备考2025届高考化学一轮复习分层练习第十章化学实验基础第2讲物质的检验分离和提纯

第2讲物质的检验、分别和提纯1.[海南高考]古籍《天工开物》收录了井盐的生产过程。其中“汲水而上。入于釜中煎炼，顷刻结盐，色成至白”的描述，涉及的物质分别操作为（D）A.趁热过滤 B.萃取分液C.常压蒸馏 D.浓缩结晶解析由“入于釜中煎炼，顷刻结盐”可知，井盐的生产过程中涉及浓缩结晶的操作。2.[2024山东]鉴别浓度均为0.1mol·L－1的NaClO、Ba（OH）2、Al2（SO4）3三种溶液，仅用下列一种方法不行行的是（C）A.测定溶液pHB.滴加酚酞试剂C.滴加0.1mol·L－1KI溶液D.滴加饱和Na2CO3溶液解析NaClO为强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，Ba（OH）2为强碱，Al2（SO4）3为强酸弱碱盐，其水溶液显酸性，浓度均为0.1mol·L－1的NaClO、Ba（OH）2、Al2（SO4）3溶液，其pH大小关系为Ba（OH）2＞NaClO＞Al2（SO4）3，故测定溶液pH可进行鉴别，A不符合题意；NaClO具有强氧化性，可使酚酞试剂褪色，Ba（OH）2溶液可使酚酞试剂显红色，Al2（SO4）3溶液显酸性，滴加酚酞试剂呈无色，因此滴加酚酞试剂可进行鉴别，B不符合题意；NaClO能将I－氧化为I2，Ba（OH）2、Al2（SO4）3与KI均不反应，只用KI溶液无法鉴别NaClO、Ba（OH）2、Al2（SO4）3三种溶液，C符合题意；NaClO与饱和Na2CO3溶液不反应，二者混合无现象，Ba（OH）2与饱和Na2CO3溶液反应生成BaCO3白色沉淀，Al2（SO4）3与饱和Na2CO3溶液发生相互促进的水解反应生成Al（OH）3白色沉淀和CO2气体，故滴加饱和Na2CO3溶液可鉴别，D不符合题意。3.[2024山东部分学校联考改编]下列除杂方案错误的是（B）选项被提纯物质杂质除杂方案AFeAl加入足量NaOH溶液，过滤BCO2气体HCl气体饱和Na2CO3溶液，洗气CNa2CO3固体NaHCO3固体将固体混合物加热至恒重D乙醇乙酸加入CaO，蒸馏解析Fe与NaOH溶液不反应，而Al与足量NaOH溶液反应可生成Na[Al（OH）4]，故加入足量NaOH溶液后，过滤，可提纯Fe，A正确。CO2、HCl均可与Na2CO3反应，B错误。Na2CO3固体中含有杂质NaHCO3固体，由于碳酸氢钠受热易分解成碳酸钠、水和CO2，故能用加热的方法除杂，C正确。乙酸与CaO反应生成乙酸钙，可先将乙酸转化为乙酸钙，再经过蒸馏，将沸点较低的乙醇分别出来，D正确。4.[2024黑龙江名校检测等组合]用下列装置（部分夹持装置已略去）进行相应试验，能达到试验目的的是（A） A.分别AlCl3和I2的固体混合物 B.除去Fe（OH）3胶体中的Na＋、Cl－ C.分别葡萄糖与氯化钠的混合液 D.分别沸点不同的两种液体解析碘单质加热易升华，能用此装置分别AlCl3和I2的固体混合物，A正确。Fe（OH）3胶体可以透过滤纸，故不能用过滤的方法除去Fe（OH）3胶体中的Na＋、Cl－，B错误。葡萄糖和NaCl都能够透过半透膜，不能用半透膜分别葡萄糖与氯化钠的混合液，C错误。分别沸点不同的两种液体，蒸馏时温度计应位于蒸馏烧瓶支管口处，而非液体中，D错误。5.[2024江苏三校联考改编]a、b、c、d、e均为短周期元素组成的无色气体，进行下列试验：（1）a和b混合气体变成红棕色（2）c和d混合产生白烟（3）c和e分别通入少量溴水中溴水都变成无色透亮的液体（4）b和e分别通入氢硫酸中都产生淡黄色浑浊a、b、c、d、e依次可能是（C）A.O2、NO、HCl、NH3、CO2B.O2、NO、NH3、HCl、SO2C.NO、O2、NH3、HCl、SO2D.HCl、CO2、NH3、H2S、CH4解析由题意知，a和b混合，气体变成红棕色，可知a、b分别为NO、O2或O2、NO；b通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，说明b有氧化性，则b为O2，a为NO；c和d混合产生白烟，则c、d分别为NH3、HCl或HCl、NH3；c通入少量溴水中，溴水变成无色透亮的液体，则c为NH3，d为HCl；e通入少量溴水中，溴水变成无色透亮的液体，e通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则e为SO2；结合上述分析可得a为NO，b为O2，c为NH3，d为HCl，e为SO2，C项正确。6.[2024陕西咸阳模拟等组合]为达到相应试验目的，下列试验方案设计、现象与结论均正确的是（C）选项试验目的试验方案设计现象与结论A检验食盐中是否含有碘元素向某品牌的食盐溶液中滴加淀粉溶液溶液颜色不变，说明该食盐为无碘盐B检验葡萄酒中是否含有SO2向葡萄酒中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液紫色褪去，证明葡萄酒中含有SO2C检验菠菜中的铁元素取少量菠菜叶，剪碎研磨后加水搅拌，取上层清液于试管中，加入新制氯水后再滴入KSCN溶液若溶液变红，说明菠菜中含有铁元素D检验鸡皮中是否含有脂肪取一小块鸡皮于表面皿上，滴几滴浓硝酸于鸡皮上一段时间后鸡皮变黄，说明鸡皮中含有脂肪解析碘单质能使淀粉溶液变蓝，加碘食盐中的碘不是碘单质，不能使淀粉溶液变蓝，则溶液颜色不变，不能说明该食盐为无碘盐，A错误；葡萄酒中含有乙醇，乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此滴入葡萄酒中的酸性高锰酸钾溶液褪色，不能说明葡萄酒中含有SO2，B错误；加入新制氯水后再滴入KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中存在Fe3＋，从而可说明菠菜中含有铁元素，C正确；滴加浓硝酸于鸡皮上，一段时间后鸡皮变黄，由于脂肪与浓硝酸不发生显色反应，不能说明鸡皮中含有脂肪，D错误。7.[2024江西赣州二模]试验探究是化学学科核心素养之一，用如图所示装置能净化和收集气体的是（B）选项气体（杂质）试剂XAC2H4（SO2）NaOH溶液BCl2（HCl）饱和食盐水CSO2（CO2）饱和碳酸钠溶液DC3H8（C2H4）酸性高锰酸钾溶液解析乙烯中的SO2可以通过NaOH溶液除去，浓硫酸具有强氧化性，不能用于干燥乙烯，且由于乙烯的密度与空气的密度接近，不能用排空气法收集，A不符合题意。饱和食盐水可除去Cl2中混有的HCl，浓硫酸可以干燥Cl2，由于Cl2的密度大于空气的密度，可用向上排空气法收集Cl2，B符合题意。SO2和CO2均能与饱和碳酸钠溶液反应，C不符合题意。乙烯通入酸性高锰酸钾溶液后转化为CO2，引入了新的杂质，D不符合题意。8.[2024浙江湖州三校联考改编]某同学通过查阅资料得知绿矾（FeSO4·7H2O）受热分解时可生成气体物质和一种铁的氧化物，于是该同学设计如图所示装置（夹持仪器省略）验证气体产物（已知SO3的沸点为44.8℃）。下列说法正确的是（C）A.试剂X为碱石灰，用于检验气体产物中的水B.若装置C中有沉淀生成，表明分解产物中有SO2C.若装置D中有沉淀生成，表明分解产物中有SO2D.加热装置A中固体前通入N2，目的是解除空气中的CO2解析由题意知，绿矾FeSO4·7H2O受热分解时可生成气体物质和一种铁的氧化物，绿矾分解可能会生成SO2、SO3，装置B是检验水蒸气的装置，若试剂X为碱石灰，会吸取SO2、SO3，干扰后续试验，检验是否有水生成可运用无水CuSO4，A项错误。装置C、D用于检验气体产物中是否含有SO2、SO3，酸性条件下SO2不能与BaCl2溶液反应，B项错误。由于可能生成的SO3会在装置C中与足量BaCl2溶液全部反应生成BaSO4沉淀，而SO2进入装置D中被H2O2氧化后可与BaCl2反应生成BaSO4沉淀，则若装置D中有沉淀生成，表明分解产物中有SO2，C项正确。加热装置A中固体前通入N2的目的是排尽装置中的空气，防止空气中的O2干扰SO2和SO3的检验，D项错误。9.[2024山东潍坊等模拟组合]下列试验方案设计、现象和结论都正确的是（D）选项试验目的试验方案设计现象和结论A检验苯酚中是否混有少量苯甲酸向混合液中加入饱和Na2CO3溶液无气泡产生，证明不含苯甲酸B检验未知溶液中是否含有铵盐取确定量未知溶液于试管中，滴入NaOH溶液并加热，试管口放置潮湿的红色石蕊试纸试纸变蓝，说明溶液中确定含有铵盐C探究不同价态硫元素的转化向Na2SO3和Na2S的混合溶液中加入硝酸溶液变浑浊，证明SO32－和SD检验甲酸的性质甲酸与过量酸性高锰酸钾溶液混合溶液紫红色变浅，证明甲酸被氧化解析苯酚也和Na2CO3反应，少量苯甲酸与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，没有二氧化碳气体生成，则向混合液中加入饱和碳酸钠溶液，无气泡产生，不能证明苯酚中不含苯甲酸，A错误；试纸变蓝，说明有氨气生成，则溶液中可能含有铵盐、NH3·H2O，B错误；硝酸具有强氧化性，能与硫化钠反应生成S，使溶液变浑浊，则向亚硫酸钠和硫化钠的混合溶液中加入硝酸，溶液变浑浊，不能说明SO32－和S2－发生了氧化还原反应，C10.[结合溶解度考查分别提纯操作]利用KOH溶液中和酸式盐KIO3·HIO3可制得碘酸钾，工艺流程如下：已知碘酸钾和氯化钠的溶解度曲线如图所示。下列说法不正确的是（D）A.流程中加入30％KOH溶液使溶液呈碱性的过程中，可用石蕊作指示剂检验溶液是否呈碱性B.操作Ⅰ包括结晶、过滤、洗涤等C.将操作Ⅰ后所得母液加入溶解过程，可以提高KIO3的产率D.某碘酸钾粗品中含氯化钠杂质，可通过加热溶解、蒸发结晶、过滤的方法提纯碘酸钾解析石蕊遇碱变蓝，因此可用石蕊作指示剂检验溶液是否呈碱性，A项正确；通过操作Ⅰ得到KIO3晶体和母液，则该步骤包括KIO3晶体从溶液中析出，然后过滤，对晶体进行洗涤等，B项正确；母液中含有KIO3，将操作Ⅰ后所得母液加入溶解过程，可以提高KIO3的产率，C项正确；依据碘酸钾和氯化钠的溶解度曲线可知，碘酸钾的溶解度随温度变更较大，而氯化钠的溶解度随温度变更较小，故应通过加热溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法提纯碘酸钾，D项错误。11.[水蒸气蒸馏法][2024湖北武汉模拟]苯胺是一种无色油状液体，主要用于制造染料、药物和树脂等。利用水蒸气蒸馏法分别提纯粗苯胺（杂质犯难汽化的物质）的装置如图所示。试验操作：将粗苯胺加入仪器B中，向仪器A中加水，打开F，加热仪器A使水沸腾。同时对仪器B进行预热，关闭F，让水蒸气导入蒸馏装置，通入冷凝水，起先蒸馏。（1）仪器C的名称是直形冷凝管；仪器E的作用是用作平安管。（2）假如加热A一段时间后发觉漏加沸石，应当接受的补救操作是打开F，停止加热，待仪器A冷却后再加入沸石。（3）水蒸气冷凝放热较多，为了提高冷凝效果可实行的措施是加大冷凝水的流速。（4）蒸馏至无油状液体流出时可停止蒸馏。（5）将D中苯胺分别出来，须要用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。（6）已知混合物的蒸气总压等于外界大气压时，混合物起先沸腾。混合气体的总压等于各气体的分压之和，各气体的分压之比等于它们的物质的量之比。苯胺与水共沸时，苯胺的分压为5.6kPa，水蒸气的分压为95.7kPa，理论上每蒸出1g水的同时蒸出苯胺的质量为0.30g（计算结果保留2位有效数字）；苯胺微溶于水，使水的蒸气压降低，则实际蒸出苯胺的质量偏大（填“偏大”“偏小”或“不变”）。解析（1）由试验装置图中仪器C的构造特点可知其名称是直形冷凝管。仪器E为插入反应液中的长玻璃管，连通大气与反应液，可缓解烧瓶内液体受热过程中产生的瞬时压强过高，起到平安管的作用。（2）液体受热过程中发觉未加沸石，需先停止加热（打开F以防止