2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 4 第2節(jié) 物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純檢測(cè) 魯科版.doc

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第2節(jié) 物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純 [課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)] 一、選擇題 1．(2019安陽(yáng)第一次模擬)“水飛”是傳統(tǒng)中醫(yī)中將藥材與適量水共研細(xì)，取極細(xì)藥材粉末的方法。《醫(yī)學(xué)入門》中記載提純銅綠的方法：“水洗凈，細(xì)研水飛，去石澄清，慢火熬干?！蔽闹猩婕暗牟僮鞣椒ㄊ?　　) A．洗滌、溶解、過(guò)濾、灼燒　 B．洗滌、溶解、傾倒、蒸發(fā) C．洗滌、萃取、傾倒、蒸餾 D．洗滌、萃取、過(guò)濾、蒸發(fā) 解析：選B?！八磧簟鄙婕暗牟僮鞣椒ㄊ窍礈?，“細(xì)研水飛”涉及的操作方法是溶解，“去石澄清”涉及的操作方法是傾倒，“慢火熬干”涉及的操作方法是蒸發(fā)。 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．(2019海南五校一模)下列有關(guān)物質(zhì)分離或提純的方法正確的是(　　) 選項(xiàng) 待提純物質(zhì) 雜質(zhì) 主要操作方法 A 溴苯 苯 加入鐵粉和液溴，過(guò)濾 B 氯化鈉 硝酸鉀 配制熱飽和溶液，冷卻結(jié)晶 C 乙烷 乙烯 通入溴水中 D 乙酸乙酯 乙酸 加入飽和氫氧化鈉溶液，分液 解析：選C。苯能與液溴反應(yīng)，但加入液溴的量不易控制，A錯(cuò)誤；除去氯化鈉中的硝酸鉀，應(yīng)該用蒸發(fā)濃縮結(jié)晶法，B錯(cuò)誤；乙烯能與Br2發(fā)生加成反應(yīng)，而乙烷不能，C正確；乙酸和乙酸乙酯均能與NaOH反應(yīng)，D錯(cuò)誤。 4．實(shí)驗(yàn)室制取氧氣并回收提純KCl和MnO2的流程如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．步驟Ⅰ和步驟Ⅱ都用到玻璃棒 B．步驟Ⅱ的操作有加熱濃縮、冷卻結(jié)晶 C．實(shí)驗(yàn)流程中所涉及的三個(gè)步驟均必須加熱 D．步驟Ⅲ中用硝酸銀溶液可驗(yàn)證MnO2是否洗滌干凈 解析：選C。固體A為KCl和MnO2的混合物，步驟Ⅰ為溶解、過(guò)濾；步驟Ⅱ?yàn)榧訜釢饪s、冷卻結(jié)晶等，步驟Ⅰ和步驟Ⅱ都要用到玻璃棒，A項(xiàng)正確；步驟Ⅱ由KCl溶液得到KCl固體，操作有加熱濃縮、冷卻結(jié)晶，B項(xiàng)正確；步驟Ⅰ為溶解、過(guò)濾，不需要加熱，C項(xiàng)錯(cuò)誤；可以通過(guò)檢驗(yàn)最后一次洗滌濾液中是否含有KCl來(lái)判斷MnO2是否洗滌干凈，D項(xiàng)正確。 5．(2019云南一檢)下列實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 A 將某有機(jī)物與溴的四氯化碳溶液混合 溶液退色 該有機(jī)物中必定含有碳碳雙鍵 B 向亞硫酸鈉溶液中滴加硝酸鋇和稀硝酸 產(chǎn)生白色沉淀 亞硫酸鈉溶液已變質(zhì) C 向酸性高錳酸鉀溶液中滴加雙氧水 紫色退去， 產(chǎn)生氣泡 H2O2具有還原性 D 向油脂皂化反應(yīng)后的溶液中滴入酚酞 溶液不變紅 油脂已經(jīng)完全皂化 解析：選C。含有碳碳叁鍵的有機(jī)物也能使溴的四氯化碳溶液退色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硝酸能把SO氧化成SO，B項(xiàng)錯(cuò)誤；酸性高錳酸鉀溶液與雙氧水反應(yīng)，高錳酸鉀表現(xiàn)出氧化性，雙氧水表現(xiàn)出還原性，C項(xiàng)正確；因高級(jí)脂肪酸鹽水解呈堿性，滴入酚酞溶液會(huì)一直呈現(xiàn)紅色，所以不能用酚酞檢驗(yàn)油脂是否完全皂化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6．(2019江淮十校聯(lián)考)下列有關(guān)混合物除雜方法和原理分析都正確的是(　　) 選項(xiàng) 操作方法 實(shí)驗(yàn)原理 A 鐵粉中混有少量鋁粉：溶于濃氫氧化鈉溶液，過(guò)濾 鋁粉與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鐵粉不和氫氧化鈉溶液反應(yīng) B 氯化亞鐵溶液中混有氯化鐵：加入足量銅粉，過(guò)濾 銅能將Fe3＋還原成Fe2＋，銅與Fe2＋不反應(yīng) C 過(guò)氧化鈉中混有氧化鈉：在空氣中灼燒固體 氧化鈉與氧氣在加熱條件下生成過(guò)氧化鈉 D 氯化鋁溶液中混有氯化鎂：加入足量氫氧化鋁，過(guò)濾 氯化鎂水解生成鹽酸，鹽酸與氫氧化鋁反應(yīng)，促進(jìn)Mg2＋完全水解 解析：選A。鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶物，鐵不反應(yīng)，A項(xiàng)正確；在氯化亞鐵和氯化鐵溶液中加入銅粉，得到氯化亞鐵和氯化銅，引入新的雜質(zhì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；空氣中的二氧化碳、水參與反應(yīng)，應(yīng)該在氧氣中灼燒固體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氧化鋁溶解度小于氫氧化鎂，氫氧化鋁難轉(zhuǎn)化成氫氧化鎂，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．某pH＝1的X溶液中可能含有Fe2＋、Al3＋、NH、CO、SO、SO、Cl－中的若干種，現(xiàn)取X溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程及產(chǎn)物如下，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．氣體A是NO2 B．X溶液中肯定存在Fe2＋、Al3＋、NH、SO C．溶液E和氣體F不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) D．X溶液中不能確定的離子是Al3＋和Cl－ 解析：選B。X是強(qiáng)酸性溶液，一定不會(huì)含有弱酸根離子CO、SO；加入硝酸鋇溶液后發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，故氣體A是一氧化氮，D是二氧化氮，則E為硝酸，故溶液中一定含有還原性離子Fe2＋；溶液B中加入氫氧化鈉溶液加熱產(chǎn)生了氣體F，F(xiàn)一定是氨，溶液中一定含有NH；溶液H中通入足量二氧化碳生成了沉淀I，I為氫氧化鋁，故溶液中一定含有Al3＋；沉淀C為硫酸鋇，溶液中一定含有SO。A項(xiàng)，氣體A是一氧化氮，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)分析，X中肯定存在Fe2＋、Al3＋、NH、SO，故B正確；C項(xiàng)，E是硝酸，F(xiàn)是氨，二者可以發(fā)生反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，X溶液中一定含有Al3＋，故D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 8．(2019菏澤模擬)實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示的裝置進(jìn)行CO和CO2混合氣體的分離和干燥。已知a為止水夾，b為分液漏斗丙的活塞，可供選用的試劑有NaHCO3溶液、NaOH溶液、NaHS溶液、濃硫酸、無(wú)水氯化鈣、稀硫酸。試填空回答： (1)廣口瓶甲中應(yīng)放的試劑為_(kāi)_______，廣口瓶乙中應(yīng)放的試劑為_(kāi)_______，分液漏斗丙中應(yīng)放的試劑為_(kāi)_______。 (2)第一步應(yīng)先分離出________，分離時(shí)應(yīng)先關(guān)閉________(填序號(hào)，下同)。打開(kāi)________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________。 (3)第二步分離出________時(shí)，先關(guān)閉________，打開(kāi)________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 答案：(1)NaOH溶液　濃硫酸　稀硫酸 (2)CO　b　a CO2＋2OH－===CO＋H2O (3)CO2　a　b CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ 9．某廢液中含有大量的K＋、Cl－、Br－，還有少量的Ca2＋、Mg2＋、SO。某研究性學(xué)習(xí)小組利用這種廢液來(lái)制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴(Br2)，設(shè)計(jì)了如圖所示的流程圖： 可供試劑a、試劑b(試劑b代表一組試劑)選擇的試劑：飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液、酸性KMnO4溶液、稀鹽酸。 請(qǐng)根據(jù)流程圖，回答相關(guān)問(wèn)題： (1)試劑a應(yīng)該選用________。 (2)操作①②③④⑤的名稱是________。 A．萃取、過(guò)濾、分液、過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶 B．萃取、分液、蒸餾、過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶 C．分液、萃取、過(guò)濾、過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶 D．萃取、分液、分液、過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶 (3)除去無(wú)色液體Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、SO，選出試劑b所代表的試劑，按滴加順序依次是__________________________________________(填化學(xué)式)。 (4)調(diào)節(jié)pH的作用是____________________，操作方法是______________________。 (5)操作⑤中用到的瓷質(zhì)儀器名稱是________。 解析：(1)由加入的CCl4及得到的深紅棕色液體知，試劑a能將Br－氧化為Br2，試劑a應(yīng)具有氧化性，為了不引入雜質(zhì)離子，應(yīng)選用H2O2溶液。(3)由流程圖知，無(wú)色液體Ⅰ中含有K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO，無(wú)色液體Ⅲ中只含有K＋、Cl－，則試劑b的作用是除去無(wú)色液體Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、SO。由于除雜時(shí)除雜試劑需過(guò)量，且不能引入新雜質(zhì)，所以欲除去Ca2＋，選用飽和K2CO3溶液；欲除去Mg2＋，選用KOH溶液；欲除去SO，選用BaCl2溶液。所以欲除去無(wú)色溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、SO，只要滿足BaCl2溶液在飽和K2CO3溶液之前加入即可。(4)由以上知，無(wú)色液體Ⅱ中還含有雜質(zhì)離子CO和OH－，所以需用稀鹽酸來(lái)除去過(guò)量的OH－及CO；調(diào)節(jié)pH＝7的操作方法是逐滴滴加稀鹽酸，無(wú)氣體產(chǎn)生時(shí)，用pH試紙測(cè)定至溶液的pH＝7。(5)由于操作⑤是蒸發(fā)結(jié)晶，所以該操作用到的瓷質(zhì)儀器是蒸發(fā)皿。 答案：(1)H2O2溶液 　(2)B 　(3)BaCl2、K2CO3、KOH(或KOH、BaCl2、K2CO3或BaCl2、KOH、K2CO3) (4)除去過(guò)量的OH－及CO　逐滴滴加稀鹽酸，無(wú)氣體產(chǎn)生時(shí)，用pH試紙測(cè)定至溶液的pH＝7　(5)蒸發(fā)皿 10．乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下： 相對(duì)分子質(zhì)量 密度/(gcm－3) 沸點(diǎn)/℃ 水中溶解性 異戊醇 88 0.812 3 131 微溶 乙酸 60 1.049 2 118 溶 乙酸異戊酯 130 0.867 0 142 難溶 實(shí)驗(yàn)步驟： 在A中加入4.4 g異戊醇、6.0 g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片。開(kāi)始緩慢加熱A，回流50 min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無(wú)水MgSO4 固體，靜置片刻，過(guò)濾除去MgSO4固體，進(jìn)行蒸餾純化，收集140～143 ℃餾分，得乙酸異戊酯3.9 g。 回答下列問(wèn)題： (1)儀器B的名稱是________。 (2)在洗滌操作中，第一次水洗的主要目的是______________________________，第二次水洗的主要目的是________________。 (3)在洗滌、分液操作中，應(yīng)充分振蕩，然后靜置，待分層后________(填標(biāo)號(hào))。 a．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出 b．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出 c．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從下口放出 d．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出 (4)本實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量乙酸的目的是____________________________。 (5)實(shí)驗(yàn)中加入少量無(wú)水MgSO4的目的是________________________。 (6)在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是________(填標(biāo)號(hào))。 (7)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是________(填標(biāo)號(hào))。 a．30%　　b．40%　　c．60% 　　d．90% (8)在進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，若從130 ℃便開(kāi)始收集餾分，會(huì)使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏________(填“高”或“低”) ，其原因是__________________________________________________。 解析：(1)儀器B是球形冷凝管，起冷凝回流作用。(2)第一次水洗，主要除去大部分硫酸和乙酸，第二次水洗除去NaHCO3雜質(zhì)。(3)乙酸異戊酯的密度小于水，在水層上方。分液時(shí)先將水層從分液漏斗下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出。(4)該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加入過(guò)量乙酸，能夠提高異戊醇的轉(zhuǎn)化率。(5)加入無(wú)水MgSO4固體的目的是除去混合物中的少量水分。(6)蒸餾操作中，需要測(cè)定餾分的溫度，所以溫度計(jì)水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶的支管口處，b和c中溫度計(jì)位置均正確，但c中的冷凝裝置為球形冷凝管，它一般用作反應(yīng)裝置，主要用于冷凝回流，使反應(yīng)更徹底，故只有b項(xiàng)正確。(7)據(jù)＋H2O可知，4.4 g異戊醇完全反應(yīng)消耗3.0 g乙酸，故乙酸有剩余，生成乙酸異戊酯的理論產(chǎn)量為6.5 g，故該反應(yīng)的產(chǎn)率為100%＝60%。(8)異戊醇的沸點(diǎn)為131 ℃，蒸餾時(shí)，若從130 ℃開(kāi)始收集餾分，將會(huì)有一部分未反應(yīng)的異戊醇被蒸出，使產(chǎn)率偏高。 答案：(1)球形冷凝管　(2)洗掉大部分硫酸和乙酸　洗掉碳酸氫鈉　(3)d　(4)提高異戊醇的轉(zhuǎn)化率　(5)干燥　(6)b　(7)c　(8)高　會(huì)收集少量未反應(yīng)的異戊醇