2023高考化学一轮复习教参+练案+课件练案[28]　第十章　第28讲　物质的分离、提纯和检验

[练案28]第28讲 物质的分离、提纯和检验A组 基础必做题1．(2022·福建福州模拟)已知：CH3CH2CH2CH2OHeq\o(――→,\s\up7(Na2Cr2O7/H＋),\s\do5(90～95℃))CH3CH2CH2CHO；利用如图装置用正丁醇合成正丁醛相关数据如表：物质沸点/℃密度/g·cm－3水中溶解性正丁醇117.20.8109微溶正丁醛75.70.8017微溶下列说法中，不正确的是( D )A．为防止产物进一步氧化，应将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中B．当温度计1示数为90～95℃，温度计2示数在76℃左右时，收集产物C．反应结束，将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，粗正丁醛从分液漏斗上口倒出D．向获得的粗正丁醛中加入少量金属钠，检验其中是否含有正丁醇[解析] Na2Cr2O7溶液在酸性条件下能氧化正丁醇，所以将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中，A不选；由反应物和产物的沸点数据可知，温度计1保持在90～95℃，既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化，温度计2示数在76℃左右时，收集产物为正丁醛，B不选；正丁醛密度为0.8017g·cm－3，小于水的密度，故粗正丁醛从分液漏斗上口倒出，C不选；正丁醇能与钠反应，但粗正丁醛中含有水，水可以与钠反应，所以无法检验粗正丁醛中是否含有正丁醇，D选。2．(2022·东北师大附中模拟)下列实验方案的设计、结论正确的是( A )A．用NaHCO3溶液可依次鉴别出稀盐酸、AlCl3溶液、NaAlO2溶液B．用Ca(OH)2溶液可鉴别Na2CO3溶液、NaHCO3溶液C．除去SO2中少量HCl，将其通入饱和的Na2SO3溶液D．除去CuCl2溶液中少量FeCl3，加入足量NaOH溶液充分反应后过滤[解析] 碳酸氢钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，与氯化铝溶液发生双水解反应生成白色氢氧化铝沉淀和二氧化碳，与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝白色沉淀，实验现象不同，则用NaHCO3溶液可依次鉴别出稀盐酸、AlCl3溶液、NaAlO2溶液，A正确；Ca(OH)2溶液与Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均能生成白色碳酸钙沉淀，实验现象相同，则不能用Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3溶液、NaHCO3溶液，B错误；SO2和HCl均能与Na2SO3溶液反应，则除去SO2中少量HCl，不能选用饱和的Na2SO3溶液，应选用饱和的NaHSO3溶液，C错误；CuCl2溶液和FeCl3溶液均能与NaOH溶液反应，则除去CuCl2溶液中少量FeCl3，不能选用NaOH溶液，应该选用氧化铜或氢氧化铜，D错误。3．下列实验的试剂、装置选用不合理的是( B )选项实验目的选用试剂选用装置A除去Cl2中少量的HCl、H2O试剂a为饱和氯化钠溶液甲B除去NH3中少量的H2O试剂b为无水氯化钙乙C除去H2中少量的HCl、H2O试剂b为碱石灰乙D除去N2中少量的O2足量铜网丙 [解析] A选项合理，甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCl，浓硫酸可除去H2O；B选项不合理，干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也吸收NH3；C选项合理，干燥管中的碱石灰的主要成分为生石灰与氢氧化钠，可除去HCl和H2O；D选项合理，在加热条件下，O2可与丙装置中的铜网反应而被除去。4．(2022·山东日照二模)下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是( C )AB蒸馏时的接收装置将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶，得到胆矾晶体CD用CCl4除去HBr气体中的少量溴蒸气模拟工业制氨气并检验产物 [解析] 蒸馏时接收馏分的锥形瓶不能用塞子塞住，否则锥形瓶中气压过大会导致事故，A不能达到实验目的；蒸发溶液时应该在蒸发皿里进行，B不能达到实验目的；溴易溶于CCl4而HBr不溶，用CCl4可以除去HBr气体中的少量溴蒸气，C能达到实验目的；检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸，氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，试纸使用不合理，D不能达到实验目的。5．化学是一门以实验为基础的科学。(1)用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器略去)，能达到实验目的的是__B__(填字母)。ABCD干燥氯气吸收NH3石油的分馏制取乙酸乙酯(2)为除去粗盐中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)：称取粗盐eq\o(――→,\s\up7(Ⅰ))eq\o(――→,\s\up7(Ⅱ))eq\o(――→,\s\up7(氢氧化钠溶液),\s\do5(Ⅲ))eq\o(――→,\s\up7(Ⅳ))eq\o(――→,\s\up7(过滤),\s\do5(Ⅴ))滤液eq\o(――→,\s\up7(稀盐酸),\s\do5(Ⅵ))eq\o(――→,\s\up7(蒸发、结晶、烘干),\s\do5(Ⅶ))精盐①第Ⅰ步操作的名称是__溶解__。②若第Ⅱ、Ⅳ步顺序颠倒，是否会对实验结果产生影响？__有影响__(填“有影响”或“无影响”)。③第Ⅴ步操作所需玻璃仪器的名称是__普通漏斗、玻璃棒、烧杯__。6．(2022·北京四中期中)市售食盐常有无碘盐和加碘盐(含KIO3和少量的KI)。Ⅰ．某同学设计检验食盐是否为加碘盐的定性实验方法：①取待检食盐溶于水，加入稀硫酸酸化，再加入过量的KI溶液，振荡。②为验证①中有I2生成，向上述混合液中加入少量CCl4充分振荡后，静置。(1)若为加碘盐，则①中发生反应的离子方程式为__IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O__。(2)②中的实验操作名称是__萃取__。(3)实验过程中能证明食盐含KIO3的现象是__加CCl4后的溶液分层，下层为紫红色__。Ⅱ．碘摄入过多或者过少都会增加患甲状腺疾病的风险。国家标准所用的食盐中碘含量的测定方法：①用饱和溴水将碘盐中少量的I－氧化成IOeq\o\al(－,3)。②再加入甲酸发生反应：Br2＋HCOOH===CO2↑＋2HBr。③在酸性条件下，加入过量KI，使之与IOeq\o\al(－,3)完全反应。④以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液进行滴定，测定碘元素的含量。已知：I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6(1)①中反应的离子方程式为__3Br2＋I－＋3H2O===IOeq\o\al(－,3)＋6Br－＋6H＋__。(2)测定食盐碘含量过程中，Na2S2O3与IOeq\o\al(－,3)的物质的量之比为__6∶1__。(3)有人提出为简化操作将①、②省略，但这样会造成测定结果偏低。请分析偏低原因：__将操作①、②省略，只测定了食盐中以IOeq\o\al(－,3)形式存在的碘元素，以I－形式存在的碘元素没有被测定__。[解析] Ⅰ．(1)若为加碘盐，则其中含有KIO3，在酸性条件下与I－会发生反应生成碘单质，反应的方程式为KIO3＋5KI＋3H2SO4===3I2＋3K2SO4＋3H2O，离子方程式为IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。(2)由于I2在有机溶剂中的溶解度更大，CCl4能将I2从水溶液中萃取出来，故②中的实验操作名称为萃取。(3)I2溶于CCl4所得溶液为紫红色，且CCl4的密度比水的密度大，实验过程中能证明食盐含KIO3的现象是：加CCl4后的溶液分层，下层为紫红色。Ⅱ．(1)①中反应时，溴将I－氧化成IOeq\o\al(－,3)的同时，溴单质被还原为Br－，反应的离子方程式为3Br2＋I－＋3H2O===IOeq\o\al(－,3)＋6Br－＋6H＋。(2)在酸性条件下，IOeq\o\al(－,3)被I－还原为I2，离子方程式为IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，I2与Na2S2O3反应的化学方程式为I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6，由以上两反应可得关系式IOeq\o\al(－,3)～3I2～6Na2S2O3，则测定食盐碘含量过程中，Na2S2O3与IOeq\o\al(－,3)的物质的量之比为6∶1。(3)简化操作将①、②省略，则只测定了食盐中以IOeq\o\al(－,3)形式存在的碘元素，而食盐中以I－形式存在的碘元素没有被测定，从而造成测定结果偏低。B组 能力提升题7．(2022·山东泰安一模，11)某同学在实验室选用下列实验装置，验证浓硫酸与碳反应的生成物。下列说法正确的是( C )A．浓硫酸与碳的反应中，浓硫酸表现出酸性和强氧化性B．验证产物的正确连接顺序为Ⅰ→Ⅳ→Ⅲ→ⅡC．装置Ⅱ中两侧品红溶液在实验设计中的作用不相同D．若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，无法检验产物中有无CO2[解析] 浓硫酸与碳的反应中，浓硫酸只表现出强氧化性，由于没有生成硫酸盐，所以没有表现酸性，A项错误；验证产物一般原则是先检验水，然后检验有特殊现象的物质，最后在除去干扰物质的情况下检验剩余物质，正确连接顺序为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ，B项错误；装置Ⅱ中左侧品红溶液在实验设计中的作用是检验SO2，右侧的则是检验酸性高锰酸钾溶液是否将SO2完全吸收，二者在实验中的现象不同，作用也不相同，C项正确；若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，Ⅱ装置检验并除去SO2，CO2可以在Ⅳ装置中检验，但产物中的水蒸气无法检验，D项错误。8．(2021·山东济南4月阶段性检测，4)NiS因为具有热胀冷缩的特性，在精密测量仪器中可掺杂NiS以抵消仪器的热胀冷缩。NiS在有水存在时能被氧气氧化成Ni(OH)S。实验室将H2S通入稀硫酸酸化的NiSO4溶液中，过滤，制得NiS沉淀，装置如图所示：下列对实验的叙述错误的是( B )A．装置A中的浓盐酸可以用稀硫酸代替B．装置B中盛放饱和食盐水以除去HClC．装置D中的洗涤液应用煮沸过的蒸馏水D．装置D连接抽气泵可将装置C中的浑浊液吸入装置D中进行过滤[解析] 稀硫酸也能与硫化亚铁反应制备硫化氢，则装置A中的浓盐酸可以用稀硫酸代替，故A正确；装置B中应盛有饱和硫氢化钠溶液除去氯化氢气体，故B错误；装置D中的洗涤液应用煮沸过的蒸馏水，除去水中溶解的氧气，防止硫化镍被氧化生成Ni(OH)S，故C正确；装置D连接抽气泵，通过抽气形成负压，将装置C中的浑浊液吸入装置D中进行过滤，故D正确。9．(2022·山东威海一模)已知柠檬酸易溶于水和乙醇，有酸性和还原性。用图示装置(夹持和加热仪器已省略)制备补血剂甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe](易溶于水，难溶于乙醇)。下列说法错误的是( D )A．装置甲中所盛放的药品可以是石灰石和稀盐酸B．加入柠檬酸溶液可调节溶液的pH，并防止Fe2＋被氧化C．丙中反应方程式为FeCO3＋2H2NCH2COOH―→(H2NCH2COO)2Fe＋CO2↑＋H2OD．洗涤得到的甘氨酸亚铁所用的最佳试剂是柠檬酸溶液[解析] 甘氨酸亚铁中亚铁离子容易被氧气氧化，所以需要整个装置处于无氧环境，则甲装置的作用是产生某种气体将装置中的氧气排尽，乙装置为除杂装置，碳酸氢钠可以吸收酸性比碳酸强的酸性气体如HCl，可知该实验中利用CO2将装置中的空气排尽；之后利用甘氨酸和碳酸亚铁反应制备甘氨酸亚铁，柠檬酸溶液具有还原性和酸性，可以抑制亚铁离子被氧化，同时促进碳酸亚铁的溶解。甲中可以利用石灰水和稀盐酸反应生成二氧化碳排尽装置中的空气，A正确；柠檬酸溶液有酸性和还原性，可以调节pH并防止亚铁离子被氧化，B正确；根据元素守恒以及要制备的目标产物可知丙中发生复分解反应，方程式为FeCO3＋2H2NCH2COOH―→(H2NCH2COO)2Fe＋CO2↑＋H2O，C正确；由于甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，用乙醇洗涤产品可以减少产品的溶解，提高产率和纯度，D错误。10．(2022·山东淄博一模)依据反应2N