2022届高考化学一轮复习规范练29物质的检验分离和提纯含解析新人教版

高考物质的检验、分离和提纯(时间:45分钟　满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.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.灌装保存答案:C解析:A项,冷水浸泡即为冷水溶解操作,错误;B项,加热煎制即为加热操作,错误;C项,将渣弃去取得滤液,属于过滤操作,正确;D项,灌装即为转移液体,便于保存,错误。2.下列图示实验正确的是(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　-12-/12 高考答案:D解析:A项,漏斗尖嘴处应紧贴烧杯内壁;B项,给固体加热时,试管口应向下倾斜;C项,除杂应“长进短出”,否则NaOH溶液将被挤压出去;D项,反应发生装置、试剂及收集装置均正确。3.下列各组混合物的分离和提纯方法正确的是(　　)。A.用萃取法分离汽油和水的混合液B.用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3C.直接蒸馏酒精溶液得到无水乙醇D.除去FeCl3溶液中少量的FeCl2,加入足量的铁屑,充分反应后,过滤答案:B解析:汽油和水互不相溶,应使用分液的方法进行分离,A项错误;NaCl的溶解度随温度变化较小,而KNO3的溶解度随温度变化较大,故可用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3-12-/12 高考,B项正确;酒精和水都容易挥发,直接蒸馏酒精溶液得不到无水乙醇,应在酒精溶液中加入CaO再蒸馏,C项错误;除去FeCl3溶液中少量的FeCl2,应通入足量的Cl2,D项错误。4.(2020全国Ⅱ)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为(　　)。A.KCl、NaClB.KCl、MgSO4C.KCl、CaCO3D.MgSO4、NaCl答案:B解析:由实验①可判断原混合物中不存在CaCO3;由实验②可判断存在钾元素,即原混合物中存在KCl;由实验③可判断产生的白色沉淀为Mg(OH)2沉淀,可判断原混合物中存在MgSO4,B项符合题意。5.下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是(　　)。选项离子检验方法ACO32-向样品中加入足量盐酸,将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中,观察溶液是否变浑浊BSO42-向样品中先加入稀硝酸酸化,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成CFe2+取少量溶液于试管中,加入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液紫色是否褪去-12-/12 高考DI-取少量溶液于试管中,加入新制氯水,再加入淀粉溶液,观察溶液是否变蓝色答案:D解析:如果该溶液中含有HCO3-,HCO3-和盐酸反应产生CO2,使澄清石灰水变浑浊,因此HCO3-会造成干扰,A项错误;硝酸具有强氧化性,能把SO32-氧化成SO42-,因此含有SO32-时同样有白色沉淀生成,B项错误;能使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子很多,如SO32-等,因此使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2+,C项错误;Cl2能把I-氧化成I2,淀粉遇碘变蓝,因此可以检验I-的存在,D项正确。6.(2019全国Ⅲ改编)下列实验不能达到目的的是(　　)。选项目的实验A制取较高浓度的次氯酸溶液将Cl2通入碳酸钠溶液中B加大氧气的生成速率在过氧化氢溶液中加入少量MnO2C除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液D制备少量二氧化硫气体向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸答案:A解析:本题考查了物质的制备、除杂、混合物的分离等化学基础知识。氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,两种酸均可与碳酸钠反应生成NaCl和NaClO,故Cl2-12-/12 高考通入碳酸钠溶液中得不到次氯酸溶液,A项错误;MnO2可增大过氧化氢分解生成氧气的速率,B项正确;由于乙酸可与碳酸钠反应,但乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度较小,故除去乙酸乙酯中的少量乙酸,可用饱和碳酸钠溶液洗涤,静置分层后再分液即可达到除杂的目的,C项正确;饱和亚硫酸钠溶液可与浓硫酸发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2↑,D项正确。7.实验室在500℃时隔绝空气加热硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]至分解完全并确定分解产物成分的装置如图所示(已知分解的固体产物可能有FeO、Fe2O3和Fe3O4,气体产物可能有NH3、N2、H2O、SO3和SO2)。下列说法中正确的是(　　)。A.装置②用于检验分解产物中是否有水蒸气生成,试剂X最好选用碱石灰B.装置③用于检验分解产物中是否有SO3气体生成并除去SO3和NH3C.取①中固体残留物与稀硫酸反应并滴加KS溶液,溶液变红色,则残留物一定为Fe2O3D.装置④用于检验分解产物中是否有SO2气体生成,装置⑤用于收集生成的NH3和N2答案:B解析:装置②的作用是检验产物中是否有水蒸气生成,故试剂X应为无水硫酸铜,A项错误;装置③用于检验产物中是否有SO3气体生成,若存在,则装置③中会产生白色沉淀,并可用盐酸除去NH3,B项正确;取①中固体残留物与稀硫酸反应并滴加KS溶液,溶液变红色,则①-12-/12 高考中固体残留物中也可能含有Fe3O4,不一定有Fe2O3,C项错误;氨气极易溶于水,若分解产物中有NH3,则氨气被装置③吸收,装置⑤不可能收集到氨气,D项错误。8.下列除杂试剂或方法有错误的是(　　)。选项原物质所含杂质除杂试剂主要操作方法AHNO3溶液H2SO4BaCl2溶液过滤BCO2SO2酸性KMnO4溶液、浓硫酸洗气、干燥CSiO2Al2O3稀盐酸过滤DC2H5OHCH3COOHCaO蒸馏答案:A解析:A项中引入了新杂质,故错误;B项,SO2能够与酸性KMnO4溶液反应,CO2不能,再通过浓硫酸干燥可以得到纯净的CO2;C项,SiO2不溶于盐酸,Al2O3能溶于盐酸,反应后过滤可以得到纯净的SiO2;D项,乙酸与CaO反应生成沸点较高的乙酸钙,通过蒸馏可以得到纯净的乙醇。9.X溶液中含有下表离子中的某5种,且浓度均为0.1mol·L-1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是(　　)。阳离子阴离子-12-/12 高考Na+　　Ca2+Fe2+　　Al3+Fe3+　　Mg2+OH-　　HCO3-CO32-　　Cl-NO3-　　SO42-A.X溶液中不可能含有HCO3-或CO32-B.生成无色气体的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2OC.根据电荷守恒,原溶液中一定含Mg2+D.X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子答案:D解析:加入足量稀盐酸后,阴离子种类没有变化,说明X溶液中不含OH-、HCO3-、CO32-,含有Cl-,有无色气体生成,应是NO3-与Fe2+在酸性条件下发生氧化还原反应生成NO气体:3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,因此X溶液中肯定还有NO3-和Fe2+。由于Cl-、NO3-、Fe2+的浓度均为0.1mol·L-1,此时电荷已守恒,但已知X溶液中含有5种离子,则还应含有阴、阳离子各一种,阴离子只能是SO42-,则由电荷守恒可知,阳离子可能是Ca2+或Mg2+,由于Ca2+与SO42-不能大量共存,所以只能是Mg2+。综上所述,溶液中含有两种阳离子:Fe2+、Mg2+,三种阴离子:Cl-、NO3-、SO42-,故D项不正确。10.根据下图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是(　　)。-12-/12 高考已知:MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。A.过程①的提纯是物理过程,过程②通过氧化还原反应可产生2种单质B.过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题C.在过程④⑥反应中每氧化0.2molBr-需消耗2.24LCl2D.在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2答案:B解析:过程①的提纯是通过化学反应除去杂质,A项错误;过程⑤反应生成硫酸和氢溴酸,溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题,B项正确;在过程④⑥反应中每氧化0.2molBr-需消耗标准状况下的2.24LCl2,C项错误;MgCl2·6H2O在灼烧时会发生水解,D项错误。二、非选择题(本题共3个小题,共50分)11.(14分)根据如图所示仪器(若有必要,装置可多次使用),回答下列问题。(1)洗气:除去CO2中的水蒸气,装置内应盛的物质是　　　　,气体应从　　　　端通入。若应用如图所示的装置,除去Cl2中混有的水蒸气和HCl气体,其操作方法是　　　　　　　　　　　　。-12-/12 高考(2)检验:证明CO中含有CO2,装置内应盛　　　　　　　　,要除去CO2并得到干燥CO的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)贮气:排空气法收集H2时,气体从　　　　端通入;排水法收集O2时,瓶内应先装满水,气体从　　　　端通入;若要用水将装置中的O2排出,水应从　　　端通入。 (4)量气:要测量气体体积,除去乳胶管和玻璃导管外,还需要用到的一种仪器是　　　　　,测量时瓶内先装满水,气体从　　　　端通入,该法适用于测量　　　　　　　　　　　　　　　　　　的气体的体积。 答案:(1)浓硫酸　A　用两个如题图所示的装置,以A—B—A—B的顺序连接,在第一个装置中盛饱和食盐水,第二个装置中盛浓硫酸,气体从第一个装置的A端进入,从第二个装置的B端排出　(2)澄清石灰水　用两个如题图所示的装置,以A—B—A—B的顺序连接,让气体连续通过分别盛有浓NaOH溶液和浓硫酸的洗气瓶　(3)B　B　A　(4)量筒　B　难溶于水且不与水反应解析:题图所示装置用于净化气体时,应先除杂后干燥,气体应“长进短出”;用于收集气体时,密度比空气大的气体应“长进短出”,密度比空气小的气体应“短进长出”,排液集气法应短管进气,长管排液;用于测量气体的体积时,应短管进气将液体从长管排入量筒内。12.(18分)我国某某察尔汗盐湖蕴藏着丰富的食盐资源。经分析知道,该湖水中含有高浓度的Na+、K+、Mg2+及Cl-等。利用盐湖水可得到某些物质。其主要工业流程如下:-12-/12 高考请根据上述流程,回答下列问题:(1)利用湖水得到晶体(A)的方法是　　　　(填“降温”或“蒸发”)结晶法。 (2)操作Ⅰ的名称为　　　　,此操作适用于分离　　　　　　　　　　　　　　。 (3)本流程中分别采用条件1和条件2获得不同晶体,所依据的物理性质是　　　。 a.摩尔质量b.溶解度c.溶解性d.熔、沸点(4)检验钾肥中是否含有Na+的实验方法是　　　　　　　,若含有Na+,能观察到的现象是　　　　　　　　　　。若需得到高纯度的钾肥,可以采用的提纯方法为　　　　　　。 答案:(1)蒸发　(2)过滤　固体和液体混合物(3)b　(4)焰色反应　火焰呈黄色　重结晶法解析:(1)应采用蒸发天然湖水的方法使溶质结晶。(2)固体和液体混合物的分离,应用过滤的方法。(3)由流程图可知,条件1和条件2温度不同,利用物质在不同温度下的溶解度不同进行分离。(4)检验Na+、K+等应用焰色反应。13.(18分)中国青蒿素专家屠呦呦获得2016年度国家科学技术奖最高奖。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主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为:-12-/12 高考请回答下列问题:(1)操作Ⅱ的名称是　　　　　。 (2)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(3)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下:将28.2g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。①装置D的作用是　, 装置E中吸收的物质是　　　　,装置F中盛放的物质是　　　　。 ②该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是　　　　　　　　　　　　　　　。③用合理改进后的装置进行实验,称得:装置实验前/g实验后/g-12-/12 高考E22.642.4F80.2146.2则测得青蒿素的实验式是　　　　　　。 答案:(1)蒸馏　(2)B　(3)①将可能生成的CO氧化为CO2　H2O(水蒸气)　碱石灰　②在装置F后连接一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置　③C15H22O5解析:(2)青蒿素在水中几乎不溶,A项错误;获得的精品应是固体,C项错误。(3)青蒿素分子式的测定原理是:燃烧一定质量的青蒿素样品,使其完全转化为CO2和H2O,然后测量CO2和H2O的质量,据此求出样品中C、H、O三种元素的质量,进而可确定青蒿素的实验式(最简式),若已知青蒿素的相对分子质量,则可确定其分子式。②测定的含氧量偏低是由于外界空气中的CO2和水蒸气进入装置F中引起测定的含碳量偏高造成的,因此,改进方法是在装置F后再连接一个防止空气中CO2和水蒸气进入F的装置(如盛有碱石灰的干燥管)。③由实验数据可知,m(H2O)=42.4g-22.6g=19.8g,m(CO2)=146.2g-80.2g=66g,则n(H2O)=1.1mol,n(CO2)=1.5mol,n(H)=2.2mol,n(C)=1.5mol,m(H)=2.2g,m(C)=18.0g,m(O)=m(样品)-m(C)-m(H)=28.2g-18.0g-2.2g=8.0g,n(O)=0.5mol,所以n(C)∶n(H)∶n(O)=1.5∶2.2∶0.5=15∶22∶5,即青蒿素的实验式是C15H22O5。-12-/12