【化學(xué)】9 .物質(zhì)的分離、提純與檢驗(yàn)

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【專題九】物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離、提純 【考點(diǎn)突破】 考點(diǎn)1 物質(zhì)的分離和提純 1.分離和提純的區(qū)別 (1)分離：通過一定的方法，把混合物中的幾種物質(zhì)分離開的操作。 (2)提純：通過適當(dāng)方法，把混合物中的雜質(zhì)除去以得到純凈物質(zhì)的操作。 2.物理方法分離和提純物質(zhì) (1)過濾:過濾是除去溶液中不溶于溶劑的雜質(zhì)的方法。過濾時應(yīng)注意： ①一貼：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁,中間不留有氣泡，否則會降低過濾速率。 ②二低：濾紙邊緣低于漏斗邊緣,防止液面高于漏斗邊緣而溢出；漏斗中的液面低于濾紙邊緣，防止過濾液從濾紙和漏斗之間流下，造成過濾出的液體不純。 ③三接觸：燒杯應(yīng)與玻璃棒接觸,防止過濾液溢出漏斗；玻璃棒與濾紙的三層相接觸，防止液體沖破濾紙；漏斗的下端與接受過濾的燒杯內(nèi)壁接觸，加快過濾速率。 (2)蒸發(fā)和結(jié)晶 ①蒸發(fā)結(jié)晶:把溶液中的溶劑蒸干得到溶質(zhì)晶體，如蒸發(fā)飽和食鹽水得到NaCl晶體。 ②冷卻結(jié)晶:根據(jù)混合物中各成分在某種溶劑中隨溫度變化，溶解度改變不同，制成某種溶質(zhì)的熱飽和溶液后，降溫使其中一種溶質(zhì)大部分析出，而余下的溶質(zhì)仍留在溶液中的分離方法。如冷卻結(jié)晶的方法分離NaCl和KNO3的混合物。 蒸發(fā)液體時，要用玻璃棒攪拌，防止由于局部過熱液體濺出，當(dāng)蒸發(fā)過程中出現(xiàn)較多固體時，應(yīng)停止加熱，用余熱使剩下的溶劑蒸干，如果后期仍加熱，固體會從容器中濺出。 (3)蒸餾 蒸餾是提純或分離沸點(diǎn)不同的液體混合物的方法。 用蒸餾原理分離幾種成分的混合液體叫分餾。分餾時注意：在蒸餾燒瓶中加入碎瓷片，防止液體暴沸。溫度計(jì)水銀球應(yīng)與蒸餾燒瓶支管下沿在同一水平線上。 (4)分液和萃取 分液是把兩種互不相溶的密度不同的液體分離開的方法。 萃取是利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑中溶解度的不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的方法。 萃取劑的選擇應(yīng)符合以下要求： ①萃取劑與原溶劑不能互溶(如用酒精從碘水中萃取I2的方法不妥)； ②溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠(yuǎn)大于在原溶劑中的溶解度； ③萃取劑不能揮發(fā)(如用乙醚從溴水中萃取Br2的方法不妥)。 萃取分液時，先把下層液體從分液漏斗下端放出，后把上層液體從分液漏斗口倒出。 (5)升華：利用某些物質(zhì)具有升華的特性，使其和其他不具有升華性質(zhì)的物質(zhì)分離開來，如分離I2和SiO2的混合物。 (6)滲析：利用半透膜(如羊皮紙、 玻璃紙等)使膠體與混在一起的分子、離子分離的方法。如從淀粉葡萄糖的溶液中提純淀粉膠體。 3.化學(xué)方法分離和提純物質(zhì) (1)用化學(xué)方法分離和提純物質(zhì)注意點(diǎn) ①不增：不引進(jìn)新的物質(zhì)； ②不減：不能損耗或減少被提純的物質(zhì)； ③易分：易使雜質(zhì)與被提純的物質(zhì)分離。 (2)具體方法 ①生成沉淀法:如除去K2SO4溶液中少量的MgSO4雜質(zhì)：向混合液中加入過量KOH溶液，過濾出Mg(OH)2沉淀后，向?yàn)V液中加入適量硫酸即可得K2SO4溶液。 ②生成氣體：例如除去Na2SO4溶液中少量的Na2CO3：加入適量稀硫酸，將轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2 即可。 ③氧化還原法：如除去FeCl3溶液中的少量FeCl2雜質(zhì)，可先通入適量Cl2將FeCl2氧化成FeCl3；除去FeCl2溶液中的少量FeCl3雜質(zhì)，可加入適量鐵粉將FeCl3還原即可。 ④正鹽、酸式鹽相互轉(zhuǎn)化 除去Na2CO3中含有的NaHCO3雜質(zhì)，可將固體加熱使NaHCO3分解成Na2CO3即可；除去NaHCO3溶液中含有的Na2CO3雜質(zhì)，向溶液中通入CO2使Na2CO3轉(zhuǎn)化成NaHCO3即可。 4.有機(jī)物的分離和提純 有機(jī)物的分離和提純應(yīng)具體問題具體分析,下表為常見方法： 混合物 試劑 分離方法 主要儀器 苯(苯甲酸) NaOH溶液 分液 分液漏斗 苯(苯酚) NaOH溶液 分液 分液漏斗 乙酸乙酯(乙酸) 飽和NaHCO3溶液 分液 分液漏斗 溴苯(溴) NaOH溶液 分液 分液漏斗 硝基苯(混酸) NaOH溶液 分液 分液漏斗 方法點(diǎn)擊 一般用化學(xué)方法除雜，就是在混合物中加入除雜劑與雜質(zhì)反應(yīng)，再用相應(yīng)的方法除去雜質(zhì)。但有時需逆推，利用被提純的物質(zhì)使加入的除雜劑與被提純的物質(zhì)反應(yīng)，從而達(dá)到目的。例如:除去Al2O3固體中Fe2O3固體可采用以下方法： 向固體中加入過量NaOH溶液充分反應(yīng)后，過濾出Fe2O3固體，向?yàn)V液中通入過量CO2氣體充分反應(yīng)后過濾得Al(OH)3固體，加熱該固體可得Al2O3固體。 考點(diǎn)2 物質(zhì)的鑒別 鑒別通常是指對于某一種物質(zhì)的定性檢驗(yàn)，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)特征，分別檢出陰離子、陽離子，鑒別是指對存放的兩種或兩種以上的物質(zhì)進(jìn)行定性辨認(rèn)。 1.幾種重要陽離子的檢驗(yàn) ①Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽產(chǎn)生白色沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。 ②Mg2+能使澄清的石灰水變渾濁，反應(yīng)生成白色Mg(OH)2沉淀,該沉淀能溶于鹽酸。 ③Al3+能與適量的NaOH溶液反應(yīng)，生成白色Al(OH)3沉淀,該沉淀能溶于鹽酸或NaOH溶液。 ④Ag+能與稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽反應(yīng)，生成白色AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，但溶于氨水，生成銀氨溶液。 ⑤ 銨鹽(或濃溶液)與NaOH溶液反應(yīng)，加熱，放出無色有有刺激性氣味的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)；用蘸有濃HCl的玻璃棒靠近時冒白煙。 ⑥Fe2+ 能與少量NaOH溶液反應(yīng)，先生成白色的Fe(OH)2的沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅棕色的Fe(OH)3沉淀，或向亞鐵鹽的溶液中加入KSCN溶液，不顯紅色,加入少量新制氯水后，立即顯紅色。 ⑦Fe3+加入KSCN溶液，立即顯紅色，能與NaOH溶液反應(yīng)，生成紅棕色的Fe(OH)3沉淀。 2.幾種重要陰離子的檢驗(yàn) ①Br- 能與AgNO3或可溶性銀鹽反應(yīng)，生成淡黃色AgBr沉淀，沉淀不溶于稀硝酸。 ②I-能與AgNO3或可溶性銀鹽反應(yīng)，生成黃色AgI沉淀， 沉淀不溶于稀硝酸。 ③濃溶液與強(qiáng)酸反應(yīng)，產(chǎn)生無色有刺激性氣味的氣體。能使品紅褪色，加熱后又顯紅色。能使KMnO4酸性溶液褪色。能與BaCl2反應(yīng)生成白色BaSO3沉淀，該沉淀溶于鹽酸, 產(chǎn)生無色有刺激性氣味的氣體。 3.幾種有機(jī)物的檢驗(yàn) ①乙醇：灼熱的CuO反應(yīng)，使其表面黑色的CuO變成光亮的紅色，并產(chǎn)生有刺激性氣味的乙醛；乙醇、乙酸與濃硫酸的混合物加熱反應(yīng)，將生成的氣體通入飽和Na2CO3溶液，有水果味的乙酸乙酯生成。 ②苯酚：能與濃溴水反應(yīng)生成白色的三溴苯酚沉淀，能與FeCl3溶液反應(yīng)生成紫色溶液。 ③甲醛：能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，或與新制Cu(OH)2加熱生成紅色的Cu2O沉淀。 4.用一種試劑或不同試劑鑒別物質(zhì) 用一種試劑或不同試劑鑒別物質(zhì)時，所選的試劑必須能和大多數(shù)的鑒別物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，而且產(chǎn)生不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，常用的鑒別試劑有FeCl3溶液、稀硫酸、NaOH溶液等。 不用其他試劑鑒別物質(zhì)時，一般從以下方面考慮： ①某些物質(zhì)的特殊性(顏色、氣味、溶解性等)。 ②采用一種試劑與其他物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象，進(jìn)行綜合分析鑒別。 方法點(diǎn)擊 除掉飽和氣態(tài)烴中的不飽和氣態(tài)烴(如除去C2H6中的C2H2)通常只能用溴水而不能用KMnO4酸性溶液，原因是KMnO4酸性溶液能把C2H2氧化成氣體CO2，C2H6中又增加了新的雜質(zhì)。但在鑒別飽和氣態(tài)烴和不飽和氣態(tài)烴時，既可以用溴水，又可以用KMnO4酸性溶液，飽和氣態(tài)烴既不與溴水反應(yīng)，又不與KMnO4酸性溶液反應(yīng)，而不飽和氣態(tài)烴既可以與溴水反應(yīng)，又與KMnO4酸性溶液反應(yīng)。 所以我們在做題時，一定要看準(zhǔn)題目要求，是鑒別還是除雜。在敘述實(shí)驗(yàn)過程時，要注意細(xì)節(jié)，如在鑒別時不答取少量試劑的不給分，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中有試劑名稱的要扣分。 【精題精講】 例1運(yùn)用化學(xué)知識可以解決日常生活中遇到的許多問題，下列說法不正確的是( ) A.食用松花蛋時蘸些食醋可以去除氨味 B.用雙氧水的稀溶液清洗傷口可以殺菌消毒 C.用淀粉溶液檢驗(yàn)食鹽中是否是加碘鹽 D.用稀硝酸回收利用破碎熱水瓶膽內(nèi)的銀 答案：C 解析：食醋中含有醋酸，呈酸性，能與氨發(fā)生中和反應(yīng)，所以可以去除氨味。雙氧水具有強(qiáng)氧化性，可以殺菌消毒。加碘鹽中的碘元素是以KIO3的形式存在，而淀粉只有遇到單質(zhì)狀態(tài)的碘時，才顯藍(lán)色，所以淀粉不能檢驗(yàn)出碘鹽中碘的存在。稀硝酸能與銀反應(yīng)，生成硝酸銀，再用另外的金屬，比如鐵即可把銀還原出來。 例2為確定下列置于空氣中的物質(zhì)是否變質(zhì)，所選檢驗(yàn)試劑(括號內(nèi)物質(zhì))不能達(dá)到目的的是( ) A.NaOH溶液〔Ba(OH)2溶液〕 B.FeSO4溶液(KSCN溶液) C.KI溶液(淀粉溶液) D.Na2SO3溶液(BaCl2溶液) 答案：D 解析：A選項(xiàng)中，若NaOH變質(zhì)，必為吸收空氣中的CO2生成Na2CO3，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀。B選項(xiàng)中，若FeSO4變質(zhì)，則被空氣中的氧氣氧化，生成Fe2(SO4)3，滴加KSCN溶液，溶液立即變?yōu)榧t色。C選項(xiàng)中，若KI變質(zhì)，則被空氣中的氧氣氧化為I2，滴加淀粉，溶液立即變藍(lán)色。而D選項(xiàng)中，不管Na2SO3是否變質(zhì)，滴加BaCl2溶液，都會生成白色沉淀。所以只有D選項(xiàng)不能達(dá)到目的。 例3 下列是除去括號內(nèi)雜質(zhì)的有關(guān)操作，其中正確的是( ) A.Fe2+(Fe3+)——加KSCN溶液后過濾 B.Cl2(HCl)——通過飽和氯化鈉水溶液洗滌后收集 C.CO(H2)——讓氣體通過赤熱的氧化銅 D.C2H4(C2H2)——與H2加成 答案：B 解析：三價鐵離子與硫氰根離子結(jié)合生成絡(luò)合物，過濾時通過濾紙達(dá)不到分離的目的；氫氣和一氧化碳都能與熾熱的氧化銅反應(yīng)，達(dá)不到除雜的目的；乙烯也能與氫氣加成。C2H4、C2H2都與H2加成達(dá)不到除雜的目的；只有B正確：Cl2(HCl) ——通過飽和氯化鈉水溶液洗滌除去HCl后收集。 例4某無色待檢溶液A中含有K+、Cl-、OH-、、，為檢驗(yàn)確認(rèn)其中所含的各陰離子，可選用的試劑有：鹽酸、硝酸、硝酸銀溶液、硝酸鋇溶液、高錳酸鉀溶液和酚酞試液。檢驗(yàn)其中OH-的實(shí)驗(yàn)方法從略,檢驗(yàn)其他陰離子的過程如圖所示。 (1)圖中試劑①④⑤的化學(xué)式分別為：①___________，④___________，⑤___________。 (2)圖中現(xiàn)象a、b、c表明檢驗(yàn)出的離子分別是：a.___________，b.___________，c.___________。 (3)無色溶液A中加試劑③的主要目的是____________________________________________。 (4)白色沉淀A中若加試劑③,而不加試劑②對實(shí)驗(yàn)的影響是___________________________。 答案：(1)Ba(NO3)2 KMnO4 AgNO3 (2) Cl- (3)中和OH-,防止對Cl-的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾 (4)會使對的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾,不能確認(rèn)是否存在 解析：本題是實(shí)驗(yàn)推斷題。從氣體+試劑溶液褪色，確定B為SO2，試劑④是高錳酸鉀溶液，由此向左推可知試劑①是硝酸鋇溶液，試劑②為鹽酸，那么A中有BaSO3沉淀，還有BaSO4沉淀(B)。溶液中含有OH-，驗(yàn)Cl-時用硝酸銀溶液，為防止OH-的干擾，應(yīng)先用硝酸酸化，所以試劑③為硝酸，試劑⑤是硝酸銀溶液，白色沉淀C為AgCl。 由此可得溶液中一定含有、、Cl-。由于硝酸的氧化性，可將氧化成，會使對的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾,不能確認(rèn)是否存在。 例5 某化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對銅與硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了下列幾方面的研究。 (1)用銅屑與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)速率較慢，為加快反應(yīng)的速率，可采取的措施是_______________________________________。 (2)銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：_____________________________； 在做銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時，常觀察到試管內(nèi)生成的氣體先為淺紅棕色，其原因是_____________________________； 為了能直接觀察到生成的氣體的顏色，可在往稀硝酸中加入銅的同時，加入少量碳酸鹽即可達(dá)目的。那么加入碳酸鹽的作用是_____________________________。 (3)在做銅與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)小組為了減少污染，設(shè)計(jì)了以下四種裝置，希望既能觀察到反應(yīng)現(xiàn)象，又能在不拆卸、不增加儀器的情況下使NO2被吸收(注：NaOH溶液可吸收NOx)以避免污染環(huán)境。他們設(shè)計(jì)的裝置能達(dá)到目的的是___________。(填序號) (4)實(shí)驗(yàn)小組利用上圖中的___________裝置(填序號)，可以在不拆卸、不增加儀器的情況下，用同一裝置先后連續(xù)完成銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)。要達(dá)到此目的，棉球a蘸的物質(zhì)是___________，液體b為___________。 答案：(1)微熱(或加熱)，用銅粉替代銅屑(答任意一點(diǎn)即給分) (2)3Cu+2+8H+====3Cu2++2NO↑+4H2O 試管內(nèi)有空氣存在，將生成的NO氧化為NO2(或2NO+O2====2NO2) 碳酸鹽與硝酸反應(yīng)速率快，生成的CO2排走了試管內(nèi)的空氣 (3)①③ (4)③ NaOH溶液 蒸餾水 解析：(1)影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因是反應(yīng)物本身的性質(zhì)，外因是反應(yīng)的溫度、接觸面積等。由于反應(yīng)物已經(jīng)確定，要加快反應(yīng)速率，只能通過升高溫度或增大接觸面積的方法加以實(shí)現(xiàn)。 (2)起初制一氧化氮時，由于裝置內(nèi)有一定量的空氣，空氣中有氧氣，所以起初生成的一氧化氮總要與氧氣反應(yīng)而使氣體呈淺紅棕色。要使氣體不帶有顏色，就要想法去除氧氣，常見的為加入少量碳酸鹽用產(chǎn)生的氣體排除，因?yàn)樗崤c鹽的反應(yīng)比氧化還原反應(yīng)更容易進(jìn)行。 (3)四套裝置都能完成銅與濃硝酸的反應(yīng)，并能觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但②和④中反應(yīng)生成的氣體無法去除，所以正確答案為①③。 (4)銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)中銅是相同的，但酸中一個為濃硝酸，一個為稀硝酸，要求“不拆卸、不增加儀器”，濃硝酸變?yōu)橄∠跛釙r，只能通過加水來完成，所以只有③可以完成此操作，因?yàn)橛米⑸淦鞒闅饩涂墒箤?shí)驗(yàn)試管內(nèi)水的倒流。氮的氧化物的吸收，通常用NaOH溶液。 【專題演練】 (時間90分鐘，滿分100分) 第Ⅰ卷 　(選擇題，共48分) 一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分) 1. 觀察下圖，若用1 L水來代表地球上的總水量，要比較精確地量取地球上的淡水量，應(yīng)選擇的儀器是 (　　) A．100 mL燒杯　　　　　　B．50 mL燒杯 C．100 mL量筒 D．50 mL量筒 解析：此題以實(shí)驗(yàn)題面目出現(xiàn)，考查了燒杯和量筒兩種常見儀器，對學(xué)生的能力要求不高，但有教育學(xué)生珍惜水資源的寓意．A和B兩選項(xiàng)都是燒杯，它不能較精確地測量液體體積；要較精確地測量出10003%mL水的體積，應(yīng)選50 mL量筒，即D. 答案：D 2．某溶液中含有Fe2＋、Al3＋、Ag＋、Cu2＋，為了分別得到各含一種金屬陽離子的沉淀，可采?。孩偻ㄈ際2S；②通入CO2，③加HCl溶液，④加NaOH溶液4個步驟，設(shè)試劑均過量，且每次都把所生成的沉淀過濾出來．其正確的操作順序是 (　　) A．③①④② B．①③④② C．④②①③ D．④②③① 解析：四種粒子形成的沉淀分別為Fe(OH)2 、Al(OH)3、AgCl、CuS. 答案：A 3．300 mL Al2(SO4)3溶液中，含Al3＋為1.62 g，在該溶液中加入0.1 mol/L Ba(OH)2溶液300 mL，反應(yīng)后溶液中SO的物質(zhì)的量濃度為 (　　) A．0.4 mol/L B．0.3 mol/L C．0.2 mol/L D．0.1 mol/L 解析：n(Al3＋)＝1.62 g/27 g/mol＝0.06 mol，n(SO)＝0.09 mol.加入Ba(OH)2溶液中含Ba2＋0.03 mol，剩余SO 0.06 mol，此時溶液的體積為600 mL，c(SO)＝0.1 mol/L. 答案：D4.下列裝置或操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? (　　) 解析：A項(xiàng)中集氣瓶口塞有塞子，會發(fā)生爆炸危險，A錯誤；B項(xiàng)不符合構(gòu)成原電池的條件，錯誤；C項(xiàng)中關(guān)閉止水夾，利用注水法檢查裝置氣密性，正確；D項(xiàng)中CO2比空氣重，應(yīng)長管進(jìn)氣，短管出氣，D錯誤. 答案：C 5．若NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是 (　　) A．1 mol Cl2作為氧化劑得到的電子數(shù)為NA B．在0℃、101 kPa時，22.4 L氫氣中含有NA個氫原子 C．14 g氮?dú)庵泻?NA個電子 D．NA個一氧化碳分子和0.5 mol甲烷的質(zhì)量比為7∶4 解析：Cl2作氧化劑時，還原產(chǎn)物為Cl－，所以1 mol Cl2得到2 mol電子，A錯誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2是1 mol，氫原子為2NA個，B錯誤；14 g N2分子中含有的電子數(shù)為14 NA＝7NA，正確；NA個CO分子的質(zhì)量為1 mol28 g/mol＝28 g,0.5 mol CH4的質(zhì)量為0.5 mol16 g/mol＝8 g，所以二者的質(zhì)量比為28 g∶8 g＝7∶2，D錯誤． 答案：C 6．用過量的H2SO4、NaOH、NH3H2O、NaCl等溶液，按下圖所示步驟分開五種離子，則溶液①、②、③、④是 (　　) A．①NaCl?、贜aOH?、跱H3H2O?、蹾2SO4 B．①H2SO4?、贜aOH?、跱H3H2O　④NaCl C．①H2SO4?、贜H3H2O?、跱aOH?、躈aCl D．①NaCl?、贜H3H2O?、跱aOH　④H2SO4 解析：Fe3＋、Al3＋都能與過量的NH3H2O和NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，Ba2＋和Ag＋均能與過量的H2SO4產(chǎn)生沉淀，因此要將5種離子徹底分離，應(yīng)先加入NaCl，使Ag＋沉淀，再加氨水，使Fe3＋和Al3＋沉淀，然后在沉淀中加NaOH溶液，使Al(OH)3溶解而與Fe(OH)3分離，在操作之后的溶液中加入H2SO4，使Ba2＋產(chǎn)生BaSO4沉淀與K＋分離，故答案為D. 答案：D 7．下列各組溶液中，用括號內(nèi)的試劑及物質(zhì)間相互反應(yīng)不能鑒別的一組是(　　) 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) 解析：A項(xiàng)先用FeCl3溶液鑒別出Ba(OH)2、KSCN，再用Ba(OH)2溶液可鑒別NaCl、Mg(NO3)2; B項(xiàng)中現(xiàn)象依次是無現(xiàn)象、有無色無味氣體產(chǎn)生，有無色刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，產(chǎn)生白色沉淀，可直接鑒別；C項(xiàng)無法區(qū)別K2CO3和CaCl2(與AgNO3溶液反應(yīng)均產(chǎn)生白色沉淀；D項(xiàng)將KOH溶液加入4種溶液中，現(xiàn)象依次是：產(chǎn)生刺激性氣體、無現(xiàn)象、產(chǎn)生藍(lán)色沉淀、產(chǎn)生白色沉淀然后逐漸溶解，可直接鑒別． 答案：C 8．下列敘述正確的是 (　　) A．相同條件下，N2和O3的混合氣體與等體積的N2所含原子數(shù)相等 B．等物質(zhì)的量的甲基(—CH3)與羥基(—OH)所含電子數(shù)相等 C．常溫常壓下28 g CO與22.4 L O2所含分子數(shù)相等 D．16 g CH4與18 g NH所含質(zhì)子數(shù)相等 解析：1個N2分子含有2個氮原子，1個O3分子有3個氧原子，故相同條件下，等體積的N2和O3的混合氣體與N2所含的原子數(shù)不相等，A錯誤；1個甲基含9個電子，1個羥基含9個電子，因此，等物質(zhì)的量的甲基與羥基所含的電子數(shù)相等，B正確；常溫常壓下22.4 L O2不是1 mol，C錯誤；16 g CH4含質(zhì)子數(shù)為10NA＝10NA,18 g NH所含質(zhì)子數(shù)為11NA＝11NA，D錯誤． 答案：B 9．為了除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SO及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進(jìn)行下列五項(xiàng)操作．其中正確的操作順序是 (　　) ①過濾?、诩舆^量的NaOH溶液?、奂舆m量鹽酸　④加過量Na2CO3溶液?、菁舆^量BaCl2溶液 A．①④②⑤③ B．④①②⑤③ C．④②⑤①③ D．⑤②④①③ 解析：OH－與Mg2＋反應(yīng)產(chǎn)生難溶的Mg(OH)2沉淀，Ba2＋與SO生成BaSO4沉淀，這兩個過程互不影響，可以顛倒；加入CO可以除去Ca2＋和過量的Ba2＋；過濾，防止加酸使Mg(OH)2和CaCO3溶解；最后加酸中和過量的堿及除去CO，故只有D正確． 答案：D 10．如下圖所示，集氣瓶內(nèi)充滿某混合氣體，置于光亮處，將滴管內(nèi)的水?dāng)D入集氣瓶后，燒杯中的水會進(jìn)入集氣瓶，集氣瓶內(nèi)氣體是 (　　) ①CO、O2?、贑l2、CH4?、跱O2、O2　④N2、H2 A．①②　　 B．②④　　 C．③④　　 D．②③ 解析：在光照條件下，CH4與Cl2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)物中有HCl生成，因HCl易溶于水，使集氣瓶中壓強(qiáng)減小，水會倒吸其中，②正確；當(dāng)?shù)稳胨畷r，反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3也會使集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，發(fā)生水倒吸入集氣瓶中的現(xiàn)象，③正確；①中CO、O2均不溶于水，①錯誤；④中N2、H2也不溶于水，光照時也不發(fā)生反應(yīng)，④錯誤，故D正確． 答案：D 11．在允許加熱的條件下，只用一種試劑就可以鑒別(NH4)2SO4、KCl、MgCl2、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3溶液，這種試劑是 (　　) A．NaOH B．NH3H2O C．AgNO3 D．BaCl2 解析：加入NaOH溶液，有刺激性氣味產(chǎn)生的是(NH4)2SO4，無明顯現(xiàn)象的是KCl，產(chǎn)生白色沉淀的是MgCl2，先生成白色沉淀后來沉淀又溶解消失的是Al2(SO4)3，產(chǎn)生紅褐色沉淀的是Fe2(SO4)3；加入NH3H2O、(NH4)2SO4和KCl無法鑒別開，MgCl2與Al2(SO4)3均會產(chǎn)生白色沉淀，也鑒別不開；五種鹽溶液中，有2種氯化物，3種硫酸鹽，因此利用Ag＋、Ba2＋無法鑒別，故只有A正確． 答案：A 12．工業(yè)上以CaO和HNO3 為原料制備Ca(NO3)24H2O晶體．為了確保制備過程中既不補(bǔ)充水，也無多余水分，所用硝酸溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為 (　　) A．30% B．63% C．70% D．無法確定 解析：反應(yīng)方程式為： CaO＋2HNO3＋3H2O===Ca(NO3)24H2O， 硝酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%＝70%. 答案：C 13．實(shí)驗(yàn)是研究化學(xué)的基礎(chǔ)，下圖中所示的實(shí)驗(yàn)方法、裝置或操作完全正確的是 (　　) 解析：A中氣體應(yīng)長進(jìn)短出；B中有兩處錯誤，一是不能在量筒中稀釋濃硫酸，二是不能將水倒入濃H2SO4中；D中稱量NaOH固體不能放在紙片上，應(yīng)放在燒杯中稱量；C中所用原料、方法、裝置均正確． 答案：C 14．下列敘述中正確的是 (　　) ①標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 L HCl和1 L H2O的物質(zhì)的量相同； ②標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 g H2和14 g N2的體積相同； ③28 g CO的體積為22.4 L； ④兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量相同，則它們在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積也相同； ⑤在同溫同體積時，氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量越大，則壓強(qiáng)越大； ⑥同溫同壓下，氣體的密度與氣體的相對分子質(zhì)量成正比． A．①②③ B．②⑤⑥ C．②③⑥ D．④⑤⑥ 解析：標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2O不是氣體，而HCl為氣體，所以雖然二者等體積，但物質(zhì)的量不相同，①錯誤；同樣在④中所指的物質(zhì)不一定是氣體，所以④錯誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 g H2和14 g N2的物質(zhì)的量均為0.5 mol，故體積相同，②正確；③中28 g CO的物質(zhì)的量是1 mol，但條件不確定，所以不一定是22.4 L，③錯誤；在同溫同體積時，氣體的壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比，所以物質(zhì)的量越大，則壓強(qiáng)越大，⑤正確；同溫同壓下，氣體的密度與其相對分子質(zhì)量成正比，⑥正確，故選B. 答案：B 15．用CuSO45H2O配制0.1 mol/L CuSO4水溶液，下面所列的方法正確的是 (　　) A．取25 g CuSO45H2O溶于1 L水中 B．將CuSO45H2O干燥去掉結(jié)晶水，取16 g溶于水制成1 L溶液 C．將25 g CuSO45H2O溶于水制成1 L溶液 D．取12.5 g CuSO45H2O溶于500 mL水中 解析：CuSO45H2O的摩爾質(zhì)量是250 g/mol,25g CuSO45H2O的物質(zhì)的量是0.1 mol.將其溶解到水中，配成1 L溶液，即得0.1 mol/L的CuSO4溶液．將25 g CuSO45H2O溶在1 L水中或?qū)?2.5 g CuSO45H2O溶在500 mL水中，溶液的體積都不是1 L或500 mL，所得溶液濃度不是0.1 mol/L.將CuSO45H2O干燥去掉結(jié)晶水后得CuSO4，但由于CuSO45H2O干燥去掉結(jié)晶水時不知何時結(jié)晶水完全去掉，無法保證所取固體為純CuSO4，此法不正確，且此法不符合最簡單原則． 答案：C 16.下列敘述正確的是 (　　) A．為提醒人們在使用濃H2SO4時要注意安全，貯存濃H2SO4的容器上貼有右圖標(biāo)識 B．實(shí)驗(yàn)室可通過蒸餾的方法除去自來水中含有的Cl－等雜質(zhì)制蒸餾水 C．做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先將鉑絲(或鐵絲)用稀硫酸洗凈后，在酒精燈外焰上灼燒至沒有顏色時，再蘸取待檢溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) D．由于堿金屬單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)活潑，實(shí)驗(yàn)室中的各種堿金屬單質(zhì)均保存在煤油中 解析：濃H2SO4具有強(qiáng)腐蝕性，而非劇毒品，A錯誤；通過蒸餾可以得到純凈的蒸餾水，B正確；做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，鉑絲應(yīng)用稀HCl清洗，不能用稀H2SO4，C錯誤；堿金屬中鋰比煤油的密度小，應(yīng)用石蠟密封，D錯誤． 答案：B 第Ⅱ卷 　(非選擇題，共52分) 二、非選擇題(本題包括6小題，共52分) 17．(6分)請簡要敘述下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置、方法、操作中存在的錯誤． (1)________________________________； (2) ________________________________； (3)________________________________； (4)________________________________； (5)________________________________； (6)________________________________． 解析：(1)向試管中滴加液體時，試管要豎直，滴管要垂直懸空． (2)給試管中液體加熱時，液體體積不能超過試管容積的，加熱時，應(yīng)用酒精燈的外焰加熱． (3)蒸餾時，溫度計(jì)水銀球應(yīng)在蒸餾燒瓶的支管口處． (4)過濾時玻璃棒下端放在三層濾紙?zhí)帲? (5)NO不能用排空氣法收集，只能用排水法． (6)鐵絲在氧氣中燃燒時，應(yīng)在瓶底鋪層細(xì)沙或瓶中放少量水． 答案：(1)試管沒豎直；滴管口接觸管壁 (2)試管底部放在酒精燈焰芯上；試管內(nèi)液體體積不能超過試管容積的1/3 (3)溫度計(jì)的水銀球插在乙醇溶液中 (4)玻璃棒沒有接觸濾紙三層的一邊 (5)不能用排空氣法收集NO (6)瓶底沒有鋪一層細(xì)沙或瓶里沒有加少量水 18．(8分)某研究性學(xué)習(xí)小組成員在討論鑒別食鹽水和蒸餾水的方案時，設(shè)計(jì)如下方案： 實(shí)驗(yàn)方法 結(jié)論 甲 加AgNO3溶液 有白色沉淀產(chǎn)生者為食鹽水 乙 利用焰色反應(yīng) 焰色為黃色者為食鹽水 丙 加入無水 CuSO4白色粉末 溶液變藍(lán)者為蒸餾水 丁 加入稀硫酸和MnO2，加熱 有黃綠色氣體產(chǎn)生者為食鹽水 (1)其中可行的方法是____________________． (2)說明其中不可行的方法的原因____________________________． (3)請給出另外一種鑒別方法(不可以用嘗味道，聞氣味方法). 實(shí)驗(yàn)方法 結(jié)論 解析：據(jù)NaCl溶液中陰離子為Cl－，可加入AgNO3溶液，會產(chǎn)生白色沉淀AgCl，根據(jù)陽離子為Na＋，可用焰色反應(yīng)來鑒別，故甲、乙均可行；把無水CuSO4白色粉末加入食鹽水中，溶液也變成藍(lán)色，丙方案不可行，而在食鹽水中加入稀H2SO4和MnO2，加熱不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，丁方案不可行．鑒別食鹽水和蒸餾水還可通過加熱蒸發(fā)或測溶液的導(dǎo)電性． 答案：(1)甲、乙 (2)丙方法中食鹽水中的水也能使無水CuSO4變藍(lán)，丁方法中采用稀硫酸、食鹽水和MnO2加熱不反應(yīng) (3)加熱蒸發(fā)　有白色固體析出的是食鹽水 (或測兩種液體的導(dǎo)電性，導(dǎo)電能力強(qiáng)的為食鹽水) 19．(11分)水蒸氣通過灼熱的焦炭后，流出氣體的主要成分是CO和H2，還有CO2和水蒸氣等．請用下圖中提供的儀器，選擇必要的試劑，設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，證明上述混合氣體中有CO和H2.(加熱裝置和導(dǎo)管等在圖中略去) 回答下列問題： (1)盛濃H2SO4的裝置用途是________，盛NaOH溶液的裝置用途是________． (2)儀器B中需加入試劑的名稱(或化學(xué)式)是________，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________． (3)儀器C中需加入試劑的名稱(或化學(xué)式)是________，其目的是__________________． (4)按氣流方向連接各儀器，用字母表示接口的連接順序：g—ab—___________________. (5)能證明混合氣體中含有CO的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是__________________________________． (6)能證明混合氣體中含有H2的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是____________________________． 解析：本題關(guān)鍵是應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?證明混合氣體中有CO和H2)，要想達(dá)到目的，只能利用它們的還原性將之轉(zhuǎn)化為CO2和H2O來檢驗(yàn)，同時又要防止原混合氣體中CO2和水蒸氣的干擾，所以，用CO、H2還原CuO之前，必須首先除去CO2和水蒸氣．本題應(yīng)首先解決第(4)問． 答案：(1)除去水蒸氣　除去CO2 (2)氧化銅(CuO) CuO＋H2Cu＋H2O、CuO＋COCu＋CO2 (3)無水硫酸銅(CuSO4)　檢驗(yàn)H2O (4)(g—ab)—kj—hi—cd(或dc)—fe—lm (5)原混合氣體中的CO2已被除去，其中CO與CuO反應(yīng)生成的CO2使澄清石灰水變渾濁 (6)原混合氣體中的H2O已被除去，其中H2與CuO反應(yīng)生成的H2O使無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色 20．(10分)實(shí)驗(yàn)室需要480 mL 0.4 mol/L的NaCl溶液，有如下操作步驟： ①把稱量好的NaCl晶體放入小燒杯中，加適量蒸餾水溶解． ②把①所得溶液小心轉(zhuǎn)入一定容積的容量瓶中． ③繼續(xù)向容量瓶中加蒸餾水至液面距刻度線1 cm～2 cm處，改用膠頭滴管小心滴加蒸餾水至溶液凹液面與刻度線相切． ④用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，每次洗滌的液體都小心轉(zhuǎn)入容量瓶，并輕輕搖勻． ⑤將容量瓶瓶塞塞緊，充分搖勻． 請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)操作步驟的正確順序?yàn)?填序號)________． (2)實(shí)驗(yàn)室有如下規(guī)格的容量瓶：①100 mL，②250 mL，③500 mL，④1000 mL，本實(shí)驗(yàn)選用________． (3)本實(shí)驗(yàn)用到的基本實(shí)驗(yàn)儀器除容量瓶、玻璃棒外還有__________________． (4)需要使用玻璃棒的操作有________(填序號)，其作用為________________________． (5)誤差分析：(填“偏高”、“偏低”或“無影響”) ①稱量NaCl時，物碼倒置(1 g以下用游碼)____________________． ②容量瓶用1 mol/L的NaCl溶液潤洗________． 解析：(1)實(shí)驗(yàn)操作步驟為稱量→溶解→轉(zhuǎn)移→洗滌→定容→搖勻． (2)容量瓶的規(guī)格相對固定，當(dāng)所配溶液的體積與容量瓶規(guī)格不符時，應(yīng)選擇規(guī)格稍大的． (3)選擇儀器時特別注意不能遺漏特別小的儀器，如藥匙、膠頭滴管等． (4)溶液配制過程中玻璃棒有兩種用途：攪拌和引流． (5)進(jìn)行誤差分析時，應(yīng)結(jié)合公式c＝分別分析錯誤操作對n和V的影響，進(jìn)而確定對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響． 答案：(1)①②④③⑤　(2)③ (3)天平、藥匙、燒杯、膠頭滴管、量筒 (4)①②③④?、伲簲嚢?，促進(jìn)溶解；②③④：引流 (5)①偏低?、谄? 21． (9分)菠菜營養(yǎng)豐富，素有“蔬菜之王”之稱，是一種高效的補(bǔ)鐵劑，長期以來民間流傳有“菠菜不能與豆腐同食”、“菠菜根比菠菜莖葉更有營養(yǎng)”等說法．某學(xué)校化學(xué)興趣小組的同學(xué)擬通過實(shí)驗(yàn)探究以下問題： ①菠菜是否含有豐富的鐵？ ②菠菜是否含有草酸類物質(zhì)？ ③菠菜根中鐵的含量是否比菠菜莖和葉的高？ 該組同學(xué)通過上網(wǎng)查詢，獲得以下資料：草酸又名乙二酸，其酸性比乙酸稍強(qiáng)，草酸及其鹽具有較強(qiáng)的還原性，其中草酸鈣不溶于水． 他們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下： Ⅰ. Ⅱ.取菠菜根a g使用相同儀器、試劑，重復(fù)Ⅰ中實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象． Ⅲ.將菠菜在少量開水中煮沸2～3 min，冷卻后濾去菠菜，得濾液．向?yàn)V液中加入足量Ca(OH)2溶液，然后再加入足量試劑X，觀察現(xiàn)象． 請回答以下問題： (1)操作①中使用的儀器除三腳架、酒精燈、玻璃棒外還需要________，操作②的名稱是________． (2)可以說明菠菜根中Fe元素含量要比菠菜莖葉中多的現(xiàn)象是_____________________． (3)菠菜中的Fe是＋2價還是＋3價？________. (4)通過步驟Ⅲ可以確定菠菜中含有草酸類物質(zhì)．由于濾液中含有CO，故需加入試劑X排除CO的干擾．則X是________(寫化學(xué)式)，加入試劑X后觀察到的現(xiàn)象是__________． 解析：(1)加熱固體物質(zhì)時通常用坩堝，相應(yīng)儀器還有坩堝鉗、泥三角、三角架、酒精燈及玻璃棒，在除去難溶物時用過濾的方法． (2)Fe3＋與KSCN溶液作用會生成紅色絡(luò)合物，紅色越深說明Fe3＋的含量越高． (3)據(jù)題目知菠菜中含有草酸類物質(zhì)，而該物質(zhì)有較強(qiáng)的還原性，故菠菜中的Fe不是＋3價而是＋2價． (4)由題給信息可知酸性：草酸>乙酸>碳酸，所以可用乙酸來除去CO的干擾，加入CH3COOH后，CaCO3可以溶解，但草酸鈣不與CH3COOH反應(yīng)． 答案：(1)坩堝、坩堝鉗、泥三角　過濾 (2)步驟Ⅱ中得到溶液的紅色比步驟Ⅰ中得到溶液的紅色深 (3)＋2價　(4)CH3COOH　沉淀部分溶解 22．(8分)已知達(dá)喜是常用的中和胃酸的藥物，其化學(xué)成分是鋁和鎂的堿式鹽． (1)取該堿式鹽3.01 g，加入2.0 mol/L鹽酸使其溶解，當(dāng)加入鹽酸42.5 mL時開始產(chǎn)生CO2，加入鹽酸至45.0 mL時正好反應(yīng)完全，計(jì)算該堿式鹽樣品中氫氧根與碳酸根的物質(zhì)的量之比． (2)在上述堿式鹽溶于鹽酸后的溶液中加入過量氫氧化鈉，過濾，沉淀物進(jìn)行干燥后重1.74 g，若該堿式鹽中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.040，試推測該堿式鹽的化學(xué)式． 解析：(1)由題意可知：當(dāng)加到HCl的物質(zhì)的量為2.0 mol/L42.5 mL10－3LmL－1＝0.085 mol時開始產(chǎn)生CO2；而當(dāng)加到2.0 mol/L45.0 mL10－3 LmL－1＝0.090 mol時正好反應(yīng)完全．所以n(CO)＝0.090 mol－0.085 mol＝0.005 mol.又由于達(dá)喜為鋁和鎂的堿式鹽，所以n(OH－)＝0.085 mol－0.005 mol＝0.08 mol. 所以＝＝ (2)由已知得1.74 g沉淀為Mg(OH)2，得堿式鹽中含n(Mg2＋)＝＝0.03 mol，利用Cl守恒得： 含n(Al3＋)＝ ＝0.01 mol，又由(1)得n(OH－)＝0.08 mol、n(CO)＝0.005 mol.因?yàn)?.03 mol24 g/mol＋0.01 mol27 g/mol＋0.08 mol17 g/mol＋0.005 mol60 g/mol＝2.65g<3.01 g．所以含有n(H2O)＝＝0.02 mol.故n(Al3＋)∶n(Mg2＋)∶n(OH－)∶n(CO)∶n(H2O)＝0.01 mol∶0.03 mol∶0.08 mol∶0.005mol∶0.02 mol＝2∶6∶16∶1∶4.所以該堿式鹽的化學(xué)式為Al2Mg6(OH)16CO34H2O. 答案：(1)16∶1　(2)Al2Mg6(OH)16CO34H2O 16