专题10 物质的分离与提纯-2025年中考科学二轮热点题型归纳与变式演练（浙江专用）

专题10 物质的分离与提纯 目 录 01 题型综述 02 解题攻略 提分秘籍 知识点一、混合物的分离 知识点二、除杂题 知识点三、除杂质思路分析方法 知识点四、粗盐提纯 典例剖析 题型1除杂试剂和方法选择型 题型2分离方法原理理解型 题型3氯化钠与粗盐提纯 题型4分离提纯计算型 03 中考练场 考查基础知识运用 要求学生熟练掌握常见物质的物理性质和化学性质，以及各种分离提纯方法的原理、适用范围和操作要点。如要知道蒸馏适用于分离沸点不同的液体混合物，过滤适用于分离不溶性固体和液体混合物等。考查学生对化学方程式的书写和理解能力，在涉及化学除杂的问题中，需要学生能正确写出除杂过程中发生的化学反应方程式，判断反应是否能达到除杂的目的。 强调综合分析能力 要求学生能够综合考虑多种因素选择合适的分离提纯方法，如在分离多种物质的混合物时，要考虑物质之间的相互影响，选择先除去哪种杂质，后除去哪种杂质，以及选择何种试剂和操作能达到最佳的分离效果。能对实验数据进行分析和处理，如在通过结晶法分离物质时，根据不同温度下物质的溶解度数据，选择合适的结晶方式和结晶温度，以提高产品的纯度和产率。 注意除杂原则：遵循 “不增、不减、易分离、易复原” 的原则。“不增” 是指在除杂过程中不引入新的杂质；“不减” 是指被提纯的物质不能减少；“易分离” 是指反应后生成的物质与被提纯的物质容易分离；“易复原” 是指如果被提纯的物质在除杂过程中发生了转化，要容易恢复到原来的状态。 巧用转化思维：可以将杂质转化为被提纯的物质，或者将杂质转化为沉淀、气体、水等易于分离的物质。如除去氯化钙溶液中的少量盐酸，可加入过量的碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，过量的碳酸钙过滤即可除去，达到了将杂质转化为被提纯物质和易于分离物质的目的。 除杂试剂加入顺序：当需要加入多种除杂试剂时，要注意试剂的加入顺序。一般来说，后加入的试剂要能除去前面加入的过量试剂。 操作顺序：例如，在既有过滤又有蒸发的实验中，要先过滤除去不溶性杂质，再进行蒸发操作。 善用图表信息：如果题目中给出了物质的溶解度曲线、成分含量图表等信息，要善于利用这些信息来选择合适的分离提纯方法和条件。比如，根据溶解度曲线可以判断在什么温度下采用何种结晶方法能更好地分离物质。 【提分秘籍】 知识点一、混合物的分离 （1）可溶性与难溶性物质的混合物——常用溶解、过滤、蒸发三步操作加以分离，分别得到纯净物。 如：粗盐的提纯；BaSO4和Na2SO4的混合物。 （2）两种物质均溶于水，但两种物质的溶解度一种随温度变化大，另一种变化不大时，可考虑——结晶法。即冷却热饱和溶液的方法加以分离。 如：NaCl和KNO3的混合物。 （3）两种物质均溶于水时，可考虑用化学方法分离。如BaCl2和NaCl的混合物。可将混合物先溶于水，加入适量Na2CO3溶液，得到BaCO3和NaCl溶液。BaCl2+ Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。将沉淀过滤出，洗净后在沉淀中加入适量盐酸溶液，又得到BaCl2溶液，CO2逸出。BaCO3+2HCl =BaCl2+H2O+CO2↑。最后分别将NaCl溶液和BaCl2溶液蒸发，分别得到纯净的NaCl固体和BaCl2固体。 知识点二、除杂题 解答除杂质一类的题目时，要注意三原则；三要领；五种常用的方法。 三原则：①不引入新杂质；②不减少被提纯物质的质量；③杂质便于分离。 三要领：①根据物理性质或化学性质的差异；②确定除杂质方法；③选择适宜试剂。 知识点三、除杂质思路分析方法 （1）沉淀法：加入一种试剂将被除去的杂质变为沉淀，再用过滤法除去。 （2）化气法：加热或加入一种试剂将杂质变为气体逸出。 （3）置换法：利用置换反应的原理将杂质除去。 （4）转纯法：将被除去的杂质变为提纯的物质。 （5）吸收法：常用于气体的提纯。 在掌握了以上除杂质的原则、要领、方法后，解答题目时要审清题目要求，分析理顺思路且与题目要求吻合，才能准确解题。 知识点四、粗盐提纯 1.通过海水提取的粗盐中含有 MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质。以下是一种制备精盐的实验方案(用于沉淀的试剂均过量)。请回答下列问题: (1)氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠溶液加入的顺序有哪些?原因是什么? 氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠溶液加入顺序有以下几种可行方案： 1、氯化钡→氢氧化钠→碳酸钠 2、氢氧化钠→氯化钡→碳酸钠 3、氯化钡→碳酸钠→氢氧化钠 原因是氯化钡用于除去Na2SO4，氢氧化钠用于除去MgCl2，碳酸钠用于除去CaCl2和过量的BaCl2。碳酸钠必须在氯化钡之后加入，以确保能除去过量的钡离子，而氢氧化钠的加入顺序相对灵活。 (2)碳酸钠溶液作用? 碳酸钠溶液：除去粗盐中的CaCl2以及加入的过量BaCl2，发生反应的化学方程式为CaCl+Na2CO3=CaCO3↓ +2NaCl、BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCl。 (3)氢氧化钠溶液作用? 氢氧化钠溶液：除去粗盐中的MgCl2，反应的化学方程式为MgCl2+2NaOH = Mg(OH)2↓+2NaCl。 (4)氯化钡溶液作用? 氯化钡溶液：除去粗盐中的Na2SO4，化学方程式为Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。 (5)盐酸的作用?盐酸过量对精盐精度是否有影响? 盐酸：除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，发生反应的化学方程式为HCl + NaOH=NaCl + H2O、2HCl +Na2CO3=2NaCl +H2O + CO2。盐酸过量在后续蒸发过程中，氯化氢会挥发掉，对精盐纯度没有影响。 (6)操作a的名称?操作a中玻璃仪器有哪些?玻璃棒作用? 操作 a 为过滤：用于分离沉淀和滤液。操作 a 中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出。 (7)操作b的名称?操作b玻璃棒作用? 操作 b 为蒸发：用于从滤液中得到精盐。玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅。 (8)沉淀所含物质有哪些? 沉淀所含物质：有BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3。 (9)滤液中溶质有哪些?如何检验?如何证明除氯化钠外的其它溶质? 滤液中溶质：有NaCl、NaOH、Na2CO3。 检验方法：取少量滤液于试管中，先加入足量稀硝酸，若产生气泡，证明有Na2CO3；再向反应后的溶液中加入酚酞试液，若溶液变红，证明有NaOH；最后加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，证明有NaCl。 证明除氯化钠外的其它溶质：加入足量氯化钙溶液，若产生白色沉淀，证明有Na2CO3，过滤后向滤液中滴加酚酞试液，若溶液变红，证明有NaOH。 (10)步骤⑥和⑦颠倒顺序，会造成什么实验后果? 步骤⑥和⑦颠倒顺序的后果：若先蒸发后加盐酸，过量的氢氧化钠和碳酸钠无法除去，会使制得的精盐中含有NaOH和Na2CO3杂质，导致精盐纯度降低。 (11)总共有多少个复分解反应?请写出化学方程式? 共 6 个复分解反应。 化学方程式分别为： Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓ +2NaCl MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2 ↓+2NaCl CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl HCl + NaOH=NaCl + H2O 2HCl + Na2CO3=2NaCl + H2O + CO2 【典例剖析】 题型1除杂试剂和方法选择型 [例题1] （2024•路桥区一模）除去下列物质中的少量杂质，所选用试剂和主要操作均正确的是（　　） 序号 物质 杂质 试剂 主要操作 A. KNO3溶液 K2SO4 适量BaCl2溶液 过滤 B. O2 H2O 浓硫酸 洗气 C. CuCl2溶液 FeCl2 过量铜粉 结晶 D. NaCl溶液 MgCl2 过量NaOH溶液 过滤 [例题2] （2024•杭州二模）为除去下列物质中混有的少量杂质，所采用的相应除杂方案中正确的是（　　） 选项 物质 杂质 除杂质方案 ① NaCl固体 Na2CO3固体 加入足量的稀盐酸后蒸发 ② MgO Mg 加入足量稀盐酸 ③ HCl H2SO4 加入过量的氯化钡溶液，过滤 ④ CuCl2溶液 FeCl2溶液 加入足量的铁屑，充分反应后，过滤 [例题3] （2023•湖州模拟）下列主要成分中含有少量杂质，选用试剂进行检验杂质、除去杂质是化学实验中的常见实际问题，若一种试剂既能检验所含杂质、又能除去杂质，该试剂我们就能称为“高效试剂”，下列选项中不能称为“高效试剂”（所加试剂均适量且忽略分离步骤）的是（　　） 选项 主要成分 所含的杂质 “高效试剂” A HNO3 H2SO4 Ba（NO3）2 B BaCl2 HCl BaCO3 C CaCl2 HCl Ca（OH）2 D MgCl2 MgSO4 BaCl2 [例题4] （2023•萧山区二模）下列表格中列出了除去物质中少量杂质的方法，其中正确的是（　　） 选项 物质 杂质 除杂方法 A CO2 CO 通过足量NaOH溶液并干燥 B N2 O2 通过炽热的木炭 C MnO2 KCl 加足量的水溶解，过滤后干燥 D NaOH Na2CO3 加入足量稀盐酸至不再产生气泡后，将溶液蒸发至干 题型2分离方法原理理解型 [例题5] （2024•瓯海区一模）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小明建构了“物质除杂”的思维模型（如图）。 （1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去。该方法属于上述模型中的 （选填：“分离转移”、“反应转化”）。 （2）上述模型中“不增不减”是除杂的一般原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质质量。为除去氯化钠中的杂质氯化钙，小明采用反应转化的方法，加入适量碳酸钠，请判断小明选择的试剂是否合理并说明理由： 。 （3）不另外增加其他试剂，小明要判断氯化钙已经完全除去，请写出简要的操作：将反应后的溶液静置（或过滤），取上层清液少许放入试管， 。 [例题6] （2024•鹿城区校级二模）某盐湖的水中含有NaCl、Na2SO4和少量MgCl2、CaCl2。兴趣小组为了获取其中的NaCl和Na2SO4，进行下列实验，请回答相关问题。 【实验一】利用酸、碱、盐的化学性质除去MgCl2和CaCl2 （1）步骤Ⅰ中加入过量氢氧化钠溶液的目的是 。 （2）操作Ⅰ的名称为 。 【实验二】分离溶液A中的NaCl和Na2SO4。 （3）检验晶体成分 操作步骤和实验现象 实验结论 晶体为Na2SO4 （4）完成后续操作，先将滤液b降温至0℃，过滤得到较多较纯的硫酸钠晶体，再将所得滤液蒸发结晶，趁热过滤得到较多较纯的氯化钠晶体。由此推测这一过程NaCl和Na2SO4两种物质的溶解度随温度的变化规律是 。 [例题7] （2023•吴兴区校级一模）从氯碱工业产生的盐泥中回收BaSO4，其主要工艺流程如图。 已知：①盐泥的主要成分为BaSO4、NaCl、Mg（OH）2 和CaCO3 ②BaSO4难溶于水，不与盐酸反应 （1）除去NaCl，利用的性质是 。 （2）过滤器中分离出来的固体是 。 （3）酸溶槽中产生的气体恰好被澄清石灰水完全吸收生成了30g沉淀，求有多少克盐酸溶液与盐泥中碳酸钙反应。 题型3氯化钠与粗盐提纯 [例题8] （2024•温州三模）粗盐中常含有（CaCl2、Na2SO4及泥沙等杂质），某兴趣小组经讨论后按以下流程进行提纯。下列说法错误的是（　　） A．整个流程中共使用玻璃棒3次 B．操作b是为了除去NaCl溶液中的水及过量的盐酸 C．沉淀中含CaCO3、BaSO4及泥沙 D．A试剂为Na2CO3，B试剂为BaCl2 [例题9] （2023•宁波模拟）“粗盐提纯”的实验内容和步骤如图，下列说法错误的是（　　） A．本实验需查阅资料，了解食盐在加热至高温时的溶解度 B．操作Ⅲ中，若未能充分溶解，则实验的产率将偏低 C．操作Ⅳ中，得到的滤渣是粗盐中的难溶性杂质 D．操作Ⅴ中，需加热至液体中有大量固体出现为止 [例题10] （2024•舟山模拟）在新冠肺炎防疫中，84消毒液是常用的消毒剂，其消毒的有效成分是次氯酸钠（化学式是NaClO）。次氯酸钠工业生产原料来源是粗盐，粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙和泥沙等杂质，流程如图： （1）标出次氯酸钠中氯元素的化合价： 。 （2）气体C为氢气，请写出反应Ⅳ中发生的化学反应方程式： 。 （3）流程Ⅱ中加入的过量碳酸钠溶液，可以除去的离子有 。 题型4分离提纯计算型 [例题11] （2023秋•温州期中）某KCl固体样品中含有少量CaCl2杂质，现按如下流程提纯氯化钾。（氯化钾溶解度受温度影响较小） （1）沉淀A是 。 （2）用150千克溶质质量分数为36%的浓盐酸配制7.2%的稀盐酸，需要加水 千克。 （3）若KCl固体样品中还含有少量杂质K2SO4，请写出检验含有K2SO4的方法 。（请写出具体操作、现象和结论） [例题12] （2023•丽水）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型（如图）。 （1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去，该方法属于上述模型中的 （填“分离转移”或”反应转化”）； （2）根据“性质差异”，铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去，原因是 能与稀盐酸反应； （3）上述模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡，小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4＝BaSO4↓+2KCl。从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是不符合除杂中的 原则（填“不增”或“不减”）。 （4）将氯化钠中的杂质BaCl2除去，实质上是除去钡离子。2.08克BaCl2中钡元素的质量为 克。 [例题13] （2021秋•海曙区期中）某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如图的实验方案： 试回答： （1）步骤①中锌粉必须过量的原因是 。 （2）写出步骤①中任一反应的化学方程式 。 （3）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是 。 （4）若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量 （填“＞”、“＜”或“＝”）原废液中硫酸锌的质量。要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量 的质量。 [练习1] （2024秋•江北区校级期末）除去下列物质中混有的少量杂质，所用除杂试剂及操作方法均正确的是（　　） 选项 物质 杂质 除杂试剂及操作方法 A CO2 CO 在空气中点燃 B CaCl2 CaCO3 加入足量的水溶解，过滤、洗涤、干燥 C NaCl NaNO3 加入适量的硝酸银溶液至不再产生沉淀 D Cu Fe 加入过量的CuCl2溶液，过滤、洗涤、干燥 [练习2] （2024秋•上城区校级月考）为除去下列物质中的杂质，下列操作方法中，正确的是（　　） 选项 物质 杂质 操作 A CO CO2 通过灼热的氧化铜 B HCl H2SO4 加入适量的Ba（NO3）2溶液，充分反应后过滤 C NaOH溶液 Ca（OH）2 通入过量的CO2气体，充分反应后过滤 D FeCl2溶液 CuCl2溶液 加入过量的Fe粉，充分反应后过滤 [练习3] （2023秋•义乌市月考）用“海水晒盐”的方法得到的粗盐中，往往含有多种可溶性杂质（Na2SO4、MgCl2、CaCl2等）和难溶性杂质（泥沙等），需进行分离和提纯后才能用于人们的日常生活。以下是粗盐提纯的流程图，有关说法正确的是（　　） A．①通过溶解、过滤操作，除去粗盐中可溶性杂质 B．只调换②与③的顺序，也能达到实验目的 C．⑤加入适量稀盐酸的目的是除去过量的Na2CO3和NaOH D．若称得精盐的质量是8.5g，则该粗盐样品中氯化钠的纯度是85% [练习4] 为了除去溶液中的少量杂质，下列实验中所选试剂正确的是（　　） 选项 溶液 杂质 试剂 A NaOH Na2SO4 适量BaCl2溶液 B CuSO4 H2SO4 足量CuO粉末 C Fe2（SO4）3 CuSO4 适量NaOH溶液 D 稀HCl CaCl2 足量CaCO3固体 [练习5] （2024秋•西湖区校级月考）下列除去杂质的实验设计，可行的是（　　） 选项 物质 杂质 操作 A CaO CaCO3 加入过量的水，过滤 B 盐酸 硫酸 加入过量的BaCl2溶液，过滤 C NaNO3溶液 NaCl溶液 加入过量的AgNO3溶液，过滤 D CaCl2溶液 稀盐酸 加入过量的CaCO3粉末，过滤 [练习6] （2024•浙江模拟）要除去下列四种物质中的少量杂质（括号内物质为杂质），下列组别正确的是（　　） 组别 物质 可使用的试剂和操作方法 A CaO（CaCO3） 加适量水，搅拌，过滤，蒸发结晶 B 碳粉（CuO） 加适量盐酸，搅拌，过滤，蒸发结晶 C CaCO3（Na2SO4） 加适量水，搅拌，过滤，洗涤，干燥 D KCl（K2CO3） 加适量盐酸，搅拌，过滤，洗涤，干燥 [练习7] （2024•浙江模拟）下列除去杂质的方法中，错误的是（　　） 物质 杂质 试剂及方法 A CaCl2溶液 HCl 过量CaCO3，过滤 B NaOH溶液 Ca（OH）2 过量Na2CO3溶液、过滤 C FeCl2溶液 CuCl2 过量铁粉、过滤 D 铜粉 铁粉 过量稀HCl、过滤 [练习8] 实验室中有一包由KCl、MgSO4和CaCl2组成的固体混合物，某校研究性学习小组的同学为了除去其中的MgSO4和CaCl2，得到纯净的KCl，设计如下实验方案。 请你回答下列问题： （1）X溶液与Ba（OH）2溶液反应的化学方程式是 。 （2）Y溶液中溶质的化学式是 。 （3）原固体样品中KCl质量为m1，最后得到KCl的固体质量为m2，则m1 m2。（填“＞”、“＜”或“＝”） [练习9] （2023秋•上虞区月考）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型（如图）。 （1）铜粉中混有少量铁粉，用磁铁吸引除去，该方法属于上述模型中的 （填“分离转移”或”反应转化”）； （2）根据“性质差异”，铜粉中混有少量氧化铜用足量稀盐酸除去，原因是 能与稀盐酸反应； （3）上述模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡，小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4＝BaSO4↓+2KCl，从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是不符合除杂中的 原则（填“不增”或“不减”）。 [练习10] （2023秋•西湖区校级月考）某工业废渣主要成分是Fe2O3，还含有CaCO3和SiO2（SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸），实验室用此废渣制备的流程如图1。 已知：Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O。请根据流程图回答下列问题。 （1）操作①的目的是 。 （2）操作②所需要的玻璃仪器除了漏斗外还有 。 （3）经测定，滤渣中只含有CaSO4和SiO2。你认为实验室 （填“能”或“不能”）用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳。 （4）硫酸亚铁的溶解度曲线如图2。待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2﹣3次。用冰水洗涤的目的是：Ⅰ.除去晶体表面附着的杂质；Ⅱ. 。 [练习11] （2023秋•上城区校级期中）实验室中有一包由KCl、MgSO4和CaCl2组成的固体混合物，某校研究性学习小组的同学为了除去其中的MgSO4和CaCl2，得到纯净的KCl，设计如下实验方案： 请你回答下列问题： （1）X溶液与Ba（OH）2溶液反应属于 （基本反应类型）。 （2）Y溶液中溶质的化学式是 。 [练习12] 青海的茶卡盐湖含有大量天然食盐和纯碱，人们常利用夏天蒸发结晶的方式获取食盐，但因含有碳酸钠无法直接食用，小金利用提供的试剂设计如图所示的流程图来除去碳酸钠提纯食盐，设计相关评价量表。 流程图 提纯食盐的评价量表（部分） 评价指标 优秀 合格 待改进 试剂种类 能与碳酸钠反应，并生成氯化钠 能与碳酸钠反应，但不能生成氯化钠 不能与碳酸钠反应 试剂用量 过量试剂，也不会引入新杂质 适量的试剂才不会引入新杂质 \ （1）碳酸钠溶液的pH 7（填“＞”“＜”或“＝”）。 （2）已知氯化钠固体中混有10.6克碳酸钠，通过计算可知碳酸钠恰好完全反应时需要氯化钙为多少克？ （3）根据评价量表，为了使其都能达到优秀的指标。针对该方案，请你提出合理的改进意见 。 [练习13] 课堂上，学习小组在实验室对含有少量不溶性杂质的粗盐进行提纯。具体过程如下： （1）【溶解】称取一定量粗盐放入烧杯，加入足量的水并用玻璃棒搅拌。搅拌过程中，食盐的溶解度 。（选填“增大”、“不变”或“减小”） （2）【过滤】下列步骤中属于过滤操作的是 。 （3）【蒸发结晶】滤液蒸发过程中，最适合撤走酒精灯的时机是 。 A.底部无晶体析出 B.底部有少量晶体析出 C.晶体大量析出，表面湿润 D.晶体全部析出，表面干燥 [练习14] 为了除去NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质，某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba（OH）2溶液三种试剂，按一定的顺序进行如图所示的实验。 回答下列问题： （1）实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是 。 （2）滤液②中除Na+和Cl﹣外，还含有的离子是 （填离子符号）。 （3）提纯后精盐质量 样品中氯化钠的质量（填“＞”、“＜”或“＝”）。 [练习15] 从天然盐井中获取粗盐（含泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质）为了除去以上杂质得到精盐，小明设计如下实验。 【提示】杂质含量较少，不考虑微溶物形成沉淀。 （1）沉淀b是 。 （2）物质X是 （填化学式）。 （3）加入过量盐酸的目的是： 。如图是向滤液c中逐滴加入稀盐酸至过量，生成气体质量变化关系，其中正确的是 。 A.B. [练习16] 某科学拓展课堂的主题是：探究氯化钠样品中杂质的成分并测定样品中氯化钠的质量分数。已知所提供的氯化钠样品中，可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。甲同学的实验探究过程记录如下： 根据以上实验信息，甲同学得出了结论。 （1）步骤①加入适量NaOH，无明显现象，可排除杂质中 的存在。 （2）步骤③中先加入足量稀盐酸的目的是 。 （3）确定了氯化钠样品中杂质的成分后，乙同学对样品中氯化钠的质量分数进行测定。称取100g氯化钠样品于烧杯中，加足量的水充分溶解，再向其中加入氯化钡溶液至不再产生沉淀为止，沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，其质量为2.33g。求该样品中氯化钠的质量分数。（写出计算步骤，计算结果精确到0.1%） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 物质的分离与提纯 目 录 01 题型综述 02 解题攻略 提分秘籍 知识点一、混合物的分离 知识点二、除杂题 知识点三、除杂质思路分析方法 知识点四、粗盐提纯 典例剖析 题型1除杂试剂和方法选择型 题型2分离方法原理理解型 题型3氯化钠与粗盐提纯 题型4分离提纯计算型 03 中考练场 考查基础知识运用 要求学生熟练掌握常见物质的物理性质和化学性质，以及各种分离提纯方法的原理、适用范围和操作要点。如要知道蒸馏适用于分离沸点不同的液体混合物，过滤适用于分离不溶性固体和液体混合物等。考查学生对化学方程式的书写和理解能力，在涉及化学除杂的问题中，需要学生能正确写出除杂过程中发生的化学反应方程式，判断反应是否能达到除杂的目的。 强调综合分析能力 要求学生能够综合考虑多种因素选择合适的分离提纯方法，如在分离多种物质的混合物时，要考虑物质之间的相互影响，选择先除去哪种杂质，后除去哪种杂质，以及选择何种试剂和操作能达到最佳的分离效果。能对实验数据进行分析和处理，如在通过结晶法分离物质时，根据不同温度下物质的溶解度数据，选择合适的结晶方式和结晶温度，以提高产品的纯度和产率。 注意除杂原则：遵循 “不增、不减、易分离、易复原” 的原则。“不增” 是指在除杂过程中不引入新的杂质；“不减” 是指被提纯的物质不能减少；“易分离” 是指反应后生成的物质与被提纯的物质容易分离；“易复原” 是指如果被提纯的物质在除杂过程中发生了转化，要容易恢复到原来的状态。 巧用转化思维：可以将杂质转化为被提纯的物质，或者将杂质转化为沉淀、气体、水等易于分离的物质。如除去氯化钙溶液中的少量盐酸，可加入过量的碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，过量的碳酸钙过滤即可除去，达到了将杂质转化为被提纯物质和易于分离物质的目的。 除杂试剂加入顺序：当需要加入多种除杂试剂时，要注意试剂的加入顺序。一般来说，后加入的试剂要能除去前面加入的过量试剂。 操作顺序：例如，在既有过滤又有蒸发的实验中，要先过滤除去不溶性杂质，再进行蒸发操作。 善用图表信息：如果题目中给出了物质的溶解度曲线、成分含量图表等信息，要善于利用这些信息来选择合适的分离提纯方法和条件。比如，根据溶解度曲线可以判断在什么温度下采用何种结晶方法能更好地分离物质。 【提分秘籍】 知识点一、混合物的分离 （1）可溶性与难溶性物质的混合物——常用溶解、过滤、蒸发三步操作加以分离，分别得到纯净物。 如：粗盐的提纯；BaSO4和Na2SO4的混合物。 （2）两种物质均溶于水，但两种物质的溶解度一种随温度变化大，另一种变化不大时，可考虑——结晶法。即冷却热饱和溶液的方法加以分离。 如：NaCl和KNO3的混合物。 （3）两种物质均溶于水时，可考虑用化学方法分离。如BaCl2和NaCl的混合物。可将混合物先溶于水，加入适量Na2CO3溶液，得到BaCO3和NaCl溶液。BaCl2+ Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。将沉淀过滤出，洗净后在沉淀中加入适量盐酸溶液，又得到BaCl2溶液，CO2逸出。BaCO3+2HCl =BaCl2+H2O+CO2↑。最后分别将NaCl溶液和BaCl2溶液蒸发，分别得到纯净的NaCl固体和BaCl2固体。 知识点二、除杂题 解答除杂质一类的题目时，要注意三原则；三要领；五种常用的方法。 三原则：①不引入新杂质；②不减少被提纯物质的质量；③杂质便于分离。 三要领：①根据物理性质或化学性质的差异；②确定除杂质方法；③选择适宜试剂。 知识点三、除杂质思路分析方法 （1）沉淀法：加入一种试剂将被除去的杂质变为沉淀，再用过滤法除去。 （2）化气法：加热或加入一种试剂将杂质变为气体逸出。 （3）置换法：利用置换反应的原理将杂质除去。 （4）转纯法：将被除去的杂质变为提纯的物质。 （5）吸收法：常用于气体的提纯。 在掌握了以上除杂质的原则、要领、方法后，解答题目时要审清题目要求，分析理顺思路且与题目要求吻合，才能准确解题。 知识点四、粗盐提纯 1.通过海水提取的粗盐中含有 MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质。以下是一种制备精盐的实验方案(用于沉淀的试剂均过量)。请回答下列问题: (1)氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠溶液加入的顺序有哪些?原因是什么? 氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠溶液加入顺序有以下几种可行方案： 1、氯化钡→氢氧化钠→碳酸钠 2、氢氧化钠→氯化钡→碳酸钠 3、氯化钡→碳酸钠→氢氧化钠 原因是氯化钡用于除去Na2SO4，氢氧化钠用于除去MgCl2，碳酸钠用于除去CaCl2和过量的BaCl2。碳酸钠必须在氯化钡之后加入，以确保能除去过量的钡离子，而氢氧化钠的加入顺序相对灵活。 (2)碳酸钠溶液作用? 碳酸钠溶液：除去粗盐中的CaCl2以及加入的过量BaCl2，发生反应的化学方程式为CaCl+Na2CO3=CaCO3↓ +2NaCl、BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCl。 (3)氢氧化钠溶液作用? 氢氧化钠溶液：除去粗盐中的MgCl2，反应的化学方程式为MgCl2+2NaOH = Mg(OH)2↓+2NaCl。 (4)氯化钡溶液作用? 氯化钡溶液：除去粗盐中的Na2SO4，化学方程式为Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。 (5)盐酸的作用?盐酸过量对精盐精度是否有影响? 盐酸：除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，发生反应的化学方程式为HCl + NaOH=NaCl + H2O、2HCl +Na2CO3=2NaCl +H2O + CO2。盐酸过量在后续蒸发过程中，氯化氢会挥发掉，对精盐纯度没有影响。 (6)操作a的名称?操作a中玻璃仪器有哪些?玻璃棒作用? 操作 a 为过滤：用于分离沉淀和滤液。操作 a 中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出。 (7)操作b的名称?操作b玻璃棒作用? 操作 b 为蒸发：用于从滤液中得到精盐。玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅。 (8)沉淀所含物质有哪些? 沉淀所含物质：有BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3。 (9)滤液中溶质有哪些?如何检验?如何证明除氯化钠外的其它溶质? 滤液中溶质：有NaCl、NaOH、Na2CO3。 检验方法：取少量滤液于试管中，先加入足量稀硝酸，若产生气泡，证明有Na2CO3；再向反应后的溶液中加入酚酞试液，若溶液变红，证明有NaOH；最后加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，证明有NaCl。 证明除氯化钠外的其它溶质：加入足量氯化钙溶液，若产生白色沉淀，证明有Na2CO3，过滤后向滤液中滴加酚酞试液，若溶液变红，证明有NaOH。 (10)步骤⑥和⑦颠倒顺序，会造成什么实验后果? 步骤⑥和⑦颠倒顺序的后果：若先蒸发后加盐酸，过量的氢氧化钠和碳酸钠无法除去，会使制得的精盐中含有NaOH和Na2CO3杂质，导致精盐纯度降低。 (11)总共有多少个复分解反应?请写出化学方程式? 共 6 个复分解反应。 化学方程式分别为： Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓ +2NaCl MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2 ↓+2NaCl CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl HCl + NaOH=NaCl + H2O 2HCl + Na2CO3=2NaCl + H2O + CO2 【典例剖析】 题型1除杂试剂和方法选择型 [例题1] （2024•路桥区一模）除去下列物质中的少量杂质，所选用试剂和主要操作均正确的是（　　） 序号 物质 杂质 试剂 主要操作 A. KNO3溶液 K2SO4 适量BaCl2溶液 过滤 B. O2 H2O 浓硫酸 洗气 C. CuCl2溶液 FeCl2 过量铜粉 结晶 D. NaCl溶液 MgCl2 过量NaOH溶液 过滤 【解答】解：A、K2SO4能与适量BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾，能除去杂质但引入了新的杂质氯化钾，不符合除杂原则，故选项错误。 B、浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项正确。 C、过量铜粉不能与FeCl2溶液反应，不能除去杂质，不符合除杂原则，故选项错误。 D、MgCl2能与过量NaOH溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钠（过量的），不符合除杂原则，故选项错误。 故选：B。 [例题2] （2024•杭州二模）为除去下列物质中混有的少量杂质，所采用的相应除杂方案中正确的是（　　） 选项 物质 杂质 除杂质方案 ① NaCl固体 Na2CO3固体 加入足量的稀盐酸后蒸发 ② MgO Mg 加入足量稀盐酸 ③ HCl H2SO4 加入过量的氯化钡溶液，过滤 ④ CuCl2溶液 FeCl2溶液 加入足量的铁屑，充分反应后，过滤 【解答】解：A、Na2CO3固体能与足量的稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，盐酸具有挥发性，再蒸发除去盐酸，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项正确。 B、MgO和Mg均能与足量稀盐酸反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项错误。 C、H2SO4能与过量的氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，能除去杂质但引入了新的杂质氯化钡（过量的），不符合除杂原则，故选项错误。 D、足量的铁屑与CuCl2溶液反应生成氯化亚铁溶液和铜，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项错误。 故选：A。 [例题3] （2023•湖州模拟）下列主要成分中含有少量杂质，选用试剂进行检验杂质、除去杂质是化学实验中的常见实际问题，若一种试剂既能检验所含杂质、又能除去杂质，该试剂我们就能称为“高效试剂”，下列选项中不能称为“高效试剂”（所加试剂均适量且忽略分离步骤）的是（　　） 选项 主要成分 所含的杂质 “高效试剂” A HNO3 H2SO4 Ba（NO3）2 B BaCl2 HCl BaCO3 C CaCl2 HCl Ca（OH）2 D MgCl2 MgSO4 BaCl2 【解答】解：A、硫酸能与能与Ba（NO3）2反应生成硫酸钡沉淀和硝酸，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，且能检验硫酸的存在，能称为“高效试剂”，故选项错误。 B、HCl能与BaCO3反应生成氯化钡、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，且能检验盐酸的存在，能称为“高效试剂”，故选项错误。 C、HCl能与适量的Ca（OH）2反应生成氯化钙和水，反应无明显变化，不能检验盐酸的存在，不能称为“高效试剂”，故选项正确。 D、MgSO4能与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，且能检验硫酸镁的存在，能称为“高效试剂”，故选项错误。 故选：C。 [例题4] （2023•萧山区二模）下列表格中列出了除去物质中少量杂质的方法，其中正确的是（　　） 选项 物质 杂质 除杂方法 A CO2 CO 通过足量NaOH溶液并干燥 B N2 O2 通过炽热的木炭 C MnO2 KCl 加足量的水溶解，过滤后干燥 D NaOH Na2CO3 加入足量稀盐酸至不再产生气泡后，将溶液蒸发至干 【解答】解：A、足量NaOH溶液除去了二氧化碳，故选项错误； B、通过炽热的木炭，又加入了新的杂质二氧化碳，故选项错误； C、MnO2不溶于水，KCl溶于水，可以加水溶解、过滤后干燥得到二氧化锰，故选项正确； D、稀盐酸与氢氧化钠和碳酸钠都反应，故选项错误； 故选：C。 题型2分离方法原理理解型 [例题5] （2024•瓯海区一模）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小明建构了“物质除杂”的思维模型（如图）。 （1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去。该方法属于上述模型中的 （选填：“分离转移”、“反应转化”）。 （2）上述模型中“不增不减”是除杂的一般原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质质量。为除去氯化钠中的杂质氯化钙，小明采用反应转化的方法，加入适量碳酸钠，请判断小明选择的试剂是否合理并说明理由： 。 （3）不另外增加其他试剂，小明要判断氯化钙已经完全除去，请写出简要的操作：将反应后的溶液静置（或过滤），取上层清液少许放入试管， 。 【解答】解：（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去，没有发生化学反应，该方法属于上述模型中的分离转移。 （2）模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡，小明采用反应转化的方法，加入适量碳酸钠，碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则。 （3）不另外增加其他试剂，小明要判断氯化钙已经完全除去，将反应后的溶液静置（或过滤），取上层清液少许放入试管，滴加几滴碳酸钠溶液，无明显现象，说明氯化钙已经完全除去。 [例题6] （2024•鹿城区校级二模）某盐湖的水中含有NaCl、Na2SO4和少量MgCl2、CaCl2。兴趣小组为了获取其中的NaCl和Na2SO4，进行下列实验，请回答相关问题。 【实验一】利用酸、碱、盐的化学性质除去MgCl2和CaCl2 （1）步骤Ⅰ中加入过量氢氧化钠溶液的目的是 。 （2）操作Ⅰ的名称为 。 【实验二】分离溶液A中的NaCl和Na2SO4。 （3）检验晶体成分 操作步骤和实验现象 实验结论 晶体为Na2SO4 （4）完成后续操作，先将滤液b降温至0℃，过滤得到较多较纯的硫酸钠晶体，再将所得滤液蒸发结晶，趁热过滤得到较多较纯的氯化钠晶体。由此推测这一过程NaCl和Na2SO4两种物质的溶解度随温度的变化规律是 。 【解答】解：（1）氯化镁与氢氧化钠反应得到氢氧化镁沉淀和氯化钠溶液，步骤Ⅰ中加入过量氢氧化钠溶液的目的是除去杂质镁离子； （2）把固体和液体分开的操作为过滤，操作Ⅰ的名称为过滤； （3）蒸发后有硫酸钠晶体析出，说明滤液b为硫酸钠的饱和溶液，加入过量的硝酸钡溶液，有白色沉淀产生，过滤，向滤液中加入含有硝酸的硝酸银溶液后，无有白色沉淀产生，说明晶体为硫酸钠； （4）完成后续操作，先将滤液b降温至0℃，过滤得到较多较纯的硫酸钠晶体，再将所得滤液蒸发结晶，趁热过滤得到较多较纯的氯化钠晶体。由此推测这一过程NaCl和Na2SO4两种物质的溶解度随温度的变化规律是硫酸钠的溶解度受温度影响大，氯化钠溶解度受温度影响小。 [例题7] （2023•吴兴区校级一模）从氯碱工业产生的盐泥中回收BaSO4，其主要工艺流程如图。 已知：①盐泥的主要成分为BaSO4、NaCl、Mg（OH）2 和CaCO3 ②BaSO4难溶于水，不与盐酸反应 （1）除去NaCl，利用的性质是 。 （2）过滤器中分离出来的固体是 。 （3）酸溶槽中产生的气体恰好被澄清石灰水完全吸收生成了30g沉淀，求有多少克盐酸溶液与盐泥中碳酸钙反应。 【解答】解：（1）氯化钠易溶于水，BaSO4、Mg（OH）2和CaCO3均难溶于水，故除去NaCl，利用的性质是NaCl易溶于水。 （2）盐泥的主要成分为BaSO4、NaCl、Mg（OH）2 和CaCO3，氯化钠易溶于水，氢氧化镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和水，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，硫酸钡难溶于盐酸，则过滤器中分离出来的固体是BaSO4。 （3）设参加反应的稀盐酸的质量为x。 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O， 则CaCO3～2HCl 100 73 30g 30%x x＝73g 答：有73g盐酸溶液与盐泥中碳酸钙反应。 题型3氯化钠与粗盐提纯 [例题8] （2024•温州三模）粗盐中常含有（CaCl2、Na2SO4及泥沙等杂质），某兴趣小组经讨论后按以下流程进行提纯。下列说法错误的是（　　） A．整个流程中共使用玻璃棒3次 B．操作b是为了除去NaCl溶液中的水及过量的盐酸 C．沉淀中含CaCO3、BaSO4及泥沙 D．A试剂为Na2CO3，B试剂为BaCl2 【解答】解：A.整个流程中，溶解过程、操作a、b（为过滤）均使用了玻璃棒，故正确； B.盐酸易挥发，操作b为蒸发操作，这是为了除去NaCl溶液中的水及过量的盐酸，故正确； C.结合分析可知，沉淀中含CaCO3、BaSO4、BaCO3和泥沙，故错误； D.结合分析可知，A 试剂为BaCl2，B试剂为Na2CO3，如果顺序颠倒，不能除去钡离子，故错误； 故选：CD。 [例题9] （2023•宁波模拟）“粗盐提纯”的实验内容和步骤如图，下列说法错误的是（　　） A．本实验需查阅资料，了解食盐在加热至高温时的溶解度 B．操作Ⅲ中，若未能充分溶解，则实验的产率将偏低 C．操作Ⅳ中，得到的滤渣是粗盐中的难溶性杂质 D．操作Ⅴ中，需加热至液体中有大量固体出现为止 【解答】解：A、本实验采用的蒸发结晶的方法，无需查阅资料，了解食盐在加热至高温时的溶解度；需了解食盐在室温时的溶解度，可控制量取水的量，故选项说法错误。 B、操作Ⅲ中，若未能充分溶解，会导致蒸发得到的精盐质量偏小，导致产率偏低，故选项说法正确。 C、操作Ⅳ中，进行过滤后，得到的滤渣是粗盐中的难溶性杂质，故选项说法正确。 D、操作Ⅴ中，需加热至液体中有大量固体出现为止，应停止加热，利用余热将剩余液体蒸干，故选项说法正确。 故选：A。 [例题10] （2024•舟山模拟）在新冠肺炎防疫中，84消毒液是常用的消毒剂，其消毒的有效成分是次氯酸钠（化学式是NaClO）。次氯酸钠工业生产原料来源是粗盐，粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙和泥沙等杂质，流程如图： （1）标出次氯酸钠中氯元素的化合价： 。 （2）气体C为氢气，请写出反应Ⅳ中发生的化学反应方程式： 。 （3）流程Ⅱ中加入的过量碳酸钠溶液，可以除去的离子有 。 【解答】解：（1）次氯酸钠中钠元素化合价是+1，氧元素化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，氯元素的化合价是+1，可以表示为：NaO； （2）气体C为氢气，反应Ⅳ中，通电时，氯化钠溶液反应生成氢氧化钠、氯气和氢气，反应的化学方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑； （3）流程Ⅱ中加入的过量碳酸钠溶液，不仅除去了粗盐中含有的氯化钙杂质，还除去了过量的氢氧化钙、氢氧化钡和氯化镁反应生成的氯化钡，所以除去的离子是：钡离子、钙离子。 题型4分离提纯计算型 [例题11] （2023秋•温州期中）某KCl固体样品中含有少量CaCl2杂质，现按如下流程提纯氯化钾。（氯化钾溶解度受温度影响较小） （1）沉淀A是 。 （2）用150千克溶质质量分数为36%的浓盐酸配制7.2%的稀盐酸，需要加水 千克。 （3）若KCl固体样品中还含有少量杂质K2SO4，请写出检验含有K2SO4的方法 。（请写出具体操作、现象和结论） 【解答】解：（1）某KCl固体样品中含有少量CaCl2杂质，加足量水溶解，得到溶液A中含有氯化钾和氯化钙，加入过量碳酸钾溶液，碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾，经过操作1过滤，得到沉淀A为碳酸钙； （2）设要加水的质量为x，根据溶液稀释前后溶质的质量不变，则150kg×36%＝（150kg+x）×7.2%，x＝600kg。 （3）检验硫酸钾是否存在，可用硝酸酸化的硝酸钡溶液，取少量样品溶于水，加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液，若产生白色沉淀，说明含有硫酸钾。 [例题12] （2023•丽水）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型（如图）。 （1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去，该方法属于上述模型中的 （填“分离转移”或”反应转化”）； （2）根据“性质差异”，铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去，原因是 能与稀盐酸反应； （3）上述模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡，小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4＝BaSO4↓+2KCl。从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是不符合除杂中的 原则（填“不增”或“不减”）。 （4）将氯化钠中的杂质BaCl2除去，实质上是除去钡离子。2.08克BaCl2中钡元素的质量为 克。 【解答】解：（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去，没有发生化学反应，该方法属于上述模型中的分离转移。 （2）氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水，铜不能，再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则。 （3）模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡，小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4＝BaSO4↓+2KCl。从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是生成了新的杂质氯化钾，不符合除杂中的不增原则。 （4）2.08克BaCl2中钡元素的质量为2.08g100%＝1.37g。 [例题13] （2021秋•海曙区期中）某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如图的实验方案： 试回答： （1）步骤①中锌粉必须过量的原因是 。 （2）写出步骤①中任一反应的化学方程式 。 （3）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是 。 （4）若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量 （填“＞”、“＜”或“＝”）原废液中硫酸锌的质量。要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量 的质量。 【解答】解：（1）因为只有加入过量的锌才会把溶液中的铁与铜置换的更彻底一些。 故答案为：将废液中的Cu2+和Fe2+全部置换出来 （2）在此过程中发生了锌与硫酸铜和铁与硫酸铜的反应。 故答案为：Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu（或Zn+FeSO4＝Fe+ZnSO4） （3）步骤④中的酸是否足量主要看固体D中是否含有未反应的锌，有则酸不足量，没有则酸足量。 故答案为：取步骤④的滤渣于试管中，加入少量稀硫酸，若有气泡产生，则酸不足量（或若无气泡产生，则酸已足量） （4）因为反应过程中由于锌的加入而使其得到的硫酸锌质量变大了，由过程知铜的来源只有硫酸铜，则求硫酸铜的质量可利用得到铜的质量。 故答案为：＞；固体D（或铜） [练习1] （2024秋•江北区校级期末）除去下列物质中混有的少量杂质，所用除杂试剂及操作方法均正确的是（　　） 选项 物质 杂质 除杂试剂及操作方法 A CO2 CO 在空气中点燃 B CaCl2 CaCO3 加入足量的水溶解，过滤、洗涤、干燥 C NaCl NaNO3 加入适量的硝酸银溶液至不再产生沉淀 D Cu Fe 加入过量的CuCl2溶液，过滤、洗涤、干燥 【解答】解：A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够用点燃的方法，这是因为当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，故选项错误。 B、CaCl2易溶于水，碳酸钙难溶于水，可加入足量的水溶解，过滤、蒸发结晶的方法分离出氯化钙，故选项错误。 C、NaCl能与适量的硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项错误。 D、Fe能与过量的CuCl2溶液反应生成氯化亚铁溶液和铜，再过滤、洗涤、干燥，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项正确。 故选：D。 [练习2] （2024秋•上城区校级月考）为除去下列物质中的杂质，下列操作方法中，正确的是（　　） 选项 物质 杂质 操作 A CO CO2 通过灼热的氧化铜 B HCl H2SO4 加入适量的Ba（NO3）2溶液，充分反应后过滤 C NaOH溶液 Ca（OH）2 通入过量的CO2气体，充分反应后过滤 D FeCl2溶液 CuCl2溶液 加入过量的Fe粉，充分反应后过滤 【解答】解：A、高温条件下一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，除去了原物质一氧化碳，故选项不正确。 B、稀硫酸和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸，除去硫酸带入硝酸，故选项不正确。 C、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，除去了原物质氢氧化钠，故选项不正确。 D、铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，过滤得到氯化亚铁溶液，故选项正确。 故选：D。 [练习3] （2023秋•义乌市月考）用“海水晒盐”的方法得到的粗盐中，往往含有多种可溶性杂质（Na2SO4、MgCl2、CaCl2等）和难溶性杂质（泥沙等），需进行分离和提纯后才能用于人们的日常生活。以下是粗盐提纯的流程图，有关说法正确的是（　　） A．①通过溶解、过滤操作，除去粗盐中可溶性杂质 B．只调换②与③的顺序，也能达到实验目的 C．⑤加入适量稀盐酸的目的是除去过量的Na2CO3和NaOH D．若称得精盐的质量是8.5g，则该粗盐样品中氯化钠的纯度是85% 【解答】解：A、通过溶解、过滤操作，除去粗盐中不溶性杂质，故A错误； B、碳酸钠的作用是除去氯化钙和过量的氯化钡，所以调换②与③的顺序，不能达到实验目的，故B错误； C、盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，所以加入适量稀盐酸的目的是除去过量的Na2CO3和NaOH，故C正确； D、每一步的除杂过程中都会生成氯化钠，最终得到氯化钠的质量大于粗盐样品中氯化钠的质量，不能计算粗盐中氯化钠的纯度，故D错误。 故选：C。 [练习4] 为了除去溶液中的少量杂质，下列实验中所选试剂正确的是（　　） 选项 溶液 杂质 试剂 A NaOH Na2SO4 适量BaCl2溶液 B CuSO4 H2SO4 足量CuO粉末 C Fe2（SO4）3 CuSO4 适量NaOH溶液 D 稀HCl CaCl2 足量CaCO3固体 【解答】解：A、Na2SO4能与适量BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。 B、H2SO4能与足量CuO粉末反应生成硫酸铜和水，再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。 C、CuSO4和Fe2（SO4）3均能与适量NaOH溶液反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。 D、稀HCl能与足量CaCO3固体反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。 故选：B。 [练习5] （2024秋•西湖区校级月考）下列除去杂质的实验设计，可行的是（　　） 选项 物质 杂质 操作 A CaO CaCO3 加入过量的水，过滤 B 盐酸 硫酸 加入过量的BaCl2溶液，过滤 C NaNO3溶液 NaCl溶液 加入过量的AgNO3溶液，过滤 D CaCl2溶液 稀盐酸 加入过量的CaCO3粉末，过滤 【解答】解：A、CaO能与水反应生成氢氧化钙，碳酸钙难溶于水，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。 B、硫酸能与过量的BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，能除去杂质但引入了新的杂质氯化钡（过量的），不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。 C、NaCl溶液与过量的AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，能除去杂质但引入了新的杂质硝酸银（过量的），不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。 D、稀盐酸能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，再过滤除去过量的碳酸钙，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。 故选：D。 [练习6] （2024•浙江模拟）要除去下列四种物质中的少量杂质（括号内物质为杂质），下列组别正确的是（　　） 组别 物质 可使用的试剂和操作方法 A CaO（CaCO3） 加适量水，搅拌，过滤，蒸发结晶 B 碳粉（CuO） 加适量盐酸，搅拌，过滤，蒸发结晶 C CaCO3（Na2SO4） 加适量水，搅拌，过滤，洗涤，干燥 D KCl（K2CO3） 加适量盐酸，搅拌，过滤，洗涤，干燥 【解答】解：A、CaO能与水反应生成氢氧化钙，碳酸钙难溶于水，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项错误。 B、CuO能与适量盐酸反应生成氯化铜和水，碳粉不与盐酸反应，搅拌、过滤、洗涤、干燥即可，无需进行蒸发结晶，不符合除杂原则，故选项错误。 C、Na2SO4易溶于水，CaCO3难溶于水，加适量水，搅拌，过滤，洗涤，干燥，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项正确。 D、K2CO3能与适量盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳，搅拌，至恰好完全反应即可，无需进行过滤、洗涤、干燥，不符合除杂原则，故选项错误。 故选：C。 [练习7] （2024•浙江模拟）下列除去杂质的方法中，错误的是（　　） 物质 杂质 试剂及方法 A CaCl2溶液 HCl 过量CaCO3，过滤 B NaOH溶液 Ca（OH）2 过量Na2CO3溶液、过滤 C FeCl2溶液 CuCl2 过量铁粉、过滤 D 铜粉 铁粉 过量稀HCl、过滤 【解答】解：A、HCl能与过量CaCO3反应生成氯化钙、水和二氧化碳，再过滤除去过量的碳酸钙，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。 B、Ca（OH）2 能与过量Na2CO3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钠，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。 C、铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，过滤得到氯化亚铁溶液，故选项所采取的方法正确。 D、稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，故选项所采取的方法正确。 故选：B。 [练习8] 实验室中有一包由KCl、MgSO4和CaCl2组成的固体混合物，某校研究性学习小组的同学为了除去其中的MgSO4和CaCl2，得到纯净的KCl，设计如下实验方案。 请你回答下列问题： （1）X溶液与Ba（OH）2溶液反应的化学方程式是 。 （2）Y溶液中溶质的化学式是 。 （3）原固体样品中KCl质量为m1，最后得到KCl的固体质量为m2，则m1 m2。（填“＞”、“＜”或“＝”） 【解答】解：（1）硫酸镁和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀，反应的化学方程式为Ba（OH）2+MgSO4＝Mg（OH）2↓+BaSO4↓。 （2）滤液Ⅰ中含有氯化钾、氯化钙、过量的氢氧化钡溶液，Y溶液应是碳酸钾溶液，碳酸钾能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾，能与氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，Y溶液中溶质的化学式是K2CO3。 （3）原固体样品中KCl质量为m1，最后得到KCl的固体质量为m2，反应过程中有碳酸钾能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾，碳酸钾和盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳，氢氧化钾和盐酸反应生成氯化钾和水，由于反应过程中有氯化钾生成，则m1＜m2。 [练习9] （2023秋•上虞区月考）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型（如图）。 （1）铜粉中混有少量铁粉，用磁铁吸引除去，该方法属于上述模型中的 （填“分离转移”或”反应转化”）； （2）根据“性质差异”，铜粉中混有少量氧化铜用足量稀盐酸除去，原因是 能与稀盐酸反应； （3）上述模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡，小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4＝BaSO4↓+2KCl，从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是不符合除杂中的 原则（填“不增”或“不减”）。 【解答】解：（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去，没有发生化学反应，该方法属于上述模型中的分离转移。 （2）氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水，铜不能，再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则。 （3）模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡，小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4＝BaSO4↓+2KCl。从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是生成了新的杂质氯化钾，不符合除杂中的不增原则。 [练习10] （2023秋•西湖区校级月考）某工业废渣主要成分是Fe2O3，还含有CaCO3和SiO2（SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸），实验室用此废渣制备的流程如图1。 已知：Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O。请根据流程图回答下列问题。 （1）操作①的目的是 。 （2）操作②所需要的玻璃仪器除了漏斗外还有 。 （3）经测定，滤渣中只含有CaSO4和SiO2。你认为实验室 （填“能”或“不能”）用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳。 （4）硫酸亚铁的溶解度曲线如图2。待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2﹣3次。用冰水洗涤的目的是：Ⅰ.除去晶体表面附着的杂质；Ⅱ. 。 【解答】解：（1）操作①的目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分。 故答案为：增大反应物接触面积，使反应更快、更充分。 （2）操作②的名称是过滤，所需要的玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒和漏斗。 故答案为：烧杯、玻璃棒。 （3）经测定，滤渣中只含有CaSO4和SiO2，说明碳酸钙能和稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，因此实验室可以用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳，可以选用分液漏斗或注射器控制反应速率。 故答案为：能。 （4）用冰水洗涤的目的是：Ⅰ.除去晶体表面附着的杂质；Ⅱ.防止过多的硫酸亚铁溶于水。 故答案为：防止过多的硫酸亚铁溶于水。 [练习11] （2023秋•上城区校级期中）实验室中有一包由KCl、MgSO4和CaCl2组成的固体混合物，某校研究性学习小组的同学为了除去其中的MgSO4和CaCl2，得到纯净的KCl，设计如下实验方案： 请你回答下列问题： （1）X溶液与Ba（OH）2溶液反应属于 （基本反应类型）。 （2）Y溶液中溶质的化学式是 。 【解答】解：（1）镁离子用氢氧根离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，氢氧化钡能与硫酸镁溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀，能除去硫酸镁；钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入过量的碳酸钾溶液转化为沉淀。X溶液和Ba（OH）2溶液反应，即硫酸镁和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀，该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应。 （2）滤液Ⅰ中含有氯化钾、氯化钙、过量的氢氧化钡溶液，Y溶液是碳酸钾溶液，碳酸钾能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾，能与氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾，Y溶液中溶质的化学式是K2CO3。 [练习12] 青海的茶卡盐湖含有大量天然食盐和纯碱，人们常利用夏天蒸发结晶的方式获取食盐，但因含有碳酸钠无法直接食用，小金利用提供的试剂设计如图所示的流程图来除去碳酸钠提纯食盐，设计相关评价量表。 流程图 提纯食盐的评价量表（部分） 评价指标 优秀 合格 待改进 试剂种类 能与碳酸钠反应，并生成氯化钠 能与碳酸钠反应，但不能生成氯化钠 不能与碳酸钠反应 试剂用量 过量试剂，也不会引入新杂质 适量的试剂才不会引入新杂质 \ （1）碳酸钠溶液的pH 7（填“＞”“＜”或“＝”）。 （2）已知氯化钠固体中混有10.6克碳酸钠，通过计算可知碳酸钠恰好完全反应时需要氯化钙为多少克？ （3）根据评价量表，为了使其都能达到优秀的指标。针对该方案，请你提出合理的改进意见 。 【解答】解：（1）碳酸钠在溶液中显碱性，溶液的pH＞7； （2）设碳酸钠恰好完全反应时需要氯化钙质量是x。 Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl 106 111 10.6g x x＝11.1g 答：需要氯化钙质量是11.1g； （3）根据评价量表，为使该方案的两个指标都能达到优秀，改进方法：把过量的氯化钙改为过量的稀盐酸，是因为稀盐酸能和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，蒸发过程中氯化氢挥发出去。 [练习13] 课堂上，学习小组在实验室对含有少量不溶性杂质的粗盐进行提纯。具体过程如下： （1）【溶解】称取一定量粗盐放入烧杯，加入足量的水并用玻璃棒搅拌。搅拌过程中，食盐的溶解度 。（选填“增大”、“不变”或“减小”） （2）【过滤】下列步骤中属于过滤操作的是 。 （3）【蒸发结晶】滤液蒸发过程中，最适合撤走酒精灯的时机是 。 A.底部无晶体析出 B.底部有少量晶体析出 C.晶体大量析出，表面湿润 D.晶体全部析出，表面干燥 【解答】解：（1）搅拌过程中，温度不变，食盐的溶解度不变。 （2）步骤中属于过滤操作的是乙，甲、丙操作分别是蒸发、溶解。 （3）蒸发时，当蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热，即晶体大量析出，表面湿润，利用余热将剩余水分蒸干。 [练习14] 为了除去NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质，某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba（OH）2溶液三种试剂，按一定的顺序进行如图所示的实验。 回答下列问题： （1）实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是 。 （2）滤液②中除Na+和Cl﹣外，还含有的离子是 （填离子符号）。 （3）提纯后精盐质量 样品中氯化钠的质量（填“＞”、“＜”或“＝”）。 【解答】解：（1）镁离子用氢氧根离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，钙离子用碳酸根离子沉淀，过滤要放在所有的沉淀操作之后，加碳酸钠要放在加Ba（OH）2溶液之后，可以将过量的钡离子沉淀，最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子，则实验Ⅰ中加入试剂A是氢氧化钡溶液，氢氧化钡能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，除去的杂质是氯化镁、硫酸钠； （2）滤液②中含有氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠，除Na+和Cl﹣外，还含有的离子是OH﹣、C； （3）提纯后的精盐质量＞样品中氯化钠的质量，是因为过程中反应生成了部分氯化钠。 [练习15] 从天然盐井中获取粗盐（含泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质）为了除去以上杂质得到精盐，小明设计如下实验。 【提示】杂质含量较少，不考虑微溶物形成沉淀。 （1）沉淀b是 。 （2）物质X是 （填化学式）。 （3）加入过量盐酸的目的是： 。如图是向滤液c中逐滴加入稀盐酸至过量，生成气体质量变化关系，其中正确的是 。 A.B. 【解答】解：（1）粗盐中含有泥沙、氯化钙、氯化镁、硫酸钠等杂质，加足量水溶解，过滤，除去泥沙，滴加过量的氢氧化钡溶液，氢氧化钡和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钡，氢氧化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和氢氧化钠，故沉淀b为Mg（OH）2和BaSO4。 （2）滤液 b中含氯化钙、反应生成的氯化钡、过量的氢氧化钡等杂质，要想除去这些杂质，可加入过量的碳酸钠溶液；物质X是Na2CO3； （3）滤液c中含有碳酸钠和氯化钠、氢氧化钠，加入过量盐酸的目的是除去溶液中多余的碳酸钠和氢氧化钠；如图是向滤液c中逐滴加入稀盐酸至过量，盐酸先与氢氧化钠反应得到氯化钠和水，没有气体产生，然后碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠和二氧化碳、水，此过程有气体产生，因此生成气体质量变化关系正确的是A。 [练习16] 某科学拓展课堂的主题是：探究氯化钠样品中杂质的成分并测定样品中氯化钠的质量分数。已知所提供的氯化钠样品中，可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。甲同学的实验探究过程记录如下： 根据以上实验信息，甲同学得出了结论。 （1）步骤①加入适量NaOH，无明显现象，可排除杂质中 的存在。 （2）步骤③中先加入足量稀盐酸的目的是 。 （3）确定了氯化钠样品中杂质的成分后，乙同学对样品中氯化钠的质量分数进行测定。称取100g氯化钠样品于烧杯中，加足量的水充分溶解，再向其中加入氯化钡溶液至不再产生沉淀为止，沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，其质量为2.33g。求该样品中氯化钠的质量分数。（写出计算步骤，计算结果精确到0.1%） 【解答】解：（1）氢氧化钠和氯化镁反应生成氯化钠和氢氧化镁白色沉淀，故步骤①中加入适量NaOH溶液无明显现象，因此判断杂质中不含有氯化镁；故答案为：氯化镁； （2）乙同学认为步骤③中需要加入足量稀盐酸原因是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，加入稀盐酸是为了排除碳酸钠的干扰；故答案为：排除碳酸钠的干扰； （3）从实验的流程可以看出，步骤①中加入适量NaOH溶液无明显现象，说明无氯化镁；步骤②中加入适量碳酸钠溶液无明显现象，说明无氯化钙，步骤③中加入足量盐酸再加入氯化钡生成白色沉淀，说明含有硫酸钠，白色沉淀为硫酸钡，质量为2.33g； 设样品中硫酸钠的质量为x， Na2SO4+BaCl2＝2NaCl+BaSO4↓ 142 233 x 2.33 g x＝1.42g 该样品中氯化钠的质量分数是100%≈98.6% 答：样品中氯化钠的质量分数98.6%。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$