高三化学一轮总复习讲与练课时作业9物质的检验分离和提纯.doc

　物质的检验、分离和提纯

时间：45分钟　　分值：100分

一、选择题(共50分，每小题5分)
1．除去下列物质中所含少量杂质的方法正确的是(　　)

物质
杂质
试剂
提纯方法
A
BaSO4
BaCO3
水
溶解、过滤、洗涤
B
CO2
SO2
饱和Na2CO3溶液
洗气
C
乙酸乙酯
乙酸
稀NaOH溶液
混合振荡、静置分液
D
蛋白质
葡萄糖
浓(NH4)2SO4溶液
盐析、过滤、洗涤
[答案]D
[解析]BaSO4和BaCO3都不溶于水，通过水溶解、过滤不能除去杂质，A选项错误；CO2会和饱和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，B选项错误；乙酸乙酯会在NaOH溶液中水解，C选项错误；蛋白质在浓(NH4)2SO4溶液中发生盐析反应而析出，经过过滤除去葡萄糖，再将析出的蛋白质重新溶于水，D选项正确。
2．以下实验装置一般不用于分离物质的是(　　)

[答案]D
[解析]A是蒸馏操作装置，B是渗析操作装置，C是过滤操作装置，都是常用的物质分离方法。D选项是溶液配制的操作，不属于混合物的分离方法。
3．能鉴别MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液的试剂是
(　　)
A．HNO3　　　　　　　　　 B．KOH
C．BaCl2 D．NaClO
[答案]A
[解析]本题考查物质的鉴别。HNO3氧化I－生成棕色的碘，与Na2CO3产生无色的CO2气体，与NaAlO2反应先生成白色沉淀然后溶解，现象均不同。
4．有一无色透明溶液，可能含有下列离子：Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、HCO，取该溶液做如下实验，则对该溶液的相关判断正确的是(　　)
实验步骤
实验现象
(1)取少量该溶液，加铜片和浓H2SO4加热
有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色
(2)取少量该溶液，加BaCl2溶液
有白色沉淀产生
(3)取(2)中上层清液，加AgNO3溶液
有稳定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3
(4)取少量该溶液，加NaOH溶液
有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀溶解
A.一定含有NO、SO和Cl－
B．一定含有Al3＋，可能含有Ba2＋
C．一定含有NO、SO，可能含有HCO
D．一定不含Fe2＋、Ba2＋和HCO
[答案]D
[解析]由实验步骤(1)知原溶液中一定含有NO；由实验步骤(2)知原溶液中一定含有SO，则一定不含Ba2＋；由实验步骤(3)知原溶液中可能含有Cl－；由实验步骤(4)知原溶液中一定含有Al3＋，则一定不含HCO；溶液无色透明，则一定不含Fe2＋。故答案选D。
5．下表为各物质中所含有的少量杂质以及除去这些杂质应选用的试剂或操作方法。
序号
物质
杂质
除杂质应选用的试剂或操作方法
①
KNO3溶液
KOH
加入FeCl3溶液，并过滤
②
FeSO4溶液
CuSO4
加入过量铁粉，并过滤
③
H2
CO2
通过盛有NaOH溶液的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶
④
NaNO3
CaCO3
溶解、过滤、蒸发
正确的一组为(　　)
A．①②③④ B．③④
C．②③④ D．①②③
[答案]C
[解析]第①组，加入氯化铁会引入杂质Cl－，故不正确；第②组，加入铁粉置换出铜，通过过滤而除去铜及过量的铁粉，故正确；第③组，利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体，再用浓硫酸干燥氢气，故正确；第④组，利用碳酸钙不溶于水，溶解后过滤，再蒸发即可，故选C。
6．(双选)今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K＋、NH、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、CO、SO，现取三份100 mL溶液进行如下实验：
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
(2)第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04 mol
(3)第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27 g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33 g。根据上述实验，以下推测正确的是(　　)
A．K＋一定存在
B．100 mL溶液中含0.01 mol CO
C．Cl－可能存在
D．Ba2＋一定不存在，Mg2＋可能存在
[答案]AC
[解析]考查物质的检验，题较难。第二份溶液加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04 mol为NH3，说明100mL溶液中含NH 0.04 mol。第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27 g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33 g。说明沉淀为BaCO3和BaSO4的混合物，其中含有BaSO4：2.33g÷233g·mol－1＝0.01 mol。含有BaCO3：(6.27 g－2.33 g)÷197 g·mol－1＝0.02 mol。0.01 mol BaSO4含SO 0.01 mol,0.02 mol BaCO3含CO 0.02 mol。溶液中存在SO、CO则一定没有Ba2＋和Mg2＋。0.04 mol NH带0.04 mol正电荷，0.01 mol SO和0.02 mol CO共带0.06 mol负电荷，比正电荷多，所以溶液中一定还存在K＋，选项A正确。100 mL溶液中含0.02 mol CO选项B错。第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，该沉淀有Ag2CO3或Ag2SO4，可能还有AgCl，Cl－可能存在，选项C正确。Ba2＋、Mg2＋一定都不存在，选项D错。
7．下列除去杂质的方法正确的是(　　)
A．除去CO2中混有的HCl：用饱和碳酸钠溶液洗气
B．除去BaCO3固体中混有的BaSO4：加过量盐酸后，过滤、洗涤
C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入过量铁粉，过滤
D．除去Cu粉中混有的CuO：加适量稀硝酸后，过滤、洗涤
[答案]C
[解析]除去CO2中混有的HCl，应用饱和碳酸氢钠溶液洗气，A错；除去BaCO3固体中混有的BaSO4时，加盐酸会将BaCO3固体反应掉，剩下BaSO4固体，B错；除去FeCl2溶液中混有的FeCl3时，应加入过量铁粉，过滤，C对；除去Cu粉中混有的CuO时，加稀HNO3会将Cu粉也反应掉，应加适量稀盐酸，过滤、洗涤，D错。
8．某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如下图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是(　　)

A．原溶液中一定含有SO
B．原溶液中一定含有NH
C．原溶液中一定含有Cl－
D．原溶液中一定含有Fe3＋
[答案]B
[解析]原溶液中加入硝酸钡和盐酸生成白色沉淀，原溶液中可能存在SO、SO或Ag＋，A项错误；加硝酸银溶液产生白色沉淀，可能是由加入的盐酸引起的，C项错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中一定含有NH，B项正确；加入KSCN溶液得到红色溶液，Fe3＋可能是由原溶液中的Fe2＋被H＋、NO氧化而来的，故原溶液中不一定含有Fe3＋，D项错误。
9．下列除杂质的操作中不正确的是(　　)
A．铁粉中混有铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应后过滤
B．FeCl2溶液中混有FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤
C．Na2CO3固体中混有少量NaHCO3：加入过量NaOH溶液
D．氯气中混有少量氯化氢气体：将混合气体通过盛饱和食盐水的洗气瓶
[答案]C
[解析]Na2CO3固体中混有NaHCO3，应该用加热的方法除去。
10．为了证明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有NH、Fe2＋、SO和H2O，下列实验叙述中不正确的是(　　)
A．取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管中，加热，试管口有液体生成，则可证明晶体的成分中含有结晶水
B．取少量硫酸亚铁铵晶体溶于水，得淡绿色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再滴入几滴新制氯水，溶液变为红色，则可证明晶体的成分中含有Fe2＋
C．取少量硫酸亚铁铵晶体溶于水，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明晶体的成分中含有SO
D．取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管中，加入少量稀NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，则可证明晶体的成分中是否含有NH
[答案]D
[解析]应取少量样品于试管中，加入浓NaOH溶液，并适当加热，若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，即产生NH3，则证明硫酸亚铁铵中含有NH。
二、非选择题(共50分)
11．(8分)可用于分离或提纯物质的方法有：
A．分馏　B．盐析　C．过滤　D．重结晶
E．升华　F．渗析　G．电解　H．加热分解
I．蒸馏　J．灼热氧化
如欲分离或提纯下列各组混合物，请选择上述方法中最合适者，并将相应字母填入题后空格内：
(1)从石油中分离出汽油和煤油等成分________；
(2)除去淀粉溶液中的少量碘化钠________；
(3)从油脂皂化反应后的混合液中分离出高级脂肪酸钠________；
(4)除去粗铜中锌、银等金属________；
(5)除去水中的Na＋、SO、Cl－等杂质________；
(6)除去KNO3晶体中混有的少量NaCl________。
[答案](1)A　(2)F　(3)B　(4)G　(5)I　(6)D
[解析]本题考查实验的基本操作和基本实验方法。
12．(12分)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，它们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且它们的阴离子均不同。现进行如下实验：
①A有刺激性气味，用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白烟；
②将A分别加入其他五种溶液中，只有D、F中有沉淀生成；继续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；
③将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色无味气体逸出；
④将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀均不溶。
根据上述实验信息，请回答下列问题：
(1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式)：
______________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)不能确定的溶液，写出其标号，溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：
______________________________________________________
_____________________________________________________。
[答案](1)A：NH3；E：H2SO4；F：AgNO3；C：BaCl2(若C作为不能确定的溶液，进一步鉴定方法合理，同样也可)
(2)①B；Na2CO3或K2CO3；用铂丝蘸取少量B，在酒精灯火焰上灼烧，若焰色为黄色，则B为Na2CO3溶液，若透过蓝色钴玻璃片观察，焰色呈紫色，则B为K2CO3溶液
②D；Al2(SO4)3或MgSO4：取少量D，向其中滴加NaOH溶液，有沉淀生成，继续滴加过量的NaOH溶液，若沉淀溶解，则D为Al2(SO4)3溶液，若沉淀不溶，则D为MgSO4溶液
[解析]A、B、C、D、E、F是无色溶液，B、C、D、F是盐溶液，则A和E可能是酸或碱溶液，已知纯E是无色油状液体，综合考虑常见的纯酸和碱，断定E应为硫酸(无色油状液体是物理性质)，A有刺激性气味，用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近有白烟产生，可推知A为氨水，溶质为NH3。由②可知F为AgNO3溶液，B、C、D中可能是Al3＋、Mg2＋的盐；由③可知B含CO；由④中C与H2SO4反应知C含有Ba2＋，由C与F反应现象知C中含有Cl－，故C为BaCl2，又C与D反应可知D含SO。
13．(14分)某溶液中可能含有CO、SO、HCO三种离子中的一种或两种。为探究其组成，某化学兴趣小组进行如下实验：取出两份相同的样品溶液于试管中，向其中一份中加入过量的盐酸，产生无色气泡；向另一份中滴加过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀。请设计合理实验，在该兴趣小组实验的基础上做进一步的实验，并对该兴趣小组的实验给出结论。
仅限选择的仪器、用品和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、量筒、集气瓶、铁架台、漏斗、滤纸、酒精灯、1 mol/L硫酸、2 mol/L盐酸、2 mol/L硝酸、1 mol/L氯化钡溶液、澄清石灰水、蒸馏水。完成下列探究过程：
(1)提出假设：
假设1：溶液中只存在CO
假设2：___________________________________________
假设3：___________________________________________
假设4：溶液中存在SO、HCO
(2)基于假设4，设计出实验方案，将实验操作、预期的实验现象和结论填在表中(可不填满，也可增加步骤)。
步骤编号
实验操作
预期现象和结论
①

②

③

[答案](1)假设2：溶液中存在CO和HCO
假设3：溶液中存在CO和SO(假设2和假设3顺序不限)
(2)
步骤
编号
实验操作
预期现
象和结论
①
用胶头滴管取少量溶液加入试管中，再用滴管取过量的1 mol/L氯化钡溶液并滴加到试管中，充分反应后，静置，然后过滤，将沉淀和滤液分别装入另外的两支试管中
产生白色沉淀
②
往装有沉淀的试管中加入过量的2 mol/L盐酸，沉淀不溶解
说明原溶液中一定含有SO而无CO
③
往装有滤液的试管中加入2 mol/L盐酸，出现无色气泡
说明原溶液中含有HCO
[解析]利用信息“向其中一份中加入过量的盐酸，产生无色气泡”可知溶液中至少含有CO和HCO中的一种；利用“向另一份中滴加过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀”可推知溶液中至少含有CO和SO中的一种，由此可知该溶液中可能只含一种离子，就是CO；若含两种离子，则有CO、HCO或CO、SO或SO、HCO三种组合情况，由此可回答(1)中的假设。
14．(16分)某钠盐溶液可能含有阴离子NO，CO，SO，SO，Cl－，Br－，I－。为了鉴定这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：
①测得混合溶液呈碱性；
②加盐酸后，生成无色无味的气体。该气体能使饱和石灰水变浑浊；
③加CCl4，滴加少量氯水，振荡后，CCl4层未变色；
④加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量的盐酸，沉淀不能完全溶解；
⑤加HNO3酸化后，再加过量的AgNO3溶液，溶液中析出白色沉淀。
(1)分析上述5个实验，写出每一实验鉴定离子的结论与理由。
实验①______________________________________________；
实验②______________________________________________；
实验③______________________________________________；
实验④______________________________________________；
实验⑤______________________________________________。
(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是________。
[答案](1)CO和SO可能存在，因它们水解均可使溶液呈碱性
CO肯定存在，因为产生的气体是CO2；SO不存在，因为没有刺激性气味的气体产生
Br－、I－不存在，因为没有溴和碘的颜色出现
SO存在，因为BaSO4不溶于盐酸
Cl－存在，因与Ag＋形成不溶于稀HNO3的白色沉淀
(2)NO
[解析]实验①混合液呈碱性，则可能存在CO和SO，因为两者都水解；
实验②放出无色无味气体，说明只有CO，而无SO；
实验③加入氯水和CCl4振荡后，CCl4层未变色，说明没有Br－和I－；
实验④加入BaCl2溶液生成的沉淀加入足量盐酸，沉淀不能完全溶解，说明还有SO；
实验⑤可证明有Cl－。
解答第(2)题可根据(1)中结果推知惟一没有确定是否存在的离子是NO。