第15讲　物质的除杂、检验与实验评价 2027届高三化学一轮复习(学案+教案）

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2. (1) 饱和食盐水 浓硫酸 (2) 饱和碳酸氢钠 浓硫酸
(3) 饱和碳酸钠 分液 (4) BaSO4 (5) 弱
考点1
[知识梳理]
知识1
1. 加热 CO2 加热分解 铁粉 Cl2 加热升华 NaOH 氨水 NaOH 蒸馏 分液 Na2S
2. 铜网 CuO NaOH 浓硫酸 NaHCO3 浓硫酸 NaHSO3 浓硫酸 水 浓硫酸 CCl4
[易错辨析]
1. (1) √ (2) √ (3) √ (4) × (5) × (6) √
2. (1) × (2) √ (3) × (4) √ (5) √ (6) √
(7) × (8) √ (9) × (10)× (11)√ (12)× (13)√ (14)√ (15)√
知识2 白 蓝 蓝 蓝 褪色 浑浊 红棕 无 砖红 银镜 蓝 羽毛
解疑释惑20
① × ② × ③ × ④ × ⑤ × ⑥ ×
[典题悟法]
例1 B 【解析】 CH2Cl2和CCl4互溶，二者沸点不同，可以用蒸馏的方法将二者分离，A正确；苯酚和碳酸氢钠都可以溶解在水中，不能用过滤的方法将二者分离，B错误；将青蒿浸泡在有机溶剂中得到提取液，寻找合适的萃取剂，利用萃取的方法将提取液中的青蒿素提取出来；也可以利用不同溶质在色谱柱上的保留时间不同将青蒿素固定在色谱柱上，再利用极性溶剂将青蒿素洗脱下来，得到纯净的青蒿素，C正确；食盐和苯甲酸的溶解度差异较大，可以利用重结晶的方式将低温下溶解度较小的苯甲酸提纯出来，D正确。
例2 D 【解析】 过氧化钠可以与水发生反应生成可溶性的氢氧化钠，并产生气泡，硫不溶于水，A可行；水晶为晶体，有独立的晶格结构，玻璃为非晶体，没有独立的晶格结构，可以用X射线衍射实验进行鉴别，B可行；钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色(需透过蓝色钴玻璃)，二者可以用焰色试验鉴别，C可行；苯和甲苯都可以萃取溴水中的溴且密度都比水小，二者都在上层，不能用溴水鉴别苯和甲苯，D不可行。
例3 D 【解析】 SO2和CO2均能被NaOH溶液吸收，澄清石灰水不会出现浑浊，无法证明混合气体中是否含有CO2，D符合题意。
考点2
[知识梳理]
知识1
1. ①× Fe2＋能被H＋、NOeq \\al(－,3)氧化成Fe3＋而干扰实验
②× 还原产物是NO，在试管口被O2氧化为NO2
③× 氯气也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，使溶液变为棕黄色
④× NOeq \\al(－,3)在酸性条件下优先氧化Fe2＋
⑤× 高锰酸钾表现氧化性，H2O2表现还原性
⑥× 黄色溶液中含有能氧化I－的物质，也可能是Fe3＋
⑦× H＋、NOeq \\al(－,3)能将S元素由＋4价氧化到＋6价，白色沉淀是BaSO4
⑧× SO2与BaCl2溶液不能反应生成BaSO3
⑨× 产生的气体中可能有反应生成的SO2，或挥发的乙醇，均能使酸性KMnO4溶液褪色
⑩× 溴水褪色体现的是SO2的还原性
2. ①× 浓度未知，无法判断
②× 浓度未知，无法判断
③× pH越小，酸性越强，电离H＋的能力越强，故HCOOH的电离能力强
3. ①× 挥发出来的CH3COOH也能使苯酚钠溶液变浑浊
②√ 醋酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳，硼酸不能与碳酸钠反应生成二氧化碳
③× 挥发出来的醋酸也能使硅酸钠溶液变浑浊
④× 根据“越弱越水解”知，CH3COONa溶液的碱性强，则CH3COOH的酸性较弱
⑤√ 发生反应：HCOeq \\al(－,3)＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)＋H2O
⑥√ 根据“越弱越水解”知，Na2CO3溶液的碱性强，则COeq \\al(2－,3)结合H＋的能力强
⑦× 盐酸不是氯元素的最高价含氧酸，盐酸的酸性强于H2SiO3，并不能说明非金属性：Cl>Si
知识2
①× 新制Cu(OH)2会直接与H2SO4反应得不到砖红色沉淀，应向水解后的溶液中先加氢氧化钠溶液中和硫酸，再加入新制Cu(OH)2
②× NaOH与AgNO3反应生成的AgOH极不稳定，易分解生成棕褐色的Ag2O，干扰溴离子的检验，应该先加稀硝酸中和NaOH，再加入AgNO3溶液
③× 醛基也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故无法证明该分子中含有碳碳双键
④× 苯酚与少量浓溴水反应生成的少量2,4,6－三溴苯酚可溶于过量的苯酚中，观察不到白色沉淀
⑤× 氯化钠不能使蛋白质发生变性，只能使蛋白质发生盐析
⑥√ 煤油的主要成分是烃，钠保存在煤油中，说明钠不能和烃基中的氢反应，钠能和乙醇反应，说明Na能和羟基中的氢反应
知识3
①× 加入浓溶液时，Ksp相差不大的沉淀可以相互转化，无法比较Ksp的大小
②× NaOH溶液过量，OH－与Fe3＋可直接结合生成Fe(OH)3沉淀，无法比较Ksp的大小
③× BaSO4和CaSO4均为白色沉淀，沉淀的颜色相同，无法比较Ksp的大小
④× Na2S溶液过量，S2－与Cu2＋可直接结合生成CuS沉淀，无法比较Ksp的大小
[情景创设]
(1) Cu(OH)2 [Cu(NH3)4](OH)2 CuCl2 H2 Cu
(2) 配离子[Cu(NH3)4]2＋稳定，不能被铁置换
(3) ①Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NHeq \\al(＋,4)
②Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O
③Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
④Fe＋[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋===Fe2＋＋Cu＋4NHeq \\al(＋,4)
[典题悟法]
例4 B 【解析】 乙醇也能与金属钠反应生成H2，无法证明，A错误；加入淀粉后溶液显蓝色，说明溶液中有I2生成，故氧化性：Br2>I2，B正确；加入碘水后溶液变蓝说明溶液中还含有淀粉，则淀粉可能未完全水解，C错误；应测量等浓度的醋酸、盐酸的pH，D错误。
例5 B 【解析】 H2SO4是二元酸，CH3COOH是一元酸，通过该实验无法说明H2SO4和CH3COOH酸性的强弱，A错误；向2 mL 0.1 ml/L Na2S溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡黄色沉淀，说明发生反应：S2－＋Br2===2Br－＋S↓，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，因此氧化性：Br2>S，B正确；CaCO3和BaCO3均为白色沉淀，无法通过现象确定沉淀种类，无法比较CaCO3和BaCO3溶度积常数的大小，C错误；比较CH3COO－和NOeq \\al(－,2)结合H＋能力，应在相同条件下测定相同浓度CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH，但题中未说明二者浓度相等，D错误。
[质量测评]
1. B 【解析】 Na能与水反应生成气体H2，对该实验探究产生干扰，A错误；观察K元素的焰色时，应透过蓝色钴玻璃观察，C错误；HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)均能与澄清石灰水反应产生白色沉淀，无法检验溶液中是否存在COeq \\al(2－,3)，D错误。
2. C 【解析】 乙醇具有挥发性，也能使酸性高锰酸钾褪色，无法证明有乙烯生成，A错误；CCl3COOH溶液的pH较小，仅能说明CCl3COOH的酸性较强，但不能说明它一定是强电解质，B错误；NHeq \\al(＋,4)水解时也生成H＋，无法比较HSOeq \\al(－,3)的电离程度和水解程度的相对大小，D错误。
3. D 【解析】 观察K元素的焰色试验时，需要透过蓝色钴玻璃观察，A错误；无论HC2Oeq \\al(－,4)是否有还原性，滴加氯水，再滴加AgNO3溶液，均会有白色沉淀产生，B错误；KHC2O4溶液显酸性，说明HC2Oeq \\al(－,4)电离程度大于水解程度，水解很微弱，滴加2～3滴酚酞试液，溶液颜色不会变化，C错误。
4. B 【解析】 Fe2＋、Cl－都能被酸性高锰酸钾氧化，则酸性KMnO4溶液褪色无法证明Fe2＋具有还原性，A错误；KI过量，仍然能检验出Fe3＋，说明该反应有一定的限度，B正确；应分别测等浓度的CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH，比较二者Ka的大小，C错误；AgNO3溶液过量，加入KI溶液时，生成的黄色沉淀可能是I－直接与Ag＋结合生成的AgI，无法比较二者Ksp大小，D错误。
配套热练
第15讲 物质的除杂、检验与实验评价
练习1 物质的除杂与检验
1. ① 灼热的铜网 ② NaOH溶液或碱石灰
③ 灼热的CuO网 ④ 饱和NaHCO3溶液 洗气
⑤ 饱和食盐水 洗气 ⑥ 稀酸(如稀盐酸) 过滤
⑦ 过量NaOH溶液 过滤 ⑧ CO2 ⑨ Cl2 ⑩ Fe
⑪ MgO[或Mg(OH)2或MgCO3]
⑫ 加热分解 ⑬ 饱和Na2CO3溶液 分液
2. D 【解析】 K元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色，则溶液中可能有K＋，A正确；加入过量MgO调节溶液的pH，可以使Al3＋生成Al(OH)3沉淀，过滤得到MgCl2溶液，B正确；向澄清石灰水中通入SO2，溶液也会变浑浊，故不能证明原气体是CO2，C正确；溶液中可能有其他还原性离子使酸性KMnO4溶液褪色，不能据此判断溶液中含有Fe2＋，D错误。
3. D 【解析】 虽然I2在乙醇中的溶解度较大，但水与乙醇互溶，故不能用乙醇萃取碘水中的碘，A错误；乙醇与乙酸乙酯互溶，不能用分液法分离，B错误；除去KNO3固体中的NaCl，可以用重结晶法，原理是KNO3的溶解度随温度变化幅度较大，NaCl的溶解度随温度变化幅度不大，可通过冷却热饱和溶液法析出KNO3晶体，而NaCl留在母液中被除去，C错误。
4. B 【解析】 干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也吸收NH3，B错误。
5. C 【解析】 NaCl粗品中含少量的 Ca2＋ 、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)可分别通过加入稍过量的Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液，生成CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀，过滤除去，三种试剂加入时，要保证Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入，以便除去之前加入的稍过量的Ba2＋，都充分沉淀后过滤，在滤液中加入盐酸调节滤液pH至中性，最后蒸发滤液至大量晶体析出，趁热过滤，K＋留在母液中，沉淀经洗涤、干燥后可得NaCl纯品，C错误。
6. B 【解析】 乙醇中的水与无水CuSO4结合生成CuSO4·5H2O，CuSO4·5H2O受热易失去结晶水，CuSO4·5H2O是固体，乙醇是液体，可通过过滤操作分离二者，B错误。
练习2 实验评价
1. A 【解析】 NaCl过量，加入KI，生成的AgCl转化为更难溶的AgI，则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，A正确；甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲基环己烷不能，说明苯环使甲基上的氢原子变得更活泼，B错误；FeCl3溶液与KI溶液反应过程中，FeCl3溶液过量，滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色，无法判断该反应是否为可逆反应，C错误；向CuSO4溶液中滴加几滴氨水，生成蓝色沉淀Cu(OH)2，继续添加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液中含有铜氨离子，说明配位能力：NH3>H2O，D错误。
2. A 【解析】 铝热反应中使用的镁条是引燃剂，没有参与置换铁的反应，无法得出金属活动性：Mg>Fe，B错误；由于含有Fe3＋或I2的水溶液都显黄色，故滴入新制氯水后溶液变黄，无法证明氯水先氧化的是I－还是Fe2＋，则无法比较I－和Cl－的还原性，C错误；该反应能发生是因为CuS难溶于H2SO4，H2SO4酸性强于H2S，D错误。
3. B 【解析】 向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，溶液变浑浊，反应过程中消耗了H2O，溶剂减少，同时生成的NaHCO3的质量比原Na2CO3的质量大，无法判断NaHCO3和Na2CO3溶解度大小关系，A错误；Fe3＋与SCN－结合使溶液变红，溶液颜色无明显变化，说明Fe3＋优先与F－结合，B正确；氯水中含有的HClO也具有强氧化性，也能将I－氧化为I2使淀粉碘化钾溶液变蓝，则不能说明反应存在一定限度，C错误；滴加少量碘水，溶液变蓝，也可能是因为淀粉未完全水解，D错误。
4. B 【解析】 有白色沉淀产生时，说明溶液中Q[Mg(OH)2]>Ksp[Mg(OH)2]，与碱性强弱无关，A错误；用pH试纸分别测定等物质的量浓度的NaNO2溶液和CH3COONa溶液的pH，后者的pH大于前者，说明CH3COO－更易水解，故CH3COO－结合H＋能力更强，B正确；当难溶物的Ksp相差不大时，在浓溶液中可以相互转化，故BaSO4转变为BaCO3不能说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)，C错误；向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，应先加入过量NaOH溶液中和稀硫酸后，再加入新制的Cu(OH)2检验蔗糖是否水解，D错误。
5. C 【解析】 碳酸钡和硫酸钡均为白色沉淀，无法得出二者Ksp大小关系，A错误；酸性条件下氯离子也能与高锰酸钾反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，则不能说明Fe3O4中含有Fe(Ⅱ)，B错误；相同条件下，用等浓度的 CH3COOH溶液、盐酸分别做导电性实验时，醋酸溶液对应的灯泡较暗，说明醋酸溶液中离子浓度较低，CH3COOH难电离，是弱电解质，C正确；若相同浓度的NaClO溶液的pH大于Na[Al(OH)4]溶液的pH，说明ClO－水解能力更强，HClO酸性更弱，故结合H＋的能力：[Al(OH)4]－Si，A错误；浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故无法证明SO2具有还原性，B错误；将溴乙烷和氢氧化钠醇溶液共热后产生的气体通入盛水的试管后，挥发出的乙醇被水吸收，再用酸性KMnO4溶液进行检验，酸性KMnO4溶液变为无色，则溴乙烷发生消去反应生成了CH2===CH2，C正确；液溴挥发出的溴蒸气也能与AgNO3溶液反应得到溴化银沉淀，故不能证明苯与液溴在Fe催化下发生取代反应，D错误。
7. D 【解析】 向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加几滴醋酸，生成了HCOeq \\al(－,3)，无气泡产生，无法证明Ka1(H2CO3)和Ka(CH3COOH)的大小关系，A错误；在检验溴原子时，应先向水解后的溶液中加入硝酸中和NaOH后，再加入AgNO3溶液，B错误；苯酚与溴水反应生成的2,4,6-三溴苯酚易溶于苯酚中，故无白色沉淀产生，C错误；点燃的镁条能与CO2反应生成白色的MgO和黑色的C，在该反应中体现了CO2的氧化性，D正确。
8. D 【解析】 若原溶液中只有Fe3＋，也能出现相同的现象，A错误；酸性环境下NOeq \\al(－,3)具有强氧化性，能将铜粉溶解，B错误；两种沉淀溶度积相差不大时，在浓溶液中可以相互转化，无法比较二者Ksp大小关系，C错误。
9. A 【解析】 出现黑色沉淀(CuS)，是因为硫化铜难溶于硫酸，B错误；当难溶物的Ksp相差不大时，在浓溶液中可以相互转化，无法证明二者Ksp大小关系，C错误；C2H5OH与浓硫酸170 ℃共热发生消去反应生成乙烯，反应过程中还有杂质SO2生成，乙烯和SO2都能使溴水褪色，不能证明该气体一定是乙烯，D错误。
10. A 【解析】 AgCl为白色沉淀，而AgI为黄色沉淀，故可通过观察沉淀的颜色来判断二者Ksp的大小，A正确；未说明CH3COONa溶液和NaCN溶液浓度是否相等，则无法比较，B错误；氯水中的HClO具有漂白性，故滴有酚酞的NaOH溶液褪色也可能是因为HClO的漂白性，C错误；浓硫酸与Na2SO3生成SO2的反应中，仅体现了浓硫酸的酸性，D错误。
11. B 【解析】 加入NaOH溶液后溶液中c(OH－)增大，溶液红色加深，无法证明碳酸钠溶液中存在水解平衡，A错误；CaSO4、CaCO3均为白色沉淀，无法证明二者Ksp的关系，C错误；石油裂解气能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则可能含有不饱和烃，但不一定含有乙烯，D错误。
12. A 【解析】 向含酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体，溶液中生成沉淀的同时观察到溶液颜色变浅，故Na2CO3溶液中存在水解平衡，A正确；95%的乙醇溶液中还含有H2O，当加入足量Na时，Na也能与H2O反应产生H2，B错误；Fe2＋水解呈酸性，不能使酚酞试液变色，C错误；向电石中滴加饱和食盐水，产生的气体中还含有H2S等还原性气体，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，无法证明乙炔有还原性，D错误。
13. A 【解析】 乙醇也能与金属钠反应，B错误；卤代烃水解后，应先加入过量的硝酸中和NaOH后再滴入AgNO3溶液检验卤族元素的种类，C错误；在Na2S与Na2SO3的反应中，硫酸既不是氧化剂，也不是还原剂，D错误。
14. D 【解析】 酸性高锰酸钾可能与过量的浓盐酸反应，无法证明溶液中不含Fe2＋，A错误；无论FeSO4是否变质，滴加几滴新制氯水后再滴加KSCN溶液，溶液都会变红，B错误；加入少量K2SO4固体对反应Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3的平衡没有影响，无法证明反应不可逆，C错误。
15. D 【解析】 铁锈可以与浓盐酸反应生成Fe3＋，但若铁过量，产生的Fe3＋会与铁反应产生Fe2＋，此时加入苯酚不能产生紫色，A错误；Fe3＋遇KSCN溶液变红，不会有红色沉淀生成，B错误； Cu和Fe3＋反应生成Fe2＋和Cu2＋，该反应不属于置换反应，则不能说明金属性：Cu>Fe，C错误；向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，Fe3＋将I－氧化为碘单质，则Fe3＋的氧化性比I2的强，D正确。
16. D 【解析】 滴加少量NaOH溶液时，NaOH优先与Fe3＋反应，不会产生NH3，A错误；无论溶液中是否含有Fe2＋，滴加新制氯水后再滴加KSCN溶液，溶液都会变红，无法检验原溶液中是否含有Fe2＋，B错误；NHeq \\al(＋,4)、Fe3＋均能发生水解反应，且水解均生成H＋，故测定溶液pH无法检验NHeq \\al(＋,4)是否发生水解，C错误；向溶液中滴加几滴0.1 ml/L KI溶液，再滴加淀粉溶液，若溶液变蓝色，说明有碘单质生成，则能证明Fe3＋将I－氧化为I2，体现了Fe3＋的氧化性，D正确。
17. B 【解析】 酸性条件下，NOeq \\al(－,3)可将SOeq \\al(2－,3)氧化为SOeq \\al(2－,4)，会干扰实验，A错误；SO2或亚硫酸盐的漂白均是非氧化还原反应，Na2SO3使溴水褪色发生的是氧化还原反应，体现的是SOeq \\al(2－,3)的还原性，不是漂白性，C错误；酸性条件下，SOeq \\al(2－,3)与S2－反应生成淡黄色沉淀S，体现了SOeq \\al(2－,3)的氧化性，不是还原性，D错误。