物质的检验、分离与提纯 突破训练（二）.doc

物质的检验、分离和提纯 突破训练（二）‎ ‎1．《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述：“取砒之法，将生砒就置火上，以器覆之，令砒烟上飞着覆器，遂凝结累然下垂如乳，尖长者为胜，平短者次之。”文中涉及的操作方法是(　　)‎ A．蒸馏　　　　　　　　 　B．升华 C．干馏 D．萃取 ‎【解析】选B　蒸馏指根据液体沸点的不同分离两种或多种互溶的液体混合物；升华是指固态物质受热直接变成气态物质，气态物质遇冷凝华为固态物质；干馏是指煤等在隔绝空气的条件下加强热发生一系列化学变化的过程；萃取是指用萃取剂将一种物质从其溶液中提取出来的过程；由题中所述操作及现象可知，该操作方法为升华。‎ ‎2．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】选C　冷水浸泡中草药，使草药软化，便于熬制，不是过滤；加热煎制，主要是使草药的成分析出，不是过滤；把药渣去除，保留液体，是过滤的操作；灌装保存，只是把草药转移到容器中保存，不是过滤。‎ ‎3．如图所示的分离混合物时常用的仪器，从左至右，对应的混合物分离操作方法正确的是(　　)‎ A．蒸馏、分液、蒸发、过滤 B．蒸发、过滤、蒸馏、分液 C．蒸馏、过滤、蒸发、分液 D．蒸发、分液、蒸馏、过滤 ‎【解析】选A　蒸馏烧瓶用于蒸馏操作；分液漏斗用于分液操作；蒸发皿用于蒸发操作；普通漏斗用于过滤操作。‎ ‎4．在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作未涉及的是(　　)‎ ‎【解析】选D　A是生成乙酸乙酯的操作，B是收集乙酸乙酯的操作，C是分离乙酸乙酯的操作。D是蒸发操作，在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中未涉及。‎ ‎5．下列实验操作能达到相应实验目的的是(　　)‎ 选项 实验操作 实验目的 A 向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入足量铁粉，然后过滤 提纯FeCl3‎ B 向含有Br2的苯中加入适量的NaOH溶液，然后充分振荡、静置、分液 除去杂质Br2‎ C 将含有少量NaCl杂质的KNO3固体溶于水，然后蒸发结晶 提纯KNO3‎ D 向MgCl2、AlCl3混合溶液中加入过量的NaOH溶液，过滤后将沉淀溶于适量的盐酸；向滤液中加入适量盐酸 分离MgCl2、‎ AlCl3‎ ‎【解析】选B　向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入足量铁粉，FeCl3会和Fe反应生成FeCl2，A项不能达到实验目的；Br2和NaOH溶液反应生成易溶于水的NaBr和NaBrO，充分振荡、静置、分液可以除去杂质Br2，B项能达到实验目的；KNO3的溶解度随温度升高变化较大，而NaCl的溶解度受温度影响不大，要提纯KNO3，将含有少量NaCl杂质的KNO3固体溶于水，蒸发浓缩、冷却结晶，然后过滤即可得较纯净的KNO3，C项不能达到实验目的；滤液中含有过量的NaOH溶液，向滤液中加入适量盐酸后会有NaCl生成，D项不能达到实验目的。‎ ‎6．实验室按照如图操作程序提纯某种物质，下列分析一定正确的是(　　)‎ A．操作Ⅰ一定是过滤，其目的是将固液分离 B．可以提纯含少量氧化铁杂质的氧化铝 C．可以提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾 D．可以提纯含少量碘杂质的氯化钠 ‎【解析】选C　试样的溶解性未知，操作Ⅰ可以是过滤，也可以是溶解，A项错误；提纯含少量氧化铁杂质的氧化铝，应向试样中加入NaOH溶液，B项错误；提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾时应使用重结晶法：先向试样中加入适量的热水制成饱和溶液，然后冷却结晶、过滤即得较纯的KNO3，其中操作Ⅰ是溶解，操作Ⅱ是结晶，操作Ⅲ是过滤，C项正确；提纯含少量碘杂质的氯化钠时一般使用加热法，使I2升华而除去，若按图示操作则是萃取分液法，除加水外，还应加入萃取剂，故D项错误。‎ ‎7．下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是(　　)‎ A．利用图1装置可从氯化铁溶液中直接蒸发结晶获得氯化铁晶体 B．利用图2装置可分离石油，得到汽油、煤油和柴油等各种馏分 C．利用图3装置可分离CH3CH2OH和CH3COOC2H5‎ D．利用图4和图1可进行粗盐提纯 ‎【解析】选D　加热FeCl3溶液，促进盐类水解，直接蒸干得到的是Fe(OH)3或Fe2O3，A项错误；石油蒸馏时，温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，B项错误；乙醇和乙酸乙酯互溶，不能用分液法分离，C项错误。‎ ‎8．用如图所示装置进行相关实验，能实现目的的是(　　)‎ 选项 Ⅰ中试剂 Ⅱ中试剂 目的 A 澄清石灰水 足量酸性KMnO4溶液 检验SO2中是否混有CO2气体 B 溴水 NaOH溶液 检验CH4中是否混有CH2===CH2气体 C 饱和Na2CO3溶液 浓硫酸 除去CO2中混有的HCl气体 D 澄清石灰水 CuSO4溶液 证明混合气体中含有CO2和水蒸气 ‎【解析】选B　SO2、CO2都能与澄清石灰水反应，应先通过酸性KMnO4溶液除去SO2再检验CO2，A项错误；乙烯与溴水发生加成反应，溴水褪色，可用溴水检验乙烯，B项正确；CO2和HCl都与饱和Na2CO3溶液反应，应用饱和NaHCO3溶液除杂，C项错误；不能用CuSO4溶液检验混合气体中是否含有水蒸气，正确的检验方法是先将混合气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管，然后将气体通入澄清石灰水中，D项错误。‎ ‎9．现有①K2SO4　②Ba(NO3)2　③Al2(SO4)3　④KOH　⑤CuCl2五种物质的溶液。不用其他任何试剂就能把它们一一鉴别出来，其鉴别出来的顺序是(　　)‎ A．⑤④③②① B．②③④①⑤‎ C．⑤④①②③ D．①②③④⑤‎ ‎【解析】选A　首先根据CuCl2溶液呈蓝色，鉴别出CuCl2溶液；再用CuCl2溶液鉴别出KOH溶液；用KOH溶液鉴别出Al2(SO4)3溶液；再用Al2(SO4)3溶液鉴别出Ba(NO3)2溶液；最后鉴别出K2SO4溶液。‎ ‎10．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＋‎ ‎【解析】选B　原溶液中加入Ba(NO3)2和HCl生成白色沉淀，原溶液中可能存在SO、SO或Ag＋，A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正确；加AgNO3溶液产生白色沉淀，可能是加入的HCl引起的，C错误；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错误。‎ ‎11.用如图所示装置及表中的试剂(装置Ⅰ中的试剂足量)并依据装置Ⅱ中的现象，检验混合气体中的某种成分，方案合理的是(　　)‎ 选项 实验目的 装置Ⅰ中的试剂 装置Ⅱ中的试剂 A 检验CO2中混有的CH4‎ 澄清 石灰水 溴水 B 检验H2S中混有的SO2‎ 酸性KMnO4溶液 品红溶液 C 检验溴蒸气中混有的NO2‎ CCl4‎ 石蕊溶液 D 检验HI中混有的HCl 饱和食盐水 AgNO3溶液 ‎【解析】选C　A项，将混合气体通入澄清石灰水中，CO2能使澄清石灰水变浑浊，而溴水中无现象，无法证明CO2中混有CH4，不符合题意；B项，将混合气体通入酸性高锰酸钾溶液，H2S、SO2均可被吸收，使酸性高锰酸钾溶液褪色，品红溶液中无现象，无法证明H2S中混有SO2，不符合题意；C项，将混合气体通入CCl4中，溴蒸气被吸收，溶液呈橙色，将剩余气体通入石蕊溶液中，石蕊溶液变红，说明溴蒸气中混有NO2，符合题意；D项，将混合气体通入饱和食盐水中，HI、HCl都被吸收，无剩余气体进入AgNO3溶液中，无法证明HI中混有HCl，不符合题意。‎ ‎12.除去下列物质中所含的杂质，选用的试剂正确的是(　　)‎ 选项 物质(杂质)‎ 试剂 A Al2O3(SiO2)‎ NaOH溶液 B CO2(SO2)‎ Na2CO3溶液 C FeCl2溶液(FeCl3)‎ Fe粉 D NaHCO3溶液(Na2CO3)‎ Ca(OH)2溶液 ‎【解析】选C　因Al2O3和SiO2均与NaOH溶液反应，不能选择NaOH溶液来除杂，可选盐酸溶解后过滤，最后滤液通过蒸发、灼烧得Al2O3，故A错误；CO2和SO2均与Na2CO3溶液反应，达不到除杂的目的，可选饱和NaHCO3溶液利用洗气法除杂，故B错误；Fe不与FeCl2溶液反应，与FeCl3溶液反应生成FeCl2，除去杂质FeCl3且不引入新的杂质，故C正确；NaHCO3和Na2CO3均与Ca(OH)2溶液反应，达不到除杂的目的，可通入足量的二氧化碳来除杂，故D错误。‎ ‎13．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】选B　选择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，过量的OH－和CO用硝酸除去，则操作③为过滤，试剂④为HNO3。‎ ‎14．下列有关说法正确的是(　　)‎ A．分离Fe2O3、Al2O3的操作依次为溶解、过滤、灼烧 B．蒸馏、过滤、分液、洗气四种分离物质的方法，均不可能发生化学变化 C．通入过量CO2可除去NaHCO3溶液中的杂质Na2CO3‎ D．向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末，充分搅拌后过滤可除去杂质FeCl3‎ ‎【解析】选C　若用过量NaOH溶解Fe2O3、Al2O3的混合物，过滤后可得到Fe2O3和NaAlO2溶液，NaAlO2溶液通过灼烧无法得到Al2O3，同理分析可知用过量的酸溶解上述混合物也无法经题述三步操作得到两种氧化物，A错误；洗气可能发生化学变化，B错误；在溶液中Na2CO3与CO2反应可得到NaHCO3，C正确；虽然CaCO3粉末可促使Fe3＋水解彻底形成Fe(OH)3沉淀，但又会引入新杂质Ca2＋，D错误。‎ ‎15.为提纯下列物质(括号中为杂质)，所选除杂试剂和分离方法都正确的是(　　)‎ 选项 被提纯的物质(杂质)‎ 除杂试剂 分离方法 A NH3(H2O)‎ 碱石灰 洗气 B H2O(Br2)‎ CCl4‎ 萃取分液 C KCl固体(I2)‎ KOH溶液 加热 D MgCl2溶液(FeCl2)‎ NaOH溶液 过滤 ‎【解析】用碱石灰除去氨气中的水蒸气称为干燥，不能称为洗气，A项错误；用四氯化碳作萃取剂，通过萃取、分液除去水中溶解的溴，B项正确；正确的做法是直接加热使I2挥发，C项错误；MgCl2和FeCl2的混合液中加入NaOH溶液，Mg2＋和Fe2＋都生成沉淀，D项错误。‎ ‎16．为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯，并制得纯净的KNO3溶液，某学生设计如下实验方案：‎ ‎(1)操作①为____________________。‎ ‎(2)操作②～④加入的试剂依次可以为：________、‎ ‎____________________、________________。‎ ‎(3)如何判断SO已除尽？_____________。‎ ‎(4)实验过程中产生的多次沉淀________(填“需要”或“不需要”)多次过滤，其理由是________________。‎ ‎(5)该同学的实验设计方案是否严密？请说明理由：___________。‎ ‎【解析】沉淀反应必须在溶液中进行，以便充分反应，并使杂质完全沉淀，所以首先应当将固体配制成溶液。除去SO、Mg2＋的方法一般是使它们分别形成BaSO4和Mg(OH)2沉淀，所以需要加入稍过量的Ba(NO3)2和KOH溶液，过量的Ba2＋可用K2CO3溶液除去，因此实验时必须先加入Ba(NO3)2溶液，后加入K2CO3溶液，同时要注意不可加入BaCl2、Na2CO3和NaOH溶液进行除杂，也不可用稀盐酸调节溶液的pH，否则会引进Na＋和Cl－杂质。‎ 答案：(1)加水溶解 ‎(2)Ba(NO3)2、K2CO3、KOH或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3‎ ‎(3)静置，在上层澄清溶液中再加入少量Ba(NO3)2溶液，若不变浑浊，表明SO已除尽 ‎(4)不需要　几个沉淀反应互不干扰，因此最后只过滤一次，可减少操作程序 ‎(5)不严密，因为加入盐酸调节溶液的pH会引入Cl－，应加入稀硝酸 ‎17．某同学为了验证海带中含有碘并分离出碘单质，拟进行以下实验，请回答相关问题：‎ ‎(1)第1步：灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬，该过程中将使用到的硅酸盐实验仪器有_______(填代号，限填3项)‎ A．试管　B．瓷坩埚　C．坩埚钳　D．三脚架 E．泥三角　F．酒精灯　G．烧杯　H．量筒 ‎(2)第2步：I－溶液的获取。操作是________________________。‎ ‎(3)第3步：氧化。操作中依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用________(填选项字母)。‎ A．浓硫酸　　　　　　　 B．新制氯水 C．高锰酸钾溶液 D．双氧水 ‎(4)第4步：碘单质的检验。取少量第3步的溶液，滴加______________，现象是____________________________________。‎ ‎(5)第5步：将第3步所得含I2的溶液，先加入四氯化碳，充分振荡静置分液，取________层液体经过________(填操作名称)，即得碘晶体。‎ ‎【解析】(1)灼烧固体通常在坩埚中进行，所用到的硅酸盐实验仪器主要有瓷坩埚、泥三角、酒精灯。‎ ‎(2)过滤除去灼烧形成的灰烬，所得滤液即为含I－的溶液。‎ ‎(3)为了不引入新杂质，最好选用双氧水作氧化剂。‎ ‎(4)检验碘单质可用淀粉作检验试剂，淀粉遇碘变蓝。‎ ‎(5)碘的四氯化碳溶液密度大，在下层；蒸馏碘的四氯化碳溶液可得碘晶体。‎ 答案：(1)BEF　(2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸后过滤　(3)D ‎(4)淀粉溶液　溶液变蓝色 ‎(5)下　蒸馏 ‎18．食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。‎ 粗食盐常含有少量K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：‎ 提供的试剂：Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳、冷水。‎ ‎(1)欲除去溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO 离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为________________。‎ ‎(2)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为________。‎ ‎(3)在整个实验过程中，下列实验装置不可能用到的是________(填选项字母)。‎ A B C D ‎【解析】先加NaOH溶液、BaCl2溶液使Mg2＋、Fe3＋和SO依次沉淀，再加饱和Na2CO3溶液以除去Ca2＋和Ba2＋，过滤除去沉淀，滤液中的杂质离子是K＋和CO，向滤液中加过量盐酸，除去CO ‎，蒸发结晶后得到的氯化钠中混有KCl，可洗涤除去。除去KCl时，在过滤器上加入洗涤剂没过沉淀，待洗涤剂自然滤出，反复操作2～3次即可，但不可选用水，会把氯化钠一并冲走，可选用75%乙醇。‎ 答案：(1)BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液(或NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液)‎ ‎(2)75%乙醇　(3)A、C ‎19.下面有几种物质,请按要求回答问题。‎ ‎①碳酸钠溶液与沙子　②粗盐　③Cu和Fe的混合物　④水和汽油的混合物　⑤用CCl4提取碘水中的碘后的混合物 ‎(1)分离①的操作名称为　　　　。 ‎ ‎(2)为了除去粗盐中含有的Ca2+、Mg2+、S及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列5项操作:‎ ‎①过滤　②加过量的NaOH溶液　③加适量盐酸 ‎④加过量的Na2CO3溶液　⑤加过量的BaCl2溶液 正确的操作顺序有　　　　(填下面的字母序号)。 ‎ A.①②③④⑤ B.⑤②④①③‎ C.④⑤②①③ D.②⑤④①③‎ ‎(3)Cu中混有少量Fe杂质,除去杂质所加的化学试剂可为　　　　　　。(填试剂名称) ‎ ‎(4)④和⑤共同使用的仪器且在其他组分分离时无需使用,这种仪器是　　　　。 ‎ ‎(5)在3 mL碘水中,加入1 mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是　　　　(填图K2-8甲中的字母序号,注:图中深色区为紫红色溶液)。 ‎ 图K2-8‎ ‎ (6)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏,指出图乙实验装置中的错误之处。‎ ‎①未垫石棉网;②　 ; ③　 。 ‎ ‎10.(1)过滤　(2)BD ‎(3)盐酸或稀硫酸 (4)分液漏斗　(5)D ‎(6)②温度计插到了液体中 ‎③冷凝管进出水的方向颠倒 ‎【解析】(1)沙子不溶于水,可用过滤的方法分离。(2)要先除S,然后再除Ca2+,Na2CO3可以除去过量的钡离子,如果加反了,过量的钡离子就没法除去,至于加NaOH除去Mg2+顺序不受限制,因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了,只要将三种离子除完了,过滤即可,最后加盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子,所以操作顺序可以为②⑤④①③或⑤②④①③或⑤④②①③,但不能为④⑤②①③,故答案为BD。 (3)在金属活动性顺序表中,Cu排在氢后,而Fe排在氢前,故可加入稀盐酸或稀硫酸除杂。(4)④和⑤可分别用分液、萃取的方法分离,都用到分液漏斗。(5)四氯化碳密度比水大,碘易溶于四氯化碳,下层颜色较深,由体积关系可知D正确。(6)蒸馏时,温度计用于测量馏分的温度,不能把温度计插入液体中,温度计的水银球应位于支管口附近,且应充分冷凝,冷水应从下端进,上端出。‎