(课标通用)山东省2020版高考化学总复习专题十一第2讲物质的分离、提纯和检验练习(含解析)
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第2讲 物质的分离、提纯和检验 A组 基础题组 1.为完成下列实验,所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)正确的是 ( ) 选项 A B C D
实验 用CCl4提取溴水中的Br2 从食盐水中提取NaCl固体 从KI和I2的固体混合物中回收I2 配制100 mL 0.100 0 mol·L-1 K2Cr2O7溶液
装置或 仪器 答案 A B项,采用蒸发的方法从饱和食盐水中获取NaCl晶体,蒸发时用蒸发皿,错误;C项,碘易升华,KI加热不发生变化,从KI和I2的固体混合物中回收I2,应该有冷凝装置,错误;D项,配制100 mL 0.100 0 mol·L-1Na2CO3溶液需要100 mL容量瓶,则图中缺少容量瓶、胶头滴管等,故D错误。
2.下列有关混合物的分离与提纯的说法正确的是( ) A.由于碘在乙醇中的溶解度较大,所以可用乙醇把碘水中的碘萃取出来 B.水的沸点为100 ℃,乙醇的沸点为78.5 ℃,所以用加热蒸发的方法可使含水乙醇变为无水乙醇 C.由于汽油和水不互溶,因此可用分液的方法将二者分离 D.将含少量HCl的CO2气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶,可以除去HCl气体 答案 C A项,乙醇和水互溶,故错误;B项,虽然水和乙醇的沸点有差距,但是水容易挥发,所以直接用加热蒸发的方法得到无水乙醇是不可能的,应用氧化钙与水反应,再加热蒸发,故错误;D项,氯化氢和二氧化碳都可以和氢氧化钠反应,故错误。
3.为除去某物质中所含的杂质,所选用的试剂或操作方法正确的是 ( ) 序号 物质 杂质 除杂试剂或操作方法 ① NaCl溶液 Na2CO3 加入盐酸,加热 ② NaBr溶液 Br2 用CCl4萃取、分液
③ H2 CO2 依次通过盛有NaOH溶液和 浓硫酸的洗气瓶 ④ NaNO3 CaCO3 加稀盐酸溶解、过滤、蒸发、结晶 A.①②③④ B.②③④ C.①③④ D.①②③ 答案 D ④CaCO3不溶于水,NaNO3溶于水,则溶于水、过滤可分离,与盐酸反应引入新杂质氯化钙,错误。 4.(2019辽宁六校协作体高三联考)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.操作X是蒸发、结晶、过滤、洗涤 B.操作Y是先将NH3通入饱和食盐水,再不断通入CO2 C.沉淀主要成分为Mg(OH)2 D.气体及滤液可用于制备纯碱 答案 C 苦卤中含有镁离子,与纯碱中的碳酸根离子结合生成碳酸镁沉淀,故C错误。 5.(2019湖南醴陵高三月考)如图是氯化钠、氯化铵和碳酸氢钠三种物质的溶解度曲线,分析曲线得到的以下说法中,正确的是 ( ) ①冷却含有Na+、Cl-、N 、HCO -的浓热的溶液,可得到碳酸氢钠晶体 ②在20 ℃时,三种物质饱和溶液的溶质质量分数大小顺序为NH4Cl>NaCl>NaHCO3 ③在 0 ℃时,氯化钠和氯化铵固体各20 g分别溶于50 g水,所得溶液都是饱和溶液 ④利用结晶法从氯化钠、氯化铵混合物中分离出氯化铵的最佳温度在10 ℃以下 A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 答案 B ①在20 ℃时,氯化钠和氯化铵的溶解度大于10 g,是易溶物质,碳酸氢钠的溶解度大于1小于10,是可溶物质,故正确;②在20 ℃时,三种物质的溶解度大小顺序为NH4Cl>NaCl>NaHCO3,由饱和溶液的溶质质量分数= 100 ×100%,故三种物质饱和溶液的溶质质量分数大小顺序为NH4Cl>NaCl>NaHCO3,故正确;③ 0 ℃时,氯化铵的溶解度大于40 g,20 g氯化铵能完全溶于50 g水,所得溶液不是饱和溶液,氯化钠的溶解度小于40 g,20 g氯化钠不能全部溶解,所得溶液是饱和溶液,故错误;④由三种物质的溶解度变化规律可知:利用结晶法从氯化钠、氯化铵混合物中分离出氯化铵的最佳温度在10 ℃以下,故正确。
6.(2018广东江门高考模拟)实验室在500 ℃时隔绝空气加热硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]至分解完全并确定分解产物成分的装置如图所示(已知分解的固体产物可能有FeO、Fe2O3和Fe3O4,气体产物可能有NH3、N2、H2O、SO3和SO2)。下列说法中正确的是( ) A.装置②用于检验分解产物中是否有水蒸气生成,试剂X最好选用碱石灰 B.装置③用于检验分解产物中是否有SO3气体生成并除去SO3和NH3 C.取①中固体残留物与稀硫酸反应并滴加KSCN溶液,溶液变血红色,则残留物一定为Fe2O3 D.装置④用于检验分解产物中是否有SO2气体生成,装置⑤用于收集生成的NH3和N2 答案 B 装置②的作用是检验产物中是否有水蒸气生成,故试剂X应为无水硫酸铜,A项错误;装置③用于检验产物中是否有SO3气体生成,若存在则装置③中会产生白色沉淀,并可用盐酸除去NH3,B项正确;①中残留物也可能含有FeO,也可能不含有Fe2O3而含有Fe3O4,不一定只有Fe2O3存在,C项错误;氨气极易溶于水,若分解产物中有NH3,则氨气被装置③吸收,装置⑤不可能收集到氨气,D项错误。
7.海带中含有碘元素。某实验小组设计了如下实验流程,通过实验证明海带中存在碘元素,并从海带中提取出碘单质。
根据实验流程回答下列各题: (1)步骤①中灼烧所用到硅酸盐材质的仪器,除酒精灯外还有 。 (2)步骤③的操作名称为 。 (3)经过步骤③以后,所得滤液中主要含有可溶性的无机盐:氯化钠、硫酸钠、碘化钠等。为了将I-变为碘单质,可加入经硫酸酸化的双氧水氧化,写出该反应的离子方程式: 。检验步骤④是否成功的方法是 。
(4)步骤⑤操作名称是 。 (5)为了进一步制得纯净的碘单质,可以通过步骤⑥实现,实验装置如下图所示。 已知实验中得到的粗碘为碘的CCl4溶液,CCl4的沸点76.8 ℃、I2的沸点18 . ℃。 ①指出图中错误的地方并改正 。 ②锥形瓶中先收集到的物质是 。 答案 (1)坩埚、泥三角 (2)过滤 (3)2I-+2H++H2O2 2H2O+I2 取少量溶液加入淀粉,看溶液是否变蓝 (4)萃取和分液 (5)①温度计水银球应该在支管口附近,冷凝水应该下进上出 ②CCl4 解析 (1)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚,而坩埚加热需要用泥三角支撑然后放在三脚架上,三脚架下面的空间放酒精灯,所以还缺少硅酸盐材质的仪器:坩埚、泥三角。
(2)将悬浊液分离为残渣和含碘离子溶液应选择过滤的方法,即步骤③的操作名称为过滤。 (3)含碘离子溶液中加入双氧水是为了将碘离子氧化成单质碘,离子方程式为2I-+2H++H2O2 2H2O+I2;碘遇淀粉显蓝色,所以检验步骤④是否成功的方法是取少量溶液加入淀粉,看溶液是否变蓝,如果变蓝,说明还有单质碘。
(4)利用碘易溶于有机溶剂的性质来进行提取,所以步骤⑤操作名称是萃取和分液。 (5)②由于四氯化碳的沸点低于碘,所以锥形瓶中先收集到的物质是CCl4。 8.(2016课标Ⅲ,26,1 分)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题: (一)碳酸钙的制备 石灰石
(含少量铁的氧化物) (1)步骤①加入氨水的目的是 。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于 。
(2)右图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是 (填标号)。 a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b.玻璃棒用作引流 c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁 d.滤纸边缘高出漏斗 e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 (二)过氧化钙的制备
CaCO3滤液白色结晶 (3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈 性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是 。
(4)步骤③中反应的化学方程式为 ,该反应需要在冰浴下进行,原因是 。
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是 。 (6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是 ,产品的缺点是 。
答案 (1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀 过滤分离 (2)ade (3)酸 除去溶液中的CO2 (4)CaCl2+2NH3· 2O+H2O2+6H2O CaO2·8 2O↓+2N 4Cl或CaCl2+2NH3· 2O+H2O2 CaO2↓+2N 4Cl+2H2O 温度过高时双氧水易分解
(5)去除结晶表面水分 (6)工艺简单、操作方便 纯度较低 解析 (1)从制备碳酸钙的流程可以看出,加入双氧水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水的目的是调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀;小火煮沸使沉淀颗粒长大,有利于过滤分离。
(2)过滤操作要求“一贴、二低、三靠”,漏斗末端颈尖应紧靠烧杯壁;滤纸边缘应低于漏斗边缘;玻璃棒仅起到引流的作用,不能搅动,否则易使滤纸破损。
(3)根据题干信息,若使CaO2·8 2O顺利析出,须保证溶液呈中性或碱性,所以要煮沸除去酸性氧化物CO2。 (4)H2O2受热易分解,故制备过氧化钙的反应应在冰浴下进行。 (5)醇洗可防止产品溶于水而损失,且可除去晶体表面的水。 (6)比较两个工艺流程可知,该工艺简单、操作方便,但产品纯度较低。 B组 提升题组 9.(2018天津理综,4,6分)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是( ) 实验 现象 结论 A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀 原溶液中有Fe2+,无Fe3+ B.向C6H5ONa溶液中通入CO2 溶液变浑浊 酸性:H2CO3>C6H5OH