引入CO2，A项错误；除去MgCl2溶液中的FeCl3‎ ‎，加入MgO后，促进Fe3＋水解，Fe3＋转化为Fe(OH)3，过滤后可得MgCl2溶液，B项正确；HCl易溶于饱和食盐水，而Cl2不易溶于饱和食盐水，故C项错误；除去乙醇中的水，加入生石灰，然后进行蒸馏，D项错误。‎ 答案：B ‎6．下列除去杂质的方法，正确的是(　　)‎ A．除去乙烷中少量的乙烯：催化剂条件下通入H2‎ B．乙醇中含有乙酸杂质：加入碳酸钠溶液，分液 C．FeCl3溶液中含有CuCl2杂质：加入过量铁粉，过滤 D．CO2中含有HCl杂质：通入饱和NaHCO3溶液，洗气 解析：通入氢气过少无法除净乙烯，通入氢气过量会引入杂质氢气，A项错误；乙醇和乙酸钠都溶于水，不能分层，不能用分液法进行分离，B项错误；加入过量铁粉，发生反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu,2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，C项错误；碳酸氢钠与HCl反应放出CO2，而CO2不与饱和碳酸氢钠溶液反应，D项正确。‎ 答案：D ‎7．实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析正确的是(　　)‎ A．操作Ⅰ是过滤，将固体分离除去 B．操作Ⅱ是加热浓缩。趁热过滤，除去杂质氯化钠 C．操作Ⅲ是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来 D．操作Ⅰ～Ⅲ总共需两次过滤 解析：KNO3中混有NaCl应提纯KNO3，将它们都溶于水，并降温结晶。因为KNO3的溶解度随温度的升高而升高，NaCl的溶解度随温度的升高而基本无明显变化。则有，操作Ⅰ是在烧杯中加水溶解，操作Ⅱ是蒸发浓缩，得到较高温度下的KNO3饱和溶液，操作Ⅲ为冷却结晶，利用溶解度差异使KNO3结晶析出，过滤，洗涤，干燥即得KNO3晶体。故选C。‎ 答案：C ‎8．下列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的气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有CO B．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不溶解，一定有SO C．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定有NH D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸，白色沉淀溶解，一定有Ba2＋‎ 解析：能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2、SO2或二者的混合气体，故待测液中可能含有CO或SO或HCO或HSO的一种或几种等，A项错误；待测液中加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀可能为BaSO4或AgCl，故待测液中可能含有SO，也可能含有Ag＋，B项错误；能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，从而得出待测液中含有NH，C项正确；待测液中加入Na2CO3溶液，产生白色沉淀，该沉淀可能为BaCO3或CaCO3等，故待测液中不一定含有Ba2＋，D项错误。‎ 答案：C ‎9．下列有关离子检验的叙述正确的是(　　)‎ 选项 操作及现象 结论 A 取少量溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，加稀硝酸沉淀不溶解 溶液中含有Ag＋或SO B 取少量溶液于试管中，滴加新制氯水，溶液由无色变为黄色 溶液中含有Br－‎ C 取少量溶液于试管中，滴加浓氢氧化钠溶液，微热，试管口的红色石蕊试纸变蓝 溶液中含有NH D 取少量溶液于试管中，滴加新制氯水后再滴加KSCN溶液，溶液变红色 原溶液中含有Fe2＋‎ 解析：C项正确，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，溶液中一定含有NH。‎ 答案：C ‎10．下列依据相关实验得出的结论正确的是(　　)‎ 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入较稀的NaOH溶液，不能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液中一定没有NH B 在酒精灯上加热铝箔，铝箔熔化，但不滴落，好像有一层膜兜着 铝易被氧化；铝的熔点比氧化铝的低 C 向某酸雨试样中加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀 酸雨试样中只含SO D 该溶液中一定含有CO 向某溶液中加入稀盐酸，并将产生的无色气体通入澄清石灰水有白色沉淀生成 或HCO 解析：A项，只有向含有NH的溶液中加入浓的NaOH溶液，并加热才能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气，错误；B项，由于铝的表面能迅速被氧气氧化成熔点高的氧化铝，能将熔化的铝兜着，正确；C项，向酸雨中加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀生成，白色沉淀可能是BaCO3、BaSO3或BaSO4，酸雨试样中可能含有CO、SO或SO，错误；D项，根据现象得到的结论是溶液中含有CO、HCO、HSO或SO中的一种或几种，错误。‎ 答案：B ‎11．根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是(　　)‎ 选项 实验操作 现象 结论 A 将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊 该溶液中一定含有CO B 常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中 铁片不溶解 常温下，铁与浓硫酸一定没有发生化学反应 C 向某食盐溶液中滴加淀粉溶液 溶液颜色不变 该食盐中一定没有添加KIO3‎ D 向苯酚钠溶液中滴加乙酸溶液 溶液变浑浊 相同条件下，乙酸的酸性一定比苯酚强 解析：A项，能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO2或CO2，因此溶液中可能含有CO、HCO、HSO、SO中的一种或几种，错误；B项，发生钝化，即在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止进一步被氧化，发生了化学变化，错误；C项，淀粉遇I2溶液才变蓝，要检验KIO3，需要先将IO转化为I2，错误；D项，苯酚钠与乙酸反应生成苯酚，说明乙酸的酸性强于苯酚，正确。‎ 答案：D ‎12．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 解析：汽油和水互不相溶，用分液的方法分离，A项错误；NaCl和KNO3混合物中提纯KNO3‎ ‎，可以采用蒸发浓缩，降温结晶的方式提纯KNO3，B项正确；蒸馏酒精时，水也挥发，所以得不到无水乙醇，C项错误；足量铁屑与Fe3＋反应，D项错误。‎ 答案：B ‎13．除去下列物质中所含的少量杂质的方法正确的是(　　)‎ 物质 杂质 试剂 提纯方法 A Fe Si NaOH溶液 溶解、过滤 B CO2‎ SO2‎ 饱和Na2CO3溶液 洗气 C 溴苯 溴 水 萃取 D BaSO4‎ BaCO3‎ 水 溶解、过滤、洗涤 解析：Si能溶于NaOH溶液，而Fe不溶，过滤得Fe，A项正确；CO2也能被Na2CO3溶液吸收：CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，B项错误；溴易溶于溴苯，C项错误；BaSO4、BaCO3均不溶于水，D项错误。‎ 答案：A ‎14．某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。‎ 选择试剂 ‎①‎ Na2CO3溶液 ‎④‎ 实验操作 ‎②‎ ‎③‎ 加热 下列试剂或操作不合理的是(　　)‎ A．试剂①为Ba(OH)2溶液 B．操作②为结晶 C．操作③为过滤 D．试剂④为稀HNO3‎ 解析：根据题意，可用Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO，NH3·H2O通过加热除去，操作②为加热；过量的Ba2＋用Na2CO3溶液除去，过滤除去沉淀，滤液中过量的OH－和CO用硝酸除去，则操作③为过滤，试剂④为稀HNO3。‎ 答案：B ‎15．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO。取该溶液进行实验：‎ 实验步骤 实验现象 ‎(1)取少量该溶液，测定溶液pH pH＝0‎ ‎(2)取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热 有无色气体产生，气体遇空气变成红棕色 ‎(3)取少量该溶液，加少量BaCl2溶液 有白色沉淀 ‎(4)取(3)中上层清液，加足量AgNO3溶液 有白色沉淀，且不溶于稀HNO3‎ ‎(5)取少量该溶液，加NaOH溶液 有白色沉淀，NaOH过量时沉淀部分溶解 由此判断：‎ ‎(1)溶液中肯定不存在的离子是________，溶液中肯定存在的离子是________。‎ ‎(2)请设计实验验证其中可能存在的阴离子的方法(写明操作、现象、结论)：_______________________________________________‎ ‎_________________________________________________。‎ 解析：根据无色透明溶液，则原溶液中无Fe2＋；根据实验(1)pH＝0，呈酸性，则原溶液中无HCO；根据实验(2)中的现象，原溶液中含有NO，由于NO(H＋)具有强氧化性，则原溶液中无I－；根据实验(3)，原溶液中含SO，根据离子共存原则，则无Ba2＋；由于在实验(3)中加入的是BaCl2，引入了Cl－，无法证明原溶液中是否有Cl－；根据实验(5)原溶液中含有Mg2＋和Al3＋。综上所述，溶液中一定不存在Fe2＋、HCO、I－，Ba2＋，肯定存在NO、SO、Mg2＋、Al3＋，可能存在K＋、Cl－。‎ 答案：(1)Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋　NO、SO、Mg2＋、Al3＋‎ ‎(2)取少量原溶液加足量的硝酸钡溶液，过滤后，向滤液中加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，说明有Cl－，反之则没有(答案合理即可)‎ 能力题 ‎16.过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：‎ ‎(一)碳酸钙的制备 ‎(1)步骤①加入氨水的目的是________________。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于_______________________________。‎ ‎(2)下图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是________(填标号)。‎ a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b．玻璃棒用作引流 c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d．滤纸边缘高出漏斗 e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 ‎(二)过氧化钙的制备 CaCO3滤液白色结晶 ‎(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是____________________。‎ ‎(4)步骤③中反应的化学方程式为_________________________________________________，‎ 该反应需要在冰浴下进行，原因是_____________________________________________________。‎ ‎(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是__________________________________________。‎ ‎(6)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是_______________________________________________________，‎ 产品的缺点是________________________________________。‎ 解析：(1)反应混合液中盐酸过量，加入氨水可以中和盐酸，调节溶液的pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离。‎ ‎(2)a项，漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁，容易造成溶液飞溅，错误；b项，玻璃棒用作引流，正确；c项，将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁，防止有气泡，正确；d项，滤纸边缘应低于漏斗口，错误；e项，用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动容易划破滤纸，错误。‎ ‎(3)步骤②中逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液中含有大量的CO2，溶液呈酸性，而CaO2溶于酸，故应将溶液煮沸以除去溶解的CO2气体。‎ ‎(4)根据题意可知反应物为CaCl2、H2O2、NH3·H2O，产物为CaO2、NH4Cl和H2O，则反应的化学方程式为CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O，由于H2O2在高温下易分解，所以反应应在冰浴中进行。‎ ‎(5)由于乙醇与水互溶且易挥发，所以使用乙醇洗涤去除晶体表面的水分。‎ ‎(6)制备过氧化钙的另一种方法将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是：工艺简单，操作方便，产品的缺点是：没有除杂净化工艺，所制得产品纯度低。‎ 答案：(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀　过滤分离 ‎(2)ade　(3)酸　除去溶液中的CO2‎ ‎(4)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O(或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl)　温度过高时双氧水易分解 ‎(5)去除晶体表面水分 ‎(6)工艺简单，操作方便　纯度较低