物质的检验、分离与提纯 突破训练（四）.doc

物质的检验、分离和提纯 突破训练（一）‎ ‎1．下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．将木炭和浓硫酸在加热条件下反应生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，该气体一定是CO2‎ B．能使品红溶液褪色的气体一定是SO2‎ C．某红棕色气体溶于水形成溶液，该气体一定是NO2‎ D．某物质燃烧后的产物既能使白色硫酸铜粉末变蓝，又能使澄清石灰水变浑浊，该物质可能是碳氢化合物 ‎【解析】选D　木炭和浓硫酸在加热条件下反应可生成CO2和SO2，而SO2和CO2均可以使澄清石灰水变浑浊，A项错误；能使品红溶液褪色的气体可能是SO2，还可能为具有漂白性的其他气体，如Cl2等，B项错误；NO2、溴蒸气均为红棕色气体且溶于水均能形成溶液，C项错误；D项中的现象只能说明该物质一定含有碳、氢元素，则该物质既可能为碳氢化合物，也可能为含有碳、氢、氧元素的化合物，D项正确。‎ ‎2．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．用排饱和食盐水法收集KMnO4与浓盐酸反应产生的Cl2‎ ‎【解析】选D　A项中氨水与NaCl和Na2SO4均不反应，与AlCl3和MgCl2反应均生成白色沉淀，不能鉴别，A项错误；B项中NH4Cl能发生水解生成NH3和HCl，最终得不到NH4Cl固体，B项错误；酒精和水互溶，不能用分液的方法分离，C项错误。‎ ‎3．根据实验操作和现象所得出的结论正确的是(　　)‎ 选项 操作 现象 结论 A 向浓溶液中加入铜片和浓硫酸并加热 如果有红棕色刺激性气味的气体产生 原溶液中一定有NO B 向某溶液中滴入氯水，再滴加KSCN溶液 溶液显红色 原溶液中一定有Fe2＋‎ C 向某无色溶液中加入硝酸钡溶液 产生白色沉淀，沉淀不溶于稀硝酸 原溶液中一定有SO D 将H2在充满Cl2的集气瓶中燃烧 集气瓶口上方有白烟生成 H2、Cl2化合生成HCl ‎【解析】选A　A项，说明生成了NO2，则原溶液中一定有NO，正确；B项，要检验溶液中一定有Fe2＋，应该先滴加KSCN溶液，无明显变化 ，再滴入氯水，溶液显红色，错误；C项，原溶液中可能含有SO，错误；D项，HCl气体在瓶口遇水蒸气变成白雾，错误。‎ ‎4．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 向硅酸钠溶液中滴加乙酸溶液 溶液变浑浊 相同条件下，乙酸的酸性一定比硅酸强 ‎【解析】选D　A．能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2或SO2，该溶液中可能含有CO、HCO或SO、HSO，错误；B.常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，发生了化学反应，错误；C.淀粉溶液遇碘变蓝，遇KIO3不发生变化，该食盐中可能含有KIO3，错误；D.硅酸钠和乙酸反应生成硅酸和乙酸钠，说明乙酸的酸性比硅酸强，正确。‎ ‎5.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 ‎【解析】选B　A项，在溶液中加KSCN，溶液显红色，只能证明一定存在Fe3＋，不能证明是否含有Fe2＋，错误；B项，无水CuSO4遇水生成CuSO4·5H2O，固体由无色变为蓝色，正确；C项，灼烧白色粉末，火焰呈黄色，能够证明原粉末中含有Na＋，无法证明是否含有K＋，因为要观察钾的火焰颜色，必须透过蓝色钴玻璃滤去黄光，排除钠的干扰，错误；D项，能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2，SO2也可以，错误。‎ ‎6.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 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 该溶液中一定含有CO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或SO中的一种或几种，错误。‎ ‎7.下列依据相关实验得出的结论正确的是(　　)‎ A．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液 B．将Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸中，然后滴加KSCN溶液，溶液变红，说明Fe(NO3)2样品已氧化变质 C．在食盐试样中加入盐酸和KI溶液，加入淀粉溶液后变蓝，说明食盐试样中可能含有KIO3‎ D．加入AgNO3溶液后生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl－存在 ‎【解析】A项，只能证明该溶液中含有Na＋，可能是钠盐，也可能是NaOH(碱)等，错误；B项，Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸后会间接产生稀硝酸，稀硝酸将Fe2＋氧化为Fe3＋，滴加KSCN溶液后变红色，故不能说明Fe(NO3)2样品已氧化变质，错误；C项，在食盐试样中若含有KIO3，发生的离子反应为IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，I2会使淀粉溶液变蓝，正确；D项，加入稀盐酸会带来氯离子，应该加入稀硝酸，错误。‎ ‎8.为确定下列久置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是(　　)‎ A．Na2SO3溶液(BaCl2)‎ B．FeCl2溶液(KSCN)‎ C．KI(淀粉溶液)‎ D．NaOH溶液(盐酸)‎ ‎【解析】无论Na2SO3溶液变质与否(变质后溶液中含有Na2SO4)，加入BaCl2都有白色沉淀生成，故不能用BaCl2来检验Na2SO3溶液是否变质。‎ ‎9.下列实验能成功的是(　　)‎ ‎①用水鉴别Na2CO3和NaHCO3固体；‎ ‎②用观察法区别Na2O和Na2O2；‎ ‎③用MgCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液；‎ ‎④用稀盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。‎ A．①②③④　　　　　 B．①②‎ C．②③ D．①②④‎ ‎【解析】Na2CO3的溶解度远大于NaHCO3，取等量水，溶解较多的固体就是Na2CO3。Na2O呈白色，Na2O2呈淡黄色，通过观察即可区别。MgCO3与Mg(OH)2都是难溶于水的白色沉淀，故用MgCl2溶液不能鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液。Na2CO3溶液与稀盐酸反应的现象随操作不同而不同，Na2CO3溶液滴入稀盐酸中，立即产生气泡；而将稀盐酸滴入Na2CO3溶液中，先发生反应CO＋H＋===HCO，没有立即产生气泡，当CO完全转化成HCO后再滴盐酸，即相当于在NaHCO3溶液中加稀盐酸，立即产生气泡，所以向未知液中逐滴加稀盐酸的方法可鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。‎ ‎10．下列实验与所得结论相符的是(　　)‎ A．将碘水倒入分液漏斗，加入适量乙醇，振荡后静置，能将碘萃取到乙醇中 B．用湿润的pH试纸测定溶液的pH，测定结果偏小，该溶液一定呈酸性 C．向某溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液中，生成特征蓝色的沉淀，原溶液中含有Fe2＋‎ D．在含有FeCl2杂质的FeCl3溶液中通入足量Cl2后，充分加热蒸干，可得到纯净的FeCl3固体 ‎【解析】乙醇不能作萃取剂，A项错误；碱性溶液稀释，溶液pH减小，B项错误；FeCl3溶液加热蒸干由于水解而生成Fe(OH)3，故得不到纯净的FeCl3固体，D项错误。‎ ‎11．下列实验装置不适用于物质分离的是(　　)‎ ‎【解析】选D　装置A为萃取分液装置，用于分离互不相溶的液体混合物；装置B可用于分离易升华的物质(如I2‎ ‎)；C为过滤装置，用于分离液体与不溶性固体混合物；装置D中温度计测量的是反应混合液的温度，不是蒸馏装置。‎ ‎12．下列实验中，所选装置不合理的是(　　)‎ A．分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，选④‎ B．用CCl4提取碘水中的碘，选③‎ C．用FeCl2溶液吸收Cl2，选⑤‎ D．粗盐提纯，选①和②‎ ‎【解析】选A　CH3COOCH2CH3难溶于Na2CO3溶液，二者会分层，可以用分液法分离，选择③，A错误；用CCl4萃取碘水中的碘，选择③，B正确；⑤可以用作洗气瓶，也可用作FeCl2溶液吸收Cl2的装置，C正确；粗盐提纯需要过滤、蒸发结晶，选择①和②，D正确。‎ ‎13．如图表示从原混合物中分离出X的两种方案，下列说法中不合理的是(　　)‎ A．若含X的混合物为溴水，可通过方案Ⅰ进行分离，加入试剂为CCl4，充分振荡后液体分层，下层为X的CCl4溶液 B．若含X的混合物为BaSO4、BaSO3的混合物，可通过方案Ⅱ进行分离，加入试剂为稀硝酸，X为BaSO4‎ C．若含X的混合物为乙醇和乙酸乙酯的混合物，可通过方案Ⅰ进行分离，加入试剂为饱和NaOH溶液，残留液中含有乙酸钠 D．若含X的混合物为Fe、Al，可通过方案Ⅱ进行分离，加入的试剂是过量的NaOH溶液，1 mol X与足量氯气完全反应时，转移3 mol电子 ‎【解析】选C　溴易溶于四氯化碳，微溶于水，四氯化碳的密度比水大，分液时在混合液的下层，该方法合理，故A不符合题意；BaSO3被稀硝酸氧化成BaSO4，然后通过过滤得到BaSO4‎ ‎，该方法合理，故B不符合题意；分离乙醇和乙酸乙酯时，应该选用饱和Na2CO3溶液，否则乙酸乙酯与NaOH溶液反应，该方法不合理，故C符合题意；Al可与NaOH溶液反应，故最后得到的X为铁，铁与氯气反应生成氯化铁，1 mol铁与足量氯气完全反应时，转移3 mol电子，该描述合理，故D不符合题意。‎ ‎14．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，实验如下：‎ 实验步骤 实验现象 ‎①用玻璃棒蘸取少量该溶液，点在pH试纸中部 试纸变为红色 ‎②取少量该溶液，加入Cu片和浓硫酸，加热 有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色 ‎③取少量该溶液，加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 ‎④取③中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液 有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸 ‎⑤取少量该溶液，加入NaOH溶液 有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解 由此判断：‎ ‎(1)溶液中一定存在的离子是__________；溶液中肯定不存在的离子是______________。‎ ‎(2)写出实验步骤②中所发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：本题要求为无色透明溶液，则Fe2＋不能大量存在。‎ 步骤①pH试纸变红，说明溶液显酸性，HCO不能大量存在；‎ 步骤②说明有NO，在酸性条件下NO有强氧化性，因此还原性的离子I－就不能大量存在；‎ 步骤③说明有SO，Ba2＋就不能大量存在；‎ 步骤④不能说明有Cl－，因为步骤③中引入了Cl－；‎ 步骤⑤说明有Mg2＋和Al3＋。‎ 答案：(1)NO、SO、Mg2＋、Al3＋　Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋‎ ‎(2)3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎(3)K＋的检验可以用焰色反应；Cl－的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可证明有Cl－存在 ‎15．某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2，FeCl3的升华温度为315 ℃。‎ 实验操作和现象：‎ 操作 现象 点燃酒精灯，加热 ⅰ.A中部分固体溶解，上方出现白雾 ⅱ.稍后，产生黄色气体，管壁附着黄色液滴 ⅲ.B中溶液变蓝 ‎(1)现象ⅰ中的白雾是________。‎ ‎(2)分析现象ⅱ，该小组探究黄色气体的成分，实验如下：‎ a．加热FeCl3·6H2O，产生白雾和黄色气体。‎ b．用KSCN溶液检验现象ⅱ和a中的黄色气体，溶液均变红。‎ 通过该实验说明现象ⅱ中黄色气体含有________。‎ ‎(3)除了氯气可使B中溶液变蓝外，推测还可能的原因是①实验b检出的气体使之变蓝，反应的离子方程式是_______________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 经实验证实推测成立。‎ ‎②溶液变蓝的另一种原因：在酸性条件下，装置中的空气使之变蓝。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)为进一步确定黄色气体中是否含有Cl2，该小组提出两种方案，均证实了Cl2的存在。‎ 方案1：在A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C。‎ 方案2：将B中淀粉KI溶液替换为NaBr溶液；检验Fe2＋。‎ 现象如下：‎ 方案1‎ B中溶液变为蓝色 方案2‎ B中溶液呈浅橙红色，未检出Fe2＋‎ ‎①方案1的C中盛放的试剂是________(填字母)。‎ A．NaCl饱和溶液　 　B．NaOH溶液　　C．NaClO溶液 ‎②方案2中检验Fe2＋的原因是____________________________________________。‎ ‎③综合方案1、2的现象，说明选择NaBr溶液的依据：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)将A中的产物分离得到Fe2O3和MnCl2，A中产生Cl2的化学方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】(1)FeCl3·6H2O受热失去结晶水：FeCl3·6H2O△,FeCl3＋6H2O，生成的FeCl3水解：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，生成HCl气体，HCl和H2O结合形成盐酸小液滴，可观察到白雾。‎ ‎(2)向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，发生络合反应：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，生成血红色的硫氰化铁，用KSCN溶液检验现象ⅱ和a中的黄色气体，溶液均变红，说明ⅱ中黄色气体含有FeCl3。‎ ‎(3)①碘离子具有还原性，氯化铁具有强氧化性，碘离子可被氧化为碘单质，反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。‎ ‎②题述实验B装置中有HCl，设计实验方案时需要加入盐酸酸化。‎ ‎(4)①根据以上分析，已经确定FeCl3、酸性条件下的O2均可氧化I－，则方案1中必须排除FeCl3、O2(H＋)的干扰，在A、B间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶C，可以吸收FeCl3、HCl，O2只有在酸性条件下才能氧化I－，则氧化I－的只能为Cl2。②若B中观察到溶液呈浅橙红色，证明Br－被氧化为Br2，若未检出Fe2＋，说明Fe3＋未被Br－还原为Fe2＋，只能是Cl2将Br－氧化为Br2；另外，因为还原剂用的不是I－，所以不用考虑O2(H＋)的影响。③选择NaBr溶液的依据是氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋，Cl2可以氧化Br－，Fe3＋不能氧化Br－。‎ ‎(5)二氧化锰与FeCl3·6H2O反应生成Fe2O3、MnCl2、Cl2及水，根据得失电子守恒、原子守恒可配平反应的化学方程式为3MnO2＋4FeCl3·6H2O2Fe2O3＋3MnCl2＋3Cl2↑＋24H2O。‎ 答案：(1)盐酸小液滴 ‎(2)FeCl3‎ ‎(3)①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2　②另取一支试管，向其中加入淀粉KI溶液，再滴入几滴HCl溶液，在空气中放置，观察溶液是否变蓝 ‎(4)①A　②排除Fe3＋将Br－氧化成Br2的可能性　③该实验条件下，Br－可以被Cl2氧化成Br2，但不会被Fe3＋氧化为Br2‎ ‎(5)3MnO2＋4FeCl3·6H2O2Fe2O3＋3MnCl2＋3Cl2↑＋24H2O ‎16.青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,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156~157 ℃,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之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺如图K2-6所示:‎ 图K2-6‎ ‎(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)操作Ⅰ需要的玻璃仪器主要有烧杯、　　　　　　　　　,操作Ⅱ的名称是　　　　　　。 ‎ ‎(3)操作Ⅲ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 ‎(4)用如图K2-7所示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,根据所测数据计算。‎ 图K2-7‎ ‎①装置A、E、F中盛放的物质分别是　　　　　、　　　、　　　　。 ‎ ‎②G的作用是 　。 ‎ ‎③‎ 装置 实验前/g 实验后/g E ‎22.6‎ ‎42.4‎ F ‎80.2‎ ‎146.2‎ 则测得青蒿素的最简式是　　　　　　,欲确定其分子式,则还需要的物理量为　　　　　　　　。‎ ‎【解析】增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率 ‎(2)漏斗、玻璃棒　蒸馏　(3)B ‎(4)①NaOH溶液　CaCl2(或P2O5)　碱石灰 ‎②防止空气中的CO2和水蒸气进入F装置 ‎③C15H22O5　相对分子质量或摩尔质量 ‎[解析] (1)根据乙醚浸取法的流程可知,对青蒿进行干燥破碎,可以增大青蒿素与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率。(2)根据上面的分析,操作Ⅰ为过滤,需要的玻璃仪器主要有烧杯、漏斗、玻璃棒;操作Ⅱ的名称是蒸馏。(3)根据题意,青蒿素几乎不溶于水,A错误;青蒿素易溶于乙醚,无法分液提取,C错误,B正确。(4)为了能准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O,实验前应通入除去CO2和H2O的空气,排除装置内的空气,防止干扰实验。E和F一个吸收生成的H2O,一个吸收生成的CO2,应先吸水后吸收CO2,所以E内装的是CaCl2或P2O5,而F中为碱石灰,而G装置能防止外界空气中的CO2和H2O进入装置。①装置A中盛放NaOH溶液,装置E中盛放的物质是CaCl2或P2O5,装置F中盛放的物质是碱石灰。②在装置F后连接G装置,是防止空气中的CO2和水蒸气进入F装置,造成测定误差。③由数据可知m(H2O)=42.4 g-22.6 g=19.8 g,所以n(H2O)=1.1 mol,n(H)=2.2 mol。m(CO2)=146.2 g-80.2 g=66.0 g,所以n(CO2)=1.5 mol,所以青蒿素中氧原子的质量为m(O)=28.2 g-(2.2 mol×1 g·mol-1)-(1.5 mol×12 g·mol-1)=8.0 g,所以n(O)=0.5 mol,n(C)∶n(H)∶n(O)=1.5∶2.2∶0.5=15∶22∶5,所以其最简式为C15H22O5。根据青蒿素的相对分子质量或摩尔质量结合其最简式可计算其分子式。‎