1-5-16物质的制备、鉴别、分离和提纯

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1、第一篇 专题突破第五部分 化学实验专题十六 物质的制备、鉴别、分离和提纯1现有Al2(SO4)3、Ba(NO3)2、NaOH、CuCl2、KCl等5种溶液，不加任何试剂就可鉴别出的先后顺序正确的是()A BC D解析：由外观特征可确定CuCl2，再向余下的四种试剂中加入CuCl2，有蓝色沉淀生成的即为NaOH，再将过量的NaOH溶液加入余下的3种试剂中，可确定Al2(SO4)3，再利用Al2(SO4)3确定Ba(NO3)2和KCl。答案：A2下列有关物质检验的实验结论正确的是()选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有SOB向某溶液中加入2

2、滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色该溶液中一定含有Fe2C将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色该气体一定为SO2D将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中，水浴加热后有银镜生成该物质一定属于醛类解析：向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，生成的白色沉淀不一定是BaSO4，还可能是AgCl，A项错误；SO2、Cl2、O3等气体都能使品红溶液褪色，C项不正确；能发生银镜反应的物质不一定是醛类，如甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖等物质均能发生银镜反应，D项不正确。答案：B3(2010浙江，13)某钠盐溶液中可能含有NO、SO、SO、CO、Cl、I等阴离子。某同学

3、取5份此溶液样品，分别进行了如下实验：用pH计测得溶液的pH大于7加入盐酸，产生有色刺激性气体加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气体加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加KSCN溶液，显红色该同学最终确定在上述六种离子中仅含NO、CO、Cl三种阴离子。请分析，该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此结论()A B C D 解析：中加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，可证明有Cl无I；且放出有色刺激性气体，可证明有N

4、O。中加足量BaCl2溶液产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸，可证明无SO和SO；产生不能使品红溶液褪色的气体，可证明有CO。故选B。答案：B4下列各组溶液中，用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组是()ABa(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液)BNaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液)CNH4Br、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液)D(NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液)解析：本题是用一种试剂鉴别多种物质的实验题，着重考查学生对常见物质的化学性质、物理性质的掌握情况，以及鉴别实验方

5、案的设计能力的考查。A中可先利用FeCl3鉴别出Ba(OH)2产生红褐色Fe(OH)3沉淀和KSCN(产生红色溶液)，然后再利用Ba(OH)2鉴别出Mg(NO3)2(产生白色沉淀)，最后一种为NaCl，故能鉴别；B中可利用将H2SO4分别加入四种溶液中，产生无色无味气体的为NaHCO3，产生白色沉淀的为Na2SiO3，产生刺激性气味气体的为(NH4)2SO3，余下的为NaNO3，故能鉴别；D中可利用将KOH分别逐滴加入四种溶液中，产生蓝色沉淀的为CuSO4，先产生白色沉淀后又溶解的为AlCl3，加热有刺激性气味气体产生的为(NH4)3PO4的方法来鉴别。故选C。答案：C5设计学生实验要注意安全

6、、无污染、现象明显。根据启普发生器原理，可用 底部有小孔的试管制简易的气体发生器(见右图)。若关闭K，能使反应停止， 可将试管从烧杯中取出(会有部分气体逸散)。下列气体的制取宜使用该装置的是()A用二氧化锰(粉末)与双氧水制氧气B用锌粒与稀硫酸制氢气C用硫化亚铁(块状)与盐酸制硫化氢D用碳酸钙(块状)与稀硫酸制二氧化碳解析：A中MnO2(粉末)会漏在烧杯中持续反应，因而错误；C中生成H2S有毒气体，是大气污染物，不宜采用此装置；D中不可以用稀H2SO4与CaCO3制CO2；只有B正确。答案：B6下列实验的操作处理，能有效改变反应速率且达到要求的是()A为增大泡沫灭火器中的Al2(SO4)3与小

7、苏打的反应速率，改用小苏打和苏打的混合物B为加快盐酸和锌制取氢气的速率又不减少氢气的量，可加少量硝酸银溶液C在稀硫酸和铁粉反应制取氢气时，为减慢反应速率，可以加入适量醋酸钠D用3 mL乙醇、2 mL浓H2SO4、2 mL冰醋酸制乙酸乙酯，为增大反应速率，可改用 6 mL乙醇、4 mL浓H2SO4、4 mL冰醋酸解析：A项改用小苏打与苏打的混合物后，反应速率减慢；B项加入AgNO3溶液后，由于在酸性条件下NO的强氧化性，不能制得H2，而得到NO；D项，改变纯液态物质的用量不改变反应速率，而C项中CH3COO与H结合生成弱酸，降低了H的浓度，减缓了反应速率。答案：C7(2010安徽，27)锂离子电

8、池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究，设计实验流程如下：(1)第步反应得到的沉淀X的化学式为_。(2)第步反应的离子方程式是_。(3)第步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有_。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：_、_。(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1 g第步反应中加入20.0 mL 3.0 molL1的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应和完全转化为Li2CO3，则至少有_g Na2CO3参加了反应。解析：本题中要注意金属铝

9、的性质、偏铝酸盐的性质以及有关离子方程式的书写规则。(1)由锂离子电池正极材料可知，只有铝能与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液中通入CO2可生成Al(OH)3沉淀；(2)第步反应是LiMn2O4在酸性条件下被空气中的氧气氧化生成MnO2，LiMn2O4是难溶物，故离子方程式应为4LiMn2O44HO2=8MnO24Li2H2O。(3)过滤时所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；若过滤时发现滤液中有少量浑浊，只从操作的角度分析可能是滤纸破损、滤液液面高于滤纸的边缘等原因。(4)由第(2)问中离子方程式知LiMn2O4生成Li时稀硫酸过量，所以沉淀Li时过量的稀硫酸也消耗Na2CO3，两部

10、分消耗的Na2CO3至少需0.06 mol即6.36 g。答案：(1)Al(OH)3(2)4LiMn2O44HO2=8MnO24Li2H2O(3)烧杯、漏斗、玻璃棒玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损漏斗中液面高于滤纸边缘(其他合理答案均可)(4)6.4(或6.36)8前20号元素A、B、C、D、E、F，原子序数依次增大，A、B、C、F均能与元素D形成原子个数比为11的化合物甲、乙、丙、丁，E没有正价。B、F形成的一种离子化合物能与水反应生成可燃性气体。回答下列问题：(1)甲、乙、丙、丁四种化合物中含4核物质的电子式_。(2)写出所有符合上述元素条件的气体单质置换另一种气体单质的化学方程式

11、_。(3)写出所有符合上述元素条件的固体单质置换另一种气体单质的化学 方程式。(4)某同学用所有符合上述元素条件的物质，并能用如图所示装置制取 并收集其他气体(夹持装置已略去，可以添加适当的催化剂)。请帮助该小组同学完成下表：制取的气体化学方程式解析：没有正价的元素通常指氟元素，所以E为氟元素。A、B、C、F均能与元素D形成原子个数比为11的化合物甲、乙、丙、丁，氧元素可以和很多元素形成原子个数比为11的化合物，如H2O2(四核)、CO、NO等，元素D可能为氧元素。B、F形成的一种离子化合物能与水反应生成可燃性气体，该离子化合物为CaC2。由此，可推测出A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为

12、O元素，E为F元素，F为Ca元素。气体间的置换为F2置换O2，固体置换气体有C置换氢气，Ca置换氢气。(4)考查了基本实验装置的用途，该装置用于其它气体制取和收集时，注意是固液，不加热型，收集方法采用排水法，依据题给信息，制氧气时，选用双氧水和二氧化锰即可；第二组中，反应药品有金属钙，可用于制取氢气，另外实验室用CaC2、饱和NaCl溶液(或水)制备HCCH。答案：(1)HH(2)2F22H2O=4HFO2(3)CH2OCOH2或Ca2H2O=Ca(OH)2H2(4)(三选二)制取的气体化学方程式O22H2O22H2OO2H2Ca2H2O=Ca(OH)2H2HCCHCaC22H2OCa(OH)

13、2HCCH9.(2008广东，21)某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为3价的结论。(1)请指出该结论是否合理并说明理由_。(2)请完成对铁元素价态的探究：限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；3 molL1 H2SO4、3% H2O2、6 molL1 HNO3、0.01 molL1 KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 molL1 KI、20% KSCN、蒸馏水。提出合理假设假设1：_；假设2：_；假设3：_

14、。设计实验方案证明你的假设实验过程根据的实验方案，进行实验。请按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。实验操作预期现象与结论步骤1：步骤2：步骤3：解析：(1)如果催化剂中铁元素的化合价为2价，当加入HNO3后，稀HNO3将Fe2氧化为Fe3，出现同样的现象，因此结论不正确。(2)催化剂中铁元素存在的价态情况有：铁元素的价态全为3价，铁元素的价态全为2价，铁元素的价态既有2价又有3价，因此可作这三种假设。要证明只有2价的铁元素，可以取样品，将其溶解在已赶走溶解的O2的稀H2SO4中，然后加入KSCN，若无红色则证明催化剂中只有Fe2，若出现红色，则催化剂中只有3价Fe或既有2价又有3价的铁

15、元素。另取溶液，加入少量KMnO4溶液，若溶液呈紫红色，则只有3价铁元素，若溶液紫红色褪去，则既有2价铁，又有3价铁存在。答案：(1)不合理。实验设计不合理，因为硝酸会氧化催化剂中可能存在的二价铁，所以从实验结果只能判断样品溶解后的溶液中存在三价铁而不能确定样品中铁元素的价态(2)催化剂中铁元素全部为3价催化剂中铁元素全部为2价催化剂中铁元素同时存在2价与3价实验操作预期现象与结论步骤1：用滴管取一定量3 molL1 H2SO4于试管中，加热煮沸数分钟以除去溶于其中的氧步骤2：用药匙取少量样品于试管中，用滴管加入适量除氧的3 molL1 H2SO4并加热，充分反应后得A溶液固体溶解，溶液颜色有变化步骤3：取少许A溶液于试管中，滴加12滴20%KSCN溶液，振荡(1)若溶液不呈红色，则假设2成立(2)若溶液呈红色，则假设1或假设3成立步骤4：另取少许A溶液于试管中，滴加12滴0.01 molL1 KMnO4溶液，振荡结合步骤3中的(2)：(1)若溶液呈紫红色，则假设1成立(2)若溶液紫红色褪去，则假设3成立