2021高考化学一轮复习 核心素养测评三十五 物质的分离、提纯和检验（含解析）苏教版

物质的分离、提纯和检验一、选择题(本题包括4小题,每题6分,共24分)1.(金榜原创)下列能用溶解、过滤、结晶的方法来分离的一组物质是()a.mgcl2和mgso4b.cuso4和cuoc.baco3和caco3d.na2o和na2o2【解析】选b。mgcl2和mgso4 均可溶于水,无法实现分离,a错误;cuso4可溶于水而cuo不溶于水,可用溶解、过滤、结晶的方法分离,b正确;baco3和caco3均不溶于水,无法实现分离,c错误;na2o和na2o2均与水反应,d错误。【加固训练】(2020张家口模拟)用分液漏斗可以分离的一组混合物是()a.碘和ccl4b.甲醛和水c.乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液d.苯和溴苯【解析】选c。a、b、d中混合物均互溶,应蒸馏分离,只有c中混合物分层,可选分液漏斗分离,故选c。2.(2019黄冈中学模拟)海洋约占地球表面积的71%,具有十分巨大的开发潜力。工业上从海水中提取镁的流程如下:下列说法中正确的是()a.工业上使mg2+沉淀,试剂应选用naohb.将mgcl2溶液直接蒸干得到无水mgcl2c.电解mgcl2溶液在阴极得到金属mgd.要使mgso4完全转化为沉淀,加入试剂的量应过量【解析】选d。a. 工业上使mg2+沉淀,应选用廉价的石灰乳,可利用海边大量存在的贝壳煅烧制得,故a错误;b. 氯化镁是强酸弱碱盐,加热时,氯化镁水解生成氢氧化镁和盐酸,升高温度促进盐酸挥发,所以蒸干氯化镁溶液最终得到氢氧化镁而不是氯化镁,故b错误;c. 电解熔融mgcl2在阴极得到金属mg,电解mgcl2溶液在阴极得到h2,故c错误;d. 为了使镁离子完全转化,加入试剂的量应过量,故d正确。3.(2020梧州模拟)为了提纯表中所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选项均正确的是()被提纯的物质除杂试剂分离方法a己烷(己烯)溴水分液b淀粉溶液(nacl)水过滤cch3ch2oh(ch3cooh)cao蒸馏dco2(so2)na2co3溶液洗气【解析】选c。互溶的液体采用蒸馏方法分离,己烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴环己烷,1,2-二溴环己烷和己烷互溶,所以应该采用蒸馏的方法分离,故a错误;nacl和淀粉溶液都能透过滤纸,所以不能用过滤的方法分离,氯化钠溶液能透过半透膜,但是淀粉溶液不能透过半透膜,应该用渗析的方法分离,故b错误;乙酸和cao反应生成高沸点的乙酸钙,乙醇和cao不反应,采用蒸馏的方法分离,故c正确;二氧化硫和二氧化碳都能和碳酸钠溶液反应,应该用饱和的碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的二氧化硫,故d错误。【加固训练】(2020杭州模拟)下列除去杂质的方法中正确的是()a.除去n2中的少量o2,通过灼热的焦炭,收集气体b.除去co2中的少量co,用酒精灯加热c.除去feso4溶液中的少量cuso4,加入足量铁屑,充分反应后过滤d.除去kcl溶液中的少量mgcl2,加入适量naoh溶液,过滤【解析】选c。可生成co等杂质气体,应通过灼热的铜网除杂,故a错误;co少量,且二氧化碳不支持燃烧,难以除去杂质,可用灼热的cuo来除杂,故b错误;铁可置换出铜,可除杂,故c正确;加入氢氧化钠,生成nacl杂质,应用koh除杂,故d错误。4.(2019天津红桥区模拟)下列对有关实验操作及现象的结论或解释正确的是()选项实验操作实验现象结论或解释a向h2o2溶液中滴加fecl3溶液产生大量气泡fecl3催化 h2o2的分解b将酸性kmno4溶液滴入丙烯醛中溶液的紫红色褪去丙烯醛中含有碳碳双键c向某溶液中滴加稀h2so4溶液产生有刺激性气味的气体原溶液中一定含有so32-d向某溶液中滴加几滴naoh稀溶液,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口检验试纸不变蓝原溶液中一定不含有nh4+【解析】选a。a.h2o2溶液中没有加fecl3溶液前几乎无气泡产生,加入后产生大量气泡,说明fecl3对 h2o2的分解起催化作用,a正确;b.醛基、碳碳双键都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此不能根据溶液的紫红色褪去来确定丙烯醛中含有碳碳双键,b错误; c. 向某溶液中滴加稀h2so4溶液,产生有刺激性气味的气体,原溶液可能含有so32-,也可能含有hso3-或s2o32-等离子,c错误;d.若溶液中含有nh4+,由于是稀溶液,反应产生nh3h2o,也不能放出氨气,因此不能看到湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,d错误。二、非选择题(本题包括2小题,共26分)5.(10分)有一瓶无色澄清的溶液,可能由以下离子中的几种组成:so32-、i-、co32-、cl-、so42-、fe2+、na+、mno4-,请根据以下实验步骤及现象回答问题:步骤一:取适量待测液,加入足量稀盐酸,产生有刺激性气味的气体a和溶液b步骤二:往b中加入足量bacl2溶液,得白色沉淀和溶液c步骤三:往c溶液中通入足量cl2,得黄褐色溶液d(1)该溶液中一定存在的离子是_。(2)该溶液中可能存在的阴离子是_。(3)步骤三中溶液变黄褐色是因为生成了某种物质,确认该物质的实验操作与现象是取适量d溶液于试管中,_。【解析】由无色溶液可知一定不含fe2+、mno4-,由电荷守恒可知一定含阳离子为na+;步骤一:取适量待测液,加入足量稀盐酸,产生有刺激性气味的气体a和溶液b,则气体a为二氧化硫,一定含so32-;步骤二:往b中加入足量bacl2溶液,得白色沉淀和溶液c,白色沉淀为硫酸钡,可知一定含so42-;步骤三:往c溶液中通入足量cl2,得黄褐色溶液d,d中含碘单质,则原溶液一定含i-;(1)由上述分析可知,一定存在的离子为so32-、i-、so42-、na+;(2)该溶液中可能存在的阴离子是co32-、cl-;(3)淀粉遇碘单质变蓝,则步骤三中溶液变黄褐色是因为生成了某种物质,确认该物质的实验操作与现象是取适量d溶液于试管中,加入淀粉溶液,溶液变蓝。答案:(1)so32-、i-、so42-、na+(2)co32-、cl-(3)加入淀粉溶液,溶液变蓝6.(16分)海带中含有丰富的碘元素,以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下(已知2i-+cl22cl-+i2,碘与溴一样易溶于有机溶剂)(1)实验操作的名称:_。(2)实验步骤中加适量cl2的目的是_。(3)实验步骤提取碘的过程中,不能选用的溶剂是_。a.苯b.酒精c.四氯化碳(4)从海藻开始经过5步操作到含碘的有机溶液的实验过程中,要用到多种实验仪器。已知实验室里有坩埚、坩埚钳、烧杯、玻璃棒、酒精灯、石棉网、以及必要的夹持仪器等物品,尚缺少的玻璃仪器是_、_。(5)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需经过蒸馏,指出如图所示实验装置中的错误之处:_、_、_。【解析】(1)实验操作是分离固体和液体的操作,名称为过滤;(2)实验步骤中加适量cl2的目的是将i-转化为i2;(3)提取碘的过程为萃取,萃取剂选择原则:和原溶液中的溶剂互不相溶; 对溶质的溶解度要远大于原溶剂,苯与水互不相溶,碘在苯中溶解度远远大于水中,故a可以;酒精与水互溶,不能萃取碘水中的碘,故b不可以;四氯化碳与水互不相溶,碘在四氯化碳中溶解度远远大于水中,故c可以;(4)为使上述流程中含碘离子溶液转化为碘的有机溶液,应进行萃取分液操作,分液操作用到的仪器:分液漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台(带铁夹),过滤时需要漏斗,所以还缺少的玻璃仪器为分液漏斗、漏斗;(5)烧杯受热要垫石棉网,增大受热面积;冷凝水应是下进上出,冷凝水的方向错误,应为下进上出;温度计水银球的位置错误,温度计水银球应与烧瓶支管口相平。答案:(1)过滤(2)将i-转化为i2 (3)b(4)分液漏斗漏斗(5)加热时没有垫石棉网温度计水银球的位置未在支管口处冷凝水进出口方向错误一、选择题(本题包括3小题,每题6分,共18分)1.(2020厦门模拟)2019年6月17日,屠呦呦团队宣布青蒿素应用取得科研新进展。已知:青蒿素难溶于水、易溶于乙醚。实验室模拟从青蒿中提取青蒿素流程如图,该提取过程不需要用到的仪器或装置是()【解析】选b。研磨需要a,过滤需要d,蒸馏需要c,则该过程不需要装置b。2. (2019济南模拟)下列由实验得出的结论正确的是()实验结论a将适量苯加入溴水中,充分振荡后,溴水层接近无色苯分子中含有碳碳双键,能与br2发生加成反应b向某溶液中加入稀硫酸,生成淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体该溶液中一定含有s2o32-c向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,加热,然后加入新制cu(oh)2悬浊液,加热,未观察到砖红色沉淀蔗糖未水解或水解的产物不是还原性糖d相同条件下,测定等物质的量浓度的na2co3溶液和na2so4溶液的ph,前者呈碱性,后者呈中性非金属性:sc【解析】选d。苯与溴水发生萃取,苯分子结构中没有碳碳双键,不能与溴发生加成反应,故a错误;向某溶液中加入稀硫酸,生成淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体,生成的产物为硫和二氧化硫,原溶液中可能含有s2-和so32-,不一定是s2o32-,故b错误;水解后检验葡萄糖,应在碱性条件下进行,没有向水解后的溶液中加碱调节溶液至碱性,加入新制cu(oh)2悬浊液,加热,实验不能成功,故c错误;测定等物质的量浓度的na2co3和na2so4溶液的ph,na2co3水解使溶液显碱性,na2so4不水解,溶液显中性,说明酸性:硫酸碳酸,硫酸、碳酸分别是s元素、c元素的最高价含氧酸,因此非金属性:硫强于碳,故d正确。3.(2020长沙模拟)镍常用作有机合成的催化剂和用于制造硬币。以废镍料(含少量铁)为原料回收镍的一种流程如图:下列说法错误的是()a.“酸浸”中为提高反应速率,最好用浓硫酸代替稀硫酸b.滤渣a可以用于制造铁红,从滤液a中可提取na2so4c.“电解”时在阴极上析出镍,废液可以作“酸浸”液循环利用d.“氧化”过程中使用双氧水的好处是反应过程中不产生有害物质及杂质离子【解析】选a。浓硫酸具有强氧化性,可使铁发生钝化,不能除去,故a错误;a为氢氧化铁沉淀,可用于制造铁红,滤液a含有硫酸钠,故b正确;电解时,镍离子在阴极得电子生成镍,电解液含有硫酸,可循环使用,故c正确;加入过氧化氢氧化亚铁离子,为绿色氧化剂,不产生有害物质及杂质离子,故d正确。二、非选择题(本题包括2小题,共32分)4.(14分)某透明的x溶液中可能含有下列离子中的几种,100 ml溶液中的每种阴离子的物质的量均为0.2 mol,每种阳离子的物质的量均为0.1 mol。取100 ml该溶液进行如下连续实验,操作反应中消耗 no3-为0.1 mol。阴离子mno4-、sio32-、co32-、i-、clo-、cl-、so42-阳离子fe2+、fe3+、nh4+、ag+、al3+根据以上信息,回答下列问题:(1)沉淀c、g的化学式分别为_、_;(2)x溶液中肯定含有的离子是_;(3)写出操作中产生气体a的离子方程式:_;(4)写出操作发生的离子方程式:_。【解析】取100 ml该溶液进行如下连续实验,操作反应中消耗 no3-为0.1 mol,说明含有还原性离子,流程分析溶液b中加入四氯化碳下层呈紫红色证明一定含有i-,一定不含mno4-、clo-、fe3+,ag+,上层清液中加入过量的氢氧化钠溶液,生成气体f为nh3,说明原溶液中含nh4+,溶液h中通入过量二氧化碳生成沉淀i说明原溶液中含有al3+,在过量氢氧化钠溶液中生成的偏铝酸钠溶液,偏铝酸钠溶液和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀i和碳酸氢钠溶液j,生成沉淀g只有氢氧化铁沉淀,证明原溶液中含有fe2+,判断一定不含有sio32-、co32-,x溶液中加入过量硝酸钡和盐酸反应生成沉淀c,判断为baso4,综上所述原溶液中一定含有i-、fe2+、nh4+、al3+、so42-;(1)上述分析可知,c为baso4,g为fe(oh)3;(2)x溶液中肯定含有的离子是i-、fe2+、nh4+、al3+、so42-;(3)操作中产生气体a为no,是稀硝酸和碘离子、亚铁离子发生氧化还原反应生成,反应的离子方程式6i-+2no3-+8h+3i2+2no+4h2o,3fe2+no3-+4h+3fe3+no+2h2o;(4)操作发生偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,发生的离子方程式为alo2-+co2+2h2oal(oh)3+hco3-。答案:(1)baso4fe(oh)3 (2)i-、fe2+、nh4+、al3+、so42-(3)6i-+2no3-+8h+3i2+2no+4h2o,3fe2+no3-+4h+3fe3+no+2h2o(4)alo2-+co2+2h2oal(oh)3+hco3-5.(18分)(2020南昌模拟)(1)只用试管和胶头滴管就可以对下列各组中的溶液进行鉴别的是_(填序号)。alcl3溶液和naoh溶液ca(hco3)2溶液和naoh溶液naalo2溶液和盐酸al2(so4)3溶液和氨水苯与水agno3、bacl2、k2so4和mg(no3)2四种溶液nano3、fecl3、nacl、agno3四种溶液nahco3溶液与稀硫酸(2)按以下实验方案可从海洋物质样品中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。则(1)(2)(3)(4)的分离提纯方法依次为_、_、_、_。(3)下列说法正确的是_(填序号)。常压蒸馏时,加入液体的体积可超过圆底烧瓶容积的三分之二除去铜粉中混有cuo的实验操作是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥将cl2与hcl的混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的cl2用ccl4萃取碘水中的i2的实验操作是先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层滤液若浑浊,可能是液面高于滤纸边缘造成的nacl溶液蒸发时可以加热至蒸干为止蒸馏时,可以把温度计插入混合液体中可以用酒精萃取碘水中的i2ccl4萃取溴水中溴时,静置分层后上层为橙红色,分液时,从上口先倒出上层液体【解析】(1)naoh溶液逐滴滴加到alcl3溶液中,先生成沉淀,氢氧化钠过量时沉淀溶解,而alcl3溶液逐滴滴加到naoh溶液中先没有现象,滴加一定时间后可生成沉淀,现象不同,可鉴别,故正确;无论将ca(hco3)2溶液滴到naoh溶液中还是将氢氧化钠溶液滴到碳酸氢钙溶液中,都生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别,故错误;将naalo2溶液滴到盐酸中先没有现象,后生成沉淀,将盐酸滴到naalo2溶液中先生成沉淀后沉淀消失,二者现象不同,可以鉴别,故正确;al2(so4)3溶液和氨水,改变加入顺序均生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别,故错误;苯与水混合时分层,油状液体苯在上层、水在下层,可以鉴别,故正确;agno3和bacl2、k2so4都生成白色沉淀,无法鉴别,故错误;nano3、fecl3、nacl、agno3四种溶液,呈黄色的是氯化铁溶液,和氯化铁溶液混合时有白色沉淀生成的