1、课时提升作业 三十七 物质的检验、分离和提纯(45 分钟 100 分)一、选择题(本题包括 9 小题，每题 7 分，共 63 分)1.在海带提碘的过程中，不使用玻璃棒的操作是( )A.在坩埚中灼烧海带生成海带灰B.在海带灰中加入热水溶解C.过滤得到含有碘离子的溶液D.蒸馏碘的四氯化碳溶液得到固体碘【解析】选 D。海带灼烧过程中要用玻璃棒搅拌，使海带能够均匀灼烧成灰；溶解过程中用玻璃棒搅拌以加速溶解；过滤时用玻璃棒引流，只有蒸馏过程不用玻璃棒，D 正确。2.(2017合肥模拟)只用一种试剂可区别Na2SO4、MgCl 2、FeCl 2、Al 2(SO4)3、(NH 4)2SO4五种溶液，这种试剂
2、是( )A.NaOH B.H2SO4C.Ba(OH)2 D.AgNO3【解析】选 A。NaOH 溶液与 Na2SO4溶液混合，无明显现象，与MgCl2溶液混合，反应产生白色沉淀；与 FeCl2溶液混合产生白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；与 Al2(SO4)3溶液混合，产生白色沉淀，碱过量时沉淀溶解，变为可溶性的溶液；与(NH4)2SO4溶液混合，稍加热产生有刺激性气味的气体，反应现象各不相同，可以鉴别，A 正确。【加固训练】下列实验方法合理的是( )A.可用水鉴别己烷、四氯化碳、乙醇三种无色液体B.油脂皂化后可用渗析的方法使高级脂肪酸钠和甘油充分分离C.可用澄清石灰水鉴别 N
3、a2CO3溶液和 NaHCO3溶液D.可用 NaOH 溶液鉴别四种无色溶液：MgI 2、AgNO 3、Na 2CO3、NaAlO 2【解析】选 A。A 中三种物质和水混合后，己烷在水的上层，四氯化碳在水的下层，乙醇不分层，所以可以用水鉴别三者，故 A 项正确；油脂皂化后应先盐析后过滤的方法，使高级脂肪酸钠和甘油分离，所以 B 错误；Na 2CO3和 NaHCO3都与 Ca(OH)2反应产生 CaCO3沉淀，无法鉴别，故 C 项错误；MgI 2与 NaOH 溶液可生成白色 Mg(OH)2沉淀，AgNO3溶液可与 NaOH 溶液生成褐色 Ag2O 沉淀，Na 2CO3、NaAlO 2与NaOH 均
4、不反应，无法鉴别，所以 D 错误。3.(2016北京高考)在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下：对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 苯沸点/ 138 144 139 80熔点/ 13 -25 -47 6下列说法不正确的是( )A.该反应属于取代反应B.甲苯的沸点高于 144C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来D.从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来【解析】选 B。从甲苯和二甲苯的结构看，甲苯生成二甲苯的反应是取代反应，A 选项正确；144是邻二甲苯的沸点，甲苯的相对分子质量比二甲苯的小，故甲苯的沸点低于 144，B 选项错误；在所有的物质
5、中苯的沸点最低，C 选项正确；二甲苯的熔点不同，但常温下都是液体，故可以通过控制温度，使它们分别结晶出来，D 选项正确。【加固训练】(2017邢台模拟)为达到下列实验目的，所采用的方法正确的是( )A.分离饱和食盐水和沙子的混合物过滤B.分离水和汽油的混合物蒸馏C.从硝酸钾和氯化钾混合液中获取硝酸钾蒸发D.从溴水中提取溴分液【解析】选 A。沙子不溶于水，食盐溶于水，则利用过滤法可分离，故 A 正确；水和汽油的混合物分层，则利用分液法可分离，故 B 错误；硝酸钾、KCl 的溶解度受温度影响不同，若蒸发均从溶液中析出，应利用结晶法分离，故 C 错误；溴易溶于有机溶剂，不易溶于水，应利用萃取法从溴水
6、中提取溴，故 D 错误。4.(2017衡阳模拟)正丁醛经催化加氢可制备 1-丁醇。为提纯含少量正丁醛杂质的 1-丁醇，现设计如下路线：已知：正丁醛与饱和 NaHSO3溶液反应可生成沉淀；乙醚的沸点是 34，难溶于水，与 1-丁醇互溶；1-丁醇的沸点是 118。则操作 14 分别是( )A.萃取、过滤、蒸馏、蒸馏B.过滤、分液、蒸馏、萃取C.过滤、蒸馏、过滤、蒸馏D.过滤、分液、过滤、蒸馏【解析】选 D。由提纯含少量正丁醛杂质的 1-丁醇的流程可知，粗品中加饱和 NaHSO3溶液与正丁醛反应生成沉淀，不溶性物质与液体分离，则操作 1 为过滤；对滤液萃取后分液得到乙醚和 1-丁醇，操作 2 为分液
7、；有机层中加固体干燥剂，除去水，操作 3 为过滤，最后对乙醚和 1-丁醇的混合物，利用沸点不同进行蒸馏，则操作 4 为蒸馏，故选 D。5.下列有关离子(或物质)的检验及结论正确的是( )A.向某溶液中加入淀粉，溶液变蓝色，则溶液中含有 I-B.向无色溶液中加入 BaCl2溶液有白色沉淀产生，则溶液中含有 SO24C.利用蛋白质的颜色反应可以鉴别所有的蛋白质D.用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，则溶液中含有 Na+【解析】选 D。淀粉遇碘变蓝色，但与碘离子不反应，故 A 错误；可能生成 AgCl 沉淀，检验硫酸根离子，应先加入盐酸，如无现象，再加入氯化钡检验，故 B 错误；
8、只有含有苯环的蛋白质可发生颜色反应，故 C 错误；钠的焰色反应为黄色，操作符合要求，故 D 正确。【易错提醒】离子推断常见的两大思维方向(1)考虑全面：如加 BaCl2 溶液生成沉淀，且不溶于稀硝酸，则沉淀可能是 AgCl 或 BaSO4。能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2、 SO2 等。(2)考虑干扰因素：如加入 AgNO3 溶液后出现黑色沉淀，不能认为溶液中无 Cl-，因为 S2-与 Ag+生成的黑色沉淀可以掩盖白色的 AgCl沉淀。6.(2017武汉模拟)下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是(括号内为杂质)( )世纪金榜导学号 30682422选项 待提纯的物质 除杂的试剂
9、操作方法A NO2(NO) O2 收集气体B CO2(HCl) 饱和 Na2CO3溶液 洗气C FeCl2溶液(FeCl 3) 足量铁粉 过滤D KCl 溶液(MgCl 2) NaOH 溶液 过滤【解析】选 C。NO 极易和氧气反应生成 NO2，但氧气过量会引进新的杂质，且氧气的量不易控制，故 A 错误；CO 2、HCl 都能和饱和Na2CO3溶液反应，应该选取饱和的碳酸氢钠溶液作除杂试剂，故 B错误；铁粉和 FeCl3反应生成 FeCl2且不引进新的杂质，然后采用过滤方法分离即可实现目的，故 C 正确；NaOH 能除去镁离子，但引进新的杂质 NaCl，应该选取适量的 KOH 作除杂试剂，故
10、D 错误。【加固训练】(2017长沙模拟)下列有关有机物分离提纯或除杂的方法错误的是( )A.溴苯中混有溴，加 NaOH 溶液洗涤、静置、分液B.除去乙醇中的水，加入足量生石灰蒸馏C.除去淀粉溶液中的少量 NaCl，可用渗析的方法D.乙烯中混有 SO2，将其通过盛有酸性 KMnO4溶液的洗气瓶，再干燥【解析】选 D。溴苯不与 NaOH 反应，溴可以和 NaOH 反应，同时溴苯不溶于水，可以采用分液的方法分离，A 项正确；水与生石灰反应生成 Ca(OH)2，然后采用蒸馏方法，蒸出乙醇，B 项正确；淀粉的分子直径较大，淀粉溶液属于胶体，可用渗析的方法除去其中的NaCl，C 项正确；乙烯能被酸性高锰
11、酸钾溶液氧化生成 CO2，D 项错误。7.下列实验中根据现象得出的结论错误的是世纪金榜导学号 30682423( )选项实验 现象 结论A 向 NaAlO2溶液中持 先出现白色沉淀，最终沉 X 可能是 CO2续通入气体 X 淀又溶解 气体B向某溶液中加入 Cu和浓硫酸试管口有红棕色气体产生原溶液可能含有 NO3C某溶液中加入浓NaOH 溶液加热出现气泡，试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝色原溶液中含有 NH+4D向澄清石灰水中持续通入气体 Y先出现沉淀，后沉淀溶解 Y 可能是 CO2【解析】选 A。氢氧化铝不能溶解在弱酸碳酸中，若 X 是 CO2气体，观察到出现白色沉淀，且沉淀不溶解，A 错误。【加
12、固训练】(2017漳州模拟)某混合气体可能含有 H2、CO、CO 2、HCl、NH 3和水蒸气中的两种或多种，当混合气体依次通过：少量澄清石灰水(无浑浊现象)；氢氧化钡溶液(有浑浊现象)；浓硫酸(无明显现象)；灼热氧化铜(变红)；无水硫酸铜(变蓝)(假设每一次吸收均完全)。对该混合气体成分判断正确的是( )A.一定没有 CO2，肯定有 H2B.一定有 CO、CO 2和水蒸气C.可能有 CO2、NH 3和水蒸气D.一定有 H2、CO 2和 HCl【解析】选 D。由可知，混合气体中一定有 CO2，结合知，一定有 HCl，则一定无 NH3，由知一定有 H2，而无法判定是否一定有CO 和水蒸气。8.(
13、2016甲卷)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为( )世纪金榜导学号 30682424A.NaHCO3、Al(OH) 3 B.AgCl、NaHCO 3C.Na2SO3、BaCO 3 D.Na2CO3、CuSO 4【解析】选 C。NaHCO 3、Al(OH) 3中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在，A 项错误；AgCl 不溶于酸，加入稀盐酸后，固体不能全部溶解，B 项错误；亚硫酸钠和碳
14、酸钡加入足量水后，碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解；将样品加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水，符合题意，C 项正确；Na 2CO3、CuSO 4中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，D 项错误。【加固训练】下列鉴别方法可行的是( )A.用氨水鉴别 Al3+、Mg 2+和 Ag+B.用 Ba(NO3)2溶液鉴别 Cl-、S 和 C24 23C.用水鉴别苯和四氯化碳D.用酸性 KMnO4溶液鉴别 CH3CH CHCH2OH 和 CH3CH2CH2CHO【解析】选 C。Al 3+和 Mg2+与氨水反应都生成白
15、色沉淀，且都不溶于氨水，无法鉴别，故 A 错误；S 和 C 与 Ba(NO3)2反应都生成O24 O23白色沉淀，无法鉴别，故 B 错误；苯和四氯化碳均不溶于水，苯的密度小于水浮在上层；四氯化碳密度大于水沉在底部，可用水鉴别，C 正确；碳碳双键、羟基、醛基都能被酸性 KMnO4溶液氧化，因此两种物质都能使酸性 KMnO4溶液褪色，故无法鉴别，D 错误。9.(能力挑战题)(2017长沙模拟)某固体粉末甲中可能含有K2CO3、KNO 3、K 2SO3、Na 2SO4、FeO、Fe 2O3中的若干种，某同学为确定该固体粉末的成分，取甲进行连续实验，实验过程及现象如下：该同学得出的结论正确的是( )世
16、纪金榜导学号 30682425A.根据现象 1 可推出该固体粉末中含有钠元素，但不含有钾元素B.根据现象 2 可推出该固体粉末中可能含 KNO3C.根据现象 3 可推出该固体粉末中一定含有 Na2SO4D.根据现象 4 和现象 5 可推出该固体粉末中一定含有 FeO 和 Fe2O3【解析】选 D。钠的焰色反应为黄色，故一定含钠元素，观察钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃，避免钠的干扰，故无法确定是否含钾元素，故 A 错误；红棕色气体为 NO2，则原混合物中一定含有硝酸钾，故 B 错误；K 2SO3在酸性条件下与 KNO3发生氧化还原反应生成 S，加入氯化钡生成硫酸钡沉淀，则不一定含硫酸钠，一定含有
17、O24K2SO3，故 C 错误；溶液 B 加 KSCN 溶液呈红色，说明含有 Fe3+，加铁氰化钾显蓝色，证明含亚铁离子，所以该固体粉末中含有 FeO 和Fe2O3，故 D 正确。【加固训练】(2017九江模拟)某无色溶液中可能含有Na+、K +、N 、Mg 2+、Cu 2+、S 、S 、Cl -、Br -、C 中的+4 24 23 23若干种，离子浓度都为 0.1 molL-1。往该溶液中加入过量的 BaCl2和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成。某同学另取少量原溶液，设计并完成如下实验：则关于原溶液的判断正确的是( )A.若步骤中 Ba(NO3)2和 HNO3溶液改用 BaCl2和盐酸的混合溶
18、液，则对溶液中离子的判断无影响B.无法确定原溶液中是否存在 Cl-C.肯定存在的离子是 S 、Br -，是否存在 Na+、K +需要通过焰色反23应来确定D.肯定不存在的离子是 Mg2+、Cu 2+、S 、C ，是否含 N 另24 23 +4需实验验证【解析】选 A。无色溶液中一定不含 Cu2+，往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成，无 S 。原溶液加足O24量氯水，无气体，则无 C ，加四氯化碳溶液分液，下层为橙色，O23则有 Br-，上层溶液加硝酸钡和稀硝酸有白色沉淀，则有 S ，无O23Mg2+，溶液中一定含阳离子，且离子浓度都为 0.1 molL-1。根据电荷
19、守恒，一定含有 N 、Na +、K +，一定不存在 Cl-。滤液中加硝酸H+4酸化的硝酸银有白色沉淀，是过程中加氯水时引入的氯离子。过程中用氯水与亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子，已引入氯离子，若改用 BaCl2和盐酸的混合溶液，则对溶液中离子的判断无影响，故 A 正确；由上述分析可知，Cl -不存在，故 B 错误；肯定存在的离子是 S 、Br -、N 、Na +、K +，故 C 错误；肯定不O23 H+4存在的离子有 Mg2+、Cu 2+、S 、C 、Cl -，故 D 错误。O24 O23二、非选择题(本题包括 2 小题，共 37 分)10.(17 分)(2017武汉模拟)青蒿素是
20、烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯中，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为 156157，热稳定性差，青蒿素是高效的抗疟药。已知：乙醚沸点为 35，从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺如图所示：(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是_。(2)操作需要的玻璃仪器主要有烧杯、_，操作的名称是_。(3)操作的主要过程可能是_(填字母)。A.加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶B.加 95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤C.加入乙醚进行萃取分液(4)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下：将 28.2g 青蒿素样品放
21、在硬质玻璃管 C 中，缓缓通入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置 E 和 F 实验前后的质量，根据所测数据计算。装置 A、E、F 中盛放的物质分别是_、_、_。G 的作用是_。装置 实验前/g 实验后/gE 22.6 42.4F 80.2 146.2则测得青蒿素的最简式是_，欲确定其分子式，则还需要的物理量为_。【解析】(1)根据乙醚浸取法的流程可知，对青蒿进行干燥破碎，可以增大青蒿素与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率。(2)根据上面的分析，操作为过滤，需要的玻璃仪器主要有烧杯、漏斗、玻璃棒；操作的名称是蒸馏。(3)根据题意，青蒿素几乎不溶于水，A 错误；易溶于乙醚，无法分液提取，C 错
22、误，B 正确。(4)为了能准确测量青蒿素燃烧生成的 CO2 和 H2O，实验前应通入除去 CO2 和 H2O 的空气，排除装置内的空气，防止干扰实验。E 和 F一个吸收生成的 H2O，一个吸收生成的 CO2，应先吸水后吸收CO2，所以 E 内装的是 CaCl2 或 P2O5，而 F 中为碱石灰，而 G 装置能防止外界空气中的 CO2 和 H2O 进入装置。装置 A 中盛放 NaOH 溶液，装置 E 中盛放的物质是 CaCl2 或P2O5，装置 F 中盛放的物质是碱石灰。在装置 F 后连接 G 装置，是防止空气中的 CO2 和水蒸气进入 F装置，造成测定误差。由数据可知 m(H2O)=42.4g
23、-22.6g=19.8g，所以 n(H2O)=1.1mol，n(H)=2.2mol。m(CO2)=146.2g-80.2g=66.0g，所以 n(CO2)=1.5mol，所以青蒿素中氧原子的质量为 m(O)=28.2g-(2.2mol1gmol-1)-(1.5mol12gmol-1)=8.0g，所以 n(O)=0.5mol，N(C)N(H)N(O)=1.52.20.5=15225，所以其最简式为 C15H22O5。根据青蒿素的相对分子质量或摩尔质量结合其最简式可计算其分子式。答案：(1)增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率(2)漏斗、玻璃棒 蒸馏 (3)B(4)NaOH 溶液 CaCl
24、 2(或 P2O5) 碱石灰防止空气中的 CO2 和水蒸气进入 F 装置C 15H22O5 相对分子质量或摩尔质量11.(20 分)(能力挑战题)(2017石家庄模拟)1000mL 某待测溶液中除含有 0.2mol 的 Na+外，还可能含有下L1列离子中的一种或多种：阳离子 K+、N 、Fe 3+、Ba 2+H+4阴离子 Cl-、Br -、 C 、HC 、S 、SO23 O3 O23 O24现进行如下实验操作(每次实验所加试剂均过量)：世纪金榜导学号 30682426(1)写出生成白色沉淀 B 的离子方程式：_。(2)待测液中肯定不存在的阳离子是_。(3)若无色气体 D 是单一气体：判断原溶液
25、中 K+是否存在_(填“是”或“否”)，若存在，求其物质的量浓度的最小值，若不存在，请说明理由：_。(4)若无色气体 D 是混合气体：待测液中一定含有的阴离子是_。沉淀 A 中能与稀硝酸反应的成分是_(写化学式)。【解析】待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀 A，则溶液中可能含有 C、S 、S ，向沉淀中加入稀硝酸生成气体，且有部分沉O23 O23 O24淀不溶解，则溶液中存在 C ，可能存在 S 、S 中的两种O23 O23 O24或一种，根据离子共存可知，原溶液中不存在 Ba2+。溶液 A 中有Ba2+，加入过量的 NaOH 溶液得到气体 B、白色沉淀 B，则溶液中一定含有 N 、HC ，一定不
26、存在 Fe3+，气体 B 为 NH3，白色沉淀 B 为H+4 O3BaCO3。溶液 B 中通入氯气，得浅黄绿色溶液，溶液中一定没有 Br-，溶液 B 中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀 C，C 为 AgCl，说明溶液 B 中含有 Cl-，由于加入氯化钡溶液，不能确定原溶液中是否含有 Cl-。(1)由上述分析可知，白色沉淀 B 为碳酸钡，是由HC 、Ba 2+、OH -反应生成，反应离子方程式为O3HC +Ba2+OH- BaCO3+H2O。O3(2)由上述分析可知，溶液中一定没有的阳离子是 Fe3+、Ba 2+。(3)若无色气体 D 是单一气体，则气体 D 为 CO2，原溶液中不含 S，一定含
27、有 S 。则溶液中一定含有的阴离子有 S 、CO23 O24 O24、HC ，阳离子一定有 Na+、N 。O23 O3 H+4沉淀 D 为 BaSO4，则 n(S )= =0.05mol；O24 11.65 233 1沉淀 E 为 CaCO3，则 n(C )= =0.1mol；O23 10.0 100 1气体 B 为 NH3，则 n(N )= =0.1mol；H+4 2.24 22.4 1沉淀 B 为 BaCO3，则 n(HC )= =0.1mol。O3 19.7 197 1阳离子 Na+、N 所带正电荷的物质的量为 0.3mol，阴离子H+4S 、C 、HC 所带负电荷的物质的量为 0.4m
28、ol，根据电荷O24 O23 O3守恒，则阳离子一定还含有 K+，由于溶液中阴离子还可能含有Cl，则 K+物质的量最少为 0.1mol，c(K +)最小为 0.01molL-1。(4)若无色气体 D 是混合气体，只能为 CO2、NO 混合气体，白色沉淀 D 只能为 BaSO4，溶液中一定含有 S ，不能确定是否含有 SO23，沉淀 A 中一定含有 BaCO3、BaSO 3。O24待测液中一定含有的阴离子是 C 、HC 、S 。沉淀O23 O3 O23A 中的 BaCO3、BaSO 3 均与稀硝酸反应。答案：(1)Ba 2+HC +OH- BaCO3+H 2OO3(2)Fe3+和 Ba2+(3)是 0.1molL -1(4)C 、HC 、SO23 O3 O23BaCO 3、BaSO 3
