高考化學一輪復習 第36講 物質(zhì)的檢驗、分離和提純課時作業(yè)試題

第36講物質(zhì)的檢驗、分離和提純(建議用時：40分鐘)一、選擇題(每題6分，共72分)1．(2017·福建省高三質(zhì)檢)7瓶分別含有Cu2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Fe2＋、NHeq\o\al(＋,4)、Na＋等離子的溶液，只用一種試劑即可鑒別，該試劑是()A．KMnO4溶液 B．KSCN溶液C．NaOH溶液 D．NH3·H2O溶液答案C解析含Cu2＋的溶液呈藍色，含F(xiàn)e3＋的溶液呈黃色，含F(xiàn)e2＋的溶液呈綠色。KMnO4溶液、KSCN溶液與剩余的4種離子均不反應(yīng)，無法鑒別，故A、B錯誤；分別向剩余4種離子的溶液中逐漸加入NaOH溶液，含Al3＋的溶液先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解，含Mg2＋的溶液產(chǎn)生白色沉淀，且白色沉淀不溶解，含NHeq\o\al(＋,4)的溶液加熱時產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，含Na＋的溶液無明顯現(xiàn)象，C正確；NH3·H2O溶液無法鑒別Mg2＋和Al3＋，NHeq\o\al(＋,4)和Na＋，D錯誤。2．下列實驗裝置應(yīng)用于銅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫和硫酸銅晶體，能達到實驗?zāi)康牡氖?)A．用圖甲裝置制取并收集二氧化硫B．用圖乙裝置向反應(yīng)后的混合物中加水稀釋C．用圖丙裝置過濾出稀釋后混合物中的不溶物D．用圖丁裝置將硫酸銅溶液蒸發(fā)濃縮后冷卻結(jié)晶答案D解析A項，SO2的密度比空氣大，導氣管應(yīng)長進短出，錯誤；B項，燒杯中的水應(yīng)該沿燒杯內(nèi)壁倒入，錯誤；C項，沒有用玻璃棒引流，錯誤；D項，硫酸銅溶液蒸發(fā)在蒸發(fā)皿中進行，正確。3．下列除雜方案錯誤的是()選項被提純的物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑除雜方法ACO(g)CO2(g)NaOH溶液、濃H2SO4洗氣BNH4Cl(aq)Fe3＋(aq)NaOH溶液過濾CCl2(g)HCl(g)飽和食鹽水、濃H2SO4洗氣DNa2CO3(s)NaHCO3(s)—灼燒答案B解析先用NaOH溶液除去CO2，再用濃H2SO4干燥，A正確；NaOH溶液會與NH4Cl溶液反應(yīng)，B錯誤；飽和食鹽水可除去HCl，再用濃H2SO4干燥，C正確；NaHCO3(s)灼燒后剩余固體為Na2CO3，D正確。4．(2017·東北師大附中模擬)除去下列物質(zhì)中所含的雜質(zhì)，選用的試劑正確的是()選項物質(zhì)(雜質(zhì))試劑AAl2O3(SiO2)NaOH溶液BCO2(SO2)Na2CO3溶液CNO(NO2)水DNaHCO3(Na2CO3)Ca(OH)2溶液答案C解析Al2O3、SiO2均可與NaOH溶液反應(yīng)，A錯誤；CO2、SO2均能與Na2CO3溶液反應(yīng)，B錯誤；NO2能與水反應(yīng)生成NO，而NO不能與水反應(yīng)，C正確；NaHCO3、Na2CO3均可與Ca(OH)2溶液反應(yīng)，D錯誤。5．下列有關(guān)實驗的敘述正確的是()A.若X為苯，該裝置可用于吸收NH3或HCl，并防止倒吸B.加熱燒杯，可以分離NaCl和NH4ClC.制備MgCl2晶體D.蒸餾時的接收裝置答案B解析若X為苯，該裝置可用于吸收NH3或HCl，但不能防止倒吸，故A錯誤；在加熱的條件下氯化銨受熱易分解生成氨氣和氯化氫，冷卻后氨氣和氯化氫又化合生成氯化銨，所以能通過加熱法分離NaCl和NH4Cl，故B正確；直接加熱蒸干氯化鎂溶液得到氫氧化鎂固體，故C錯誤；蒸餾時接收裝置不應(yīng)封閉，故D錯誤。6．(2017·河南洛陽模擬)為提純下列物質(zhì)(括號中為雜質(zhì))，所選除雜試劑和分離方法都正確的是()選項被提純的物質(zhì)(雜質(zhì))除雜試劑分離方法ANH3(H2O)堿石灰洗氣BH2O(Br2)CCl4萃取分液CKCl固體(I2)KOH溶液加熱DMgCl2溶液(FeCl2)NaOH溶液過濾答案B解析用堿石灰除去氨氣中的水蒸氣稱為干燥，不能稱為洗氣，A錯誤；用四氯化碳作萃取劑，通過萃取、分液除去水中溶解的溴，B正確；正確的做法是直接加熱使I2升華，C錯誤；MgCl2和FeCl2的混合液中加入NaOH溶液，Mg2＋和Fe2＋都生成沉淀，D錯誤。7．下列各項物質(zhì)不用其他試劑就可鑒別的是()A．AlCl3溶液、飽和食鹽水、葡萄糖溶液B．稀鹽酸、AgNO3溶液、飽和食鹽水、稀硝酸C．二氧化碳氣體、氯氣、氯化氫氣體D．硝酸鈉固體、氫氧化鈉固體、氫氧化鉀固體答案C解析三種溶液均無色透明且相互之間不反應(yīng)，需用其他試劑才能鑒別，A錯誤；AgNO3溶液和稀鹽酸、飽和食鹽水反應(yīng)均能產(chǎn)生白色沉淀，無法鑒別稀鹽酸和飽和食鹽水，B錯誤；三種氣體中有顏色的是氯氣，另外兩種氣體中有刺激性氣味的是氯化氫，C正確；三種固體顏色相同，需用其他試劑才能鑒別，D錯誤。8．(2017·貴州貴陽模擬)實驗室中一瓶固體M的標簽右半部分已被腐蝕，剩余部分只看到“Na2S”字樣(如圖所示)。已知固體M只可能是Na2S、Na2SO3、Na2SiO3、Na2SO4中的一種。若取少量固體M配成稀溶液進行有關(guān)實驗，下列說法不正確的是()A．只用鹽酸一種試劑就可以確定該固體M的成分B．往溶液中通入二氧化碳，若有白色沉淀生成，則固體M為Na2SiO3C．常溫時用pH試紙檢驗，若pH＝7，則固體M一定是Na2SO4D．往溶液中加入稀硝酸酸化的BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，則固體M為Na2SO4答案D解析鹽酸與Na2S反應(yīng)生成具有臭雞蛋氣味的H2S，鹽酸與Na2SO3反應(yīng)生成有刺激性氣味的SO2氣體，鹽酸與Na2SiO3反應(yīng)生成白色膠狀沉淀H2SiO3，鹽酸與Na2SO4不反應(yīng)，A正確；往溶液中通入CO2，由于Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3，且CO2與另外三種物質(zhì)不反應(yīng)，故B正確；Na2S、Na2SO3、Na2SiO3都屬于強堿弱酸鹽，水溶液呈堿性，Na2SO4為強堿強酸鹽，水溶液呈中性，C正確；加入硝酸酸化的BaCl2溶液，硝酸能把Na2SO3氧化為Na2SO4，Na2SO4與BaCl2反應(yīng)得到白色沉淀，固體M也可能是Na2SO3，D錯誤。9．某無色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SOeq\o\al(2－,4)、⑥SOeq\o\al(2－,3)中的若干種，依次進行下列實驗，且每步所加試劑均過量，觀察到的現(xiàn)象如下：步驟序號操作步驟現(xiàn)象(1)用pH試紙檢驗溶液的pH>7(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4、振蕩、靜置下層呈橙色(3)向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3有白色沉淀產(chǎn)生(4)過濾，向濾液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀產(chǎn)生下列結(jié)論正確的是()A．不能確定的離子是①B．不能確定的離子是②③C．肯定含有的離子是①④⑥D(zhuǎn)．肯定沒有的離子是②⑤答案C解析(1)用pH試紙檢驗，溶液的pH>7，說明溶液呈堿性，肯定含有SOeq\o\al(2－,3)，則一定不含Ba2＋，根據(jù)溶液呈電中性原則，陽離子一定含有Na＋；(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4、振蕩、靜置，CCl4層呈橙色，說明溶液中含有Br－；(3)向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀產(chǎn)生，該沉淀為BaSO4，但不能確定原溶液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)，因為在第(2)步驟中加入過量氯水后，SOeq\o\al(2－,3)被氧化為SOeq\o\al(2－,4)；(4)過濾，向濾液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀產(chǎn)生，該沉淀為AgCl，但不能確定原溶液中是否含有Cl－，因所加氯水中含有Cl－。則溶液中一定含有的離子為①④⑥，可能含有的離子為③⑤，一定不存在的離子是②。10．(2017·河北石家莊質(zhì)檢)溶液X中可能含有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中的若干種離子。某同學對該溶液進行了如下實驗：下列判斷正確的是()A．氣體甲一定是純凈物B．沉淀甲是硅酸和硅酸鎂的混合物C．K＋、AlOeq\o\al(－,2)和SiOeq\o\al(2－,3)一定存在于溶液X中D．COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,4)一定不存在于溶液X中答案C解析據(jù)流程圖，加過量稀鹽酸有氣體產(chǎn)生，說明溶液中含有COeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,3)或兩者都有，生成的氣體是二氧化碳或二氧化硫或兩者都有，一定不存在和COeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,3)不共存的離子，所以不存在Mg2＋、Al3＋；加鹽酸有沉淀生成，說明溶液中一定含有SiOeq\o\al(2－,3)，硅酸是沉淀；加入過量氨水(提供OH－)有白色沉淀生成，只能是氫氧化鋁沉淀，說明此時溶液中存在Al3＋，但是原溶液中一定不存在Al3＋，所以該Al3＋是AlOeq\o\al(－,2)和鹽酸反應(yīng)生成的，所以，原溶液中一定存在AlOeq\o\al(－,2)，要保證溶液呈電中性，只有K＋這一種陽離子，所以一定存在K＋。根據(jù)上述分析可知，氣體甲可能是二氧化碳或二氧化硫或兩者的混合氣體，A錯誤；原溶液中不含有Mg2＋，所以沉淀甲是硅酸，不可能是硅酸鎂，B錯誤；K＋、AlOeq\o\al(－,2)和SiOeq\o\al(2－,3)一定存在于溶液X中，C正確；不能確定溶液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)，但可能含有COeq\o\al(2－,3)，D錯誤。11．某酸性廢水中可能含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)。取廢水樣品分別進行如圖所示①～④四個實驗，則下列推斷正確的是()A．廢水中含有Na＋，不含K＋B．廢水中含有SOeq\o\al(2－,4)和COeq\o\al(2－,3)C．廢水中不含F(xiàn)e3＋，可能含F(xiàn)e2＋D．廢水中一定含有Na＋、Al3＋、SOeq\o\al(2－,4)答案D解析根據(jù)已知廢水為酸性，故和H＋反應(yīng)的離子不能存在，即COeq\o\al(2－,3)不存在，根據(jù)溶液是電中性的，可知SOeq\o\al(2－,4)一定存在，由實驗①焰色反應(yīng)顏色為黃色，說明一定含有Na＋，可能含有K＋；實驗②加鹽酸后再加BaCl2溶液有白色沉淀生成，也再一次說明含有SOeq\o\al(2－,4)；實驗③加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，說明不含F(xiàn)e3＋；實驗④滴加NaOH溶液至過量，一開始無現(xiàn)象，后有白色沉淀產(chǎn)生，最后沉淀溶解，說明含有Al3＋，不含有Fe2＋和Mg2＋，所以廢水中肯定含有Na＋、SOeq\o\al(2－,4)和Al3＋，肯定不含COeq\o\al(2－,3)、Fe2＋、Mg2＋、Fe3＋，可能含有K＋，故D正確。12．(2018·遼寧六校高三聯(lián)考)今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，現(xiàn)取三份100mL該溶液進行如下實驗：(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生；(2)第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol；(3)第三份加足量BaCl2溶液后，干燥后得沉淀6.27g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g。根據(jù)上述實驗，以下推測正確的是()①K＋一定存在；②100mL溶液中含0.01molCOeq\o\al(2－,3)；③Cl－可能存在；④Ba2＋一定不存在；⑤Mg2＋可能存在A．③④ B．③④⑤C．①② D．①③④答案D解析(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生，與AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生的離子有：Cl－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)；(2)加足量NaOH溶液加熱產(chǎn)生氣體，氣體是氨氣，故溶液中一定含有NHeq\o\al(＋,4)，并且物質(zhì)的量為0.04mol；(3)不溶于鹽酸的2.33g為硫酸鋇，物質(zhì)的量為：eq\f(2.33g,233g/mol)＝0.01mol；6.27g沉淀是硫酸鋇和碳酸鋇，碳酸鋇質(zhì)量為6.27g－2.33g＝3.94g，碳酸鋇的物質(zhì)的量為：eq\f(3.94g,197g/mol)＝0.02mol，故原溶液中一定存在COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，則一定沒有Mg2＋、Ba2＋；再根據(jù)電荷守恒，正電荷為：n(＋)＝n(NHeq\o\al(＋,4))＝0.04mol；n(－)＝2n(COeq\o\al(2－,3))＋2n(SOeq\o\al(2－,4))＝0.06mol，正電荷總物質(zhì)的量小于負電荷，故原溶液中一定有K＋，至少為0.02mol；綜合以上可以得出，一定存在的離子有：NHeq\o\al(＋,4)、K＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，一定沒有的離子Mg2＋、Ba2＋，可能存在Cl－，則①③④正確，故答案為D。二、非選擇題(共28分)13．(15分)硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化學中的重要試劑。[查閱資料]隔絕空氣加熱至500℃時硫酸亞鐵銨能完全分解，分解產(chǎn)物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等。[實驗探究]某化學小組選用如圖所示部分裝置進行實驗(夾持裝置略)。驗證分解產(chǎn)物中含有氨氣和水蒸氣，并探究殘留固體成分。(1)所選用裝置的正確連接順序為________________________(填裝置序號)。(2)證明有水蒸氣生成的實驗現(xiàn)象為________________________。(3)證明有氨氣生成的實驗現(xiàn)象為_____________________。(4)A中固體完全分解后變?yōu)榧t棕色粉末，設(shè)計實驗證明A中殘留固體僅為Fe2O3，而不含F(xiàn)eO或Fe3O4：______________________________________________。答案(1)ACBD(2)C中無水硫酸銅變藍(3)D中無色酚酞溶液變?yōu)榧t色(4)取少量A中殘留固體，加入適量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，若高錳酸鉀溶液不褪色，則殘留固體是Fe2O3，而不含F(xiàn)eO或Fe3O4解析(1)實驗的目的是驗證(NH4)2Fe(SO4)2的分解產(chǎn)物中含有NH3和水蒸氣，并探究殘留固體成分，裝置A用于分解(NH4)2Fe(SO4)2固體，裝置C用于檢驗水蒸氣，裝置B用于吸收SO2氣體，裝置D用于檢驗NH3，由于分解產(chǎn)生氣體通過溶液時會混入水蒸氣，故應(yīng)先檢驗水蒸氣，后檢驗NH3，所選裝置的連接順序為A→C→B→D。(2)無水硫酸銅粉末遇水蒸氣生成CuSO4·5H2O晶體，由白色粉末變成藍色晶體。(3)NH3通過導管進入D，溶于水形成氨水，使溶液顯堿性，酚酞溶液由無色變成紅色。(4)FeO和Fe3O4溶于稀硫酸，都能產(chǎn)生還原性的Fe2＋，能使酸性KMnO4溶液褪色；Fe2O3溶于稀硫酸產(chǎn)生Fe3＋，不能使酸性KMnO4溶液褪色，故可將殘留固體溶于稀硫酸，再利用酸性KMnO4溶液進行檢驗。14．(13分)某工業(yè)廢水中僅含下表離子中的5種(不考慮水的電離及離子的水解)，且各種離子的物質(zhì)的量濃度相等，均為0.1mol/L。陽離子K＋Cu2＋Fe3＋Al3＋Fe2＋陰離子Cl－COeq\o\al(2－,3)NOeq\o\al(－,3)SOeq\o\al(2－,4)SiOeq\o\al(2－,3)甲同學欲探究廢水的組成，進行了如下實驗：Ⅰ.用鉑絲蘸取少量溶液，在火焰上灼燒，無紫色火焰(透過藍色鈷玻璃觀察)。Ⅱ.取少量溶液于試管中，加入KSCN溶液后無明顯變化。Ⅲ.另取少量溶液于試管中，加入少量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色，此時溶液依然澄清，且溶液中陰離子種類不變。Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。請推斷：(1)甲同學最終確定原溶液中所含陽離子是________，陰離子是________(寫離子符號)。(2)Ⅲ中加入少量鹽酸生成無色氣體的離子方程式是_____________________________________________________。(3)另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾，洗滌，灼燒至