1、课时跟踪检测三十一 物质的检验、分离和提纯(时间：45 分钟 满分：100 分)一、选择题(每小题 6 分，共 60 分)1(2017 届湖南四校联考)对于某些离子的检验及结论一定正确的是 ( )A加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有 CO23B加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有 SO24C加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有 NH 4D加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有 Ba2解析：除 CO 能与稀盐酸反应产生无色气体外， HCO 、HSO 或 SO 也能与稀23 3 3 23盐酸反应产
2、生无色气体，气体通入澄清石灰水，也能使溶液变浑浊，A 项错误；若溶液中含有 Ag ，加入 BaCl2 溶液，也能 产生不溶于稀盐酸的白色沉淀，B 项错误；若溶液中含有Ca2 ，加入 Na2CO3 溶液也能产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，D 项错误。答案：C2(2017 届淄博实验中学一诊 )下列实验中，所选装置或实验设计合理的是 ( )A图所示装置中盛有饱和 Na2SO3 溶液除去 SO2 中含有的少量 HClB用乙醇提取碘水中的碘选择图所示装置C用图和所示装置进行粗盐提纯D用图所示装置进行石油分馏实验制取汽油解析：SO 2 可与 Na2SO3 溶液反应，不能用 Na2SO3 溶液除去 S
3、O2 中含有的少量 HCl，A项错误；乙醇与水互溶，不能用乙醇提取碘水中的碘，B 项错误；石油分馏应使用温度计，并选用蒸馏烧瓶，用图不能进行石油分馏实验制取汽油，D 项错误。答案：C3(2016 年北京卷)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 144 C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：甲苯变为二甲苯是甲苯的苯环上的氢被甲基代替，属于取
4、代反应， A 项正确；甲苯的碳原子数比二甲苯少，相对分子质量比二甲苯小，沸点比二甲苯低， B 项错误；苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大，可以用蒸 馏的方法分离， C 项正确；对二甲苯的熔点较高，冷却后容易形成固体，所以能用冷却结晶的方法分离出来， D 项正确。答案：B4下列分离、提纯、鉴别物质的方法正确的是( )A用丁达尔效应鉴别 Fe(OH)3 胶体和 FeCl3 溶液B用过滤的方法除去 NaCl 溶液中含有的少量淀粉胶体C用溶解、过滤的方法提纯含有少量 BaSO4 的 BaCO3 固体D用加热、蒸发的方法可以除去粗盐中的 CaCl2、MgCl 2 等杂质解析：用丁达尔效应可区分胶体和溶液，
5、A 项正确；胶体和溶液均能透过滤纸，不能用过滤法除去 NaCl 溶液中少量淀粉胶体，B 项错误；BaCO 3、BaSO4 均不溶于水，C 项错误；CaCl2、MgCl2 均易溶于水，不能用加热、蒸 发的方法除去粗 盐中的 MgCl2、CaCl2，可向溶液中加入 NaOH、Na2CO3，然后 过滤，再加入 HCl 调节 pH，再蒸发得到精盐，D 项错误。答案：A5(2017 届江西铜鼓中学模拟 )下列除杂试剂或方法有错误的是 ( )选项 原物质 所含杂质 除杂试剂 主要操作方法A HNO3 溶液 H2SO4 BaCl2 溶液 过滤B CO2 SO2 酸性 KMnO4 溶液、浓硫酸 洗气、干燥C
6、SiO2 Al2O3 稀盐酸 过滤D C2H5OH CH3COOH CaO 蒸馏解析：硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡和盐酸，引入新 杂质 ，A 项错误；二氧化硫与高锰酸钾发生反应，而二氧化碳不能，则利用酸性 KMnO4 溶液、浓硫酸试剂洗气、干燥可除杂，B 项正确；氧化铝与盐酸反应 ，而二氧化硅不能，则加足量稀盐酸、过滤可除杂， C 项正确；乙酸与 CaO 反应后生成醋酸钙 ，增大与乙醇沸点差异， 则加 CaO 后蒸馏可除去 C2H5OH 中的CH3COOH，D 项正确。答案：A6(2017 届衡水中学二调)在某澄清、透明的浅黄色溶液中，可能含有：H 、NH 、Fe 3 、Ba 2 、Al 3 、
7、SO 、HCO 、I 八种离子中的几种，在检验方案设 4 24 3计时初步分析其溶液中最多可含的离子(不包括 OH )有( )A5 种 B6 种 C7 种 D8 种解析：溶液呈浅黄色，说明溶液中含有 Fe3 ，HCO 、I 与 Fe3 反应，不能共存，可判 3断溶液中不含 I 、HCO ，根据电荷守恒溶液中含有 SO ，则溶液中不含 Ba2 ，可以含 3 24有 H 、NH 、Al3 ，故溶液中最多可含有 5 种离子， 选 A 项。 4答案：A7下列叙述中不正确的是( )A可用装置鉴别碳酸钠和碳酸氢钠B可用装置分离汽油和水的混合物C可用装置从海水中蒸馏得到淡水D可用装置把胶体粒子从分散系中分离
8、出来解析：A 项中碳酸钠和碳酸氢钠 的热稳定性不同，可用加热的方法鉴别；B 项中汽油和水互不相溶，可用分液的方法分离；C 项中海水蒸馏可以得到淡水；D 项中把胶体粒子从分散系中分离出来，应用渗析的方法，故 D 项错误。答案：D8(2017 届云南红河州月考)下列实验不能获得成功的是 ( )A用 NaOH 除去溴苯中混有的溴杂质B淀粉与稀 H2SO4 充分反应后，加入适量新制的 Cu(OH)2 溶液，加热产生红色沉淀C只用一种试剂鉴别 Na2S 溶液、NaCl 溶液、Na 2SiO3 溶液、Na 2CO3 溶液D用饱和 Na2CO3 溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸杂质解析：NaOH 能与 Br2
9、反应，可用 NaOH 除去溴苯中混有的溴，A 项正确；淀粉在稀H2SO4 催化作用下水解，水解后的溶液呈酸性， 应先加碱调节 溶液显碱性后，再加新制的Cu(OH)2，B 项不能实验成功；可用盐酸鉴别 Na2S 溶液、NaCl 溶液、Na 2SiO3 溶液、Na 2CO3 溶液，C 项 正确；Na 2CO3 能与乙酸反应，乙酸乙 酯在饱和 Na2CO3 溶液中溶解度较小，可用饱和 Na2CO3 溶液除去乙酸乙 酯 中混有的乙酸，D 项正确。答案：B9(2017 届牡丹江一中月考)某学生设计了如下方法对 X 盐进行鉴定：由此分析，下列结论中正确的是( )AX 中一定有 Fe3 BX 一定为 FeB
10、r2 溶液CY 为 AgI 沉淀 DZ 中一定有 Fe3解析：加入 AgNO3 溶液产生浅黄色沉淀， 说明 Y 为 AgBr，Z 溶液中加入 KSCN 溶液，生成血红色溶液 W，说明 Z 中一定含有 Fe3 ，C 项错误，D 项正确；X 中加入适量酸化的AgNO3 溶液，得到的 Z 中含有 Fe3 ，说明 X 中可能含有 Fe3 ，也可能含有 Fe2 ，也可能同时含有 Fe2 和 Fe3 ，可推知 X 为 FeBr2 或 FeBr3 或 FeBr2 和 FeBr3 的混合溶液，A、B 项错误。答案：D10固体粉末 X 中可能含有 Fe、FeO 、CuO、MnO 2、KCl 和 K2CO3 中的
11、若干种。为确定该固体粉末的成分，某同学依次进行了以下实验：将 X 加入足量水中，得到不溶物 Y 和溶液 Z取少量 Y 加入足量浓盐酸，加热，产生黄绿色气体，并有少量红色不溶物向 Z 溶液中滴加 AgNO3 溶液，生成白色沉淀用玻璃棒蘸取溶液 Z 于广泛 pH 试纸上，试纸呈蓝色分析以上实验现象，下列结论正确的是( )AX 中一定不存在 FeO B不溶物 Y 中一定含有 Fe 和 CuOCZ 溶液中一定含有 KCl、K 2CO3 DY 中不一定存在 MnO2解析：由实验知不溶物能与浓盐酸反应产生黄绿色的 Cl2，红色不溶物为 Cu，说明不溶物 Y 中含有 MnO2、Fe 和 CuO，不能确定是否
12、含有 FeO，A 项、D 项错误，B 项正确；由实验可知溶液 Z 中可能含有 KCl 或 K2CO3，由 实验可知溶液 Z 呈碱性，一定含有K2CO3，不能确定是否含有 KCl，C 项错误。答案：B二、非选择题(共 40 分)11(13 分) 某无色溶液 X，由Na 、Ag 、Ba 2 、Al 3 、AlO 、MnO 、CO 、SO 中的若干种离子组成，取溶 2 4 23 24液进行如下连续实验：(1)气体 A 的成分是 (填化学式，下同)_，气体 B 的成分是_。(2)X 溶液中一定存在的离子是_。(3)写出步骤中发生反应的所有离子方程式：_ 。(4)写出步骤中形成白色沉淀的离子方程式：_
13、。(5)通过上述实验，溶液 X 中不能确定是否存在的离子是_；只要设计一个简单的后续实验就可以确定该离子是否存在，该方法是_。解析：本题考查了离子检验。溶液 X 是无色的， MnO 不存在。溶液中加入过量盐酸 4有气体生成，说明溶液中含有 CO ，生成的气体 A 为 CO2。溶液 X 中含有 CO ，排除23 23Ag 、Ba2 、Al3 的存在。第 步继续向反应后的溶液中加入 过量碳酸氢铵溶液，反应既生成气体，又生成沉淀，说明溶液 X 中含有 AlO ，AlO 在第 步加入过量盐酸时发生反 2 2应 AlO 4H =Al3 2H 2O，生成的 Al3 和 HCO 发生双水解反应： 2 3Al
14、3 3HCO =Al(OH)3 3CO 2。第 步继续加入 过量 Ba(OH)2 溶液，生成的气体 B 3为 NH3，白色沉淀乙中含有 BaCO3，还可能含有 BaSO4。答案：(1)CO 2 NH3 (2)CO 、AlO 、Na 23 2(3)CO 2H =H2OCO 2、AlO 4H =Al3 2H 2O23 2(4)Al3 3HCO =Al(OH)33CO 2 3(5)SO 在沉淀乙中加入足量盐酸，若白色沉淀能完全溶解，则 X 中不存在24SO ；若不完全溶解，则 X 中存在 SO24 2412(12 分) 工业品 MnCl2 溶液中含有杂质，利用锰粉、草酸、硫酸锰分别除去Pb2 、Ca
15、 2 、 Mg2 制得纯净的 MnCl2，工艺流程如下：回答下列问题：(1)过滤所需的玻璃仪器主要有_，加热搅拌的作用是 _。(2)弃渣、的主要成分分别为_、_ 、_。反应的离子方程式为_。(3)利用草酸(H 2C2O4，弱酸)除去 Ca2 的离子方程式为_。(4)加入氯化钡溶液主要是为了除去_，检验该离子是否除尽的方法为_。(5)已知 MnCl2 溶液呈弱酸性，操作 X 为_( 填字母序号 )。A蒸发结晶 B降温结晶C渗析 D盐析解析：(1)过滤所需的玻璃仪器主要有漏斗、烧杯、玻璃棒，加热搅拌的作用是加快反应速率。(2)根据题意，结合流程图知，弃渣 I 为金属铅， 锰与 Pb2 发生置换反应
16、；弃渣为硫酸镁，弃渣为硫酸钡。(3)草酸与 Ca2 反应生成草酸钙沉淀，注意草酸为弱酸，不能拆成离子。(4)加入 BaCl2 溶液主要是 为了除去溶液中的 SO 。24(5)蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出，叫蒸发结晶。MnCl 2 溶液呈弱酸性，是因为 Mn2 水解，则不能用蒸发结晶的方法，而用蒸发浓缩、冷却结晶( 即降温结晶)的方法。渗析常用于提 纯胶体；盐析常用于提 纯蛋白质。答案：(1)漏斗、烧杯、玻璃棒 加快反应速率(2)铅(或 Pb) 硫酸镁(或 MgSO4) 硫酸钡( 或 BaSO4) MnPb 2 =Mn2 Pb(3)H2C2O4Ca 2 =
17、CaC2O42H (4)SO 取少量上层澄清溶液于试管中，滴加 BaCl2 溶液，如无沉淀出现则说明 SO24已除尽，反之则没有除尽 (5)B2413(15 分) 茶是我国人民喜爱的饮品。我市某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有 Ca、Al、Fe 三种元素。【查阅部分资料】草酸铵(NH 4)2C2O4属于弱电解质。草酸钙(CaC 2O4)难溶于水。Ca2 、 Al3 、Fe 3 完全沉淀的 pH 为 Ca(OH)2：pH 13； Al(OH)3：pH 5.5；Fe(OH)3：pH4.1。请根据上述过程及信息填空：(1)步骤加盐酸的作用是_。(2)写出检验 Ca2 的离子方程式
18、_ 。(3)写出沉淀 C 所含主要物质的化学式_。(4)写出步骤用 A 试剂生成红色溶液的离子方程式 _。(5)步骤的作用是_ 。(6)称取 400 g 茶叶样品灼烧得灰粉后，加入过量盐酸后过滤，将所得滤液加入过量的(NH4)2C2O4 溶液，再过滤、洗涤、干燥、称量得到 5.12 g 沉淀，原茶叶中钙元素的质量分数为_。解析：本实验目的是定性检验茶叶中含有 Ca、Al、Fe 三种元素，故步骤加入盐酸的目的是使 Ca2 、Al3 、Fe3 浸出， 进入溶液，由 Ca2 、Al3 、Fe3 完全沉淀的 pH 为 Ca(OH)2：pH13；Al(OH) 3：pH5.5；Fe(OH) 3：pH4.1
19、，可知加入浓氨水调 pH 67，加热煮沸 30 分钟， Al3 、Fe3 形成 Al(OH)3、Fe(OH)3 沉淀， 过滤， 滤液中含 Ca2 ，加入 (NH4)2C2O4 的目的是为使 Ca2 生成沉淀，检验 Ca2 ，因 为草酸铵(NH 4)2C2O4属于弱电解质，故离子方程式为Ca2 (NH4)2C2O4=CaC2O42NH 。沉淀 C 为 Al(OH)3、Fe(OH)3 的混合物，加 盐酸后 4溶解，Al 3 、Fe3 进入溶液，加入 A 试剂溶液变红，试剂 A 为 KSCN 溶液，目的 检验 Fe3 ，离子反应为 Fe3 3SCN Fe(SCN)3，加入 NaOH 溶液调节 pH
20、为 45，目的使 Fe3 形成 Fe(OH)3 沉淀与 Al3 分离，再加入 铝试剂形成玫红色物 质，以 检验 Al3 。CaC2O4 的物质的量为 n(CaC2O4)n(Ca) 0.04 mol，原茶叶中钙元素的质量分数为5.12 g128 g/mol100%0.4% 。0.04 mol 40 g/mol400 g答案：(1)使 Ca2 、Al 3 、Fe 3 浸出( 或使 Ca2 、Al 3 、Fe 3 溶解)(2)Ca2 (NH 4)2C2O4=CaC2O42NH 4(3)Fe(OH)3、Al(OH) 3(4)Fe3 3SCN Fe(SCN)3(写成其他正确的络合离子形式也可)(5)使 Fe3 转化为 Fe(OH)3 沉淀(6)0.4%
