2019届高考化学一轮复习顶层设计配餐作业：35 《物质的检验、分离和提纯》 含解析

配餐作业(三十五)　物质的检验、分离和提纯

►►见学生用书P425

1．下列仪器常用于物质分离的是(　　)

A．①③⑤  B．②③⑤

C．②④⑤  D．①②⑥

解析　①试管常用于物质的制备、发生装置；②普通漏斗常用于过滤，可用来分离固液混合物；③分液漏斗常用于分离互不相溶的液体混合物；④托盘天平常用于称量固体的质量；⑤蒸馏烧瓶常用于分离沸点不同的液体混合物；⑥研钵常用于固体药品的研磨，不能用来分离。所以用来分离的仪器有②③⑤。

答案　B

2．(2018·烟台期末)清初《泉州府志》物产条载：“初，人不知盖泥法，元时南安有黄长者为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白，后人遂效之。”文中“盖泥法”的原理与下列相同的是(　　)

A．活性炭净水

B．用漂白粉漂白织物

C．除去KNO3中的NaCl

D．除去河水中泥沙

解析　文中“去土而糖白”是指固体土吸附糖色，所以文中“盖泥法”的原理与活性炭净水相同，故选A项。

答案　A

3．下列除去杂质所用试剂或方法错误的是(　　)

A．除去Na2CO3固体中混有的少量的NaHCO3：置于坩埚中加热

B．除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2：加稍过量双氧水后放置

C．除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸：加入乙醇并加热

D．除去CO2中混有的少量HCl：通入饱和NaHCO3溶液中洗气

解析　乙酸乙酯中的乙酸应加饱和Na2CO3溶液，然后分液除去。

答案　C

4．(2018·河北省教学质量监测)下列实验装置通常不用于物质分离提纯的是(　　)

A.    B.    C.    D.

解析　A项装置适用于萃取、分液；B项装置适用于两种固体混合物(其中一种是易升华物质)的分离；C项装置适用于混合气体的除杂、分离和提纯；D项装置主要用于灼烧固体物质，不能用于物质的分离提纯，D项符合题意。

答案　D

5．(2018·贵州贵阳监测)下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是(　　)

A.H2O2、ZnO  B．氨水

C．KMnO4、ZnCO3  D．NaOH溶液

解析　要使Fe2＋和Fe3＋全部除去，由题给信息可知，需将Fe2＋全部氧化成Fe3＋，再调节溶液pH范围为4.5≤pH<6.5，即可将Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，且保证Zn2＋不沉淀。氧化Fe2＋时不能引入新的杂质，只能用H2O2，调pH时也不能引入新的杂质，用ZnO能促进Fe3＋的水解。

答案　A

6．提纯下列物质所选试剂及对应分离方法均可行的是(　　)

解析　有机反应通常不彻底，A项错误；饱和碳酸钠溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度，且能溶解乙醇，发生分层现象，再通过分液可以进行分离除杂，B项正确；溴苯和溴是互溶的，应采用蒸馏的方法进行分离除杂，C项错误；乙酸和苯酚均能与氢氧化钠反应，D项错误。

答案　B

【素养立意】

本题针对物质所含杂质选择除杂试剂及分离方法进行判断，体现了“评价”的思想。高考命题时往往针对物质的一些性质设计陷阱，所以在化学复习过程中要熟练掌握中学化学重要物质的性质。

7．(2018·河南洛阳统考)为提纯下列物质(括号中为杂质)，所选除杂试剂和分离方法都正确的是(　　)

解析　用碱石灰除去氨气中的水蒸气称为干燥，不能称为洗气，A项错误；用四氯化碳作萃取剂，通过萃取、分液除去水中溶解的溴，B项正确；正确的做法是直接加热使I2挥发，C项错误；MgCl2和FeCl2的混合液中加入NaOH溶液，Mg2＋和Fe2＋都生成沉淀，D项错误。

答案　B

8．(2018·银川质检)为确定下列久置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是(　　)

A．Na2SO3溶液(BaCl2)  B．FeCl2溶液(KSCN)

C．KI(淀粉溶液)  D．NaOH溶液(盐酸)

解析　无论Na2SO3溶液变质与否(变质后溶液中含有Na2SO4)，加入BaCl2都有白色沉淀生成，故不能用BaCl2来检验Na2SO3溶液是否变质。

答案　A

9．(2018·沈阳四校联考)下列实验能成功的是(　　)

①用水鉴别Na2CO3和NaHCO3固体；

②用观察法区别Na2O和Na2O2；

③用MgCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液；

④用稀盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。

A．①②③④  B．①②

C．②③  D．①②④

解析　Na2CO3的溶解度远大于NaHCO3，取少许等量水，溶解较多的固体就是Na2CO3。Na2O呈白色，Na2O2呈淡黄色，通过观察即可区别。MgCO3与Mg(OH)2都是难溶于水的白色沉淀，故用MgCl2溶液不能鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液。Na2CO3溶液与稀盐酸反应的现象随操作不同而不同，Na2CO3溶液滴入稀盐酸中，立即产生气泡；而将稀盐酸滴入Na2CO3溶液中，先发生反应CO＋H＋===HCO，没有立即产生气泡，当CO完全转化成HCO后再滴盐酸，即相当于在NaHCO3溶液中加稀盐酸，立即产生气泡，所以向未知液中逐滴加稀盐酸的方法可鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。

答案　D

10．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是(　　)

A．NO(NO2)——通入足量水中，再用向上排空气法收集气体

B．NaHCO3溶液(Na2CO3)——通入过量CO2

C．Cl2(HCl)——用排饱和NaCl溶液的方法收集气体

D．CuO(C)——直接在空气中加热

解析　用向上排空气法收集气体，NO被空气中的氧气氧化为NO2。

答案　A

11．我国青海查尔汗盐湖蕴藏着丰富的食盐资源。经分析知道，该湖水中含有高浓度的Na＋、K＋、Mg2＋及Cl－等。利用盐湖水可得到某些物质。其主要工业流程如下：

请根据上述流程，回答下列问题：

(1)利用湖水得到晶体(A)的方法是________结晶法(填“降温”或“蒸发”)。

(2)操作Ⅰ的名称为________，此操作适用于分离________。

(3)本流程中分别采用条件1和条件2获得不同晶体，所依据的物理性质是________(填选项字母)。

a．摩尔质量  B．溶解度

c．溶解性  D．熔、沸点

(4)检验钾肥中是否含有Na＋的实验方法是__________，若含有Na＋，能观察到的现象是________________________________。若需得到高纯度的钾肥，可以采用的提纯方法为________。

解析　(1)天然湖水应采用蒸发的方法使溶质结晶。(2)固体和液体混合物的分离，应用过滤的方法。(3)由流程图可知，条件1和条件2温度不同，利用物质在不同温度下的溶解度不同而进行分离。(4)检验Na＋、K＋等应用焰色反应。

答案　(1)蒸发

(2)过滤　固体和液体混合物

(3)b

(4)焰色反应　火焰呈黄色　重结晶法

12．六个未贴标签的试剂瓶中分别装有以下稀溶液：

①FeSO4、②H2SO4、③BaCl2、④H2O2、⑤Al(NO3)3、

⑥NaOH。

(1)某同学想不用其他试剂，仅通过用试管取少量上述溶液进行两两混合实验而给试剂瓶贴上正确的标签，他能成功吗？________(填“能”或“不能”)。

(2)实验中发现，有一组在混合时，随着试剂滴加的顺序不同而出现明显不同的现象，该组是________；有一组在混合时，随着试剂滴加后的时间不同而出现明显不同的现象，该组是________，其中涉及的氧化还原反应的化学方程式为____________________。

(3)鉴别后，该同学又用FeSO4做了三个体现Fe2＋还原性的实验，每次加入上述两种已鉴别的物质的溶液与其混合。试写出其中两个反应的离子方程式：__________________________________________。

(4)实际上实验室配制的FeSO4溶液不可长期保存，短期保存时可在FeSO4溶液配制时加入少量的上述________(填编号)防止水解，若能再加上________(填物质名称)效果会更好。

解析　(1)如果不用其他试剂将几种物质鉴别出来，首先可以通过颜色将FeSO4区别出来，然后利用FeSO4将BaCl2(产生白色沉淀)和NaOH(产生的白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色)鉴别出来。再利用BaCl2和NaOH分别检验出H2SO4和Al(NO3)3，剩余没有现象的物质为H2O2。(2)在上述混合中，NaOH和Al(NO3)3随着试剂滴加的顺序不同而出现明显不同的现象，FeSO4和NaOH随着试剂滴加后的时间不同而出现明显不同的现象。(3)三个体现Fe2＋还原性的实验，均需要加入氧化剂，无论是酸性条件还是碱性条件，H2O2都具有氧化性；NO在酸性条件下才具有氧化性。(4)FeSO4溶液因为水解和还原性而不易保存。可以加入H2SO4抑制其水解，加入还原性铁防止其被氧化。

答案　(1)能

(2)⑤和⑥　①和⑥　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

(3)3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O

2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O

2Fe2＋＋4OH－＋H2O2===2Fe(OH)3↓(以上任写两个)

(4)②　几枚铁钉(合理即可)

13．实验室有NaHSO4、Ba(OH)2、NH3·H2O、NaHCO3、KAl(SO4)2五种无色溶液，现欲通过它们之间的相互反应现象对其进行鉴别。部分物质间的反应现象如下表：

表中“↑”表示生成气体物质，“↓”表示生成沉淀。

根据以上信息，回答以下问题：

(1)B、E的化学式分别为________、________。

(2)写出A的电离方程式______________________________。

(3)C、D两溶液反应的离子方程式为

__________________________________________________

__________________________________________________。

(4)向含有0.1 mol溶质的D溶液中滴加E溶液，所生成沉淀的物质的量之和最多为________mol。

解析　由C、D混合既能生成沉淀又能生成气体，则C、D必分别为KAl(SO4)2和NaHCO3中的一种，又由C能与B反应生成气体，则C、B必分别为NaHCO3和NaHSO4，则D只能为KAl(SO4)2；由B(NaHSO4)能与E产生沉淀，则E为Ba(OH)2，最后剩余一种溶液必为NH3·H2O。

(4)2Al3＋＋6OH－＋3Ba2＋＋3SO===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，若继续加入Ba(OH)2，Al(OH)3溶解，且每溶解2 mol Al(OH)3才形成1 mol BaSO4沉淀，故当Al3＋恰好完全沉淀时，得到的沉淀最多。

答案　(1)NaHSO4　Ba(OH)2

(2)NH3·H2ONH＋OH－

(3)Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑

(4)0.25

14．(2018·广东五校诊断)过氧化钙是一种温和的氧化剂，常温下为白色的固体，易溶于酸，难溶于水、乙醇等溶剂。某实验小组拟选用如下装置(部分固定装置略)制备过氧化钙。

(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号，装置可重复使用)。

(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：①检验装置的气密性后，装入药品；②打开分液漏斗活塞，通入一段时间气体，加热药品；③反应结束后，________________________(填操作)；④拆除装置，取出产物。

(3)若钙在空气中燃烧生成氮化钙(Ca3N2)，同时可能生成过氧化钙。请利用下列试剂，设计实验检验钙的燃烧产物中是否含有过氧化钙__________________________________。(简要说明实验步骤、现象和结论)限选试剂：酸化的FeCl2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、稀硝酸。

(4)利用反应Ca2＋＋H2O2＋2NH3＋8H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH，在碱性环境下制取CaO2·8H2O的装置如下：

①装置甲中发生反应的化学方程式为____________________；X仪器的名称为________。

②乙中沉淀反应时常用冰水浴控制温度在0 ℃左右，其可能的原因分析：该反应是放热反应，温度低有利于提高CaO2·8H2O的产率；________________。

③反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2·8H2O。检验CaO2·8H2O是否洗涤干净的操作为

__________________________________________________。

解析　(1)用装置C制备O2，由于过氧化钙能与空气中的H2O、CO2反应，因此制得的O2必须用装置D干燥，且装置B要通入一段时间O2后，再点燃酒精灯制备CaO2，还要用装置D防止空气中的H2O、CO2进入装置，故装置按气流方向连接顺序为dfebcf或dfecbf。(2)实验结束后，为了防止倒吸，先熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，再停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞。(3)利用过氧化钙的强氧化性检验。(4)①根据CaO2·8H2O的制备原理，知装置甲为氨气的发生装置，发生反应：Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。X为分液漏斗。②乙中沉淀反应需控制温度在0 ℃左右，还可能的原因是温度低可减少过氧化氢的分解。③根据CaO2·8H2O的制备原理可知，反应产物为CaO2·8H2O和NH4Cl，则通过检验最后一次洗涤液中是否含有Cl－，即可检验CaO2·8H2O是否洗涤干净。

答案　(1)dfebcf或dfecbf

(2)熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞

(3)取样品少许于试管中，加入酸化的FeCl2溶液溶解后，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明样品中含有过氧化钙；若溶液不变红色，则说明样品中不含过氧化钙

(4)①Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O　分液漏斗　

②温度低可减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率

③取少量最后一次洗涤液于试管中，先加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，若没有白色沉淀生成，则说明已经洗涤干净；反之则说明未洗涤干净(合理答案均可)