專練49　物質的檢驗、分離、提純一、單項選擇題1．[2021·浙江1月]下列說法不正確的是    (　　)A．用紙層析法分離Fe3＋和Cu2＋，將濾紙上的試樣點完全浸入展開劑可提高分離效果B．將CoCl2·6H2O晶體溶于95%乙醇，加水稀釋，溶液顏色由藍色逐漸轉變?yōu)榉奂t色C．乙酰水楊酸粗產品中加入足量碳酸氫鈉溶液，充分反應后過濾，可除去聚合物雜質D．某些強氧化劑(如氯酸鉀、高錳酸鉀)及其混合物不能研磨，否則可能引起爆炸 2．[2021·百強校天津靜海一中調研]關于下列物質的分離提純的方法正確的是(　　)A．將氧氣和氫氣的混合氣體通過灼熱的氧化銅，以除去其中的氫氣B．從碳酸鈉溶液中得到碳酸鈉，可用過濾法C．分離酒精與四氯化碳的混合物，可用蒸餾法D．從碘的四氯化碳溶液中得到四氯化碳，可用萃取法 3．[2021·衡水中學二調]某?；瘜W興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋雜質離子并盡可能減少AlCl3的損失。下列說法正確的是(　　)A．NaOH溶液可以用氨水來代替B．溶液a中含有Al3＋、K＋、Cl－、Na＋、OH－C．溶液b中只含有NaClD．向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH 4．[2020·全國卷Ⅰ]下列氣體去除雜質的方法中，不能實現(xiàn)目的的是(　　) 氣體(雜質)方法A.SO2(H2S)通過酸性高錳酸鉀溶液B.Cl2(HCl)通過飽和的食鹽水C.N2(O2)通過灼熱的銅絲網D.NO(NO2)通過氫氧化鈉溶液 5.[2021·山東濟寧一中高三測試]下列實驗無法達到實驗目的的是(　　)A．檢驗銨根離子B．檢驗碘離子C．制取乙酸乙酯D．比較氮、碳、硅元素的非金屬性　 6．[2021·河北武邑中學調研]下列物質的制備和性質實驗中，由現(xiàn)象得出的結論錯誤的是(　　)選項試劑試紙或試液現(xiàn)象結論A濃氨水、生石灰紅色石蕊試紙變藍NH3為堿性氣體B乙酸、乙醇、濃硫酸飽和碳酸鈉溶液分層乙酸乙酯不溶于水，密度小于水C濃鹽酸、二氧化錳淀粉碘化鉀試紙變藍Cl2具有氧化性D亞硫酸鈉、硫酸品紅試液褪色SO2具有還原性 7.[2021·山西河津中學月考]下列化學實驗中，能證明某種中學常見氣體為SO2的是(　　)①能使澄清的石灰水變渾濁?、谀苁?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅?、奂饶苁蛊芳t溶液褪色又能使澄清的石灰水變渾濁　④將其通入足量的NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，該沉淀溶于稀鹽酸　⑤通入溴水，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀A．都能證明  B．都不能證明C．③⑤能證明  D．只有⑤能證明 8．[2021·湖南師大附中高三月考]某KCl樣品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的雜質。為了提純KCl，先將樣品溶于適量水中，攪拌、過濾，再將濾液按下圖所示步驟進行提純(過濾操作已略去)。下列說法正確的是(　　)A．起始濾液常溫下pH＝7B．試劑Ⅰ為Ba(NO3)2溶液C．上圖過程須經2次過濾D．步驟③的目的是除去CO  二、不定項選擇題9．[2021·遼寧六校協(xié)作體上學期聯(lián)考]海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法不正確的是(　　)A．操作X是蒸發(fā)、結晶、過濾、洗滌B．操作Y是先將NH3通入飽和食鹽水，再不斷通入CO2C．沉淀主要成分為Mg(OH)2D．氣體及濾液可用于制備純堿 10．[2021·北京順義區(qū)楊鎮(zhèn)一中高三月考]為了除去括號中的少量雜質，采用的試劑和方法均正確的是(　　)選項物質加入試劑方法A甲苯(苯酚)濃溴水過濾B溴乙烷(Br2)熱氫氧化鈉溶液分液C乙酸乙酯(乙酸)飽和碳酸鈉過濾D苯甲酸(NaCl)水重結晶 11.[2021·山西河津中學月考]除去下列物質中所含的雜質。選用的試劑正確的是(　　)選項物質(雜質)試劑AAl2O3(SiO2)NaOH溶液BCO2(SO2)Na2CO3溶液CFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉DNaHCO3溶液(Na2CO3)CO212.[2021·山東濟寧一中高三測試]海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法正確的是(　　)A．過程①中，粗鹽的提純只涉及除雜、結晶等物理過程B．過程②中，工業(yè)上常用NaOH作為沉淀劑得到Mg(OH)2C．過程③中，直接加熱蒸干MgCl2溶液即可得到無水MgCl2D．過程④中，可以選用Na2SO3飽和溶液來代替SO2水溶液  三、非選擇題13．[2021·河北卷]化工專家侯德榜發(fā)明的侯氏制堿法為我國純堿工業(yè)和國民經濟發(fā)展做出了重要貢獻。某化學興趣小組在實驗室中模擬并改進侯氏制堿法制備NaHCO3，進一步處理得到產品Na2CO3和NH4Cl。實驗流程如圖：回答下列問題：(1)從A～E中選擇合適的儀器制備NaHCO3，正確的連接順序是________________(按氣流方向，用小寫字母表示)。為使A中分液漏斗內的稀鹽酸順利滴下，可將分液漏斗上部的玻璃塞打開或______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)B中使用霧化裝置的優(yōu)點是________________________________________________________________________________________________________________________。(3)生成NaHCO3的總反應的化學方程式為________________________。(4)反應完成后，將B中U形管內的混合物處理得到固體NaHCO3和濾液：①對固體NaHCO3充分加熱，產生的氣體先通過足量濃硫酸，再通過足量Na2O2，Na2O2增重0.14g，則固體NaHCO3的質量為________g。②向濾液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)過程。為使NH4Cl沉淀充分析出并分離，根據NaCl和NH4Cl溶解度曲線，需采用的操作為________________、________________、洗滌、干燥。(5)無水Na2CO3可作為基準物質標定鹽酸濃度。稱量前，若無水Na2CO3保存不當，吸收了一定量水分，用其標定鹽酸濃度時，會使結果________(填標號)。A．偏高　　　　B．偏低　　　　C．不變 14．[2021·德州市武城二中高三月考](NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(莫爾鹽，淺綠色)是重要的化工原料和化學試劑。某課題小組為了探究莫爾鹽的分解產物，開展了如下實驗：(1)甲同學猜想：莫爾鹽的分解產物可能是N2、Fe2O3、SO3和H2O四種物質。你是否同意甲同學的猜想，并說明理由：____________________。(2)乙同學設計如下實驗檢驗莫爾鹽分解的部分產物。已知：五氧化二磷是酸性干燥劑。假設干燥管中試劑均足量。①B裝置的作用是________________________________________________________。②能證明有SO2生成的實驗現(xiàn)象是__________________________________________。③若A裝置中固體由淺綠色變?yōu)榧t色，則固體產物有________(填化學式)，M是________(填名稱)。(3)丙同學認為莫爾鹽分解可能有N2、SO3生成。丁同學擬從上述裝置和下列裝置中選擇裝置設計實驗驗證丙同學的觀點。①氣體從左至右，裝置連接順序依次為A、________。②能證明有SO3生成的實驗現(xiàn)象是________，寫出發(fā)生反應的化學方程式：________________________________________________________________________。(4)檢驗莫爾鹽是否變質的試劑是________(填化學式)；檢驗莫爾鹽是否完全變質的實驗方法是________________________________________________________________________。(5)實驗室常用莫爾鹽標準溶液測定過二硫酸銨[(NH4)2S2O8]的純度(還原產物為SO)。取wg過二硫酸銨樣品溶于蒸餾水配制成250mL溶液。準確量取20.00mL配制的溶液于錐形瓶中，用cmol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定至終點，重復進行三次平行實驗，測得有關數(shù)據如表所示：實驗序號起始讀數(shù)/mL終點讀數(shù)/mLⅠ2.5022.58Ⅱ1.0023.12Ⅲ0.0019.92①完成上述實驗需要三種定量儀器：托盤天平、________和酸式滴定管。準確量取20.00mL過二硫酸銨溶液所用儀器的名稱是________。②寫出滴定反應的離子方程式：_____________________________________________。③根據上述數(shù)據計算，樣品的純度為________(用含w、c的代數(shù)式表示)。           專練49　物質的檢驗、分離、提純1．A　用紙層析法分離Fe3＋和Cu2＋的實驗中不能將濾紙上的試樣點完全浸入展開劑中，否則試樣接觸展開劑會溶解在展開劑中而無法分離，A說法錯誤；將CoCl2·6H2O晶體溶于95%乙醇，存在平衡[CoCl4]2－(藍色)＋6H2O[Co(H2O)6]2＋(粉紅色)＋4Cl－，加水稀釋時，平衡向正反應方向移動，溶液的顏色由藍色逐漸轉變?yōu)榉奂t色，B說法正確；乙酰水楊酸(結構簡式為)能與碳酸氫鈉反應生成水溶性鈉鹽，而其副產物聚乙酰水楊酸不能溶于碳酸氫鈉溶液，故過濾可除去聚合物雜質，C說法正確；研磨時強氧化劑易發(fā)生分解反應，生成氣體，導致爆炸，故KClO3、KMnO4等強氧化劑及其混合物不能研磨，D說法正確。2．C　氫氣雖然能夠還原氧化銅，但是氧氣與銅反應又能生成氧化銅，該過程中還可能發(fā)生爆炸，故不能利用灼熱的CuO除去其中的氫氣，A錯誤；碳酸鈉溶于水，不能過濾，B錯誤；酒精和四氯化碳的沸點相差較大，分離酒精與四氯化碳的混合物，可用蒸餾法，C正確；從碘的四氯化碳溶液中得到四氯化碳，應該用蒸餾，從碘水得到碘可用萃取法，D錯誤。3．D　A項，若用氨水，則Mg2＋、Al3＋均轉化為沉淀，不能分離Mg(OH)2和Al(OH)3，錯誤；B項，Al3＋與過量NaOH反應生成NaAlO2，溶液a中含AlO、K＋、Cl－、Na＋、OH－，錯誤；C項，K＋、Cl－、Na＋在整個過程中不參加反應，溶液b中含KCl、NaCl，錯誤；D項，因氫氧化鋁能溶于鹽酸，則向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH，正確。4．A　A項，二氧化硫也有較強的還原性，也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，不能實現(xiàn)除雜目的；B項，飽和的食鹽水可以除去氯氣中的氯化氫氣體，同時可以降低氯氣的溶解度，能達到除雜的目的；C項，雜質氧氣會與灼熱的銅絲反應，生成氧化銅固體，而氮氣不會與銅反應，能達到除雜的目的；D項，混合氣體通過氫氧化鈉溶液，NO不與氫氧化鈉溶液反應，而NO2會與氫氧化鈉溶液反應生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水，能達到除雜的目的。5．C　銨根離子的檢驗可以利用銨根離子與氫氧根結合生成氨氣，氨氣可以使紅色石蕊試紙變藍來檢驗，故A正確；氯水可以將碘離子氧化為碘單質，碘單質進入四氯化碳層為紫紅色，所以可以用氯水檢驗碘離子，故B正確；實驗室中收集乙酸乙酯應用飽和碳酸鈉溶液，如果使用氫氧化鈉溶液，乙酸乙酯會發(fā)生水解，故C錯誤；最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，其非金屬性越強，故D正確。6．D　生石灰溶于水放出大量的熱，有利于氨氣的逸出，可以采取濃氨水和生石灰制取NH3，可用紅色石蕊試紙檢驗，試紙變藍則說明NH3為堿性氣體，故A正確；純凈的乙酸乙酯是一種油狀液體，且能浮在水面上，所以乙酸乙酯難溶于水，密度小于水，故B正確；濃鹽酸和二氧化錳加熱可以制取Cl2，Cl2可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，試紙變藍，說明KI轉化為I2，則說明Cl2有強氧化性，故C正確；SO2使品紅溶液褪色體現(xiàn)的是SO2的漂白性，故D錯誤。7．C?、俣趸肌⒍趸蚨伎梢允故宜儨啙?，不能檢驗二氧化硫，故①不符合；②其他酸性氣體如二氧化碳、三氧化硫等也可以使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅，不能檢驗二氧化硫，故②不符合；③依據二氧化硫氣體具有漂白性分析，能使品紅溶液褪色又能使澄清的石灰水變渾濁，證明是二氧化硫氣體，故③符合；④二氧化碳和二氧化硫都可以和氫氧化鈉溶液反應，二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉，碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀，碳酸鋇溶于稀鹽酸，故④不符合；⑤二氧化硫具有還原性，和溴反應生成硫酸和溴化氫，滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀硫酸鋇產生，可以證明二氧化硫氣體，故⑤符合；故選C。8．D　KCl樣品中含有少量K2CO3，CO水解，溶液顯堿性，A錯誤；除去雜質時，所選試劑不能引入新的雜質離子，要加入的試劑Ⅰ為BaCl2溶液，B錯誤；上圖過程只需要經1次過濾就可以，C錯誤；試劑Ⅰ為BaCl2溶液，除去SO，試劑Ⅱ為K2CO3溶液，除去過量的BaCl2，試劑Ⅲ是HCl，目的是除去CO，D正確。9．C　根據沉淀加熱生成MgO和氣體可知其主要成分應是MgCO3，故C錯。10．D　溴與苯酚反應生成三溴苯酚，三溴苯酚會溶解在甲苯中，應加入NaOH溶液充分反應后分液，A錯誤；B中溴乙烷和溴都能與氫氧化鈉發(fā)生反應，B錯誤；乙酸與飽和Na2CO3溶液生成乙酸鈉溶于水，酯不溶于水，可以用分液法分離，C錯誤；由于氯化鈉溶解度受溫度變化影響不大，故D正確。11．CD　二者都和氫氧化鈉反應，不選A；二氧化碳也和碳酸鈉反應，不選B；鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，正確，選C；CO2可以和Na2CO3反應生成NaHCO3，正確，選D。12．D　過程①中，粗鹽的提純涉及除雜、過濾、結晶等過程，其中除去鎂離子、鈣離子和硫酸根用到化學反應，故A錯誤；從海水中獲得Mg(OH)2，選擇NaOH作沉淀劑，不符合生產的經濟效益，故B錯誤；鎂離子在溶液中會發(fā)生水解，直接蒸干氯化鎂溶液得到氫氧化鎂，氫氧化鎂熱穩(wěn)定性差，最終得到氧化鎂，為防止鎂離子的水解，可在氯化氫氣流中蒸發(fā)氯化鎂溶液，故C錯誤；④中加入二氧化硫的作用是還原溴單質，Na2SO3飽和溶液中的亞硫酸根也能還原溴單質，故D正確。13．(1)aefbcg　將分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽與分液漏斗上端的小孔對齊(2)增大接觸面積，使反應更充分(3)CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl(4)①0.84?、诮禍亟Y晶　過濾(5)A解析：(1)制備NaHCO3的具體過程為先制備CO2，再除去雜質HCl，然后將純凈的CO2通入飽和氨鹽水中制得NaHCO3，最后用NaOH溶液處理多余的CO2，所以裝置的連接順序為aefbcg。分液漏斗使用前需要讓其與大氣連通，否則液體無法滴落，所以為使A中分液漏斗內的稀鹽酸順利滴下，需要打開分液漏斗上部的玻璃塞，或者將分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽與分液漏斗上端的小孔對齊。(2)霧化裝置可以增大接觸面積，使飽和氨鹽水與CO2充分接觸，使反應更充分。(3)生成NaHCO3的總反應的化學方程式為CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。(4)①1molCO2與足量Na2O2反應，最終Na2O2增重的質量相當于1molCO的質量，假設固體NaHCO3的質量為xg，可列如下關系式：2NaHCO3～CO2～Na2O2～CO　2×84　　　　　　　　　28　xg　　　　　　　　　0.14g則＝，解得x＝0.84。②根據題圖中NaCl和NH4Cl的溶解度曲線可知，NH4Cl的溶解度隨溫度的升高變化較大，而NaCl的溶解度隨溫度的升高變化不大，為使NH4Cl沉淀充分析出并分離，需采用的操作為降溫結晶、過濾、洗滌、干燥。(5)若稱量前的無水Na2CO3吸收了一定量的水，此時Na2CO3的含量偏低，則用其標定鹽酸濃度時，會使滴定結果偏高。14．(1)不同意，只有N、Fe化合價升高，沒有元素化合價降低(2)①除去NH3　②C裝置中溶液由紅色變?yōu)闊o色?、跢e2O3　堿石灰干燥劑(3)①G、H、I　②H中有白色沉淀生成　BaCl2＋SO3＋H2O===BaSO4↓＋2HCl(或SO3＋H2O===H2SO4，BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl)(4)KSCN　取少量樣品于試管中，加入適量蒸餾水，振蕩充分溶解，再滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紫色溶液變淺，則說明樣品未完全變質；若紫色溶液不變色，說明樣品已完全變質(5)①250mL容量瓶　酸式滴定管?、赟2O＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2SO　③%解析：(1)在氧化還原反應中，有元素化合價升高，必有元素化合價降低。在甲同學的猜想中，無元素化合價降低，故甲同學的猜想不合理。(2)①由硫酸亞鐵銨中所含元素知，它分解可能生成氨氣、SO2等。五氧化二磷是酸性干燥劑，可以吸收氨氣，用B裝置除去NH3，可避免C中溶液倒吸。②品紅溶液可檢驗SO2，現(xiàn)象是溶液由紅色變?yōu)闊o色。③氧化鐵呈紅色，四氧化三鐵、氧化亞鐵呈黑色。可用堿石灰吸收酸性氣體，如SO2等，避免SO2污染環(huán)境。(3)①氫氧化鈉溶液吸收SO3，但沒有明顯現(xiàn)象，故不能選用氫氧化鈉溶液；將SO2通入硝酸鋇溶液中，產生白色沉淀，故不能用硝酸鋇溶液。H中有足量鹽酸，可以吸收氨氣，也可避免SO2與氯化鋇溶液反應生成BaSO3。選擇安全瓶，防溶液倒吸。故組裝儀器順序為A、G、H、I。(4)硫酸亞鐵銨變質生成鐵離子，用KSCN溶液檢驗鐵離子。檢驗硫酸亞鐵銨是否完全變質，實質是檢驗亞鐵離子是否存在，可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗亞鐵離子。(5)①稱量固體樣品用托盤天平，配制一定物質的量濃度的溶液需要燒杯、玻璃棒、量筒、指定規(guī)格的容量瓶、膠頭滴管等，本實驗配制250mL溶液，需要250mL的容量瓶，量取硫酸亞鐵銨溶液需要酸式滴定管；過二硫酸銨是強氧化劑，能氧化堿式滴定管下端的橡膠管，故用酸式滴定管量取過二硫酸銨溶液。②依題意知，硫酸亞鐵銨作還原劑，過二硫酸銨作氧化劑，在水溶液中發(fā)生反應的離子方程式為S2O＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2SO。③實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ測得硫酸亞鐵銨溶液的體積依次為20.08mL、22.12mL、19.92mL。顯然，實驗Ⅱ中數(shù)據誤差較大，舍去。實驗Ⅰ和Ⅲ的平均值為＝20.00mL。根據S2O與Fe2＋反應的離子方程式可得n(Fe2＋)＝2n(S2O)，故過二硫酸銨樣品的純度為×100%＝%。 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