2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 第二板塊 跟蹤檢測（三十九）物質(zhì)的分離與提純 氣體的制備 魯科版.doc

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2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 第二板塊 跟蹤檢測（三十九）物質(zhì)的分離與提純 氣體的制備 魯科版 1．下列儀器常用于物質(zhì)分離的是(　　) A．①③⑤　　　　　　　　　 　B．②③⑤ C．②④⑤ D．①②⑥ 解析：選B　①試管常用于物質(zhì)的制備、發(fā)生裝置；②普通漏斗常用于過濾，可用來分離固液混合物；③分液漏斗常用于分離互不相溶的液體混合物；④托盤天平常用于稱量固體的質(zhì)量；⑤蒸餾燒瓶常用于分離沸點(diǎn)不同的液體混合物；⑥研缽常用于固體藥品的研磨，不能用來分離。 2．為達(dá)到下列實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，所采用的方法正確的是(　　) A．分離飽和食鹽水和沙子的混合物——過濾 B．分離水和汽油的混合物——蒸餾 C．從硝酸鉀和氯化鉀混合液中獲取硝酸鉀——蒸發(fā) D．從溴水中提取溴——分液 解析：選A　沙子不溶于水，食鹽溶于水，則利用過濾法可分離，故A正確；水和汽油的混合物分層，則利用分液法分離，故B錯(cuò)誤；硝酸鉀、KCl的溶解度受溫度影響不同，若蒸發(fā)均從溶液中析出，應(yīng)利用結(jié)晶法分離，故C錯(cuò)誤；溴水不分層，不能利用分液分離，溴易溶于有機(jī)溶劑，不易溶于水，應(yīng)利用萃取分液，故D錯(cuò)誤。 3．除去括號內(nèi)的雜質(zhì)，所選用的試劑和操作方法都正確的是(　　) 選項(xiàng) 物質(zhì) 試劑 操作方法 A CO2(CO) 氧氣 點(diǎn)燃 B 乙酸乙酯(乙酸) 飽和碳酸鈉溶液 分液 C CaO(CaCO3) 水 溶解、過濾 D Fe(OH)3膠體(鹽酸) —— 過濾 解析：選B　A項(xiàng)，有大量CO2時(shí)，CO很難點(diǎn)燃且O2的量也不好控制，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，乙酸能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，乙酸乙酯不溶于水，也不與碳酸鈉溶液反應(yīng)，且在飽和碳酸鈉溶液中溶解度很小，分液后乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液的上層，正確；C項(xiàng)，CaO能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，碳酸鈣不與水反應(yīng)，不符合除雜原則，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，膠體能透過濾紙，不能透過半透膜，溶液既能透過濾紙又能透過半透膜，因此應(yīng)該用滲析的方法，錯(cuò)誤。 4．為了凈化和收集由鹽酸和大理石制得的CO2氣體，從圖中選擇合適的裝置并連接。 其中連接順序合理的是　(　　) A．a(chǎn)—a′→d′—d→e　　　　 　B．c—c′→d—d′→g C．b—b′→d—d′→g D．d—d′→c—c′→f 解析：選B　鹽酸和大理石制得的CO2氣體含有氯化氫和水蒸氣，除氯化氫用飽和NaHCO3溶液，除水蒸氣用濃硫酸，CO2比空氣密度大，所以用向上排空氣法收集CO2氣體。 5．(xx濰坊一模)下列做法正確的是(　　) A．KNO3粉末中含有少量的NaCl雜質(zhì)，可用重結(jié)晶法提純 B．向沸水中滴加飽和FeCl3溶液并不斷攪拌制備Fe(OH)3膠體 C．向某溶液中加入BaCl2溶液，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀，該溶液一定含有SO D．將pH試紙浸入待測溶液后取出，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡進(jìn)行對比，測得pH約為2 解析：選A　A項(xiàng)，KNO3的溶解度隨溫度的升高而增大，NaCl的溶解度受溫度影響小，故除去KNO3粉末中少量的NaCl用重結(jié)晶的方法，正確；B項(xiàng)，向沸水中滴加飽和的FeCl3溶液加熱煮沸得到Fe(OH)3膠體，不能攪拌，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，加入BaCl2溶液，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀，溶液中可能含有SO、SO或Ag＋，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，測定pH的方法是將一小片pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒或膠頭滴管將待測液滴在試紙上，再將變色的試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照讀出數(shù)值，錯(cuò)誤。 6．將氣體a通入溶液b中，始終無明顯變化的是(　　) 選項(xiàng) 氣體a 溶液b A Cl2 NaBr B CO2 CaCl2 C SO2 Ba(NO3)2 D NO2 FeSO4 解析：選B　A項(xiàng)，氯氣與NaBr反應(yīng)生成Br2，溶液b由無色變?yōu)槌壬?，不符合題意；B項(xiàng)，CO2與CaCl2不反應(yīng)，無明顯變化，符合題意；C項(xiàng)，SO2與Ba(NO3)2溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀，不符合題意；D項(xiàng)，NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3，HNO3將FeSO4氧化為Fe3＋，溶液由淺綠色變?yōu)辄S色，不符合題意。 7．下列圖示裝置和原理能達(dá)到目的的是(　　) 注：H2C2O42H2O的熔點(diǎn)為101 ℃，170 ℃以上分解；CaO2在350 ℃以上分解。 解析：選C　A項(xiàng)，NH4Cl受熱分解成NH3、HCl，但兩者在試管口又化合為NH4Cl，無法制得NH3。B項(xiàng)，NaHCO3受熱分解時(shí)會生成H2O，由于裝置中試管口向上傾斜，生成的H2O倒流會導(dǎo)致試管炸裂而無法達(dá)到目的。C項(xiàng)，CaO2在350 ℃以上分解，加熱時(shí)試管口略向下傾斜，該裝置可以達(dá)到目的。D項(xiàng)，H2C2O42H2O在101 ℃就熔化為液態(tài)，試管口向下傾斜，未達(dá)到分解溫度已經(jīng)從試管中流出，該裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 8．利用如圖裝置可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? X中試劑 Y中試劑 A 用MnO2和濃鹽酸制取并收集純凈干燥的Cl2 飽和食鹽水 濃硫酸 B 用Cu與稀硝酸制取并收集純凈干燥的NO 水 濃硫酸 C 用CaO與濃氨水制取并收集純凈干燥的NH3 NaOH溶液 堿石灰 D CaCO3和稀鹽酸制取并收集純凈干燥的CO2 飽和NaHCO3溶液 濃硫酸 解析：選D　用MnO2和濃鹽酸制取Cl2需要加熱，故A錯(cuò)誤；由于NO易被空氣中的氧氣氧化，所以不能使用排空氣法收集NO，故B錯(cuò)誤；堿石灰呈固態(tài)，不能使用Y裝置盛放堿石灰，且NH3密度比空氣小，集氣瓶的導(dǎo)氣管應(yīng)“長進(jìn)短出”，故C錯(cuò)誤；CaCO3和稀鹽酸制取的CO2含有HCl和水蒸氣，飽和NaHCO3溶液可以除去HCl，濃硫酸可以干燥CO2，所以可以制取并收集純凈干燥的CO2，故D正確。 9．(xx泰安一模)用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　) A．用圖甲所示裝置可以將乙醇和水分離 B．用圖乙所示裝置蒸發(fā)硫酸銅溶液制備硫酸銅晶體 C．用圖丙所示裝置通過稀硝酸與鐵反應(yīng)制取少量的氫氣 D．用圖丁所示裝置分離氫氧化鈣固體中混有的少量氯化銨固體 解析：選B　乙醇和水混溶，不能通過分液的方法分離，A錯(cuò)誤；硫酸銅溶液水解生成的硫酸不揮發(fā)，蒸發(fā)硫酸銅溶液可以制備硫酸銅晶體，B正確；硝酸具有強(qiáng)氧化性，稀硝酸與鐵反應(yīng)不生成氫氣，C錯(cuò)誤；氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，該裝置將氯化銨除去了，沒有實(shí)現(xiàn)分離的目的，D錯(cuò)誤。 10．(xx武漢調(diào)研)某氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)。為了提純氯化鉀，先將樣品溶于適量水中，充分?jǐn)嚢韬筮^濾，再將濾液按下圖所示步驟進(jìn)行操作。下列說法中正確的是(　　) A．起始濾液的pH＝7 B．試劑Ⅰ為Ba(NO3)2溶液 C．步驟②中加入試劑Ⅱ的目的是除去Ba2＋ D．圖示的步驟中必須要經(jīng)過2次過濾操作 解析：選C　結(jié)合題中流程圖可知，實(shí)驗(yàn)過程中先將樣品溶于水，過濾后，向?yàn)V液中加入試劑Ⅰ(BaCl2溶液)，使Ba2＋與SO反應(yīng)生成BaSO4沉淀，過濾后再向?yàn)V液中加入試劑Ⅱ(K2CO3溶液)，以除去引入的Ba2＋，過濾掉生成的BaCO3沉淀后再向?yàn)V液中加入鹽酸，以除去引入的CO，最后加熱蒸干Q可得純凈的KCl晶體。起始時(shí)濾液中含有K2CO3，由于CO水解而使濾液顯堿性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；試劑Ⅰ不能為Ba(NO3)2溶液，否則會引入難以除去的NO，B項(xiàng)錯(cuò)誤；圖示中的2次過濾操作可以合并為1次，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 11．將空氣緩慢通過如圖所示裝置后，在試管中收集到少量稀有氣體?？諝庠谕ㄟ^a～d裝置時(shí)，依次除去的氣體是(　　) A．O2、N2、H2O、CO2　　　 　B．CO2、H2O、O2、N2 C．H2O、CO2、N2、O2 D．N2、O2、CO2、H2O 解析：選B　氫氧化鈉溶液顯堿性，吸收二氧化碳，帯出水蒸氣，濃硫酸吸收水分，銅粉除去氧氣，鎂粉除去氮?dú)狻? 12．如圖所示是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置，其中發(fā)生裝置相同，干燥和集氣裝置有兩套，分別用圖1和圖2表示。下列選項(xiàng)中正確的是(　　) 選項(xiàng) 發(fā)生裝置中的藥品 干燥和集氣裝置 A 亞硫酸鈉和稀鹽酸 圖2 B 大理石和稀鹽酸 圖1 C 銅和稀硝酸 圖2 D 氧化鈣和濃氨水 圖1 解析：選D　應(yīng)該用亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫，否則二氧化硫中會混有氯化氫，A項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化碳能和堿石灰反應(yīng)，所以不能用堿石灰干燥，且二氧化碳的密度大于空氣的密度，應(yīng)采用向上排空氣法收集，B項(xiàng)錯(cuò)誤；一氧化氮能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，所以不能用排空氣法收集，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氨氣和堿石灰不反應(yīng)，所以可用堿石灰干燥，氨氣的密度小于空氣的密度，所以可用向下排空氣法收集，D項(xiàng)正確。 13．下列除雜方法不能達(dá)到目的的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ 除雜裝置及試劑 A 除去SO2中的SO3氣體 SO3：16.8 SO3：44.8 SO2：－72.4 SO2：－10.0 B 除去Cl2中的Br2蒸氣 Br2：－7.2 Br2：58.8 Cl2：－101.0 Cl2：－34.4 C 除去CO2中的H2C2O4蒸氣 H2C2O4：189.5 H2C2O4：157 (開始分解) CO2：－78.5(升華) CO2：－56.6 D 除去CCl4中的CHCl3氣體 CCl4：－22.6 CCl4：76.8 CHCl3：－63.5 CHCl3：61.3 解析：選D　當(dāng)SO3和SO2的混合氣通過盛放在冰水中的試管時(shí)，SO3變?yōu)楣腆w，SO2為氣體，A項(xiàng)不符合題意。當(dāng)Br2和Cl2的混合氣通過盛放在冰水中的試管時(shí)，Br2變?yōu)橐后w，Cl2為氣體，B項(xiàng)不符合題意。當(dāng)H2C2O4和CO2的混合氣通過盛放在冰水中的試管時(shí)，H2C2O4變?yōu)楣腆w，CO2為氣體，C項(xiàng)不符合題意。當(dāng)CCl4和CHCl3的混合氣通過盛放在冰水中的試管時(shí)，兩者都冷凝液化為液體，D項(xiàng)符合題意。 14．如圖是實(shí)驗(yàn)室常用的氣體制備、凈化和收集裝置。若依據(jù)反應(yīng)H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O制取CO，則合理的裝置組合為　　(　　) A．①⑤⑧ B．③⑤⑦ C．②⑤⑥ D．③④⑧ 解析：選D　由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件可選③作為制取裝置；除去CO2可選用④或⑤裝置，要收集CO只能用⑧裝置，故合理的裝置組合為③④⑧或③⑤⑧。 15．亞硝酰氯(NOCl，熔點(diǎn)：－64.5 ℃，沸點(diǎn)：－5.5 ℃)是一種黃色氣體，遇水易水解?？捎糜诤铣汕鍧崉⒂|媒劑及中間體等。實(shí)驗(yàn)室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。 (1)甲組的同學(xué)擬制備原料氣NO和Cl2，制備裝置如圖所示： 為制備純凈干燥的氣體，補(bǔ)充下表中缺少的藥品。 裝置Ⅰ 裝置Ⅱ 燒瓶中 分液漏斗中 制備純凈的Cl2 MnO2 ①________ ②________ 制備純凈的NO Cu ③________ ④________ (2)乙組同學(xué)利用甲組制得的NO和Cl2制備NOCl，裝置如圖所示： ①裝置連接順序?yàn)閍→________________(按氣流自左向右方向，用小寫字母表示)。 ②裝置Ⅳ、Ⅴ除可進(jìn)一步干燥NO、Cl2外，另一個(gè)作用是____________________。 ③裝置Ⅶ的作用是________________________________________________________。 ④裝置Ⅷ中吸收尾氣時(shí)，NOCl發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。 (3)丙組同學(xué)查閱資料，查得王水是濃硝酸與濃鹽酸的混酸，一定條件下混酸可生成亞硝酰氯和氯氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________。 解析：(1)實(shí)驗(yàn)室通常用濃鹽酸和MnO2混合加熱制氯氣，因鹽酸有揮發(fā)性，氯氣中混有的HCl氣體需要用飽和食鹽水除去，最后再用濃硫酸干燥即可得純Cl2；用銅和稀硝酸反應(yīng)制NO氣體，因裝置中混有的氧氣和NO反應(yīng)生成少量NO2，因此需要通過水除去NO2，再用濃硫酸干燥即可得較純凈的NO。 (2)①亞硝酰氯的熔、沸點(diǎn)較低，易液化，遇水易水解，故需要保持裝置內(nèi)干燥和反應(yīng)混合氣體干燥，同時(shí)需要考慮Cl2和NO尾氣對環(huán)境的污染，需要用NaOH溶液吸收尾氣，則裝置連接順序?yàn)閍→e→f(或f→e)→c→b→d。 ②裝置Ⅳ、Ⅴ除可進(jìn)一步干燥NO、Cl2外，還可以通過觀察氣泡調(diào)節(jié)氣體的流速，控制NO和Cl2的比例。 ③亞硝酰氯遇水易水解，裝置Ⅶ的作用是防止裝置Ⅷ中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器Ⅵ中。 ④裝置Ⅷ中NaOH溶液能吸收NO、Cl2及NOCl，其中NOCl與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為NOCl＋2NaOH===NaCl＋NaNO2＋H2O。 (3)濃硝酸與濃鹽酸在一定條件下反應(yīng)生成亞硝酰氯和氯氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為HNO3(濃)＋3HCl(濃)===NOCl↑＋Cl2↑＋2H2O。 答案：(1)①濃鹽酸　②飽和食鹽水?、巯∠跛帷、芩?2)①e→f(或f→e)→c→b→d?、谕ㄟ^觀察氣泡調(diào)節(jié)氣體的流速　③防止水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器 ④NOCl＋2NaOH===NaCl＋NaNO2＋H2O (3)HNO3(濃)＋3HCl(濃)===NOCl↑＋Cl2↑＋2H2O 16．實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣[含80%～90%的Ca(OH)2，其余為焦炭等不溶物]為原料，制備KClO3的實(shí)驗(yàn)過程如下： 幾種物質(zhì)的溶解度如圖甲： (1)反應(yīng)Ⅰ的目的是制備Ca(ClO3)2，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________________________ ________________________；在通入Cl2和O2比例、廢渣量均一定的條件下，為使Cl2轉(zhuǎn)化完全，可采取的合理措施是______________ ________________________________________________________。 (2)若過濾時(shí)濾液出現(xiàn)渾濁，其可能的原因是________(填字母)。 A．濾紙已破損 B．漏斗中液面高于濾紙邊緣 C．濾紙未緊貼漏斗內(nèi)壁 (3)所加試劑Y選用KCl而不用KNO3的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)已知：4KClO33KClO4＋KCl；2KClO32KCl＋3O2↑。實(shí)驗(yàn)室可用KClO3制備高純KClO4固體，實(shí)驗(yàn)中必須使用的用品有：熱過濾裝置(如圖乙所示)、冰水。 ①熱過濾裝置中玻璃漏斗的下端露出熱水浴部分不宜過長。其原因是_________________________________________________________。 ②請補(bǔ)充完整由KClO3制備高純KClO4固體的實(shí)驗(yàn)方案：向坩堝中加入一定量KClO3，________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________，在低溫下干燥得KClO4固體。 解析：(1)廢渣的主要成分為Ca(OH)2，反應(yīng)Ⅰ中通入Cl2和O2參加反應(yīng)生成Ca(ClO3)2，Cl元素化合價(jià)升高，O元素化合價(jià)降低，根據(jù)Cl、O元素得失電子守恒配平反應(yīng)。緩慢通入Cl2、O2可以使其充分反應(yīng)，使得Cl2轉(zhuǎn)化率增大，“攪拌”可以增大反應(yīng)的接觸面積，氣體的溶解度隨溫度升高而減小，所以反應(yīng)過程中要控制溫度。(2)濾紙破損，會有少量濾渣從破損處流下；液面高于濾紙時(shí)，會有濾渣從濾紙與漏斗縫隙處流下；濾紙沒有緊貼漏斗內(nèi)壁，不會造成濾渣從漏斗中流下。(3)從溶解度曲線知，在蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶時(shí)，KNO3會析出很多，所以不可以用KNO3代替KCl。(4)①漏斗玻璃的下端短，則不會有冷卻時(shí)析出的結(jié)晶物堵塞導(dǎo)管。②KClO3在400 ℃時(shí)才會分解生成KClO4，不能達(dá)到600 ℃，充分反應(yīng)后生成KClO4和KCl，從溶解度曲線知，相同溫度下，KClO4的溶解度比KCl的小，故采用蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾而除去KCl，KClO4在漏斗內(nèi)，再用冷水洗滌KClO4晶體即可。 答案：(1)2Ca(OH)2＋2Cl2＋5O2===2Ca(ClO3)2＋2H2O 緩慢通入Cl2、O2(或攪拌漿料或控制合適的溫度) (2)AB　(3)防止產(chǎn)物KClO3中含有較多的KNO3雜質(zhì) (4)①防止濾液冷卻析出的晶體堵塞漏斗　②控制溫度400 ℃，使KClO3充分分解，將所得固體溶于水并煮沸至有大量固體析出，用熱過濾裝置過濾，并用冰水洗滌濾渣2～3次