2019高考化学总复习第十章化学实验课时作业30物质的分离提纯和检验新人教版201810243280.wps

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1、课时作业 3030 物质的分离、提纯和检验 一、选择题 1下列实验操作的描述符合实验事实的是( ) A进行蒸馏操作时，使冷却水从冷凝管下口流出 B用四氯化碳萃取碘水中的碘时，将碘的四氯化碳溶液从分液漏斗下口放出 C分馏时，温度计的水银球插入液面以下 D除去粗盐中的 Ca2和 SO24 ，BaCl2溶液可在 Na2CO3溶液之后加入 解析：冷凝管中冷却水的流向应是“下进上出”，A 项错误；由于碘的四氯化碳溶液的密 度大于水的密度，处于下层，故应从分液漏斗下口放出，B 项正确；分馏时的温度计所测温度 为进入冷凝管蒸气的温度，故应使温度计水银球位于支管口处即可，C 项错误；粗盐提纯时， 由于 Na2

2、CO3溶液的作用是除去 Ca2和过量的 Ba2，故应先加 BaCl2溶液后加 Na2CO3溶液，D 项错误。 答案：B 2只用一种试剂，可区别 NaHSO4、AlCl3、NH4NO3、MgSO4四种溶液，这种试剂可以是( ) A稀盐酸 B烧碱溶液 CAgNO3溶液 DBaCl2溶液 解析：这种试剂可以是烧碱溶液，在四种溶液中分别滴加烧碱溶液，无现象的是 NaHSO4； 开始有白色沉淀，后沉淀消失的是 AlCl3；加热有刺激性气味的气体生成的是 NH4NO3；有白色 沉淀，且沉淀不消失的是 MgSO4溶液。 答案：B 3向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是( ) 选项

3、 操作 现象 结论 A 滴加 BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有 SO24 B 滴加氯水和 CCl4，振荡、静置 下层溶液显紫色 原溶液中有 I 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反 C 火焰呈黄色 原溶液中有 Na，无 K 应 滴加稀 NaOH 溶液，将湿润红色石 原溶液中无 NH4 D 试纸不变蓝 蕊试纸置于试管口 解析：能与 BaCl2溶液反应生成白色沉淀的除了 SO24 以外，还可以是 SO23 、CO23 和 Ag 等，A 不正确；CCl4的密度大于水的，而单质碘易溶于有机溶剂中，溶液显紫色说明有单质碘 1 生成，所以原溶液中的 I被氯水氧化成单质碘，B 正确；因为在观察钾元素的焰色反

4、应时， 需要透过蓝色的钴玻璃滤去黄光，而在实验中并没有透过蓝色的钴玻璃观察，所以不能排除K， C 不正确；由于氨气极易溶于水，因此如果铵盐和强碱在稀溶液中反应且不加热时，产生的氨 气不会挥发出来，红色石蕊试纸就不会变蓝色，D 不正确。 答案：B 4下列有关除杂的实验操作合理的是( ) A除去 CO2中混有的少量 CO：通入适量 O2后点燃 B除去 O2中少量 N2：使气体通过炽热的铜粉 C除去石英中少量碳酸钙：用稀盐酸溶解后过滤 D除去氧化钠固体中少量的纯碱：加入足量 CaCl2溶液，过滤、蒸发、结晶 解析：CO2中通入适量 O2，少量 CO不能燃烧，A 错误；将 O2和 N2通过炽热的铜粉，

5、这样 参加反应的将是 O2，B 错误；碳酸钙与稀盐酸反应，石英即二氧化硅不与稀盐酸反应，再过滤， 这样就可以除掉石英中的碳酸钙，C 正确；氧化钠会与 CaCl2溶液中的水反应，D 错误。 答案：C 5下列除去杂质的方法中正确的是( ) 除去乙烷中少量的乙烯：通入适量 H2，加催化剂反应 除去乙酸乙酯中少量的乙酸：用饱和碳酸钠溶液洗涤、分液、干燥、蒸馏 除去硝基苯中少量的 NO2：滴入适量的 NaOH 溶液后，过滤 除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏 除去蛋白质中少量离子：用半透膜，渗析 A B C D 解 析：乙烯与氢气发生加成反应，乙烷中易引入新杂质氢气，不符合除杂的原则，应利 用溴水

6、，洗气除杂，错误；乙酸与碳酸钠反应后，与乙酸乙酯分层，然后分液、干燥、蒸馏 可除杂，正确；NO2与 NaOH 反应后，与硝基苯分层，然后分液可除杂，错误；乙酸与 CaO 反应后，增大与乙醇的沸点差异，然后蒸馏可除杂，正确；离子可透过半透膜，而蛋白质不 能，正确。 答案：C 6下列依据相关实验得出的结论正确的是( ) A向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液一定是 碳酸盐溶液 B用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液 C将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯 D向某溶液中滴加 KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显血红色，

7、该溶液中一定含 Fe2 2 解 析：A 项，某溶液中加入稀盐酸，产生的气体使澄清石灰水变浑浊，该气体可能为 CO2、 SO2或二者的混合物，该溶液中可能含有 CO23 、HCO3、SO23 、HSO3等离子，不能据此确定该 溶液中是否含有碳酸盐；B 项，取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，说明该溶液中含有 Na，可能为钠盐溶液，也可能为 NaOH溶液；C 项，溴水具有强氧化性，某些还原性气体(如 SO2等)、不饱和烃(如乙烯、乙炔等)、醛类蒸气(如乙醛等)都能与溴水发生反应而使其褪色； D 项，某溶液中滴加 KSCN溶液，溶液不变色，说明该溶液中不含 Fe3；滴加氯水后溶液显红 色，说明有

8、Fe3生成，从而推知该溶液中一定含 Fe2。 答案：D 7根据下列实验事实得出的结论正确的是( ) 通入品红溶液 A气体 品红溶液褪色； 结论：原气体一定是 SO2 点燃 通入BaOH2溶液 B气体 气体 白色沉淀； 结论：原气体一定是烃 打开瓶盖 用蘸有浓氨水的 C某溶液 冒白雾 白烟； 玻璃棒靠近 结论：原溶液一定是浓盐酸 滴加淀粉溶液 D某有色溶液 蓝色； 结论：原溶液中一定含有 I2 解析：A 项中 O3、Cl2、NO2等都能使品红溶液褪色；B 项中 H2S、CxHy、HCHO都可出现此现 象；C 项中浓 HNO3等也有此现象。 答案：D 8某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，

9、现设计一实验方案，既除去杂质， 又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表 格中各步实验。 选择试剂 Na2CO3溶液 实验操作 加热 下列试剂或操作不合理的是( ) A试剂为 Ba(OH)2溶液 B操作为结晶 C操作为过滤 D试剂为稀 HNO3 解析：根据题意，选择 Ba(OH)2溶液除去 SO24 、NH4和 HCO3，NH3H2O 通过加热除去， 操作为加热。过量的 Ba2用 Na2CO3溶液除去，过量的 OH和 CO23 用硝酸除去，则操作为 过滤，试剂为稀 HNO3。 答案：B 3 9利用实验器材(规格和数量不限)，能完成相应实验的一项是( )

10、 A烧杯、玻璃棒、蒸发皿 硫酸铜溶液的浓缩结晶 B烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸 用盐酸除去硫酸钡中的少量碳酸钡 C烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶 用固体氯化钠配制 0.5 mol/L的溶液 D烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗 用溴水和 CCl4除去 NaBr溶液中的少量 NaI 解 析：硫酸铜溶液的浓缩结晶需要用到酒精灯，A 错误；用盐酸除去 BaSO4中的少量 BaCO3 需要进行过滤，要用到漏斗，B 错误；用固体 NaCl配制溶液，需要用到托盘天平称量固体，C 错误；用溴水和 CCl4除去 NaBr溶液中的少量 NaI，需要先滴加溴水，除去碘化钠，然后通过 萃取、分液操作，用到的仪器有烧杯

11、、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗，D 正确。 答案：D 10下列实验所用试剂、现象和结论均正确的是( ) 序号 相关实验 试剂 现象和结论 鉴别 K2CO3和 Na2SO3 稀硫酸、澄清石灰水 产生使澄清石灰水变浑浊 的无色无味气体的是 K2CO3 鉴别 NO2和 Br2蒸气 湿润的淀粉KI 试纸 试纸变蓝色的是 Br2蒸气 鉴别葡萄糖和蔗糖 新制 Cu(OH)2悬浊液 有砖红色沉淀产生的是葡 萄糖 鉴别 AlCl3溶液和 MgCl2溶 先产生白色沉淀，然后沉 氨水 液 淀又消失的是 AlCl3溶液 A B C D 解 析：CO2与 SO2均能使澄清的石灰水变浑浊，但 SO2有刺激性气味，而 CO

12、2无味，正确； NO2和 Br2蒸气均具有氧化性，都能使湿润的淀粉KI 试纸变蓝，错误；蔗糖分子中不含醛基， 不能与新制 Cu(OH)2悬浊液反应，而葡萄糖分子中含有醛基，与新制 Cu(OH)2悬浊液反应时生 成砖红色的 Cu2O，正确；Al(OH)3不能溶解在弱碱氨水中，错误。 答案：A 11下列有关实验操作、现象和结论正确的是( ) 选项 实验操作 现象 结论 将某气体通入 溶液由浅绿 该气体中一 A FeCl2溶液中 色变为黄色 定含有 Cl2 将某气体通入 该气体中一 B 品红溶液褪色 品红溶液中 定含有 SO2 将某气体通过灼 该气体中一 C 粉末由黑变红 热的 CuO 粉末 定含有

13、 H2 D 向某溶液中滴 先产生白色沉 该溶液中一 4 加 NaOH 溶液 淀，后沉淀溶解 定含有 Al3 解析：A 项中气体还可能是 O2、O3、NO2等；B 项中气体还可能是 Cl2、O2等；C 项中还可 能是 CO。 答案：D 12某无色溶液中可能含有 Na、K、Fe3、NH4、Cu2、SO24 、SO23 、CO23 、Cl、Br 这几种离子的若干种，依次进行下列实验，观察到的现象记录如下。 pH 试纸检验，溶液的 pH7 取少量原溶液，向溶液中加入过量的 BaCl2和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成 另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水，无气体产生，再加入 CCl4振荡，静置后 CCl

14、4 层呈橙色，用分液漏斗分液 向分液后的水溶液中加入 Ba(NO3)2溶液和 HNO3溶液，有白色沉淀产生，过滤 在滤液中加入 AgNO3和 HNO3的混合溶液，有白色沉淀产生 则关于原溶液的判断中不正确的是( ) A肯定存在的离子是 Na、K、SO23 、Br B肯定不存在的离子是 Fe3、Cu2、NH4、SO24 、CO23 C无法确定原溶液中是否存在 Cl D若步骤改用 BaCl2溶液和盐酸的混合溶液，对溶液中离子的判断也无影响 解 析：根据溶液无色和溶液显碱性，可知一定不含 Fe3、Cu2、NH4；根据可以判断一 定不含 SO24 ；根据可以判断一定不含 CO23 ，但一定含有 Br；

15、根据可以判断该沉淀为 BaSO4，由于一定不含 SO24 ，故可判断一定含有 SO23 ；根据无法判断是否含有 Cl，因为 中加入氯水时引入了 Cl，C 正确；根据电荷守恒，原溶液中 Na、K至少含有一种，因此肯 定存在的离子是 SO23 、Br，A 错误；肯定不存在的离子是 Fe3、Cu2、CO23 、SO24 、NH4，B 正确；若步骤改用 BaCl2和盐酸，因中 SO23 被氧化为 SO24 ，则仍会产生 BaSO4沉淀，故 能确定含有 SO23 ，D 正确。 答案：A 二、非选择题 13 .从海水中得到的粗食盐水中常含 Ca2、Mg2、SO24 ，需要分离提纯。现有含少量 CaCl2、

16、MgSO4的粗食盐水，在除去悬浮物和泥沙之后，要用 4 种试剂盐酸、 Na2CO3、 NaOH、BaCl2来除去食盐水中 Ca2、Mg2、SO24 。提纯的操作步骤和加入试剂的情况如图： 5 图中 a、b、c、d 分别表示上述 4 种试剂中的一种，试回答： (1)沉淀 A 的名称是_。 (2)试剂 d 是_；判断试剂 d 已经足量的方法是_。加入 适 量 d 后 溶 液 中 发 生 的 化 学 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _ _。 (3)现有下列仪器，过滤出沉淀 A、B、C、D 时必须用到_(填序号)，仪器的名称 是_。 .海水蒸馏是由海水获得淡水的常用方法之一，在实验室里组成一套蒸馏

17、装置肯定需要 上述仪器中的一部分，则正确的是_(填序号)。 .海带等藻类物质经过处理后，可以得到碘水，欲从碘水中提取碘，需要上述仪器中的 _(填序号)，该仪器名称为_，向该碘水中加入四氯化碳以提取碘单质的实验操 作为_。 解析：.镁离子用氢氧根离子沉淀除去，硫酸根离子用钡离子沉淀除去；至于先除镁离 子，还是先除硫酸根离子都行；钙离子用碳酸根离子沉淀除去，但是加入的碳酸钠要放在加入 的氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，离子都沉淀了，再进行过滤，最后再加 入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子。(1)4种试剂盐酸、Na2CO3、NaOH、 BaCl2来除去食盐水中 Ca2、Mg2、

18、SO24 ，加入试剂的顺序是或，沉淀 A 6 为硫酸钡或氢氧化镁。(2)试剂 d 是盐酸，盐酸可以和碳酸根离子反应生成水以及二氧化碳， 当不再产生二氧化碳时，证明盐酸已经过量；加入盐酸后发生反应的离子方程式为：CO23 2H =CO2H2O，OHH=H2O。(3)过滤实验用到的仪器：漏斗、玻璃棒、烧杯等，根据实验 装置，过滤出沉淀时必须用到漏斗，仪器为圆底烧瓶。 .蒸馏装置需要的仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、单孔塞、冷凝管、牛角管、锥形瓶，图 中符合的仪器为。 .从碘水中提取碘，采取萃取分液操作，使用的萃取剂是四氯化碳，使用的仪器是分液 漏斗。 答案：.(1)硫酸钡或氢氧化镁 (2)盐酸 溶液中不

19、再产生气体 CO23 2H=CO2H2O，OHH=H2O (3) 圆底烧瓶 . . 分液漏斗 萃取分液 14某无色溶液 X，由 Na、Ag、Ba2、Al3、AlO2、MnO4、CO23 、SO24 中的若干种离 子组成，取溶液进行如下连续实验： (1)气体 A 的成分是(填化学式，下同)_，气体 B 的成分是_。 (2)X溶液中一定存在的离子是_。 (3)写出步骤发生反应的所有离子方程式_ _。 (4)写出步骤形成白色沉淀甲的离子方程式_ _。 (5)通过上述实验，溶液 X 中还有未完全确定的离子是_；只要设计一个简单的后 续 实 验 就 可 以 确 定 该 离 子 是 否 存 在 ， 该 方

20、 法 是 _ _(简述所加试剂及理由)。 7 解析：该无色溶液中一定不含 MnO4；加入过量盐酸生成气体，说明溶液中肯定有 CO23 ， 则肯定无 Ag、Ba2、Al3，溶液呈电中性则一定有 Na，气体 A 为 CO2；溶液 中含有 NaCl、HCl，可能含有 Al3、SO24 ，再加入过量碳酸氢铵溶液，产生白色沉淀应为 AlO2与过 量盐酸反应生成的 Al3与 HCO3发生水解相互促进反应而生成的 Al(OH)3，说明 X 中含有 AlO2，溶液 加过量氢氧化钡溶液，放出的气体为 NH3，产生的白色沉淀应为 BaCO3，可能含 有 BaSO4。再加入足量盐酸，看沉淀是否完全溶解，便可确定 X

21、 中是否有 SO24 。 答案：(1)CO2 NH3 (2)CO23 、AlO2、Na (3)CO23 2H=H2OCO2、 AlO24H=Al32H2O (4)Al33HCO3=Al(OH)33CO2 (5)SO24 在沉淀乙中加足量盐酸，若白色沉淀能完全溶解，则 X 中不存在 SO24 ，若不完 全溶解，则存在 SO24 15研究物质的性质时，首先要分离提纯物质，对物质进行分离提纯是化学实验的重要内 容。 .现需要纯净的氯化钠溶液，但实验室中只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体。某 同学设计了一个除去杂质获得纯净氯化钠溶液的实验方案： (1)操作中发生反应的化学方程式是_ _。 (2)操作

22、中 BaCl2溶液能否改用硝酸钡溶液_(填“能”或“不能”)。如果能， 下 一 空 不 需 要 回 答 ； 如 果 不 能 ， 请 说 明 理 由 ： _ _。 (3)操作的目的是_。 (4)操作的目的是_。 .为提纯某 Fe2O3样品(主要杂质有 SiO2、Al2O3)，参照上述实验操作，请设计一种以框 图形式表示的实验方案(注明物质和操作)。 8 解析：.NH4HCO3可通过加热分解而除去；Na2SO4中的 SO24 可通过加入 BaCl2溶液除去。 Ba(NO3)2会引入 NO3杂质。操作加过量 Na2CO3除去过量的 Ba2；加热煮沸除去滤液中溶解 的 CO2和 HCl。 .Fe2O3

23、是碱性氧化物，SiO2是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物，可据此选择 试剂。 答案：.(1)NH4HCO3 = NH3CO2H2O (2)不能 选用 Ba(NO3)2溶液会引入新的杂质离子 NO3 (3)除去过量的 Ba2 (4)除去溶解在溶液中的 CO2气体和 HCl . 16某废液中含有大量的 K、Cl、Br，还有少量的 Ca2、Mg2、SO24 。某研究性学习 小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2)，设计了如下流程图： 9 试剂 a、试剂 b(试剂 b 代表一组试剂)可供选择的范围：饱和 Na2CO3溶液、饱和 K2CO3溶 液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO

24、3)2溶液、H2O2溶液、KMnO4溶液(H)、稀盐酸。 请根据流程图，回答相关问题： (1)试剂 a 应该选用_。 (2)操作的名称是_(填字母)。 A萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶 B萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶 C分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶 D萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶 (3)除去无色液体 中的 Ca2、Mg2、SO24 ，选出试剂 b 所代表的试剂，按滴加顺序依次 是_。 (4)调节 pH的作用是_， 操作方法是_。 (5)操作中用到的瓷质仪器名称是_。 解析：(1)由加入的 CCl4及得到的橙红色液体知，试剂 a 能将 Br氧化为 Br2，试剂 a 应 具有氧化性，

25、所以应选用 H2O2溶液。(2)由流程图知，无色液体 中含有 K、Cl、Ca2、Mg2、 SO24 ，无色液体中只含有 K、Cl，则试剂 b 的作用是除去 Ca2、Mg2、SO24 。操作是 萃取，操作是将互不相溶的两种液体分开分液，操作是将沸点不同的、互溶的两液体 分开蒸馏，操作是将溶液与固体分开过滤，操作是将 KCl 从其水溶液中提取出来 蒸发结晶。(3)由于除杂时除杂试剂需过量，且不能引入新杂质，所以欲除去 Ca2，选用 饱和 K2CO3溶液；欲除去 Mg2，选用 KOH 溶液；欲除去 SO24 ，选用 BaCl2溶液。因此欲除去无 色液体 中的 Ca2、Mg2、SO24 ，只需满足 B

26、aCl2溶液在饱和 K2CO3溶液之前加入即可。(4)由 以上知，无色液体 中还含有杂质离子 CO23 和 OH，所以需用稀盐酸来除去剩余的 OH及 CO23 ，调节 pH7 的操作方法是滴加稀盐酸，无气体产生时，用 pH 试纸测定至 pH7。(5)由 于操作是蒸发结晶，所以该操作用到的瓷质仪器是蒸发皿。 答 案：(1)H2O2溶液 (2)B (3)BaCl2溶液、饱和 K2CO3溶液、KOH 溶液(或 KOH溶液、BaCl2 溶液、饱和 K2CO3溶液或 BaCl2溶液、KOH溶液、饱和 K2CO3溶液) (4)除去剩余的 OH及 CO23 滴加稀盐酸，无气体产生时，用 pH 试纸测定至 pH7 (5)蒸发皿 10