課時(shí)訓(xùn)練三十三物質(zhì)的分離

1、課時(shí)訓(xùn)練三十三 物質(zhì)的分離、提純和檢驗(yàn)一、選擇題1.化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作中必須十分重視師生安全問(wèn)題和環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題。下列實(shí)驗(yàn)處理不當(dāng)?shù)氖?)A.制氧氣時(shí)排水法收集氧氣后出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象,立即松開(kāi)試管上的橡皮塞B.在氣體發(fā)生裝置上直接點(diǎn)燃乙炔氣體時(shí),必須先檢驗(yàn)乙炔氣體的純度C.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將所有的廢液倒入下水道排出實(shí)驗(yàn)室,以免污染實(shí)驗(yàn)室D.給試管中的液體加熱時(shí)不時(shí)移動(dòng)試管或加入碎瓷片,以免暴沸解析:制氧氣時(shí)排水法收集氧氣后出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象,立即松開(kāi)試管上的橡皮塞,防止試管炸裂,A項(xiàng)正確;可燃性氣體點(diǎn)燃時(shí)應(yīng)檢驗(yàn)其純度,防止在爆炸極限內(nèi)引起爆炸,B項(xiàng)正確;C項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的某些廢液中

2、含有有害的物質(zhì),會(huì)造成環(huán)境污染,所以C項(xiàng)錯(cuò);D項(xiàng)正確。答案:C2.(密碼原創(chuàng))下列檢驗(yàn)、提純的方法不正確的是()A.用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)K+時(shí)須透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察B.向某溶液中加入KSCN溶液檢驗(yàn)該溶液是否含有Fe3+C.乙酸與乙醇的混合溶液不可用分液漏斗進(jìn)行分離D.向混有乙酸的乙酸乙酯中加入NaOH溶液再分液,提純乙酸乙酯解析:向混有乙酸的乙酸乙酯中加入飽和Na2CO3溶液,再分液,提純乙酸乙酯,乙酸乙酯在NaOH溶液中容易水解。答案:D3.(密碼改編)下列儀器:漏斗、容量瓶、蒸餾燒瓶、托盤(pán)天平、分液漏斗、滴定管、燃燒匙,其中常用于物質(zhì)分離的是()A.B.C.D.解析:很明顯,漏斗、蒸餾燒瓶、分液

3、漏斗這3個(gè)儀器主要用于物質(zhì)的分離。答案:B4.(密碼改編)下列各組氣體或溶液用括號(hào)內(nèi)試劑加以鑒別,其中不合理的是()A.酒精、醋酸、醋酸鈉(石蕊試液)B.氯化鈉、硝酸銀、碳酸鈉(稀鹽酸)C.乙烷、乙烯、乙炔(高錳酸鉀溶液)D.硫酸、硝酸鋇、氯化鉀(碳酸鈉溶液)解析:乙烷不能使高錳酸鉀溶液退色,而乙烯、乙炔均能使高錳酸鉀溶液退色。答案:C5.下列離子檢驗(yàn)的方法正確的是()A.某溶液+AgNO3溶液生成白色沉淀,說(shuō)明原溶液中有Cl-B.某溶液+BaCl2溶液生成白色沉淀,說(shuō)明原溶液中有SO42-C.某溶液+NaOH溶液生成藍(lán)色沉淀,說(shuō)明原溶液中有Cu2+D.某溶液+稀硫酸生成氣體,說(shuō)明原溶液中有C

4、O32-解析:能夠與AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀的物質(zhì)有很多,如:可溶性的碳酸鹽、硫酸鹽等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;能夠與BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀的物質(zhì),不僅是硫酸鹽溶液,碳酸鹽溶液也能產(chǎn)生沉淀,B項(xiàng)錯(cuò)誤;與稀硫酸產(chǎn)生氣體的,還有碳酸氫鹽、亞硫酸鹽等,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C6.下列實(shí)驗(yàn)裝置一般不用于分離物質(zhì)的是()解析:A項(xiàng)用于分離兩種沸點(diǎn)不同的液體混合物;B項(xiàng)是滲析,可用于分離膠體與溶液;C項(xiàng)用于固體與溶液的分離;D項(xiàng)用于配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液。答案:D7.在一無(wú)色未知溶液中檢驗(yàn)出有Ba2+、Ag+,同時(shí)又測(cè)得其酸性很強(qiáng)。某學(xué)生還要鑒定此溶液中是否大量存在:Cu2+,Fe3+,Cl-,NO3-,S2-,C

5、O32-,NH4+,Mg2+,Al3+,Al(OH)4-。其實(shí),這些離子中有一部分不必再鑒定就能加以否定,你認(rèn)為不必鑒定的離子組是()A.B.C.D.解析:溶液中檢驗(yàn)出有Ba2+、Ag+,則Cl-、S2-、CO32-不可能存在;溶液酸性很強(qiáng),則Al(OH)4-、S2-、CO32-不可能存在;溶液無(wú)色,則Cu2+、Fe3+不可能存在。答案:D8.(2013·山東,11)利用實(shí)驗(yàn)器材(規(guī)格和數(shù)量不限),能完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)是()實(shí)驗(yàn)器材(省略?shī)A持裝置)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)A燒杯、玻璃棒、蒸發(fā)皿CuSO4溶液的濃縮結(jié)晶B燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、濾紙用鹽酸除去BaSO4中的少量BaCO3C燒杯、玻璃棒、

6、膠頭滴管、容量瓶用固體氯化鈉配制0.5 mol·L-1的溶液D燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、分液漏斗用溴水和CCl4除去NaBr溶液中的少量NaI解析:硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶需要用到酒精燈,A項(xiàng)錯(cuò);用鹽酸除去BaSO4中的少量BaCO3需要進(jìn)行過(guò)濾,需要用到漏斗,B項(xiàng)錯(cuò);用固體配制溶液需要用到托盤(pán)天平稱量固體,C項(xiàng)錯(cuò);D中可以先進(jìn)行置換反應(yīng),然后進(jìn)行萃取、分液,D項(xiàng)正確。答案:D9.工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物,可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法正確的是()選項(xiàng)污染物處理措施方法類別A廢酸加生石灰中和物理法BCu2+等重金屬離子加硫酸鹽沉降化學(xué)法C含苯廢水用活性炭吸附物理法D含純堿

7、的廢水加石灰水反應(yīng)化學(xué)法解析:廢酸與堿中和屬于化學(xué)法,A項(xiàng)錯(cuò);Cu2+不能用SO42-沉降,B項(xiàng)錯(cuò);活性炭無(wú)法吸收苯,C項(xiàng)錯(cuò);Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH,是復(fù)分解法,屬于化學(xué)法,D項(xiàng)正確。答案:D10.(密碼改編)如圖所示裝置可分離并干燥CO和CO2氣體。圖中a為止水夾,b為分液漏斗的活塞,通過(guò)Y形管和止水夾分別接c、d兩球膽。現(xiàn)裝置內(nèi)的空氣已排盡。為使實(shí)驗(yàn)成功,甲、乙、丙分別盛放的溶液是()A.NaHCO3飽和溶液、12 mol·L-1鹽酸、18.4 mol·L-1H2SO4B.NaOH飽和溶液、2 mol·L-1H2SO4、18.4 m

8、ol·L-1H2SO4C.Na2CO3飽和溶液、2 mol·L-1 H2SO4、NaOH飽和溶液D.18.4 mol·L-1 H2SO4、NaOH飽和溶液、18.4 mol·L-1 H2SO4解析:本實(shí)驗(yàn)裝置分離CO2和CO的原理是:先通過(guò)甲中的NaOH吸收CO2,再經(jīng)丙中的濃H2SO4干燥,即得干燥的CO氣體,然后打開(kāi)分液漏斗的活塞,讓稀硫酸與Na2CO3反應(yīng),重新得到CO2,經(jīng)濃硫酸干燥得CO2。答案:B二、非選擇題11.(密碼改編)已知某混合物含有以下離子中的若干種:K+、Cl-、NH4+、CO32-、Ba2+、SO42-。將該混合物溶于水后得澄清

9、溶液,現(xiàn)取3份100 mL該溶液分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)結(jié)果1加AgNO3溶液有白色沉淀生成2加足量NaOH溶液并加熱收集到氣體1.12 L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)3加足量BaCl2溶液時(shí),對(duì)所得沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、稱量;再向沉淀中加足量稀鹽酸,然后干燥、稱量第一次稱量讀數(shù)為6.27 g,第二次稱量讀數(shù)為2.33 g試回答下列問(wèn)題:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)1對(duì)Cl-是否存在的判斷是(填“一定存在”“一定不存在”或“不能確定”);根據(jù)實(shí)驗(yàn)13判斷混合物中一定不存在的離子是。 (2)試確定溶液中一定存在的陰離子及其物質(zhì)的量濃度(可不填滿):陰離子符號(hào)物質(zhì)的量濃度( mol

10、3;L-1)(3)試確定K+是否存在,判斷的理由是 。 解析:(1)溶液中是否有Cl-不能確定,因?yàn)槟芘cAg+結(jié)合形成沉淀的除AgCl外,還可以是Ag2SO4、Ag2CO3等。根據(jù)實(shí)驗(yàn)2知,溶液中一定有的離子是NH4+;根據(jù)實(shí)驗(yàn)3知,溶液中一定有的離子是CO32-、SO42-,由于混合物溶于水后得澄清溶液,則溶液中一定不存在的離子是Ba2+。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)3的數(shù)據(jù)知,n(SO42-)=n(BaSO4)=2.33 g÷233 g·mol-1=0.01 mol,n(CO32-)=n(BaCO3)=(6.27 g-2.33 g)÷197 g·

11、;mol-1=0.02 mol。(3)K+一定存在,溶液中肯定存在的離子是NH4+、CO32-和SO42-。經(jīng)計(jì)算,NH4+的物質(zhì)的量為0.05 mol,CO32-、SO42-的物質(zhì)的量分別為0.02 mol和0.01 mol,根據(jù)電荷守恒,得K+一定存在。答案:(1)不能確定Ba2+(2)陰離子符號(hào)物質(zhì)的量濃度( mol·L-1)SO42-0.1CO32-0.2(3)存在溶液中肯定存在的離子是NH4+、CO32-和SO42-。經(jīng)計(jì)算,NH4+的物質(zhì)的量為0.05 mol,CO32-、SO42-的物質(zhì)的量分別為0.02 mol和0.01 mol,根據(jù)電荷守恒,得K+一定存在12.如圖

12、表示從固體混合物中分離X的兩種方案,請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題。方案含X的混合物X殘留物方案含X的混合物濾液X(1)選用方案時(shí),X應(yīng)該具有的性質(zhì)是,殘留物應(yīng)該具有的性質(zhì)是。 (2)選用方案從某金屬粉末(含有Au、Ag和Cu)中分離Au,加入的試劑是,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (3)為提純某Fe2O3樣品(主要雜質(zhì)有SiO2、Al2O3),參照方案和,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種以框圖形式表示的實(shí)驗(yàn)方案(注明物質(zhì)和操作)。解析:(1)用加熱法分離X的混合物,X應(yīng)具有的性質(zhì)是易揮發(fā)(或易升華)但不易分解,而殘留物沸點(diǎn)高,對(duì)熱較穩(wěn)定;(2)方案中,加入HNO3,可將Cu、Ag溶解,而Au不溶;(3

13、)利用氧化鐵是堿性氧化物,二氧化硅是酸性氧化物,而氧化鋁是兩性氧化物,則有或者樣品。答案:(1)有揮發(fā)性(或易升華)受熱不揮發(fā),且具有較高的熱穩(wěn)定性(2)HNO33Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+NO+2H2O(或Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2+2H2OAg+2HNO3(濃)AgNO3+NO2+H2O)(3)(或其他合理答案)13.某?；瘜W(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體,用不同的方法做了以下實(shí)驗(yàn),如圖所示。(1)只根據(jù)圖、所示實(shí)驗(yàn),能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?填裝置序號(hào))。 (2)圖、所示實(shí)驗(yàn)均

14、能鑒別這兩種物質(zhì),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 與實(shí)驗(yàn)相比,實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是(填選項(xiàng)序號(hào))。 A.比復(fù)雜B.比安全C.比操作簡(jiǎn)便D.可以做到用一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn),而不行(3)若用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性,則試管B中裝入的固體最好是(填化學(xué)式)。 (4)將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應(yīng)。當(dāng)石灰水過(guò)量時(shí),其離子方程式為。 當(dāng)碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質(zhì)的量之比為21時(shí),所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式是,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)所得溶液中溶質(zhì)的陰離子。 解析:(1)實(shí)驗(yàn)中Na2CO3和NaHCO3與鹽酸反應(yīng)生成的氣體都使澄清石灰水變渾濁,因?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象相同而無(wú)法

15、鑒別開(kāi)。實(shí)驗(yàn)中等質(zhì)量NaHCO3產(chǎn)生的CO2比Na2CO3多,氣體膨脹得大一些,故而能將兩者鑒別開(kāi)。(3)試管B受熱溫度低,放入其中的NaHCO3先于Na2CO3分解更能說(shuō)明它易分解,反之,NaHCO3放于A中,受熱溫度高是其早分解的因素之一,則難于說(shuō)明其早分解是因它熱穩(wěn)定性差導(dǎo)致的。(4)當(dāng)石灰水過(guò)量時(shí),HCO3-能全部轉(zhuǎn)化為CaCO3,反應(yīng)的離子方程式為Ca2+OH-+HCO3-CaCO3+H2O。當(dāng)NaHCO3與Ca(OH)2物質(zhì)的量之比為21關(guān)系時(shí),反應(yīng)的方程式為2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+Na2CO3+2H2O,所得溶液中僅含Na2CO3一種溶質(zhì)。檢驗(yàn)CO32-時(shí),要注

16、意排除HCO3-等的干擾,方法是先加入CaCl2溶液,若有沉淀生成,再加稀鹽酸產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色無(wú)味的氣體,則說(shuō)明存在CO32-。答案:(1)(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2D(3)NaHCO3(4)Ca2+OH-+HCO3-CaCO3+H2ONa2CO3取少量上層清液(或過(guò)濾后的濾液或所得溶液)于潔凈(若無(wú)潔凈可不扣分)的試管中,加入適量氯化鈣溶液,振蕩,若有白色沉淀生成,另取試樣,加入稀HCl,若產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味且能使澄清石灰水變渾濁的氣體,則證明溶液中含有CO32-14.某化學(xué)研究小組為證明CO具有還原性,首先查閱相關(guān)的資料,獲取下列信息:C+H2OCO+H2,C

17、O+H2OCO2+H2,CO2+C2CO。CO和H2都可在加熱條件下與CuO反應(yīng)CO有劇毒,在空氣中可以燃燒根據(jù)以上信息和有關(guān)知識(shí),他們?cè)O(shè)計(jì)如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)裝置A中反應(yīng)的離子方程式是。 (2)裝置B中最適宜的試劑是;必須用裝置C吸收氣體中水蒸氣的理由是。 (3)按照如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),首先應(yīng)進(jìn)行的操作是,并要排凈整套裝置中的空氣,則排凈裝置中空氣的目的是。 (4)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象,可證明CO具有還原性,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是。 (5)若要根據(jù)裝置F中石灰水變渾濁的現(xiàn)象確認(rèn)CO具有還原性,應(yīng)在上圖裝置與之間連接下圖中的裝置(填序號(hào))。 解析:由A的裝置特點(diǎn)可推出是制備CO2,白色固體為