阶段训练5--除杂提纯与转化 综合练习（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
阶段训练5--除杂提纯与转化
类型一　除杂提纯
(一)用物理方法除杂
1.仅用过滤操作不能分离出来的物质是 (　　)
A.河水中的泥沙 B.过氧化氢溶液制取氧气后剩余的二氧化锰
C.饱和硝酸钾溶液中的杂质氯化钠 D.配制饱和石灰水时未溶解的熟石灰
2.下列几组物质中,按溶解、过滤、蒸发的操作顺序可将它们分离的是 (　　)
A.氧化铜和铁粉 B.氯化钾和氯化钠 C.水和酒精 D.硫酸钠和硫酸钡
(二)用化学方法除杂
方法有沉淀法、化气法、吸收法、溶解法、加热法，原则是“不增、不减、易分”。
3.[2020·湖州改编] 除去下列物质中混有的少量杂质,下列方案不可行的是 (　　)
选项 物质 杂质 方案
A 铜粉 锌粉 加入足量CuCl2溶液后过滤、洗涤、干燥
B CO CO2 通过足量的氢氧化钠溶液后干燥
C NaCl固体 Na2CO3固体 加入足量的稀盐酸后蒸发
D BaCO3固体 BaCl2固体 加水溶解再通入足量的二氧化碳后蒸发
4.把CaCO3、NaCl、MgCl2三种固体物质组成的混合物逐一分离,所需要的试剂依次是 (　　)
A.H2O　NaOH　HCl B.H2O　KOH　HCl C.H2O　NaOH　H2SO4 D.H2O　KOH　H2SO4
5.除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），所用方法正确的是（ ）
A.CO2（CO）——通入氧气中点燃
B.SO2（HCl）——通过足量的氢氧化钠溶液
C.KCl固体（KClO3）——加少量二氧化锰固体并加热
D.NaCl溶液（NaHCO3）——滴加稀盐酸至恰好完全反应
6.实验室有一包混有铁粉的铜粉，请你设法除去铜粉中的铁粉。（简述操作过程）
角度5：粗盐提纯
7.粗盐中除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2以及泥沙等杂质．为了有效将粗盐提纯，实验的各
步操作流程如图所示。
（1）在完成操作Ⅰ之前，必须加入的X物质是 ，操作Ⅰ和操作Ⅱ的名称是 。
（2）在实验过程中加入过量的NaOH溶液发生的反应方程式是 。
（3）加入Na2CO3的目的是 。
（4）判断加入的适量盐酸的目的是 。
（5）最后得到的精盐质量比原粗盐中氯化钠质量 。（填“多”、“少”或“一样多”）
8.某沿海工业区排放的污水中含有少量的Fe2+、Na+、Ca2+、Cu2+、Cl-,为了达到零污染的目的,
将污水按如图所示工业流程处理,回答下列问题。
（1）步骤Ⅰ的操作名称是　　　　,写出步骤Ⅰ中的化学方程式:　。
（2）滤渣Ⅰ所含的物质是　　　　和　　　　(均填化学式)。
（3）加入过量NaOH溶液的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）在滤液Ⅲ中加入稀盐酸使得到的溶液呈中性,要使用　　　来测定溶液的酸碱度。
类型二　物质转化
（一）物质转化图、表
9.甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示（“→”表示反应一步实现，部分物质和反应
条件已略去）。下列选项不能实现图示转化的是（　　）
甲 乙 丙
A CaCl2 CaCO3 CO2
B FeCl2 FeSO4 Fe
C Na2SO4 Na2CO3 NaOH
D CuO O2 H2O
10.如图，给出了三种物质可能存在的转化关系；根据所学的物质性质及化学变化规律，判
断下列选项正确的是（ ）
A.不能一步实现转化的有①②
B.实现③转化，可通至氯化钠溶液
C.实现⑤转化，可加入碳酸钙粉末
D.实现⑥转化，可加入氢氧化钾溶液
11.[2022 丽水]价类图是以元素化合价为纵坐标、物质类别为横坐标绘制的图像，它能将散
乱的科学知识联系在一起，有助于对科学问题的理
解和整体认知。如图是含碳元素物质的价类图，其
中“→”表示物质间的转化关系。
（1）写出物质B的化学式________；
（2）写一个C→E的化学方程式________；
（3）如图的物质相互转化关系中，涉及反应前后元
素化合价有改变的反应类型有______（填字母）。
A．化合反应 B．分解反应
C．置换反应 D．复分解反应
12.甲乙丙丁四种物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.若丙为沉淀，则甲、乙中一定有一种物质是碱
B.若丙为气体，则甲、乙中一定有单质
C.若丁为水，则该反应一定是复分解反应
D.若甲、丁为单质，则该反应一定是置换反应
(二)实验装置流程图
13.[2020·宁波] 如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
（1）在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为　　　　　　。
（2）反应结束后停止加热,继续通一氧化碳,此时B装置的作用是　 。
14.某气体可能由CO、H2、水蒸气中的一种或几种组成。小科利用图所示装置探究其成分,已
知无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
（1）甲装置中盛放的液体是　　　　。
（2）实验过程中观察到无水硫酸铜不变色,澄清石灰水变浑浊,则原气体中一定含有
　　　　(填化学式),同时乙装置中黑色粉末变成　　　　色。
15.某学校课外活动小组用3 g二氧化碳和一氧化碳的混合气体做一氧化碳还原氧化铜实验,
实验装置如图，实验数据记录如下表,假定每个反应都完全进行。试计算原一氧化碳中参
加反应的一氧化碳的质量分数。
实验装置 A B D
实验前总质量/g 100 100 100
实验后总质量/g 100.5 100.5 102.2
(三)实验过程流程图
16.[2019·台州] 某同学对Fe2O3做了如图所示探究活动,已知氯气在水溶液中能将Fe2+转变
为Fe3+,且每一步都充分反应。下列分析正确的是 (　　)
A.无色气体可以使澄清石灰水变浑浊 B.黑色粉末是Fe3O4
C.①过程Fe2O3中的氧元素全部转入无色气体 D.②过程有置换反应发生
17.[2020·徐州] 已知:NaOH溶液能与MgSO4溶液反应生成Na2SO4和难溶于水的Mg(OH)2,镁大
多是从海水中提取的。某小组从预先处理后的海水中提取镁的主要步骤如图所示。
（1）沉淀时,NaOH应过量的目的是 　　　　　　。
（2）过滤时,玻璃棒的作用是　 。
（3）溶解时,稀盐酸与Mg(OH)2发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　,该反应
的基本类型为　　　　　　。
18.[2020·杭州模拟] 某种矿石由氧化镁、氧化铁、氧化铜和二氧化硅组成,用它制备氢氧
化镁产品的流程示意图如图所示(已知:二氧化硅不溶于水也不与稀盐酸反应)。
氢氧化物 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Mg(OH)2
开始沉淀的pH 1.5 4.2 8.6
完全沉淀的pH 3.2 6.7 11.1
（1）溶液A中含有的阳离子是　 。
（2）在溶液A中加入熟石灰调节溶液的pH,可以使溶液中的金属阳离子逐步转化为沉淀。
该实验条件下,使金属阳离子沉淀的相关pH数据见下表。为保证产品纯度,减少产
品损失,并便于操作,所得溶液B的pH的取值范围为　 。
19.从铜、氧化铜的混合粉末中回收铜的具体流程如图，回答下列问题：
（1）试剂A的作用是______。
（2）此实验过程中，下列哪些做法会导致回收到的Cu不纯____。
A.往混合粉末中加入的稀H2SO4不足
B.往滤液Ⅰ中加入铁粉不足
C.往滤渣Ⅱ中加入试剂A不足
参考答案及部分解析
1.C　
2.D　
【解析】 氧化铜和铁粉均难溶于水,氯化钾和氯化钠均易溶于水,酒精是液体,且酒精能与水互溶,故均不能按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离。硫酸钠易溶于水,而硫酸钡不溶于水,能按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离。
3.D　
【解析】 锌粉能与足量CuCl2溶液反应生成氯化锌溶液和铜,再过滤、洗涤、干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则。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,再干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则。Na2CO3固体能与足量的稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸具有挥发性,再蒸发除去盐酸和水,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则。BaCl2不能与二氧化碳反应,不能把杂质除去,不符合除杂原则。
4.A　
【解析】 碳酸钙难溶于水,氯化钾、氯化镁易溶于水,可加水溶解,再进行过滤,分离出碳酸钙;然后滴加适量的氢氧化钠溶液,氯化镁能与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠,再进行过滤,分离出氯化钠溶液和氢氧化镁沉淀;最后向氢氧化镁沉淀中滴加稀盐酸,氢氧化镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和水,能将固体混合物逐一分离。
5.D
【解析】除杂质实际上是除杂质的离子，除杂质时不要引入新的杂质，可以根据物质的性质方面进行分析、判断，从而得出正确的试剂和方法．【解答】A、一氧化碳和二氧化碳是均匀的混合在一起的，是不会被点燃的，故A错误，B、二氧化硫和氯化氢都会和氢氧化钠反应，这样就出去了杂质，也除去了需要的物质，故B错误，C、在加热时，氯酸钾在二氧化锰的催化下会受热分解成氯化钾和氧气，虽然将氯酸钾除了，但是又引入了二氧化锰，故C错误，D、碳酸氢钠会和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应后只剩下氯化钠，故D正确，故选D
6.物理方法：用磁铁吸引
化学方法：加入足量的稀盐酸，充分反应后过滤、洗涤、干燥；
加入足量的硫酸铜溶液，搅拌，充分反应后过滤、洗涤、干燥；
7.（1）水，过滤；（2）2NaOH+MgCl2=Mg（OH）2↓+2NaCl；
（3）除去粗盐中的CaCl2；（4）除去过量的氢氧化钠和碳酸钠．（5）多
【解析】（1）海水晾晒得到的粗盐是固体，要进行提纯，需要先配成溶液，分离固体与溶液的方法是过滤，I、II都是分理处沉淀的过程；
（2）氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，化学方程式为：
2NaOH+MgCl2=Mg（OH）2↓+2NaCl；
（3）碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以加入Na2CO3的目的是除去粗盐中的CaCl2；
（4）盐酸会与碳酸钠、氢氧化钠反应，所以加入的适量盐酸的目的是：除去过量的氢氧化钠和碳酸钠．
（5）氢氧化钠和氯化镁反应、碳酸钠和氯化钙反应、盐酸会与过量的碳酸钠和氢氧化钠反应都生成了氯化钠。
8.(1)过滤　Fe+CuCl2FeCl2+Cu
(2)Fe　Cu　(3)使溶液中的Fe2+全部沉淀(或完全除去Fe2+,合理即可)　(4)pH试纸
【解析】 (1)分离难溶性固体和液体应该采用过滤的方法;因为在金属活动性顺序中,铁排在铜的前面,因此可以置换出氯化铜中的铜。(2)因为在步骤Ⅰ中加入的铁粉是过量的,所以滤渣Ⅰ含有置换出来的铜与剩余的铁。(3)氢氧化钠溶液能与氯化亚铁溶液反应生成氯化钠和氢氧化亚铁沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液可以将亚铁离子完全除去。(4)测定溶液的酸碱度,通常用pH试纸。
9.A
10.A
【解析】A、氢氧化钠和二氧化碳之间会相互反应,但不能相互转化,选项A正确;
B、实现③转化,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,所以可通入到氢氧化钠溶液而非氯化钠,选项B错误;
C、氢氧化钠转化为碳酸钠,需要通入二氧化碳或者某些可溶性碳酸盐,但不能是难溶性的碳酸钙粉末,选项C错误;
D、碳酸钠转化为氢氧化钠,可以加入氢氧化钙或者氢氧化钡等,但是不能加入氢氧化钾,因为氢氧化钾和碳酸钠混合,不能生成沉淀、气体、或水,不符合复分解反应的条件,所以反应不能发生,选项D错误。故选A。
11．（1）CO　　（2）2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O　　（3）AC
12.D
【分析】A、根据能够生成沉淀的反应，不一定有碱的参与，如碳酸钠和氯化钙的反应分析；
B、根据常见的反应分析，如一氧化碳和一氧化氮反应产生氮气和二氧化碳等；
C、根据二氧化碳和氢氧化钙反应能够生成水结合基本反应类型分析；
D、根据置换反应的特征分析．
13.(1)一氧化碳和空气混合,加热可能会发生爆炸
(2)收集一氧化碳,防止污染空气
【解析】(1)一氧化碳具有可燃性,和空气混合,加热可能发生爆炸,所以在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁。(2)一氧化碳有毒,需要进行尾气处理,所以B装置的作用是收集一氧化碳,防止污染空气。
14.(1)浓硫酸　(2)CO　红
【解析】 (1)假设混合气体中含有水蒸气,甲装置的作用是除去混合气体中的水蒸气,防止对检验氢气造成干扰;若不含水蒸气,甲装置不影响后面实验。因为几种气体都不和浓硫酸反应,且浓硫酸具有吸水性,故甲装置中盛放的液体是浓硫酸。(2)实验过程中观察到无水硫酸铜未变色,说明无水生成,原混合气体中没有氢气;澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,原混合气体中有一氧化碳;氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,乙装置中的现象是黑色粉末变成红色。
15.解:A装置增加的质量为100.5 g-100 g=0.5 g,B装置增加的质量为100.5 g-100 g=0.5 g,B中增加的质量来自A中的氢氧化钠溶液,故若是水分未进入流硫酸,则A中应该增重0.5 g+0.5 g=1 g,故混合气体中二氧化碳的质量为1 g。而生成二氧化碳的质量为102.2 g-100 g=2.2 g。
设参加反应的一氧化碳的质量为x。
CuO+COCu+CO2
28 44
x 2.2 g
=　x=1.4 g
混合气体中一氧化碳的质量为3 g-1 g=2 g。
原一氧化碳中参加反应的一氧化碳的质量分数为×100%=70%。
答:原CO中参加反应的CO的质量分数为70%。
16.B　
【解析】 由于氧化铁不含碳元素,且是高温隔绝空气加热,所以不会生成二氧化碳,无色气体为氧气,所以不能使澄清石灰水变浑浊。由于每一步都充分反应,所以不会有剩余的氧化铁,根据铁元素守恒,可得黑色粉末中铁原子和氧原子的个数比为∶=3∶4,所以黑色粉末是Fe3O4。根据B分析可知,黑色粉末中有氧元素。由于是四氧化三铁和盐酸反应,所以不存在置换反应。
17.(1)使MgSO4中的Mg2+完全沉淀　(2)引流
(3)2HCl+Mg(OH)2MgCl2+2H2O　复分解反应
【解析】 (1)硫酸镁和氢氧化钠反应,生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,氢氧化钠过量,使硫酸镁完全反应。(2)过滤时,玻璃棒的作用是引流。(3)稀盐酸和氢氧化镁反应,生成氯化镁和水,化学方程式为2HCl+Mg(OH)2MgCl2+2H2O,该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应。
18.(1)H+、Mg2+、Fe3+、Cu2+　(2)6.7~8.6
【解析】 (1)矿石中的金属氧化物与稀盐酸反应的化学方程式为MgO+2HClMgCl2+H2O、CuO+2HClCuCl2+H2O、Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O,溶液A的pH<1,呈酸性,说明含有H+,所以溶液A中含有的阳离子是H+、Mg2+、Fe3+和Cu2+。(2)由表中数据可知,为保证产品纯度,减少产品损失,并便于操作,应控制氢氧化铁和氢氧化铜完全沉淀,而氢氧化镁未开始沉淀,所以所得溶液B的pH的取值范围为 6.7~8.6。
19.除去滤渣II中的过量铁粉 AC
【解析】
（1）试剂A为稀硫酸，其作用是除去滤渣II中的过量铁粉，使值得的铜纯净．
（2）A．往混合粉末中加入的稀H2SO4不足，则氧化铜会有剩余，使回收到的Cu不纯
B．往滤液Ⅰ中加入铁粉不足，则硫酸铜可能有剩余，使回收得到的铜减少，但很纯净；
C．往滤渣Ⅱ中加入试剂A不足，则铁会有剩余，使回收到的Cu不纯；
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)