第二单元物质的检验、分离和提纯(时间：45分钟 满分：100分)考 点题 号物质的分离与提纯1、3、8、9、10、11物质的检验2、4、5、6、7一、选择题(本题包括4个小题，共24分，每小题只有1个选项符合题意)1．下列说法正确的是( )。A．久置的浓HNO3呈黄色，为除去黄色可通入O2B．NH4Cl固体中混有I2，可用加热的方法除去C．为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3，可加入Cu粉D．为除去CO2中少量的SO2，可使其通过澄清石灰水解析 该题主要考查了用化学方法分离、提纯物质的方法。久置的浓HNO3呈黄色是由于硝酸分解生成的NO2溶解导致，通入O2发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，从而可以除去黄色，A正确；NH4Cl固体中混有I2，加热时NH4Cl分解为NH3和HCl，B错误；FeSO4溶液中混有Fe2(SO4)3，加入Cu粉，发生反应：Fe2(SO4)3＋Cu===2FeSO4＋CuSO4，虽然除去了Fe2(SO4)3，但引入了新杂质CuSO4，C错误；SO2、CO2均能与澄清石灰水反应，除去CO2中少量的SO2，应使其通过饱和NaHCO3溶液：NaHCO3＋SO2===NaHSO3＋CO2，D错误。答案 A2．下列有关物质检验的实验结论正确的是( )。选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有SO42－B向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色该溶液中一定含有Fe2＋-9-\nC将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色该气体一定是SO2D将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中，水浴加热后有银镜生成该物质一定属于醛类解析 A错，因为不能排除Ag＋和SiO32－的干扰；C错，因为能使品红溶液褪色的气体不仅有SO2，还可能是Cl2、O3等；能与银氨溶液发生反应的是含醛基的物质，除醛类之外，还可能是甲酸、甲酸酯或葡萄糖等，故D错。答案 B3．(2022·常州期末)除去下列物质中所含少量杂质的方法正确的是( )。物质杂质试剂提纯方法A乙烷乙烯氢气催化剂、加热BCO2SO2饱和Na2CO3溶液洗气C乙酸乙酯乙酸饱和NaOH溶液混合振荡、静置分液DBaSO4BaCO3稀盐酸溶解、过滤、洗涤解析 通入H2会引入杂质，A项错；因CO2也会与Na2CO3溶液反应，B项错；乙酸乙酯在NaOH溶液中会水解，C项错。答案 D4．(2022·华师附中模拟)利用下列实验方法或试剂不能达到实验目的的是( )。A．鉴别SO2和CO2气体：用酸性KMnO4溶液B．证明溶液中含有NH4＋：用浓NaOH溶液和蓝色石蕊试纸C．鉴别Br－和I－用双氧水和淀粉溶液D．鉴别NO2和溴蒸气：用蒸馏水解析 A项，鉴别SO2和CO2气体可以利用SO2的还原性，使酸性KMnO4溶液褪色的是SO2；B项，证明溶液中含有NH4＋，应该使用浓NaOH溶液和红色石蕊试纸；C项，鉴别Br－和I－可以利用淀粉遇I2变蓝的特性，故可以使用双氧水和淀粉溶液；D项，NO2和溴蒸气都是红棕色气体，可以利用二者在水中溶解时的不同现象进行鉴别。答案 B二、选择题(本题包括3个小题，共18分，每小题有1～2个选项符合题意)5．(2022·盐城模拟)根据下列实验内容得出的结论正确的是( )。选项实验内容结论-9-\nA某气体的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝该物质一定是氨气B某气体能使湿润的淀粉－KI试纸变蓝该气体一定是氧化性气体C苯与溴水混合，溴水褪色苯中含碳碳双键D某物质燃烧后的产物既能使白色硫酸铜粉末变蓝，又能使澄清的石灰水变浑浊该物质一定是碳氢化合物解析 A项，NH3是中学唯一的碱性气体，正确；B项，能使湿润的淀粉－KI试纸变蓝的气体一定是氧化性气体，如NO2、溴蒸气等；C项，苯与溴水混合，溴水褪色，是萃取过程，不是加成反应；D项只能说明该物质中可能含有C、H或S、H，既可能为碳氢化合物，也可能为碳氢氧化合物，还可能为硫氢化合物。答案 AB6．(2022·南菁中学模拟)下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是( )。选项实验操作实验目的或结论A向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末，搅拌一段时间后过滤除去MgCl2溶液中少量FeCl3B向某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀，继续加稀硝酸沉淀不消失证明溶液中含SO42－C向某溶液中加入稀盐酸，放出无色无味气体，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊证明该溶液中存在CO32－D两支试管中装有等体积、等浓度的H2O2溶液，向其中一支试管中加入FeCl3溶液FeCl3溶液对H2O2分解速率无影响解析 FeCl3溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入的足量Mg(OH)2粉末(不引入新的杂质离子)能使水解平衡正向移动，Fe3＋以Fe(OH)3的形式而沉淀析出，从而达到除杂的目的，故A正确；“向某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀，继续加稀硝酸沉淀不消失”，该溶液中可能存在Ag＋、SO32－、HSO3－，故B错；“向某溶液中加入稀盐酸，放出无色无味气体，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊”，该溶液中还可能存在HCO3－等，故C错；FeCl3溶液对H2O2分解有催化作用，故D错。答案 A7．(2022·浙江，13)水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO2－、SiO32－、SO32－、CO32－、SO42－中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：-9-\n下列判断正确的是( )。A．气体甲一定是纯净物B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物C．K＋、AlO2－和SiO32－一定存在于溶液X中D．CO32－和SO42－一定不存在于溶液X中解析 加过量盐酸仍有沉淀甲，该沉淀只能是H2SiO3，说明原溶液中含有SiO32－，进一步可确定溶液X中不含Mg2＋、Al3＋，必含K＋；在无色溶液甲加过量氨水，有白色沉淀，应该是AlO2－与过量盐酸反应生成的Al3＋又与氨水生成了Al(OH)3，所以可确定溶液X中一定含有K＋、SiO32－、AlO2－，一定不含Mg2＋、Al3＋，可能含有SO32－、SO42－、CO32－。加过量盐酸后产生的气体可能由CO32－、SO32－产生中的一种或两种，所以A项错误。沉淀甲是H2SiO3，B项错误。C项正确。D项错误。答案 C三、非选择题(本题共4个小题，共58分)8．(16分)紫菜与海带类似，是一种富含生物碘的海洋植物。商品紫菜轻薄松脆、比海带更易被焙烧成灰(此时碘转化为碘化物无机盐)，用于碘单质的提取。乙醇四氯化碳碘(晶体)密度/(g·cm－3)0.78931.5954.94沸点/℃78.576.8184.35(1)实验室中焙烧紫菜用到的仪器有________(填写相应的字母)。A．烧杯 B．表面皿 C．蒸发皿 D．坩埚 E．试管F．酒精灯 G．三脚架 H．泥三角(2)将焙烧所得的紫菜灰与足量的双氧水和稀硫酸作用，其目的是________________________。(3)________(填一种基本操作的名称)，弃去残渣，将所得的产物转入________(填一种玻璃仪器的名称)中，加入少量的________(填本题表格中一种最佳化学试剂的名称)，振荡、静置，首先将________分离出来。-9-\n(4)将装置图中缺少的必要仪器补画出来以最终获得固态的单质碘(不考虑碘的进一步提纯)：解析 本题的实验目的是从紫菜中提取碘单质。操作过程是将紫菜焙烧，将碘转化为碘单质，利用分液的方法分离出碘的有机溶液，然后再蒸馏。(1)焙烧需要坩埚，坩埚放在泥三角上，泥三角放在三脚架上加热。(3)选用四氯化碳作萃取剂，有机层在下层，首先分离出下层液体。答案 (1)DFGH (2)将溶液中的I－转化为I2(3)过滤 分液漏斗 四氯化碳 紫色下层液体(4)①、②中只要画出一个即可，③、④、⑤必画，(其中③水溶液液面与烧杯内液体相对高度可不作要求，⑤必须是锥形瓶、木块可以不画)。9．(12分)(2022·大连模拟)某工厂排出的污水中含有大量的Fe2＋、Zn2＋、Hg2＋三种金属离子。以下是某化学研究性学习小组的同学设计的除去污水中的金属离子，回收绿矾、皓矾(ZnSO4·7H2O)和汞的方案。【药品】 NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉【实验方案】-9-\n【问题探究】(1)步骤Ⅱ所发生反应的离子方程式为________________________________。(2)步骤Ⅲ中的抽滤为减压条件下的过滤，可以加快过滤速率；该步骤涉及反应的离子方程式有Zn2＋＋4OH－===ZnO22－＋2H2O和___________________。(3)欲实现步骤Ⅴ，所需加入的试剂有________、________，所涉及的主要操作依次为_______________________________________________________。(4)步骤Ⅳ常用的方法是________，该步骤是否对环境有影响？________(填“是”或“否”)，如有影响，请你设计一个环境保护方案来实现步骤Ⅳ的反应：______________________________________________________________。解析 (1)步骤Ⅱ只有FeS、ZnS固体溶解在稀硫酸中，其离子方程式为FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑。(2)FeSO4、ZnSO4混合溶液中加入过量的NaOH溶液时，Fe2＋与OH－反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2迅速被空气中的O2氧化为Fe(OH)3，其总反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3↓。(3)Fe(OH)3首先与稀H2SO4反应生成Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3再与过量的铁粉反应得到FeSO4。经过滤除去剩余铁粉，将滤液浓缩结晶、过滤可得FeSO4·7H2O。(4)HgS在空气中加热可得Hg、SO2，Hg蒸气和SO2都会对环境产生污染，但在密闭容器中加热HgS可有效防止Hg蒸气和SO2逸散到大气中，从而保护了环境。答案 (1)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑ (2)4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3↓(或分步写) (3)稀硫酸 铁粉(过量) 过滤、浓缩结晶、过滤 (4)加热 是 在密闭容器中加热HgS10．(12分)(2022·盐城调研)某废液中含有大量的K＋、Cl－、Br－，还有少量的-9-\nCa2＋、Mg2＋、SO42－。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2)，设计了如下流程图：可供试剂a、试剂b(试剂b代表一组试剂)选择的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液、酸性KMnO4溶液、稀盐酸。请根据流程图，回答相关问题：(1)试剂a应该选用_________________________________________________。(2)操作①②③④⑤的名称是________(填序号)。A．萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶B．萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶C．分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶D．萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶(3)除去无色液体Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－，选出试剂b所代表的试剂，按滴加顺序依次是______________________________(填化学式)。(4)调节pH的作用是________________________，操作方法是_____________。(5)操作⑤中用到的瓷质仪器名称是__________________________________。解析 (1)由加入的CCl4及得到的深红棕色液体知，试剂a能将Br－氧化为Br2，试剂a应具有氧化性，所以应选用H2O2溶液。(3)由流程图知，无色液体Ⅰ中含有K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO42－，无色液体Ⅲ中只含有K＋、Cl－，则试剂b的作用是除去Ca2＋、Mg2＋、SO42－。由于除杂时除杂试剂需过量，且不能引入新杂质，所以欲除去Ca2＋，选用饱和K2CO3溶液；欲除去Mg2＋，选用KOH溶液；欲除去SO42－，选用BaCl2溶液。所以欲除去无色溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－，只要满足BaCl2溶液在饱和K2CO3溶液之前加入即可。(4)由以上知，无色液体Ⅱ中还含有杂质离子CO32－和OH－，所以需用盐酸来除去剩余的OH－及CO32－，调节pH＝7的操作方法是滴加盐酸，无气体产生时，用pH试纸测定至pH＝7。-9-\n(5)由于操作⑤是蒸发结晶，所以该操作用到的瓷质仪器是蒸发皿。答案 (1)H2O2溶液 (2)B (3)BaCl2、K2CO3、KOH(或KOH、BaCl2、K2CO3或BaCl2、KOH、K2CO3)(4)除去过剩的OH－及CO32－ 滴加稀盐酸，无气体产生时，用pH试纸测定至溶液的pH＝7 (5)蒸发皿11．(18分)(2022·徐州模拟)研究物质的性质时，首先要分离提纯物质，对物质进行分离提纯是化学实验的重要内容。Ⅰ.现需要纯净的氯化钠溶液，但实验室中只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体。某同学设计了一个除去杂质获得纯净氯化钠溶液的实验方案：(1)操作①中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________。(2)操作②中BaCl2溶液能否改用硝酸钡溶液_____________________________(填“能”或“不能”)。如果能，下一空不需要回答；如果不能，请说明理由：________________________________________________________________。(3)操作③的目的是________________________________________________。(4)操作④的目的是_________________________________________________。Ⅱ.为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、Al2O3)，参照上述实验操作，请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作)。解析 NH4HCO3可通过加热分解而除去；Na2SO4中的SO42－可通过加入BaCl2溶液除去。Fe2O3是碱性氧化物，SiO2是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物，可根据它们的性质差别进行分离。答案 Ⅰ.(1)NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O(2)不能 选用Ba(NO3)2溶液会引入新的杂质离子(NO3－)(3)除去过量的Ba2＋(4)除去溶解在溶液中的CO2气体和HCl-9-\nⅡ.-9-
