2019高考化學一輪復習 主題27 物質的檢驗、分離和提純（5）（含解析）.doc

主題27:物質的檢驗、分離和提純李仕才B卷最新模擬滾動訓練1.設NA 表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()。A.T 時,1 L pH=6的純水中,含10-8NA個OH-B.15.6 g Na2O2與過量CO2反應時,轉移的電子數(shù)為0.4NAC.1 mol SiO2中含有30NA個電子D.14 g分子式為CnH2n的(n2)鏈烴中含有的CC鍵的數(shù)目一定為NA【解析】H2O的電離方程式為H2OH+OH-,T 時純水的pH=6,c(H+)=c(OH-)=10-6 molL-1,即含有OH-的物質的量為10-6 mol,故A項錯誤;反應2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2中,2 mol Na2O2轉移電子的物質的量為2 mol,因此15.6 g Na2O2參與此反應,轉移電子的物質的量為15.678 mol=0.2 mol,故B項錯誤;1 mol SiO2中含有電子的物質的量為(14+28) mol=30 mol,故C項正確;CnH2n為鏈烴,即CnH2n為單烯烴,1 mol單烯烴中含有1 mol碳碳雙鍵,即14 g單烯烴中含有碳碳雙鍵的物質的量為1414n mol,即含有碳碳雙鍵的物質的量為1n mol,故D項錯誤。【答案】C2.下列反應的離子方程式書寫正確的是()。A.等物質的量的 MgCl2、Ba(OH)2和 HCl溶液混合:Mg2+2OH- Mg(OH)2B.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至不再產生沉淀:Ba2+OH-+H+SO42-BaSO4+H2OC.向 Fe(NO3)3溶液中加入過量的HI 溶液:2NO3-+8H+6I-3I2+2NO+4H2OD.(NH4)2Fe(SO4)2溶液與過量的 NaOH 溶液反應制 Fe(OH)2:Fe2+2OH-Fe(OH)2【解析】等物質的量的 MgCl2、Ba(OH)2和 HCl溶液混合,除發(fā)生反應Mg2+2OH-Mg(OH)2外,還會發(fā)生反應H+OH-H2O,故A項錯誤;向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至不再產生沉淀,即NaHSO4與Ba(OH)2按11反應,故B項正確;向 Fe(NO3)3溶液中加入過量的HI 溶液,過量的碘離子還會與Fe3+發(fā)生反應2Fe3+2I-I2+2Fe2+,故C項錯誤;(NH4)2Fe(SO4)2溶液與過量的 NaOH 溶液反應,N、Fe2+均與OH反應,故D項錯誤?！敬鸢浮緽3.下列實驗中,所采取的分離方法與對應原理都正確的是()。選項目的分離方法原理A分離溶于水中的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度較大B分離乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同(續(xù)表)選項目的分離方法原理C除去KNO3固體中混有的NaCl重結晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸餾丁醇與乙醚的沸點相差較大【解析】分離兩種沸點差別較大的互溶液體,一般采用蒸餾的方法,D項正確。【答案】D4.將體積均為V0的三種溶液分別加水稀釋至體積為V時,pH與V0V的關系如圖所示:下列說法正確的是()。A.酸性:HX>HY B.HX溶液滴定NaOH溶液時,用甲基橙作指示劑產生的誤差比用酚酞小C.HX與NaX混合溶液中,V0V=10-1時,c(HX)<c(X-)D.V0V在10-110-3時,HX與NaX混合溶液隨V0V的減小,X-的水解程度與HX的電離程度始終保持不變【解析】HY每稀釋10倍,pH增大1,所以HY是強酸,HX稀釋10倍,pH的增大小于1,所以HX是弱酸,A項錯誤;由于滴定終點時NaX溶液呈堿性,用酚酞作指示劑產生的誤差小,B項錯誤;由于起始時HX與NaX的物質的量濃度相同,而溶液顯酸性,說明HX的電離程度大于NaX的水解程度,C項正確;稀釋時X-的水解程度與HX的電離程度均增大,前者水解顯堿性,后者電離顯酸性,一定范圍內兩者增加的H+及OH-大致相等,故pH幾乎不變,D項錯誤。【答案】C5.“碳呼吸電池”是一種新型能源裝置,其工作原理如圖所示。下列有關說法中錯誤的是()。A.該裝置將化學能轉化為電能B.利用該技術可捕捉大氣中的CO2C.該裝置工作時,正極上的電極反應式為2CO2-2e-C2O42-D.該裝置工作時,理論上每生成1 mol草酸鋁,電路中通過6 mol電子【解析】“碳呼吸電池”為原電池裝置,將化學能轉化為電能,A項正確;利用該技術可捕捉大氣中的CO2,作為原電池的正極材料,B項正確;該裝置工作時,正極上的電極反應式為2CO2+2e-C2O42-,正極應得電子發(fā)生還原反應,C項錯誤;根據(jù)工作原理圖,金屬鋁是負極,失電子生成草酸鋁,所以每得到1 mol草酸鋁,電路中轉移6 mol電子,D項正確?！敬鸢浮緾6.某無色溶液X由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、MnO4-、CO32-、SO42-中的若干種離子組成,取少許溶液進行如下連續(xù)實驗:(1)氣體A的成分是(填化學式,下同),氣體B的成分是。(2)X溶液中一定存在的離子是。(3)寫出步驟中發(fā)生反應的所有離子方程式:。(4)寫出步驟中形成白色沉淀的離子方程式:。(5)通過上述實驗,溶液X中不能確定是否存在的離子是;只要設計一個簡單的后續(xù)實驗就可以確定該離子是否存在,該方法是?！窘馕觥咳芤篨是無色的,MnO4-不存在。溶液中加入過量鹽酸有氣體生成,說明溶液中含有CO32-,生成的氣體A為CO2。溶液X中含有CO32-,則Ag+、Ba2+、Al3+均不存在。第步繼續(xù)向反應后的溶液中加入過量碳酸氫銨溶液,反應既生成氣體,又生成沉淀,說明溶液X中含有AlO2-,AlO2-在第步加入過量鹽酸時發(fā)生反應AlO2-+4H+Al3+2H2O,生成的Al3+和HCO3-發(fā)生雙水解反應:Al3+3HCO3-Al(OH)3+3CO2。第步繼續(xù)加入過量Ba(OH)2溶液,生成的氣體B為NH3,白色沉淀乙中含有BaCO3,還可能含有BaSO4。【答案】(1)CO2NH3(2)CO32-、AlO2-、Na+(3)CO32-+2H+H2O+CO2、AlO2-+4H+Al3+2H2O(4)Al3+3HCO3-Al(OH)3+3CO2(5)SO42-在沉淀乙中加入足量鹽酸,若白色沉淀能完全溶解,則X中不存在SO42-;若不完全溶解,則X中存在SO42-7.工業(yè)品MnCl2溶液中含有雜質,利用錳粉、草酸、硫酸錳分別除去Pb2+、Ca2+、Mg2+制得純凈的MnCl2,工藝流程如下:回答下列問題:(1)過濾所需的玻璃儀器主要有,加熱攪拌的作用是。(2)棄渣、的主要成分分別為、。反應的離子方程式為。(3)利用草酸(H2C2O4,弱酸)除去Ca2+的離子方程式為。(4)加入氯化鋇溶液主要是為了除去,檢驗該離子是否被除盡的方法為。(5)已知MnCl2溶液呈弱酸性,操作X為(填字母)。A.蒸發(fā)結晶B.降溫結晶C.滲析D.鹽析【答案】(1)漏斗、燒杯、玻璃棒加快反應速率(2)鉛(或Pb)硫酸鎂(或MgSO4)硫酸鋇(或BaSO4)Mn+Pb2+Mn2+Pb(3)H2C2O4+Ca2+CaC2O4+2H+(4)SO42-取少量上層澄清溶液于試管中,滴加BaCl2溶液,若無沉淀出現(xiàn),則說明SO42-已除盡,反之則沒有除盡(5)B8.茶是我國人民喜愛的飲品。某?；瘜W興趣小組的同學設計以下實驗來定性檢驗茶葉中含有Ca、Al、Fe三種元素?！静殚啿糠仲Y料】草酸銨(NH4)2C2O4屬于弱電解質。草酸鈣(CaC2O4)難溶于水。Ca2+、Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分別為Ca(OH)2:pH13;Al(OH)3:pH5.5;Fe(OH)3:pH4.1。請根據(jù)上述過程及信息填空:(1)步驟加鹽酸的作用是。(2)寫出檢驗Ca2+的離子方程式:。(3)寫出沉淀C所含主要物質的化學式:。(4)寫出步驟加A試劑生成紅色溶液的離子方程式:。(5)步驟的作用是。(6)稱取400 g茶葉樣品灼燒得灰粉后,加入過量鹽酸后過濾,將所得濾液加入過量的(NH4)2C2O4溶液,再過濾、洗滌、干燥、稱量得到5.12 g沉淀,原茶葉中鈣元素的質量分數(shù)為?！窘馕觥勘緦嶒災康氖嵌ㄐ詸z驗茶葉中含有Ca、Al、Fe三種元素,故步驟加入鹽酸的目的是使Ca2+、Al3+、Fe3+浸出,進入溶液,由Ca2+、Al3+、Fe3+完全沉淀的pH可知,加入濃氨水調pH 67,加熱煮沸30分鐘,Al3+、Fe3+形成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,過濾,濾液中含Ca2+,加入(NH4)2C2O4的目的是使Ca2+生成沉淀,檢驗Ca2+,因為草酸銨(NH4)2C2O4屬于弱電解質,故離子方程式為Ca2+(NH4)2C2O4CaC2O4+2N。沉淀C為Al(OH)3、Fe(OH)3的混合物,加鹽酸后溶解,Al3+、Fe3+進入溶液,加入試劑A,溶液變紅,試劑A為KSCN溶液,目的是檢驗Fe3+,離子反應為Fe3+3SCN-Fe(SCN)3,加入NaOH溶液調節(jié)pH為45,目的是使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀與Al3+分離,再加入B試劑形成玫瑰紅物質,以檢驗Al3+。CaC2O4的物質的量n(CaC2O4)=n(Ca)=5.12g128gmol-1=0.04 mol,原茶葉中鈣元素的質量分數(shù)為100%=0.4%?！敬鸢浮?1)使Ca2+、Al3+、Fe3+浸出(或使Ca2+、Al3+、Fe3+溶解)(2)Ca2+(NH4)2C2O4CaC2O4+2N(3)Fe(OH)3、Al(OH)3(4)Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(寫成其他正確的絡合離子形式也可)(5)使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀(6)0.4%9.青蒿素是烴的含氧衍生物,為無色針狀晶體,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中幾乎不溶,熔點為156157 ,熱穩(wěn)定性差,青蒿素是高效的抗瘧藥。已知:乙醚的沸點為35 ,從青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理為基礎的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工藝流程如圖所示:(1)對青蒿進行干燥、破碎的目的是。(2)操作需要的玻璃儀器主要有燒杯、,操作的名稱是。(3)操作的主要過程可能是(填字母)。A.加水溶解,蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶B.加95%的乙醇,濃縮、結晶、過濾C.加入乙醚進行萃取分液(4)用下列實驗裝置測定青蒿素分子式的方法如下:將28.2 g青蒿素樣品放在硬質玻璃管C中,緩緩通入空氣數(shù)分鐘后,再充分燃燒,精確測定裝置E和F實驗前后的質量,根據(jù)所測數(shù)據(jù)計算。裝置A、E、F中盛放的物質分別是、。裝置G的作用是。裝置實驗前/g實驗后/gE22.642.4F80.2146.2則測得青蒿素的最簡式是,欲確定其分子式,則還需要的物理量為?！窘馕觥?1)根據(jù)乙醚浸取法的工藝流程圖可知,對青蒿進行干燥、破碎,可以增大青蒿與乙醚的接觸面積,提高青蒿素的浸取率。(2)根據(jù)上面的分析,操作為過濾,需要的玻璃儀器主要有燒杯、漏斗、玻璃棒;操作的名稱是蒸餾。(3)根據(jù)題意可知,青蒿素幾乎不溶于水,A項錯誤;青蒿素易溶于乙醚,無法萃取分液提取,B項正確,C項錯誤。(4)為了能準確測量青蒿素燃燒生成的CO2和H2O,實驗前應通入除去CO2和H2O的空氣,防止干擾實驗。E和F一個吸收生成的H2O,一個吸收生成的CO2,應先吸水后吸收CO2,所以E內裝的是CaCl2或P2O5,而F中為堿石灰,而裝置G能防止外界空氣中的CO2和H2O進入裝置。由數(shù)據(jù)可知,m(H2O)=42.4 g-22.6 g=19.8 g,所以n(H2O)=1.1 mol,n(H)=2.2 mol。m(CO2)=146.2 g-80.2 g=66.0 g,所以n(CO2)=1.5 mol,所以青蒿素中氧原子的質量m(O)=28.2 g-(2.2 mol1 gmol-1)-(1.5 mol12 gmol-1)=8.0 g,所以n(O)=0.5 mol,n(C)n(H)n(O)=1.52.20.5=15225,所以其實驗式為C15H22O5。根據(jù)青蒿素的相對分子質量或摩爾質量結合其實驗式可計算其分子式?！敬鸢浮?1)增大青蒿與乙醚的接觸面積,提高青蒿素的浸取率(2)漏斗、玻璃棒蒸餾(3)B(4)NaOH溶液CaCl2(或P2O5)堿石灰防止空氣中的CO2和水蒸氣進入F裝置C15H22O5相對分子質量(或摩爾質量)10.聚合氯化鋁晶體是介于AlCl3和Al(OH)3之間的一種水溶性無機高分子聚合物,其制備原料主要是鋁加工行業(yè)的廢渣鋁灰,它主要含Al2O3、Al,還有SiO2等雜質。聚合氯化鋁的生產工藝流程如下:(1)操作1為。(2)升高pH至4.04.5的目的是。(3)生產過程中可回收使用的物質是(寫物質名稱)。(4)為使得到的晶體較純凈,生產過程中使pH升高的C物質可選用(填字母)。a.NaOHb.Alc.氨水d.Al2O3e.NaAlO2(5)通過該法得到一種化學式為Al2(OH)2Cl45H2O(M=320 gmol-1)的聚合氯化鋁晶體,為測定產品純度,進行如下操作:稱取1.600 g樣品,用適量鹽酸溶解后配成100.00 mL溶液;取25.00 mL溶液,控制pH=3.5,加入過量40 mL 0.1 molL-1 EDTA(Na2H2Y2H2O)標準液滴定(Al3+H2Y2-AlY-+2H+),加熱煮沸510分鐘,使Al3+與EDTA結合穩(wěn)定(EDTA與Al3+結合無色)。待上一步結束后,調節(jié)溶液pH至56,加入二甲酚橙作指示劑,用0.1 molL-1標準Zn2+溶液滴定多余的EDTA(Zn2+H2Y2-ZnY2-+2H+),消耗標準液20.00 mL(已知:二甲酚橙與Zn2+形成的配合物是紅紫色的溶液),滴定終點的現(xiàn)象是;產品的純度為?！窘馕觥?1)氧化鋁與鹽酸反應生成氯化鋁和水,鋁與鹽酸反應生成氯化鋁與氫氣,二氧化硅與鹽酸不反應,過濾即可實現(xiàn)分離。(2)由于最終得到聚合氯化鋁晶體,因此升高pH至4.04.5的目的是促進Al3+水解,使聚合氯化鋁晶體析出。(3)加熱時HCl會揮發(fā),用水噴淋就可以吸收HCl,得到鹽酸,可循環(huán)使用。(4)用氫氧化鈉、偏鋁酸鈉和氨水調節(jié)pH,會引入新的雜質鈉離子和銨根離子,所以可以加入Al和氧化鋁進行處理,過量可以過濾掉,從而可以得到較純凈的晶體。(5)二甲酚橙與Zn2+形成的配合物是紅紫色的溶液,所以滴定終點的現(xiàn)象是溶液恰好變?yōu)闇\紅紫色,且半分鐘內不褪色;根據(jù)離子方程式可知多余的EDTA的物質的量為0.002 mol,則與鋁離子反應的EDTA的物質的量為0.004 mol-0.002 mol=0.002 mol,所以25 mL溶液中鋁離子的物質的量是0.002 mol,則原溶液中鋁離子的物質的量是0.008 mol,根據(jù)鋁原子守恒可知,產品的物質的量是0.004 mol,質量是0.004 mol320 gmol-1=1.28 g,所以產品的純度為100%=80%?！敬鸢浮?1)過濾(2)促進Al3+水解,使聚合氯化鋁晶體析出(3)鹽酸(4)bd(5) 溶液恰好變?yōu)闇\紅紫色且半分鐘內不褪色80%