内容正文:
九年级上册 第一章 常见的酸、碱、盐
专题—“离子共存”“离子检测、鉴别与推断”“粗盐提纯”
知识点一:离子方程式
常见酸、碱、盐之间反应的本质是生成了气体、沉淀、水。
1.离子反应(离子之间进行的反应)
定义:有离子参加或生成的反应。酸、碱、盐之间在水溶液中的反应属于离子反应。
2.离子方程式
用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。离子方程式符合质量守恒和电荷守恒。
3.离子方程式的书写
(1) 写出化学方程式(基础) 例:2AgNO3+CuCl2===2AgCl↓+Cu(NO3)2
(2) 把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式(关键),难溶或难电离的物质以及气体等仍用化学式表示。
2Ag++2NO3-+Cu2++2Cl-===2AgCl↓+Cu2++2NO3-
(3) 删去方程式两边形式相同的离子(途径)
2Ag++2NO3-+Cu2++2Cl-===2AgCl↓+Cu2++2NO3-
(4) 整理方程式并检查两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等(保证)。
2Ag++2Cl-===2AgCl↓ Ag++Cl-===AgCl↓
【能力拓展】
1.将化合物先分解成离子再解题
2.通注意题目中的隐藏条件:
如在酸性溶液中,即含有H+离子的前提。如在碱性溶液中,即含有OH-离子。如无色溶液,即不能有Cu2+、Fe3+、Fe2+等离子。
若有“大量共存”,则微容与于水被排除。(碱有一种Ca(OH)2,硫酸盐CaSO4和Ag2SO4,碳酸盐MgCO3)
3.考虑顺序:将隐藏条件注入选项中;OH- 、H+ 不共存(酸碱);H+ 、CO32-(HCO32-)不共存(NH4 +,OH-);沉淀不共存。
知识点二:离子共存的判断
1. 判断依据
判断几种物质在同一种溶液中能不能共存、能不能大量共存、能不能在指定的酸碱度下共存,关键是看这几种物质能否发生反应。判断几种物质是否能发生反应,关键是判断几种离子在同一种溶液中相互结合能不能生成沉淀、气体、水(即复分解反应的三个条件)。若能生成,则不能共存,反之则能共存;若有微溶物生成,则不能大量共存。
2. 常见不能共存的离子组合
(1) 8对生成沉淀的离子组合:
①生成难溶于水、难溶于酸的白色沉淀:Ba2+与SO、Ag+与Cl-;
②生成难溶于水、能溶于酸的白色沉淀:Mg2+与OH-、Al3+与OH-、Ca2+与CO、Ba2+与CO;
③生成难溶于水、能溶于酸的有色沉淀:Cu2+与OH-、Fe3+与OH-。
(2) 3对生成气体的离子组合: H+与CO、H+与HCO、NH与OH-。
(3) 1对生成水的离子组合:H+与OH-。
3.要注意隐含条件
(1) 若题干中有 “酸性溶液(或pH<7)” 或 “能使紫色石蕊试液变红” 等描述,则说明溶液中一定存在较多的H+。
(2) 若题干中有 “碱性溶液(或pH>7)” 或 “能使紫色石蕊试液变蓝” 或 “能使无色酚酞试液变红” 等描述,则说明溶液中一定存在较多的OH-。
(3) 若题干中有 “无色透明” 等描述,则说明溶液中一定不存在Cu2+(含Cu2+的溶液呈蓝色)、Fe2+(含Fe2+的溶液呈浅绿色)、Fe3+(含Fe3+的溶液呈黄色)、MnO(含MnO的溶液呈紫红色)等。
经典题型1 离子共存存问题
1. 在酸性溶液中,下列离子能够大量共存的是( )
A.Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻
B.OH⁻、Na⁺、SO₄²⁻
C.HCO₃⁻、K⁺、Cl⁻
D.Ba²⁺、SO₄²⁻、Na⁺
【答案】A
【解答】A.酸性溶液中含有大量的氢离子,Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻相互之间、与H⁺均不能发生反应生成水、气体或沉淀,能够大量共存,此选项符合题意;B.OH⁻与H⁺结合生成水,在酸性溶液中不能大量共存;C.HCO₃⁻与H⁺反应生成二氧化碳和水,在酸性溶液中不能大量共存;D.Ba²⁺与SO₄²⁻结合生成硫酸钡沉淀,不能大量共存。
2. 下列离子能在pH=1的无色溶液中大量共存的是( )
A.Ba²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻、Na⁺
B.OH⁻、K⁺、CO₃²⁻、Ba²⁺
C.Mg²⁺、NO₃⁻、Al³⁺、Cl⁻
D.Na⁺、CO₃²⁻、Ca²⁺、Cl⁻
【答案】C
【解答】A、Ba²⁺、SO₄²⁻两种离子能结合生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,不能大量共存,故选项错误;
B、OH⁻与酸性溶液中的H⁺两种离子能结合生成水,Ba²⁺与CO₃²⁻生成沉淀,不能大量共存,故选项错误;C、四种离子间不能结合生成沉淀或气体或水,能大量共存,且不存在有色离子,故选项正确;
D、CO₃²⁻与酸性溶液中的H⁺两种离子能结合生成水和二氧化碳,Ca²⁺、CO₃²⁻两种离子能结合生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,故选项错误。
3. 在水中能大量共存且形成无色溶液的一组离子是( )
A.Ca²⁺、CO₃²⁻、K⁺、Cl⁻
B.Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻
C.Fe³⁺、Cl⁻、NO₃⁻、Ba²⁺
D.NH₄⁺、Na⁺、OH⁻、Na⁺
【答案】B
【解答】A、Ca²⁺与CO₃²⁻反应生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,不符合题意;
B、四种离子互相结合不能形成气体、沉淀或水,能大量共存,且不存在有色离子,能形成无色溶液,符合题意;C、四种离子互相结合不能形成气体、沉淀或水,能大量共存,但Fe³⁺的水溶液呈黄色,不符合题意;D、NH₄⁺与OH⁻反应生成氨气和水,不能大量共存,不符合题意。
4. 下列离子能在pH=2的水溶液中大量共存的是( )
A. Na⁺、Cl⁻、OH⁻、NO₃⁻ B.K⁺、HCO₃⁻、Na⁺、SO₄²⁻
C.Mg²⁺、NO₃⁻、K⁺、Cl⁻ D.NH₄⁺、OH⁻、Na⁺、CO₃²⁻
【答案】C
【解答】A.pH=2的溶液显酸性,OH⁻与酸性溶液中的氢离子结合生成水,所以在酸性溶液中不能大量共存,此选项不符合题意;B.HCO₃⁻与酸性溶液中的氢离子结合生成水、二氧化碳,所以在酸性溶液中不能大量共存,此选项不符合题意;C.Mg²⁺、NO₃⁻、K⁺、Cl⁻这四种离子间不能结合生成沉淀、水、气体,能大量共存,此选项符合题意;D.NH₄⁺与OH⁻能结合生成水、氨气,不能大量共存,且CO₃²⁻在酸性溶液中与H⁺反应,不能大量共存,此选项不符合题意。
5. 能在pH=1的溶液中大量共存,且溶液无色透明的一组离子是( )
A.K⁺、Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻
B.Mg²⁺、Na⁺、OH⁻、Cl⁻
C.Na⁺、K⁺、CO₃²⁻、NO₃⁻
D.Ca²⁺、Cu²⁺、Cl⁻、NO₃⁻
【答案】A
【解答】A、钾离子、钠离子、氯离子、硝酸根四种离子相互之间不会形成沉淀、气体或水,离子之间不反应,且四种离子均不与氢离子形成沉淀、气体或水,不与氢离子反应,离子能够共存,四种离子的溶液均为无色,故符合题意;B、镁离子与氢氧根反应生成氢氧化镁白色沉淀,镁离子与氢氧根不能共存,氢离子与氢氧根反应生成水,氢离子与氢氧根不能共存,故不符合题意;C、氢离子与碳酸根反应生成二氧化碳和水,碳酸根与氢离子不能共存,故不符合题意;D、钙离子、铜离子、氯离子、硝酸根四种离子相互之间不会形成沉淀、气体或水,离子之间不反应,且四种离子均不与氢离子形成沉淀、气体或水,四种离子与氢离子能够共存,但是铜离子的溶液为蓝色,不是无色溶液,故不符合题意。
6. 下列离子能在pH=2的无色溶液中大量共存的是( )
A.Na⁺、Fe³⁺、Na⁺、OH⁻
B.K⁺、NO₃⁻、Cu²⁺、SO₄²⁻
C.Cl⁻、K⁺、NO₃⁻、Na⁺
D.Ca²⁺、Cl⁻、CO₃²⁻、Na⁺
【答案】C
【解答】A、H⁺、OH⁻能结合生成水,不能在酸性溶液中大量共存,且铁离子和氢氧根离子也不能共存,Fe³⁺溶液黄色,故选项错误;B、离子间不能结合成沉淀或气体或水,能在酸性溶液中大量共存,但Cu²⁺的水溶液显蓝色,故选项错误;C、离子间不能结合成沉淀或气体或水,能在酸性溶液中大量共存,且不存在有色离子,故选项正确;D、H⁺、CO₃²⁻能结合生成水和二氧化碳,不能在酸性溶液中大量共存,故选项错误。
7. 下列各组离子在pH=13的溶液中能大量共存,且形成无色溶液的是( )
A.Fe²⁺、Na⁺、NO₃⁻、Cl⁻
B.Mg²⁺、Ag⁺、Cl⁻、NO₃⁻
C.Ca²⁺、Na⁺、CO₃²⁻、NO₃⁻
D.Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻
【答案】D
【解答】A、亚铁离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化亚铁沉淀,不能大量共存,且Fe²⁺在溶液中显浅绿色,不符合题意;B、镁离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀,银离子能与氯离子结合生成氯化银白色沉淀,不能大量共存,不符合题意;C、钙离子能与碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,不符合题意;D、钠离子、钾离子、硝酸根离子、氯离子与氢氧根离子不能结合生成沉淀、气体或水,可以大量共存,且是无色溶液,符合题意。
8. 下列离子组在强酸性和强碱性溶液中都能大量共存的是( )
A.Cu²⁺、Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻ B.Mg²⁺、K⁺、SO₄²⁻、Cl⁻
C.Na⁺、K⁺、CO₃²⁻、NO₃⁻ D.Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻
【答案】D
【解答】A、Cu²⁺在强碱性溶液中会生成氢氧化铜沉淀,故不能在碱性溶液中存在,不符合题意;
B、Mg²⁺在强碱性溶液中会生成氢氧化镁沉淀,故不能在碱性溶液中存在,不符合题意;C、CO₃²⁻在强酸性溶液中会生成二氧化碳和水,故不能在酸性溶液中存在,不符合题意;D、该选项中的四个离子在酸性和碱性溶液中都不会生成气体、沉淀和水,故可以大量共存,符合题意。
知识点三:物质的检验与鉴别的综合运用
一、物质的检验
1.原理:根据物质具有不同的特性,利用这种特性上的差异,选择适当的、实际的方法,将物质检验出来,要求现象明显。
2.检验方法
(1)物理方法:根据物质的特殊物理性质,如颜色、气味、水溶性等,通过观察、分析、判断、得出结论。
(2)化学方法:利用物质的特殊化学性质,反应时产生的特征现象,对所给物质进行检验。
3.物理方法
(1)常见有特殊颜色的物质(离子代表含有这种离子的溶液)
①固体物质:Cu:红(或紫红)色;CuSO4·5H2O:蓝色;S:淡黄色。
②沉淀:Cu(OH)2:蓝色;Fe(OH)3:红褐色。
③溶液:Fe2+:浅绿色;Fe3+:黄色;Cu2+:蓝色;MnO4-:紫红色。
(2)常见有特殊气味的物质
氨气:刺激性的氨味气体;SO2:刺激性气味气体。
4.化学方法
(1)常见离子的检验
离子
检验方法
实验现象
H+
①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液
石蕊溶液变红
②用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上
与标准比色卡对照pH<7
③取少量试剂加入Zn粒
有气泡产生
④取少量试剂加入碳酸钠
有气泡产生
OH-
①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液
石蕊溶液变蓝
②取少量试剂滴加无色酚酞溶液
酚酞溶液变红
③用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上
与标准比色卡对照pH>7
④取少量试剂加入可溶性铜盐
有蓝色絮状沉淀生成
Cl-
取少量试剂滴加少量AgNO3溶液和稀HNO3
产生白色沉淀,且沉淀不消失
SO42-
取少量试剂滴加少量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
产生白色沉淀,且沉淀不消失
CO32-
取少量试剂滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中
产生气泡,澄清石灰水变浑浊
Cu2+
取少量试剂滴加可溶性碱
有蓝色絮状沉淀生成
Fe3+
取少量试剂滴加可溶性碱
有红褐色沉淀生成
NH4+
取少量试剂滴加可溶性碱,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
产生有刺激性气味的气体,红色石蕊试纸变蓝
Ag+
取少量试剂滴加少量NaCl溶液和稀HNO3
产生白色沉淀,且沉淀不消失
Ba2+
取少量试剂滴加少量Na2SO4和稀HNO3
产生白色沉淀,且沉淀不消失
Ca2+
取少量试剂滴加可溶性碳酸盐溶液
有白色沉淀生成
注意:溶液有可能同时存在Cl-和SO42-时,应该先检验SO42-,而且用Ba(NO3)2溶液和稀硝酸代替BaCl2溶液和盐酸作试剂。且需将BaSO4沉淀滤去,再往滤液中加AgNO3溶液和稀硝酸检验Cl-。 因为硫酸银微溶于水,如果溶液中SO42-浓度较大, 先检验Cl-,加入AgNO3溶液时,会生成Ag2SO4 (微溶)沉淀,而干扰Cl-的检验。
(2)常见气体的检验
气体
检验方法
实验现象
O2
将带火星的木条伸入集气瓶内
木条复燃
CO2
将气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
H2
点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯
烧杯内壁有水雾(或水珠)生成
CH4
点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯;一段时间后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入澄清石灰水,振荡
烧杯内壁有水雾(或水珠)生成;澄清石灰水变浑浊
CO
点燃,在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯
澄清石灰水变浑浊
NH3
将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
红色石蕊试纸变为蓝色
水蒸气
通过无水硫酸铜
无水硫酸铜由白色变成蓝色
HCl
先通入硝酸银溶液,再滴加稀HNO3
有白色沉淀生成,且沉淀不溶解
二、物质的鉴别
1.物质的鉴别原则:操作简单、试剂种类少、现象明显。
2.物质鉴别的方法:应先简后繁,先用物理方法后用化学方法。
(1)物理方法:依据物质特殊的物理性质(如颜色、状态、气味、溶解性、溶解时的吸放热现象)进行观察、分析、判断,得出结论。
(2)化学方法:依据物质间反应时所产生的特殊反应现象(如变色、放出气体、生成沉淀、放热等)进行鉴别。
3.物质鉴别的形式
(1)一种试剂鉴别:选择一种试剂,分别加入待测物质中,观察实验现象。
(2)多种试剂鉴别:选择多种试剂,依次加入待测物质中,会出现明显不同现象。
(3)无试剂鉴别:先利用物质物理性质不同或物质间的相互反应(包括与生成物反应)而产生不同现象把物质鉴别出来。
4.常见物质的鉴别
常见物质
所选试剂或方法
现象
软水、硬水
肥皂水
泡沫较多、浮渣较少的是软水;泡沫较少、浮渣较多的是硬水
棉花、羊毛和
合成纤维
灼烧
有烧焦羽毛气味的是羊毛;有烧纸气味、燃烧后有灰烬的是棉花;有气味,趁热可以拉成丝,灰烬为灰褐色玻璃球状,不易破碎的是合成纤维
常见化肥
看外观或加水
灰白色或难溶于水或部分溶于水的是磷肥
加熟石灰研磨
有刺激性气味气体产生的是铵态氮肥(铵盐)
黄金、假黄金(铜锌合金)
盐酸
有气泡产生的是假黄金,反之为黄金
灼烧
有黑色物质生成的是假黄金,反之为黄金
知识点四:物质的推断解题策略
1.以物质颜色特征为突破口
⑴ 固体颜色:Fe、C、CuO、MnO2、Fe3O4(黑色);Cu、Fe2O3(红色);Cu2(OH)2CO3(绿色);CuSO4·5H2O(蓝色)。
⑵ 溶液颜色:CuCl2、CuSO4(蓝色);FeCl2、FeSO4(浅绿色);FeCl3、Fe2(SO4)3(黄色)。
⑶ 火焰颜色:S在O2中燃烧(蓝紫色);S、H2在空气中燃烧(淡蓝色);CO、CH4在空气中燃烧(蓝色)。
⑷ 沉淀颜色:BaSO4、AgCl、CaCO3、BaCO3(白色);Cu(OH)2(蓝色);Fe(OH)3(红褐色)。
2.以物质状态特征为突破口
常见固体单质有Fe、Cu、C、S;
气体单质有H2、N2、O2;
无色气体有H2、N2、O2、CO、CO2、CH4、SO2;
常温下呈液态的物质有H2O。
3.以物质反应条件特征为突破口
点燃(有O2参加的反应);通电(电解H2O);催化剂(KClO3分解制O2);
高温(CaCO3分解,C、CO还原CuO、Fe2O3);
加热(KCIO3、KMnO4、Cu2(OH)2CO3等的分解,H2还原CuO、Fe2O3)。
4.以物质现象特征为突破口
⑴ 能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是CO2。
⑵ 能使黑色CuO变红(或红色Fe2O3变黑)的气体是H2或CO,固体是C。
⑶ 能使燃烧着的木条正常燃烧的气体是空气,燃烧得更旺的气体是O2,熄灭的气体是CO2或N2;能使带火星的木条复燃的气体O2。
⑷ 能使白色无水CuSO4粉末变蓝的气体是水蒸气。
⑸ 在O2中燃烧火星四射的物质是Fe。
⑹ 在空气中燃烧生成CO2和H2O的物质是有机物,如CH4、C2H5OH等。
⑺ 能溶于盐酸或稀HNO3的白色沉淀有CaCO3、BaCO3;不溶于稀HNO3的白色沉淀有AgCl、BaSO4。
5.以元素或物质之最为突破口
⑴ 地壳中含量最多的元素是O,含量最多的金属元素是AI。
⑵ 人体中含量最多的元素是O。
⑶ 空气中含量最多的元素是N。
⑷ 形成化合物最多的元素是C。
⑸ 质子数最少的元素是H。
⑹ 相对分子质量最小、密度也最小的气体是H2。
⑺ 相对分子质量最小的氧化物是H2O。
⑻ 自然界中硬度最大的物质是金刚石。
⑼ 空气中含量最多的气体是N2。
⑽ 最简单的有机物是CH4。
⑾ 最常用的溶剂是H2O。
⑿ 人体中含量最多的物质是H2O。
经典题型2 物质的检验
1. 下列关于科学实验中“操作一现象一结论”的描述正确的是( )
A.在某固体上滴加稀盐酸,产生大量气泡,该固体一定是碳酸盐
B.将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方,内壁出现水珠,该蜡烛中一定含有氢元素和氧元素
C.某化肥与碱共热,若产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,证明为铵态氮肥
D.在久置的铝片上滴加稀盐酸,开始时没有气泡产生,说明铝不能与稀盐酸反应
【答案】C
【解答】解:A、在某固体上滴加稀盐酸,产生大量气泡,该固体不一定是碳酸盐,也可能是活泼金属、碳酸氢盐等,故选项说法错误。B、将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方,内壁出现水珠,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,说明蜡烛中一定含有氢元素,无法确定是否含有氧元素,故选项说法错误。C、铵态氮肥与碱性物质混合研磨后能放出有刺激性气味的氨气,氨气溶于水形成显碱性的氨水,某化肥与碱共热,若产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,证明为铵态氮肥,故选项说法正确。D、在久置的铝片上滴加稀盐酸,开始时没有气泡产生,是因为铝表面的氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,而不是铝不能与稀盐酸反应,故选项说法错误。故选:C。
2. 急性腹泻会导致人体脱水乏力,“口服补盐液”中含有葡萄糖、钠盐等成分,能被人体快速吸收,从而缓解不适症状。回答下面小题。氯化钠是常见的钠盐。下列物质能够检验补盐液中的钠盐含有NaCl的是( )
A.HCl B.NaOH C.AgNO3 D.CuO
【答案】C
【分析】根据检验溶液中是否含有Cl﹣,可用硝酸银溶液,进行分析判断。
【解答】解:A、氯化钠和盐酸不反应,故选项错误。B、氯化钠和氢氧化钠不反应,故选项错误。C、氯化钠能与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,故选项正确。D、氯化钠和氧化铜不反应,故选项错误。
3. 检验碳酸盐的常用方法是( )
A.加入氯化钡溶液,产生白色沉淀 B.加入石灰水,产生白色沉淀
C.加入稀盐酸,产生使石灰水变浑浊的气体 D.放入水中,不溶解的是碳酸盐
【答案】C
【分析】根据含有碳酸根的物质均可以和酸反应产生二氧化碳气体进行解答。
【解答】解:实验室常用于检验碳酸盐的方法是滴加盐酸,观察是否有能使澄清石灰水变浑浊的气体产生。
A、加入氯化钡,产生白色沉淀,不一定含碳酸盐,如硫酸盐中加入氯化钡,也会产生白色沉淀,故选项错误。B、加入澄清石灰水,产生白色沉淀的不一定是碳酸盐,如氯化镁与澄清石灰水反应生成氢氧化镁白色沉淀,故选项错误。C、实验室常用于检验碳酸盐的方法是滴加盐酸,观察是否有能使澄清石灰水变浑浊的气体产生,故选项正确。D、放入水中,不溶解的不一定是碳酸盐,也可能是氯化银、硫酸钡等,故选项错误。故选:C。
4. 素有“世界矾都”美誉的浙江省温州市苍南县矾山,有全球储量最大的明矾石[KAl3(SO4)2(OH)6]矿。为验证该明矾石中是否含有硫酸根离子,某科学兴趣小组设计了如图所示的简易实验流程。下列相关说法正确的是( )
A.所加的酸可以是稀硫酸 B.加酸的目的是去除钾离子的干扰
C.过滤后的澄清液pH大于7 D.生成的白色沉淀中有硫酸钡
【答案】D
【分析】钡离子能和硫酸根离子结合生成白色沉淀硫酸钡;氢氧根离子能和氢离子结合生成水分子。
【解答】解:A、不能加入稀硫酸,是因为稀硫酸中含有硫酸根离子,影响对硫酸根离子的检验,故选项不正确。B、加酸的目的是去除氢氧根离子的干扰,故选项不正确。C、如果恰好完全反应,溶液pH=7,如果酸过量,溶液pH小于7,故选项不正确。D、生成的白色沉淀中有钡离子和硫酸根离子结合生成的硫酸钡,故选项正确。故选:D。
5. 向工厂排放出的一澄清废液中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解并产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体,则下列说法正确的是( )
A.废液中一定含有Ag+ B.废液中一定含有CO32﹣
C.废液中一定含有SO42﹣ D.废液中含有SO42﹣或Ag+的一种或两种
【答案】B
【分析】根据题干叙述进行分析解答,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解并产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体,说明产生的沉淀含有碳酸钡,可能含有硫酸钡,不可能含有氯化银,据此解答.
【解答】解:加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解并产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体,说明产生的沉淀含有碳酸钡,可能含有硫酸钡,不可能含有氯化银;
A、废液中一定不含有银离子,错误;B、废液中一定含有碳酸根离子,正确;C、废液中不一定含有硫酸根离子,错误;D、废液中一定含有碳酸根离子,可能含有SO42﹣或Ag+的一种或两种,错误;故选:B。
6. 某校科学兴趣小组的同学对某溶液成分进行了多次检验,其中3次检验的结果如表。回答:
序号
溶液中检验出的物质
1
KCl、K2SO4、Na2CO3
2
Na2SO4、BaCl2、K2CO3
3
Na2SO4、KCl、K2CO3
(1)表中第 次结果肯定不准确。
(2)为验证其他2次检验结果中是否存在和Cl﹣,又进行以下操作:
①加入过量的 填化学式),目的是检验 并将其除去。
②加 (填试剂用量及化学式)溶液,过滤。
③向滤液中加 (填试剂化学式)溶液,观察是否有白色沉淀产生。
【答案】(1)2;(2)①稀 HNO3;;②过量Ba(NO3)2; ③AgNO3;
【解答】解:(1)氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠、氯化钡和碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,氯化钡与硫酸钠、碳酸钾不能共存,所以表中第2次结果肯定不准确。
(2)为了确定溶液中是否存在硫酸根离子、碳酸根离子和氯离子时,由于在确定氯离子和硫酸根离子时,必须排除碳酸根离子的干扰,所以首先用过量的稀硝酸检验并除去碳酸根离子;在检验氯离子和硫酸根离子时,由于硝酸银能跟硫酸根离子生成微溶于水的硫酸银,干扰检验,所以先检验硫酸根离子,先加过量的硝酸钡溶液,检验并除去硫酸根离子,最后再用硝酸银来检验氯离子;
①加入过量的稀HNO3,目的是检验并将其除去。②加过量Ba(NO3)2溶液,过滤。
③向滤液中加AgNO3溶液,观察是否有白色沉淀产生。
经典题型3 物质的鉴别
1. 下列各组物质的溶液不用其他试剂就可鉴别的是( )
A.HCl、CuCl2、NaNO3、Na2SO4
B.BaCl2、Na2CO3、HCl、(NH4)2CO3
C.FeCl3、HCl、NaCl、NaOH
D.Na2CO3、Na2SO4、HCl、H2SO4
【点评】本题是物质的鉴别题,在解答这类题时要注意利用物质化学特性来选择合适的物质进行区分,可以根据物理性质常见都是物质的颜色,然后在让它们两两之间反应,最后一一鉴别,即可完成。
【答案】C
【解答】解:A、氯化铜溶液呈蓝色,但是本组物质中两两之间均不能反应,所以不能鉴别出,故A错
B、氯化钡可以和碳酸钠以及碳酸铵能生成沉淀,碳酸钠能和盐酸反应生成气体,所以本题只能鉴别出氯化钡和盐酸,故B错C、氯化铁溶液呈黄色,氯化铁可以和氢氧化钠反应生成氢氧化铁,故可以鉴别出氢氧化钠,而氢氧化铁能够溶于盐酸,故可以鉴别出盐酸,剩余的就是氯化钠,故C对D、碳酸钠可以和盐酸或是硫酸反应,故可首先鉴别,但是其它物质之间均不反应,故D错。故选:C。
2. 只用一种物质就将稀硫酸、食盐水、澄清石灰水三种液体鉴别出来,供选择的是①pH试纸、②酚酞试液、③稀盐酸、④碳酸钠溶液,其中能完成鉴别的是( )
A.①②④ B.②④ C.①③④ D.①④
【点评】本题有一定难度,解答物质的鉴别题时要熟练掌握鉴别的物质的性质,然后选择适当的试剂或方法,出现不同的现象即可鉴别。
【答案】A
【分析】鉴别物质时,首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性,再根据性质的不同,选择适当的试剂,出现不同的现象的才能鉴别。
【解答】解:①稀硫酸显酸性,食盐水显中性,澄清石灰水显碱性,pH试纸可以测定溶液的酸碱度,根据酸碱度的不同,可以鉴别三种物质。②稀硫酸显酸性,食盐水显中性,澄清石灰水显碱性,酚酞试液遇碱性物质变红色,遇酸性、中性物质不变色,分别滴加酚酞试液,能使酚酞试液变红的是澄清石灰水,不能使酚酞试液变红的是稀硫酸和食盐水,再将足量稀硫酸和食盐水分别滴加至变红的是澄清石灰水中,能使红色消失的是稀硫酸,不能使红色消失的是食盐水,可以鉴别。③稀盐酸与稀硫酸、食盐水均不反应,与澄清石灰水反应生成氯化钙和水,但无明显现象,无法鉴别。④碳酸钠溶液与稀硫酸反应产生二氧化碳气体,有气泡产生;与食盐水不反应,无明显现象;与澄清石灰水反应产生碳酸钙沉淀,有白色沉淀生成,可以鉴别三种物质。能完成鉴别的是①②④。故选:A。
3. 有四种物质的溶液:①Ba(OH)2、②Na2SO4、③HNO3、④FeCl3,不用其他试剂就可将它们逐一鉴别出来,其鉴别顺序是( )
A.④③②① B.④①②③ C.①③④② D.①④②③
【答案】B
【分析】要鉴别这些物体,可先从外观有最明显特征的物质开始,鉴别出一种物质后,再利用它和剩余物质之间反应的特殊现象来鉴别其它物质,这样层层深入,就可找出顺序。
【解答】解:FeCl3是唯一有颜色的试剂。Ba(OH)2,唯一的能和FeCl3发生沉淀反应的试剂。
Na2SO4,能和Ba(OH)2发生反应,有沉淀生成。剩下的就是HNO3。故选:B。
4. 有甲、乙、丙、丁四种无色溶液,它们分别是HCl、H2SO4、BaCl2、Na2CO3溶液中的一种。为区别这四种溶液,现将它们两两混合并得到下面现象:
溶液
甲+乙
乙+丙
丙+丁
甲+丁
现象
无明显现象
白色沉淀
白色沉淀
无色气体
根据对上述现象的分析,可推知甲、乙、丙、丁四种溶液的顺序依次是( )
A.HCl、BaCl2、H2SO4、Na2CO3
B.H2SO4、HCl、BaCl2、Na2CO3
C.HCl、H2SO4、BaCl2、Na2CO3
D.H2SO4、Na2CO3、HCl、BaCl2
【点评】本题考查了常见物质的推断,完成此题,可以依据题干提供的信息结合物质的性质进行,要求同学们在平时的学习中加强基础知识的储备,以便灵活应用。
【答案】C
【分析】根据物质的性质进行推断,BaCl2和稀H2SO4和Na2CO3均会生成白色沉淀,Na2CO3和HCl、稀H2SO4反应均会生成二氧化碳气体,结合表格反应的现象,据此对物质进行分析推断并得出结论。
【解答】解:四物质中BaCl2和稀H2SO4和Na2CO3均会生成白色沉淀,Na2CO3和HCl、稀H2SO4反应均会生成二氧化碳气体,结合表格可知丙能够产生两次沉淀,因此丙是氯化钡,则乙和丁分别是硫酸、碳酸钠真的一种,那么剩下的甲就是盐酸,由于甲和丁混合能够产生气体,因此和盐酸反应产生气体的就是碳酸钠,那么乙就是硫酸,带入表格验证,符合要求,即:甲是盐酸,乙是硫酸,丙是氯化钡,丁是碳酸钠。
故选:C。
5. 下列各组物质中,只用试管和胶头滴管不能鉴别的是( )
A.Na2CO3溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液
B.CaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸
C.FeCl3溶液、NaOH溶液、AgNO3溶液
D.CuSO4溶液、Ba(NO3)2溶液、KOH溶液
【答案】A
【分析】在不另加试剂就能鉴别的题目中,首先观察有无有特殊颜色的物质,若有,将有颜色的溶液鉴别出来,然后再借用这种溶液鉴别其它溶液;若都没有颜色就将溶液两两混合,根据混合后的现象进行分析鉴别。
【解答】解:A、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液两两之间反应均能产生白色沉淀,不加其它试剂无法鉴别,故选项正确。
B、组内三种物质的溶液两两混合时,其中有一种溶液与其它两种溶液混合时能出现一次白色沉淀和一次放出气体,该溶液为碳酸钠溶液;与碳酸钠溶液产生气体的溶液为盐酸,产生白色沉淀的为CaCl2溶液,不加其它试剂可以鉴别,故选项错误。
C、FeCl3溶液是黄色的,与FeCl3溶液反应产生红褐色沉淀的是NaOH溶液,与FeCl3溶液反应产生白色沉淀的是AgNO3溶液,不加其它试剂可以鉴别,故选项错误。
D、CuSO4溶液是蓝色的,与CuSO4溶液反应生成蓝色沉淀的是KOH溶液,与CuSO4溶液反应生成白色沉淀的是Ba(NO3)2溶液,不加其它试剂可以鉴别,故选项错误。
故选:A。
【点评】本题难度较大,解此类题的思路是:先用物理性质,一般先看颜色、闻气味;再用化学性质,用已鉴定出的试剂依次去鉴别其他物质,有不同现象时方可鉴别。
6. 下列四组物质的溶液,不需要外加试剂就能相互鉴别出来的是( )
A.AgNO3、FeCl2、NaCl、KCl
B.Na2SO4、BaCl2、HCl、MgCl2
C.CuSO4、H2SO4、NaOH、Ba(NO3)2
D.Ca(OH)2、CaCl2、Na2CO3、K2CO3
【答案】C
【分析】不用其它试剂,就能将组内物质鉴别出来,首先需考虑物质的颜色,然后将鉴别出来的物质与其它物质混合,根据现象的不同加以鉴别,若物质都是没有颜色,则让溶液之间两两混合,根据不同的实验现象加以鉴别。
【解答】解:A:先通过颜色识别出FeCl2(浅绿色溶液),将FeCl2与AgNO3混合会产生沉淀,但剩余的NaCl和KCl与AgNO3都能产生沉淀,无法区分,故错误。
B:将四种溶液两两混合,只有Na2SO4和BaCl2会产生白色沉淀,其余混合无明显现象,无法鉴别所有物质,故错误。
C:先通过颜色识别出CuSO4(蓝色溶液)。把CuSO4分别与其他溶液混合,产生蓝色沉淀的是NaOH;再用NaOH无法直接区分剩余溶液,转而将剩余的H2SO4、Ba(NO3)2与已鉴别出的物质混合:H2SO4和Ba(NO3)2混合会产生白色沉淀,且H2SO4能与蓝色沉淀Cu(OH)2反应使其溶解,Ba(NO3)2不能。可以鉴别所有物质,故正确。
D:Na2CO3和K2CO3与Ca(OH)2、CaCl2混合都能产生白色沉淀,无法区分这两种碳酸盐,故错误。
故选:C。
【点评】本题考查了常见物质的鉴别,完成此题,可以依据物质的性质结合物质间的反应及反应现象进行。
17.(2024秋•杭州期中)物质的鉴别是重要的实验技能,鉴别下列各组物质时所用试剂正确的是( )
序号
待鉴别物质
所用试剂
A
CO2、H2、O2三种气体
澄清石灰水
B
AgNO3、Na2CO3、NaCl三种溶液
稀硝酸
C
NaOH、CaCO3、NH4NO3三种固体
水
D
KOH、HCl、KCl三种溶液
无色酚酞试剂
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】鉴别物质时,首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性,再根据性质的不同,选择适当的试剂,出现不同的现象的才能鉴别。
【解答】解:A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,H2、O2不能,不能鉴别,故选项错误。
B、Na2CO3能与稀硝酸反应生成二氧化碳气体,AgNO3、NaCl溶液与稀硝酸均不反应,不能鉴别,故选项错误。
C、CaCO3难溶于水,氢氧化钠固体溶于水温度放热,温度升高,硝酸铵溶于水吸热,使溶液的温度降低,现象不同,可以鉴别,故选项正确。
D、KOH溶液显碱性,能使无色酚酞试剂变红色;HCl、KCl溶液分别显酸性、中性,均不能使无色酚酞试剂变色,不能一次性鉴别,故选项错误。
故选:C。
【点评】本题有一定难度,解答物质的鉴别题时要熟练掌握鉴别的物质的性质,然后选择适当的试剂或方法,出现不同的现象即可鉴别。
经典题型4 物质的推断
1. 将3.0g某物质在空气中充分燃烧生成8.8g二氧化碳和5.4g水。由此可推断该物质的组成中( )
A.一定含有碳、氢、氧三种元素
B.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C.只含有碳、氢元素
D.一定含有碳、氧元素,一定不含氢元素
【答案】C
【分析】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,结合题中数据来分析。
【解答】解:根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,将3.0g某物质在空气中充分燃烧生成8.8g二氧化碳和5.4g水,生成物二氧化碳和水中含有碳、氢、氧三种元素,反应物氧气中只含有氧元素,则该物质中一定含有碳、氢元素,碳元素的质量为:,氢元素的质量为:,2.4g+0.6g=3.0g,则该物质中一定不含氧元素。故选:C。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
2. 常用燃烧法测定有机物的组成.现取2.3 g某有机物在足量的氧气中完全燃烧,生成4.4 g CO2和2.7 g H2O.对该物质的组成有下列推断:①一定含C、H元素②一定不含O元素③可能含O元素④一定含O元素⑤分子中C、H的原子个数比为2:5 ⑥分子中C、H、O的元素质量比为12:3:8.其中正确的是( )
A.①②⑤ B.①④⑥ C.①③⑤ D.①④⑤
【答案】B
【分析】本题根据有 CO2和 H2O生成,说明有机物一定含有C、H两种元素;氧元素要计算CO2和 H2O中C、H两种元素的质量,若质量和小于2.3 g,则有氧元素,相等则不含氧元素;然后可进一步计算元素质量比和原子个数比.
【解答】解:由题意,反应后 CO2和 H2O生成,有机物一定含有C、H两种元素,则①正确;
CO2中C元素的质量
H2O中H元素的质量
1.2g+0.3g=1.5g<2.3g,说明有氧元素,则④正确
C、H、O元素的质量比为:1.2g:0.3g:(2.3﹣1.5)g=12:3:8,则⑥正确
C、H、O的原子个数比为:::2:6:1,则⑤不正确
故选:B。【点评】本题根据元素守恒来确定有机物的组成元素,利用定量计算确定氧元素,是有机物成分确定常用的方法.
3. 在科学研究中,逻辑推理是构建理论、验证假设和得出结论的基础,是科学思维中的一种关键能力。下列推断合理的是( )
A.BaCl2能与H2SO4反应,因此BaCl2能与所有酸反应
B.蜡烛燃烧生成CO2和H2O,因此蜡烛组成里一定含有碳元素和氢元素
C.碱溶液呈碱性,因此所有呈碱性的溶液都是碱溶液
D.Na2CO3与HCl反应能生成CO2,因此与HCl反应能生成CO2的物质中一定含有
【答案】B
【分析】根据质量守恒定律、碱的性质、盐的性质等知识点解答即可。
【解答】解:A、BaCl2能与H2SO4反应生成BaSO4沉淀,但不能与所有酸反应(如与HCl、HNO3不反应),推理不合理,故A错误;
B、蜡烛燃烧生成CO2和H2O,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,生成物中的碳、氢元素一定来自蜡烛,因此蜡烛中一定含有碳元素和氢元素,推理合理,故B正确;
C、碱溶液呈碱性,但呈碱性的溶液不一定是碱溶液,例如Na2CO3溶液呈碱性但属于盐溶液,推理不合理,故C错误;
D、Na2CO3与HCl反应生成CO2,但能与HCl反应生成CO2的物质不一定含有,碳酸酸氢钠等也能和HCl反应能生成CO2,但碳酸氢钠中含有,推理不合理,故D错误;
故选:B。
【点评】掌握质量守恒定律、酸碱盐的性质是解答本题的关键。
4. 实验室里有甲乙丙三瓶失去标签的无色溶液,已知它们分别是Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液和稀硫酸中的各一种。为了鉴别这三种溶液,各取少量溶液两两混合,产生的现象如表所述。则依据实验现象作出的下列推断中,不合理的是( )
加入的物质
甲+乙
乙+丙
甲+丙
实验现象
白色沉淀
产生气泡
白色沉淀
A.甲一定是Ba(OH)2溶液
B.乙可能是Na2CO3溶液
C.如表中涉及的两种白色沉淀均可溶于稀硝酸
D.如表中发生的反应均属于复分解反应
【答案】C
【分析】根据物质的性质以及物质间反应的实验现象判定即可。
【解答】解:A.甲+乙产生白色沉淀,乙+丙产生气泡,甲+丙无明显现象,则甲一定是 Ba(OH)2溶液,乙是Na2CO3溶液,丙是稀硫酸,故正确;B.由A选项的分析,乙是Na2CO3溶液,故正确;C.上表中涉及的两种白色沉淀分别是碳酸钡、硫酸钡,碳酸钡能溶于稀硝酸,硫酸钡难溶于稀硝酸,故错误;D.上表中发生的反应均是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,均属于复分解反应,故正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查了酸、碱、盐的鉴别,加强对物质性质的掌握是正确解答本题的关键。
5. 如图a、b、c、d是初中科学中常见的四种不同类别的物质,连线的两物质(或其水溶液)都能发生化学反应,分别生成甲、乙、丙、丁四种物质(部分生成物已经略去)。其中甲是一种蓝色絮状沉淀物,c为应用最广泛的金属(其粉末颜色为黑色)丙为氯化物。下列推断不合理的是( )
A.a所属的物质类别是碱 B.c与d反应的化学方程式是Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
C.a与b反应的基本类型属于复分解反应D.b与c反应的化学方程式与湿法炼铜的化学方程式完全相同
【答案】D
【分析】a、b、c、d是初中科学常见的四种不同类别的物质,相邻两物质都可以发生化学反应,分别生成甲、乙、丙、丁四种物质,甲是一种蓝色絮状沉淀物,所以甲是氢氧化铜,c为应用最广泛的金属,所以c是铁,丙为氯化物,铁会与d反应生成丙,所以d是盐酸,a会与b反应生成氢氧化铜、还能与盐酸反应,所以a可以是氢氧化钠等可溶性碱,b是硫酸铜或氯化铜等可溶性铜盐,经过验证,推导正确。
【解答】解:A、由以上分析可知,a是碱,故A正确;
B、d是盐酸,c是铁,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式是:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑,故B正确;
C、a是一种可溶性碱,如氢氧化钠,b是可溶性铜盐,如硫酸铜,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,这个反应是由两种化合物相互交换成分生成了两种新的化合物,属于复分解反应,故C正确;
D、b是可溶性铜盐,可能是氯化铜、硝酸铜,不一定是硫酸铜,c是铁,因为铁的活动性大于铜,二者可以发生反应,其化学方程式不一定与湿法炼铜的化学方程式完全相同,故D错误。
故选:D。
【点评】在解此类题时,首先将题中有特征的物质推出,然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质,最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
6. 小柯同学总结了酸、碱、盐之间的相互反应关系,发现选用适当物质可实现图中的所有反应。若中间的物质为硫酸钡,那么酸、碱、甲盐、乙盐四种物质,推断合理的是( )
A.HCl、NaOH、BaCl2、Na2SO4
B.HCl、Ba(OH)2、Na2SO4、BaCl2
C.H2SO4、Ba(OH)2、Na2SO4、BaCl2
D.H2SO4、NaOH、BaCl2、Na2SO4
【答案】C
【分析】酸碱发生中和反应生成硫酸钡沉淀和水;酸为硫酸,碱为氢氧化钡;酸与盐反应生成硫酸钡沉淀,酸为硫酸,所以盐中必含钡离子;碱与盐反应生成硫酸钡沉淀,碱为氢氧化钡,盐中必含硫酸根离子,据此分析。
【解答】解:酸与碱反应生成硫酸钡和水,酸为硫酸,碱为氢氧化钡;酸与乙盐反应生成硫酸钡沉淀、碱与甲盐反应生成硫酸钡沉淀;则硫酸与氯化钡反应可以生成硫酸钡沉淀和盐酸;氢氧化钡与硫酸钠反应可以生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,所以酸、碱、甲盐、乙盐四种物质分别为:H2SO4、Ba(OH)2、Na2SO4、BaCl2;故选:C。
【点评】本题考查了复分解反应及其发生的条件,掌握复分解反应发生的条件即可解答此题。
7. 某实验废液中可能含有Cl﹣、、、Na+、Mg2+、Fe3+六种离子中的几种。为确定废液中存在的离子,进行了下面实验:
①取少量废液,向废液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成;
②另取少量废液,向其中滴加BaCl2溶液,无明显现象;
③再取少量废液,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解。
请分析实验后回答:
(1)废液中一定含有的离子是 ,可能含有的离子是 ;
(2)有同学认为实验③可以省略,理由是 。
【答案】(1)Mg2+和Cl﹣Na+;(2)步骤②向废液中加入BaCl2溶液无明显现象,说明溶液中一定没有和,故溶液中一定含有Cl﹣。
【分析】根据已有的知识进行分析,钡离子与硫酸根离子结合生成的硫酸钡是不溶于酸的白色沉淀,银离子和氯离子结合生成的氯化银不溶于水也不溶于酸,氢氧根离子能与镁离子结合生成氢氧化镁白色沉淀,氢氧化镁是溶于酸的沉淀,据此解答即可。
【解答】解:①取少量废液,向废液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有Mg2+,不含Fe3+;②另取少量废液,向其中滴加BaCl2溶液,无明显现象,说明溶液中不含和;③再取少量废液,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解,说明溶液中含有Cl﹣。
(1)废液中一定含有的离子是Mg2+和Cl﹣,可能含有Na+;
(2)溶液对外是不显电性的,既有阴离子又有阳离子,步骤②向废液中加入BaCl2溶液无明显现象,说明溶液中一定没有和,故溶液中一定含有Cl﹣。
【点评】本题考查了常见离子的检验,完成此题,可以依据已有的关于离子的性质进行,要求同学们加强对离子性质的掌握,以便灵活应用。
8. 小科对一包固体粉末中的成分进行鉴别,粉末中可能含有CaCO3、NaCl、Na2CO3、K2SO4、KOH、CaCl2中的一种或几种,实验操作步骤及现象如图所示。试回答下列问题:
(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是 (填化学式)。
(2)步骤Ⅱ中分离出B和C的操作称为 。
(3)结论:固体粉末中一定含有 。
【答案】(1)CaCO3;(2)过滤;(3)Na2CO3、KOH。
【分析】碳酸钙难溶于水,碳酸钠和氯化钙不能共存,碳酸根离子和钡离子生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,氢氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾;取样品,溶于足量水,得到无色溶液,所以一定不含碳酸钙,加入氯化钡生成的白色沉淀中加硫酸会生成无色气体,所以样品中一定含有碳酸钠,一定不含氯化钙,无色溶液C中通入二氧化碳会生成白色沉淀,所以样品中一定含有氢氧化钾,题中的现象不能确定是否含有硫酸钾、氯化钠;据此分析解答。
【解答】(1)碳酸钙难溶于水,仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是CaCO3;(2)步骤Ⅱ中分离出B(固体)和C(液体)的操作称为过滤;(3)结论:固体粉末中一定含有:Na2CO3、KOH。
【点评】本题主要考查了物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
知识点五:物质分离和提纯的原则
选择分离与提纯方法应遵循的原则:
①“不增不减”:不增:指不能引入新的杂质。不减:指应尽可能减少被分离与提纯的物质的损失。
②易分离:指如果使用试剂除去杂质时,要求反应后的产物跟被提纯的物质容易分离。
③易复原:指分离物或被提纯的物质都要容易复原。
一、物质的结晶
1、有规则的几何外形的固体是晶体。不同的晶体具有不同的形状。
2、结晶是溶液中无法再溶解的固体溶质以晶体的形式从溶液中析出的过程。
3、获得晶体的两种方法:
①蒸发溶剂:一般用于溶解度受温度影响不大的物质,如氯化钠(溶液较小);
②冷却热饱和溶液:适用于溶解度受温度影响大的物质,如硝酸钾。
注:通常是将以上两种方法综合起来使用,也就是先通过加热使溶液浓缩(减小溶剂),再将溶液冷却(降低温度),使溶液中的物质结晶析出。
二、结晶水合物
1、结晶水:有些晶体从水溶液中结晶析出时,往往要结合一定量的水,这部分水存在于析出的晶体中,叫作结晶水。
2、结晶水合物:含有结晶水的晶体,常见的有胆矾,即硫酸铜晶体(五水硫酸铜)、石膏(二水硫酸钙)等。结晶水合物受热易分解和风化。
三、其他几种常用的分离方法
水的净化方法通常有沉淀法、过滤法、蒸馏法。
A. 沉淀法:在水中加入明矾/活性炭等,搅拌后静置,使水中的悬浮杂质凝聚成较大颗粒而沉淀下来。
B. 过滤法:根据物质的溶解性的不同,用于除去液体中混有的不溶性固体杂质的方法。
①过滤装置:如图所示。
②过滤的操作要领:
“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁,中间不留气泡。
“二低”:滤纸边缘低于漏斗口,滤液液面低于滤纸边缘。
“三靠”:烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒末端轻靠在有三层滤纸的一侧,漏斗下端紧靠烧杯内壁。
③过滤时,玻璃棒作用是引流。
④过滤器的制备:滤纸2次对折后打开。
C. 蒸馏法:根据液体物质的沸点不同,用于分离或提纯互溶的液态混合物的方法。用蒸馏法净水可除去水中已经溶解的物质。把水加热至沸腾,变成水蒸气,再经冷凝得到的水称为蒸馏水(装置如图)。
①蒸馏时,蒸馏烧瓶中应放入几片碎瓷片,以防止液体暴沸。操作时,将温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处,以便于观察温度的变化,确定所接收液体的种类。
②蒸馏时,冷凝管中要下端进水上端出水,是因为冷凝时,冷水需充满冷凝器,防止冷凝器冷凝时受热不均匀出现炸裂,同时逆流冷凝效果好。
★沉淀、过滤及蒸发的比较:
方法
原理
适用范围
基本操作
作用
净化程度
沉
淀
根据物质的溶解性不同;
静置,使不溶性的杂质沉降下来并与水分层。
用于分离液体中混有的不溶性固体杂质
加入明矾等凝聚剂,搅拌后静置
除去不溶性杂质(使水中的悬浮微粒凝聚成较大颗粒而沉淀下来)。
由 低 到 高
过
滤
根据物质的溶解性不同;
把液体和不溶于液体的固体分离。
用于除去深中混有的不溶性固体杂质;
溶解,过虑
除去不溶性杂质(可除去水中的悬浮微粒)。
吸
附
利用活性炭或木炭的吸附作用把自然水中一些不溶性杂质和一些溶解性杂质吸附在表面。
除去部分不溶性和或溶性杂质,臭味等。
蒸
馏
根据液体物质的沸点不同;
通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水
用于分离或提纯液态混合物
加热,蒸馏、冷凝
除去可溶性杂质和不溶性杂质(可除去水中已溶解的物质)。
四、依据物理性质选择分离、提纯的方法
(1)“固+固”混合物的分离(提纯)
(2)“固+液”混合物的分离(提纯)
(3)“液+液”混合物的分离(提纯)
五、常见物质的除杂原则、试剂或方法
(1)常见气体的除杂试剂
气体 (括号内为杂质)
除杂试剂
化学方程式或原理
分离方法
Cl2 (HCl)
饱和NaCl溶液
HCl极易溶于水,Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度小
洗气法
CO2 (HCl)
饱和NaHCO3溶液
HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2
洗气法
CO2 (SO2)
饱和NaHCO3溶液
SO2+2NaHCO3===Na2SO3+H2O+2CO2
洗气法
SO2 (HCl)
饱和NaHSO3溶液
HCl+NaHSO3===NaCl+H2O+SO2
洗气法
N2 (O2)
灼热的铜网
2Cu+O22CuO
固体吸收气体
CO (CO2)
碱石灰或
NaOH溶液
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
洗气法
CO2 (CO)
灼热的CuO
CO+CuOCu+CO2
用固体转
化气体
CO2 (O2)
灼热的铜网
2Cu+O22CuO
固体吸收气体
H2 (NH3)
浓硫酸
NH3+H2SO4===NH4HSO4
洗气法
(2)常见固体或溶液的除杂试剂或方法
物质(括号内为杂质)
除杂试剂或方法
化学方程式或原理
分离方法
Na2CO3固体 (NaHCO3)
加热
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
—
NaCl溶液 (Na2SO4)
加适量
BaCl2溶液
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
过滤
NaCl固体 (NH4Cl)
加热
NH4ClNH3↑+HCl↑
—
FeCl2溶液 (FeCl3)
加过量铁粉
2FeCl3+Fe===3FeCl2
过滤
FeCl3溶液 (FeCl2)
通Cl2
2FeCl2+Cl2===2FeCl3
—
NaHCO3溶液 (Na2CO3)
通CO2
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
—
Cu(NO3)2溶液 (AgNO3)
加过量铜粉
2AgNO3+Cu===Cu(NO3)2+2Ag
过滤
Fe2O3 (Al2O3)
加过量NaOH溶液
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
过滤
NH4Cl溶液 (FeCl3)
加适量氨水
FeCl3+3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4Cl
过滤
KNO3固体 (NaCl)
水
根据二者的溶解度随温度的变化不同
降温结晶
NaCl溶液 (MgCl2)
加适量NaOH溶液
MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
过滤
C (CuO)
加过量稀盐酸
CuO+2HCl===CuCl2+H2O
过滤
CuO (Fe)
磁铁
Fe能被磁铁吸引
—
镁粉(铝粉)
加过量NaOH溶液
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
过滤
经典题型5 物质的除杂
1. 下表有关物质的除杂方法中,正确的是( )
选项
括号内的物质是杂质
除杂方法
A
NaCl溶液(Na2CO3)
加入适量的硝酸钡、过滤
B
稀盐酸(H2SO4)
加入过量CuO,过滤
C
CuCl2溶液(FeCl2)
加入适量的Fe粉、过滤
D
NaCl溶液(CuCl2)
加入适量的NaOH溶液、过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂试剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂至少要满足“不增不减”的原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质的质量。
【解答】解:A、硝酸钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,虽然除去了碳酸钠,但引入了新杂质硝酸钠,不符合除杂原则,故选项错误。B、氧化铜不仅能与硫酸反应,也能与稀盐酸反应,混合物中加入过量CuO,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、铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项错误。D、氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,再过滤除去氢氧化铜沉淀,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。
【点评】本题有一定难度,物质的分离与除杂是中考的重点,也是难点,解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件(加入的试剂一般只与杂质反应,不能引入新的杂质)是正确解题的关键。
2. 下列除杂方案中,既能除去杂质(括号内为杂质),又不引入新杂质的是( )
A.CO2(水蒸气)——通过碱石灰固体
B.CaO(CaCO3)——加水溶解,过滤
C.NaCl溶液(Na2SO4)——加硝酸钡溶液,过滤
D.ZnCl2溶液(CuCl2)——加入过量锌粉,过滤
【答案】D
【分析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂试剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂至少要满足“不增不减”的原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质的质量。
【解答】解:A、碱石灰固体具有吸水性,但其中的氢氧化钠能与二氧化碳反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项错误。B、氧化钙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。C、Na2SO4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,故选项错误。D、过量锌粉能与CuCl2反应生成氯化锌和铜,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。故选:D。
【点评】本题有一定难度,物质的分离与除杂是中考的重点,也是难点,解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件(加入的试剂一般只与杂质反应,不能引入新的杂质)是正确解题的关键。
3. 除杂是重要的实验技能。为除去HNO3溶液中混有的少量AgNO3,下列除杂试剂选择正确的是( )
A.加CaCO3固体 B.加HCl溶液
C.加NaCl溶液 D.通CO2气体
【答案】B
【分析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂试剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂至少要满足“不增不减”的原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质的质量。
【解答】解:A、HNO3能与CaCO3固体反应生成硝酸钙、水和二氧化碳,硝酸银不与碳酸钙反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项除杂试剂错误。B、HCl溶液能与AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项除杂试剂正确。C、NaCl溶液能与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钠,不符合除杂原则,故选项除杂试剂错误。D、CO2气体不能与硝酸银反应,不能把杂质除去,不符合除杂原则,故选项除杂试剂错误。故选:B。
【点评】本题有一定难度,物质的分离与除杂是中考的重点,也是难点,解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件(加入的试剂一般只与杂质反应,不能引入新的杂质)是正确解题的关键。
4. 以下除去杂质(括号内为杂质)所用方法不正确的是( )
选项
待提纯物质
除杂方法
A
O2(H2O)
浓硫酸
B
CO2(O2)
通过灼热的铜网
C
CuSO4溶液(硫酸)
加入适量氢氧化钡溶液,过滤
D
NaCl固体(Na2CO3固体)
加入过量稀盐酸,蒸发,结晶
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】A.浓硫酸有强吸水性。B.加热时铜和氧气反应生成氧化铜。
C.氢氧化钡与硫酸反应生成BaSO4沉淀和水,与CuSO4反应生成BaSO4沉淀和Cu(OH)2沉淀。
D.盐酸易挥发,和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
【解答】解:A.浓硫酸有强吸水性,可以除去氧气中的水蒸气,故选项正确。B.氧气通过灼热铜网会与铜反应生成氧化铜,而CO2不与铜反应,所以可以除去O2,故选项正确。C.氢氧化钡与硫酸反应生成BaSO4沉淀,同时也会与CuSO4反应生成BaSO4沉淀和Cu(OH)2沉淀,这样Cu2+也会被除去,不符合只除杂不减少主要物质的原则,故选项不正确。D.稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,过量盐酸在蒸发时会挥发掉,最终得到纯NaCl,故选项正确。故选:C。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
5. 如表有关物质的除杂方法中,正确的是( )
选项
括号内的物质是杂质
除杂方法
A
NaCl溶液(NaNO3)
加入适量的稀盐酸、蒸发结晶
B
SO2(水蒸气)
通入装有氢氧化钠固体的装置
C
NaOH溶液(Na2CO3)
加入适量的HCl溶液、过滤
D
NaCl溶液(CuCl2)
加入适量的NaOH溶液、过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂试剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂至少要满足“不增不减”的原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质的质量。
【解答】解:A、硝酸钠不能与稀盐酸反应,不能除去杂质,不符合除杂原则,故选项错误。
B、氢氧化钠固体具有吸水性,但能与二氧化硫反应,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、Na2CO3、NaOH溶液均能与适量的HCl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,故选项错误。D、CuCl2能与适量的NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,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。故选:D。
【点评】本题有一定难度,物质的分离与除杂是中考的重点,也是难点,解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件(加入的试剂一般只与杂质反应,不能引入新的杂质)是正确解题的关键。
6. 下列物质除杂方法中,不正确的是( )
A.除去氯化钠中的碳酸钠;方案:加入过量的盐酸,过滤,蒸发结晶
B.除去氯化钙中混有的HCl;方案:加入过量的氢氧化钙
C.除去铜粉中混有的铁粉;方案:加入过量的盐酸,过滤,洗涤烘干
D.除去氢气中混有的水蒸气;方案:将气体通过装有浓硫酸的洗气瓶
【答案】AB
【分析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂试剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂至少要满足“不增不减”的原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质的质量。
【解答】解:A、碳酸钠能与过量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,但无需进行过滤,故选项方法错误。B、盐酸能与过量的氢氧化钙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,故选项方法错误。C、铁粉能与过量的盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,而铜粉与盐酸不反应,再过滤,洗涤铜粉,然后烘干,得到干燥、纯净的铜粉,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项方法正确。D、浓硫酸具有吸水性,且不与氢气反应,将氢气通过装有浓硫酸的洗气瓶,可以除去氢气中混有的水蒸气,故选项方法正确。故选:AB。
27.出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
Na2CO3
NaHCO3
加热
D
稀盐酸
稀硫酸
加入适量的Ba(NO3)2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂至少要满足“不增不减”的原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质的质量。
【解答】解: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、KCl易溶于水,MnO2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。C、NaHCO3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,故选项正确。D、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,故选项错误。故选:C。
经典题型6 粗盐提纯问题
1. 用于分离泥沙和KCl溶液的最简单的方法为
A.分液 B.过滤 C.蒸发 D.蒸馏
【答案】B
【详解】泥沙不溶于水,而分离不溶性固体和液体可用过滤的方法,而蒸发用于分离可溶性固体和液体,蒸馏用于分离沸点不同的液体,分液用于分离互不相溶的液体,故选B。
2. 可用于固体和液体分离的装置是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.分液的方法适用于互不相溶的液液分离,A错误;
B.过滤的方法适用于固体和液体分离,B正确;
C.移液适用于配制一定物质量浓度溶液,C错误;
D.洗气适用于气体与气体的分离,D错误; 故选B。
3. 粗盐提纯过程中的过滤操作,不需要用到的实验仪器是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A为蒸发皿,B为烧杯,C为玻璃棒,D为漏斗;过滤操作时需用到烧杯、玻璃棒、漏斗,不需要蒸发皿,故选A。
4. 下列方案能达成实验目的的是
A.用酒精萃取碘水中的碘
B.用加热的方法除去NaCl中的
C.用鉴别溶液和溶液
D.用焰色试验鉴别NaOH溶液和溶液
【答案】B
【详解】A.酒精与水互溶,不能用酒精萃取碘水中的碘,A错误;
B.NH4Cl加热分解成氨气和氯化氢气体,NaCl加热不分解,用加热的方法可以除去NaCl中的,B正确;C.BaCl2与Na2CO3反应生成BaCO3白色沉淀,BaCl2与Na2SO4反应生成BaSO4白色沉淀,不能用鉴别溶液和溶液,C错误;D.用焰色试验鉴别NaOH溶液和溶液,火焰都是呈黄色,不能鉴别这两种物质,D错误;答案选B。
5. 除去下列物质中的少量杂质(括号里为杂质),所选试剂及操作方法均正确的是
选项
物质(括号内物质为杂质)
选用试剂
操作方法
A
适量稀盐酸
溶解、过滤、洗涤、干燥
B
过量
点燃
C
稀盐酸()
适量
溶液过滤
D
NaCl溶液()
适量溶液
过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】CD
【详解】A.和Fe2O3均能与盐酸反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故A错误;
B.除去中的不能用过量氧气点燃,这是因为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氧气,故B错误;
C.H2SO4能与适量Ba(OH)2溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,能除去杂质,故C正确;
D.能与适量溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,再进行过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故D正确;
故选CD。
6. 从氯化钠溶液中获得氯化钠晶体,采用的操作是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.操作为过滤,用于固体与液体的分离,不符合,选项A不选;B.蒸发皿适用于液体的加热,该操作为蒸发结晶,符合,选项B选;C.操作为蒸馏,利用互溶的物质的沸点不同将其分离,不符合,选项C不选;D.坩埚适用于固体的加热,不符合,选项D不选答案选B。
7. 下列实验方案能达到预期目的是
A.用分液的方法分离溴水中的
B.用铜粉除去溶液中混有的少量
C.用焰色试验(又称焰色反应)鉴别NaCl溶液和KCl溶液
D.用稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体检验溶液中是否含有
【答案】C
【详解】A.溴溶于水,不能用分液的方法分离,A错误;B.铜粉和溶液反应引入Cu2+杂质,应该用铁粉除去溶液中混有的少量,B错误;C.不同的阳离子,焰色试验的现象不同,NaCl溶液和KCl溶液中的阳离子不同,可以能用焰色实验来鉴别,C正确;D.用稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中可能含有、 、、,D错误;
8.
除去气体中混有的气体可选用的试剂是
A.灼热的氧化铜 B.适量的氢氧化钠溶液
C.适量的碳酸钠溶液 D.适量的
【答案】A
【详解】A.一氧化碳和氧化铜反应,生成二氧化碳,故A正确;B.氢氧化钠溶液会和二氧化碳反应生成碳酸钠,故B错误;C.碳酸钠溶液会和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,故C错误;D.适量的和一氧化碳反应不充分,且引入氧气这个杂质气体,故D错误;答案选A。
9. 实验规范操作是实验成功的关键。粗盐提纯实验中,下列实验操作正确的是( )
A.称量 B.溶解 C.过滤 D.蒸发
【答案】A
【知识点】常见实验操作;过滤的原理、方法、操作及其应用;蒸发操作与粗盐提纯
【解析】
A、 根据天平左物右码分析;B、根据量筒的用途分析;C、根据过滤“一贴二低三靠”原则分析;
D、根据蒸发皿的使用方法分析。
【解答】
A、天平称量粗盐时,粗盐放左盘,砝码放右盘,符合题意;B、不能在量筒中溶解物质,不符合题意;C、过滤需用玻璃棒引流,漏斗下端紧靠烧杯内壁,不符合题意;D、加热的蒸发皿要用坩埚钳移取,不能用手直接拿,不符合题意;故选A,
10. 下列图示实验符合操作规范的一项是 ( )
A.称量 NaOH固体质量 B.稀释浓硫酸 C.过滤 D.测石灰水的pH
【答案】B
【解析】试纸润湿会导致溶液被稀释,酸性溶液的pH值测量值将偏大,碱性溶液的pH测量值将偏小
【解答】
A、氢氧化钠固体会潮解,不能放置在用纸片上称量,应放置在小烧杯或蒸发皿等玻璃容器上测量,故A错误;B、稀释浓硫酸时,要将浓硫酸倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌,防止局部过热,造成液体飞溅,故B正确;C、过滤时要用玻璃棒引流,故C错误;D、使用pH试纸测量溶液的pH值时,不能将试纸润湿,故D错误。故答案为:B。
11. 选择完成下列实验的装置。
(1)从溶液中获取固体,选用 (填序号,下同)。
(2)由自来水制取蒸馏水,选用 。
(3)加热和固体的混合物制取,选用 。
【答案】(1)② (2)① (3)③
【详解】(1)用蒸发的方法从NaCl溶液中获取NaCl固体,选用装置②;
(2)用蒸馏的方法处制备蒸馏水,选用装置①;
(3)加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取NH3,加热固体时,试管口应略低于试管底部,氨气的密度小于空气,应用向下排空气法收集,选用装置③。
12. 项目化学习小组利用海水提取精盐。具体过程如下:
(1)海水晒盐:用烧杯收集一定量海水,置于阳光下暴晒获得粗盐,如图甲。据图分析②号烧杯中的海水 (选填“一定”或“不一定”)是饱和溶液。
(2)精盐获取:将上述粗盐,再经过图乙操作可获得精盐,正确的操作顺序是 。
【答案】(1)不一定
(2)⑦⑥⑤
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;蒸发操作与粗盐提纯
【解析】【分析】(1)根据 饱和溶液和不饱和溶液的定义分析。
(2)粗盐得到精盐操作步骤是溶解、过滤、蒸发。
【解答】(1)饱和溶液是指在一定温度下,一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液。观察可知,②号烧杯中的海水没有晶体析出,仅从这一现象不能确定它一定是饱和溶液,因为不饱和溶液在继续蒸发溶剂的过程中才会逐渐达到饱和并析出晶体。所以②号烧杯中的海水不一定是饱和溶液。
(2)粗盐得到精盐操作步骤是溶解、过滤、蒸发,在图乙中,⑤是蒸发操作,⑥是过滤操作,⑦是溶解操作,那么正确的操作顺序是⑦⑥⑤。
经典题型7 气体检验与净化
1. 草木灰是一种常见的肥料,其主要成分为K2CO3,可能含有少量K2SO4和KCl。请回答:
(1)从化肥分类角度分析,草木灰属于 (填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)。
(2)为测定草木灰中K2CO3的质量分数,小科用下图1所示装置(图中夹持仪器已略去)进行实验,实验中通过测定丁装置质量的增加量来计算K2CO3的质量分数。反应结束后需缓缓抽气一段时间,其目的 。
(3)为确定草木灰是否含有K2SO4和KCl,小金取适量草木灰于烧杯中,加足量水浸泡;取少量浸出液于试管中,进行如图2操作。根据实验现象小金得出结论:草木灰中肯定含有 。
(4)小华认为要确定另一物质,只需改变图2中的一种药品即可,小华的方案是 。
【答案】(1)钾肥 (2)使反应生成的二氧化碳全部被丁装置中的NaOH溶液吸收(3)K2SO4
(4)把足量的BaCl2溶液改为足量的Ba(NO3)2溶液
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】(1)根据含有氮元素的肥料称为氮肥。含有磷元素的肥料称为磷肥。含有钾元素的肥料称为钾肥。同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料称为复合肥;(2)根据提高碳酸钾质量分数的测定角度分析;(3)(4)氯化钡和硫酸钾反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钾;氯离子和银离子结合生成白色沉淀氯化银。
【解答】(1)从化学肥料分类角度分析,碳酸钾中含有钾元素,是钾肥;(2)反应结束后需缓缓抽气一段时间,其目的是使反应生成的二氧化碳全部被丁装置中的氢氧化钠吸收;(3)加入稀硝酸、氯化钡后得到白色沉淀,是因为氯化钡和硫酸钾反应生成白色沉淀硫酸钡,草木灰中肯定含有硫酸钾,但不能确定是否含有氯化钾;(4)不能确定是否含有氯化钾,是因为氯化钡和硫酸钾反应后生成的氯化钾影响对氯化钾的检验,小云认为要确定另一物质,只需改掉一种药品即可,小云的方案是把足量的氯化钡溶液改为足量的硝酸钡溶液。
2. 某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图1实验装置,以研究铜酸钠跟 的反应,此反应的化学方程式为: 实验中观察到如下现象:①固体中出现紫红色物质:②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。
请回答:
(1)若实验过程中包含下列步骤(没有根据操作顺序排列):①停止通H2;②通纯净H2排净装置里空气;③点燃酒精灯加热:④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是 (填序号)。
(2)根据题干中给出的实验现象 (选填“①”或“②”),可直接判断氢气发生了化学变化。
(3)完全反应后,为了测定固体产物中 Cu的质量,要用蒸馏水多次洗涤后晾干,称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。
(4)如图2所示装置,利用铁生锈的原理可以比较准确地测出空气中氧气的含量。 【已知:铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿。化学方程式: 若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验,能否比较准确地测出空气中氧气的含量,并说明理由 。
【答案】(1)②③④① (2)②
(3)向最后一次洗涤液中滴加酚酞,若不变色,说明已洗净
(4)不能,因为铜不仅吸收氧气,还吸收水和二氧化碳
【知识点】化学变化与物理变化的判别;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)氢气“早出晚归”,酒精灯“迟到、早退”。
(2)无水硫酸铜遇水变蓝,可用于检验水的存在。
(3)检验固体是否洗涤干净,一般检验的是与固体同时生成的可溶于水物质是否被除尽。
(4)探究空气中氧气含量时,要求该物质只和空气中的氧气反应,不与空气中的其他成分反应。
【解答】(1)氢气不纯在加热时可能会发生爆炸,所以要先通一会氢气,再点燃酒精灯进行加热,实验结束后为防止铜被氧化,应先熄灭酒精灯,继续通氢气,直至冷却,故顺序为:②③④①。
(2)试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色,说明有水生成,可知氢气发生了化学变化。
(3)由方程式可知,生成铜的同时还有氢氧化钠产生,所以要验证是否洗涤干净,实际是检验是否有氢氧化钠残留,故操作为:向最后一次洗涤液中滴加酚酞,若不变色,说明已洗净。
(4)由铜生锈的原理可知,铜不仅会消耗氧气,还会消耗水和二氧化碳,可知不能用于测量空气中氧气的含量。
3. 某混合气体X由 (水蒸气)中的两种或两种以上组成,某小组同学为确定该气体成分进行了如下探究(假设每步反应均完全)。
请回答:
(1)若加热前往图甲 B装置中直接通入混合气体,则混合气体成分中能被直接检验确定有无的气体是 。
(2)在图甲B装置前的虚线框内增加一个图乙A装置后进行实验,出现的现象是:A中溶液变浑浊,B中黑色粉末变红色,C中白色粉末变蓝,D中溶液变浑浊。
①图乙 A装置在实验中的作用是 。
②实验中能证明CO存在的证据是 。
(3)若要实现对四种气体的全部检验,对图乙、图甲合成后的装置还需要进一步改进,请你提出改进建议 。
【答案】(1)H2O、CO2
(2)检验并除去CO2;D中溶液变浑浊
(3)在A装置前加一个C装置,并在AB装置之间增加一个装有浓硫酸的装置
【知识点】二氧化碳的检验和验满;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)气体检验原理:无水硫酸铜遇水变蓝,可用于检验水蒸气;澄清石灰水(氢氧化钡溶液类似)遇二氧化碳变浑浊,可检验二氧化碳。若加热前直接通入混合气体,能利用这两个特性直接检验水蒸气和二氧化碳。
(2)①装置作用分析:图乙 A 装置中是氢氧化钡溶液,二氧化碳通入会反应使溶液变浑浊,可检验二氧化碳;同时将二氧化碳反应掉,防止其干扰后续一氧化碳的检验,即起到检验并除去二氧化碳的作用。
②一氧化碳存在证据:一氧化碳具有还原性,能还原氧化铜使黑色粉末变红;其氧化产物二氧化碳能使 D 中澄清石灰水变浑浊,所以 D 中溶液变浑浊能证明有一氧化碳存在。
(3)装置改进思路:要实现四种气体全部检验,需先检验水蒸气,可在 A 装置前加无水硫酸铜(C 装置);且在检验氢气前要排除原有水蒸气干扰,所以在 AB 装置之间增加装有浓硫酸的装置来干燥气体。
【解答】(1)无水硫酸铜遇水变蓝,可用于检验水蒸气;澄清石灰水(氢氧化钡溶液类似)遇二氧化碳变浑浊,可检验二氧化碳。因此能直接检验确定有无的气体是H2O、CO2
(2)①图乙 A装置作用是检验并除去CO2。
②能证明CO存在的证据是 D 中溶液变浑浊 。
(3)改进建议是在A装置前加一个C装置,并在AB装置之间增加一个装有浓硫酸的装置 。
强 化 训 练
1. 在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是( )
A.Ba²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻、Na⁺
B.Cu²⁺、K⁺、NO₃⁻、Ba²⁺
C.Mg²⁺、NO₃⁻、Al³⁺、Cl⁻
D.Na⁺、CO₃²⁻、OH⁻、Cl⁻
【答案】C
【解答】pH=1的溶液呈酸性,溶液中存在大量的H⁺。
A、Ba²⁺、SO₄²⁻离子能结合生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,不能在酸性溶液中大量共存,错误;
B、四种离子间不能结合成沉淀或气体或水,能在酸性溶液中大量共存,但铜离子的水溶液显蓝色,错误;
C、四种离子间不能结合生成沉淀或气体或水,能在酸性溶液中大量共存,且不存在有色离子,正确;
D、CO₃²⁻与酸性溶液中的H⁺离子能结合生成水和二氧化碳,H⁺、OH⁻离子能结合生成水,不能在酸性溶液中大量共存,错误。
2. 下列各组离子在指定的溶液中,能大量共存的一组是( )
A.含SO₄²⁻的溶液中:Ba²⁺、Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻
B.碱性溶液中:Cu²⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻
C.含有Ag⁺的溶液中:Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻、K⁺
D.酸性溶液中:Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻
【答案】D
【解答】A、Ba²⁺和SO₄²⁻结合生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,故选项错误;
B、碱性溶液中含有氢氧根离子,氢氧根离子能与铜离子结合成氢氧化铜沉淀,不能大量共存,故选项错误;C、银离子能与氯离子结合成氯化银沉淀,不能大量共存,故选项错误;D、酸性溶液中含有氢离子,四种离子间不能结合成沉淀或气体或水,能在酸性溶液中大量共存,故选项正确。
3. 实验室中有两瓶标签破损的无色溶液,一瓶是硫酸钠溶液,另一瓶是稀硫酸溶液,下列方法能区分两者的是( )
A.滴加氯化钡溶液 B.滴加紫色石蕊试剂
C.通入二氧化碳气体 D.放入铜片
【答案】B
【分析】根据两种物质与同种试剂反应产生的不同现象来鉴别它们,若两种物质与同种物质反应的现象相同,则无法鉴别它们。
【解答】解:A、滴加氯化钡,两者都生成白色沉淀,故不能区分。B.滴加紫色石蕊试剂硫酸钠溶液呈中性,石蕊不变色;稀硫酸呈酸性,石蕊变红。故可以区分。C.通入二氧化碳气体,与两者都不反应,无现象,故不能区分。D.铜在常温下与稀硫酸、硫酸钠都不反应,故不能区分。故选:B。
【点评】本题有一定难度,在解决鉴别物质题时,判断的依据是:所选试剂需要与待鉴别的物质反应并出现明显不同的现象。
4. 某未知溶液可能含有Cl﹣、、Na+、、H+。取少量试液,滴加紫色石蕊试液,溶液呈红色。另取少量试液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀,再往上层清液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀产生。下列有关说法正确的是( )
A.一定有H+、和Cl﹣ B.一定有H+、,可能有Cl﹣
C.一定没有和Na+ D.可能有和
【答案】B
【分析】酸能使紫色石蕊试液变红,H+与不能共存,取少量试液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中有;在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,由于加入硝酸酸化的氯化钡会引入Cl﹣,据此分析。
【解答】解:向其中加入紫色石蕊试液,溶液显红色说明溶液呈酸性,一定含有氢离子,则不存在;取少量试液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中有;在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,由于加入硝酸酸化的氯化钡会引入氯离子,则不能确定原溶液中是否有氯离子。
故选:B。
【点评】本题主要考查离子的推断与检验。注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。关键点在于紫色石蕊变红确定酸性(排除碳酸根),以及加入氯化钡会引入氯离子从而干扰后续氯离子的检验。
5. 列鉴别、除杂所用的试剂及方法不正确的是( )
选项
实验目的
所用试剂或方法
A
鉴别NaOH和NH4NO3固体
取样,加水溶解,比较温度的变化
B
鉴别KOH、NaCl、HCl
用酚酞溶液及物质之间的相互反应鉴别
C
除去H2中的HCl
先通过足量NaHCO3溶液,再通过浓硫酸
D
除去盐酸中的少量H2SO4
加入适量BaCl2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】鉴别物质时,首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性,再根据性质的不同,选择适当的试剂,出现不同的现象的才能鉴别。除杂至少要满足“不增不减”的原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质的质量。
【解答】解:A、取样,加水溶解,溶于水温度升高的是NaOH固体,溶于水温度降低的是NH4NO3固体,现象不同,可以鉴别,故选项方法正确。B、KOH、NaCl、HCl溶液分别显碱性、中性、酸性,分别能使无色酚酞溶液显红色、无色、无色,再将足量的NaCl、HCl溶液分别滴加至变红色的氢氧化钾溶液中,能使红色消失的是盐酸,不能使红色消失的是氯化钠溶液,现象不同,可以鉴别,故选项方法正确。C、HCl溶于水形成盐酸,盐酸能与足量NaHCO3溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,能除去杂质但引入了新的杂质二氧化碳,不符合除杂原则,故选项方法错误。D、H2SO4能与适量BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项方法正确。故选:C。
【点评】本题难度不是很大,化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型,同时也是实验教与学的难点,明确实验原理、熟练掌握所涉及物质的性质等是正确解答本题的关键。
6. 四瓶失去标签的溶液分别为:①NaOH ②CuSO4 ③MgCl2 ④Na2SO4,不用其他任何试剂而要将它们一一检验出来的正确顺序是( )
A.③①②④ B.②③①④ C.②①③④ D.①③②④
【答案】C
【分析】在不另加试剂就能鉴别的题目中,首先观察有无有特殊颜色的物质,若有,将有颜色的溶液鉴别出来,然后再借用这种溶液鉴别其它溶液把其它没有确定出的物质确定出来;若都没有颜色就将溶液两两混合,根据混合后的现象进行分析鉴别.
【解答】解:CuSO4溶液是蓝色的,能与CuSO4溶液反应产生蓝色沉淀的是的是NaOH溶液,则向另外三种溶液中滴加CuSO4溶液,产生蓝色沉淀的是NaOH溶液;能与NaOH溶液反应产生白色沉淀的是MgCl2溶液,则向剩余的两种溶液中滴加NaOH溶液,产生白色沉淀是MgCl2溶液,无明显变化的是Na2SO4.故不用其他任何试剂而要将它们一一检验出来的正确顺序是②①③④。故选:C。
【点评】本题考查了常见物质的鉴别,解答不另加试剂就能鉴别的题目时,若选项中有带色的离子,首先鉴别,然后再鉴别其它的物质;若都没有颜色,可将溶液两两混合,根据混合后的现象进行鉴别.
7. 下列关于科学实验中“操作—现象—结论”的描述正确的是( )
选项
操作
现象
结论
A
在某固体物质中加入稀盐酸
产生大量气泡
该物质一定是碳酸盐
B
某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸
产生白色沉淀
该溶液中一定含有银离子
C
将某溶液滴在pH试纸上
试纸呈蓝色
该溶液一定是碱溶液
D
在某溶液中滴加酚酞试液
不变色
该溶液一定不是碱性溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】A.根据碳酸盐与稀盐酸反应的现象进行分析;B.根据氯化钡与银离子反应的现象进行分析;
C.根据pH试纸变色情况分析溶液的性质;D.根据酚酞试液变色情况分析溶液的性质。
【解答】解:A.在某固体物质中加入稀盐酸,产生大量气泡,该物质不一定是碳酸盐,也可能是活泼金属等,故A错误;B.某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,该溶液中不一定含有银离子,也可能含硫酸根离子,故B错误;C.将某溶液滴在pH试纸上,试纸呈蓝色,该溶液不一定是碱溶液,也可能是一些盐溶液,如碳酸钠溶液,故C错误;D.在某溶液中滴加酚酞试液,不变色,该溶液一定不是碱性溶液,也可能是中性溶液,故D正确;故选:D。
【点评】本题主要考查了物质的性质和变化的实验现象,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。这类题目有助于提高学生对实验现象的观察和分析能力。
8. 实验室有一瓶久置的固体,标签上写着“氢氧化钠”。为了检验里面是否还存在NaOH,实验员取少量该固体样品进行以下实验:
上述现象中产生白色沉淀的过程的化学反应属于基本反应类型中的 。根据“红色溶液”这一现象说明样品中 (填“存在”或“不存在”)NaOH。综合分析可知,这瓶久置的固体中还含有的一种盐是 (填物质名称)。
【答案】复分解反应;存在;碳酸钠。
【分析】根据滴加过量氯化钙溶液产生白色沉淀,生成白色沉淀,即碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,向无色滤液中滴加酚酞溶液,变红色,说明溶液显碱性,进行分析解答。
【解答】解:产生白色沉淀的过程的化学反应为碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,属于复分解反应;向样品中滴加过量氯化钙溶液产生白色沉淀,是因为碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,说明样品中含有碳酸钠;过滤,向无色滤液中滴加酚酞溶液,变红色,说明样品中含有氢氧化钠。综合分析可知,这瓶久置的固体中还含有的一种盐是碳酸钠。
故答案为:复分解反应;存在;碳酸钠。
【点评】本题考查了常见物质的变质成分的探究,完成此题,可以依据物质的性质进行。
9. 小江同学所在的实验小组进行了如下实验:
(1)B溶液中含有的阳离子是 (用符号表示,不考虑酚酞,下同);
(2)B、D试管内的物质在E中混合后得到无色溶液,其中一定存在的溶质是 ,可能存在的溶质是 。
【答案】(1)Na+、H+;(2)NaCl、CaCl2;HCl。
【分析】(1)根据氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,进行分析解答。(2)根据B中得到的是氯化钠和盐酸的混合溶液,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,D试管中碳酸钠或氢氧化钙可能有剩余,进行分析解答。
【解答】解:(1)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,盐酸过量,B溶液是氯化钠和盐酸的混合溶液,含有的阳离子是Na+、H+。
(2)氢氧化钠和过量的稀盐酸反应生成氯化钠和水,B中得到的是氯化钠和盐酸的混合溶液;碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,D试管中碳酸钠或氢氧化钙可能有剩余,溶液显红色;B、D试管内的物质在E中混合,一定发生的反应有:稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氢氧化钠反应完,稀盐酸再与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,混合后得到无色溶液,说明最终溶液显中性或酸性,溶液中不存在碳酸钠、氢氧化钙、氢氧化钠,E烧杯内一定存在NaCl、CaCl2,可能含有的溶质是HCl。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
10. 有一瓶失去标签的溶液X,下表记录了向X溶液中分别加入三种物质所产生的实验现象,则溶液X可能是( )
所加物质
氯化钡溶液
氢氧化钠溶液
稀盐酸
实验现象
生成白色沉淀
出现蓝色沉淀
无现象
A.CuSO4溶液 B.Na2CO3溶液
C.Na2SO4溶液 D.CuCl2溶液
【答案】A
【分析】根据题意,向物质X溶液中分别加入三种物质,与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,氢氧化钠反应出现蓝色沉淀;与稀盐酸混合,无明显现象;检查结合酸碱盐的化学性质,进行分析判断。
【解答】解:A、硫酸铜溶液与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,与稀盐酸不反应,故选项正确。
B、Na2CO3溶液与氯化钡溶液生成碳酸钡白色沉淀,与氢氧化钠溶液不反应,故选项错误。
C、Na2SO4溶液与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,与氢氧化钠溶液不反应,故选项错误。
D、氯化铜溶液与氯化钡溶液不反应,故选项错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,熟练掌握酸碱盐的化学性质并能灵活运用是正确解答本题的关键。
11. 现有稀硫酸、氯化铁、硫酸钠和氢氧化钠四种溶液。小明制作如图所示的检索表进行鉴别,则图中丙物质是( )
1a溶液呈黄色••••••••••••••••••••••••••甲
1b溶液呈无色••••••••••••••••••••••••••2
2a滴加氯化钡无沉淀••••••••••••••••••••••••••乙
2b滴加氯化钡有沉淀••••••••••••••••••••••••••3
3a加入碳酸钙有气泡••••••••••••••••••••••••••丙
3b加入碳酸钙无气泡••••••••••••••••••••••••••丁
A.稀硫酸 B.氯化铁 C.硫酸钠 D.氢氧化钠
【答案】A
【分析】鉴别物质时,首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性,再根据性质的不同,选择适当的试剂,出现不同的现象的才能鉴别。
【解答】解:含有Fe3+的溶液呈黄色;氯化钡能与含硫酸根离子的溶液反应生成硫酸钡白色沉淀;碳酸钙能与酸反应生成二氧化碳气体。首先,1a溶液呈黄色,氯化铁溶液含Fe3+呈黄色,故甲是氯化铁。对于1b溶液呈无色的情况,进入2步骤。2a滴加氯化钡无沉淀,2b滴加氯化钡有沉淀。稀硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,硫酸钠与氯化钡反应也生成硫酸钡沉淀,氢氧化钠与氯化钡不反应。所以2a中滴加氯化钡无沉淀的是氢氧化钠,即乙是氢氧化钠;2b中滴加氯化钡有沉淀的是稀硫酸和硫酸钠,进入3步骤。3a加入碳酸钙有气泡,稀硫酸能与碳酸钙反应生成二氧化碳气体,有气泡;3b加入碳酸钙无气泡,硫酸钠与碳酸钙不反应,无气泡。所以丙是稀硫酸,丁是硫酸钠。
故选:A。
【点评】本题有一定难度,解答物质的鉴别题时要熟练掌握鉴别的物质的性质,然后选择适当的试剂或方法,出现不同的现象即可鉴别。
12. 碱石灰是一种常用的干燥剂,由NaOH和CaO按一定比例混合而成。实验室中的一瓶碱石灰,由于与空气中的某些成分发生反应,出现变质而膨胀并导致塑料瓶破裂。变质后的物质是什么?某同学进行了如下探究。
(1)步骤1中加足量的水后,测量烧杯内液体的温度,发现溶液温度不变。可知样品中基本不含NaOH和CaO。因为NaOH固体溶于水会放热, CaO粉末 也会放热。
(2)操作Ⅰ的名称叫做 。
(3)白色沉淀A的化学式为 。
(4)向溶液乙中滴加酚酞试液,溶液变红,已知 NaCl溶液和CaCl2溶液都呈中性,则根据实验结果,溶液甲中肯定含有的溶质是 。
【答案】(1)与水反应(2)过滤(3)CaCO3(4)NaOH 和Na2CO3
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;化学式的书写及意义;物质的鉴别、推断
13. 某课外小组的同学们收集了一些含有CO和CO2的废气,为了确认这种废气的组成,他们在实验室按图1中装置进行了实验。
(1)为了将氧化铁还原成铁,C、E点燃的顺序是 。
(2)该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用,于是设计如图2装置替代图1中的框线内装置,来除去废气中的二氧化碳,并收集一瓶一氧化碳,准备进行后续的探究,则瓶内盛放的液体是 。
(3)该组同学通过上述实验得到C中完全反应后减少0.32g,集气瓶中的气体质量为0.44g。请计算原废气中CO的质量为 。
【答案】(1)先点燃E再点燃C(2)NaOH(3)0.56
【知识点】质量守恒定律及其应用;还原反应与金属的冶炼;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)根据CO与氧化铁反应操作步骤分析;
(2)根据氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳分析;
(3)根据一氧化碳与氧化铁反应时物质质量变化分析。
【解答】(1) 为了将氧化铁还原成铁,因CO与空气混合点燃易发生爆炸,所以要先通气体,C、E点燃的顺序是先点燃E再点燃C。
(2)除去废气中的二氧化碳可用氢氧化钠溶液。
(3)C中减少质量为参加反应的氧化铁中氧元素质量, 该氧元素与一氧化碳结合生成二氧化碳,即二氧化碳中一半质量的氧元素来自于一氧化碳,另一半来自于氧化铁,由此可知废气中CO质量为.
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$九年级上册 第一章 常见的酸、碱、盐
专题—“离子共存”“离子检测、鉴别与推断”“粗盐提纯”
知识点一:离子方程式
常见酸、碱、盐之间反应的本质是生成了气体、沉淀、水。
1.离子反应(离子之间进行的反应)
定义:有离子参加或生成的反应。酸、碱、盐之间在水溶液中的反应属于离子反应。
2.离子方程式
用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。离子方程式符合质量守恒和电荷守恒。
3.离子方程式的书写
(1) 写出化学方程式(基础) 例:2AgNO3+CuCl2===2AgCl↓+Cu(NO3)2
(2) 把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式(关键),难溶或难电离的物质以及气体等仍用化学式表示。
2Ag++2NO3-+Cu2++2Cl-===2AgCl↓+Cu2++2NO3-
(3) 删去方程式两边形式相同的离子(途径)
2Ag++2NO3-+Cu2++2Cl-===2AgCl↓+Cu2++2NO3-
(4) 整理方程式并检查两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等(保证)。
2Ag++2Cl-===2AgCl↓ Ag++Cl-===AgCl↓
【能力拓展】
1.将化合物先分解成离子再解题
2.通注意题目中的隐藏条件:
如在酸性溶液中,即含有H+离子的前提。如在碱性溶液中,即含有OH-离子。如无色溶液,即不能有Cu2+、Fe3+、Fe2+等离子。
若有“大量共存”,则微容与于水被排除。(碱有一种Ca(OH)2,硫酸盐CaSO4和Ag2SO4,碳酸盐MgCO3)
3.考虑顺序:将隐藏条件注入选项中;OH- 、H+ 不共存(酸碱);H+ 、CO32-(HCO32-)不共存(NH4 +,OH-);沉淀不共存。
知识点二:离子共存的判断
1. 判断依据
判断几种物质在同一种溶液中能不能共存、能不能大量共存、能不能在指定的酸碱度下共存,关键是看这几种物质能否发生反应。判断几种物质是否能发生反应,关键是判断几种离子在同一种溶液中相互结合能不能生成沉淀、气体、水(即复分解反应的三个条件)。若能生成,则不能共存,反之则能共存;若有微溶物生成,则不能大量共存。
2. 常见不能共存的离子组合
(1) 8对生成沉淀的离子组合:
①生成难溶于水、难溶于酸的白色沉淀:Ba2+与SO、Ag+与Cl-;
②生成难溶于水、能溶于酸的白色沉淀:Mg2+与OH-、Al3+与OH-、Ca2+与CO、Ba2+与CO;
③生成难溶于水、能溶于酸的有色沉淀:Cu2+与OH-、Fe3+与OH-。
(2) 3对生成气体的离子组合: H+与CO、H+与HCO、NH与OH-。
(3) 1对生成水的离子组合:H+与OH-。
3.要注意隐含条件
(1) 若题干中有 “酸性溶液(或pH<7)” 或 “能使紫色石蕊试液变红” 等描述,则说明溶液中一定存在较多的H+。
(2) 若题干中有 “碱性溶液(或pH>7)” 或 “能使紫色石蕊试液变蓝” 或 “能使无色酚酞试液变红” 等描述,则说明溶液中一定存在较多的OH-。
(3) 若题干中有 “无色透明” 等描述,则说明溶液中一定不存在Cu2+(含Cu2+的溶液呈蓝色)、Fe2+(含Fe2+的溶液呈浅绿色)、Fe3+(含Fe3+的溶液呈黄色)、MnO(含MnO的溶液呈紫红色)等。
经典题型1 离子共存存问题
1. 在酸性溶液中,下列离子能够大量共存的是( )
A.Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻
B.OH⁻、Na⁺、SO₄²⁻
C.HCO₃⁻、K⁺、Cl⁻
D.Ba²⁺、SO₄²⁻、Na⁺
2. 下列离子能在pH=1的无色溶液中大量共存的是( )
A.Ba²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻、Na⁺
B.OH⁻、K⁺、CO₃²⁻、Ba²⁺
C.Mg²⁺、NO₃⁻、Al³⁺、Cl⁻
D.Na⁺、CO₃²⁻、Ca²⁺、Cl⁻
3. 在水中能大量共存且形成无色溶液的一组离子是( )
4. A.Ca²⁺、CO₃²⁻、K⁺、Cl⁻
B.Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻
C.Fe³⁺、Cl⁻、NO₃⁻、Ba²⁺
D.NH₄⁺、Na⁺、OH⁻、Na⁺
下列离子能在pH=2的水溶液中大量共存的是( )
5. A. Na⁺、Cl⁻、OH⁻、NO₃⁻ B.K⁺、HCO₃⁻、Na⁺、SO₄²⁻
C.Mg²⁺、NO₃⁻、K⁺、Cl⁻ D.NH₄⁺、OH⁻、Na⁺、CO₃²⁻
能在pH=1的溶液中大量共存,且溶液无色透明的一组离子是( )
6. A.K⁺、Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻
B.Mg²⁺、Na⁺、OH⁻、Cl⁻
C.Na⁺、K⁺、CO₃²⁻、NO₃⁻
D.Ca²⁺、Cu²⁺、Cl⁻、NO₃⁻
下列离子能在pH=2的无色溶液中大量共存的是( )
A.Na⁺、Fe³⁺、Na⁺、OH⁻
B.K⁺、NO₃⁻、Cu²⁺、SO₄²⁻
C.Cl⁻、K⁺、NO₃⁻、Na⁺
D.Ca²⁺、Cl⁻、CO₃²⁻、Na⁺
7. 下列各组离子在pH=13的溶液中能大量共存,且形成无色溶液的是( )
A.Fe²⁺、Na⁺、NO₃⁻、Cl⁻
B.Mg²⁺、Ag⁺、Cl⁻、NO₃⁻
C.Ca²⁺、Na⁺、CO₃²⁻、NO₃⁻
D.Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻
8. 下列离子组在强酸性和强碱性溶液中都能大量共存的是( )
A.Cu²⁺、Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻ B.Mg²⁺、K⁺、SO₄²⁻、Cl⁻
C.Na⁺、K⁺、CO₃²⁻、NO₃⁻ D.Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻
知识点三:物质的检验与鉴别的综合运用
一、物质的检验
1.原理:根据物质具有不同的特性,利用这种特性上的差异,选择适当的、实际的方法,将物质检验出来,要求现象明显。
2.检验方法
(1)物理方法:根据物质的特殊物理性质,如颜色、气味、水溶性等,通过观察、分析、判断、得出结论。
(2)化学方法:利用物质的特殊化学性质,反应时产生的特征现象,对所给物质进行检验。
3.物理方法
(1)常见有特殊颜色的物质(离子代表含有这种离子的溶液)
①固体物质:Cu:红(或紫红)色;CuSO4·5H2O:蓝色;S:淡黄色。
②沉淀:Cu(OH)2:蓝色;Fe(OH)3:红褐色。
③溶液:Fe2+:浅绿色;Fe3+:黄色;Cu2+:蓝色;MnO4-:紫红色。
(2)常见有特殊气味的物质
氨气:刺激性的氨味气体;SO2:刺激性气味气体。
4.化学方法
(1)常见离子的检验
离子
检验方法
实验现象
H+
①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液
石蕊溶液变红
②用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上
与标准比色卡对照pH<7
③取少量试剂加入Zn粒
有气泡产生
④取少量试剂加入碳酸钠
有气泡产生
OH-
①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液
石蕊溶液变蓝
②取少量试剂滴加无色酚酞溶液
酚酞溶液变红
③用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上
与标准比色卡对照pH>7
④取少量试剂加入可溶性铜盐
有蓝色絮状沉淀生成
Cl-
取少量试剂滴加少量AgNO3溶液和稀HNO3
产生白色沉淀,且沉淀不消失
SO42-
取少量试剂滴加少量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
产生白色沉淀,且沉淀不消失
CO32-
取少量试剂滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中
产生气泡,澄清石灰水变浑浊
Cu2+
取少量试剂滴加可溶性碱
有蓝色絮状沉淀生成
Fe3+
取少量试剂滴加可溶性碱
有红褐色沉淀生成
NH4+
取少量试剂滴加可溶性碱,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
产生有刺激性气味的气体,红色石蕊试纸变蓝
Ag+
取少量试剂滴加少量NaCl溶液和稀HNO3
产生白色沉淀,且沉淀不消失
Ba2+
取少量试剂滴加少量Na2SO4和稀HNO3
产生白色沉淀,且沉淀不消失
Ca2+
取少量试剂滴加可溶性碳酸盐溶液
有白色沉淀生成
注意:溶液有可能同时存在Cl-和SO42-时,应该先检验SO42-,而且用Ba(NO3)2溶液和稀硝酸代替BaCl2溶液和盐酸作试剂。且需将BaSO4沉淀滤去,再往滤液中加AgNO3溶液和稀硝酸检验Cl-。 因为硫酸银微溶于水,如果溶液中SO42-浓度较大, 先检验Cl-,加入AgNO3溶液时,会生成Ag2SO4 (微溶)沉淀,而干扰Cl-的检验。
(2)常见气体的检验
气体
检验方法
实验现象
O2
将带火星的木条伸入集气瓶内
木条复燃
CO2
将气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
H2
点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯
烧杯内壁有水雾(或水珠)生成
CH4
点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯;一段时间后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入澄清石灰水,振荡
烧杯内壁有水雾(或水珠)生成;澄清石灰水变浑浊
CO
点燃,在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯
澄清石灰水变浑浊
NH3
将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
红色石蕊试纸变为蓝色
水蒸气
通过无水硫酸铜
无水硫酸铜由白色变成蓝色
HCl
先通入硝酸银溶液,再滴加稀HNO3
有白色沉淀生成,且沉淀不溶解
二、物质的鉴别
1.物质的鉴别原则:操作简单、试剂种类少、现象明显。
2.物质鉴别的方法:应先简后繁,先用物理方法后用化学方法。
(1)物理方法:依据物质特殊的物理性质(如颜色、状态、气味、溶解性、溶解时的吸放热现象)进行观察、分析、判断,得出结论。
(2)化学方法:依据物质间反应时所产生的特殊反应现象(如变色、放出气体、生成沉淀、放热等)进行鉴别。
3.物质鉴别的形式
(1)一种试剂鉴别:选择一种试剂,分别加入待测物质中,观察实验现象。
(2)多种试剂鉴别:选择多种试剂,依次加入待测物质中,会出现明显不同现象。
(3)无试剂鉴别:先利用物质物理性质不同或物质间的相互反应(包括与生成物反应)而产生不同现象把物质鉴别出来。
4.常见物质的鉴别
常见物质
所选试剂或方法
现象
软水、硬水
肥皂水
泡沫较多、浮渣较少的是软水;泡沫较少、浮渣较多的是硬水
棉花、羊毛和
合成纤维
灼烧
有烧焦羽毛气味的是羊毛;有烧纸气味、燃烧后有灰烬的是棉花;有气味,趁热可以拉成丝,灰烬为灰褐色玻璃球状,不易破碎的是合成纤维
常见化肥
看外观或加水
灰白色或难溶于水或部分溶于水的是磷肥
加熟石灰研磨
有刺激性气味气体产生的是铵态氮肥(铵盐)
黄金、假黄金(铜锌合金)
盐酸
有气泡产生的是假黄金,反之为黄金
灼烧
有黑色物质生成的是假黄金,反之为黄金
知识点四:物质的推断解题策略
1.以物质颜色特征为突破口
⑴ 固体颜色:Fe、C、CuO、MnO2、Fe3O4(黑色);Cu、Fe2O3(红色);Cu2(OH)2CO3(绿色);CuSO4·5H2O(蓝色)。
⑵ 溶液颜色:CuCl2、CuSO4(蓝色);FeCl2、FeSO4(浅绿色);FeCl3、Fe2(SO4)3(黄色)。
⑶ 火焰颜色:S在O2中燃烧(蓝紫色);S、H2在空气中燃烧(淡蓝色);CO、CH4在空气中燃烧(蓝色)。
⑷ 沉淀颜色:BaSO4、AgCl、CaCO3、BaCO3(白色);Cu(OH)2(蓝色);Fe(OH)3(红褐色)。
2.以物质状态特征为突破口
常见固体单质有Fe、Cu、C、S;
气体单质有H2、N2、O2;
无色气体有H2、N2、O2、CO、CO2、CH4、SO2;
常温下呈液态的物质有H2O。
3.以物质反应条件特征为突破口
点燃(有O2参加的反应);通电(电解H2O);催化剂(KClO3分解制O2);
高温(CaCO3分解,C、CO还原CuO、Fe2O3);
加热(KCIO3、KMnO4、Cu2(OH)2CO3等的分解,H2还原CuO、Fe2O3)。
4.以物质现象特征为突破口
⑴ 能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是CO2。
⑵ 能使黑色CuO变红(或红色Fe2O3变黑)的气体是H2或CO,固体是C。
⑶ 能使燃烧着的木条正常燃烧的气体是空气,燃烧得更旺的气体是O2,熄灭的气体是CO2或N2;能使带火星的木条复燃的气体O2。
⑷ 能使白色无水CuSO4粉末变蓝的气体是水蒸气。
⑸ 在O2中燃烧火星四射的物质是Fe。
⑹ 在空气中燃烧生成CO2和H2O的物质是有机物,如CH4、C2H5OH等。
⑺ 能溶于盐酸或稀HNO3的白色沉淀有CaCO3、BaCO3;不溶于稀HNO3的白色沉淀有AgCl、BaSO4。
5.以元素或物质之最为突破口
⑴ 地壳中含量最多的元素是O,含量最多的金属元素是AI。
⑵ 人体中含量最多的元素是O。
⑶ 空气中含量最多的元素是N。
⑷ 形成化合物最多的元素是C。
⑸ 质子数最少的元素是H。
⑹ 相对分子质量最小、密度也最小的气体是H2。
⑺ 相对分子质量最小的氧化物是H2O。
⑻ 自然界中硬度最大的物质是金刚石。
⑼ 空气中含量最多的气体是N2。
⑽ 最简单的有机物是CH4。
⑾ 最常用的溶剂是H2O。
⑿ 人体中含量最多的物质是H2O。
经典题型2 物质的检验
1. 下列关于科学实验中“操作一现象一结论”的描述正确的是( )
A.在某固体上滴加稀盐酸,产生大量气泡,该固体一定是碳酸盐
B.将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方,内壁出现水珠,该蜡烛中一定含有氢元素和氧元素
C.某化肥与碱共热,若产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,证明为铵态氮肥
D.在久置的铝片上滴加稀盐酸,开始时没有气泡产生,说明铝不能与稀盐酸反应
2. 急性腹泻会导致人体脱水乏力,“口服补盐液”中含有葡萄糖、钠盐等成分,能被人体快速吸收,从而缓解不适症状。回答下面小题。氯化钠是常见的钠盐。下列物质能够检验补盐液中的钠盐含有NaCl的是( )
A.HCl B.NaOH C.AgNO3 D.CuO
3. 检验碳酸盐的常用方法是( )
A.加入氯化钡溶液,产生白色沉淀 B.加入石灰水,产生白色沉淀
C.加入稀盐酸,产生使石灰水变浑浊的气体 D.放入水中,不溶解的是碳酸盐
4. 素有“世界矾都”美誉的浙江省温州市苍南县矾山,有全球储量最大的明矾石[KAl3(SO4)2(OH)6]矿。为验证该明矾石中是否含有硫酸根离子,某科学兴趣小组设计了如图所示的简易实验流程。下列相关说法正确的是( )
A.所加的酸可以是稀硫酸 B.加酸的目的是去除钾离子的干扰
C.过滤后的澄清液pH大于7 D.生成的白色沉淀中有硫酸钡
5. 向工厂排放出的一澄清废液中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解并产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体,则下列说法正确的是( )
A.废液中一定含有Ag+ B.废液中一定含有CO32﹣
C.废液中一定含有SO42﹣ D.废液中含有SO42﹣或Ag+的一种或两种
6. 某校科学兴趣小组的同学对某溶液成分进行了多次检验,其中3次检验的结果如表。回答:
序号
溶液中检验出的物质
1
KCl、K2SO4、Na2CO3
2
Na2SO4、BaCl2、K2CO3
3
Na2SO4、KCl、K2CO3
(1)表中第 次结果肯定不准确。
(2)为验证其他2次检验结果中是否存在和Cl﹣,又进行以下操作:
①加入过量的 填化学式),目的是检验 并将其除去。
②加 (填试剂用量及化学式)溶液,过滤。
③向滤液中加 (填试剂化学式)溶液,观察是否有白色沉淀产生。
经典题型3 物质的鉴别
1. 下列各组物质的溶液不用其他试剂就可鉴别的是( )
A.HCl、CuCl2、NaNO3、Na2SO4
B.BaCl2、Na2CO3、HCl、(NH4)2CO3
C.FeCl3、HCl、NaCl、NaOH
D.Na2CO3、Na2SO4、HCl、H2SO4
2. 只用一种物质就将稀硫酸、食盐水、澄清石灰水三种液体鉴别出来,供选择的是①pH试纸、②酚酞试液、③稀盐酸、④碳酸钠溶液,其中能完成鉴别的是( )
A.①②④ B.②④ C.①③④ D.①④
3. 有四种物质的溶液:①Ba(OH)2、②Na2SO4、③HNO3、④FeCl3,不用其他试剂就可将它们逐一鉴别出来,其鉴别顺序是( )
A.④③②① B.④①②③ C.①③④② D.①④②③
4. 有甲、乙、丙、丁四种无色溶液,它们分别是HCl、H2SO4、BaCl2、Na2CO3溶液中的一种。为区别这四种溶液,现将它们两两混合并得到下面现象:
溶液
甲+乙
乙+丙
丙+丁
甲+丁
现象
无明显现象
白色沉淀
白色沉淀
无色气体
根据对上述现象的分析,可推知甲、乙、丙、丁四种溶液的顺序依次是( )
A.HCl、BaCl2、H2SO4、Na2CO3
B.H2SO4、HCl、BaCl2、Na2CO3
C.HCl、H2SO4、BaCl2、Na2CO3
D.H2SO4、Na2CO3、HCl、BaCl2
5. 下列各组物质中,只用试管和胶头滴管不能鉴别的是( )
A.Na2CO3溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液
B.CaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸
C.FeCl3溶液、NaOH溶液、AgNO3溶液
D.CuSO4溶液、Ba(NO3)2溶液、KOH溶液
6. 下列四组物质的溶液,不需要外加试剂就能相互鉴别出来的是( )
A.AgNO3、FeCl2、NaCl、KCl
B.Na2SO4、BaCl2、HCl、MgCl2
C.CuSO4、H2SO4、NaOH、Ba(NO3)2
D.Ca(OH)2、CaCl2、Na2CO3、K2CO3
17.(2024秋•杭州期中)物质的鉴别是重要的实验技能,鉴别下列各组物质时所用试剂正确的是( )
序号
待鉴别物质
所用试剂
A
CO2、H2、O2三种气体
澄清石灰水
B
AgNO3、Na2CO3、NaCl三种溶液
稀硝酸
C
NaOH、CaCO3、NH4NO3三种固体
水
D
KOH、HCl、KCl三种溶液
无色酚酞试剂
经典题型4 物质的推断
1. 将3.0g某物质在空气中充分燃烧生成8.8g二氧化碳和5.4g水。由此可推断该物质的组成中( )
A.一定含有碳、氢、氧三种元素
B.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C.只含有碳、氢元素
D.一定含有碳、氧元素,一定不含氢元素
2. 常用燃烧法测定有机物的组成.现取2.3 g某有机物在足量的氧气中完全燃烧,生成4.4 g CO2和2.7 g H2O.对该物质的组成有下列推断:①一定含C、H元素②一定不含O元素③可能含O元素④一定含O元素⑤分子中C、H的原子个数比为2:5 ⑥分子中C、H、O的元素质量比为12:3:8.其中正确的是( )
A.①②⑤ B.①④⑥ C.①③⑤ D.①④⑤
3. 在科学研究中,逻辑推理是构建理论、验证假设和得出结论的基础,是科学思维中的一种关键能力。下列推断合理的是( )
A.BaCl2能与H2SO4反应,因此BaCl2能与所有酸反应
B.蜡烛燃烧生成CO2和H2O,因此蜡烛组成里一定含有碳元素和氢元素
C.碱溶液呈碱性,因此所有呈碱性的溶液都是碱溶液
D.Na2CO3与HCl反应能生成CO2,因此与HCl反应能生成CO2的物质中一定含有
4. 实验室里有甲乙丙三瓶失去标签的无色溶液,已知它们分别是Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液和稀硫酸中的各一种。为了鉴别这三种溶液,各取少量溶液两两混合,产生的现象如表所述。则依据实验现象作出的下列推断中,不合理的是( )
加入的物质
甲+乙
乙+丙
甲+丙
实验现象
白色沉淀
产生气泡
白色沉淀
A.甲一定是Ba(OH)2溶液
B.乙可能是Na2CO3溶液
C.如表中涉及的两种白色沉淀均可溶于稀硝酸
D.如表中发生的反应均属于复分解反应
5. 如图a、b、c、d是初中科学中常见的四种不同类别的物质,连线的两物质(或其水溶液)都能发生化学反应,分别生成甲、乙、丙、丁四种物质(部分生成物已经略去)。其中甲是一种蓝色絮状沉淀物,c为应用最广泛的金属(其粉末颜色为黑色)丙为氯化物。下列推断不合理的是( )
A.a所属的物质类别是碱 B.c与d反应的化学方程式是Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
C.a与b反应的基本类型属于复分解反应D.b与c反应的化学方程式与湿法炼铜的化学方程式完全相同
6. 小柯同学总结了酸、碱、盐之间的相互反应关系,发现选用适当物质可实现图中的所有反应。若中间的物质为硫酸钡,那么酸、碱、甲盐、乙盐四种物质,推断合理的是( )
A.HCl、NaOH、BaCl2、Na2SO4
B.HCl、Ba(OH)2、Na2SO4、BaCl2
C.H2SO4、Ba(OH)2、Na2SO4、BaCl2
D.H2SO4、NaOH、BaCl2、Na2SO4
7. 某实验废液中可能含有Cl﹣、、、Na+、Mg2+、Fe3+六种离子中的几种。为确定废液中存在的离子,进行了下面实验:
①取少量废液,向废液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成;
②另取少量废液,向其中滴加BaCl2溶液,无明显现象;
③再取少量废液,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后沉淀不溶解。
请分析实验后回答:
(1)废液中一定含有的离子是 ,可能含有的离子是 ;
(2)有同学认为实验③可以省略,理由是 。
8. 小科对一包固体粉末中的成分进行鉴别,粉末中可能含有CaCO3、NaCl、Na2CO3、K2SO4、KOH、CaCl2中的一种或几种,实验操作步骤及现象如图所示。试回答下列问题:
(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是 (填化学式)。
(2)步骤Ⅱ中分离出B和C的操作称为 。
(3)结论:固体粉末中一定含有 。
知识点五:物质分离和提纯的原则
选择分离与提纯方法应遵循的原则:
①“不增不减”:不增:指不能引入新的杂质。不减:指应尽可能减少被分离与提纯的物质的损失。
②易分离:指如果使用试剂除去杂质时,要求反应后的产物跟被提纯的物质容易分离。
③易复原:指分离物或被提纯的物质都要容易复原。
一、物质的结晶
1、有规则的几何外形的固体是晶体。不同的晶体具有不同的形状。
2、结晶是溶液中无法再溶解的固体溶质以晶体的形式从溶液中析出的过程。
3、获得晶体的两种方法:
①蒸发溶剂:一般用于溶解度受温度影响不大的物质,如氯化钠(溶液较小);
②冷却热饱和溶液:适用于溶解度受温度影响大的物质,如硝酸钾。
注:通常是将以上两种方法综合起来使用,也就是先通过加热使溶液浓缩(减小溶剂),再将溶液冷却(降低温度),使溶液中的物质结晶析出。
二、结晶水合物
1、结晶水:有些晶体从水溶液中结晶析出时,往往要结合一定量的水,这部分水存在于析出的晶体中,叫作结晶水。
2、结晶水合物:含有结晶水的晶体,常见的有胆矾,即硫酸铜晶体(五水硫酸铜)、石膏(二水硫酸钙)等。结晶水合物受热易分解和风化。
三、其他几种常用的分离方法
水的净化方法通常有沉淀法、过滤法、蒸馏法。
A. 沉淀法:在水中加入明矾/活性炭等,搅拌后静置,使水中的悬浮杂质凝聚成较大颗粒而沉淀下来。
B. 过滤法:根据物质的溶解性的不同,用于除去液体中混有的不溶性固体杂质的方法。
①过滤装置:如图所示。
②过滤的操作要领:
“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁,中间不留气泡。
“二低”:滤纸边缘低于漏斗口,滤液液面低于滤纸边缘。
“三靠”:烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒末端轻靠在有三层滤纸的一侧,漏斗下端紧靠烧杯内壁。
③过滤时,玻璃棒作用是引流。
④过滤器的制备:滤纸2次对折后打开。
C. 蒸馏法:根据液体物质的沸点不同,用于分离或提纯互溶的液态混合物的方法。用蒸馏法净水可除去水中已经溶解的物质。把水加热至沸腾,变成水蒸气,再经冷凝得到的水称为蒸馏水(装置如图)。
①蒸馏时,蒸馏烧瓶中应放入几片碎瓷片,以防止液体暴沸。操作时,将温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处,以便于观察温度的变化,确定所接收液体的种类。
②蒸馏时,冷凝管中要下端进水上端出水,是因为冷凝时,冷水需充满冷凝器,防止冷凝器冷凝时受热不均匀出现炸裂,同时逆流冷凝效果好。
★沉淀、过滤及蒸发的比较:
方法
原理
适用范围
基本操作
作用
净化程度
沉
淀
根据物质的溶解性不同;
静置,使不溶性的杂质沉降下来并与水分层。
用于分离液体中混有的不溶性固体杂质
加入明矾等凝聚剂,搅拌后静置
除去不溶性杂质(使水中的悬浮微粒凝聚成较大颗粒而沉淀下来)。
由 低 到 高
过
滤
根据物质的溶解性不同;
把液体和不溶于液体的固体分离。
用于除去深中混有的不溶性固体杂质;
溶解,过虑
除去不溶性杂质(可除去水中的悬浮微粒)。
吸
附
利用活性炭或木炭的吸附作用把自然水中一些不溶性杂质和一些溶解性杂质吸附在表面。
除去部分不溶性和或溶性杂质,臭味等。
蒸
馏
根据液体物质的沸点不同;
通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水
用于分离或提纯液态混合物
加热,蒸馏、冷凝
除去可溶性杂质和不溶性杂质(可除去水中已溶解的物质)。
四、依据物理性质选择分离、提纯的方法
(1)“固+固”混合物的分离(提纯)
(2)“固+液”混合物的分离(提纯)
(3)“液+液”混合物的分离(提纯)
五、常见物质的除杂原则、试剂或方法
(1)常见气体的除杂试剂
气体 (括号内为杂质)
除杂试剂
化学方程式或原理
分离方法
Cl2 (HCl)
饱和NaCl溶液
HCl极易溶于水,Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度小
洗气法
CO2 (HCl)
饱和NaHCO3溶液
HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2
洗气法
CO2 (SO2)
饱和NaHCO3溶液
SO2+2NaHCO3===Na2SO3+H2O+2CO2
洗气法
SO2 (HCl)
饱和NaHSO3溶液
HCl+NaHSO3===NaCl+H2O+SO2
洗气法
N2 (O2)
灼热的铜网
2Cu+O22CuO
固体吸收气体
CO (CO2)
碱石灰或
NaOH溶液
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
洗气法
CO2 (CO)
灼热的CuO
CO+CuOCu+CO2
用固体转
化气体
CO2 (O2)
灼热的铜网
2Cu+O22CuO
固体吸收气体
H2 (NH3)
浓硫酸
NH3+H2SO4===NH4HSO4
洗气法
(2)常见固体或溶液的除杂试剂或方法
物质(括号内为杂质)
除杂试剂或方法
化学方程式或原理
分离方法
Na2CO3固体 (NaHCO3)
加热
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
—
NaCl溶液 (Na2SO4)
加适量
BaCl2溶液
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
过滤
NaCl固体 (NH4Cl)
加热
NH4ClNH3↑+HCl↑
—
FeCl2溶液 (FeCl3)
加过量铁粉
2FeCl3+Fe===3FeCl2
过滤
FeCl3溶液 (FeCl2)
通Cl2
2FeCl2+Cl2===2FeCl3
—
NaHCO3溶液 (Na2CO3)
通CO2
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
—
Cu(NO3)2溶液 (AgNO3)
加过量铜粉
2AgNO3+Cu===Cu(NO3)2+2Ag
过滤
Fe2O3 (Al2O3)
加过量NaOH溶液
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
过滤
NH4Cl溶液 (FeCl3)
加适量氨水
FeCl3+3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4Cl
过滤
KNO3固体 (NaCl)
水
根据二者的溶解度随温度的变化不同
降温结晶
NaCl溶液 (MgCl2)
加适量NaOH溶液
MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
过滤
C (CuO)
加过量稀盐酸
CuO+2HCl===CuCl2+H2O
过滤
CuO (Fe)
磁铁
Fe能被磁铁吸引
—
镁粉(铝粉)
加过量NaOH溶液
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
过滤
经典题型5 物质的除杂
1. 下表有关物质的除杂方法中,正确的是( )
选项
括号内的物质是杂质
除杂方法
A
NaCl溶液(Na2CO3)
加入适量的硝酸钡、过滤
B
稀盐酸(H2SO4)
加入过量CuO,过滤
C
CuCl2溶液(FeCl2)
加入适量的Fe粉、过滤
D
NaCl溶液(CuCl2)
加入适量的NaOH溶液、过滤
A.A B.B C.C D.D
2. 下列除杂方案中,既能除去杂质(括号内为杂质),又不引入新杂质的是( )
A.CO2(水蒸气)——通过碱石灰固体
B.CaO(CaCO3)——加水溶解,过滤
C.NaCl溶液(Na2SO4)——加硝酸钡溶液,过滤
D.ZnCl2溶液(CuCl2)——加入过量锌粉,过滤
3. 除杂是重要的实验技能。为除去HNO3溶液中混有的少量AgNO3,下列除杂试剂选择正确的是( )
A.加CaCO3固体 B.加HCl溶液
C.加NaCl溶液 D.通CO2气体
4. 以下除去杂质(括号内为杂质)所用方法不正确的是( )
选项
待提纯物质
除杂方法
A
O2(H2O)
浓硫酸
B
CO2(O2)
通过灼热的铜网
C
CuSO4溶液(硫酸)
加入适量氢氧化钡溶液,过滤
D
NaCl固体(Na2CO3固体)
加入过量稀盐酸,蒸发,结晶
A.A B.B C.C D.D
5. 如表有关物质的除杂方法中,正确的是( )
选项
括号内的物质是杂质
除杂方法
A
NaCl溶液(NaNO3)
加入适量的稀盐酸、蒸发结晶
B
SO2(水蒸气)
通入装有氢氧化钠固体的装置
C
NaOH溶液(Na2CO3)
加入适量的HCl溶液、过滤
D
NaCl溶液(CuCl2)
加入适量的NaOH溶液、过滤
A.A B.B C.C D.D
6. 下列物质除杂方法中,不正确的是( )
A.除去氯化钠中的碳酸钠;方案:加入过量的盐酸,过滤,蒸发结晶
B.除去氯化钙中混有的HCl;方案:加入过量的氢氧化钙
C.除去铜粉中混有的铁粉;方案:加入过量的盐酸,过滤,洗涤烘干
D.除去氢气中混有的水蒸气;方案:将气体通过装有浓硫酸的洗气瓶
27.出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
Na2CO3
NaHCO3
加热
D
稀盐酸
稀硫酸
加入适量的Ba(NO3)2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
经典题型6 粗盐提纯问题
1. 用于分离泥沙和KCl溶液的最简单的方法为
A.分液 B.过滤 C.蒸发 D.蒸馏
2. 可用于固体和液体分离的装置是
A. B. C. D.
3. 粗盐提纯过程中的过滤操作,不需要用到的实验仪器是
A. B. C. D.
4. 下列方案能达成实验目的的是
A.用酒精萃取碘水中的碘
B.用加热的方法除去NaCl中的
C.用鉴别溶液和溶液
D.用焰色试验鉴别NaOH溶液和溶液
5. 除去下列物质中的少量杂质(括号里为杂质),所选试剂及操作方法均正确的是
选项
物质(括号内物质为杂质)
选用试剂
操作方法
A
适量稀盐酸
溶解、过滤、洗涤、干燥
B
过量
点燃
C
稀盐酸()
适量
溶液过滤
D
NaCl溶液()
适量溶液
过滤
A.A B.B C.C D.D
6. 从氯化钠溶液中获得氯化钠晶体,采用的操作是
A. B. C. D.
7. 下列实验方案能达到预期目的是
A.用分液的方法分离溴水中的
B.用铜粉除去溶液中混有的少量
C.用焰色试验(又称焰色反应)鉴别NaCl溶液和KCl溶液
D.用稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体检验溶液中是否含有
8.
除去气体中混有的气体可选用的试剂是
A.灼热的氧化铜 B.适量的氢氧化钠溶液
C.适量的碳酸钠溶液 D.适量的
9. 实验规范操作是实验成功的关键。粗盐提纯实验中,下列实验操作正确的是( )
A.称量 B.溶解 C.过滤 D.蒸发
10. 下列图示实验符合操作规范的一项是 ( )
A.称量 NaOH固体质量 B.稀释浓硫酸 C.过滤 D.测石灰水的pH
【答案】B
11. 选择完成下列实验的装置。
(1)从溶液中获取固体,选用 (填序号,下同)。
(2)由自来水制取蒸馏水,选用 。
(3)加热和固体的混合物制取,选用 。
12. 项目化学习小组利用海水提取精盐。具体过程如下:
(1)海水晒盐:用烧杯收集一定量海水,置于阳光下暴晒获得粗盐,如图甲。据图分析②号烧杯中的海水 (选填“一定”或“不一定”)是饱和溶液。
(2)精盐获取:将上述粗盐,再经过图乙操作可获得精盐,正确的操作顺序是 。
经典题型7 气体检验与净化
1. 草木灰是一种常见的肥料,其主要成分为K2CO3,可能含有少量K2SO4和KCl。请回答:
(1)从化肥分类角度分析,草木灰属于 (填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)。
(2)为测定草木灰中K2CO3的质量分数,小科用下图1所示装置(图中夹持仪器已略去)进行实验,实验中通过测定丁装置质量的增加量来计算K2CO3的质量分数。反应结束后需缓缓抽气一段时间,其目的 。
(3)为确定草木灰是否含有K2SO4和KCl,小金取适量草木灰于烧杯中,加足量水浸泡;取少量浸出液于试管中,进行如图2操作。根据实验现象小金得出结论:草木灰中肯定含有 。
(4)小华认为要确定另一物质,只需改变图2中的一种药品即可,小华的方案是 。
2. 某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图1实验装置,以研究铜酸钠跟 的反应,此反应的化学方程式为: 实验中观察到如下现象:①固体中出现紫红色物质:②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。
请回答:
(1)若实验过程中包含下列步骤(没有根据操作顺序排列):①停止通H2;②通纯净H2排净装置里空气;③点燃酒精灯加热:④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是 (填序号)。
(2)根据题干中给出的实验现象 (选填“①”或“②”),可直接判断氢气发生了化学变化。
(3)完全反应后,为了测定固体产物中 Cu的质量,要用蒸馏水多次洗涤后晾干,称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。
(4)如图2所示装置,利用铁生锈的原理可以比较准确地测出空气中氧气的含量。 【已知:铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿。化学方程式: 若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验,能否比较准确地测出空气中氧气的含量,并说明理由 。
3. 某混合气体X由 (水蒸气)中的两种或两种以上组成,某小组同学为确定该气体成分进行了如下探究(假设每步反应均完全)。
请回答:
(1)若加热前往图甲 B装置中直接通入混合气体,则混合气体成分中能被直接检验确定有无的气体是 。
(2)在图甲B装置前的虚线框内增加一个图乙A装置后进行实验,出现的现象是:A中溶液变浑浊,B中黑色粉末变红色,C中白色粉末变蓝,D中溶液变浑浊。
①图乙 A装置在实验中的作用是 。
②实验中能证明CO存在的证据是 。
(3)若要实现对四种气体的全部检验,对图乙、图甲合成后的装置还需要进一步改进,请你提出改进建议 。
强 化 训 练
1. 在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是( )
A.Ba²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻、Na⁺
B.Cu²⁺、K⁺、NO₃⁻、Ba²⁺
C.Mg²⁺、NO₃⁻、Al³⁺、Cl⁻
D.Na⁺、CO₃²⁻、OH⁻、Cl⁻
2. 下列各组离子在指定的溶液中,能大量共存的一组是( )
A.含SO₄²⁻的溶液中:Ba²⁺、Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻
B.碱性溶液中:Cu²⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻
C.含有Ag⁺的溶液中:Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻、K⁺
D.酸性溶液中:Na⁺、K⁺、NO₃⁻、Cl⁻
3. 实验室中有两瓶标签破损的无色溶液,一瓶是硫酸钠溶液,另一瓶是稀硫酸溶液,下列方法能区分两者的是( )
A.滴加氯化钡溶液 B.滴加紫色石蕊试剂
C.通入二氧化碳气体 D.放入铜片
4. 某未知溶液可能含有Cl﹣、、Na+、、H+。取少量试液,滴加紫色石蕊试液,溶液呈红色。另取少量试液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀,再往上层清液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀产生。下列有关说法正确的是( )
A.一定有H+、和Cl﹣ B.一定有H+、,可能有Cl﹣
C.一定没有和Na+ D.可能有和
5. 列鉴别、除杂所用的试剂及方法不正确的是( )
选项
实验目的
所用试剂或方法
A
鉴别NaOH和NH4NO3固体
取样,加水溶解,比较温度的变化
B
鉴别KOH、NaCl、HCl
用酚酞溶液及物质之间的相互反应鉴别
C
除去H2中的HCl
先通过足量NaHCO3溶液,再通过浓硫酸
D
除去盐酸中的少量H2SO4
加入适量BaCl2溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
6. 四瓶失去标签的溶液分别为:①NaOH ②CuSO4 ③MgCl2 ④Na2SO4,不用其他任何试剂而要将它们一一检验出来的正确顺序是( )
A.③①②④ B.②③①④ C.②①③④ D.①③②④
7. 下列关于科学实验中“操作—现象—结论”的描述正确的是( )
选项
操作
现象
结论
A
在某固体物质中加入稀盐酸
产生大量气泡
该物质一定是碳酸盐
B
某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸
产生白色沉淀
该溶液中一定含有银离子
C
将某溶液滴在pH试纸上
试纸呈蓝色
该溶液一定是碱溶液
D
在某溶液中滴加酚酞试液
不变色
该溶液一定不是碱性溶液
A.A B.B C.C D.D
8. 实验室有一瓶久置的固体,标签上写着“氢氧化钠”。为了检验里面是否还存在NaOH,实验员取少量该固体样品进行以下实验:
上述现象中产生白色沉淀的过程的化学反应属于基本反应类型中的 。根据“红色溶液”这一现象说明样品中 (填“存在”或“不存在”)NaOH。综合分析可知,这瓶久置的固体中还含有的一种盐是 (填物质名称)。
9. 小江同学所在的实验小组进行了如下实验:
(1)B溶液中含有的阳离子是 (用符号表示,不考虑酚酞,下同);
(2)B、D试管内的物质在E中混合后得到无色溶液,其中一定存在的溶质是 ,可能存在的溶质是 。
10. 有一瓶失去标签的溶液X,下表记录了向X溶液中分别加入三种物质所产生的实验现象,则溶液X可能是( )
所加物质
氯化钡溶液
氢氧化钠溶液
稀盐酸
实验现象
生成白色沉淀
出现蓝色沉淀
无现象
A.CuSO4溶液 B.Na2CO3溶液
C.Na2SO4溶液 D.CuCl2溶液
11. 现有稀硫酸、氯化铁、硫酸钠和氢氧化钠四种溶液。小明制作如图所示的检索表进行鉴别,则图中丙物质是( )
1a溶液呈黄色••••••••••••••••••••••••••甲
1b溶液呈无色••••••••••••••••••••••••••2
2a滴加氯化钡无沉淀••••••••••••••••••••••••••乙
2b滴加氯化钡有沉淀••••••••••••••••••••••••••3
3a加入碳酸钙有气泡••••••••••••••••••••••••••丙
3b加入碳酸钙无气泡••••••••••••••••••••••••••丁
A.稀硫酸 B.氯化铁 C.硫酸钠 D.氢氧化钠
12. 碱石灰是一种常用的干燥剂,由NaOH和CaO按一定比例混合而成。实验室中的一瓶碱石灰,由于与空气中的某些成分发生反应,出现变质而膨胀并导致塑料瓶破裂。变质后的物质是什么?某同学进行了如下探究。
(1)步骤1中加足量的水后,测量烧杯内液体的温度,发现溶液温度不变。可知样品中基本不含NaOH和CaO。因为NaOH固体溶于水会放热, CaO粉末 也会放热。
(2)操作Ⅰ的名称叫做 。
(3)白色沉淀A的化学式为 。
(4)向溶液乙中滴加酚酞试液,溶液变红,已知 NaCl溶液和CaCl2溶液都呈中性,则根据实验结果,溶液甲中肯定含有的溶质是 。
13. 某课外小组的同学们收集了一些含有CO和CO2的废气,为了确认这种废气的组成,他们在实验室按图1中装置进行了实验。
(1)为了将氧化铁还原成铁,C、E点燃的顺序是 。
(2)该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用,于是设计如图2装置替代图1中的框线内装置,来除去废气中的二氧化碳,并收集一瓶一氧化碳,准备进行后续的探究,则瓶内盛放的液体是 。
(3)该组同学通过上述实验得到C中完全反应后减少0.32g,集气瓶中的气体质量为0.44g。请计算原废气中CO的质量为 。
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