跟踪检测(三十七)物质的分离与提纯气体的制备

第1页共10页跟踪检测（三十七） 物质的分离与提纯 气体的制备1．下列仪器常用于物质分离的是 ( )A．①③⑤B．②③⑤C．②④⑤D．①②⑥解析：选B①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。2．为达到下列实验目的，所采用的方法正确的是()A．分离饱和食盐水和沙子的混合物——过滤B．分离水和汽油的混合物——蒸馏C．从硝酸钾和氯化钾混合液中获取硝酸钾——蒸发D．从溴水中提取溴——分液解析：选A沙子不溶于水，食盐溶于水，则利用过滤法可分离，故A正确；水和汽油的混合物分层，则利用分液法分离，故B错误；硝酸钾、KCl的溶解度受温度影响不同，若蒸发均从溶液中析出，应利用结晶法分离，故C错误；溴水不分层，不能利用分液分离，溴易溶于有机溶剂，不易溶于水，应利用萃取分液，故D错误。3．除去括号内的杂质，所选用的试剂和操作方法都正确的是()选项物质试剂操作方法ACO2(CO)氧气点燃B乙酸乙酯(乙酸)饱和碳酸钠溶液分液CCaO(CaCO3)水溶解、过滤DFe(OH)3胶体(盐酸)——过滤解析：选BA项，有大量CO2时，CO很难点燃且O2的量也不好控制，错误；B项，乙酸能与碳酸钠溶液反应，乙酸乙酯不溶于水，也不与碳酸钠溶液反应，且在饱和碳酸钠溶液中溶解度很小，分液后乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液的上层，正确； C项，CaO能与水反第2页共10页应生成氢氧化钙，碳酸钙不与水反应，不符合除杂原则，错误； D项，胶体能透过滤纸，不能透过半透膜，溶液既能透过滤纸又能透过半透膜，因此应该用渗析的方法，错误。4．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的 CO2气体，从图中选择合适的装置并连接。其中连接顺序合理的是()A．a—a′→d′—d→eB．c—c′→d—d′→gC．b—b′→d—d′→gD．d—d′→c—c′→f解析：选B盐酸和大理石制得的CO2气体含有氯化氢和水蒸气，除氯化氢用饱和NaHCO3溶液，除水蒸气用浓硫酸，CO2比空气密度大，所以用向上排空气法收集CO2气体。5．(2018潍·坊一模)下列做法正确的是()A．KNO3粉末中含有少量的NaCl杂质，可用重结晶法提纯B．向沸水中滴加饱和FeCl3溶液并不断搅拌制备Fe(OH)3胶体C．向某溶液中加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有SO42－D．将pH试纸浸入待测溶液后取出，与标准比色卡进行对比，测得pH约为2解析：选AA项，KNO3的溶解度随温度的升高而增大，NaCl的溶解度受温度影响小，故除去KNO3粉末中少量的NaCl用重结晶的方法，正确；B项，向沸水中滴加饱和的FeCl3溶液加热煮沸得到Fe(OH)3胶体，不能搅拌，错误；C项，加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，溶液中可能含有SO32－、SO42－或Ag＋，错误；D项，测定pH的方法是将一小片pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒或胶头滴管将待测液滴在试纸上，再将变色的试纸与标准比色卡对照读出数值，错误。6．将气体a通入溶液b中，始终无明显变化的是()选项气体a溶液bACl2NaBrBCO2CaCl2CSO2Ba(NO3)2DNO2FeSO4第3页共10页解析：选B A项，氯气与 NaBr反应生成 Br2，溶液b由无色变为橙色，不符合题意；B项，CO2与CaCl2不反应，无明显变化，符合题意； C项，SO2与Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应生成 BaSO4白色沉淀，不符合题意；D项，NO2与H2O反应生成 HNO3，HNO3将FeSO4氧化为Fe3＋，溶液由浅绿色变为黄色，不符合题意。7．下列图示装置和原理能达到目的的是 ( )注：H2C2O4·2H2O的熔点为 101℃，170℃以上分解； CaO2在350℃以上分解。解析：选CA项，NH4Cl受热分解成NH3、HCl，但两者在试管口又化合为NH4Cl，无法制得NH3。B项，NaHCO3受热分解时会生成H2O，由于装置中试管口向上倾斜，生成的H2O倒流会导致试管炸裂而无法达到目的。C项，CaO2在350℃以上分解，加热时试管口略向下倾斜，该装置可以达到目的。 D项，H2C2O4·2H2O在101℃就熔化为液态，试管口向下倾斜，未达到分解温度已经从试管中流出，该装置不能达到实验目的。8．利用如图装置可以进行实验并能达到实验目的的是 ( )选项实验目的X中试剂Y中试剂A用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2饱和食盐水浓硫酸B用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO水浓硫酸C用CaO与浓氨水制取并收集纯净干燥的NH3NaOH溶液碱石灰DCaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCO3溶液浓硫酸解析：选D 用MnO2和浓盐酸制取 Cl2需要加热，故A错误；由于NO易被空气中的第4页共10页氧气氧化，所以不能使用排空气法收集

NO，故

B错误；碱石灰呈固态，不能使用

Y装置盛放碱石灰，且

NH3密度比空气小，集气瓶的导气管应

“长进短出”，故

C错误；

CaCO3和稀盐酸制取的

CO2含有

HCl

和水蒸气，饱和

NaHCO

3溶液可以除去

HCl，浓硫酸可以干燥CO2，所以可以制取并收集纯净干燥的

CO2，故

D正确。9．(2018

·安一模泰

)用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是

(

)A．用图甲所示装置可以将乙醇和水分离B．用图乙所示装置蒸发硫酸铜溶液制备硫酸铜晶体C．用图丙所示装置通过稀硝酸与铁反应制取少量的氢气D．用图丁所示装置分离氢氧化钙固体中混有的少量氯化铵固体解析：选B 乙醇和水混溶，不能通过分液的方法分离， A错误；硫酸铜溶液水解生成的硫酸不挥发，蒸发硫酸铜溶液可以制备硫酸铜晶体， B正确；硝酸具有强氧化性，稀硝酸与铁反应不生成氢气， C错误；氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢， 该装置将氯化铵除去了，没有实现分离的目的， D错误。10．(2018·汉调研武)某氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。下列说法中正确的是 ( )A．起始滤液的 pH＝7B．试剂Ⅰ为 Ba(NO3)2溶液C．步骤②中加入试剂Ⅱ的目的是除去2＋BaD．图示的步骤中必须要经过2次过滤操作解析：选C结合题中流程图可知，实验过程中先将样品溶于水，过滤后，向滤液中加入试剂Ⅰ(BaCl2溶液)，使Ba2＋与SO24－反应生成 BaSO4沉淀，过滤后再向滤液中加入试剂Ⅱ(K2CO3溶液)，以除去引入的 Ba2＋，过滤掉生成的 BaCO3沉淀后再向滤液中加入盐酸，第5页共10页以除去引入的

CO2－，最后加热蒸干3

Q可得纯净的

KCl

晶体。起始时滤液中含有

KCO，23由于

CO2－水解而使滤液显碱性，3

A项错误；试剂 Ⅰ不能为

Ba(NO)溶液，否则会引入难32以除去的

NO－3，B项错误；图示中的

2次过滤操作可以合并为

1次，D项错误。11．将空气缓慢通过如图所示装置后，在试管中收集到少量稀有气体。空气在通过 a～d装置时，依次除去的气体是 ( )A．O2、N2、H2O、CO2B．CO2、H2O、O2、N2C．H2O、CO2、N2、O2D．N2、O2、CO2、H2O解析：选B氢氧化钠溶液显碱性，吸收二氧化碳，帯出水蒸气，浓硫酸吸收水分，铜粉除去氧气，镁粉除去氮气。12．如图所示是实验室制取气体的装置， 其中发生装置相同，干燥和集气装置有两套，分别用图 1和图2表示。下列选项中正确的是( )选项发生装置中的药品干燥和集气装置A亚硫酸钠和稀盐酸图2B大理石和稀盐酸图1C铜和稀硝酸图2D氧化钙和浓氨水图1解析：选D应该用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫，否则二氧化硫中会混有氯化氢，A项错误；二氧化碳能和碱石灰反应，所以不能用碱石灰干燥，且二氧化碳的密度大于空气的密度，应采用向上排空气法收集，B项错误；一氧化氮能和空气中的氧气反应生成二氧化氮，所以不能用排空气法收集，C项错误；氨气和碱石灰不反应，所以可用碱石灰干燥，氨气的密度小于空气的密度，所以可用向下排空气法收集，D项正确。13．下列除杂方法不能达到目的的是()选项实验目的熔点/℃沸点/℃除杂装置及试剂A除去SO2中SO3：16.8SO3：44.8第6页共10页的SO3气体SO2：－72.4SO2：－10.0除去Cl2中Br2：－7.2Br2：58.8BCl2：－101.0Cl2：－34.4的Br2蒸气除去CO2H2C2O4：189.5H2C2O4：157中的(开始分解)CH2C2O4蒸CO2：－78.5(升华)CO2：－56.6气除去CCl4CCl4：－22.6CCl4：76.8D中的CHCl3CHCl3：－63.5CHCl3：61.3气体解析：选D当SO3和SO2的混合气通过盛放在冰水中的试管时，SO3变为固体，SO2为气体，A项不符合题意。当Br2和Cl2的混合气通过盛放在冰水中的试管时，Br2变为液体，Cl2为气体，B项不符合题意。当 H2C2O4和CO2的混合气通过盛放在冰水中的试管时，H2C2O4变为固体，CO2为气体，C项不符合题意。当CCl4和CHCl3的混合气通过盛放在冰水中的试管时，两者都冷凝液化为液体，D项符合题意。14．如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应浓硫酸H2C2O4=====CO↑△＋CO2↑＋H2O制取CO，则合理的装置组合为()A．①⑤⑧C．②⑤⑥解析：选

D

B．③⑤⑦D．③④⑧由反应物的状态和反应条件可选 ③作为制取装置；除去

CO2可选用④或⑤装置，要收集

CO

只能用⑧装置，故合理的装置组合为

③④⑧或③⑤⑧。15．亚硝酰氯(NOCl，熔点：－64.5℃，沸点：－5.5℃)是一种黄色气体， 遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。第7页共10页甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2，制备装置如图所示：第8页共10页为制备纯净干燥的气体，补充下表中缺少的药品。装置Ⅰ装置Ⅱ烧瓶中分液漏斗中制备纯净的Cl2MnO2①________②________制备纯净的NOCu③________④________乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl，装置如图所示：①装置连接顺序为 a→________________(按气流自左向右方向，用小写字母表示 )。②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥 NO、Cl2外，另一个作用是 ____________________。③装置Ⅶ的作用是 ________________________________________________________。④装置Ⅷ中吸收尾气时， NOCl发生反应的化学方程式为 ______________________。丙组同学查阅资料，查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸，一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气，该反应的化学方程式为_______________________________________。解析：(1)实验室通常用浓盐酸和MnO2混合加热制氯气，因盐酸有挥发性，氯气中混有的HCl气体需要用饱和食盐水除去，最后再用浓硫酸干燥即可得纯Cl2；用铜和稀硝酸反应制NO气体，因装置中混有的氧气和NO反应生成少量NO2，因此需要通过水除去NO2，再用浓硫酸干燥即可得较纯净的 NO。(2)①亚硝酰氯的熔、沸点较低，易液化，遇水易水解，故需要保持装置内干燥和反应混合气体干燥，同时需要考虑 Cl2和NO尾气对环境的污染，需要用 NaOH溶液吸收尾气，则装置连接顺序为 a→e→f(或f→e)→c→b→d。②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥 NO、Cl2外，还可以通过观察气泡调节气体的流速，控制NO和Cl2的比例。亚硝酰氯遇水易水解，装置Ⅶ的作用是防止装置Ⅷ中水蒸气进入反应器Ⅵ中。④装置Ⅷ中NaOH溶液能吸收 NO、Cl2及NOCl，其中NOCl与NaOH溶液反应的化学方程式为 NOCl＋2NaOH===NaCl＋NaNO2＋H2O。(3)浓硝酸与浓盐酸在一定条件下反应生成亚硝酰氯和氯气，发生反应的化学方程式为第9页共10页HNO3(浓)＋3HCl(浓)===NOCl↑＋Cl2↑＋2H2O。答案：(1)①浓盐酸 ②饱和食盐水 ③稀硝酸 ④水 (2)①e→f(或f→e)→c→b→d②通过观察气泡调节气体的流速 ③防止水蒸气进入反应器NOCl＋2NaOH===NaCl＋NaNO2＋H2O(3)HNO3(浓)＋3HCl(浓)===NOCl↑＋Cl2↑＋2H2O16．实验室以一种工业废渣[含80%～90%的Ca(OH)2，其余为焦炭等不溶物]为原料，制备KClO3的实验过程如下：几种物质的溶解度如图甲：反应Ⅰ的目的是制备Ca(ClO3)2，写出该反应的化学方程式：__________________________________________________________________________________；在通入Cl2和O2比例、废渣量均一定的条件下，为使 Cl2转化完全，可采取的合理措施是 ______________________________________________________________________。(2)若过滤时滤液出现浑浊，其可能的原因是 ________(填字母)。A．滤纸已破损B．漏斗中液面高于滤纸边缘C．滤纸未紧贴漏斗内壁(3) 所

加

试 剂

Y

选 用

KCl

而 不 用

KNO3

的 原 因

是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。400℃600℃(4)已知：4KClO3=====3KClO4＋KCl；2KClO3=====2KCl＋3O2↑。实验室可用KClO3制备高纯KClO4固体，实验中必须使用的用品有：热过滤装置(如图乙所示)、冰水。①热过滤装置中玻璃漏斗的下端露出热水浴部分不宜过长。其原因是_________________________________________________________。②请补充完整由KClO3制备高纯KClO4固体的实验方案：向坩埚中加入一定量KClO3，__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________