1、课时分层训练(三十二)物质的分离、提纯和检验(建议用时：45分钟)A级基础达标1下列有关实验的操作或叙述错误的是()A分离Br2和苯的混合物可用分液漏斗和烧杯进行分液B验证Fe2(SO4)3溶液中含Fe2的方法是加入酸性KMnO4溶液，紫色退去C向硫酸亚铁溶液中滴加硫氰化钾溶液，溶液变为血红色，说明溶质已变质D提纯混有少量NaCl的KNO3的过程是：加热溶解降温结晶过滤洗涤干燥ABr2与苯互溶不分层，不能用分液法分离。2(2014全国卷，节选)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是()B蒸馏操作中，需要测定馏分的温度，所以温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，B和C中温度计位置均正确，但C中的
2、冷凝装置为球形冷凝管，它一般用作反应装置，主要用于冷凝回流，使反应更彻底，故只有B项正确。3下列实验中，所选取的分离装置与对应原理都正确的是() 【导学号：95160360】选项目的装置原理A氢氧化铁胶体的纯化胶体粒子不能通过滤纸，离子及小分子可以通过滤纸B分离苯中的溴苯苯(0.88 g/mL)和溴苯(1.5 g/mL)的密度不同C粗盐提纯NaCl在水中的溶解度很大D除去环己醇中的环己烯环己醇的沸点(161 )与环己烯的沸点(83 )相差较大DA选项错误，其分离装置的选取和分离原理均错误，胶体粒子能通过滤纸，不能通过半透膜，普通过滤装置不能达到纯化胶体的目的；B选项错误，其分离装置的选取和分离
3、原理均错误，因为两者互溶，所以可利用两者的沸点不同采用蒸馏的方法进行分离；C选项错误，其分离原理描述错误，其原理是利用粗盐中各成分的溶解度不同首先通过过滤除去不溶性杂质，再依次加入足量NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液，再过滤除去杂质离子Mg2、SO、Ca2等，最后加入适量盐酸并依据氯化钠性质稳定，通过蒸发结晶得到精盐；D选项正确，利用两种液体的沸点不同，采用蒸馏的方法进行分离。4某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。选择试剂Na2CO3溶液实验操作加热下列试
4、剂或操作不合理的是()A试剂为Ba(OH)2溶液B操作为结晶C操作为过滤D试剂为稀HNO3B根据题意，选择Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO，NH3H2O可通过加热除去，故操作为加热。过量的Ba2用Na2CO3溶液除去，则操作为过滤，过量的OH和CO用硝酸除去，试剂为稀HNO3，B项操作不合理。5下表中除去物质中杂质选用的试剂或操作方法正确的一组是() 【导学号：95160361】序号物质杂质除去杂质选用的试剂或操作方法KNO3溶液KOH加入适量FeCl3溶液，并过滤FeSO4溶液CuSO4加入过量铁粉，并过滤H2CO2通过盛有足量NaOH溶液的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶NaNO3
5、CaCO3溶解、过滤、蒸发A.BC DC加入氯化铁会引入杂质Cl，故不正确；加入铁粉置换出铜，通过过滤除去铜及过量的铁粉，故正确；利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体，再用浓硫酸干燥氢气，故正确；碳酸钙不溶于水，溶解后过滤，再蒸发即可得到纯净的NaNO3，故正确。6某种气体可能是由CO、CO2、H2、NH3、HCl和H2O(g)中的一种或几种组成，使其依次通过下列药品：澄清石灰水Ba(OH)2溶液浓H2SO4灼热的CuO无水CuSO4粉末，结果观察到的实验现象是：中未见浑浊，中变浑浊，中无明显现象，中有红色物质产生，中固体变蓝。若以上实验中，每一步反应都充分进行，则原混合气体中()A一定有CO2和
6、HCl，可能有H2B一定有H2、CO2和CO，可能有HClC一定有H2、CO2和HCl，可能有CO和H2O(g)，肯定无NH3D一定有H2，一定没有COC根据中现象可判断一定含有CO2和HCl，一定不含NH3；根据现象可判断一定含H2可能含CO、H2O(g)。7(2018周口模拟)下列有关实验的说法正确的是()ASO2能使品红溶液、酸性KMnO4溶液退色，加热后都能复原B用铂丝蘸取某溶液在酒精灯的火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察到火焰颜色为紫色，说明原溶液中不含NaC用滴加BaCl2溶液观察有无白色沉淀生成的方法鉴别K2CO3和NaHCO3D少量CO2通入CaCl2溶液能生成白色沉淀，CO2过量
7、时白色沉淀溶解CA项，SO2使品红溶液退色后加热能复原，使酸性KMnO4溶液退色后加热不能复原；B项，可能含有Na，因为即使有Na，其焰色也会被蓝色钴玻璃滤去；D项，无论CO2少量还是过量，都不会有白色沉淀生成。8(2018福建普通高中质检)6瓶分别含有Fe3、Al3、Mg2、Fe2、NH、Na的溶液，只用一种试剂即可鉴别，该试剂是() 【导学号：95160362】AKMnO4溶液 BKSCN溶液CNaOH溶液 D氨水C加入NaOH溶液后，产生红褐色沉淀的含有Fe3；先产生白色沉淀，后迅速变为灰绿色，最终变为红褐色的含有Fe2；先产生白色沉淀，后白色沉淀又消失的含有Al3；只产生白色沉淀的含有
8、Mg2；加热产生刺激性气味气体的含有NH。9(2018武汉模拟)某氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按如图所示步骤进行操作。下列说法中正确的是()A起始滤液的pH7B试剂为Ba(NO3)2溶液C步骤中加入试剂的目的是除去Ba2D图示的步骤中必须要经过两次过滤操作C结合流程图可知，实验过程中先将样品溶于水，过滤后，向滤液中加入试剂(BaCl2溶液)，使SO、CO分别生成BaSO4、BaCO3沉淀，过滤后再向滤液中加入试剂(K2CO3溶液)，以除去引入的Ba2，过滤掉生成的BaCO3沉淀后再向滤液中加入试剂(盐酸)，以
9、除去引入的CO，最后加热蒸干Q可得纯净的KCl晶体。起始时滤液中含有K2CO3，由于CO水解而使滤液显碱性，A项错误；试剂不能为Ba(NO3)2溶液，否则会引入难以除去的NO，B项错误；图示中的两次过滤操作可以合并为一次，D项错误。10现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子Na、Al3、Mg2、Ba2、Fe3和五种阴离子Cl、OH、NO、CO、X中的一种。(1)某同学通过比较分析，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是_和_(填化学式)。(2)为了确定X，现将(1)中的两种物质记为A和B，含X的物质记为C，当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无
10、色无味的气体；当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀，向该沉淀中滴入稀硝酸沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解。则X为_(填字母序号)。ASO BSOCCH3COO DSiO(3)Cu投入到装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，则物质D一定含有上述离子中的_(填相应的离子符号)，有关反应的离子方程式为_。(4)利用上述已经确定的物质，可以检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论：_。【解析】(1)阴离子中的CO只能与五种阳离子中的Na大量共存，则一定有Na2CO3；OH只能与剩余的四种阳离子中的Ba2大量共存，则一定有Ba(OH
11、)2。(2)当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味的气体，红褐色沉淀为Fe(OH)3，气体为CO2，应发生了相互促进的水解反应为2Fe33CO3H2O=2Fe(OH)33CO2，则B为Na2CO3，A为Ba(OH)2，C中含有Fe3。当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀，向该沉淀中滴入稀HNO3，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，因SO、SiO与Fe3不能大量共存，CH3COO不可能生成钡盐沉淀，则X只能为SO，则C为Fe2(SO4)3。(3)红棕色气体为NO2，则D中一定含有NO，离子反应方程式为3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。(4)D、E中的阳离子只可能为Mg2、Al
12、3，利用Al(OH)3能溶于强碱，而Mg(OH)2不溶于强碱可以检验Mg2、Al3。【答案】(1)Na2CO3Ba(OH)2(2)B(3)NO3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O(4)往D的溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量，若先出现白色沉淀，后白色沉淀又逐渐溶解，则D中含有Al3；若生成的白色沉淀不溶解，则D中含有Mg2(其他合理答案也可)11海水中含有各种盐类，其中70%为氯化钠，另外还含有氯化镁、硫酸镁等。某化学兴趣小组为了从海水中分离出氯化钠，设计了如下实验方案： 【导学号：95160363】海水滤液滤液NaCl溶液NaCl(1)步骤中试剂A为_，加入过量A的目的是_。(2)
13、步骤中试剂B为_，加入过量B的目的是_。(3)步骤中试剂C为_，加入过量C至_，其目的是_。(4)步骤的实验操作为_，试根据图示回答：按顺序写出图中编号仪器的名称：_；仪器a的作用是_，其目的是_。当仪器b中出现_时即可停止加热。【解析】(1)加入Ba(OH)2，除去Mg2和SO。(2)加入Na2CO3，除去Ba2。(3)加入盐酸，除去CO和OH。(4)该实验为蒸发操作，a为玻璃棒，其作用为搅拌，防止因局部过热而导致液滴或晶体飞溅，b为蒸发皿，当蒸发皿中出现大量固体时停止加热。【答案】(1)Ba(OH)2使Mg2和SO全部转化为沉淀而除去(2)Na2CO3使Ba2全部转化为碳酸钡沉淀而除去(3
14、)盐酸无气体产生除去过量的CO和OH(4)蒸发结晶玻璃棒、蒸发皿、酒精灯搅拌防止因局部过热而导致液滴或晶体飞溅大量固体B级能力提升12硫酸锰可用于饮料营养强氧化剂和媒染剂。其生产原材料软锰矿(MnO2)、菱锰矿(MnCO3)中常混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质，生产工艺流程如图所示：已知：(1)硫酸锰晶体和硫酸镁晶体的溶解度曲线如图所示。(2)各离子完全沉淀的pH：Fe3为3.5，Fe2为9.5，Mn2为10.8，Mg2为11.6。下列判断正确的是()A试剂A应该选择H2O2，目的是将Fe2氧化为Fe3B试剂A应该选择氨水，目的是调节溶液的pHC操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、趁热过滤、洗涤等步骤，洗涤
15、时可用稀硫酸作洗涤液D通过操作得到MnSO4H2O的过程中，包括蒸发结晶，在蒸发结晶时，温度应该高于60 D从生产工艺流程图看，由于最终得到的产物是MnSO4，为了不引入新的杂质，酸浸时所加入的酸应是硫酸。硫酸只能将MnCO3溶解，而MnO2不溶解，但MnO2的氧化性比氯气的强，故MnO2可将Fe2氧化为Fe3，自身转化为Mn2。因此在沉淀池中加入试剂A的目的是调节溶液pH，使Fe3沉淀，但如果试剂A选择氨水，会引入NH，不可行，应是含Mn2的化合物，可能是MnCO3或Mn(OH)2等，A、B项错误；由于MnSO4H2O易溶于水，故洗涤时不能用稀硫酸，C项错误；温度高于60 时，MgSO47H
16、2O的溶解度减小，故温度应该高于60 ，正确。13(2018专家原创)镁在工业、医疗等领域均有重要用途。某化学兴趣小组利用硼砂工厂的固体废弃物(主要含有MgCO3、MgSiO3、Al2O3和Fe2O3等)，设计了回收镁的工艺流程： 【导学号：95160364】(1)酸浸前，将固体废弃物研磨的目的是_。为达到此目的，还可以采取的措施是_(任写一条)。(2)酸浸时，生成滤渣1的离子方程式为_。(3)第一次调节pH的目的是_。当加入氨水使Al3开始沉淀时，溶液中Fe3/Al3为_。已知KspFe(OH)34.0 1038 mol4L4，KspAl(OH)31.01033 mol4L4，KspMg(O
17、H)21.81011 mol3L3。(4)设计简单方案分离滤渣2中的成分，简述实验过程：_。(5)滤液3中可回收利用的物质主要是_(化学式)，其阳离子的电子式为_。(6)写出工业上从滤渣3中获得镁锭的所有反应的化学方程式：_。【解析】(1)增大固体的表面积可加快反应速率，提高浸取率，除此之外还可以升高温度、增大硫酸的浓度等。(3)第一次调节溶液的pH目的是除去Fe3和Al3。当加入氨水使Al3开始沉淀时，Fe(OH)3和Al(OH)3均达到沉淀溶解平衡状态。根据KspFe(OH)3Fe3OH3，KspAl(OH)3Al3OH3，二式相除得：Fe3/Al34.0105。(4)分离氢氧化铁和氢氧化
18、铝，利用氢氧化铝的两性，先将滤渣2溶于氢氧化钠溶液中，过滤；再向滤液中通入CO2，过滤。(5)滤液3中的溶质主要是加入氨水调节pH时生成的硫酸铵。(6)首先明确滤渣3的主要成分是Mg(OH)2。其次要明确将Mg(OH)2变为Mg的步骤，两步即可：先与盐酸反应生成氯化镁，再电解熔融的氯化镁。【答案】(1)加快浸出速率，提高浸取率提高反应温度或适当增加硫酸浓度(或其他合理答案)(2)MgSiO32H=Mg2H2SiO3(3)使Fe3、Al3沉淀4.0105(4)溶于适量氢氧化钠溶液，过滤得Fe(OH)3；向滤液中通入过量CO2，过滤得Al(OH)3(5)(NH4)2SO4(6)Mg(OH)22HC
19、l=MgCl22H2O、MgCl2(熔融)MgCl2(2014全国卷，节选)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：相对分子质量密度/(gcm3)沸点/水中溶解性异戊醇880.812 3131微溶乙酸601.049 2118溶乙酸异戊酯1300.867 0142难溶实验步骤：在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和23片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50 min。反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸
20、馏纯化，收集140143 馏分，得乙酸异戊酯3.9 g。回答下列问题：(1)仪器B的名称是_。(2)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是_，第二次水洗的主要目的是_。(3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后_(填标号)。a直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出c先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出d先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出(4)本实验中加入过量乙酸的目的是_。(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是_。(6)本实验的产率是_(填标号)。a30% b40%c60% d90%(7)在进行蒸馏操作
21、时，若从130 便开始收集馏分，会使实验的产率偏_(填“高”或“低”)，其原因是_。【解析】(1)仪器B是球形冷凝管，起冷凝回流作用。(2)第一次水洗，主要洗去大部分硫酸和醋酸，第二次水洗除去NaHCO3杂质。(3)乙酸异戊酯的密度小于水，在水层上方。分液时先将水层从分液漏斗下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出。(4)该反应为可逆反应，加入过量乙酸，能够提高异戊醇的转化率。(5)加入无水MgSO4固体的目的是除去混合物中的少量水分。(6)据可知，4.4 g异戊醇完全反应消耗3.0 g乙酸，故乙酸有剩余，生成乙酸异戊酯的理论产量为6.5 g，故该反应的产率为100%60%。(7)异戊醇的沸点为131 ，蒸馏时，若从130 开始收集馏分，将会有一部分未反应的异戊醇被蒸出，使产率偏高。【答案】(1)球形冷凝管(2)洗掉大部分硫酸和醋酸洗掉碳酸氢钠(3)d(4)提高异戊醇的转化率(5)干燥(6)c(7)高会收集少量未反应的异戊醇10
