2020高考化学一轮复习第十一章化学实验课时作业30物质的分离、提纯、检验（含解析）

课时作业30　物质的分离、提纯、检验

时间：45分钟

1．(2019·山东青岛模拟)在允许加热的情况下，只用一种试剂就可以鉴别氯化钾、碳酸钾、偏铝酸钾、氢氧化钾、氢氧化钡、氯化钡6种溶液，这种试剂是(　D　)

A．稀硫酸   B．(NH4)2SO4溶液

C．氨水   D．NH4HSO4溶液

解析：稀硫酸无法将KCl、KOH区别开；用(NH4)2SO4溶液无法将KCl和K2CO3鉴别开；用氨水无法鉴别出任何一种溶液；取样分别加入NH4HSO4溶液后，有气体生成的是K2CO3，有白色沉淀的是KAlO2、Ba(OH)2、BaCl2三种溶液，加热后有刺激性气味气体放出的是Ba(OH)2溶液，向另两种有白色沉淀生成的试管中继续加NH4HSO4溶液，白色沉淀溶解的是Al(OH)3沉淀，则原溶液是KAlO2溶液，沉淀不溶解的原溶液是BaCl2溶液。另取尚未鉴别出的两种溶液加入少量NH4HSO4溶液，加热有刺激性气味气体生成的是KOH溶液，另一种为KCl溶液。

2．(2019·保定一模)实验室按照如图操作程序提纯某种物质，下列分析一定正确的是(　C　)

A．操作Ⅰ一定是过滤，其目的是将固液分离

B．可以提纯含少量氧化铁杂质的氧化铝

C．可以提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾

D．可以提纯含少量碘杂质的氯化钠

解析：试样的溶解性未知，操作Ⅰ可以是过滤，也可以是溶解，A项错误；提纯含少量氧化铁杂质的氧化铝，应向试样中加入NaOH溶液，B项错误；提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾时应使用重结晶法：先向试样中加入适量的热水制成饱和溶液，然后冷却结晶、过滤即得较纯的KNO3，其中操作Ⅰ是溶解，操作Ⅱ是结晶，操作Ⅲ是过滤，C项正确；提纯含少量碘杂质的氯化钠时一般使用加热法，使I2升华而除去，若按图示操作则是萃取分液法，除加水外，还应加入萃取剂，故D项错误。

3．(2019·安徽省“江淮十校”高三第一次联考)下列关于离子检验的说法正确的是(　B　)

A．检验溶液中是否含有Ba2＋：取少量待测液，向其中加入少量稀硫酸，若有白色沉淀产生，则溶液中含有Ba2＋

B．检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是酸性KMnO4溶液

C．检验溶液中是否含有CO：取少量待测液，向其中加入适量稀盐酸，观察是否有大量气泡产生

D．在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知溶液中存在SO或SO

解析：A.如果溶液中含有Ca2＋、Ag＋等，向其中加入少量稀硫酸，会有硫酸钙、硫酸银等白色沉淀产生，所以不能确定溶液中含有Ba2＋，故A错误；B.硫酸亚铁可将KMnO4还原而使酸性KMnO4溶液褪色，故B正确；C.HCO、SO、HSO也可遇稀盐酸产生大量气泡，故C错误；D.也可能存在Ag＋，产生氯化银白色沉淀，故D错误。

4．(2019·陕西宝鸡质检)下列实验能达到预期目的的是(　B　)

A．分离Fe2O3和Al2O3可将混合物加入足量NaOH溶液中，然后依次进行过滤、洗涤、蒸发、灼烧操作

B．用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的少量HCl

C．用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液

D．向MgCl2、AlCl3浓溶液中分别通入NH3，比较镁、铝的金属性强弱

解析：Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2，NaAlO2溶液蒸发、灼烧得到NaAlO2固体，故A错误；CO2不溶于NaHCO3溶液，且NaHCO3与HCl发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，故B正确；二者都可与氢氧化钙反应生成沉淀，不能鉴别，故C错误；MgCl2、AlCl3溶液与氨气反应的现象相同，均有白色沉淀生成，所以不能根据MgCl2、AlCl3溶液与氨气的反应来比较Mg、Al的金属性强弱，故D错误。

5．(2019·山东、安徽名校大联考)下列实验操作能达到实验目的的是(　B　)

解析：稀硝酸与Cu和CuO都能反应，A项错误；向废蚀刻液中加入过量铁粉，能够与FeCl3、CuCl2、HCl反应，均生成FeCl2，将生成的铜和过量的铁粉过滤除去，可以得到FeCl2溶液，B项正确；澄清石灰水也能吸收二氧化硫，因此需要先检验二氧化硫，后检验二氧化碳，C项错误；分离用苯萃取溴水后的水层和有机层，应该先放出水层，然后将有机层从上口倒出，D项错误。

6．(2019·湖北武汉模拟)下列实验中，所选取的分离装置与对应原理都正确的是(　D　)

解析：A项，其分离装置的选取和分离原理均错误，胶体粒子能通过滤纸，不能通过半透膜，普通过滤装置不能达到纯化胶体的目的；B项，其分离装置的选取和分离原理均错误，因为两者互溶，无法用分液漏斗实现分离；C项，其分离原理描述错误，其原理是利用粗盐中各成分的溶解度不同，首先通过过滤除去不溶性杂质，再依次加入足量NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液，通过过滤除去杂质离子Mg2＋、SO、Ca2＋及过量的Ba2＋，然后加入适量盐酸调pH，最后通过蒸发结晶得到精盐；D项正确，利用两种液体的沸点不同，采用蒸馏的方法可以进行分离。

7．(2019·广东佛山教学质量检测)超临界状态下的CO2流体溶解性与有机溶剂相似，可提取中药材的有效成分，工艺流程如下。

下列说法中错误的是(　B　)

A．浸泡时加入乙醇有利于中草药有效成分的浸出

B高温条件下更有利于超临界CO2流体萃取

C．升温、减压的目的是实现CO2与产品分离

D．超临界CO2流体萃取中药材具有无溶剂残留、绿色环保等优点

解析：高温条件下，二氧化碳为气态，而萃取是利用超临界状态下的CO2流体，故高温条件下不利于超临界CO2流体萃取，B项错误。

8．(2019·福建永春一中等四校联考)下列实验装置不能达到实验目的的是(　C　)

A．实验室分离CO和CO2　　 B．检查装置气密性

C．蒸发、浓缩、结晶　　　　　 D．分离出溴的CCl4溶液

解析：将CO、CO2混合气体通入氢氧化钠溶液中，CO2会与NaOH反应生成Na2CO3，剩余的CO通过浓硫酸进行干燥，可将其收集在Y形管所连的球胆c中，再将稀硫酸滴入Na2CO3溶液，可反应生成CO2，将其通过浓硫酸进行干燥，收集在球胆d中，A能达到实验目的；夹住止水夹，向长颈漏斗中加水，如果能在长颈漏斗中形成一段水柱，且保持稳定，则装置的气密性良好，反之则装置漏气，B能达到实验目的；蒸发应在蒸发皿中进行，C不能达到实验目的；用分液的方法可分离互不相溶的两种液体，D能达到实验目的。

9．(2019·江西南昌二中模拟)用如图所示装置及表中的药品(装置Ⅰ中的试剂足量)并依据装置Ⅱ中的现象，检验混合气体中的某种成分，方案合理的是(　C　)

解析：A项，将混合气体通入澄清石灰水中，CO2能使澄清石灰水变浑浊，而溴水中无现象，无法证明CO2中混有CH4，不符合题意；B项，将混合气体通入酸性高锰酸钾溶液，H2S、SO2均可被吸收，酸性高锰酸钾溶液褪色，品红溶液中无现象，无法证明H2S中混有SO2，不符合题意；C项，将混合气体通入CCl4中，溴蒸气被吸收，溶液呈橙色，将剩余气体通入石蕊溶液中，石蕊溶液变红，说明溴蒸气中混有NO2，符合题意；D项，将混合气体通入饱和食盐水中，HI、HCl都被吸收，无剩余气体进入硝酸银溶液中，无法证明HI中混有HCl，不符合题意。

10．(2019·福建福州八县(市)协作体联考)为了检验某溶液中是否含有常见的四种无机离子，某化学小组的同学进行了如下所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得出的正确结论是(　B　)

A．原溶液中一定含有SO

B．原溶液中一定含有NH

C．原溶液中一定含有Cl－

D．原溶液中一定含有Fe3＋

解析：原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡溶液，如果其中含有SO，则会被氧化为SO，所以原溶液中不一定含有SO，A项错误；产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，所以原溶液中一定含有NH，B项正确；原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡溶液，引进了Cl－，能和Ag＋反应生成氯化银沉淀，则原溶液中不一定含有Cl－，C项错误；原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡溶液，如果其中含有Fe2＋会被氧化为Fe3＋，所以原溶液中不一定含有Fe3＋，D项错误。

11．(2019·广东江门高考模拟)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(　B　)

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，溶液变血红色，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

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，溶液变血红色，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。

12．(2019·河南濮阳二模)采用下列装置欲验证CaSO4与炭粉受热发生氧化还原反应，且还原产物是SO2。下列有关说法中不正确的是(　A　)

A．装置乙欲验证气体中的还原产物，故试管中盛有CaSO4溶液

B．装置丙和装置丁的作用是除去SO2和其他杂质气体

C．装置戊中黑色粉末变红，己中出现白色沉淀，说明氧化产物有CO

D．实验结束时，应该先关闭止水夹，再迅速熄灭装置甲中的酒精灯

解析：CaSO4与炭粉受热发生氧化还原反应，且还原产物是SO2，硫元素化合价降低，则碳元素化合价升高，故氧化产物为二氧化碳或一氧化碳。装置乙欲验证气体中的还原产物SO2，需要在试管中盛放品红溶液，A项错误。

13．(2019·南京高一模拟)环己酮是一种重要的化工原料，实验室常用下列原理和制备装置(部分夹持仪器未画出)：

环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表(*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点)：

(1)已知合成环己酮的反应是放热反应，反应剧烈将导致体系温度迅速上升，副反应增多。实验时，先在合成装置中加入5.2 mL(5 g)环己醇和几粒沸石，再加入酸性Na2Cr2O7溶液。酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式为_________________________________(填字母)。

A．一次性加入

B．缓慢加入

C．无所谓，怎样加入都可以

(2)若酸性Na2Cr2O7溶液的体积为35 mL，则应选取

___________________________________________________________

(填“100 mL”或“250 mL”)的三颈烧瓶。

(3)反应完成后，加入适量水，蒸馏，收集95～97 ℃的馏分(设为A)，其主要成分是________的混合物；在馏分A中加入氯化钠固体至饱和，静置、分液，得有机层(设为B)。加入氯化钠固体的作用是__________________________________________________________；

在有机层B中加入无水硫酸镁固体，充分作用后过滤，加入无水硫酸镁的作用是____________________________________，

然后进行蒸馏。

(4)合成装置中冷凝水应从________(填“a”或“b”)口进入；精制装置中的两处错误是________________________________。

(5)若最终得到环己酮的质量为3.43 g，则环己酮的产率是________。

解析：(1)酸性Na2Cr2O7溶液应缓慢加入，防止剧烈反应，导致温度过高。

(2)反应液的总体积是40.2 mL，液体体积一般不能超过容器容积的1/2，所以应选择100 mL三颈烧瓶。

(3)95 ℃时得到环己酮和水的恒沸溶液，所以95～97 ℃的馏分是环己酮和水的混合物；环己酮的密度与水接近，不容易分层。加入NaCl可增加水的密度，有利于分层；加入无水硫酸镁是为了除去残留在环己酮中少量的水。

(4)冷凝水应从a口进入。

(5)5 g环己醇理论上得到4.9 g环己酮，所以产率是×100%＝70%。

答案：(1)B　(2)100 mL　(3)环己酮和水　增加水层的密度，有利于液体分层　除去残留在环己酮中的水　(4)a　温度计的水银球插入到溶液中；冷凝水进、出口方向颠倒

(5)70%