1-5-16物質(zhì)的制備、鑒別、分離和提純

1、第一篇 專題突破第五部分 化學(xué)實驗專題十六 物質(zhì)的制備、鑒別、分離和提純1現(xiàn)有Al2(SO4)3、Ba(NO3)2、NaOH、CuCl2、KCl等5種溶液，不加任何試劑就可鑒別出的先后順序正確的是()A BC D解析：由外觀特征可確定CuCl2，再向余下的四種試劑中加入CuCl2，有藍色沉淀生成的即為NaOH，再將過量的NaOH溶液加入余下的3種試劑中，可確定Al2(SO4)3，再利用Al2(SO4)3確定Ba(NO3)2和KCl。答案：A2下列有關(guān)物質(zhì)檢驗的實驗結(jié)論正確的是()選項實驗操作及現(xiàn)象實驗結(jié)論A向某溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成該溶液中一定含有SOeq oal(2,

2、4)B向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不顯紅色。再向溶液中加入幾滴新制的氯水，溶液變?yōu)榧t色該溶液中一定含有Fe2C將某氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色該氣體一定為SO2D將少量某物質(zhì)的溶液滴加到新制的銀氨溶液中，水浴加熱后有銀鏡生成該物質(zhì)一定屬于醛類解析：向某溶液中加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，生成的白色沉淀不一定是BaSO4，還可能是AgCl，A項錯誤；SO2、Cl2、O3等氣體都能使品紅溶液褪色，C項不正確；能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)不一定是醛類，如甲酸、甲酸鹽、甲酸某酯、葡萄糖等物質(zhì)均能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，D項不正確。答案：B3(2010浙江，13)某鈉鹽溶液中可能含有NOeq oal(,2)、

3、SOeq oal(2,4)、SOeq oal(2,3)、COeq oal(2,3)、Cl、I等陰離子。某同學(xué)取5份此溶液樣品，分別進行了如下實驗：用pH計測得溶液的pH大于7加入鹽酸，產(chǎn)生有色刺激性氣體加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，且放出有色刺激性氣體加足量BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀溶于稀硝酸且放出氣體，將氣體通入品紅溶液，溶液不褪色加足量BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，在濾液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加KSCN溶液，顯紅色該同學(xué)最終確定在上述六種離子中僅含NOeq oal(,2)、COeq oal(2,3)、Cl三種陰離子。請分析，該同學(xué)只需要完成

4、上述哪幾個實驗，即可得出此結(jié)論()A B C D 解析：中加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，可證明有Cl無I；且放出有色刺激性氣體，可證明有NOeq oal(,2)。中加足量BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀溶于稀硝酸，可證明無SOeq oal(2,4)和SOeq oal(2,3)；產(chǎn)生不能使品紅溶液褪色的氣體，可證明有COeq oal(2,3)。故選B。答案：B4下列各組溶液中，用括號內(nèi)的試劑及物質(zhì)間相互反應(yīng)不能鑒別的一組是()ABa(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液)BNaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液)CNH

5、4Br、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液)D(NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液)解析：本題是用一種試劑鑒別多種物質(zhì)的實驗題，著重考查學(xué)生對常見物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)的掌握情況，以及鑒別實驗方案的設(shè)計能力的考查。A中可先利用FeCl3鑒別出Ba(OH)2產(chǎn)生紅褐色Fe(OH)3沉淀和KSCN(產(chǎn)生紅色溶液)，然后再利用Ba(OH)2鑒別出Mg(NO3)2(產(chǎn)生白色沉淀)，最后一種為NaCl，故能鑒別；B中可利用將H2SO4分別加入四種溶液中，產(chǎn)生無色無味氣體的為NaHCO3，產(chǎn)生白色沉淀的為Na2SiO3，產(chǎn)生刺激性氣味氣體的為(NH4)2SO3，余

6、下的為NaNO3，故能鑒別；D中可利用將KOH分別逐滴加入四種溶液中，產(chǎn)生藍色沉淀的為CuSO4，先產(chǎn)生白色沉淀后又溶解的為AlCl3，加熱有刺激性氣味氣體產(chǎn)生的為(NH4)3PO4的方法來鑒別。故選C。答案：C5設(shè)計學(xué)生實驗要注意安全、無污染、現(xiàn)象明顯。根據(jù)啟普發(fā)生器原理，可用 底部有小孔的試管制簡易的氣體發(fā)生器(見右圖)。若關(guān)閉K，能使反應(yīng)停止， 可將試管從燒杯中取出(會有部分氣體逸散)。下列氣體的制取宜使用該裝置的是()A用二氧化錳(粉末)與雙氧水制氧氣B用鋅粒與稀硫酸制氫氣C用硫化亞鐵(塊狀)與鹽酸制硫化氫D用碳酸鈣(塊狀)與稀硫酸制二氧化碳解析：A中MnO2(粉末)會漏在燒杯中持續(xù)反

7、應(yīng)，因而錯誤；C中生成H2S有毒氣體，是大氣污染物，不宜采用此裝置；D中不可以用稀H2SO4與CaCO3制CO2；只有B正確。答案：B6下列實驗的操作處理，能有效改變反應(yīng)速率且達到要求的是()A為增大泡沫滅火器中的Al2(SO4)3與小蘇打的反應(yīng)速率，改用小蘇打和蘇打的混合物B為加快鹽酸和鋅制取氫氣的速率又不減少氫氣的量，可加少量硝酸銀溶液C在稀硫酸和鐵粉反應(yīng)制取氫氣時，為減慢反應(yīng)速率，可以加入適量醋酸鈉D用3 mL乙醇、2 mL濃H2SO4、2 mL冰醋酸制乙酸乙酯，為增大反應(yīng)速率，可改用 6 mL乙醇、4 mL濃H2SO4、4 mL冰醋酸解析：A項改用小蘇打與蘇打的混合物后，反應(yīng)速率減慢；

8、B項加入AgNO3溶液后，由于在酸性條件下NOeq oal(,3)的強氧化性，不能制得H2，而得到NO；D項，改變純液態(tài)物質(zhì)的用量不改變反應(yīng)速率，而C項中CH3COO與H結(jié)合生成弱酸，降低了H的濃度，減緩了反應(yīng)速率。答案：C7(2010安徽，27)鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰資源成為重要課題。某研究性學(xué)習(xí)小組對廢舊鋰離子電池正極材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上)進行資源回收研究，設(shè)計實驗流程如下：(1)第步反應(yīng)得到的沉淀X的化學(xué)式為_。(2)第步反應(yīng)的離子方程式是_。(3)第步反應(yīng)后，過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有_。若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實驗操作的角度給出兩種可能的原

9、因：_、_。(4)若廢舊鋰離子電池正極材料含LiMn2O4的質(zhì)量為18.1 g第步反應(yīng)中加入20.0 mL 3.0 molL1的H2SO4溶液，假定正極材料中的鋰經(jīng)反應(yīng)和完全轉(zhuǎn)化為Li2CO3，則至少有_g Na2CO3參加了反應(yīng)。解析：本題中要注意金屬鋁的性質(zhì)、偏鋁酸鹽的性質(zhì)以及有關(guān)離子方程式的書寫規(guī)則。(1)由鋰離子電池正極材料可知，只有鋁能與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，偏鋁酸鈉溶液中通入CO2可生成Al(OH)3沉淀；(2)第步反應(yīng)是LiMn2O4在酸性條件下被空氣中的氧氣氧化生成MnO2，LiMn2O4是難溶物，故離子方程式應(yīng)為4LiMn2O44HO2=8MnO24Li2H2O。(3

10、)過濾時所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，只從操作的角度分析可能是濾紙破損、濾液液面高于濾紙的邊緣等原因。(4)由第(2)問中離子方程式知LiMn2O4生成Li時稀硫酸過量，所以沉淀Li時過量的稀硫酸也消耗Na2CO3，兩部分消耗的Na2CO3至少需0.06 mol即6.36 g。答案：(1)Al(OH)3(2)4LiMn2O44HO2=8MnO24Li2H2O(3)燒杯、漏斗、玻璃棒玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導(dǎo)致濾紙破損漏斗中液面高于濾紙邊緣(其他合理答案均可)(4)6.4(或6.36)8前20號元素A、B、C、D、E、F，原子序數(shù)依次增大，A、B、C、F均

11、能與元素D形成原子個數(shù)比為11的化合物甲、乙、丙、丁，E沒有正價。B、F形成的一種離子化合物能與水反應(yīng)生成可燃性氣體?；卮鹣铝袉栴}：(1)甲、乙、丙、丁四種化合物中含4核物質(zhì)的電子式_。(2)寫出所有符合上述元素條件的氣體單質(zhì)置換另一種氣體單質(zhì)的化學(xué)方程式_。(3)寫出所有符合上述元素條件的固體單質(zhì)置換另一種氣體單質(zhì)的化學(xué) 方程式。(4)某同學(xué)用所有符合上述元素條件的物質(zhì)，并能用如圖所示裝置制取 并收集其他氣體(夾持裝置已略去，可以添加適當(dāng)?shù)拇呋瘎?。請幫助該小組同學(xué)完成下表：制取的氣體化學(xué)方程式解析：沒有正價的元素通常指氟元素，所以E為氟元素。A、B、C、F均能與元素D形成原子個數(shù)比為11的

12、化合物甲、乙、丙、丁，氧元素可以和很多元素形成原子個數(shù)比為11的化合物，如H2O2(四核)、CO、NO等，元素D可能為氧元素。B、F形成的一種離子化合物能與水反應(yīng)生成可燃性氣體，該離子化合物為CaC2。由此，可推測出A為H元素，B為C元素，C為N元素，D為O元素，E為F元素，F(xiàn)為Ca元素。氣體間的置換為F2置換O2，固體置換氣體有C置換氫氣，Ca置換氫氣。(4)考查了基本實驗裝置的用途，該裝置用于其它氣體制取和收集時，注意是固液，不加熱型，收集方法采用排水法，依據(jù)題給信息，制氧氣時，選用雙氧水和二氧化錳即可；第二組中，反應(yīng)藥品有金屬鈣，可用于制取氫氣，另外實驗室用CaC2、飽和NaCl溶液(或

13、水)制備HCCH。答案：(1)Heq oal(,)eq o(O,sup6(),sdo4()eq oal(,)eq o(O,sup6(),sdo4()eq oal(,)H(2)2F22H2O=4HFO2(3)CH2Oeq o(=,sup7(高溫)COH2或Ca2H2O=Ca(OH)2H2(4)(三選二)制取的氣體化學(xué)方程式O22H2O2eq o(=,sup7(MnO2)2H2OO2H2Ca2H2O=Ca(OH)2H2HCCHCaC22H2OCa(OH)2HCCH9.(2008廣東，21)某種催化劑為鐵的氧化物。化學(xué)興趣小組在實驗室對該催化劑中鐵元素的價態(tài)進行探究：將適量稀硝酸加入少許樣品中，加熱

14、溶解；取少許溶液，滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價態(tài)為3價的結(jié)論。(1)請指出該結(jié)論是否合理并說明理由_。(2)請完成對鐵元素價態(tài)的探究：限選實驗儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾；3 molL1 H2SO4、3% H2O2、6 molL1 HNO3、0.01 molL1 KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 molL1 KI、20% KSCN、蒸餾水。提出合理假設(shè)假設(shè)1：_；假設(shè)2：_；假設(shè)3：_。設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)實驗過程根據(jù)的實驗方案，進行實驗。請按下表格式寫出實驗操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。實驗操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：步驟2：步

15、驟3：解析：(1)如果催化劑中鐵元素的化合價為2價，當(dāng)加入HNO3后，稀HNO3將Fe2氧化為Fe3，出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象，因此結(jié)論不正確。(2)催化劑中鐵元素存在的價態(tài)情況有：鐵元素的價態(tài)全為3價，鐵元素的價態(tài)全為2價，鐵元素的價態(tài)既有2價又有3價，因此可作這三種假設(shè)。要證明只有2價的鐵元素，可以取樣品，將其溶解在已趕走溶解的O2的稀H2SO4中，然后加入KSCN，若無紅色則證明催化劑中只有Fe2，若出現(xiàn)紅色，則催化劑中只有3價Fe或既有2價又有3價的鐵元素。另取溶液，加入少量KMnO4溶液，若溶液呈紫紅色，則只有3價鐵元素，若溶液紫紅色褪去，則既有2價鐵，又有3價鐵存在。答案：(1)不合理。實驗設(shè)計不合理，因為硝酸會氧化催化劑中可能存在的二價鐵，所以從實驗結(jié)果只能判斷樣品溶解后的溶液中存在三價鐵而不能確定樣品中鐵元素的價態(tài)(2)催化劑中鐵元素全部為3價催化劑中鐵元素全部為2價催化劑中鐵元素同時存在2價與3價實驗操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：用滴管取一定量3 molL1 H2SO