专题特训(四) 物质的检验与鉴别 除杂与分离-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级下册化学(科粤版2024)

8. (1) 硝酸钾(或 KNO3) 三种化肥均易溶于水 (2) BaCl2+K2SO4􀪅􀪅2KCl+BaSO4↓(合理答案均可) 93∶79 [解析] (1) KNO3中含氮、钾两种营养元素,属于 复合肥;K2SO4中含有钾元素,属于钾肥;NH4Cl中含有氮 元素,属于氮肥。三种化肥包装袋上均写着防雨、防潮,原 因是三种化肥均易溶于水。(2) 区分KNO3 和 K2SO4 两 种化肥,可使用含有钡离子的溶液,如氯化钡溶液、硝酸钡 溶液或氢氧化钡溶液等,它们与硝酸钾均不反应,但均能 与硫酸钾反应生成硫酸钡白色沉淀。由溶解度曲线可知, 20℃时,氯化铵的溶解度为37.2g,硝酸钾的溶解度为 31.6g,配制时,假设小明用100g的水配制成恰好饱和的 两种化肥溶液,则两种溶液中NH4Cl与KNO3 的质量比 为37.2g∶31.6g=372∶316=93∶79。 9. (1) 大于 (2) CuCl2 (3) NaOH+NH4Cl △ 􀪅􀪅 NaCl+ NH3 ↑ + H2O (4) NaNO3、KNO3 (5) NH4NO3 氯化铵也能和氢氧化钠反应放出氨气,所 以不能确定硝酸铵是否存在 [解析] (1) 气体C能使无 色酚酞溶液变红,说明气体C溶于水显碱性,即气体C的 水溶液pH大于7。(2) 样品加水溶解后形成无色溶液A, 因氯化铜溶于水会形成蓝色溶液,故样品中一定不含 CuCl2。(3) 由流程图可知,样品溶于水后加氢氧化钠溶 液,加热,生成溶液B和气体C,气体C溶于水显碱性,可知 气体C是氨气,样品中一定有铵根离子;溶液B中加入适 量硝酸和硝酸银溶液,生成无色气体D和白色沉淀F,气体 D为二氧化碳,沉淀F为氯化银,说明溶液B中一定存在 碳酸根离子和氯离子,故样品中一定存在氯化铵和碳酸 钠,可能存在硝酸铵。过程②中一定发生的反应是氢氧化 钠和氯化铵在加热条件下反应生成氨气、氯化钠和水,化 学方程式为NaOH+NH4Cl △ 􀪅􀪅NaCl+NH3↑+H2O。 (4) 硝酸钾样品中一定含有KNO3;过程②中氢氧化钠和 氯化铵在加热条件下反应生成氯化钠、水和氨气;过程③ 中氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,硝酸和 碳酸钠反应生成水、二氧化碳和硝酸钠,故无色溶液E中 一定存在的溶质是硝酸钾和硝酸钠。(5) 该样品中不能确 定的物质是NH4NO3,理由是氯化铵也能和氢氧化钠反应 放出氨气,所以不能确定硝酸铵是否存在。 专题特训（四） 　 物质的检验与鉴别 除杂与分离 1. C [解析] 碳酸钾和稀盐酸反应产生二氧化碳气体,氢 氧化钾和稀盐酸反应无明显现象,可以鉴别,A能达到实 验目的;加入少量二氧化锰,有气泡产生的是5%的过氧化 氢溶液,无明显变化的是水,可以鉴别,B能达到实验目的; 硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,碳酸钠和氯化 钡反应生成碳酸钡白色沉淀,现象相同,不能鉴别,C不能 达到实验目的;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氮气则 不能,可以鉴别,D能达到实验目的。 2. D [解析] 氯化钠溶于水,溶液温度几乎不变;氢氧化 钠溶于水放热,溶液温度升高;硝酸铵溶于水吸热,溶液温 度降低,A可以鉴别。稀硫酸与K2CO3溶液反应生成二氧 化碳气体,与Na2SO4溶液不反应,与BaCl2 溶液反应生成 硫酸钡白色沉淀,B可以鉴别。稀盐酸与铁粉反应生成氢 气,与木炭粉不反应,与氧化铜粉末反应生成氯化铜和水, 会观察到黑色粉末溶解,溶液变蓝,C可以鉴别。NaOH、 NaCl、Na2SO4使酚酞溶液分别显示红色、无色、无色,D不 能鉴别。 物质鉴别的常用方法 鉴别几种试剂常常有多种不同的方法,需要注意题 目的限制条件,有时不限试剂,有时限定一种试剂,有时 不允许另外用试剂。限定为不用其他试剂时,思维方法 有两种:一种是利用物质的物理特性,如特殊颜色,首先 鉴别出一种物质,然后鉴别其他物质;另一种是利用物 质的化学性质,通过相互反应的现象特征进行鉴别。 3. D [解析] 由③可知,丙含有Cl-;由②可知,乙、丁溶 液中含有H+、CO2-3 的一种,又因为H+和OH-结合生成 水,不能共存,且碳酸钡和碳酸镁为沉淀,所以乙、丁溶液为 Na2CO3、H2SO4 溶液中的一种,即丁可能是 Na2CO3 溶 液,也可能是H2SO4溶液;结合①②③可知,甲溶液中含有 OH-,因为氢氧化镁为沉淀,所以甲溶液为Ba(OH)2 溶 液,丙为MgCl2溶液,故A、B、C 正确,D错误。 4. C [解析] 氯化铁溶液显黄色,能和氯化铁溶液反应产 生红褐色沉淀的是NaOH,但NaCl和KCl无法鉴别,A不 符合题意;硫酸铜溶液显蓝色,能和硫酸铜溶液反应产生 蓝色絮状沉淀和白色沉淀的是氢氧化钡溶液,但 HCl和 HNO3无法鉴别,B不符合题意;四种溶液两两混合,产生 两次沉淀的是BaCl2,产生一次沉淀的是Na2SO4,产生一 次沉淀和一次气体的是 Na2CO3,产生一次气体的是 HNO3,C符合题意;四种溶液两两混合,产生两次沉淀的 是K2CO3,不产生沉淀的是NaCl,但CaCl2和Ca(OH)2无 法区分,D不符合题意。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 83 5. (1) 蓝 (2) Na2CO3+2HCl􀪅􀪅2NaCl+H2O+ CO2↑ (3) 和一种溶液混合后产生白色沉淀,和另一种 溶液混合后无明显现象 (4) NaCl和BaCl2(或氯化钠和氯 化钡) [解析] (1) 硫酸铜溶液显蓝色,其他溶液为无色, 故只需观察,就能将CuSO4溶液鉴别出来。(2) 碳酸钠溶 液与稀盐酸反应的化学方程式为 Na2CO3+2HCl􀪅􀪅 2NaCl+H2O+CO2↑。(3) 将剩余的3种溶液随意编号 为A、B、C后取样两两混合,鉴别出Ba(OH)2 溶液所依据 的现象是和一种溶液混合后产生白色沉淀,和另一种溶液 混合后无明显现象。(4) 氢氧化钡溶液、碳酸钠溶液、稀盐 酸两两混合,氢氧化钡与氯化氢反应:Ba(OH)2+2HCl 􀪅􀪅BaCl2+2H2O,氢氧化钡与碳酸钠反应:Ba(OH)2+ Na2CO3􀪅􀪅BaCO3↓+2NaOH,碳酸钠和氯化氢反应: Na2CO3+2HCl􀪅􀪅2NaCl+CO2↑+H2O,将两两混合后 的所有物质倒入同一只烧杯中,产生大量气泡,最终只得 到无色溶液,说明碳酸钡与氯化氢反应生成了氯化钡、二 氧化碳和水,且此时氢氧化钠已被氯化氢完全反应生成了 氯化钠和水,氯化氢可能恰好完全反应,也可能有剩余,溶 液中溶质一定有氢氧化钡、碳酸钡与氯化氢反应生成的氯 化钡以及碳酸钠、氢氧化钠和氯化氢反应生成的氯化钠。 6. A [解析] A项,铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢 气,碳与稀盐酸不反应,经过滤、洗涤、干燥,能除去杂质且 没有引入新的杂质,符合除杂原则;B项,氧化钙能与水反 应生成氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,会把原物质除去,不符 合除杂原则;C项,硫酸钠能与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡 沉淀和硝酸钠,能除去杂质但引入了新的杂质硝酸钠,不 符合除杂原则;D项,应将气体依次通入足量的氢氧化钠溶 液和浓硫酸中,顺序反了,不符合除杂原则。 7. C [解析] 氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生 成氧化铜,而氮气不与铜反应,反而会把原物质除去,不符 合除杂原则,A错误。KCl易溶于水,MnO2 难溶于水,应 采取加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法进行除杂,B错误。 CO能与足量的氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化 碳,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,C正 确。稀硫酸能与适量的Ba(NO3)2溶液反应生成硫酸钡沉 淀和硝酸,能除去杂质,但引入了新的杂质硝酸,不符合除 杂原则,D错误。 8. D [解析] 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(将食盐从溶液中分离出来)得到精盐的过程,A 能达到实验目的。KNO3 和NaCl的溶解度受温度的影响 不同,硝酸钾的溶解度受温度变化的影响较大,而氯化钠 的溶解度受温度变化的影响较小,可采用蒸发结晶的方法 提纯NaCl,B能达到实验目的。CO2 气体能与氢氧化钠溶 液反应生成碳酸钠和水,氮气不与氢氧化钠溶液反应,再 用浓硫酸干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除 杂原则,C能达到实验目的。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,D不能达到实验目的。 9. A [解析] 氯化氢溶于水形成盐酸,能使石蕊变红,二 氧化碳和水反应生成碳酸,能使石蕊变红,不能确定是否 含有氯化氢,A错误;氯化钾和二氧化锰混合加热无明显 现象,氯酸钾和二氧化锰混合加热时,氯酸钾分解生成氯 化钾和氧气,B正确;氢氧化钡和硫酸铜反应生成氢氧化铜 沉淀和硫酸钡沉淀,过滤得到硝酸钾溶液,C正确;加适量 Na2CO3溶液,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯 化钠,过滤得到氯化钠溶液。洗涤滤渣,再向滤渣中滴加适 量稀盐酸,稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化 碳,得到氯化钙溶液,D 正确。 10. (1) 搅拌(合理答案均可) (2) NaOH (3) Ca2+ 不 能 (4) 稀硫酸 (5) 过滤 漏斗 (6) B (7) 94.7% [解析] (1) 搅拌或适当升温可加快固体样品溶解速率。 (2) 试剂X应为NaOH,是为了除去溶液中的铜离子且不 引入杂质离子。(3) 加入的碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸 钙沉淀和氯化钠,因此除去的是Ca2+;不能用K2CO3 溶液 代替Na2CO3溶液,否则会引入杂质钾离子。(4) 稀硫酸 和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,碳酸钠和稀硫酸反应生 成硫酸钠、水和二氧化碳,都没有引入新杂质,故若添加的 NaOH和Na2CO3溶液均过量,可加入适量稀硫酸除去。 (5) 操作a可将固体和液体分离,其名称为过滤;过滤操作 中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。(6) 由溶解 度曲线可知,由于在30℃以下硫酸钠的溶解度比氯化钠 小,降温的过程中会析出大量的硫酸钠,所以降温结晶的 最佳温度范围是20~30℃,故选B。(7) 生成硫酸钡沉淀 的质量为15g+180g+100g-271.7g=23.3g。设该固 体中硫酸钠的质量为x。 Na2SO4 142 x +BaCl2􀪅􀪅BaSO4 233 23.3g ↓+2NaCl 142 233= x 23.3g x=14.2g 该固体中硫酸钠的质量分数为14.2g 15g×100% ≈94.7%。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 93 63 专题特训（四）　物质的检验与鉴别　除杂与分离 ▶ “答案与解析”见P38 类型一 物质的检验与鉴别 1. 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. 鉴别氢氧化钾和 碳酸钾两种溶液 分别 滴 加 足 量 稀 盐 酸,观察现象 B. 鉴别水和5%的 过氧化氢溶液 分别加入少量二氧化 锰粉末,观察现象 C. 鉴别硫酸钠和碳 酸钠两种溶液 分别 滴 加 氯 化 钡 溶 液,观察现象 D. 鉴别氮气和二氧 化碳两种气体 将气体分别通入澄清 石灰水中,观察现象 2. ★ 下列各组物质中,用括号内的物质不能鉴 别的一组是 ( ) A. NaCl、NaOH、NH4NO3三种固体(水) B. K2CO3、Na2SO4、BaCl2三种溶液(稀硫酸) C. 铁粉、木炭粉、氧化铜粉末(稀盐酸) D. NaOH、NaCl、Na2SO4三种溶液(酚酞溶液) 3. (2024·台州调研)甲、乙、丙、丁四种溶液中, 分别含有Ba2+、Mg2+、Na+、H+、OH-、Cl-、 CO2-3 、SO2-4 中的一种阳离子和一种阴离子。 为确定四种溶液中分别含有哪种阳离子或阴 离子,进行了实验: ① 将甲溶液分别与其他三种溶液混合,都观 察到白色沉淀生成。 ② 将乙、丁溶液混合,有气泡产生。 ③ 向丙溶液中滴入AgNO3 溶液,可明显观 察到白色沉淀,加稀硝酸后,沉淀不消失。 分析根据实验得到的以下结论,不正确的是 ( ) A. 甲溶液中一定含有Ba2+ B. 乙溶液中可能含有SO2-4 C. 丙溶液中一定含有Cl- D. 丁溶液中一定含有Na+ 4. (2024·烟台期中)下列各组物质的 稀溶液,不需要加入其他试剂就能 鉴别出来的是 ( ) A. FeCl3 NaCl NaOH KCl B. CuSO4 Ba(OH)2 HCl HNO3 C. Na2SO4 BaCl2 Na2CO3 HNO3 D. Ca(OH)2 K2CO3 CaCl2 NaCl 5. (2023· 长春期末)鉴别① CuSO4 溶液、 ② Ba(OH)2溶液、③ Na2CO3溶液、④ 稀盐 酸4瓶失去了标签的溶液。 (1) 只需观察,就能将CuSO4 溶液鉴别出 来,原因是只有硫酸铜溶液呈 色。 (2) 向剩余3种溶液的样品中分别滴加 Na2CO3溶液就能把它们鉴别出来,Na2CO3 与稀盐酸反应的化学方程式为 。 (3) 将剩余的3种溶液随意编号为A、B、C 后取样进行如下实验,也可以鉴别它们。 ① A+B;② A+C;③ B+C。 鉴别出 Ba(OH)2 溶液所依据的现象是 。 (4) 将(3)中两两混合后的所有物质倒入同 一只烧杯中,产生大量气泡,最终只得到无色 溶液,由此判断,所得无色溶液中一定含有的 溶质是 。 类型二 物质的除杂与分离 6. (2024·南京模拟)为了除去下列物质中的少 量杂质(括号内为杂质),拟定的实验方案可 行的是 ( ) A. C(Fe)———加入过量的稀盐酸,过滤、洗 涤、干燥 B. CaO(CaCO3)———加水充分溶解,过滤 C. NaCl溶液(Na2SO4)———滴加硝酸钡溶 液至恰好完全反应,过滤 D. CO(CO2)———将气体依次通入浓硫酸和 足量的氢氧化钠溶液中 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第八单元　常见的酸、碱、盐 64 7. (2024·乐山)除去下列物质中含有的少量杂 质,所用除杂方法正确的是 ( ) 选 项 物 质 杂 质 除杂方法 A. O2 N2 通过灼热的铜网 B. KCl 固体 MnO2 固体 加水溶解、过滤、洗涤、 干燥 C. CO2 CO 通过足量的氧化铜并 加热 D. 稀盐酸 稀硫酸 加入适量的Ba(NO3)2 溶液,过滤 8. 下列实验方案中,不能达到实验目的的是 ( ) 选 项 实验目的 实验方案 A. 除去粗盐中的泥沙 溶解、过滤、蒸发 B. 将含有少量KNO3 的NaCl固体提纯 溶 解、蒸 发 结 晶、 过滤 C. 除去N2 中少量的 CO2气体 将气体通入氢氧化 钠溶液中,再用浓 硫酸干燥 D. 除去 NaOH 溶 液 中少量的Na2SO4 加入适量BaCl2 溶 液,充分反应后过滤 9. (2024·南通模拟)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. CO2(HCl) 检 验 通入紫色石蕊溶 液中,观察溶液是 否变红 B. KCl和KClO3 鉴 别 分别与 MnO2 混 合加热,检验是否 产生O2 C. KNO3(CuSO4) 溶液 除 杂 加适量的Ba(OH)2 溶液,过滤 D. CaCl2(NaCl) 溶液 分 离 加适量Na2CO3 溶 液,过滤、洗涤,向滤 渣中加适量稀盐酸 10. Na2SO4可以作缓泻剂和钡餐中毒的解毒 剂。某 Na2SO4 样品中含有少量 CaCl2、 CuSO4 和NaCl,某小组同学提纯 Na2SO4 的流程如图甲所示。 (第10题甲) (1) 加快固体样品溶解速率的方法有 (填一种)。 (2) 试剂X为 (填化学式)。 (3) 加入Na2CO3 溶液可除去的阳离子是 (填离子符号), (填“能” 或“不能”)用K2CO3溶液代替Na2CO3溶液。 (4) 若添加的试剂X和Na2CO3 溶液均过 量,可加入适量 (填名称)除去。 (5) 操作a的名称是 ,该操作中需 要 用 到 的 玻 璃 仪 器 有 烧 杯、玻 璃 棒、 。 (6) 溶液 M 中的溶质是 Na2SO4 和杂质 NaCl,观察溶解度曲线,操作b是先将溶液 M蒸发浓缩,再降温结晶,过滤。降温结晶 的最佳温度范围是 (填字母)。 A. 30~40℃ B. 20~30℃ C. 40~60℃ (第10题乙) (7) 取提纯后的Na2SO4固体(含少量NaCl) 15g,加入180g水使其完全溶解,再加入 100g氯化钡溶液,恰好完全反应,过滤,得 271.7g氯化钠溶液。该固体中硫酸钠的质 量分数是 (结果精确到0.1%)。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(科粤版)九年级下