2019屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題10 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 第二單元 物質(zhì)的分離、提純與檢驗(yàn)課后達(dá)標(biāo)檢測(cè) 蘇教版.doc

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第二單元 物質(zhì)的分離、提純與檢驗(yàn) [課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)] 一、選擇題 1．(2016高考北京卷)下列中草藥煎制步驟中，屬于過(guò)濾操作的是(　　) A.冷水浸泡 B.加熱煎制 C.箅渣取液 D.灌裝保存 解析：選C。過(guò)濾是常用的物質(zhì)分離方法，適用于固液分離，C項(xiàng)符合題意；A項(xiàng)和B項(xiàng)均為浸取，D項(xiàng)為溶液的轉(zhuǎn)移，A項(xiàng)、B項(xiàng)、D項(xiàng)均不符合題意。 2．(2016高考全國(guó)卷Ⅰ)下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　) A．用長(zhǎng)頸漏斗分離出乙酸與乙醇反應(yīng)的產(chǎn)物 B．用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO C．配制氯化鐵溶液時(shí)，將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋 D．將Cl2與HCl混合氣體通過(guò)飽和食鹽水可得到純凈的Cl2 解析：選C。長(zhǎng)頸漏斗不能用來(lái)分液，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NO能與O2反應(yīng)，不能用排空氣法收集，B項(xiàng)錯(cuò)誤；配制FeCl3溶液時(shí)，為防止Fe3＋的水解，應(yīng)將FeCl3溶解在較濃的鹽酸中，再加水稀釋，C項(xiàng)正確；將Cl2和HCl的混合氣體通過(guò)飽和食鹽水可除去其中的HCl，但引入了水蒸氣，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．(2016高考上海卷)實(shí)驗(yàn)室提純含少量氯化鈉雜質(zhì)的硝酸鉀的過(guò)程如圖所示。下列分析正確的是(　　) A．操作Ⅰ是過(guò)濾，將固體分離除去 B．操作Ⅱ是加熱濃縮，趁熱過(guò)濾，除去雜質(zhì)氯化鈉 C．操作Ⅲ是過(guò)濾、洗滌，將硝酸鉀晶體從溶液中分離出來(lái) D．操作Ⅰ～Ⅲ總共需兩次過(guò)濾 解析：選C。提純混有NaCl雜質(zhì)的KNO3，應(yīng)將其溶于水，蒸發(fā)濃縮并降溫結(jié)晶，因?yàn)镵NO3的溶解度隨溫度的升高而升高，NaCl的溶解度隨溫度的升高而基本無(wú)明顯變化。操作Ⅰ是加水溶解，操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮，得到較高溫度下的KNO3飽和溶液，然后冷卻結(jié)晶，利用溶解度差異使KNO3結(jié)晶析出，操作Ⅲ是過(guò)濾、洗滌，將KNO3晶體從溶液中分離出來(lái)。故選C。 4．(2018開(kāi)封高三模擬)下列除雜操作可行的是(　　) A．通過(guò)濃硫酸除去HCl中的H2O B．通過(guò)灼熱的鎂粉除去N2中的O2 C．制二氧化氮時(shí)，用水或NaOH溶液吸收尾氣 D．制氯氣時(shí)，用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體 解析：選A。B項(xiàng)，鎂與N2加熱時(shí)反應(yīng)生成Mg3N2，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，用水吸收NO2生成NO，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，NaHCO3能與HCl反應(yīng)生成CO2，引入新雜質(zhì)，錯(cuò)誤。 5．下列鑒別方法不可行的是(　　) A．用水鑒別乙醇、甲苯和溴苯 B．用燃燒法鑒別乙醇、苯和四氯化碳 C．用碳酸鈉溶液鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯 D．用酸性高錳酸鉀溶液鑒別苯、環(huán)己烯和環(huán)己烷 解析：選D。A、B、C均可鑒別：A中，乙醇溶于水，甲苯密度比水小，溴苯密度比水大；B中，乙醇、苯燃燒火焰有明顯差別，而四氯化碳不燃燒；C中，乙醇溶于碳酸鈉溶液，乙酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，乙酸乙酯浮于碳酸鈉溶液表面。 6．茶葉中鐵元素的檢驗(yàn)可經(jīng)以下四個(gè)步驟完成，各步驟中選用的實(shí)驗(yàn)用品不能都用到的是(　　) A．將茶葉灼燒灰化，選用①、②和⑨ B．用濃硝酸溶解茶葉灰并加蒸餾水稀釋，選用④、⑥和⑦ C．過(guò)濾得到濾液，選用④、⑤和⑦ D．檢驗(yàn)濾液中的Fe3＋，選用③、⑧和⑩ 解析：選B。灼燒固體物質(zhì)一般使用坩堝，而坩堝加熱需用泥三角支撐然后放在三腳架上，三腳架的下面應(yīng)放酒精燈，選用的實(shí)驗(yàn)用品都能用到，選項(xiàng)A不符合題意。溶解固體并加蒸餾水稀釋，所需儀器為燒杯和玻璃棒，用不到容量瓶，選項(xiàng)B符合題意。過(guò)濾所需的實(shí)驗(yàn)用品為漏斗、濾紙、玻璃棒、燒杯和帶鐵圈的鐵架臺(tái)，選項(xiàng)C不符合題意。檢測(cè)Fe3＋的試劑為KSCN溶液，所需儀器為試管和膠頭滴管，選項(xiàng)D不符合題意。 7．(2016高考全國(guó)卷Ⅱ)下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)操作 A 制備Fe(OH)3膠體 將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中 B 由MgCl2溶液制備無(wú)水MgCl2 將MgCl2溶液加熱蒸干 C 除去Cu粉中混有的CuO 加入稀硝酸溶解，過(guò)濾、洗滌、干燥 D 比較水和乙醇中氫的活潑性 分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中 解析：選D。NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中得到的是Fe(OH)3沉淀，并非Fe(OH)3膠體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；加熱能促進(jìn)MgCl2水解和HCl逸出，最終MgCl2完全水解生成Mg(OH)2，不能得到無(wú)水MgCl2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；加入稀硝酸，CuO和Cu均溶解，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)Na分別與水、乙醇反應(yīng)的劇烈程度或產(chǎn)生氣泡的快慢可比較水和乙醇中氫的活潑性，D項(xiàng)正確。 8．為提純下列物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)的物質(zhì)是雜質(zhì))，所選用的除雜試劑和分離方法都正確的是(　　) 選項(xiàng) 被提純的物質(zhì) 除雜試劑 分離方法 A 溴化鈉溶液(NaI) 氯水、CCl4 萃取、分液 B 氯化銨溶液(FeCl3) 氫氧化鈉溶液 過(guò)濾 C 二氧化碳(CO) 氧化銅粉末 通過(guò)灼熱的 氧化銅粉末 D 乙酸乙酯 (CH3COOH) 乙醇、濃硫酸 加熱蒸餾 解析：選C。氯水也能與NaBr反應(yīng)，不符合除雜的要求；NH4Cl也能與NaOH反應(yīng)，不符合除雜的要求；除去乙酸乙酯中的CH3COOH可以先加入飽和Na2CO3溶液，然后分液。 9．(2017高考天津卷)以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) A 除去NaHCO3固體中的Na2CO3 將固體加熱至恒重 B 制備無(wú)水AlCl3 蒸發(fā)Al與稀鹽酸反應(yīng)后的溶液 C 重結(jié)晶提純苯甲酸 將粗品水溶、過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶 D 鑒別NaBr和KI溶液 分別加新制氯水后，用CCl4萃取 解析：選D。除去NaHCO3固體中的Na2CO3，可加水溶解制成飽和溶液，通入足量CO2氣體，結(jié)晶，過(guò)濾，A項(xiàng)錯(cuò)誤；制備無(wú)水AlCl3時(shí)，應(yīng)將AlCl3溶液在HCl氛圍中蒸發(fā)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；重結(jié)晶提純苯甲酸時(shí)，應(yīng)將粗品制成其熱飽和溶液，趁熱過(guò)濾，再冷卻結(jié)晶，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鑒別NaBr和KI溶液，分別加入新制氯水后，用CCl4萃取，Br2的CCl4溶液呈橙色，I2的CCl4溶液呈紫紅色，D項(xiàng)正確。 二、非選擇題 10．某研究性學(xué)習(xí)小組擬取鹽湖苦鹵的濃縮液(富含K＋、Mg2＋、Br－、SO、Cl－等)來(lái)制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下流程： 回答以下問(wèn)題： (1)操作Ⅰ的名稱為_(kāi)_______；要從橙色液體中分離出溴，所采取的操作需要的主要玻璃儀器除酒精燈和溫度計(jì)外，還有_______________________________________。 (2)試劑Y的化學(xué)式為_(kāi)___________；檢驗(yàn)SO已除盡的方法是_____________ ________________________________________________________________________。 (3)寫出操作Ⅲ的具體操作步驟：____________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)加入氧化劑，能夠?qū)⒖帑u中的Br－氧化為Br2，加入CCl4萃取、分液可分離出溶液中的Br2。橙色液體為溴的CCl4溶液，可以用蒸餾的方法分離出溴，還需用到蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管、錐形瓶等儀器。(2)溶液A中的離子為K＋、Mg2＋、SO、Cl－，分別加入Ba(OH)2、K2CO3，除去其中的SO、Mg2＋以及過(guò)量的Ba2＋，則Y必須為K2CO3。檢驗(yàn)SO已除盡，可以取少量無(wú)色溶液D，加入BaCl2溶液，觀察是否有白色沉淀產(chǎn)生，也可以取少量無(wú)色溶液B，加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，觀察是否有白色沉淀產(chǎn)生。(3)操作Ⅲ是由KCl溶液得到KCl晶體，實(shí)驗(yàn)操作為蒸發(fā)結(jié)晶。 答案：(1)萃取、分液　蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管、錐形瓶 (2)K2CO3　取少量無(wú)色溶液D，加入BaCl2溶液，若沒(méi)有白色沉淀生成，則SO已除盡(其他合理答案也可) (3)將溶液倒入蒸發(fā)皿中并置于三腳架上，加熱并用玻璃棒不斷攪拌蒸發(fā)皿中的液體，直到溶液出現(xiàn)較多晶體時(shí)，停止加熱，利用余熱蒸干 11．根據(jù)下列各組溶解度曲線圖，判斷分離提純方法。 (1)根據(jù)圖1中Na2SO4和Na2SO410H2O的溶解度曲線，由Na2SO4溶液得到Na2SO4固體的操作為將溶液升溫結(jié)晶、__________、用乙醇洗滌后干燥。用乙醇洗滌而不用水洗滌的原因是_________________________________。 (2)根據(jù)圖2所示相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線，在實(shí)驗(yàn)室中提純過(guò)硫酸鉀粗產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)具體操作依次為將過(guò)硫酸鉀粗產(chǎn)品溶于適量水中，___________________________，干燥。 (3)根據(jù)圖1中紅礬鈉(Na2Cr2O72H2O)和Na2SO4的溶解度曲線，從Na2Cr2O7和Na2SO4的混合溶液中提取紅礬鈉的操作為先將混合溶液蒸發(fā)濃縮，趁熱過(guò)濾。趁熱過(guò)濾的目的是_____________________________________；然后將濾液____________，從而析出紅礬鈉。 解析：(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖巧蒒a2SO4，防止生成Na2SO410H2O，趁熱過(guò)濾、用乙醇洗滌都是為了達(dá)到這個(gè)目的。(2)根據(jù)各物質(zhì)的溶解度變化和過(guò)硫酸鉀的性質(zhì)，應(yīng)運(yùn)用重結(jié)晶法進(jìn)行提純分離。(3)根據(jù)溶解度曲線可知，隨著溫度升高，Na2SO4的溶解度降低，而Na2Cr2O72H2O溶解度升高，趁熱過(guò)濾，有利于Na2SO4結(jié)晶析出，又能防止Na2Cr2O72H2O結(jié)晶析出。蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾后只需將濾液冷卻結(jié)晶即可得紅礬鈉。 答案：(1)趁熱過(guò)濾　防止形成Na2SO410H2O (2)在不超過(guò)80 ℃的條件下蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，用冷水洗滌 (3)有利于Na2SO4結(jié)晶析出，又能防止Na2Cr2O72H2O結(jié)晶析出　冷卻結(jié)晶 12．氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛用途。下圖是模擬工業(yè)制備氫溴酸粗品并精制的流程： 根據(jù)上述流程回答下列問(wèn)題： (1)混合①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)混合①中使用冰水的目的是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)操作Ⅱ和Ⅲ的名稱分別是________、________。操作Ⅲ一般適用于分離__________混合物(填編號(hào))。 a．固體和液體　　　　　　　 b．固體和固體 c．互不相溶的液體 d．互溶的液體 (4)混合②中加入Na2SO3的目的是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)純凈的氫溴酸應(yīng)為無(wú)色液體，但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中制得的氫溴酸(工業(yè)氫溴酸)常帶有淡淡的黃色。于是甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)加以探究：甲同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)楹現(xiàn)e3＋，則用于證明該假設(shè)所用的試劑為_(kāi)_______________，若假設(shè)成立可觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)_______________________________________________________________________。 乙同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)開(kāi)_______________________，其用于證明該假設(shè)所用的試劑為_(kāi)_________。 解析：(1)SO2和Br2 用冰水混合，二者反應(yīng)生成H2SO4和HBr。(2)由于Br2具有揮發(fā)性，使用冰水能降低體系溫度，防止溴的揮發(fā)，使反應(yīng)更充分。(3)用Ba(OH)2能將SO沉淀，即操作Ⅱ是過(guò)濾，得到的濾液中含有氫溴酸等物質(zhì)，由于氫溴酸沸點(diǎn)較低，可以采用蒸餾法分離，蒸餾法適用于分離互溶且沸點(diǎn)不同的液體。(4)加入Na2SO3可以除去少量未反應(yīng)的Br2。(5)檢驗(yàn)Fe3＋可以用KSCN溶液(或苯酚溶液)，溶液變成血紅色(或紫色)；溶液中含有少量單質(zhì)溴也能使溶液呈現(xiàn)淡黃色，可以用CCl4萃取檢驗(yàn)。 答案：(1)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 (2)降低體系溫度，防止Br2和HBr揮發(fā) (3)過(guò)濾　蒸餾　d (4)除去粗品中未反應(yīng)完的Br2 (5)KSCN溶液(或苯酚溶液)　溶液變成血紅色(或紫色)　含有Br2　CCl4 13．鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰資源成為重要課題。某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)廢舊鋰離子電池正極材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上)進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下： (1)第②步反應(yīng)得到的沉淀X的化學(xué)式為_(kāi)____________________________。 (2)第③步反應(yīng)的離子方程式是______________________________________________。 (3)第④步反應(yīng)后，過(guò)濾Li2CO3所需的玻璃儀器有______________________________。若過(guò)濾時(shí)發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實(shí)驗(yàn)操作的角度給出兩種可能的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若廢舊鋰離子電池正極材料含LiMn2O4的質(zhì)量為18.1 g，第③步反應(yīng)中加入20.0 mL 3.0 molL－1的H2SO4溶液，假定正極材料中的鋰經(jīng)反應(yīng)③和④完全轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i2CO3，則至少有__________g Na2CO3參加了反應(yīng)。 解析：(1)鋰離子電池正極材料中的鋁箔與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2，在濾液中通入過(guò)量CO2時(shí)，NaAlO2與CO2反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀。 (2)第③步為L(zhǎng)iMn2O4在酸性條件下與氧氣反應(yīng)，該反應(yīng)中氧氣是氧化劑，反應(yīng)生成硫酸鋰、二氧化錳和水。 (3)過(guò)濾所用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒。若濾液渾濁，則可能是漏斗中液面高于濾紙邊緣，或者是玻璃棒緊靠的不是三層濾紙?zhí)?，?dǎo)致濾紙破損。 (4)LiMn2O4的物質(zhì)的量為0.1 mol，最終生成0.05 mol Li2CO3；加入H2SO4一共0.06 mol，與LiMn2O4反應(yīng)后剩余0.01 mol H2SO4；加入的Na2CO3先與剩余的硫酸反應(yīng)，再與Li＋反應(yīng)生成Li2CO3，故至少有0.06 mol(即6.36 g)Na2CO3參加反應(yīng)。 答案：(1)Al(OH)3 (2)4LiMn2O4＋4H＋＋O2===8MnO2＋4Li＋＋2H2O (3)燒杯、漏斗、玻璃棒　玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導(dǎo)致濾紙破損；漏斗中液面高于濾紙邊緣(其他合理答案均可) (4)6.36