2019届高考化学一轮复习第十章从实验学化学题组层级快练31物质的检验分离和提纯

题组层级快练(三十一)1．除去下列物质中含有的杂质(括号内为杂质)，选用试剂正确的是( )A．FeCl2溶液(FeCl3)：Fe粉B．CO2(SO2)：饱和的Na2CO3溶液C．Al2O3(SiO2)：NaOH溶液D．NaHCO3溶液(Na2CO3)：Ca(OH)2溶液答案 A解析铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，A项正确；二氧化碳也能和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，B项错误；氧化铝和二氧化硅都能和氢氧化钠反应，C项错误；氢氧化钙也能和碳酸氢钠反应生成碳酸钙沉淀，应该向溶液中通入二氧化碳，D项错误。

2．下列操作或装置能达到实验目的的是( )答案 C解析A项，锥形瓶作为持液装置不用瓶塞；B项，氯气和饱和碳酸氢钠反应，应用饱和食盐水；D项，电石产生的气体中混有H2S等杂质气体也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

选C项。

3．(2017·开封模拟)为提纯下列物质(括号内为杂质)选用的试剂和分离方法都正确的是( )A.①③C．只有② D．③④答案 B解析硝酸钾的溶解度受温度的影响较大，而氯化钠的溶解度受温度的影响较小，故可以通过把混合物溶于蒸馏水后降温结晶的办法除去氯化钠，①正确；二氧化碳中混有的氯化氢应通过饱和碳酸氢钠溶液除去，②错误；金属钠与乙醇和水都能发生反应，③错误；Na2S溶液和AgCl反应，生成Ag2S和NaCl，过滤除去Ag2S，④正确。

4．下列实验中，所选装置不合理的是( )A．分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，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答案 A解析A项，乙酸乙酯难溶于碳酸钠溶液，二者会分层，可以用分液法分离，选择③，A项错误；B项，用CCl4萃取碘水中的碘，选择③，B项正确；C项，⑤可以用作洗气瓶，可用于氯化亚铁溶液吸收氯气，C项正确；D项，粗盐提纯需要过滤、蒸发结晶，选择①和②，D 项正确。

5．5支编号的试管里分别装有K2CO3、KNO3、K2SO4、KOH和Ba(OH)2溶液，现需要用最少种类的试剂将它们一一区别开来，则所需试剂的种类数是( )A．1种 B．2种C．3种 D．不用任何试剂答案 A解析可用AlCl3。

将溶液两两混合，产生两种沉淀的是Ba(OH)2溶液；与Ba(OH)2形成沉淀的是K2CO3和K2SO4溶液。

取两支试管，分别加入少量的两种溶液，再在两试管中分别加入少量AlCl3溶液，无现象的是K2SO4溶液，有白色沉淀生成的是K2CO3溶液。

再取两支试管分别加入剩下KNO3和KOH溶液少量，向这两支试管中分别滴加AlCl3溶液，没现象的是KNO3溶液，开始无现象后来产生白色沉淀的是KOH 溶液。

6．根据下列实验内容得出的结论正确的是( )解析 该题考查了OH －、CO 32－和Fe 3＋等离子的检验方法。

显碱性的盐溶液也能使红色石蕊试纸变蓝，如Na 2CO 3溶液，A 项错误；O 3、NO 2等都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，B 项错误；C 项，若该溶液中含有碳酸氢根离子，加入盐酸也能产生无色无味气体，C 项错误；由方程式3Fe＋8HNO 3(稀)===3Fe(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O 和Fe ＋4HNO 3(稀)===Fe(NO 3)3＋NO↑＋2H 2O 可知，当14<n （Fe ）n （HNO 3）<38时，反应后的溶液中一定含有Fe 3＋和Fe 2＋，n(Fe)＝0.84 g 56 g· mol－1＝0.015 mol ，n(HNO 3)＝0.05 mol ，由于14<n （Fe ）n （HNO 3）＝0.0150.05<38，D 项正确。

7．如图所示为从固体混合物中分离X 的两种方案，请根据方案1和方案2指出下列说法中合理的是( )A ．可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵B ．方案1中的残留物应该具有的性质是受热易挥发C ．方案2中加入的试剂一定能够与除X 外的物质发生化学反应D ．方案2中加入NaOH 溶液可以分离出SiO 2和Fe 2O 3混合物中的Fe 2O 3答案 D解析 ①加热法分离提纯固体混合物应满足的条件：一种物质受热易挥发或分解，另一物质受热不挥发或难分解。

②加试剂法分离(过滤)提纯固体混合物应满足的条件：所加试剂能达到让一种物质形成溶液，而另一物质形成难溶物的状态。

A 项中碳酸氢钠、氯化铵受热均易分解，故用方案1不能将两物质分离开，错误；B 项方案1中的残留物应该具有受热时不挥发或难分解的性质，错误；C 项方案2中加入的试剂可能不与除X 外的物质发生化学反应，如加水进行溶解分离，错误；D 项中SiO 2与NaOH 溶液反应生成Na 2SiO 3溶解而分离，正确。

8．某废液中含有大量的K＋、Cl－、Br－，还有少量的Ca2＋、Mg2＋、SO42－。

某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2)，设计了如下流程图：可供试剂a、试剂b(试剂b代表一组试剂)选择的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液、KMnO4溶液(H＋)、稀盐酸。

请根据流程图，回答相关问题：(1)试剂a应该选用________。

(2)操作①②③④⑤的名称是________(填字母)。

A．萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶B．萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶C．分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶D．萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶(3)除去无色液体Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－，选出试剂b所代表的试剂，按滴加顺序依次是________(填化学式)。

(4)调节pH的作用是__________________________________________________________，操作方法是______________________________________________________。

(5)操作⑤中用到的瓷质仪器名称是________。

答案(1)H2O2溶液(2)B(3)BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液(或KOH溶液、BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液或BaCl2溶液、KOH溶液、饱和K2CO3溶液)(4)除去剩余的OH－及CO32－滴加稀盐酸，无气体产生时，用pH试纸测定至pH＝7(5)蒸发皿解析(1)由加入的CCl4及得到的橙红色液体知，试剂a能将Br－氧化为Br2，试剂a应具有氧化性，所以应选用H2O2溶液。

(2)操作①是萃取，操作②是将互不相溶的两种液体分开——分液，操作③是将沸点不同的、互溶的两种液体分开——蒸馏，操作④是将溶液与沉淀分开——过滤，操作⑤是将KCl从其水溶液中提取出来——蒸发结晶。

(3)由流程图知，无色液体Ⅰ中含有K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－，无色液体Ⅲ中只含有K＋、Cl－，则试剂b的作用是除去Ca2＋、Mg2＋、SO42－。

由于除杂时除杂试剂需过量，且不能引入新杂质，所以欲除去Ca2＋，选用饱和K2CO3溶液；欲除去Mg2＋，选用KOH溶液；欲除去SO42－，选用BaCl2溶液。

因此欲除去无色溶液Ⅰ中的Ca 2＋、Mg 2＋、SO 42－，只要满足BaCl 2溶液在饱和K 2CO 3溶液之前加入即可。

(4)由以上知，无色液体Ⅱ中还含有杂质离子CO 32－和OH －，所以需用盐酸来除去剩余的OH －及CO 32－，调节pH ＝7的操作方法是滴加稀盐酸，无气体产生时，用pH 试纸测定至pH ＝7。

(5)由于操作⑤是蒸发结晶，所以该操作用到的瓷质仪器是蒸发皿。

9．(2017·河北石家庄质检)硫酸亚铁铵[(NH 4)2Fe(SO 4)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)。

实验Ⅰ 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Fe 2O 3，而不含FeO 或Fe 3O 4： _________________________________________________________。

实验Ⅱ 乙同学为探究分解产物中的硫氧化物，连接装置A→E→F→B 进行实验。

(5)实验过程中观察到：E 中没有明显现象，F 中溶液褪色，据此得出的结论是________________________________________________________________________。

(6)B 的作用是______________________________________________________________。

(7)实验证明(NH 4)2Fe(SO 4)2受热分解除上述产物外，还有N 2生成，写出A 中反应的化学方程式：________________________________________________________________________。

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Fe 2O 3，而不含FeO 或Fe 3O 4(5)分解产物中有SO 2，没有SO 3(6)吸收SO 2，防止污染(7)2(NH 4)2Fe(SO 4)2=====500 ℃Fe 2O 3＋4SO 2↑＋2NH 3↑＋N 2↑＋5H 2O解析 (1)实验Ⅰ的目的是验证(NH 4)2Fe(SO 4)2的分解产物中含有NH 3和水蒸气，并探究残留固体成分，装置A 用于分解(NH 4)2Fe(SO 4)2固体，装置C 用于检验水蒸气，装置B 用于吸收SO 2气体，装置D 用于检验NH 3，由于分解产生气体通过溶液时会混入水蒸气，故应先检验水蒸气，后检验NH 3，所选装置的连接顺序为A→C→B→D。

(2)无水硫酸铜粉末遇水蒸气生成CuSO 4·5H 2O 晶体，由白色粉末变成蓝色晶体。

(3)NH 3通过导管进入D ，溶于水形成氨水，使溶液显碱性，酚酞溶液由无色变成红色。