2021新高考化学复习练习课件：专题十九　物质的检验、分离和提纯.pptx

1、考点1 物质的检验 五五 年年 高高 考考 1.(2020课标,8,6分)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下 实验: 混合物溶于水,得到澄清透明溶液;做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;向溶液中加碱,产 生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为( ) A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4 C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl 答案答案 B 混合物溶于水,得到澄清透明溶液,则该混合物中不含CaCO3;做焰色反应,通过钴玻 璃可观察到紫色,说明该混合物中含有K+;向溶液中加碱,产生白色沉淀,则发生反应Mg2+2OH- Mg(OH)2,

2、综上所述,该白色固体混合物的组成为KCl、MgSO4。 2.(2020天津,6,3分)检验下列物质所选用的试剂正确的是( ) 待检验物质 所用试剂 A. 海水中的碘元素 淀粉溶液 B. SO2气体 澄清石灰水 C. 溶液中的Cu2+ 氨水 D. 溶液中的N NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸 4 H 答案答案 C 海水中的碘元素以离子形式存在,淀粉溶液只能检验碘单质,A项不正确;CO2也能使澄 清石灰水变浑浊,B项不正确;将氨水加入溶液中,先产生蓝色沉淀,氨水过量时,沉淀溶解,形成配离 子,C项正确;检验N时应加入强碱溶液,将N转化为NH3,再用湿润的红色石蕊试纸来检验NH3, 现象是试纸变蓝,

3、D项不正确。 4 H 4 H 3.(2020浙江7月选考,11,2分)下列有关实验说法不正确的是( ) A.萃取Br2时,向盛有溴水的分液漏斗中加入CCl4,振荡、静置分层后,打开旋塞,先将水层放出 B.做焰色反应前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色 C.乙醇、苯等有机溶剂易被引燃,使用时须远离明火,用毕立即塞紧瓶塞 D.可用AgNO3溶液和稀HNO3区分NaCl、NaNO2和NaNO3 答案答案 A 静置分层后,下层为溴的四氯化碳溶液,上层为水层,打开旋塞,放出的是下层,下层放完 后水层应从分液漏斗上口倒出,A项不正确;做焰色反应前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色 可以避免杂质干扰实验

4、,B项正确;乙醇、苯等有机溶剂易燃烧,因此使用时须远离明火,用毕立即 塞紧瓶塞,C项正确;AgNO3溶液与NaCl、NaNO2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,故可以区分,D项正确。 4.(2019课标,10,6分)下列实验现象与实验操作不相匹配的是 ( ) 实验操作 实验现象 A. 向盛有高锰酸钾酸性溶液的试 管中通入足量的乙烯后静置 溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶 液分层 B. 将镁条点燃后迅速伸入集满CO 2的集气瓶 集气瓶中产生浓烟并有黑色颗 粒产生 C. 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的 试管中滴加

5、稀盐酸 有刺激性气味气体产生,溶液变 浑浊 D. 向盛有FeCl3溶液的试管中加过 量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN 溶液 黄色逐渐消失,加KSCN后溶液 颜色不变 答案答案 A 本题涉及的考点有乙烯的化学性质、镁单质及其化合物的性质、硫及其化合物的性 质、铁及其化合物的性质与检验,考查了学生对元素及其化合物基础知识的复述、再现、辨认并 能融会贯通的能力,能从微观层面认识物质的性质和变化,并用来解决宏观的实际问题,主要体现 了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 A项,乙烯可被酸性KMnO4溶液氧化,生成CO2,所以实验现象为溶液紫色逐渐褪去,静置后溶液不分 层,错误;B项,发生反应的化学方程式

6、为2Mg+CO2C+2MgO,集气瓶中产生浓烟(MgO)并有黑色 颗粒(C)产生,正确;C项,发生反应的离子方程式为S2+2H+S+SO2+H2O,有刺激性气味气 体(SO2)产生,溶液变浑浊(生成S),正确;D项,发生反应的离子方程式为2Fe3+Fe 3Fe2+,加入过量 铁粉,Fe3+完全反应,黄色逐渐消失,滴加KSCN溶液不变色,正确。 2- 3 O 5.(2017课标,13,6分)由下列实验及现象不能推出相应结论的是( ) 答案答案 C 本题涉及的考点有Fe3+性质与检验、金属钠的性质、铵盐的性质、沉淀溶解平衡的应 用等,考查学生根据实验现象得出结论的能力,培养学生分析问题得出结论的能

7、力,体现了证据推 理与模型认知的学科核心素养。 A项,加入足量的铁粉,黄色消失,加入KSCN溶液,溶液不变色,说明Fe3+完全被消耗,即Fe+2Fe3+ 3Fe2+,根据氧化还原反应的规律,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,Fe化合价升高,Fe为还原 剂,Fe2+既是还原产物又是氧化产物,因此还原性:FeFe2+,正确;B项,瓶内有黑色颗粒产生,说明生成 C,发生反应:4Na+CO2 2Na2O+C,CO2中C的化合价降低,因此CO2作氧化剂,被还原,正确;C项,碳 酸氢铵受热分解,NH4HCO3 NH3+CO2+H2O,氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,而不是碳酸 氢铵,错误;D项,向相同浓度

8、的银氨溶液中分别加入相同浓度的Cl-和I-,产生黄色沉淀,说明生成AgI, AgI和AgCl形式相同,因此溶度积小的更易沉淀,即Ksp(AgCl)Ksp(AgI),正确。 关联知识关联知识 CO2作氧化剂的反应: CO2+2Mg2MgO+C CO2+4Na2Na2O+C CO2+C2CO 6.(2016海南单科,7,4分)下列实验设计正确的是( ) A.将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性 B.将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼 C.将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在C D.将乙烯通入KMnO4酸性溶液证明乙烯具有还原性 2- 3 O 答案答案 D 本题涉及的考点有元素及其化合物的性质

9、、常见离子的检验、性质验证性实验方案 的设计等,主要考查学生通过探究活动发现学习和生产、生活中有意义的化学问题,并能进行实验 探究的能力;能对实验现象做出合理的解释,运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学 变化规律的能力,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。 A项,SO2使溴水褪色发生的是氧化还原反应,证明SO2具有还原性,错误;B项,铁屑放入稀HNO3中不 产生H2,而是产生NO,错误;C项,澄清石灰水滴入含HC、HS或S的溶液中也会产生白色沉 淀,错误;D项,乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,发生了氧化还原反应,体现了乙烯的还原性,正确。 - 3 O - 3 O 2- 3 O 7.(

10、2016课标,12,6分)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( ) A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3 C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4 答案答案 C 本题涉及的考点有元素及其化合物的性质、物质的检验等,主要考查考生的分析与推 测能力,体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。 A项,样品中加入水,NaHCO3溶解,再加入稀盐酸,Al(OH)3溶解,HCl与NaHCO

11、3反应放出气体,但样品 中加入足量稀硫酸振荡后不会有固体存在,错误;B项,样品中加入水,NaHCO3溶解,再加入稀盐酸, AgCl不溶解,错误;C项,样品中加入水,Na2SO3溶解,再加入稀盐酸,BaCO3溶解,产生气体,而加入稀 硫酸产生CO2和SO2的混合气体,且生成BaSO4沉淀,正确;D项,样品中加入稀硫酸,固体均溶解,不会 产生沉淀,错误。 8.(2020浙江1月选考,25,2分)某固体混合物X,含有Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3和CuSO4中的几种,进 行如下实验: X与水作用有气泡冒出,得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z; 沉淀Y与NaOH溶液作用,无变化。 下列说法不正

12、确的是( ) A.混合物X中必定含有Na2CO3,不含Al2(SO4)3 B.溶液Z中溶质主要是钠盐,且必含NaHCO3 C.灼烧沉淀Y,可以得到黑色物质 D.往溶液Z中加入Cu粉,若不溶解,说明X中不含FeCl3 答案答案 D X与水作用得到有色沉淀Y,同时有气泡冒出,说明X中一定有Na2CO3及FeCl3和CuSO4中 的一种或两种;沉淀Y与NaOH溶液作用,无变化,说明沉淀Y中无Al(OH)3,故X中一定不含Al2(SO4)3, A正确;Na2CO3与FeCl3或CuSO4发生相互促进的水解反应,最终得到弱碱性溶液Z,则Z中一定不含 FeCl3或CuSO4,因NaCl或Na2SO4溶液呈

13、中性,考虑到有CO2气体放出,故Z中必含NaHCO3,B正确;若X 中含有CuSO4,则灼烧沉淀Y可以得到黑色的CuO,C正确;溶液Z呈弱碱性,即便X中含FeCl3,也已反 应完全,溶液Z中不含FeCl3,故向溶液Z中加入Cu粉不溶解,不能说明X中不含FeCl3,D错误。 9.(2018课标,26节选)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3 5H2O,M=248 g mol-1)可用作定影剂、还原剂。 回答下列问题: (1)已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10,Ksp(BaS2O3)=4.110-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下 列试剂设计实验方案进行检验: 试剂:稀盐酸、稀H2S

14、O4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液 实验步骤 现象 取少量样品,加入除氧蒸馏水 固体完全溶解得无色澄清溶液 ,有刺激性气体产生 静置, 溶液 答案答案 (1)加入过量稀盐酸 出现乳黄色浑浊 (吸)取上层清液,滴入BaCl2 产生白色沉淀 解析解析 本题涉及的考点有S的检验、化学实验方案的设计等,主要通过离子的检验考查学生的 分析与推测能力,体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。 (1)设计离子检验实验方案时注意排除杂质离子的干扰。检验市售硫代硫酸钠中含有硫酸根时,先 加酸除去S2,再加入Ba2+观察实验现象。实验过程为取少量样品,加入除氧蒸馏水,固体完全溶 解得无色澄清溶液

15、;向溶液中加入过量稀盐酸,澄清溶液中出现乳黄色浑浊,有刺激性气体产生;静 置,取少量上层清液于试管中,向试管中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明样品中含有S。 2- 4 O 2- 3 O 2- 4 O 审题方法审题方法 设计离子检验实验方案时,要注意排除杂质离子的干扰。 以下为教师用书专用（10） 10.(2018天津理综,4,6分)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是( ) 实验 现象 结论 A. 某溶液中滴加K3Fe (CN)6溶液 产生蓝色沉淀 原溶液中有Fe2+,无Fe3+ B. 向C6H5ONa溶液中通入 CO2 溶液变浑浊 酸性:H2CO3 C6H5OH C. 向含有ZnS和

16、Na2S的悬 浊液中滴加 CuSO4溶液 生成黑色沉淀 Ksp(CuS) Ksp(ZnS) D. 某溶液中加入Ba(NO 3)2溶液 再加足量盐酸 产生白色沉淀 仍有白色沉淀 原溶液中有S 2- 4 O 答案答案 B 本题考查Fe2+、S的检验,Ksp的应用等。A项,说明原溶液中有Fe2+,但不能确定是否有 Fe3+,不正确;B项,说明H2CO3制出了C6H5OH,正确;C项,S2-与Cu2+直接反应生成CuS黑色沉淀,不能说 明Ksp(CuS)9 答案答案 C A项,二氧化硅与H2SO4、HNO3不反应,酸溶后过滤所得废渣的主要成分为二氧化硅,故 A正确;B项,H2O2具有强氧化性,加入H2

17、O2将Fe2+全部氧化为Fe3+,所以黄钠铁矾渣中铁元素为+3价, 故B正确;C项,根据流程图可知除铜后的滤液应显酸性,若NaF的用量过大,会生成剧毒物质HF,故 氟化钠的用量不是越多越好,C错误;D项,KspNi(OH)2=c(Ni2+) c2(OH-)=1.010-5c2(OH-)=2.010-15,则 c(OH-)=10-5mol/L,c(H+)=10-9mol/L,“沉镍”过程中为了将镍沉淀完全,需调节溶液pH9, 故D正确。 2 2 2 审题方法审题方法 酸溶:金属及金属氧化物均溶于混合酸,废渣为二氧化硅。除铁:H2O2氧化Fe2+,调节溶 液pH使Fe3+沉淀析出。除铜:通入H2S

18、发生反应Cu2+H2S 2H+CuS,使Cu2+沉淀析出。除钙、 镁:使钙、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀析出。沉镍:使镍离子转化为氢氧化镍沉淀。 6.(2019河北衡水中学二调,7)现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。高纯氧化铁可作 现代电子工业的材料,如图是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)为原料制备高 纯氧化铁(软磁-Fe2O3)的生产流程示意图。下列说法错误的是( ) A.步骤中过滤所得滤渣的主要成分是SiO2 B.步骤中加入铁粉的目的是将Fe3+还原为Fe2+ C.步骤中可选用稀硝酸调节溶液的pH D.从滤液C中回收的主要物质可作氮肥 答案答案

19、 C A项, SiO2不与酸反应,过滤后所得滤渣为SiO2,故A正确;B项,滤液A中加入过量铁粉将 Fe3+还原为Fe2+,故B正确;C项,稀硝酸具有氧化性,可将Fe2+氧化,所以调节溶液的pH不能用稀硝酸, 故C错误;D项,滤液为铵盐溶液,可作氮肥,故D正确。 7.(2020北京西城一模,13)我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和 氮肥,工艺流程图如下。碳酸化塔中的反应:NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3+NH4Cl。 下列说法不正确的是( ) A.以海水为原料,经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔 B.碱母液储罐“吸氨”后的溶质是NH4Cl和

20、NaHCO3 C.经“冷析”和“盐析”后的体系中存在平衡NH4Cl(s) N(aq)+Cl-(aq) D.该工艺的碳原子利用率理论上为100% 4 H 答案答案 B 本题通过图像给出联合制碱法的工艺流程,考查学生对联合制碱法化学原理的理解,涉 及物质的分离和提纯、水溶液中的离子平衡、化学工艺流程、元素及其化合物的性质、原子利 用率等必备知识,主要考查接受、吸收和整合化学信息的能力,体现证据推理与模型认知的学科核 心素养,突出对应用性的考查要求。 A项,由工艺流程图可知,海水淡化工厂以海水为原料,经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶 液,饱和氯化钠溶液进入吸氨塔,用于吸收氨气,正确;B项,进入碱

21、母液储罐中溶液的溶质为氯化铵 和碳酸氢钠,通入氨气后,碳酸氢钠与氨气反应生成碳酸钠和碳酸铵,错误;C项,经过“冷析”和 “盐析”后,体系中含有过饱和的NH4Cl溶液,存在溶解平衡NH4Cl(s) N(aq)+Cl-(aq),正确;D 项,由工艺流程图可知,反应中的二氧化碳最终全部进入纯碱中,从理论上分析,该工艺的碳原子利 用率可达100%,正确。 4 H 8.(2020重庆八中一模,27节选)(12分)高铁酸钾在饮用水源和废水处理过程中,不仅能去除污染物 和致癌化学污染物,而且不产生任何诱变致癌的产物,具有高度的安全性;其可溶于水,微溶于浓 KOH 溶液,且在强碱性溶液中比较稳定。实验室用次氯

22、酸盐氧化法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程 如图所示: 流程图中的饱和次氯酸钾溶液的制备装置如图所示: 二、非选择题(共12分) (1)A为氯气发生装置。A中反应的离子方程式是 ;装置B内 的试剂及作用是 。 (2)装置C反应温度控制在 05 进行,在不改变 KOH溶液浓度前提下,实验中可采取措施是 。 (3)在搅拌下,将 Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到碱性KClO饱和溶液中即可制取 K2FeO4,写出该反应 的离子方程式: ;反应过程中温度控制在 1015 , 温度过低或过高对反应的影响是 。 (4)过滤除杂时不用普通漏斗和滤纸而采用砂芯漏斗(如图)的原因是 。 (5)在提纯高铁酸钾时

23、采用重结晶、洗涤、干燥的方法,洗涤剂可以选用 。 A.H2O B.浓 KOH 溶液 C.Fe(NO3)3溶液 D.异丙醇 (6)若提纯得到a g K2FeO4(M=198 g/mol),上述流程中有5%的Fe损失,则需要提供Fe(NO3)3(M=242 g/ mol)的质量为 g(用含a的计算式表示)。 答案答案 (除标注外每空1分)(1)2Mn+10Cl-+16H+ 2Mn2+5Cl2+8H2O(2分) 饱和食盐水,吸 收杂质HCl气体 (2)将C装置置于冰水浴中冷却 (3)3ClO-+10OH-+2Fe3+ 2Fe+3Cl-+5H2O (2分) 温度太低,反应速率慢,影响产品的产率;温度太

24、高,氧化剂的有效浓度降低,从而使反应速率 和转化率下降(2分) (4)普通漏斗在碱性条件下容易被腐蚀,而砂芯漏斗的滤板具有耐碱性和抗 腐蚀性 (5)BD (6)(2分) - 4 O 2- 4 O 242 198 95% a 解析解析 (1)A为氯气发生装置,高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气的离子方程式是2Mn+10Cl-+16H+ 2Mn2+5Cl2+8H2O;生成的氯气中含有氯化氢,装置 B 内的试剂是饱和食盐水,作用是吸收 HCl气体。 (2)C装置制备K2FeO4,反应温度控制在 05 进行,在不改变 KOH 溶液浓度的前提下,实验中可采 取措施是将C装置置于冰水浴中冷却。 (3)在搅拌下,

25、将 Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到碱性KClO 饱和溶液中即可制取 K2FeO4,该反应的离 子方程式3ClO-+10OH-+2Fe3+ 2Fe+3Cl-+5H2O。反应过程中温度控制在 1015 ,若反应温 度太低,反应速率慢,影响产品的产率;若反应温度太高,氧化剂的有效浓度降低,从而使反应速率和 转化率下降。 (5)K2FeO4可溶于水,微溶于浓KOH溶液,在异丙醇中溶解度也比较小,为减少产物的损失,洗涤剂可 选用浓KOH溶液或异丙醇。 (6)由铁原子守恒: Fe(NO3)3 K2FeO4 242 198 m(1-5%) a m=。 - 4 O 2- 4 O 242 198 95% a

26、 1.(2020 5 3原创)实验室中海带提碘需要经过灼烧、浸泡、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操 作,利用下列所给仪器能完成的相应操作过程是(加热及夹持装置省略)( ) A.灼烧 B.过滤 C.分液 D.蒸馏 一一 年年 原原 创创 答案答案 B 灼烧碎海带应用坩埚,而不是蒸发皿,A错误;过滤需用烧杯、漏斗、玻璃棒,B正确;分液 应用梨形分液漏斗,而不是球形分液漏斗,C错误;蒸馏应用直形冷凝管,而不是球形冷凝管,D错 误。 试题命制说明试题命制说明 本题以海带提碘为载体,考查了动手实验的能力,题目没有直接给出组装好的仪 器,需要自己选择仪器完成题目,有一定的难度。 思路点拨思路点拨 在复习中

27、需要区分部分仪器的作用差异,如蒸发皿和坩埚、球形分液漏斗和梨形分液 漏斗、普通漏斗和长颈漏斗、直形冷凝管和球形冷凝管、圆底烧瓶和蒸馏烧瓶等。 2.(2020 5 3原创)对下列有关文献的理解错误的是( ) A.开宝本草中记载了如何提取硝酸钾:“所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而 成”,该过程包括了溶解、蒸发、结晶等操作 B.本草经集注记载鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4):“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该 方法是升华 C.本草纲目中“烧酒”写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上其清如水,味 极浓烈,盖酒露也”,该方法是蒸馏 D.东晋葛洪肘后备急方中称“青蒿

28、一握,以水二升渍,绞取汁”,所提到的提取青蒿素的方法 是萃取 答案答案 B A项,文中描述了提纯KNO3固体的方法:将固体溶解,通过煎炼蒸发水分,进一步析出晶 体,涉及溶解、蒸发、结晶等操作,正确;B项,利用钾元素和钠元素的焰色反应现象不同鉴别,钠元 素的焰色为黄色,钾元素的焰色(透过蓝色钴玻璃观察)为紫色,该方法是焰色反应,错误;C项,“蒸 令气上”是利用互溶液体混合物的沸点差异分离,则该法为蒸馏,正确;D项,此法对青蒿素的提取 利用了萃取原理,正确。 试题命制说明试题命制说明 本题考查古代文献中的化学知识,此类题目是近几年高考的热点,通过考查学生对 我国古代科技文明和近现代化学领域重大科研

29、成果的了解,展示中华优秀科技成果对人类发展和 社会进步的贡献,更重要的是展示化学在新理论的创立、新材料的研制、新药物的合成、新能源 的开发等方面的巨大成果。 思路点拨思路点拨 读懂相关文献的主要内容,结合所学化学知识,从物质的性质和应用方面分析,分离固 体常用溶解、蒸发、结晶等操作,鉴别钠和钾的化合物常用焰色反应,提纯有机物常用萃取。 3.(2020 5 3原创)对实验室制得的粗溴苯含溴苯(不溶于水,易溶于有机溶剂,沸点156.2 )、Br2和 苯(沸点80.1 )进行纯化,未涉及的装置是( ) 答案答案 C A项,除去粗溴苯中的Br2可以用NaOH溶液;B项,苯和溴苯的混合液与水层互不相溶,

30、分 液可得苯和溴苯的混合液;C项,苯和溴苯都是液体,不能用过滤法分离;D项,苯和溴苯是互溶的液 体,沸点相差较大,采用蒸馏法分离。 试题命制说明试题命制说明 溴苯的制备和提纯是高中化学教材上的重要实验,本题以粗溴苯的提纯为背景,考 查学生对物质分离方法及实验装置图的识别、实验原理的理解、实验基本操作的认识等知识的 掌握水平和应用能力。解题时首先要明确实验目的,再全面分析必需的试剂和仪器、合理的实验 装置、规范的实验操作、科学的条件控制,有些实验还需要从绿色环保等方面进行分析。溴苯不 溶于水但溶于苯是该题的易错点,试题侧重于学生的分析能力、实验能力和评价能力的考查,体现 了科学探究与创新意识的学科核心素养。