2022高考化学一轮复习练习-物质的分离与提纯习题

物质的分离和提纯习题A组1．(·湖北宜昌第一次调研)关于下列实验装置的叙述正确的是(B)A．装置①可用于提纯胶体B．装置②可用于排空气法收集气体，可收集CO2、NH3、H2等C．装置③可用于吸收SO2D．装置④可用于验证浓硫酸具有强氧化性[解析]胶体可以透过滤纸，不能用过滤的方法提纯，应用“渗析”法，A项错误；装置②从a口进气可收集密度比空气大的CO2，从b口进气可收集密度比空气小的NH3、H2，B项正确；装置③吸收SO2时应将导气管伸入液面下且缺少出气导管，C项错误；浓硫酸与铜的反应需要加热，D项错误。2．(·福建联考)下列关于物质性质或检验的叙述不正确的是(D)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)[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。3．(·山东重点中学联考)下列物质中杂质(括号内为杂质)的检验试剂、除杂试剂和除杂方法都正确的是(B)物质及其杂质检验试剂除杂试剂除杂方法AHCl(Cl2)湿润的淀粉KI试纸饱和食盐水洗气BC2H5OH(H2O)无水硫酸铜粉末生石灰蒸馏CCO2(SO2)品红溶液饱和碳酸钠溶液洗气DNH4Cl(I2)淀粉溶液无加热[解析]本题考查物质的检验、分离和提纯。用饱和食盐水除去的是HCl，A项错误；用无水硫酸铜粉末可检验C2H5OH中的H2O，加入生石灰，CaO与H2O反应生成Ca(OH)2，再通过蒸馏即可得到C2H5OH，从而将C2H5OH中的H2O除去，B项正确；CO2可与Na2CO3溶液反应，除去CO2中的SO2，应用饱和NaHCO3溶液，C项错误；直接加热会导致NH4Cl分解，D项错误。4．(·河北名校联考)用下列实验装置进行相应实验，设计正确且能达到实验目的是(C)A．用图1所示装置制取少量H2B．用图2所示装置分离K2CO3溶液和苯的混合物C．用图3所示装置验证Na和水反应的热效应D．用图4所示的装置蒸干AlCl3溶液制备无水AlCl3[解析]图1所示装置中长颈漏斗的下端导管口必须伸入到液面以下，否则气体会从漏斗逸出，A错误；K2CO3溶液和苯互不相溶，用分液的方法分离，B错误；左侧试管密封，Na和水的反应放热，左侧试管内压强增大，则U形管左侧液面下降，右侧液面上升，C正确；蒸干AlCl3溶液，得到的是Al(OH)3晶体，灼烧时得到Al2O3，D错误。5．(·广东惠州模拟)某阳离子为钠离子的溶液中，可能含有SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、Cl－中的一种或几种，只取原溶液一次，便能一一检验其中存在的阴离子。下列加入试剂的顺序最合理的是(A)A．HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3B．Ba(NO3)2、AgNO3、HNO3 B．Ba(NO3)2、AgNO3、HNO3C．酚酞、Ba(NO3)2、AgNO3D．HCl、BaCl2、AgNO3 D．HCl、BaCl2、AgNO3 D．HCl、BaCl2、AgNO3[解析]抓住题中要求“一一检验其中存在的阴离子”，即每加一种试剂只与一种离子反应且有明显现象。A项，加入过量的HNO3，若有气体产生，说明有COeq\o\al(2－,3)，否则没有；继续加入过量的Ba(NO3)2，若有白色沉淀生成，说明有SOeq\o\al(2－,4)，否则没有；向②的上层清液中再加入AgNO3，若有白色沉淀生成，说明有Cl－，否则没有，B、C项中加入Ba(NO3)2后，SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)都会形成白色沉淀，无法确定到底存在哪种离子；D项中加入HCl、BaCl2均引入了Cl－，无法判断原溶液中是否有Cl－，因此B、C、D均不正确。6．(·辽宁大连双基测试)有a、b、c、d、e五种气体，现进行下列实验：实验操作实验现象①a和b混合气体变红棕色②c和d混合产生白烟③c和e分别通入少量溴水中溴水都变成无色透明液体④b和e分别通入氢硫酸中都产生淡黄色浑浊则a、b、c、d、e依次可能是(C)A．O2、NO、HCl、NH3、CO2B．O2、NO、NH3、HCl、SO2 B．O2、NO、NH3、HCl、SO2C．NO、O2、NH3、HCl、SO2D．HCl、CO2、NH3、H2S、CH4 D．HCl、CO2、NH3、H2S、CH4[解析]由①a和b混合，气体变为红棕色，可知生成NO2，a和b中一种为NO，另一种为O2；由②c和d混合产生白烟可知，生成固体，则c和d中一种为NH3，另一种为HCl气体；由③c、e分别通入少量溴水中，溴水变为无色透明液体，可知c为NH3，则d为HCl，e为SO2等可以与Br2反应的还原性气体；由④b、e分别通入氢硫酸中，都产生淡黄色浑浊，可知b、e具有氧化性，则b为O2，e为SO2。综上所述，可知a、b、c、d、e依次可能是NO、O2、NH3、HCl、SO2。7．(·衡水检测)某无色溶液X，由Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)、MnOeq\o\al(－,4)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中的若干种离子组成，取溶液进行如下连续实验：(1)气体A的成分是(填化学式，下同)__CO2___，气体B的成分是__NH3___。(2)X溶液中一定存在的离子是__COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)、Na＋___。(3)写出步骤①中发生反应的所有离子方程式：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑、AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O。(4)写出步骤②中形成白色沉淀的离子方程式：Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑。(5)通过上述实验，溶液X中不能确定是否存在的离子是__SOeq\o\al(2－,4)___；只要设计一个简单的后续实验就可以确定该离子是否存在，该方法是__在沉淀乙中加入足量盐酸，若白色沉淀能完全溶解，则X中不存在SOeq\o\al(2－,4)；若不完全溶解，则X中存在SOeq\o\al(2－,4)___。B组8．(·湖南六校联盟联考)海洋一个巨大的资源宝库，海水开发利用的部分过程如图所示。下列有关说法不正确的是(C)A．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯B．工业生产中常选用石灰乳作为Mg2＋的沉淀剂C．第②步的反应条件是：在空气中直接加热D．第③步到第⑤步的目的是富集溴元素[解析]粗盐中含有Ca2＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质离子，故先除杂得到NaCl和KCl的混合溶液，而NaCl的溶解度随温度变化不大，故采用重结晶可以得到较纯净的NaCl，A项正确。用石灰乳沉淀海水中的Mg2＋可降低生产成本，B项正确。由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2须在HCl气氛中进行，以抑制Mg2＋水解，C项错误。③④⑤是为了富集Br2，D项正确。9．(·江西师范大学附属中学月考)下列说法正确的是(D)①为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可②在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，该未知液中可能存在SOeq\o\al(2－,3)③淀粉与稀硫酸水浴共热后用银氨溶液检验水解产物的还原性④向某溶液中滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，则原溶液中无NHeq\o\al(＋,4)⑤用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色反应，火焰显黄色，原溶液中有Na＋，也可能有K＋A．①③④B．②③④ B．②③④C．②③⑤D．②⑤ D．②⑤10．(·山西晋商四校联考)下列实验中，所选取的分离装置与对应原理都正确的是(D)选项目的装置原理A氢氧化铁胶体的纯化①胶体粒子不能通过滤纸，离子及小分子可以通过滤纸B分离苯中的溴苯③苯(0.88g/mL)和溴苯(1.5g/mL)的密度不同C粗盐提纯②NaCl在水中的溶解度很大D除去环己醇中的环己烯④环己醇的沸点(161℃)与环己烯的沸点(83℃)相差较大[解析]氢氧化铁胶体的纯化应该选用渗析的方法，故A错误；苯与溴苯互溶，应该选用蒸馏的方法分离，故B错误；粗盐提纯应该选用过滤的方法除去粗盐中的难溶物，故C错误；环己醇和环己烯的沸点相差较大，可以选用蒸馏的方法分离，故D正确。11．(·广东惠州第三次调研)下列实验设计能够成功的是(C)A．检验亚硫酸钠试样是否变质：试样eq\o(→,\s\up7(溶解))eq\o(→,\s\up7(滴加硝酸钡溶液))白色沉淀eq\o(→,\s\up7(滴加稀盐酸))沉淀不溶解→说明试样已变质B．除去粗盐中含有的硫酸钙杂质：粗盐eq\o(→,\s\up7(溶解))eq\o(→,\s\up7(足量碳酸钠溶液))eq\o(→,\s\up7(足量氯化钡溶液))eq\o(→,\s\up7(过滤))eq\o(→,\s\up7(滤液中滴加盐酸))eq\o(→,\s\up7(蒸发结晶))精盐C．检验某溶液中是否含有Fe2＋：试样eq\o(→,\s\up7(滴加硫氰化钾溶液))溶液颜色无变化eq\o(→,\s\up7(滴加氯水))溶液变红色→溶液中含有Fe2＋D．证明酸性条件下H2O2的氧化性比I2强NaI溶液eq\o(→,\s\up7(30%过氧化氢溶液、稀硝酸))eq\o(→,\s\up7(淀粉))溶液变蓝色→氧化性：H2O2>I2[解析]A项，加入Ba(NO3)2溶液和盐酸等于溶液中有HNO3，可将BaSO3氧化成BaSO4，无法证明试样是否变质，应使用BaCl2溶液和盐酸；B项，加入的过量的BaCl2未除去，得到的“精盐”中混有BaCl2杂质，应先加足量的氯化钡溶液，后加足量的碳酸钠溶液；D项，稀硝酸也能将I－氧化为I2，无法证明是H2O2将I－氧化，应使用稀盐酸或稀硫酸。12．(·福建莆田二十五中月考)下列关于物质的检验方法正确的是(D)A．向某种无色溶液中滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸后该沉淀不溶解，说明原溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)B．某溶液能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝，则该溶液一定为氯水或者溴水C．向某白色固体粉末中滴加稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原固体粉末中一定含有COeq\o\al(2－,3)或HCOeq\o\al(－,3)D．将某白色固体粉末与氢氧化钠浓溶液共热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明原固体中一定含有NHeq\o\al(＋,4)[解析]某溶液中加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，再加盐酸酸化，沉淀不溶解，该溶液中可能含有SOeq\o\al(2－,4)或Ag＋，故A错误；能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝，则这种气体或气体与水反应生成的物质具有氧化性，除了氯水或者溴水外，如二氧化氮等也可以，故B错误；向某白色固体粉末中滴加稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，气体可能为二氧化碳或者二氧化硫，则溶液中可能含COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)，C错误；某白色固体粉末中加入氢氧化钠浓溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，说明有氨气生成，则该固体中一定含有NHeq\o\al(＋,4)，故D正确。13．(·河北保定一模)实验室按照如图操作程序提纯某种物质，下列分析一定正确的是(C)A．操作Ⅰ一定是过滤，其目的是将固液分离B．可以提纯含少量氧化铁杂质的氧化铝C．可以提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾D．可以提纯含少量碘杂质的氯化钠[解析]试样的溶解性未知，操作Ⅰ可以是过滤，也可以是溶解，A项错误；提纯含少量氧化铁杂质的氧化铝，应向试样中加入NaOH溶液，B项错误；提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾时应使用重结晶法：先向试样中加入适量的热水制成饱和溶液，然后冷却结晶、过滤即得较纯的KNO3，其中操作Ⅰ是溶解，操作Ⅱ是结晶，操作Ⅲ是过滤，C项正确；提纯含少量碘杂质的氯化钠时一般使用加热法，使I2升华而除去，若按图示操作则是萃取分液法，除加水外，还应加入萃取剂，故D项错误。14．(·河北张家口质检)某溶液只含有K＋、Fe3＋、Cl－，Mg2＋、I－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中的几种，限用以下试剂检验：盐酸、硫酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液。设计如下实验步骤，并记录相关现象，下列叙述不正确的是(C)A．该溶液中一定有I－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、K＋B．试剂①为硝酸钡溶液C．通过在黄色溶液中加入硝酸银溶液可以检验原溶液中是否存在Cl－D．试剂②一定为盐酸[解析]由实验可知，试剂①为硝酸钡溶液，生成白色沉淀为碳酸钡和硫酸钡，则试剂②为盐酸，沉淀减少，硫酸钡不溶于盐酸，则原溶液中一定存在COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，则不含Fe3＋、Mg2＋；加试剂①过滤后的滤液中，再加试剂②盐酸，H＋、NOeq\o\al(－,3)、I－发生氧化还原反应生成I2，溶液变黄色，由于溶液呈电中性，则溶液中一定含有的阳离子为K＋。由上述分析可知，该溶液中一定有I－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、K＋，故A正确；由上述分析可知，试剂①为硝酸钡溶液，故B正确；加入足量盐酸会引入Cl－，故无法判断原溶液中是否存在Cl－，故C错误；由上述分析可知，试剂②一定为盐酸，不能为硫酸，因为碳酸钡与硫酸反应生成硫酸钡会使沉淀质量增加，不符合题意，故D正确。15．(·山西省实验中学月考)工业合成硝酸的基础是NH3的催化氧化，某实验小组在实验室中对该反应进行了探究。回答下列问题：(1)气体的制备与净化①实验室常采用装置甲制备干燥纯净的NH3，则制取NH3的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，仪器B中选取的试剂是__碱石灰___(填名称)。②该小组采用KClO3、MnO2制备纯净的O2，通过查阅资料，发现该方法制备的O2中混有Cl2杂质。图乙是该小组制备纯净O2时可能用到的装置。装置的连接顺序为C→__E→D→D→D___(部分仪器可重复使用)，其中除去Cl2时发生反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。(2)氨的催化氧化打开图中活塞h和