高考化学总复习 第10章 第2讲 物质的检验、分离和提纯一卷冲关的课后练案

【创新设计】高考化学总复习第10章第2讲物质的检验、分离和提纯一卷冲关的课后练案一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．为确定下列露置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是()A．NaOH溶液[Ba(OH)2溶液]B．FeSO4溶液(KSCN溶液)C．KI溶液(淀粉溶液)D．Na2SO3溶液(BaCl2溶液)解析：A选项中，若NaOH溶液变质，必是吸收空气中的CO2生成Na2CO3溶液，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀。B选项中，若FeSO4溶液变质，则被空气中的氧气氧化，生成Fe2(SO4)3溶液，滴加KSCN溶液，溶液立即变为红色。C选项中，若KI溶液变质，则被空气中的氧气氧化为I2，滴加淀粉溶液，溶液立即变蓝色。而D选项中，不管Na2SO3溶液是否变质，滴加BaCl2溶液，都会生成白色沉淀。所以只有D选项不能达到目的。答案：D2．(·徐州检测)只用试管和胶头滴管就可以鉴别的下列各组溶液是()①AlCl3溶液和NaOH溶液②Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液③NaAlO2溶液和盐酸④Al2(SO4)3溶液和氨水⑤AgNO3溶液和氨水A．①③⑤ B．①②③C．②③④ D．③④⑤解析：满足相互滴加时现象不同则满足题意：①中若AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，开始时有沉淀生成，反之则开始时无沉淀生成。③中若NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸，开始时有沉淀生成，反之则开始时无沉淀生成。⑤中若AgNO3溶液中逐滴加入氨水，开始时有沉淀生成，反之则开始时无沉淀生成。故①③⑤正确。而②和④中溶液互滴，现象相同——即开始和整个过程中都产生白色沉淀。答案：A3．(·盐城调研)根据下列实验内容得出的结论正确的是()选项实验内容结论A某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝该物质一定是氨气B某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝该气体一定是氯气C某物质的水溶液中加入盐酸产生无色无气味气体该溶液一定含有大量碳酸根离子D向铁和稀硝酸反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色反应后溶液中肯定有Fe3＋，可能还有Fe2＋解析：A项，只要是碱性溶液均可；B项，只要是氧化性气体均可，如NO2、溴蒸气；C项，HCOeq\o\al(－,3)也可能；D项正确。答案：D4．(·北京石景山模拟)某无色溶液中可能含有①Na＋②Ba2＋③Cl－④Br－⑤SOeq\o\al(2－,3)⑥SOeq\o\al(2－,4)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。步骤操作现象(1)用pH试纸检验溶液的pH大于7(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置CCl4层呈橙色(3)向所得水溶液中加入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．肯定含有的离子是①④⑤B．肯定没有的离子是②⑥C．不能确定的离子是①D．不能确定的离子是③⑤解析：用pH试纸检验溶液的pH＞7，故肯定存在SOeq\o\al(2－,3)，因有SOeq\o\al(2－,3)存在，肯定无Ba2＋，因无Ba2＋，考虑溶液中电荷守恒，肯定存在Na＋；加入氯水，CCl4层呈橙色，肯定存在Br－；加入Ba(NO3)2溶液、稀HNO3有白色沉淀，不能肯定有SOeq\o\al(2－,4)存在，因SOeq\o\al(2－,3)可被氧化成SOeq\o\al(2－,4)；加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀生成，也不能肯定有Cl－，因在(2)中已加入氯水。故肯定有的是：Na＋、Br－、SOeq\o\al(2－,3)，肯定没有的是：Ba2＋，不能确定的是：SOeq\o\al(2－,4)、Cl－。答案：A5．(·兰州模拟)a、b、c、d是HCl、BaCl2、AgNO3、Na2CO3四种溶液中的一种，现将它们两两混合，现象如下表所示：反应物a＋bc＋da＋da＋cb＋d现象白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀无色气体由上述现象可推知a、b、c、d依次是()A．HCl、BaCl2、AgNO3、Na2CO3B．AgNO3、HCl、Na2CO3、BaCl2C．BaCl2、Na2CO3、AgNO3、HClD．AgNO3、HCl、BaCl2、Na2CO3解析：根据表格中d与b、a、c的实验现象，结合Na2CO3溶液与HCl、BaCl2、AgNO3溶液反应产生无色气体、白色沉淀、白色沉淀，则d为Na2CO3溶液，b为HCl溶液，根据表格中a与b的实验现象，结合HCl溶液只与AgNO3溶液产生白色沉淀，则a为AgNO3溶液，故c为BaCl2溶液。答案：D6．(·巢湖质检)已知A、B、C、D、E分别为Ca(OH)2、Ca(HCO3)2、HCl、Ba(NO3)2、Na2CO3五种溶液中的一种。现将它们相互反应情况列表如下(表中“↓”表示生成沉淀；“↑”表示生成气体；“—”表示无现象)ABCDEC↓↓—↑—B↓—↓↑↓据此可判断C是()A．HCl B．Ca(HCO3)2C．Na2CO3 D．Ba(NO3)2解析：D能与B、C产生气体，故D为HCl，B、C分别为Ca(HCO3)2、Na2CO3，B能与另三种生成沉淀，而Ca(HCO3)2与Ba(NO3)2不反应，即C是Ca(HCO3)2。答案：B7．(·广州3月)下列实验操作正确的是()A．粗盐提纯时，为了加快过滤速率，可用玻璃棒搅拌漏斗中的液体B．分液操作中，将下层液体放入一烧杯后，再将上层液体继续放入另一烧杯中C．蒸发KNO3溶液时，当蒸发皿中出现大量晶体时即停止加热，用余热蒸干剩余的水分，获取KNO3晶体D．蒸馏操作中，温度计水银球部位要插入液面下且不接触蒸馏烧瓶壁解析：A不能搅拌，B中上层液体应从分液漏斗上端口倒出，D中温度计水银球部位应位于支管口处。答案：C8．(·江苏高考，有改动)下列有关实验原理、方法和结论都正确的是()A．向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水，可制取Fe(OH)3胶体B．取少量溶液X，向其中加入适量新制的氯水，再加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明X溶液中一定含有Fe2＋C．用CCl4可以萃取溴水中的溴单质D．已知Ieq\o\al(－,3)I2＋I－，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4，振荡静置后CCl4层显紫色，说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大解析：本题考查化学实验，意在考查考生利用化学实验原理、现象得出正确结论的能力。A项，向饱和氯化铁溶液中加入过量氨水，得到氢氧化铁沉淀，故不正确；B项，X溶液中可能不含Fe2＋，而含有Fe3＋，应该先向X溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，再加入氯水后溶液变红色才可得出题中结论；D项，CCl4层显紫色，表明有I2溶解在CCl4中，不能说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大，不正确。答案：C9．为了证明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)和H2O，下列实验叙述中不正确的是()A．取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，加热，试管口有液体生成，则可证明晶体的成分中含有结晶水B．硫酸亚铁铵晶体溶于水，得淡绿色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再滴入几滴新制氯水，溶液变为红色，则可证明晶体的成分中含有Fe2＋C．硫酸亚铁铵晶体溶于水，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明晶体的成分中含有SOeq\o\al(2－,4)D．取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，加浓NaOH溶液，加热，试管中湿润的蓝色石蕊试纸变红，则可证明晶体的成分中含有NHeq\o\al(＋,4)解析：D项中检验NHeq\o\al(＋,4)时，加入NaOH溶液，加热，能产生NH3，NH3可使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝色，因为氨气遇水能生成显碱性的NH3·H2O，故D不正确。答案：D10．某种气体可能是由CO、CO2、H2、NH3、HCl和H2O(g)中的一种或几种组成，使其依次通过下列药品：①澄清石灰水②Ba(OH)2溶液③浓H2SO4④灼热的CuO⑤无水CuSO4粉末，结果观察到的实验现象是：①中未见浑浊，②中变浑浊，③中无明显现象，④中有红色物质产生，⑤中固体变蓝。若以上实验中，每一步反应都充分进行，则原混合气体中()A．一定有CO2和HCl，可能有H2B．一定有H2、CO2和CO，可能有HClC．一定有H2、CO2和HCl，可能有CO和H2O(g)，肯定无NH3D．一定有H2，一定没有CO解析：气体通过①②的现象说明气体中含有HCl和CO2，HCl和CO2在与碱反应时，强酸性气体HCl先与碱反应，气体中含HCl，一定不含NH3，气体通过③后，得到的气体一定是干燥的，此气体通过灼热的CuO，有红色物质产生说明气体中有CO或H2，而得到的气体再通过无水CuSO4粉末，固体变蓝，说明气体中含有H2，CO和H2O(g)不能确定。答案：C二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11．(12分)乱扔废旧电池会导致严重的环境污染，一节废电池就是一颗“炸弹”。某同学用废干电池内的黑色固体(可能含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质)进行如下实验：黑色固体eq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(①))溶解eq\o(→,\s\up7(②))过滤eq\o(→,\s\up7(③))固体灼烧(1)上述三步操作中都用到的一种玻璃仪器是________________________________________________________________________。(2)将灼烧后的固体移入试管，滴加双氧水，能迅速产生一种使余烬的木条复燃的气体，由此推断黑色固体中含有MnO2，它在该反应中的作用为____________，写出该反应的化学方程式：______________________。MnO2有一定的氧化性，请写出一个MnO2作氧化剂的反应的化学方程式：________________________________________。(3)验证步骤②的滤液中含有NHeq\o\al(＋,4)，下面是某一实验方案记录片段．请填写下列空白：实验过程：________________________________________________________。实验现象：有刺激性气味的气体产生。写出该实验中反应的离子方程式：_____________________________________。解析：(1)在溶解、过滤、灼烧等操作中，都要用到的玻璃仪器是玻璃棒。(2)MnO2在H2O2的分解中起催化剂的作用。2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑。MnO2与浓盐酸反应制取氯气时，MnO2作氧化剂：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3)对于NHeq\o\al(＋,4)的检验，通常采用浓NaOH溶液和红色石蕊试纸，原理为：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。答案：(1)玻璃棒(2)催化剂2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(合理即可)(3)取适量②的滤液于试管中，加入NaOH的浓溶液，加热NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O12．(12分)某溶液中可能含有COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)三种离子中的一种或两种。为探究其组成，取出两份相同的样品溶液于试管中，向一份样品溶液中加入过量的盐酸，产生无色气泡；向另一份样品溶液中滴加过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀。请设计合理实验步骤，在此实验的基础上做进一步的实验验证，给出实验结论。仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、量筒、集气瓶、铁架台、漏斗、滤纸、酒精灯、1mol·L－1硫酸、2mol·L－1盐酸、2mol·L－1硝酸、1mol·L－1氯化钡、澄清石灰水、蒸馏水。完成下列探究过程：(1)提出假设：假设1：溶液中只存在COeq\o\al(2－,3)。假设2：_____________________________________________________________。假设3：_____________________________________________________________。假设4：溶液中存在SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)(2)基于假设4，设计出实验方案，将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。(可不填满，也可增加步骤)步骤编号实验操作预期现象和结论①②③④解析：(1)向一份样品溶液中加入过量的盐酸，产生无色气泡，说明溶液中含有COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)中的一种或两种；向另一份样品溶液中滴加过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明溶液中可能有COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中的一种或两种。故溶液中离子的存在有四种可能性：①溶液中只存在COeq\o\al(2－,3)；②溶液中存在COeq\o\al(2－,3)和HCOeq\o\al(－,3)；③溶液中存在COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,4)；④溶液中存在HCOeq\o\al(－,3)和SOeq\o\al(2－,4)。(2)欲证明溶液中只有HCOeq\o\al(－,3)和SOeq\o\al(2－,4)，只需要在此实验基础上增加一个排除COeq\o\al(2－,3)存在的实验即可。故可先向溶液中加入过量的氯化钡溶液过滤，然后向生成的白色沉淀中滴加过量的盐酸，观察沉淀是否溶解，沉淀不溶解，说明原溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)，而无COeq\o\al(2－,3)；向滤液中加入稀硝酸或稀盐酸来证明HCOeq\o\al(－,3)的存在。答案：(1)假设2：溶液中存在COeq\o\al(2－,3)和HCOeq\o\al(－,3)假设3：溶液中存在COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,4)(2)步骤编号实验操作预期现象和结论①用胶头滴管取少量样品溶液加入试管中，再用胶头滴管取过量的1mol·L－1氯化钡溶液并滴加到此试管中，充分反应后，静置，然后过滤，将沉淀和滤液分别装入另外的两个试管中产生白色沉淀②向装有沉淀的试管中加入过量的2mol·L－1盐酸沉淀不溶解说明原溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)，而无COeq\o\al(2－,3)③向装有滤液的试管中加入2mol·L－1盐酸出现无色气泡，说明原溶液中含有HCOeq\o\al(－,3)13．(13分)(·巢湖模拟)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程：根据上述流程回答下列问题：(1)混合①中发生反应的化学方程式为：________________________________________________________________________。(2)混合①中使用冰水的目的是______________________________________________________________________________________________。(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是________、________。操作Ⅲ一般适用于分离________混合物。(选填编号)a．固体和液体 b．固体和固体c．互不相溶的液体 d．互溶的液体(4)混合②中加入Na2SO3的目的是________。(5)纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色，于是甲乙丙同学设计了简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3＋，则用于证明该假设所用的试剂为________，若假设成立，可观察到的现象为____________。乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为________，其用于证明该假设所用的试剂为____________。解析：(1)SO2具有还原性，Br2具有氧化性，能发生反应SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4。(2)降低体系温度，可以增大SO2气体在水中的溶解性，同时防止溴挥发。(3)操作Ⅱ是分离固体和溶液，采用过滤；操作Ⅲ是分离相互溶解的液体，采用蒸馏的方法。(4)Na2SO3具有还原性，可以将溴单质还原为溴离子，从而除去粗品中未反应完的溴。(5)Fe3＋、Br2的检验方法。答案：(1)SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4(2)降低体系温度，防止溴挥发，使反应完全(3)过滤蒸馏d(4)除去粗品中未反应完的溴(5)KSCN溶液溶液变成红色含有Br2CCl414．(13分)(·宝鸡模拟)某矿抽出的废液中含有大量的K＋、Cl－、Br－，还有少量的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)。某研究性学习小组获取这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2)，他们设计了如下流程：可供试剂a、b的选择试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2、KMnO4(H＋)溶液、稀盐酸。请根据以上流程，回答相关问题：(1)试剂a应该选用_________________________________________________。(2)操作①、②、③、④、⑤的名称是________(填字母)。A．萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶B．萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶C．分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶D．萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶(3)除去无色液体Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)，选出b所代表的试剂，按滴加顺序依次是________(填化学式)。(4)调节pH的作用是__________________________________________________，操作方法是_________