【备考2023】浙江中考科学考前易错点查漏补缺(六):物质的检验与除杂(含解析)

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名称 【备考2023】浙江中考科学考前易错点查漏补缺(六):物质的检验与除杂(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-05-24 09:50:00

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1.实验室有一包白色固体由K2CO3、K2SO4、KCl和CuSO4中的一种或几种组成,实验记录如下:①取该样品溶于水,得到无色溶液;②取适量上述溶液加过量的BaCl2溶液,出现白色沉淀,过滤;③向步骤②所得沉淀中加入过量的稀HNO3,沉淀全部消失并产生气泡。下列分析中正确的是(  )
A.原固体中一定含有K2CO3,可能含有CuSO4和KCl
B.原固体中一定含有K2CO3和K2SO4,一定不含CuSO4
C.原固体中一定不含K2SO4和CuSO4,可能含有KCl
D.若在步骤②所得滤液中滴入AgNO3溶液,出现白色沉淀,则原固体中一定含有KCl
2.有一包白色粉末,可能含有Na2CO3、Na2SO4、K2SO4、Ba(OH)2中的一种或几种,为了探究其成分,实验过程如图所示:
关于该实验的说法正确的是(  )
A.步骤Ⅱ中沉淀不溶解,则原白色粉末一定有Ba(OH)2、Na2SO4,一定没有Na2CO3
B.步骤Ⅱ中沉淀部分溶解,则原白色粉末一定有Ba(OH)2、K2SO4、Na2CO3
C.步骤Ⅲ中沉淀部分溶解,则原白色粉末中有Ba(OH)2、Na2SO4、K2SO4、Na2CO3
D.步骤Ⅲ中沉淀全部溶解,则原白色粉末一定有Ba(OH)2、Na2CO3,一定没有Na2SO4、K2SO4
3.下列对各组成分的鉴别,根据现象得出的结论正确的是(  )
鉴别 方法 现象 结论
A 鉴别固体中的成分(含有BaCl2、Na2SO4、Na2CO3中的一种或几种) 取部分样品溶于水中 产生白色沉淀 一定有BaCl2、Na2SO4,可能有Na2CO3
B 鉴别溶液中的溶质(含有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3中的一种或几种) 取部分溶液,先加入足量的稀盐酸,再加入氯化钡溶液 产生气泡;产生白色沉淀 一定有Na2SO4、Na2CO3,可能有NaNO3
C 鉴别气体的成分(含有CO、H2、H2O中的一种或几种) 将气体先后通入装有氧化铜的玻璃管中,再对玻璃管加热→无水硫酸铜→澄清石灰水 黑色的氧化铜变红;无水硫酸铜变蓝;澄清石灰水变浑浊 一定有CO、H2、H2O
D 鉴别生成的沉淀(含有Mg(OH)2、BaCO3、AgCl中的一种或几种) 过滤得到的沉淀中加入足量的稀硝酸 沉淀部分溶解,产生气泡 一定有Mg(OH)2、BaCO3、AgCl
A.A B.B C.C D.D
4.某固体由 Ba2+、Cu2+、Na+、Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣中的几种离子构成,取一定质量的该固体样品,进行如下实验:
①将固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液过滤,得到白色沉淀和无色滤液。
②在白色沉淀中加入过量稀硝酸,白色沉淀部分溶解并产生气泡。
③在无色滤液中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀。
由此推断该固体中一定含有的离子是(  )
A.Na+、CO32﹣、SO42﹣
B.Na+、CO32﹣、SO42﹣、Cl﹣
C.Ba2+、CO32﹣、SO42﹣、Cl﹣
D.Cu2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣
5.有一包固体,可能是硝酸铜、硫酸钠、氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或几种组成。为了探究该固体的组成,实验步骤如下:
已知,步骤Ⅰ中固体全部消失,无气泡产生,溶液呈蓝色。
请回答下列问题:
(1)原固体中一定不含碳酸钠,理由是    。
(2)最后得到蓝色滤液中一定含有的阳离子是    。
6.某碳酸钾固体样品,可能含有硫酸钾、碳酸钙、硫酸铜、氯化钾、氯化钙中的一种或几种杂质,为了确定杂质的成分,进行以下头验:
①取少量样品溶于水得到无色溶液,然后滴加过量的氯化钡溶液,出现白色沉淀A,过滤。
②沉淀A中加入过量的稀硝酸,沉淀部分消失并放出气体。往步骤①所得的滤液中加入适量硝酸银溶液和稀硝酸生成白色沉淀B,过滤。回答下列问题:
(1)白色沉淀B是    ;
(2)杂质中一定含有    ,一定没有    ;
(3)最终所得滤液中含有的阳离子是    。
7.取自青海湖的矿物质含有丰富的KCl及少量的MgSO4、CaCl2和不溶性杂质SiO2,现按下图所示流程从该矿物质中提取KCl。
(注:若向滤渣Ⅰ中滴加过量的盐酸,滤渣只是部分溶解)
(1)Y溶液的溶质是    (填化学式,后同),滤渣Ⅰ中溶于盐酸的成分是    。
(2)Z溶液的溶质是   (填化学式,后同),滤液Ⅱ中与盐酸反应的碱是    。
(3)整个提取流程中有气体产生的反应方程式为    。
8.化工生产中需要对原料提纯,以利于提高产品质量,经测定某氯化钠样品中混有硫酸钠,为了除去杂质并制得纯净的氯化钠固体,在实验室研究中某学生设计方案如下:
回答下列问题.
(1)过滤操作中玻璃棒的作用是   ,蒸发结晶操作中待   停止加热.
(2)操作②能否用硝酸钡溶液?说明理由   ;进行操作②后,如何判断硫酸钠已除尽,方法是   ;
(3)操作③的目的是   ,③、④操作顺序能否交换,其理由是   ;此设计方案是否严密,说明理由   .
(4)实验中学化学兴趣小组为测定某石灰石样品(杂质不溶于水,也不与酸反应)中碳酸钙的质量分数,进行如图所示的实验.
请根据以上信息计算:样品中碳酸钙的质量分数?
9.已知废旧普通干电池筒内主要有C、淀粉、MnO2、ZnCl2、NH4Cl等物质,某化学兴趣小组同学欲通过实验从中回收MnO2,并研究MnO2在分解过氧化氢制氧气的反应中所起的作用.
【查阅资料】常温下淀粉不溶于水,点燃后完全燃烧生成二氧化碳和水;碳、二氧化锰不溶于水ZnCl2、NH4Cl均易溶于水.
【进行试验】
步骤b所对应的操作名称是  ,其中玻璃棒所起的作用是   ;
步骤c灼烧残渣的目的是除去   ;步骤d中,加入MnO2后带火星的木条复燃.
【得出结论】因此MnO2在分解过氧化氢制氧气的反应中起催化作用.
【交流与反思】该化学兴趣小组同学对上述结论进行了讨论,认为要想确定MnO2在分解过氧化氢制氧气的反应中起催化作用,还需通过实验证明MnO2的质量和  在反应前后都没有发生变化.
欲从d完全反应后的剩余物中回收MnO2并且准确的称量其质量,在称量之前回收MnO2要进行的实验操作步骤依次是   .
①蒸发   ②过滤   ③溶解   ④洗涤   ⑤烘干.
10.学校科学实验小组欲分离KCl和BaCl2混合溶液,得到都含单一溶质的两种溶液。他们设计了如图所示的实验流程:供选试剂:K2SO4溶液、Na2CO3溶液、K2CO3溶液、盐酸、稀硫酸
(1)步骤①中,分离A、B的实验操作名称是    。
(2)写出上述实验过程中的其中一个反应的化学方程式    。
(3)步骤②的实验目的是   。
11.思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。某科学研究小组同学,在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的界定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型:
直接检验→除去干扰气体→转化装置→再检验→尾气处理
【模型应用】某混合气体由CO、CO2、SO2三种气体组成,某兴趣小组对此进行了相关实验。
【查阅资料】①SO2能使品红溶液褪色;
②SO2易与高锰酸钾溶液反应而被吸收,并能使其褪色;
③SO2能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊;
④CO和CO2均不能使品红溶液褪色,也不与高锰酸钾溶液反应。
【实验研究】为验证这三种气体,同学们设计并进行如下实验。
【事实与结论】通过实验验证了以上三种气体都存在。
(1)如图实验方案中,装置A归属于上述思维模型中的    环节;
(2)能证明气体中含有CO的现象是    ;
(3)【反思与评价】若装置按图中的顺序连接,从环境保护的角度来看还缺少    ;
(4)有同学提出上述装置中省略D装置且把C装置接于E装置后也能达到检验CO2实验目的,你认为该同学的设计有无道理并说明理由。  
参考答案
1.解:硫酸铜在溶液中显蓝色,碳酸根离子和钡离子反应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,所以①取该样品溶于水,得到无色溶液,说明样品中一定不含硫酸铜;②取适量上述溶液加过量的BaCl2溶液,出现白色沉淀,样品中含有硫酸钾、碳酸钾中的一种或两种;③向步骤②所得沉淀中加入过量的HNO3,沉淀全部消失并产生气泡,所以样品中一定含有碳酸钾,一定不含硫酸钾,可能会有氯化钾。
A、经过上述分析知原固体中一定不含K2SO4、CuSO4,可能含有KCl,故A选项不符合题意;
B、经过上述分析知原固体中一定不含K2SO4、CuSO4,可能含有KCl,故B选项不符合题意;
C、经过上述分析知原固体中一定不含K2SO4、CuSO4,可能含有KCl,故C选项符合题意;
D、②所得滤液中有加入过量的氯化钡和原固体中可能含有的氯化钾,所以滴入AgNO3溶液,出现的白色沉淀不能确定是氯化钡和硝酸银反应生成的还是氯化钾与硝酸银生成的,故D选项不符合题意;
故选:C。
2.解:A、步骤Ⅱ中沉淀不溶解,则原白色粉末一定有Ba(OH)2,一定没有Na2CO3,不一定含有Na2SO4,也可能是含有K2SO4,故选项说法错误。
B、骤Ⅱ中沉淀部分溶解,则原白色粉末一定有Ba(OH)2、Na2CO3,不一定含有K2SO4,也可能是含有Na2SO4,故选项说法错误。
C、步骤Ⅲ中沉淀部分溶解,则原白色粉末中有Ba(OH)2、Na2CO3,不一定同时含有Na2SO4、K2SO4,也可能是只含有Na2SO4、K2SO4中的一种,故选项说法错误。
D、步骤Ⅲ中沉淀全部溶解,则原白色粉末一定有Ba(OH)2、Na2CO3,一定没有Na2SO4、K2SO4,故选项说法正确。
故选:D。
3.解:A、由于氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀、氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀,因此取样品溶于水后,产生白色沉淀,白色沉淀可能是碳酸钡和硫酸钡中的一种或两种,只能说明该固体中一定含有氯化钡,可能含有碳酸钠和硫酸钠中的一种或两种,故选项错误;
B、由于盐酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体、氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀,因此取溶液,先加入足量稀盐酸,产生气泡,说明溶液中含有碳酸钠,再加入氯化钡产生白色沉淀,说明溶液中一定含有硫酸钠,但无法确定是否含有硝酸钠,故选项正确;
C、由于氢气、一氧化碳的还原性、水蒸气能与无水硫酸铜变蓝,将气体先通入装有氧化铜的玻璃管中,黑色氧化铜变红,说明气体中含有具有还原性的气体,可能是氢气和一氧化碳中的一种或两种;再通入无水硫酸铜中,无水硫酸铜变蓝,说明有水,但是水可能是氢气还原氧化铜生成的,也可能是原混合气体中的水蒸气,因此无法确定混合气体中是否有水蒸气;再通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有二氧化碳,二氧化碳是一氧化碳与氧化铜反应生成的,因此原气体中一定含有一氧化碳;故只能得出原气体中一定含有一氧化碳,氢气和水蒸气无法确定;故选项错误;
D、由于氢氧化镁沉淀能与稀硝酸反应生成硝酸镁和水、碳酸钡能与稀硝酸反应生成二氧化碳气体、氯化银沉淀不溶于硝酸,因此向沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀部分溶解,并产生气泡,说明沉淀中一定含有碳酸钡和氯化银,无法确定是否含有氢氧化镁,故选项错误;
故选:B。
4.解:将固体溶于水得无色透明溶液,说明不含铜离子;加入足量BaCl2溶液,过滤后得到白色沉淀,说明固体中可能含有硫酸根离子、碳酸根离子等;在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有白色沉淀,说明存在不溶于稀硝酸的白色沉淀,即说明白色沉淀中含有硫酸钡、碳酸钡;滤液中含有过量的稀硝酸,在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明生成了不溶于稀硝酸的氯化银沉淀,说明固体中存在氯离子,由于加入足量BaCl2溶液,但无法确定原固体中是否含有氯离子;钡离子和铜离子都不存在,故该固体中一定含有Na+、CO32﹣、SO42﹣,可能存在Cl﹣,一定不存在Ba2+、Cu2+。
故选:A。
5.解:(1)固体中加入过量的稀盐酸,固体全部消失,溶液呈蓝色,说明有硝酸铜;无气泡产生,说明一定没有碳酸钠;故答案为:向固体中加入过量的稀盐酸时,无气泡产生;
(2)步骤II所得蓝色滤液中一定含有的阳离子是铜离子、钠离子和氢离子,因为盐酸过量;故答案为:Cu2+、Na+、H+。
6.解:已知碳酸钙难溶于水,硫酸铜在溶液中显蓝色,取少量样品溶于水得到无色溶液,所以杂质中一定不含硫酸铜、碳酸钙,然后滴加过量的氯化钡溶液,出现白色沉淀A,过滤,沉淀A中加入过量的稀硝酸,沉淀部分消失并放出气体,所以杂质中一定含有硫酸钾;往步骤①所得的滤液中加入适量硝酸银溶液和稀硝酸,生成白色沉淀B,又因为步骤①中加入的过量氯化钡,所以步骤①所得的滤液中含有氯离子,杂质中可能含有氯化钾,氯化钙和碳酸钾会生成白色沉淀,不能共存,所以杂质中一定不含氯化钙;
(1)氯离子和银离子会生成氯化银沉淀,故白色沉淀B是氯化银;
(2)经上分析可知,杂质中一定含有硫酸钾;一定没有碳酸钙、硫酸铜、氯化钙;
(3)经(2)可知,最终所得的滤液含有的溶质是氯化钡、硝酸钾、稀硝酸,故最终所得滤液中含有的阳离子是K+、Ba2+、H+
故答案为:(1)氯化银;
(2)硫酸钾;碳酸钙、硫酸铜、氯化钙;
(3)K+、Ba2+、H+
7.解:(1)先向溶液X中加入氢氧化钡溶液,硫酸镁可与氢氧化钡反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀,所以滤渣I主要为氢氧化镁和硫酸钡,其中氢氧化镁能与盐酸反应生成氯化镁和水;故答案为:Ba(OH)2;Mg(OH)2;
(2)加入过量的氢氧化钡溶液后,得到产物滤液Ⅰ中有未反应的氯化钾、氯化钙以及反应剩余的氢氧化钡,而加入Y可以去除氯化钙和氢氧化钡,同时不能引入其他离子,结合钙离子和钡离子均可与碳酸根产生沉淀可知,加入Y为碳酸钾;碳酸钾与氯化钙反应生成氯化钾和碳酸钙沉淀,氢氧化钡与碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾,因此滤液Ⅱ中含有氯化钾、过量的碳酸钾以及生成的氢氧化钾,其中氢氧化钾是一种碱,能与盐酸反应;故答案为:K2CO3;KOH;
(3)碳酸钾能与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,化学方程式为K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑;故答案为:K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑。
8.解:(1)过滤操作中玻璃棒的作用是引流,蒸发结晶操作中待蒸发皿中出现较多固体停止加热;
(2)硝酸钡溶液和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,硝酸钠属于新的杂质,所以不能用硝酸钡溶液;氯化钡和硫酸溶液反应会生成硫酸钡沉淀和氯化钠,所以判断硫酸钠已除尽,方法是向上清液中滴加氯化钡溶液,看是否有沉淀生成;
(3)碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,所以操作③的目的是使钡离子完全沉淀;若③、④操作顺序交换,即先过滤后加入碳酸钠溶液,过滤去硫酸钡沉淀后,加入的碳酸钠会和过量的氯化钡反应,再次产生悬浊液,若不过滤则得不到滤液,因此不能交换顺序;最后过量的碳酸钠没有除去,所以此设计方案不严密;
(4)根据质量守恒定律可知,生成CO2的质量为:25g+100g+110.8g﹣227g=8.8g,
设该石灰石样品中CaCO3的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 8.8g
x=20g
样品中碳酸钙的质量分数为:100%=80%
答:样品中碳酸钙的质量分数为80%.
故答案为:(1)引流,蒸发皿中出现较多固体;
(2)不能用硝酸钡溶液,会引入新的硝酸钠杂质无法除去;取清液少许,滴加氯化钡溶液,看是否有沉淀生成;
(3)使钡离子完全沉淀;不能,得不到滤液;不严密,过量的碳酸钠没有除去;
(4)样品中碳酸钙的质量分数为80%.
9.解:【进行实验】根据题意,该实验的目的是回收MnO2,并研究MnO2在分解过氧化氢制氧气的反应中所起的作用,故需除去其他物质;
ZnCl2、NH4Cl均易溶于水,所以先将混合物溶于水,然后进行过滤,除去可溶性的ZnCl2、NH4Cl,过滤操作中,玻璃棒的作用是引流;
C具有可燃性,根据题意:淀粉完全燃烧生成二氧化碳和水,故步骤c灼烧残渣的目的是除去C和淀粉;
故答案为:过滤; 引流; C和淀粉;
【交流与反思】催化剂是改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变的物质;故要想确定MnO2在分解过氧化氢制氧气的反应中起催化作用,还需通过实验证明MnO2的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化;
二氧化锰不溶于水,因此可以通过过滤分离出来,然后将二氧化锰进行洗涤,除去二氧化锰中的杂质;再干燥二氧化锰,得到纯净的二氧化锰,因此操作为:过滤、洗涤、烘干;
故答案为:化学性质;②④⑤.
10.解:分离KCl和BaCl2混合溶液,加入适量的碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,过滤将碳酸钡和氯化钾分离,在碳酸钡中加入稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳。
(1)步骤①中,分离A、B的实验操作名称是过滤;
(2)上述实验过程中的其中一个反应可以是碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,化学方程式为:BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O;
(3)步骤②的实验目的是:除去碳酸钡表面的氯化钾。
故答案为:(1)过滤;
(2)BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O;
(3)除去碳酸钡表面的氯化钾。
11.解:(1)装置A是为了验证气体中存在二氧化硫并将其除去,以免干扰二氧化碳验证,属于思维模型中的直接检验和除去干扰气体;故答案为:直接检验和除去干扰气体;
(2)CO具有还原性,可利用在加热的条件下,CO能使氧化铜还原成铜,证明CO存在,所以证明CO的现象是E装置中黑色固体变红色;故答案为:E装置中黑色固体变红色;
(3)该装置中将尾气排放到空气中,会污染空气,所以缺少尾气处理装置;故答案为:尾气处理;
(4)在用酒精灯加热前是要先通入一段时间的检验气体,根据B中的品红溶液不变色和C中的氢氧化钡溶液是否变浑浊,也可检验出CO2,故答案为:有道理,在用酒精灯加热前是要先通入一段时间的检验气体,根据B中的品红溶液不变色和C中的氢氧化钡溶液是否变浑浊,也可检验出CO2。
物质的检验与除杂
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