2019高考化学总复习10化学实验基础（33）物质的检验分离和提纯（1）（含解析）新人教版

物质的检验、分离和提纯李仕才基础巩固1．《本草纲目》记载了烧酒的制造工艺：“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”，“以烧酒复烧二次……价值数倍也”。其方法与分离下列物质的实验方法原理上相同的是()A．甲苯和水 B．硝酸钾和氯化钠C．乙酸乙酯和乙酸 D．食盐水和泥沙解析：本题考查物质的分离提纯方法。烧酒的制造工艺利用蒸馏的方法，可用于分离沸点不同的液体混合物。A.苯和水互不相溶，可用分液的方法分离，A错误；B.硝酸钾和氯化钠的溶解度受温度影响不同，可用重结晶的方法分离，B错误；C.乙酸乙酯和乙酸沸点不同，可用蒸馏的方法分离，C正确；D.泥沙不溶于水，可用过滤的方法分离，D错误。答案：C2．实验室有两瓶失去标签的溶液，其中一瓶是K2SO4溶液，另一瓶是NaOH溶液。鉴别时，下列选用的试纸或试剂不正确的是()A．pH试纸 B．紫色石蕊试液C．Na2CO3固体 D．CuCl2溶液解析：本题考查物质的检验和鉴别的基本方法选择及应用。A.pH大的为NaOH，小的为K2SO4溶液，pH试纸可鉴别，故A不选；B.加紫色石蕊，溶液为蓝色的为NaOH，可鉴别，故B不选；C.二者与碳酸钠均不反应，不能鉴别，故C选；D.NaOH与氯化铜反应生成蓝色沉淀，而硫酸钾不能，现象不同，可鉴别，故D不选。答案：C3．下列混合物的分离方法不可行的是()A．沸点不同的液态混合物可用蒸馏方法分离B．互不相溶的液态混合物可用分液方法分离C．互溶的液态混合物可用萃取的方法分离D．可溶于水的固体与难溶于水的固体形成的混合物可用溶解、过滤、蒸发的方法分离解析：萃取是指用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法，C错误。答案：C4．下列分离物质的方法正确的是()A．用萃取的方法除去花生油中的水分B．用过滤的方法除去NaCl溶液中含有的少量KNO3C．用酒精萃取碘水中的碘D．用蒸馏的方法除去水中的不挥发性杂质解析：油和水不能互溶，所以花生油中的水分用分液的方法分离，A项错误；NaCl和KNO3均易溶于水，无法用过滤法分离，B项错误；酒精与水能互溶，不能作萃取碘水中碘的萃取剂，C项错误；蒸馏可除去水中的不挥发性杂质，D项正确。答案：D5．(2018年湖南省岳阳市高三联考)下列各种仪器：①漏斗；②容量瓶；③滴定管；④分液漏斗；⑤天平；⑥量筒；⑦胶头滴管；⑧蒸馏烧瓶。常用于物质分离的是()A．①③⑦ B．②⑥⑦C．①④⑧ D．④⑥⑧解析：本题考查常用于分离物质的仪器。①漏斗可用于过滤，过滤是一种分离混合物的方法，故正确；②容量瓶是配制一定物质的量浓度的溶液的仪器，故错误；③滴定管是量取液体体积的仪器，故错误；④分液漏斗是分离互不相溶的密度不同的液体的仪器，故正确；⑤天平是称量药品质量的仪器，故错误；⑥量筒是量取液体体积的仪器，故错误；⑦胶头滴管是吸取和滴加少量试剂的仪器，故错误；⑧蒸馏烧瓶是用于蒸馏实验的容器，蒸馏是一种分离物质的方法，故正确。答案：C6．实验室制取氧气的反应为2KClO3eq\o(=,\s\up12(MnO2),\s\do12(△))2KCl＋3O2↑，反应后从剩余物中回收二氧化锰的操作顺序正确的是(已知MnO2为黑色难溶于水的固体)()A．溶解、过滤、蒸发、洗涤B．溶解、过滤、洗涤、干燥C．溶解、蒸发、洗涤、过滤D．溶解、洗涤、过滤、加热解析：反应后剩余物为KCl、MnO2的混合物，利用KCl溶于水而MnO2不溶于水的性质，先溶解再过滤，然后洗涤、干燥即可。答案：B7．常用的分离和提纯的方法有：A．萃取；B.分液；C.过滤；D.升华；E.蒸馏；F.洗气；G．蒸发；H.加热分解；I.渗析；J.重结晶。下列各组混合物的分离和提纯选用哪种方法最合适？(填字母序号)(1)除去水中的泥沙__________。(2)从碘水中提取碘__________。(3)分离碘和铁屑__________。(4)除去生石灰中的石灰石__________。(5)用海水晒盐__________。(6)海水淡化__________。(7)除去氢气中的氯化氢__________。(8)分离氯化钠和硝酸钾__________。(9)分离植物油和水__________。(10)分离淀粉溶液中的氯化钠__________。解析：本题考查物质的分离、提纯方法。(1)除去水中的泥沙可选择过滤；(2)从碘水中提取碘可选择萃取；(3)分离碘和铁屑可利用碘升华；(4)除去生石灰中的石灰石可利用高温使石灰石分解；(5)用海水晒盐可利用蒸发结晶；(6)海水淡化可利用蒸馏操作；(7)除去氢气中的氯化氢可利用NaOH溶液洗气；(8)分离氯化钠和硝酸钾可使用重结晶法；(9)分离植物油和水可利用分液操作；(10)分离淀粉溶液中的氯化钠可利用渗析操作。答案：(1)C(2)A(3)D(4)H(5)G(6)E(7)F(8)J(9)B(10)I综合提升8．(2017年安徽省六安市毛坦厂中学高三上9月月考)只用胶头滴管和试管，不用其他试剂无法鉴别的一组溶液是()A．FeCl3溶液和CuCl2溶液B．Na2SO4溶液和NaCl溶液C．AlCl3溶液和NaOH溶液D．盐酸溶液和Na2CO3溶液解析：本题考查物质的检验和鉴别的基本方法选择及应用。A.黄色的为FeCl3溶液，蓝色的为CuCl2溶液，故A不选；B.二者不反应，均为无色溶液，不能鉴别，故B选；C.NaOH少量反应生成沉淀，NaOH过量无沉淀生成，可鉴别，故C不选；D.当盐酸少量时，离子反应方程式为COeq\o\al(2－,3)＋H＋＝HCOeq\o\al(－,3)，当盐酸过量时，离子反应方程式为2H＋＋COeq\o\al(2－,3)＝CO2↑＋H2O，所以反应现象不同，可鉴别，故D不选。答案：B9．下列实验中，所选装置不合理的是()A．分离Na2CO3溶液和苯，选④B．用CCl4提取碘水中的碘，选③C．用FeCl2溶液吸收Cl2，选⑤D．粗盐提纯，选①和②解析：本题考查化学实验基本操作和物质的分离与提纯。A.由于Na2CO3溶液与苯互不相溶，故应选用分液装置③，错误；B.用CCl4提取碘，应选用萃取装置③，合理；C.用FeCl2溶液吸收Cl2，应选用洗气装置⑤，正确；D.粗盐提纯过程中包含过滤与蒸发操作，选①和②合理。答案：A10．某无色溶液可能含I－、NHeq\o\al(＋,4)、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,3)中的若干种，向溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，则下列关于溶液组成的判断正确的是()①肯定不含I－②肯定不含Cu2＋③肯定含有SOeq\o\al(2－,3)④可能含有I－⑤可能含有SOeq\o\al(2－,3)A.②③④ B.②④⑤C.①②⑤ D.①②③解析：本题考查离子的检验。Cu2＋为有色离子，溶液无色则一定不存在Cu2＋；还原性SOeq\o\al(2－,3)＞I－，溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，说明一定含有SOeq\o\al(2－,3)，溶液中可能含有I－离子，因加入溴水少量，I－没有被氧化，根据溶液呈电中性可知，溶液中一定含有铵根离子，根据以上分析可知，正确的有②③④。答案：A11．为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：①测定溶液的pH，溶液显强碱性。②另取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体。③在②中溶液再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀。④取③中上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。根据实验以下推测正确的是()A.一定有SOeq\o\al(2－,3)离子B.一定有Cl－离子C.一定有COeq\o\al(2－,3)离子D.不能确定HCOeq\o\al(－,3)离子是否存在解析：①测定溶液的pH，溶液显强碱性，说明有OH－等；②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明有COeq\o\al(2－,3)、无SOeq\o\al(2－,3)；③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，说明有SOeq\o\al(2－,4)；④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，不能说明有Cl－，因为前面已加入稀盐酸，因此溶液中一定有COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，综上所述，故C正确。答案：C12．下表为各物质中所含少量杂质以及除去这些杂质所选用的试剂或操作方法，正确的一组是()序号物质杂质除杂质应选用的试剂或操作方法①KNO3KOH加入FeCl3溶液，并过滤②FeSO4CuSO4加入足量铁粉后过滤③O2CO2依次通过盛有浓硫酸和NaOH溶液的洗气瓶④CaOCaCO3加入稀盐酸，再蒸发A.①④ B．②C．②④ D．②③解析：本题考查物质分离、提纯的实验方案设计。①加入FeCl3溶液，生成KCl，引入新杂质，应加入硝酸铁，故错误；②铁可置换出铜，可用于除杂，故正确；③顺序错误，应先通过NaOH溶液再通过浓硫酸，故错误；④二者都与盐酸反应，可直接加热分解，故错误。答案：B13．如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体，选择装置__________(填代表装置图的字母，下同)；除去自来水中的Cl－等杂质，选择装置__________。(2)从碘水中分离出I2，选择装置__________，该分离方法的名称为__________。(3)装置A中①的名称是__________，进水的方向是从__________口(填“上”或“下”)进水。装置B在分液时为使液体顺利滴下，除打开漏斗下端的旋塞外，还应进行的具体操作是__________。(4)海水中蕴藏着丰富的资源，在实验室中取少量海水，进行如下流程的实验：[海水]eq\o(→,\s\up12(晒盐),\s\do12(分离))[粗盐]eq\o(→,\s\up12(精制))[食盐水]→[氯化钠晶体]，粗盐中含Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质，需要提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有：①加入过量的Na2CO3溶液②加入过量的BaCl2溶液③加入过量的NaOH溶液④调节溶液的pH等于7⑤溶解⑥过滤⑦蒸发正确的操作顺序是__________(填选项字母)a．⑤②③①⑥④⑦ b．⑤①②③⑥④⑦c．⑤②①③④⑥⑦ d．⑤③②①⑥④⑦解析：本题考查海水资源及其综合利用；物质的分离、提纯的基本方法的选择与应用。(1)从溶液中得到固体采用蒸发结晶的方法，所以从KCl溶液中得到KCl固体采用蒸发结晶的方法；氯离子易溶于水，且难挥发，水易被蒸发，所以除去自来水中的Cl－等杂质采用蒸馏的方法；(2)从碘水中分离出I2，碘易溶于有机溶剂而难溶于水，所以可以采用萃取方法将碘从碘水中提取，然后采用分液方法分离；(3)装置A中①的名称是冷凝管，进水的方向是“下进上出”，否则水蒸气急剧冷却易产生爆炸，装置B在分液时为使液体顺利滴下，除打开漏斗下端的旋塞外，还应进行的具体操作是打开分液漏斗上端的玻璃塞；(4)除去粗盐中的可溶性杂质：Mg2＋、Ca2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)时，先加水溶解，所以加入过量NaOH(去除镁离子和铁离子)：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓；加入过量BaCl2(去除硫酸根离子)：SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓；加入过量Na2CO3(去除钙离子及多余的钡离子)：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3，碳酸钠必须加在氯化钡之后，氢氧化钠和氯化钡可以颠倒加入的顺序，然后过滤，最后调节溶液的pH等于7后蒸发即可。答案：(1)DA(2)B萃取(3)冷凝管下打开分液漏斗上端的玻璃塞(4)ad14．大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质。某地酸雨中可能含有下列离子：Na＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)和NOeq\o\al(－,2)等。某研究小组取该地一定量的酸雨，浓缩后将所得试液分成4份，进行如下实验：第一份酸化后滴加适量的淀粉­KI溶液，呈蓝色；第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀析出；第三份滴加NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；第四份加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有沉淀产生，静置，在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液，不褪色。已知：Ksp(Ag2SO4)＝1.20×10－5请回答下列问题：(1)该酸雨中肯定存在的离子有__________；肯定不存在的离子有__________，说明其不存在的理由：_________________________。(2)写出试液中滴加淀粉­KI溶液所发生反应的离子方程式：______________________________________。(3)设计实验方案，检验该试液中是否存在Cl－：_____________________________________________________________________________________________________________________。(4)该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成，在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体，慢慢通入O2，该过程中发生的化学反应有______________________________、____________________，再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨，说明NO的作用是____________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)从酸雨中可能含有的离子分析，SOeq\o\al(2－,3)具有较强的还原性，因此酸性条件下SOeq\o\al(2－,3)与NOeq\o\al(－,3)是不能共存的。从浓缩后所得的4份试液进行的实验分析可知：第一份酸化后滴加适量的淀粉­KI溶液，呈蓝色，说明有NOeq\o\al(－,3)或NOeq\o\al(－,2)(6I－＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3I2＋2NO↑＋4H2O或2NOeq\o\al(－,2)＋2I－＋4H＋=I2＋2NO↑＋2H2O)；第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀析出，说明有SOeq\o\al(2－,4)；第三份滴加NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明有NHeq\o\al(＋,4)；第四份加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液，有沉淀产生，说明可能有Cl－或SOeq\o\al(2－,4)(生成AgCl或Ag2SO4沉淀，均不溶于稀硝酸)，静置，在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液，不褪色，说明没有NOeq\o\al(－,2)，否则NOeq\o\al(－,2)能与具有强氧化性的酸性KMnO4溶液反应，使KMnO4溶液褪色(5NOeq\o\al(－,2)＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=5NOeq\o\al(－,3)＋2Mn2＋＋3H2O)。所以，该酸雨中肯定存在的离子有SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)、NHeq\o\al(＋,4)；肯定不存在的离子有SOeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,2)。(2)试液中滴加淀粉­K