高考化学一轮复习 跟踪检测（三十）物质的检验和制备（含解析）-人教版高三化学试题

跟踪检测（三十）物质的检验和制备1．下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是()金属离子Fe2＋Fe3＋Zn2＋完全沉淀时的pH7.74.56.5A.H2O2、ZnO B．氨水C．KMnO4、ZnCO3 D．NaOH溶液解析：选A要使Fe2＋和Fe3＋全部除去，由题给信息可知，需将Fe2＋全部氧化成Fe3＋，再调节溶液pH范围为4.5≤pH<6.5，即可将Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，且保证Zn2＋不沉淀。氧化Fe2＋时不能引入新的杂质，只能用H2O2，调pH时也不能引入新的杂质，用ZnO能促进Fe3＋的水解。2．仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)或实验装置就能达到相应实验目的的是()选项ABCD实验目的除去KCl中少量MnO2用10mol·L－1盐酸配制100mL0.1mol·L－1盐酸用NaCl溶液制备NaCl晶体除去乙烯中少量SO2实验仪器或装置烧杯、玻璃棒、分液漏斗100mL容量瓶、玻璃棒、烧杯解析：选CA项，MnO2难溶于水，KCl易溶于水，故采用过滤法，应该用普通漏斗而不是分液漏斗，错误；B项，缺少量取盐酸的仪器，如酸式滴定管或移液管等，错误；D项，SO2和乙烯均能与酸性KMnO4溶液反应，故不能达到除杂的目的，错误。3．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项实验目的分离方法原理A除去CO2中的HCl通入饱和Na2CO3溶液洗气HCl与Na2CO3溶液反应生成CO2B除去乙醇中少量的乙酸加入足量生石灰蒸馏乙醇和乙酸钙的沸点相差较大C除去KNO3固体中的NaCl冷却热饱和溶液重结晶NaCl在水中的溶解度很大D分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同解析：选B饱和Na2CO3溶液可吸收CO2，A项错误；用重结晶法除去KNO3固体中的NaCl是因为KNO3在水中的溶解度受温度的影响大，C项错误；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能直接采取分液的方法分离，应先加入饱和Na2CO3溶液，然后分离，D项错误。4．可用如图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是()①H2S②HCl③NH3④Cl2⑤SO2⑥NOA．①和② B．②和⑤C．③和④ D．⑤和⑥解析：选BH2S和NH3不能用浓H2SO4干燥，NO不能用排空气法收集，Cl2不能用水吸收。5．从海带中提取碘的实验过程中，下列操作正确的是()解析：选BA项，碘的苯溶液在上层，应从分液漏斗的上口倒出；C项，灼烧海带应在坩埚中进行；D项，过滤时应用玻璃棒引流。6．某无色溶液中可能含有Na＋、K＋、Fe3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、Cl－、Br－这几种离子中的若干种，依次进行下列实验，观察到的现象记录如下：①pH试纸检验，溶液的pH>7；②取少量原溶液，向溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成；③另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水，无气体产生，再加入CCl4振荡，静置后CCl4层呈橙色，用分液漏斗分液；④向分液后的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和HNO3溶液，有白色沉淀产生，过滤；⑤在滤液中加入AgNO3和HNO3的混合溶液，有白色沉淀产生。下列关于原溶液的判断不正确的是()A．肯定存在的离子是Na＋、K＋、SOeq\o\al(2－,3)、Br－B．肯定不存在的离子是Fe3＋、Cu2＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)C．无法确定原溶液中是否存在Cl－D．若步骤④改用BaCl2溶液和盐酸的混合溶液，对溶液中离子的判断也无影响解析：选A根据溶液无色和溶液显碱性，可知一定不含Fe3＋、Cu2＋、NHeq\o\al(＋,4)；根据②可以判断一定不含SOeq\o\al(2－,4)；根据③可以判断一定不含COeq\o\al(2－,3)，但一定含有Br－；根据④可以判断该沉淀为BaSO4，由于一定不含SOeq\o\al(2－,4)，故可判断一定含有SOeq\o\al(2－,3)；根据⑤无法判断是否含有Cl－，因为③中加入氯水时引入了Cl－，C正确；根据电荷守恒，原溶液中Na＋、K＋至少含有一种，因此肯定存在的离子是SOeq\o\al(2－,3)、Br－，A错误；肯定不存在的离子是Fe3＋、Cu2＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)，B正确；若步骤④改用BaCl2和盐酸，因③中SOeq\o\al(2－,3)已被氧化为SOeq\o\al(2－,4)，则仍会产生BaSO4沉淀，故仍能确定含有SOeq\o\al(2－,3)，D正确。7．下列各组混合物的分离和提纯方法正确的是()A．用萃取法分离汽油和水的混合液B．用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3C．直接蒸馏酒精溶液得到无水乙醇D．除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，加入足量的铁屑，充分反应后，过滤解析：选B汽油和水互不相溶，应使用分液的方法进行分离，A项错误；NaCl的溶解度随温度变化较小，而KNO3的溶解度随温度变化较大，故可用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3，B项正确；酒精和水都容易挥发，直接蒸馏酒精溶液得不到无水乙醇，应在酒精中加入CaO再蒸馏，C项错误；除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，应通入足量的Cl2，D项错误。8．下列实验方案不能达到实验目的的是()A．图甲装置用Cu和浓硝酸可制取NOB．图乙装置可用于实验室制备Cl2C．图丙装置可用于实验室制取乙酸乙酯D．图丁装置可用于实验室分离CO和CO2解析：选CCu和浓硝酸反应生成NO2，NO2可以与水反应生成NO，故可以用甲装置制取NO，A正确；KMnO4具有强氧化性，在常温下就可以把浓盐酸氧化为Cl2，故乙装置可用于实验室制备Cl2，B正确；乙酸乙酯在强碱性溶液中可以完全水解，故不能用烧碱溶液吸收，C错误；CO2可以先被碱液吸收，在球胆中收集CO气体，再通过分液漏斗向试剂瓶中加入酸液，CO2即可放出，故丁装置可用于实验室分离CO和CO2，D正确。9．用如图装置进行实验，将液体a逐滴加入到固体b中，下列叙述正确的是()A．若a为浓盐酸，b为MnO2，c中盛石蕊试液，则c中溶液先变红后褪色B．若a为浓氨水，b为生石灰，c中盛AlCl3溶液，则c中先产生白色沉淀后沉淀又溶解C．若a为浓硫酸，b为炭，c中盛有苯酚钠溶液，则c中出现白色浑浊D．若a为浓硝酸，b为金属铜，c中盛有淀粉­KI溶液，则c中溶液变蓝解析：选D浓盐酸和MnO2、浓硫酸和炭反应都需要加热，选项A、C错误；选项B中白色沉淀不溶解，错误。10．下列实验操作能达到实验目的的是()解析：选C氯化铝在水中水解，最终得到氢氧化铝，A项不能达到目的；盐酸易挥发，收集的氯气中混有氯化氢和水蒸气，B项不能达到目的；水和乙醇的沸点不同，二者互溶，采用蒸馏操作分离，C项能达到目的；D项，铜与稀硝酸反应生成NO，NO不能用排空气法收集，D项不能达到目的。11．某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：回答下列问题：(1)在下列装置中，第一次浸出必须用________，第二次浸出应选用________。(填标号)(2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成__________________。滤渣2的主要成分是__________________。(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________________________________。(4)某同学在实验完成之后，得到1.5gCuSO4·5H2O，则铜的回收率为____________。解析：(1)根据题给化学工艺流程知第一次浸出发生反应ZnO＋H2SO4=ZnSO4＋H2O、ZnS＋H2SO4=ZnSO4＋H2S，有有毒气体H2S生成，必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理，选D装置，第二次浸出时发生反应：CuS＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋S＋2H2O，不产生有毒气体，可选用A装置。(2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成H2O2与固体颗粒接触分解。滤渣2的主要成分是SiO2(SiO2和S)。(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是蒸发皿。(4)15.0g废催化剂中含有铜的物质的量为eq\f(15.0g×12.8%,96g·mol－1)＝0.02mol,1.5gCuSO4·5H2O中铜的物质的量为eq\f(1.5g,250g·mol－1)＝0.006mol，则铜的回收率为eq\f(0.006mol,0.02mol)×100%＝30%。答案：(1)DA(2)H2O2与固体颗粒接触分解SiO2(SiO2和S)(3)蒸发皿(4)30%12．如图所示是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置。请回答下列问题：(1)装置A分液漏斗与烧瓶中分别盛装浓盐酸、MnO2，反应的化学方程式为___________________________________________________________________，A中g管的作用是_______________________________________________________。(2)装置D可以实现用纯净的氯气和铁粉反应制取少量氯化铁固体，已知氯化铁熔、沸点较低，易水解。①装置B内盛装的试剂为________，作用是___________________________________。②装置F内盛装的试剂为________，作用是___________________。③该实验设计存在一个明显的缺陷，改进的措施是________________________________________________________________。(3)若装置B、C、D、E、F内分别盛有氢硫酸、水、炭粉、紫色石蕊试液、氢氧化钠溶液。已知B中有黄色固体生成，D中发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢。①写出装置B中反应的离子方程式___________________________________________，D中反应的化学方程式____________________________________________________。②在装置E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是_______________________________________________________。③若将装置E处洗气瓶中的溶液改为澄清石灰水，反应过程中的现象为________(填标号)。a．有白色沉淀b．无明显实验现象c．先生成白色沉淀而后消失解析：(1)实验室制备Cl2的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，g管可平衡分液漏斗与烧瓶中的气体压强，利于向烧瓶中加入浓盐酸。(2)A中制备的Cl2中含有HCl、H2O(g)，故B中盛装饱和食盐水，用于除去HCl，C中盛装浓硫酸，用于除去H2O(g)，氯化铁易水解，所以F中装浓硫酸，防止空气中的H2O(g)进入E与FeCl3发生反应。Cl2有毒，需要进行尾气处理，防止污染空气。(3)Cl2与H2S反应的离子方程式为Cl2＋H2S=2H＋＋2Cl－＋S↓，Cl2与C加热反应的化学方程式为2Cl2＋2H2O＋Ceq\o(=,\s\up7(△))4HCl＋CO2，D中产生的HCl、CO2能使E中紫色石蕊试液变红，过量的Cl2与H2O反应产生的HClO能漂白石蕊试液。通入E中的气体有CO2，但同时又有HCl，所以CO2不能使澄清石灰水变浑浊。答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O平衡分液漏斗与烧瓶内的气体压强，利于向烧瓶中加入浓盐酸(2)①饱和食盐水除去Cl2中含有的HCl②浓H2SO4防止空气中的水蒸气进入装置E③在装置F后面添加一个盛NaOH溶液的洗气瓶(3)①Cl2＋H2S=2H＋＋2Cl－＋S↓2Cl2＋2H2O＋Ceq\o(=,\s\up7(△))4HCl＋CO2②D中产生的HCl、CO2等能使紫色石蕊试液变为红色，过量的Cl2与H2O反应产生的HClO能使石蕊试液褪色③b13．高氯酸铵可用于火箭推进剂，实验室可由NaClO3等原料制取(部分物质溶解度如下图)，其实验流程如下：(1)氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)80℃时浸取液冷却至0℃过滤，滤渣的主要成分为________(写化学式)。(3)反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(4)已知：2NH4ClO4eq\o(=,\s\up7(△))N2↑＋2O2↑＋Cl2↑＋4H2O，现可提供下列试剂：a．饱和食盐水b．浓H2SO4c．NaOH溶液d．Mge．Cuf．Fe利用下图装置对高氯酸铵热分解