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专练 60 物质的检验、分离、提纯
授课提示:对应学生用书119页
一、选择题
1.[2024·安徽卷]下列各组物质的鉴别方法中,不可行的是( )
A.过氧化钠和硫黄: 加水,振荡
B.水晶和玻璃: X射线衍射实验
C.氯化钠和氯化钾: 焰色试验
D.苯和甲苯: 滴加溴水,振荡
答案:D
解析:过氧化钠与水反应生成NaOH和O2,Na2O2溶解并有气体产生,硫黄不溶于水,
也不与水反应,故A项不符合题意;水晶为晶体、玻璃为非晶体,X射线衍射实验可以鉴
别晶体和非晶体,B项不符合题意;氯化钠的焰色为黄色,氯化钾的焰色为紫色(透过蓝
色钴玻璃观察),故C项不符合题意;苯和甲苯的密度均比水的小,均能将溴水中的 Br2
萃取出来,加入溴水,振荡,溶液分层,上层均呈橙红色,不能鉴别二者,D项符合题意。
2.[2024·吉林卷]下列实验方法或试剂使用合理的是( )
选项 实验目的 实验方法或试剂
A 检验NaBr溶液中是否含有Fe2+ K[Fe(CN)]溶液
3 6
B 测定KHS溶液中c(S2-) 用AgNO 溶液滴定
3
C 除去乙醇中少量的水 加入金属Na,过滤
D 测定KClO溶液的pH 使用pH试纸
答案:A
解析:Fe2+可与K3[Fe(CN)6]反应形成特征蓝色沉淀,故A正确;硝酸根离子具
有强氧化性,能将硫氢化钾溶液中的硫氢根离子氧化成S2-,故B错误;金属钠可与乙醇
反应,不能用金属钠除去乙醇中少量的水,C错误;次氯酸钾溶液中次氯酸根离子水解生
成的次氯酸具有漂白性,不能用pH试纸测次氯酸钾溶液的pH,D错误。
3.[2024·福州市质量检测]实验室用环己醇和浓磷酸制备环己烯,所得的粗产品可经以
下步骤提纯。
下列仪器在环己烯的分离提纯时需要用到的是( )
A.①③④⑤ B.③④⑥⑦C.①②⑤⑦ D.②④⑤⑥
答案:C
解析:由提纯步骤可知,该过程涉及分液、过滤和蒸馏,分液需要分液漏斗和烧杯,
过滤需要漏斗、烧杯、玻璃棒,蒸馏需要蒸馏烧瓶、直形冷凝管(直形冷凝管一般用于蒸
馏,即在用蒸馏法分离物质时使用;球形冷凝管一般用于反应装置,即在反应时考虑到反
应物的蒸发流失而用球形冷凝管冷凝回流,减少反应物损耗)、温度计、牛角管、锥形管
故需要用到的仪器是①、②、⑤、⑦,C项正确。
4.[2024·沈阳质检]下列实验操作及实验现象都正确的是( )
选项 实验目的 实验操作及实验现象
分别取少量晶体于试管中,加入足量浓
鉴别白色粉末状尿素[CO(NH )]和氯 NaOH溶液加热,在试管口放置湿润的
A 2 2
化铵 红色石蕊试纸,只有一支试管口的试纸
变蓝
将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO 溶液紫
B 检验铁锈中是否含有二价铁离子 4
色褪去
取少量KCrO 溶液于试管中,向其中滴
2 4
探究H+浓度对CrO、Cr O相互转化的 加一定量硫酸,溶液由黄色变为橙色;
C 2
影响 再滴加一定量NaOH溶液,溶液又变为
黄色
D 鉴别红棕色气体是溴蒸气 用湿润的淀粉KI试纸检验,试纸变蓝色
答案:C
解析:尿素[CO(NH ) ]、氯化铵和浓NaOH溶液加热时均反应生成NH ,因此两支
2 2 3
试管口的试纸都变蓝色,A项错误;Cl-也能被KMnO 溶液氧化而使溶液褪色,应将铁锈
4
溶于稀硫酸,再滴入KMnO
4
溶液,B项错误;溶液中存在2CrO(黄色)+2H+ ⇌Cr
2
O(橙
色)+HO,先滴加一定量硫酸,c(H+)增大,平衡正向移动,溶液由黄色变为橙色,再
2
滴加一定量NaOH,c(H+)减小,平衡逆向移动,溶液又变为黄色,C项正确;NO 气体
2
是红棕色,NO 与水反应生成HNO 和NO,HNO 也能将KI氧化为I ,从而使淀粉-KI试
2 3 3 2
纸变蓝色,D项错误。
5.[2022·山东卷]某同学按图示装置进行实验,欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到
澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是( )
气体 液体 固体粉末
A CO 饱和NaCO 溶液 CaCO
2 2 3 3
B Cl FeCl 溶液 Fe
2 2
C HCl Cu(NO ) 溶液 Cu
3 2
D NH HO AgCl
3 2
答案:A
解析:根据反应 CO +NaCO +HO===2NaHCO 、CaCO +HO+CO===Ca
2 2 3 2 3 3 2 2
(HCO ) 及NaHCO 的溶解度小于NaCO 的溶解度,知最终瓶中会有NaHCO 白色晶体
3 2 3 2 3 3
析出,不会得到澄清溶液,A项符合题意;由Cl+2FeCl ===2FeCl 、2FeCl +Fe===3FeCl
2 2 3 3 2
知,B 项不符合题意;NO 在酸性条件下与 Cu 发生反应 3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4HO,C项不符合题意;由AgCl+2NH ===[Ag(NH ) ]++Cl-知,D项不符合
2 3 3 2
题意。
6.[2024·浙江1月]为回收利用含I 的CCl 废液,某小组设计方案如下所示,下列说法
2 4
不正确的是( )
A.步骤Ⅰ中,加入足量NaCO 溶液充分反应后,上下两层均为无色
2 3
B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂X可用硫酸
D.粗I 可用升华法进一步提纯
2
答案:B
解析:碳酸钠溶液呈碱性,碘单质在碱性溶液中发生歧化反应生成碘离子和碘酸根离
子,则在步骤Ⅰ中,加入足量NaCO 溶液后紫红色碘单质完全反应,上下两层溶液均为无
2 3
色,A项正确;CCl 的密度大于水,故分液时应从分液漏斗上口倒出水层(溶液 A),B
4
项错误;步骤Ⅱ的目的是生成粗I ,碘离子和碘酸根离子在酸性环境中会发生归中反应生
2
成碘单质,故试剂X可用硫酸,C项正确;碘单质受热易升华,故实验制得的粗碘可用升
华法进一步提纯,D项正确。
7.[2024·广州市综合测试]用下列实验装置进行相应实验,不能达到实验目的的是(
)
A.用装置①验证NH 易溶于水且溶液呈碱性
3
B.用装置②蒸干NH Cl饱和溶液制备NH Cl晶体
4 4
C.用装置③除去粗盐溶液中不溶物
D.用装置④分离乙酸乙酯和饱和NaCO 溶液
2 3
答案:B
解析:轻轻挤压胶头滴管,使少量水进入烧瓶,打开止水夹,观察到烧杯中的水进入
烧瓶,形成红色喷泉,可以证明NH 极易溶于水且溶液呈碱性,A项不符合题意;NH Cl
3 4
受热易分解,蒸干NH Cl饱和溶液得不到NH Cl晶体,B项符合题意;可用过滤的方法除
4 4
去粗盐溶液中不溶物,C项不符合题意;乙酸乙酯不溶于水,可用分液的方法分离乙酸乙
酯和饱和NaCO 溶液,D项不符合题意。
2 3
8.[2024·湖北卷]关于物质的分离、提纯,下列说法错误的是
A.蒸馏法分离CHCl 和CCl
2 2 4
B.过滤法分离苯酚和NaHCO 溶液
3
C.萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素
D.重结晶法提纯含有少量食盐和泥沙的苯甲酸
答案:B解析:CHCl 和CCl 互溶,但二者沸点不同,可用蒸馏法进行分离,A正确;苯酚和
2 2 4
NaHCO 溶液不互溶,采用分液的方法进行分离,B错误;将青蒿浸泡在有机溶剂中得到提
3
取液,利用合适的萃取剂可以将提取液中的青蒿素提取出来,也可以利用不同溶质在色谱
柱上的保留时间不同将青蒿素固定在色谱柱上,然后利用极性溶剂将青蒿素洗脱下来,C
正确;利用苯甲酸在水中的溶解度随温度变化较大的特点,采用重结晶法进行提纯,D正
确。
9.[2024·天津一中月考]物质的检验、鉴别要特别注意共存物质的干扰,否则得出的结
论是不可靠的。下列实验设计所得出的结论可靠的是( )
A.将淀粉与稀硫酸共热后,再加入新制氢氧化铜,加热,未产生砖红色沉淀,说明
淀粉未水解
B.将溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热产生的气体通入酸性KMnO 溶液中,溶液褪色
4
说明有乙烯生成
C.将溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热产生的气体通入溴水中,溴水褪色,说明有乙
烯生成
D.将苯、液溴、铁粉混合物反应产生的气体通入AgNO 溶液中有淡黄色沉淀产生,
3
说明有HBr生成
答案:C
解析:将淀粉与稀硫酸共热后,先向水解产物中加入NaOH溶液调节至碱性,再加入
新制氢氧化铜,加热,才能产生砖红色沉淀,故A不符合题意;将溴乙烷与NaOH的乙醇
溶液共热产生的气体通入酸性KMnO 溶液中,由于乙醇易挥发,乙醇也能使酸性高锰酸钾
4
溶液褪色,因此溶液褪色不能说明有乙烯生成,故 B不符合题意;将溴乙烷与NaOH的乙
醇溶液共热产生的气体通入溴水中,溴水褪色,乙烯和溴发生加成反应,说明有乙烯生成
故C符合题意;将苯、液溴、铁粉混合物反应产生的气体通入AgNO 溶液中有淡黄色沉淀
3
产生,由于液溴易挥发,液溴与硝酸银也生成淡黄色沉淀,因此不能说明有HBr生成,故
D不符合题意。
10.用如图所示装置及药品进行相应实验,能达到实验目的的是( )
A.图甲:分离乙醇和乙酸
B.图乙:除去甲烷中的乙烯
C.图丙:除去溴苯中的溴单质
D.图丁:除去工业酒精中的甲醇
答案:D
解析:乙酸与乙醇互溶,二者不分层,不能利用分液装置进行分离,应用蒸馏的方法
将二者分离,A错误;乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化产生CO 气体,使甲烷中又混入了
2
新的杂质气体,应该使用溴水洗气除杂,B错误;溴和溴苯均可透过滤纸,不能采用过滤
的方法进行分离,应先加NaOH溶液,然后分液,C错误;酒精、甲醇互溶,但二者沸点
不同,则可利用蒸馏装置进行分离,D正确。
二、非选择题
11.[2024·德州市武城二中高三月考]
(NH )Fe(SO )·6H O(莫尔盐,浅绿色)是重要的化工原料和化学试剂。某课题
4 2 4 2 2小组为了探究莫尔盐的分解产物,开展了如下实验:
(1)甲同学猜想:莫尔盐的分解产物可能是 N 、Fe O 、SO 和HO四种物质。你是
2 2 3 3 2
否同意甲同学的猜想,并说明理由:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同学设计如下实验检验莫尔盐分解的部分产物。
已知:五氧化二磷是酸性干燥剂。假设干燥管中试剂均足量。
①B装置的作用是
________________________________________________________________________。
②能证明有SO 生成的实验现象是
2
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③若A装置中固体由浅绿色变为红色,则固体产物有 (填化学式),M是
(填名称)。
(3)丙同学认为莫尔盐分解可能有N 、SO 生成。丁同学拟从上述装置和下列装置中
2 3
选择装置设计实验验证丙同学的观点。
①气体从左至右,装置连接顺序依次为A、 。
②能证明有SO 生成的实验现象是 ,写出发生反应的化学方程式:
3
________________________________________________________________________。
(4)检验莫尔盐是否变质的试剂是 (填化学式);检验莫尔盐是否完全变质
的实验方法是_________________________________________________________________。
(5)实验室常用莫尔盐标准溶液测定过二硫酸铵[(NH ) SO]的纯度(还原产物为
4 2 2 8
SO)。取w g过二硫酸铵样品溶于蒸馏水配制成250 mL 溶液。准确量取20.00 mL配制的
溶液于锥形瓶中,用c mol·L-1(NH )Fe(SO ) 标准溶液滴定至终点,重复进行三次平
4 2 4 2
行实验,测得有关数据如表所示:
实验序号 起始读数/mL 终点读数/mL
Ⅰ 2.50 22.58
Ⅱ 1.00 23.12
Ⅲ 0.00 19.92
①完成上述实验需要三种定量仪器:托盘天平、 和酸式滴定管。准确量取
20.00 mL 过二硫酸铵溶液所用仪器的名称是 。
②写出滴定反应的离子方程式:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③根据上述数据计算,样品的纯度为 (用含w、c的代数式表示)。
答案:(1)不同意,只有N、Fe化合价升高,没有元素化合价降低
(2)①除去NH ②C装置中溶液由红色变为无色 ③Fe O 碱石灰干燥剂
3 2 3
(3)①G、H、I ②H中有白色沉淀生成 BaCl +SO +HO===BaSO ↓+2HCl
2 3 2 4
(或SO +HO===H SO ,BaCl +HSO ===BaSO ↓+2HCl)
3 2 2 4 2 2 4 4
(4)KSCN 取少量样品于试管中,加入适量蒸馏水,振荡充分溶解,再滴加酸性高
锰酸钾溶液,若紫色溶液变浅,则说明样品未完全变质;若紫色溶液不变色,说明样品已
完全变质
(5)①250 mL容量瓶 酸式滴定管 ②SO+2Fe2+===2Fe3++2SO ③%
2
解析:(1)在氧化还原反应中,有元素化合价升高,必有元素化合价降低。在甲同学
的猜想中,无元素化合价降低,故甲同学的猜想不合理。
(2)①由硫酸亚铁铵中所含元素知,它分解可能生成氨气、SO 等。五氧化二磷是酸
2
性干燥剂,可以吸收氨气,用B装置除去NH ,可避免C中溶液倒吸。②品红溶液可检验
3
SO ,现象是溶液由红色变为无色。③氧化铁呈红色,四氧化三铁、氧化亚铁呈黑色。可
2
用碱石灰吸收酸性气体,如SO 等,避免SO 污染环境。
2 2
(3)①氢氧化钠溶液吸收SO ,但没有明显现象,故不能选用氢氧化钠溶液;将SO
3 2
通入硝酸钡溶液中,产生白色沉淀,故不能用硝酸钡溶液。H中有足量盐酸,可以吸收氨
气,也可避免SO 与氯化钡溶液反应生成BaSO 。选择安全瓶,防溶液倒吸。故组装仪器
2 3
顺序为A、G、H、I。
(4)硫酸亚铁铵变质生成铁离子,用KSCN溶液检验铁离子。检验硫酸亚铁铵是否
完全变质,实质是检验亚铁离子是否存在,可用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子。
(5)①称量固体样品用托盘天平,配制一定物质的量浓度的溶液需要烧杯、玻璃棒、
量筒、指定规格的容量瓶、胶头滴管等,本实验配制 250 mL溶液,需要250 mL的容量瓶,
量取硫酸亚铁铵溶液需要酸式滴定管;过二硫酸铵是强氧化剂,能氧化碱式滴定管下端的
橡胶管,故用酸式滴定管量取过二硫酸铵溶液。②依题意知,硫酸亚铁铵作还原剂,过二
硫酸铵作氧化剂,在水溶液中发生反应的离子方程式为SO+2Fe2+===2Fe3++2SO。③实
2
验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ测得硫酸亚铁铵溶液的体积依次为20.08 mL、22.12 mL、19.92 mL。显然,
实验Ⅱ中数据误差较大,舍去。实验Ⅰ和Ⅲ的平均值为=20.00 mL。根据SO与Fe2+反应
2
的离子方程式可得n(Fe2+)=2n(SO),故过二硫酸铵样品的纯度为
2
×100%=%。