2024高考化学一轮复习第十章化学实验第31讲物质的检验分离和提纯课时作业含解析

PAGE7-第31讲物质的检验、分别和提纯建议用时：40分钟满分：100分一、选择题(本题共5小题，每小题只有一个选项符合题意)1．下列各组混合物的分别和提纯方法正确的是()A．用萃取法分别汽油和水的混合液B．用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3C．干脆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，应运用分液的方法进行分别，A错误；NaCl的溶解度随温度改变较小，而KNO3的溶解度随温度改变较大，故可用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3，B正确；干脆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．下列各组混合物，运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，不能分别、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。3．除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)，所选用的除杂试剂及分别方法或操作均正确的是()选项物质除杂试剂分别方法或操作ABaCO3(BaSO4)饱和Na2CO3溶液搅拌、过滤BCO(CO2)CuO粉末通过灼热的CuO粉末CSO2[SO3(g)]饱和Na2SO3溶液洗气D苯(Br2)水分液答案A解析加入饱和Na2CO3溶液，Qc(BaCO3)>Ksp(BaCO3)，Ba2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)BaCO3(s)，消耗Ba2＋使BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)不断向正反应方向移动从而使BaSO4沉淀转化为BaCO3沉淀，然后过滤，A正确；CO与CuO加热反应生成二氧化碳，没有除去杂质CO2，CO反而变为CO2，应当用氢氧化钠溶液进行洗气，B错误；SO2能够与饱和Na2SO3溶液反应生成亚硫酸氢钠，主要成分削减了，应当用浓硫酸或饱和亚硫酸氢钠溶液进行洗气，C错误；溴在水中溶解度较小，不能达到除去溴的目的，应当用氢氧化钠溶液除去溴，然后分液，D错误。4．对某溶液中部分别子的定性检测流程如下。相关分析正确的是()A．步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液B．可以用潮湿的蓝色石蕊试纸检验生成的无色气体C．步骤②反应为Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑D．Fe2＋遇铁氰化钾溶液显蓝色答案A解析步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液，反应生成的无色气体为氨气，红褐色沉淀为氢氧化铁，X溶液为偏铝酸钾，A正确；无色气体是氨气，可以用潮湿的红色石蕊试纸检验，B错误；步骤②反应为AlOeq\o\al(－,2)＋H2O＋HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)，C错误；Fe2＋遇铁氰化钾产生蓝色沉淀，D错误。5．(2024·贵州重点中学高考教学质量测评)下列试验操作能达到目的的是()A．将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中即可得到氢氧化铁胶体B．用排水法收集铜粉和浓硝酸反应产生的NO2气体C．向某溶液中滴入BaCl2溶液，再滴入稀盐酸，视察有无沉淀生成以检验该溶液中是否含SOeq\o\al(2－,4)D．试验室用溴和苯反应制备溴苯，得到粗溴苯后，经过水洗、NaOH溶液洗涤、水洗、干燥、蒸馏等步骤可得到较纯净的溴苯答案D解析制备氢氧化铁胶体时，应当将饱和氯化铁溶液加入沸水中，不能用氢氧化钠溶液，A错误；NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮，不能用排水法收集NO2气体，B错误；氯化钡能形成不溶于盐酸的硫酸钡或氯化银沉淀，故不肯定含有硫酸根离子，也可能是银离子，C错误；粗溴苯中含有苯、溴苯、溴化铁和溴，提纯时，先用水洗，可除去溴化铁和少量溴，然后加入NaOH溶液洗涤，可除去溴，再用水洗除去碱液，经干燥后进行蒸馏可得溴苯，D正确。二、选择题(本题共4小题，每小题有一个或两个选项符合题意)6．用试纸检验气体的性质是一种重要的试验方法。如图所示的试验中(可以加热)，下列试纸的选用、现象、对应结论都正确的一项是()试剂B潮湿试纸A现象结论A碘水淀粉试纸变蓝碘具有氧化性B浓氨水，生石灰红色石蕊试纸变蓝氨气为碱性气体CNa2SO3，硫酸品红试纸褪色SO2具有漂白性DCu，浓硝酸淀粉­KI试纸变蓝NO2为酸性气体答案BC解析A项，淀粉遇I2变蓝是I2的特性，而不体现氧化性，错误；D项，NO2使淀粉­KI试纸变蓝是因为NO2氧化KI生成了单质碘，体现了NO2的氧化性，错误。7．(2024·内江高三调研)下列试验的试剂、装置选用不合理的是()选项试验目的选用试剂选用装置A除去Cl2中少量的HCl、H2O试剂a为饱和氯化钠溶液甲B除去NH3中少量的H2O试剂b为无水氯化钙乙C除去H2中少量的HCl、H2O试剂b为碱石灰乙D除去N2中少量的O2足量铜网丙答案B解析A选项合理，甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCl，浓硫酸可除去H2O；B选项不合理，干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也汲取NH3；C选项合理，干燥管中的碱石灰的主要成分为生石灰与氢氧化钠，可除去HCl和H2O；D选项合理，在加热条件下，O2可与丙装置中的铜网反应而被除去。8．除去下列物质中所含少量杂质的设计正确的是()选项物质杂质试剂提纯方法ABaSO4BaCO3水溶解、过滤、洗涤BCO2SO2饱和Na2CO3溶液洗气C乙酸乙酯乙酸稀NaOH溶液混合振荡、静置分液D蛋白质葡萄糖浓(NH4)2SO4溶液盐析、过滤、洗涤答案D解析BaSO4和BaCO3均不溶于水，不能用溶解、过滤、洗涤的方法分别，A项错误；CO2和SO2都能与饱和Na2CO3溶液反应，B项错误；乙酸乙酯在稀NaOH溶液中能发生水解，C项错误；蛋白质在浓(NH4)2SO4溶液中溶解度降低，发生盐析，葡萄糖能溶于(NH4)2SO4溶液中，过滤洗涤即可除去葡萄糖，D项正确。9．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该溶液进行如下试验：(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；(2)其次份加足量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。依据上述试验，以下推想错误的是()A．100mL溶液中含0.01molCOeq\o\al(2－,3)B．Cl－可能存在C．Ba2＋肯定不存在D．Mg2＋可能存在答案AD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，故溶液中肯定含有NHeq\o\al(＋,4)，并且物质的量为0.04mol；(3)不溶于盐酸的2.33g沉淀为硫酸钡，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，故原溶液中肯定存在COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，则肯定没有Mg2＋、Ba2＋；再依据电荷守恒，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，故原溶液中肯定有K＋，至少为0.02mol；综合以上可以得出，肯定存在的离子有：NHeq\o\al(＋,4)、K＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，肯定没有的离子Mg2＋、Ba2＋，可能存在Cl－，则A、D错误。三、非选择题(本题共2小题)10．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，进行了如下试验：Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃视察)。Ⅱ.取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液后无明显改变。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，此时溶液依旧澄清，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＋、Cu2＋Cl－、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)(2)3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O(3)1.6解析(1)依据试验Ⅰ可知原溶液中不存在K＋；依据试验Ⅱ可知原溶液中不存在Fe3＋；依据试验Ⅲ可推断，生成的无色气体为NO，NO遇空气生成红棕色的NO2，推知原溶液中存在NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋，又由于溶液中阴离子种类不变，所以肯定存在Cl－，COeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)能与加入的盐酸反应导致阴离子发生改变，所以COeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)不存在；依据试验Ⅳ可知原溶液中存在SOeq\o\al(2－,4)。肯定存在的阴离子有Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)，已经确定的阳离子有Fe2＋，由于阴、阳离子浓度均为0.1mol/L，依据电荷守恒可确定肯定存在Cu2＋，而不存在Al3＋。(2)在酸性环境中，Fe2＋被NOeq\o\al(－,3)氧化为Fe3＋，同时生成NO、H2O，其反应的离子方程式为3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(3)加入NaOH溶液后，Cu2＋、Fe2＋与NaOH溶液反应分别生成Cu(OH)2、Fe(OH)2，充分反应后过滤、洗涤、灼烧至恒重最终得到CuO和Fe2O3固体，依据原子守恒可知得到0.01molCuO,0.005molFe2O3，其总质量为0.01mol×80g/mol＋0.005mol×160g/mol＝1.6g。11．(2024·资阳市高三其次次诊断)乙二酸()又名草酸，是生物体的一种代谢产物；现设计如下试验探究草酸分解反应的产物。资料查阅：Ⅰ.草酸熔点为102℃，150～160℃升华，157℃时起先分解。在人体中C2Oeq\o\al(2－,4)简单与钙离子形成草酸钙导致肾结石。Ⅱ.PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO＋PdCl2＋H2O=CO2＋2HCl＋Pd(黑色粉末)。(1)A中盛放草酸的玻璃仪器的名称是______________，试验中视察到B中CuSO4粉末变蓝，相关化学方程式为______________________。(2)装置E中的试剂为________，当视察到____________(填现象)，可以证明有CO气体生成。(3)下面是该试验过程中的相关操作，正确的操作依次为________(填入下列步骤的字母)。A．向装置中通入适量N2B．点燃酒精灯C．检查装置气密性D．装入相关试剂E．再次通入N2并熄灭酒精灯(4)为精确证眀A中有CO2气体产生，需取少量C中沉淀于试管中，滴加过量盐酸并视察是否有气泡产生，其目的是__________________________，草酸分解反应的化学方程式为______________________。(5)试验过程中，学生提出装置A应改为装置F，请结合信息分析其缘由是__________________________________________________________________；假如草酸粉末溅入眼睛里，