第30讲 物质的分离提纯和检验.docx
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第30讲物质的分离提纯和检验
第30讲物质的分离、提纯和检验
基础题组
1.(2017湖南三湘名校第三次联考)物质制备过程中离不开物质的提纯。
以下除杂方法最合理的是( )
选项
目的
实验方法
A
除去Na2CO3固体中的NaHCO3
置于蒸发皿中加热至恒重
B
除去NaCl中少量KNO3
将混合物制成热饱和溶液,冷却结晶,过滤
C
除去CO2中的HCl气体
通过饱和NaHCO3溶液,然后干燥
D
除去C2H5Br中的Br2
加入足量Na2SO3(aq),充分振荡,蒸馏
2.以下实验设计能达到实验目的的是( )
实验目的
实验设计
A.
除去NaHCO3固体中的Na2CO3
将固体加热至恒重
B.
制备无水AlCl3
蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C.
重结晶提纯苯甲酸
将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
D.
鉴别NaBr和KI溶液
分别加新制氯水后,用CCl4萃取
3.(2017福建厦门3月质检)下列实验操作不能达到实验目的的是( )
实验目的
实验操作
A
除去蛋白质溶液中
混有的(NH4)2SO4
将混合物装入半透膜袋,并放入流动的蒸馏水中
B
除去Mg粉中混有的Al粉
加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥
C
用苯萃取溴水中的Br2
先从分液漏斗下口放出水层,再从上口倒出有机层
D
测定NaClO溶液的pH
用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,与标准比色卡对照
4.(2017湖北八所重点中学第一次联考)实验室用溴和苯反应制溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:
①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④用10%NaOH溶液润洗;⑤水洗。
正确的操作顺序是( )
A.①②③④⑤
B.②④⑤③①
C.④②③①⑤
D.②④①⑤③
5.(2017广东广州二模)用如图所示装置进行下列实验:
将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是( )
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
浓盐酸
MnO2
产生黄绿色气体
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生大量红棕色气体
C
酸化的FeCl2溶液
H2O2溶液
溶液变成棕黄色,有气泡产生
D
Fe2(SO4)3溶液
铜粉
溶液变成蓝色,有黑色固体产生
6.下列实验中,所选装置不合理的是( )
A.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选④
B.用CCl4提取碘水中的碘,选③
C.用FeCl2溶液吸收Cl2,选⑤
D.粗盐提纯,选①和②
7.(2017河北保定一模)实验室按照如图操作程序提纯某种物质,下列分析一定正确的是( )
A.操作Ⅰ一定是过滤,其目的是将固液分离
B.可以提纯含少量氧化铁杂质的氧化铝
C.可以提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾
D.可以提纯含少量碘杂质的氯化钠
8.(2017山东济宁一模)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液,溶液颜色没有变为蓝色
不是加碘食盐
B
某溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,无现象,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成
溶液中一定含有Cl-
C
室温下,用pH试纸分别测0.100mol·L-1CH3COONa溶液和0.100mol·L-1Na2S溶液的pH,后者pH大
酸性:
H2S D 将气体X分别通入溴水和酸性高锰酸钾溶液中,两溶液均褪色 气体X一定是C2H4 9.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( ) 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀 苯酚浓度小 B 向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解 部分Na2SO3被氧化 C 向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加热;再加入银氨溶液,未出现银镜 蔗糖未水解 D 向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色 溶液中含Br2 提升题组 10.(2017安徽皖北协作区3月联考)下列实验的现象以及结论均正确的是( ) 选项 实验 现象 结论 A 将少量的氯水滴入FeBr2溶液中,再滴加CCl4,振荡 下层溶液呈橙红色 还原性: Br->Fe2+ B 向某无色溶液中滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液 产生白色沉淀 该溶液中一定存在S C 某钾盐溶于盐酸,将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 该钾盐是K2CO3 D 在两支试管中各加入2mL5%H2O2溶液,向其中一支试管中滴入2滴0.1mol/LFeCl3溶液,向另一支试管中滴入2滴蒸馏水 加FeCl3溶液的试管中产生气泡快 催化剂能加快化学反应速率 11.用如图所示装置进行相关实验。 其中收集方法及所加试剂、现象、结论均正确的是( ) 选项 气体 试剂 现象 结论 A NH3 酚酞溶液 溶液变红色 NH3的水溶液呈碱性 B Cl2 紫色石蕊溶液 溶液先变红后褪色 Cl2有酸性和漂白性 C X 澄清石灰水 溶液变浑浊 X一定是CO2 D NO2 KI-淀粉溶液 溶液变为蓝色 NO2具有氧化性 12.某无色溶液中可能含有以下离子中的一种或几种: Na+、Ag+、Fe3+、N 、Al3+、C 、Al 、S2 、S 。 现取该溶液进行有关实验,实验结果如图所示: 下列说法中不正确的是( ) A.淡黄色沉淀甲不可能为AgBr B.由溶液甲生成气体乙的途径只有Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑ C.气体甲可能是混合气体 D.该溶液中一定存在的离子有Na+、Al 、S2 13.(2017山东潍坊一模)硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂,在隔绝空气加热至500℃时能完全分解,分解产物中含有铁的氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。 某化学小组选用如图所示装置进行实验(夹持装置略),探究此反应产物。 (1)甲同学根据可能生成的气体产物,设计下列实验: 操作步骤 实验现象 结论或解释 ①按 (填装置序号)的顺序组装仪器并进行实验 气体产物中既有H2O,也有NH3 ②按A、C、D、E的顺序组装仪器并进行实验,其中装置C的作用是 C中无明显现象,D中生成白色沉淀 D中发生反应的离子方程式为 (2)乙同学称取14.20g硫酸亚铁铵固体,隔绝空气加热至500℃时使其完全分解,冷却后称得固体质量为4.00g,则所得固体产物的化学式为 (硫酸亚铁铵的摩尔质量为284g·mol-1)。 (3)实验证明: (NH4)2Fe(SO4)2受热分解除上述产物外,还有N2生成。 试写出硫酸亚铁铵在隔绝空气的条件下加热至500℃时发生分解反应的化学方程式: 。 答案精解精析 基础题组 1.C A项,固体加热应在坩埚中进行;B项,除去KNO3中的少量NaCl,采用冷却结晶的方法,而除去NaCl中的少量KNO3,应采用蒸发结晶、趁热过滤的方法;C2H5Br不溶于水,加入足量Na2SO3溶液除去Br2后可直接分液,D错误。 2.D 本题考查实验方案的设计与评价。 NaHCO3固体受热易分解,A不正确;Al与稀盐酸反应生成AlCl3和H2,蒸发AlCl3溶液最终得到Al(OH)3固体,B不正确;重结晶法提纯苯甲酸是将粗品溶于少量热水中,然后趁热过滤,冷却结晶,C不正确;2NaBr+Cl2 2NaCl+Br2,2KI+Cl2 2KCl+I2,用CCl4萃取后,CCl4层显橙色的原溶液为NaBr溶液,CCl4层显紫色的原溶液为KI溶液,D正确。 3.D NaClO具有强氧化性,其溶液可漂白pH试纸,故用pH试纸无法测定NaClO溶液的pH。 4.B 根据制溴苯的反应原理可知,得到的粗溴苯中含有溴化铁、溴、苯、溴化氢等杂质,本着节约药品的原则,应先用水洗去易溶于水的溴化铁、溴化氢,再用NaOH溶液润洗,NaOH与溴反应生成易溶于水的物质,然后水洗除去,剩余苯和溴苯的混合物可根据两者沸点相差较大用蒸馏法将苯除去,蒸馏前还要先用干燥剂除去水洗时留下的少量水分,所以正确的操作顺序是②④⑤③①或⑤④②③①。 5.C A项,MnO2与浓盐酸反应时需加热,缺少酒精灯,故错;B项,常温下,Al遇浓硝酸发生钝化,故错;D项,2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+,无黑色固体产生,故错。 6.A Na2CO3溶液与CH3COOC2H5互不相溶,故应用分液的方法进行分离,选③装置。 7.C 试样的溶解性未知,操作Ⅰ可以是过滤,也可以是溶解,A项错误;氧化铁和氧化铝均不溶于水,B项错误;提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾时应使用重结晶法: 先向试样中加入适量的热水制成饱和溶液,然后冷却结晶、过滤即得较纯的KNO3,其中操作Ⅰ是溶解,操作Ⅱ是结晶,操作Ⅲ是过滤,C项正确;提纯含少量碘杂质的氯化钠时一般使用加热法,使I2升华而被除去,若按图示操作则可用萃取分液法,除加水外,还应加入萃取剂,故D项错误。 8.B 加碘食盐中添加的是KIO3,KIO3遇淀粉不变蓝,A项结论错误;某溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,无现象,说明溶液中不含S 、S 、C 再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中一定含有Cl-,B项结论正确;Na2S溶液的pH比相同浓度的CH3COONa溶液的pH大,说明酸性HS- 、SO2、H2S等,D项结论错误。 9.B 本题考查化学实验基本操作。 向苯酚溶液中滴加少量浓溴水,生成的有机物会溶解在过量的苯酚溶液中,并非苯酚浓度小,A不正确;Na2SO3可被氧化成Na2SO4,BaSO3可与稀盐酸反应而溶解,BaSO4不溶于稀盐酸,B正确;未将水解后的溶液调到碱性,故银镜反应不能发生,C不正确;若黄色溶液中含Cl2或Fe3+,加入淀粉KI溶液,溶液同样会呈蓝色,D不正确。 提升题组 10.D 将少量的氯水滴入FeBr2溶液中,由于还原性Fe2+>Br-,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+ 2Fe3++2Cl-,下层溶液仍为无色,A错误;滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀出现,原溶液中也可能有Ag+,B错误;能与盐酸反应产生CO2气体的钾盐也可能是KHCO3,C项错误;FeCl3可作H2O2分解的催化剂,催化剂能加快化学反应速率,D正确。 11.D A项,NH3应使用向下排空气法收集;B项,Cl2无酸性和漂白性;C项,X可能是CO2,也可能是SO2。 12.B 溶液为无色,可排除Fe3+的存在,气体甲可能是CO2(C +2H+ CO2↑+H2O)或SO2(S2 +2H+ SO2↑+S↓+H2O),则溶液中至少存在C 和S2 中的一种,而C 和S2 与Ag+均不能大量共存,故淡黄色沉淀甲不可能为AgBr,只能是S,则溶液中存在S2 A正确;由溶液甲生成气体乙的途径还有H++HC H2O+CO2↑,B错误;白色沉淀乙只能是Al(OH)3,而原溶液中不存在Al3+(S2 与Al3+不能大量共存),可通过反应Al +4H+ Al3++2H2O、Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑得到,即溶液中存在Al 而Al 与N 不能大量共存,又由于溶液呈电中性,故溶液中一定有Na+,气体甲可能是CO2和SO2的混合气体,C正确;白色沉淀丙中通入过量CO2后生成溶液丁,说明不存在S 原溶液中一定存在Na+、Al 、S2 D正确。 13.答案 (1)①AFEB F中无水硫酸铜变蓝,B中溶液变红 ②吸收NH3,验证是否含有SO3 SO2+H2O2+Ba2+ BaSO4↓+2H+ (2)Fe2O3 (3)2(NH4)2Fe(SO4)2 Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O 解析 (1)①实验验证分解产物中含有氨气和水蒸气,选择装置A通入N2排净装置中的空气,加热分解硫酸亚铁铵,分解产物中含有铁的氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等,通过装置F中无水硫酸铜检验生成的水,再通过装置E中的足量NaOH浓溶液除去硫的氧化物,通过装置B检验氨气,通入后溶液变红色说明生成的气体中含氨气,所选用装置的正确连接顺序为AFEB。 ②装置C中含有的HCl可以与生成的NH3反应,BaCl2溶液可以检验是否含有SO3,以排除对SO2检验的干扰。 D中产生白色沉淀,是(NH4)2Fe(SO4)2受热分解生成的SO2被H2O2氧化后与BaCl2反应生成BaSO4沉淀,离子方程式为SO2+H2O2+Ba2+ BaSO4↓+2H+。 (2)14.20g(NH4)2Fe(SO4)2中Fe的物质的量为 =0.05mol,Fe的质量为0.05mol×56g·mol-1=2.80g,则分解后固体中n(O)= =0.075mol,Fe、O的物质的量之比为0.05mol∶0.075mol=2∶3,则固体产物为Fe2O3。 (3)实验证明(NH4)2Fe(SO4)2受热分解生成氨气、二氧化硫、氧化铁、水,还有N2产生,结合原子守恒和得失电子守恒配平化学方程式: 2(NH4)2Fe(SO4)2 Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O。
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