物质的分离提纯与检验 期中专项训练-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
2026-10-25
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内容正文:
必修1期末复习指引1-物质的分离提纯与检验
一、物质提纯的物理方法
分离提纯方法
适用范围
举例
主要仪器
过滤
固-液不互溶
提纯粗食盐
漏斗、滤纸、铁架台(带铁圈)、玻璃棒、烧杯 粗盐提纯
蒸发(结晶)
固-液互溶(要固体)
蒸发食盐溶液制得固体食盐
烧杯、玻璃棒、蒸发皿、铁架台(带铁圈)、酒精灯
(冷却)结晶
固-液互溶(溶解度随温度变化大的溶质降温析出)
KNO3与NaCl的分离
烧杯、玻璃棒、蒸发皿、铁架台(带铁圈)、酒精灯
蒸馏/分馏
液-液互溶或固-液互溶(要液体)
石油的分馏、海水蒸馏获取淡水
蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、酒精灯、石棉网、铁架台、牛角管、温度计
分液
液-液不互溶
分离汽油和水混合物
分液漏斗、铁架台(带铁圈)、烧杯
萃取
溶质在互不相溶两
液体的溶解度不同
用CCl4或苯等有机溶剂提取溴水(或碘水)中的溴(碘)
分液漏斗、铁架台(带铁圈)、烧杯
洗气
易溶气与难溶气分开
CO2(HCl)
洗气瓶
例题1、下列实验过程中出现的异常情况,其可能原因分析错误的是
选项
异常情况
可能原因分析
A
蒸发结晶时蒸发皿破裂
将溶液蒸干或酒精灯灯芯碰到热的蒸发皿底部
B
分液时分液漏斗中的液体难以滴下
没有打开分液漏斗活塞,或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔没有对齐
C
蒸馏时冷凝管破裂
冷凝管没有通水或先加热后通水
D
萃取时液体静置不分层
加入萃取剂的量较多
变式练习1、下列从混合物中分离出其中的一种成分,所采取的分离方法正确的是
A.由于碘在酒精中的溶解度大,所以可用酒精把碘水中的碘萃取出来
B.水的沸点为100 ℃,酒精的沸点为78.5 ℃,所以可用加热蒸馏方法,使含水的酒精变为无水酒精
C.四氯化碳和水混合后,可用分液的方法来分离
D.NaCl溶解度随温度下降而减小,所以用冷却法从热的含少量KNO3的NaCl溶液中分离得到纯净的NaCl
变式练习2、按以下实验方案可以从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
下列说法错误的是
A.步骤(1)需要过滤装置 B.步骤(2)需要用到分液漏斗
C.步骤(3)需要用到坩埚 D.步骤(4)需要蒸馏装置
二、物质提纯的化学方法
物质(杂质)
除去杂质所需试剂
离子方程式
Fe(Al)
氢氧化钠溶液
2Al+ 2OH-+ 6H2O=2[ AlOH]4]-+ 3H2↑
Fe2O3(Al2O3)
氢氧化钠溶液
Al2O3+2OH- +3H2O = 2[ AlOH]4]-
Fe(OH)3 [Al(OH)3]
氢氧化钠溶液
Al(OH)3+OH- =[ AlOH]4]-
NaHCO3溶液(Na2CO3)
CO2
CO32-+ CO2+ H2O=2HCO3-
Na2CO3溶液(NaHCO3)
氢氧化钠溶液
HCO3-+ OH-=CO32-+ H2O
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
2NaHCO3 Na2CO3 + H2O ↑+ CO2↑
FeCl3溶液(FeCl2)
加氯水(或通入Cl2)
2Fe2++Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
FeCl2溶液(FeCl3)
加入铁粉
2Fe3++Fe=3Fe2+
Al2O3(Al(OH)3)
加热
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
CO2(HCl)
饱和碳酸氢钠溶液
H CO3-+ H+=H2O+ CO2↑
FeCl2(CuCl2)
铁粉
Cu2++Fe= Fe 2++ Cu
例2、提纯含少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法为
A.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
C.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
变式练习3、为了除去KCl固体中含有的少量MgCl2、MgSO4,可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂,按下列步骤操作:
(1)写出三种试剂的化学式:A________,B________,C________。
(2)加入过量A的目的是_____________________,加入过量B的目的是__________________,加热煮沸的目的是_______________________________________________________。
(3)操作Ⅰ是__________,操作Ⅱ是__________。
变式练习4、某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物,试回答下列问题:
供选试剂:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸
(1)操作①的名称是________,操作②的名称是____________。
(2)试剂a是____________(填化学式,下同),试剂b是__________。固体B是____________。
(3)加入试剂a所发生反应的化学方程式为__________________________________。
加入试剂b所发生反应的化学方程式为____________________________________。
(4)该方案能否达到实验目的:__________________________(填“能”或“不能”)。若不能,应如何改进?(若能,此问不用回答)___________________ _______________________。
(5)若要测定原混合物中BaCl2的质量分数,除了要准确称量混合物的质量外,至少还要获得的数据是________的质量。
三、离子的检验
离子
检验试剂
实验现象
离子/化学方程式
SO42-
先加盐酸、再加BaCl2溶液
白色沉淀
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
CO32-
稀盐酸、气体通入澄清石灰水
产生无色气体,该气体使澄清石灰水变浑浊
CO32-+2H+ = H2O+CO2↑;
CO2+Ca2++2OH—=CaCO3↓+H2O。
加CaCl2过滤,往沉淀加稀盐酸,气体通澄清石灰水
产生无色气体,该气体使澄清石灰水变浑浊
CO32-+Ca2+=CaCO3↓;
CaCO3+2H+= Ca2++H2O+CO2↑
CO2+Ca2++2OH—=CaCO3↓+H2O。
Cl—
AgNO3溶液、
稀硝酸
产生了不溶于稀硝酸的白色沉淀
Cl—+Ag+=AgCl↓
Al3+
逐滴加NaOH溶液
白色沉淀,然后溶解
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=[ AlOH]4]-
Fe2+
加入NaOH溶液
白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。
Fe 2++2OH-= Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
KSCN溶液,新制的氯水
不显红色,加入少量氯水后,立即显红色。
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
Fe3+
NaOH溶液
生成红褐色Fe(OH)3沉淀
Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓
KSCN溶液
血红色 Fe(SCN)3溶液
Fe3++3SCN-= Fe(SCN)3
例题3、下列离子检验的方法正确的是
A.某溶液有白色沉淀,说明原溶液中有Cl﹣
B.某溶液有白色沉淀,说明原溶液中有SO42﹣
C.某溶液有蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.某溶液生成无色气体,说明原溶液中有CO32﹣
变式练习5、某水溶液中只可能含有K+、Mg2+、AlO2﹣、Al3+、CO32﹣、SO42﹣中的若干种离子。某同学对溶液进行了如下实验:i)取溶液少量加入过量稀盐酸,有气体放出;ii)向上一步骤所得溶液中加入过量的氨水,形成白色沉淀。下列判断错误的是
A.原溶液中一定含有CO32﹣B.原溶液中一定含有K+
C.原溶液中一定含有Al3+D.不能确定SO42﹣是否存在于原溶液中
变式练习6、下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A.在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
B.气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+、无K+
D.可以用澄清石灰水,鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
针对练习
1.(26-27高一上·山西忻州·阶段检测)实验是研究物质组成、结构和性质的重要方法。下列说法错误的是
A.可用丁达尔效应鉴别Al(OH)3胶体和Na2SO4溶液
B.用过滤法除去粗盐水中的泥沙
C.用蒸馏的方法分离植物油和水的混合物
D.实验过程中不小心将酒精灯打翻着火,应立刻用湿抹布扑灭
2.(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)下列实验方案不能达到实验目的的是
A.用过滤法除去NaCl溶液中的泥沙
B.用石灰水鉴别与
C.用盐酸酸化的溶液检验是否变质
D.用蒸馏法分离乙酸(沸点118℃)与乙醚(沸点34℃)
3.(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)下列实验中,所选装置不合理的是
A.用①装置除去KCl中的泥沙 B.用②装置从食盐水中获得食盐
C.用③装置以自来水制取蒸馏水 D.用④装置分离苯和水
4.(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)如表所示,仅用所提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
玻璃仪器
A
用溴水和KI溶液制取从溶液中分离生成的
试管、漏斗、玻璃棒、烧杯
B
实验室通过蒸馏的方法除去自来水中含有的等杂质制取蒸馏水
酒精灯、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶
C
用酒精提取溴水中的
分液漏斗、烧杯
D
用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气
酒精灯、导管、集气瓶
5.(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)下列实验方法或操作正确的是
A.装置甲用于分离氢氧化铁胶体和氯化铁溶液
B.装置乙用于检验某溶液中是否含钾元素
C.装置丙用于蒸干溶液制备固体
D.装置丁用于分离乙二醇(沸点为197.3℃)和乙酸(沸点为117.9℃)
6.(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)海水淡化工厂获得的粗盐(主要有、、和不溶性杂质)需进行分离提纯,实验室模拟部分流程如下。
下列说法错误的是
A.操作I为过滤,需用到烧杯、漏斗、玻璃棒3种玻璃仪器
B.a、b、c的溶质分别为BaCl2、Na2CO3、HCl,其中a与b的顺序能调换
C.加入适量溶液c的过程中发生了2个化学反应
D.整个流程中发生的反应都是复分解反应
7.(26-27高一上·湖北·阶段检测)NaCl粗品(含少量的、、和)得到NaCl纯品的方案如下,所用试剂为溶液、溶液、盐酸和NaOH溶液。下列说法不正确的是
A.仪器a的名称是蒸发皿
B.4种试剂的使用顺序为溶液、溶液、盐酸、NaOH溶液
C.、、通过生成沉淀后过滤除去
D.调pH后的滤液蒸发至大量固体析出,趁热过滤、洗涤、干燥后即得NaCl纯品
8.(学易金卷:高一化学上学期期中模拟卷【必修一第1~2章】(山东专用,人教版))分类法是常用的科学研究方法,通过对物质进行分类,我们可以更方便地认识物质变化的规律。
I.完成下列问题
(1)某同学在学习了物质分类和转化之后,对侯氏制碱法反应原理进行了如下解读:CO2属于___________(填具体物质类型,NH3·H2O属于碱,它们反应可生成了一种酸式盐,其化学式为___________,在一定温度下,该体系中各物质的溶解度如表所示,其中溶解度最小的溶质(即___________会析出,也即生成了沉淀反应得以发生),侯氏制碱法的反应原理是否属于离子反应,若是,请写出相应的离子方程式___________。若否,请在横线上写“否”。
溶解度/g
HCO
Cl-
CO
Na+
9.6
36.0
21.8
NH
21.7
372
100
(2)根据各物质的溶解度随温度变化的曲线,欲使 发生,应选择的温度可以是___________(填选项字母)。
A.0-10℃ B.10-20℃ C.15-45℃ D.70-80℃
Ⅱ.胶体属于分散系的一种,制备Fe(OH)3胶体的操作方法如下,回答下列问题:
制备Fe(OH)3胶体:向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和的FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,可制得Fe(OH)3胶体。
(3)制备Fe(OH)3胶体的离子方程式为___________。
(4)如何用实验证明上述所制备的液体是胶体,___________。
9.(26-27高一上·黑龙江大庆·阶段检测)Ⅰ.对于数以万计的化学物质和丰富的化学变化,分类法的作用几乎是无可替代的。
(1)从物质类别角度来看,属于___________(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物,其与足量NaOH溶液发生反应的产物除了水还有___________(写出化学式)。
Ⅱ.央视《每周质量报告》曝光了某省一些明胶企业将皮革废料熬制成工业明胶,出售给制药企业,最终变成药用胶囊。由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,会对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
(2)已知中铬元素是+3价,则其中铁元素是___________价。
(3)明胶的水溶液和溶液共同具备的性质是___________(填序号)。
A.外观均一、透明 B.都不稳定,密封放置会产生沉淀
C.分散质粒子都可通过滤纸 D.分散质粒子都可通过半透膜
Ⅲ.已知:。据此回答下列问题:
(4)属于___________(选填“一”“二”或“三”)元酸。属于___________(选填“正盐”或“酸式盐”)。
Ⅳ.甘肃马家窑遗址出土的青铜刀是我国最早冶炼的青铜器,由于时间久远,其表面有一层“绿锈”,“绿锈”俗称“铜绿”,是铜和空气中的水蒸气、、作用产生的,化学式为,“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、和。某同学利用以下反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。
(5)从物质分类标准看,“”属于___________(填选项)。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
(6)写出B的化学式___________。
(7)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式:___________。
10.(26-27高一上·江西宜春·阶段检测)为除去粗盐水中含有的杂质、和,得到精制食盐水,某同学利用溶液、盐酸、溶液和溶液,设计了如下实验流程:
(1)操作a需要用到的玻璃仪器有_______________。
(2)溶液B中含有的阳离子主要是________________________。
(3)试剂1的名称是____________________。
(4)写出试剂2参与反应的离子方程式_____________________________________________。
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必修1期末复习指引1-物质的分离提纯与检验
一、物质提纯的物理方法
分离提纯方法
适用范围
举例
主要仪器
过滤
固-液不互溶
提纯粗食盐
漏斗、滤纸、铁架台(带铁圈)、玻璃棒、烧杯 粗盐提纯
蒸发(结晶)
固-液互溶(要固体)
蒸发食盐溶液制得固体食盐
烧杯、玻璃棒、蒸发皿、铁架台(带铁圈)、酒精灯
(冷却)结晶
固-液互溶(溶解度随温度变化大的溶质降温析出)
KNO3与NaCl的分离
烧杯、玻璃棒、蒸发皿、铁架台(带铁圈)、酒精灯
蒸馏/分馏
液-液互溶或固-液互溶(要液体)
石油的分馏、海水蒸馏获取淡水
蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、酒精灯、石棉网、铁架台、牛角管、温度计
分液
液-液不互溶
分离汽油和水混合物
分液漏斗、铁架台(带铁圈)、烧杯
萃取
溶质在互不相溶两
液体的溶解度不同
用CCl4或苯等有机溶剂提取溴水(或碘水)中的溴(碘)
分液漏斗、铁架台(带铁圈)、烧杯
洗气
易溶气与难溶气分开
CO2(HCl)
洗气瓶
例题1、下列实验过程中出现的异常情况,其可能原因分析错误的是
选项
异常情况
可能原因分析
A
蒸发结晶时蒸发皿破裂
将溶液蒸干或酒精灯灯芯碰到热的蒸发皿底部
B
分液时分液漏斗中的液体难以滴下
没有打开分液漏斗活塞,或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔没有对齐
C
蒸馏时冷凝管破裂
冷凝管没有通水或先加热后通水
D
萃取时液体静置不分层
加入萃取剂的量较多
D【解析】蒸发时若将溶液蒸干或酒精灯灯芯碰到热的蒸发皿底部,则容易引起蒸发皿破裂,A正确;要使分液漏斗中的液体顺利滴下,必须是内外压强相等,则必须打开分液漏斗活塞,或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔对齐,B正确;蒸馏时如果冷凝管没有通水或先加热后通水,则容易引起冷凝管破裂,C正确;萃取时液体静置不分层可能是萃取剂不合适,与萃取剂用量无关系,D错误。
变式练习1、下列从混合物中分离出其中的一种成分,所采取的分离方法正确的是
A.由于碘在酒精中的溶解度大,所以可用酒精把碘水中的碘萃取出来
B.水的沸点为100 ℃,酒精的沸点为78.5 ℃,所以可用加热蒸馏方法,使含水的酒精变为无水酒精
C.四氯化碳和水混合后,可用分液的方法来分离
D.NaCl溶解度随温度下降而减小,所以用冷却法从热的含少量KNO3的NaCl溶液中分离得到纯净的NaCl
C【解析】酒精与水混溶,应用苯或四氯化碳作萃取剂,A错误;二者沸点相近,直接蒸馏不能得到纯净物,应加入生石灰再蒸馏,B错误;四氯化碳不溶于水,可用分液的方法分离,C正确;硝酸钾的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小,应采用蒸发结晶的方法分离,KNO3溶液中含有少量NaCl时可通过降温结晶提纯硝酸钾,D错误。
变式练习2、按以下实验方案可以从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
下列说法错误的是
A.步骤(1)需要过滤装置 B.步骤(2)需要用到分液漏斗
C.步骤(3)需要用到坩埚 D.步骤(4)需要蒸馏装置
C【解析】步骤(1)是分离固液混合物,其操作为过滤,需要过滤装置,A正确;步骤(2)分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗,B正确;步骤(3)是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿,而不用坩埚,C错误;步骤(4)是从有机化合物中,利用沸点不同采取蒸馏得到甲苯,需要蒸馏装置,D正确。
二、物质提纯的化学方法
物质(杂质)
除去杂质所需试剂
离子方程式
Fe(Al)
氢氧化钠溶液
2Al+ 2OH-+ 6H2O=2[ AlOH]4]-+ 3H2↑
Fe2O3(Al2O3)
氢氧化钠溶液
Al2O3+2OH- +3H2O = 2[ AlOH]4]-
Fe(OH)3 [Al(OH)3]
氢氧化钠溶液
Al(OH)3+OH- =[ AlOH]4]-
NaHCO3溶液(Na2CO3)
CO2
CO32-+ CO2+ H2O=2HCO3-
Na2CO3溶液(NaHCO3)
氢氧化钠溶液
HCO3-+ OH-=CO32-+ H2O
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
2NaHCO3 Na2CO3 + H2O ↑+ CO2↑
FeCl3溶液(FeCl2)
加氯水(或通入Cl2)
2Fe2++Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
FeCl2溶液(FeCl3)
加入铁粉
2Fe3++Fe=3Fe2+
Al2O3(Al(OH)3)
加热
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
CO2(HCl)
饱和碳酸氢钠溶液
H CO3-+ H+=H2O+ CO2↑
FeCl2(CuCl2)
铁粉
Cu2++Fe= Fe 2++ Cu
例2、提纯含少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法为
A.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
C.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
D【解析】:根据“不增、不减、易分、复原”的提纯原则,应加入过量碳酸钾溶液除去硝酸钡(使硝酸钡转化为碳酸钡沉淀),然后过滤除去BaCO3沉淀,再在滤液中补加适量的硝酸除去过量的K2CO3,故选D。
变式练习3、为了除去KCl固体中含有的少量MgCl2、MgSO4,可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂,按下列步骤操作:
(1)写出三种试剂的化学式:A________,B________,C________。
(2)加入过量A的目的是_____________________,加入过量B的目的是__________________,加热煮沸的目的是_______________________________________________________。
(3)操作Ⅰ是__________,操作Ⅱ是__________。
(1)Ba(OH)2 K2CO3 HCl(2)①除尽Mg2+和SO②除尽过量的Ba2+③使HCl挥发(3)过滤 蒸发
【解析】当有多种杂质共存时,应认真分析。要使杂质一一除去,必须考虑到所加试剂是过量的,而且过量的试剂在后面步骤中必须能除去,要除去Mg2+,可用含OH-的试剂,除SO可用含Ba2+的试剂,故先加入Ba(OH)2。加入的过量Ba(OH)2中的Ba2+可用K2CO3除去,过量Ba(OH)2中的OH-,以及过量K2CO3中的CO,可用稀盐酸除去,最后加热煮沸可除去HCl。
变式练习4、某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物,试回答下列问题:
供选试剂:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸
(1)操作①的名称是________,操作②的名称是____________。
(2)试剂a是____________(填化学式,下同),试剂b是__________。固体B是____________。
(3)加入试剂a所发生反应的化学方程式为__________________________________。
加入试剂b所发生反应的化学方程式为____________________________________。
(4)该方案能否达到实验目的:__________________________(填“能”或“不能”)。若不能,应如何改进?(若能,此问不用回答)___________________ _______________________。
(5)若要测定原混合物中BaCl2的质量分数,除了要准确称量混合物的质量外,至少还要获得的数据是________的质量。
(1)溶解 过滤(2)K2CO3 HCl BaCl2(3)K2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2KCl BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑+H2O(4)不能 应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶(5)沉淀A1或固体B
【解析】分离KCl和BaCl2两种固体混合物,可用K2CO3将BaCl2转化为BaCO3沉淀,过滤即可分离,BaCO3溶于盐酸,蒸发结晶制得BaCl2固体;滤液的成分为KCl和过量的K2CO3,需用盐酸除去过量的K2CO3,再蒸发结晶制得KCl固体,故方案不能达到实验目的。固体B(BaCl2)中的所有钡离子全部来源于原混合物,因此只要测得固体B或沉淀A1的质量,据“钡量”守恒可确定BaCl2的质量分数。
三、离子的检验
离子
检验试剂
实验现象
离子/化学方程式
SO42-
先加盐酸、再加BaCl2溶液
白色沉淀
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
CO32-
稀盐酸、气体通入澄清石灰水
产生无色气体,该气体使澄清石灰水变浑浊
CO32-+2H+ = H2O+CO2↑;
CO2+Ca2++2OH—=CaCO3↓+H2O。
加CaCl2过滤,往沉淀加稀盐酸,气体通澄清石灰水
产生无色气体,该气体使澄清石灰水变浑浊
CO32-+Ca2+=CaCO3↓;
CaCO3+2H+= Ca2++H2O+CO2↑
CO2+Ca2++2OH—=CaCO3↓+H2O。
Cl—
AgNO3溶液、
稀硝酸
产生了不溶于稀硝酸的白色沉淀
Cl—+Ag+=AgCl↓
Al3+
逐滴加NaOH溶液
白色沉淀,然后溶解
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=[ AlOH]4]-
Fe2+
加入NaOH溶液
白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。
Fe 2++2OH-= Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
KSCN溶液,新制的氯水
不显红色,加入少量氯水后,立即显红色。
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
Fe3+
NaOH溶液
生成红褐色Fe(OH)3沉淀
Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓
KSCN溶液
血红色 Fe(SCN)3溶液
Fe3++3SCN-= Fe(SCN)3
例题3、下列离子检验的方法正确的是
A.某溶液有白色沉淀,说明原溶液中有Cl﹣
B.某溶液有白色沉淀,说明原溶液中有SO42﹣
C.某溶液有蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.某溶液生成无色气体,说明原溶液中有CO32﹣
C【解析】白色沉淀可能为硫酸银、碳酸银等,应先加硝酸酸化排除干扰离子,再加硝酸银检验氯离子,A错误;白色沉淀可能为AgCl,应先加盐酸酸化排除干扰离子,再加氯化钡检验硫酸根离子,B错误;蓝色沉淀为氢氧化铜,则生产蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+,C正确;无色气体可能为氢气、二氧化碳、二氧化硫等,则原溶液中可能有CO32﹣, D错误。
变式练习5、某水溶液中只可能含有K+、Mg2+、AlO2﹣、Al3+、CO32﹣、SO42﹣中的若干种离子。某同学对溶液进行了如下实验:i)取溶液少量加入过量稀盐酸,有气体放出;ii)向上一步骤所得溶液中加入过量的氨水,形成白色沉淀。下列判断错误的是
A.原溶液中一定含有CO32﹣B.原溶液中一定含有K+
C.原溶液中一定含有Al3+D.不能确定SO42﹣是否存在于原溶液中
C【解析】溶液X中进入过量盐酸,生成的气体,气体为二氧化碳,原溶液中存在CO32﹣,溶液中一定不存在Mg2+、Al3+,再根据溶液电中性可知,原溶液中一定存在唯一的阳离子K+;无色溶液甲中加入过量氨水,得到的白色沉淀,说明原溶液中一定存在AlO2﹣,白色沉淀乙为氢氧化铝,故选C。
变式练习6、下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A.在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
B.气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+、无K+
D.可以用澄清石灰水,鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
B【解析】在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,不能确定是否含有Fe2+,A不正确;白色无水CuSO4粉末吸水变蓝,B正确;通过蓝色钴玻璃观察,才能确定是否含有K+,C不正确;澄清石灰水与Na2CO3溶液或NaHCO3溶液均会产生白色沉淀,D不正确。
针对练习
1.(26-27高一上·山西忻州·阶段检测)实验是研究物质组成、结构和性质的重要方法。下列说法错误的是
A.可用丁达尔效应鉴别Al(OH)3胶体和Na2SO4溶液
B.用过滤法除去粗盐水中的泥沙
C.用蒸馏的方法分离植物油和水的混合物
D.实验过程中不小心将酒精灯打翻着火,应立刻用湿抹布扑灭
C【详解】A.丁达尔效应是胶体的特征性质,胶体能产生丁达尔效应,溶液不能,可鉴别二者,A正确;B.泥沙是不溶于水的固体杂质,过滤可分离固液混合物,故可用过滤法除去粗盐水中的泥沙,B正确;C.植物油和水不互溶、混合后分层,应采用分液法分离,蒸馏适用于分离沸点差异较大的互溶液体混合物,C错误;D.酒精灯打翻着火时,用湿抹布扑灭可隔绝氧气达到灭火目的,符合实验安全操作规范,D正确;故选C。
2.(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)下列实验方案不能达到实验目的的是
A.用过滤法除去NaCl溶液中的泥沙
B.用石灰水鉴别与
C.用盐酸酸化的溶液检验是否变质
D.用蒸馏法分离乙酸(沸点118℃)与乙醚(沸点34℃)
B【详解】A.泥沙难溶于水,过滤可分离固液混合物,能除去溶液中的泥沙,A不符合题意;B.与、反应均生成白色沉淀,无法鉴别二者,B符合题意;C.变质会生成,盐酸酸化可排除的干扰,若加入溶液产生白色沉淀,说明存在,即已变质,C不符合题意;D.乙酸和乙醚互溶,二者沸点相差较大,可用蒸馏法分离,D不符合题意;故选B。
3.(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)下列实验中,所选装置不合理的是
A.用①装置除去KCl中的泥沙 B.用②装置从食盐水中获得食盐
C.用③装置以自来水制取蒸馏水 D.用④装置分离苯和水
C【详解】A.①为过滤装置,可分离难溶固体和液体,泥沙不溶于溶液,可用该装置除去中的泥沙,A合理;B.②为蒸发装置,从食盐水中获得食盐可通过蒸发溶剂结晶实现,B合理,;C.③为蒸馏装置,蒸馏时温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处测量蒸气温度,且图示装置若为密封体系,加热时压强过大存在安全隐患,不能用于自来水制取蒸馏水,C不合理;D.④为分液装置,苯和水不互溶、会分层,可用分液法分离,D合理;故选C。
4.(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)如表所示,仅用所提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
玻璃仪器
A
用溴水和KI溶液制取从溶液中分离生成的
试管、漏斗、玻璃棒、烧杯
B
实验室通过蒸馏的方法除去自来水中含有的等杂质制取蒸馏水
酒精灯、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶
C
用酒精提取溴水中的
分液漏斗、烧杯
D
用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气
酒精灯、导管、集气瓶
B【详解】A.从溶液中分离生成的需要萃取分液操作,所给玻璃仪器缺少分液漏斗,无法完成实验,A错误;B.蒸馏法制取蒸馏水所需玻璃仪器为酒精灯、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶,所给仪器齐全,可完成实验,B正确;C.酒精与水互溶,不能作为萃取剂提取溴水中的,无法完成实验,C错误;D.过氧化氢在二氧化锰催化下制氧气为固液不加热反应,不需要酒精灯,且缺少反应容器,无法完成实验,D错误;故选B。
5.(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)下列实验方法或操作正确的是
A.装置甲用于分离氢氧化铁胶体和氯化铁溶液
B.装置乙用于检验某溶液中是否含钾元素
C.装置丙用于蒸干溶液制备固体
D.装置丁用于分离乙二醇(沸点为197.3℃)和乙酸(沸点为117.9℃)
D【详解】A.过滤只能分离不溶性固体和液体,胶体和溶液的粒子均可透过滤纸,无法通过过滤分离二者,应采用渗析法,A错误;B.检验钾元素的焰色反应时,需要透过蓝色钴玻璃观察,以滤去钠元素的黄色火焰干扰,装置乙未使用蓝色钴玻璃,B错误;C.直接蒸干溶液会导致失去结晶水,无法得到目标产物,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制备,C错误;D.乙二醇和乙酸互溶,且二者沸点相差较大,可通过蒸馏法分离,装置丁为蒸馏装置,冷凝水下进上出、操作符合要求,D正确;故选D。
6.(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)海水淡化工厂获得的粗盐(主要有、、和不溶性杂质)需进行分离提纯,实验室模拟部分流程如下。
下列说法错误的是
A.操作I为过滤,需用到烧杯、漏斗、玻璃棒3种玻璃仪器
B.a、b、c的溶质分别为BaCl2、Na2CO3、HCl,其中a与b的顺序能调换
C.加入适量溶液c的过程中发生了2个化学反应
D.整个流程中发生的反应都是复分解反应
B【分析】粗盐提纯需依次除去不溶性杂质和可溶性杂质。溶解后先加过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,再加过量氢氧化钠溶液除去镁离子,然后加过量碳酸钠溶液除去钙离子和前面过量的钡离子;过滤除去全部沉淀后,向滤液中加适量盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,最后蒸发结晶得到精盐。碳酸钠必须在氯化钡之后加入,否则过量的钡离子无法除去。操作Ⅰ为固液分离的过滤操作,用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,共3种,A正确;a为氯化钡(BaCl2),作用是除去硫酸根离子;b为碳酸钠(Na2CO3),作用是除去钙离子和过量的钡离子;若二者顺序调换,过量的钡离子无法被除去,会引入新杂质,因此a与b的顺序不能调换,B错误;溶液c为盐酸,可分别与滤液中过量的氢氧化钠(NaOH)和碳酸钠(Na2CO3)反应,共发生2个化学反应,C正确;流程中所有反应均为两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,都属于复分解反应,D正确;故选B。
7.(26-27高一上·湖北·阶段检测)NaCl粗品(含少量的、、和)得到NaCl纯品的方案如下,所用试剂为溶液、溶液、盐酸和NaOH溶液。下列说法不正确的是
A.仪器a的名称是蒸发皿
B.4种试剂的使用顺序为溶液、溶液、盐酸、NaOH溶液
C.、、通过生成沉淀后过滤除去
D.调pH后的滤液蒸发至大量固体析出,趁热过滤、洗涤、干燥后即得NaCl纯品
B【分析】粗品溶液中的可用溶液转化为沉淀,可用NaOH溶液转化为沉淀,可用溶液转化为沉淀。为充分除杂,沉淀剂需适当过量,其中过量的也可由溶液沉淀除去。过滤后,滤液中含有NaCl、少量KCl以及过量的NaOH和,加入盐酸调节pH,可除去过量的碱和碳酸盐。随后蒸发浓缩,使NaCl结晶析出,再通过趁热过滤、洗涤和干燥,将NaCl晶体与含少量KCl的母液分离。图中a指向酒精灯上方盛放滤液的浅口容器,该容器用于蒸发、浓缩溶液,名称是蒸发皿,A正确;除杂时既要除去原有杂质,也要除去过量试剂。溶液应在溶液之后加入,以便通过反应除去过量的。盐酸应在沉淀过滤后加入,通过反应、除去过量的NaOH和。将NaOH放在盐酸之后加入,不能保证最后加入的过量NaOH被除去,也不符合先除杂过滤、后调滤液pH的流程。一种合理的试剂使用顺序为NaOH溶液、溶液、溶液,过滤后再加盐酸,B错误;与、与、与分别反应生成难溶物,反应依次为、、。过滤可将这些沉淀与溶液分离,从而除去相应杂质离子,C正确;调pH后的滤液中仍含少量KCl。蒸发浓缩时,含量较多的NaCl大量结晶析出,少量KCl主要留在热母液中。KCl的溶解度随温度降低而减小,趁热过滤可减少降温时KCl析出而混入NaCl晶体;洗涤可除去晶体表面附着的含杂质母液,干燥后即可得到NaCl纯品,D正确;故选B。
8.(学易金卷:高一化学上学期期中模拟卷【必修一第1~2章】(山东专用,人教版))分类法是常用的科学研究方法,通过对物质进行分类,我们可以更方便地认识物质变化的规律。
I.完成下列问题
(1)某同学在学习了物质分类和转化之后,对侯氏制碱法反应原理进行了如下解读:CO2属于___________(填具体物质类型,NH3·H2O属于碱,它们反应可生成了一种酸式盐,其化学式为___________,在一定温度下,该体系中各物质的溶解度如表所示,其中溶解度最小的溶质(即___________会析出,也即生成了沉淀反应得以发生),侯氏制碱法的反应原理是否属于离子反应,若是,请写出相应的离子方程式___________。若否,请在横线上写“否”。
溶解度/g
HCO
Cl-
CO
Na+
9.6
36.0
21.8
NH
21.7
372
100
(2)根据各物质的溶解度随温度变化的曲线,欲使 发生,应选择的温度可以是___________(填选项字母)。
A.0-10℃ B.10-20℃ C.15-45℃ D.70-80℃
Ⅱ.胶体属于分散系的一种,制备Fe(OH)3胶体的操作方法如下,回答下列问题:
制备Fe(OH)3胶体:向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和的FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,可制得Fe(OH)3胶体。
(3)制备Fe(OH)3胶体的离子方程式为___________。
(4)如何用实验证明上述所制备的液体是胶体,___________。
(1) 酸性氧化物 NH4HCO3 NaHCO3 NH3+CO2+Na++H2O=NaHCO3+(2)D(3)(4)用一束光照射所制备的液体,产生一条光亮的“通路”,即证明是胶体。
【详解】(1)CO2属于酸性氧化物,能与碱反应只生成盐和水;CO2与NH3·H2O反应生成的酸式盐是NH4HCO3;由表格可知,NaHCO3的溶解度是9.6 g,NaCl的溶解度是36.0 g,Na2CO3的溶解度是21.8 g,NH4HCO3的溶解度是21.7 g,NH4Cl的溶解度是372 g,(NH4)2CO3的溶解度是100 g,故溶解度最小的是NaHCO3;侯氏制碱法的反应方程式:NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl,碳酸氢钠的溶解度最小,容易析出,属于离子反应,离子方程式是:NH3+CO2+Na++H2O=NaHCO3+;(2)为保证NaCl析出沉淀,需满足NaCl的溶解度较小,其他溶质的溶解度较大,故可以选择70~80℃,选D;(3)氯化铁与水反应生成氢氧化铁胶体和氯化氢,离子方程式为:;(4)胶体分散系中胶粒的直径在1-100 nm,可发生光学现象:丁达尔效应,是鉴别胶体的主要方法,故答案为:用一束光照射所制备的液体,产生一条光亮的“通路”,即证明是胶体。
9.(26-27高一上·黑龙江大庆·阶段检测)Ⅰ.对于数以万计的化学物质和丰富的化学变化,分类法的作用几乎是无可替代的。
(1)从物质类别角度来看,属于___________(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物,其与足量NaOH溶液发生反应的产物除了水还有___________(写出化学式)。
Ⅱ.央视《每周质量报告》曝光了某省一些明胶企业将皮革废料熬制成工业明胶,出售给制药企业,最终变成药用胶囊。由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,会对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
(2)已知中铬元素是+3价,则其中铁元素是___________价。
(3)明胶的水溶液和溶液共同具备的性质是___________(填序号)。
A.外观均一、透明 B.都不稳定,密封放置会产生沉淀
C.分散质粒子都可通过滤纸 D.分散质粒子都可通过半透膜
Ⅲ.已知:。据此回答下列问题:
(4)属于___________(选填“一”“二”或“三”)元酸。属于___________(选填“正盐”或“酸式盐”)。
Ⅳ.甘肃马家窑遗址出土的青铜刀是我国最早冶炼的青铜器,由于时间久远,其表面有一层“绿锈”,“绿锈”俗称“铜绿”,是铜和空气中的水蒸气、、作用产生的,化学式为,“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、和。某同学利用以下反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。
(5)从物质分类标准看,“”属于___________(填选项)。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
(6)写出B的化学式___________。
(7)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式:___________。
(1) 酸性 (2)+2(3)AC(4) 一 正盐(5)C(6)CuO(7)
【详解】(1)与足量NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应方程式为。能与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,所得产物除水外还有;(2)设中铁元素的化合价为,其中铬元素为+3价,氧元素为−2价。根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零,有,解得,故铁元素为+2价;(3)A.明胶溶于水形成胶体,溶于水形成溶液,二者外观均可表现为均一、透明,A正确;B.溶液是稳定的分散系,明胶胶体具有介稳性,通常能较长时间保持稳定,因此不能认为二者密封放置都会产生沉淀,B错误;C.胶体粒子和溶液中的分散质粒子均能通过滤纸,因此明胶胶体和溶液的分散质粒子都能通过滤纸,C正确;D.溶液中的小分子或离子能够通过半透膜,胶体粒子不能通过半透膜。因此溶液中的、能够通过半透膜,明胶胶体粒子不能通过半透膜,D错误;故选AC;(4)题给反应中NaOH过量,但1 mol 完全中和仍只消耗1 mol NaOH,说明每个分子中只有1个氢原子能以的形式电离,所以是一元酸。完全中和后生成的虽然仍含有氢元素,但酸中能电离出的氢离子已被钠离子全部替换,因此属于正盐;(5)铜绿由铜离子、碳酸根离子和氢氧根离子构成,是碱式碳酸铜,属于盐,故选C;(6)转化关系表明,B由转化而来,并能被还原为铜。氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水,反应方程式为。所得氧化铜在加热条件下能被氢气还原为铜,反应方程式为,符合题给转化关系,因此B的化学式为CuO;(7)铜绿与盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和水。以铜绿的化学计量数为1,根据铜、碳原子守恒,氯化铜和二氧化碳的化学计量数分别为2和1;再根据氯、氢原子守恒,盐酸和水的化学计量数分别为4和3。因此反应的化学方程式为。
10.(26-27高一上·江西宜春·阶段检测)为除去粗盐水中含有的杂质、和,得到精制食盐水,某同学利用溶液、盐酸、溶液和溶液,设计了如下实验流程:
(1)操作a需要用到的玻璃仪器有_______________。
(2)溶液B中含有的阳离子主要是________________________。
(3)试剂1的名称是____________________。
(4)写出试剂2参与反应的离子方程式_____________________________________________。
(1)漏斗、玻璃棒、烧杯(2)Na+、Ca2+、Ba2+(3)碳酸钠溶液(4)、
【分析】本题为粗盐水的除杂提纯。粗盐水中含、Mg2+、Ca2+等杂质,可依次用BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液将其转化为沉淀而除去,经过滤分离后,再用盐酸除去过量的NaOH和Na2CO3,最终得到精制食盐水。(1)操作a是把沉淀与溶液分离,属于过滤操作。过滤用到的玻璃仪器有漏斗(含滤纸)、玻璃棒和烧杯,其中玻璃棒的作用是引流。(2)加入BaCl2溶液时,与Ba2+反应生成BaSO4沉淀(沉淀A)而被除去;再加入NaOH溶液,Mg2+与OH−反应生成Mg(OH)2沉淀(沉淀B)而被除去。由于加入的BaCl2和NaOH溶液均过量,溶液B中的主要阳离子为Na+、Ca2+和过量的Ba2+。(3)溶液B中主要阳离子为Na+、Ca2+和过量的Ba2+。加入试剂1后生成CaCO3和BaCO3沉淀,故试剂1为碳酸钠溶液。Na2CO3须在BaCl2之后加入,才能同时除尽过量的Ba2+;过量的Na2CO3可由后续加入的试剂2除去,不会引入新杂质。(4)溶液C中含有过量的NaOH和过量的Na2CO3,则试剂2为盐酸。加入盐酸时,H+与OH−反应生成水,H+与反应生成水和CO2气体,离子方程式为、。
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