【高考突破方案】第十章 第2讲 物质的分离 提纯 检验与鉴别 -强化训练(解析版) 高考化学一轮复习

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名称 【高考突破方案】第十章 第2讲 物质的分离 提纯 检验与鉴别 -强化训练(解析版) 高考化学一轮复习
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2025-12-05 17:11:26

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第十章 化学实验综合
第2讲 物质的分离、提纯、检验与鉴别
1.(2023湖南十六校大联考)下列选自《天工开物》的语句中,包含过滤操作的是(  )
A.取入缸中浸三个时,漉入釜中煎炼
B.炉甘石烟洪飞损
C.其底铺薪,发火煅红
D.倾入盆中,经宿结成白雪
【解析】A 取入缸中浸三个时,漉入釜中煎炼,这里“漉”运用了过滤的化学操作,A符合题意;炉甘石的主要成分为碳酸锌,烟洪飞损即煅烧使其分解,B与题意不符;其底铺薪,发火煅红为在其下铺一层木炭,高温煅烧,C与题意不符;倾入盆中,经宿结成白雪,即倾于器内,经过一夜,即结晶成硝,D与题意不符。
2.下列物质分离(括号内的物质为杂质)的方法错误的是(  )
A.硝基苯(苯)——蒸馏
B.乙烯(SO2)——氢氧化钠溶液
C.己烷(己烯)——溴水,分液
D.乙酸乙酯(乙醇)——碳酸钠溶液,分液
【解析】C 硝基苯和苯是沸点不同的互溶液体,可以用蒸馏法分离,A正确;乙烯不与氢氧化钠溶液反应且不溶于水,二氧化硫是酸性氧化物,可以被氢氧化钠溶液吸收,可以实现两种气体分离,B正确;己烷和己烯为互溶液体,己烷不与溴水反应,但可以萃取溴水中的溴,己烯可以与溴水发生加成反应生成二溴代物,属于有机物,仍然可以溶于己烷,因此不能用分液法分离,C错误;乙酸乙酯难溶于碳酸钠溶液,乙醇易溶于水,液体分层,通过分液进行分离,D正确。
3.从海带中提取碘,下列实验操作不能达到实验目的的是 ( )
A.装置甲灼烧海带
B.装置乙过滤海带灰
C.装置丙萃取碘单质
D.装置丁分离碘和苯
【解析】 D 灼烧在坩埚中进行,图中灼烧操作合理,A能达到实验目的;海带灰中含有不溶于水的杂质,过滤可以分离,图中过滤装置合理,B能达到实验目的;碘单质更易溶于苯,苯与水不互溶,且不与水反应,可以用苯萃取,苯的密度比较小,有机层在上层,操作合理,C能达到实验目的;蒸馏时温度计测定馏分的温度,水银球应在支管口处,D不能达到实验目的。
4.下列除去杂质的方法中,正确的是(  )
选项 物质(括号内为杂质) 除杂试剂和方法
A 苯(苯酚) 加入过量的浓溴水,过滤
B 乙酸乙酯(乙酸) NaOH溶液,分液
C CO2(SO2) 饱和NaHCO3溶液,洗气
D HNO3溶液(H2SO4) 加适量BaCl2溶液,过滤
【解析】C 向苯(苯酚)中加入浓溴水,苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚,但三溴苯酚能溶于苯,所以不能通过过滤除去,故A错误;二者均与NaOH溶液反应,不能除杂,应用饱和碳酸钠溶液,分液除杂,故B错误;二氧化硫与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,则可用饱和NaHCO3溶液洗气除杂,故C正确;硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,生成的盐酸为新杂质,故D错误。
5.化学是以实验为基础的科学。下列检验实验操作或做法正确且能达到目的的是 ( )
选项 操作或做法 目的
A  溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,所产生气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色  检验反应生成乙烯
B  将SO2通入溴水溶液中,溶液褪色  检验SO2的漂白性
C  在待测液中先用稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀  检验溶液中是否含有Cl-
D  向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色  检验丙烯醛中是否含有碳碳双键
【解析】C  溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,所产生气体中含有乙醇蒸气,乙醇、乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则其褪色不能证明有乙烯生成,故A错误;将SO2通入溴水溶液中生成硫酸和氢溴酸,该反应体现SO2的还原性,不能体现SO2的漂白性,故B错误;在待测液中先用稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,该沉淀是氯化银,证明原溶液中含有Cl-,故C正确;碳碳双键、醛基都能与溴水反应,向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色,不能证明丙烯醛中含有碳碳双键,故D错误。
6.下列各物质含少量杂质,除去这些杂质应选用的试剂或操作方法正确的是(  )
序号 物质 杂质 应选用的试剂或操作方法
① KNO3溶液 KOH 加入FeCl3溶液,并过滤
② FeSO4溶液 CuSO4 加入过量铁粉,并过滤
③ H2 CO2 通过盛NaOH溶液的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶
④ NaNO3固体 CaCO3 溶解、过滤、蒸发
A.①②③④ B.①③④
C.②③④ D.①②③
【解析】C ①加入氯化铁,生成KCl,引入新杂质,应加入硝酸铁除杂,错误;②铁可置换出铜,可除去杂质,正确;③二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,可除去杂质,干燥后得到纯净的氢气,正确;④碳酸钙不溶于水,可用过滤的方法除去,正确。
7.(2023·湖南攸县一中月考)实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下:
已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,该配离子在乙醚(Et2O,沸点34.6 ℃)中生成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]-。下列说法错误的是 ( )
A.萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下
B.分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出
C.分液后水相为无色,说明已达到分离目的
D.蒸馏时选用直形冷凝管
【解析】A  萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向上,A错误;分液时,密度大的液体在下层,密度小的液体在上层,下层液体由分液漏斗下口放出,下层液体放完后,密度小的上层液体从分液漏斗上口倒出,B正确;Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子,该离子在乙醚中生成缔合物,乙醚与水不互溶,故分液后水相为无色,则水相中不再含有Fe3+,说明已经达到分离目的,C正确;蒸馏时选用直形冷凝管,能使馏分全部转移到锥形瓶中,而不会残留在冷凝管中,D正确。
8.除去粗盐中的杂质MgCl2、CaCl2和Na2SO4,过程如下:
粗盐滤液氯化钠固体
下列有关说法不正确的是(  )
A.试剂①②③分别是NaOH、Na2CO3、BaCl2
B.除去Ca2+的主要离子反应:Ca2++CCaCO3↓
C.检验S是否除净的方法:取适量滤液,加稀盐酸酸化,再加BaCl2溶液,观察是否有沉淀生成
D.加稀盐酸调节pH后,采用蒸发结晶的方法得到NaCl固体
【解析】A 由实验流程可知,粗盐溶解后,可先加NaOH除去MgCl2,再加BaCl2除去Na2SO4,然后加Na2CO3除去CaCl2及过量的BaCl2,且Na2CO3一定在BaCl2之后加入,过滤后,滤液中加盐酸,最后蒸发结晶得到NaCl固体。
9.MnSO4是制备其他锰盐的原料。MnSO4在850 ℃时开始分解,因受热程度不同,可放出SO3、SO2或O2,残余物有MnO2或Mn3O4。某同学在实验室以MnO2和废铁屑为原料制备MnSO4·H2O(工艺流程如图所示)并检验MnSO4的部分性质。
已知:实验条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH为Fe3+:1.9、3.2;Mn2+:8.1、10.1;Fe2+:7.6、9.6。回答下列问题:
(1)“酸处理”过程中发生多种反应,其中酸性条件下,MnO2被Fe2+还原为Mn2+,该反应的离子方程式为________________________________________。
(2)“氧化”的目的是__________________________________________(用语言叙述);“滤渣”的成分为____________________(填化学式),由“调pH≈5”所得滤液获得MnSO4·H2O需经过的操作是__________________、趁热过滤、热水洗涤并干燥。已知MnSO4·H2O的溶解度如下表:
温度/℃ 20 40 60 80 100
溶解度/g 62.9 60 53.6 45.6 35.3
(3)检验产品中Mn2+:取少量晶体溶于水,加入(NH4)2S2O8溶液并滴入1滴AgNO3溶液(作催化剂)微热,溶液显紫色。该反应的离子方程式为______________________________________________________________________。
(4)检验MnSO4分解时是否有SO2或SO3生成,装置(夹持仪器已省略)如图所示:
①装置B、C中的溶液依次为____、____(填字母)。
a.Ba(NO3)2  b.BaCl2  c.品红 d.浓硫酸  e.Ca(OH)2
②实验结束时,为防止倒吸,正确的操作方法是_________________________。
【答案】(1)MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O
(2)将Fe2+转化为Fe3+ Fe(OH)3和CaSO4 蒸发浓缩、结晶
(3)2Mn2+ +5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+
(4)①b c ②先停止加热,继续通N2至装置冷却到室温再停止通N2
【解析】(1)酸性条件下,MnO2被Fe2+还原为Mn2+,Fe2+被氧化为Fe3+。
(2)加入H2O2,把溶液中的Fe2+氧化为Fe3+;加入碳酸钙调节pH使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,硫酸钙微溶,所以“滤渣”的成分为Fe(OH)3和CaSO4;MnSO4·H2O的溶解度随温度升高而降低,由“调pH≈5”所得滤液,经过的操作是蒸发浓缩、结晶、趁热过滤、热水洗涤并干燥可获得MnSO4·H2O。
(3)依题意说明Mn2+被S2O氧化为MnO。
(4)①SO2和氯化钡溶液不反应,SO3和氯化钡溶液反应生成白色沉淀,装置B中盛放BaCl2溶液检验SO3,SO2能使品红溶液褪色,C中盛放品红溶液检验SO2。
10.某兴趣小组用铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备K2Cr2O7晶体,流程如下:
(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐。焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是_______________________。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________________________________。
(2)滤渣2的主要成分是Al(OH)3和________________________________。
(3)流程中调溶液的pH使之变________(填“大”或“小”),原因是__________________________________________(用离子方程式表示)。
(4)蒸发结晶所产生的副产品是________。
(5)为结晶得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品,请结合下图从下列选项中选出合理的操作并排序________。
a.50 ℃蒸发溶剂
b.100 ℃蒸发溶剂
c.抽滤
d.冷却至室温
e.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热
f.蒸发至溶液出现大量晶体,停止加热
【答案】(1)使矿料与氧气充分接触,提高焙烧效率 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应 (2)H2SiO3 (3)小 2CrO+2H+ Cr2O+H2O (4)Na2SO4 (5)aedc
【解析】将铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)焙烧,FeCr2O4转化为Na2CrO4和FeCO3,将Al、Si氧化物转化为NaAlO2、Na2SiO3;加入水浸取,FeCO3不溶于水,滤渣1为FeCO3;加入硫酸中和,NaAlO2和硫酸反应生成Al(OH)3,Na2SiO3和硫酸反应生成H2SiO3,Al(OH)3和H2SiO3均不溶于水,故滤渣2为Al(OH)3和H2SiO3;调节溶液pH,使CrO转化为Cr2O,根据2CrO+2H+ Cr2O+H2O可知,应将溶液pH调小,使平衡正向移动;蒸发结晶,由于加入硫酸中和时生成了Na2SO4,故蒸发结晶所产生的副产品是Na2SO4;结晶时,加入KCl,K2Cr2O7的溶解度较小而析出。(5)由图可知,在50 ℃时,K2Cr2O7的溶解度较低,且K2Cr2O7的溶解度低于KCl,故为结晶得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品,需要先在50 ℃蒸发溶剂,蒸发至溶液出现晶膜,停止加热,待冷却至室温后抽滤,合理的操作顺序为aedc。
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