第二讲物质的检验、分离和提纯 一、选择题1．现有三组实验：①除去混在植物油中的水；②回收碘的CCl4溶液中的CCl4；③用食用酒精浸泡中草药提取其中的有效成分。分离以上各混合液的正确方法依次是( )A．分液、萃取、蒸馏B．萃取、蒸馏、分液C．分液、蒸馏、萃取D．蒸馏、萃取、分液解析 植物油和水互不相溶，应采用分液法分离；碘易溶于CCl4，故用蒸馏法分离；用酒精浸取中草药中的有效成分，利用萃取原理。答案 C2．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 本题考查物质的鉴别。A选项硝酸银与盐酸反应产生白色沉淀，亚硫酸钾与盐酸反应生成有刺激性气味的气体，氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀，硝酸镁既不与盐酸反应也不与硫酸反应；B选项用盐酸可鉴别出硝酸银和亚硫酸钾，硝酸镁与氢氧化钠反应有白色沉淀生成，氯化钡既不与盐酸反应也不与氢氧化钠反应；C选项氨水滴加到硝酸银溶液中先产生白色沉淀而后白色沉淀溶解，氨水滴加到硝酸镁溶液中产生白色沉淀，硫酸滴加到氯化钡溶液中产生白色沉淀，硫酸滴加到亚硫酸钾溶液中产生有刺激性气味的气体；D选项无法鉴别出氯化钡和亚硫酸钾。答案 D3．甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH、Ba2＋、Mg2＋、H＋、OH－、Cl－、HCO、SO中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知：①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；②0.1mol·L－1乙溶液中c(H＋)>0.1mol·L－1；③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的是( )A．甲溶液含有Ba2＋B．乙溶液含有SOC．丙溶液含有Cl－D．丁溶液含有Mg2＋解析 本题考查元素及其化合物知识，通过反应现象反推物质，充分考查了考生综合分析问题的能力。根据②可知，乙溶液为H2SO4溶液；根据①可知，只有Ba(OH)2才能分7\n别与SO、Mg2＋、HCO反应产生白色沉淀，所以甲为Ba(OH)2；根据③可知，丙溶液中含有Cl－，丙为MgCl2，丁为NH4HCO3，选项D错误。答案 D4．下列叙述正确的是( )A．①分液 ②过滤 ③分馏 ④重结晶都是混合物分离常用方法，其中根据粒子大小分离的只有②B．欲配制质量分数为10%的硫酸铜溶液，可准确称取10g硫酸铜晶体溶于90g水中C．中和滴定时，滴定前滴定管必须洗净并烘干D．可用如图装置干燥、储存并吸收多余的HCl气体解析 B项，硫酸铜晶体含有结晶水，故称取10g硫酸铜晶体溶于90g水中所得的硫酸铜溶液的质量分数小于10%，不正确；C项，中和滴定时，滴定前滴定管不需要烘干，但需要用待装的液体润洗，不正确；D项，用排空气法收集氯化氢时，由于氯化氢的密度比空气大，故应左侧用长导管，右侧用短导管，不正确。答案 A5．下列除去杂质的方法正确的是( )①除去乙烷中少量的乙烯；光照条件下通入Cl2，气液分离；②除去乙酸乙酯中少量的乙酸；用饱和碳酸氢钠溶液洗涤、分液、干燥、蒸馏；③除去CO2中少量的SO2；气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶；④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰、蒸馏。A．①②B．②④C．③④D．②③解析 分析可知①通入Cl2，与C2H6可以发生取代反应，③饱和碳酸钠溶液可以吸收CO2气体。答案 B6．下列各组溶液中，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)7\nB．NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液)C．NH4Br、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液)D．(NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液)解析 本题是用一种试剂鉴别多种物质的实验题，着重考查学生对常见物质的化学性质、物理性质的掌握情况，以及鉴别实验方案的设计能力的考查。A中可先利用FeCl3鉴别出Ba(OH)2[产生红褐色Fe(OH)3沉淀]和KSCN(产生血红色溶液)，然后再利用Ba(OH)2鉴别出Mg(NO3)2(产生白色沉淀)，最后一种为NaCl，故能鉴别；B中可利用将H2SO4分别加入四种溶液中，产生无色无味气体的为NaHCO3，产生白色沉淀的为Na2SiO3，产生刺激性气味气体的为(NH4)2SO3，余下的为NaNO3，故能鉴别；D中可利用将KOH分别逐滴加入四种溶液中，产生蓝色沉淀的为CuSO4，先产生白色沉淀后又溶解的为AlCl3，加热有刺激性气味气体产生的为(NH4)3PO4的方法来鉴别。故选C。答案 C7．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )选项实验操作现象解释或结论A过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋BAgI沉淀中滴入KCl溶液有白色沉淀出现AgCl比AgI更难溶CAl箔插入稀HNO3中无现象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜D用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上试纸变蓝色浓氨水呈碱性解析 A项中，Fe粉过量，最终溶液中存在的为Fe2＋，滴加KSCN溶液，无明显现象，A错，B项中结论不对，AgI比AgCl难溶。C项中Al在冷的浓硝酸中发生钝化，而Al在稀硝酸中能继续反应，现象，结论均与事实不符。答案 D8．下列分离提纯方法不正确的是( )A．分离KNO3和氯化钠，常用结晶与重结晶B．提纯含有碘的食盐，常用升华法C．去除乙醇中的水分常用蒸馏法D．分离苯和酸性高锰酸钾溶液可用分液法解析 KNO3和NaCl的溶解度随温度变化差别很大，常用结晶与重结晶分离；碘易升华，7\n而食盐的熔点和沸点都很高，常用升华法分离；苯和酸性高锰酸钾水溶液互不相溶可用分液法分离；去除乙醇中的水分常加入生石灰再蒸馏。答案 C二、非选择题9．实验室需要纯净的NaCl溶液，但现有的NaCl晶体混有少量Na2SO4和(NH4)2CO3，请设计实验除去杂质，并回答下列问题：(1)除去(NH4)2CO3用加热好还是加强碱后再进行加热好？你选择的是________，其理由是________________________________________________。判断(NH4)2CO3已除尽的方法是_______________________________________________。(2)除去SO的方法是_______________________________________________________。判断SO已除尽的方法是___________________________________________________。解析 比较NaCl和(NH4)2CO3的性质差异结合除杂的基本原则，不难得出加热好。判断(NH4)2CO3是否被除尽时，要注意的只能用盐酸，否则会带来杂质。除去SO是使用过量的BaCl2溶液，接着又要用过量的Na2CO3溶液来除去过量的BaCl2(二者不能颠倒)，最后用适量的盐酸除去过量的Na2CO3。答案 (1)加热好 因加热操作简单节省试剂，且不引入新的杂质 将残留物溶于水后加盐酸，看是否有气泡产生 (2)先加入过量BaCl2溶液，再加入过量Na2CO3溶液，过滤后，滤液中加入盐酸 取加入BaCl2后的上层清液，再滴入少量BaCl2，看是否有白色沉淀生成10．有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，它们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且它们的阴离子均不同。现进行如下实验：①A有刺激性气味，用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾；②将A分别加入其他五种溶液中，只有D、F中有沉淀生成；继续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；③将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；④将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀均不溶。根据上述实验信息，请回答下列问题：(1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式)：7\n________________________________________________________________________；(2)不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析 由A有刺激性气味，且与浓盐酸靠近有白色烟雾，说明A为浓氨水。而A与F反应生成的沉淀能溶于过量的氨水，说明其为AgNO3溶液。纯E为油状液体，故E为H2SO4。由C与E(H2SO4)和F(AgNO3)要产生不溶于硝酸的沉淀，故其为BaCl2等。B与H2SO4反应生成无色无味的气体，说明其含CO，但阳离子不能确定。故可以确定的是：A为浓氨水，F为AgNO3溶液，E为H2SO4。答案 (1)A：NH3，E：H2SO4，F：AgNO3，C：BaCl2(2)B：Na2CO3或K2CO3，用铂丝蘸取少量B，在酒精灯火焰上灼烧，若焰色呈黄色，则B为Na2CO3；若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色，则B为K2CO3。D：Al2(SO4)3或MgSO4，取少量D溶液，向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成，继续加过量NaOH溶液，若沉淀溶解，则D为Al2(SO4)3，若沉淀不溶解，则D为MgSO411．电解法制碱的原料是饱和食盐水，由于粗盐中含有泥沙和Ca2＋、Mg2＋、Fe3+、SO42－等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。某校实验小组精制粗盐水的实验过程如下：请回答下列问题：(1)操作a的名称是，所用的玻璃仪器有。(2)在步骤Ⅱ中，加入过量试剂甲后，生成了两种大量的难溶物，则试剂甲为(填7\n化学式)溶液。(3)写出固体H中所含物质的化学式。(4)在步骤V中，逐滴加入试剂丁直至溶液无明显变化时，写出此过程中发生反应的离子方程式。解析 (1)将泥沙等不溶性杂质与溶液分离的操作是过滤，过滤操作中所需的玻璃仪器是玻璃棒、漏斗、烧杯。(2)加入试剂甲后生成了两种沉淀，则甲是NaOH，生成的两种大量的沉淀是Mg(OH)2和Fe(OH)3。(3)步骤Ⅲ中加入过量BaCl2溶液除去SO42－，步骤Ⅳ中加入过量Na2CO3溶液除去Ca2＋、Ba2＋，所以固体H中含有CaCO3、BaCO3。答案 (1)过滤玻璃棒、漏斗、烧杯(2)NaOH(3)CaCO3、BaCO3(4)H＋＋OH－H2O,H＋＋CO32－HCO3－,H＋＋HCO3－CO2↑＋H2O12．甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)实验操作和现象：操作现象关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热A中有白雾生成，铜片表面产生气泡B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失续表打开弹簧夹，通入N2，停止加热，一段时间后关闭________从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸均未发现白色沉淀溶解(1)A中反应的化学方程式是___________________________________________________。7\n(2)C中白色沉淀是________，该沉淀的生成表明SO2具有________性。(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是________________。(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。①为证实各自的观点，在原实验基础上：甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是______________________________________；乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是____________________。②进行实验，B中现象：甲大量白色沉淀乙少量白色沉淀检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：____________________。(5)合并(4)中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是___________________________________________________________________。解析 (1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。A中的白雾为SO2与空气中的水蒸气结合生成H2SO3的小液滴。B中的SO2不与BaCl2反应，所以必有O2参与反应，2SO2＋O2＋2BaCl2＋2H2O===BaSO4↓＋4HCl。C中的反应为：3SO2＋2H2O＋3Ba(NO3)2===3BaSO4↓＋2NO＋4HNO3,2NO＋O2===2NO2。答案 (1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O(2)BaSO4 还原(3)2NO＋O2===2NO2(4)①通N2一段时间，排除装置中的空气 饱和NaHSO3溶液②甲：SO＋Ba2＋===BaSO4↓，乙：2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H＋(5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀7
