高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第10章 第2講 物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純一卷沖關(guān)的課后練案

【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考化學(xué)總復(fù)習(xí)第10章第2講物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純一卷沖關(guān)的課后練案一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分)1．為確定下列露置于空氣中的物質(zhì)是否變質(zhì)，所選檢驗(yàn)試劑(括號內(nèi)物質(zhì))不能達(dá)到目的的是()A．NaOH溶液[Ba(OH)2溶液]B．FeSO4溶液(KSCN溶液)C．KI溶液(淀粉溶液)D．Na2SO3溶液(BaCl2溶液)解析：A選項(xiàng)中，若NaOH溶液變質(zhì)，必是吸收空氣中的CO2生成Na2CO3溶液，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀。B選項(xiàng)中，若FeSO4溶液變質(zhì)，則被空氣中的氧氣氧化，生成Fe2(SO4)3溶液，滴加KSCN溶液，溶液立即變?yōu)榧t色。C選項(xiàng)中，若KI溶液變質(zhì)，則被空氣中的氧氣氧化為I2，滴加淀粉溶液，溶液立即變藍(lán)色。而D選項(xiàng)中，不管Na2SO3溶液是否變質(zhì)，滴加BaCl2溶液，都會生成白色沉淀。所以只有D選項(xiàng)不能達(dá)到目的。答案：D2．(·徐州檢測)只用試管和膠頭滴管就可以鑒別的下列各組溶液是()①AlCl3溶液和NaOH溶液②Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液③NaAlO2溶液和鹽酸④Al2(SO4)3溶液和氨水⑤AgNO3溶液和氨水A．①③⑤ B．①②③C．②③④ D．③④⑤解析：滿足相互滴加時(shí)現(xiàn)象不同則滿足題意：①中若AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，開始時(shí)有沉淀生成，反之則開始時(shí)無沉淀生成。③中若NaAlO2溶液中逐滴加入鹽酸，開始時(shí)有沉淀生成，反之則開始時(shí)無沉淀生成。⑤中若AgNO3溶液中逐滴加入氨水，開始時(shí)有沉淀生成，反之則開始時(shí)無沉淀生成。故①③⑤正確。而②和④中溶液互滴，現(xiàn)象相同——即開始和整個(gè)過程中都產(chǎn)生白色沉淀。答案：A3．(·鹽城調(diào)研)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得出的結(jié)論正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)論A某物質(zhì)的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍(lán)該物質(zhì)一定是氨氣B某氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)該氣體一定是氯氣C某物質(zhì)的水溶液中加入鹽酸產(chǎn)生無色無氣味氣體該溶液一定含有大量碳酸根離子D向鐵和稀硝酸反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液顯紅色反應(yīng)后溶液中肯定有Fe3＋，可能還有Fe2＋解析：A項(xiàng)，只要是堿性溶液均可；B項(xiàng)，只要是氧化性氣體均可，如NO2、溴蒸氣；C項(xiàng)，HCOeq\o\al(－,3)也可能；D項(xiàng)正確。答案：D4．(·北京石景山模擬)某無色溶液中可能含有①Na＋②Ba2＋③Cl－④Br－⑤SOeq\o\al(2－,3)⑥SOeq\o\al(2－,4)中的若干種，依次進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，且每步所加試劑均過量，觀察到的現(xiàn)象如下。步驟操作現(xiàn)象(1)用pH試紙檢驗(yàn)溶液的pH大于7(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振蕩，靜置CCl4層呈橙色(3)向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3有白色沉淀產(chǎn)生(4)過濾，向?yàn)V液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀產(chǎn)生下列結(jié)論正確的是()A．肯定含有的離子是①④⑤B．肯定沒有的離子是②⑥C．不能確定的離子是①D．不能確定的離子是③⑤解析：用pH試紙檢驗(yàn)溶液的pH＞7，故肯定存在SOeq\o\al(2－,3)，因有SOeq\o\al(2－,3)存在，肯定無Ba2＋，因無Ba2＋，考慮溶液中電荷守恒，肯定存在Na＋；加入氯水，CCl4層呈橙色，肯定存在Br－；加入Ba(NO3)2溶液、稀HNO3有白色沉淀，不能肯定有SOeq\o\al(2－,4)存在，因SOeq\o\al(2－,3)可被氧化成SOeq\o\al(2－,4)；加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀生成，也不能肯定有Cl－，因在(2)中已加入氯水。故肯定有的是：Na＋、Br－、SOeq\o\al(2－,3)，肯定沒有的是：Ba2＋，不能確定的是：SOeq\o\al(2－,4)、Cl－。答案：A5．(·蘭州模擬)a、b、c、d是HCl、BaCl2、AgNO3、Na2CO3四種溶液中的一種，現(xiàn)將它們兩兩混合，現(xiàn)象如下表所示：反應(yīng)物a＋bc＋da＋da＋cb＋d現(xiàn)象白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀無色氣體由上述現(xiàn)象可推知a、b、c、d依次是()A．HCl、BaCl2、AgNO3、Na2CO3B．AgNO3、HCl、Na2CO3、BaCl2C．BaCl2、Na2CO3、AgNO3、HClD．AgNO3、HCl、BaCl2、Na2CO3解析：根據(jù)表格中d與b、a、c的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合Na2CO3溶液與HCl、BaCl2、AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體、白色沉淀、白色沉淀，則d為Na2CO3溶液，b為HCl溶液，根據(jù)表格中a與b的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合HCl溶液只與AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，則a為AgNO3溶液，故c為BaCl2溶液。答案：D6．(·巢湖質(zhì)檢)已知A、B、C、D、E分別為Ca(OH)2、Ca(HCO3)2、HCl、Ba(NO3)2、Na2CO3五種溶液中的一種。現(xiàn)將它們相互反應(yīng)情況列表如下(表中“↓”表示生成沉淀；“↑”表示生成氣體；“—”表示無現(xiàn)象)ABCDEC↓↓—↑—B↓—↓↑↓據(jù)此可判斷C是()A．HCl B．Ca(HCO3)2C．Na2CO3 D．Ba(NO3)2解析：D能與B、C產(chǎn)生氣體，故D為HCl，B、C分別為Ca(HCO3)2、Na2CO3，B能與另三種生成沉淀，而Ca(HCO3)2與Ba(NO3)2不反應(yīng)，即C是Ca(HCO3)2。答案：B7．(·廣州3月)下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是()A．粗鹽提純時(shí)，為了加快過濾速率，可用玻璃棒攪拌漏斗中的液體B．分液操作中，將下層液體放入一燒杯后，再將上層液體繼續(xù)放入另一燒杯中C．蒸發(fā)KNO3溶液時(shí)，當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量晶體時(shí)即停止加熱，用余熱蒸干剩余的水分，獲取KNO3晶體D．蒸餾操作中，溫度計(jì)水銀球部位要插入液面下且不接觸蒸餾燒瓶壁解析：A不能攪拌，B中上層液體應(yīng)從分液漏斗上端口倒出，D中溫度計(jì)水銀球部位應(yīng)位于支管口處。答案：C8．(·江蘇高考，有改動)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理、方法和結(jié)論都正確的是()A．向飽和FeCl3溶液中滴加過量氨水，可制取Fe(OH)3膠體B．取少量溶液X，向其中加入適量新制的氯水，再加幾滴KSCN溶液，溶液變紅，說明X溶液中一定含有Fe2＋C．用CCl4可以萃取溴水中的溴單質(zhì)D．已知Ieq\o\al(－,3)I2＋I(xiàn)－，向盛有KI3溶液的試管中加入適量CCl4，振蕩靜置后CCl4層顯紫色，說明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大解析：本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)，意在考查考生利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、現(xiàn)象得出正確結(jié)論的能力。A項(xiàng)，向飽和氯化鐵溶液中加入過量氨水，得到氫氧化鐵沉淀，故不正確；B項(xiàng)，X溶液中可能不含F(xiàn)e2＋，而含有Fe3＋，應(yīng)該先向X溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，再加入氯水后溶液變紅色才可得出題中結(jié)論；D項(xiàng)，CCl4層顯紫色，表明有I2溶解在CCl4中，不能說明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大，不正確。答案：C9．為了證明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亞鐵銨晶體)的成分中含有NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)和H2O，下列實(shí)驗(yàn)敘述中不正確的是()A．取少量硫酸亞鐵銨晶體放入試管，加熱，試管口有液體生成，則可證明晶體的成分中含有結(jié)晶水B．硫酸亞鐵銨晶體溶于水，得淡綠色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再滴入幾滴新制氯水，溶液變?yōu)榧t色，則可證明晶體的成分中含有Fe2＋C．硫酸亞鐵銨晶體溶于水，加少量稀鹽酸，無現(xiàn)象，再滴入幾滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，則可證明晶體的成分中含有SOeq\o\al(2－,4)D．取少量硫酸亞鐵銨晶體放入試管，加濃NaOH溶液，加熱，試管中濕潤的藍(lán)色石蕊試紙變紅，則可證明晶體的成分中含有NHeq\o\al(＋,4)解析：D項(xiàng)中檢驗(yàn)NHeq\o\al(＋,4)時(shí)，加入NaOH溶液，加熱，能產(chǎn)生NH3，NH3可使試管口濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)色，因?yàn)榘睔庥鏊苌娠@堿性的NH3·H2O，故D不正確。答案：D10．某種氣體可能是由CO、CO2、H2、NH3、HCl和H2O(g)中的一種或幾種組成，使其依次通過下列藥品：①澄清石灰水②Ba(OH)2溶液③濃H2SO4④灼熱的CuO⑤無水CuSO4粉末，結(jié)果觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：①中未見渾濁，②中變渾濁，③中無明顯現(xiàn)象，④中有紅色物質(zhì)產(chǎn)生，⑤中固體變藍(lán)。若以上實(shí)驗(yàn)中，每一步反應(yīng)都充分進(jìn)行，則原混合氣體中()A．一定有CO2和HCl，可能有H2B．一定有H2、CO2和CO，可能有HClC．一定有H2、CO2和HCl，可能有CO和H2O(g)，肯定無NH3D．一定有H2，一定沒有CO解析：氣體通過①②的現(xiàn)象說明氣體中含有HCl和CO2，HCl和CO2在與堿反應(yīng)時(shí)，強(qiáng)酸性氣體HCl先與堿反應(yīng)，氣體中含HCl，一定不含NH3，氣體通過③后，得到的氣體一定是干燥的，此氣體通過灼熱的CuO，有紅色物質(zhì)產(chǎn)生說明氣體中有CO或H2，而得到的氣體再通過無水CuSO4粉末，固體變藍(lán)，說明氣體中含有H2，CO和H2O(g)不能確定。答案：C二、非選擇題(本題包括4小題，共50分)11．(12分)亂扔廢舊電池會導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，一節(jié)廢電池就是一顆“炸彈”。某同學(xué)用廢干電池內(nèi)的黑色固體(可能含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質(zhì))進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：黑色固體eq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(①))溶解eq\o(→,\s\up7(②))過濾eq\o(→,\s\up7(③))固體灼燒(1)上述三步操作中都用到的一種玻璃儀器是________________________________________________________________________。(2)將灼燒后的固體移入試管，滴加雙氧水，能迅速產(chǎn)生一種使余燼的木條復(fù)燃的氣體，由此推斷黑色固體中含有MnO2，它在該反應(yīng)中的作用為____________，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________。MnO2有一定的氧化性，請寫出一個(gè)MnO2作氧化劑的反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________。(3)驗(yàn)證步驟②的濾液中含有NHeq\o\al(＋,4)，下面是某一實(shí)驗(yàn)方案記錄片段．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝簩?shí)驗(yàn)過程：________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生。寫出該實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________。解析：(1)在溶解、過濾、灼燒等操作中，都要用到的玻璃儀器是玻璃棒。(2)MnO2在H2O2的分解中起催化劑的作用。2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑。MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣時(shí)，MnO2作氧化劑：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3)對于NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)，通常采用濃NaOH溶液和紅色石蕊試紙，原理為：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。答案：(1)玻璃棒(2)催化劑2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(合理即可)(3)取適量②的濾液于試管中，加入NaOH的濃溶液，加熱NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O12．(12分)某溶液中可能含有COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)三種離子中的一種或兩種。為探究其組成，取出兩份相同的樣品溶液于試管中，向一份樣品溶液中加入過量的鹽酸，產(chǎn)生無色氣泡；向另一份樣品溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀。請?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)步驟，在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、量筒、集氣瓶、鐵架臺、漏斗、濾紙、酒精燈、1mol·L－1硫酸、2mol·L－1鹽酸、2mol·L－1硝酸、1mol·L－1氯化鋇、澄清石灰水、蒸餾水。完成下列探究過程：(1)提出假設(shè)：假設(shè)1：溶液中只存在COeq\o\al(2－,3)。假設(shè)2：_____________________________________________________________。假設(shè)3：_____________________________________________________________。假設(shè)4：溶液中存在SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)(2)基于假設(shè)4，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，將實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論填在下表中。(可不填滿，也可增加步驟)步驟編號實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論①②③④解析：(1)向一份樣品溶液中加入過量的鹽酸，產(chǎn)生無色氣泡，說明溶液中含有COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)中的一種或兩種；向另一份樣品溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中可能有COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中的一種或兩種。故溶液中離子的存在有四種可能性：①溶液中只存在COeq\o\al(2－,3)；②溶液中存在COeq\o\al(2－,3)和HCOeq\o\al(－,3)；③溶液中存在COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,4)；④溶液中存在HCOeq\o\al(－,3)和SOeq\o\al(2－,4)。(2)欲證明溶液中只有HCOeq\o\al(－,3)和SOeq\o\al(2－,4)，只需要在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上增加一個(gè)排除COeq\o\al(2－,3)存在的實(shí)驗(yàn)即可。故可先向溶液中加入過量的氯化鋇溶液過濾，然后向生成的白色沉淀中滴加過量的鹽酸，觀察沉淀是否溶解，沉淀不溶解，說明原溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)，而無COeq\o\al(2－,3)；向?yàn)V液中加入稀硝酸或稀鹽酸來證明HCOeq\o\al(－,3)的存在。答案：(1)假設(shè)2：溶液中存在COeq\o\al(2－,3)和HCOeq\o\al(－,3)假設(shè)3：溶液中存在COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,4)(2)步驟編號實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論①用膠頭滴管取少量樣品溶液加入試管中，再用膠頭滴管取過量的1mol·L－1氯化鋇溶液并滴加到此試管中，充分反應(yīng)后，靜置，然后過濾，將沉淀和濾液分別裝入另外的兩個(gè)試管中產(chǎn)生白色沉淀②向裝有沉淀的試管中加入過量的2mol·L－1鹽酸沉淀不溶解說明原溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)，而無COeq\o\al(2－,3)③向裝有濾液的試管中加入2mol·L－1鹽酸出現(xiàn)無色氣泡，說明原溶液中含有HCOeq\o\al(－,3)13．(13分)(·巢湖模擬)氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛用途。下圖是模擬工業(yè)制備氫溴酸粗品并精制流程：根據(jù)上述流程回答下列問題：(1)混合①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________________________________________________。(2)混合①中使用冰水的目的是______________________________________________________________________________________________。(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名稱分別是________、________。操作Ⅲ一般適用于分離________混合物。(選填編號)a．固體和液體 b．固體和固體c．互不相溶的液體 d．互溶的液體(4)混合②中加入Na2SO3的目的是________。(5)純凈的氫溴酸應(yīng)為無色液體，但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中制得的氫溴酸(工業(yè)氫溴酸)帶有淡淡的黃色，于是甲乙丙同學(xué)設(shè)計(jì)了簡單實(shí)驗(yàn)加以探究：甲同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)楹現(xiàn)e3＋，則用于證明該假設(shè)所用的試劑為________，若假設(shè)成立，可觀察到的現(xiàn)象為____________。乙同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)開_______，其用于證明該假設(shè)所用的試劑為____________。解析：(1)SO2具有還原性，Br2具有氧化性，能發(fā)生反應(yīng)SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4。(2)降低體系溫度，可以增大SO2氣體在水中的溶解性，同時(shí)防止溴揮發(fā)。(3)操作Ⅱ是分離固體和溶液，采用過濾；操作Ⅲ是分離相互溶解的液體，采用蒸餾的方法。(4)Na2SO3具有還原性，可以將溴單質(zhì)還原為溴離子，從而除去粗品中未反應(yīng)完的溴。(5)Fe3＋、Br2的檢驗(yàn)方法。答案：(1)SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4(2)降低體系溫度，防止溴揮發(fā)，使反應(yīng)完全(3)過濾蒸餾d(4)除去粗品中未反應(yīng)完的溴(5)KSCN溶液溶液變成紅色含有Br2CCl414．(13分)(·寶雞模擬)某礦抽出的廢液中含有大量的K＋、Cl－、Br－，還有少量的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)。某研究性學(xué)習(xí)小組獲取這種廢液來制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴(Br2)，他們設(shè)計(jì)了如下流程：可供試劑a、b的選擇試劑：飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2、KMnO4(H＋)溶液、稀鹽酸。請根據(jù)以上流程，回答相關(guān)問題：(1)試劑a應(yīng)該選用_________________________________________________。(2)操作①、②、③、④、⑤的名稱是________(填字母)。A．萃取、過濾、分液、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶B．萃取、分液、蒸餾、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶C．分液、萃取、過濾、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶D．萃取、分液、分液、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶(3)除去無色液體Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)，選出b所代表的試劑，按滴加順序依次是________(填化學(xué)式)。(4)調(diào)節(jié)pH的作用是__________________________________________________，操作方法是_________