2017届高考化学一轮复习 第十一章 化学实验 第2节 物质的检验、分离和提纯课下限时集训
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第十一章化学实验第1节化学实验基础 [高考导航]1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。
2.掌握化学实验的基本操作。
3.能识别化学用品安全使用标识。
4.了解实验室一般事故的预防和处理方法。
5.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。
1.加热仪器(2.计量仪器(1)⎩⎪⎨⎪⎧①读数时眼睛要平视液体凹液面最低处;②无“0”刻度,刻度由下而上逐渐增大;③精确度为 0.1 mL ;④选取规格要遵循“大而近”,如量取5.6 mLNaOH 溶液应选取10 mL 量筒,而不能选 用50 mL 量筒;⑤不可加热,不可作反应容器,不可用于溶液的稀释(2)⎩⎪⎨⎪⎧①所测量的温度要在温度计量程范围内;②测量液体温度时,温度计的水银球部位应浸在液体 内;测量蒸气温度时,应使温度计的水银球置于蒸馏 烧瓶支管口处;③不能代替玻璃棒使用,温度计的水银球也不能接触 容器壁(3)⎩⎪⎨⎪⎧①使用前要检查是否漏水;②加液体用玻璃棒引流,当液面距刻度线1~2 cm 时改用胶头滴管,加液体至凹液面最低处与 刻度线相切(4)⎩⎪⎨⎪⎧①使用前要检查是否漏水;②“0”刻度在上;③精确度为 0.01 mL ;④A用于量取酸性溶液和强氧化性溶液, B 用于量取碱性溶液;⑤要先用待装液润洗再装溶液(5)3.分离提纯仪器问题1 仪器的检漏1.有下列几种常见仪器:①分液漏斗②漏斗③酸式滴定管④容量瓶⑤碱式滴定管⑥球形冷凝管请回答下列问题:(1)使用前必须检查是否漏水的是________(填序号)。
(2)酸式滴定管不能盛放烧碱溶液的原因是_______________________________。
(3)球形冷凝管不能用于组装蒸馏装置的原因是__________________。
答案:(1)①③④⑤(2)酸式滴定管玻璃活塞处是磨砂的,玻璃中的SiO2与烧碱溶液反应生成Na2SiO3,容易使活塞处粘合(3)冷凝后的液体容易残留在球形区域内问题2 仪器读数及误差分析2.如图所示,读数时同样是仰视,读得的数据有什么不同,为什么?提示:A图读数偏大,B图读数偏小。
物质的检验、分离和提纯(限时:45分钟)一、选择题1.(2016·南京模拟)下列有关实验操作正确的是( )A.称量NaOH固体B.检验铁粉与水蒸气反应产生的氢气C.制备氢氧化铁胶体D.分离两种互溶但沸点相差较大的液体混合物2.某无色溶液中可能含有Na+、K+、Fe3+、NH+4、Cu2+、SO2-4、SO2-3、CO2-3、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>7②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,有白色沉淀产生则关于原溶液的判断中不正确的是( )A.肯定存在的离子是Na+、K+、SO2-3、Br-B.肯定不存在的离子是Fe3+、Cu2+、NH+4、SO2-4、CO2-3C.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3.(2016·衡阳联考)下列实验操作不能达到预期实验目的的是( )4.(2016·石家庄模拟)下列实验所用试剂、现象和结论均正确的是( )A.①③B.①②C.②④ D.②③5.下列有关实验操作、现象和结论正确的是( )6.(2016·济南质检)某溶液中含有Fe2+、Al3+、Ag+、Cu2+,为了分别得到各含一种金属阳离子的沉淀,可采取:①通入H2S;②通入CO2;③加HCl溶液;④加NaOH溶液4个步骤,设试剂均过量,且每次都把所生成的沉淀过滤出来。
其正确的操作顺序是( ) A.③①④②B.①③④②C.④②①③ D.④②③①7.(2014·广东高考)下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是( )8.(2016·金丽衢十二校联考)下列有关实验的操作,现象描述及相关结论正确的是( )A.取少量溶液,加几滴KSCN溶液,若有血红色沉淀产生则溶液中含有Fe3+B.Na2SO4·10H2O失水时吸热,结晶时放热,因而该晶体可作为储热材料实现化学能与热能的相互转换C.取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液5~6滴,继续加入2 mL CCl4,充分振荡后静置,取上层溶液加KSCN溶液,无明显现象D.取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,放入烧杯中,再加一定量的水,观察现象二、非选择题9.(2016·海淀区模拟)根据下列各组溶解度曲线图,判断分离提纯方法。
(1)根据图1中Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲线(g/100 g水),由Na2SO4溶液得到Na2SO4固体的操作为:将溶液升温结晶、________________________________、用乙醇洗涤后干燥。
用乙醇洗涤而不用水洗的原因是______________________。
(2)根据图2所示相关物质的溶解度曲线。
在实验室中提纯过硫酸钾粗产品的实验具体操作依次为:将过硫酸钾粗产品溶于适量水中,____________________,干燥。
(3)根据图1中红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)和Na2SO4的溶解度曲线。
从Na2Cr2O7和 Na2SO4的混合溶液中提取红矾钠的操作为:先将混合溶液蒸发浓缩,趁热过滤。
趁热过滤的目的是______________________________;然后将滤液________________,从而析出红矾钠。
10.(2015·海南高考)工业上,向500~600 ℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。
现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。
回答下列问题:(1)制取无水氯化铁的实验中,A中反应的化学方程式为________________________________________________________________________,装置B中加入的试剂是________。
(2)制取无水氯化亚铁的实验中,装置A用来制取________。
尾气的成分是________。
若仍用D的装置进行尾气处理,存在的问题是_____________、_____________。
(3)若操作不当,制得的FeCl2会含有少量FeCl3,检验FeCl3常用的试剂是________。
欲制得纯净的FeCl2,在实验操作中应先______________,再__________________________。
11.(2015·天津高考)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。
湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。
某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程如图:回答下列问题:(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)2+4,反应中H2O2的作用是________________。
写出操作①的名称:______________________________________________。
(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3)2+4与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
操作②用到的主要仪器名称为____________,其目的是(填字母)________。
a.富集铜元素b.使铜元素与水溶液中的物质分离c.增加Cu2+在水中的溶解度(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和____________。
若操作③使用如图装置,图中存在的错误是____________________________________________。
(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。
阴极析出铜,阳极产物是________________________________________________________________________。
操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是________________________________________________________________________。
(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是________。
循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是________________________________。
参考答案与解析1.解析:选B 因NaOH有腐蚀性,所以不能在托盘或称量纸上直接称量,需放在已知质量的小烧杯内或表面皿上称量,故A错误;肥皂液用来检测产生的氢气,把氢气通入肥皂液,会产生泡泡,然后点燃泡泡,有爆鸣声,证明产物是H2,听声音即可鉴别H2的纯度,故B正确;制备氢氧化铁胶体应将饱和FeCl3溶液滴到沸水中,故C错误;分离两种沸点相差较大的液体互溶混合物时,冷水应从下口进,上口出,故D错误。
2.解析:选A 根据溶液无色和溶液显碱性,可知一定不含Fe3+、Cu2+、NH+4;根据②可以判断一定不含SO2-4;根据③可以判断一定不含CO2-3,但一定含有Br-;根据④可以判断该沉淀为BaSO4,由于一定不含SO2-4,故可判断一定含有SO2-3;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SO2-3、Br-,A错误;肯定不存在的离子是Fe3+、Cu2+、CO2-3、SO2-4、NH+4,B正确;若步骤④改用BaCl2和盐酸,因③中SO2-3被氧化为SO2-4,则仍会产生BaSO4沉淀,故能确定含有SO2-3,D正确。
3.解析:选A Na元素的焰色为黄色,K元素的焰色为紫色,黄色光会覆盖紫色光,故还应透过蓝色的钴玻璃进行观察,以排除K+,A项不能达到预期实验目的;Fe能与稀硫酸反应生成氢气而Cu不与稀硫酸反应,可以说明活泼性:Fe>Cu,B项能达到预期实验目的;Na与水反应剧烈,与乙醇反应较平稳,可以比较H2O和乙醇中羟基氢的活泼性,C项能达到预期实验目的;向碘水中加入CCl4,振荡,水层无色,而CCl4层颜色变深,从而可比较I2在水中和CCl4中的溶解度,D项能达到预期实验目的。
4.解析:选A CO2与SO2均能使澄清的石灰水变浑浊,但SO2有刺激性气味,而CO2无味,①正确;NO2和Br2蒸气均具有氧化性,都能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,②错误;蔗糖分子中不含醛基,不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应,而葡萄糖分子中含有醛基,与新制Cu(OH)2悬浊液反应时生成砖红色的Cu2O,③正确;Al(OH)3不能溶解在弱碱氨水中,④错误。
5.解析:选D A项中气体还可能是O2、O3、NO2等;B项中气体还可能是Cl2、O3等;C 项中还可能是CO。
6.解析:选A 每次只沉淀一种阳离子,因而沉淀剂中只沉淀一种离子的最先加入。
7.解析:选B A中的两个陈述均正确,但用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl主要是利用二者溶解度受温度影响不同的原理;B中利用了常见难溶性钡盐中只有BaSO4难溶于酸的原理,正确;C中NH3溶于水呈碱性与NH3可做喷泉实验没有关系,NH3可做喷泉实验是因为NH3极易溶于水;D中陈述Ⅱ错误,Ca(OH)2是微溶物质,不可能配制出2.0 mol·L-1的Ca(OH)2溶液。
8.解析:选B A项,Fe(SCN)3不是沉淀,错误;C项,Fe3+与I-的反应是可逆反应,所以上层清液中仍存在Fe3+,加入KSCN溶液后,溶液呈血红色,错误;D项,应该将Na放入有水的烧杯中,错误。
9.解析:(1)实验目的是生成Na2SO4,防止生成Na2SO4·10H2O,趁热过滤、用乙醇洗涤都是为了达到这个目的。
(2)根据各物质溶解度随温度的变化和过硫酸钾的性质,应运用重结晶法进行提纯分离。
(3)根据溶解度曲线可知,随着温度升高,Na2SO4的溶解度降低,而Na 2Cr 2O 7·2H 2O 溶解度升高,趁热过滤,有利于Na 2SO 4结晶析出。