（山东专用）高考化学一轮复习 专题二十 物质的检验、分离和提纯课件-人教版高三全册化学课件

1、专题二十物质的检验、分离和提纯高考化学高考化学 (山东专用)五年高考A A组山东省卷、课标组山东省卷、课标卷题组卷题组考点一物质的检验考点一物质的检验1.(2015山东理综,11,5分)下列由实验现象得出的结论正确的是()操作及现象结论A向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀Ksp(AgCl)Ksp(AgI),A错误。B中由实验现象不能确定溶液中是否含有Fe2+,若先加入KSCN溶液无现象,再滴入氯水后溶液呈红色,才能说明原溶液中一定含有Fe2+,B错误。C中实验现象说明有Br2生成,溶液中发生了反应:2Br-+Cl2Br2+2Cl-,从而说明了Br-的还原性强于Cl-,C正确。加热N

2、H4Cl固体时,NH4Cl固体发生分解反应:NH4ClNH3+HCl,试管底部固体消失;试管口温度较低,NH3和HCl发生化合反应:NH3+HClNH4Cl,故试管口有晶体凝结,D错误。2.(2014山东理综,31,20分)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。烧瓶C中发生反应如下:Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)Na2SO3(aq)+H2S(aq)()2H2S(aq)+SO2(g)3S(s)+2H2O(l)()S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)()(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏

3、斗内注入液体至形成一段液柱,若,则整个装置气密性良好。装置D的作用是。装置E中为溶液。(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为。(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择。a.蒸馏水b.饱和Na2SO3溶液c.饱和NaHSO3溶液d.饱和NaHCO3溶液实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是。已知反应()相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有。a.烧杯b.蒸发皿c.试管d.锥形瓶(4)反应终止后,烧瓶C中的溶

4、液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O35H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:。已知Na2S2O35H2O遇酸易分解:S2+2H+S+SO2+H2O供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液23O答案答案(1)液柱高度保持不变防止倒吸NaOH(合理即得分)(2)2 1(3)c控制滴加硫酸的速度(合理即得分)溶液变澄清(或浑浊消失)a、d(4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理

5、即得分)解析解析(1)通过向B中的长颈漏斗中加水检查整个装置的气密性利用的是“压强差”原理;装置D中气流方向为“短进长出”,综合分析即可得出答案;E装置为尾气处理装置,可选择能与H2S、SO2反应的物质,常选择NaOH溶液。(2)依题意()2+()+()3得2Na2S(aq)+Na2SO3(aq)+3SO2(g)3Na2S2O3(aq),据此可知Na2S与Na2SO3恰好完全反应时,Na2S和Na2SO3的物质的量之比为2 1。(3)B中液体应使SO2损失量最少,SO2易溶于水且能与Na2SO3和NaHCO3反应,饱和的NaHSO3溶液可抑制SO2的溶解,故选c;反应()相对较慢,反应()相对

6、较快,所以实验中可以观察到先浑浊后澄清的现象。(4)由于Na2S2O35H2O遇酸会产生沉淀,会干扰对S的检验,故应先加盐酸排除其干扰。24O考点二物质的分离和提纯考点二物质的分离和提纯3.(2018课标,9,6分)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是()答案答案D冰醋酸、乙醇在浓硫酸作用下,加热反应生成乙酸乙酯,A涉及;导出乙酸乙酯的导气管在饱和碳酸钠溶液上方可以防止倒吸,B涉及;乙酸乙酯难溶于水,浮在溶液上方,可以用分液法分离出乙酸乙酯,C涉及;蒸发是使易溶固体从其溶液中析出,D不涉及。4.(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

7、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.萃取答案答案B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。5.(2019课标,27,15分)硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是。(2)步骤需要加热的目的是,温度保持8095,采用的

8、合适加热方式是。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为(填标号)。(3)步骤中选用足量的H2O2,理由是。分批加入H2O2,同时为了,溶液要保持pH小于0.5。(4)步骤的具体实验操作有,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为。答案答案(1)碱煮水洗(2)加快反应热水浴C(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质防止Fe3+水解(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(5)NH4Fe(SO4)212H2O解析解析本题涉及的考点有铁及其化合物、氧化还原

9、反应和工艺流程等;考查了学生将实际问题分解,通过运用相关知识分析和解决化学问题的能力,体现了科学态度与社会责任的学科核心素养,以及关注社会发展的价值观念。(1)用热纯碱溶液洗去铁屑表面的油污后,再用水洗涤铁屑表面附着物。(2)加热可以加快化学反应速率,进而加快铁屑的溶解。为便于控制温度在8095,可采取水浴加热方式。铁屑中硫化物与稀H2SO4反应生成酸性气体H2S,可用碱液吸收,并用倒扣漏斗,既能充分吸收又能防止倒吸。(3)步骤利用H2O2的强氧化性将Fe2+全部氧化为Fe3+。为防止Fe3+水解,需控制溶液的pH小于0.5。(4)从溶液中得到产品硫酸铁铵晶体,先加热浓缩、冷却结晶,然后过滤、

10、洗涤、干燥即可。(5)设硫酸铁铵晶体的物质的量为1mol,加热到150,失去1.5mol(即27g)水,质量减轻5.6%,则硫酸铁铵晶体的相对分子质量为482,NH4Fe(SO4)2的相对分子质量为266,则剩余部分为水,=12,故硫酸铁铵晶体的化学式为NH4Fe(SO4)212H2O。275.6%48226618B B组课标卷、其他自主命题省组课标卷、其他自主命题省( (区、市区、市) )卷题组卷题组考点一物质的检验考点一物质的检验1.(2019浙江4月选考,9,2分)下列说法不正确的是()A.蒸馏时可通过加碎瓷片防暴沸B.可用精密pH试纸区分pH=5.1和pH=5.6的两种NH4Cl溶液C

11、.用加水后再分液的方法可将苯和四氯化碳分离D.根据燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维答案答案C蒸馏时加碎瓷片防暴沸,A正确;精密pH试纸可精确至0.1,B正确;苯和四氯化碳互溶,加水后再分液的方法不能将苯和四氯化碳分离,C错误;根据燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维,D正确。易错警示易错警示苯和四氯化碳均不溶于水,但苯的密度比水小而四氯化碳密度比水大,因此易忽视苯和四氯化碳互溶,错误的认为在苯和四氯化碳的混合物中加水,液体会分为三层(上层苯中层水下层四氯化碳),然后用分液法将它们分离开来。2.(2019上海选考,12,2分)能证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是()A.硝酸钡,稀硫酸

12、B.稀盐酸,氯化钡C.稀硫酸,氯化钡D.稀硝酸,氯化钡答案答案B若要证明亚硫酸钠部分变质,须证明该样品中含有Na2SO3和Na2SO4,检验步骤:取少量样品置于试管中溶解,滴入盐酸后有气泡冒出,继续滴加盐酸至无气泡冒出后,再滴入少量BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则证明Na2SO3部分变质。3.(2019课标,10,6分)下列实验现象与实验操作不相匹配的是()实验操作实验现象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逐渐褪去,静置后溶液分层B.将镁条点燃后迅速伸入集满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

13、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溶液黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变答案答案A本题涉及的考点有乙烯的化学性质、镁单质及其化合物的性质、硫及其化合物的性质、铁及其化合物的性质与检验,考查了学生对元素及其化合物基础知识的复述、再现、辨认并能融会贯通的能力,能从微观层面认识物质的性质和变化,并用来解决宏观的实际问题,体现了以宏观辨识与微观探析为主的学科核心素养。A项,乙烯可被酸性KMnO4溶液氧化,生成CO2,所以实验现象为溶液紫色逐渐褪去,静置后溶液不分层,故错误;B项,发生反应的化学方程式为2Mg+CO2C+2MgO,集气瓶中产生浓烟(

14、MgO)并有黑色颗粒(C)产生,故正确;C项,发生反应的离子方程式为S2+2H+S+SO2+H2O,有刺激性气味气体(SO2)产生,溶液变浑浊(生成S),故正确;D项,发生反应的离子方程式为2Fe3+Fe3Fe2+,加入过量铁粉,Fe3+完全反应,黄色逐渐消失,滴加KSCN溶液不变色,故正确。23O易错提醒易错提醒乙烯被酸性KMnO4溶液氧化后的产物是CO2,故不会与水溶液分层。4.(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()实验现象结论A.某溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀原溶液中有Fe2+,无Fe3+B.向C6H5ONa溶液中通入CO2溶液变浑浊酸性

15、:H2CO3C6H5OHC.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀Ksp(CuS)Ksp(ZnS)D.某溶液中加入Ba(NO3)2溶液再加足量盐酸产生白色沉淀仍有白色沉淀原溶液中有S24O答案答案BA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)Fe2+B.将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生CO2具有氧化性C.加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸石

16、蕊试纸变蓝NH4HCO3显碱性D.向2支盛有2mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象Ksp(AgI)Ksp(AgCl)答案答案CFeCl3溶液与足量铁粉发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+,Fe为还原剂,Fe2+为还原产物,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

17、符合题意;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)(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溶液的浓度和用量,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。C C组教师专用题组组教师专用题组考点一物质的检验考点一物质的检验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()选项叙述叙述AKNO3的溶解度大用重结晶法除去KNO3中混有的NaClB

18、BaSO4难溶于酸用盐酸和BaCl2溶液检验SCNH3能使酚酞溶液变红NH3可用于设计喷泉实验DCa(OH)2能制成澄清石灰水可配制2.0molL-1的Ca(OH)2溶液24O答案答案BA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2.0molL-1的溶液,且叙述和叙述不存在因果关系,D项错误。24O2.(2013大

19、纲全国,10,6分)下列操作不能达到目的的是()选项目的操作A.配制100mL1.0molL-1CuSO4溶液将25gCuSO45H2O溶于100mL蒸馏水中B.除去KNO3中少量NaCl将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤C.在溶液中将Mn完全转化为Mn2+向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液至紫色消失D.确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3取少量溶液滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊4O答案答案A25gCuSO45H2O的物质的量为=0.1mol,溶于100mL水后溶液的体积大于100mL,所得溶液中CuSO4的物质的量浓度小于1.0molL-1,A项错误;KNO3的溶解度受

20、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+CCaCO3,D项正确。125g250g mol4O23O3.(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0.1000molL-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不正确4H答案答案DD项

21、,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。4H4.(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0.1mol/LFeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值):序号电压/V阳极现象检验阳极产物xa电极附近出现黄色,有气泡产生有Fe3+、有Cl2axb电极附近出现黄色,无气泡产生有Fe3+、无Cl2bx0无明显变化无Fe3+、无Cl2(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Fe

22、2+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:序号电压/V阳极现象检验阳极产物axc无明显变化有Cl2cxb无明显变化无Cl2NaCl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

23、;通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电解析解析(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+Cl22Fe3+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。0.1mol/LFeCl2溶液中c(Cl-)=0.2mol/L,故c(NaCl)=0.2mol/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

24、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。考点二物质的分离和提纯考点二物质的分离和提纯5.(2014大纲全国,10,6分)下列除杂方案的是()选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法A.CO(g)CO2(g)NaOH溶液、浓H2SO4洗气B.NH4Cl(aq)Fe3+(aq)NaOH溶液过滤C.Cl2(g)HCl(g)饱和食盐水、浓H2SO4洗气D.Na2CO3(s)NaHCO3(s)灼烧错误答案答案BA项,先用NaOH溶液除去CO2,再用浓H2SO4干燥,A正确。NaOH溶液会与NH4Cl溶液反应,B错误。C项,饱和食盐水可除去HCl,再用浓H2SO4干燥,C

25、正确。NaHCO3(s)灼烧后剩余固体为Na2CO3,D正确。6.(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()选项目的分离方法原理A分离溶于水中的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固体中混杂的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大答案答案DA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,用结晶或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

26、馏法除去乙醚,D正确。7.(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)2B.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24O24O答案答案DA项,除去矿盐中S最合适的试剂是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

27、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。24O8.(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:相对分子质量密度/(gcm-3)沸点/水中溶解性异戊醇880.8123131微溶乙酸601.0492118溶乙酸异戊酯1300.8670142难溶实验步骤:在A中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和23片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50min。反应液冷至室温后倒入分液

28、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3.9g。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

29、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

30、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+7H2OMgSO47H2O)。(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)=0.05mol,故乙酸异戊酯的理论产量为0.05mol130g/mol=6.5g,本实验的产率为100%

31、=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。4.4g88g / mol3.9g6.5g9.(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

32、“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0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000molL-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为。答案答案(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+4H2OSiO2(其他合理答案均可)(3)不能分液漏斗(4)97.0%解析解析根据题设信息,本题制备过程可抽象概括为:由CeO2(含SiO

33、2、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

34、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)4FeSO4208g1molm0.100025.0010-3molm=0.52g则Ce(OH)4=100%=97.0%。0.52g0.536g三年模拟A A组组 20172019 20172019年高考模拟年高考模拟考点基础题考点基础题组组考点一物质的检验考点一物质的检验1.(2019山东济南莱芜期末,1)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试纸变蓝色的物质

35、一定是Cl2C.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+答案答案A由于液溴易挥发,在水中的溶解度较小,且密度大于水的密度,所以在存放液溴的试剂瓶中加水封,A项正确;具有氧化性的氯气、氯水、双氧水等物质均能与KI反应生成单质碘,使润湿的淀粉KI试纸变蓝,B项错误;某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明溶液中存在碘单质,C项错误;某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液可能含有Ag+或S,D项错误。24O易错警示易错警示淀粉遇碘变蓝色,此处的碘为碘单质。能够使淀粉碘化钾试纸变蓝

36、的气体为氧化性气体,如氯气、NO2等。2.(2019山东德州期末,7)下列实验操作对应的现象或结论正确的是()选项操作现象结论A向某滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2溶液红色褪去SO2具有漂白性B向H2O2溶液中滴加少量硫酸酸化的FeSO4溶液溶液变为棕黄色后迅速出现大量气泡Fe2+催化H2O2发生分解反应生成O2C向相同浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液中滴加酚酞Na2CO3溶液变红、Na2SO4溶液不变红S的非金属性大于CD将相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液稀释a倍、b倍稀释后溶液pH相等ab答案答案C二氧化硫通入滴有酚酞的NaOH溶液中,使溶液颜色褪去,说明二氧化硫为酸性氧化物,A项

37、错误;过氧化氢与亚铁离子发生氧化还原反应,Fe2+被氧化为Fe3+,生成的Fe3+促进H2O2分解生成O2,是H2O2分解的催化剂,结论不合理,B项错误;碳酸钠溶液呈碱性,说明C发生了水解,硫酸钠溶液呈中性,说明S没有发生水解,所以酸性:碳酸C,C项正确;醋酸是弱电解质,部分电离,加水稀释相同倍数时,醋酸的pH小于盐酸,所以加水稀释使pH仍然相同时,醋酸稀释的倍数大,D项错误。23O24O3.(2019山东临沂期末,13)根据下列实验内容得出的结论正确的是()选项实验内容结论A将某化合物溶于水中,所得水溶液能使红色石蕊试纸变蓝该化合物肯定属于碱性氧化物B将充有NO2的密闭烧瓶放入热水中,烧瓶内

38、气体颜色变深NO2生成N2O4的反应的H0C向浓度均为0.1molL-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先出现蓝色沉淀KspMg(OH)2c(H+)=c(OH-)710bab解析解析(2)第一步发生的反应是甲苯被KMnO4氧化为苯甲酸,反应的化学方程式为5C6H5CH3+6KMnO4+9H2SO45C6H5COOH+3K2SO4+6MnSO4+14H2O。(4)由于第二步中用了浓盐酸,因此可以通过检验Cl-来判断第三步是否洗涤干净,方法是取最后一次的洗涤液,滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则说明沉淀已洗涤干净。苯甲酸的熔点超过100,为了加快干燥过程,减少损耗,干燥的最佳方法是沸

39、水浴上干燥。(5)18.4g甲苯的物质的量是0.2mol,理论上生成苯甲酸的物质的量是0.2mol,质量是0.2mol122gmol-1=24.4g,因此苯甲酸的产率为100%96%。(6)根据物料守恒可知溶液中c(C6H5COO-)+c(C6H5COOH)=0.5amolL-1,由于溶液pH=7,则c(C6H5COO-)=c(K+)=0.5bmolL-1,所以苯甲酸的Ka=。根据电荷守恒可知该溶液中的离子浓度大小关系为c(K+)=c(C6H5COO-)c(H+)=c(OH-)。23.4g24.4g6565(H ) (C HO )(C H)ccCOcCOOH7100.50.50.5bab710

40、babB B组组2017201920172019年高考模拟年高考模拟专题综合题组专题综合题组时间:30分钟分值:60分一、选择题(每小题6分,共30分)1.(2019山东聊城一模,8)下列实验室制取乙烯、除杂质、性质检验、收集的装置正确的是()答案答案C乙醇制取乙烯需控制反应混合液的温度为170,故温度计的水银球应插入液面下,A项错误;实验室制取乙烯时会产生杂质SO2,乙烯与SO2均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,应用NaOH溶液除SO2杂质,B项错误;乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,可检验乙烯的性质,C项正确;乙烯的密度和空气的相近,不能用排空气法收集,D项错误。解题关键解题关键实验室制取乙烯时,

41、因浓硫酸具有强氧化性和脱水性等性质,所以产物中会存在SO2、CO2等杂质。SO2既有氧化性又有还原性,所以检验时可加入强氧化剂KMnO4溶液进行除杂和验证,但是乙烯也具有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故选用酸性高锰酸钾溶液验证乙烯的性质时,应先除去SO2等。2.(2019山东济南期末,18)某学习小组拟探究CO2和锌粒反应是否生成CO,已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体。实验装置如图所示:下列说法正确的是()A.实验开始时,先点燃酒精灯,后打开活塞KB.b、c、f中试剂依次为氢氧化钠溶液、浓硫酸、银氨溶液C.装置e的作用是收集一氧化碳气体D.用上述装置(另选试剂)可以制备氢气并探究其还

42、原性答案答案D探究CO2和锌粒反应是否生成CO,a装置是二氧化碳气体发生装置,生成的二氧化碳气体含有氯化氢和水蒸气,通过b中饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢,c中浓硫酸除去水蒸气,通过d加热使CO2和锌发生反应,生成的气体通过装置e分离二氧化碳和一氧化碳,一氧化碳进入装置f中使银氨溶液产生黑色固体,验证一氧化碳的存在。实验开始时,装置内含有空气,若先点燃酒精灯,锌与空气中的O2反应生成ZnO,所以应该先打开活塞K,使CO2充满整个装置后再点燃酒精灯,A项错误。根据以上分析可知b中试剂为饱和碳酸氢钠溶液,用来除去杂质氯化氢;c中试剂为浓硫酸,用来干燥CO2气体;f中试剂为银氨溶液,验证一氧化碳的存在,

43、B项错误。装置e的作用是分离二氧化碳与一氧化碳的混合气体,C项错误。在实验室中用稀盐酸与Zn粒反应制取氢气,反应不需要加热,因此可以使用启普发生器制取H2,然后用饱和食盐水或水除HCl杂质,用浓硫酸干燥氢气,再通过盛有CuO的干燥管来验证H2的还原性,e作安全瓶,可以防止倒吸现象的发生,氢气是可燃性气体,排放时要进行尾气处理,D项正确。3.(2019山东青岛二中期末,10)由下列实验及现象不能推出相应结论的是()选项实验现象结论A向添有KIO3的食盐中加入淀粉溶液、稀盐酸及KI溶液变蓝色氧化性:II2B淀粉溶液在硫酸存在下加热一段时间后,再与新制的Cu(OH)2悬浊液混合,加热煮沸无红色沉淀生

44、成淀粉没有水解C常温下,向等体积、等浓度的NaHCO3和CH3COONa溶液中分别滴加2滴酚酞两份溶液均变红,NaHCO3溶液红色更深常温下的水解平衡常数:Kh(CH3COO-)I2,A不符合题意;淀粉溶液在硫酸存在下加热一段时间后,应该加入碱中和过量硫酸并调pH至碱性,再与新制的Cu(OH)2悬浊液混合,加热煮沸,B符合题意;NaHCO3和CH3COONa溶液中存在HC+H2OH2CO3+OH-,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,分别滴加2滴酚酞,NaHCO3溶液红色更深,说明HC水解能力更强,根据“越弱越水解”原理可知,常温下的水解平衡常数:Kh(CH3COO-)碳酸硅酸CCu

45、与浓硫酸加热450产生的气体BaCl2溶液大量白色沉淀SO2可与BaCl2发生反应D二氧化锰与浓盐酸共热产生的气体KBr和KI的混合溶液无色逐渐变为棕黄色氧化性:Cl2Br2I2答案答案B蔗糖经浓硫酸脱水后的产物与浓硫酸反应生成了SO2,二氧化硫有还原性,与溴水发生氧化还原反应,使之褪色,A项错误;发生强酸制取弱酸的反应,由现象可知酸性为硫酸碳酸硅酸,B项正确;二氧化硫与氯化钡溶液不反应,不能生成沉淀,C项错误;氯气可氧化KBr、KI,则不能比较Br2、I2的氧化性,D项错误。二、非选择题(共30分)6.(2019山东德州一模,27)(15分)金属Co、Ni性质相似,在电子工业以及金属材料上应

46、用十分广泛。现以含钴、镍、铝的废渣(含主要成分为CoO、Co2O3、Ni、少量杂质Al2O3)提取钴、镍的工艺如下:(1)酸浸时SO2的作用是。(2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子方程式。(3)有机层提取出的Ni2+可用于制备氢镍电池,该电池工作原理:NiOOH+MHNi(OH)2+M,电池放电时正极的电极反应式为。(4)用CoCO3为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得H2O2分解的高效催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均为+2价)。如图是用两种不同方法制得的CoxNi(1-x)Fe2O4在10时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。H2O2的电子式。由图

47、中信息可知:法制取的催化剂活性更高。Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是。(5)已知煅烧CoCO3时,温度不同,产物不同。在400充分煅烧CoCO3,得到固体氧化物的质量2.41g,CO2的体积为0.672L(标准状况下),则此时所得固体氧化物的化学式为。答案答案(1)还原剂(或将Co3+还原为Co2+)(2)2Al3+3C+3H2O2Al(OH)3+3CO2(3)NiOOH+e-+H2ONi(OH)2+OH-(4)HH微波水热Co2+(5)Co3O423OOO解析解析(1)从流程图可知,在酸浸过程中Co2O3转化为Co2+,故SO2为还原剂。(2)Al3+与C会发生相互促进的水解反应

48、生成Al(OH)3沉淀和CO2气体:2Al3+3C+3H2O2Al(OH)3+3CO2。(3)从电池的总反应方程式可知,该电池为碱性电池,放电过程中正极NiOOH转化为Ni(OH)2:NiOOH+e-+H2ONi(OH)2+OH-。(4)从图像可知,微波水热法制取的催化剂的催化效果更好。x值越大,Co2+的含量越大,H2O2分解的相对初始速率越大,故Co2+的催化效果更好。(5)根据元素守恒,n(Co)=n(CO2)=0.672L/22.4Lmol-1=0.03mol,m(Co)=0.03mol59gmol-1=1.77g;该氧化物中氧原子的质量:m(O)=2.41g-1.77g=0.64g,

49、n(O)=0.64g/16gmol-1=0.04mol,所以该氧化物的化学式为Co3O4。23O23O解题关键解题关键化工工艺流程题的三种分析方法7.(2019山东省实验中学期中,26)(15分)硫酸亚铁是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO47H2O晶体:将5%的Na2CO3溶液加入盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤23遍;向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在5080之间至铁屑耗尽;,将滤液转入密闭容器中,静置、冷却结晶;待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤23次,再用滤纸将晶体吸干;将制得的Fe

50、SO47H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。请回答下列问题:(1)实验步骤的目的是。(2)写出实验步骤中的化学方程式:。(3)补全实验步骤的操作名称:。(4)实验步骤中用少量冰水洗涤晶体,其目的是。(5)乙同学认为甲的实验方案中存在明显的不合理之处,你是否同意乙的观点?(填“是”或“否”)。(6)丙同学经查阅资料后发现,硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO47H2O、FeSO44H2O和FeSO4H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7、64温度下可同时析出两种晶体)。硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成温度/010305056.7606470

51、8090溶解度/g14.017.025.033.035.235.335.633.030.527.0析出晶体FeSO47H2OFeSO44H2OFeSO4H2O请根据表中数据画出硫酸亚铁的溶解度曲线示意图。(7)若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO44H2O,应控制的结晶温度的范围为。(8)取已有部分氧化的绿矾固体(硫酸亚铁的相对分子质量用M表示)wg,配制成100mL溶液,用cmol/LKMnO4标准溶液滴定,终点时消耗标准液的体积为VmL。若在滴定终点读取滴定管读数时,俯视滴定管液面,使测定结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。答案答案(1)去除油污(或利用碳酸钠水解显碱性的性质除去铁屑表面

52、油污)(2)Fe+H2SO4(稀)FeSO4+H2(3)趁热过滤(4)洗去杂质,降低洗涤过程中FeSO47H2O的损耗(5)是(6)(7)56.764(8)偏低解析解析(2)铁为活泼金属,与稀硫酸反应生成氢气。(3)步骤是对得到的滤液进行冷却结晶,可知缺少的操作为趁热过滤。(4)洗涤是为了除去晶体表面吸附的杂质,用冰水是为了减少晶体的溶解。(5)过量稀硫酸可以使铁粉消耗完毕,但不能防止Fe2+被氧化。(7)从表格中的数据可知,应在56.764范围内结晶。(8)滴定终点时俯视滴定管液面,读取的最终体积数值偏小,故导致测量结果偏低。知识拓展知识拓展沉淀洗涤1.沉淀洗涤方法:用玻璃棒引流注入蒸馏水(

53、洗涤剂)直至没过沉淀,然后待液体流尽后,重复23次。2.沉淀“洗涤剂”的选择:根据沉淀的性质(主要是溶解性)选择合适的液体洗涤。如易溶于水微溶于酒精的固体可以用酒精洗涤,或者如本题中选择用冰水洗涤。C C组组2017201920172019年高考模拟年高考模拟应用创新题组应用创新题组1.(201953原创预测卷七,9)根据下列图示所得出的结论正确的是()A.已知丙酮与苯酚的沸点分别为56.5、182,图甲中馏出物P是丙酮B.由图乙知,通过蒸发、冷却、过滤,可从含有Na2Cr2O7的Na2SO4溶液中分离出Na2SO4C.图丙中的分离操作是水溶、过滤,将滤渣在空气中灼烧回收得到MnO2D.图丁装

54、置通电一段时间后,可以观察到左侧溶液紫色加深,右侧溶液蓝色加深答案答案CA项,沸点低的丙酮为馏出物T,沸点高的苯酚为馏出物P,错误;B项,由图乙可知,温度大约高于45后Na2SO4的溶解度随温度升高而减小,所以应通过蒸发结晶、趁热过滤的方法分离出Na2SO4,错误;C项,黑色固体混合物中含有易溶的氯化锌、氯化铵和难溶的二氧化锰、氢氧化氧锰,可通过水溶、过滤分离出滤渣,滤渣中的氢氧化氧锰在空气中灼烧,被空气中的氧气氧化为二氧化锰,正确;D项,图丁左侧电极连接电源负极作电解池的阴极,通电后吸引电解质溶液中的阳离子(铜离子),左侧溶液因铜离子浓度增大而蓝色加深,右侧电极连接电源正极作电解池的阳极,通电后吸引电解质溶液中的阴离子(高锰酸根离子),右侧溶液因高锰酸根离子浓度增大而紫色加深,错误。创新点创新点本题将实验操作相关的信息图示引入选择题中,据此设问,增大了选择题的考查内涵和难度,比较符合目前的考查趋势。2.(201953原创冲刺卷八,8)下列实验设计所得结论不可靠的是()A.将苯、液溴、铁粉混合,将反应产生的气体通入AgNO3溶液中,有淡黄色沉淀产生,说明有溴化氢生成B.乙醇在浓硫酸催