高中化学鲁科版专题复习 专题二十二物质的检验测试题

专题二十二　物质的检验、分离和提纯


考点1 物质的分离与提纯
1.南宋张世南《游宦纪闻》记载了民间制取花露水的方法:“锡为小甑,实花一重,香骨一重,常使花多于香。窍甑之傍,以泄汗液,以器贮之”。古代常用如图所示装置来制花露水等。该装置利用的实验操作方法是(　　)

A.蒸馏 B.过滤 C.灼烧 D.升华
2.下列实验操作能达到实验目的的是(　　)

A.用经水润湿的pH试纸测量溶液的pH
B.将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中,加水至刻度,配制1.000 mol·L-1 NaOH溶液
C.用装置甲蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体
D.用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2
3.下列除杂方案不正确的是(　　)

被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO(g)
CO2(g)
NaOH溶液、浓H2SO4
洗气
B
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、浓H2SO4
洗气
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)

加热
4.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
通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶
NO2能与NaOH溶液反应而NO不反应
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的溶解度随温度变化而改变较大
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
5.工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Mg2+、Fe2+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺流程如下,下列说法不正确的是(　　)

　 　 ①　 　　 ②　　　 ③　　　 　　 ④
A.步骤①,通入热空气可以将Fe2+氧化
B.步骤②,滤渣的主要成分为Mg(OH)2和 Fe(OH)3
C.步骤③,趁热过滤时若温度控制不当会使Na2CO3·H2O中混有Na2CO3·10H2O等杂质
D.步骤④,在瓷坩埚中灼烧Na2CO3·H2O
6.已知反应2KIO3+5SO2+4H2OI2+3H2SO4+2KHSO4(KIO3过量) ,利用下列装置回收I2和KHSO4。下列说法错误的是(　　)

　 甲　　　　 乙　　　　　　丙　　 　　丁
A.可用甲装置制取SO2
B.可用乙装置还原IO3-
C.可用丙装置从溶液中分离出I2
D.可用丁装置提纯KHSO4
7.[6分]某兴趣小组依据所学知识,在实验室制得了含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品,现拟分离该粗产品,下图是分离操作步骤流程图。

请回答:
(1)试剂a的名称是　　　　　　　,操作Ⅰ需使用一种用于分离的仪器,其名称为　　　　　　,操作Ⅱ和操作Ⅲ均用到的同一种分离方法是　 。 
(2)在得到的产品A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是　　　 　　　　。 
(3)CD的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。 
考点2 物质的检验与鉴别
8.有X、Y、Z、M、N五种物质,进行的有关实验操作及现象如表所示。
实验操作
实验现象
①气体X和气体Y混合
气体变成红棕色
②Y、M、N分别与氢硫酸反应
都产生淡黄色固体
③用玻璃棒蘸取Z和M的浓溶液,相互靠近
产生白烟
④Z和N分别通入少量溴水中
溴水都变成无色透明的液体
X、Y、Z、M、N依次可能是(　　)
A.NO、O2、NH3、HNO3、SO2 B.O2、NO、NH3、HCl、SO2
C.O2、NO、HCl、NH3、CO2 D.NO、O2、NH3、HCl、CH4
9.某溶液X中可能含有下列离子中的若干种:Cl-、SO42-、SO32-、HCO3-、Na+、Mg2+、Fe3+。为了确定该溶液的组成,某同学取100 mL溶液X,进行如下实验,下列说法不正确的是(　　)

A.气体A可能是CO2或SO2
B.溶液X中一定存在SO42-
C.溶液X中一定不存在Fe3+和Mg2+,可能存在Na+
D.向溶液A中加入硝酸酸化的硝酸银溶液可能生成白色沉淀
10.下列化学实验设计正确的是(　　)
A.用氨水鉴别AlCl3溶液与AgNO3溶液
B.用酸性高锰酸钾溶液区分HCOOH和HCHO
C.除去CO2气体中的SO2气体,将混合气体通入BaCl2溶液中洗气
D.一定量的稀HNO3与足量的Cu反应,尾气直接用NaOH溶液吸收
11.某白色粉末由两种物质组成,取少量样品加入适量水中产生少量气泡和少量黄色不溶物,再向其中加入足量盐酸,固体不溶解;将上述悬浊液过滤,滤渣中加入浓硝酸并加热,固体全部溶解。则可推得该白色粉末可能为(　　)
A.Na2S2O3、NaHSO4
B.NaHCO3、KAl(SO4)2·12H2O
C.Na2SiO3、(NH4)2SO4
D.(NH4)2SO4、Ba(OH)2
12.利用待测样品和指定的试剂设计实验,能达到实验目的的是(　　)

实验目的
待测样品
试剂
A
检验补铁剂硫酸亚铁片是否部分氧化
硫酸亚铁片的水溶液
铁氰化钾溶液
B
检验洁厕剂的主要成分是盐酸
洁厕剂
硝酸银溶液
C
检验是否患糖尿病
患者尿液
硫酸铜溶液、纯碱溶液
D
检验海带中的碘元素
海带灰浸出液
氯水、淀粉溶液
13.下列实验方案能达到预期目的的是(　　)
选项
实验方案
预期目的
A
将石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片使其分解,产生的气体通入酸性KMnO4溶液中
检验分解产物中含有不饱和烃
B
将洁净的铁钉在饱和食盐水中浸泡一段时间
证明铁发生析氢腐蚀
C
将木炭与浓硫酸反应产生的气体依次通过无水CuSO4、澄清石灰水和品红溶液
检验气体产物中含有H2O、CO2、SO2
D
向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液
检验该溶液中是否含有SO42-
14. [13分]某工业废水中仅含如表所示离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1 mol/L。
阳离子
K+、Cu2+、Fe3+、Al3+、Fe2+
阴离子
Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.用干净的铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取少量溶液,加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请回答下列问题:
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是　　　　 　　(写离子符号)。 
(2)Ⅲ中加入过量盐酸生成无色气体的离子方程式是　　　　　　 　。 
(3)收集一试管Ⅲ中的红棕色气体(标况下),然后倒扣入水中(假设溶质不扩散),最终所得溶液的物质的量浓度为　　　　mol/L(保留3位小数)。 
(4)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是　　　 　(写离子符号,下同),阴离子是　　　 　。 
(5)另取100 mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体为　　　　　 　　　(写化学式),质量为　　　　g。 



一、选择题(每小题6分,共30分)
1.下列有关气体的检验或鉴别的说法错误的是(　　)
A.鉴别CO和CH4两种气体时可分别将其在O2中点燃,然后将所得产物通过无水硫酸铜
B.某气体可分别使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,则该气体一定属于不饱和烃
C.鉴别NO2和Br2蒸气时可分别将其通入水中,根据所得溶液颜色进行判断
D.蔗糖加入浓硫酸中产生的气体可使溴水褪色,则该气体中含有SO2
2.用如图所示装置(部分夹持装置已略)进行实验,能达到实验目的的是(　　)

A.用装置①分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
B.用装置②分离碘单质与氯化铵的混合物
C.用装置③除去氨气中的水蒸气
D.用装置④从苯和溴苯的混合溶液中分离出溴苯
3.某阳离子为钠离子的溶液中,可能含有SO42-、CO32-、Cl-中的一种或几种,只取原溶液一次,便能一一检验出其中存在的阴离子。下列加入试剂的顺序最合理的是(　　)
A.HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3
B.Ba(NO3)2、AgNO3、HNO3
C.酚酞、Ba(NO3)2、AgNO3
D.HCl、BaCl2、AgNO3

4.铼(Re)广泛用于航空航天领域。从含ReO4-废液中提取铼的流程如下:

下列说法错误的是(　　)
A.萃取、反萃取的目的是富集铼元素
B.操作A和B使用的主要仪器是分液漏斗
C.可回收利用NH4ReO4制备Re2O7的副产物
D.在H2还原Re2O7的过程中共消耗7 mol H2,可制得 2 mol Re
5.下列实验操作、现象和结论错误的是(　　)
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2
紫色褪去
KMnO4在酸性条件下具有氧化性
B
向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X
产生白色沉淀
X具有强氧化性
C
向未知液中先后加入足量氯水和几滴KSCN溶液
未知液变红
不能证明未知液中含有Fe3+
D
卤代烃Y与NaOH水溶液共热后,加入足量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液
产生白色沉淀
Y中含有氯原子
二、非选择题(共28分)
6.[14分]乙胺(CH3CH2NH2)极易挥发,溶于水、乙醇、乙醚等,可用于生产染料、医药和离子交换树脂等。

Ⅰ.氨气的制备
(1)用如图1所示装置制备NH3。
①仪器A的名称是 。 
②试剂X可能是CaO或　　　　(填试剂名称),选择CaO时,能产生NH3的原因是　　 　　　　　　　。 
Ⅱ.乙胺的制备与提纯
(2) 乙胺的制备:将乙醇与氨气置于温度为350~400 ℃、压强为2.45~2.94 MPa和催化剂为氧化铝的条件下反应。除生成乙胺外,还会产生二乙胺、三乙胺、乙醚、乙腈和乙烯。生成二乙胺(CH3CH2—NH—CH2CH3)的化学方程式为　 　　　　
。(可不写反应条件) 

(3)已知:

熔点/℃
沸点/℃
溶解性
乙胺
-80.6
16.6
溶于水、乙醇、乙醚等
二乙胺
-49.8
55.5
溶于水、乙醇、乙醚和大多数有机溶剂
三乙胺
-115.3
89.7
溶于水、乙醇、乙醚
乙醚
-116.2
34.5
溶于低碳醇、苯、氯仿、石油醚和油类,微溶于水
乙腈
-45
81.6
溶于水、乙醇、乙醚和大多数有机溶剂
乙醇
-114.1
78.5
能与水混溶,可混溶于乙醚、氯仿、甘油、甲醇等多种有机溶剂
用如图2所示装置提纯乙胺。

图2
①提纯乙胺装置中的一处错误是　　　　　　　 　　　。 
②冷凝管的冷水(10 ℃)由　　　(填“M”或“N”)口流出。 
③错误纠正后,蒸馏出乙胺时,控制温度范围为　　　　 　　　　　　　。 
④冰水浴的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)乙醇的密度为0.789 g·cm-3,若取230.00 mL无水乙醇,与过量氨气反应后,经提纯后得到142.02 g乙胺,则乙胺的产率为　　　　　　。 
7.[14分]无水四氯化锡(SnCl4)常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡(熔点231.9 ℃)与Cl2反应制备SnCl4,装置如图所示(部分夹持装置已略)。

已知:①SnCl2、SnCl4的有关物理性质如表所示。
物质
颜色、状态
熔点/℃
沸点/℃
SnCl2
无色晶体
247
623
SnCl4
无色液体
-33
114
②SnCl4在空气中极易水解生成SnO2·xH2O。
回答下列问题:
(1)导管a的作用是　　 　　,装置A中发生反应的离子方程式为　　 　　　　。 
(2)当观察到装置F液面上方出现　　 　 　时才开始点燃酒精灯,待锡熔化后适当增大氯气流量,继续加热。此时继续加热的目的是　　　 　、
　。 
(3)若上述装置中缺少装置C(其他均相同),则装置D中具支试管中发生的主要副反应的化学方程式为　　　 　。 
(4)若制得的产品中含有少量Cl2,则可采用下列　　 　(填字母)措施除去。 
A.加入NaOH溶液萃取分液
B.加入足量锡再加热蒸馏
C.加入碘化钾溶液冷凝过滤
D.加入饱和食盐水萃取
(5)可用碘量法测定最后产品的纯度,发生反应:Sn2++I2 Sn4++2I-。准确称取该样品m g放于锥形瓶中,用少量浓盐酸溶解,再加水稀释,淀粉溶液作指示剂,用0.1 mol·L-1碘标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00 mL,则产品中SnCl2的质量分数为　 　　　(用含m的代数式表示);即使此法测定的操作均正确,但测得的SnCl4质量分数仍偏高,其原因可能是　　　 　(用离子方程式表示)。 



一、选择题(每小题6分,共30分)
1.实验室用如图所示装置可制备少量MnSO4溶液,反应原理为MnO2+H2SO3MnSO4+H2O。下列说法错误的是(　　)

A.若实验中将N2换成空气,则反应液中c(Mn2+)c(SO42-)变大
B.缓慢通入混合气体可提高SO2的转化率
C.若不通N2,则烧瓶中的进气管口容易被堵塞
D.石灰乳对尾气的吸收效果比澄清石灰水更好
2.实验室有一份混有少量碳酸钙杂质的碳酸钡样品。分离并提纯碳酸钡的实验步骤如图1所示,Ba(OH)2和Ca(OH)2的溶解度曲线如图2所示。

图1
下列有关分析错误的是(　　)

图2
A.步骤Ⅰ所需的主要仪器是酒精喷灯、铁坩埚、泥三角、玻璃棒等
B.步骤Ⅱ中过滤时的温度对实验无影响
C.上述过程中涉及分解、化合、复分解反应
D.步骤Ⅲ中,当观察到红色刚好消失时,即可停止通CO2
3.从柠檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取的精油90%以上是柠檬烯()。如图所示是从橙子皮中提取柠檬烯的蒸馏装置(夹持及加热装置略)。

提取柠檬烯的部分实验操作步骤如下:
(1)将1~2个橙子皮剪成碎片,投入乙装置中,加入约30 mL水。
(2)打开弹簧夹。加热水蒸气发生器(甲装置)至水沸腾,当T形管的支管口处有大量水蒸气冒出时,打开冷凝水,关闭弹簧夹,水蒸气蒸馏开始进行,此时可观察到在馏出液的水面上有一层很薄的油层。
下列说法错误的是(　　)
A.当馏出液无明显油珠、澄清透明时,说明蒸馏完成
B.蒸馏结束后,为防止倒吸,立即停止加热
C.长导管作安全管,平衡气压,防止由于导管堵塞引起爆炸
D.要得到柠檬烯,还需要用到的分离、提纯方法:萃取、分液、蒸馏

4.某澄清溶液中可能含有Cl-、I-、NO3-、CO32-、SO42-、Fe3+、NH4+、Al3+、K+、Mg2+中的两种或多种,为了检验其中的离子组成,做如下实验,根据实验操作和现象得出的结论完整且正确的是(　　)

实验操作和现象
结论
A
取少量该溶液,向其中加入少量BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤,在滤渣中加入稀盐酸无现象
不含CO32-
B
向A项实验中的滤液中加入少量稀H2SO4和CCl4,振荡后发现下层液体呈紫红色
含有I-和NO3-
C
另取少量溶液,向其中加入少量浓NaOH溶液,混合加热,有刺激性气味气体和沉淀产生,继续滴加浓NaOH溶液至过量,沉淀逐渐增多,后又有部分溶解
含有NH4+、Al3+和Mg2+
D
用洁净铂丝蘸取C项实验后的上层清液,在酒精灯火焰上灼烧,未观察到紫色火焰
不含K+

5.肼(N2H4)又名联氨,常温下为无色油状液体,沸点为113.5 ℃,有弱碱性和较强的还原性。实验室用N2H4还原Cu(OH)2制备纳米Cu2O的装置如图所示(部分夹持、加热装置已略)。

已知:NaNO2与NH4Cl反应能生成N2。
下列说法错误的是(　　)
A.装置②、⑥中分别盛装浓硫酸和稀硫酸
B.无水硫酸铜由白色变为蓝色,说明从装置④中出来的气体中含有水蒸气
C.装置④中发生反应的化学方程式为N2H4(g)+4Cu(OH)22Cu2O+N2+6H2O
D.加入反应试剂后,先打开活塞K2,待装置④中反应完全且冷却至室温后,再打开活塞K1排净装置中的N2H4
二、非选择题(共28分)
6.[14分]丙烯酸甲酯(CH2CHCOOCH3)是一种重要的有机化工原料。实验室制备少量丙烯酸甲酯的反应为CH2CHCOOH+CH3OHCH2CHCOOCH3+H2O。

实验步骤如下:
步骤1　在100 mL圆底烧瓶中依次加入10.0 g丙烯酸、少许碎瓷片、10 mL甲醇和2 mL浓硫酸,搅拌。
步骤2　如图,连接装置,加热烧瓶中的混合液,用锥形瓶盛接通过分水器分离出的水。当不再有水生成时,停止加热。
步骤3　反应液冷却后,依次用5%Na2CO3溶液、饱和食盐水、水洗涤。分离出有机相。
步骤4　向有机相中加无水Na2SO4固体,过滤后蒸馏,收集70~90 ℃馏分。测得丙烯酸甲酯的质量为6.45 g。
可能用到的信息:

密度
沸点
溶解性
性质
丙烯酸
1.05 g·cm-3
141 ℃
与水互溶, 易溶于有机溶剂
有毒
甲醇
0.79 g·cm-3
65 ℃
与水互溶,易溶于有机溶剂
易挥发,有毒
丙烯酸甲酯
0.95 g·cm-3
80.5 ℃
难溶于水, 易溶于有机溶剂
易挥发
(1)步骤1中,加入少许碎瓷片的目的是　 。 
(2)步骤2中,图中所示装置中仪器A的名称是　　　 　,其作用为　　　 　　　　　　　。 
(3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是　　　　　;分离有机相的操作名称为　　　　　,分离有机相时不需要用到下列玻璃仪器中的　　　　　　　(填名称)。 

(4)实验中可能生成的有机副产物的结构简式为　　　　(填一种即可) 。 
(5)本实验中丙烯酸甲酯的产率为　　　　　%(保留2位有效数字)。实际产率低于理论值的原因有多种,下列所述原因中不可能的是　　　　　(填字母)。 
a.分水器收集的水里含丙烯酸甲酯
b.本实验条件下发生了副反应
c.产品在洗涤、蒸发过程中有损失
d.产品精制时收集部分低沸点物质
(6)本实验中需要采取的安全防护措施有　 (任写一条)。 
7.[14分]铍铜是力学、化学综合性能良好的合金,广泛应用于制造高级弹性元件。如图所示是从某废旧铍铜元件(含BeO 25%、CuS 71%、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的流程:

已知:Ⅰ.铍、铝元素在元素周期表中处于对角线位置,化学性质相似。
Ⅱ.常温下,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13。
(1)滤液A的主要成分除NaOH外,还有　　　　(填化学式),写出反应Ⅰ中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式:　　　　　 　　　。 
(2)①溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl,为提纯BeCl2,选择合理的实验操作并排序:　　　　　 　。 
a.加入过量的NaOH　b.通入过量的CO2　c.加入过量的氨水　d.加入适量的盐酸　e.过滤　f.洗涤
②从BeCl2溶液中得到BeCl2固体的操作是　。 
(3)①MnO2能将金属硫化物氧化为单质硫,写出反应Ⅱ中CuS发生反应的化学方程式:　 。 
②若用浓HNO3溶解金属硫化物,缺点是　　　(任写一条)。 
(4)溶液D中含c(Cu2+)=2.2 mol·L-1、c(Fe3+)=0.008 mol·L-1、c(Mn2+)=0.1 mol·L-1,逐滴加入稀氨水调节溶液D的pH可依次分离各元素,首先沉淀的是　　　 　(填离子符号),为使铜离子沉淀,常温下应调节溶液的pH　 　　　。 
(5)取铍铜元件1 000 g,最终获得Be的质量为81 g,则该实验中Be的产率是　　　 　。