2025年中考化学一轮专题复习（云南）专题五：物质的检验、鉴别、除杂和分离(实验方案的设计与评价)

专题五　物质的检验、鉴别、除杂和分离 (实验方案的设计与评价) 物质的检验和鉴别 1.初中常见物质的颜色 黑色固体:氧化铜、木炭粉、铁粉、四氧化三铁、二氧化锰; 红色固体:铜、氧化汞、氧化铁(红棕); 暗紫色固体:KMnO4; 有色溶液:Cu2+(蓝)、Fe2+(浅绿)、Fe3+(黄)。 2.初中常见沉淀 白色沉淀:AgCl、BaSO4、Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3、BaCO3; 红褐色沉淀:Fe(OH)3; 蓝色沉淀:Cu(OH)2。 以上常见沉淀均不溶于水,但只有AgCl、BaSO4不会与酸反应,其他的沉淀均能与酸反应。 3.初中常见物质的特性 能被磁铁吸引的物质:Fe、Fe3O4; 溶于水放热,溶液温度升高的物质:NaOH固体、浓硫酸; 溶于水吸热,溶液温度降低的物质:NH4NO3; 溶于水既不吸热也不放热的物质:氯化钠; 与水反应放热的物质:CaO(俗名:生石灰)。 4.能与酸反应产生气体的物质:活泼金属、碳酸盐。 5.判断物质中元素的组成情况 原则:化学反应前后元素种类不变。 如某物质燃烧后产生二氧化碳,则该物质中一定含有碳元素。 某物质燃烧后产生水,则该物质中一定含有氢元素。 6.常见纤维的鉴别(棉纤维、羊毛纤维和合成纤维) 方法:取样,灼烧,闻气味。有烧纸气味的为棉纤维;有烧焦羽毛气味的是羊毛纤维(动物纤维);有特殊气味,结成小球不易捻碎的是合成纤维。 7.利用溶液酸碱性的不同,可加入指示剂进行鉴别。 [例1] (2024云南改编)由实验操作和实验现象,不能得出相应结论的是( ) 选项 操作 现象 结论 A 取久置的氢氧化钠溶液于试管中,滴加过量稀盐酸 有气泡产生 该氢氧化钠溶液已变质 B 测量加入硝酸铵前水的温度和加入硝酸铵溶解后溶液的温度 溶液温度低于水的温度 硝酸铵溶解时吸热 C 将可能为羊毛或棉的纤维样品进行灼烧 有烧焦羽毛气味 该样品为羊毛 D 在酒精灯火焰上方罩一个干燥的烧杯 烧杯内壁出现小水珠 酒精中含有氢、氧元素 解析:氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,从而变质,故取久置的氢氧化钠溶液于试管中,滴加过量稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,产生气泡,说明氢氧化钠已经变质,A不符合题意;测量加入硝酸铵前水的温度和加入硝酸铵溶解后溶液的温度,溶液温度低于水的温度,说明硝酸铵溶于水吸热,B不符合题意;通常用灼烧法来鉴别常见纤维,灼烧后有烧纸气味的为棉纤维,有烧焦羽毛气味的是羊毛纤维(动物纤维),有特殊气味,结成小球不易捻碎的是合成纤维,C不符合题意;在酒精灯火焰上方罩一个干燥的烧杯,烧杯内壁出现小水珠,说明酒精燃烧生成了水,水由H、O元素组成,反应物氧气由氧元素组成,则酒精中一定含氢元素,D符合题意。 答案:D [例2] (2024河南郑州改编)生产、生活中常要区分物质。下列区分物质的试剂或方法正确的是( ) A.用稀盐酸区分纯碱和大理石粉末 B.用水区分少量氢氧化钠固体和生石灰 C.用灼烧法区分涤纶、羊毛 D.用燃着的木条区分氮气、二氧化碳 解析:大理石粉末主要成分为碳酸钙,纯碱为碳酸钠,均会与稀盐酸反应产生气泡,不可以区分,故A错误;氢氧化钠固体和生石灰遇水均会放热,温度升高,不可以区分,故B错误;用灼烧法区分羊毛和涤纶,灼烧后有烧焦羽毛气味的是羊毛,有特殊气味的是涤纶,因此可以通过灼烧的方法鉴别两者,故C正确;氮气和二氧化碳都具有不可燃、不助燃的性质,均能使燃着的木条熄灭,故D错误。 答案:C [例3] 下列各组物质的稀溶液中,仅用酚酞溶液及同组物质之间的反应就能鉴别出来的是( ) A.NaOH、H2SO4、HNO3 B.KOH、HCl、NaOH C.KOH、NaCl、NaOH D.KOH、NaCl、HCl 解析:碱性物质可使酚酞溶液由无色变为红色,故加入酚酞溶液后,NaCl溶液、HCl溶液、H2SO4溶液均无法使酚酞溶液变色,只有NaOH、KOH溶液可使酚酞溶液由无色变为红色。若向KOH溶液中加入HCl溶液,两者发生反应生成KCl和H2O,溶液呈中性,酚酞溶液变为无色;但若加入NaCl溶 液,KOH与NaCl不反应,混合溶液仍为碱性,酚酞溶液仍呈红色,由此可区分NaCl溶液和HCl溶液。 答案:D 物质的除杂(提纯) 1.除杂原则 ①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应,即除杂不能除去主要物质;②反应后不能引入新的杂质。 2.初中常见物质的除杂分为三类 (1)气体除杂 ①直接除去 如浓硫酸、NaOH固体、生石灰常用作气体的干燥剂。 浓硫酸:可干燥除NH3以外的初中常见气体; NaOH固体、生石灰:可干燥除CO2、SO2、HCl以外的初中常见气体。 ②转化法 根据被提纯物质和杂质在性质上的差异,选择固体或液体除杂试剂,将杂质气体通过除杂试剂,经吸收、反应转化为主气体,如利用灼热的CuO除去CO2中的CO,就是通过CuO与CO反应,将CO转化为CO2。 (2)固体除杂 ①可选用物理方法进行除杂,如磁铁吸引、溶解、过滤、蒸发滤液的方法除杂。 ②根据被提纯物质和杂质在性质上的差异选用气体或液体除杂试剂。 方法一:将杂质转化为气体除去。 方法二:将杂质转化为溶液除去。 (3)液体除杂(被提纯物质和杂质都溶于水) 液体之间的除杂,一般为酸、碱、盐之间的除杂,其实质为溶液中阴、阳离子的反应。 常见离子对应的除杂试剂选择 [例4] (2023岳阳改编)物质的鉴别和分离提纯是化学学习的重要部分,下列实验设计不能达到实验目的的是( ) 选项 实验目的 实验设计 A Na2CO3中含有少量CaCO3 加水溶解、过滤、蒸发 B 接近饱和的KNO3溶液中混有少量NaCl,提纯KNO3 冷却热饱和溶液 C 除去铜粉中含有的少量CuO 通入氧气加热 D 除去CO2中混有的少量O2 将气体通过灼热的铜网 解析:除去Na2CO3中的CaCO3,Na2CO3易溶于水,碳酸钙不溶于水,加水溶解后过滤,取滤液蒸发即得到纯净的Na2CO3,A正确;KNO3的溶解度随温度降低而减小,故混有少量NaCl时可用冷却热饱和溶液的方法提纯KNO3,B正确;通入氧气加热,铜和氧气反应生成氧化铜,会将原物质除去,不符合除杂原则,C错误;将气体通过灼热的铜网,铜和氧气反应生成氧化铜,可除去CO2中混有的少量O2,D正确。 答案:C [例5] 除去下列物质中的少量杂质,所选除杂试剂及方法不正确的是 ( ) 选项 物质 杂质 所选除杂试剂及方法 A KCl MnO2 加水溶解、过滤、蒸发 B H2 HCl 先通入氢氧化钠溶液,再通入浓硫酸 C Cu CuO 加入过量的稀硫酸,过滤、洗涤、干燥 D CO2 CO 将气体点燃 解析:氯化钾易溶于水、二氧化锰难溶于水,加水溶解、过滤分离出滤 液,蒸发结晶得到氯化钾,A正确;先通入氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液吸收氯化氢气体,再通入浓硫酸进行干燥,得到纯净的氢气,B正确;稀硫酸和铜不反应,稀硫酸和氧化铜反应生成易溶于水的硫酸铜,过滤分离出铜固体,洗涤、干燥得到铜,C正确;二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,二氧化碳中混有少量一氧化碳时无法点燃,且使用点燃的方法容易引入新的杂质气体,D不正确。 答案:D [例6] (2024广元)通过海水晒盐可以得到粗盐。粗盐中除NaCl外,还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是一种由粗盐制备较纯净NaCl晶体的实验方案,请回答下列问题: (1)操作X是　　　　。在操作Y中,用玻璃棒不断搅拌的目的是　   　　　　　　　　　　。  解析:(1)操作X能将沉淀和滤液分离,是过滤操作;操作Y是蒸发操作,在操作Y中,用玻璃棒不断搅拌的目的是防止因局部温度过高,造成液滴 飞溅。 答案:(1)过滤　防止因局部温度过高,造成液滴飞溅 (2)甲、乙、丙分别是①Na2CO3、②NaOH、③BaCl2三种试剂中的一种。请你写出一组合理的试剂添加顺序　　　　(填序号)。  解析:(2)镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀;硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入氯化钡溶液之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,所以正确的顺序为②③①或③②①或③①②。 答案:(2)②③①(或③②①或③①②) (3)加入适量的稀盐酸,目的是除去滤液中的　　　　　　 　　(填化学式)。  解析:(3)滤液中含有过量的氢氧化钠、碳酸钠,加入适量的稀盐酸,目的是除去滤液中的NaOH、Na2CO3。 答案:(3)NaOH、Na2CO3 物质的分离 [例7] (2024天津)下列实验方案能达到实验目的的是( ) 分离原则:将几种物质分离开来,不可将其中之一去除,都需要保留。 选项 实验目的 实验方案 A 除去氧气中的一氧化碳 将混合气体通过足量的灼热氧化铜 B 鉴别硝酸铵和氯化钠固体 取少量样品分别加等量水,比较温度变化 C 分离氯化钙和氧化钙固体 加入适量水,过滤、蒸发结晶 D 检验碳酸钠中是否含碳酸氢钠 取少量样品,加入足量稀盐酸 解析:将混合气体通过足量的灼热氧化铜,一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,虽然除去了杂质,但是引入了新的杂质二氧化碳,不符合除杂原则,而且可能发生爆炸,故A不能达到实验目的;取少量样品分别加等量水,硝酸铵溶于水吸热,温度降低,氯化钠固体溶于水温度无明显变化,可以鉴别,故B能达到实验目的;加入适量水,氯化钙易溶于水,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,过滤、蒸发结晶,不能达到分离的目的,故C不能达到实验目的;取少量样品,加入足量稀盐酸,稀盐酸和碳酸钠、碳酸氢钠反应均会产生二氧化碳气体,无法检验碳酸钠中是否含有碳酸氢钠,故D不能达到实验目的。 答案:B 实验方案的设计与评价 结合课本中的演示实验、学生实验及鉴别、检验、除杂、提纯原则进行分析。 [例8] (2024云南)下列实验不能达到相应实验目的的是( ) 选项 A B 实验 目的 检验产生的气体探究水的组成 验证面粉在一定条件下能发生爆炸 实验 选项 C D 实验目的 实验室制取CO2 比较火焰各层温度 实验 解析:电解水实验中,将带火星的木条放在与电源正极相连的尖嘴管口,观察到木条复燃,证明正极收集到的气体是氧气;将点燃的木条放在与电源负极相连的尖嘴管口,观察到气体燃烧,火焰呈淡蓝色,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,观察到有水珠产生,证明负极收集到的气体是氢气,氧气由氧元素组成,氢气由氢元素组成,由此说明水是由氢元素和氧元素组成的,故A能达到实验目的;面粉具有可燃性,点燃蜡烛,用塑料盖盖住罐子,快速鼓入大量空气,使面粉充满罐子,会听到“砰”的一声响,伴随一团火光,塑料盖被掀起,说明面粉发生了爆炸,故B能达到实验目的;实验室制取二氧化碳时,长颈漏斗下端要伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出,由于二氧化碳的密度比空气大,所以收集二氧化碳应采用向上排空气法,故C不能达到实验目的;将火柴梗横放在火焰处,约1 s后取出,外焰处炭化最明显,焰心处炭化最不明显,说明外焰温度最高,焰心温度最低,可以比较火焰各层温度,故D能达到实验目的。 答案:C $$