1、第2讲 物质的分离和提纯1下列仪器常用于物质分离的是()ABC D【答案】B【解析】试管常用于物质的制备、发生装置；普通漏斗常用于过滤，可用来分离固液混合物；分液漏斗常用于分离互不相溶的液体混合物；托盘天平常用于称量固体的质量；蒸馏烧瓶常用于分离沸点不同的液体混合物；研钵常用于固体药品的研磨，不能用来分离。所以用来分离的仪器有 。2为达到下列实验目的，所采用的方法正确的是()A分离饱和食盐水和沙子的混合物过滤B分离水和汽油的混合物蒸馏C从硝酸钾和氯化钾混合液中获取硝酸钾蒸发D从溴水中提取溴分液【答案】A【解析】沙子不溶于水，食盐溶于水，则利用过滤法可分离，故A正确；水和汽油的混合物分层，则利用
2、分液法分离，故B错误；硝酸钾、KCl的溶解度受温度影响不同，若蒸发均从溶液中析出，应利用结晶法分离，故C错误；溴水不分层，不能利用分液分离，溴易溶于有机溶剂，不易溶于水，应利用萃取分液，故D错误。3为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从图中选择合适的装置并连接。其中连接顺序合理的是()AaaddeBccddgCbbddg Dddccf【答案】B【解析】盐酸和大理石制得的CO2气体含有氯化氢和水蒸气，除氯化氢用饱和NaHCO3溶液，除水蒸气用浓硫酸，CO2比空气密度大，所以用向上排空气法收集CO2气体。4仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)或实验装置就能达到相应实验目的的是()选项
3、ABCD实验目的除去KCl中少量MnO2用10 molL1盐酸配制100 mL 0.1 molL1盐酸用NaCl溶液制备NaCl晶体除去乙烯中少量SO2实验仪器或装置烧杯、玻璃棒、分液漏斗100 mL容量瓶、玻璃棒、烧杯【答案】C【解析】A项，MnO2难溶于水，KCl易溶于水，故采用过滤法，应该用普通漏斗而不是分液漏斗，错误；B项，缺少量取盐酸的仪器，如酸式滴定管或移液管等，错误；D项，SO2和乙烯均能与酸性KMnO4溶液反应，故不能达到除杂的目的，错误。5.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析正确的是()A操作是过滤，将固体分离除去B操作是加热浓缩，趁热过滤，除去杂质氯
4、化钠C操作是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来D操作总共需两次过滤【答案】C 【解析】KNO3中混有NaCl应提纯KNO3，将它们都溶于水，并降温结晶。因为KNO3的溶解度随温度的升高而升高，NaCl的溶解度随温度的升高而基本无明显变化。则有，操作是在烧杯中加水溶解，操作是蒸发浓缩，得到较高温度下的KNO3饱和溶液，操作为冷却结晶，利用溶解度差异使KNO3结晶析出，过滤，洗涤，干燥即得KNO3晶体。6下表是Fe2、Fe3、Zn2被OH完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2、Fe3杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是()金属离子Fe2Fe3Zn2完全沉淀时的pH7.
5、74.56.5A.H2O2、ZnO B氨水CKMnO4、ZnCO3 DNaOH溶液【答案】A【解析】要使Fe2和Fe3全部除去，由题给信息可知，需将Fe2全部氧化成Fe3，再调节溶液pH范围为4.5pH7(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4、振荡、静置下层呈橙色(3)向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生下列结论正确的是()A不能确定的离子是B不能确定的离子是C肯定含有的离子是D肯定没有的离子是【答案】C【解析】(1)用pH试纸检验，溶液的pH7，说明溶液呈碱性，肯定含有SO，则一定不含Ba2，根
6、据溶液呈电中性原则，阳离子一定含有Na；(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4、振荡、静置，CCl4层呈橙色，说明溶液中含有Br；(3)向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，该沉淀为BaSO4，但不能确定是否含有SO，因为在第(2)步骤中加入过量氯水后，SO被氧化为SO；(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，该沉淀为AgCl，但不能确定溶液中是否含有Cl，因所加氯水中含有Cl。则溶液中一定含有的离子为，可能含有的离子为，一定不存在的离子是。13下列叙述不正确的是()A在溶液中加KSCN溶液，溶液显红色，证明原溶液中一定有Fe3，
7、可能有Fe2B气体通过湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，证明原气体中一定含有氨气C用铂丝蘸取白色粉末灼烧，火焰呈黄色，证明原粉末中一定有Na，可能有KD向某溶液中加盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO或SO【答案】D【解析】KSCN与Fe3作用使溶液显红色，只能说明含Fe3，不能说明有无Fe2，A正确；气体通过湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，证明原气体中含有氨气，B正确；用铂丝灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na，没有透过蓝色的钴玻璃观察，则可能有K，C正确；将生成的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明气体中含二氧化碳、二氧化硫中的一种或两种，则溶液中含有的
8、阴离子可能为CO、SO、HCO或HSO，D错误。14溶液X中可能含有K、Mg2、Al3、AlO、SiO、CO、SO、SO中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：下列判断正确的是()A气体甲一定是纯净物B沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物CK、AlO和SiO一定存在于溶液X中DCO和SO一定不存在于溶液X中【答案】C【解析】据流程图，加过量稀盐酸有气体产生，说明溶液中含有CO或SO或两者都有，生成的气体是二氧化碳或二氧化硫或两者都有，一定不存在和CO或SO不共存的Mg2、Al3；加盐酸有沉淀生成，说明溶液中一定含有SiO；加入过量氨水(提供OH)有白色沉淀生成，只能是氢氧化铝沉淀，说明此时溶液中
9、存在Al3，但是原来溶液中的Al3一定不能存在，所以该Al3是AlO和盐酸反应生成的，所以，原溶液中一定存在AlO，要保证溶液呈电中性，只有K这一种阳离子，所以一定存在K。根据上述分析可知，气体甲可能是二氧化碳或二氧化硫或两者的混合气体，A错误；原溶液中不含有Mg2，所以沉淀甲是硅酸，不可能是硅酸镁，B错误；K、AlO和SiO一定存在于溶液X中，C正确；不能确定溶液中是否含有SO，但可能含有CO，D错误。15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()选项操作 现象 结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SOB滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中
10、有IC用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na、无KD滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NH【答案】B【解析】滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成，不能说明原溶液中有SO，因为若溶液中含有SO、CO、Ag等，滴加氯化钡溶液也都生成白色沉淀，故A错误；氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质，四氯化碳把碘单质从水溶液中萃取出来，四氯化碳密度比水大，下层溶液显紫色，故B正确；Na的黄色火焰可以覆盖K的浅紫色火焰，故检验K需透过蓝色钴玻璃观察火焰，故C错误；氨气极易溶于水，若溶液中含有少量的NH，滴加稀NaOH溶液需加热才会放出氨气，故D错误。16某酸性废水中可能
11、含有Fe2、Fe3、Al3、Mg2、Na、K、CO、SO。取废水样品分别进行如图所示四个实验，则下列推断正确的是()A废水中含有Na，不含KB废水中含有SO和COC废水中不含Fe3，可能含Fe2D废水中一定含有Na、Al3、SO【答案】D【解析】根据已知废水为酸性，故和H反应的离子不能存在，即CO不存在，根据溶液是电中性的，可知SO一定存在，由实验焰色反应颜色为黄色，说明一定含有Na，可能含有K；实验加盐酸后再加BaCl2溶液有白色沉淀生成，也再一次说明含有SO；实验加KSCN溶液，无明显现象，说明不含Fe3；实验滴加NaOH溶液至过量，一开始无现象，后有白色沉淀产生，最后沉淀溶解，说明含有A
12、l3，不含有Fe2和Mg2，所以废水中肯定含有Na、SO和Al3，肯定不含CO、Fe2、Mg2、Fe3，可能含有K，故D正确。17.实验室在500 时隔绝空气加热硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2至分解完全并确定分解产物成分的装置如图所示(已知分解的固体产物中可能有FeO、Fe2O3和Fe3O4，气体产物中可能有NH3、N2、H2O、SO3和SO2)。下列说法正确的是()A.装置用于检验分解产物中是否有水蒸气生成，试剂X最好选用碱石灰B.装置用于检验分解产物中是否有SO3气体生成并除去SO3和NH3C.取中固体残留物与稀硫酸反应并滴加KSCN溶液，溶液变红，则残留物一定为Fe2O3D.装置
13、用于检验分解产物中是否有SO2气体生成，装置用于收集生成的NH3和N2【答案】B【解析】装置的作用是检验分解产物中是否有水蒸气生成，故试剂X应选用无水CuSO4，A错误；装置用于检验分解产物中是否有SO3气体生成，若有SO3气体生成，则装置中产生白色沉淀硫酸钡，并用氯化钡和盐酸除去SO3和NH3，B正确；中固体残留物中可能还含有FeO，可能不含有Fe2O3而含有Fe3O4，不一定为Fe2O3，C错误；NH3极易溶于水，若分解产物中有NH3，则NH3被装置中的溶液吸收，装置中不可能收集到NH3，D错误。18.如图表示从原混合物中分离出X的两种方案，下列说法中不合理的是()A.若含X的混合物为溴水
14、，可通过方案进行分离，加入试剂为CCl4，充分振荡后液体分层，下层为X的CCl4溶液B.若含X的混合物为BaSO4、BaSO3的混合物，可通过方案进行分离，加入试剂为稀硝酸，X为BaSO4C.若含X的混合物为乙醇和乙酸乙酯的混合物，可通过方案进行分离，加入试剂为饱和NaOH溶液，残留液中含有乙酸钠D.若含X的混合物为Fe、Al，可通过方案进行分离，加入的试剂是过量的NaOH溶液，1 mol X与足量氯气完全反应时，转移3 mol电子【答案】C【解析】溴易溶于四氯化碳，微溶于水，四氯化碳的密度比水大，分液时在混合液的下层，该方法合理，故A不符合题意；BaSO3被稀硝酸氧化成BaSO4，然后通过过
15、滤得到BaSO4，该方法合理，故B不符合题意；分离乙醇和乙酸乙酯时，应该选用饱和Na2CO3溶液，否则乙酸乙酯与NaOH溶液反应，该方法不合理，故C符合题意；Al可与NaOH溶液反应，故最后得到的X为铁，铁与氯气反应生成氯化铁，1 mol铁与足量氯气完全反应时转移3 mol电子，该描述合理，故D不符合题意。19.某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：回答下列问题：(1)在下列装置中，第一次浸出必须用_，第二次浸出应选用_。(填标号)(2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的
16、反应器中先加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成_。滤渣2的主要成分是_ _。(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是_。(4)某同学在实验完成之后，得到1.5 g CuSO45H2O，则铜的回收率为_。【答案】(1)DA (2)H2O2与固体颗粒接触分解SiO2(SiO2和S)(3)蒸发皿(4)30%【解析】(1)根据题给化学工艺流程知第一次浸出发生反应ZnO+H2SO4=ZnSO4 +H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S，有有毒气体H2S生成，必须用氢氧化钠溶液进行尾气处理，选D装置，第二次浸出时发生反应：CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O，不
17、产生有毒气体，可选用A装置。(2)第二次浸出时，向盛有滤渣1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成H2O2与固体颗粒接触分解。滤渣2的主要成分是SiO2(SiO2和S)。(3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是蒸发皿。(4)15.0 g废催化剂中含有铜的物质的量为15.0 g12.8%96 gmol-1=0.02 mol，1.5 g CuSO45H2O中铜的物质的量为1.5 g250 gmol-1=0.006 mol，则铜的回收率为100%=30%。20硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2是分析化学中的重要试剂。查阅资料隔绝空气加热至500 时硫酸亚铁铵能完全分解，
18、分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。实验探究某化学小组选用如图所示部分装置进行实验(夹持装置略)。验证分解产物中含有氨气和水蒸气，并探究残留固体成分。(1)所选用装置的正确连接顺序为_(填装置序号)。(2)证明有水蒸气生成的实验现象为_。(3)证明有氨气生成的实验现象为_。(4)A中固体完全分解后变为红棕色粉末，设计实验证明A中残留固体仅为Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4：_。【答案】(1)ACBD(2)C中无水硫酸铜变蓝(3)D中无色酚酞溶液变为红色(4)取少量A中残留固体，加入适量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，则残留固体是Fe
19、2O3，而不含FeO或Fe3O4【解析】(1)实验的目的是验证(NH4)2Fe(SO4)2的分解产物中含有NH3和水蒸气，并探究残留固体成分，装置A用于分解(NH4)2Fe(SO4)2固体，装置C用于检验水蒸气，装置B用于吸收SO2气体，装置D用于检验NH3，由于分解产生气体通过溶液时会混入水蒸气，故应先检验水蒸气，后检验NH3，所选装置的连接顺序为ACBD。(2)无水硫酸铜粉末遇水蒸气生成CuSO45H2O晶体，由白色粉末变成蓝色晶体。(3)NH3通过导管进入D，溶于水形成氨水，使溶液显碱性，酚酞溶液由无色变成红色。(4)FeO和Fe3O4溶于稀硫酸，都能产生还原性的Fe2，能使酸性KMnO4溶液褪色；Fe2O3溶于稀硫酸产生Fe3，不能使酸性KMnO4溶液褪色，故可将残留固体溶于稀硫酸，再利用酸性KMnO4溶液进行检验。