1、(时间60分钟,满分100分)第卷(选择题共36分)一、选择题(共9个小题,每小题只有一个正确答案,每小题4分)1.以下关于纸层析的叙述,错误的是()A.纸层析法适用于分离和检验化学性质十分相近的分子或离子B.用纸层析法可以检验氯化铁溶液中是否混有少量氯化铜C.纸层析法是利用试样中各种离子随展开剂在滤纸上展开的速率不同而形成不同位置的色斑D.为了看到色斑,只有有色离子的检验才可以用纸层析法解析:纸层析能够分离和检验化学性质十分相近的分子或离子,但并不是只有有色离子的检验才可以用纸层析法,无色离子的检验可以先纸层析后再利用显色反应检验。答案:D2.下列各组固体物质中,可按照溶解、过滤、蒸发的实验
2、操作顺序将它们相互分离的是()A.NaNO3和NaClB.MnO2和KClC.CuO和木炭粉D.BaSO4和AgCl解析:由不溶性物质与可溶性物质组成的混合物,可采取溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序进行分离。NaNO3和NaCl都溶于水,CuO和木炭粉都不溶于水,BaSO4和AgCl都既不溶于水也不溶于酸,故选B。答案:B3.如图实验装置不用于分离物质的是()解析:本题通过几种实验装置的示意图,直观地考查了常见的物质分离方法。A中是配制一定物质的量浓度的溶液时溶液的转移装置,不能用于物质的分离;B为过滤装置,用于过滤分离固体和液体;C为蒸馏装置,用于分离液态混合物;D为渗析装置,用于提纯胶体。答
3、案:A4.在高温下某溶液中,溶解硝酸钾、氯化钠均达饱和,冷却析出晶体的成分是()A.纯硝酸钾晶体B.大量硝酸钾晶体,少量氯化钠C.等量的硝酸钾和氯化钠D.大量氯化钠,少量硝酸钾解析:硝酸钾的溶解度随温度的变化较大,氯化钠的溶解度随温度的变化不大。因此,冷却硝酸钾、氯化钠的饱和溶液,析出晶体的成分是大量硝酸钾晶体、少量氯化钠。结晶法可分离溶解度不同的两种物质。答案:B5.为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分离方法不正确的是()序号被提纯的物质除杂试剂分离方法A碳酸氢钠粉末(Na2CO3)H2O、CO2加热结晶B氯化钾溶液(FeCl3)氢氧化钾溶液过滤C乙烷气体(乙烯)溴水洗
4、气D二氧化碳(二氧化硫)饱和NaHCO3溶液洗气解析:碳酸氢钠粉末中含Na2CO3,先把其用水溶解后再通入过量的CO2,使Na2CO3转化成NaHCO3,然后在降温的情况下自然结晶,不能加热结晶,要防止NaHCO3受热分解生成Na2CO3,所以A错;B项中加入适量氢氧化钾溶液,把FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀,再过滤;C气体中乙烯能与溴水中的溴反应,而乙烷不能,所以可通过洗气除去杂质;D项中SO2能与NaHCO3反应放出CO2,所以通过洗气就可除掉。答案:A6.下列实验能达到目的的是()A.在容量瓶中加入一定体积的水,再加入浓硫酸配制准确浓度的稀硫酸B.用稀硫酸和锌粒反应制氢气时加入少许硫
5、酸铜以加快反应速率C.用玻璃棒搅拌漏斗中的液体以加快过滤速率D.加入盐酸以除去硫酸钠中的少量碳酸钠杂质解析:有精密刻度的仪器,如容量瓶、量筒等不能作为稀释或反应的容器;为加快过滤速率可先过滤清液,再过滤浊液,但不能在过滤器中搅拌,这样会减慢甚至弄破滤纸;D项除去了CO32-但引入了Cl-;B项因形成了原电池,加快了制取氢气的速率。答案:B7.联合制碱法中关键的一步是把NH4Cl从几乎饱和的NaHCO3溶液中分离出来,为此根据NaCl和NH4Cl溶解度的差异,向混合溶液中通入某种气体,同时加入磨细的食盐,可析出不夹带NaHCO3的NH4Cl。NaCl和NH4Cl共同存在时的溶解度曲线如图所示,则
6、正确的操作是()选项通入气体温度控制ACO23040 BCO2010 CNH33040 DNH3010 解析:在一定条件下向含有大量NH4Cl的NaHCO3溶液中通氨气,并加入NaCl粉末,是为了增大NH4+和Cl-的浓度,使NH4Cl更多地析出。同时选择NH4Cl溶解度较小、NaCl溶解度较大的条件。答案:D8.除去食盐中混有的少量碘化钠杂质应采用的方法是()A.加入AgNO3溶液后加热蒸干B.加入适量盐酸后加热蒸干C.加水溶解后通入适量氯气再加热蒸干D.加水溶解后滴入适量溴水再加热蒸干解析:除杂要求既把杂质除去,又不能引入新的杂质,且原物质不能被破坏。可加入氧化剂,将I-氧化为I2,然后加
7、热蒸干即可。但根据除杂原则,不可引入新杂质,故氧化剂选氯气,而不选溴水。答案:C9.过氧化氢的沸点比水高,但受热容易分解。某试剂厂制得7%8%的过氧化氢溶液,再浓缩成30%的溶液时,可采用的适宜方法是()A.常压蒸馏B.减压蒸馏C.加生石灰常压蒸馏D.加压蒸馏解析:液态物质的沸点与压强有关,减小压强,能降低其沸点,这样就能在温度不高的情况下使水蒸发而H2O2又不会分解。要从混合液中分离出受热易分解的液体物质,一般采用减压蒸馏或减压分馏。答案:B二、非选择题(本题包括5小题,共64分)10.(8分)在中学化学实验中学过的可用于分离或提纯物质的方法很多,如重结晶、过滤、盐析请将分离或提纯下列各混合
8、物最适宜方法的名称填到横线上。(1)除去生石灰中混有的石灰石:。(2)除去碘中混有的碘化钠固体:。(3)除去乙醇中溶解的少量食盐:。(4)除去Fe(OH)3胶体中混有的Cl-:。解析:本题主要考查学生对几种常见化合物的性质(包括杂质性质)及物质的分离提纯方法的掌握程度。对分离提纯方法和试剂的选择要具体问题具体分析,总的原则是:除杂质要完全;不引入新杂质;被提纯物质损失少;方法尽量简便。因此,在(1)中选用加热分解的方法将石灰石高温分解为二氧化碳,由于二氧化碳挥发掉,从而除去了生石灰中的CaCO3。(2)中利用碘具有升华的性质,使其与碘化钠固体分离,达到提纯的目的。(3)利用乙醇具有固定的沸点,
9、且沸点较低(78 ),而NaCl难挥发,用蒸馏的方法将乙醇蒸出(收集78 的馏出物),则NaCl留在水溶液中,达到分离的目的。(4)利用胶体微粒较大,不能透过半透膜的微孔,而溶液里的溶质的离子或分子(如Cl-)可以透过半透膜这一差别,将混有Cl-的Fe(OH)3胶体放入半透膜袋中,并把它悬挂在盛有蒸馏水的烧杯里,用渗析的方法,达到除去Fe(OH)3胶体中Cl-的目的。答案:(1)加热(2)升华(3)蒸馏(4)渗析11.(12分)(1)进行下面的实验,必须用到下列何种仪器,请用该仪器的名称填空:欲干燥NH3需使用仪器;欲分离互不相溶的两种液态物质,须使用;欲分离液态混合物中沸点不同的组分,须使用
10、;欲分离浮于液体中的固体物质,须使用。(2)物质的分离是化学研究中常用的方法,填写下列物质分离时需使用的方法(不必叙述操作细节)。两种互不相溶的液体的分离。固体和液体的分离。含固体溶质的溶液中除去部分溶剂。胶体中分离出可溶电解质。几种沸点相差较大的互溶液体的分离。根据两种物质在水中溶解度的不同,提纯物质。根据物质在不同溶剂中溶解度的不同,将物质从溶解度较小的溶剂中提取到溶解度较大的溶剂中。解析:(1)题是对几种常见仪器的名称及主要用途的考查。(2)题是对分离物质的几种常用方法:过滤、蒸发、分液、渗析、蒸馏(或分馏)、结晶、萃取等原理的考查。要熟悉这些方法的原理和使用条件,如蒸馏:物理方法,根据
11、物质的沸点不同,将物质由液态变成气态加以分离。结晶:物理方法,根据溶质的溶解度随温度或溶剂量的改变而改变,将溶质从溶液中析出。萃取:根据物质在不同溶剂中溶解度的不同,将物质从溶解度较小的溶剂中提取到溶解度较大的溶剂中。答案:(1)干燥管分液漏斗蒸馏烧瓶、酒精灯漏斗(2)分液过滤蒸发渗析蒸馏(或分馏)结晶萃取12.(14分)甲基橙和酚酞在水中和有机溶剂中的溶解度不同,当溶剂沿滤纸流经混合物样点时,甲基橙和酚酞会以不同的速率在滤纸上移动,从而达到分离的目的。某校化学兴趣小组拟通过该原理将甲基橙和酚酞从混合溶液A中分离开来:步骤:把0.1 g甲基橙和0.1 g酚酞溶解在10 mL 60%的乙醇溶液里
12、,配制混合溶液A;另将10 mL乙醇和4 mL浓氨水充分混合,配成混合溶液B。步骤:在一张圆形滤纸中心扎一小孔,将细纸芯插入滤纸中央(如图)。在距滤纸中心约1 cm的圆周上,选择三个点,分别用毛细管将A溶液在该三点处点样。步骤:将滤纸覆盖在盛有B溶液的培养皿上,使滤纸芯与溶液接触,放置一段时间,点样逐渐向外扩散,形成黄环。步骤:待黄环半径扩散到滤纸半径的1/2时,取下滤纸,等滤纸稍干后,喷上饱和Na2CO3溶液,通过现象判断分离的效果。试回答下列问题:(1)本实验采用的分离方法叫,若分离淀粉胶体与氯化钠的混合液,则可选用法。(2)步骤中若在滤纸上事先做点样位置标记,宜选用笔(填“钢”或“铅”)
13、。(3)步骤中喷洒Na2CO3溶液后,能观察到的现象是,这说明实验中(填“甲基橙”或“酚酞”)在滤纸上移动速率更快。(4)他们可以通过来判断分离的效果。解析:(1)由题给信息可知该实验采用的分离方法是纸层析法。分离淀粉胶体和NaCl的混合溶液常选用渗析法。(2)钢笔中的墨水会对该实验造成干扰,因此做点样位置标记时,应选用铅笔。(3)Na2CO3溶液显碱性,酚酞试液遇碱液变红,甲基橙遇碱液变黄色。(4)通过色斑间的距离大小,可判断出分离的效果。答案:(1)纸层析法(或色谱法)渗析(2)铅(3)内部为黄环,外部为红环酚酞(4)色斑间的距离大小13.(14分)柴达木盆地有富足得令人惊讶的盐矿资源。液
14、体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:请根据以上流程,回答相关问题:(1)操作的名称是;操作的名称是。(2)参照下图溶解度曲线回答,固体A是(写化学式);固体B是(写化学式);欲得到较纯的固体B需用少量的(填“热水”或“冷水”)洗涤固体。(3)操作是实验室常用的过滤方法减压过滤(俗称抽滤或吸滤)。请写出右图中减压过滤常用的两种仪器名称:;请问这种过滤方法其优点是。解析:用盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等)来
15、制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),应首先用氯气置换出单质溴:2Br-+Cl2Br2+2Cl-。然后进行萃取(操作)和分液(操作)操作,得到橙红色的溴的四氯化碳溶液,再通过操作(蒸馏)得到深红棕色液体溴。无色溶液经过蒸发结晶、过滤后得到的固体A为MgSO4,高温滤液经冷却结晶、减压过滤得到的固体B为KCl。减压过滤(俗称抽滤)常用的两种仪器名称是吸滤瓶、布氏漏斗。减压过滤优点是加快过滤速率,使得到的晶体更干燥。答案:(1)萃取分液(2)MgSO4KCl冷水(3)吸滤瓶布氏漏斗加快过滤速率,使得到的晶体更干燥14.(16分)MnO2是一种重要的材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研
16、究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验,其流程如下:(1)第步加稀硫酸时,粗MnO2样品中的(写化学式)转化为可溶性物质。(2)将第步反应的离子方程式配平:+ClO3-+MnO2+Cl2+。(3)第步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还含有(写化学式)。(4)若粗MnO2样品的质量为12.69 g,第步反应后,经过滤得到8.7 g MnO2,并收集到0.224 L CO2(标准状况下),则在第步反应中至少需要mol NaClO3。解析:本题通过MnO2的提纯综合考查了常见的基本实验操作、
17、氧化还原方程式的配平、产物的判断及有关计算。(1)MnO2不溶于硫酸,所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4;(2)MnSO4要转化为MnO2,需失去电子,故需要加入NaClO3作氧化剂,依据得失电子守恒可以配平,反应的化学方程式是5MnSO4+2NaClO3+4H2O5MnO2+Cl2+Na2SO4+4H2SO4,因此反应的离子方程式是5Mn2+2ClO3-+4H2O5MnO2+Cl2+8H+;(3)第步属于蒸发,所以所需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;Cl2通入热的NaOH溶液中一定发生氧化还原反应,且氯气既作氧化剂又作还原剂,NaC
18、lO3属于氧化产物,因此一定有还原产物NaCl;(4)由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为12.69 g-8.7 g=3.99 g。由反应方程式H2SO4+MnCO3MnSO4+H2O+CO2可知,MnCO3的物质的量为0.01 mol,质量为115 gmol-10.01 mol=1.15 g,所以MnO的质量为3.99 g-1.15 g=2.84 g,其物质的量为2.84 g71 gmol-1=0.04 mol,因此与稀硫酸反应时共生成MnSO4的物质的量为0.05 mol,根据反应方程式5MnSO4+2NaClO3+4H2O5MnO2+Cl2+Na2SO4+4H2SO4,可计算出需要NaClO3的物质的量为0.02 mol。答案:(1)MnO和MnCO3(2)5Mn2+2ClO3-+4H2O5MnO2+Cl2+8H+(3)酒精灯蒸发皿玻璃棒NaCl(4)0.02