强化练9 物质的分离、提纯与检验
1.(2022·广东卷)实验室进行粗盐提纯时,需除去Ca2+、Mg2+和S,所用试剂包括BaCl2以及 ( )
A.Na2CO2、NaOH、HCl
B.Na2CO3、HCl、KOH
C.K2CO3、HNO3、NaOH
D.Na2CO3、NaOH、HNO3
2.下列有关有机物的鉴别、分离、提纯的说法中错误的是 ( )
A.乙酸和乙酸乙酯可用Na2CO3溶液加以区别
B.蛋白质的盐析可用于分离和提纯蛋白质
C.因为乙酸乙酯和乙醇的密度不同,所以用分液的方法分离乙酸乙酯和乙醇
D.因为丁醇与乙醚的沸点相差较大,所以用蒸馏的方法除去丁醇中的乙醚
3.用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子,包括粗盐溶解、加沉淀剂、过滤、调节pH、蒸发结晶等步骤。下列说法错误的是 ( )
A.沉淀剂的添加顺序可以是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
B.向滤液中滴加盐酸,调节pH至滤液呈中性
C.蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将滤液蒸干
D.溶解、过滤、蒸发结晶等过程都使用玻璃棒搅拌溶液
4.如图所示是分离混合物时常用的仪器,从左至右,可以进行的混合物分离操作分别是 ( )
A.蒸馏、蒸发、萃取、过滤
B.过滤、蒸发、萃取、蒸馏
C.萃取、过滤、蒸馏、蒸发
D.蒸馏、过滤、萃取、蒸发
5.下列实验中,所选装置或实验设计合理的是 ( )
A.用图①所示装置可以除去Na2CO3溶液中的CaCO3杂质
B.用乙醇提取溴水中的溴选择图②所示装置
C.用图③所示装置可以分离乙醇水溶液
D.用装置④将SnCl2溶液蒸干制备SnCl2晶体
6.下列有关实验说法中,不正确的是( )
A.利用纸层析法分离Fe3+、Cu2+时,氨熏显色后上方出现红棕色斑点,下方出现深蓝色斑点
B.可用AgNO3溶液和稀HNO3区分NaCl、NaNO2和NaNO3
C.在“镀锌铁皮的镀层厚度的测定”实验中,将镀锌铁皮放入稀硫酸,待产生气泡的速率显著减小时,可以判断锌镀层已反应完全
D.溶质的溶解度小,溶液的浓度高,可析出较大晶粒
7.下列实验操作不能达到实验目的的是 ( )
A.用加热的方法除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠
B.加热蒸干溶液,可以得到CuCl2晶体
C.放在流动的蒸馏水中可除去半透膜中蛋白质溶液里混有的(NH4)2SO4
D.鉴别NaBr和KI溶液,可分别加新制氯水后,用CCl4萃取
8.下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的的是 ( )
A.制备氢氧化铁胶体
B.分离乙酸乙酯和饱和Na2CO3溶液
C.除去CO2中的少量HCl
D.收集NO2
9.下列实验方案中,可以达到实验目的的是 ( )
选项 实验目的 实验方案
A 除去苯中混有的苯酚 加入适量的溴水充分反应后过滤
B 检验Fe2+溶液中是否含有Fe3+ 向待测液中滴加几滴铁氰化钾溶液
C 除去粗盐中含有的Mg2+、Ca2+、S的试剂加入顺序 向该溶液中先加入NaOH溶液、再加BaCl2溶液,最后加碳酸钠溶液
D 检验SO2中是否含有HCl 将产生的气体通入HNO3酸化的AgNO3溶液中
10.茶文化在我国具有悠久的历史,下列叙述正确的是 ( )
A.制紫砂壶等陶瓷茶具的主要原料是纯碱、石灰石、石英砂
B.茶汤常呈黄色,说明茶叶中蕴含丰富的铁元素
C.食用适量茶叶不但可以刺激肠胃蠕动,还能获取人体必需的葡萄糖
D.《茶疏》中对泡青茶的过程有如下记载:“治壶、投茶、出浴、淋壶、烫杯、酾茶……”,其中涉及到的化学实验基本操作有溶解、萃取、过滤
11.实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.操作Ⅰ为萃取,分液,萃取剂也可以选用CCl4
B.苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的小
C.操作Ⅱ中得到的苯,可在操作Ⅰ中循环使用
D.操作Ⅲ中要用蒸馏方法分离出苯酚
12.过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)常用作医药消毒剂,以轻质碳酸钙为原料,按如下方法制备。下列说法错误的是 ( )
轻质CaCO3CaCl2溶液白色晶体目标产物
A.步骤①,煮沸可以除去溶解的CO2、HCl
B.步骤②,H2O2作氧化剂、氨水用以调节溶液的pH
C.步骤①②,过滤时若用玻璃棒搅动,可能会导致滤纸破损
D.步骤③,醇洗可减少晶体损失且加速晶体干燥
13. (2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出。离心分离。
③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是 ( )
A.Na2SO4、Na2S2O3
B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3
D.Na2SO3、Na2CO3
14.(2022·浙江选考卷)亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是 ( )
方案设计 现象和结论
A 先加入少量KClO3溶液,再加AgNO3溶液和足量稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B 加到少量KMnO4溶液中,再加硫酸酸化,振荡 若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C 先加到少量FeCl2溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡 若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D 先加入少量Na2SO3溶液,再加入BaCl2溶液和稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
强化练9 物质的分离、提纯与检验
1.A 解析:除杂过程中不能引入新杂质,同时为保证除杂完全,所加除杂试剂一般过量,然后选择合适的试剂将所加过量的物质除去。
粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2+选用C将其转化为沉淀,为了不引入新杂质,所加物质的阳离子为Na+,即选用Na2CO3除去Ca2+,同理可知,除去Mg2+需选用NaOH,除去S需选用BaCl2,因所加除杂试剂均过量,因此向粗盐样品中加入除杂试剂的顺序中,BaCl2先于Na2CO3加入,利用Na2CO3除去Ca2+和多余的BaCl2,因Na2CO3、NaOH均过量,成为新杂质,需要过滤后向滤液中加入HCl,至溶液中不再有气泡产生,以此除去Na2CO3、NaOH,然后将溶液蒸干得到较为纯净的食盐产品,综上所述,答案为A。
2.C 解析:乙酸可与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,可用碳酸钠溶液加以区别,故A正确;蛋白质在饱和硫酸钠、氯化铵等溶液中溶解度较小,为可逆过程,可用盐析的方法提纯,故B正确;乙酸乙酯和乙醇混溶,应用蒸馏的方法分离,故C错误;沸点相差较大的液体混合物,可用蒸馏的方法分离,故D正确;答案选C。
3.D 解析:首先加入NaOH去除粗盐中的Mg2+和少量Ca2+,然后加入BaCl2去除粗盐中的S,最后加入Na2CO3可以去除粗盐中的Ca2+和上一步加入的过量的Ba2+,A正确;滴加盐酸使溶液呈中性,说明溶液中溶质为NaCl,B正确;蒸发时,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将滤液蒸干,C正确;过滤过程中玻璃棒的作用为引流,D错误。
4.D 解析:图示仪器从左至右分别为蒸馏烧瓶,用于蒸馏操作、漏斗,用于过滤操作、分液漏斗,用于分液、萃取操作、蒸发皿,用于蒸发操作,故可以进行的混合物分离操作分别为蒸馏、过滤、萃取分液、蒸发,故答案为D。
5.A 解析:A选项,碳酸钙难溶于水,因此用图①所示装置可以除去Na2CO3溶液中的CaCO3杂质,故符合题意;B选项,乙醇与水互溶,则乙醇不能作溴水的萃取剂,故不符合题意;C选项,用图③所示装置可以分离乙醇水溶液,要使用温度计,故不符合题意;D选项,Sn2+易水解,用装置④将SnCl2溶液蒸干不能制备SnCl2晶体,故不符合题意。综上所述,答案为A。
6.D 解析:Fe3+是亲脂性强的成分,在流动相中分配的多一些,随流动相移动的速度快一些,而Cu2+是亲水性强的成分,在固定相中分配的多一些,随流动相移动的速度慢一些,从而使Fe3+和Cu2+得到分离,所以氨熏显色后上方出现棕色斑点,下方出现蓝色斑点,故A正确;AgNO3溶液与NaCl、NaNO2溶液发生反应,分别产生白色沉淀AgCl(加稀硝酸不溶解)、淡黄色沉淀AgNO2(加稀硝酸溶解);AgNO3溶液与NaNO3不反应,所以可用AgNO3溶液和稀HNO3区分NaCl、NaNO2和NaNO3,故B正确;锌、铁和稀硫酸构成原电池,锌作负极,铁作正极,原电池能加快锌被腐蚀的速率,铁的活泼性小于锌,且只有铁时不能构成原电池,所以生成氢气的速率减小,所以当产生氢气的速率突然减小,可以判断锌镀层已反应完全,故C正确;溶质的溶解度小,溶液的浓度越低,越不容易析出晶粒,故D错误;故答案为D。
7.B 解析:加热时NaHCO3分解生成了Na2CO3:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,A项不符合题意;CuCl2属于强酸弱碱盐,在溶液中Cu2+发生水解生成Cu(OH)2,盐类的水解反应是一个吸热反应,加热,水解平衡右移,同时由于生成的HCl的大量挥发,促进水解平衡进一步向右移动,所以直接蒸干CuCl2溶液得到的主要是Cu(OH)2,不能得到CuCl2晶体,B项符合题意;利用胶体粒子不能透过半透膜,小分子、离子可以透过半透膜的性质差异,采用渗析法对胶体进行提纯,C项不符合题意;氯水与NaBr、NaI分别反应,生成了溴单质和碘单质,两种卤素单质溶解在CCl4中,呈现不同的颜色,可以区别,D项不符合题意。
8.B 解析:制备氢氧化铁胶体的方法是将饱和氯化铁溶液滴加到沸水中至产生红棕色时停止加热,不能用氢氧化钠溶液,否则生成氢氧化铁沉淀,故A错误;乙酸乙酯和饱和Na2CO3溶液不互溶且分层,可用分液的方法分离,故B正确;若用饱和碳酸钠溶液吸收氯化氢,二氧化碳也可与碳酸钠反应,除去CO2中的少量HCl应用饱和碳酸氢钠溶液,故C错误;NO2的密度比空气大,收集时应长进短出,NO2为大气污染物用氢氧化钠溶液处理尾气时易发生倒吸,应再安装一个防倒吸装置,故D错误。
9.C 解析:苯酚与溴水生成的三溴苯酚溶于苯,无法除去杂质,且引进了新的杂质溴,A项错误;铁氰化钾溶液用于检验亚铁离子,无法检测铁离子,B项错误;NaOH溶液可以除去Mg2+、再加稍过量的BaCl2溶液可以除去S,最后加碳酸钠溶液可以除去Ca2+和过量的Ba2+,达到除杂目的,C项正确;HNO3会氧化二氧化硫为硫酸根,硫酸根与银离子反应生成微溶的硫酸银白色沉淀,与氯化银无法区分,D项错误。
10.D 解析:陶瓷的主要原料是以黏土等无机非金属矿物为原料,经高温烧制而成,纯碱、石灰石、石英砂是普通玻璃的原料,故A错误;茶汤常呈黄色的原因是茶叶中的可溶性有机物质被氧化而发生颜色变化,与铁元素无关,故B错误;茶叶中含有纤维素,可以促进肠胃蠕动,但人体内没有纤维素水解所需要的酶,不能获取人体必需的葡萄糖,故C错误;“治壶、投茶、出浴、淋壶、烫杯、酾茶”其中涉及的化学实验基本操作有溶解、萃取、过滤,故D正确。
11.D 解析:操作Ⅰ为用苯萃取废水中的苯酚,进行分液得到苯酚的苯溶液,萃取剂也可以选用CCl4,A项正确;苯酚钠属于钠盐,钠盐易溶于水,所以苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的小,B项正确;操作Ⅱ中得到的苯,可继续萃取废水中的苯酚,可以循环使用,C项正确;操作Ⅲ中用分液方法分离出苯酚,因为只含有苯酚一种有机溶剂,D项错误。
12.B 解析:步骤①碳酸钙与盐酸反应,生成氯化钙、二氧化碳和水,煮沸可以除去溶解的CO2、HCl,故A正确;步骤②,向滤液氯化钙溶液中加入氨水和双氧水在冰浴条件下发生反应CaCl2+H2O2+2NH3·H2OCaO2·8H2O+2NH4Cl,反应中各元素化合价没有发生变化,此反应不是氧化还原反应,故B错误;步骤①②,过滤时若用玻璃棒搅动,可能会导致滤纸破损,故C正确;过氧化钙晶体微溶于水,不溶于乙醇,醇洗可减少晶体损失且加速晶体干燥,故D正确。
13.A 解析:由题意可知,①取少量样品溶于水得到无色透明溶液,说明固体溶于水且相互之间能共存,②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2+2H+S↓+H2O+SO2↑,离心分离,③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4,不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫,Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉,综上分析,该样品中确定存在的是:Na2SO4、Na2S2O3,答案选A。
14.C 解析:KClO3溶于水,电离出钾离子和氯酸根离子,亚硝酸钠溶于水电离出钠离子和亚硝酸根离子,由于AgNO2沉淀可溶于稀硝酸,滴加硝酸银和足量稀硝酸不能生成白色沉淀,A错误;氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化,而使其褪色,B错误;亚硝酸有氧化性,可以把二价铁氧化为三价铁,溶液变为黄色,C正确;稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀,D错误;故选C。
