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- 2021-07-08 发布
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课时达标作业31 物质的分离、提纯、鉴定与鉴别
基础题
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
解析:A项,冷水浸泡属于物质的溶解操作,错误;B项,加热煎制属于加热操作,错误;C项,箅渣取液应属于过滤操作,正确;D项,灌装是转移液体操作,错误。
答案:C
2.下列关于物质的分离提纯不正确的是( )
A.用如图1所示装置分离CCl4和水
B.除去苯中的少量苯酚,加入适量浓溴水,过滤
C.实验室用如图2所示装置除去Cl2中的少量HCl
图1 图2
D.除去O2中混有的少量SO2,可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶
解析:A项,CCl4与水分层,故可以用分液法分离,正确;B项,生成的三溴苯酚与苯互溶,溴也易溶于苯中,错误;C项,Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,而HCl极易溶于水,正确;D项,利用SO2的还原性,用酸性KMnO4溶液除去,再用浓硫酸干燥O2,正确。
答案:B
3.对下列各组物质:①NaNO3和NaCl;②CaCl2和CaCO3;③MnO2和KCl;④BaSO4和AgCl,可按照溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序,将他们相互分离的是( )
A.只有① B.③④
C.②③ D.②④
解析:
要将两种固体按溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序分离,必须的条件是其中一种固体难溶于水,另一种固体易溶于水。对于所给出的物质组:①两者都易溶;④两者都难溶,均不能用指定的方法分离;②CaCl2易溶,CaCO3难溶;③MnO2难溶,KCl易溶,可用指定的方法分离。
答案:C
4.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是( )
A.用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HCl
B.用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体
D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层
解析:A项,Cl2也能与NaOH溶液反应,故不能用NaOH溶液除去Cl2中含有的少量HCl;B项,NH4Cl晶体受热易分解,故不能通过蒸干NH4Cl饱和溶液的方法制备NH4Cl晶体;C项,纯碱易溶于水,利用图示装置不能达到使反应随时发生或停止的目的;D项,碘在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度,且CCl4与水不相溶,密度大于水的密度,故可用图中所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层。
答案:D
5.下列分离或提纯方法正确的是( )
选项
待提纯物质
杂质
除杂试剂及主要操作方法
A
乙烷
乙烯
酸性KMnO4溶液、洗气
B
MgCl2溶液
FeCl3
MgO,过滤
C
HCl气体
Cl2
饱和食盐水,洗气
D
乙醇
水
生石灰,过滤
解析:酸性KMnO4溶液能将乙烯氧化,但除去乙烯的同时会引入CO2,A项错误;除去MgCl2溶液中的FeCl3
,加入MgO后,促进Fe3+水解,Fe3+转化为Fe(OH)3,过滤后可得MgCl2溶液,B项正确;HCl易溶于饱和食盐水,而Cl2不易溶于饱和食盐水,故C项错误;除去乙醇中的水,加入生石灰,然后进行蒸馏,D项错误。
答案:B
6.下列除去杂质的方法,正确的是( )
A.除去乙烷中少量的乙烯:催化剂条件下通入H2
B.乙醇中含有乙酸杂质:加入碳酸钠溶液,分液
C.FeCl3溶液中含有CuCl2杂质:加入过量铁粉,过滤
D.CO2中含有HCl杂质:通入饱和NaHCO3溶液,洗气
解析:通入氢气过少无法除净乙烯,通入氢气过量会引入杂质氢气,A项错误;乙醇和乙酸钠都溶于水,不能分层,不能用分液法进行分离,B项错误;加入过量铁粉,发生反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu,2Fe3++Fe===3Fe2+,C项错误;碳酸氢钠与HCl反应放出CO2,而CO2不与饱和碳酸氢钠溶液反应,D项正确。
答案:D
7.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析正确的是( )
A.操作Ⅰ是过滤,将固体分离除去
B.操作Ⅱ是加热浓缩。趁热过滤,除去杂质氯化钠
C.操作Ⅲ是过滤、洗涤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
D.操作Ⅰ~Ⅲ总共需两次过滤
解析:KNO3中混有NaCl应提纯KNO3,将它们都溶于水,并降温结晶。因为KNO3的溶解度随温度的升高而升高,NaCl的溶解度随温度的升高而基本无明显变化。则有,操作Ⅰ是在烧杯中加水溶解,操作Ⅱ是蒸发浓缩,得到较高温度下的KNO3饱和溶液,操作Ⅲ为冷却结晶,利用溶解度差异使KNO3结晶析出,过滤,洗涤,干燥即得KNO3晶体。故选C。
答案:C
8.下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A.加入稀盐酸产生无色的气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有CO
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不溶解,一定有SO
C.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀溶解,一定有Ba2+
解析:能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2、SO2或二者的混合气体,故待测液中可能含有CO或SO或HCO或HSO的一种或几种等,A项错误;待测液中加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀可能为BaSO4或AgCl,故待测液中可能含有SO,也可能含有Ag+,B项错误;能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3,从而得出待测液中含有NH,C项正确;待测液中加入Na2CO3溶液,产生白色沉淀,该沉淀可能为BaCO3或CaCO3等,故待测液中不一定含有Ba2+,D项错误。
答案:C
9.下列有关离子检验的叙述正确的是( )
选项
操作及现象
结论
A
取少量溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,加稀硝酸沉淀不溶解
溶液中含有Ag+或SO
B
取少量溶液于试管中,滴加新制氯水,溶液由无色变为黄色
溶液中含有Br-
C
取少量溶液于试管中,滴加浓氢氧化钠溶液,微热,试管口的红色石蕊试纸变蓝
溶液中含有NH
D
取少量溶液于试管中,滴加新制氯水后再滴加KSCN溶液,溶液变红色
原溶液中含有Fe2+
解析:C项正确,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气,溶液中一定含有NH。
答案:C
10.下列依据相关实验得出的结论正确的是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入较稀的NaOH溶液,不能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中一定没有NH
B
在酒精灯上加热铝箔,铝箔熔化,但不滴落,好像有一层膜兜着
铝易被氧化;铝的熔点比氧化铝的低
C
向某酸雨试样中加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀
酸雨试样中只含SO
D
该溶液中一定含有CO
向某溶液中加入稀盐酸,并将产生的无色气体通入澄清石灰水有白色沉淀生成
或HCO
解析:A项,只有向含有NH的溶液中加入浓的NaOH溶液,并加热才能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气,错误;B项,由于铝的表面能迅速被氧气氧化成熔点高的氧化铝,能将熔化的铝兜着,正确;C项,向酸雨中加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀生成,白色沉淀可能是BaCO3、BaSO3或BaSO4,酸雨试样中可能含有CO、SO或SO,错误;D项,根据现象得到的结论是溶液中含有CO、HCO、HSO或SO中的一种或几种,错误。
答案:B
11.根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
该溶液中一定含有CO
B
常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中
铁片不溶解
常温下,铁与浓硫酸一定没有发生化学反应
C
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液
溶液颜色不变
该食盐中一定没有添加KIO3
D
向苯酚钠溶液中滴加乙酸溶液
溶液变浑浊
相同条件下,乙酸的酸性一定比苯酚强
解析:A项,能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO2或CO2,因此溶液中可能含有CO、HCO、HSO、SO中的一种或几种,错误;B项,发生钝化,即在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止进一步被氧化,发生了化学变化,错误;C项,淀粉遇I2溶液才变蓝,要检验KIO3,需要先将IO转化为I2,错误;D项,苯酚钠与乙酸反应生成苯酚,说明乙酸的酸性强于苯酚,正确。
答案:D
12.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KNO3
C.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
解析:汽油和水互不相溶,用分液的方法分离,A项错误;NaCl和KNO3混合物中提纯KNO3
,可以采用蒸发浓缩,降温结晶的方式提纯KNO3,B项正确;蒸馏酒精时,水也挥发,所以得不到无水乙醇,C项错误;足量铁屑与Fe3+反应,D项错误。
答案:B
13.除去下列物质中所含的少量杂质的方法正确的是( )
物质
杂质
试剂
提纯方法
A
Fe
Si
NaOH溶液
溶解、过滤
B
CO2
SO2
饱和Na2CO3溶液
洗气
C
溴苯
溴
水
萃取
D
BaSO4
BaCO3
水
溶解、过滤、洗涤
解析:Si能溶于NaOH溶液,而Fe不溶,过滤得Fe,A项正确;CO2也能被Na2CO3溶液吸收:CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3,B项错误;溴易溶于溴苯,C项错误;BaSO4、BaCO3均不溶于水,D项错误。
答案:A
14.某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质,现设计一实验方案,既除去杂质,又配成硝酸钠溶液。实验方案:先将固体溶于蒸馏水配成溶液,选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。
选择试剂
①
Na2CO3溶液
④
实验操作
②
③
加热
下列试剂或操作不合理的是( )
A.试剂①为Ba(OH)2溶液
B.操作②为结晶
C.操作③为过滤
D.试剂④为稀HNO3
解析:根据题意,可用Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO,NH3·H2O通过加热除去,操作②为加热;过量的Ba2+用Na2CO3溶液除去,过滤除去沉淀,滤液中过量的OH-和CO用硝酸除去,则操作③为过滤,试剂④为稀HNO3。
答案:B
15.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO、SO、Cl-、I-、HCO。取该溶液进行实验:
实验步骤
实验现象
(1)取少量该溶液,测定溶液pH
pH=0
(2)取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热
有无色气体产生,气体遇空气变成红棕色
(3)取少量该溶液,加少量BaCl2溶液
有白色沉淀
(4)取(3)中上层清液,加足量AgNO3溶液
有白色沉淀,且不溶于稀HNO3
(5)取少量该溶液,加NaOH溶液
有白色沉淀,NaOH过量时沉淀部分溶解
由此判断:
(1)溶液中肯定不存在的离子是________,溶液中肯定存在的离子是________。
(2)请设计实验验证其中可能存在的阴离子的方法(写明操作、现象、结论):_______________________________________________
_________________________________________________。
解析:根据无色透明溶液,则原溶液中无Fe2+;根据实验(1)pH=0,呈酸性,则原溶液中无HCO;根据实验(2)中的现象,原溶液中含有NO,由于NO(H+)具有强氧化性,则原溶液中无I-;根据实验(3),原溶液中含SO,根据离子共存原则,则无Ba2+;由于在实验(3)中加入的是BaCl2,引入了Cl-,无法证明原溶液中是否有Cl-;根据实验(5)原溶液中含有Mg2+和Al3+。综上所述,溶液中一定不存在Fe2+、HCO、I-,Ba2+,肯定存在NO、SO、Mg2+、Al3+,可能存在K+、Cl-。
答案:(1)Fe2+、HCO、I-、Ba2+ NO、SO、Mg2+、Al3+
(2)取少量原溶液加足量的硝酸钡溶液,过滤后,向滤液中加硝酸银溶液,有白色沉淀生成,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解,说明有Cl-,反之则没有(答案合理即可)
能力题
16.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
(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)下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________________________________________。
解析:(1)反应混合液中盐酸过量,加入氨水可以中和盐酸,调节溶液的pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于过滤分离。
(2)a项,漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁,容易造成溶液飞溅,错误;b项,玻璃棒用作引流,正确;c项,将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁,防止有气泡,正确;d项,滤纸边缘应低于漏斗口,错误;e项,用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动容易划破滤纸,错误。
(3)步骤②中逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液中含有大量的CO2,溶液呈酸性,而CaO2溶于酸,故应将溶液煮沸以除去溶解的CO2气体。
(4)根据题意可知反应物为CaCl2、H2O2、NH3·H2O,产物为CaO2、NH4Cl和H2O,则反应的化学方程式为CaCl2+2NH3·H2O+H2O2===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O,由于H2O2在高温下易分解,所以反应应在冰浴中进行。
(5)由于乙醇与水互溶且易挥发,所以使用乙醇洗涤去除晶体表面的水分。
(6)制备过氧化钙的另一种方法将石灰石煅烧后,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:工艺简单,操作方便,产品的缺点是:没有除杂净化工艺,所制得产品纯度低。
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·H2O+H2O2===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O(或CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O===CaO2·8H2O↓+2NH4Cl) 温度过高时双氧水易分解
(5)去除晶体表面水分
(6)工艺简单,操作方便 纯度较低