（课标I）2020版高考化学一轮复习专题二十一物质的检验、分离和提纯课件.pptx

专题二十一 物质的检验、分离和提纯,高考化学 (课标专用),A组 课标卷题组,五年高考,考点一 物质的检验,1.(2012课标,7,6分)下列叙述中正确的是 ( ) A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封 B.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I- D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+,答案 A 液溴有毒且易挥发,应加水密封保存,A项正确;O3、NO2等也能使湿润的淀粉KI试 纸变蓝色,B项错误;CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I2,C项错误;加入BaCl2溶液,产生不溶于稀 硝酸的白色沉淀,说明溶液中可能含有S 、S 或Ag+,D项错误。,2.(2015课标,26,14分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.410-2,K2=5.410-5。草酸 的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色,熔点为101 ,易溶 于水,受热脱水、升华,170 以上分解。 回答下列问题: (1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的 现象是 ,由此可知草酸晶体分解的产物中有 。 装置B的主要作用是 。,(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和下 图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。,乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、 。装置H反应管 中盛有的物质是 。 能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是 。 (3)设计实验证明: 草酸的酸性比碳酸的强 。,草酸为二元酸 。,答案 (14分)(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO2 冷凝(水蒸气、草酸等),防止草酸进 入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的检验(1分,1分,2分,共4分) (2)F、D、G、H、D、I CuO(3分,1分,共4分) H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊(2分) (3)向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生(2分) 用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍(2分),解析 (1)草酸分解产生CO2和H2O,则装置C中观察到的现象是有气泡逸出,澄清石灰水变浑 浊;装置B的主要作用是冷凝(水蒸气、草酸等),防止草酸进入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的 检验。(2)为验证产物中有CO,需除去CO2并干燥后通过灼热的CuO,通过检验还原CuO后的 产物中有CO2即可。CO有毒,要注意尾气处理,故装置的连接顺序 为A、B、F、D、G、H、D、I。装置H反应管中盛有的物质为CuO。CO能还原CuO,故H 中的现象应为黑色的固体粉末变红,H后的D中的现象为澄清石灰水变浑浊。(3)依据强酸 制弱酸的原理,可将草酸加入到碳酸氢钠溶液中,若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则证明 草酸的酸性强于碳酸。欲证明草酸是二元酸,需证明草酸中有两个羧基,用NaOH溶液滴定 即可。,知识拓展 草酸晶体(H2C2O42H2O)中碳元素显+3价,依据氧化还原反应化合价升降变化规律 知,草酸晶体分解产物中有 O2,也应有 O。检验CO前应除净CO2。,考点二 物质的分离和提纯,1.(2017课标,8,6分)本草衍义中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火 上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及 的操作方法是 ( ) A.蒸馏 B.升华 C.干馏 D.萃取,答案 B 本题取材于古文典籍,考查我国古代在化学方面的成就与物质分离、提纯的关 系。砒霜是固体,用火加热,“砒烟上飞着覆器”说明砒霜由固体直接变为气体,为升华;“遂 凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之”,说明遇冷后砒霜蒸气又变为固体,为凝华,B项 正确。,审题指导 近年来,高考中屡屡出现以“古文典籍”为载体的试题,意在增强民族自信、文化 自信。应从中提取相关的“信息”与化学基础知识相结合,常涉及物质的分离、提纯操作,金 属的冶炼和元素化合物知识等。,2.(2013课标,13,6分)下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是 ( ),答案 D A中乙醇与水互溶,不能用作萃取剂;B中乙醇与乙酸乙酯互溶,不能用分液法分离; C中NaCl溶解度受温度影响较小而KNO3溶解度受温度影响较大,用重结晶的方法可除去杂质 NaCl;D中丁醇沸点与乙醚相差较大,故可用蒸馏法除去乙醚,D正确。,审题方法 抓住试题中的关键词:分离方法、原理。解题方向:混合物的分离、提纯。,思路梳理 根据选项涉及的分离方法和对应原理,再结合分离除杂的基本原则“不增、 不减、易分、易复原”,确定各项正确与否。,3.(2014课标,26,13分)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室 制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:,实验步骤: 在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和23片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140143 馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。 回答下列问题: (1)仪器B的名称是 。 (2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是 ,第二次水洗的主要目的是 。 (3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后 (填标号)。 a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出 c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出 d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出,(4)本实验中加入过量乙酸的目的是 。 (5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是 。 (6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是 (填标号)。,(7)本实验的产率是 (填标号)。 a.30% b.40% c.60% d.90% (8)在进行蒸馏操作时,若从130 便开始收集馏分,会使实验的产率偏 (填“高”或 “低”),其原因是 。,答案 (1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠 (3)d (4)提高醇的转化率 (5)干燥 (6)b (7)c (8)高 会收集少量未反应的异戊醇,解析 (2)反应后A中液体是乙酸异戊酯、乙酸、硫酸、异戊醇、水的混合物,第一次水洗的 目的是除去大部分乙酸、硫酸,用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是除去残留的少量CH3COOH、 H2SO4,第二次水洗的目的是除去残留的少量NaHCO3。(3)静置分层后,乙酸异戊酯在 上层,应先将水层从分液漏斗下口放出后,再从上口倒出乙酸异戊酯。(4)加入过量乙酸,可提 高异戊醇(价格较高)的转化率。(5)加入无水MgSO4,可除去乙酸异戊酯中残留的少量水(MgSO4+ 7H2O MgSO47H2O)。(6)蒸馏时,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处,通常球形 冷凝管用于反应装置中冷凝反应物蒸气,直形冷凝管用于蒸馏装置中冷凝馏分,故选择b装 置。(7)乙酸过量,应用异戊醇的量计算乙酸异戊酯的理论产量。n(异戊醇)= =0.05 mol, 故乙酸异戊酯的理论产量为0.05 mol130 g/mol=6.5 g,本实验的产率为 100%=60%。(8)若从130 便开始收集馏分,则产品中会混入异戊醇,导致实验产率偏高。,解题关键 产品的分离、提纯是本题的难点,弄清产品的成分,根据各成分的物理性质或化学 性质选择合理的分离、提纯方法,是解决物质分离、提纯问题的关键。,B组 课标、及其他省(区、市)卷题组,考点一 物质的检验,1.(2018天津理综,4,6分)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是 ( ),答案 B A项,说明原溶液中有Fe2+,但不能确定是否有Fe3+,不正确;B项,说明H2CO3制出了 C6H5OH,正确;C项,S2-与Cu2+直接反应生成CuS黑色沉淀,不能说明Ksp(CuS)Ksp(ZnS),不正确;D项,原 溶液中若有S ,酸性条件下N 可将BaSO3氧化为BaSO4,不正确。,温馨提示 注意酸性条件下N 有强氧化性。,2.(2017课标,13,6分)由下列实验及现象不能推出相应结论的是 ( ),答案 C FeCl3溶液与足量铁粉发生反应:Fe+2Fe3+ 3Fe2+,Fe为还原剂,还原产物为Fe2+,还 原剂的还原性强于还原产物的还原性,A项不符合题意;根据实验现象可推知,钠在CO2气体中 燃烧生成的黑色颗粒为C, O2 ,则CO2作氧化剂,表现出氧化性,B项不符合题意;NH4HCO3 受热分解生成NH3、H2O、CO2,其中NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,根据现象无法得出 NH4HCO3显碱性的结论,C项符合题意;向相同浓度的银氨溶液中分别加入相同浓度的Cl-和I-, 产生AgI沉淀而没有产生AgCl沉淀,说明Ksp(AgI)Ksp(AgCl),D项不符合题意。,关联知识 CO2作氧化剂的反应 CO2+2Mg 2MgO+C CO2+4Na 2Na2O+C CO2+C 2CO,3.(2016课标,12,6分)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验: 取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶 解; 取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。 该白色粉末可能为 ( ) A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3 C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4,答案 C A项,加入足量稀硫酸后,固体全部溶解;B项,加入足量稀盐酸时有气泡产生,但仍有 固体存在;D项,加入足量稀硫酸并振荡后,固体全部溶解。故A、B、D均不符合题意。,思路分析 根据题中给出的实验现象,对照各选项逐一分析判断,即可找出正确选项。,4.(2015浙江理综,8,6分)下列说法正确的是 ( ) A.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 B.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即 停止加热,冷却后补加 C.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,说明该未知液中存在S 或S D.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥 的方法,答案 B 氯水有漂白性,无法用pH试纸测其pH,A项不正确;B项正确;若溶液中有Ag+,也可产 生同样的现象,C项不正确;提纯混有少量KNO3的NaCl应该用蒸发结晶法,提纯混有少量NaCl 的KNO3才能采用D项中所述方法,D项不正确。,考点二 物质的分离和提纯,1.(2016北京理综,7,6分)下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是 ( ),答案 C A项属于溶解;B项属于溶解和浓缩;D项则属于液体的转移。,审题技巧 认真观察中草药煎制的步骤,明确每个步骤的目的。,思路分析 过滤操作用于分离难溶性固体和液体,据此可知C属于过滤操作。,2.(2016上海单科,16,3分)实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。 下列分析正确的是 ( ) A.操作是过滤,将固体分离除去 B.操作是加热浓缩,趁热过滤,除去杂质氯化钠 C.操作是过滤、洗涤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来 D.操作总共需两次过滤,答案 C 操作应是溶解,A项错误;操作应是加热浓缩,冷却结晶,使KNO3晶体析出,B项错 误;C项正确;操作只过滤一次,D项错误。,3.(2019课标,28,15分)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5 ,100 以上开始 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。实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。实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)实验时需将茶叶研细,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)提取过程不可选用明火直接加热,原因是 。与常规的萃取相比,采用索 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 和吸收 。 (5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。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结,该分离提纯方法的名称是 。,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 使用溶剂量少,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 本题涉及的知识点有萃取、蒸馏、升华等化学实验基本操作;借助从茶叶中提取咖啡 因的基本操作考查化学实验与探究的能力;依据探究目的,进行分离、提纯,体现科学探究与创 新意识的学科核心素养。 (1)茶叶研细是为了增大茶叶与萃取液之间的接触面积,使提取效果更好。加热蒸馏时为防止 液体暴沸,通常在液体中加入沸石。 (2)提取所用溶剂为95%的乙醇,乙醇易挥发,若采用明火加热,挥发出的乙醇蒸气容易被点燃。 与传统萃取相比,索氏提取器中的溶剂可以反复使用,既减少了溶剂用量,又能高效萃取。 (3)乙醇易挥发,萃取后便于蒸馏浓缩得到咖啡因。蒸馏浓缩除所给仪器外,还应选用直形冷凝 管冷凝蒸气,并用接收瓶收集馏分。 (4)单宁酸具有酸性,利用生石灰可以中和单宁酸,并吸收其中的水分。 (5)由题给信息可知,咖啡因熔点高于其升华温度,故加热后咖啡因通过升华、凝华过程得到纯化。,4.(2015浙江理综,29,15分)某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制 取。 实验(一) 碘含量的测定,取0.010 0 molL-1的AgNO3标准溶液装入滴定管,取100.00 mL海带浸取原液至滴定池,用电势 滴定法测定碘含量。测得的电动势(E)反映溶液中c(I-)的变化,部分数据如下表:,实验(二) 碘的制取 另制海带浸取原液,甲、乙两种实验方案如下:,已知:3I2+6NaOH 5NaI+NaIO3+3H2O。 请回答: (1)实验(一)中的仪器名称:仪器A ,仪器B 。 (2)根据表中数据绘制滴定曲线:,该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为 mL,计算得海带中碘的百分含量为 %。 (3)分液漏斗使用前须检漏,检漏方法为 。 步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是 。,下列有关步骤Y的说法,正确的是 。 A.应控制NaOH溶液的浓度和体积 B.将碘转化成离子进入水层 C.主要是除去海带浸取原液中的有机杂质 D.NaOH溶液可以由乙醇代替 实验(二)中操作Z的名称是 。 (4)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是 。,答案 (共15分)(1)坩埚 500 mL容量瓶 (2) 20.00 0.635 (3)向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞处是否漏水;将漏斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水 液体分上下两层,下层呈紫红色 AB 过滤,(4)主要由于碘易升华,会导致碘的损失,解析 (2)根据表中数据绘制出滴定曲线,由滴定曲线可知,当V(AgNO3)为 20 mL时,即为滴定 终点,则n(I-)=n(AgNO3)=0.010 0 molL-12010-3L5=110-3 mol,则海带中碘的百分含量为1 10-3 mol127 g/mol20 g100%=0.635%。 (3)用CCl4萃取,(CCl4)(H2O),萃取后上层为水层,下层为CCl4层,因此上层接近无色,下层为 紫红色。 I2单质与NaOH反应时适当控制NaOH溶液浓度和用量,有利于NaI和NaIO3生成,将碘转化为 离子进入水层。 (4)I2单质易升华,用蒸馏法从I2的CCl4溶液中分离I2,会导致碘的损失。,5.(2015江苏单科,16,12分)以磷石膏(主要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质 CaCO3。 (1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(S )随时间变化见下图。清液pH11时CaSO4 转化的离子方程式为 ;,能提高其转化速率的措施有 (填序号)。 A.搅拌浆料 B.加热浆料至100 C.增大氨水浓度 D.减小CO2通入速率 (2)当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为 和 (填化学式);检验洗涤是否完全的方法是 。 (3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca2+)增大 的原因是 。,答案 (1)CaSO4+2NH3H2O+CO2 CaCO3+2N +S +H2O或CaSO4+C CaCO3+ S AC (2)S HC 取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液, 若不产生白色沉淀,则表明已洗涤完全 (3)浸取液温度上升,溶液中c(H+)增大,促进固体中Ca2+浸出,解析 (1)当清液pH11时,溶液呈较强的碱性,说明通入的CO2量还较少,不会生成HC ,因此 转化的离子方程式为CaSO4+2NH3H2O+CO2 CaCO3+2N +S +H2O或CaSO4+C CaCO3+S ;要提高转化速率,可通过搅拌浆料,以增大反应物的接触面积,或增大反应物氨水 的浓度来实现,故选AC,若加热浆料至100 ,会造成NH3H2O的大量分解及NH3的逸出,不仅不 能提高转化速率,还会降低产品产率,故B项不正确,而D项显然是不合理的。 (2)当清液pH接近6.5时,溶液已呈弱酸性,说明通入的CO2已足够多,应有HC 生成,再结合转 化的离子方程式可知滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子应为S 和HC ;检验洗涤是 否完全可通过检验洗涤液中是否还含有S 来判断,具体方法见答案。 (3)NH4Cl溶液中存在水解平衡N +H2O NH3H2O+H+,升温,平衡右移,c(H+)增大,CaO+2H+ Ca2+H2O,从而使溶液中c(Ca2+)增大。,C组 教师专用题组,考点一 物质的检验,1.(2014上海单科,18,4分)某未知溶液可能含Cl-、C 、Na+、S 、Al3+。将溶液滴在蓝色石 蕊试纸上,试纸变红。取少量试液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成;在上层清液 中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。下列判断合理的是 ( ) A.一定有Cl- B.一定有S C.一定没有Al3+ D.一定没有C,答案 BD 溶液能使蓝色石蕊试纸变红,说明溶液显酸性,则一定含有Al3+,根据离子共存原 则,一定不含C ;滴加硝酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀,说明一定有S ;继续在上层清液 中滴加AgNO3溶液,虽又产生白色沉淀,但无法确定Cl-是来自原溶液还是来自上步操作中加入 的BaCl2溶液,因此Cl-属于可能存在。,2.(2013福建理综,10,6分)下列有关实验的做法 的是 ( ) A.分液时,分液漏斗中的上层液体应由上口倒出 B.用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体 C.配制0.100 0 molL-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流 D.检验N 时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体,答案 D D项,检验N 时,应加入NaOH溶液,微热,然后用湿润的红色石蕊试纸检验。,3.(2014浙江理综,13,6分)雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可 溶性无机离子:Na+、N 、Mg2+、Al3+、S 、N 、Cl-。某同学收集了该地区的雾霾,经必 要的预处理后得试样溶液,设计并完成了如下实验: 已知:3N +8Al+5OH-+2H2O 3NH3+8Al 根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是 ( ) A.试样中肯定存在N 、Mg2+、S 和N B.试样中一定不含Al3+ C.试样中可能存在Na+、Cl- D.该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4,答案 B 气体1和气体2都是NH3,气体1来自N 与Ba(OH)2的反应,气体2来自N 与Al在碱 性条件下的反应;沉淀1来自试样与Ba(OH)2的反应,且在酸性条件下能部分溶解,所以沉淀1是 BaSO4和Mg(OH)2;沉淀2来自碱性滤液与CO2的反应,沉淀2中一定有BaCO3,也可能有Al(OH)3, 由上述分析知,N 、N 、Mg2+、S 一定存在,Na+、Cl-、Al3+可能存在。,4.(2013浙江理综,13,6分)现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂,某 同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验: 已知:控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀。 该同学得出的结论正确的是 ( ) A.根据现象1可推出该试液中含有Na+ B.根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根 C.根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+,D.根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+,答案 C 由现象1可推出反应后滤液中含Na+,但反应中加入了NaOH(aq)和Na2CO3(aq),无法 确定原试液中是否含有Na+,A错误;由现象2只能推出试液中不含有葡萄糖分子,不能推出试液 中不含有葡萄糖酸根离子的结论,B错误;调pH=4时Fe3+完全沉淀,滤液中加NH3H2O(aq)无沉淀, 说明不含Mg2+,加入Na2CO3(aq)有白色沉淀生成,说明含有Ca2+,C正确;由现象5不能推出试液中 一定含有Fe2+,也可能含Fe3+,D错误。,5.(2014北京理综,28,15分)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。 某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1 mol/L FeCl2溶液,研究废液再生机理。 记录如下(a、b、c代表电压值):,(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是 。 (2)中,Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应: 。 (3)由推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有 性。 (4)中虽未检验出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照 实验,记录如下:,NaCl溶液的浓度是 mol/L。 中检验Cl2的实验方法: 。 与对比,得出的结论(写出两点): 。,答案 (1)溶液变红 (2)2Cl-2e- Cl2、Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+ (3)还原 (4)0.2 取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝 通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立;通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电,解析 (1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是溶液变红。(2)依题意可知,相关反应为:2Cl-2e- Cl2、2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-。(3)Fe2+-e- Fe3+,Fe2+表现出还原性。(4)做对照实验 时,应控制变量,除pH相同外,c(Cl-)也应相同。0.1 mol/L FeCl2溶液中c(Cl-)=0.2 mol/L,故c(NaCl) =0.2 mol/L。取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝,可证明中阳极产物有 Cl2。由实验、可知通过控制电压,Fe2+可先于Cl-放电;实验表明,通过控制电压,可使 Cl-放电产生Cl2,Cl2再将Fe2+氧化成Fe3+,从而说明通过控制电压,产生Fe3+的两种原因均成立。,6.(2014浙江理综,26,15分)某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性 质,设计并完成了如下实验: 另取10.80 g X在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40 g固体1。请回答如下问题: (1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图 ,写出气体甲的电子式 。 (2)X的化学式是 ,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为 。 (3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是 (用化学 反应方程式表示)。 (4)一定条件下,气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反 应方程式 ,并设计实验方案验证该反应的产物,。,答案 (1) ： ：C： ： (2)CaFe(CO3)2 CaFe(CO3)2 CaO+FeO+2CO2 (3)4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3 (4)2FeO+CO2 Fe2O3+CO 检测Fe2O3:将固体用稀盐酸溶解,加入KSCN溶液若显红色,表明产物中有Fe();检测CO:将气 体通过灼热CuO,黑色固体变为红色,解析 本题可采用逆推法,无氧条件下溶液3中加入OH-产生白色沉淀2,白色沉淀2在空气中被 氧化为红褐色沉淀即Fe(OH)3,则溶液3中含Fe2+,固体2可能为FeO。溶液1中通入气体甲先生 成白色沉淀,继续通气体甲白色沉淀又溶解,溶液1可能为Ca(OH)2,气体甲可能为CO2,则固体1 可能为FeO和CaO的混合物,结合10.80 g X分解得到6.40 g固体1,可推知X应为CaFe(CO3)2。 (2)在惰性气流中加热主要是为了防止Fe2+被氧化。(3)Fe(OH)2在空气中易被O2氧化为Fe(OH)3。 (4)CO2与CaO反应不是氧化还原反应,只能为CO2将FeO氧化为Fe2O3或Fe3O4。检验Fe2O3:将 固体用稀盐酸溶解,加入KSCN溶液若显红色,表示产物中有Fe();检验CO:将气体通过灼热 CuO,黑色固体变为红色。若CO2将FeO氧化为Fe3O4:3FeO+CO2 Fe3O4+CO,则Fe3O4的检验 方法为取样品于试管中,加硫酸溶解,分为两份,一份滴加KSCN溶液,另一份滴加KMnO4溶液, 若前者溶液变红,后者溶液紫红色褪去,证明产物中有Fe3O4;CO检验方法同上。,考点二 物质的分离和提纯,1.(2014广东理综,9,4分)下列叙述和均正确并有因果关系的是 ( ),答案 B A项,因为KNO3的溶解度受温度影响较大,NaCl的溶解度受温度影响不大,故可用重 结晶法除去KNO3中混有的NaCl,A项错误。B项,往待测溶液中先加稀盐酸若无沉淀产生,再加 BaCl2溶液,若出现白色沉淀,证明有S ,B项正确。C项,NH3可用于设计喷泉实验是因为NH3 极易溶于水,C项错误。D项,Ca(OH)2是微溶物,不可配制2.0 molL-1的溶液,且叙述和叙述 不存在因果关系,D项错误。,2.(2013大纲全国,10,6分)下列操作不能达到目的的是 ( ),答案 A 25 g CuSO45H2O的物质的量为 =0.1 mol,溶于100 mL水后溶液的体积大 于100 mL,所得溶液中CuSO4的物质的量浓度小于1.0 molL-1,A项错误;KNO3的溶解度受温度 的影响变化大,NaCl的溶解度受温度的影响变化小,采取冷却热的饱和溶液的方法可使KNO3 结晶析出,从而与NaCl分离,B项正确;2Mn +5H2O2+6H+ 2Mn2+5O2+8H2O,C项正确;Ca2+ C CaCO3,D项正确。,3.(2013安徽理综,12,6分)我省盛产矿盐(主要成分是NaCl,还含有S 等其他可溶性杂质的离 子)。下列有关说法正确的是 ( ) A.由矿盐生产食盐,除去S 最合适的试剂是Ba(NO3)2 B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气 C.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度 D.用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液,答案 D A项,除去矿盐中S 的最合适试剂是BaCl2;B项,电解NaCl溶液制备的是NaOH、H2 和Cl2,电解熔融NaCl才能获得Na和Cl2;C项,AgCl溶解过程存在平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq), 在NaCl溶液中存在大量Cl-,平衡左移,即AgCl在NaCl溶液中的溶解度小于在水中的溶解度;D项, Na2CO3水解使溶液呈碱性,而NaCl溶液呈中性,故可以用酚酞试液鉴别两者,该项正确。,4.(2013安徽理综,27,13分)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过 程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题 组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下: (1)洗涤滤渣A的目的是为了除去 (填离子符号),检验该离子是否洗净的方法是 。 (2)第步反应的离子方程式是 ,滤渣B的主要成分是 。 (3)萃取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃 取出来,TBP (填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻,璃仪器有 、烧杯、玻璃棒、量筒等。 (4)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g,加硫酸溶解后,用0.100 0 molL-1 FeSO4标准溶液 滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为 。,答案 (1)Fe3+ 取最后一次洗涤液,加入KSCN溶液,若不出现红色,则已洗净;反之,未洗净(其 他合理答案均可) (2)2CeO2+H2O2+6H+ 2Ce3+O2+4H2O SiO2(其他合理答案均可) (3)不能 分液漏斗 (4)97.0%,解析 根据题设信息,本题制备过程可抽象概括为:由CeO2(含SiO2、Fe2O3及少量无关杂质)制 备Ce(OH)4。整体思路即为:分离CeO2中的SiO2和Fe2O3并把CeO2转化为Ce(OH)4。整个流程中 核心元素为Ce,以Ce在流程中的变化形式为主线,分离杂质为目的,结合氧化还原反应和基本 实验操作完成该题。具体分析如下:(1)废玻璃粉末中加盐酸后,Fe2O3溶解生成Fe3+进入滤 液A。滤渣A的表面残留的杂质离子有Fe3+、H+、Cl-等,从实验现象明显的角度考虑,可以检验 Fe3+(注:也可以检验Cl-或H+等)。(2)滤渣A中含CeO2和SiO2,加入稀硫酸和H2O2后,CeO2发生反 应:2CeO2+H2O2+6H+ 2Ce3+O2+4H2O,Ce3+进入滤液B,SiO2不参加反应,成为滤渣B。(4) Ce(OH)4中加入H2SO4后,再加入FeSO4溶液发生反应的离子方程式为Ce4+Fe2+ Ce3+Fe3+,建 立对应关系式为: Ce(OH)4 FeSO4 208 g 1 mol m 0.100 025.0010-3 mol m=0.52 g 则Ce(OH)4= 100%=97.0%。,A组 20172019年高考模拟考点基础题组,三年模拟,考点一 物质的检验,1.(2019上海黄浦二模,8)下列各组溶液用互滴法不能鉴别的是 ( ) A.硝酸银溶液和氨水 B.盐酸和碳酸钠溶液 C.明矾溶液与烧碱溶液 D.碳酸氢钠溶液和澄清石灰水,答案 D A项,少量氨水滴加到AgNO3溶液中,可以观察到有沉淀生成;少量AgNO3溶液滴加 到氨水中,直接生成配离子,观察不到现象,A项能鉴别。B项,少量Na2CO3溶液滴加到盐酸中,有 CO2气体生成;反之无现象,因为生成NaHCO3,B项能鉴别。C项,明矾溶液的溶质为硫酸铝钾,少 量NaOH溶液滴加到含Al3+的溶液中,有Al(OH)3沉淀生成;反之无现象,因为NaOH过量会直接 生成Al ,C项能鉴别。D项,无论怎样互滴,现象都相同,均会生成白色沉淀,D项不能鉴别。,2.(2019皖中名校联盟联考,11)检验溶液中是否含有某种离子,下列操作方法正确的是 ( ) A.向某溶液中先加入Ba(NO3)2溶液无明显现象,再加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀, 证明有Cl- B.向某溶液中加稀BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入盐酸,沉淀不溶解,证明有S C.向某溶液中加入稀盐酸,放出能使澄清的石灰水变浑浊的气体,证明有C D.向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液后加热,产生使湿润蓝色石蕊试纸变红的气体,证明含有N,答案 A B项,向某溶液中加稀BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入盐酸,沉淀不溶解,白色沉淀 可能是BaSO4或AgCl,不能证明有S ,故B错误;C项,向某溶液中加入稀盐酸,放出能使澄清的 石灰水变浑浊的气体,该气体可能是CO2或SO2,则溶液中可能存在C 、HC 、S 、HS 等,故C错误;D项,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D错误。,3.(2019湖南永州二模,11)某溶液中可能含有Cl-、S 、C 、N 、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+。 某同学为了确认其成分,设计并完成了如下实验。下列叙述正确的是 ( ) A.原溶液中c(Fe3+)=0.1 molL-1 B.要确定原溶液中是否含有Fe2+,其操作如下:取少量原溶液于试管中,加KSCN溶液,再加入适 量氯水,溶液呈红色,则含有Fe2+ C.S 、N 、Na+一定存在,C 、Al3+一定不存在 D.溶液中至少有4种离子存在,其中Cl-一定存在,且c(Cl-)0.2 molL-1,答案 D 加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,该气体为氨气,原溶液中一定存在 0.02 mol N ;产生的红褐色沉淀为氢氧化铁,1.6 g固体为三氧化二铁,三氧化二铁的物质的量 为0.01 mol,原溶液中有Fe3+、Fe2+中的一种或两种,则一定没有C ;滤液中通入二氧化碳无现象, 则原溶液中一定不存在Al3+;4.66 g不溶于盐酸的固体为硫酸钡,硫酸钡的物质的量为0.02 mol, 原溶液中含有0.02 mol S ;焰色反应为黄色,则溶液中存在钠离子,因为加入了氢氧化钠溶 液,无法判断原溶液中是否含有钠离子;据电荷守恒知,原溶液中一定有Cl-,物质的量至少为0.02 mol2+0.02 mol-0.02 mol2=0.02 mol。A项,根据以上分析可知,无法判断存在的是铁离子还 是亚铁离子,故A错误;B项,检验亚铁离子时,取少量原溶液于试管中,加KSCN溶液,此时溶液必 须是无色,然后再加入适量氯水,溶液呈红色,则含有Fe2+,如果加入硫氰化钾溶液后显红色,则无 法证明原溶液中是否含有亚铁离子,故B错误;C项,无法确定原溶液中是否含有钠离子,故C错 误;D项,根据以上分析可知,c(Cl-) =0.2 molL-1,故D项正确。,4.(2017广东惠州三调,12)下列实验设计能够成功的是 ( ) A.检验亚硫酸钠试样是否变质: 试样 白色沉淀 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 精盐 C.检验某溶液中是否含有Fe2+: 试样 溶液颜色无变化 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 溶液变蓝色 氧化性:H2O2I2,答案 C 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。,审题技巧 除杂质时要看先加入的试剂是否过量,后加入的试剂是否能把先加入的过量的试 剂除去以及最后加入的试剂是否适量。,知识拓展 检验Fe2+还可以用NaOH溶液,现象:先产生白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最 终变为红褐色;也可以用K3Fe(CN)6(铁氰化钾),现象:产生蓝色沉淀。,考点二 物质的分离和提纯,5.(2019福建漳州二模,7)铅霜(醋酸铅)是一种中药,具有解毒敛疮、坠痰镇惊之功效,其制备方 法为将醋酸放入瓷皿,投入氧化铅,微温使之溶化,以三层细纱布趁热滤去渣滓,放冷,即得醋酸 铅结晶,如需精制,可将结晶溶于同等量的沸汤,滴醋少许,过七层细布;清液放冷,即得纯净铅 霜。制备过程中没有涉及的操作是 ( ) A.萃取 B.溶解 C.过滤 D.重结晶,答案 A 根据题干信息可知,涉及的操作有溶解、过滤、重结晶,没有涉及的操作是萃取。,6.(2019河北邢台期末,16)实验室用有机含碘(主要以I2和I 的形式存在)废水制备单质碘的实 验流程如图: 已知:碘的熔点为113 ,但固态的碘可以不经过熔化直接升华。下列说法错误的是 ( ) A.操作和中的有机相从分液漏斗下端放出 B.操作中发生反应的离子方程式为2I +5S +2H+ I2+5S +H2O C.操作中用到的玻璃仪器仅有温度计、球形冷凝管、酒精灯、接引管及锥形瓶 D.操作可用如图所示的水浴装置进行,答案 C A项,操作和均为萃取、分液,四氯化碳的密度比水的大,溶解碘单质的有机相 从分液漏斗下端放出,故A正确;B项,操作加入Na2SO3溶液,S 还原I 生成I2,自身被氧化生 成S ,反应的离子方程式为2I +5S +2H+ I2+5S +H2O,故B正确;C项,操作是将四 氯化碳与碘单质分离,应采取蒸馏法,还需要蒸馏烧瓶或烧瓶,故C错误;D项,固体碘可以不经过 熔化直接升华,操作可以利用水浴装置进行,故D正确。,7.(2019河南天一大联考,8)下列实验操作能达到实验目的的是 ( ) A.配制Na2SO3溶液时,将Na2SO3溶于新煮沸过并冷却的蒸馏水中 B.用分液漏斗分离1,2-二溴乙烷与CCl4的混合物 C.将饱和氯水加热产生的气体通过浓硫酸可得到纯净的Cl2 D.氨碱法得到的含少量NH4Cl的NaHCO3,经热分解可得到纯净的NaHCO3,答案 A 1,2-二溴乙烷与CCl4互溶,需用蒸馏的方法分离,B项错误;加热饱和氯水,除Cl2逸出 外,还有HCl及次氯酸分解产生的O2逸出,C项错误;NH4Cl和NaHCO3受热均分解,最终残留固体 为Na2CO3,D项错误。,8.(2019湖南六校联考,7)黄血盐亚铁氰化钾,K4Fe(CN)63H2O可用作食盐添加剂,一种制备黄 血盐的工艺如下所示: 下列说法错误的是 ( ) A.HCN溶液有剧毒,含CN-的废水必须处理后才能排放 B.“废水”中含量较多的溶质为CaCl2 C.“试剂 X”可能是K2CO3 D.“系列操作”为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥,答案 D A项,含CN-的废水必须处理后才能排放,否则CN-水解生成剧毒性HCN,故A正确;B 项,加入KCl是为了交换Ca2+,故“废水”中含量较多的溶质为CaCl2,故B正确;C项,“脱钙”应 加入可与Ca2+反应同时补充K+的物质,故所用的“试剂X”可能是K2CO3,故C正确;D项,产品为 含有结晶水的化合物,故“系列操作”应该为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故D 错误。,易错警示 欲得到含有结晶水的化合物,为了防止化合物受热失去结晶水,应该采用蒸发浓 缩、冷却结晶操作,不能采用蒸发结晶操作。,B组 20172019年高考模拟专题综合题组 (时间:20分钟 分值:40分) 一、选择题(每小题6分,共24分),1.(2019广东深圳二调,7)NiSO46H2O易溶于水,其溶解度随温度升高明显增大。以电镀废渣(主 要成分是NiO,还有CuO、FeO等少量杂质)为原料制备该晶体的流程如下。下列说法错误的 是 ( ) A.溶解废渣时不能用稀盐酸代替稀H2SO4 B.除去Cu2+可采用FeS C.流程中ab的目的是富集NiSO4 D.“操作”为蒸发浓缩、冷却结晶,答案 A A项,溶解废渣时若用稀盐酸代替稀H2SO4,对制备不会有影响,故A错误;B项,CuS比 FeS更难溶,向含有Cu2+的溶液中加入FeS发生沉淀的转化生成CuS,故B正确;C项,NiSO4与Na2CO3 反应生成NiCO3沉淀,而后过滤,再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4,这样可提高NiSO4的浓 度,故C正确;D项,从溶液中得到该溶质晶体的实验操作为蒸发浓缩、冷却结晶,故D正确。,2.(2019湖北八市二联,7)一种废料的主要成分是铁镍合金,还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。 由该废料制备纯度较高的氢氧化镍已知常温下KspNi(OH)2=2.010-15,工艺流程如下。下列 叙述错误的是 ( ) A.废渣的主要成分为二氧化硅 B.黄钠铁矾渣中铁元素为+3价 C.除钙、镁过程中,为了提高钙、镁的去除率,氟化钠实际用量应该越多越好 D.“沉镍”过程中为了将镍沉淀完全,需调节溶液pH9,答案 C A项,二氧化硅与H2SO4、HNO3不反应,酸溶后过滤所得废渣的主要成分为二氧化 硅,故A正确;B项,H2O2具有强氧化性,加入H2O2将Fe2+全部氧化为Fe3+,所以黄钠铁矾渣中铁元素 为+3价,故B正确;C项,根据流程图可知除铜后的滤液应显酸性,若NaF的用量过大,会生成剧毒 物质HF,故氟化钠的用量不是越多越好,C错误;D项,KspNi(OH)2=c(Ni2+)c2(OH-)=1.010-5c2(OH-) =2.010-15,则c(OH-)= 10-5mol/L,c(H+)= 10-9mol/L,“沉镍”过程中为了将镍沉淀完 全,需调节溶液pH9,故D正确。,审题方法 酸溶: