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2023浙江中考科学一轮复习
第40讲 物质的除杂、鉴别和推断
常见物质的除杂
1.气体除杂(括号中为杂质)
(1)CO2(含O2):将气体通过灼热的铜网。2Cu+O2 2CuO。
(2)CO2(含H2或CO):将气体通过灼热的氧化铜。H2+CuO
H2O+Cu或CO+CuO Cu+CO2。
(3)O2或CO2或H2(含H2O):将气体通过浓硫酸或氧化钙或氯化钙等干燥剂。
(4)O2或H2或CO(含CO2或SO2):将气体通入氢氧化钠溶液中。CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O或SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。
2.固体除杂:
(1)Cu(含Fe或Mg或Zn):加入足量的稀盐酸或稀硫酸,过滤。(将活泼金属用酸溶解)
(2)Fe(含Cu):用磁铁将铁粉吸引出来。
(3)Cu(含CuO)、Fe(含Fe2O3):高温下与H2或CO反应。(将金属氧化物还原成金属)
(4)CuO(含Cu或C):在空气中灼烧。
(5)CaO(含CaCO3):高温煅烧。(CaCO3分解成CaO和CO2)
(6)CaCO3(含CaO):加足量水溶解,过滤,取滤渣。[CaCO3不溶于水,CaO与水反应生成Ca(OH)2微溶于水]
(7)CaCO3(含CaCl2):加足量水溶解,过滤,取滤渣。(CaCl2溶于水,CaCO3不溶于水)
(8)CaCl2(含CaCO3):加足量水溶解,过滤,取滤液蒸发。
(9)Ca(OH)2(含CaO):加足量水。(CaO与水反应生成氢氧化钙)
3.溶液除杂:
(1)FeSO4溶液(含H2SO4或CuSO4)、FeCl2溶液(含盐酸或CuCl2):加过量铁粉,过滤,取滤液。
有关反应:
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑;Fe+CuSO4===Cu+FeSO4;Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;Fe+CuCl2===Cu+FeCl2
(2)NaCl溶液(含Na2CO3):加适量稀盐酸。
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
(3)Na2SO4溶液(含CuSO4):加适量NaOH溶液。
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4,
1.完成下列各组物质的除杂:
(1)硫酸钠中混有硫酸钡:_____________________。
(2)氯化钠溶液中混有硫酸钠:
__________________________________。
(3)硫酸钠粉末中混有氢氧化钠粉末:
________________________________。
(4)氯化钠溶液中混有碳酸钠:
_____________________________________。
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
Na2SO4+BaCl2===2NaCl+BaSO4↓
加水溶解,然后过滤
2.(2022,河池)要除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),其中方法正确的是( )
A.氧化钙(碳酸钙)——加水溶解、过滤、洗涤、干燥
B.氯化钾溶液(氯化镁)——加入过量氢氧化钾溶液、过滤
C.氧气(氮气)——通过灼热的铜网
D.碳粉(氧化铜)——加入适量稀硫酸、过滤、洗涤、干燥
D
利用物质的性质鉴别物质
1.依据物质的物理性质(观察“颜色”)
白色粉末 CuSO4 MgO Na2CO3
蓝色晶体 CuSO4·5H2O
黑色粉末 C CuO Fe3O4 MnO2 铁粉
红色固体 Cu Fe2O3
蓝色溶液 CuSO4溶液等
浅绿色溶液 FeSO4溶液等
黄色溶液 FeCl3溶液等
2.观察固体的溶解现象
(1)观察固体溶于水后是否有放热、吸热现象。例如:CaO、NaOH固体溶于水放热;NH4NO3溶于水吸热。
(2)根据固体物质的溶解性进行判断(参考酸碱盐溶解性表)。
3.分析沉淀——根据沉淀的颜色或性质鉴别物质
(1)不溶于水但溶于酸的白色沉淀有BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2等。
(2)不溶于水和稀硝酸的白色沉淀有AgCl、BaSO4。
(3)蓝色沉淀: Cu(OH)2。
(4)红褐色沉淀: Fe(OH)3。
3.(2022,宁波)下列实验方案不能达到实验目的的是( )
B
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别酱油和食醋 闻气味
B 检验氢氧化钠是否变质 溶于水,滴加酚酞试液
C 探究水的组成 检验水电解后产生的气体
D 粗盐提纯 溶解、过滤、蒸发
4.能将氢氧化钠溶液、稀盐酸和澄清石灰水一次性鉴别开来的试剂是( )
A.酚酞试液
B.石蕊试液
C.氯化钡溶液
D.碳酸钠溶液
D
物质的推断
题目给出物质范围和实验现象,要求推出混合物中一定存在、一定不存在和可能存在的是什么物质。解答时寻找并抓住“题眼”,逐步分析“筛选”。这就要求熟悉常见“题眼”,也就是解题的“突破口”。
1.以物质颜色为突破口,如:CuCl2、CuSO4等溶液为蓝色;FeCl2、FeSO4等溶液为浅绿色。
2.以物质状态为突破口,如:常见固体单质有Fe、Cu、C、S;常温下呈液态的物质有H2O。
3.以物质反应条件为突破口,如:点燃(有O2参加的反应);通电(电解H2O)。
4.以物质反应现象为突破口,如:能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是CO2;能使带火星的木条复燃的气体是O2;能使白色无水CuSO4粉末变蓝的气体是水蒸气。
5.现有一包固体粉末,可能由碳酸钠、硫酸钠、碳酸钙和氯化钠中的一种或几种组成,某同学想确定其组成,按如图所示步骤进行了如下实验,请回答:
固体粉末中肯定存在的物质是_______________,用化学方程式表示白色沉淀部分溶解的原因是
_____________________________________________。
BaCO3+2HNO3===Ba(NO3)2+H2O+CO2↑
碳酸钠、硫酸钠
物质除杂的原则
除杂质的原则是不增(不增加新的杂质)、不减(不能减少被提纯的物质)、易分离(转化为沉淀、气体或水)。除杂通常有以下两种方法:一是吸收法,即选用适当的试剂,通过物理变化或化学反应,将杂质吸收后除去;二是转化法,即将杂质通过化学反应转化为所需物质,而新杂质通过过滤除去。
【例1】 (2022,威海)下列分离提纯物质(括号内为杂质)的方法,正确的是( )
D
选项 物质(杂质) 具体操作
A NaHCO3固体(Na2CO3) 加热
B NaCl溶液(Na2SO4) 加入过量的BaCl2溶液,过滤
C CO2(水蒸气) 将混合气体通过装有NaOH固体的干燥管
D MgCl2溶液(NaCl) 加入过量的NaOH溶液,过滤,洗涤,向滤渣中加适量稀盐酸
1.下列实验操作能达到实验目的的是( )
A
选项 实验目的 实验操作
A 除去CaCl2溶液中的少量盐酸 加入过量碳酸钙粉末,充分反应后过滤
B 除去CO2中少量的CO 通入足量的氧气,点燃
C 除去KCl溶液中少量的K2SO4 加入适量Ba(NO3)2溶液,过滤
D 除去铁粉中的碳粉 加入足量稀硫酸、过滤、洗涤、干燥
2.(2021,杭州)某种粗盐水中有少量含 、K+的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(1)固体A是________。(填化学式)
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式
_________________________________。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得晶体仍不是纯净的氯化钠,理由是
________________。
未除去钾离子
BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl
BaSO4
物质的鉴别方法
鉴别物质时一般优先考虑物理方法,即结合物质的物理性质,若物理方法不行,再考虑化学方法(根据酸碱盐等物质的化学性质),通过化学反应产生明显的现象,如产生气体、沉淀、溶液颜色变化等。
【例2】 下列有关检验的说法正确的是( )
A.某固体中加稀盐酸产生无色气体,证明该固体中一定含有CO
B.向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成,再加足量稀HNO3,沉淀不消失,则该溶液中一定含有
C.某无色溶液中滴加无色酚酞试液,溶液变成红色,该溶液一定是碱溶液
D.某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,该溶液中一定有
B
3.(2022,天津)下列实验方案不能达到实验目的的是( )
C
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别氢氧化钾和碳酸钾两种溶液 分别滴加足量稀盐酸,观察现象
B 鉴别水和5%的过氧化氢溶液 分别加入少量二氧化锰粉末,观察现象
C 鉴别硫酸钠和碳酸钠两种溶液 分别滴加氯化钡溶液,观察现象
D 鉴别氮气和二氧化碳两种气体 将气体分别通入澄清石灰水中,观察现象
不同类型的物质推断
推断题的形式多样,有流程图型、表格型、图像型、文字型。推断物质时,不管遇到什么形式,首先熟练掌握初中科学常见物质的物理性质(物质颜色、溶解性、气味等)和化学性质(反应产生气体、沉淀等)。
【例3】 (2022,宁波)某白色固体M可能由Na2CO3、Na2SO4、MgCl2、Ba(OH)2中的一种或几种物质组成。为确定其成分,小宁进行如图所示实验。
则:(1)白色沉淀G的化学式为______。
(2)白色固体M的成分是________________________。
Na2CO3、MgCl2、Ba(OH)2
AgCl
4.构建知识网络,可以帮助我们理解知识的内在联系。如图是某无色溶液X与不同类物质间反应的知识网络,下列判断正确的是( )
A.若A是酚酞试液,则Y一定是红色溶液
B.若B为氧化铁,则黄色溶液的溶质一定是FeCl3
C.X与C的反应一定产生气体
D.X与D的反应可能是酸碱反应
D