课时作业(三十二) 物质的检验、分离和提纯(对应学生用书P277)一、选择题(本题包括10个小题，每小题5分，共50分)1．下列实验不能实现预期目的的是( )A．用食醋、石灰水验证蛋壳的成分是碳酸盐B．用溴水鉴别甲烷和乙烯C．用乙醇、乙酸和10%的硫酸溶液共热制取乙酸乙酯D．用酸性高锰酸钾溶液验证苯环上是否存在碳碳双键解析：制取乙酸乙酯应该用浓硫酸。答案：C2．(2011海南高考)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。下列有关该方法的叙述中正确的是( )A．能耗大是该方法的一大缺点B．整个过程中，只有一种物质可以循环利用C．“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤D．该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品3．下列有关离子检验的操作和实验结论都正确的是( )选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，再加盐酸酸化，沉淀不溶解该溶液中一定含有SOB向某溶液中同时加入几滴KSCN溶液和少量新制的氯水，溶液变为红色该溶液中一定含有Fe2＋8\nC向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体该溶液中一定含有COD向某溶液加入NaOH并微热，产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体该溶液中一定含有NH解析：A项中溶液中不能排除Ag＋干扰；B项中不能排除Fe3＋干扰，KSCN和氯水不能同时加入；C中不能排除HCO、SO、HSO等离子干扰。答案：D4．下列除杂质(括号内为杂质)方法不合理的是( )A．Fe2＋(Fe3＋)，加过量铁粉，过滤B．Mg(Al)，加过量NaOH溶液，过滤C．CO2(HCl)，加过量饱和碳酸钠溶液，洗气D．食盐(碘)，加热，升华5．利用下列试剂，选用合适方法鉴别Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaCl四种溶液，最佳试剂组是( )A．BaCl2、HCl、品红溶液 B．BaCl2、HCl、石蕊溶液C．AgNO3和HNO3溶液D．AgNO3和BaCl2溶液解析：与BaCl2溶液产生沉淀的是Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3，能溶于HCl的为Na2SO3、Na2CO3，且溶解产生的气体使品红溶液褪色的为Na2SO3，出现不同实验现象；B项中无法检验CO2、SO2，即无法区别Na2SO3、Na2CO3而错误；C项中Na2SO4、Na2SO3、NaCl均出现相同实验现象；D项中Na2SO4、Na2CO3出现相同现象无法鉴别。答案：A6．某地污水中含有Zn2＋、Hg2＋、Fe3＋和Cu2＋。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下：甲：乙：丙： 下列判断正确的是( )8\nA．三种实验方案中都能制得纯净的铜B．乙方案中加过量铁粉可以将Zn2＋、Hg2＋、Fe3＋和Cu2＋全部还原C．甲方案中的反应涉及置换、分解、化合、复分解四种反应类型D．丙方案也产生环境污染7．某无色溶液中含有：①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO离子中的一种或几种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：步骤操作现象①用pH试纸检验溶液的pH大于7②向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置CCl4层呈橙红色③取②的上层溶液，加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生④将③过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生根据上述实现现象，判断以下结论中正确的是( )A．肯定含有的离子是①④⑤B．肯定没有的离子是②⑤C．可能含有的离子是①②⑥D．不能确定的离子是①③⑥解析：据①溶液显碱性，SO一定存在，则Ba2＋一定不存在，据②Br－一定存在；据③SO、SO至少一种存在，而结合①中SO一定存在，则SO可能存在；据④Cl－一定存在，但因②中加入了氯水，故不能确定原溶液中是否存在Cl－。再依据溶液电中性，必须存在阳离子，则Na＋一定存在。答案：A8．下列实验操作中，可以达到预定目的的是( )A．用渗析的方法可以除去氢氧化铁胶体中的少量氯化钠B．用过量的KSCN溶液除去FeCl2溶液中的少量FeCl3C．通过灼热的镁粉，可以除去N2中的少量O2D．用溶解、过滤的方法可分离Na2SO4和NaCl固体混合物解析：胶粒不能通过半透膜，溶液中的分子或离子可以，A项对；Fe3＋与SCN－的反应是可逆的，不可能除尽Fe3＋，同时会混入硫氰化铁杂质，B项不对；镁与N2、O28\n都能反应，C项不对；Na2SO4、NaCl都是易溶物质，不能用过滤的方法分离，D项不对。答案：A9．下列除去杂质的方法正确的是( )物质(杂质)除杂方法ACl2(HCl)将气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶BCO2(SO2)将气体通过盛有碳酸钠溶液的洗气瓶CFeCl2(FeCl3)加入氢氧化钠溶液后过滤DSiO2(CaCO3)加入盐酸后过滤解析：A项，Cl2与NaOH反应；B项应改为NaHCO3；C项应加入足量Fe粉，可将FeCl3转化为FeCl2，反应后过滤。答案：D10．(北京高考)下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是( )①KOH、Na2SO4、AlCl3 ②NaHCO3、Ba(OH)2、H2SO4③HCl、NaAlO2、NaHSO4 ④Ca(OH)2、Na2CO3、BaCl2A．①② B．②③ C．①③④ D．①②④解析：①中Na2SO4与KOH、AlCl3都不反应，而KOH与AlCl3互滴现象不同。②中Ba(OH)2与NaHCO3、H2SO4都能产生沉淀，但BaCO3沉淀可与H2SO4反应产生气体，由此可鉴别三者。③HCl、NaHSO4与NaAlO2反应的现象相同，无法区分开HCl与NaHSO4。④Ca(OH)2与BaCl2不反应，二者与Na2CO3反应的现象相同，无法区分开Ca(OH)2与BaCl2。答案：A二、非选择题(本题包括4个小题，共50分)11．(10分)SO2通入BaCl2溶液中理论上不产生沉淀，而实际受到空气和溶液中氧气的影响很快便能观察到沉淀现象。为了避免产生沉淀，某化学小组设计了如下实验装置，实验操作步骤如下：①气密性检查完好后，在装置A中的多孔隔板上放上锌粒，通过________注入稀硫酸。打开活塞，将产生的氢气导入到后续装置。②________后关闭活塞，将装置D的导管插入烧杯中。③通过装置B的________滴加浓硫酸，产生的气体进入到BaCl2溶液中，溶液保持澄清。8\n④打开活塞，将产生的氢气导入后续装置一段时间。⑤将盛有BaCl2溶液的试管从装置中取出，拔去橡皮塞用胶头滴管伸入到苯层下方滴加双氧水，随即出现白色浑浊，滴加稀盐酸并振荡，白色浑浊不消失。⑥拆卸装置，清洗仪器，处理剩余药品。请回答下列问题：(1)实验步骤①和③的空白处使用的仪器分别为________、________；(2)装置C中苯的作用是_____________________________________；(3)实验步骤②的操作为______________________________________________；(4)实验步骤④的目的是_________________________________________；(5)写出实验步骤⑤试管中发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________；(6)为了避免产生沉淀，你认为还应采取哪些措施，请举一例________________________________________________________________________。解析：(1)A中为长颈漏斗，B中为分液漏斗。(2)根据题目叙述，须防止BaCl2与空气中的O2接触，则苯的作用是防氧化。(3)A装置作用是赶走整个装置中的空气，所以须验证装置中产生纯净H2后才能将A中反应停止。(4)步骤④是将反应后装置中残余的SO2全部赶入D中被NaOH吸收，以免污染空气。(5)根据叙述，反应物为BaCl2、SO2、H2O2，产物为BaSO4、H2O，分析过程中反应为H2O2先氧化SO2，生成H2SO4与BaCl2发生复分解反应。(6)BaCl2溶液配制时须将空气赶尽。答案：(1)长颈漏斗 分液漏斗(2)将BaCl2溶液与空气隔离(3)将装置D的导管口向上，用试管收集氢气验纯，待氢气纯净 (4)除去SO2防止污染(5)SO2＋H2O2===H2SO4、H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl(6)将BaCl2溶液煮沸(其他合理答案也正确)12．(12分)三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。(1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是________。(2)该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是________，现象是________________________________________________________________________。(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。8\n①提出合理假设假设1：________；假设2：________；假设3：________。②某同学将反应后的固体产物溶于水，用过滤后得到的固体物质检验产物中铁元素的存在形式。取该固体物质于试管中，向试管中加入过量的CuSO4溶液，振荡、静置，若出现红色沉淀，则假设________成立，若不出现红色沉淀，则假设________成立。13．(14分)某无色溶液X，由Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、AlO、MnO、CO、SO中的若干种离子组成，取溶液进行如下连续实验： (1)气体A的成分是(填化学式，下同)________________________________________________________________________，气体B的成分是________。(2)X溶液中一定存在的离子是________________________________________________。(3)写出步骤①发生反应的所有离子方程式________________________________________________________________________________________________________________。(4)写出步骤②形成白色沉淀甲的离子方程式_____________________________________8\n____________________________________________________________________________。(5)通过上述实验，溶液X中还有未完全确定的离子是________________________________________________________________________；只要设计一个简单的后续实验就可以确定该离子是否存在，该方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(简述所加试剂及理由)。答案：(1)CO2 NH3 (2)CO、AlO、Na＋(3)CO＋2H＋===H2O＋CO2AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O(4)Al3＋＋3HCO===Al(OH)3＋3CO2(5)SO 在沉淀乙中加稀盐酸，若白色沉淀能完全溶解，则X中不存在SO，若不完全溶解，则存在SO14．(14分)现有含NaCl、Na2SO4、NaNO3的混合溶液，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl－、SO、NO的相互分离。相应的实验过程可用下图表示：(1)写出上述实验过程中所用试剂的名称：试剂1________，试剂2________。(2)恰当地控制试剂4的加入量的方法是_____________________________________________________________________________________________________。(3)加入过量试剂3的目的是_____________________________________________。(4)操作①的名称是________________，在加入试剂4后，获得固体D的实验操作④是________(填操作名称)。(5)写出加入试剂4后发生反应的离子方程式__________________________________________________________________________________________________________________。(6)要检验原混合溶液中的Cl－，应该如何操作________________________________________________________________________________________________________________。解析：这是一道物质的分离题，解题的关键是确定所加的试剂及加入试剂的顺序。沉淀Cl－应加入AgNO3，沉淀SO应加入BaCl2或Ba(NO3)2溶液，因为SO也能和Ag＋8\n反应，所以要在沉淀SO后加入AgNO3。为了除去过量的Ag＋和Ba2＋，应加入过量的Na2CO3溶液，最后加入硝酸，调节溶液的pH＝7。答案：(1)氯化钡溶液或硝酸钡溶液 硝酸银溶液(2)测定溶液的pH (3)除去溶液中过量的Ba2＋、Ag＋(4)过滤 蒸发、冷却结晶、过滤(5)CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(6)先加入足量Ba(NO3)2溶液沉淀SO，然后再加AgNO3溶液检验Cl－8
