2020年高考化学一轮总复习课后作业第十一章第33讲物质的检验分离和提纯

建议用时：40分钟满分：100分一、选择题(每题6分，共72分)1．下列各组混合物的分离和提纯方法正确的是()A．用萃取法分离汽油和水的混合液B．用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3C．直接蒸馏酒精溶液得到无水乙醇D．除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，加入足量的铁屑，充分反应后，过滤答案B解析汽油和水互不相溶，应使用分液的方法进行分离，A错误；NaCl的溶解度随温度变化较小，而KNO3的溶解度随温度变化较大，故可用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3，B正确；直接蒸馏酒精溶液得不到无水乙醇，应在酒精中加入CaO再蒸馏，C错误；除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，应通入足量的Cl2，D错误。2．(2018·合肥市质检一)下列有关实验的选项正确的是()答案B解析配制0.10mol·L－1NaOH溶液时，应先将NaOH(s)在烧杯中溶解、冷却，再转移至容量瓶中，A项错误；用NaOH溶液可除去CO中的CO2，气体从长导管进、短导管出，干燥后即可得到纯净的CO，B项正确；苯的密度比水小，用苯萃取碘水中的I2，含I2的苯溶液在上层，故分出水层后应将其从分液漏斗的上口倒出，C项错误；滴定管的0刻度在滴定管上端，故终点读数为11.80mL，D项错误。3．下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能提纯的是()A．氧化镁中混有氧化铝B．氯化铝溶液中混有氯化铁C．氯化亚铁溶液中混有氯化铜D．氧化铁中混有二氧化硅答案C解析MgO是碱性氧化物，与NaOH溶液不能反应，而Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH溶液发生反应生成NaAlO2，过滤后洗涤，就得到纯净的MgO，故A不符合题意；向溶液中加入过量的NaOH溶液，氯化铁变为Fe(OH)3沉淀，氯化铝变为NaAlO2，过滤，然后向滤液中加入适量的盐酸，当沉淀量达到最大值时，过滤，得到Al(OH)3沉淀，再向沉淀中加入适量的盐酸溶解，就得到氯化铝溶液，除去了杂质，故B不符合题意；二者都可以与NaOH发生反应，当再向得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，不能分离、提纯，故C符合题意；二氧化硅是酸性氧化物，可以与NaOH发生反应，而氧化铁与NaOH不发生反应，加入过量的NaOH溶液，然后过滤洗涤，就得到纯净的氧化铁，故D不符合题意。4．下列图示实验不能达到预期目的的是()答案A解析胶体和溶液均能透过滤纸，应该用渗析法分离胶体和溶液，A错误，符合题意；蒸发海水制备粗盐在蒸发皿中进行，B正确，不符合题意；实验室利用蒸馏法制备蒸馏水，C正确，不符合题意；溴易溶于四氯化碳，用四氯化碳提取溴水中的溴，萃取分液即可实现分离，D正确，不符合题意。5．下列关于物质性质或检验的叙述不正确的是()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KSCN与Fe3＋作用使溶液显红色，只能说明含Fe3＋，不能说明无Fe2＋，A正确；气体通过湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，证明原气体中含有氨气，B正确；用铂丝灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，没有透过蓝色的钴玻璃观察，则可能有K＋，C正确；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。6．(2018·深圳三校第一次联考)除去下列物质中所含的杂质，选用的试剂正确的是()选项物质(杂质)试剂AAl2O3(SiO2)NaOH溶液BCO2(SO2)Na2CO3溶液CFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉DNaHCO3溶液(Na2CO3)Ca(OH)2溶液答案C解析因Al2O3和SiO2均与NaOH溶液反应，不能选择NaOH溶液来除杂，可选盐酸溶解后过滤，最后灼烧滤液得Al2O3，故A错误；CO2和SO2均与Na2CO3溶液反应，达不到除杂的目的，可选饱和NaHCO3溶液利用洗气法除杂，故B错误；Fe不与FeCl2溶液反应，与FeCl3溶液反应生成FeCl2，除去杂质FeCl3且不引入新的杂质，故C正确；NaHCO3和Na2CO3均与Ca(OH)2溶液反应，达不到除杂的目的，可通入足量的二氧化碳来除杂，故D错误。7．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，所以滴加氯水和四氯化碳，若下层溶液显紫色，说明原溶液中有碘离子，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。8．某含Na＋的溶液中可能含有NHeq\o\al(＋,4)、Fe3＋、Br－、COeq\o\al(2－,3)、I－、SOeq\o\al(2－,3)。取样，滴加足量氯水，有气泡产生，溶液呈橙色；向橙色溶液中加BaCl2溶液和淀粉均无现象。为确定该溶液的组成，还需进行的实验有()A．取样，滴加硫氰化钾溶液B．取样，加氯水和CCl4，振荡C．取样，加足量盐酸加热，湿润的品红试纸检验气体D．取样，加足量的熟石灰加热，湿润的红色石蕊试纸检验气体答案D解析滴加足量氯水有气泡产生，说明有COeq\o\al(2－,3)，根据互斥性原则，则无Fe3＋；溶液呈橙色，说明有Br－；向橙色溶液中加BaCl2溶液和淀粉均无现象，说明没有SOeq\o\al(2－,3)(若有，则被氯水氧化为SOeq\o\al(2－,4)，加BaCl2溶液有白色沉淀)、I－(若有，则被氯水氧化为I2，加淀粉变蓝色)；NHeq\o\al(＋,4)无法判断；NHeq\o\al(＋,4)的检验需要加碱加热，若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，说明有NHeq\o\al(＋,4)。9．某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是()A．肯定有SO2和NO或NO2中的至少一种B．肯定只有NOC．可能有Cl2和O2D．肯定没有Cl2、O2和NO2答案D解析无色透明的混合气体，说明不存在Cl2和NO2，气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，因此气体中存在SO2，剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，说明剩余气体中有NO，由于NO能和O2反应生成有色的NO2，因此原气体中不存在O2，则气体中肯定存在SO2和NO，一定不存在Cl2、NO2、O2。10．根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是()答案D解析A项，能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2或SO2，该溶液中可能含有COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)或HSOeq\o\al(－,3)，错误；B项，常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，发生了化学反应，错误；C项，淀粉溶液遇碘变蓝，遇KIO3不发生变化，该食盐中可能含有KIO3，错误；D项，硅酸钠和乙酸反应生成硅酸和乙酸钠，说明乙酸的酸性比硅酸强，正确。11．(2018·信阳模拟)某试液中只可能含有K＋、NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、Al3＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)中的若干种离子，离子浓度均为0.1mol·L－1。某同学进行了如下实验：下列说法正确的是()A．无法确定原试液中是否含有Al3＋、Cl－B．滤液X中大量存在的阳离子有NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋和Ba2＋C．无法确定沉淀C的成分D．原溶液中存在的离子为NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)答案D解析加入过量稀硫酸无明显现象，说明溶液中不含COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)；加入过量Ba(NO3)2溶液有气体产生，说明H＋与NOeq\o\al(－,3)构成的强氧化体系将Fe2＋氧化，溶液中存在Fe2＋，沉淀A为BaSO4；再加入过量NaOH溶液有气体产生，说明一定存在NHeq\o\al(＋,4)，沉淀B为Fe(OH)3；滤液通入少量CO2产生沉淀，由于之前加入的Ba2＋过量，不确定是否含Al3＋；根据电荷守恒及各离子浓度都为0.1mol·L－1，可推断溶液中一定存在的离子是NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)，则可确定溶液中不含K＋、Al3＋，沉淀C为BaCO3。12．(2018·辽宁六校高三联考)今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，现取三份100mL该溶液进行如下实验：(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；(2)第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol；(3)第三份加足量BaCl2溶液后，干燥后得沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。根据上述实验，以下推测正确的是()①K＋一定存在；②100mL溶液中含0.01molCOeq\o\al(2－,3)；③Cl－可能存在；④Ba2＋一定不存在；⑤Mg2＋可能存在A．③④B．③④⑤C．①②D．①③④答案D解析(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，与AgNO3溶液有沉淀产生的离子有：Cl－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)；(2)加足量NaOH溶液加热产生气体，气体是氨气，故溶液中一定含有NHeq\o\al(＋,4)，并且物质的量为0.04mol；(3)不溶于盐酸的2.33g为硫酸钡，物质的量为：eq\f(2.33g,233g/mol)＝0.01mol；6.27g沉淀是硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡质量为6.27g－2.33g＝3.94g，碳酸钡的物质的量为：eq\f(3.94g,197g/mol)＝0.02mol，故原溶液中一定存在COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，则一定没有Mg2＋、Ba2＋；再根据电荷守恒，正电荷为：n(＋)＝n(NHeq\o\al(＋,4))＝0.04mol；n(－)＝2n(COeq\o\al(2－,3))＋2n(SOeq\o\al(2－,4))＝0.06mol，正电荷总物质的量小于负电荷，故原溶液中一定有K＋，至少为0.02mol；综合以上可以得出，一定存在的离子有：NHeq\o\al(＋,4)、K＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，一定没有的离子Mg2＋、Ba2＋，可能存在Cl－，则①③④正确，故答案为D。二、非选择题(共28分)13．(15分)硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂。[查阅资料]隔绝空气加热至500℃时硫酸亚铁铵能完全分解，分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。[实验探究]某化学小组选用如图所示部分装置进行实验(夹持装置略)。验证分解产物中含有氨气和水蒸气，并探究残留固体成分。(1)所选用装置的正确连接顺序为________________________(填装置序号)。(2)证明有水蒸气生成的实验现象为_________________________。(3)证明有氨气生成的实验现象为____________________________________。(4)A中固体完全分解后变为红棕色粉末，设计实验证明A中残留固体仅为Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4：__________________________________________________________________。答案(1)ACBD(2)C中无水硫酸铜变蓝(3)D中无色酚酞溶液变为红色(4)取少量A中残留固体，加入适量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，则残留固体是Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4解析(1)实验的目的是验证(NH4)2Fe(SO4)2的分解产物中含有NH3和水蒸气，并探究残留固体成分，装置A用于分解(NH4)2Fe(SO4)2固体，装置C用于检验水蒸气，装置B用于吸收硫氧化物气体，装置D用于检验NH3，由于分解产生气体通过溶液时会混入水蒸气，故应先检验水蒸气，后检验NH3，所选装置的连接顺序为A→C→B→D。(2)无水硫酸铜粉末遇水蒸气生成CuSO4·5H2O晶体，由白色粉末变成蓝色晶体。(3)NH3通过导管进入D，溶于水形成氨水，使溶液显碱性，酚酞溶液由无色变成红色。(4)FeO和Fe3O4溶于稀硫酸，都能产生还原性的Fe2＋，能使酸性KMnO4溶液褪色；Fe2O3溶于稀硫酸产生Fe3＋，不能使酸性KMnO4溶液褪色，故可将残留固体溶于稀硫酸，再利用酸性KMnO4溶液进行检验。14．(13分)某工业废水中仅含下表离子中的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0.1mol/L。阳离子K＋Cu2＋Fe3＋Al3＋Fe2＋阴离子Cl－COeq\o\al(2－,3)NOeq\o\al(－,3)SOeq\o\al(2－,4)SiOeq\o\al(2－,3)甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。Ⅱ.取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液后无明显变化。Ⅲ.另取少量溶液于试管中，加入少量盐酸，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。请推断：(1)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是________，阴离子是________(写离子符号)。(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是_______________________________________________________________。(3)另取100mL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，得到的固体质量为________g。答案(1)Fe2