高考专题训练(十七)物质的制备、分离、提纯和检验一、选择题1．下列获取物质的方法，不正确的是( )A．用铜和稀硝酸反应制一氧化氮B．石油分馏可得甲烷、乙烯C．用碳酸钠和氢氧化钙反应制氢氧化钠D．将氯气通入氢氧化钠溶液得到漂白液解析 铜能和稀硝酸反应生成NO，A项正确；要获得甲烷、乙烯等，必须通过石油的裂解，B项错误；碳酸钠和氢氧化钙发生复分解反应：Na2CO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaCO3↓，C项正确；氯气通入氢氧化钠溶液发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，D项正确。答案 B2．(2022·北京检测)除去下列物质中所含的杂质。选用的试剂正确的是( )选项物质(杂质)试剂AAl2O3(SiO2)NaOH溶液BCO2(SO2)Na2CO3溶液CFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉DNaHCO3溶液(Na2CO3)Ca(OH)2溶液解析 A项二者均能与NaOH溶液反应；B项二者都能与Na2CO3溶液反应，应将混合气体通过饱和NaHCO3溶液洗气；C项Fe粉能将Fe3＋还原为Fe2＋。答案 C3．(2022·重庆理综)不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四种溶液(不考虑它们间的相互反应)的试剂组是( )A．盐酸、硫酸 B．盐酸、氢氧化钠溶液C．氨水、硫酸D．氨水、氢氧化钠溶液解析 首先用盐酸可以鉴别出AgNO3溶液(有白色沉淀生成)和K2SO3溶液(有无色刺激性气体生成)，然后硫酸可以鉴别出BaCl2溶液(有白色沉淀生成)和Mg(NO3)2溶液(无现象)，用NaOH溶液也可以鉴别出Mg(NO3)2溶液(有白色沉淀生成)和BaCl2溶液(无现象)，A、B两选项均可；首先用氨水可以鉴别出AgNO3溶液(逐滴滴加氨水至过量，先有白色沉淀生成，然后消失)和Mg(NO3)2溶液(有白色沉淀生成)，然后用硫酸可以鉴别出BaCl2溶液(有白色沉淀生成)和K2SO3溶液(有无色刺激性气味气体生成)，C项可以；D项中NaOH溶液不能鉴别BaCl2、K2SO3溶液。11\n答案 D4．(2022·湖北联考)只用胶头滴管，不用其他任何试剂，就可以区别的下列溶液是(浓度均为0.1mol·L－1)( )①CaCl2与Na2CO3 ②Na2CO3与H2SO4 ③Ca(OH)2与NaHCO3 ④NaAlO2与HClA．②③④B．②④C．①②③④D．①③解析 ①中互滴时均有白色沉淀生成，不能区别；②中将碳酸钠滴入硫酸中，立即有气体产生：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O，而将硫酸滴入碳酸钠溶液中开始无明显现象，后有气体生成：CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑；③中互滴时均有沉淀生成，不能区别；④中将偏铝酸钠滴入盐酸中，开始无明显现象，后有白色沉淀：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O,3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓，而将盐酸滴入偏铝酸钠溶液中，立即出现沉淀后沉淀消失：H＋＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。答案 B5．(2022·辽宁测试)用如图所示的装置制取表中的四种气体(图中加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。气体abcdCO2稀盐酸CaCO3饱和Na2CO3溶液浓H2SO4Cl2浓盐酸MnO2NaOH溶液浓H2SO4SO2稀H2SO4Cu品红溶液浓H2SO4H2稀盐酸锌粒NaOH溶液浓H2SO4上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是( )A．CO2B．Cl2C．SO2D．H211\n解析 制备CO2时不能用饱和碳酸钠溶液吸收HCl，因为CO2也能溶于饱和碳酸钠溶液中，A项错误。除去Cl2中混有的HCl气体不能用NaOH溶液，因为Cl2也能与NaOH溶液反应，B项错误。铜与稀硫酸不反应，不能用于制备SO2，C项错误。答案 D6．(2022·浙江联考)某学习小组拟利用如图装置制备氮化钙(Ca3N2，极易与H2O反应)，下列说法正确的是( )A．打开活塞K通入N2，试管A内有气泡产生，说明装置气密性良好B．U形管中盛放的干燥剂既可以用碱石灰，也可以用浓硫酸C．反应结束后，先熄灭酒精灯，待反应管冷却后再关闭活塞KD．将产物Ca3N2放入盐酸中，只能得到一种盐解析 气密性检查方法：关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热，冷却后若A中导管内水柱上升且高度保持不变，则说明装置气密性良好，A项错误；U形管起防止倒吸的作用，不需盛放干燥剂，B项错误；反应结束后，先熄灭酒精灯，再继续通入N2至反应管冷却至室温，C项正确；将产物Ca3N2放入盐酸中，可以得到CaCl2和NH4Cl，D项错误。答案 C7．下列各组溶液，用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组是( )A．Ba(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2 (FeCl3溶液)B．NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3 (H2SO4溶液)C．NH4Br、K2CO3、NaI、CaCl2 (AgNO3溶液)D．(NH4)2SO4、MgSO4、CuSO4、AlCl3 (KOH溶液)解析 C项中CaCl2和K2CO3与AgNO3溶液间不能相互鉴别。答案 C8．(2022·衡阳联考)为确定下列久置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是( )A．Na2SO3溶液(BaCl2)B．FeCl2溶液(KSCN)11\nC．KI(淀粉溶液)D．NaOH溶液(盐酸)解析 无论Na2SO3溶液变质与否(变质后溶液中含有Na2SO4)，加入BaCl2都有白色沉淀生成，故不能用BaCl2来检查Na2SO3溶液是否变质。答案 A9．(2022·山东)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＋C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向某溶液中加入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项溶液中也可能有Ag＋；B项溶液中不一定含有Fe2＋，确定有Fe2＋的操作及现象：加KSCN溶液，溶液不变红，再加新制的氯水，溶液变为红色；C溶液中可能含有HCO、CO、SO、HSO中的一种或几种。答案 D10．现有①K2SO4；②Ba(NO3)2；③Al2(SO4)3；④KOH；⑤CuCl2五种物质的溶液。不用其他任何试剂就能把它们鉴别出来，其鉴别出来的顺序是( )A．⑤④③②①B．②③④①⑤C．⑤④①②③D．①②③④⑤解析 首先根据CuCl2溶液的颜色鉴别出CuCl2溶液，再用CuCl2溶液鉴别出KOH，用KOH鉴别出Al2(SO4)3，用Al2(SO4)3鉴别出Ba(NO3)2，最后鉴别出K2SO4。答案 A11．(2022·湖北模拟)从下列实验事实得出的相应结论中正确的是( )选项实验事实结论A某气体能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝该气体一定是氯气BSO2通入Ba(NO3)2溶液中出现白色沉淀BaSO3不溶于水CNa2SiO3溶液中通入CO2产生白色沉淀酸性H2CO3>H2SiO3D某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀该溶液中一定含有SO解析 A项，只要该气体具有强氧化性就可以将KI氧化为I2，然后遇淀粉变蓝，不一定是氯气，例如NO2，故错误；B项，SO2通入Ba(NO3)2溶液中发生反应生成的是BaSO411\n沉淀，不是BaSO3沉淀，故错误；D项，该溶液也可能含Ag＋，故错误。答案 C12．某无色溶液中含有：①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO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层呈橙色③向②所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生④过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生下列结论正确的是( )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 根据步骤②，说明加入氯水后有Br2生成，则原溶液中一定含有Br－；根据步骤③，说明步骤②所得溶液中有SO，则原溶液中至少含有SO、SO中的一种；步骤④，说明步骤②、步骤③所得溶液中有Cl－，由于步骤②中加入氯水引入了Cl－，则不能确定原溶液中是否含有Cl－；结合①，溶液显碱性，则一定含有SO，SO无法确定；由于Ba2＋不能与SO、SO共存，则原溶液中一定不含Ba2＋，根据电荷守恒，则原溶液中一定含有Na＋。因此肯定含有的离子是①④⑤，肯定没有的离子是②，不能确定的离子是③⑥。答案 A二、非选择题13．(2022·全国理综)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。(1)下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯水的简易装置。装置B、C、D的作用分别是：11\nB___________________________________________________；C___________________________________________________；D___________________________________________________。(2)在实验室欲制取适量NO气体。①下图中最适合完成该实验的简易装置是________(填序号)；②根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)；应加入的物质所起的作用ABCD③简单描述应观察到的实验现象_________________________。解析 (1)因氯气的密度比空气大，所以收集氯气时可用向上排空气法，装置B中导管是长进短出，装置C中导管是短进长出，则B、C装置能用于收集氯气的只能是装置B，装置C起安全作用，防止D中的液体倒吸入B中。装置D中盛有稀NaOH溶液，所以装置D的作用应为吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境。11\n(2)实验室中可用铜屑与稀硝酸制取NO，因NO极易被氧化，所以收集NO不能用排空气法，应用排水法收集，可选用图Ⅰ作制取NO气体的简易装置。A为NO的发生装置，加入的物质为铜屑和稀硝酸；B为排水法收集NO气体的装置，加入的物质为水；C主要是接收B中排出的水。③现象：反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；因生成的NO易被空气中的氧气氧化，所以A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随反应的进行生成的NO2被NO赶出，A管上部空间又逐渐变为无色；A中液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中。答案 (1)向上排气收集氯气 安全作用，防止D中的液体倒吸入B中 吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境(2)①Ⅰ②应加入的物质所起的作用A铜屑和稀硝酸产生NO气体B水排水收集NO气体C主要是接收B中排出的水D③反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随反应的进行又逐渐变为无色；A中液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中。14．(2022·郑州质量预测)实验室有NaHSO4、Ba(OH)2、NH3·H2O、NaHCO3、KAl(SO4)2五种无色溶液，现欲通过它们之间的相互反应的现象对其进行鉴别。部分物质间的反应现象如下表。ABCDEA↓B↑↓C↑↓↑↓D↓↑↓↓E↓↓↓表中“↑”表示生成气体物质，“↓”表示生成沉淀。根据以上信息，回答以下问题。(1)B、E的化学式分别为____________、____________。(2)写出A的电离方程式：______________________________。11\n(3)C、D两溶液反应的离子方程式为_____________________。(4)向含有0.1mol溶质的D溶液中滴加E溶液，所生成沉淀的物质的量之和最多为________mol。解析 (1)C与D反应生成气体和沉淀，则C、D分别是NaHCO3、KAl(SO4)2之一。B与C反应只有气体生成，则B、C分别是NaHSO4和NaHCO3之一。据此可知C是NaHCO3，则D是KAl(SO4)2，B是NaHSO4。又由于E与B、C、D反应都有沉淀生成，故E是Ba(OH)2，A是NH3·H2O。(2)NH3·H2O是弱电解质，书写其电离方程式时要用可逆符号。(3)Al3＋与HCO发生的是双水解反应。(4)当KAl(SO4)2与Ba(OH)2按1:1.5的物质的量之比混合时，Al3＋恰好完全沉淀，方程式为2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4；当KAl(SO4)2与Ba(OH)2按1:2的物质的量之比混合时，SO完全沉淀，方程式为KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2===KAlO2＋2BaSO4↓＋2H2O。可见，当KAl(SO4)2与Ba(OH)2按1:1.5的物质的量之比混合时，沉淀量最多。观察方程式可知0.1molKAl(SO4)2参与反应时生成0.25mol沉淀。答案 (1)NaHSO4 Ba(OH)2(2)NH3·H2ONH＋OH－(3)Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑(4)0.2515．(2022·全国课标)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。请回答下列问题：(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)。(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。A．加热反应一段时间B．收集气体并检验其纯度C．关闭分液漏斗活塞11\nD．停止加热，充分冷却(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。①写出CaH2与水反应的化学方程式________________________________________________________________________________；②该同学的判断不正确，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象____________________________。(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是____________________________________________________。解析 本题主要考查制取氢化钙的实验步骤、实验装置的连接以及氢化钙的鉴别与用途，意在考查考生的实验操作、探究能力。(1)用盐酸和锌反应制取氢气，再与钙反应制得氢化钙，其中通氢气前要除去杂质HCl并干燥除去水，制取氢化钙的装置要与盛有无水氯化钙的干燥管连接，从而防止空气中的水蒸气与其反应。(2)首先收集氢气并验纯，然后加热反应，最后关闭活塞。(3)氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，方程式为：CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，金属钙与水反应也生成氢氧化钙和氢气。(4)区别金属钙和氢化钙，可根据氢化钙中含有氢元素，让其燃烧生成水，并用无水硫酸铜来检验。答案 (1)i→e，f→d，c→j，k(或k，j)→a(2)BADC(3)①CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑②金属钙与水反应也有类似的现象(4)取适量的氢化钙，在加热条件下与干燥的氧气反应，将反应后的气体产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色；取钙做类似的实验，观察不到白色变为蓝色(5)氢化钙是固体，携带比较方便16．(2022·湖北统考)如图为中学化学实验中的常见实验装置。11\n(1)装置A可用于制备多种气体，请写出用A装置制备下列气体时，圆底烧瓶和分液漏斗中应装的化学试剂。气体O2CO2NH3SO2试剂(2)装置B可用于收集多种气体，若要用于收集氨气，则进气管为_______；若要收集NO，简述用装置B收集NO的方法_______。(3)现要用上述装置制取Cl2，并设计实验比较氯元素和硫元素的非金属性强弱，请在表格内依次填上所需的装置和试剂(可不填满)。装置试剂解析 (2)氨气的密度比空气小，应“短进长出”；NO能与O2反应，不能用排空气法而应该用排水法收集，但要注意“短进长出”。(3)在不加热的情况下，可使用高锰酸钾与浓盐酸制备氯气；结合所给装置，验证氯与硫的非金属性强弱，可利用置换反应；最后要加尾气处理装置。答案 (1)气体O2CO2NH3SO2试剂MnO2和H2SO4CaCO3和稀盐酸碱石灰和浓氨水或NaOH固体和浓氨水等H2SO4Na2SO3固体和浓(2)b 将集气瓶中装满水，塞上塞子，从b端通入NO气体，从a端排出水(3)11\n装置试剂AKMnO4和浓盐酸B氢硫酸或硫化钠溶液B或C氢氧化钠溶液11
