高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測（三十）物質(zhì)的檢驗(yàn)和制備（含解析）-人教版高三化學(xué)試題

跟蹤檢測（三十）物質(zhì)的檢驗(yàn)和制備1．下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀時(shí)溶液的pH。某硫酸鋅酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋雜質(zhì)，為制得純凈的ZnSO4，應(yīng)加入的試劑是()金屬離子Fe2＋Fe3＋Zn2＋完全沉淀時(shí)的pH7.74.56.5A.H2O2、ZnO B．氨水C．KMnO4、ZnCO3 D．NaOH溶液解析：選A要使Fe2＋和Fe3＋全部除去，由題給信息可知，需將Fe2＋全部氧化成Fe3＋，再調(diào)節(jié)溶液pH范圍為4.5≤pH<6.5，即可將Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，且保證Zn2＋不沉淀。氧化Fe2＋時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，只能用H2O2，調(diào)pH時(shí)也不能引入新的雜質(zhì)，用ZnO能促進(jìn)Fe3＋的水解。2．僅用下表提供的玻璃儀器(非玻璃儀器任選)或?qū)嶒?yàn)裝置就能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)ABCD實(shí)驗(yàn)?zāi)康某Cl中少量MnO2用10mol·L－1鹽酸配制100mL0.1mol·L－1鹽酸用NaCl溶液制備NaCl晶體除去乙烯中少量SO2實(shí)驗(yàn)儀器或裝置燒杯、玻璃棒、分液漏斗100mL容量瓶、玻璃棒、燒杯解析：選CA項(xiàng)，MnO2難溶于水，KCl易溶于水，故采用過濾法，應(yīng)該用普通漏斗而不是分液漏斗，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，缺少量取鹽酸的儀器，如酸式滴定管或移液管等，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，SO2和乙烯均能與酸性KMnO4溶液反應(yīng)，故不能達(dá)到除雜的目的，錯(cuò)誤。3．下列實(shí)驗(yàn)中，所采取的分離方法與對應(yīng)原理都正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆蛛x方法原理A除去CO2中的HCl通入飽和Na2CO3溶液洗氣HCl與Na2CO3溶液反應(yīng)生成CO2B除去乙醇中少量的乙酸加入足量生石灰蒸餾乙醇和乙酸鈣的沸點(diǎn)相差較大C除去KNO3固體中的NaCl冷卻熱飽和溶液重結(jié)晶NaCl在水中的溶解度很大D分離乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同解析：選B飽和Na2CO3溶液可吸收CO2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；用重結(jié)晶法除去KNO3固體中的NaCl是因?yàn)镵NO3在水中的溶解度受溫度的影響大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能直接采取分液的方法分離，應(yīng)先加入飽和Na2CO3溶液，然后分離，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．可用如圖所示裝置干燥、收集及尾氣處理的氣體是()①H2S②HCl③NH3④Cl2⑤SO2⑥NOA．①和② B．②和⑤C．③和④ D．⑤和⑥解析：選BH2S和NH3不能用濃H2SO4干燥，NO不能用排空氣法收集，Cl2不能用水吸收。5．從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)過程中，下列操作正確的是()解析：選BA項(xiàng)，碘的苯溶液在上層，應(yīng)從分液漏斗的上口倒出；C項(xiàng)，灼燒海帶應(yīng)在坩堝中進(jìn)行；D項(xiàng)，過濾時(shí)應(yīng)用玻璃棒引流。6．某無色溶液中可能含有Na＋、K＋、Fe3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、Cl－、Br－這幾種離子中的若干種，依次進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，觀察到的現(xiàn)象記錄如下：①pH試紙檢驗(yàn)，溶液的pH>7；②取少量原溶液，向溶液中加入過量的BaCl2和鹽酸的混合溶液，無白色沉淀生成；③另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水，無氣體產(chǎn)生，再加入CCl4振蕩，靜置后CCl4層呈橙色，用分液漏斗分液；④向分液后的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和HNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，過濾；⑤在濾液中加入AgNO3和HNO3的混合溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。下列關(guān)于原溶液的判斷不正確的是()A．肯定存在的離子是Na＋、K＋、SOeq\o\al(2－,3)、Br－B．肯定不存在的離子是Fe3＋、Cu2＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)C．無法確定原溶液中是否存在Cl－D．若步驟④改用BaCl2溶液和鹽酸的混合溶液，對溶液中離子的判斷也無影響解析：選A根據(jù)溶液無色和溶液顯堿性，可知一定不含F(xiàn)e3＋、Cu2＋、NHeq\o\al(＋,4)；根據(jù)②可以判斷一定不含SOeq\o\al(2－,4)；根據(jù)③可以判斷一定不含COeq\o\al(2－,3)，但一定含有Br－；根據(jù)④可以判斷該沉淀為BaSO4，由于一定不含SOeq\o\al(2－,4)，故可判斷一定含有SOeq\o\al(2－,3)；根據(jù)⑤無法判斷是否含有Cl－，因?yàn)棰壑屑尤肼人畷r(shí)引入了Cl－，C正確；根據(jù)電荷守恒，原溶液中Na＋、K＋至少含有一種，因此肯定存在的離子是SOeq\o\al(2－,3)、Br－，A錯(cuò)誤；肯定不存在的離子是Fe3＋、Cu2＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)，B正確；若步驟④改用BaCl2和鹽酸，因③中SOeq\o\al(2－,3)已被氧化為SOeq\o\al(2－,4)，則仍會產(chǎn)生BaSO4沉淀，故仍能確定含有SOeq\o\al(2－,3)，D正確。7．下列各組混合物的分離和提純方法正確的是()A．用萃取法分離汽油和水的混合液B．用結(jié)晶法提純NaCl和KNO3混合物中的KNO3C．直接蒸餾酒精溶液得到無水乙醇D．除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，加入足量的鐵屑，充分反應(yīng)后，過濾解析：選B汽油和水互不相溶，應(yīng)使用分液的方法進(jìn)行分離，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NaCl的溶解度隨溫度變化較小，而KNO3的溶解度隨溫度變化較大，故可用結(jié)晶法提純NaCl和KNO3混合物中的KNO3，B項(xiàng)正確；酒精和水都容易揮發(fā)，直接蒸餾酒精溶液得不到無水乙醇，應(yīng)在酒精中加入CaO再蒸餾，C項(xiàng)錯(cuò)誤；除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，應(yīng)通入足量的Cl2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．下列實(shí)驗(yàn)方案不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．圖甲裝置用Cu和濃硝酸可制取NOB．圖乙裝置可用于實(shí)驗(yàn)室制備Cl2C．圖丙裝置可用于實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯D．圖丁裝置可用于實(shí)驗(yàn)室分離CO和CO2解析：選CCu和濃硝酸反應(yīng)生成NO2，NO2可以與水反應(yīng)生成NO，故可以用甲裝置制取NO，A正確；KMnO4具有強(qiáng)氧化性，在常溫下就可以把濃鹽酸氧化為Cl2，故乙裝置可用于實(shí)驗(yàn)室制備Cl2，B正確；乙酸乙酯在強(qiáng)堿性溶液中可以完全水解，故不能用燒堿溶液吸收，C錯(cuò)誤；CO2可以先被堿液吸收，在球膽中收集CO氣體，再通過分液漏斗向試劑瓶中加入酸液，CO2即可放出，故丁裝置可用于實(shí)驗(yàn)室分離CO和CO2，D正確。9．用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將液體a逐滴加入到固體b中，下列敘述正確的是()A．若a為濃鹽酸，b為MnO2，c中盛石蕊試液，則c中溶液先變紅后褪色B．若a為濃氨水，b為生石灰，c中盛AlCl3溶液，則c中先產(chǎn)生白色沉淀后沉淀又溶解C．若a為濃硫酸，b為炭，c中盛有苯酚鈉溶液，則c中出現(xiàn)白色渾濁D．若a為濃硝酸，b為金屬銅，c中盛有淀粉-KI溶液，則c中溶液變藍(lán)解析：選D濃鹽酸和MnO2、濃硫酸和炭反應(yīng)都需要加熱，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；選項(xiàng)B中白色沉淀不溶解，錯(cuò)誤。10．下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)解析：選C氯化鋁在水中水解，最終得到氫氧化鋁，A項(xiàng)不能達(dá)到目的；鹽酸易揮發(fā)，收集的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣，B項(xiàng)不能達(dá)到目的；水和乙醇的沸點(diǎn)不同，二者互溶，采用蒸餾操作分離，C項(xiàng)能達(dá)到目的；D項(xiàng)，銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO，NO不能用排空氣法收集，D項(xiàng)不能達(dá)到目的。11．某廢催化劑含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同學(xué)用15.0g該廢催化劑為原料，回收其中的鋅和銅。采用的實(shí)驗(yàn)方案如下：回答下列問題：(1)在下列裝置中，第一次浸出必須用________，第二次浸出應(yīng)選用________。(填標(biāo)號)(2)第二次浸出時(shí)，向盛有濾渣1的反應(yīng)器中先加入稀硫酸，后滴入過氧化氫溶液。若順序相反，會造成__________________。濾渣2的主要成分是__________________。(3)濃縮硫酸鋅、硫酸銅溶液使用的器皿名稱是________________________________。(4)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)完成之后，得到1.5gCuSO4·5H2O，則銅的回收率為____________。解析：(1)根據(jù)題給化學(xué)工藝流程知第一次浸出發(fā)生反應(yīng)ZnO＋H2SO4=ZnSO4＋H2O、ZnS＋H2SO4=ZnSO4＋H2S，有有毒氣體H2S生成，必須用氫氧化鈉溶液進(jìn)行尾氣處理，選D裝置，第二次浸出時(shí)發(fā)生反應(yīng)：CuS＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋S＋2H2O，不產(chǎn)生有毒氣體，可選用A裝置。(2)第二次浸出時(shí)，向盛有濾渣1的反應(yīng)器中加入稀硫酸，后滴入過氧化氫溶液。若順序相反，會造成H2O2與固體顆粒接觸分解。濾渣2的主要成分是SiO2(SiO2和S)。(3)濃縮硫酸鋅、硫酸銅溶液使用的器皿名稱是蒸發(fā)皿。(4)15.0g廢催化劑中含有銅的物質(zhì)的量為eq\f(15.0g×12.8%,96g·mol－1)＝0.02mol,1.5gCuSO4·5H2O中銅的物質(zhì)的量為eq\f(1.5g,250g·mol－1)＝0.006mol，則銅的回收率為eq\f(0.006mol,0.02mol)×100%＝30%。答案：(1)DA(2)H2O2與固體顆粒接觸分解SiO2(SiO2和S)(3)蒸發(fā)皿(4)30%12．如圖所示是一個(gè)制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置。請回答下列問題：(1)裝置A分液漏斗與燒瓶中分別盛裝濃鹽酸、MnO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________，A中g(shù)管的作用是_______________________________________________________。(2)裝置D可以實(shí)現(xiàn)用純凈的氯氣和鐵粉反應(yīng)制取少量氯化鐵固體，已知氯化鐵熔、沸點(diǎn)較低，易水解。①裝置B內(nèi)盛裝的試劑為________，作用是___________________________________。②裝置F內(nèi)盛裝的試劑為________，作用是___________________。③該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在一個(gè)明顯的缺陷，改進(jìn)的措施是________________________________________________________________。(3)若裝置B、C、D、E、F內(nèi)分別盛有氫硫酸、水、炭粉、紫色石蕊試液、氫氧化鈉溶液。已知B中有黃色固體生成，D中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其產(chǎn)物為二氧化碳和氯化氫。①寫出裝置B中反應(yīng)的離子方程式___________________________________________，D中反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________。②在裝置E處，紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o色，其原因是_______________________________________________________。③若將裝置E處洗氣瓶中的溶液改為澄清石灰水，反應(yīng)過程中的現(xiàn)象為________(填標(biāo)號)。a．有白色沉淀b．無明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象c．先生成白色沉淀而后消失解析：(1)實(shí)驗(yàn)室制備Cl2的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，g管可平衡分液漏斗與燒瓶中的氣體壓強(qiáng)，利于向燒瓶中加入濃鹽酸。(2)A中制備的Cl2中含有HCl、H2O(g)，故B中盛裝飽和食鹽水，用于除去HCl，C中盛裝濃硫酸，用于除去H2O(g)，氯化鐵易水解，所以F中裝濃硫酸，防止空氣中的H2O(g)進(jìn)入E與FeCl3發(fā)生反應(yīng)。Cl2有毒，需要進(jìn)行尾氣處理，防止污染空氣。(3)Cl2與H2S反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋H2S=2H＋＋2Cl－＋S↓，Cl2與C加熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2＋2H2O＋Ceq\o(=,\s\up7(△))4HCl＋CO2，D中產(chǎn)生的HCl、CO2能使E中紫色石蕊試液變紅，過量的Cl2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生的HClO能漂白石蕊試液。通入E中的氣體有CO2，但同時(shí)又有HCl，所以CO2不能使澄清石灰水變渾濁。答案：(1)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O平衡分液漏斗與燒瓶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，利于向燒瓶中加入濃鹽酸(2)①飽和食鹽水除去Cl2中含有的HCl②濃H2SO4防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置E③在裝置F后面添加一個(gè)盛NaOH溶液的洗氣瓶(3)①Cl2＋H2S=2H＋＋2Cl－＋S↓2Cl2＋2H2O＋Ceq\o(=,\s\up7(△))4HCl＋CO2②D中產(chǎn)生的HCl、CO2等能使紫色石蕊試液變?yōu)榧t色，過量的Cl2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生的HClO能使石蕊試液褪色③b13．高氯酸銨可用于火箭推進(jìn)劑，實(shí)驗(yàn)室可由NaClO3等原料制取(部分物質(zhì)溶解度如下圖)，其實(shí)驗(yàn)流程如下：(1)氯酸鈉受熱分解生成高氯酸鈉和氯化鈉的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(2)80℃時(shí)浸取液冷卻至0℃過濾，濾渣的主要成分為________(寫化學(xué)式)。(3)反應(yīng)器中加入氯化銨飽和溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。(4)已知：2NH4ClO4eq\o(=,\s\up7(△))N2↑＋2O2↑＋Cl2↑＋4H2O，現(xiàn)可提供下列試劑：a．飽和食鹽水b．濃H2SO4c．NaOH溶液d．Mge．Cuf．Fe利用下圖裝置對高氯酸銨熱分解