(江蘇專用)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)精練 第九章專題九 第二單元 物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純
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1、第二單元 物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純 (時(shí)間:45分鐘 滿分:100分) 考 點(diǎn) 題 號(hào) 物質(zhì)的分離與提純 1、3、8、9、10、11 物質(zhì)的檢驗(yàn) 2、4、5、6、7 一、選擇題(本題包括4個(gè)小題,共24分,每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1.下列說法正確的是 ( )。 A.久置的濃HNO3呈黃色,為除去黃色可通入O2 B.NH4Cl固體中混有I2,可用加熱的方法除去 C.為除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3,可加入Cu粉 D.為除去CO2中少量的SO2,可使其通過澄清石灰水 解析 該題主要考查了用化學(xué)方法分離、提純物質(zhì)的方法
2、。久置的濃HNO3呈黃色是由于硝酸分解生成的NO2溶解導(dǎo)致,通入O2發(fā)生反應(yīng):4NO2+O2+2H2O===4HNO3,從而可以除去黃色,A正確;NH4Cl固體中混有I2,加熱時(shí)NH4Cl分解為NH3和HCl,B錯(cuò)誤;FeSO4溶液中混有Fe2(SO4)3,加入Cu粉,發(fā)生反應(yīng):Fe2(SO4)3+Cu===2FeSO4+CuSO4,雖然除去了Fe2(SO4)3,但引入了新雜質(zhì)CuSO4,C錯(cuò)誤;SO2、CO2均能與澄清石灰水反應(yīng),除去CO2中少量的SO2,應(yīng)使其通過飽和NaHCO3溶液:NaHCO3+SO2===NaHSO3+CO2,D錯(cuò)誤。 答案 A 2.下列有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確
3、的是 ( )。 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 A 向某溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀生成 該溶液中一定含有SO42- B 向某溶液中加入2滴 KSCN溶液,溶液不顯紅色。再向溶液中加入幾滴新制的氯水,溶液變?yōu)榧t色 該溶液中一定含有Fe2+ C 將某氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色 該氣體一定是SO2 D 將少量某物質(zhì)的溶液滴加到新制的銀氨溶液中,水浴加熱后有銀鏡生成 該物質(zhì)一定屬于醛類 解析 A錯(cuò),因?yàn)椴荒芘懦鼳g+和SiO32-的干擾;C錯(cuò),因?yàn)槟苁蛊芳t溶液褪色的氣體不僅有SO2,還可能是Cl2、O3等;能與銀氨溶液發(fā)生反應(yīng)
4、的是含醛基的物質(zhì),除醛類之外,還可能是甲酸、甲酸酯或葡萄糖等,故D錯(cuò)。 答案 B 3.(2013·常州期末)除去下列物質(zhì)中所含少量雜質(zhì)的方法正確的是 ( )。 物質(zhì) 雜質(zhì) 試劑 提純方法 A 乙烷 乙烯 氫氣 催化劑、加熱 B CO2 SO2 飽和Na2CO3溶液 洗氣 C 乙酸乙酯 乙酸 飽和NaOH溶液 混合振蕩、靜置分液 D BaSO4 BaCO3 稀鹽酸 溶解、過濾、洗滌 解析 通入H2會(huì)引入雜質(zhì),A項(xiàng)錯(cuò);因CO2也會(huì)與Na2CO3溶液反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò);乙酸乙酯在NaOH溶液中會(huì)水解,C項(xiàng)錯(cuò)。 答案 D 4.(2013·
5、華師附中模擬)利用下列實(shí)驗(yàn)方法或試劑不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?( )。 A.鑒別SO2和CO2氣體:用酸性KMnO4溶液 B.證明溶液中含有NH4+:用濃NaOH溶液和藍(lán)色石蕊試紙 C.鑒別Br-和I-用雙氧水和淀粉溶液 D.鑒別NO2和溴蒸氣:用蒸餾水 解析 A項(xiàng),鑒別SO2和CO2氣體可以利用SO2的還原性,使酸性KMnO4溶液褪色的是SO2;B項(xiàng),證明溶液中含有NH4+,應(yīng)該使用濃NaOH溶液和紅色石蕊試紙;C項(xiàng),鑒別Br-和I-可以利用淀粉遇I2變藍(lán)的特性,故可以使用雙氧水和淀粉溶液;D項(xiàng),NO2和溴蒸氣都是紅棕色氣體,可以利用二者在水中溶解時(shí)的不同現(xiàn)象進(jìn)行鑒別。 答案 B
6、 二、選擇題(本題包括3個(gè)小題,共18分,每小題有1~2個(gè)選項(xiàng)符合題意) 5.(2013·鹽城模擬)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得出的結(jié)論正確的是 ( )。 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 結(jié)論 A 某氣體的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍(lán) 該物質(zhì)一定是氨氣 B 某氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán) 該氣體一定是氧化性氣體 C 苯與溴水混合,溴水褪色 苯中含碳碳雙鍵 D 某物質(zhì)燃燒后的產(chǎn)物既能使白色硫酸銅粉末變藍(lán),又能使澄清的石灰水變渾濁 該物質(zhì)一定是碳?xì)浠衔? 解析 A項(xiàng),NH3是中學(xué)唯一的堿性氣體,正確;B項(xiàng),能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)的氣體一定是氧化性氣體,如NO2、溴蒸氣等
7、;C項(xiàng),苯與溴水混合,溴水褪色,是萃取過程,不是加成反應(yīng);D項(xiàng)只能說明該物質(zhì)中可能含有C、H或S、H,既可能為碳?xì)浠衔铮部赡転樘細(xì)溲趸衔?,還可能為硫氫化合物。 答案 AB 6.(2012·南菁中學(xué)模擬)下列實(shí)驗(yàn)操作與預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛩脤?shí)驗(yàn)結(jié)論一致的是( )。 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚪Y(jié)論 A 向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,攪拌一段時(shí)間后過濾 除去MgCl2溶液中少量FeCl3 B 向某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,繼續(xù)加稀硝酸沉淀不消失 證明溶液中含SO42- C 向某溶液中加入稀鹽酸,放出無色無味氣體,將氣體通入
8、澄清石灰水,石灰水變渾濁 證明該溶液中存在CO32- D 兩支試管中裝有等體積、等濃度的H2O2溶液,向其中一支試管中加入FeCl3溶液 FeCl3溶液對(duì)H2O2分解速率無影響 解析 FeCl3溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入的足量Mg(OH)2粉末(不引入新的雜質(zhì)離子)能使水解平衡正向移動(dòng),F(xiàn)e3+以Fe(OH)3的形式而沉淀析出,從而達(dá)到除雜的目的,故A正確;“向某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,繼續(xù)加稀硝酸沉淀不消失”,該溶液中可能存在Ag+、SO32-、HSO3-,故B錯(cuò);“向某溶液中加入稀鹽酸,放出無色無味氣體,將氣體通入澄清石灰
9、水,石灰水變渾濁”,該溶液中還可能存在HCO3-等,故C錯(cuò);FeCl3溶液對(duì)H2O2分解有催化作用,故D錯(cuò)。 答案 A 7.(2012·浙江,13)水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+、Al3+、AlO2-、SiO32-、SO32-、CO32-、SO42-中的若干種離子。某同學(xué)對(duì)該溶液進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): 下列判斷正確的是 ( )。 A.氣體甲一定是純凈物 B.沉淀甲是硅酸和硅酸鎂的混合物 C.K+、AlO2-和SiO32-一定存在于溶液X中 D.CO32-和SO42-一定不存在于溶液X中 解析 加過量鹽酸仍有沉淀甲,該沉淀只能是H2SiO3,說明原
10、溶液中含有SiO32-,進(jìn)一步可確定溶液X中不含Mg2+、Al3+,必含K+;在無色溶液甲加過量氨水,有白色沉淀,應(yīng)該是AlO2-與過量鹽酸反應(yīng)生成的Al3+又與氨水生成了Al(OH)3,所以可確定溶液X中一定含有K+、SiO32-、AlO2-,一定不含Mg2+、Al3+,可能含有SO32-、SO42-、CO32-。加過量鹽酸后產(chǎn)生的氣體可能由CO32-、SO32-產(chǎn)生中的一種或兩種,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤。沉淀甲是H2SiO3,B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)正確。D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 C 三、非選擇題(本題共4個(gè)小題,共58分) 8.(16分)紫菜與海帶類似,是一種富含生物碘的海洋植物。商品紫菜輕薄松脆、比海帶更易
11、被焙燒成灰(此時(shí)碘轉(zhuǎn)化為碘化物無機(jī)鹽),用于碘單質(zhì)的提取。 乙醇 四氯化碳 碘(晶體) 密度/(g·cm-3) 0.789 3 1.595 4.94 沸點(diǎn)/℃ 78.5 76.8 184.35 (1)實(shí)驗(yàn)室中焙燒紫菜用到的儀器有________(填寫相應(yīng)的字母)。 A.燒杯 B.表面皿 C.蒸發(fā)皿 D.坩堝 E.試管 F.酒精燈 G.三腳架 H.泥三角 (2)將焙燒所得的紫菜灰與足量的雙氧水和稀硫酸作用,其目的是________________________。 (3)________(填一種基本操作的名稱),棄去殘?jiān)?,將所得的產(chǎn)物轉(zhuǎn)入________(
12、填一種玻璃儀器的名稱)中,加入少量的________(填本題表格中一種最佳化學(xué)試劑的名稱),振蕩、靜置,首先將________分離出來。 (4)將裝置圖中缺少的必要儀器補(bǔ)畫出來以最終獲得固態(tài)的單質(zhì)碘(不考慮碘的進(jìn)一步提純): 解析 本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菑淖喜酥刑崛〉鈫钨|(zhì)。操作過程是將紫菜焙燒,將碘轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì),利用分液的方法分離出碘的有機(jī)溶液,然后再蒸餾。(1)焙燒需要坩堝,坩堝放在泥三角上,泥三角放在三腳架上加熱。(3)選用四氯化碳作萃取劑,有機(jī)層在下層,首先分離出下層液體。 答案 (1)DFGH (2)將溶液中的I-轉(zhuǎn)化為I2 (3)過濾 分液漏斗 四氯化碳 紫色下層液體 (4)①
13、、②中只要畫出一個(gè)即可,③、④、⑤必畫,(其中③水溶液液面與燒杯內(nèi)液體相對(duì)高度可不作要求,⑤必須是錐形瓶、木塊可以不畫)。 9.(12分)(2013·大連模擬)某工廠排出的污水中含有大量的Fe2+、Zn2+、Hg2+三種金屬離子。以下是某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的除去污水中的金屬離子,回收綠礬、皓礬(ZnSO4·7H2O)和汞的方案。 【藥品】 NaOH溶液、硫化鈉溶液、硫化亞鐵、稀硫酸、鐵粉 【實(shí)驗(yàn)方案】 【問題探究】 (1)步驟Ⅱ所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________。 (2)步驟Ⅲ中的抽濾為減壓條件下的過濾,可以加
14、快過濾速率;該步驟涉及反應(yīng)的離子方程式有Zn2++4OH-===ZnO22-+2H2O和___________________。 (3)欲實(shí)現(xiàn)步驟Ⅴ,所需加入的試劑有________、________,所涉及的主要操作依次為_______________________________________________________。 (4)步驟Ⅳ常用的方法是________,該步驟是否對(duì)環(huán)境有影響?________(填“是”或“否”),如有影響,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)環(huán)境保護(hù)方案來實(shí)現(xiàn)步驟Ⅳ的反應(yīng):__________________________________________________
15、____________。 解析 (1)步驟Ⅱ只有FeS、ZnS固體溶解在稀硫酸中,其離子方程式為FeS+2H+===Fe2++H2S↑、ZnS+2H+===Zn2++H2S↑。 (2)FeSO4、ZnSO4混合溶液中加入過量的NaOH溶液時(shí),F(xiàn)e2+與OH-反應(yīng)生成Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)2迅速被空氣中的O2氧化為Fe(OH)3,其總反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+8OH-+2H2O===4Fe(OH)3↓。 (3)Fe(OH)3首先與稀H2SO4反應(yīng)生成Fe2(SO4)3,F(xiàn)e2(SO4)3再與過量的鐵粉反應(yīng)得到FeSO4。經(jīng)過濾除去剩余鐵粉,將濾液濃縮結(jié)晶、過濾可得FeSO
16、4·7H2O。 (4)HgS在空氣中加熱可得Hg、SO2,Hg蒸氣和SO2都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,但在密閉容器中加熱HgS可有效防止Hg蒸氣和SO2逸散到大氣中,從而保護(hù)了環(huán)境。 答案 (1)FeS+2H+===Fe2++H2S↑、ZnS+2H+===Zn2++H2S↑ (2)4Fe2++O2+8OH-+2H2O=== 4Fe(OH)3↓(或分步寫) (3)稀硫酸 鐵粉(過量) 過濾、濃縮結(jié)晶、過濾 (4)加熱 是 在密閉容器中加熱HgS 10.(12分)(2013·鹽城調(diào)研)某廢液中含有大量的K+、Cl-、Br-,還有少量的 Ca2+、Mg2+、SO42-。某研究性學(xué)習(xí)小組利用這種廢液
17、來制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴(Br2),設(shè)計(jì)了如下流程圖: 可供試劑a、試劑b(試劑b代表一組試劑)選擇的試劑:飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液、酸性KMnO4溶液、稀鹽酸。 請(qǐng)根據(jù)流程圖,回答相關(guān)問題: (1)試劑a應(yīng)該選用_________________________________________________。 (2)操作①②③④⑤的名稱是________(填序號(hào))。 A.萃取、過濾、分液、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶 B.萃取、分液、蒸餾、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶 C.分液、萃取、過濾、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶 D.萃
18、取、分液、分液、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶 (3)除去無色液體Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO42-,選出試劑b所代表的試劑,按滴加順序依次是______________________________(填化學(xué)式)。 (4)調(diào)節(jié)pH的作用是________________________,操作方法是_____________。 (5)操作⑤中用到的瓷質(zhì)儀器名稱是__________________________________。 解析 (1)由加入的CCl4及得到的深紅棕色液體知,試劑a能將Br-氧化為Br2,試劑a應(yīng)具有氧化性,所以應(yīng)選用H2O2溶液。 (3)由流程圖知,無色液體Ⅰ中含有K+、
19、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-,無色液體Ⅲ中只含有K+、Cl-,則試劑b的作用是除去Ca2+、Mg2+、SO42-。 由于除雜時(shí)除雜試劑需過量,且不能引入新雜質(zhì),所以欲除去Ca2+,選用飽和K2CO3溶液;欲除去Mg2+,選用KOH溶液;欲除去SO42-,選用BaCl2溶液。所以欲除去無色溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO42-,只要滿足BaCl2溶液在飽和K2CO3溶液之前加入即可。 (4)由以上知,無色液體Ⅱ中還含有雜質(zhì)離子CO32-和OH-,所以需用鹽酸來除去剩余的OH-及CO32-,調(diào)節(jié)pH=7的操作方法是滴加鹽酸,無氣體產(chǎn)生時(shí),用pH試紙測(cè)定至pH=7。 (5)由于操作
20、⑤是蒸發(fā)結(jié)晶,所以該操作用到的瓷質(zhì)儀器是蒸發(fā)皿。 答案 (1)H2O2溶液 (2)B (3)BaCl2、K2CO3、KOH(或KOH、BaCl2、K2CO3或BaCl2、KOH、K2CO3) (4)除去過剩的OH-及CO32- 滴加稀鹽酸,無氣體產(chǎn)生時(shí),用pH試紙測(cè)定至溶液的pH=7 (5)蒸發(fā)皿 11.(18分)(2013·徐州模擬)研究物質(zhì)的性質(zhì)時(shí),首先要分離提純物質(zhì),對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離提純是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容。 Ⅰ.現(xiàn)需要純凈的氯化鈉溶液,但實(shí)驗(yàn)室中只有混有硫酸鈉、碳酸氫銨的氯化鈉固體。某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)除去雜質(zhì)獲得純凈氯化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)方案: (1)操作①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
21、__________________________________ ______________________________________________________________。 (2)操作②中BaCl2溶液能否改用硝酸鋇溶液_____________________________ (填“能”或“不能”)。如果能,下一空不需要回答;如果不能,請(qǐng)說明理由:________________________________________________________________。 (3)操作③的目的是________________________________
22、________________。 (4)操作④的目的是_________________________________________________。 Ⅱ.為提純某Fe2O3樣品(主要雜質(zhì)有SiO2、Al2O3),參照上述實(shí)驗(yàn)操作,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種以框圖形式表示的實(shí)驗(yàn)方案(注明物質(zhì)和操作)。 解析 NH4HCO3可通過加熱分解而除去;Na2SO4中的SO42-可通過加入BaCl2溶液除去。Fe2O3是堿性氧化物,SiO2是酸性氧化物,Al2O3是兩性氧化物,可根據(jù)它們的性質(zhì)差別進(jìn)行分離。 答案?、?(1)NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O (2)不能 選用Ba(NO3)2溶液會(huì)引入新的雜質(zhì)離子(NO3-) (3)除去過量的Ba2+ (4)除去溶解在溶液中的CO2氣體和HCl Ⅱ.
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