内容正文:
专题10 化学实验设计的评价
考点1 物质的分离、提纯、检验与鉴别
1.(2024·湖南郴州资兴二模)除去下列物质中所含的杂质,所用的试剂和方法正确的是
选项
物质
杂质
试剂和方法
A
CO2
水蒸气
通过碱石灰(主要成分氧化钙与氢氧化钠)
B
KOH溶液
Ca(OH)2
加入过量的K2CO3溶液,过滤
C
CuO
Cu
加入适量稀硫酸,过滤
D
FeCl2溶液
CuCl2
加入过量的铁粉,过滤
2.(2024·湖南邵阳绥宁二模)下列实验操作不能达到实验目的是
选项
实验目的
主要实验操作
A
鉴别 NH4NO3、NaOH 和 NaCl 固体
加水溶解,观察温度变化
B
除去 CaCl2 溶液中混有的盐酸
加入过量的 CaCO3,过滤
C
分离 KCl 与 CaCO3 固体混合物
加水充分溶解后,过滤
D
检验甲烷中是否含有碳元素
点燃,在火焰上方罩一沾有石灰水的烧杯,观察现象
3.(2024·湖南怀化洪江二模)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验一氧化碳和二氧化碳
将燃着的木条分别伸入集气瓶中
B
鉴别蒸馏水和过氧化氢溶液
加入二氧化锰,观察现象
C
分离木炭粉和二氧化锰
溶解、过滤
D
除去二氧化碳中的氯化氢
将混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液中
4.(2024·湖南益阳安化二模)生活中大部分物质以混合物存在,我们需要将有用的物质提取出来,除去其中的杂质。小明同学欲提纯下列物质,他所选用的试剂和操作方法不正确的是
选项
物质
杂质(少量)
试剂和操作方法
A
氯化钠
泥沙
加足量水,溶解、过滤、蒸发结晶
B
二氧化锰
氯化钾
加足量水,溶解、过滤、洗涤、干燥
C
氢氧化钠
碳酸钠
加适量稀盐酸、蒸发结晶
D
二氧化碳
一氧化碳
通过灼热氧化铜
5.(2024·湖南岳阳市岳阳县二模)下列实验操作中(括号内为待检验物质或杂质)不能达到实验目的的是
选项
物质
目的
主要实验操作
A
NaCl溶液和BaCl2溶液
区分
分别滴加CuSO4溶液
B
混有少量NaCl的KNO3固体
提纯
先加水溶解再蒸发结晶
C
CO2 (HCl气体)
除杂
通入饱和 NaHCO3溶液,干燥
D
CaCO3、NaOH、NaCl、NH4NO3四种固体
鉴别
加水,观察
6.(2024·湖南岳阳二模)实验是化学研究的重要手段。下列实验方案设计正确的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别尿素和氯化铵两种化肥
分别加熟石灰研磨,闻气味
B
除去氯化钠溶液中的碳酸钠
加入过量的氯化钙溶液,过滤
C
检验某集气瓶内的气体是否为CO2
将燃着的木条伸入瓶内,观察是否熄灭
D
比较铜和银的金属活动性强弱鉴别
分别向盛有铜和银的试管中加入稀硫酸
7.(2024·湖南怀化二模)下列实验方法不能达到实验目的是
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别NaCl、NH4NO3、CuSO4三种白色固体
加水溶解
B
除去CO2中混有的水蒸气和氯化氢
先通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸
C
分离NaCl、MnO2固体混合物
加水充分溶解后过滤、洗涤、烘干、蒸发
D
探究稀硫酸与NaOH溶液是否恰好完全反应
向稀硫酸与NaOH溶液反应后所得的溶液中滴加Ba(NO3)2溶液
8.(2024·湖南长沙市长郡教育集团二模)鉴别,检验和除杂是化学实验的重要环节。下列关于物质的鉴别,检验和除杂方法正确的是
A.鉴别H2SO4和NaCl两种无色溶液:滴加酚酞试液,观察颜色变化
B.检验NaOH溶液是否变质:加入少量稀盐酸,观察是否有气泡产生
C.除去粗盐中的难溶性杂质:加适量的水溶解、过滤、蒸发
D.除去CO2中的水蒸气:通过碱石灰(NaOH与CaO的混合物)干燥剂
9.(2024·湖南岳阳市长岭中学二模)下列实验方案可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去N2中混有的少量CO
通过足量灼热CuO
B
分离CaCl2和CaCO3的固体混合物
加足量水溶解,蒸发
C
鉴别NaOH、BaCl2、(NH4)2SO4三种浓溶液
取样,相互滴加,观察现象
D
检验生石灰中是否含有熟石灰
取样,加水溶解,滴加酚酞溶液
考点二 微型实验
10.(2024·湖南永州二模)按如图所示进行实验,容器中涌出的柱状泡沫被象地称为“大象牙膏”。下列说法中,正确的是
A.过氧化氢分解生成水和氧气 B.反应产生的泡沫可用于灭火
C.没有催化剂过氧化氢不会分解 D.反应前后催化剂的化学性质不同
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专题10 化学实验设计的评价
考点1 物质的分离、提纯、检验与鉴别
1.(2024·湖南郴州资兴二模)除去下列物质中所含的杂质,所用的试剂和方法正确的是
选项
物质
杂质
试剂和方法
A
CO2
水蒸气
通过碱石灰(主要成分氧化钙与氢氧化钠)
B
KOH溶液
Ca(OH)2
加入过量的K2CO3溶液,过滤
C
CuO
Cu
加入适量稀硫酸,过滤
D
FeCl2溶液
CuCl2
加入过量的铁粉,过滤
【答案】D
【解析】A、碱石灰具有吸水性,但也能与二氧化碳反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,错误;
B、Ca(OH)2能与过量K2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能除去杂质但引入了新的杂质碳酸钾(过量的),不符合除杂原则,错误;
C、CuO能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,铜不与稀硫酸反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,错误;
D、铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,混合物加入过量的铁粉,过滤,能除去氯化铜且不引入新杂质,符合除杂原则,正确。
故选D。
2.(2024·湖南邵阳绥宁二模)下列实验操作不能达到实验目的是
选项
实验目的
主要实验操作
A
鉴别 NH4NO3、NaOH 和 NaCl 固体
加水溶解,观察温度变化
B
除去 CaCl2 溶液中混有的盐酸
加入过量的 CaCO3,过滤
C
分离 KCl 与 CaCO3 固体混合物
加水充分溶解后,过滤
D
检验甲烷中是否含有碳元素
点燃,在火焰上方罩一沾有石灰水的烧杯,观察现象
【答案】C
【解析】A、NH4NO3溶于水吸热,温度降低,NaOH溶于水放热,温度升高,NaCl溶于水,温度变化不明显,可以鉴别,故A能达到实验目的;
B、在混合溶液中加入过量CaCO3,CaCO3与盐酸反应生成CaCl2、二氧化碳和水,过滤除去过量的碳酸钙,符合除杂原则,故B能达到实验目的;
C、将KCl与CaCO3固体混合物加水溶解后过滤,分离出CaCO3,得到KCl溶液,没有重新得到KCl固体,故C不能达到实验目的;
D、甲烷燃烧,在火焰上方罩一沾有石灰水的烧杯,石灰水变浑浊说明有CO2生成,二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,反应物氧气中只含有氧元素,则说明甲烷中含有碳元素,故D能达到实验目的;
故选:C。
3.(2024·湖南怀化洪江二模)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验一氧化碳和二氧化碳
将燃着的木条分别伸入集气瓶中
B
鉴别蒸馏水和过氧化氢溶液
加入二氧化锰,观察现象
C
分离木炭粉和二氧化锰
溶解、过滤
D
除去二氧化碳中的氯化氢
将混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液中
【答案】C
【解析】A、将燃着的木条分别伸入集气瓶中,气体能燃烧的是一氧化碳,能使燃着的木条熄灭的是二氧化碳,可以鉴别,故实验方案能达到实验目的;
B、过氧化氢溶液中加入二氧化锰,可观察到有气泡产生,而水中加入二氧化锰,无明显现象,则鉴别过氧化氢溶液和蒸馏水,可通过加入二氧化锰观察是否产生气泡,故实验方案能达到实验目的;
C、木炭粉和二氧化锰均难溶于水,不能用加水溶解后过滤的方法进行分离,故选项实验方案不能达到实验目的;
D、将混合气体通入饱和的碳酸氢钠溶液中洗气,氯化氢能与饱和的碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验方案能达到目的。
4.(2024·湖南益阳安化二模)生活中大部分物质以混合物存在,我们需要将有用的物质提取出来,除去其中的杂质。小明同学欲提纯下列物质,他所选用的试剂和操作方法不正确的是
选项
物质
杂质(少量)
试剂和操作方法
A
氯化钠
泥沙
加足量水,溶解、过滤、蒸发结晶
B
二氧化锰
氯化钾
加足量水,溶解、过滤、洗涤、干燥
C
氢氧化钠
碳酸钠
加适量稀盐酸、蒸发结晶
D
二氧化碳
一氧化碳
通过灼热氧化铜
【答案】C
【解析】A、根据氯化钠和泥沙的溶解性特点,A选项可以达到目的;
B、氯化钾易溶于水二氧化锰难溶于水,所以加足量的水溶解、过滤、洗涤、干燥可以去除二氧化锰中的氯化钾,B选项可以达到目的;
C、氢氧化钠与碳酸钠都能与稀盐酸反应,所以选用的试剂不正确,C选项不可以达到目的;
D、一氧化碳与灼热的氧化铜反应生成铜与二氧化碳,二氧化碳不能和氧化铜反应,所以可以去除杂,D选项可以达到目的。
故选C。
5.(2024·湖南岳阳市岳阳县二模)下列实验操作中(括号内为待检验物质或杂质)不能达到实验目的的是
选项
物质
目的
主要实验操作
A
NaCl溶液和BaCl2溶液
区分
分别滴加CuSO4溶液
B
混有少量NaCl的KNO3固体
提纯
先加水溶解再蒸发结晶
C
CO2 (HCl气体)
除杂
通入饱和 NaHCO3溶液,干燥
D
CaCO3、NaOH、NaCl、NH4NO3四种固体
鉴别
加水,观察
【答案】B
【解析】A、氯化钠与硫酸铜不发生反应,氯化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜,因此分别滴加CuSO4溶液可以区分NaCl溶液和BaCl2溶液,不符合题意;
B、硝酸钾的溶解度受温度影响变化较大,而氯化钠的溶解度受温度影响变化较小,提纯混有少量NaCl的KNO3固体,可采取加热水溶解配成饱和溶液,再冷却饱和溶液使硝酸钾先结晶出来,再通过过滤则可得到较纯净的硝酸钾固体,说法错误,符合题意;
C、CO2不能与饱和NaHCO3溶液反应,HCl气体能与饱和NaHCO3溶液反应生成氯化钠、二氧化碳和水,因此往混合气体中通入饱和NaHCO3溶液、干燥,能除去杂质且不会引入新的杂质,符合除杂原则,不符合题意;
D、碳酸钙难溶于水,氢氧化钠溶于水放热溶液温度升高,氯化钠溶于水温度无明显变化,硝酸铵溶于水吸热溶液温度降低,因此加水观察能鉴别CaCO3、NaOH、NaCl、NH4NO3四种固体,不符合题意。
故选:B。
6.(2024·湖南岳阳二模)实验是化学研究的重要手段。下列实验方案设计正确的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别尿素和氯化铵两种化肥
分别加熟石灰研磨,闻气味
B
除去氯化钠溶液中的碳酸钠
加入过量的氯化钙溶液,过滤
C
检验某集气瓶内的气体是否为CO2
将燃着的木条伸入瓶内,观察是否熄灭
D
比较铜和银的金属活动性强弱鉴别
分别向盛有铜和银的试管中加入稀硫酸
【答案】A
【解析】A、尿素和氯化铵两种化肥分别加熟石灰研磨,闻气味,产生有刺激性气味气体的是NH4Cl固体,无明显气味的是尿素,能达到实验目的,故选项符合题意;
B、氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,氯化钙与氯化钠不反应,故加入过量的氯化钙溶液,充分反应后过滤能除去氯化钠溶液中的碳酸钠,但会引入新杂质氯化钙,不符合除杂原则,故选项不符合题意;
C、二氧化碳、氮气均不燃烧且不支持燃烧,故将燃着的木条伸人瓶内,观察是否熄灭,不能检验该气体是否为二氧化碳,故选项不符合题意;
D、分别向盛有铜和银的试管中加入稀硫酸,稀硫酸与铜、银均不发生反应,可得出金属活动性氢>铜、氢>银,不能比较铜和银的金属活动性强弱,故选项不符合题意;
故选:A。
7.(2024·湖南怀化二模)下列实验方法不能达到实验目的是
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别NaCl、NH4NO3、CuSO4三种白色固体
加水溶解
B
除去CO2中混有的水蒸气和氯化氢
先通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸
C
分离NaCl、MnO2固体混合物
加水充分溶解后过滤、洗涤、烘干、蒸发
D
探究稀硫酸与NaOH溶液是否恰好完全反应
向稀硫酸与NaOH溶液反应后所得的溶液中滴加Ba(NO3)2溶液
【答案】D
【解析】A.鉴别NaCl、NH4NO3、CuSO4三种白色固体,分别取少量的三种固体于试管中,向试管中滴加水溶解,溶液呈现蓝色的,原固体为无水硫酸铜,溶液为无色,但温度降低的,原固体为硝酸铵,溶液为无色无温度变化的,原固体为氯化钠,故选项实验方法能达到实验目的,不符合题意;
B.除去CO2中混有的水蒸气和氯化氢,通过饱和碳酸氢钠溶液,除去CO2中混有的氯化氢气体,二氧化碳中混有的水蒸气,可以通过浓硫酸的吸水性除去,即先通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸,故选项实验方法能达到实验目的,不符合题意;
C.分离NaCl、MnO2固体混合物,由于氯化钠易溶于水,二氧化锰难溶于水,可以通过加水充分溶解后过滤、洗涤、烘干、蒸发,分离两者固体混合物,故选项实验方法能达到实验目的,不符合题意;
D.探究稀硫酸与NaOH溶液是否恰好完全反应,不能向反应后所得的溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,因为硫酸也与硝酸钡反应,生成白色沉淀硫酸钡,不能通过白色沉淀判断反应后的溶液中是只有溶质硫酸钠,还是硫酸过量,反应后的溶液中有硫酸和硫酸钠,故选项实验方法不能达到实验目的,符合题意,故选D。
【点睛】本题涉及鉴别、分离、除杂等知识专项,鉴别是加入的试剂可以将每一种鉴别物,与组内其它物质一一区别,分离的原则是不破坏原物质的状态,除杂的原则是:不增(不引入新杂质),不减(原物质的质量不减少),易分离,易复原。
8.(2024·湖南长沙市长郡教育集团二模)鉴别,检验和除杂是化学实验的重要环节。下列关于物质的鉴别,检验和除杂方法正确的是
A.鉴别H2SO4和NaCl两种无色溶液:滴加酚酞试液,观察颜色变化
B.检验NaOH溶液是否变质:加入少量稀盐酸,观察是否有气泡产生
C.除去粗盐中的难溶性杂质:加适量的水溶解、过滤、蒸发
D.除去CO2中的水蒸气:通过碱石灰(NaOH与CaO的混合物)干燥剂
【答案】C
【解析】A、无色酚酞溶液遇酸性和中性溶液不变色,遇碱性溶液变红色,H2SO4和NaCl两种无色溶液分别显酸性、中性,均不能使酚酞溶液变色,现象相同,不能鉴别,故选项方法错误;
B、氢氧化钠的变质是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,则变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,加入少量稀盐酸,氢氧化钠先与稀盐酸反应生成氯化钠和水,该反应无明显现象,待氢氧化钠完全反应后,碳酸钠溶液再与稀盐酸反应,因此若加入少量稀盐酸,即使没有气泡产生,也不能说明不含碳酸钠,根据碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则应加入过量的稀盐酸,若观察到产生气泡,则说明氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,说明氢氧化钠溶液已变质,故选项方法错误;
C、粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(食盐从溶液中分离出来而得到食盐)得到精盐的过程,故选项方法正确;
D、碱石灰是NaOH与CaO的混合物,因为碱石灰在吸收水蒸气的同时,也能够和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,因此不能通过碱石灰除去CO2中的水蒸气,故选项方法错误;
故选:C。
9.(2024·湖南岳阳市长岭中学二模)下列实验方案可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去N2中混有的少量CO
通过足量灼热CuO
B
分离CaCl2和CaCO3的固体混合物
加足量水溶解,蒸发
C
鉴别NaOH、BaCl2、(NH4)2SO4三种浓溶液
取样,相互滴加,观察现象
D
检验生石灰中是否含有熟石灰
取样,加水溶解,滴加酚酞溶液
【答案】C
【解析】A、CO与CuO加热时生成铜和二氧化碳,混合气体通过足量灼热CuO,能除去杂质,但引入二氧化碳(生成的),该实验方案不可以达到实验目的,不符合题意;
B、氯化钙易溶于水,碳酸钙难溶于水,加足量水溶解,蒸发不能将两种物质分离,加入足量的水溶解,过滤,洗涤干燥滤渣得到碳酸钙,蒸发滤液得到氯化钙,该实验方案不可以达到实验目的,不符合题意;
C、(NH4)2SO4与NaOH反应生成硫酸钠、水和具有刺激性气味的氨气,与BaCl2反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化铵,取样,相互滴加,既能产生刺激性气味又能产生沉淀的是(NH4)2SO4,能与硫酸铵产生刺激性气味的是NaOH,能与硫酸铵产生沉淀的是BaCl2,该实验方案可以达到实验目的,符合题意;
D、氧化钙与水反应生成氢氧化钙,熟石灰是氢氧化钙的俗称,取样,加水溶解,滴加酚酞试液,肯定会变红色,无法检验是否含有熟石灰,该实验方案不可以达到实验目的,不符合题意。
故选C。
考点二 微型实验
10.(2024·湖南永州二模)按如图所示进行实验,容器中涌出的柱状泡沫被象地称为“大象牙膏”。下列说法中,正确的是
A.过氧化氢分解生成水和氧气 B.反应产生的泡沫可用于灭火
C.没有催化剂过氧化氢不会分解 D.反应前后催化剂的化学性质不同
【答案】A
【解析】A、过氧化氢可以分解生成水和氧气,故选项说法正确;
B、反应产生的泡沫中含有氧气,氧气具有助燃性,不可用于灭火,故选项说法错误;
C、没有催化剂过氧化氢也会分解,只是反应速率慢一些,故选项说法错误;
D、反应前后催化剂的化学性质不变,故说法错误;
故选:A。
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