一点一练高考化学总复习专题演练 专题 物质的分离提纯和检验两年高考doc 6页

考点专练32　物质的分离、提纯和检验 两年高考真题演练 ‎1.(2015·天津理综，2)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是(　　)‎ A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋‎ B．气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气 C．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋‎ D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2‎ ‎2．(2014·重庆理综，2)下列实验可实现鉴别目的的是(　　)‎ A．用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2‎ B．用湿润碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2 ‎ C．用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液 ‎ D．用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液 ‎3．(2014·福建理综，8)下列实验能达到目的的是 (　　)‎ A．只滴加氨水鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液 B．将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体 ‎ C．用萃取分液的方法除去酒精中的水 ‎ D．用可见光束照射以区别溶液和胶体 ‎4．(2014·上海化学，5)下列除杂操作可行的是(　　)‎ A．通过浓硫酸除去HCl中的H2O B．通过灼热的CuO除去H2中的CO C．通过灼热的镁粉除去N2中的O2‎ D．通过水除去CO中的CO2‎ ‎5．(2015·课标全国Ⅱ，26)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示 溶解度/(g/100g水)‎ ‎　温度/℃‎ 化合物　　　‎ ‎0‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎100‎ NH4Cl ‎29.3‎ ‎37.2‎ ‎45.8‎ ‎55.3‎ ‎65.6‎ ‎77.3‎ ZnCl2‎ ‎343‎ ‎395‎ ‎452‎ ‎488‎ ‎541‎ ‎614‎ 化合物 Zn(OH)2‎ Fe(OH)2‎ Fe(OH)3‎ Ksp近似值 ‎10－17‎ ‎10－17‎ ‎10－39‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)该电池的正极反应式为_________________________________，‎ 电池反应的离子方程式为_____________________________。‎ ‎(2)维持电流强度为0.5 A，电池工作5分钟，理论上消耗锌___g。(已知F＝96 500 C·mol－1)‎ ‎(3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过________分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、________和________，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为________，其原理是__________________________________________。‎ ‎(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为________，加碱调节至pH为________时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为________时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是__________‎ ‎_________________，原因是____________________________________________。‎ ‎6．(2015·课标全国Ⅰ，27)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示： ‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式________________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有___________________________________________‎ ‎____________________________________________________(写出两条)。‎ ‎(2)利用________的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______________‎ ‎_________________(写化学式)。‎ ‎(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是________________________________。然后再调节溶液的pH约为5，目的是____________________________________________。‎ ‎(4)“粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称)。‎ ‎(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为________。‎ ‎(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_______________________________________________。‎ ‎ ‎ 参考答案 考点专练32　物质的分离、提纯和检验 ‎【两年高考真题演练】‎ ‎1.B　[A项，在溶液中加KSCN，溶液显红色，说明一定含有Fe3＋ ，还可能含有Fe2＋，因为Fe2＋遇KSCN不变红，错误；B项，气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，是因为白色的无水硫酸铜与水反应生成了蓝色的CuSO4·5H2O，所以可证明原气体中含有水蒸气，正确；C项，灼烧白色粉末，火焰呈黄色，说明原粉末中一定含有Na＋ ，不能确认有无K＋，若要进一步确认可透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后进行观察，如果火焰呈紫色，则含有K＋ ，错误；D项，若为SO2 气体也有相同的现象，所以不能确定该气体一定是CO2 ，错误。]‎ ‎2.C　[A项，SO3(g)和SO2均能与KOH反应且没有明显的现象；B项，Br2(g)和NO2均具有氧化性，均能使湿润碘化钾淀粉试纸变蓝；C项，CO2与NaAlO2溶液反应生成白色沉淀Al(OH)3，CO2与CH3COONa不反应；D项，AgNO3溶液和K2SO4溶液与BaCl2溶液反应均生成白色沉淀，错误。]‎ ‎3.D　[A项，氨水与NaCl和Na2SO4不反应，均没有明显现象，与AlCl3和MgCl2均产生白色沉淀，故无法鉴别，错误；B项，将NH4Cl溶液蒸干后，NH4Cl固体发生分解得不到NH4Cl固体，错误；C项，酒精和水互溶，无法用萃取分液的方法除去酒精中的水，应该用先加CaO后蒸馏的方法除去水分，错误；D项，胶体具有“丁达尔效应”而溶液没有，可以区别，正确。]‎ ‎4.A　[A项，H2O能溶于浓H2SO4，而HCl不能溶于浓H2SO4；B项，H2和CO均能在加热条件下和CuO反应；C项，在加热的条件下O2和N2均能和镁粉反应；D项，CO2在水中的溶解度较小，通过水不能完全除去CO中的CO2。]‎ ‎5.解析　(1)根据酸性锌锰干电池的构造可知，放电时，负极Zn失去电子生成Zn2＋，正极MnO2得到电子生成MnOOH，从而可写出正极和负极的电极反应式，然后在遵循电子守恒的前提下将两极反应式加合可得电池反应的离子方程式。(2)电池工作5分钟，通过的电量Q＝0.5 A×5 min×60 s/min＝150 C，因此通过电子的物质的量n(e－)＝＝＝1.554×10－3 mol，则理论消耗Zn的质量是m(Zn)＝×65 g/mol＝0.05 g。‎ ‎(3)由于ZnCl2的溶解度受温度影响较大，而NH4Cl的溶解度受温度影响较小，‎ 所以可采用加热浓缩、冷却结晶的方法分离氯化锌和氯化铵混合物；根据废电池糊状填充物中碳粉和MnO2及正极放电产生的MnOOH都不溶于水，可确定滤渣的主要成分；碳粉在足量氧气中燃烧转变为CO2，MnOOH在足量氧气中燃烧转变为MnO2，因此得到较纯的二氧化锰最简便的方法是在足量空气或氧气中燃烧滤渣。(4)铁溶于稀硫酸生成Fe2＋，Fe2＋被双氧水氧化为Fe3＋。Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝10－39，则铁刚好完全沉淀时，c(OH－)＝≈5×10－12 (mol/L)，则c(H＋)＝＝＝2×10－3 (mol/L)，pH＝2.7；‎ Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－17，锌开始沉淀时，c(OH－)＝＝10－8 (mol/L)，则，c(H＋)＝＝＝10－6 (mol/L)，pH＝6；Zn(OH)2和Fe(OH)2的Ksp相近，若不加双氧水，沉淀Zn2＋的同时Fe2＋也会沉淀，从而使Zn2＋和Fe2＋不能分离。‎ 答案　(1)MnO2＋e－＋H＋===MnOOH　Zn＋2MnO2＋2H＋===Zn2＋＋2MnOOH ‎(2)0.05‎ ‎(3)加热浓缩、冷却结晶　碳粉　MnOOH　在足量的空气或氧气中加热　碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2 ‎ ‎(4)Fe3＋　2.7　6　Zn2＋和Fe2＋不能分离　Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 ‎6.解析　(1) Mg2B2O5·H2O与硫酸反应生成H3BO3、MgSO4，配平即可。为提高浸出速率，可以从温度(升高温度)、浓度、增大接触面积(将矿石粉碎)等角度分析。(2)Fe3O4具有磁性，可以利用铁块将其从“浸渣”中吸出。SiO2不溶于H2SO4，CaO与H2SO4生成CaSO4微溶于水，所以“浸渣”中还有SiO2和CaSO4。此时溶液中除H3BO3外还有MgSO4(由(1)中反应生成)、Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3。(3) “净化除杂”先加H2O2的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后再通过调节pH促进Fe3＋、Al3＋水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去。(4) “粗硼酸”中的主要杂质是没有除去的MgSO4。(5)NaBH4由Na＋和BH组成。其中的氢显－1价，－1价的H具有较强的还原性。(6)以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼的过程是：H3BO3分解生成B2O3，B2O3与金属镁发生置换反应生成单质B。‎ 答案　(1)Mg2B2O5·H2O＋2H2SO42MgSO4＋2H3BO3　提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径 ‎(2)Fe3O4　SiO2和CaSO4‎ ‎(3)将Fe2＋氧化为Fe3＋　使Al3＋和Fe3＋形成氢氧化物沉淀而除去 ‎(4)硫酸镁 ‎(5) ‎ ‎ (6)2H3BO3B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg 2B＋3MgO