2022屆高考化學總復習 專題10 化學實驗 第二單元 物質的分離、提純與檢驗課后達標檢測 蘇教版

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1、2022屆高考化學總復習 專題10 化學實驗 第二單元 物質的分離、提純與檢驗課后達標檢測 蘇教版 一、選擇題 1．(2016·高考北京卷)下列中草藥煎制步驟中，屬于過濾操作的是(　　) A.冷水浸泡 B.加熱煎制 C.箅渣取液 D.灌裝保存 解析：選C。過濾是常用的物質分離方法，適用于固液分離，C項符合題意；A項和B項均為浸取，D項為溶液的轉移，A項、B項、D項均不符合題意。 2．(2016·高考全國卷Ⅰ)下列實驗操作能達到實驗目的的是(　　) A．用長頸漏斗分離出乙酸與乙醇反應的產物 B．用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應產生的NO C．配制氯化鐵溶液

2、時，將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋 D．將Cl2與HCl混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的Cl2 解析：選C。長頸漏斗不能用來分液，A項錯誤；NO能與O2反應，不能用排空氣法收集，B項錯誤；配制FeCl3溶液時，為防止Fe3＋的水解，應將FeCl3溶解在較濃的鹽酸中，再加水稀釋，C項正確；將Cl2和HCl的混合氣體通過飽和食鹽水可除去其中的HCl，但引入了水蒸氣，D項錯誤。 3．(2016·高考上海卷)實驗室提純含少量氯化鈉雜質的硝酸鉀的過程如圖所示。下列分析正確的是(　　) A．操作Ⅰ是過濾，將固體分離除去 B．操作Ⅱ是加熱濃縮，趁熱過濾，除去雜質氯化鈉 C．操作Ⅲ是過

3、濾、洗滌，將硝酸鉀晶體從溶液中分離出來 D．操作Ⅰ～Ⅲ總共需兩次過濾 解析：選C。提純混有NaCl雜質的KNO3，應將其溶于水，蒸發(fā)濃縮并降溫結晶，因為KNO3的溶解度隨溫度的升高而升高，NaCl的溶解度隨溫度的升高而基本無明顯變化。操作Ⅰ是加水溶解，操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮，得到較高溫度下的KNO3飽和溶液，然后冷卻結晶，利用溶解度差異使KNO3結晶析出，操作Ⅲ是過濾、洗滌，將KNO3晶體從溶液中分離出來。故選C。 4．(2018·開封高三模擬)下列除雜操作可行的是(　　) A．通過濃硫酸除去HCl中的H2O B．通過灼熱的鎂粉除去N2中的O2 C．制二氧化氮時，用水或NaOH溶液吸收尾

4、氣 D．制氯氣時，用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體 解析：選A。B項，鎂與N2加熱時反應生成Mg3N2，錯誤；C項，用水吸收NO2生成NO，錯誤；D項，NaHCO3能與HCl反應生成CO2，引入新雜質，錯誤。 5．下列鑒別方法不可行的是(　　) A．用水鑒別乙醇、甲苯和溴苯 B．用燃燒法鑒別乙醇、苯和四氯化碳 C．用碳酸鈉溶液鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯 D．用酸性高錳酸鉀溶液鑒別苯、環(huán)己烯和環(huán)己烷 解析：選D。A、B、C均可鑒別：A中，乙醇溶于水，甲苯密度比水小，溴苯密度比水大；B中，乙醇、苯燃燒火焰有明顯差別，而四氯化碳不燃燒；C中，乙醇溶于碳酸鈉溶液，乙酸與碳酸鈉反應產

5、生氣泡，乙酸乙酯浮于碳酸鈉溶液表面。 6．茶葉中鐵元素的檢驗可經以下四個步驟完成，各步驟中選用的實驗用品不能都用到的是(　　) A．將茶葉灼燒灰化，選用①、②和⑨ B．用濃硝酸溶解茶葉灰并加蒸餾水稀釋，選用④、⑥和⑦ C．過濾得到濾液，選用④、⑤和⑦ D．檢驗濾液中的Fe3＋，選用③、⑧和⑩ 解析：選B。灼燒固體物質一般使用坩堝，而坩堝加熱需用泥三角支撐然后放在三腳架上，三腳架的下面應放酒精燈，選用的實驗用品都能用到，選項A不符合題意。溶解固體并加蒸餾水稀釋，所需儀器為燒杯和玻璃棒，用不到容量瓶，選項B符合題意。過濾所需的實驗用品為漏斗、濾紙、玻璃棒、燒杯和帶鐵圈的鐵架臺，選項

6、C不符合題意。檢測Fe3＋的試劑為KSCN溶液，所需儀器為試管和膠頭滴管，選項D不符合題意。 7．(2016·高考全國卷Ⅱ)下列實驗操作能達到實驗目的的是(　　) 實驗目的 實驗操作 A 制備Fe(OH)3膠體 將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中 B 由MgCl2溶液制備無水MgCl2 將MgCl2溶液加熱蒸干 C 除去Cu粉中混有的CuO 加入稀硝酸溶解，過濾、洗滌、干燥 D 比較水和乙醇中氫的活潑性 分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中 解析：選D。NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中得到的是Fe(OH)3沉淀，并非Fe(OH)3膠體，A項

7、錯誤；加熱能促進MgCl2水解和HCl逸出，最終MgCl2完全水解生成Mg(OH)2，不能得到無水MgCl2，B項錯誤；加入稀硝酸，CuO和Cu均溶解，C項錯誤；根據Na分別與水、乙醇反應的劇烈程度或產生氣泡的快慢可比較水和乙醇中氫的活潑性，D項正確。 8．為提純下列物質(括號內的物質是雜質)，所選用的除雜試劑和分離方法都正確的是(　　) 選項 被提純的物質 除雜試劑 分離方法 A 溴化鈉溶液(NaI) 氯水、CCl4 萃取、分液 B 氯化銨溶液(FeCl3) 氫氧化鈉溶液 過濾 C 二氧化碳(CO) 氧化銅粉末 通過灼熱的 氧化銅粉末 D 乙酸乙酯

8、(CH3COOH) 乙醇、濃硫酸 加熱蒸餾 解析：選C。氯水也能與NaBr反應，不符合除雜的要求；NH4Cl也能與NaOH反應，不符合除雜的要求；除去乙酸乙酯中的CH3COOH可以先加入飽和Na2CO3溶液，然后分液。 9．(2017·高考天津卷)以下實驗設計能達到實驗目的的是(　　) 實驗目的 實驗設計 A 除去NaHCO3固體中的Na2CO3 將固體加熱至恒重 B 制備無水AlCl3 蒸發(fā)Al與稀鹽酸反應后的溶液 C 重結晶提純苯甲酸 將粗品水溶、過濾、蒸發(fā)、結晶 D 鑒別NaBr和KI溶液 分別加新制氯水后，用CCl4萃取 解析：選D。除去NaH

9、CO3固體中的Na2CO3，可加水溶解制成飽和溶液，通入足量CO2氣體，結晶，過濾，A項錯誤；制備無水AlCl3時，應將AlCl3溶液在HCl氛圍中蒸發(fā)，B項錯誤；重結晶提純苯甲酸時，應將粗品制成其熱飽和溶液，趁熱過濾，再冷卻結晶，C項錯誤；鑒別NaBr和KI溶液，分別加入新制氯水后，用CCl4萃取，Br2的CCl4溶液呈橙色，I2的CCl4溶液呈紫紅色，D項正確。 二、非選擇題 10．某研究性學習小組擬取鹽湖苦鹵的濃縮液(富含K＋、Mg2＋、Br－、SO、Cl－等)來制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴，他們設計了如下流程： 回答以下問題： (1)操作Ⅰ的名稱為________；要從橙色

10、液體中分離出溴，所采取的操作需要的主要玻璃儀器除酒精燈和溫度計外，還有_______________________________________。 (2)試劑Y的化學式為____________；檢驗SO已除盡的方法是_____________ ________________________________________________________________________。 (3)寫出操作Ⅲ的具體操作步驟：____________________________________________ ____________________________________

11、____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)加入氧化劑，能夠將苦鹵中的Br－氧化為Br2，加入CCl4萃取、分液可分離出溶液中的Br2。橙色液體為溴的CCl4溶液，可以用蒸餾的方法分離出溴，還需用到蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管、錐形瓶等儀器。(2)溶液A中的離子為K＋、Mg2＋、SO、Cl－，分別加入Ba(OH)2、K2CO3，除去其中的SO、Mg2＋以及過量的Ba2＋，則Y必須為K2CO3。檢驗SO已除盡

12、，可以取少量無色溶液D，加入BaCl2溶液，觀察是否有白色沉淀產生，也可以取少量無色溶液B，加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，觀察是否有白色沉淀產生。(3)操作Ⅲ是由KCl溶液得到KCl晶體，實驗操作為蒸發(fā)結晶。 答案：(1)萃取、分液　蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管、錐形瓶 (2)K2CO3　取少量無色溶液D，加入BaCl2溶液，若沒有白色沉淀生成，則SO已除盡(其他合理答案也可) (3)將溶液倒入蒸發(fā)皿中并置于三腳架上，加熱并用玻璃棒不斷攪拌蒸發(fā)皿中的液體，直到溶液出現較多晶體時，停止加熱，利用余熱蒸干 11．根據下列各組溶解度曲線圖，判斷分離提純方法。 (1)根據圖1中Na2SO

13、4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲線，由Na2SO4溶液得到Na2SO4固體的操作為將溶液升溫結晶、__________、用乙醇洗滌后干燥。用乙醇洗滌而不用水洗滌的原因是_________________________________。 (2)根據圖2所示相關物質的溶解度曲線，在實驗室中提純過硫酸鉀粗產品的實驗具體操作依次為將過硫酸鉀粗產品溶于適量水中，___________________________，干燥。 (3)根據圖1中紅礬鈉(Na2Cr2O7·2H2O)和Na2SO4的溶解度曲線，從Na2Cr2O7和Na2SO4的混合溶液中提取紅礬鈉的操作為先將混合溶液蒸發(fā)濃縮，趁熱過

14、濾。趁熱過濾的目的是_____________________________________；然后將濾液____________，從而析出紅礬鈉。 解析：(1)實驗目的是生成Na2SO4，防止生成Na2SO4·10H2O，趁熱過濾、用乙醇洗滌都是為了達到這個目的。(2)根據各物質的溶解度變化和過硫酸鉀的性質，應運用重結晶法進行提純分離。(3)根據溶解度曲線可知，隨著溫度升高，Na2SO4的溶解度降低，而Na2Cr2O7·2H2O溶解度升高，趁熱過濾，有利于Na2SO4結晶析出，又能防止Na2Cr2O7·2H2O結晶析出。蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾后只需將濾液冷卻結晶即可得紅礬鈉。 答案：(1)趁

15、熱過濾　防止形成Na2SO4·10H2O (2)在不超過80 ℃的條件下蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾，用冷水洗滌 (3)有利于Na2SO4結晶析出，又能防止Na2Cr2O7·2H2O結晶析出　冷卻結晶 12．氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛用途。下圖是模擬工業(yè)制備氫溴酸粗品并精制的流程： 根據上述流程回答下列問題： (1)混合①中發(fā)生反應的化學方程式為______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)混

16、合①中使用冰水的目的是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)操作Ⅱ和Ⅲ的名稱分別是________、________。操作Ⅲ一般適用于分離__________混合物(填編號)。 a．固體和液體　　　　　　　 b．固體和固體 c．互不相溶的液體 d．互溶的液體 (4)混合②中加入Na2SO3的目的是________________________________________

17、______ ________________________________________________________________________。 (5)純凈的氫溴酸應為無色液體，但實際工業(yè)生產中制得的氫溴酸(工業(yè)氫溴酸)常帶有淡淡的黃色。于是甲、乙兩同學設計了簡單實驗加以探究：甲同學假設工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為含Fe3＋，則用于證明該假設所用的試劑為________________，若假設成立可觀察到的現象為________________________________________________________________________。 乙同學假設工業(yè)氫溴

18、酸呈淡黃色是因為________________________，其用于證明該假設所用的試劑為__________。 解析：(1)SO2和Br2 用冰水混合，二者反應生成H2SO4和HBr。(2)由于Br2具有揮發(fā)性，使用冰水能降低體系溫度，防止溴的揮發(fā)，使反應更充分。(3)用Ba(OH)2能將SO沉淀，即操作Ⅱ是過濾，得到的濾液中含有氫溴酸等物質，由于氫溴酸沸點較低，可以采用蒸餾法分離，蒸餾法適用于分離互溶且沸點不同的液體。(4)加入Na2SO3可以除去少量未反應的Br2。(5)檢驗Fe3＋可以用KSCN溶液(或苯酚溶液)，溶液變成血紅色(或紫色)；溶液中含有少量單質溴也能使溶液呈現淡黃色

19、，可以用CCl4萃取檢驗。 答案：(1)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 (2)降低體系溫度，防止Br2和HBr揮發(fā) (3)過濾　蒸餾　d (4)除去粗品中未反應完的Br2 (5)KSCN溶液(或苯酚溶液)　溶液變成血紅色(或紫色)　含有Br2　CCl4 13．鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰資源成為重要課題。某研究性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上)進行資源回收研究，設計實驗流程如下： (1)第②步反應得到的沉淀X的化學式為_____________________________。 (2)第③步反應的離子方程式是__

20、____________________________________________。 (3)第④步反應后，過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有______________________________。若過濾時發(fā)現濾液中有少量渾濁，從實驗操作的角度給出兩種可能的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若廢舊鋰離子電池正

21、極材料含LiMn2O4的質量為18.1 g，第③步反應中加入20.0 mL 3.0 mol·L－1的H2SO4溶液，假定正極材料中的鋰經反應③和④完全轉化為Li2CO3，則至少有__________g Na2CO3參加了反應。 解析：(1)鋰離子電池正極材料中的鋁箔與NaOH溶液反應生成NaAlO2，在濾液中通入過量CO2時，NaAlO2與CO2反應生成Al(OH)3沉淀。 (2)第③步為LiMn2O4在酸性條件下與氧氣反應，該反應中氧氣是氧化劑，反應生成硫酸鋰、二氧化錳和水。 (3)過濾所用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒。若濾液渾濁，則可能是漏斗中液面高于濾紙邊緣，或者是玻璃棒緊靠的不是三層濾紙?zhí)?，導致濾紙破損。 (4)LiMn2O4的物質的量為0.1 mol，最終生成0.05 mol Li2CO3；加入H2SO4一共0.06 mol，與LiMn2O4反應后剩余0.01 mol H2SO4；加入的Na2CO3先與剩余的硫酸反應，再與Li＋反應生成Li2CO3，故至少有0.06 mol(即6.36 g)Na2CO3參加反應。 答案：(1)Al(OH)3 (2)4LiMn2O4＋4H＋＋O2===8MnO2＋4Li＋＋2H2O (3)燒杯、漏斗、玻璃棒　玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導致濾紙破損；漏斗中液面高于濾紙邊緣(其他合理答案均可) (4)6.36