高考化学一轮复习 第11章 化学实验 第2节 物质的检验、分离和提纯限时规范特训-人教版高三全册化学试题

第2节物质的检验、分离和提纯板块三限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题8分，共80分)1．下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是()A．用装置甲制取氯气B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O答案C解析浓盐酸与二氧化锰反应制氯气需要加热，不加热反应不能发生，A错误；除去氯气中的少量氯化氢应用饱和食盐水，B错误；二氧化锰不溶于水，氯化锰溶于水，可用过滤的方法分离，C正确；加热过程中促进氯化锰水解，最终得不到所要产物，D错误。2．从海带中提取碘应该包括灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、蒸馏等过程。下列有关图示操作正确的是()A．用装置甲将海带灼烧成灰B．用装置乙过滤得含I－的溶液C．用装置丙分离出碘的CCl4溶液D．用装置丁蒸馏获得碘并回收CCl4答案C解析灼烧固体应在坩埚中进行，不能在蒸发皿中进行，故A错误；过滤需用玻璃棒引流，图乙中缺少玻璃棒，故B错误；水与碘的四氯化碳溶液分层，图丙中分液装置可分离，故C正确；蒸馏时温度计测定馏分的温度，则温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，故D错误。3．[2017·河南洛阳模拟]为提纯下列物质(括号中为杂质)，所选除杂试剂和分离方法都正确的是()选项被提纯的物质(杂质)除杂试剂分离方法ANH3(H2O)碱石灰洗气BH2O(Br2)CCl4萃取分液CKCl固体(I2)KOH溶液加热DMgCl2溶液(FeCl2)NaOH溶液过滤答案B解析用碱石灰除去氨气中的水蒸气称为干燥，不能称为洗气，A错误；用四氯化碳作萃取剂，通过萃取、分液除去水中溶解的溴，B正确；正确的做法是直接加热使I2升华，C错误；MgCl2和FeCl2的混合液中加入NaOH溶液，Mg2＋和Fe2＋都生成沉淀，D错误。4．仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)，就能实现相应实验目的的是()选项实验目的玻璃仪器A将溴水滴入KI溶液中，从溶液中分离生成的I2胶头滴管、试管、漏斗、玻璃棒、烧杯B实验室通过蒸馏的方法除去自来水中含有的Cl－等杂质制取蒸馏水酒精灯、圆底烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶C用植物油提取溴水中的Br2铁架台、分液漏斗、玻璃棒、烧杯D用浓氨水和氢氧化钠固体制取氨气酒精灯、烧杯、导管、集气瓶答案B解析从溶液中分离生成的I2需要萃取分液操作，使用分液漏斗，故A错误；实验室通过蒸馏的方法除去自来水中含有的Cl－等杂质制取蒸馏水，需要的玻璃仪器有酒精灯、圆底烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶，故B正确；植物油含有不饱和键，能与溴发生加成反应，不能提取溴水中的Br2，故C错误；NaOH固体溶于水放热，用浓氨水和氢氧化钠固体制取氨气不需要加热，则不需要酒精灯，且缺少气体发生装置，故D错误。5．下列有关实验的叙述正确的是()A.若X为苯，该装置可用于吸收NH3或HCl，并防止倒吸B.加热烧杯，可以分离NaCl和NH4ClC.制备MgCl2晶体D.记录滴定终点读数为12.20mL答案B解析该装置不能防止倒吸，故A错误；在加热的条件下氯化铵受热易分解生成氨气和氯化氢，冷却后氨气和氯化氢又化合生成氯化铵，所以能通过加热法分离NaCl和NH4Cl，故B正确；直接加热蒸干氯化镁溶液得到氢氧化镁固体，故C错误；根据图示，读数为11.80mL，故D错误。6．某无色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SOeq\o\al(2－,4)、⑥SOeq\o\al(2－,3)中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：步骤序号操作步骤现象(1)用pH试纸检验溶液的pH>7(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4、振荡、静置下层呈橙色(3)向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生下列结论正确的是()A．不能确定的离子是①B．不能确定的离子是②③C．肯定含有的离子是①④⑥D．肯定没有的离子是②⑤答案C解析(1)用pH试纸检验，溶液的pH>7，说明溶液呈碱性，肯定含有SOeq\o\al(2－,3)，则一定不含Ba2＋，根据溶液呈电中性原则，阳离子一定含有Na＋；(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4、振荡、静置，CCl4层呈橙色，说明溶液中含有Br－；(3)向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，该沉淀为BaSO4，但不能确定是否含有SOeq\o\al(2－,4)，因为在第(2)步骤中加入过量氯水后，SOeq\o\al(2－,3)被氧化为SOeq\o\al(2－,4)；(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，该沉淀为AgCl，但不能确定溶液中是否含有Cl－，因所加氯水中含有Cl－。则溶液中一定含有的离子为①④⑥，可能含有的离子为③⑤，一定不存在的离子是②。7．下列叙述不正确的是()A．在溶液中加KSCN溶液，溶液显红色，证明原溶液中一定有Fe3＋，可能有Fe2＋B．气体通过湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，证明原气体中一定含有氨气C．用铂丝蘸取白色粉末灼烧，火焰呈黄色，证明原粉末中一定有Na＋，可能有K＋D．向某溶液中加盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有COeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,3)答案D解析KSCN与Fe3＋作用使溶液显红色，只能说明含Fe3＋，不能说明有无Fe2＋，A正确；气体通过湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，证明原气体中含有氨气，B正确；用铂丝灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，没有透过蓝色的钴玻璃观察，则可能有K＋，C正确；将生成的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明气体中含二氧化碳、二氧化硫中的一种或两种，则溶液中含有的阴离子可能为COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)或HSOeq\o\al(－,3)，D错误。8．[2017·河北石家庄质检]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)中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：下列判断正确的是()A．气体甲一定是纯净物B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物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解析据流程图，加过量稀盐酸有气体产生，说明溶液中含有COeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,3)或两者都有，生成的气体是二氧化碳或二氧化硫或两者都有，一定不存在和COeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,3)不共存的Mg2＋、Al3＋；加盐酸有沉淀生成，说明溶液中一定含有SiOeq\o\al(2－,3)；加入过量氨水(提供OH－)有白色沉淀生成，只能是氢氧化铝沉淀，说明此时溶液中存在Al3＋，但是原来溶液中的Al3＋一定不能存在，所以该Al3＋是AlOeq\o\al(－,2)和盐酸反应生成的，所以，原溶液中一定存在AlOeq\o\al(－,2)，要保证溶液呈电中性，只有K＋这一种阳离子，所以一定存在K＋。根据上述分析可知，气体甲可能是二氧化碳或二氧化硫或两者的混合气体，A错误；原溶液中不含有Mg2＋，所以沉淀甲是硅酸，不可能是硅酸镁，B错误；K＋、AlOeq\o\al(－,2)和SiOeq\o\al(2－,3)一定存在于溶液X中，C正确；不能确定溶液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)，但可能含有COeq\o\al(2－,3)，D错误。9．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是()选项操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SOeq\o\al(2－,4)B滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有I－C用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na＋、无K＋D滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NHeq\o\al(＋,4)答案B解析滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成，不能说明原溶液中有SOeq\o\al(2－,4)，因为若溶液中含有SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、Ag＋等，滴加氯化钡溶液也都生成白色沉淀，故A错误；氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质，四氯化碳把碘单质从水溶液中萃取出来，四氯化碳密度比水大，下层溶液显紫色，故B正确；Na＋的黄色火焰可以覆盖K＋的浅紫色火焰，故检验K＋需透过蓝色钴玻璃观察火焰，故C错误；氨气极易溶于水，若溶液中含有少量的NHeq\o\al(＋,4)，滴加稀NaOH溶液需加热才会放出氨气，故D错误。10．某酸性废水中可能含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)。取废水样品分别进行如图所示①～④四个实验，则下列推断正确的是()A．废水中含有Na＋，不含K＋B．废水中含有SOeq\o\al(2－,4)和COeq\o\al(2－,3)C．废水中不含Fe3＋，可能含Fe2＋D．废水中一定含有Na＋、Al3＋、SOeq\o\al(2－,4)答案D解析根据已知废水为酸性，故和H＋反应的离子不能存在，即COeq\o\al(2－,3)不存在，根据溶液是电中性的，可知SOeq\o\al(2－,4)一定存在，由实验①焰色反应颜色为黄色，说明一定含有Na＋，可能含有K＋；实验②加盐酸后再加BaCl2溶液有白色沉淀生成，也再一次说明含有SOeq\o\al(2－,4)；实验③加KSCN溶液，无明显现象，说明不含Fe3＋；实验④滴加NaOH溶液至过量，一开始无现象，后有白色沉淀产生，最后沉淀溶解，说明含有Al3＋，不含有Fe2＋和Mg2＋，所以废水中肯定含有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正确。二、非选择题(共20分)11．(20分)硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂。[查阅资料]隔绝空气加热至500℃时硫酸亚铁铵能完全分解，分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。[实验探究]某化学小组选用如图所示部分装置进行实验(夹持装置略)。验证分解产物中含有氨气和水蒸气，并探究残留固体成分。(1)所选用装置的正确连接顺序为________________________(填装置序号)。(2)证明有水蒸气生成的实验现象为_______________________。(3)证明有氨气生成的实验现象为_____________________。(4)A中固体完全分解后变为红棕色粉末，设计实验证明A中残留固体仅为Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4：______________________。答案(1)ACBD(2)C中无水硫酸铜变蓝(3)D中无色酚酞溶液变为红色(4)取少量A中残留固体，加入适量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，则残留固体是Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4解析(1)实验的目的是验证(NH4)2Fe(SO4)2的分解产物中含有NH3和水蒸气，并探究残留固体成分，装置A用于分解(NH4)2Fe(SO4)2固体，装置C用于检验水蒸气，装置B用于吸