1、第二节物质的检验、分离和提纯一、选择题(每小题6分,共60分)1.下列实验正确的是(B)【解析】A项,蒸发浓缩结晶应该用蒸发皿而不是坩埚,错误;B项,关闭止水夹,加水至长颈漏斗下端浸入水中,长颈漏斗下端形成一段水柱且不下降说明气密性良好,正确;C项,试管中加热固体分解时,试管口应略向下倾斜,错误;D项,分离沸点不同的液体混合物时温度计不能插入溶液中,蒸馏时最好选用蒸馏烧瓶,冷凝水应“下进上出”,错误。2.(2015重庆一中期中检测)下列实验的操作、现象、结论均正确的是(C)选项操作及现象结论A用洁净的铂丝蘸取硫酸盐样品在酒精灯火焰上灼烧,焰色为黄色该硫酸盐样品一定含Na+,一定不含K+B某气体
2、能使湿润的淀粉KI试纸变蓝该气体一定是Cl2C向某溶液中加入足量稀盐酸后无变化,再加入BaCl2溶液产生白色沉淀原溶液中一定含有SD向某溶液中加入一定量氯水,再加入KSCN溶液,溶液变为血红色原溶液中一定含有Fe2+【解析】本题考查物质的检验。A项,没有透过蓝色钴玻璃,所以不能确定溶液中是否含有K+,错误;B项,氯气、溴蒸气、NO2均能将KI氧化为单质碘,错误;D项,溶液中可能含有Fe3+,故错误。3.(2015衡阳联考)只用一种试剂就可将AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH四种无色溶液区分开,该试剂是(C)A.BaCl2溶液B.FeCl2溶液C.FeCl3溶液D.Fe(NO3)3溶液
3、【解析】本题考查物质的鉴别。检验Ag+用Cl-,检验KSCN用Fe3+,NaOH与FeCl3反应生成红褐色沉淀,C项正确。4.(2015山西大学附属中学期中检测)下列物质提纯的方法正确的是(B)A.除去混在NO2中的NO:将气体与足量O2混合B.除去混在CO2中的SO2:将气体依次通过足量酸性KMnO4溶液和浓硫酸C.除去KCl溶液中的K2CO3:加入过量BaCl2溶液后过滤D.除去乙酸中混有的乙醇:加入生石灰后蒸馏【解析】本题考查物质的分离与除杂。物质的除杂原则是:除去杂质的同时不能引入新的杂质。A项,混入了氧气杂质,错误;C项,引入了新的杂质BaCl2,错误;D项,生石灰能与乙酸反应生成乙
4、酸钙和水,将原物质除掉,不符合除杂原则,错误。5.(2015南昌二中月考)某溶液可能含有Cl-、S、C、N、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.6 g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知有关原溶液中离子的说法不正确的是(D)A.至少存在4种离子B.Cl-一定存在,且c(Cl-)0.4 mol/LC.S、N一定存在D.C、Al3+、K+一定不存在【解析】加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,说明一定有N,且其物质的量为0.0
5、2 mol,Al3+无法确定是否存在;同时产生红褐色沉淀,说明一定有Fe3+,1.6 g固体为氧化铁,物质的量为0.01 mol,故有0.02 mol Fe3+,Fe3+与C能反应,故原溶液中一定没有C;4.66 g不溶于盐酸的沉淀为硫酸钡,原溶液中一定有S,物质的量为0.02 mol;根据电荷守恒,原溶液中一定有Cl-,至少为0.02 mol3+0.02-0.02 mol2=0.04 mol,物质的量浓度至少为0.04 mol/0.1 L=0.4 mol/L。A项,至少存在Cl-、S、N、Fe3+四种离子,正确;B项,根据电荷守恒,至少存在0.04 mol Cl-,正确; C项,S、N一定存
6、在,正确;D项,Al3+、K+无法判断是否存在,错误。6.下表为各物质中所含有的少量杂质以及除去这些杂质应选用的试剂或操作方法。序号物质杂质除杂质应选用的试剂或操作方法KNO3溶液KOH加入FeCl3溶液,并过滤FeSO4溶液CuSO4加入过量铁粉,并过滤H2CO2通过盛有NaOH溶液的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶NaNO3CaCO3溶解、过滤、蒸发正确的一组为(C)A.B.C.D.【解析】第组,加入氯化铁会引入杂质Cl-,不正确;第组,加入铁粉置换出铜,通过过滤除去铜及过量的铁粉,故正确;第组,利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体,再用浓硫酸干燥氢气,故正确;第组,碳酸钙不溶于水,溶解后过滤
7、,再蒸发即可,正确。7.(2015江西临川一中月考)下列各组仪器:漏斗;容量瓶;滴定管;分液漏斗;天平;量筒;胶头滴管;蒸馏烧瓶。常用于物质分离的是(C)A.B.C.D.【解析】本题考查物质分离需要的仪器。漏斗用于组装过滤装置;分液漏斗用于分液;蒸馏烧瓶用于组装蒸馏装置。8.(2015河南实验中学期末检测)茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品正确且完整的是(D)A.将茶叶灼烧灰化,选用B.用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用和C.过滤得到滤液,选用D.检验滤液中的Fe3+,选用【解析】本题考查物质分离需要的仪器。A项,将茶叶灼烧灰化,应在坩埚中加热,用到的仪器有,
8、故错误;B项,用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,应在烧杯中进行,可用玻璃棒搅拌,不用容量瓶,错误;C项,过滤时用到,错误。9.(2015河北衡水中学四调)下列化合物SOI2、SOBr2、SOCl2、SOClF、SF4、SBrF3、SOBrCl在水中容易水解,但不发生氧化还原反应,所有产物都是可溶的。现将其中的一种化合物A配成溶液,稀释后分成几份,分别加入一系列0.1 molL-1的试剂。列表如下(已知氟化钙难溶于水):加入试剂测出结果实验结论硝酸和硝酸银产生淡黄色沉淀(a)氯化钡无沉淀溶液微热后,再用氨气将pH调到7,然后加入硝酸钙无明显反应(b)向该物质的酸性溶液中加入高锰酸钾,然后加入硝酸
9、钡高锰酸钾溶液褪色,加入硝酸钡后产生白色沉淀氯化铁、四氯化碳四氯化碳层不显紫色(c)根据实验结果,下列实验结论不正确的是(D)A.实验结论(a)一定含有Br-、可能含有Cl-B.实验结论(b)排除F-C.实验结论(c)排除I-D.该化合物的化学式是SOBr2【解析】本题考查物质的检验。A项,溶液中加硝酸银生成淡黄色沉淀,说明溶液中含Br-,可能有Cl-,正确;B项,根据氟化钙难溶于水,无明显现象说明溶液中无F-,正确;C项,假设溶液中有I-,遇到氯化铁会生成碘单质,而四氯化碳层不显紫色,说明溶液中不含I-,正确;D项,综合上述分析知该化合物的化学式可能是SOBr2或SOBrCl,错误。10.(
10、2015洛阳模拟)为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:过滤;加过量NaOH溶液;加适量盐酸;加过量Na2CO3溶液;加过量BaCl2溶液。不正确的操作顺序是(B)A.B.C.D.【解析】本题考查分离操作步骤。除杂时,每一步所加的试剂均过量,必须考虑后面添加的试剂能将前面引入的杂质一并除去,Na2CO3溶液除去Ca2+的同时可以除去过量的BaCl2,因此必须在之后,适量盐酸可以除去过量NaOH溶液和过量Na2CO3溶液,在后,综上,B项符合题意。二、非选择题(共40分)11.(14分)(2015河南中原名校联考)有M、N两种溶液,经测定这两种溶液中
11、大量存在下列12种离子:Al3+、Cl-、Na+、K+、N、OH-、Fe2+、Al、C、N、S、H+。(1)完成下列表格中实验的结论和实验的实验内容以及现象:(2)根据(1)中的实验回答:N存在于M溶液中,理由是Fe2+、N、H+发生氧化还原反应;Cl-存在于N溶液中,理由:溶液呈电中性。(3)根据(1)中的实验确定,M溶液中含有的离子为Na+、Al、C、OH-、N、S。【解析】本题考查离子推断。(1)取少量N溶液滴加足量的硝酸钡溶液,无沉淀产生,则N溶液中不含C、S;对M溶液进行焰色反应实验,焰色为黄色,透过蓝色钴玻璃没有紫色,则M中一定含Na+,不含K+;用pH试纸检测M溶液,pH试纸呈蓝
12、色,溶液显碱性,可能含Al、OH-。(2)由上述分析可知,结合离子共存知M溶液中含Na+、S、Al、C、OH-,N中含Al3+、K+、Fe2+、N、H+,因Fe2+与N(H+)不能共存,则N只能存在于M中,N中只有阳离子,则由溶液呈电中性可知,Cl-一定在N中。(3)M中含有的离子有Na+、Al、C、OH-、N、S。12.(13分)(2016浙江慈溪中学期中检测)海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。如图是实验室从海藻里提取碘的流程的一部分。回答下列问题:(1)步骤的操作分别是过滤、萃取并分液。(2)步骤的离子方程式为Cl2+2I-2Cl-+I2。步骤中Cl2应适量(填“少量”“适量”或“
13、过量”)。(3)在步骤中若不用Cl2,则下列氧化剂中最好选用(填代号)D。A.浓硫酸B.新制氯水C.高锰酸钾溶液D.双氧水(4)步骤中应加入的有机溶剂是CCl4,而不能用酒精(或裂化汽油或乙酸)等有机溶剂。(5)能否用淀粉溶液检验步骤的反应是否进行完全否(填“能”或“否”),其理由是淀粉能检验碘单质的存在,但不能检验I-。【解析】本题考查实验基本操作。(1)根据步骤得到残渣知是过滤操作,根据步骤得到碘的有机溶液知是萃取与分液。(2)步骤是氯气置换出碘,离子方程式为Cl2+2I-2Cl-+I2,氯气有毒,因此应该适量。(3)在步骤中若不用Cl2,最好选用D,因为双氧水的还原产物是水,无杂质。(4
14、)萃取剂不能和溶质反应,且萃取剂和原溶剂不能互溶,可选用苯、四氯化碳等,不能选用与水互溶的乙醇、乙酸等,也不能选用能与碘发生加成反应的裂化汽油。(5)检验反应完全,即检验溶液中是否存在I-,但I-和淀粉不反应。13.(13分)硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是生产硫酸的工业废渣,其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下:已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示:回答下列问题:(1)酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是Fe2+。(2)煅烧FeCO3生成产品的化学反应方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2;实验室进行煅烧
15、操作所需仪器除了酒精喷灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外,还有坩埚、坩埚钳。(3)为了获得产品,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后,还需要进行的操作是蒸发结晶、趁热过滤,洗涤干燥。(4)检验产品中是否含有氯化物杂质的实验操作:取少量产品于试管中配成溶液,滴加过量Ba(NO3)2溶液,过滤后(或静置后取上层清液),向滤液(或清液)中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液。【解析】(1)因Fe2O3、Fe3O4、FeO与还原剂反应生成铁,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以滤液中的主要溶质是硫酸亚铁。(2)碳酸亚铁与氧气反应生成了氧化铁和二氧化碳:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2;实验室进行煅烧操作所需仪器有酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒、坩埚、坩埚钳。(3)硫酸铵与氯化钾反应生成硫酸钾和氯化铵;因硫酸钾的溶解度随温度变化较大,可用蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥得到硫酸钾。(4)产品中含S,为避免干扰现象,故检验产品中是否含有氯化物杂质时需先除去S,所以先滴加过量Ba(NO3)2溶液,过滤后向滤液中滴加硝酸酸化过的AgNO3溶液。