2010-2019十年高考化学真题分类汇编15物质的检验、分离和提纯（含解析Word版）

十年高考真题分类汇编（2010-2019） 化学 专题 15 物质的检验、分离和提纯 题 型 一 ： 物 质 的 检 验............................... .............................1 题 型 二 ： 考 点 二 ： 物 质 的 分 离 和 提 纯...............................................9 题型一：物质的检验 1.（2018·天津·4）由下列实验及现象推出的相应结论正确的是（ ） 实验 现象 结论 A．某溶液中滴加 K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀 原溶液中有 Fe2+，无 Fe3+ B．向 C6H5ONa 溶液中通入 CO2 溶液变浑浊 酸性：H2CO3>C6H5OH C．向含有 ZnS 和 Na2S 的悬浊液中滴加 CuSO4 溶液 生成黑色沉淀 Ksp(CuS) (Ag2S) B． 浓硫酸 蔗糖 溴水 浓硫酸具有脱水性、氧 化性 C． 稀盐酸 Na2SO3 Ba(NO3)2 溶液 SO2 与可溶性钡盐均可 生成白色沉淀 D． 浓硝酸 Na2CO3 Na2SiO3 溶液 酸性：硝酸>碳酸>硅酸 【答案】B 【解析】由于稀硫酸与 Na2S 反应生成的 H2S 会与 AgNO3 反应生成黑色 Ag2S 沉淀和强氧化性 的 HNO3，进而把 H2S 氧化为 S 沉淀，同时生成的 Ag2S 黑色沉淀遮盖 AgCl 浊液，不能观察 AgCl 转化为 Ag2S，A 错误；浓硫酸有脱水性，可使蔗糖碳化，并放出大量的热量，进而与生成的 C 反应生成 SO2，使③中的溴水褪色，通过蔗糖变黑、溴水褪色可以得出浓硫酸具有脱水性、氧 化性，B 正确；稀盐酸与 Na2SO3 反应生成的 SO2 与 Ba(NO3)2 发生氧化还原生成 BaSO4，SO2 与 BaCl2 则不反应， C 错误；由于浓硝酸有挥发性，会有较多的 HNO3 进入③与 Na2SiO3 反应，影 响碳酸与硅酸酸性的比较，D 错误。 36.（2014·全国 I·11）溴酸银（AgBrO3）溶解度随温度变化曲线如图所示，下列说法错 误的是（ ） A．溴酸银的溶解是放热过程 B．温度升高时溴酸银溶解速度加快 C．60℃时溴酸银的 约等于 spK spK spK 46 10−× D．若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯 【答案】A 【解析】该图像只是给出溴酸银溶解度与温度的关系，无法判断其溶解过程的热效应，A 错 误；由于物质的溶解过程是吸热过程，温度升高溶解速率加快，B 正确；60℃时溴酸银溶解 度 约 为 0.6g ， n(AgBrO3) ＝ 0.0025mol ， c(Ag+) ＝ c(BrO3-) ＝ 0.025mol·L-1 ， Ksp≈6.25×10-4,C 正确；由于硝酸钾的溶解度随温度变化程度很大，而溴酸银溶解度随温 度变化不大，可以用重结晶的方法提纯，D 正确。 37.（2014·全国 II·10）下列图示试验正确的是 A．除去粗盐溶液中的不溶物 B．碳酸氢钠受热分解 C．除去 CO 气体中的 CO2气体 D．乙酸乙酯的制备 【答案】D 【解析】A、除去粗盐中的不溶物采取过滤的方法，过滤时要注意“一贴二低三靠”，“三 靠”指的是玻璃棒下端要紧靠三层滤纸一侧、烧杯紧靠玻璃棒、漏斗下端紧靠烧杯内壁，A 错误；B、加热固体，试管口要向下倾斜，B 错误；C、除去 CO 气体中的 CO2气体要通过含有 碱溶液的洗气瓶，要注意气流方向为长管进气、短管出气，C 错误；D、制备乙酸乙酯的实 验装置正确。 38.（2014·北京·11）右图装置（夹持、加热装置已略）进行实验，有②中现象，不能证 实①中反应发生的是（ ） ①中实验 ②中现象 A 铁粉与水蒸气加热 肥皂水冒泡 B 加热 NH4Cl 和 Ca（OH）2 混合物 酚酞溶液变红 C NaHCO3 澄清石灰水变浑浊 D 石蜡油在碎瓷片上受热分解 Br2 的 CCl4 溶液褪色 【答案】A 【解析】A、肥皂水冒泡，说明在加热的过程中产生了气体，该气体可能是空气也可能是铁 粉与水蒸气加热生成的气体，A 错误；B、加热 NH4Cl 和 Ca（OH）2 混合物生成 NH3，NH3 能使 酚 酞溶液变红，B 正确；C、NaHCO3 受热分解的气体是 CO2（能使澄清石灰水变浑浊），所 以当澄清石灰水变浑浊则说明反应发生，C 正确；D、石蜡油的主要成分是 18 个碳原子以上 的烷烃，不能 Br2 的 CCl4 溶液褪色，在碎瓷片上受热后，产生的气体能使 Br2 的 CCl4 溶液褪 色，说明有不饱和的新物质生成，证明反应能发生，D 正确。 39.（20193·海南·7）下列鉴别方法不可行的是 A．用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯 B．用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳 C．用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯 D．用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环已烯和环已烷 【答案】D 【解析】A、B、C 均可鉴别：A 中，乙醇溶于水，甲苯比水密度小，溴苯比水密度大；B 中， 乙醇、苯燃烧火焰有明显差别，而四氯化碳不燃烧；C 中，乙醇溶于碳酸钠，乙酸与碳酸钠 反应产生气泡，乙酸乙酯浮于溶液表面。 40.（2013·安徽·8）实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹 持和净化装置）。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是 选项 a 中 的 物 质 b 中的物质 c 中收集的气体 d 中的物质 A 浓氨水 CaO NH3 H2O B 浓硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH 溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH 溶液 【答案】B 【解析】该装置分别为固液不加热制气体，向上排空气法收集气体，以及采用防倒吸的方法 进行尾气处理。A、氨气不能使用向上排空气法，错误；B、正确；C、铜与稀硝酸反应得不 到 NO2，错误；D、制取氯气需要加热，错误。 41.（2013·广东·23）下列实验的现象与对应结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有脱水性和强氧化性 B 常温下将 Al 片放入浓硝酸中 无明显变化 Al 与浓硝酸不反应 C 将一小块 Na 放入无水乙醇中 产生气泡 Na 能置换出醇羟基中的氢 D 将水蒸气通过灼热的铁粉 粉末变红 铁与水在高温下发生反应 【答案】AC 【解析】将浓硫酸滴到蔗糖表面，浓硫酸因脱水性使蔗糖脱水炭化，浓硫酸因强氧化性与碳 反应生成二氧化碳和二氧化硫气体，所以蔗糖固体变黑膨胀，A 正确；Al 放入浓硝酸，因浓 硝酸具有强氧化性使 Al 钝化，阻碍反应继续进行，B 错误；Na 放入无水乙醇中，会与活泼 性较强的羟基反应，置换出氢气，C 正确；铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的四氧化三铁 和氢气，D 错误。答案：AC 42.（2013·北京·12）用右图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是 【答案】B 【解析】A、B 选项乙烯中的杂质为乙醇，乙醇可使 KMnO4 褪色，故必须用水除去。乙醇不 能使 Br2 的 CCl4 溶液褪色，故不需出去。 Ｃ、Ｄ选项乙烯中杂质为乙醇、SO2 和 CO2。其中乙醇、SO2 均可使 KMnO4 褪色，故用氢氧 化钠溶液除去；尽管乙醇不能使 Br2 的 CCl4 溶液褪色，但 SO2 在有 H2O（g）存在的情况下 能使 Br2 的 CCl4 溶液褪色，故用氢氧化钠溶液除去。故 ACD 错误，B 正确。 43.（2013·全国 I·13）下列表中所采取的分离方法与对应原理都正确的是 选项 目的 分离方法 原理 A 分离溶于水中的碘 乙醇萃取 碘在乙醇中的溶解度较大 B 分离乙酸乙酯和乙醇 分液 乙酸乙酯和乙醇的密度不同 C 除去 KNO3 中混杂的 NaCl 重结晶 氯化钠在水中的溶解度很大 D 除去丁醇中的乙醚 蒸馏 丁醇与乙醚的沸点相差较大 【答案】D 【解析】A 错，萃取的原则之一是两种溶剂互不相溶，但乙醇易溶于水中，故不能分离； B 错，分液原理是分离互不相溶的液体，乙酸乙酯和乙醇均为液体有机物，可以互溶； C 错， 重结晶可以分离 KNO3 中混杂的 NaCl 是因为 KNO3 的溶解度随温度变化比 NaCl 大。 44.（2013·天津·4）下列实验误差分析错误的是 A、用湿润的 pH 试纸测稀碱液的 pH，测定值偏小 B、用容量瓶配置溶液，定容时俯视刻度线，所配溶液浓度偏小 C、滴定前滴定管内无气泡，终点读数时有气泡，所测体积偏小 D、测定中和反应的应热时，将碱缓慢倒入酸中，所测温度值偏小 【答案】B 【解析】该题考查基本实验的误差分析。A 选项湿润的 pH 试纸测稀碱液的 pH 时，碱液被稀 释，pH 值偏小，正确。B 选项用容量瓶配置溶液定容时俯视刻度线，所加水偏少，所配溶液 浓度偏大，错误。C 选项滴定前滴定管内无气泡，终点读数时有气泡，所测体积偏小，也就 是读数偏小，正确。D 选项测定中和反应的应热时，将碱缓慢倒入酸中，热量损失比较多， 所测温度值偏小，正确。 45.（2012·江苏·6）下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是 图 1 图 2 图 3 图 4 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 【答案】d 【解析】本题属于基础实验与基本实验操作的考查范畴。A.图 1 所示装置中氢氧化钠会与 Cl2 反应。B. NH4Cl 晶体受热分解，会“假升华”。C.纯碱是可溶性固体，不能用此装置， 改在圆底烧瓶和分液漏斗的组合中进行。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，有机层从下口放出，水层从上口倒出，实现分液。本题以常见气体制取、蒸 干、除杂、萃取、分液为实验操作为素材，考查学生对实验操作的熟悉程度和实验原理的应 用能力，试图引导中学化学教学关注化学实验操作的真实性。 46.（2011·安徽·10）下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是 选 项 实验操作 现象 解释或结论 A 过量的 Fe 粉中加入稀 HNO3，充分 反应后，滴入 KSCN 溶液 溶液呈红色 稀 HNO3 将 Fe 氧化为 Fe3＋ B Agl 沉淀中滴入稀 KCl 溶液 有白色沉淀出现 AgCl 比 Agl 更难溶 C Al 箔插入稀 HNO3 中 无现象 Al 箔表面被 HNO3 氧化，形 成致密的氧化膜 D 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石 蕊试纸上 试纸变蓝色 浓氨水呈碱性 【答案】D 【解析】Fe 粉与稀硝酸反应生成物是 Fe3+，但过量的铁会继续和 Fe3+反应，将其还原成 Fe2+，即溶液中不存在 Fe3+，所以滴入 KSCN 溶液不可能显红色，A 不正确；AgI 的溶度积常 数小于 AgCl 的溶度积常数，所以 Agl 沉淀中滴入稀 KCl 溶液不可能 产生 AgCl 沉淀，B 不正 确；Al 箔插入稀 HNO3 中，首先硝酸会和 Al 箔表面的氧化膜反应，然后再和单质铝发生氧化 还原反应，硝酸被还原生成 NO 气体单质铝表面的氧化膜是被空气中氧气氧化的，所以 C 也 不正确；氨水在溶液中会电离出氢氧根离子而显碱性，当遇到红色石蕊试纸时会显蓝色，因 此只有选项 D 正确。 47.（2011·广东·23）下列实验现象预测正确的是 A、实验 I：振荡后静置，上层溶液颜色保持不变 浓 H2SO4 B、实验 II：酸性 KMnO4 溶液中出现气泡，且颜色逐渐褪去 C、实验 III：微热稀 HNO3 片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终 保持无色 D、实验 IV：继续煮沸溶液至红褐色，停止加热，当光束通过体系时可产生丁达尔效应 【答案】BD 【解析】单质溴能与 NaOH 溶液发生氧化还原反应，所以振荡后静置，上层溶液颜色会逐渐 消失，A 不正确；浓硫酸具有脱水性和强氧化性，浓硫酸首先将蔗糖脱水生成单质碳，然后 单质碳被浓硫酸氧化而被还原成 SO2，SO2 具有还原性可是酸性 KMnO4 溶液褪色，所以 B 正确； 在加热时稀硝酸与铜发生氧化还原反应，硝酸被还原成 NO，NO 与空气被氧化生成 NO2，NO2 是红棕色气体，C 不正确；装置Ⅳ属于氢氧化铁胶体的制备，而胶体具有丁达尔效应，D 正 确。 48.（2011·天津·7）向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正 确的是 操作 现象 结论 A 滴加 BaCl2 溶液 生成白色沉淀 原溶液中有 SO42－ B 滴加氯水和 CCl4 ，振荡、静置 下层溶液显紫色 原溶液中有 I－ C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有 Na+，无 K+ D 滴加稀 NaOH 溶液，将湿润红色石蕊试纸 置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无 NH4＋ 【答案】B 【解析】能与 BaCl2 溶液反应生成白色沉淀的除了 so42－以外，还可以是 SO32－、CO32－、以 及 Ag＋等，因此选项 A 不正确；CCl4 的密度大于水的，而单质碘易溶在有机溶剂中，溶液显 紫色说明有单质碘生成，所以只能是原溶液中的 I－被氯水氧化成单质碘的，即选项 B 正确； 因为在观察钾元素的焰色反应时，需要透过蓝色的钴玻璃滤去黄光，而在实验中并没有通过 蓝色的钴玻璃观察，所以不能排除 K+，选项 C 不正确；由于氨气极易溶于水，因此如果铵 盐和强碱在稀溶液中反应且不加热时，产生的氨气不会挥发出来，红色石蕊试纸就不会变蓝 色，所以选项 D 也不正确。 49.（2011·四川·10）下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是 操作和现象 结论 A 向装有 Fe(NO3)2 溶液的试管中加入稀 H2SO4,在管 口观察到红棕色气体 HNO3 分解生成了 NO2 B 向淀粉溶液中加入稀 H2SO4，加热几分钟，冷却后 再加入新制 Cu(OH)2 浊液，加热，没有红色沉淀生成。 淀粉没有水解成葡萄糖 C 向无水乙醇中加入浓 H2SO4，加热至 170℃产生的 气体通入酸性 KMnO4 溶液，红色褪去 。 使溶液褪色的气体是乙烯 D 向饱和 Na2CO3 中通入足量 CO2 ，溶液变浑浊 析出了 NaHCO3 【答案】D 【解析】在酸性溶液中 NO3－具有氧化性，被 Fe2＋还原成 NO 气体，NO 气体在管口遇空气氧 化成 NO2；没有加碱中和酸，不能说明是否水解；无水乙醇中加入浓 H2SO4 加热时有可能发 生氧化还原反应生成二氧化硫气体，所以不一定是乙烯。 50.（2010·天津·3）下列鉴别方法可行的是 A．用氨水鉴别 Al3+、Mg2+和 A g + B．用 Ba(NO3)2 溶液鉴别 Cl－、SO 和 CO C．用核磁共振氢谱鉴别 1－溴丙烷和 2－溴丙烷 D．用 K M n O 4 酸性溶液鉴别 CH3CH＝CHCH2OH 和 C H 3 CH2CH2CHO 【答案】C 【解析】Al3+和 Mg2+与氨水反应都只生成沉淀，不溶解，无法鉴别，故 A 错；SO42-和 CO32- 与 Ba(NO3)2 反应都生成白色沉淀，无法鉴别，故 B 错；1—溴丙烷有三种等效氢，其核磁共 振谱有三个峰，而 2—溴丙烷有两种等效氢原子，其核磁共振谱有两个峰，故可鉴别，C 正 2 4 − 2 3 − 确；碳碳双键、醛基都能被酸性 KMnO4 氧化，KMnO4 溶液都退色，故无法鉴别。 51.（2010·重庆·9）能鉴别 Mg、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2 四种溶液的试剂是 A．HNO3 B．KOH C．BaCl2 D．NaClO 【答案】A 【解析】本题考查物质的鉴别。HNO3 氧化 I－生成棕色的碘，与 Na2CO3 产生无色的 CO2 气体， 与 NaAlO2 反应先生成白色沉淀然后溶解，现象均不同。 52.（2010·上海·15）除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是 A．HNO3 溶液(H2SO4)，适量 BaCl2 溶液，过滤 B．CO2(SO2)，酸性 KMnO4 溶液、浓硫酸，洗气 C．KNO3 晶体(NaCl)，蒸馏水，结晶 D．C2H5OH(CH3COOH)，加足量 CaO，蒸馏 【答案】A 【解析】此题考查了物质的提纯知识。HNO3 溶液中混有 H2SO4 时，加入氯化钡使得硝酸中又 混入了 HCl 杂质，应加入硝酸钡溶液过滤，A 错；SO2 有还原性，可悲高锰酸钾氧化为硫酸 除去，B 对；硝酸钾的溶解度随温度升高变大，但食盐的溶解度随温度变化较小，一般用结 晶或重结晶法分离，C 错；乙酸具有酸性其能和氧化钙反应，但乙醇不能，故加足量氧化钙 蒸馏可以分离两者，D 对。 【知识归纳】进行物质的提纯操作时要遵循的两个原则是：一是不能将要得到的目标产物除 掉，二是不能引入新的杂质，像此题中 A 选项就是引入了新杂质。 53.（2010·上海·10）下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是 A．乙醇、甲苯、硝基苯 B．苯、苯酚、己烯 C．苯、甲苯、环己烷 D．甲酸、乙醛、乙酸 【答案】C 【解析】此题考查了化学实验中的物质的检验知识。乙醇、甲苯和硝基苯中，乙醇可以和水 互溶、甲苯不和水互溶但比水轻、硝基苯不和水互溶但比水重，可以鉴别，排除 A；苯、苯 酚和己烯可以选浓溴水，苯不和溴水反应、苯酚和浓溴水生成白色沉淀、己烯和溴水加成使 其褪色，可以鉴别，排除 B；苯、甲苯和环己烷三者性质相似，不能鉴别，选 C；甲酸、乙 醛、乙酸可以选新制氢氧化铜，甲酸能溶解新制氢氧化铜但加热时生成红色沉淀、乙醛不能 溶解氢氧化铜但加热时生成红色沉淀、乙酸只能溶解氢氧化铜，可以鉴别，排除 D。 【知识归纳】进行物质的检验时，要依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方 法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、 火焰的颜色等，进行判断、推理。