人教版新高考化学一轮复习训练--　物质的检验、分离与提纯

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考点规范练2　物质的检验、分离与提纯一、选择题1.以下实验设计能达到实验目的的是(　　)。选项实验目的实验设计A除去NaHCO3固体中的Na2CO3将固体加热至恒重B制备无水AlCl3蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液C重结晶提纯苯甲酸将粗品用水溶解、过滤、蒸发、结晶D鉴别NaBr和KI溶液分别加新制氯水后,用CCl4萃取2.(2020湖北四校联考)某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分,粉碎后将其溶于过量稀盐酸充分反应,过滤后用所得滤液进行如下实验,下列说法正确的是(　　)。A.取少量滤液向其中滴加少量Na2CO3溶液,无白色沉淀,说明矿石中一定不含Ca2+B.取少量滤液向其中滴加过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明矿石中含有SC.取少量滤液向其中滴加过量的氨水,白色沉淀逐渐增多,然后渐渐溶解,说明矿石中含有Al3+D.取少量滤液向其中先通入少量Cl2,再滴加KSCN溶液,溶液变红色,说明矿石中一定含有Fe2+3.(双选)下列操作中正确的是(　　)。A.除去NaCl固体中的少量KNO3,应将固体溶解后蒸发结晶,趁热过滤,洗涤干燥B.蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的底部C.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水的密度大D.分液操作时,分液漏斗下端紧靠烧杯内壁4.(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增大氧气的生成速率在过氧化氢溶液中加入少量MnO2C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5.(双选)下列实验中,所采取的方法及其原理均正确的是(　　)。选项实验目的实验方法实验原理A除去NO中的NO2通过盛有水的洗气瓶NO2能与水反应生成NO,NO不与水反应B除去乙醇中的水加入无水硫酸铜然后蒸馏无水硫酸铜能结合水形成晶体C除去KNO3中的NaCl冷却热饱和溶液,重结晶NaCl的溶解度受温度影响较大D除去铁粉中混有的铝粉加入过量NaOH溶液,充分反应后过滤铝能与NaOH溶液反应而铁不能6. 下列实验操作能达到实验目的的是(　　)。A.用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物B.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NOC.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释D.将Cl2与HCl的混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl27.X溶液中含有下表离子中的某5种,且浓度均为0.1 mol·L-1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是(　　)。阳离子阴离子Na+　　Ca2+Fe2+　　Al3+Fe3+　　Mg2+OH-　　HCC　　Cl- N　　SA.X溶液中不可能含有HC或CB.生成无色气体的离子方程式为3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2OC.根据电荷守恒,原溶液中一定含Mg2+D.X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子8.实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:下列叙述不正确的是(　　)。A.“还原”步骤发生的反应为S+I2+H2O2I-+S+2H+B.“操作X”的名称为萃取,可在分液漏斗中进行C.“氧化”过程中,可用H2O2溶液替代氯气D.“富集”即I2富集于有机溶剂,同时除去某些杂质离子二、非选择题9.某废液中含有大量的K+、Cl-、Br-,还有少量的Ca2+、Mg2+、S。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),设计了如下流程图:可供试剂a、试剂b(试剂b代表一组试剂)选择的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液、酸性KMnO4溶液、稀盐酸。请根据流程图,回答相关问题。(1)试剂a应该选用　　　　　　　。 (2)操作①②③④⑤的名称是　　　　(填字母)。 A.萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶B.萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶C.分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶D.萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶(3)除去无色液体Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、S,选出试剂b所代表的试剂,按滴加顺序依次是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)调节pH的作用是　　　　　　　　　,操作方法是　                                             。 (5)操作⑤中用到的瓷质仪器名称是　                                                。 10.为了将混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠提纯,并制得纯净的氯化钠溶液,某学生设计如下实验:NaCl、Na2SO4、NH4HCO3残留物溶液悬浊液滤液纯净的NaCl溶液请回答下列问题。(1)操作②　　　　(填“能”或“不能”)用硝酸钡溶液,说明理由:　                                                 　。 (2)进行操作②后,判断S已除尽的方法是                                                  　。 (3)操作③的目的是　　　　　　　　　;不先过滤就滴加碳酸钠溶液,其理由是　                                                 　。 (4)此设计方案是否严密?　　　　(填“是”或“否”),说明理由:　                             　。 11.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之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺如图所示:(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是                                                 　。 (2)操作Ⅰ需要的玻璃仪器主要有烧杯、　　　　　　　　　　　　,操作Ⅱ的名称是　　　　　　。 (3)操作Ⅲ的主要过程可能是　　　　。 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(4)用下列实验装置(夹持装置已省略)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A、E、F中盛放的物质分别是　　　　　、　　　　　　、　　　　　　。 ②G的作用是 　　　　　　　　。  答案：1.D　解析:NaHCO3受热易分解,而Na2CO3受热不易分解,A项错误。AlCl3易水解,故蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液得不到AlCl3而是得到Al(OH)3,B项错误。苯甲酸常温下微溶于水,故提纯苯甲酸时,应将粗品在加热条件下溶于水,趁热过滤,冷却结晶,C项错误。氯水与NaBr和KI反应分别生成Br2、I2,两者都易溶于CCl4,分别在CCl4层中显橙红色、紫红色,D项正确。2.B　解析:因盐酸过量,加入的少量Na2CO3溶液应先与H+反应,即使有Ca2+存在,也不会产生白色沉淀,A项错误。加入过量BaCl2溶液能产生白色沉淀,说明含有S,B项正确。氨水不能溶解Al(OH)3,C项错误。不能排除Fe3+的干扰,D项错误。3.AD　解析:NaCl的溶解度受温度影响不大,硝酸钾的溶解度受温度影响较大,且硝酸钾少量,则将含少量硝酸钾的NaCl溶解后蒸发结晶,趁热过滤,洗涤干燥可除去硝酸钾,A项正确。蒸馏时,温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处,B项错误。萃取的基本原则是两种溶剂不互溶,且溶质在该溶剂中的溶解度比在原溶剂中大得多,与液体的密度无关,C项错误。分液操作时,分液漏斗下端紧靠烧杯内壁,D项正确。4.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。5.AD　解析:可通过加入生石灰后蒸馏的方法除去乙醇中的水,B项错误。Al与NaOH溶液反应生成可溶性的NaAlO2,而Fe不能与NaOH溶液反应,故可用足量NaOH溶液将铁粉中的杂质Al除去,D项正确。6.C　解析:A项,长颈漏斗不能用来分液,且乙酸乙酯与乙酸、乙醇互溶。B项,NO能与O2反应,且密度与空气相近,不能用排空气法收集。C项,配制FeCl3溶液时,为抑制Fe3+的水解,应将FeCl3溶解在较浓的盐酸中,再加水稀释。D项,将Cl2与HCl的混合气体通过饱和食盐水可除去其中的HCl,但引入了水蒸气。7.D　解析:加入足量稀盐酸后,阴离子种类没有变化,说明X溶液中不含OH-、HC、C,含有Cl-,有无色气体生成,应是N与Fe2+在酸性条件下发生氧化还原反应生成NO气体:3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,因此X溶液中肯定含有N和Fe2+。由于Cl-、N、Fe2+的浓度均为0.1 mol·L-1,此时电荷已守恒,但已知X溶液中含有5种离子,则还应含有阴、阳离子各一种,阴离子只能是S,则由电荷守恒可知,阳离子可能是Ca2+或Mg2+,由于Ca2+与S不能大量共存,所以只能是Mg2+。综上所述,溶液中含有2种阳离子:Fe2+、Mg2+,3种阴离子:Cl-、N、S,故D项不正确。8.B　解析:还原时,I2做氧化剂,亚硫酸钠做还原剂,发生的主要反应为S+I2+H2OS+2I-+2H+,A项正确。 根据流程图,经过操作X得到四氯化碳和碘化钾溶液,操作X的名称为分液,应在分液漏斗中操作,B项错误。 用H2O2溶液做氧化剂,还原产物是水,对反应无影响,因此可以用H2O2溶液代替氯气,C项正确。 I2易溶于有机溶剂,因此富集过程是将I2萃取到有机溶剂中,同时除去某些杂质离子,D项正确。9.答案:(1)H2O2溶液　(2)B　(3)BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液(或KOH溶液、BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液或BaCl2溶液、KOH溶液、饱和K2CO3溶液)　(4)除去剩余的OH-及C　逐滴滴加稀盐酸,至用pH试纸测定溶液pH=7　(5)蒸发皿解析:根据图示可知,制备流程为:废液中加入H2O2溶液,将溴离子氧化成溴单质,然后加入四氯化碳后通过萃取、分液分离出溴,通过操作③蒸馏得到四氯化碳和溴单质;无色液体Ⅰ中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、S,分别加入BaCl2溶液、K2CO3溶液、KOH溶液,过滤后得到无色液体Ⅱ和固体A,再调节液体Ⅱ的pH除去碳酸根离子、氢氧根离子,得到无色液体Ⅲ,最后通过蒸发结晶获得氯化钾固体。(1)由加入的CCl4及得到的深红棕色液体知,试剂a能将Br-氧化为Br2,试剂a应具有氧化性,所以应选用H2O2溶液。(2)由流程图知,无色液体Ⅰ中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、S,无色液体Ⅲ中只含有K+、Cl-,则试剂b的作用是除去Ca2+、Mg2+、S。操作①是萃取,操作②是将不互溶的两种液体分开——分液,操作③是将沸点不同、互溶的两液体分开——蒸馏,操作④是将溶液与沉淀分开——过滤,操作⑤是将KCl从其水溶液中提取出来——结晶,操作①②③④⑤的名称分别是萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶,故B项正确。(3)由于除杂时除杂试剂需过量,且不能引入新杂质,所以选用饱和K2CO3溶液除去Ca2+,选用KOH溶液除去Mg2+,选用BaCl2溶液除去S,而且只要满足BaCl2溶液在饱和K2CO3溶液之前加入即可。(4)由以上分析知,无色液体Ⅱ中还含有杂质离子C和OH-,需用盐酸来除去过量的OH-及C,调节pH=7的操作方法是逐滴滴加盐酸,至用pH试纸测定溶液的pH=7。(5)由于操作⑤是蒸发结晶,所以该操作用到的瓷质仪器是蒸发皿。10.答案:(1)不能　硝酸根离子会成为新的杂质,且很难除去(2)将滴加BaCl2溶液后的溶液静置,取少许上层清液,滴加BaCl2溶液,若无浑浊,则S已除尽(3)除去过量的Ba2+　加入的Na2CO3溶液不会使已生成的沉淀溶解,且一次过滤可以节约药品和时间(4)否　为了除去多余的Ba2+,加入的Na2CO3必须过量,过量的C成为新的杂质,应该再加适量的盐酸将其除去11.答案:(1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率　(2)漏斗、玻璃棒　蒸馏　(3)B　(4)①NaOH溶液　无水CaCl2(或P2O5)　碱石灰　②防止空气中的CO2和水蒸气进入F装置解析:(1)根据乙醚浸取法的流程可知,对青蒿进行干燥破碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率。(2)根据上面的分析,操作Ⅰ为过滤,需要的玻璃仪器主要有烧杯、漏斗、玻璃棒;操作Ⅱ的名称是蒸馏。(3)根据题意,青蒿素几乎不溶于水,A项错误;青蒿素在乙醚中可溶解,无法分液提取,C项错误,B项正确。(4)为了能准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O,实验前应通入除去CO2和H2O的空气,排除装置内的空气,防止干扰实验。E和F一个吸收生成的H2O,一个吸收生成的CO2,应先吸水后吸收CO2,所以E内装的是无水CaCl2或P2O5,F中为碱石灰,而G装置能防止外界空气中的CO2和H2O进入装置。