新高考2025屆高考化學小題必練17物質(zhì)的檢驗分離與提純

Page11（新高考）小題必練17：物質(zhì)的檢驗、分別與提純（新高考）小題必練17：物質(zhì)的檢驗、分別與提純主要考查物質(zhì)的檢驗方法和原理、混合物的分別與提純方法、相關試驗操作及其留意事項等。1.【2024年全國卷2】某白色固體混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的兩種組成，進行如下試驗：①混合物溶于水，得到澄清透亮溶液；②做焰色反應，通過鈷玻璃可視察到紫色；③向溶液中加堿，產(chǎn)生白色沉淀。依據(jù)試驗現(xiàn)象可推斷其組成為（）A．KCl、NaClB．KCl、MgSO4C．KCl、CaCO3D．MgSO4、NaCl【答案】B【解析】①混合物溶于水，得到澄清透亮溶液，則不含CaCO3，解除C選項；②做焰色反應，通過鈷玻璃可視察到紫色，可確定含有鉀元素，即含有KCl；③向溶液中加堿，產(chǎn)生白色沉淀，則應含有MgSO4，綜合以上分析，混合物由KCl和MgSO4兩種物質(zhì)組成，選B?！军c睛】常用焰色反應來檢驗鈉元素和鉀元素。2．【2024年山東卷】試驗室分別Fe3+和Al3+的流程如下：知Fe3+在濃鹽酸中生成黃色配離子[FeCl4]?，該配離子在乙醚(Et2O，沸點34.6℃)中生成締合物。下列說法錯誤的是（）A．萃取振蕩時，分液漏斗下口應傾斜向下B．分液時，應先將下層液體由分液漏斗下口放出C．分液后水相為無色，說明已達到分別目的D．蒸餾時選用直形冷凝管【答案】A【解析】A．萃取振蕩時，分液漏斗下口應傾斜向上，A錯誤；B．分液時，密度大的液體在下層，密度小的液體在上層，下層液體由分液漏斗下口放出，下層液體放完后，密度小的上層液體從分液漏斗上口倒出，B正確；C．Fe3+在濃鹽酸中生成黃色配離子，該離子在乙醚中生成締合物，乙醚與水不互溶，故分液后水相為無色，則水相中不再含有Fe3+，說明已經(jīng)達到分別目的，C正確；D．蒸餾時選用直形冷凝管，能使餾分全部轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，而不會殘留在冷凝管中，D正確；答案選A?！军c睛】常見的基本試驗操作的考查，主要對學生的識記、應用的考查。3．【2024年天津卷】檢驗下列物所選用的試劑正確的是（）待檢驗物質(zhì)所用試劑A海水中的碘元素淀粉溶液BSO2氣體澄清石灰水C溶液中的Cu2+氨水D溶液中的NHeq\o\al(+,4)NaOH溶液，潮濕的藍色石蕊試紙【答案】C【解析】A．淀粉溶液可以檢驗碘單質(zhì)，不能檢驗碘元素，故A錯誤；B．能使澄清石灰水變渾濁的氣體可以是二氧化硫或二氧化碳，應當用品紅檢驗二氧化硫氣體，故B錯誤；C．銅離子遇到氨水會先產(chǎn)生氫氧化銅藍色沉淀，接著加氨水會生成四氨合銅離子，檢驗銅離子可以用氨水，故C正確；D．銨根離子遇氫氧化鈉溶液（加熱）生成氨氣，氨氣能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍，不能運用潮濕的藍色石蕊試紙檢驗氨氣，故D錯誤；答案選C?！军c睛】經(jīng)常利用品紅溶液來檢驗二氧化硫氣體。1．中國傳統(tǒng)文化對人類文明貢獻巨大，下列各文獻中所記載的古代化學探討過程或成果不涉及分別提純操作的的是（）A．《本草綱目》“(燒酒)自元時始創(chuàng)其法，用濃酒和精入甑，蒸令氣上……其清如水，味極濃烈，蓋酒露也?！盉．(齊民要術》“凡釀酒失所味者，或初好后動未壓者，皆宜翅(同“回”)作醋?！盋．《開寶本草》“(消石)所在山澤，冬月地上有霜掃取，以水淋汁，后乃煎煉而成?！盌．《本草行義》“取砒之法，將生砒就置火上，以器覆之，令砒煙上飛著覆器，遂凝聚累然下垂如乳，尖長者為勝，平短者次之?！薄敬鸢浮緽【解析】A．由“濃酒和精入甑，蒸令氣上”可知，該過程中所采納的是蒸餾法提高酒精濃度，涉及分別提純操作；B．由“釀酒”、“皆宜翅(同“回”)作醋”可知，其所描述的是酒精轉(zhuǎn)化為醋酸，未涉及分別提純操作；C．由“有霜掃取，以水淋汁，后乃煎煉而成”可知，該過程中所涉及溶解、蒸發(fā)結(jié)晶分別提純操作；D．該過程所描述的是將生砒加熱升華，然后砒煙在容器上凝華，涉及升華、凝華分別提純操作；綜上所述，涉及分別提純操作的是B項，故答案為B。2．“水飛”是傳統(tǒng)中醫(yī)中將不溶的藥材與適量水共研細，取極細藥材粉末的方法?！夺t(yī)學入門》中記載提純銅綠的方法：“水洗凈，細研。水飛去石澄清，慢火熬干。”文中涉及的操作方法是（）A．洗滌、溶解、過濾、蒸發(fā) B．洗滌、溶解、過濾、灼燒C．洗滌、萃取、過濾、蒸餾 D．洗滌、萃取、過濾、蒸發(fā)【答案】A【解析】提純銅綠的方法：“水洗凈，細研，水飛去石澄清，慢火熬干”，可知洗滌后，溶解于水中，過濾后蒸發(fā)，因銅綠加熱灼燒可發(fā)生分解，則不能灼燒，即文中涉及的操作方法是洗滌、溶解、過濾、蒸發(fā)。故答案選：A。3．利用圖中所示裝置及試劑，能達到相應試驗目的的是（）試劑甲試劑乙試驗目的A飽和食鹽水濃硫酸從Cl2和SO2的混合氣體中分別出SO2BNaOH溶液濃硫酸除去乙烷中的H2SC溴水濃硫酸除去C2H4中的CH4DNaOH溶液濃硫酸除去NO2中的NO【答案】B【解析】A．Cl2和SO2的混合氣體在飽和食鹽水中反應生成硫酸和鹽酸，不能分別出SO2，故A不符合題意；B．NaOH溶液與H2S氣體反應，乙烷不和NaOH溶液反應，濃硫酸干燥乙烷氣體，能達到試驗目的，故B符合題意；C．溴水和C2H4反應，不和CH4反應，須要保留的物質(zhì)被反應了，不能達到試驗目的，故C不符合題意；D．2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O，NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，雖然NO已除去，但NO2也被反應了，不能達到試驗目的，故D不符合題意。綜上所述，答案為B?！军c睛】主要涉及物質(zhì)的除雜，一般留意除雜的原則，不能削減被提純的物質(zhì)，不能引入新的雜質(zhì)等。4．從溴水中提取溴，下列方法中最相宜的是（）A．蒸餾B．過濾C．萃取D．結(jié)晶【答案】C【解析】萃取利用溶質(zhì)在不同溶劑中溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一溶劑所組成的溶液中提取出來，溴在水和有機溶劑中溶解度差異較大，可以采納萃取方法。故選C。5．霧霾含有大量的污染物SO2、NO。工業(yè)上變“廢”為寶，汲取工業(yè)尾氣SO2和NO，可獲得Na2S2O3和NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如下(Ce為鈰元素)：下列說法錯誤的是（）A．Na2S2O4中S元素的化合價為+3B．裝置Ⅱ消耗36g水生成4NA個H+(NA代表阿伏伽德羅常數(shù)）C．裝置Ⅲ用甲烷燃料電池進行電解，當消耗24g甲烷時，理論上可再生10molCe4+D．裝置Ⅳ獲得粗產(chǎn)品NH4NO3的試驗操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等?！敬鸢浮緾【解析】A．依據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和等于0，由于Na是+1價，O為-2價，所以Na2S2O4中S元素的化合價為+3，A正確；B．36g水的物質(zhì)的量是2mol，在裝置II中發(fā)生反應：NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NOeq\o\al(?,3)+4H+，NO+H2O+Ce4+=Ce3++NOeq\o\al(?,2)+2H+，可見兩個反應都是消耗1molH2O，會產(chǎn)生2molH+，則反應消耗2molH2O，就產(chǎn)生4molH+，生成H+的數(shù)目等于4NA個，B正確；C．24g甲烷的物質(zhì)的量為n(CH4)=24g÷16g/mol=1.5mol，在堿性甲烷燃料電池中，通入甲烷的電極為負極，失去電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：CH4-8e?+10OH?=COeq\o\al(2?,3)+7H2O，1mol甲烷反應失去8mol電子，則1.5mol甲烷完全反應轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n(e?)=8×1.5mol=12mol，由于在同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，所以當消耗24g甲烷時，理論上可再生12molCe4+，C錯誤；D．由于NH4NO3高溫易分解，因此從溶液中得到粗產(chǎn)品NH4NO3的試驗操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等，D正確；故合理選項是C。6．下列試驗裝置設計正確且能達到目的的是（）A．試驗I：除去Cl2中的HClB．試驗Ⅱ：靜置一段時間，小試管內(nèi)有晶體析出C．試驗III：配制肯定物質(zhì)的量濃度的稀硫酸D．試驗Ⅳ：分別乙酸乙酯-乙醇混合物【答案】B【解析】A．除去Cl2中的HCl可用飽和NaCl溶液洗氣，進氣方向為進步短出，A錯誤；B．濃硫酸具有吸水性，導致飽和硝酸鉀溶液中溶劑削減，因而有硝酸鉀晶體析出，B正確；C．濃硫酸不能在容量瓶中稀釋，應在燒杯中稀釋、冷卻后轉(zhuǎn)移到容量瓶中，C錯誤；D．蒸餾時溫度計水銀球應當放在蒸餾燒瓶支管出口處，D錯誤。答案選B。7．氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅[含有Fe(II)、Mn(II)、Ni(II)等雜質(zhì)]的流程如下：提示：在本試驗條件下，Ni(II)不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2，Mn2+被氧化為MnO2。下列說法正確的是（）A．②中除去的雜質(zhì)離子只有Mn2+B．②中將pH調(diào)的越低，越有利于除去雜質(zhì)離子C．③中過濾得到的濾渣中，主要含有Zn、Fe、NiD．取干燥后的濾餅11.2g，煅燒后可得到產(chǎn)品8.1g，則④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3·Zn(OH)2【答案】D【解析】純化工業(yè)級氧化鋅和稀硫酸反應導致溶液中存在Fe2+、Mn2+、Zn2+和Ni2+，向浸出液中加入適量高錳酸鉀溶液并調(diào)整溶液的pH約為5，Ni(Ⅱ)不能被氧化，F(xiàn)e2+、Mn2+被氧化而被除去，同時溶液中有MnO2生成，過濾后，向濾液中加入Zn過濾，Zn和Ni2+發(fā)生氧化還原反應生成Ni，溶液中存在Zn2+，向濾液中加入碳酸鈉溶液，生成碳酸鋅沉淀，煅燒碳酸鋅沉淀生成ZnO。A．依據(jù)題意，Ni(Ⅱ)不能被氧化，反應②中除掉的雜質(zhì)離子是Fe2+和Mn2+，故A錯誤；B．加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無法除去鐵和錳雜質(zhì)，故B錯誤；C．反應③為鋅與鎳離子的發(fā)生反應得到鋅離子和鎳，反應類型為置換反應；得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有金屬鎳，故C錯誤；D．依據(jù)關系式可知xZnCO3·yZn(OH)2～(x+y)ZnO解得x=y，所以④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3·Zn(OH)2，故D正確；答案選D。8．磷酸鐵鋰是制作電池的材料，其制備過程可以簡化成如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．蒸發(fā)須要的硅酸鹽材料儀器有：燒杯、酒精燈、玻璃棒、泥三角B．反應釜中反應的化學方程式為2H3PO4+Li2CO3=2LiH2PO4+H2O+CO2↑C．分別的操作是過濾D．燒結(jié)窯中氧化鐵與炭黑發(fā)生氧化還原反應【答案】A【解析】A．蒸發(fā)須要的硅酸鹽材料儀器有：蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒，A項錯誤；B．強酸制弱酸原理，反應釜中反應的化學方程式為2H3PO4+Li2CO3=2LiH2PO4+H2O+CO2↑，B項正確；C．最終得到LiH2PO4晶體，分別的操作是過濾，C項正確；D．鐵的化合價下降，燒結(jié)窯中氧化鐵與炭黑發(fā)生氧化還原反應，D項正確；答案選A?！军c睛】坩堝常用于高溫灼燒的操作中。9．用如圖裝置(加熱及夾持儀器已略去)進行的試驗，能達到相應試驗目的的是（）A．檢驗濃硫酸與銅反應后的產(chǎn)物中是否含有Cu2+B．X為碳酸鈉，Y為碳酸氫鈉，推斷碳酸鈉與碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性C．收集NH3并驗證其水溶液呈堿性D．制備少量白色的Fe(OH)2沉淀【答案】D【解析】A．檢驗濃硫酸與銅反應后的產(chǎn)物中是否含有Cu2+，操作錯誤，因為產(chǎn)物中還殘留部分濃硫酸，應當是產(chǎn)物加入水中稀釋，不是向產(chǎn)物中加水，故A錯誤；B．碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定，所以大試管內(nèi)加入碳酸鈉，小試管內(nèi)加入碳酸氫鈉，大試管溫度高，小試管溫度低，碳酸氫鈉受熱分解，而碳酸鈉受熱不分解，才能比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性，故B錯誤；C．收集NH3時，氨氣的密度比空氣密度小，用向上排空氣法，因此收集氨氣的導管是短進長出，故C錯誤；D．制備少量白色的Fe(OH)2沉淀，電解飽和的食鹽水，在陰極產(chǎn)生氫氧根離子，陽極金屬鐵失電子變成二價亞鐵離子，在無氧環(huán)境中，可以制備少量的白色的Fe(OH)2沉淀，故D正確；答案選：D。10．（雙選）下列物質(zhì)中雜質(zhì)（括號內(nèi)為雜質(zhì)）的檢驗試劑、除雜試劑和除雜方法都正確的是（）物質(zhì)及其雜質(zhì)檢驗試劑除雜試劑除雜方法AHCl(Cl2)潮濕的淀粉KI試紙飽和食鹽水洗氣BC2H5OH（H2O）無水硫酸銅粉末生石灰蒸餾CCO2(SO2)品紅溶液飽和碳酸氫鈉溶液洗氣DNH4Cl(I2)淀粉溶液無加熱【答案】BC【解析】A．飽和食鹽水除去的是氯化氫，不能除去氯氣，故A錯誤；B．無水硫酸銅遇水變?yōu)樗{色，可以檢驗水的存在，生石灰與水反應生成氫氧化鈣，然后蒸餾即可得到無水乙醇，故B正確；C．碳酸氫鈉溶液不汲取二氧化碳，故C正確；D．氯化銨加熱分解生成氨氣和氯化氫，不能除去碘，故D錯誤；故選BC?！军c睛】明確物質(zhì)的性質(zhì)差異是解答的關鍵，留意物質(zhì)提純的原則：不增、不減、易復、易分。所謂不增，不引進新的物質(zhì)；不減指不能損耗或削減被提純的物質(zhì)；易復指被提純物質(zhì)轉(zhuǎn)化后易復原；易分指易使雜質(zhì)與被提純的物質(zhì)分別。11．（雙選）下列操作能達到試驗目的的是（）目的操作A除去苯中少量的苯酚加入適量NaOH溶液，振蕩、靜置、分液B證明酸性：碳酸>苯酚將鹽酸與NaHCO3混合產(chǎn)生的氣體干脆通入苯酚鈉溶液C除去堿式滴定管膠管內(nèi)的氣泡將尖嘴垂直向下，擠壓膠管內(nèi)玻璃球?qū)馀菖懦鯠配制用于檢驗醛基的氫氧化銅懸濁液向試管中加入2mL10%NaOH溶液，再滴加數(shù)滴2%CuSO4溶液，振蕩【答案】AD【解析】A．苯酚可與氫氧化鈉溶液反應生成可溶于水的苯酚鈉，最終與苯混合后互不相溶，分層，該操作能達到試驗目的，故A正確；B．鹽酸易揮發(fā)，若將鹽酸與碳酸氫鈉溶液混合產(chǎn)生的氣體干脆通入苯酚鈉，可能揮發(fā)的HCl會與苯酚鈉反應生成常溫下難溶于水的苯酚，不能證明是二氧化碳與其發(fā)生的反應，達不到試驗目的，應當先除去二氧化碳中可能揮發(fā)的HCl再進行試驗操作，故B錯誤；C．除去堿式滴定管膠管內(nèi)氣泡時，尖嘴不應當垂直向下，應向上擠壓橡膠管，利用空氣排出，該試驗操作達不到試驗目的，故C錯誤；D．為檢驗醛基，配制氫氧化銅懸濁液時，堿需過量，保證醛基是在堿性條件下發(fā)生反應，該操作可達到試驗目的，故D正確；答案選AD。12．（雙選）用鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)制備超順磁性（平均直徑25nm）納米Fe3O4的流程示意圖如圖：下列敘述不正確的是（）A．常用熱的Na2CO3溶液除去鋼鐵表面的油污B．步驟②中，主要反應的離子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+C．步驟④中，應加入過量的H2O2D．步驟⑤中，得到的Fe3O4粒子，是一種膠體【答案】CD【解析】鐵泥（主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe）與稀鹽酸反應得到的濾液A溶質(zhì)為氯化鐵、氯化亞鐵、過量的稀鹽酸，加入鐵粉還原鐵離子：2Fe3++Fe=3Fe2+，過濾過量的鐵，濾液B的溶質(zhì)為氯化亞鐵，加入氫氧化鈉溶液，生成Fe(OH)2渾濁液，向渾濁液中加入雙氧水氧化：2Fe(OH)2+H2O2=2FeOOH+2H2O，反應完成后需再加熱一段時間除去剩余H2O2，再與氯化亞鐵加熱攪拌發(fā)生反應：2FeOOH+Fe2++2OH?=Fe3O4+2H2O，過濾、洗滌、干燥得產(chǎn)品Fe3O4，以此解答該題。A．鋼鐵表面的油污在堿性條件下可以發(fā)生水解反應，Na2CO3是強堿弱酸鹽溶液，顯堿性，熱的Na2CO3溶液可以讓油脂水解，水解是吸熱的，溫度上升，水解平衡向吸熱的方向移動，水解效果越好，選項A正確；B．濾液A溶質(zhì)為氯化鐵、氯化亞鐵、過量的稀鹽酸，加入鐵粉還原鐵離子和反應過量的鹽酸：2Fe3++Fe=3Fe2+，選項B正確；C．步驟④中，防止其在步驟⑤中接著氧化+2價鐵元素，反應完成后需再加熱一段時間除去剩余H2O2，故不要加入過量的H2O2，選項C不正確；D．超順磁性的Fe3O4粒子平均直徑25nm，屬于純凈物而不是膠體，選項故D不正確；答案選CD。13．（雙選）下列操作不能達到試驗目的的是（）目的操作A證明草酸是二元酸用已知濃度的NaOH溶液滴定肯定體積已知濃度的草酸溶液B除去甲烷中的少量乙烯將氣體通過酸性高錳酸鉀溶液，再通過濃硫酸C檢驗綠礬是否氧化取少量綠礬溶于蒸餾水，再加入K3[Fe(CN)6]溶液D鑒別1-丙醇和2-丙醇做核磁共振氫譜【答案】BC【解析】A．用已知濃度的NaOH溶液滴定肯定體積已知濃度的草酸溶液，可依據(jù)消耗的NaOH溶液的體積來計算出NaOH與草酸的化學計量數(shù)，從而可得出草酸是否為二元酸，故A不選；B．乙烯能被酸性高錳酸鉀氧化成二氧化碳和水，二氧化碳既不溶液濃硫酸也不與農(nóng)濃硫酸反應，則產(chǎn)生的二氧化碳不能被除去，故選B；C．綠礬為十二水硫酸亞鐵，溶液水后含亞鐵離子，亞鐵離子能與K3[Fe(CN)6]反應生成藍色沉淀，但若只有部分被氧化，同樣也有該試驗現(xiàn)象，則不能用K3[Fe(CN)6]檢驗明礬是否變質(zhì)，故選C；D．1-丙醇和2-丙醇的H原子所在環(huán)境不同，在核磁共振氫譜圖中的汲取峰也就不同，故D不選。答案選BC【點睛】檢驗某種物質(zhì)是否變質(zhì)，應當檢測的是假如變質(zhì)后產(chǎn)生的離子，依據(jù)其選擇相應的試劑。14．化工催化劑中往往含有大量有用成分，其回收利用具有重要意義。以某種廢鎳催化劑(主要成分為NiCO3和SiO2，含少量Fe2O3、Cr2O3)為原料制備硫酸鎳和重鉻酸鉀晶體的工業(yè)流程如圖：已知：①NiS、Ni(OH)2、Cr(OH)3均難溶于水；②Cr(OH)3是兩性氫氧化物，堿性溶液中以Cr(OH)eq\o\al(?,4)形式存在，酸性溶液中以Cr3+形式存在；③Ni(OH)2能溶于氨水生成[Ni(NH3)6]2+。依據(jù)上述信息回答下列問題：（1）濾渣I和濾渣II的主要成分分別為、。（2）“堿析”中Cr元素轉(zhuǎn)化的離子反應方程式為。（3）“氧化I”的離子方程式為。（4）進行“氧化II”時，所加KMnO4溶液須過量，緣由是。（5）“系列操作b”包括___、___、過濾、洗滌、干燥。為了削減K2Cr2O7晶體的損耗，最好選用下列物質(zhì)中的___作洗滌劑。A．酒精B．飽和氯化鈉溶液C．20℃蒸餾水D．40℃蒸餾水【答案】（1）SiO2Fe(OH)3Cr3++3OH?=Cr(OH)3↓和Cr(OH)3+OH?=Cr(OH)eq\o\al(?,4)3NiS+8H++8NOeq\o\al(?,3)=3Ni2++3SO