内容正文:
专题14 物质的检验、鉴别与除杂(原卷版)
知识点一 物质的检验与鉴别
1. 物质的检验
(1)原理:根据物质的某—特性,用 或化学方法来确定物质的组成。
(2)检验方法
①物理性质:颜色 、状态 、气味 、密度 、溶解性 、熔点 、沸点等 。若物质间有明显的溶解性差异 、溶解时的吸放热现象、水溶液的颜色差异等 。
②化学性质:根据物质间发生反应的现象 , 如火焰颜色 、变色 、生成沉淀 、放出气体等 。
(3)常见气体的检验
气体
检验
现象
氧气
木条复燃
二 氧化碳
将气体通入澄清石灰水
氢气
点燃,在火焰上方罩一干冷烧杯,然后迅速倒转烧杯,向烧杯中加入澄清石灰水
一 氧化碳
烧杯内壁没有出现水珠,澄清石灰水变浑浊
甲烷
氨气
将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口
红色石蕊试纸变
(4)常见离子的检验
①观察颜色法(物理法)
含Cu2十 的溶液,如CuCl2溶液呈 色;含 Fe2十的溶液,如FeS04溶液呈 色;含 Fe3十的溶液,如FeCl3溶液呈 色;
②变色法
离子
检验方法
现象
H十
滴入紫色石蕊溶液
溶液变 色
0H—
滴入紫色石蕊溶液
溶液变 色
滴入无色酪酥溶液
溶液变 色
③气体法
离子
检验方法
实验现象
H十
加入较活泼金属
加入碳酸盐或碳酸氢盐
十4NH
加入碱性溶液,加热
产生能使湿润的红色石 蕊试纸变蓝且有
气味的气体
CO2— 3
加入 ,将产 生的 气 体通入
,澄清石灰水变浑浊
④沉淀法
离子
检验方法
实验现象
Ba2十
加入Na2S04溶液和稀硝酸
Ag十
加入NaCl溶液和稀硝酸
Cu2十
加入NaOH溶液
Fe3十
加入NaOH溶液
SO4— 4
加入 Ba(N03)2溶液和稀硝酸
有白色沉淀生成且沉淀 不溶解
Cl—
加入AgNO3溶液和稀 硝酸
有白色沉淀生成且沉淀 不溶解
2. 物质的鉴别
(1)原理:用物理或化学的方法把几种物质区分开 。
(2)鉴别方法
I.物理方法
①观察法(颜色不同,如鉴别Na2SO4溶液和CuSO4溶液 。
②闻气味 , 如鉴别白酒 、白醋与蒸馏水 。
③加水法,如鉴别CaCO3与NaCl( 不同),鉴别NaOH、NaCl与硝酸锁(溶解时的 不同), 鉴别硫酸铜溶液与NaCl溶液( 不同)等 。
Ⅱ. 化学方法
①利用指示剂或 PH试纸进行鉴别 。针对几种酸碱性不 同的溶液 。如鉴别稀盐酸 、Na0H、Nacl三种溶液的方法是 。
②加入其他试剂进行鉴别 。 通过加入常见试剂 , 使物 质间发生反应并呈现不同现象 , 如生成气体或沉淀 、 溶液颜色有变化等 。如鉴别 Na2c03 、Bacl2 、NaN03 三种溶液 , 选择的试剂是 。
③不加其他试剂进行鉴别 。
a.特征现象法:利用物质的物理性质(如颜色等)不同,以此为突破口,用已经鉴别出来的物质作为试剂将剩余物质依次鉴别出 。
如:鉴 别 NaOH 溶 液 、Na2SO4溶液、CuSO4溶液、NH4Cl溶液
【分析】观察溶液颜色, 呈蓝色,其余为无色,以CuSO4溶液为已知试剂, 鉴别出另外三种物质 。鉴别顺序为CuS04 → NaOH → NH4Cl →Na 2SO4 。
b. 两两混合法:当无法通过物理性质入手时 , 可采用两 两混合的方法 , 若能各自产生不同现象,即可加以区别 。
(3)常见物质的鉴别
物质
方法
实验现象
稀盐酸和稀硫酸
加入氯化钡溶液
的为稀硫酸, 的为稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠
稀 盐 酸(或氯化钡溶液等
生成 (或产生白色沉淀)的碳酸钠溶液; 的为氢氧化钠
羊毛、棉 花、合成纤维
点燃,闻气味
有烧纸气味的是 ;有 的是羊毛;有特殊气 味 、灰炊呈黑色或褐色硬块的是
硝酸钙和氢氧化钠
加水,溶解
的是硝酸锭, 的是氢氧化钠
硬水与软水
加
的为硬 水, 的为软水
黄铜和纯铜
相互刻画
有 的是纯铜
黄金 和黄铜
灼 烧(或 加 入稀盐酸)
(或 )的 是黄铜,无明显现象的是黄金
过 氧 化氢 溶液和水
加入二氧化锰
有 的是过氧化氢溶液,无明显现象的是水
►题型01物质的鉴别
【典例01】(2025·江苏无锡·中考真题)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
检验草木灰浸出液的酸碱性
取样,滴加紫色石蕊溶液
B
鉴别N2和CO2
将燃着的木条伸入集气瓶
C
检验O2是否收集满
将带火星木条放在集气瓶口
D
鉴别NH4NO3和NaOH
取等质量固体溶于等体积水中,测量温度变化
【变式1-1】(2025·山东东营·一模)下列操作中,能鉴别空气、氧气二瓶气体的是( )
A.观察气体颜色 B.插入燃着的木条
C.闻气体的气味 D.倒入少量酚酞试液
【变式1-2】(2025·甘肃兰州凉州区·模拟)鉴别H2、CO、CH4的最佳方法是( )
A.分别点燃后观察火焰的颜色 B.分别检验三种气体燃烧后的产物
C.分别闻三种气体的气味 D.分别测三种气体的溶解性
【变式1-3】(2025·江苏镇江·二模)下列各组溶液,不用其它试剂就能鉴别出来的是( )
A.CuSO4、NaOH、BaCl2、KCl B.CaCl2、K2CO3、Na2CO3、HCl
C.MgSO4、NaOH、Ba(NO3)2、KNO3 D.AgNO3、NaCl、MgCl2、HNO3
►题型02 物质的检验、鉴别与除杂
【典例02】(2025·山东滨州·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氮气和二氧化碳
看颜色、闻气味
B
除去二氧化碳中的一氧化碳
将混合气体点燃
C
除去氯化钠溶液中少量氯化钙
加入适量碳酸钾溶液
D
鉴别固体氢氧化钠和硝酸铵
取样,加水溶解,比较温度变化
【变式2-1】(2025·山东临沂·模拟)下列实验方案中不能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别磷矿粉和K2SO4
分别取样,观察外观
B
除去CuO中的少量木炭粉
在空气中充分灼烧
C
鉴别硬水和软水
分别取样,加入等量肥皂水,振荡,观察现象
D
除去NaCl溶液中的少量Na2SO4
加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤
【变式2-2】(2025·广东广州·模拟)下列实验方案中,能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别NaOH和NH4NO3固体
取样,加水溶解,比较温度的变化
B
鉴别稀盐酸和NaCl溶液
取样,滴加酚酞,观察颜色变化
C
除去Na2SO4溶液中的NaOH
往混合溶液中加入足量氢氧化钡溶液
D
除去KOH溶液中的K2CO3
往混合溶液中加入足量稀盐酸
【变式2-3】(2025·云南·中考真题)下列实验方案合理的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别生理盐水、葡萄糖溶液
观察溶液颜色
B
鉴别C、Fe、CuO粉末
取样,分别加入足量稀硫酸,观察现象
C
除去CuSO4溶液中的少量FeSO4
加入足量Fe粉,充分反应后过滤
D
除去NaOH溶液中的少量Na2CO3
加入适量CaCl2溶液,充分反应后过滤
►题型03物质的鉴别、检验与除杂的综合
【典例03】(2025·山东济宁·中考真题)下列实验设计能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验设计
A
鉴别N2和CO2
将燃着的木条分别放入两种气体的集气瓶中,观察现象
B
除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3
将固体充分加热
C
除去NaCl溶液中混有的少量MgCl2
加入过量的KOH溶液,过滤
D
检验溶液中是否含有Cl﹣
取少量溶液于试管中,滴加AgNO3溶液,观察现象
【变式3-1】(2025·四川遂宁·中考真题)化学实验的设计能力是化学学习的关键能力之一。下列实验方案设计可行的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别黄铜和黄金
观察颜色
B
分离氧化钙和氧化铜固体
加水溶解,过滤、洗涤、干燥
C
检验某气体是否为氢气
用燃着的木条检验,观察气体是否能被点燃
D
除去盐酸中混有少量的硫酸
加入适量的BaCl2溶液,充分反应后过滤
【变式3-2】(2025·山东潍坊·模拟)下列实验操作能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
鉴别NH4NO3和NaOH固体
加水溶解,分别测量溶液温度变化
B
除去CO2气体中少量的CO
将混合气体点燃
C
提纯含有少量KNO3的NaCl固体
先加水溶解、再降温结晶
D
检验NaOH溶液在空气中部分变质
取样,加入Ca(OH)2溶液,观察是否产生沉淀
【变式3-3】(2025·广西北流·一模)鉴别、检验、除杂和分离是认识和研究物质的常用方法。下列方案合理的是( )
A.鉴别H2和CH4——分别点燃,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,观察现象
B.检验CO2气体是否收集满——将带火星的木条放在集气瓶口,观察是否复燃
C.除去NaOH溶液中的Na2CO3——加入过量Ca(OH)2溶液,充分反应后滤去沉淀
D.分离KCl和MnO2的混合物——加入足量水溶解、过滤、滤液蒸发结晶;滤渣洗涤干燥
知识点二 物质的分离与提纯
1. 物质分离原则
物质分离是将几种物质通过物理或化学方法分开;提纯则是要求把不纯物质中杂质除去。
提纯的原则:
(1)不增:即在除掉杂质时不增加新杂质 。
(2)不减:即被提纯的物质不能减少或改变 。
(3)易分离:即操作简便易行,杂质易分离除去 。 (4)易复原:被提纯物质易被复原 。
2. 物质分离与提纯的常用方法
(1)物理方法
分离提
纯方法
适用范围
举例
过滤
固液混合物(固体不溶于液体)
粗盐提纯
结晶
被分离提纯的物质和杂质的溶解度随温度的变化差别较大
NaCl和KNO3的固体混合物的分离
蒸馏、分馏
沸点不同的液体混合物的分离
石油的分馏
特殊
性质法
利用混合物中某些物质特性进行物质分离
Cu粉中混有Fe粉,可用磁铁吸出铁粉
(2)化学方法
①化气法:加入某种试剂,使杂质转化为气体而除去,如除去Na2SO4中的Na2CO3,可加适量稀 H2SO4,将CO3 (2)—转化为CO2气体。
②沉淀法:在混合物中加入某种试剂,使其中的杂质转化为沉淀,过滤除去沉淀 。如除去 NaCl溶液中的Na2SO4,可加适量的BaCl2溶液,将S04 (2)—转化为沉淀。
③溶解法:将杂质用化学方法溶解。如除去C粉中的CuO,可加适量稀硫酸,再过滤。
④转化法:将杂质通过化学反应转化为被提纯物质。如除去CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO。
⑤加热法:杂质受热易分解,通过加热将杂质除去,如除去Na2CO3中的NaHCO3,可加热混合物将NaHCO3 转化为Na2CO3。
⑥置换法:将杂质通过置换反应除去。 如除去FeSO4溶液中的CuSO4,可加过量的铁粉再过滤。
⑦吸收法:将气体中的杂质用固体或液体吸收除去。 如除去CO中混有的少量 CO2,可以用NaOH溶液。
3. 除杂思路
(1)固体和气体的除杂
方法:被提纯物质和杂质性质上的差异 。
a. 性质差异:C0的性质(可燃性 、还原性 、毒性 、难溶 于水);CO2 的性质(能与碱反应、能与水反应、阻燃性、能溶于水)。
b. 试剂选择: 。
(2)液体的除杂
方法:被提纯物质和杂质均为液体,一 般为酸、碱、盐之间的除杂,常表现为阴离子、阳离子的除杂 。
4. 常见物质的除杂
(1)常见气体的除杂
物质(杂质)
除杂方法
CO2(CO)
通过灼热的氧化铜
CO(CO2)
通过 ,干燥
H2(HCl)
通过 ,干燥
CO2(HCl)
通过饱和 溶液,干燥
CO2(H2O)
通过
N2(O2)
通过足量灼热的铜网
O2(HCl)
通过盛有 的洗气瓶,干燥
(2)常见固体的除杂
物质(杂质)
除杂方法
CaO(CaCO3)
CaCO3(CaO)
,过滤,洗涤,干燥
CuO(Cu)
在空气中
Cu(CuO)
加入 ,过滤,洗涤,干燥
Cu(Fe)
加入 ,过滤,洗涤,干燥
KCl(MnO2)
,过滤,蒸发
CaCO3(CaCl2)
加足量水溶解,过滤,洗涤,干燥
Ca(0H)2(CaO)
加足量水溶解,蒸发结晶
(3)常见液体的除杂
物质(杂质)
除杂方法
NaCl(Na2CO3)
加入
NaCl(NaOH)
加入
NaCl(Na2S04)
加入 ,过滤
NaCl(CaCl2)
加入 ,过滤
NaOH(Na2C03)
加入 ,过滤
NaOH[Ca(0H)2]
加入 ,过滤
FeS04(CuS04)
加入 ,过滤
Na2S04(Na2CO3)
加入
CaCl2(HCl)
加入 ,过滤
CuSO4(H2SO4)
加入过量的 ,过滤
►题型01物质除杂
【典例01】(2024·江苏常州·中考真题)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所用方法正确的是( )
A.CO2(CO)气体:O2,点燃 B.KClO3(KCl)固体:MnO2,加热
C.NH3(H2O)气体:浓硫酸 D.NaOH(Na2CO3)溶液:Ca(OH)2
【变式1-1】(2025黑龙江哈尔滨·模拟)除去下列物质中的少量杂质,所用试剂和操作方法都正确的是( )
选项
物质
杂质(少量)
所用试剂和操作方法
A
铁
铜
加入过量稀盐酸,溶解
B
氧气
水蒸气
将气体通过足量浓硫酸
C
氯化钠
泥沙
加水溶解,过滤,洗涤,干燥
D
稀盐酸
稀硫酸
加入过量的硝酸钡溶液,过滤
【变式1-2】(2024·重庆A卷·中考真题)下列除杂(括号中的物质为杂质)所用试剂及方法正确的是( )
序号
实验对象
试剂及方法
A
CuO粉末(碳粉)
加入足量的稀硫酸,过滤
B
CO2(CO)
气体通过足量的木炭,加热
C
NaOH溶液(Na2CO3)
加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
D
NaCl溶液(CuSO4)
加入适量NaOH溶液,过滤
►题型02 物质的分离与提纯
【典例02】(2025·四川成都·中考真题)大理石与稀盐酸反应后,处理反应混合物的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
回收大理石
将反应混合物倒入罩有滤网的烧杯中,洗涤、晾干
B
验证滤液中有盐酸
取少量滤液于试管中,加入镁条
C
除去滤液中的盐酸
向滤液中加入过量氢氧化钙溶液
D
从滤液中获取碳酸钙
向滤液中加入适量碳酸钠溶液,过滤、洗涤、干燥
【变式2-1】(2025·吉林长春·中考真题)化学小组利用“沉降”“过滤”“吸附”等方法净化伊通河水样。向水样中加入明矾沉降后,再使用如图简易净水装置进行净化处理。下列说法错误的是( )
A.明矾可使水样中悬浮的杂质较快沉降 B.小卵石、石英砂可过滤水样中的不溶性杂质
C.活性炭可吸附水样中的异味 D.经图中装置净化处理后的水样是纯净物
【变式2-2】(2025·黑龙江·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
分离:CaCO3固体和CaCl2固体
溶解、过滤、洗涤、干燥
B
除杂:Cu(NO3)2溶液中混有AgNO3溶液
加入足量铁粉,过滤
C
鉴别:氧化铜和铁粉
取样滴加稀盐酸,观察现象
D
检验:NaOH溶液是否变质
取样,滴加少量稀盐酸,观察现象
【变式2-3】(2025·江苏泰安·模拟)为除去粗盐中含有的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质,应加入过量的氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等物质,将杂质转化为沉淀。过滤去除沉淀后,再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水。实验操作过程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.实验操作步骤也可以是①③④②⑤⑥
B.操作⑤得到的沉淀中共有三种物质
C.在实验操作过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序不可以颠倒
D.操作⑥中,加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,将滤液的pH调为7
►题型03物质的检验、鉴别与除杂
【典例03】(2025·江苏宿迁·中考真题)物质的鉴别、检验、分离和提纯是重要的实验技能。下列实验方案设计不正确的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别黄铜(铜锌合金)和黄金
取样,分别加入稀盐酸
B
检验稀盐酸中是否含有硫酸
取样,加入氯化钡溶液
C
分离一氧化碳和二氧化碳
将混合气体通入氢氧化钠溶液
D
除去氧化铜中少量木炭粉
在空气中充分灼烧
【变式3-1】(2025·四川广元·中考真题)实验前需先设计实验方案,下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别CH4和CO
分别通入澄清石灰水中
B
检验未知气体是否为CO2
将燃着的木条伸入集气瓶中
C
除去CuSO4溶液中的H2SO4
加入适量NaOH溶液
D
分离CaCO3和CaCl2粉末
加水溶解,过滤,蒸发结晶,清洗滤渣并晾干
【变式3-2】(2025·山东烟台·模拟)物质的检验、鉴别、除杂是化学研究的重要方法。下列实验方案能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别N2和CO2
将燃着的木条分别伸入气体中,观察现象
B
除去CO中少量的CO2
将混合气体通过足量的高温氧化铁粉末
C
除去CuCl2溶液中的HCl
加入过量的铁粉、过滤
D
检验稀盐酸中是否混有H2SO4
取样,加入BaCl2溶液,观察现象
【变式3-3】(2025·四川达州·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别涤纶和羊毛
取样,点燃,闻气味
B
除去Fe2O3中少量的Fe
加入过量稀盐酸
C
检验烧碱样品是否完全变质
取样,滴加无色酚酞溶液观察是否变色
D
分离MnO2和KCl的固体混合物
加水溶解,过滤,洗涤,干燥
知识点三 物质的共存
所谓物质的共存 ,是指物质相互间不能发生化学反应 。
简单的判断方法是:看物质(或离子)相互间结合有没有气体、水、沉淀生成 ,如果有 ,就不能共存 。
1. 常见不共存离子
2. 物质共存中的隐含条件
(1)“酸性”(或 PH<7)条件型:溶液中 一 定存在H十,该溶液中没有能和H十反应的物质(或离子)。 常见的叙述为:酸性溶液 、PH—2(PH<7)的溶液 、使紫色石蕊溶液变红的溶液等 。
(2)“碱性”(或 PH>7)条件型:溶液中一定存在 0H— ,该溶液中没有能和OH—反应的物质(或离子)。 常见的叙述为:碱性溶液、PH—11(PH>7)的溶液、使紫色石蕊溶液变蓝的溶液或使无色酪獸溶液变红的溶液等 。
(3)“无色”条件型:则溶液中不含以下物质或离子:
①蓝色溶液:含Cu2十的溶液,如CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液 。
②浅绿色溶液:含Fe2十的溶液,如FeSO4 、FeCl2 、Fe(N03)2溶液 。
③黄色溶液:含 Fe3十 的溶液,如 Fe2(S04)3 、FeCl3 、 Fe(N03)3 溶液 。
►题型01 物质的共存
【典例01】(2025·山东济南·模拟)24.(2024•四川达州中考真题)下列各组离子,可以在水中大量共存且溶液为无色的是( )
A.K+、Na+、、Cl﹣ B.H+、Fe2+、、
C.H+、Ca2+、OH﹣、Cl﹣ D.Ba2+、Cu2+、、
【变式1-1】(2025·黑龙江绥化·中考真题)把下列各组物质加入足量的水中,搅拌后只得到无色、澄清溶液的一组是( )
A.NaCl、CuSO4、KOH B.KNO3、BaCl2、NaOH
C.K2CO3、Na2SO4、CaCl2 D.MgCl2、KNO3、BaCO3
【变式1-2】(2025·山东泰安·模拟)下列各组物质在pH=3的溶液中能大量共存且为无色透明溶液的是( )
A.NaCl、BaCl2、Na2CO3 B.NaNO3、HCl、KCl
C.CuCl2、Na2SO4、KNO3 D.CaCl2、KOH、NH4NO3
►题型02 化学实验设计与评价
【典例02】(2025·重庆·中考真题)为达到下列实验目的,对主要操作、现象或结论的叙述有错误的是( )
选项
实验目的
主要操作
现象或结论
A
验证分子运动速率与温度有关
将等量的品红同时分别加入到相同质量的热水和冷水中
品红在热水中扩散得更快
B
鉴别炭粉和氧化铜
向两种粉末中分别加入稀盐酸
溶解的是氧化铜,未溶解的是炭粉
C
除去烧碱溶液中的纯碱
向溶液中加入石灰水,并过滤
溶液变浑浊,滤液澄清,证明纯碱已除去
D
检测土壤的酸碱性
土壤加水溶解,过滤,用pH试纸测定滤液的酸碱度
pH为5,土壤呈酸性
【变式2-1】(2025·湖南长沙·模拟)下列实验方案设计能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
探究NaOH固体溶解过程的能量变化
将NaOH固体加入水中,搅拌,测量过程中温度的变化
B
鉴别N2和CO2
将燃着的木条分别伸入盛有N2和CO2的集气瓶中,观察现象
C
除去H2中的少量CO
将混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
D
测定10%Na2CO3溶液的pH
将湿润的pH试纸浸入10%Na2CO3溶液中,取出后与标准比色卡对照
【变式2-2】(2025·四川乐山·一模)学化学,用化学。下列根据实验目的设计的实验方案,不合理的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
稀释浓硫酸
将水加入浓硫酸,并用玻璃棒不断搅拌
B
鉴别白酒和白醋
闻气味
C
比较生铁和铝合金的硬度
用生铁片与铝合金片互相刻画
D
验证天然气的密度比空气小
用天然气吹肥皂泡,观察肥皂泡上浮或下沉
【变式2-3】(2025·江苏扬州·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验方案
实验目的
A
加热KMnO4固体,并用向下排空气法收集产生的气体
制备并收集O2
B
将燃着的木条靠近集气瓶口,观察现象
收集CO2时,检验是否集满
C
用玻璃棒蘸取NaOH溶液滴在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照
测定NaOH溶液的pH
D
将粗盐溶解后,蒸发结晶
去除粗盐中的难溶性杂质
(时间:45分钟 满分:78分)
一、选择题:本题共20小题,每小题3分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列实验方案中不能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别磷矿粉和K2SO4
分别取样,观察外观
B
除去CuO中的少量木炭粉
在空气中充分灼烧
C
鉴别硬水和软水
分别取样,加入等量肥皂水,振荡,观察现象
D
除去NaCl溶液中的少量Na2SO4
加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤
2.下列实验方案中,能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别NaOH和NH4NO3固体
取样,加水溶解,比较温度的变化
B
鉴别稀盐酸和NaCl溶液
取样,滴加酚酞,观察颜色变化
C
除去Na2SO4溶液中的NaOH
往混合溶液中加入足量氢氧化钡溶液
D
除去KOH溶液中的K2CO3
往混合溶液中加入足量稀盐酸
3.除去下列物质中的少量杂质,所用试剂和操作方法都正确的是( )
选项
物质
杂质(少量)
试剂和操作方法
A
CO2
CO
点燃
B
NaCl
Na2CO3
加入适量稀盐酸
C
KCl溶液
K2CO3
向溶液中加入过量的BaCl2溶液,过滤
D
NaCl
泥沙
加水溶解,过滤,洗涤,干燥
4.下列有关物质检验、鉴别和除杂的实验设计,错误的是( )
选项
实验目的
实验设计
A
检验二氧化碳气体中混有氯化氢
将气体通入硝酸银溶液
B
鉴别碳酸钠与碳酸氢钠固体
取样,分别加热,生成的气体通入澄清石灰水
C
除去氯化钠溶液中的少量氯化钙
加入适量碳酸钾溶液,过滤
D
除去粗盐中的少量泥沙
加水溶解,过滤,蒸发结晶
5.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
NaCl
泥沙
加水溶解,过滤,洗涤,干燥
6.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
除去氯化亚铁溶液中混有的少量氯化铜
加入足量的锌粉,过滤
B
比较铁和铜的金属活动性顺序
取形状和大小相同的铜片、铁片于试管中,分别加入等体积、等浓度的稀盐酸
C
鉴别水和过氧化氢溶液
取样,分别加入适量二氧化锰
D
检验集气瓶内气体是否为CO2
倒入适量的澄清石灰水,振荡
7.下列实验操作中,能达到实验目的的是( )
选项
物质
实验操作或方法
A
检验某固体是否为碳酸盐
取样,滴加足量稀盐酸,观察是否有气泡
B
除去CaCl2溶液中少量的HCl
加入过量的碳酸钙,过滤
C
鉴别一氧化碳和二氧化碳
闻气味
D
分离铁粉和硫酸铜粉末
溶解、过滤,滤渣洗涤干燥;滤液蒸发结晶
8.物质的检验、鉴别、除杂与分离是重要的实验技能。
实验
实验目的
实验方案
Ⅰ
检验氮气
将带火星的木条伸入集气瓶
Ⅱ
鉴别铁粉和氧化铜粉末
取样后,分别加入适量稀盐酸
Ⅲ
除去KNO3溶液中的CuCl2
加入适量氢氧化钾溶液,过滤
Ⅳ
分离MnO2和KCl
用水溶解、过滤、蒸发、洗涤、干燥
上述实验方案不合理的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.化学实验的设计能力是化学学习的关键能力之一。下列实验方案设计可行的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别黄铜和黄金
观察颜色
B
分离氧化钙和氧化铜固体
加水溶解,过滤、洗涤、干燥
C
检验某气体是否为氢气
用燃着的木条检验,观察气体是否能被点燃
D
除去盐酸中混有少量的硫酸
加入适量的BaCl2溶液,充分反应后过滤
10.下列除杂和鉴别方案合理的是( )
选项
实验目的
的方案
A
鉴别实验室的蔗糖和食盐
品尝味道
B
除去CO气体中少量CO2
通过灼热的CuO
C
除去NaOH溶液中少量Ca(OH)2
加入过量Na2CO3溶液,过滤
D
鉴别NaCl和NH4NO3
加水溶解,测量温度
11.(2024•河北)下列实验方案错误的是( )
A.用灼烧的方法区分羊毛和合成纤维 B.用闻气味的方法区分酒精和蔗糖溶液
C.用浓硫酸除去氢气中混有的水蒸气 D.用过量碳酸钠除去氯化钠溶液中的氯化钙
12.下列实验方案不能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别棉纱线和羊毛绒
取样,灼烧、闻气味
B
除去KCl中混有的KClO3
加热固体至质量不再改变
C
检验自来水是否为硬水
取样,加入肥皂水、振荡,观察现象
D
配制溶质质量分数为8.0%的NaCl溶液
称取8.0gNaCl溶于100.0g水中,搅拌
13.下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除杂:KCl溶液中含有少量K2SO4
加入过量BaCl2溶液,过滤
B
验证:锌、铁、铜三种金属的活动性顺序
用铁片、Zn(NO3)2溶液和CuSO4溶液进行实验
C
鉴别:N2和CO2
将燃着的小木条伸入集气瓶中
D
配制:100g溶质质量分数为5%的NaCl溶液
称取5.0gNaCl加入到盛有100mL水的烧杯中完全溶解(ρ水=1g/cm3)
14.除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所用方法正确的是( )
A.CO2(CO)气体:O2,点燃 B.KClO3(KCl)固体:MnO2,加热
C.NH3(H2O)气体:浓硫酸 D.NaOH(Na2CO3)溶液:Ca(OH)2
15.下列四组关于生活中常见物质的鉴别,实验方法及结论错误的是( )
选项
鉴别物质
实验方法
实验结论
A
面粉与白糖
加水振荡
溶解的是白糖
B
黄铜与黄金
灼烧
变黑的是黄铜
C
苏打与小苏打
加入足量盐酸
有气泡产生的是小苏打
D
棉线与羊毛线
点燃
有烧焦羽毛气味的是羊毛线
16.下列实验方案不能达到预期目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氯化钠、氢氧化钠、硝酸铵三种固体
分别取样,加适量水溶解,测量并比较三种溶液温度的变化
B
除去炭粉中的氧化铜粉末
加入过量稀硫酸,过滤、洗涤、烘干
C
探究铁、铜、银的金属活动性顺序
分别把打磨后的铁丝和银丝放入硫酸铜溶液中,观察现象
D
检验酒精中是否含有碳元素
点燃酒精,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,观察现象
17.下列各组离子在pH=10的溶液中能大量共存,且形成无色溶液的是( )
A.Fe2+、Na+、、Cl﹣ B.Mg2+、Ag+、、Cl﹣
C.Ca2+、K+、、 D.Na+、K+、、Cl﹣
18.下列拟定的实验方案中,可行的是( )
实验目的
实验方案
A
干燥实验室制得的CO2
通过装有足量烧碱的干燥管
B
从KCl和MnO2的混合物中回收MnO2
加足量的水溶解,过滤,洗涤,干燥
C
稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应后,证明硫酸有剩余
取反应后的溶液少许,向其中滴加Ba(NO3)2溶液,观察现象
D
除去NaCl溶液中少量MgCl2
加入过量的氢氧化钠溶液,反应后加稀盐酸至中性,过滤
19.物质的鉴别、检验、除杂和分离是重要的实验技能。下列实验方案设计正确的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氯化铵和硫酸铵
加入熟石灰粉末研磨,闻气味
B
检验蒸馏法淡化海水是否成功
取样,滴加几滴硝酸银溶液,观察现象
C
除去硝酸钾溶液中的硝酸镁
滴加过量的氢氧化钾溶液,过滤
D
分离氯化钙和碳酸钙粉末
滴加足量的稀盐酸,蒸发结晶
20.实验方案是实验探究的基本环节。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
验证铝、铜、银的金属活动性
分别加入稀盐酸
B
区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
分别点燃
C
除去铜粉中的铁粉
用磁铁吸引
D
检验NaOH溶液是否变质
加入硝酸钡溶液
二、非选择题,共4题,共18分。
21.(3分)某兴趣小组对已经部分变质的氢氧化钠固体进行提纯,设计了如下操作流程:请回答:
(1)加入过量Ca(OH)2的目的是 。
(2)滤渣A是 (写化学式)。
(3)步骤③所包含的具体操作是加热浓缩、 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)、过滤。
22.(4分)海水中含有丰富的化学资源,可提取食盐。如图是粗盐提纯的部分流程,粗盐中的杂质有泥沙、氯化钙、氯化镁,回答下列问题。
(1)粗盐溶解时,玻璃棒的作用是 。
(2)过滤后,滤渣中除泥沙外,还含有 (填化学式);若滤液仍然浑浊,原因可能是 (任写一条即可)。
(3)蒸发时,当蒸发皿中出现 时即停止加热。
23.(5分)海洋是生命的摇篮,是人类巨大的资源宝库。我国海岸线长3.2万千米,主张管辖的海域面积为300万平方千米,海洋资源开发前景十分广阔。如图所示是用海水晒盐并获得氯化钠等产品的大致过程。
(1)图中①是 (填“蒸发”或“冷却”)池。
(2)根据海水晒盐的原理,下列说法中正确的是 (填字母序号)。
A.海水进入“储水池”,海水的成分基本不变
B.在①中,海水中氯化钠的质量逐渐增大
C.海水引入“结晶池”后继续浓缩,直至达到饱和析出食盐晶体
(3)得到的“粗盐”中除泥沙外还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,若要得到纯净的氯化钠,加水溶解后先加入过量的 溶液除去Na2SO4,再加入过量的Na2CO3和NaOH溶液除去 ,过滤后加入稀盐酸调节溶液的pH,最后处理得到氯化钠。
(4)氯化钠用途广泛,如 (任写一条)。
24.(6分)碱式碳酸镁是一种难溶于水的白色固体,受热易分解,可用作牙膏、医药和化妆品等工业,如图是生产碱式碳酸镁【Mg2(OH)2CO3】的工业方法。
【查阅资料】①苦土粉主要成分是MgO,还含有Fe2O3、FeO、Al2O3和不溶于酸和水的杂质;
②常温下各氢氧化物开始沉淀与完全沉淀时对应的pH范围如下表所示:
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀
2.3
3.7
7.6
9.3
完全沉淀
3.7
4.7
9.6
10.8
回答下列问题:
(1)“酸溶”时加过量稀硫酸的目的是 。
(2)过滤时,玻璃棒的作用是 。
(3)滤液Ⅰ中含有的阳离子除Mg2+、Fe3+、Fe2+外还含有 (填离子符号)。
(4)在滤液Ⅰ中加入X溶液的目的是将FeSO4转化为Fe2(SO4)3,为了不引入新杂质,X溶液最好选用 (选填“H2O2”或“KMnO4”)溶液。
(5)加入氨水的目的是调节溶液的pH,除去杂质,获得MgSO4溶液。当pH=3.5时,得到的沉淀为 。
(6)产品干燥时温度不宜过高的原因是 。
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专题14 物质的检验、鉴别与除杂
知识点一 物质的检验与鉴别
1. 物质的检验
(1)原理:根据物质的某—特性,用 物理 或化学方法来确定物质的组成。
(2)检验方法
①物理性质:颜色 、状态 、气味 、密度 、溶解性 、熔点 、沸点等 。若物质间有明显的溶解性差异 、溶解时的吸放热现象、水溶液的颜色差异等 。
②化学性质:根据物质间发生反应的现象 , 如火焰颜色 、变色 、生成沉淀 、放出气体等 。
(3)常见气体的检验
气体
检验
现象
氧气
将带火星木条放入集气瓶中
木条复燃
二 氧化碳
将气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
氢气
点燃,在火焰上方罩一干冷烧杯,然后迅速倒转烧杯,向烧杯中加入澄清石灰水
烧杯内壁有水珠,澄清石灰水不变浑浊
一 氧化碳
烧杯内壁没有出现水珠,澄清石灰水变浑浊
甲烷
烧杯内壁有水珠,澄清石灰水变浑浊
氨气
将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口
红色石蕊试纸变 蓝
(4)常见离子的检验
①观察颜色法(物理法)
含Cu2+ 的溶液,如CuCl2溶液呈 蓝 色;含 Fe2+的溶液,如FeS04溶液呈 浅绿 色;含 Fe3+的溶液,如FeCl3溶液呈 黄 色;
②变色法
离子
检验方法
现象
H+
滴入紫色石蕊溶液
溶液变红色
0H-
滴入紫色石蕊溶液
溶液变蓝色
滴入无色酪酥溶液
溶液变红色
③气体法
离子
检验方法
实验现象
H+
加入较活泼金属
有气泡产生
加入碳酸盐或碳酸氢盐
有气泡产生
NH4十
加入碱性溶液,加热
产生能使湿润的红色石 蕊试纸变蓝且有刺激性气味的气体
CO 32-
加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水
有气泡产生,澄清石灰水变浑浊
④沉淀法
离子
检验方法
实验现象
Ba2+
加入Na2SO4溶液和稀硝酸
白色沉淀
Ag+
加入NaCl溶液和稀硝酸
白色沉淀
Cu2+
加入NaOH溶液
有蓝色沉淀生成
Fe3+
加入NaOH溶液
有红褐色沉淀生成
SO42-
加入 Ba(NO3)2溶液和稀硝酸
有白色沉淀生成且沉淀 不溶解
Cl-
加入AgNO3溶液和稀 硝酸
有白色沉淀生成且沉淀 不溶解
2. 物质的鉴别
(1)原理:用物理或化学的方法把几种物质区分开 。
(2)鉴别方法
I.物理方法
①观察法(颜色不同,如鉴别Na2SO4溶液和CuSO4溶液 。
②闻气味 , 如鉴别白酒 、白醋与蒸馏水 。
③加水法,如鉴别CaCO3与NaCl( 溶解性 不同),鉴别NaOH、NaCl与硝酸锁(溶解时的 温度变化 不同), 鉴别硫酸铜溶液与NaCl溶液( 溶液颜色 不同)等 。
Ⅱ. 化学方法
①利用指示剂或 PH试纸进行鉴别 。针对几种酸碱性不 同的溶液 。如鉴别稀盐酸 、Na0H、Nacl三种溶液的方法是 滴加紫色石硫溶液或用PH试纸鉴别 。
②加入其他试剂进行鉴别 。 通过加入常见试剂 , 使物 质间发生反应并呈现不同现象 , 如生成气体或沉淀 、 溶液颜色有变化等 。如鉴别 Na2CO3 、BaCl2 、NaNO3 三种溶液 , 选择的试剂是 稀H2SO4 。
③不加其他试剂进行鉴别 。
a.特征现象法:利用物质的物理性质(如颜色等)不同,以此为突破口,用已经鉴别出来的物质作为试剂将剩余物质依次鉴别出 。
如:鉴 别 NaOH 溶 液 、Na2SO4溶液、CuSO4溶液、NH4Cl溶液
【分析】观察溶液颜色, CuSO4溶液 呈蓝色,其余为无色,以CuSO4溶液为已知试剂, 鉴别出另外三种物质 。鉴别顺序为CuSO4 → NaOH → NH4Cl →Na 2SO4 。
b. 两两混合法:当无法通过物理性质入手时 , 可采用两 两混合的方法 , 若能各自产生不同现象,即可加以区别 。
(3)常见物质的鉴别
物质
方法
实验现象
稀盐酸和稀硫酸
加入氯化钡溶液
有白色沉淀生成的为稀硫酸,无明显现象的为稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠
稀 盐 酸(或氯化钡溶液等
生成气体(或产生白色沉淀)的碳酸钠溶液;无明显现象 的为氢氧化钠
羊毛、棉 花、合成纤维
点燃,闻气味
有烧纸气味的是棉花;有烧焦羽毛气味 的是羊毛;有特殊气味、灰炊呈黑色或褐色硬块的是合成纤维
硝酸钙和氢氧化钠
加水,溶解
温度降低的是硝酸锭,温度升高的是氢氧化钠
硬水与软水
加肥皂水
泡沫少,浮渣多的为硬水,泡沫多,浮渣少的为软水
黄铜和纯铜
相互刻画
有划痕的是纯铜
黄金和黄铜
灼烧(或加入稀盐酸)
变黑(或有气泡产生)的是黄铜,无明显现象的是黄金
过氧化氢溶液和水
加入二氧化锰
有 气体产生的是过氧化氢溶液,无明显现象的是水
►题型01物质的鉴别
【典例01】(2025·江苏无锡·中考真题)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
检验草木灰浸出液的酸碱性
取样,滴加紫色石蕊溶液
B
鉴别N2和CO2
将燃着的木条伸入集气瓶
C
检验O2是否收集满
将带火星木条放在集气瓶口
D
鉴别NH4NO3和NaOH
取等质量固体溶于等体积水中,测量温度变化
【答案】B
【解析】A、紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇中性溶液不变色,遇碱性溶液变蓝色,取样,滴加紫色石蕊溶液,可检验草木灰浸出液的酸碱性,故选项实验方案能达到实验目的。
B、氮气和二氧化碳均不能燃烧、不能支持燃烧,均能使燃着的木条熄灭,不能鉴别,故选项实验方案不能达到实验目的。
C、检验氧气是否收集满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明已集满,故选项实验方案能达到实验目的。
D、取等质量固体溶于等体积水中,测量温度变化,溶于水温度降低的是NH4NO3,溶于水温度升高的是NaOH,现象不同,可以鉴别,故选项实验方案能达到实验目的。
故选:B。
【变式1-1】(2025·山东东营·一模)下列操作中,能鉴别空气、氧气二瓶气体的是( )
A.观察气体颜色 B.插入燃着的木条
C.闻气体的气味 D.倒入少量酚酞试液
【答案】B
【解析】:A.空气和氧气都是无色气体,通过观察颜色不能鉴别空气和氧气,故错误;
B.插入燃着的木条时,木条燃烧更旺是氧气,没啥变化的是空气,可以鉴别出空气和氧气,故正确;
C.空气和氧气都是没有气味的气体,通过闻气味不能鉴别空气和氧气,故错误;
D.酚酞遇碱变红,空气和氧气分别通入到酚酞试液中,都无明显现象,不能鉴别空气和氧气,故错误。
故选:B。
【变式1-2】(2025·甘肃兰州凉州区·模拟)鉴别H2、CO、CH4的最佳方法是( )
A.分别点燃后观察火焰的颜色 B.分别检验三种气体燃烧后的产物
C.分别闻三种气体的气味 D.分别测三种气体的溶解性
【答案】B
【解析】:H2燃烧的产物只有H2O,CO燃烧的产物只有CO2,而CH4燃烧的产物既有H2O又有CO2,因此可以通过检验燃烧的产物鉴别上述三种气体。
故选:B。
【变式1-3】(2025·江苏镇江·二模)下列各组溶液,不用其它试剂就能鉴别出来的是( )
A.CuSO4、NaOH、BaCl2、KCl B.CaCl2、K2CO3、Na2CO3、HCl
C.MgSO4、NaOH、Ba(NO3)2、KNO3 D.AgNO3、NaCl、MgCl2、HNO3
【答案】A
【解析】A、CuSO4溶液是蓝色的,首先鉴别出蓝色的CuSO4溶液;能与CuSO4溶液反应产生蓝色沉淀的是NaOH溶液,能与CuSO4溶液反应产生白色沉淀的是BaCl2溶液,无明显变化的是KCl溶液,不加其他试剂可以鉴别,故选项正确。
B、K2CO3、Na2CO3溶液与稀盐酸反应均能产生气体,与氯化钙反应均产生碳酸钙白色沉淀,无法鉴别K2CO3、Na2CO3,故选项错误。
C、MgSO4溶液与NaOH、Ba(NO3)2溶液反应均能产生白色沉淀,但其余两两混合均没有明显现象,不加其它试剂无法鉴别,故选项错误。
D、AgNO3溶液与NaCl、MgCl2溶液反应均能产生白色沉淀,但其余两两混合均没有明显现象,不加其它试剂无法鉴别,故选项错误。故选:A。
►题型02 物质的检验、鉴别与除杂
【典例02】(2025·山东滨州·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氮气和二氧化碳
看颜色、闻气味
B
除去二氧化碳中的一氧化碳
将混合气体点燃
C
除去氯化钠溶液中少量氯化钙
加入适量碳酸钾溶液
D
鉴别固体氢氧化钠和硝酸铵
取样,加水溶解,比较温度变化
【答案】D
【解析】A、氮气和二氧化碳都是无色、无味的气体,用看颜色、闻气味的方法不能鉴别,故选项实验方案不能达到实验目的。
B、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,故选项实验方案不能达到实验目的。
C、氯化钙与适量碳酸钾溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钾,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到实验目的。
D、氢氧化钠溶于水放热,使溶液温度升高;硝酸铵溶于水吸热,使溶液温度降低,取样,加水溶解,比较温度变化,可以鉴别固体氢氧化钠和硝酸铵,故选项实验方案能达到实验目的。
故选:D。
【变式2-1】(2025·山东临沂·模拟)下列实验方案中不能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别磷矿粉和K2SO4
分别取样,观察外观
B
除去CuO中的少量木炭粉
在空气中充分灼烧
C
鉴别硬水和软水
分别取样,加入等量肥皂水,振荡,观察现象
D
除去NaCl溶液中的少量Na2SO4
加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤
【答案】D
【解析】A、分别取样,观察外观,呈灰白色的是磷矿粉,呈白色的是K2SO4,可以鉴别,故选项实验方案能达到目的。
B、木炭粉在空气中充分灼烧生成二氧化碳气体,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。
C、分别取样,加入等量肥皂水,振荡,观察现象,若产生泡沫较多,则是软水,若产生泡沫较少,则是硬水,故选项实验方案能达到目的。
D、Na2SO4能与过量Ba(NO3)2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钡(过量的),不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到目的。故选:D。
【变式2-2】(2025·广东广州·模拟)下列实验方案中,能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别NaOH和NH4NO3固体
取样,加水溶解,比较温度的变化
B
鉴别稀盐酸和NaCl溶液
取样,滴加酚酞,观察颜色变化
C
除去Na2SO4溶液中的NaOH
往混合溶液中加入足量氢氧化钡溶液
D
除去KOH溶液中的K2CO3
往混合溶液中加入足量稀盐酸
【答案】A
【解析】A、取样,加水溶解,比较温度的变化,溶于水温度升高的是NaOH,溶于水温度降低的是NH4NO3固体,可以鉴别,故选项实验方案能达到目的。
B、稀盐酸和NaCl溶液分别显酸性、中性,取样,滴加酚酞,均不变色,不能鉴别,故选项实验方案不能达到目的。
C、Na2SO4溶液能与足量氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到目的。
D、K2CO3、KOH溶液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,故选项实验方案不能达到目的。故选:A。
【变式2-3】(2025·云南·中考真题)下列实验方案合理的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别生理盐水、葡萄糖溶液
观察溶液颜色
B
鉴别C、Fe、CuO粉末
取样,分别加入足量稀硫酸,观察现象
C
除去CuSO4溶液中的少量FeSO4
加入足量Fe粉,充分反应后过滤
D
除去NaOH溶液中的少量Na2CO3
加入适量CaCl2溶液,充分反应后过滤
【答案】B
【解析】A、生理盐水、葡萄糖溶液均为无色液体,用观察溶液颜色的方法不能鉴别,故选项实验方案不合理。
B、稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水,会观察到黑色粉末溶解,溶液变蓝色;与铁粉反应生成氢气,会观察到产生气泡;与碳不反应,无明显现象,能出现三种明显不同的现象,可以鉴别,故选项实验方案合理。
C、足量Fe粉能与CuSO4溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项实验方案不合理。
D、Na2CO3能与适量CaCl2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,故选项实验方案不合理。故选:B。
►题型03物质的鉴别、检验与除杂的综合
【典例03】(2025·山东济宁·中考真题)下列实验设计能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验设计
A
鉴别N2和CO2
将燃着的木条分别放入两种气体的集气瓶中,观察现象
B
除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3
将固体充分加热
C
除去NaCl溶液中混有的少量MgCl2
加入过量的KOH溶液,过滤
D
检验溶液中是否含有Cl﹣
取少量溶液于试管中,滴加AgNO3溶液,观察现象
【答案】B
【解析】A、氮气和二氧化碳均不能燃烧、不能支持燃烧,均能使燃着的木条熄灭,不能鉴别,故选项实验设计不能达到实验目的。
B、碳酸氢钠在加热条件下生成碳酸钠、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,故选项实验设计能达到实验目的。
C、MgCl2能与过量的KOH溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钾、氢氧化钾(过量的),不符合除杂原则,故选项实验设计不能达到实验目的。
D、取少量溶液于试管中,滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,不能检验溶液中是否含有Cl﹣,也可能是含有碳酸根离子等,应加入用硝酸酸化的硝酸银溶液,故选项实验设计不能达到实验目的。
故选:B。
【变式3-1】(2025·四川遂宁·中考真题)化学实验的设计能力是化学学习的关键能力之一。下列实验方案设计可行的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别黄铜和黄金
观察颜色
B
分离氧化钙和氧化铜固体
加水溶解,过滤、洗涤、干燥
C
检验某气体是否为氢气
用燃着的木条检验,观察气体是否能被点燃
D
除去盐酸中混有少量的硫酸
加入适量的BaCl2溶液,充分反应后过滤
【答案】D
【解析】A、黄铜和黄金均为金黄色固体,用观察颜色的方法不能鉴别,故选项实验方案设计不可行。
B、加水溶解,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,氧化铜难溶于水,过滤、洗涤、干燥,能分离出氧化铜,无法分离出氧化钙,故选项实验方案设计不可行。
C、用燃着的木条检验,观察气体是否能被点燃,不能检验某气体是否为氢气,也可能是一氧化碳、甲烷等气体,故选项实验方案设计不可行。
D、硫酸能与适量的BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,充分反应后过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验方案设计可行。
故选:D。
【变式3-2】(2025·山东潍坊·模拟)下列实验操作能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
鉴别NH4NO3和NaOH固体
加水溶解,分别测量溶液温度变化
B
除去CO2气体中少量的CO
将混合气体点燃
C
提纯含有少量KNO3的NaCl固体
先加水溶解、再降温结晶
D
检验NaOH溶液在空气中部分变质
取样,加入Ca(OH)2溶液,观察是否产生沉淀
【答案】A
【解析】A、加水溶解,分别测量溶液温度变化,溶于水温度降低的是NH4NO3,溶于水温度升高的是NaOH固体,可以鉴别,故选项实验操作能达到实验目的。
B、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,故选项实验操作不能达到实验目的。
C、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的影响变化较大,而氯化钠的溶解度受温度的影响变化较小,提纯含有少量KNO3的NaCl固体,硝酸钾含量较少,不能形成饱和溶液,用加水溶解、降温结晶的方法分离不出硝酸钾,故选项实验操作不能达到实验目的。
D、变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,取样,加入Ca(OH)2溶液,碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能检验氢氧化钠溶液已变质,但无法确定原溶液中是否含有氢氧化钠,无法确定是否部分变质,故选项实验操作不能达到实验目的。
故选:A。
【变式3-3】(2025·广西北流·一模)鉴别、检验、除杂和分离是认识和研究物质的常用方法。下列方案合理的是( )
A.鉴别H2和CH4——分别点燃,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,观察现象
B.检验CO2气体是否收集满——将带火星的木条放在集气瓶口,观察是否复燃
C.除去NaOH溶液中的Na2CO3——加入过量Ca(OH)2溶液,充分反应后滤去沉淀
D.分离KCl和MnO2的混合物——加入足量水溶解、过滤、滤液蒸发结晶;滤渣洗涤干燥
【答案】D
【解析】A、氢气燃烧生成水,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,分别点燃,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁都出现水雾,不能区分,故选项实验方案不合理。
B、检验CO2气体是否收集满,不能将带火星的木条放在集气瓶口,应该将燃烧的木条放在集气瓶口,如果木条熄灭,说明收集满,故选项实验方案不合理。
C、碳酸钠和过量氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液,能除去杂质但引入新的杂质的氢氧化钙(过量的),故选项实验方案不合理。
D、氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,加入足量水溶解,过滤得到二氧化锰和氯化钾溶液,滤液蒸发结晶得到氯化钾,滤渣洗涤干燥达到二氧化锰,故选项实验方案合理。故选:D。
知识点二 物质的分离与提纯
1. 物质分离原则
物质分离是将几种物质通过物理或化学方法分开;提纯则是要求把不纯物质中杂质除去。
提纯的原则:
(1)不增:即在除掉杂质时不增加新杂质 。
(2)不减:即被提纯的物质不能减少或改变 。
(3)易分离:即操作简便易行,杂质易分离除去 。 (4)易复原:被提纯物质易被复原 。
2. 物质分离与提纯的常用方法
(1)物理方法
分离提
纯方法
适用范围
举例
过滤
固液混合物(固体不溶于液体)
粗盐提纯
结晶
被分离提纯的物质和杂质的溶解度随温度的变化差别较大
NaCl和KNO3的固体混合物的分离
蒸馏、分馏
沸点不同的液体混合物的分离
石油的分馏
特殊
性质法
利用混合物中某些物质特性进行物质分离
Cu粉中混有Fe粉,可用磁铁吸出铁粉
(2)化学方法
①化气法:加入某种试剂,使杂质转化为气体而除去,如除去Na2SO4中的Na2CO3,可加适量稀 H2SO4,将CO32-转化为CO2气体。
②沉淀法:在混合物中加入某种试剂,使其中的杂质转化为沉淀,过滤除去沉淀 。如除去 NaCl溶液中的Na2SO4,可加适量的BaCl2溶液,将SO42-转化为沉淀。
③溶解法:将杂质用化学方法溶解。如除去C粉中的CuO,可加适量稀硫酸,再过滤。
④转化法:将杂质通过化学反应转化为被提纯物质。如除去CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO。
⑤加热法:杂质受热易分解,通过加热将杂质除去,如除去Na2CO3中的NaHCO3,可加热混合物将NaHCO3 转化为Na2CO3。
⑥置换法:将杂质通过置换反应除去。 如除去FeSO4溶液中的CuSO4,可加过量的铁粉再过滤。
⑦吸收法:将气体中的杂质用固体或液体吸收除去。 如除去CO中混有的少量 CO2,可以用NaOH溶液。
3. 除杂思路
(1)固体和气体的除杂
方法:被提纯物质和杂质性质上的差异 。
a. 性质差异:CO的性质(可燃性 、还原性 、毒性 、难溶 于水);CO2的性质(能与碱反应、能与水反应、阻燃性、能溶于水)。
b. 试剂选择: NaOH溶液 。
(2)液体的除杂
方法:被提纯物质和杂质均为液体,一 般为酸、碱、盐之间的除杂,常表现为阴离子、阳离子的除杂 。
4. 常见物质的除杂
(1)常见气体的除杂
物质(杂质)
除杂方法
CO2(CO)
通过灼热的氧化铜
CO(CO2)
通过 NaOH溶液,干燥
H2(HCl)
通过NaOH溶液,干燥
CO2(HCl)
通过饱和 NaHCO3 溶液,干燥
CO2(H2O)
通过 浓H2SO4
N2(O2)
通过足量灼热的铜网
O2(HCl)
通过盛有 NaOH溶液 的洗气瓶,干燥
(2)常见固体的除杂
物质(杂质)
除杂方法
CaO(CaCO3)
高温分解
CaCO3(CaO)
加入足量的水 ,过滤,洗涤,干燥
CuO(Cu)
在空气中 灼烧
Cu(CuO)
加入 稀H2SO4,过滤,洗涤,干燥
Cu(Fe)
加入稀HCl ,过滤,洗涤,干燥
KCl(MnO2)
加入足量的水 ,过滤,蒸发
CaCO3(CaCl2)
加足量水溶解,过滤,洗涤,干燥
Ca(OH)2(CaO)
加足量水溶解,蒸发结晶
(3)常见液体的除杂
物质(杂质)
除杂方法
NaCl(Na2CO3)
加入适量稀HCl
NaCl(NaOH)
加入适量稀HCl
NaCl(Na2SO4)
加入适量BaCl2溶液,过滤
NaCl(CaCl2)
加入适量Na2CO3溶液,过滤
NaOH(Na2C03)
加入适量Ca(OH)2溶液,过滤
NaOH[Ca(OH)2]
加入适量Na2CO3溶液,过滤
FeSO4(CuSO4)
加入 足量铁粉,过滤
Na2SO4(Na2CO3)
加入适量稀H2SO4
CaCl2(HCl)
加入足量石灰石,过滤
CuSO4(H2SO4)
加入过量的CuO,过滤
►题型01物质除杂
【典例01】(2024·江苏常州·中考真题)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所用方法正确的是( )
A.CO2(CO)气体:O2,点燃 B.KClO3(KCl)固体:MnO2,加热
C.NH3(H2O)气体:浓硫酸 D.NaOH(Na2CO3)溶液:Ca(OH)2
【答案】D
【解析】A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通氧气点燃,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,且除去气体中的气体杂质不能使用气体,否则会引入新的气体杂质,故选项错误。
B、KClO3在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气,反而会把原物质除去,且二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,引入了新的杂质二氧化锰,不符合除杂原则,故选项错误。
C、浓硫酸具有吸水性,但能与氨气反应,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。
D、Na2CO3能与适量Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,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。
【变式1-1】(2025黑龙江哈尔滨·模拟)除去下列物质中的少量杂质,所用试剂和操作方法都正确的是( )
选项
物质
杂质(少量)
所用试剂和操作方法
A
铁
铜
加入过量稀盐酸,溶解
B
氧气
水蒸气
将气体通过足量浓硫酸
C
氯化钠
泥沙
加水溶解,过滤,洗涤,干燥
D
稀盐酸
稀硫酸
加入过量的硝酸钡溶液,过滤
【答案】B
【解析】A、铁能与过量稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铜不与稀盐酸反应,反而会把原物质除去,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,选项正确。
C、氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂,故选项错误。
D、稀硫酸能与过量的硝酸钡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、硝酸钡(过量的),不符合除杂原则,故选项错误。
故选:B。
【变式1-2】(2024·重庆A卷·中考真题)下列除杂(括号中的物质为杂质)所用试剂及方法正确的是( )
序号
实验对象
试剂及方法
A
CuO粉末(碳粉)
加入足量的稀硫酸,过滤
B
CO2(CO)
气体通过足量的木炭,加热
C
NaOH溶液(Na2CO3)
加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
D
NaCl溶液(CuSO4)
加入适量NaOH溶液,过滤
【答案】C
【解析】A、CuO能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,碳粉不与稀硫酸反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项错误。
B、CO2能与足量的木炭在高温条件下反应生成一氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项错误。
C、Na2CO3能与适量Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项正确。
D、CuSO4能与适量NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠,不符合除杂原则,故选项错误。故选:C。
►题型02 物质的分离与提纯
【典例02】(2025·四川成都·中考真题)大理石与稀盐酸反应后,处理反应混合物的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
回收大理石
将反应混合物倒入罩有滤网的烧杯中,洗涤、晾干
B
验证滤液中有盐酸
取少量滤液于试管中,加入镁条
C
除去滤液中的盐酸
向滤液中加入过量氢氧化钙溶液
D
从滤液中获取碳酸钙
向滤液中加入适量碳酸钠溶液,过滤、洗涤、干燥
【答案】C
【解析】A、大理石难溶于水,将反应混合物倒入罩有滤网的烧杯中,洗涤、晾干,可回收大理石,故选项实验方案能达到实验目的。
B、取少量滤液于试管中,加入镁条,若产生气泡,说明滤液中有盐酸,故选项实验方案能达到实验目的。
C、盐酸能与过量氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钙(过量的),不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到实验目的。
D、向滤液中加入适量碳酸钠溶液,氯化钙和适量碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,过滤、洗涤、干燥,能从滤液中获取碳酸钙,故选项实验方案能达到实验目的。
故选:C。
【变式2-1】(2025·吉林长春·中考真题)化学小组利用“沉降”“过滤”“吸附”等方法净化伊通河水样。向水样中加入明矾沉降后,再使用如图简易净水装置进行净化处理。下列说法错误的是( )
A.明矾可使水样中悬浮的杂质较快沉降 B.小卵石、石英砂可过滤水样中的不溶性杂质
C.活性炭可吸附水样中的异味 D.经图中装置净化处理后的水样是纯净物
【答案】D
【解析】A、明矾溶于水形成胶状物,可使水样中悬浮的杂质较快沉降,故正确。
B、小卵石、石英砂能阻挡水样中的不溶性杂质通过,起到过滤水样中不溶性杂质的作用,故正确。
C、活性炭具有吸附性,可吸附水样中的异味,故正确。
D、经图中装置净化处理后,只是除去了水中的不溶性杂质、色素和异味等,水中仍含有可溶性杂质,所以得到的水样是混合物,不是纯净物,故错误。故选:D。
【变式2-2】(2025·黑龙江·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
分离:CaCO3固体和CaCl2固体
溶解、过滤、洗涤、干燥
B
除杂:Cu(NO3)2溶液中混有AgNO3溶液
加入足量铁粉,过滤
C
鉴别:氧化铜和铁粉
取样滴加稀盐酸,观察现象
D
检验:NaOH溶液是否变质
取样,滴加少量稀盐酸,观察现象
【答案】C
【解析】A、氯化钙易溶于水,碳酸钙难溶于水,可通过溶解、过滤、洗涤、干燥,得到碳酸钙,然后蒸发结晶才能得到氯化钙,达不到分离的目的,故选项实验方案不能达到实验目的。
B、加入足量铁粉,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,不但除去了杂质,也除去了原物质,故选项实验方案不能达到实验目的。
C、取样滴加稀盐酸,观察现象,氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,产生气泡,现象不同,可以鉴别,故选项实验方案能达到实验目的。
D、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,如果氢氧化钠部分变质,滴加少量稀盐酸,稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,待氢氧化钠完全反应后,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,少量的稀盐酸可能被氢氧化钠完全消耗,用少量稀盐酸无法检验氢氧化钠溶液是否变质,应用足量的稀盐酸,故选项实验方案不能达到实验目的。故选:C。
【变式2-3】(2025·江苏泰安·模拟)为除去粗盐中含有的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质,应加入过量的氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等物质,将杂质转化为沉淀。过滤去除沉淀后,再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水。实验操作过程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.实验操作步骤也可以是①③④②⑤⑥
B.操作⑤得到的沉淀中共有三种物质
C.在实验操作过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序不可以颠倒
D.操作⑥中,加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,将滤液的pH调为7
【答案】B
【解析】A、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,实验操作步骤改为①③④②⑤⑥,不会影响形成沉淀和效果,故选项说法正确。
B、操作⑤得到的沉淀中共有氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙四种物质,故选项说法错误。
C、根据A选项的解析,在实验操作过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序不可以颠倒,故选项说法正确。
D、滤液中含有过量的碳酸钠和氢氧化钠,操作⑥中,加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,将滤液的pH调为7,故选项说法正确。故选:B。
►题型03物质的检验、鉴别与除杂
【典例03】(2025·江苏宿迁·中考真题)物质的鉴别、检验、分离和提纯是重要的实验技能。下列实验方案设计不正确的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别黄铜(铜锌合金)和黄金
取样,分别加入稀盐酸
B
检验稀盐酸中是否含有硫酸
取样,加入氯化钡溶液
C
分离一氧化碳和二氧化碳
将混合气体通入氢氧化钠溶液
D
除去氧化铜中少量木炭粉
在空气中充分灼烧
【答案】C
【解析】A、取样,分别加入稀盐酸,黄铜中的锌能与稀盐酸反应生成氢气,黄金不能与稀盐酸反应,现象不同,可以鉴别,故选项实验方案设计正确。
B、硫酸能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,可检验稀盐酸中是否含有硫酸,故选项实验方案设计正确。
C、将混合气体通入氢氧化钠溶液,CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,CO不与氢氧化钠溶液反应,能分离出一氧化碳,不能分离出二氧化碳,故选项实验方案设计错误。
D、木炭粉在空气中充分灼烧生成二氧化碳气体,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验方案设计正确。故选:C。
【变式3-1】(2025·四川广元·中考真题)实验前需先设计实验方案,下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别CH4和CO
分别通入澄清石灰水中
B
检验未知气体是否为CO2
将燃着的木条伸入集气瓶中
C
除去CuSO4溶液中的H2SO4
加入适量NaOH溶液
D
分离CaCO3和CaCl2粉末
加水溶解,过滤,蒸发结晶,清洗滤渣并晾干
【答案】D
【解析】A、CH4和CO均不能使澄清石灰水变浑浊,均无明显现象,不能鉴别,故选项实验方案不能达到实验目的。
B、检验未知气体是否为CO2,不能使用燃着的木条,应使用澄清石灰水,故选项实验方案不能达到实验目的。
C、H2SO4、CuSO4溶液均能与适量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,故选项实验方案不能达到实验目的。
D、CaCl2易溶于水,CaCO3难溶于水,加水溶解,过滤,蒸发结晶,能分离出氯化钙,清洗滤渣并晾干,能分离出碳酸钙,故选项实验方案能达到实验目的。故选:D。
【变式3-2】(2025·山东烟台·模拟)物质的检验、鉴别、除杂是化学研究的重要方法。下列实验方案能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别N2和CO2
将燃着的木条分别伸入气体中,观察现象
B
除去CO中少量的CO2
将混合气体通过足量的高温氧化铁粉末
C
除去CuCl2溶液中的HCl
加入过量的铁粉、过滤
D
检验稀盐酸中是否混有H2SO4
取样,加入BaCl2溶液,观察现象
【答案】D
【解析】A、N2和CO2均不能燃烧、不能支持燃烧,均能使燃着的木条熄灭,不能鉴别,故选项实验方案不能达到目的。
B、CO能与足量的高温氧化铁粉末反应生成铁和二氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到目的。
C、HCl、CuCl2溶液均能与过量的铁粉反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到目的。
D、硫酸能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸,盐酸不能与氯化钡溶液反应,取样,加入BaCl2溶液,根据是否产生白色沉淀,可检验稀盐酸中是否混有H2SO4,故选项实验方案能达到目的。选:D。
【变式3-3】(2025·四川达州·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别涤纶和羊毛
取样,点燃,闻气味
B
除去Fe2O3中少量的Fe
加入过量稀盐酸
C
检验烧碱样品是否完全变质
取样,滴加无色酚酞溶液观察是否变色
D
分离MnO2和KCl的固体混合物
加水溶解,过滤,洗涤,干燥
【答案】A
【解析】A、取样,点燃,闻气味,产生特殊气味的是涤纶,产生烧焦羽毛气味的是羊毛,可以鉴别,故选项实验方案能达到实验目的。
B、Fe、Fe2O3均能与过量稀盐酸反应,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,故选项实验方案不能达到实验目的。
C、氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠、氢氧化钠均显碱性,均能使无色酚酞溶液变红色,不能检验烧碱样品是否完全变,故选项实验方案不能达到实验目的。
D、KCl易溶于水,MnO2难溶于水,加水溶解,过滤,洗涤,干燥,能分离出二氧化锰,应再蒸发结晶分离出氯化钾,故选项实验方案不能达到实验目的。故选:A。
知识点三 物质的共存
所谓物质的共存 ,是指物质相互间不能发生化学反应 。
简单的判断方法是:看物质(或离子)相互间结合有没有气体、水、沉淀生成 ,如果有 ,就不能共存 。
1. 常见不共存离子
2. 物质共存中的隐含条件
(1)“酸性”(或 PH<7)条件型:溶液中 一 定存在H+,该溶液中没有能和H+反应的物质(或离子)。 常见的叙述为:酸性溶液 、PH=2(PH<7)的溶液 、使紫色石蕊溶液变红的溶液等 。
(2)“碱性”(或 PH>7)条件型:溶液中一定存在 OH_ ,该溶液中没有能和OH-反应的物质(或离子)。 常见的叙述为:碱性溶液、PH=11(PH>7)的溶液、使紫色石蕊溶液变蓝的溶液或使无色酪獸溶液变红的溶液等 。
(3)“无色”条件型:则溶液中不含以下物质或离子:
①蓝色溶液:含Cu2+的溶液,如CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液 。
②浅绿色溶液:含Fe2+的溶液,如FeSO4 、FeCl2 、Fe(N03)2溶液 。
③黄色溶液:含 Fe3+的溶液,如 Fe2(S04)3 、FeCl3 、 Fe(N03)3 溶液 。
►题型01 物质的共存
【典例01】(2025·山东济南·模拟)(2024•四川达州中考真题)下列各组离子,可以在水中大量共存且溶液为无色的是( )
A.K+、Na+、、Cl﹣ B.H+、Fe2+、、
C.H+、Ca2+、OH﹣、Cl﹣ D.Ba2+、Cu2+、、
【答案】A
【解析】A、三种离子间不能结合成沉淀、气体或水,能大量共存,且不存在有色离子,故选项正确。
B、H+、两种离子能结合成二氧化碳气体和水,能大量共存,并且Fe2+的水溶液呈浅绿色,故选项错误。
C、H+、OH﹣两种离子能结合成水,不能大量共存,故选项错误。
D、Ba2+、两种离子能结合成硫酸钡沉淀,不能大量共存,并且Cu2+的水溶液呈蓝色,故选项错误。
故选:A。
【变式1-1】(2025·黑龙江绥化·中考真题)把下列各组物质加入足量的水中,搅拌后只得到无色、澄清溶液的一组是( )
A.NaCl、CuSO4、KOH B.KNO3、BaCl2、NaOH
C.K2CO3、Na2SO4、CaCl2 D.MgCl2、KNO3、BaCO3
【答案】B
【解析】物质加到水中得到无色澄清溶液,说明彼此之间不能生成沉淀,且不存在有色离子。
A、CuSO4、KOH生成氢氧化铜蓝色沉淀,溶液变浑浊,故选项错误。
B、三者之间不反应,符合无色透明的要求,故选项正确。
C、K2CO3与CaCl2反应生成碳酸钙白色沉淀,溶液变浑浊,故选项错误。
D、BaCO3难溶于水,溶液变浑浊,故选项错误。故选:B。
【变式1-2】(2025·山东泰安·模拟)下列各组物质在pH=3的溶液中能大量共存且为无色透明溶液的是( )
A.NaCl、BaCl2、Na2CO3 B.NaNO3、HCl、KCl
C.CuCl2、Na2SO4、KNO3 D.CaCl2、KOH、NH4NO3
【答案】B
【解析】pH为3的水溶液显酸性,水溶液中含有大量的H+。
A、Na2CO3能和酸性溶液中的氢离子反应生成水和二氧化碳,不能在酸性溶液中大量共存,且BaCl2、Na2CO3不能共存,故选项错误。
B、三者之间不反应,能在酸性溶液中大量共存,且不存在有色离子,故选项正确。
C、三者之间不反应,能在酸性溶液中大量共存,但CuCl2的水溶液呈蓝色,故选项错误。
D、KOH能和酸性溶液中的氢离子反应生成水,不能在酸性溶液中大量共存,且KOH、NH4NO3也不能共存,故选项错误。故选:B。
►题型02 化学实验设计与评价
【典例02】(2025·重庆·中考真题)为达到下列实验目的,对主要操作、现象或结论的叙述有错误的是( )
选项
实验目的
主要操作
现象或结论
A
验证分子运动速率与温度有关
将等量的品红同时分别加入到相同质量的热水和冷水中
品红在热水中扩散得更快
B
鉴别炭粉和氧化铜
向两种粉末中分别加入稀盐酸
溶解的是氧化铜,未溶解的是炭粉
C
除去烧碱溶液中的纯碱
向溶液中加入石灰水,并过滤
溶液变浑浊,滤液澄清,证明纯碱已除去
D
检测土壤的酸碱性
土壤加水溶解,过滤,用pH试纸测定滤液的酸碱度
pH为5,土壤呈酸性
【答案】C
【解析】A、将等量的品红同时分别加入到相同质量的热水和冷水中,品红在热水中扩散得更快,可验证分子运动速率与温度有关,故选项说法正确。
B、向两种粉末中分别加入稀盐酸,氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,炭粉不能与稀盐酸反应,溶解的是氧化铜,未溶解的是炭粉,可以鉴别,故选项说法正确。
C、纯碱能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,溶液变浑浊,滤液澄清,不能证明纯碱已除去,也可能是纯碱有剩余或石灰水过量,故选项说法错误。
D、土壤加水溶解,过滤,用pH试纸测定滤液的酸碱度,pH为5,小于7,说明土壤呈酸性,故选项说法正确。故选:C。
【变式2-1】(2025·湖南长沙·模拟)下列实验方案设计能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
探究NaOH固体溶解过程的能量变化
将NaOH固体加入水中,搅拌,测量过程中温度的变化
B
鉴别N2和CO2
将燃着的木条分别伸入盛有N2和CO2的集气瓶中,观察现象
C
除去H2中的少量CO
将混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
D
测定10%Na2CO3溶液的pH
将湿润的pH试纸浸入10%Na2CO3溶液中,取出后与标准比色卡对照
【答案】A
【解析】A、将NaOH固体加入水中,搅拌,测量过程中温度的变化,可探究NaOH固体溶解过程的能量变化,故选项实验方案设计能达到实验目的。
B、N2和CO2均不能燃烧、不能支持燃烧,均能使燃着的木条熄灭,不能鉴别,故选项实验方案设计不能达到实验目的。
C、CO不能与NaOH溶液反应,不能除去杂质,不符合除杂原则,选项实验方案设计不能达到实验目的。
D、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为用洁净、干燥的玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比来确定pH。不能用湿润的pH试纸,碳酸钠溶液显碱性,则稀释了待测溶液,使溶液的碱性减弱,测定结果偏小;不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,故选项实验方案设计不能达到实验目的。故选:A。
【变式2-2】(2025·四川乐山·一模)学化学,用化学。下列根据实验目的设计的实验方案,不合理的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
稀释浓硫酸
将水加入浓硫酸,并用玻璃棒不断搅拌
B
鉴别白酒和白醋
闻气味
C
比较生铁和铝合金的硬度
用生铁片与铝合金片互相刻画
D
验证天然气的密度比空气小
用天然气吹肥皂泡,观察肥皂泡上浮或下沉
【答案】A
【解析】A、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸慢慢地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时散失;一定不能把水注入浓硫酸中,以防止酸液飞溅,故选项实验方案不合理。
B、白酒具有酒的芳香气味,白醋有酸味,两者气味差异明显,用闻气味的方法可以区分,故选项实验方案合理。
C、生铁通常比铝合金硬,互相刻画时,较硬的材料会在较软的材料上留下划痕,此方案操作简单,能直观比较硬度差异,故选项实验方案合理。
D、天然气主要成分是甲烷,密度小于空气,密度小的气体在空气中会上浮,肥皂泡内充入天然气后,若上浮,则证明其密度小于空气,故选项实验方案合理。故选:A。
【变式2-3】(2025·江苏扬州·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验方案
实验目的
A
加热KMnO4固体,并用向下排空气法收集产生的气体
制备并收集O2
B
将燃着的木条靠近集气瓶口,观察现象
收集CO2时,检验是否集满
C
用玻璃棒蘸取NaOH溶液滴在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照
测定NaOH溶液的pH
D
将粗盐溶解后,蒸发结晶
去除粗盐中的难溶性杂质
【答案】B
【解析】A、加热KMnO4固体生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,可用于制备氧气,氧气的密度比空气的大,应用向上排空气法收集产生的气体,故选项实验方案不能达到实验目的。
B、检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明已集满,故选项实验方案能达到实验目的。
C、用玻璃棒蘸取NaOH溶液滴在湿润的pH试纸上,稀释了待测溶液,氢氧化钠溶液溶液显碱性,则使溶液的碱性减弱,测定结果偏小,故选项实验方案不能达到实验目的。
D、粗盐的主要成分是氯化钠,氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,通过溶解(把不溶物与氯化钠初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来),才能去除粗盐中的难溶性杂质;将粗盐溶解后,蒸发结晶,不能去除粗盐中的难溶性杂质,故选项实验方案不能达到实验目的。选:B。
(时间:30分钟 满分:60分)
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列实验方案中不能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别磷矿粉和K2SO4
分别取样,观察外观
B
除去CuO中的少量木炭粉
在空气中充分灼烧
C
鉴别硬水和软水
分别取样,加入等量肥皂水,振荡,观察现象
D
除去NaCl溶液中的少量Na2SO4
加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤
【答案】D
【解析】A、分别取样,观察外观,呈灰白色的是磷矿粉,呈白色的是K2SO4,可以鉴别,故选项实验方案能达到目的。
B、木炭粉在空气中充分灼烧生成二氧化碳气体,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。
C、分别取样,加入等量肥皂水,振荡,观察现象,若产生泡沫较多,则是软水,若产生泡沫较少,则是硬水,故选项实验方案能达到目的。
D、Na2SO4能与过量Ba(NO3)2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钡(过量的),不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到目的。故选:D。
2.下列实验方案中,能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别NaOH和NH4NO3固体
取样,加水溶解,比较温度的变化
B
鉴别稀盐酸和NaCl溶液
取样,滴加酚酞,观察颜色变化
C
除去Na2SO4溶液中的NaOH
往混合溶液中加入足量氢氧化钡溶液
D
除去KOH溶液中的K2CO3
往混合溶液中加入足量稀盐酸
【答案】A
【解析】A、取样,加水溶解,比较温度的变化,溶于水温度升高的是NaOH,溶于水温度降低的是NH4NO3固体,可以鉴别,故选项实验方案能达到目的。
B、稀盐酸和NaCl溶液分别显酸性、中性,取样,滴加酚酞,均不变色,不能鉴别,故选项实验方案不能达到目的。
C、Na2SO4溶液能与足量氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到目的。
D、K2CO3、KOH溶液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,故选项实验方案不能达到目的。故选:A。
3.除去下列物质中的少量杂质,所用试剂和操作方法都正确的是( )
选项
物质
杂质(少量)
试剂和操作方法
A
CO2
CO
点燃
B
NaCl
Na2CO3
加入适量稀盐酸
C
KCl溶液
K2CO3
向溶液中加入过量的BaCl2溶液,过滤
D
NaCl
泥沙
加水溶解,过滤,洗涤,干燥
【答案】B
【解析】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、Na2CO3能与适量的稀盐酸反应生成氯化钠、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,故选项正确。
C、K2CO3能与过量的BaCl2溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,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、氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法进行分离除杂,故选项错误。故选:B。
4.下列有关物质检验、鉴别和除杂的实验设计,错误的是( )
选项
实验目的
实验设计
A
检验二氧化碳气体中混有氯化氢
将气体通入硝酸银溶液
B
鉴别碳酸钠与碳酸氢钠固体
取样,分别加热,生成的气体通入澄清石灰水
C
除去氯化钠溶液中的少量氯化钙
加入适量碳酸钾溶液,过滤
D
除去粗盐中的少量泥沙
加水溶解,过滤,蒸发结晶
【答案】C
【解析】A、将气体通入硝酸银溶液,氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸能与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,可检验二氧化碳气体中混有氯化氢,故选项实验设计正确。
B、碳酸氢钠在加热条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳,取样,分别加热,生成的气体通入澄清石灰水,能使澄清石灰水变浑浊的是碳酸氢钠,无明显现象的是碳酸钠,可以鉴别,故选项实验设计正确。
C、氯化钙能与适量碳酸钾溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钾,不符合除杂原则,故选项实验设计错误。
D、粗盐的主要成分是氯化钠,氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,可用加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法除去粗盐中的少量泥沙,故选项实验设计正确。故选:C。
5.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
NaCl
泥沙
加水溶解,过滤,洗涤,干燥
【答案】C
【解析】A、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,故选项错误。
B、氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,加水溶解、过滤、洗涤、干燥得到的是二氧化锰固体,不符合除杂原则,故选项错误。
C、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,故选项正确。
D、氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,加水溶解,过滤,洗涤,干燥,得到的是泥沙,不符合除杂原则,故选项错误。故选:C。
6.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
除去氯化亚铁溶液中混有的少量氯化铜
加入足量的锌粉,过滤
B
比较铁和铜的金属活动性顺序
取形状和大小相同的铜片、铁片于试管中,分别加入等体积、等浓度的稀盐酸
C
鉴别水和过氧化氢溶液
取样,分别加入适量二氧化锰
D
检验集气瓶内气体是否为CO2
倒入适量的澄清石灰水,振荡
【答案】A
【解析】A、氯化铜、氯化亚铁溶液均能与足量的锌粉反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到实验目的。
B、取形状和大小相同的铜片、铁片于试管中,分别加入等体积、等浓度的稀盐酸,铁片表面有气泡产生,铜片表面无明显现象,说明铁的金属活动性比铜强,故选项实验方案能达到实验目的。
C、取样,分别加入适量二氧化锰,产生大量气泡的是过氧化氢溶液,无明显现象的是水,可以鉴别,故选项实验方案能达到实验目的。
D、检验集气瓶内气体是否为CO2,倒入适量的澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊,说明瓶内气体是二氧化碳,故选项实验方案能达到实验目的。故选:A。
7.下列实验操作中,能达到实验目的的是( )
选项
物质
实验操作或方法
A
检验某固体是否为碳酸盐
取样,滴加足量稀盐酸,观察是否有气泡
B
除去CaCl2溶液中少量的HCl
加入过量的碳酸钙,过滤
C
鉴别一氧化碳和二氧化碳
闻气味
D
分离铁粉和硫酸铜粉末
溶解、过滤,滤渣洗涤干燥;滤液蒸发结晶
【答案】B
【解析】A、碳酸盐能与盐酸反应生成二氧化碳,但活泼金属能与酸反应生成氢气,则滴加稀盐酸时有气泡产生,不能证明该固体为碳酸盐,故选项不能达到实验目的。
B、盐酸能与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(难溶于水),能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项能达到实验目的。
C、一氧化碳和二氧化碳都是没有气味的气体,用闻气味的方法不能鉴别,故选项不能达到实验目的。
D、加水溶解后,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,过滤、洗涤、干燥,能得到铜,蒸发结晶,能得到硫酸亚铁,无法分离得到铁粉和硫酸铜,故选项不能达到实验目的。故选:B。
8.物质的检验、鉴别、除杂与分离是重要的实验技能。
实验
实验目的
实验方案
Ⅰ
检验氮气
将带火星的木条伸入集气瓶
Ⅱ
鉴别铁粉和氧化铜粉末
取样后,分别加入适量稀盐酸
Ⅲ
除去KNO3溶液中的CuCl2
加入适量氢氧化钾溶液,过滤
Ⅳ
分离MnO2和KCl
用水溶解、过滤、蒸发、洗涤、干燥
上述实验方案不合理的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解析】.将带火星的木条伸入集气瓶,木条不复燃,不能用于检验是否氮气,也可能是二氧化碳等气体,故实验方案不合理。
Ⅱ.取样后,分别加入适量稀盐酸,稀盐酸与氧化铜反应生成氯化铜和水,会观察到黑色粉末溶解,溶液变蓝色;稀盐酸与铁粉反应生成氢气,会观察到产生气泡,能出现两种明显不同的现象,可以鉴别,故实验方案合理。
Ⅲ.CuCl2能与适量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钾,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钾,不符合除杂原则,故实验方案不合理。
Ⅳ.KCl易溶于水,MnO2难溶于水,用水溶解、过滤、蒸发,能分离出氯化钾,对滤渣进行洗涤、干燥,能分离出二氧化锰,故实验方案合理。故实验方案不合理的个数有2个。
故选:B。
9.化学实验的设计能力是化学学习的关键能力之一。下列实验方案设计可行的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别黄铜和黄金
观察颜色
B
分离氧化钙和氧化铜固体
加水溶解,过滤、洗涤、干燥
C
检验某气体是否为氢气
用燃着的木条检验,观察气体是否能被点燃
D
除去盐酸中混有少量的硫酸
加入适量的BaCl2溶液,充分反应后过滤
【答案】D
【解析】A、黄铜和黄金均为金黄色固体,用观察颜色的方法不能鉴别,故选项实验方案设计不可行。
B、加水溶解,氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,氧化铜难溶于水,过滤、洗涤、干燥,能分离出氧化铜,无法分离出氧化钙,故选项实验方案设计不可行。
C、用燃着的木条检验,观察气体是否能被点燃,不能检验某气体是否为氢气,也可能是一氧化碳、甲烷等气体,故选项实验方案设计不可行。
D、硫酸能与适量的BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,充分反应后过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验方案设计可行。故选:D。
10.下列除杂和鉴别方案合理的是( )
选项
实验目的
的方案
A
鉴别实验室的蔗糖和食盐
品尝味道
B
除去CO气体中少量CO2
通过灼热的CuO
C
除去NaOH溶液中少量Ca(OH)2
加入过量Na2CO3溶液,过滤
D
鉴别NaCl和NH4NO3
加水溶解,测量温度
【答案】D
【解析】A、实验室中不能尝实验室任何试剂的味道,故选项实验方案错误。
B、一氧化碳能与灼热的氧化铜反应生成二氧化碳,二氧化碳不与灼热的氧化铜反应,除去了主要物质,不符合除杂原则,故选项实验方案错误。
C、碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能除去氢氧化钠溶液中混有的氢氧化钙,但加入过量的碳酸钠溶液,会使溶液中混入新杂质碳酸钠,不符合除杂原则,故选项实验方案错误。
D、氯化钠溶于水无明显温度变化,硝酸铵溶于水吸热,水温降低,能通过加水溶解,测量温度的方法鉴别,故选项实验方案正确。故选:D。
11.(2024•河北)下列实验方案错误的是( )
A.用灼烧的方法区分羊毛和合成纤维 B.用闻气味的方法区分酒精和蔗糖溶液
C.用浓硫酸除去氢气中混有的水蒸气 D.用过量碳酸钠除去氯化钠溶液中的氯化钙
【答案】D
【解析】A、可用灼烧的方法区分羊毛和合成纤维,产生烧焦羽毛气味的是羊毛,产生特殊气味的是合成纤维,可以鉴别,故选项实验方案正确。
B、用闻气味的方法区分酒精和蔗糖溶液,有酒的芳香气味的是酒精,没有气味的是蔗糖溶液,可以鉴别,故选项实验方案正确。
C、浓硫酸具有吸水性,且不与氢气反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验方案正确。
D、氯化钙能与过量碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质碳酸钠(过量的),不符合除杂原则,故选项实验方案错误。故选:D。
12.下列实验方案不能达到目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别棉纱线和羊毛绒
取样,灼烧、闻气味
B
除去KCl中混有的KClO3
加热固体至质量不再改变
C
检验自来水是否为硬水
取样,加入肥皂水、振荡,观察现象
D
配制溶质质量分数为8.0%的NaCl溶液
称取8.0gNaCl溶于100.0g水中,搅拌
【答案】D
【解析】A、棉纱线是植物纤维(主要成分为纤维素),灼烧时产生纸张烧焦的气味,羊毛绒是动物纤维(主要成分为蛋白质),灼烧时有烧焦羽毛的气味,取样,灼烧、闻气味可以鉴别二者,故选项实验方案能达到目的。
B、加热固体至质量不再改变,氯酸钾在加热条件下分解为氯化钾和氧气,氧气逸出,剩余固体为纯净KCl,可以除去KCl中混有的KClO3,故选项实验方案能达到目的。
C、取样,加入肥皂水、振荡,观察产生泡沫多少,若产生的泡沫较少,则为硬水,若产生的泡沫较多,则为软水,可检验自来水是否为硬水,故选项实验方案能达到目的。
D、称取8.0gNaCl溶于100.0g水中,所配制的NaCl溶液溶质质量分数为,故选项实验方案不能达到目的。故选:D。
13.下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
除杂:KCl溶液中含有少量K2SO4
加入过量BaCl2溶液,过滤
B
验证:锌、铁、铜三种金属的活动性顺序
用铁片、Zn(NO3)2溶液和CuSO4溶液进行实验
C
鉴别:N2和CO2
将燃着的小木条伸入集气瓶中
D
配制:100g溶质质量分数为5%的NaCl溶液
称取5.0gNaCl加入到盛有100mL水的烧杯中完全溶解(ρ水=1g/cm3)
【答案】B
【解析】A、K2SO4能与过量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钡(过量的),不符合除杂原则,故选项实验方案不能达到实验目的。
B、铁和Zn(NO3)2溶液不反应,无明显现象,说明了金属活动性Zn>Fe;铁与CuSO4溶液反应生成硫酸亚铁和铜,说明了金属活动性Fe>Cu;由此可得出三种金属活动性Zn>Fe>Cu,故选项实验方案能达到实验目的。
C、氮气和二氧化碳均不能燃烧、不能支持燃烧,均能使燃着的木条熄灭,不能鉴别,故选项实验方案不能达到实验目的。
D、溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,100g溶质质量分数为5%的NaCl溶液,需要氯化钠的质量=100g×5%=5g;溶剂质量=溶液质量﹣溶质质量,所需水的质量=100g﹣5g=95g(合95mL),故选项实验方案不能达到实验目的。故选:B。
14.除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所用方法正确的是( )
A.CO2(CO)气体:O2,点燃 B.KClO3(KCl)固体:MnO2,加热
C.NH3(H2O)气体:浓硫酸 D.NaOH(Na2CO3)溶液:Ca(OH)2
【答案】D
【解析】A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通氧气点燃,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,且除去气体中的气体杂质不能使用气体,否则会引入新的气体杂质,故选项错误。
B、KClO3在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气,反而会把原物质除去,且二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,引入了新的杂质二氧化锰,不符合除杂原则,故选项错误。
C、浓硫酸具有吸水性,但能与氨气反应,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。
D、Na2CO3能与适量Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,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。
15.下列四组关于生活中常见物质的鉴别,实验方法及结论错误的是( )
选项
鉴别物质
实验方法
实验结论
A
面粉与白糖
加水振荡
溶解的是白糖
B
黄铜与黄金
灼烧
变黑的是黄铜
C
苏打与小苏打
加入足量盐酸
有气泡产生的是小苏打
D
棉线与羊毛线
点燃
有烧焦羽毛气味的是羊毛线
【答案】C
【解析】A、面粉不溶于水,白糖能溶于水,故A正确;
B、黄铜是铜锌合金,灼烧时铜和氧气反应生成黑色的氧化铜,而黄金不与氧气反应,故B正确;
C、苏打是碳酸钠的俗称,小苏打是碳酸氢钠的俗称,二者都能与足量盐酸反应生成二氧化碳,都有气泡产生,故C错误;
D、棉线的主要成分是纤维素,燃烧时产生烧纸的气味,羊毛线的主要成分是蛋白质,燃烧时产生烧焦羽毛的气味,故D正确。故选:C。
16.下列实验方案不能达到预期目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氯化钠、氢氧化钠、硝酸铵三种固体
分别取样,加适量水溶解,测量并比较三种溶液温度的变化
B
除去炭粉中的氧化铜粉末
加入过量稀硫酸,过滤、洗涤、烘干
C
探究铁、铜、银的金属活动性顺序
分别把打磨后的铁丝和银丝放入硫酸铜溶液中,观察现象
D
检验酒精中是否含有碳元素
点燃酒精,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,观察现象
【答案】D
【解析】A、分别取样,加适量水溶解,测量并比较三种溶液温度的变化,溶于水温度几乎不变的是氯化钠,溶于水温度升高的是氢氧化钠,溶于水温度降低的是硝酸铵,可以鉴别,故选项实验方案能达到预期目的。
B、CuO能与过量稀硫酸反应生成硫酸铜和水,炭粉不与稀硫酸反应,再过滤、洗涤、烘干,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预期目的。
C、分别把打磨后的铁丝和银丝放入硫酸铜溶液中,铁与CuSO4溶液反应置换出铜,说明了金属活动性Fe>Cu;Ag与CuSO4溶液不反应,说明了金属活动性Cu>Ag;由此可得出三种金属活动性Fe>Cu>Ag,故选项实验方案能达到预期目的。
D、点燃酒精,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,水是由氢元素和氧元素组成的,反应物氧气中只含有氧元素,说明酒精中一定含有氢元素,无法确定是否含有碳元素,故选项实验方案不能达到预期目的。故选:D。
17.下列各组离子在pH=10的溶液中能大量共存,且形成无色溶液的是( )
A.Fe2+、Na+、、Cl﹣ B.Mg2+、Ag+、、Cl﹣
C.Ca2+、K+、、 D.Na+、K+、、Cl﹣
【答案】D
【解析】pH为10的水溶液显碱性,水溶液中含有大量的OH﹣。
A、Fe2+和OH﹣两种离子结合生成氢氧化亚铁沉淀,不能在碱性溶液中大量共存,故选项错误。
B、Mg2+和OH﹣两种离子结合生成氢氧化镁沉淀,Ag+、Cl﹣两种离子结合生成氯化银沉淀,不能在碱性溶液中大量共存,故选项错误。
C、Ca2+、两种离子能结合生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,故选项错误。
D、五种离子间不能结合生成沉淀或气体或水,能在碱性溶液中大量共存,且不存在有色离子,故选项正确。故选:D。
18.下列拟定的实验方案中,可行的是( )
实验目的
实验方案
A
干燥实验室制得的CO2
通过装有足量烧碱的干燥管
B
从KCl和MnO2的混合物中回收MnO2
加足量的水溶解,过滤,洗涤,干燥
C
稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应后,证明硫酸有剩余
取反应后的溶液少许,向其中滴加Ba(NO3)2溶液,观察现象
D
除去NaCl溶液中少量MgCl2
加入过量的氢氧化钠溶液,反应后加稀盐酸至中性,过滤
【答案】B
【解析】A、CO2能与烧碱反应,不能用烧碱干燥二氧化碳气体,故选项实验方案不可行。
B、KCl易溶于水,MnO2难溶于水,加足量的水溶解,过滤,洗涤,干燥,能从KCl和MnO2的混合物中回收MnO2,故选项实验方案可行。
C、取反应后的溶液少许,向其中滴加Ba(NO3)2溶液,硫酸钠、硫酸均能与Ba(NO3)2溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,不能证明硫酸有剩余,故选项实验方案不可行。
D、MgCl2能与过量的氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,反应后应先进行过滤,再向滤液中加稀盐酸至中性,故选项实验方案不可行。故选:B。
19.物质的鉴别、检验、除杂和分离是重要的实验技能。下列实验方案设计正确的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氯化铵和硫酸铵
加入熟石灰粉末研磨,闻气味
B
检验蒸馏法淡化海水是否成功
取样,滴加几滴硝酸银溶液,观察现象
C
除去硝酸钾溶液中的硝酸镁
滴加过量的氢氧化钾溶液,过滤
D
分离氯化钙和碳酸钙粉末
滴加足量的稀盐酸,蒸发结晶
【答案】B
【解析】A、氯化铵和硫酸铵均属于铵态氮肥,均能与熟石灰反应生成有刺激性气味的气体,现象相同,不能鉴别,故选项实验方案设计错误。
B、取样,滴加几滴硝酸银溶液,海水中含氯化钠,氯化钠能与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,没有白色沉淀生成,说明蒸馏法淡化海水成功,故选项实验方案设计正确。
C、硝酸镁和过量的氢氧化钾溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硝酸钾,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钾(过量的),不符合除杂原则,故选项实验方案设计错误。
D、滴加足量的稀盐酸,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,蒸发结晶(盐酸具有挥发性,蒸发过程中,氯化氢会挥发出去),得到氯化钙溶液,无法分离出碳酸钙,达不到分离的目的,故选项实验方案设计错误。故选:B。
20.实验方案是实验探究的基本环节。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
验证铝、铜、银的金属活动性
分别加入稀盐酸
B
区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶
分别点燃
C
除去铜粉中的铁粉
用磁铁吸引
D
检验NaOH溶液是否变质
加入硝酸钡溶液
【答案】A
【解析】A、分别加入稀盐酸,铝能与稀盐酸反应生成氢气,铜、银均不能与稀盐酸反应,不能验证铜、银的金属活动性,故选项实验方案不能达到实验目的。
B、分别点燃,产生烧纸气味的是棉纤维,产生烧焦羽毛气味的是羊毛纤维,产生特殊气味的是涤纶,可以鉴别,故选项实验方案能达到实验目的。
C、铁粉能被磁铁吸引,铜粉不能,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实验目的。
D、氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠能与硝酸钡溶液反应生成碳酸钡白色沉淀和硝酸钠,能检验NaOH溶液是否变质,故选项实验方案能达到实验目的。故选:A。
二、非选择题,共4题,除标注外,每空1分,共20分。
21.(3分)某兴趣小组对已经部分变质的氢氧化钠固体进行提纯,设计了如下操作流程:请回答:
(1)加入过量Ca(OH)2的目的是 。
(2)滤渣A是 (写化学式)。
(3)步骤③所包含的具体操作是加热浓缩、 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)、过滤。
【答案】(1)除去溶液中所有的碳酸钠;(2)CaCO3;(3)降温结晶。
【解析】(1)碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀与氢氧化钠,加入过量Ca(OH)2的目的是除去溶液中所有的碳酸钠。
(2)碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀与氢氧化钠,滤渣A是碳酸钙,其化学式为CaCO3。
(3)滤液B的成分为氢氧化钠与过量的氢氧化钙,氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小,氢氧化钠的溶解度随着温度的升高而增大,步骤③所包含的具体操作是加热浓缩、降温结晶、过滤。
22.(5分)海水中含有丰富的化学资源,可提取食盐。如图是粗盐提纯的部分流程,粗盐中的杂质有泥沙、氯化钙、氯化镁,回答下列问题。
(1)粗盐溶解时,玻璃棒的作用是 。
(2)过滤后,滤渣中除泥沙外,还含有 (2分)(填化学式);若滤液仍然浑浊,原因可能是 (任写一条即可)。
(3)蒸发时,当蒸发皿中出现 时即停止加热。
【答案】(1)搅拌,加快溶解速率;
(2)Mg(OH)2、CaCO3;滤纸破损(或液面高于滤纸的边缘等);
(3)较多固体。
【解析】(1)粗盐溶解时,玻璃棒的作用是搅拌,加快溶解速率。
(2)氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,过滤后,滤渣中除泥沙外,还含有Mg(OH)2、CaCO3;过滤后滤液仍浑浊,可能原因是滤纸破损(会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊)、液面高于滤纸的边缘(会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊)或承接滤液的烧杯不干净等。
(3)蒸发时,当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将剩余水分蒸干。
23.(6分)海洋是生命的摇篮,是人类巨大的资源宝库。我国海岸线长3.2万千米,主张管辖的海域面积为300万平方千米,海洋资源开发前景十分广阔。如图所示是用海水晒盐并获得氯化钠等产品的大致过程。
(1)图中①是 (填“蒸发”或“冷却”)池。
(2)根据海水晒盐的原理,下列说法中正确的是 (填字母序号)。
A.海水进入“储水池”,海水的成分基本不变
B.在①中,海水中氯化钠的质量逐渐增大
C.海水引入“结晶池”后继续浓缩,直至达到饱和析出食盐晶体
(3)得到的“粗盐”中除泥沙外还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,若要得到纯净的氯化钠,加水溶解后先加入过量的 溶液除去Na2SO4,再加入过量的Na2CO3和NaOH溶液除去 (2分),过滤后加入稀盐酸调节溶液的pH,最后处理得到氯化钠。
(4)氯化钠用途广泛,如 (任写一条)。
【答案】(1)蒸发;(2)A、C;
(3)BaCl2(或氯化钡);CaCl2(或氯化钙)、BaCl2(或氯化钡)和MgCl2(或氯化镁);
(4)调味剂(答案不唯一)。
【解析】(1)海水晒盐是利用阳光和风力使水分蒸发,从而得到食盐,所以图中①是蒸发池;
(2)A.海水进入“储水池”,只是进行了简单的储存,海水的成分基本不变,故A说法正确;
B.在蒸发池中,水分不断蒸发,因此在①中,海水中氯化钠的质量分数逐渐增大,但氯化钠的质量不变,故B说法错误;
C.海水引入“结晶池”后继续浓缩,直至达到饱和析出食盐晶体,故C说法正确;
(3)硫酸钠能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠还能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,过滤后加入稀盐酸调节溶液的pH,最后处理得到氯化钠;故答案为:BaCl2(或氯化钡);CaCl2(或氯化钙)、BaCl2(或氯化钡)和MgCl2(或氯化镁);
(4)氯化钠用途广泛,如调味剂、制备氢氧化钠等。
24.(6分)碱式碳酸镁是一种难溶于水的白色固体,受热易分解,可用作牙膏、医药和化妆品等工业,如图是生产碱式碳酸镁【Mg2(OH)2CO3】的工业方法。
【查阅资料】①苦土粉主要成分是MgO,还含有Fe2O3、FeO、Al2O3和不溶于酸和水的杂质;
②常温下各氢氧化物开始沉淀与完全沉淀时对应的pH范围如下表所示:
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀
2.3
3.7
7.6
9.3
完全沉淀
3.7
4.7
9.6
10.8
回答下列问题:
(1)“酸溶”时加过量稀硫酸的目的是 。
(2)过滤时,玻璃棒的作用是 。
(3)滤液Ⅰ中含有的阳离子除Mg2+、Fe3+、Fe2+外还含有 (填离子符号)。
(4)在滤液Ⅰ中加入X溶液的目的是将FeSO4转化为Fe2(SO4)3,为了不引入新杂质,X溶液最好选用 (选填“H2O2”或“KMnO4”)溶液。
(5)加入氨水的目的是调节溶液的pH,除去杂质,获得MgSO4溶液。当pH=3.5时,得到的沉淀为 。
(6)产品干燥时温度不宜过高的原因是 。
【答案】(1)使原料充分反应;(2)引流;(3)Al3+、H+;(4)H2O2;(5)Fe(OH)3;
(6)碱式碳酸镁受热易分解。
【解析】(1)由题文可知,苦土粉主要成分是氧化镁,还含有氧化铁、氧化亚铁、氧化铝和不溶于酸和水的杂质,“酸溶”时加过量稀硫酸可以使原料充分反应;
(2)过滤时,玻璃棒的作用是引流;
(3)滤液Ⅰ是将苦土粉酸溶之后得到的滤液,苦土粉中主要成分是氧化镁,还含有氧化铁、氧化亚铁、氧化铝和不溶于酸和水的杂质,氧化镁,氧化铁、氧化亚铁、氧化铝均能与稀硫酸发生反应,氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁和水、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水、氧化亚铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和水、氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水,充分反应后过滤,得到的滤液中含有硫酸镁、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝和过量的稀硫酸,因此滤液Ⅰ中含有的阳离子有Mg2+、Fe3+、Fe2+、Al3+和H+;
(4)在滤液Ⅰ中加入X溶液的目的是将硫酸亚铁转化为硫酸铁,为了不引入新杂质,X溶液最好选用H2O2溶液,不选用高锰酸钾溶液是因为高锰酸钾溶液作氧化剂会与硫酸亚铁反应生成硫酸锰、硫酸钾和硫酸铁,会引入新的杂质,故选H2O2溶液;
(5)由表格数据可知,氢氧化铁沉淀的pH范围是2.3~3.7,因此当pH=3.5时,得到的沉淀为氢氧化铁,化学式为Fe(OH)3;
(6)由题文可知,碱式碳酸镁是一种难溶于水的白色固体,受热易分解,所以产品干燥时温度不宜过高。
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