2024高考化学一轮复习第一部分考点33物质的检验分离与提纯强化训练含解析

PAGE12-考点33物质的检验、分别与提纯[题组一基础小题]1．下列物质提纯的方法正确的是()A．除去混在NO2气体中的NO：将气体与过量O2混合B．除去混在CO2气体中的SO2：将气体依次通过足量酸性KMnO4溶液和浓硫酸C．除去KCl溶液中的K2CO3：加入过量的BaCl2溶液后过滤D．除去乙酸中混有的乙醇：向混合液中加入生石灰后蒸馏答案B解析A项若氧气过量，NO2中会混有新的杂质O2，A项错误；B项能够得到干燥的CO2，B项正确；C项加入过量的BaCl2溶液，溶液中会混有Ba2＋，C项错误；D项加入生石灰会与乙酸反应，D项错误。2．关于某溶液所含离子的检验方法和结论正确的是()A．加入NaOH溶液，有白色沉淀生成，则原溶液中肯定含有Al3＋B．加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加稀盐酸沉淀不消逝，则原溶液中肯定含有Cl－C．加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中肯定含有COeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,3)D．某无色溶液焰色反应呈黄色，则该溶液中肯定含有Na＋答案D解析选项A不能解除Mg2＋等的干扰；选项B不能解除SOeq\o\al(2－,4)、SiOeq\o\al(2－,3)等的干扰；选项C不能解除HCOeq\o\al(－,3)、HSOeq\o\al(－,3)的干扰。3．某同学为检验某溶液中是否含有NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、Fe3＋等离子，进行了下图所示的试验操作。下列由该试验能得到的正确结论是()A．原溶液中肯定含有NHeq\o\al(＋,4)B．原溶液中肯定含有SOeq\o\al(2－,4)C．原溶液中肯定含有Cl－D．原溶液中肯定含有Fe3＋答案A解析第①步中，酸性条件下NOeq\o\al(－,3)具有强氧化性，故若溶液中含有SOeq\o\al(2－,3)、Fe2＋，第①步操作也会生成BaSO4沉淀，第③步操作也会出现红色溶液，B、D错误；第①步操作中加入了盐酸，故通过第②步产生的沉淀AgCl不能推断溶液中是否含有Cl－，C错误；第④步操作生成的气体为氨气，说明溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)。4．用下列试验装置完成对应试验(部分仪器已省略)，操作正确并能达到试验目的的是()答案B解析A项中I2受热升华，NH4Cl受热分解，冷却后又化合，故不能用加热法分别；C项中未用玻璃棒引流；D项应“进步短出”。5．某化学爱好小组在课外活动中，对某一份溶液的成分(已知不含还原性离子)进行了检测，其中三次检测结果如下表所示：检测序号溶液中检测出的离子组合第一次KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl其次次KCl、AlCl3、Na2SO4、K2CO3第三次Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl则下列说法合理的是()A．三次检测结果都正确B．该溶液中的阳离子无法推断C．为了检验SOeq\o\al(2－,4)，应先加过量稀硝酸，再滴加Ba(NO3)2，视察是否有沉淀现象D．为了确定是否存在COeq\o\al(2－,3)，可以向其中滴加CaCl2溶液，视察是否有沉淀现象答案C解析由于其次组中的AlCl3与K2CO3发生相互促进的水解反应，故不能共存，A错误；阳离子可以通过焰色反应确定，B错误；加入CaCl2溶液时，SOeq\o\al(2－,4)也可能形成沉淀，无法确定肯定存在COeq\o\al(2－,3)，D错误。[题组二高考小题]6．(2024·全国卷Ⅱ)下列试验现象与试验操作不相匹配的是()试验操作试验现象A向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置溶液的紫色渐渐褪去，静置后溶液分层B将镁条点燃后快速伸入集满CO2的集气瓶集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生C向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸有刺激性气味气体产生，溶液变浑浊D向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液黄色渐渐消逝，加KSCN后溶液颜色不变答案A解析乙烯中含有双键，可以使高锰酸钾酸性溶液褪色，静置后溶液不分层，A不匹配；镁条与二氧化碳在点燃条件下反应的化学方程式为2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up17(点燃))2MgO＋C，所以集气瓶中产生浓烟，并有黑色颗粒产生，B匹配；依据反应Na2S2O3＋2HCl=2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O，SO2为有刺激性气味的气体，硫是淡黄色沉淀，可使溶液变浑浊，C匹配；依据反应2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，可得随Fe3＋渐渐消耗，黄色渐渐消逝，加KSCN溶液后，溶液颜色不变，D匹配。7．(2024·北京高考)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是()物质(括号内为杂质)除杂试剂AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉BNaCl溶液(MgCl2)NaOH溶液、稀HClCCl2(HCl)H2O、浓H2SO4DNO(NO2)H2O、无水CaCl2答案B解析A中除杂时发生的反应为Fe＋2FeCl3=3FeCl2，该反应属于氧化还原反应；B中除杂时发生的反应为MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl、NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，上述两个反应均不属于氧化还原反应；C中HCl极易溶于水，但Cl2也能溶于水且发生反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，除杂试剂选用错误，应选用饱和食盐水除HCl；D中除杂时发生的反应为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，该反应为氧化还原反应。8．(2024·浙江4月选考)下列操作或试剂的选择不合理的是()A．可用蒸发结晶的方法从碘水中提取碘单质B．可用灼烧法除去氧化铜中混有的铜粉C．可用硫酸鉴别碳酸钠、硅酸钠和硫酸钠D．可用含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液鉴别乙醇、乙醛和乙酸答案A解析I2易升华，蒸发结晶不宜用于易升华的物质的分别，A项不合理；灼烧时氧化铜中的铜粉可被氧化为氧化铜，B项合理；硫酸和碳酸钠反应可生成CO2气体，与硅酸钠反应产生硅酸沉淀，与硫酸钠不反应，可以鉴别，C项合理；含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液与乙醇不反应，与乙醛加热时反应生成砖红色沉淀，与足量乙酸反应后变为蓝色溶液，可以鉴别，D项合理。9．(2024·江苏高考)依据下列试验操作和现象所得到的结论正确的是()选项试验操作和现象试验结论A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡，无白色沉淀苯酚浓度小B向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解部分Na2SO3被氧化C向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4，加热；再加入银氨溶液，未出现银镜蔗糖未水解D向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色溶液中含Br2答案B解析向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡，无白色沉淀，可能的缘由是溴水的量太少，A错误；向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解，说明白色沉淀中含有硫酸钡，证明部分Na2SO3被氧化，B正确；银镜反应须要在碱性环境中进行。操作中未出现银镜，不能说明蔗糖未水解，C错误；向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色，该溶液中也可能含有Fe3＋，Fe3＋也能将I－氧化为单质碘，D错误。10．(2024·天津高考)以下试验设计能达到试验目的的是()试验目的试验设计A除去NaHCO3固体中的Na2CO3将固体加热至恒重B制备无水AlCl3蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液C重结晶提纯苯甲酸将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶D鉴别NaBr和KI溶液分别加新制氯水后，用CCl4萃取答案D解析加热至恒重得到的是Na2CO3，A错误；AlCl3易发生水解，加热AlCl3溶液时，AlCl3水解生成的HCl易挥发，从而得不到无水AlCl3。要制备无水AlCl3应在HCl氛围中加热蒸发，B错误；苯甲酸在热水中溶解度高，主要提纯步骤应为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤出晶体，C错误；NaBr和KI都能与氯水反应，分别有Br2和I2生成，Br2的四氯化碳溶液呈橙红色，I2的四氯化碳溶液呈紫红色，可以鉴别，D正确。[题组三模拟小题]11．(2024·东北三省三校联考)下列检测方法合理的是()选项试验检测方法A向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，确认制得胶体用一束平行光照耀B确认铜与浓硫酸反应生成CuSO4向反应后的溶液中加入水C确定氢氧化钠标准溶液滴定未知浓度的醋酸溶液的终点以甲基橙为指示剂D检验乙烯中混有SO2将气体通入溴水中答案A解析A项，可以用丁达尔效应检验胶体的生成，正确；B项，反应后有大量浓硫酸剩余，应把反应后的溶液沿着烧杯内壁渐渐加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，错误；C项，甲基橙的变色范围是3.1～4.4，pH大于4.4时溶液呈黄色，应运用酚酞作指示剂，错误；D项，乙烯可以与溴水发生加成反应使之褪色，SO2可以与溴水发生氧化还原反应使之褪色，无法检测，错误。12．(2024·山东师大附中高三模拟)下列有关从海带中提取碘的试验原理和装置能达到试验目的的是()A．用装置甲灼烧碎海带B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2D．用装置丁汲取氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气答案B解析灼烧碎海带应用坩埚，A错误；海带灰的浸泡液用过滤法分别，以获得含I－的溶液，B正确；MnO2与浓盐酸反应制Cl2须要加热，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，C错误；Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小，不能用饱和NaCl溶液汲取尾气Cl2，尾气Cl2通常用NaOH溶液汲取，D错误。13．(2024·北京东城高三期末)由下列试验现象肯定能得出相应结论的是()答案A解析澄清石灰水变浑浊，说明物质分解产生了CO2，干脆加热的Na2CO3没有分解，反而间接加热的NaHCO3分解了，说明白热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，A项正确；右侧棉球变蓝说明生成了I2，既可能是Br2氧化了I－，也可能是Cl2氧化了I－，所以无法比较Br2和I2的氧化性强弱，B项错误；从生成淡黄色沉淀这一现象可以得出的结论是：AgCl的溶解度大于AgBr，由于AgCl的量相对较足够，从生成黄色沉淀这一现象可以得出的结论是：AgCl的溶解度大于AgI；因此仅依据所给的试验操作和现象，无法推断AgBr和AgI的溶解度相对大小，C项错误；盐酸具有挥发性，挥发出的盐酸也能使Na2SiO3溶液中出现浑浊：2HCl＋Na2SiO3=H2SiO3↓＋2NaCl，不能证明H2CO3的酸性强于H2SiO3，不能说明非金属性C大于Si，D项错误。[题组一基础大题]14．已知废旧干电池中的填充物主要有二氧化锰、炭黑、氯化锌、氯化铵、淀粉糊、Mn2O3、ZnO、FeO、汞的化合物等。某试验小组的同学拟回收废旧电池中的成分，主要操作流程如下图：试回答下列问题：(1)步骤①用玻璃棒搅拌的目的是__________________；步骤②过滤后，滤液中的主要溶质有________(填化学式)；步骤③中灼烧的目的是____________________。(2)经过步骤③得到的是粗制二氧化锰，要得到精制的二氧化锰还需将粗制二氧化锰用稀硝酸洗涤后再用蒸馏水洗涤，稀硝酸的作用是________________________。(3)写出步骤④中发生反应的化学方程式：_________________________，经过步骤②得到的固体干燥后，用氯酸钾与之混合加热的试验________(填“能”或“不能”)代替试验④。(4)已知NH4Cl和ZnCl2的溶解度(g/100g水)如下表：温度(℃)2030406080NH4Cl37.241.445.855.265.6ZnCl2396437452541614从滤液中分别NH4Cl和ZnCl2的方法是________________________。(5)从有害物质必需特别处理的角度考虑，上述设计不合理的地方是________________________。答案(1)促进废干电池筒中的可溶性物质溶解ZnCl2、NH4Cl除去其中的炭黑和淀粉(2)除去其中的低价锰的氧化物和其他金属化合物(3)2H2O2eq\o(=,\s\up17(MnO2))2H2O＋O2↑不能(4)结晶(重结晶)(5)没有回收有害物质汞，在试验过程中会产生汞蒸气，污染环境解析(1)溶解时用玻璃棒搅拌的主要目的是加速其中的可溶性电解质溶解于水；废干电池中的氯化铵和氯化锌可溶于水进入滤液中；灼烧的目的是除去滤渣中的炭黑和淀粉等。(2)Mn2O3及其他金属氧化物能溶于稀硝酸，MnO2不溶于稀HNO3从而分别。(3)二氧化锰能催化过氧化氢分解放出氧气，从而间接检验二氧化锰，干脆用含有机物的不纯二氧化锰与氯酸钾作用会引起爆炸。(4)由溶解度数据知，NH4Cl和ZnCl2的溶解度相差很大，先蒸发溶剂，然后冷却结晶就可得到较纯净的氯化铵晶体。[题组二高考大题]15．(2024·全国卷Ⅱ)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点234.5℃，100℃以上起先升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%～5%、单宁酸(Ka约为10－6，易溶于水及乙醇)约3%～10%，还含有色素、纤维素等。试验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。索氏提取装置如图所示。试验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题：(1)试验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是_________________________。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒________。(2)提取过程不行选用明火干脆加热，缘由是_____________。与常规的萃取相比，采纳索氏提取器的优点是____________________________。(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是____________________________。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有________(填标号)。A．直形冷凝管 B．球形冷凝管C．接收瓶 D．烧杯(4)浓缩液加生石灰的作用是中和________和汲取________。(5)可采纳如图所示的简易装置分别提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝聚，该分别提纯方法的名称是________。答案(1)增加固液接触面积，提取充分沸石(2)乙醇易挥发，易燃运用溶剂量少，可连续萃取(萃取效率高)(3)乙醇沸点低，易浓缩AC(4)单宁酸水(5)升华解析(1)为提高浸取速率，常将反应物研细，增大固体与液体的接触面积；由于有机物的沸点低，加热时易沸腾，因此常加入沸石，防止液体暴沸。(2)乙醇的沸点低，易挥发、易燃烧，明火加热温度高，会导致乙醇挥发、燃烧，因此不能选用明火干脆加热。依据索氏萃取的原理描述可知，采纳索氏提取器的优点是溶剂的用量削减，可连续萃取(萃取效率高)。(3)由于提取液需“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂，所以与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是乙醇沸点低，易浓缩。“蒸馏浓缩”需选用的仪器有圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管、直形冷凝管(球形冷凝管的主要用途是使气体冷却回流)、接收瓶等。(4)茶叶中含单宁酸，加入生石灰的目的是中和单宁酸，同时汲取水分。(5)粉状的咖啡因在蒸发皿中受热，在扎有小孔的滤纸上凝聚变为固体，此过程称为升华。16．(2024·天津高考)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：Ⅰ.采样采样步骤：①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。(1)A中装有无碱玻璃棉，其作用是________。(2)C中填充的干燥剂是(填序号)________。a．碱石灰b．无水CuSO4c．P2O(3)用试验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D(装有碱液)相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。(4)采样步骤②加热烟道气的目的是________________。Ⅱ.NOx含量的测定将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NOeq\o\al(－,3)，加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液，加入V1mLc1mol·L－1FeSO4标准溶液(过量)，充分反应后，用c2mol·L－1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗V2mL。(5)NO被H2O2氧化为NOeq\o\al(－,3)的离子方程式是_______________________。(6)滴定操作运用的玻璃仪器主要有____________。(7)滴定过程中发生下列反应：3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=NO↑＋3Fe3＋＋2H2OCr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O则气样中NOx折合成NO2的含量为______________mg·m－3。(8)推断下列状况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。若缺少采样步骤③，会使测试结果________。若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果________。答案Ⅰ.(1)除尘(2)c(3)(4)防止NOx溶于冷凝水Ⅱ.(5)2NO＋3H2O2=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋2H2O(6)锥形瓶、酸式滴定管(7)eq\f(23c1V1－6c2V2,3V)×104(8)偏低偏高解析Ⅰ.(1)A的过程叫“过滤”，所以其中玻璃棉的作用肯定是除去烟道气中的粉尘。(2)碱石灰是碱性干燥剂可能与NOx反应，所以不能运用。硫酸铜的吸水实力太差，一般不用做干燥剂，所以不能运用。五氧化二磷是酸性干燥剂，与NOx不反应，所以选项c正确。(3)试验室通常用洗气瓶来汲取气体，与D作用相同应当在洗气瓶中加入强碱(氢氧化钠)溶液。(4)加热烟道气的目的是避开水蒸气冷凝后，NOx溶于水中。Ⅱ.(5)NO被H2O2氧化为硝酸，所以反应的离子方程式为：2NO＋3H2O2=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋2H2O。(6)滴定中运用酸式滴定管(本题中的试剂都只能运用酸式滴定管)和锥形瓶。(7)用c2mol·L－1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗V2mL，此时加入的Cr2Oeq\o\al(2－,7)为eq\f(c2V2,1000)mol；所以过量的Fe2＋为eq\f(6c2V2,1000)mol；则与硝酸根离子反应的Fe2＋为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c1V1,1000)－\f(6c2V2,1000)))mol；所以硝酸根离子为eq\f(\f(c1V1,1000)－\f(6c2V2,1000),3)mol；依据氮原子守恒，硝酸根离子与NO2的物质的量相等。考虑到配制100mL溶液取出来20mL进行试验，所以NO2为eq\f(5\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c1V1,1000)－\f(6c2V2,1000))),3)mol，质量为46×eq\f(5\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c1V1,1000)－\f(6c2V2,1000))),3)g，即eq\f(230c1V1－6c2V2,3)mg。这些NO2是VL气体中含有的，所以含量为eq\f(230c1V1－6c2V2,3V)mg·L－1，即为1000×eq\f(230c1V1－6c2V2,3V)mg·m－3。(8)若缺少采样步骤③，装置中有空气，而实际测定的是烟道气和空气混合气体中NOx的含量，测定结果必定偏低