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第2节物质的分离、提纯与检验时间:45分钟满分:100分一、选择题(每题8分,共80分)1.(2019·石景山区高三期末)实验室制备硝基苯时,经过配制混酸、硝化反应(50~60℃)、洗涤分离、干燥蒸馏等步骤,下列图示装置和原理能达到目的的是()答案C解析浓硫酸密度较大且遇水放出大量的热,为防止酸液飞溅,配制混酸时应将浓硫酸滴加到浓硝酸中,故A错误;制备硝基苯时,反应温度为50~60℃,为控制反应温度应用水浴加热,故B错误;硝基苯密度大于水且不溶于水,分离硝基苯应用分液方法分离,故C正确;蒸馏硝基苯时,冷凝管中加入水的方向错误,为充分冷凝,应从下端进水,故D错误。2.下列叙述不正确的是()A.在溶液中加KSCN溶液,溶液显红色,证明原溶液中一定有Fe3+,可能有Fe2+B.气体通过湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝,证明原气体中一定含有氨气C.用铂丝蘸取白色粉末灼烧,火焰呈黄色,证明原粉末中一定有Na+,可能有K+D.向某溶液中加盐酸产生无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,说明该溶液中一定含有COeq\o\al(2-,3)或SOeq\o\al(2-,3)答案D解析将生成的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明气体中含二氧化碳、二氧化硫中的一种或两种,则溶液中含有的阴离子可能为COeq\o\al(2-,3)、SOeq\o\al(2-,3)、HCOeq\o\al(-,3)或HSOeq\o\al(-,3),D错误。3.下列表格中的除杂试剂及方法均正确的是()选项物质(杂质)除杂试剂除杂方法AAl2O3(SiO2)NaOH过滤B溴水(I2)CCl4萃取、分液CC2H5OH(CH3COOH)CaO蒸馏DC2H6(C2H4)H2—答案C解析Al2O3和SiO2均能与氢氧化钠溶液反应,不能通过氢氧化钠溶解分离,A项错误;溴和碘均易溶于四氯化碳,不能通过四氯化碳萃取分离,B项错误;乙酸与氧化钙反应,生成盐,可增大混合物的沸点差,然后用蒸馏的方法分离,C项正确;乙烯与氢气反应后可能会引入新杂质氢气,且反应复杂,可以通过溴水洗去乙烯,D项错误。4.仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选),就能实现相应实验目的的是()选项实验目的玻璃仪器A将溴水滴入KI溶液中,从溶液中分离生成的I2胶头滴管、试管、漏斗、玻璃棒、烧杯B实验室通过蒸馏的方法除去自来水中含有的Cl-等杂质制取蒸馏水酒精灯、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶C用植物油提取溴水中的Br2铁架台、分液漏斗、玻璃棒、烧杯D用浓氨水和氢氧化钠固体制取氨气酒精灯、烧杯、导管、集气瓶答案B解析从溶液中分离生成的I2需要萃取分液操作,使用分液漏斗,故A错误;实验室通过蒸馏的方法除去自来水中含有的Cl-等杂质制取蒸馏水,需要的玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶,故B正确;植物油含有不饱和键,能与溴发生加成反应,不能提取溴水中的Br2,故C错误;NaOH固体溶于水放热,用浓氨水和氢氧化钠固体制取氨气不需要加热,则不需要酒精灯,且缺少气体发生装置,故D错误。5.下列有关实验的叙述正确的是()A.若X为苯,该装置可用于吸收NH3或HCl,并防止倒吸B.加热烧杯,可以分离NaCl和NH4ClC.制备MgCl2晶体D.记录滴定终点读数为12.20mL答案B6.某无色溶液中可能含有①Na+、②Ba2+、③Cl-、④Br-、⑤SOeq\o\al(2-,4)、⑥SOeq\o\al(2-,3)中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:步骤序号操作步骤现象(1)用pH试纸检验溶液的pH>7(2)向溶液中滴加氯水,再加入CCl4、振荡、静置下层呈橙色(3)向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生(4)过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生下列结论正确的是()A.不能确定的离子是① B.不能确定的离子是②③C.肯定含有的离子是①④⑥ D.肯定没有的离子是②⑤答案C解析(1)用pH试纸检验,溶液的pH>7,说明溶液呈碱性,肯定含有SOeq\o\al(2-,3),则一定不含Ba2+,根据溶液呈电中性原则,阳离子一定含有Na+;(2)向溶液中滴加氯水,再加入CCl4、振荡、静置,CCl4层呈橙色,说明溶液中含有Br-;(3)向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,有白色沉淀产生,该沉淀为BaSO4,但不能确定是否含有SOeq\o\al(2-,4),因为在第(2)步骤中加入过量氯水后,SOeq\o\al(2-,3)被氧化为SOeq\o\al(2-,4);(4)过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3,有白色沉淀产生,该沉淀为AgCl,但不能确定溶液中是否含有Cl-,因所加氯水中含有Cl-。则溶液中一定含有的离子为①④⑥,可能含有的离子为③⑤,一定不存在的离子是②。7.从海带中提取碘应该包括灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、蒸馏等过程。下列有关图示操作正确的是()A.用装置甲将海带灼烧成灰B.用装置乙过滤得含I-的溶液C.用装置丙分离出碘的CCl4溶液D.用装置丁蒸馏获得碘并回收CCl4答案C8.(2020·四川成都高三一诊)下列实验操作不能达到实验目的的是()选项实验目的实验操作A除去酯化反应后乙酸乙酯中的杂质振荡实验后的饱和Na2CO3溶液,分液B验证Mg(OH)2的溶解向盛有少量Mg(OH)2固体的试管中加入NH4Cl溶液C观察Fe(OH)2白色絮状沉淀生成向含有铁粉的FeSO4溶液中加入NaOH溶液D检验阿司匹林片剂中含有淀粉将浓硝酸滴到阿司匹林片上答案D解析除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇杂质,可以使用饱和碳酸钠溶液,碳酸钠能够与乙酸反应,乙醇易溶于水,故A正确;氢氧化镁悬浊液中存在溶解平衡,加入氯化铵溶液,氯化铵溶液水解,溶液显酸性,水解生成的氢离子和氢氧根离子反应,促进氢氧化镁溶解,因此若看到氢氧化镁溶解,则可以验证氢氧化镁中存在溶解平衡,故B正确;向硫酸亚铁溶液中加入铁粉,可以防止亚铁离子被氧化,再加入氢氧化钠溶液,可以看到生成白色的氢氧化亚铁沉淀,故C正确;浓硝酸与淀粉不反应,没有明显的现象,应该选用碘水检验,故D错误。9.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是()选项操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SOeq\o\al(2-,4)B滴加氯水和CCl4,振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有I-C用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na+、无K+D滴加稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NHeq\o\al(+,4)答案B解析滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成,不能说明原溶液中有SOeq\o\al(2-,4),因为若溶液中含有SOeq\o\al(2-,3)、COeq\o\al(2-,3)、Ag+等,滴加氯化钡溶液也都生成白色沉淀,故A错误;氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质,四氯化碳把碘单质从水溶液中萃取出来,四氯化碳密度比水大,下层溶液显紫色,故B正确;Na+的黄色火焰可以覆盖K+的浅紫色火焰,故检验K+需透过蓝色钴玻璃观察火焰,故C错误;氨气极易溶于水,若溶液中含有少量的NHeq\o\al(+,4),滴加稀NaOH溶液需加热才会放出氨气,故D错误。10.某酸性废水中可能含有Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、K+、COeq\o\al(2-,3)、SOeq\o\al(2-,4)。取废水样品分别进行如图所示①~④四个实验,则下列推断正确的是()A.废水中含有Na+,不含K+B.废水中含有SOeq\o\al(2-,4)和COeq\o\al(2-,3)C.废水中不含Fe3+,可能含Fe2+D.废水中一定含有Na+、Al3+、SOeq\o\al(2-,4)答案D解析根据已知废水为酸性,故和H+反应的离子不能存在,即COeq\o\al(2-,3)不存在,根据溶液是电中性的,可知SOeq\o\al(2-,4)一定存在,由实验①焰色反应颜色为黄色,说明一定含有Na+,可能含有K+;实验②加盐酸后再加BaCl2溶液有白色沉淀生成,也再一次说明含有SOeq\o\al(2-,4);实验③加KSCN溶液,无明显现象,说明不含Fe3+;实验④滴加NaOH溶液至过量,一开始无现象,后有白色沉淀产生,最后沉淀溶解,说明含有Al3+,不含有Fe2+和Mg2+,所以废水中肯定含有Na+、SOeq\o\al(2-,4)和Al3+,肯定不含COeq\o\al(2-,3)、Fe2+、Mg2+、Fe3+,可能含有K+,故D正确。二、非选择题(共20分)11.(2019·江西上饶中学高三期中)(20分)氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料,广泛地用作有机合成催化剂。Ⅰ.实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料制备铜的氯化物。现用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹、酒精灯已省略)。按要求回答下列问题:(1)按气流方向连接各仪器接口顺序是:a→____________________。(2)写出加热时硬质试管中发生化学反应的方程式是____________________________________________。Ⅱ.将上述实验制得的固体产物按如下流程操作,试回答下列问题:(1)检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂是________。(2)某同学用实验制得的CuCl2·2H2O晶体配制500mL0.1mol·L-1的CuCl2溶液,在称量出CuCl2·2H2O晶体后,溶解该晶体的具体操作为____________________,分析以下操作对配制的溶液浓度造成的影响,影响偏高的是________。①蒸馏水洗完容量瓶后没有烘干②转移溶液过程中出现漏液③砝码生锈④定容时俯视(3)溶液1可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的________。(填序号)a.NaOH B.NH3·H2Oc.CuO D.CuSO4e.Cu2(OH)2CO3(4)反应②是向溶液2中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出制备CuCl的离子方程式:____________________________。答案Ⅰ.(1)d→e→j→h→f→g→b(2)Cu+Cl2eq\o(=,\s\up7(△))CuCl2,2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3Ⅱ.(1)KSCN溶液(2)将称量的晶体置于烧杯中,加入适量的稀盐酸和蒸馏水,用玻璃棒搅拌③④(3)ce(4)2Cu2++2Cl-+SO2+2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))2CuCl↓+4H++SOeq\o\al(2-,4)解析Ⅰ.(1)仪器连接顺序:Cl2发生装置→除去HCl气体装置→干燥装置→制备装置→多余Cl2处理装置,所以各仪器接口顺序是:a→d→e→j→h→f→g→b。(2)硬质试管中发生反应有氯气与Cu反应生成氯化铜,与Fe反应生成氯化铁,反应方程式分别为Cu+Cl2eq\o(=,\s\up7(△))CuCl2,2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3。Ⅱ.(1)由流程图分析可以知道溶液2中若含有杂质离子,则是Fe3+,用KSCN溶液检验Fe3+,若有Fe3+,溶液变红。(2)溶解氯化铜时要加入盐酸抑制铜离子的水解,具体操作为将称量的晶体置于烧杯中,加入适量的稀盐酸和蒸馏水,用玻璃棒搅拌。①蒸馏水洗完容量瓶后没有烘干无影响,定容时需要加入蒸馏水定容。②转移溶液过程中出现漏液使溶质减少,浓度偏低。③用生锈的砝码称量固体,根据药品的质量=砝码质量+游码质量,由于砝码质量偏大,导致称量的固
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