2013届高考一轮化学复习课时练：第九章 
第二节：物质的分离、检验和提纯


一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．为确定下列露置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是(　　)
A．NaOH溶液[Ba(OH)2溶液]
B．FeSO4溶液(KSCN溶液)
C．KI溶液(淀粉溶液)
D．Na2SO3溶液(BaCl2溶液)
解析：A选项中，若NaOH溶液变质，必是吸收空气中的CO2生成Na2CO3溶液，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀。B选项中，若FeSO4溶液变质，则被空气中的氧气氧化，生成Fe2(SO4)3溶液，滴加KSCN溶液，溶液立即变为红色。C选项中，若KI溶液变质，则被空气中的氧气氧化为I2，滴加淀粉溶液，溶液立即变蓝色。而D选项中，不管Na2SO3溶液是否变质，滴加BaCl2溶液，都会生成白色沉淀。所以只有D选项不能达到目的。
答案：D
2．(2012·徐州检测)只用试管和胶头滴管就可以鉴别的下列各组溶液是(　　)
①AlCl3溶液和NaOH溶液　②Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液　③NaAlO2溶液和盐酸　④Al2(SO4)3溶液和氨水
⑤AgNO3溶液和氨水　
A．①③⑤　　　　　　　　    B．①②③
C．②③④                      D．③④⑤
解析：满足相互滴加时现象不同则满足题意：①中若AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，开始时有沉淀生成，反之则开始时无沉淀生成。③中若NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸，开始时有沉淀生成，反之则开始时无沉淀生成。⑤中若AgNO3溶液中逐滴加入氨水，开始时有沉淀生成，反之则开始时无沉淀生成。故①③⑤正确。而②和④中溶液互滴，现象相同——即开始和整个过程中都产生白色沉淀。
答案：A
3．(2011·盐城调研)根据下列实验内容得出的结论正确的是(　　)
选项
实验内容
结论

A
某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
该物质一定是氨气

B
某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
该气体一定是氯气

C
某物质的水溶液中加入盐酸产生无色无气味气体
该溶液一定含有大量碳酸根离子

D
向铁和稀硝酸反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色
反应后溶液中肯定有Fe3＋，可能还有Fe2＋


解析：A项，只要是碱性溶液均可；B项，只要是氧化性气体均可，如NO2、溴蒸气；C项，HCO也可能；D项正确。
答案：D
4．(2011·北京石景山模拟)某无色溶液中可能含有①Na＋　②Ba2＋　③Cl－　④Br－　⑤SO　⑥SO中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下。
步骤
操作
现象

(1)
用pH试纸检验
溶液的pH大于7

(2)
向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置
CCl4层呈橙色

(3)
向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生

(4)
过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生


下列结论正确的是(　　)
A．肯定含有的离子是①④⑤
B．肯定没有的离子是②⑥
C．不能确定的离子是①
D．不能确定的离子是③⑤
解析：用pH试纸检验溶液的pH＞7，故肯定存在SO，因有SO存在，肯定无
Ba2＋，因无Ba2＋，考虑溶液中电荷守恒，肯定存在Na＋；加入氯水，CCl4层呈橙色，肯定存在Br－；加入Ba(NO3)2溶液、稀HNO3有白色沉淀，不能肯定有SO存在，因SO可被氧化成SO；加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀生成，也不能肯定有Cl－，因在(2)中已加入氯水。故肯定有的是：Na＋、Br－、SO，肯定没有的是：Ba2＋，不能确定的是：
SO、Cl－。
答案：A
5．(2011·兰州模拟)a、b、c、d是HCl、BaCl2、AgNO3、Na2CO3四种溶液中的一种，现将它们两两混合，现象如下表所示：
反应物
a＋b
c＋d
a＋d
a＋c
b＋d

现象
白色沉淀
白色沉淀
白色沉淀
白色沉淀
无色气体


由上述现象可推知a、b、c、d依次是(　　)
A．HCl、BaCl2、AgNO3、Na2CO3
B．AgNO3、HCl、Na2CO3、BaCl2
C．BaCl2、Na2CO3、AgNO3、HCl
D．AgNO3、HCl、BaCl2、Na2CO3
解析：根据表格中d与b、a、c的实验现象，结合Na2CO3溶液与HCl、BaCl2、AgNO3溶液反应产生无色气体、白色沉淀、白色沉淀，则d为Na2CO3溶液，b为HCl溶液，根据表格中a与b的实验现象，结合HCl溶液只与AgNO3溶液产生白色沉淀，则a为AgNO3溶液，故c为BaCl2溶液。
答案：D
6．(2011·巢湖质检)已知A、B、C、D、E分别为Ca(OH)2、Ca(HCO3)2、HCl、Ba(NO3)2、Na2CO3五种溶液中的一种。现将它们相互反应情况列表如下(表中“↓”表示生成沉淀；“↑”表示生成气体；“—”表示无现象)


A
B
C
D
E

C
↓
↓
—
↑
—

B
↓
—
↓
↑
↓


据此可判断C是(　　)
A．HCl                      B．Ca(HCO3)2
C．Na2CO3                      D．Ba(NO3)2
解析：D能与B、C产生气体，故D为HCl，B、C分别为Ca(HCO3)2、Na2CO3，B能与另三种生成沉淀，而Ca(HCO3)2与Ba(NO3)2不反应，即C是Ca(HCO3)2。
答案：B
7．(2010·广州3月)下列实验操作正确的是(　　)
A．粗盐提纯时，为了加快过滤速率，可用玻璃棒搅拌漏斗中的液体
B．分液操作中，将下层液体放入一烧杯后，再将上层液体继续放入另一烧杯中
C．蒸发KNO3溶液时，当蒸发皿中出现大量晶体时即停止加热，用余热蒸干剩余的水分，获取KNO3晶体
D．蒸馏操作中，温度计水银球部位要插入液面下且不接触蒸馏烧瓶壁
解析：A不能搅拌，B中上层液体应从分液漏斗上端口倒出，D中温度计水银球部位应位于支管口处。
答案：C
8．(2011·江苏高考，有改动)下列有关实验原理、方法和结论都正确的是(　　)
A．向饱和 FeCl3 溶液中滴加过量氨水，可制取Fe(OH)3 胶体
B．取少量溶液 X，向其中加入适量新制的氯水，再加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明 X 溶液中一定含有Fe2＋
C．用CCl4可以萃取溴水中的溴单质
D．已知 I
I2＋I－，向盛有KI3溶液的试管中加入适量 CCl4，振荡静置后CCl4层显紫色，说明KI3在 CCl4中的溶解度比在水中的大
解析：本题考查化学实验，意在考查考生利用化学实验原理、现象得出正确结论的能力。A项，向饱和氯化铁溶液中加入过量氨水，得到氢氧化铁沉淀，故不正确；B项，X溶液中可能不含Fe2＋，而含有Fe3＋，应该先向X溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，再加入氯水后溶液变红色才可得出题中结论；D项， CCl4层显紫色，表明有I2溶解在CCl4中，不能说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大，不正确。
答案：C
9．为了证明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有NH、Fe2＋、SO和H2O，下列实验叙述中不正确的是(　　)
A．取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，加热，试管口有液体生成，则可证明晶体的成分中含有结晶水
B．硫酸亚铁铵晶体溶于水，得淡绿色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再滴入几滴新制氯水，溶液变为红色，则可证明晶体的成分中含有Fe2＋
C．硫酸亚铁铵晶体溶于水，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明晶体的成分中含有SO
D．取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，加浓NaOH溶液，加热，试管中湿润的蓝色石蕊试纸变红，则可证明晶体的成分中含有NH
解析：D项中检验NH时，加入NaOH溶液，加热，能产生NH3，NH3可使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝色，因为氨气遇水能生成显碱性的NH3·H2O，故D不正确。
答案：D
10．某种气体可能是由CO、CO2、H2、NH3、HCl和H2O(g)中的一种或几种组成，使其依次通过下列药品：
①澄清石灰水　②Ba(OH)2溶液
③浓H2SO4　④灼热的CuO
⑤无水CuSO4粉末，结果观察到的实验现象是：①中未见浑浊，②中变浑浊，③中无明显现象，④中有红色物质产生，⑤中固体变蓝。若以上实验中，每一步反应都充分进行，则原混合气体中(　　)
A．一定有CO2和HCl，可能有H2
B．一定有H2、CO2和CO，可能有HCl
C．一定有H2、CO2和HCl，可能有CO和H2O(g)，肯定无NH3
D．一定有H2，一定没有CO
解析：气体通过①②的现象说明气体中含有HCl和CO2，HCl和CO2在与碱反应时，强酸性气体HCl先与碱反应，气体中含HCl，一定不含NH3，气体通过③后，得到的气体一定是干燥的，此气体通过灼热的CuO，有红色物质产生说明气体中有CO或H2，而得到的气体再通过无水CuSO4粉末，固体变蓝，说明气体中含有H2，CO和H2O(g)不能确定。
答案：C
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．(12分)乱扔废旧电池会导致严重的环境污染，一节废电池就是一颗“炸弹”。某同学用废干电池内的黑色固体(可能含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质)进行如下实验：
黑色固体溶解过滤固体灼烧
(1)上述三步操作中都用到的一种玻璃仪器是
________________________________________________________________________。
(2)将灼烧后的固体移入试管，滴加双氧水，能迅速产生一种使余烬的木条复燃的气体，由此推断黑色固体中含有MnO2，它在该反应中的作用为____________，写出该反应的化学方程式：______________________。MnO2有一定的氧化性，请写出一个MnO2作氧化剂的反应的化学方程式：________________________________________。
(3)验证步骤②的滤液中含有NH，下面是某一实验方案记录片段．请填写下列空白：
实验过程：________________________________________________________。
实验现象：有刺激性气味的气体产生。
写出该实验中反应的离子方程式：_____________________________________。
解析：(1)在溶解、过滤、灼烧等操作中，都要用到的玻璃仪器是玻璃棒。
(2)MnO2在H2O2的分解中起催化剂的作用。
2H2O22H2O＋O2↑。MnO2与浓盐酸反应制取氯气时，MnO2作氧化剂：MnO2
＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(3)对于NH的检验，通常采用浓NaOH溶液和红色石蕊试纸，原理为：NH＋OH－
NH3↑＋H2O。
答案：(1)玻璃棒
(2)催化剂　2H2O22H2O＋O2↑
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(合理即可)
(3)取适量②的滤液于试管中，加入NaOH的浓溶液，加热
NH＋OH－NH3↑＋H2O
12．(12分)某溶液中可能含有CO、SO、HCO三种离子中的一种或两种。为探究其组成，取出两份相同的样品溶液于试管中，向一份样品溶液中加入过量的盐酸，产生无色气泡；向另一份样品溶液中滴加过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀。请设计合理实验步骤，在此实验的基础上做进一步的实验验证，给出实验结论。
仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、量筒、集气瓶、铁架台、漏斗、滤纸、酒精灯、1 mol·L－1硫酸、2 mol·L－1盐酸、2 mol·L－1硝酸、1 mol·L－1氯化钡、澄清石灰水、蒸馏水。
完成下列探究过程：
(1)提出假设：
假设1：溶液中只存在CO。
假设2：_____________________________________________________________。
假设3：_____________________________________________________________。
假设4：溶液中存在SO、HCO
(2)基于假设4，设计出实验方案，将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。(可不填满，也可增加步骤)
步骤编号
实验操作
预期现象和结论

①



②



③



④




解析：(1)向一份样品溶液中加入过量的盐酸，产生无色气泡，说明溶液中含有CO、HCO中的一种或两种；向另一份样品溶液中滴加过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明溶液中可能有CO、SO中的一种或两种。故溶液中离子的存在有四种可能性：①溶液中只存在CO；②溶液中存在CO和HCO；③溶液中存在CO和SO；④溶液中存在HCO和SO。
(2)欲证明溶液中只有HCO和SO，只需要在此实验基础上增加一个排除CO存在的实验即可。故可先向溶液中加入过量的氯化钡溶液过滤，然后向生成的白色沉淀中滴加过量的盐酸，观察沉淀是否溶解，沉淀不溶解，说明原溶液中一定含有SO，而无CO；向滤液中加入稀硝酸或稀盐酸来证明HCO的存在。
答案：(1)假设2：溶液中存在CO和HCO
假设3：溶液中存在CO和SO
(2)


步骤



编号
实验操作
预期现象和结论

①
用胶头滴管取少量样品溶液加入试管中，再用胶头滴管取过量的1 mol·L－1氯化钡溶液并滴加到此试管中，充分反应后，静置，然后过滤，将沉淀和滤液分别装入另外的两个试管中
产生白色沉淀

②
向装有沉淀的试管中加入过量的2 mol·L－1盐酸
沉淀不溶解说明原溶液中一定含有SO，而无CO

③
向装有滤液的试管中加入2 mol·L－1盐酸
出现无色气泡，说明原溶液中含有HCO


13．(13分)(2011·巢湖模拟)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程：
 

根据上述流程回答下列问题：
(1)混合①中发生反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(2)混合①中使用冰水的目的是______________________
________________________________________________________________________。
(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是________、________。
操作Ⅲ一般适用于分离________混合物。(选填编号)
a．固体和液体　　　　        b．固体和固体
c．互不相溶的液体              d．互溶的液体
(4)混合②中加入Na2SO3的目的是________。
(5)纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色，于是甲乙丙同学设计了简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3＋，则用于证明该假设所用的试剂为________，若假设成立，可观察到的现象为____________。乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为________，其用于证明该假设所用的试剂为____________。
解析：(1)SO2具有还原性，Br2具有氧化性，能发生反应SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。
(2)降低体系温度，可以增大SO2气体在水中的溶解性，同时防止溴挥发。
(3)操作Ⅱ是分离固体和溶液，采用过滤；操作Ⅲ是分离相互溶解的液体，采用蒸馏的方法。
(4)Na2SO3具有还原性，可以将溴单质还原为溴离子，从而除去粗品中未反应完的溴。
(5)Fe3＋、Br2的检验方法。
答案：(1)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
(2)降低体系温度，防止溴挥发，使反应完全
(3)过滤　蒸馏　d
(4)除去粗品中未反应完的溴
(5)KSCN溶液　溶液变成红色　含有Br2　CCl4
14．(13分)(2012·宝鸡模拟)某矿抽出的废液中含有大量的K＋、Cl－、Br－，还有少量的Ca2＋、Mg2＋、SO。某研究性学习小组获取这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2)，他们设计了如下流程：
 

可供试剂a、b的选择试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶
液、Ba(NO3)2溶液、H2O2、KMnO4(H＋)溶液、稀盐酸。
请根据以上流程，回答相关问题：
(1)试剂a应该选用_________________________________________________。
(2)操作①、②、③、④、⑤的名称是________(填字母)。
A．萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶
B．萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶
C．分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶
D．萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶
(3)除去无色液体Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、SO，选出b所代表的试剂，按滴加顺序依次是________(填化学式)。
(4)调节pH的作用是__________________________________________________，
操作方法是_________________________________________________________。
(5)操作⑤中用到的瓷质仪器名称是
_______________________________________________________________________。
解析：(1)由加入CCl4及得到深红棕色液体知，试剂a是将Br－氧化为Br2，所以试剂a应具有氧化性，所以试剂a应选用H2O2。
(2)由流程图知，无色液体Ⅰ中含有K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO，无色液体Ⅲ中只含有K＋、Cl－，则试剂b的作用是：除去Ca2＋、Mg2＋、SO。操作①是萃取，操作②是将互不混溶的两液体分开——分液，操作③是将沸点不同的、互相混溶的两液体分开——蒸馏，操作④是将溶液与沉淀分离开来——过滤，操作⑤是将KCl晶体从其水溶液中提取出来——结晶。
(3)由于除杂时除杂试剂需过量，且不能引入新杂质，所以欲除去Ca2＋，需引入K2CO3溶液；欲除去Mg2＋，需引入KOH溶液；欲除去SO，需引入BaCl2溶液；所以欲除去KCl溶液中的Ca2＋、Mg2＋、SO，只要满足BaCl2溶液加在K2CO3溶液之前即可，KOH溶液可加在任意位置。
(4)由以上知，溶液中还含有杂质CO和OH－，所以需用盐酸来中和过剩的KOH及K2CO3，调节pH＝7的操作方法是：滴加HCl，无气体产生时，用pH试纸测定至pH＝7。
(5)由于操作⑤的实验步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，所以该操作用到的瓷质仪器是蒸发皿。
答案：(1)H2O2　(2)B
(3)BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液(或KOH溶液、BaCl2溶液、饱和K2CO3溶液或BaCl2溶液、KOH溶液、饱和K2CO3溶液)
(4)中和过剩的KOH及K2CO3　滴加稀盐酸，无气体产生时，用pH试纸测定至pH＝7　(5)蒸发皿