2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第十章化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)第二講物質(zhì)的檢驗(yàn)分離和提純規(guī)范演練含解析新人教版

PAGE7-其次講物質(zhì)的檢驗(yàn)、分別和提純一、選擇題1．(2024·肇慶模擬)下列對(duì)文獻(xiàn)記載內(nèi)容理解錯(cuò)誤的是()A．《天工開物》記載“凡研硝(KNO3)不以鐵碾入石臼，相激火生，禍不行測(cè)”，“相激火生”是指爆炸B．《本草經(jīng)集注》記載鑒別硝石(KNO3)和樸硝(Na2SO4)：“以火燒之，紫青煙起，乃真硝石也”，該方法是升華C．《本草綱目》中“燒酒”寫道：“自元時(shí)始創(chuàng)其法，用濃酒和糟入甑，蒸令氣上……其清如水，味極濃烈，蓋酒露也”，該方法是蒸餾D．東晉葛洪《肘后備急方》中稱“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁”，屠呦呦以此法提取青蒿素屬于萃取解析：“相激火生”是指撞擊后爆炸，A項(xiàng)正確；利用鉀元素和鈉元素的焰色反應(yīng)不同鑒別，鈉元素焰色反應(yīng)為黃色，鉀元素焰色反應(yīng)透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃視察為紫色，該方法是焰色反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；“蒸令氣上”是利用互溶液體混合物的沸點(diǎn)差異分別，則該法為蒸餾，C項(xiàng)正確；屠呦呦對(duì)青蒿素的提取利用的是萃取原理，D項(xiàng)正確。答案：B2．(2024·山東鄒城二中期中)試驗(yàn)室提純含少量氯化鈉雜質(zhì)的硝酸鉀的過(guò)程如下圖所示。下列分析正確的是()適量水↓eq\a\vs4\al(試樣→\x(操作Ⅰ)→操作Ⅱ)→eq\x(操作Ⅲ)→KNO3A．操作Ⅰ是過(guò)濾，將固體分別除去B．操作Ⅱ是加熱濃縮，趁熱過(guò)濾，除去雜質(zhì)氯化鈉C．操作Ⅲ是過(guò)濾、洗滌，將硝酸鉀晶體從溶液中分別出來(lái)D．操作Ⅰ～Ⅲ總共需兩次過(guò)濾解析：KNO3中混有NaCl應(yīng)提純KNO3，將它們都溶于水，并降溫結(jié)晶。因?yàn)镵NO3的溶解度隨溫度的上升而上升，NaCl的溶解度隨溫度的上升而基本無(wú)明顯改變。則有，操作Ⅰ是在燒杯中加水溶解，操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮，得到較高溫度下的KNO3飽和溶液，操作Ⅲ為冷卻結(jié)晶，利用溶解度差異使KNO3結(jié)晶析出，過(guò)濾，洗滌，干燥即得KNO3晶體。答案：C3．(2024·山東濟(jì)寧一中、曲阜一中等聯(lián)考)茶葉中鐵元素的檢驗(yàn)可經(jīng)過(guò)以下四個(gè)步驟完成，各步驟中選用的試驗(yàn)用品不能都用到的是()A．將茶葉灼燒灰化，選用①、②和⑨B．用濃硝酸溶解茶葉灰并加蒸餾水稀釋，選用④、⑥和⑦C．過(guò)濾得到的濾液，選用④、⑤和⑦D．檢驗(yàn)濾液中的Fe3＋，選用③、⑧和⑩解析：茶葉灼燒在坩堝中進(jìn)行，選用酒精燈、坩堝、三腳架和泥三角等，A正確；容量瓶是用來(lái)配制肯定物質(zhì)的量濃度溶液的，不能用來(lái)溶解、稀釋，B錯(cuò)誤；過(guò)濾用到漏斗、玻璃棒、燒杯，C正確；檢驗(yàn)鐵離子一般用KSCN溶液，因此須要試管、膠頭滴管和KSCN溶液，D正確。答案：B4．(2024·贛州模擬)下列除雜方法不正確的是()A．除去NH4Cl溶液中的FeCl3，可向溶液中加入氨水調(diào)整pHB．除去金屬離子Cu2＋、Hg2＋，可向溶液中通入H2S作為沉淀劑C．除去某溶液中的SOeq\o\al(2－,4)，可向溶液中加入鎂鹽D．除去ZnCl2溶液中的Fe3＋，可向溶液中加入Zn(OH)2解析：A項(xiàng)，氨水可與氯化鐵反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，同時(shí)生成氯化銨，不引入新的雜質(zhì)，正確；B項(xiàng)，通入H2S，Cu2＋、Hg2＋易轉(zhuǎn)化為CuS、HgS等沉淀，可用于除雜，正確；C項(xiàng)，硫酸鎂易溶于水，無(wú)法沉淀SOeq\o\al(2－,4)，應(yīng)加入鋇鹽除雜，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Zn(OH)2能消耗溶液中的H＋，提高溶液的pH，促進(jìn)Fe3＋的水解，使其生成氫氧化鐵沉淀，不引入新的雜質(zhì)，正確。答案：C5．(2024·山東淄川中學(xué)開學(xué)考試)下列試驗(yàn)操作不能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)操作A除去蛋白質(zhì)溶液中混有的(NH4)2SO4將混合物裝入半透膜袋，并放入流淌的蒸餾水中B除去Mg粉中混有的Al粉加入足量NaOH溶液，過(guò)濾、洗滌、干燥C用苯萃取溴水中的Br2先從分液漏斗下口放出水層，再?gòu)纳峡诘钩鲇袡C(jī)層D測(cè)定NaClO溶液的pH用玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比照解析：蛋白質(zhì)溶液為膠體，(NH4)2SO4溶液為鹽溶液，分別膠體與溶液的方法為滲析，故A正確；Mg與NaOH溶液不反應(yīng)，Al與NaOH溶液反應(yīng)生成氫氣和易溶于水的NaAlO2，可以用過(guò)濾、洗滌、干燥的方法分別Mg和Al，故B正確；Br2易溶于苯，可用苯萃取溴水中的Br2，因苯的密度比水小，下層為水層，先從分液漏斗下口放出水層，再?gòu)纳峡诘钩鲇袡C(jī)層，故C正確；NaClO有堿性和漂白性，用pH試紙測(cè)定時(shí)，試紙先變藍(lán)色后褪色，無(wú)法測(cè)定其pH，故D錯(cuò)誤。答案：D6．(2024·西安交大附中檢測(cè))某硝酸鈉固體中混有少量硫酸銨和碳酸氫鈉雜質(zhì)，現(xiàn)設(shè)計(jì)一試驗(yàn)方案，既除去雜質(zhì)，又配成硝酸鈉溶液。試驗(yàn)方案：先將固體溶于蒸餾水配成溶液，選擇合適的試劑和操作完成表格中各步試驗(yàn)。下列試劑或操作不合理的是()選擇試劑①Na2CO3溶液④試驗(yàn)操作②③加熱A．試劑①為Ba(OH)2溶液B．操作②為結(jié)晶C．操作③為過(guò)濾D．試劑④為稀HNO3解析：依據(jù)題意，可用試劑①Ba(OH)2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)和HCOeq\o\al(－,3)，通過(guò)操作②加熱除去NH3·H2O，再用Na2CO3溶液除去過(guò)量的Ba2＋，通過(guò)操作③過(guò)濾除去沉淀，用試劑④稀HNO3除去濾液中過(guò)量的OH－和COeq\o\al(2－,3)，通過(guò)加熱除去溶解在溶液中的CO2。答案：B7．(2024·沈陽(yáng)模擬)下列除雜與收集氣體的試驗(yàn)不能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)康腦YA除去N2中的Cl2，并收集N2FeSO4H2OB除去CO中的CO2，并收集CONaOHH2OC除去Cl2中的HCl，并收集純凈的Cl2NaClH2OD除去NO中的NO2，并收集NOH2OH2O解析：Cl2與FeSO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，N2不反應(yīng)，則可除去Cl2，且N2不溶于水，不與水反應(yīng)，可用排水集氣法收集，A正確；CO2與NaOH反應(yīng)，CO不與NaOH溶液反應(yīng)，洗氣可分別，B正確；食鹽水可抑制氯氣的溶解，但氯氣中混有水蒸氣，應(yīng)選濃硫酸干燥得到純凈的氯氣，且應(yīng)用向上排空氣法收集氯氣，C錯(cuò)誤；NO不與水反應(yīng)，NO2與水反應(yīng)生成NO，洗氣可除雜，D正確。答案：C8．(2024·重慶名校聯(lián)考)某KCl樣品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的雜質(zhì)。為了提純KCl，先將樣品溶于適量水中，攪拌、過(guò)濾，再將濾液按如圖所示步驟進(jìn)行提純(過(guò)濾操作已略去)。下列說(shuō)法正確的是()eq\x(濾液)eq\o(→,\s\up14(過(guò)量),\s\do15(試劑Ⅰ①))eq\x(\a\al(混合物,X))eq\o(→,\s\up14(過(guò)量),\s\do15(試劑Ⅱ②))eq\x(\a\al(混合物,Y))eq\o(→,\s\up14(適量),\s\do15(試劑Ⅲ③))eq\x(\a\al(混合物,Z))eq\o(→,\s\up14(),\s\do15(④))eq\x(KCl晶體)A．常溫下起始濾液pH＝7B．試劑Ⅰ為Ba(NO3)2溶液C．步驟③的目的是除去COeq\o\al(2－,3)D．此過(guò)程需經(jīng)2次過(guò)濾解析：起始濾液含有的碳酸鉀為強(qiáng)堿弱酸鹽，會(huì)發(fā)生水解，故溶液呈堿性，A錯(cuò)誤；試劑Ⅰ不能是Ba(NO3)2溶液，否則會(huì)引入NOeq\o\al(－,3)雜質(zhì)，B錯(cuò)誤；試劑Ⅰ應(yīng)選擇BaCl2溶液，混合物X經(jīng)過(guò)濾，所得濾液中含有的主要離子有Cl－、K＋、Ba2＋，故要除去多余的Ba2＋，所用的試劑Ⅱ是K2CO3，經(jīng)過(guò)濾，則混合物Y中含有過(guò)量的K2CO3，需用適量的鹽酸除去，即步驟③的目的是除去COeq\o\al(2－,3)，C正確；步驟①②④都須要過(guò)濾，D錯(cuò)誤。答案：C二、非選擇題9．(2024·浙江杭州第一中學(xué)模擬)化學(xué)是一門以試驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。(1)用下列試驗(yàn)裝置完成對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)(部分儀器略去)，能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖莀_______(填字母)。ABCD干燥氯氣汲取NH3石油的分餾制取乙酸乙酯(2)為除去粗鹽中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種制備精鹽的試驗(yàn)方案，步驟如下(用于沉淀的試劑稍過(guò)量)：稱取粗鹽eq\o(→,\s\up14(),\s\do15(Ⅰ))eq\o(→,\s\up14(),\s\do15(Ⅱ))eq\o(→,\s\up14(氫氧化鈉溶液),\s\do15(Ⅲ))eq\o(→,\s\up14(),\s\do15(Ⅳ))eq\o(→,\s\up14(過(guò)濾),\s\do15(Ⅴ))濾液eq\o(→,\s\up14(稀鹽酸),\s\do15(Ⅵ))eq\o(→,\s\up14(蒸發(fā)結(jié)晶烘干),\s\do15(Ⅶ))精鹽①第Ⅰ步操作的名稱是____________。②若第Ⅱ、Ⅳ步依次顛倒，是否會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響？________(填“有影響”或“無(wú)影響”)。③第Ⅴ步操作所需玻璃儀器的名稱是_____________________。解析：(1)A中應(yīng)長(zhǎng)管進(jìn)短管出；B中NH3不溶于CCl4，不會(huì)引起倒吸，且上層的水會(huì)汲取NH3，防止NH3逸出；C中石油分餾中，溫度計(jì)的水銀球應(yīng)在蒸餾燒瓶的支管口處；D中由于蒸出的乙酸乙酯中含有乙醇、乙酸，它們均易溶于水，當(dāng)導(dǎo)管口插入液面以下時(shí)易發(fā)生倒吸，飽和食鹽水應(yīng)改為飽和Na2CO3溶液。(2)除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)，事實(shí)上就是除去鎂離子(用氫氧化鈉溶液)、鈣離子(用碳酸鈉溶液)、硫酸根離子(用氯化鋇溶液)，多余的鋇離子用碳酸鈉溶液除去，故氯化鋇溶液加在碳酸鈉溶液之前，沉淀通過(guò)過(guò)濾除去，濾液中多余的氫氧根離子和碳酸根離子用稀鹽酸除去。過(guò)濾時(shí)用到的主要儀器：漏斗、玻璃棒、燒杯、鐵架臺(tái)等，題目中要求是玻璃儀器，填前三種。答案：(1)B(2)①溶解②有影響③漏斗、玻璃棒、燒杯10．(2024·廣東東莞七中月考)某試驗(yàn)小組用下圖所示的裝置制備一硝基甲苯(包括鄰硝基甲苯和對(duì)硝基甲苯)：試驗(yàn)步驟：①配制濃硫酸與濃硝酸(體積比按1∶3)的混合物(即混酸)40mL；②在三頸瓶中加入13g甲苯(易揮發(fā))；③按圖所示裝好藥品，并裝好其他儀器；④向三頸瓶里加入混酸，并不斷攪拌(磁力攪拌器已略去)；⑤限制溫度約為50℃，反應(yīng)大約10min，三頸瓶底有大量淡黃色油狀液體出現(xiàn)；⑥分別出一硝基甲苯，經(jīng)提純最終得到純凈的一硝基甲苯共15g?？赡苡玫降挠嘘P(guān)數(shù)據(jù)如下：物理性質(zhì)密度/(g·cm－3)沸點(diǎn)/℃溶解性甲苯0.866110.6不溶于水，易溶于硝基甲苯產(chǎn)品11.286237.7不溶于水，易溶于液態(tài)烴產(chǎn)品21.162222不溶于水，易溶于液態(tài)烴請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)試驗(yàn)前須要先在三頸瓶中加入少許____________，目的是_____________________________________________________。(2)冷凝管的作用是____________________________；冷卻水從冷凝管的________(填“a”或“b”)端進(jìn)入。(3)儀器A的名稱是____________，在運(yùn)用之前必需進(jìn)行的操作是_____________________________________________________。(4)分別產(chǎn)品的方案如下，操作1的名稱是__________；操作2必需的玻璃儀器有酒精燈、溫度計(jì)、錐形瓶、牛角管(接液管)和________、________。(5)本試驗(yàn)中一硝基甲苯的產(chǎn)率為________(填字母)。A．77.5% B．68.7%C．62.3% D．53.0%解析：(2)甲苯易揮發(fā)，冷凝管可使揮發(fā)出的甲苯冷凝回流，從而提高了反應(yīng)物的利用率。(4)題中涉及的有機(jī)物不溶于水而無(wú)機(jī)物溶于水，所以分別有機(jī)混合物和無(wú)機(jī)混合物的方法是分液。產(chǎn)品1、2的沸點(diǎn)不同，可用蒸餾的方法進(jìn)行分別。(5)13g甲苯理論上可生成eq\f(13,92)×137(g)一硝基甲苯，故產(chǎn)率為eq\f(15g,\f(13,92)×137g)×100%＝77.5%。答案：(1)碎瓷片(或沸石)防止暴沸(2)冷凝回流a(3)分液漏斗檢漏(4)分液蒸餾燒瓶冷凝管(5)A11．某工廠從廢含鎳有機(jī)催化劑中回收鎳的工藝流程如圖所示(已知廢催化劑中含有Ni70.0%及肯定量的Al、Fe、SiO2和有機(jī)物，鎳及其化合物的化學(xué)性質(zhì)與鐵的類似，但Ni2＋的性質(zhì)較穩(wěn)定)。已知：部分陽(yáng)離子以氫氧化物的形式完全沉淀時(shí)的pH如下表所示。沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2pH5.23.29.79.2回答下列問(wèn)題：(1)濾渣a的成分是________，用乙醇洗滌廢催化劑的目的是____________________，從廢渣中回收乙醇的方法是___________。(2)為提高酸浸速率，可實(shí)行的措施有___________________________________________________________(答一條即可)。(3)硫酸酸浸后所得濾液A中可能含有的金屬離子是_________，向其中加入H2O2的目的是_____________________，反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________________________________________________________。(4)利用化學(xué)鍍(待鍍件干脆置于含有鍍層金屬的化合物的溶液中)可以在金屬、塑料、陶瓷等物品表面鍍上一層金屬鎳或鉻等金屬，與電鍍相比，化學(xué)鍍的最大優(yōu)點(diǎn)是__________________________________________________________________________________。(5)濾液C進(jìn)行如下所示處理可以制得NiSO4·7H2O。濾液Ceq\o(→,\s\up14(調(diào)pH＝3))溶液Deq\o(→,\s\up14(操作X))NiSO4·7H2O①操作X的名稱是__________________。②產(chǎn)品晶體中有時(shí)會(huì)混有少量綠礬(FeSO4·7H2O)，可能是由于生產(chǎn)過(guò)程中________________導(dǎo)致Fe2＋未被完全氧化。③NiSO4在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可制得堿性鎳鎘電池電極材料——NiOOH，該反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)用乙醇洗滌的目的是溶解并除去有機(jī)物雜質(zhì)，利用蒸餾的方法可將乙醇與其他有機(jī)物分別開；只有SiO2不與硫酸反應(yīng)，故濾渣a的成分是SiO2。(2)將廢催化劑粉碎或適當(dāng)?shù)靥岣吡蛩岬臐舛取⒔輹r(shí)的溫度均可提高酸浸速率。(3)依據(jù)分析可知濾液A中可能含有的金屬離子是Al3＋、Fe2＋、Ni2＋，加入H2O2的目的是將Fe2＋氧化為Fe3＋，有利于分別，反應(yīng)離子方程式為2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O。(4)與電鍍相比，化學(xué)鍍的最大優(yōu)點(diǎn)是不消耗電能，節(jié)約能源。(5)①由溶液得到晶體的操作為蒸發(fā)結(jié)晶，所以操作X的名稱是蒸發(fā)結(jié)晶；②產(chǎn)品晶體中有時(shí)會(huì)混有少量綠礬(FeSO4·7H2O)，可能是由于生產(chǎn)過(guò)程中H2O2的用量不足(或H2O2失效)，可能會(huì)導(dǎo)致Fe2＋未被完全氧化，從而使產(chǎn)品晶體中混有少量綠礬(FeSO4·7H2O)；③NiSO4在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可制得堿性鎳鎘電池電極材料——NiOOH，該反應(yīng)的離子方程式是2Ni2＋＋ClO－＋4OH－=2NiOOH↓＋Cl－＋H2O。答案：(1)SiO2溶解、除去有機(jī)物蒸餾(2)將廢催化劑粉碎或適當(dāng)?shù)靥岣吡蛩岬臐舛?、浸泡時(shí)的溫度(任寫一條)(3)Al3＋、Fe2＋、＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O(4)不消耗電能，節(jié)約能源(5)①蒸發(fā)結(jié)晶②H2O2的用量不足(或H2O2失效)③2Ni2＋＋ClO－＋4OH－=2NiOOH↓＋Cl－＋H2O12．某溶液中可能含有COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)三種離子中的一種或兩種。為探究其組成，小明取出兩份相同的樣品溶液于試管中，向一份中加入過(guò)量的鹽酸，產(chǎn)生無(wú)色氣泡；向另一份中滴加過(guò)量的氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理試驗(yàn)，在小明試驗(yàn)的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的試驗(yàn)，對(duì)小明的試驗(yàn)給出結(jié)論。僅限選擇的儀器、用品和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、－1鹽酸、2mol·L－1硝酸、1mol·L－1氯化鋇、澄清石灰水、蒸餾水。完成下列探究過(guò)程：(1)提出假設(shè)：假設(shè)1：溶液中只存在COeq\o\al(2－,3)；假設(shè)2：_______________________________________________；假設(shè)3：_________________________________