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- 2021-05-13 发布
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第二单元 物质的检验、分离和提纯
(时间:45分钟 满分:100分)
考 点
题 号
物质的分离与提纯
1、3、8、9、10、11
物质的检验
2、4、5、6、7
一、选择题(本题包括4个小题,共24分,每小题只有1个选项符合题意)
1.下列说法正确的是 ( )。
A.久置的浓HNO3呈黄色,为除去黄色可通入O2
B.NH4Cl固体中混有I2,可用加热的方法除去
C.为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3,可加入Cu粉
D.为除去CO2中少量的SO2,可使其通过澄清石灰水
解析 该题主要考查了用化学方法分离、提纯物质的方法。久置的浓HNO3呈黄色是由于硝酸分解生成的NO2溶解导致,通入O2发生反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,从而可以除去黄色,A正确;NH4Cl固体中混有I2,加热时NH4Cl分解为NH3和HCl,B错误;FeSO4溶液中混有Fe2(SO4)3,加入Cu粉,发生反应:Fe2(SO4)3+Cu===2FeSO4+CuSO4,虽然除去了Fe2(SO4)3,但引入了新杂质CuSO4,C错误;SO2、CO2均能与澄清石灰水反应,除去CO2中少量的SO2,应使其通过饱和NaHCO3溶液:NaHCO3+SO2===NaHSO3+CO2,D错误。
答案 A
2.下列有关物质检验的实验结论正确的是 ( )。
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO42-
B
向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色
该溶液中一定含有Fe2+
C
将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
该气体一定是SO2
D
将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中,水浴加热后有银镜生成
该物质一定属于醛类
解析 A错,因为不能排除Ag+和SiO32-的干扰;C错,因为能使品红溶液褪色的气体不仅有SO2,还可能是Cl2、O3等;能与银氨溶液发生反应的是含醛基的物质,除醛类之外,还可能是甲酸、甲酸酯或葡萄糖等,故D错。
答案 B
3.(2013·常州期末)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
乙烷
乙烯
氢气
催化剂、加热
B
CO2
SO2
饱和Na2CO3溶液
洗气
C
乙酸乙酯
乙酸
饱和NaOH溶液
混合振荡、静置分液
D
BaSO4
BaCO3
稀盐酸
溶解、过滤、洗涤
解析 通入H2会引入杂质,A项错;因CO2也会与Na2CO3溶液反应,B项错;乙酸乙酯在NaOH溶液中会水解,C项错。
答案 D
4.(2013·华师附中模拟)利用下列实验方法或试剂不能达到实验目的的是 ( )。
A.鉴别SO2和CO2气体:用酸性KMnO4溶液
B.证明溶液中含有NH4+:用浓NaOH溶液和蓝色石蕊试纸
C.鉴别Br-和I-用双氧水和淀粉溶液
D.鉴别NO2和溴蒸气:用蒸馏水
解析 A项,鉴别SO2和CO2气体可以利用SO2的还原性,使酸性KMnO4溶液褪色的是SO2;B项,证明溶液中含有NH4+,应该使用浓NaOH溶液和红色石蕊试纸;C项,鉴别Br-和I-可以利用淀粉遇I2变蓝的特性,故可以使用双氧水和淀粉溶液;D项,NO2和溴蒸气都是红棕色气体,
可以利用二者在水中溶解时的不同现象进行鉴别。
答案 B
二、选择题(本题包括3个小题,共18分,每小题有1~2个选项符合题意)
5.(2013·盐城模拟)根据下列实验内容得出的结论正确的是 ( )。
选项
实验内容
结论
A
某气体的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
该物质一定是氨气
B
某气体能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝
该气体一定是氧化性气体
C
苯与溴水混合,溴水褪色
苯中含碳碳双键
D
某物质燃烧后的产物既能使白色硫酸铜粉末变蓝,又能使澄清的石灰水变浑浊
该物质一定是碳氢化合物
解析 A项,NH3是中学唯一的碱性气体,正确;B项,能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体一定是氧化性气体,如NO2、溴蒸气等;C项,苯与溴水混合,溴水褪色,是萃取过程,不是加成反应;D项只能说明该物质中可能含有C、H或S、H,既可能为碳氢化合物,也可能为碳氢氧化合物,还可能为硫氢化合物。
答案 AB
6.(2012·南菁中学模拟)下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是( )。
选项
实验操作
实验目的或结论
A
向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,搅拌一段时间后过滤
除去MgCl2溶液中少量FeCl3
B
向某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,继续加稀硝酸沉淀不消失
证明溶液中含SO42-
C
向某溶液中加入稀盐酸,放出无色无味气体,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
证明该溶液中存在CO32-
D
两支试管中装有等体积、等浓度的H2O2溶液,
FeCl3溶液对H2O2分解速率无影响
向其中一支试管中加入FeCl3溶液
解析 FeCl3溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入的足量Mg(OH)2粉末(不引入新的杂质离子)能使水解平衡正向移动,Fe3+以Fe(OH)3的形式而沉淀析出,从而达到除杂的目的,故A正确;“向某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,继续加稀硝酸沉淀不消失”,该溶液中可能存在Ag+、SO32-、HSO3-,故B错;“向某溶液中加入稀盐酸,放出无色无味气体,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊”,该溶液中还可能存在HCO3-等,故C错;FeCl3溶液对H2O2分解有催化作用,故D错。
答案 A
7.(2012·浙江,13)水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+、Al3+、AlO2-、SiO32-、SO32-、CO32-、SO42-中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验:
下列判断正确的是 ( )。
A.气体甲一定是纯净物
B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
C.K+、AlO2-和SiO32-一定存在于溶液X中
D.CO32-和SO42-一定不存在于溶液X中
解析 加过量盐酸仍有沉淀甲,该沉淀只能是H2SiO3,说明原溶液中含有SiO32-,进一步可确定溶液X中不含Mg2+、Al3+,必含K+;在无色溶液甲加过量氨水,有白色沉淀,应该是AlO2-与过量盐酸反应生成的Al3+又与氨水生成了Al(OH)3,所以可确定溶液X中一定含有K+、SiO32-、AlO2-,一定不含Mg2+、Al3+,可能含有SO32-、SO42-、CO32-。加过量盐酸后产生的气体可能由CO32-、SO32-产生中的一种或两种,所以A项错误。沉淀甲是H2SiO3,B项错误。C项正确。D项错误。
答案 C
三、非选择题(本题共4个小题,共58分)
8.(16分)紫菜与海带类似,是一种富含生物碘的海洋植物。商品紫菜轻薄松脆、比海带更易被焙烧成灰(此时碘转化为碘化物无机盐),用于碘单质的提取。
乙醇
四氯化碳
碘(晶体)
密度/(g·cm-3)
0.789 3
1.595
4.94
沸点/℃
78.5
76.8
184.35
(1)实验室中焙烧紫菜用到的仪器有________(填写相应的字母)。
A.烧杯 B.表面皿 C.蒸发皿 D.坩埚 E.试管
F.酒精灯 G.三脚架 H.泥三角
(2)将焙烧所得的紫菜灰与足量的双氧水和稀硫酸作用,其目的是________________________。
(3)________(填一种基本操作的名称),弃去残渣,将所得的产物转入________(填一种玻璃仪器的名称)中,加入少量的________(填本题表格中一种最佳化学试剂的名称),振荡、静置,首先将________分离出来。
(4)将装置图中缺少的必要仪器补画出来以最终获得固态的单质碘(不考虑碘的进一步提纯):
解析 本题的实验目的是从紫菜中提取碘单质。操作过程是将紫菜焙烧,将碘转化为碘单质,利用分液的方法分离出碘的有机溶液,然后再蒸馏。(1)焙烧需要坩埚,坩埚放在泥三角上,泥三角放在三脚架上加热。(3)选用四氯化碳作萃取剂,有机层在下层,首先分离出下层液体。
答案 (1)DFGH (2)将溶液中的I-转化为I2
(3)过滤 分液漏斗 四氯化碳 紫色下层液体
(4)① 、②中只要画出一个即可,③、④、⑤必画,(其中③水溶液液面与烧杯内液体相对高度可不作要求,⑤必须是锥形瓶、木块可以不画)。
9.(12分)(2013·大连模拟)某工厂排出的污水中含有大量的Fe2+、Zn2+、Hg2+三种金属离子。以下是某化学研究性学习小组的同学设计的除去污水中的金属离子,回收绿矾、皓矾(ZnSO4·7H2O)和汞的方案。
【药品】 NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉
【实验方案】
【问题探究】
(1)步骤Ⅱ所发生反应的离子方程式为________________________________。
(2)步骤Ⅲ中的抽滤为减压条件下的过滤,可以加快过滤速率;该步骤涉及反应的离子方程式有Zn2++4OH-===ZnO22-+2H2O和___________________。
(3)欲实现步骤Ⅴ,所需加入的试剂有________、________,所涉及的主要操作依次为_______________________________________________________。
(4)步骤Ⅳ常用的方法是________,该步骤是否对环境有影响?________(填“是”或“否”),如有影响,请你设计一个环境保护方案来实现步骤Ⅳ的反应:______________________________________________________________。
解析 (1)步骤Ⅱ只有FeS、ZnS固体溶解在稀硫酸中,
其离子方程式为FeS+2H+===Fe2++H2S↑、ZnS+2H+===Zn2++H2S↑。
(2)FeSO4、ZnSO4混合溶液中加入过量的NaOH溶液时,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2迅速被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,其总反应的离子方程式为4Fe2++O2+8OH-+2H2O===4Fe(OH)3↓。
(3)Fe(OH)3首先与稀H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3再与过量的铁粉反应得到FeSO4。经过滤除去剩余铁粉,将滤液浓缩结晶、过滤可得FeSO4·7H2O。
(4)HgS在空气中加热可得Hg、SO2,Hg蒸气和SO2都会对环境产生污染,但在密闭容器中加热HgS可有效防止Hg蒸气和SO2逸散到大气中,从而保护了环境。
答案 (1)FeS+2H+===Fe2++H2S↑、ZnS+2H+===Zn2++H2S↑ (2)4Fe2++O2+8OH-+2H2O===
4Fe(OH)3↓(或分步写) (3)稀硫酸 铁粉(过量) 过滤、浓缩结晶、过滤 (4)加热 是 在密闭容器中加热HgS
10.(12分)(2013·盐城调研)某废液中含有大量的K+、Cl-、Br-,还有少量的
Ca2+、Mg2+、SO42-。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),设计了如下流程图:
可供试剂a、试剂b(试剂b代表一组试剂)选择的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液、酸性KMnO4溶液、稀盐酸。
请根据流程图,回答相关问题:
(1)试剂a应该选用_________________________________________________。
(2)操作①②③④⑤的名称是________(填序号)。
A.萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶
B.萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶
C.分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶
D.萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶
(3)除去无色液体Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO42-,选出试剂b所代表的试剂,按滴加顺序依次是______________________________(填化学式)。
(4)调节pH的作用是________________________,操作方法是_____________。
(5)操作⑤中用到的瓷质仪器名称是__________________________________。
解析 (1)由加入的CCl4及得到的深红棕色液体知,试剂a能将Br-氧化为Br2,试剂a应具有氧化性,所以应选用H2O2溶液。
(3)由流程图知,无色液体Ⅰ中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-,无色液体Ⅲ中只含有K+、Cl-,则试剂b的作用是除去Ca2+、Mg2+、SO42-。
由于除杂时除杂试剂需过量,且不能引入新杂质,所以欲除去Ca2+,选用饱和K2CO3溶液;欲除去Mg2+,选用KOH溶液;欲除去SO42-,选用BaCl2溶液。所以欲除去无色溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO42-,只要满足BaCl2溶液在饱和K2CO3溶液之前加入即可。
(4)由以上知,无色液体Ⅱ中还含有杂质离子CO32-和OH-,所以需用盐酸来除去剩余的OH-及CO32-,调节pH=7的操作方法是滴加盐酸,无气体产生时,用pH试纸测定至pH=7。
(5)由于操作⑤是蒸发结晶,所以该操作用到的瓷质仪器是蒸发皿。
答案 (1)H2O2溶液 (2)B (3)BaCl2、K2CO3、KOH(或KOH、BaCl2、K2CO3或BaCl2、KOH、K2CO3)
(4)除去过剩的OH-及CO32- 滴加稀盐酸,无气体产生时,用pH试纸测定至溶液的pH=7 (5)蒸发皿
11.(18分)(2013·徐州模拟)研究物质的性质时,首先要分离提纯物质,对物质进行分离提纯是化学实验的重要内容。
Ⅰ.现需要纯净的氯化钠溶液,但实验室中只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体。某同学设计了一个除去杂质获得纯净氯化钠溶液的实验方案:
(1)操作①中发生反应的化学方程式是__________________________________
______________________________________________________________。
(2)操作②中BaCl2溶液能否改用硝酸钡溶液_____________________________
(填“能”或“不能”)。如果能,下一空不需要回答;如果不能,请说明理由:________________________________________________________________。
(3)操作③的目的是________________________________________________。
(4)操作④的目的是_________________________________________________。
Ⅱ.为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、Al2O3),参照上述实验操作,请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作)。
解析 NH4HCO3可通过加热分解而除去;Na2SO4中的SO42-可通过加入BaCl2溶液除去。Fe2O3是碱性氧化物,SiO2是酸性氧化物,Al2O3是两性氧化物,可根据它们的性质差别进行分离。
答案 Ⅰ.(1)NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
(2)不能 选用Ba(NO3)2溶液会引入新的杂质离子(NO3-)
(3)除去过量的Ba2+
(4)除去溶解在溶液中的CO2气体和HCl
Ⅱ.
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