第二节气体的制备物质的检验分离和提纯

第二节气体的制备、物质的检验、分离和提纯1．现有三组实验：①除去混在植物油中的水；②回收碘的CCl4溶液中的CCl4；③用食用酒精浸泡中草药提取其中的有效成分。分离以上各混合液的正确方法依次是()A．分液、萃取、蒸馏B．萃取、蒸馏、分液C．分液、蒸馏、萃取D．蒸馏、萃取、分液解析：植物油和水互不相溶，应采用分液法分离；碘易溶于CCl4，故用蒸馏法分离；用酒精浸取中草药中的有效成分，利用萃取反应物质。答案：C2．甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液中，无明显现象发生，据此可推断丙物质是()A．Al2(SO4)3B．NaOHC．BaCl2D．FeSO4解析：乙――→滴入丁白色沉淀――→滴入丁沉淀溶解，乙为Al2(SO4)3，丁为NaOH，甲――→滴入丁无现象，甲：BaCl2，则丙为FeSO4。答案：D3．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为()A．加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸B．加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸C．加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸D．加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸解析：此题的主要目的是：既除去原混合溶液中的Ba2＋，但又不能引入新的杂质(如Na＋或SO2－4)。解题思路如下：答案：D4．如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为()A．①⑤⑧B．③④⑦C．②⑤⑥D．②④⑧解析：根据题给试剂的状态和反应条件，发生装置应为②；因需制取干燥的O2，④⑤均可作干燥装置；收集装置只能选用⑥，故正确的组合应为②⑤⑥或②④⑥。答案：C5.下列各组稀溶液，不用其他试剂或试纸，仅利用溶液间的相互反应，就可以将它们区别开的是()A．硝酸钾硫酸钠氯化钙氯化钡B．硫酸硫酸铝氯化钠氢氧化钠C．盐酸硫酸钠碳酸钠氢氧化钠D．硫酸氢钠硫酸镁碳酸钠氢氧化钠解析：选项B中的硫酸铝和氢氧化钠两种溶液反应可生成白色沉淀，此沉淀分别与硫酸、氢氧化钠溶液反应会消失，而且，将硫酸铝与氢氧化钠混合时，如果将前者滴入后者，由于氢氧化钠过量，开始无沉淀产生，随着滴入的硫酸铝逐渐增加，后来逐渐有沉淀生成；反之，若将氢氧化钠滴入硫酸铝中，则生成的沉淀逐渐增多，直至最高限量沉淀又逐渐溶解，这样，将不难区别氢氧化钠和硫酸铝两种溶液。将硫酸和氯化钠两种溶液分别滴入氢氧化铝中，从而可使氢氧化铝溶解即能从中区别出硫酸，可见，选项B为本题答案。答案：B6．对下列各组物质：①NaNO3和NaCl；②CaCl2和CaCO3；③MnO2和KCl；④BaSO4和AgCl，可按照溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序，将它们相互分离的是()A．只有①B．③④C．②③D．②④解析：要将两种固体按溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序分离，必需的条件是其中一种固体难溶于水，另一种固体易溶于水。对于所给出的物质组：①两者都易溶；④两者都难溶，均不能用指定的方法分离。②CaCl2易溶，CaCO3难溶；③MnO2难溶，KCl易溶，可用指定方法分离。答案：C7．下列各组物质仅用蒸馏水不能鉴别出的是()A．苯、酒精、硝基苯B．食盐、烧碱、硝酸铵C．蔗糖、硫酸铜粉末、碳酸钙粉末D．氧化铜、二氧化锰、活性炭解析：A中酒精与水互溶不分层，苯与水、硝基苯与水均能出现分层，苯在水的上层，而硝基苯则在水的下层；B中利用溶解放热吸热鉴别；C中碳酸钙不溶于水，蔗糖水溶液呈无色，硫酸铜粉末溶于水显蓝色，答案为D。答案：D8．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()A．Ba(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液)B．NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液)C．NH4Br、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(产生血红色溶液)，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：C9.近年来，冠以“绿色”的新概念不断产生，如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等。这里的“绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表述。“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列4个方案中，你认为可行并且符合“绿色化学”要求的方案是()A．Mg――→HNO3Mg(NO3)2B．Mg――→Cl2MgCl2――→NaOH溶液Mg(OH)2――→稀HNO3Mg(NO3)2C．Mg――→O2MgO――→稀HNO3Mg(NO3)2D．Mg――→浓H2SO4MgSO4――→Ba(NO3)2溶液Mg(NO3)2解析：A、D项在反应过程中均产生了污染环境的物质，且原料利用率低；B项中步骤较复杂，所用试剂较多，浪费了资源；C项步骤简单，原料丰富，利用率高。答案：C10．实验室需要纯净的NaCl溶液，但现有的NaCl晶体混有少量Na2SO4和(NH4)2CO3，请设计实验除去杂质，并回答下列问题：(1)除去(NH4)2CO3用加热好还是加强碱后再进行加热好？你选择的是________，其理由是________________________________________________________________________。判断(NH4)2CO3已除尽的方法是________________________________________________________________________。(2)除去SO2－4的方法是________________________________________________________________________。判断SO2－4已除尽的方法是________________________________________________________________________。解析：比较NaCl和(NH4)2CO3的性质差异结合除杂的基本原则，不难得出加热好。判断(NH4)2CO3是否被除尽时，要注意的只能用盐酸，否则会带来杂质。除去SO2－4是使用过量的BaCl2溶液，接着又要用过量的Na2CO3溶液来除去过量的BaCl2(二者不能颠倒)，最后用适量的盐酸除去过量的Na2CO3。答案：(1)加热好因加热操作简单节省试剂，且不引入新的杂质将残留物溶于水后加盐酸，看是否有气泡产生(2)先加入过量BaCl2溶液，再加入过量Na2CO3溶液，过滤后，滤液中加入盐酸取加入BaCl2后的上层清液，再滴入少量BaCl2，看是否有白色沉淀生成11．(2008·全国Ⅱ理综，28)某钠盐溶液可能含有阴离子NO－3，CO2－3，SO2－3，SO2－4，Cl－，Br－，I－。为鉴定这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：①测得混合液呈碱性；②加HCl后，生成无色无味气体。该气体能使饱和石灰水溶液变浑浊；③加CCl4，滴加少量氯水，振荡后，CCl4层未变色；④加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量盐酸，沉淀不能完全溶解；⑤加HNO3酸化后，再加过量AgNO3溶液，溶液中析出白色沉淀。(1)分析上述5个实验，写出每一实验鉴定离子的结论与理由。实验①___________________________________________________________________；实验②____________________________________________________________________；实验③____________________________________________________________________；实验④____________________________________________________________________；实验⑤____________________________________________________________________。(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是________________________________________________________________________。解析：(1)①测得混合液呈碱性，则一定至少含有SO2－3和CO2－3中的一种，因为它们水解显碱性；②加入HCl后，生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，则一定有CO2－3，而无SO2－3，若有SO2－3，则会产生有刺激性气味的SO2气体；③加入CCl4并滴加氯水，CCl4层未变色，说明一定无I－和Br－，若有Br－和I－，氯水会将它们氧化生成Br2和I2；④加入BaCl2能产生不溶于稀盐酸的白色沉淀，则一定有SO2－4；⑤加入HNO3酸化后，再加入过量的AgNO3产生了白色沉淀，则一定有Cl－，产生了AgCl沉淀。(2)不能确定的只有NO－3。答案：(1)①CO2－3和SO2－3可能存在，因它们水解显碱性②CO2－3肯定存在，因产生的气体是：CO2；SO2－3不存在，因为没有刺激性气味的气体产生③Br－，I－不存在，因没有溴和碘的颜色出现④SO2－4存在，因BaSO4不溶于盐酸⑤Cl－存在，因与Ag＋形成白色沉淀(2)NO－312．某学生设计了一套验证物质化学性质的实验装置(如图)：请完成下列问题：(1)该实验的目的是_______________________________________________________。(2)该实验的反应物质是(用化学方程式表示)_________________________________________________________________________。(3)实验用品：实验仪器除铁架台(带铁夹)、储气瓶(两个)、直管活塞(K1、K2)、止水夹(K3)、橡胶管、橡胶塞以及若干玻璃管连件外，还有哪几种(写仪器名称)________，实验所用试剂为________。(4)检查本装置气密性的最好方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)实验步骤：①按上图连接好仪器装置；②扭开活塞K1和K2，主要现象为____________；③关闭活塞K1和K2，打开止水夹K3，要使烧瓶内产生喷泉可采用的方法是________________________________________________________________________。解析：(1)因题干中注明该装置是验证物质化学性质的装置，将此信息与图中物质相关联，可知目的为验证NO易被氧气氧化和NO2可与H2O反应的性质。(2)2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋