2021届一轮高考化学：物质的检验、分离和提纯（重庆）练习题附答案

2021 届一轮高考化学：物质的检验、分离和提纯（重庆）练习题附 答案 专题：物质的检验、分离和提纯 一、选择题 1、[2019 福建福州八县一中模拟]工业碳酸钠(纯度约为 98%)中含有 Mg2+、 Fe2+、Cl-和 S 等杂质,提纯工艺流程如下,下列说法不正确的是 (　　) 　 　 ①　 　　②　　　 　③　　　 　　 　④ A.步骤①,通入热空气可以将 Fe2+氧化 B.步骤②,滤渣的主要成分为 Mg(OH)2 和 Fe(OH)3 C.步骤③,趁热过滤时若温度控制不当会使 Na2CO3·H2O 中混有 Na2CO3·10H2O 等杂质 D.步骤④,在瓷坩埚中灼烧 Na2CO3·H2O 【答案】D　A 项,步骤①,通入热空气,能够把亚铁离子氧化为铁离子,正确。B 项, 步骤②,在碱性环境下,镁离子、铁离子分别与 OH-反应生成 Mg(OH)2 和 Fe(OH)3 沉淀,因此滤渣的主要成分为 Mg(OH)2 和 Fe(OH)3,正确。C 项,步骤③,趁热过滤 时,若温度控制不当,则会析出 Na2CO3·10H2O 等杂质,正确。D 项, 步骤④,高温下 Na2CO3 能与瓷坩埚中的二氧化硅反应,故应在铁坩埚中进行灼烧,错误。 2、某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验: ①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生, 固体全部溶解; ②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。 该白色粉末可能为(　　) A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3 C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4 【答案】C　本题的解题关键在于熟悉各物质的水溶性及相应反应规律。 NaHCO3 可溶,Al(OH)3 不溶,加足量稀盐酸时,NaHCO3 与盐酸反应放出 CO2 气体,而 Al(OH)3 完全溶解,向样品中加入足量稀硫酸时,有气泡产生,且固体全部溶解, 不符合实验②,A 项不符合题意。AgCl 不溶于盐酸,不符合实验①,B 项不符合题 意。C 项中两物质符合实验①现象,加入足量水后有固体物质(BaCO3、BaSO3 均 不溶),再加入稀盐酸,产生 SO2 气体,固体全部溶解;也符合实验②现象,加入足量 稀硫酸产生 SO2、CO2 气体,并生成 BaSO4 沉淀,C 项符合题意。D 项中两物质符 合实验①现象,加入足量水后的固体物质为 CuCO3,再加入稀盐酸,产生 CO2 气体, 固体全部溶解;但不符合实验②的现象,振荡后无固体存在,D 项不符合题意。 3、下列除杂方法错误的是(　　)。 选项 括号内为杂质 实验操作或方法 A NO2(NO) 通入 O2 B CuSO4 溶液[Fe2(SO4)3] 加入足量 CuO，过滤 C 溴苯(溴) 加入 NaOH 溶液，分 液 D MnO2(I2) 加热 【答案】A　解析：O2 能将 NO 氧化为 O2，但多余的 O2 无法除去，故 A 错误； 在含有 Fe2(SO4)3 的 CuSO4 溶液中加入适量 CuO，可调节溶液的 pH 促进 Fe3＋完 全水解转化为 Fe(OH)3 沉淀除去，故 B 正确；溴苯中混有的少量溴，可用 NaOH 溶液洗涤后，再分液，下层为溴苯，故 C 正确；碘易升华，用加热的方法可除 去 MnO2 中混有的少量 I2，故 D 正确。 4、下列各组溶液用互滴法不能鉴别的是（　　） A．硝酸银溶液和氨水 B．盐酸和碳酸钠溶液 C．明矾溶液与烧碱溶液 D．碳酸氢钠和澄清石灰水 【解答】解：A．氨水少量生成沉淀，氨水过量沉淀溶解，可鉴别，故 A 不选； B．盐酸少量无气体生成，盐酸过量生成气体，可鉴别，故 B 不选； C．NaOH 少量生成沉淀，NaOH 过量沉淀溶解，可鉴别，故 C 不选； D．改变滴加顺序，均生成白色沉淀，不能鉴别，故 D 选； 故选：D。 5、某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验: ①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解,再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解; ②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。 该白色粉末可能为(　　)。 A.NaHCO3、Al(OH)3　　　B.AgCl、NaHCO3 C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4 【解析】NaHCO3、Al(OH)3 中加入足量稀硫酸有气泡产生,无固体存在,A 项错 误;AgCl 不溶于酸,加入稀盐酸固体不能全部溶解,B 项错误;BaCO3 不溶于水,加 入稀盐酸,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸中,稀硫酸和 BaCO3 反应生成 BaSO4 沉淀,C 项正确;Na2CO3、CuSO4 中加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,D 项错误。 【答案】C 6、下列实验装置不适用于物质分离的是(　　)。 【解析】A 项为萃取分液装置,用于分离互不相溶的液体混合物;B 项可用于分离 易升华的物质(如 I2);C 项为过滤装置,用于分离液体与不溶性固体混合物;D 项 中温度计测量的是反应混合液的温度,不是蒸馏装置。 【答案】D 7、某同学设计了如下方法对 X 盐进行鉴定: 由此分析,下列结论中正确的是(　　)。 A.X 中一定有 Fe3+ B.X 一定为 FeBr2 溶液 C.Y 为 AgI 沉淀 D.Z 中一定有 Fe3+ 【解析】加入 AgNO3 溶液产生浅黄色沉淀,说明 Y 为 AgBr,Z 溶液中加入 KSCN溶液,生成血红色溶液 W,说明 Z 中一定含有 Fe3+,C 项错误,D 项正确;X 中加入 适量酸化的 AgNO3 溶液,得到的 Z 中含有 Fe3+,说明 X 中可能含有 Fe3+,也可能 含有 Fe2+,也可能同时含有 Fe2+和 Fe3+,可推知 X 为 FeBr2 或 FeBr3 或 FeBr2 和 FeBr3 的混合溶液,A、B 两项错误。 【答案】D *8、某溶液只含有 K+、Fe3+、Cl-、Mg2+、I-、C 、S 中的几种,限用以下试 剂检验:盐酸、硫酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液。设计如下实验步骤,并记录相关 现象,下列叙述不正确的是(　　) A.该溶液中一定有 I-、C 、S 、K+ B.试剂①为硝酸钡溶液 C.通过在黄色溶液中加入硝酸银溶液可以检验原溶液中是否存在 Cl- D.试剂②一定为盐酸 【答案】C　由实验可知,试剂①为硝酸钡溶液,生成的白色沉淀为碳酸钡和硫酸 钡;试剂②为盐酸,原溶液中一定存在 C 、S ,则不含 Fe3+、Mg2+;加试剂①过 滤后的滤液中,再加试剂②盐酸,H+、N 、I-发生氧化还原反应生成 I2,使溶液变 黄色,由于溶液呈电中性,则溶液中一定含有的阳离子为 K+。由上述分析可知,该 溶液中一定有 I-、C 、S 、K+,故 A 项正确;由上述分析可知,试剂①为硝酸 钡溶液,故 B 项正确;加入足量盐酸会引入 Cl-,故无法判断原溶液中是否存在 Cl-, 故 C 项错误;由上述分析可知,试剂②一定为盐酸,不能为硫酸,因为碳酸钡与硫 酸反应生成硫酸钡会使沉淀质量增加,不符合题意,故 D 项正确。 9、下列实验中,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 分液 乙酸乙酯和乙醇的密度不同酯和乙醇 (续表) 选 项 目的 分离 方法 原理 C 除去 KNO3 固体中混有 的 NaCl 重结 晶 NaCl 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 　　【解析】分离两种沸点差别较大的互溶液体,一般采用蒸馏的方法,D 项正 确。 【答案】D 10、某溶液中含有 Fe2＋、Al3＋、Ag＋、Cu2＋，为了分别得到各含一种金属阳离 子的沉淀，可采取：①通入 H2S；②通入 CO2；③加 HCl 溶液；④加 NaOH 溶 液 4 个步骤，设试剂均过量，且每次都把所生成的沉淀过滤出来。其正确的操 作顺序是(　　) A．③①④②　　　　　 B．①③④② C．④②①③ D．④②③① 解析：选 A　每次只沉淀一种阳离子，因而沉淀剂中只沉淀一种离子的最先加 入。 11、下列分离或提纯物质的方法错误的是(　　 ) A. 用渗析的方法精制氢氧化铁胶体 B.用加热的方法提纯含有少量碳酸氢钠的碳酸钠 C.用溶解、过滤的方法提纯含有少量硫酸钡的碳酸钡 D.用盐析的方法分离、提纯蛋白质 解析:硫酸钡和碳酸钡均不溶于水。答案:C 二、非选择题 1、乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙 酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下: + +H2O 相对 分 子质 量 密度 /(g·cm-3) 沸点 /℃ 水中 溶解 性 异戊醇 88 0.8123 131 微溶 乙酸 60 1.0492 118 溶 乙酸异 戊酯 130 0.8670 142 难溶 实验步骤: 在 A 中加入 4.4 g 异戊醇、6.0 g 乙酸、数滴浓硫酸和 2~3 片碎瓷片,开始缓慢加 热 A,回流 50 min,反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸 氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水 MgSO4 固体,静置片刻,过滤除去 MgSO4 固体,进行蒸馏纯化,收集 140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯 3.9 g。 回答下列问题: (1)仪器 B 的名称是　　　　。 (2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是　　　　　　,第二次水洗的主要目 的是　　　　　　。 (3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后　　　　(填标号)。 a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出 c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出 d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出 (4)本实验中加入过量乙酸的目的是　　　　　　　　　。 (5)实验中加入少量无水 MgSO4 的目的是　　　　　　　　　　　　　　。 (6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是　　　　(填标号)。 (7)本实验的产率是　　　　(填标号)。 a.30%　　b.40%　　c.60%　　d.90% (8)在进行蒸馏操作时,若从 130 ℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏　　　　 (填“高”或“低”),其原因是　　　　　　　　　　　。 【解析】(1)装置 B 为球形冷凝管。(2)两次水洗的目的不同,第一次是为了洗去 大部分醋酸和催化剂硫酸;第二次是为了洗去 NaHCO3 溶液。(3)分液时先从下口 放出密度大的液 体,然后从上口倒出密度小的液体,根据题意知 d 项正确。(4)由于酯化反应属于可 逆反应,因此为了提高异戊醇的转化率,常加入过量的乙酸。(5)无水硫酸镁用于吸 收产物中少量的水,起干燥作用。(6)蒸馏过程中,温度计水银球应该放在蒸馏烧瓶 的支管口处且不能用球形冷凝管,球形冷凝管主要用于冷凝回流,故 b 项正确。(7) 异戊醇为 0.05 mol,理论上得到 0.05 mol 乙酸异戊酯,其质量为 6.5 g,故产率为 ×100%=60%。(8)异戊醇沸点为 131 ℃,若从 130 ℃开始收集馏分,则未反应的异 戊醇会随乙酸异戊酯进入产物,造成结果偏高。【答案】(1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和醋酸　洗掉碳酸氢钠 (3)d (4)提高醇的转化率 (5)干燥　 (6)b (7)c (8)高　会收集少量未反应的异戊醇 2、 某工业废水中仅含如表所示离子中的 5 种(不考虑水的电离及离子的水解),且各 种离子的物质的量浓度相等,均为 0.1 mol/L。 甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验: Ⅰ.用干净的铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观 察)。 Ⅱ.取少量溶液,加入 KSCN 溶液无明显变化。 Ⅲ.另取少量溶液,加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色, 此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。 Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入 BaCl2 溶液,有白色沉淀生成。 请回答下列问题: (1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是　　　　　　(写离子符号)。 (2)Ⅲ中加入过量盐酸生成无色气体的离子方程式 是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)收集一试管Ⅲ中的红棕色气体(标况下),然后倒扣入水中(假设溶质不扩散),最 终所得溶液的物质的量浓度为　　　　mol/L(保留 3 位小数)。 (4)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是　　　　(写离子符号,下同),阴离子 是　　　　。 (5)另取 100 mL 原溶液,加入足量的 NaOH 溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒 阴离子 Cl-、C、N 、S、Si重,得到的固体为　　　　　　　　(写化学式),质量为　　　　g。 【答案】(1)K+、Fe3+(1 分)　(2)3Fe2++N +4H+ 3Fe3++NO↑+2H2O　 (3)0.045　 (4)Fe2+、Cu2+　Cl-、N 、S　 (5)CuO、Fe2O3　1.6