1、1考点规范练 29 物质的检验、分离和提纯(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是( )A.冷水浸泡 B.加热煎制 C.箅渣取液 D.灌装保存2.下列图示实验正确的是( )3.下列各组混合物的分离和提纯方法正确的是( )A.用萃取法分离汽油和水的混合液B.用结晶法提纯 NaCl 和 KNO3混合物中的 KNO3C.直接蒸馏酒精溶液得到无水乙醇D.除去 FeCl3溶液中少量的 FeCl2,加入足量的铁屑,充分反应后,过滤4.下列物质提纯的方法正确的是( )A.除去
2、混在 NO2中的 NO:将气体与过量 O2混合B.除去混在 CO2中的 SO2:将气体依次通过足量酸性 KMnO4溶液和浓硫酸C.除去 KCl 溶液中的 K2CO3:加入过量 BaCl2溶液后过滤D.除去乙酸中混有的乙醇:加入生石灰后蒸馏5.下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是( )选项 离子 检验方法A CO2-3 向样品中加入足量盐酸,将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中,观察溶液是否变浑浊B SO2-4 向样品中先加入稀硝酸酸化,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成C Fe2+ 取少量溶液于试管中,加入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液紫色是否褪去D I- 取少量溶液于试管中,加入新制氯
3、水,再加入淀粉溶液,观察溶液是否变蓝色6.下列各组物质的溶液,不用外加试剂,就能实现鉴别的是 ( )CuSO 4 K 2SO4 KNO 3 KOHNa 2CO3 BaCl 2 HCl Na 2SO42NH 4NO3 Na 2SO4 Ba(OH) 2 AlCl 3NaAlO 2 Na 2SiO3 H 2SO4 NaClA. B.C. D.7.(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(NH 4)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、Fe 2O3和 Fe3O4,气体产物可能有 NH3、N 2、H 2O、SO 3
4、和 SO2)。下列说法中正确的是( )A.装置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.装置用于检验分解产物中是否有 SO3气体生成并除去 SO3和 NH3C.取中固体残留物与稀硫酸反应并滴加 KSCN 溶液,溶液变红色,则残留物一定为 Fe2O3D.装置用于检验分解产物中是否有 SO2气体生成,装置用于收集生成的 NH3和 N28.下列除杂试剂或方法有错误的是( )选项 原物质 所含杂质 除杂试剂 主要操作方法A HNO3溶液 H2SO4 BaCl2溶液 过滤B CO2 SO2 酸性 KMnO4溶液、浓硫酸 洗气、干燥C SiO2 Al2O3 稀盐酸 过滤D C2H5O
5、H CH3COOH CaO 蒸馏9.X 溶液中含有下表离子中的某 5 种,且浓度均为 0.1 molL-1(不考虑水的电离与离子水解)。向X 溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是( )阳离子 阴离子Na+ Ca 2+Fe2+ Al 3+Fe3+ Mg 2+OH - HC O-3C Cl -O2-3N SO-3 O2-4A.X 溶液中不可能含有 HC 或 CO-3 O2-3B.生成无色气体的离子方程式为 3Fe2+N +4H+ 3Fe3+NO+2H 2OO-3C.根据电荷守恒,原溶液中一定含 Mg2+D.X 溶液中一定含 3 种阳离子、2 种
6、阴离子10.根据下图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是( )已知:MgCl 26H2O 受热生成 Mg(OH)Cl 和 HCl 气体等。A.过程的提纯是物理过程,过程通过氧化还原反应可产生 2 种单质B.过程反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题C.在过程反应中每氧化 0.2 mol Br-需消耗 2.24 L Cl2D.在过程中将 MgCl26H2O 灼烧即可制得无水 MgCl23二、非选择题(本题共 3 个小题,共 50 分)11.(14 分)根据如图所示仪器(若有必要,装置可多次使用),回答下列问题。(1)洗气:除去 CO2中的水蒸气,装置内应盛的物质是 ,气体应
7、从 端通入。若应用如图所示的装置,除去 Cl2中混有的水蒸气和 HCl 气体,其操作方法是 。 (2)检验:证明 CO 中含有 CO2,装置内应盛 ,要除去 CO2并得到干燥 CO 的方法是 。 (3)贮气:排空气法收集 H2时,气体从 端通入;排水法收集 O2时,瓶内应先装满水,气体从 端通入;若要用水将装置中的 O2排出,水应从 端通入。 (4)量气:要测量气体体积,除去乳胶管和玻璃导管外,还需要用到的一种仪器是 ,测量时瓶内先装满水,气体从 端通入,该法适用于测量 的气体的体积。 12.(18 分)我国青海查尔汗盐湖蕴藏着丰富的食盐资源。经分析知道,该湖水中含有高浓度的Na+、K +、M
8、g 2+及 Cl-等。利用盐湖水可得到某些物质。其主要工业流程如下:请根据上述流程,回答下列问题:(1)利用湖水得到晶体(A)的方法是 (填“降温”或“蒸发”)结晶法。 (2)操作的名称为 ,此操作适用于分离 。 (3)本流程中分别采用条件 1 和条件 2 获得不同晶体,所依据的物理性质是 。 a.摩尔质量 b.溶解度c.溶解性 d.熔、沸点(4)检验钾肥中是否含有 Na+的实验方法是 ,若含有 Na+,能观察到的现象是 。若需得到高纯度的钾肥,可以采用的提纯方法为 。 13.(18 分)中国中医科学院青蒿素专家屠呦呦研究员获得 2016 年度国家科学技术奖最高奖。青蒿素是烃的含氧衍生物,为无
9、色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为 156157 ,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。已知:乙醚沸点为 35 。从青蒿中提取青蒿素的方法主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为:请回答下列问题:(1)操作的名称是 。 (2)操作的主要过程可能是 (填字母)。 A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶B.加 95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤C.加入乙醚进行萃取分液(3)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下:将 28.2 g 青蒿素样品放在硬质玻璃管 C 中,缓缓通入空气数分钟后,再充分燃烧,精确测定装置 E和 F 实验前后的质量,
10、根据所测数据计算。4装置 D 的作用是 , 装置 E 中吸收的物质是 ,装置 F 中盛放的物质是 。 该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是 。 用合理改进后的装置进行实验,称得:装置 实验前/g 实验后/gE 22.6 42.4F 80.2 146.2则测得青蒿素的实验式是 。 5考点规范练 29 物质的检验、分离和提纯1.C A 项,冷水浸泡即为冷水溶解操作,错误;B 项,加热煎制即为加热操作,错误;C 项,将渣弃去取得滤液,属于过滤操作,正确;D 项,灌装即为转移液体,便于保存,错误。2.D A 项,漏斗尖嘴处应紧贴烧杯内壁;B 项,给固体加热时,试管口应向下倾斜;C
11、项,除杂应“长进短出”,否则 NaOH 溶液将被挤压出去;D 项,反应发生装置、试剂及收集装置均正确。3.B 汽油和水互不相溶,应使用分液的方法进行分离,A 项错误;NaCl 的溶解度随温度变化较小,而KNO3的溶解度随温度变化较大,故可用结晶法提纯 NaCl 和 KNO3混合物中的 KNO3,B 项正确;酒精和水都容易挥发,直接蒸馏酒精溶液得不到无水乙醇,应在酒精溶液中加入 CaO 再蒸馏,C 项错误;除去FeCl3溶液中少量的 FeCl2,应通入足量的 Cl2,D 项错误。4.B 因为通入过量的氧气,NO 2中混有 O2,引入新的杂质气体,A 项错误;SO 2具有还原性,被高锰酸钾氧化成
12、S ,剩余气体通过浓硫酸干燥,得到纯净的 CO2,B 项正确;加 BaCl2会引入过量的 Ba2+,CO2-4项错误;乙酸显酸性,与生石灰反应,除去了乙酸,与题意不符,D 项错误。5.D 如果该溶液中含有 HC ,HC 和盐酸反应产生 CO2,使澄清石灰水变浑浊,因此 HC 会造成O-3 O-3 O-3干扰,A 项错误;硝酸具有强氧化性,能把 S 氧化成 S ,因此含有 S 时同样有白色沉淀生O2-3 O2-4 O2-3成,B 项错误;能使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子很多,如 S 等,因此使酸性高锰酸钾溶液褪色的O2-3不一定是 Fe2+,C 项错误;Cl 2能把 I-氧化成 I2,淀粉遇碘变蓝
13、,因此可以检验 I-的存在,D 项正确。6.D 根据溶液颜色可鉴别出 CuSO4溶液,用 CuSO4溶液可进一步鉴别出 KOH 溶液,但 K2SO4和 KNO3溶液无法鉴别;两两混合,有一种物质与其他两种物质生成沉淀中,该物质是 BaCl2溶液,产生沉淀的两种物质是 Na2CO3和 Na2SO4溶液,将 HCl 溶液加入两种沉淀中,沉淀消失的原物质是 Na2CO3溶液,不消失的原物质是 Na2SO4溶液,本组能鉴别;两两互滴,利用滴加顺序不同现象不同可鉴别出Ba(OH)2和 AlCl3溶液,再利用 Ba(OH)2溶液鉴别出 Na2SO4和 NH4NO3溶液,本组能鉴别;两两互滴,利用滴加顺序不
14、同现象不同可鉴别出 NaAlO2和 H2SO4溶液,再用 H2SO4溶液鉴别出 Na2SiO3溶液,最后一种物质就是 NaCl 溶液,本组也能鉴别,故正确答案是 D。7.B 装置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;装置用于检验产物中是否有 SO3气体生成,若存在,则装置中会产生白色沉淀,并可用盐酸除去 NH3,B 项正确;取中固体残留物与稀硫酸反应并滴加 KSCN 溶液,溶液变红色,则中固体残留物中也可能含有 Fe3O4,不一定有 Fe2O3,C 项错误;氨气极易溶于水,若分解产物中有 NH3,则氨气被装置吸收,装置不可能收集到氨气,D 项错误。8.A
15、A 项中引入了新杂质,故错误;B 项,SO 2能够与酸性 KMnO4溶液反应,CO 2不能,再通过浓硫酸干燥可以得到纯净的 CO2;C 项,SiO 2不溶于盐酸,Al 2O3能溶于盐酸,反应后过滤可以得到纯净的 SiO2;D项,乙酸与 CaO 反应生成沸点较高的乙酸钙,通过蒸馏可以得到纯净的乙醇。9.D 加入足量稀盐酸后,阴离子种类没有变化,说明 X 溶液中不含 OH-、HC 、C ,含有 Cl-,有O-3 O2-3无色气体生成,应是 N 与 Fe2+在酸性条件下发生氧化还原反应生成 NO 气体:O-33Fe2+N +4H+ 3Fe3+NO+2H 2O,因此 X 溶液中肯定还有 N 和 Fe2
16、+。由于 Cl-、N 、Fe 2+的O-3 O-3 O-3浓度均为 0.1molL-1,此时电荷已守恒,但已知 X 溶液中含有 5 种离子,则还应含有阴、阳离子各一种,阴离子只能是 S ,则由电荷守恒可知,阳离子可能是 Ca2+或 Mg2+,由于 Ca2+与 S 不能大量O2-4 O2-4共存,所以只能是 Mg2+。综上所述,溶液中含有两种阳离子:Fe 2+、Mg 2+,三种阴离子:Cl -、N 、SO-3,故 D 项不正确。O2-410.B 过程的提纯是通过化学反应除去杂质,A 项错误;过程反应生成硫酸和氢溴酸,溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题,B 项正确;在过程反应中每氧化 0
17、.2molBr-需消耗标准状况下的 2.24LCl2,C 项错误;MgCl 26H2O 在灼烧时会发生水解,D 项错误。11.答案(1)浓硫酸 A 用两个如题图所示的装置,以 ABAB 的顺序连接,在第一个装置中盛饱和食盐水,第二个装置中盛浓硫酸,气体从第一个装置的 A 端进入,从第二个装置的 B 端排出(2)澄清石灰水 用两个如题图所示的装置,以 ABAB 的顺序连接,让气体连续通过分别盛有浓 NaOH 溶液和浓硫酸的洗气瓶(3)B B A(4)量筒 B 难溶于水且不与水反应6解析题图所示装置用于净化气体时,应先除杂后干燥,气体应“长进短出”;用于收集气体时,密度比空气大的气体应“长进短出”
18、,密度比空气小的气体应“短进长出”,排液集气法应短管进气,长管排液;用于测量气体的体积时,应短管进气将液体从长管排入量筒内。12.答案(1)蒸发 (2)过滤 固体和液体混合物(3)b (4)焰色反应 火焰呈黄色 重结晶法解析(1)应采用蒸发天然湖水的方法使溶质结晶。(2)固体和液体混合物的分离,应用过滤的方法。(3)由流程图可知,条件 1 和条件 2 温度不同,利用物质在不同温度下的溶解度不同进行分离。(4)检验 Na+、K +等应用焰色反应。13.答案(1)蒸馏 (2)B (3)将可能生成的 CO 氧化为 CO2 H 2O(水蒸气) 碱石灰 在装置 F 后连接一个防止空气中的 CO2和水蒸气
19、进入 F 的装置 C 15H22O5解析(2)青蒿素在水中几乎不溶,A 项错误;获得的精品应是固体,C 项错误。(3)青蒿素分子式的测定原理是:燃烧一定质量的青蒿素样品,使其完全转化为 CO2和 H2O,然后测量 CO2和 H2O 的质量,据此求出样品中 C、H、O 三种元素的质量,进而可确定青蒿素的实验式(最简式),若已知青蒿素的相对分子质量,则可确定其分子式。测定的含氧量偏低是由于外界空气中的 CO2和水蒸气进入装置 F 中引起测定的含碳量偏高造成的,因此,改进方法是在装置 F 后再连接一个防止空气中 CO2和水蒸气进入 F 的装置(如盛有碱石灰的干燥管)。由实验数据可知, m(H2O)=42.4g-22.6g=19.8g,m(CO2)=146.2g-80.2g=66g,则 n(H2O)=1.1mol,n(CO2)=1.5mol,n(H)=2.2mol,n(C)=1.5mol,m(H)=2.2g,m(C)=18.0g,m(O)=m(样品)- m(C)-m(H)=28.2g-18.0g-2.2g=8.0g,n(O)=0.5mol,所以 n(C) n(H) n(O)=1.52.20.5=15225,即青蒿素的实验式是 C15H22O5。
