高考化学一轮复习方案：第10章化学实验 1 第1讲 达标训练 （含详解）

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1．利用下列实验方法或试剂能达到实验目的的是( )
A．用盐酸酸化的KMnO4溶液鉴别Fe2＋和Fe3＋
B．证明溶液中含有NHeq \\al(＋,4)：用NaOH溶液和蓝色石蕊试纸
C．用互滴的方法鉴别Na2CO3溶液和NaHSO4溶液
D．鉴别NO2和溴蒸气：用湿润的淀粉­KI试纸
解析：选C。KMnO4能与盐酸反应，KMnO4溶液不能用盐酸酸化，一般用硫酸酸化；证明溶液中含有NHeq \\al(＋,4)：加NaOH溶液，加热后用湿润的红色石蕊试纸检验；Na2CO3溶液和NaHSO4溶液互相滴加顺序不同，现象不同，可以鉴别；NO2遇水转化生成的硝酸能将I－氧化生成单质碘，故NO2和溴蒸气都能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝色。
2．下列鉴别方法不可行的是( )
A．用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯
B．用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳
C．用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯
D．用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环己烯和环己烷
解析：选D。A中，只有乙醇溶于水，甲苯密度比水小，溴苯密度比水大；B中，乙醇、苯燃烧火焰有明显差别，而四氯化碳不燃烧；C中，乙醇溶于碳酸钠溶液，乙酸与碳酸钠反应产生气泡，乙酸乙酯浮于碳酸钠溶液表面。
3．根据下列实验事实得出的结论正确的是( )
A．某溶液eq \(――――――――→,\s\up7(加入Na2CO3溶液))白色沉淀eq \(――――――→,\s\up7(加入盐酸))沉淀消失；
结论：原溶液中一定含有Ca2＋
B．气体eq \(――→,\s\up7(点燃))气体eq \(――――――――→,\s\up7(通入Ba（OH）2溶液))白色沉淀；
结论：原气体一定是烃
C．某溶液eq \(――――→,\s\up7(打开瓶盖))冒白雾eq \(―――――――→,\s\up7(用蘸有浓氨水的),\s\d5(玻璃棒靠近))白烟；
结论：原溶液一定是浓盐酸
D．某有色溶液eq \(――――――――→,\s\up7(滴加淀粉溶液))蓝色；
结论：原溶液中一定含有I2
解析：选D。A项，也可能含有Ba2＋；B项，也可能是H2S气体；C项，也可能是硝酸。
4．下列实验中，用酸性KMnO4溶液不能达到预期目的的是( )
A．鉴别乙烯和CO2
B．检验硫酸铁溶液中是否有硫酸亚铁
C．鉴别苯和甲苯
D．检验CH2===C(CH3)CHO中含有碳碳双键
解析：选D。碳碳双键和—CHO均能使酸性KMnO4溶液褪色，实际检验时要先将—CHO转化为—COOH，然后再检验碳碳双键。
5．有一无色透明溶液，可能含有下列离子：Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－、HCOeq \\al(－,3)，取该溶液做如下实验，则对该溶液的相关判断正确的是( )
A.一定含有NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)和Cl－
B．一定含有Al3＋，可能含有Ba2＋
C．一定含有NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)，可能含有HCOeq \\al(－,3)
D．一定不含Fe2＋、Ba2＋和HCOeq \\al(－,3)
解析：选D。由实验步骤(1)知原溶液中一定含有NOeq \\al(－,3)；由实验步骤(2)知原溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)，则一定不含Ba2＋；由实验步骤(3)不能确定是否含有Cl－；由实验步骤(4)知原溶液中一定含有Al3＋，则一定不含HCOeq \\al(－,3)；溶液无色透明，则一定不含Fe2＋。故答案选D。
6．(惠州高三模拟)某阳离子为钠离子的溶液中，可能含有SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、Cl－中的一种或几种，只取原溶液一次，便能一一检验出其中存在的阴离子。下列加入试剂的顺序最合理的是( )
A．HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3
B．Ba(NO3)2、AgNO3、HNO3
C．酚酞、Ba(NO3)2、AgNO3
D．HCl、BaCl2、AgNO3
解析：选A。抓住题中要求“只取原溶液一次，一一检验出其中存在的阴离子”，即每加一种试剂只与一种离子反应且有明显现象，并且所加试剂不能对后续离子的检验产生干扰。检验各选项不难发现只有A项符合要求：①先加入过量的HNO3，若有气体产生，说明有COeq \\al(2－,3)，否则没有；②继续加入过量的Ba(NO3)2，若有白色沉淀生成，说明有SOeq \\al(2－,4)，否则没有；③向②的上层清液中再加入AgNO3，若有白色沉淀生成，说明有Cl－，否则没有。B、C项中加入Ba(NO3)2后，SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)都会形成白色沉淀，无法确定到底存在哪种离子，D项中加入HCl后引入了Cl－，无法判断原溶液中是否有Cl－，因此B、C、D均不正确。
7. (淮北模拟)下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是( )
解析：选D。 A．如果该溶液中含有HCOeq \\al(－,3)，和盐酸反应产生CO2，也会使澄清石灰水变浑浊，因此HCOeq \\al(－,3)对COeq \\al(2－,3)的检验产生干扰，故错误；B.硝酸具有强氧化性，能把SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4)，同样出现上述现象，且Ag＋对SOeq \\al(2－,4)的检验也会产生干扰，故错误；C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子很多，如Cl－、SOeq \\al(2－,3)等，因此使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2＋，故错误；D.氯气能把I－氧化成I2，淀粉遇碘变蓝，因此可以检验I－的存在，故正确。
8．(永州模拟)下列各组物质的溶液，不用外加试剂，就能实现鉴别的是( )
①CuSO4 K2SO4 KNO3 KOH
②Na2CO3 BaCl2 HCl Na2SO4
③NH4NO3 Na2SO4 Ba(OH)2 AlCl3
④NaAlO2 Na2SiO3 H2SO4 NaCl
A．①②③ B．①②③④
C．①③④ D．②③④
解析：选D。①根据溶液颜色可鉴别出CuSO4溶液，用CuSO4溶液可进一步鉴别出KOH溶液，但K2SO4和KNO3溶液无法鉴别；②两两混合，有一种物质与其他两种物质生成沉淀，该物质是BaCl2溶液，产生沉淀的两种物质是Na2CO3和Na2SO4溶液，将HCl溶液加入两种沉淀中，沉淀消失的原物质是Na2CO3溶液，不消失的原物质是Na2SO4溶液，本组能鉴别；③两两互滴，利用滴加顺序不同现象不同可鉴别出Ba(OH)2和AlCl3溶液，再利用Ba(OH)2溶液鉴别出Na2SO4和NH4NO3溶液，本组能鉴别；④两两互滴，利用滴加顺序不同现象不同可鉴别出NaAlO2和H2SO4溶液，再用H2SO4溶液鉴别出Na2SiO3溶液，最后一种物质就是NaCl溶液，本组也能鉴别，故正确答案是D。
9．(华中师大附中高三模拟)为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：①测定溶液的pH，溶液显强碱性；②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体；③在②溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀；④取③中上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。根据实验现象，以下推测正确的是( )
A．一定有SOeq \\al(2－,3)
B．一定有COeq \\al(2－,3)
C．一定有Cl－
D．不能确定HCOeq \\al(－,3)是否存在
解析：选B。由①知强碱性溶液中不存在HCOeq \\al(－,3)；②中产生的无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体必是CO2，故一定无SOeq \\al(2－,3)，一定有COeq \\al(2－,3)；由③证明一定有SOeq \\al(2－,4)；由于②中加入盐酸会引入Cl－，因此不能通过④确定Cl－是否存在。
10．(肇庆高三模拟)某100 mL溶液可能含有Na＋、NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下图：(所加试剂均过量，气体全部逸出)
下列说法不正确的是( )
A．原溶液中一定存在COeq \\al(2－,3)和SOeq \\al(2－,4)，一定不存在Fe3＋
B．是否存在Na＋只有通过焰色反应才能确定
C．原溶液中一定存在Na＋，可能存在Cl－
D．若原溶液中不存在Cl－，则c(Na＋)＝0.1 ml·L－1
解析：选B。由题图可知，沉淀1中有2.33 g BaSO4和1.97 g BaCO3，0.672 L气体是NH3，所以原溶液中肯定含有COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)和NHeq \\al(＋,4)，物质的量分别为0.01 ml、0.01 ml、0.03 ml。由离子共存可知，有COeq \\al(2－,3)就不可能有Fe3＋。根据电荷守恒可知，溶液中还应有其他阳离子存在，即Na＋，而Cl－则属于可能存在的离子。若Cl－不存在，根据电荷守恒可知n(Na＋)＝0.01 ml，则c(Na＋)＝0.1 ml·L－1。根据以上分析可以看出，只有B项不正确。
二、非选择题
11．某无色溶液X，由Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、AlOeq \\al(－,2)、MnOeq \\al(－,4)、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)中的若干种离子组成，取溶液进行如下连续实验：
(1)气体A的成分是(填化学式，下同)________，气体B的成分是________。
(2)X溶液中一定存在的离子是__________________________________________。
(3)写出步骤①发生反应的所有离子方程式：_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出步骤②形成白色沉淀甲的离子方程式：________________________________
________________________________________________________________________。
(5)通过上述实验，溶液X中还有未完全确定的离子是__________；只要设计一个简单的后续实验就可以确定该离子是否存在，该方法是_________________________________
________________________________________________________________________
_________________________________________(简述操作步骤、现象及结论)。
解析：该无色溶液中一定不含MnOeq \\al(－,4)；加入过量盐酸生成气体，说明溶液中肯定含有COeq \\al(2－,3)，则肯定无Ag＋、Ba2＋、Al3＋，根据电荷守恒可知一定含有Na＋；气体A为CO2；溶液Ⅰ中含有Na＋、Cl－、H＋，可能含有Al3＋、SOeq \\al(2－,4)，再加入过量碳酸氢铵溶液，产生白色沉淀甲应为Al(OH)3，说明X中含有AlOeq \\al(－,2)；溶液Ⅱ中加过量氢氧化钡溶液，加热，放出的气体B为NH3，产生的白色沉淀乙含有BaCO3，可能含有BaSO4，再加入足量盐酸，看白色沉淀乙是否完全溶解，便可确定X中是否含有SOeq \\al(2－,4)。
答案：(1)CO2 NH3
(2)COeq \\al(2－,3)、AlOeq \\al(－,2)、Na＋
(3)COeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋CO2↑、AlOeq \\al(－,2)＋4H＋===Al3＋＋2H2O
(4)Al3＋＋3HCOeq \\al(－,3)===Al(OH)3↓＋3CO2↑
(5)SOeq \\al(2－,4) 取少量的白色沉淀乙于试管中，加足量盐酸，充分振荡后若白色沉淀能完全溶解，则X中不存在SOeq \\al(2－,4)，若不能完全溶解，则存在SOeq \\al(2－,4)
12．(合肥质检)某校化学实验活动小组通过实验来探究一包黑色粉末是CuO、FeO或二者的混合物，探究过程如下：
(1)提出假设
假设1：黑色粉末是FeO。
假设2：黑色粉末是________(写化学式)。
假设3：黑色粉末是FeO和CuO的混合物。
(2)设计探究实验
实验小组选用稀硫酸、氯水、KSCN溶液作试剂进行实验，请将实验操作步骤及现象填入下表。
(3)查阅资料得知，通过调节溶液的酸碱性可使Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋分别生成沉淀的pH如下表：
若经过实验分析确定，该黑色物质为CuO和FeO的混合物，实验小组欲利用该黑色粉末制取较纯净的CuSO4，设计如下实验方案：
试剂1是________(填化学式)溶液；加入试剂2的目的是调节溶液的pH，该物质是________(填名称)，将溶液的pH调节到______________(填范围)；操作1的名称是______________。
解析：(1)根据假设1和假设3，可以推断假设2：黑色粉末是CuO。(3)根据Cu2＋、Fe2＋和Fe3＋开始沉淀和完全沉淀的pH可知，pH在7.5～13之间，有Cu(OH)2和 Fe(OH)2 存在，两者不易分离，因此要先将Fe2＋氧化为Fe3＋，则试剂1为H2O2溶液；加入试剂2的目的是调节溶液的pH，选择氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸铜，调节pH在3.7～6.0之间，Fe3＋完全沉淀，而Cu2＋还未开始沉淀，即可除去Fe3＋，得到CuSO4溶液；操作1为加热浓缩、冷却结晶。
答案：(1)CuO
(2)
(3)H2O2 氧化铜(或氢氧化铜或碱式碳酸铜) 3.7～6.0 加热浓缩、冷却结晶
实验步骤
实验现象
(1)取少量该溶液，加铜片和浓H2SO4加热
有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色
(2)取少量该溶液，加BaCl2溶液
有白色沉淀产生
(3)取(2)中上层清液，加AgNO3溶液
有稳定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3
(4)取少量该溶液，加NaOH溶液
有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀溶解
选项
离子
检验方法
A
COeq \\al(2－,3)
向样品中加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊
B
SOeq \\al(2－,4)
向样品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成
C
Fe2＋
取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去
D
I－
取少量无色溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色
实验操作步骤
现象
结论
取少量粉末加入足量稀硫酸
假设1成立
假设2成立
假设3成立
离子
Cu2＋
Fe2＋
Fe3＋
开始沉淀pH
6.0
7.5
1.4
完全沉淀pH
13
14
3.7
实验操作步骤
现象
黑色粉末溶解，溶液呈浅绿色
取少量粉末加入足量稀硫酸，加几滴KSCN溶液，再加几滴氯水
黑色粉末溶解，溶液呈蓝色
黑色粉末溶解，溶液先呈蓝色，加KSCN溶液无变化，滴入氯水后呈红色