2019高考化學總復習10化學實驗基礎（33）物質的檢驗分離和提純（1）（含解析）新人教版

物質的檢驗、分離和提純李仕才基礎鞏固1．《本草綱目》記載了燒酒的制造工藝：“凡酸壞之酒，皆可蒸燒”，“以燒酒復燒二次……價值數倍也”。其方法與分離下列物質的實驗方法原理上相同的是()A．甲苯和水 B．硝酸鉀和氯化鈉C．乙酸乙酯和乙酸 D．食鹽水和泥沙解析：本題考查物質的分離提純方法。燒酒的制造工藝利用蒸餾的方法，可用于分離沸點不同的液體混合物。A.苯和水互不相溶，可用分液的方法分離，A錯誤；B.硝酸鉀和氯化鈉的溶解度受溫度影響不同，可用重結晶的方法分離，B錯誤；C.乙酸乙酯和乙酸沸點不同，可用蒸餾的方法分離，C正確；D.泥沙不溶于水，可用過濾的方法分離，D錯誤。答案：C2．實驗室有兩瓶失去標簽的溶液，其中一瓶是K2SO4溶液，另一瓶是NaOH溶液。鑒別時，下列選用的試紙或試劑不正確的是()A．pH試紙 B．紫色石蕊試液C．Na2CO3固體 D．CuCl2溶液解析：本題考查物質的檢驗和鑒別的基本方法選擇及應用。A.pH大的為NaOH，小的為K2SO4溶液，pH試紙可鑒別，故A不選；B.加紫色石蕊，溶液為藍色的為NaOH，可鑒別，故B不選；C.二者與碳酸鈉均不反應，不能鑒別，故C選；D.NaOH與氯化銅反應生成藍色沉淀，而硫酸鉀不能，現象不同，可鑒別，故D不選。答案：C3．下列混合物的分離方法不可行的是()A．沸點不同的液態(tài)混合物可用蒸餾方法分離B．互不相溶的液態(tài)混合物可用分液方法分離C．互溶的液態(tài)混合物可用萃取的方法分離D．可溶于水的固體與難溶于水的固體形成的混合物可用溶解、過濾、蒸發(fā)的方法分離解析：萃取是指用一種溶劑把物質從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的方法，C錯誤。答案：C4．下列分離物質的方法正確的是()A．用萃取的方法除去花生油中的水分B．用過濾的方法除去NaCl溶液中含有的少量KNO3C．用酒精萃取碘水中的碘D．用蒸餾的方法除去水中的不揮發(fā)性雜質解析：油和水不能互溶，所以花生油中的水分用分液的方法分離，A項錯誤；NaCl和KNO3均易溶于水，無法用過濾法分離，B項錯誤；酒精與水能互溶，不能作萃取碘水中碘的萃取劑，C項錯誤；蒸餾可除去水中的不揮發(fā)性雜質，D項正確。答案：D5．(2018年湖南省岳陽市高三聯考)下列各種儀器：①漏斗；②容量瓶；③滴定管；④分液漏斗；⑤天平；⑥量筒；⑦膠頭滴管；⑧蒸餾燒瓶。常用于物質分離的是()A．①③⑦ B．②⑥⑦C．①④⑧ D．④⑥⑧解析：本題考查常用于分離物質的儀器。①漏斗可用于過濾，過濾是一種分離混合物的方法，故正確；②容量瓶是配制一定物質的量濃度的溶液的儀器，故錯誤；③滴定管是量取液體體積的儀器，故錯誤；④分液漏斗是分離互不相溶的密度不同的液體的儀器，故正確；⑤天平是稱量藥品質量的儀器，故錯誤；⑥量筒是量取液體體積的儀器，故錯誤；⑦膠頭滴管是吸取和滴加少量試劑的儀器，故錯誤；⑧蒸餾燒瓶是用于蒸餾實驗的容器，蒸餾是一種分離物質的方法，故正確。答案：C6．實驗室制取氧氣的反應為2KClO3eq\o(=,\s\up12(MnO2),\s\do12(△))2KCl＋3O2↑，反應后從剩余物中回收二氧化錳的操作順序正確的是(已知MnO2為黑色難溶于水的固體)()A．溶解、過濾、蒸發(fā)、洗滌B．溶解、過濾、洗滌、干燥C．溶解、蒸發(fā)、洗滌、過濾D．溶解、洗滌、過濾、加熱解析：反應后剩余物為KCl、MnO2的混合物，利用KCl溶于水而MnO2不溶于水的性質，先溶解再過濾，然后洗滌、干燥即可。答案：B7．常用的分離和提純的方法有：A．萃取；B.分液；C.過濾；D.升華；E.蒸餾；F.洗氣；G．蒸發(fā)；H.加熱分解；I.滲析；J.重結晶。下列各組混合物的分離和提純選用哪種方法最合適？(填字母序號)(1)除去水中的泥沙__________。(2)從碘水中提取碘__________。(3)分離碘和鐵屑__________。(4)除去生石灰中的石灰石__________。(5)用海水曬鹽__________。(6)海水淡化__________。(7)除去氫氣中的氯化氫__________。(8)分離氯化鈉和硝酸鉀__________。(9)分離植物油和水__________。(10)分離淀粉溶液中的氯化鈉__________。解析：本題考查物質的分離、提純方法。(1)除去水中的泥沙可選擇過濾；(2)從碘水中提取碘可選擇萃??；(3)分離碘和鐵屑可利用碘升華；(4)除去生石灰中的石灰石可利用高溫使石灰石分解；(5)用海水曬鹽可利用蒸發(fā)結晶；(6)海水淡化可利用蒸餾操作；(7)除去氫氣中的氯化氫可利用NaOH溶液洗氣；(8)分離氯化鈉和硝酸鉀可使用重結晶法；(9)分離植物油和水可利用分液操作；(10)分離淀粉溶液中的氯化鈉可利用滲析操作。答案：(1)C(2)A(3)D(4)H(5)G(6)E(7)F(8)J(9)B(10)I綜合提升8．(2017年安徽省六安市毛坦廠中學高三上9月月考)只用膠頭滴管和試管，不用其他試劑無法鑒別的一組溶液是()A．FeCl3溶液和CuCl2溶液B．Na2SO4溶液和NaCl溶液C．AlCl3溶液和NaOH溶液D．鹽酸溶液和Na2CO3溶液解析：本題考查物質的檢驗和鑒別的基本方法選擇及應用。A.黃色的為FeCl3溶液，藍色的為CuCl2溶液，故A不選；B.二者不反應，均為無色溶液，不能鑒別，故B選；C.NaOH少量反應生成沉淀，NaOH過量無沉淀生成，可鑒別，故C不選；D.當鹽酸少量時，離子反應方程式為COeq\o\al(2－,3)＋H＋＝HCOeq\o\al(－,3)，當鹽酸過量時，離子反應方程式為2H＋＋COeq\o\al(2－,3)＝CO2↑＋H2O，所以反應現象不同，可鑒別，故D不選。答案：B9．下列實驗中，所選裝置不合理的是()A．分離Na2CO3溶液和苯，選④B．用CCl4提取碘水中的碘，選③C．用FeCl2溶液吸收Cl2，選⑤D．粗鹽提純，選①和②解析：本題考查化學實驗基本操作和物質的分離與提純。A.由于Na2CO3溶液與苯互不相溶，故應選用分液裝置③，錯誤；B.用CCl4提取碘，應選用萃取裝置③，合理；C.用FeCl2溶液吸收Cl2，應選用洗氣裝置⑤，正確；D.粗鹽提純過程中包含過濾與蒸發(fā)操作，選①和②合理。答案：A10．某無色溶液可能含I－、NHeq\o\al(＋,4)、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,3)中的若干種，向溶液中加入少量溴水，溶液仍呈無色，則下列關于溶液組成的判斷正確的是()①肯定不含I－②肯定不含Cu2＋③肯定含有SOeq\o\al(2－,3)④可能含有I－⑤可能含有SOeq\o\al(2－,3)A.②③④ B.②④⑤C.①②⑤ D.①②③解析：本題考查離子的檢驗。Cu2＋為有色離子，溶液無色則一定不存在Cu2＋；還原性SOeq\o\al(2－,3)＞I－，溶液中加入少量溴水，溶液仍呈無色，說明一定含有SOeq\o\al(2－,3)，溶液中可能含有I－離子，因加入溴水少量，I－沒有被氧化，根據溶液呈電中性可知，溶液中一定含有銨根離子，根據以上分析可知，正確的有②③④。答案：A11．為確定某溶液的離子組成，進行如下實驗：①測定溶液的pH，溶液顯強堿性。②另取少量溶液加入稀鹽酸至溶液呈酸性，產生無刺激性、能使澄清石灰水變渾濁的氣體。③在②中溶液再滴加Ba(NO3)2溶液，產生白色沉淀。④?、壑猩蠈忧逡豪^續(xù)滴加Ba(NO3)2溶液至無沉淀時，再滴加AgNO3溶液，產生白色沉淀。根據實驗以下推測正確的是()A.一定有SOeq\o\al(2－,3)離子B.一定有Cl－離子C.一定有COeq\o\al(2－,3)離子D.不能確定HCOeq\o\al(－,3)離子是否存在解析：①測定溶液的pH，溶液顯強堿性，說明有OH－等；②取少量溶液加入稀鹽酸至溶液呈酸性，產生無刺激性、能使澄清石灰水變渾濁的氣體，說明有COeq\o\al(2－,3)、無SOeq\o\al(2－,3)；③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，產生白色沉淀，說明有SOeq\o\al(2－,4)；④取上層清液繼續(xù)滴加Ba(NO3)2溶液至無沉淀時，再滴加AgNO3溶液，產生白色沉淀，不能說明有Cl－，因為前面已加入稀鹽酸，因此溶液中一定有COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，綜上所述，故C正確。答案：C12．下表為各物質中所含少量雜質以及除去這些雜質所選用的試劑或操作方法，正確的一組是()序號物質雜質除雜質應選用的試劑或操作方法①KNO3KOH加入FeCl3溶液，并過濾②FeSO4CuSO4加入足量鐵粉后過濾③O2CO2依次通過盛有濃硫酸和NaOH溶液的洗氣瓶④CaOCaCO3加入稀鹽酸，再蒸發(fā)A.①④ B．②C．②④ D．②③解析：本題考查物質分離、提純的實驗方案設計。①加入FeCl3溶液，生成KCl，引入新雜質，應加入硝酸鐵，故錯誤；②鐵可置換出銅，可用于除雜，故正確；③順序錯誤，應先通過NaOH溶液再通過濃硫酸，故錯誤；④二者都與鹽酸反應，可直接加熱分解，故錯誤。答案：B13．如圖是中學化學中常用于混合物的分離和提純的裝置，請根據裝置回答問題：(1)從氯化鉀溶液中得到氯化鉀固體，選擇裝置__________(填代表裝置圖的字母，下同)；除去自來水中的Cl－等雜質，選擇裝置__________。(2)從碘水中分離出I2，選擇裝置__________，該分離方法的名稱為__________。(3)裝置A中①的名稱是__________，進水的方向是從__________口(填“上”或“下”)進水。裝置B在分液時為使液體順利滴下，除打開漏斗下端的旋塞外，還應進行的具體操作是__________。(4)海水中蘊藏著豐富的資源，在實驗室中取少量海水，進行如下流程的實驗：[海水]eq\o(→,\s\up12(曬鹽),\s\do12(分離))[粗鹽]eq\o(→,\s\up12(精制))[食鹽水]→[氯化鈉晶體]，粗鹽中含Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)等雜質，需要提純后才能綜合利用。粗鹽提純的步驟有：①加入過量的Na2CO3溶液②加入過量的BaCl2溶液③加入過量的NaOH溶液④調節(jié)溶液的pH等于7⑤溶解⑥過濾⑦蒸發(fā)正確的操作順序是__________(填選項字母)a．⑤②③①⑥④⑦ b．⑤①②③⑥④⑦c．⑤②①③④⑥⑦ d．⑤③②①⑥④⑦解析：本題考查海水資源及其綜合利用；物質的分離、提純的基本方法的選擇與應用。(1)從溶液中得到固體采用蒸發(fā)結晶的方法，所以從KCl溶液中得到KCl固體采用蒸發(fā)結晶的方法；氯離子易溶于水，且難揮發(fā)，水易被蒸發(fā)，所以除去自來水中的Cl－等雜質采用蒸餾的方法；(2)從碘水中分離出I2，碘易溶于有機溶劑而難溶于水，所以可以采用萃取方法將碘從碘水中提取，然后采用分液方法分離；(3)裝置A中①的名稱是冷凝管，進水的方向是“下進上出”，否則水蒸氣急劇冷卻易產生爆炸，裝置B在分液時為使液體順利滴下，除打開漏斗下端的旋塞外，還應進行的具體操作是打開分液漏斗上端的玻璃塞；(4)除去粗鹽中的可溶性雜質：Mg2＋、Ca2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)時，先加水溶解，所以加入過量NaOH(去除鎂離子和鐵離子)：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓；加入過量BaCl2(去除硫酸根離子)：SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓；加入過量Na2CO3(去除鈣離子及多余的鋇離子)：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3，碳酸鈉必須加在氯化鋇之后，氫氧化鈉和氯化鋇可以顛倒加入的順序，然后過濾，最后調節(jié)溶液的pH等于7后蒸發(fā)即可。答案：(1)DA(2)B萃取(3)冷凝管下打開分液漏斗上端的玻璃塞(4)ad14．大氣中SO2和NOx是形成酸雨的主要物質。某地酸雨中可能含有下列離子：Na＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)和NOeq\o\al(－,2)等。某研究小組取該地一定量的酸雨，濃縮后將所得試液分成4份，進行如下實驗：第一份酸化后滴加適量的淀粉-KI溶液，呈藍色；第二份滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀析出；第三份滴加NaOH溶液，加熱，產生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍；第四份加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有沉淀產生，靜置，在上層清液中滴加酸性KMnO4溶液，不褪色。已知：Ksp(Ag2SO4)＝1.20×10－5請回答下列問題：(1)該酸雨中肯定存在的離子有__________；肯定不存在的離子有__________，說明其不存在的理由：_________________________。(2)寫出試液中滴加淀粉-KI溶液所發(fā)生反應的離子方程式：______________________________________。(3)設計實驗方案，檢驗該試液中是否存在Cl－：_____________________________________________________________________________________________________________________。(4)該研究小組為了探究NO參與的硫酸型酸雨的形成，在燒瓶中充入含有少量NO的SO2氣體，慢慢通入O2，該過程中發(fā)生的化學反應有______________________________、____________________，再噴射適量蒸餾水即得硫酸型酸雨，說明NO的作用是____________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)從酸雨中可能含有的離子分析，SOeq\o\al(2－,3)具有較強的還原性，因此酸性條件下SOeq\o\al(2－,3)與NOeq\o\al(－,3)是不能共存的。從濃縮后所得的4份試液進行的實驗分析可知：第一份酸化后滴加適量的淀粉-KI溶液，呈藍色，說明有NOeq\o\al(－,3)或NOeq\o\al(－,2)(6I－＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3I2＋2NO↑＋4H2O或2NOeq\o\al(－,2)＋2I－＋4H＋=I2＋2NO↑＋2H2O)；第二份滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀析出，說明有SOeq\o\al(2－,4)；第三份滴加NaOH溶液，加熱，產生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，說明有NHeq\o\al(＋,4)；第四份加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液，有沉淀產生，說明可能有Cl－或SOeq\o\al(2－,4)(生成AgCl或Ag2SO4沉淀，均不溶于稀硝酸)，靜置，在上層清液中滴加酸性KMnO4溶液，不褪色，說明沒有NOeq\o\al(－,2)，否則NOeq\o\al(－,2)能與具有強氧化性的酸性KMnO4溶液反應，使KMnO4溶液褪色(5NOeq\o\al(－,2)＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=5NOeq\o\al(－,3)＋2Mn2＋＋3H2O)。所以，該酸雨中肯定存在的離子有SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)、NHeq\o\al(＋,4)；肯定不存在的離子有SOeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,2)。(2)試液中滴加淀粉-K