物质的分离
1.小柯在做制取硫酸铜晶体实验时,将硫酸铜粉末缓缓加入装有沸水的烧杯中,并不断搅拌直至形成饱和溶液,冷却至室温,可以看到大量蓝色晶体析出。在此过程中,下列分析正确的是( )
A.溶解度不变 B.溶液质量减小
C.溶质质量不变 D.溶质质量分数增大
2.下图为自来水生产过程示意图。下列说法正确的是( )
A.清水池中的清水是纯净物 B.供水系统流出的水可直接饮用
C.消毒过程中发生的主要是化学变化 D.水经过过滤池后可溶性杂质可以明显减少
3.在较高温度下,某溶液所含的硝酸钾和氯化钠都已接近饱和,当其冷却至室温时,析出的晶体中经检验几乎不含氯化钠,这是因为( )。
A.氯化钠的溶解度比硝酸钾的小
B.氯化钠的溶解度比硝酸钾的大
C.氯化钠的溶解度受温度的影响小
D.氯化钠的溶解度在室温下更大拓展与提高
4.20℃时将某硝酸钾溶液均分为两份,第一份恒温蒸发掉10克水,析出晶体a克 ;第二份恒温蒸发掉20克水,析出晶体6克。则a与b的关系正确的是( )
A.2a=b B.2a≤b C.2a≥b D.2a5.某同学用小卵石、活性炭、石英砂、膨松棉、空塑料瓶等材料做了一个简易净水器,设计图如图所示。下列说法不正确的是( )
A.利用活性炭的吸附性能除去水中的异味
B.水净化过程中,小卵石、石英砂和膨松棉均能起过滤作用
C.天然水经简易净水器净化后适合饮用是因为获得的水是纯净物
D.图中位置①②③对应放置的材料依次是小卵石、石英砂、活性炭
6.实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程,其正确的操作顺序为( )
①固定铁圈位置 ②放置酒精灯 ③放上蒸发皿 ④加热搅拌 ⑤停止加热、余热蒸干
A.②③④⑤① B.①②③④⑤ C.②③①④⑤ D.②①③④⑤
7.下列过滤操作不正确的是( )
A.玻璃棒下端要靠在三层滤纸处
B.滤纸边缘应低于漏斗边缘,并用水润湿贴紧,不留气泡
C.过滤时将液体沿玻璃棒注入过滤漏斗,并使液面高于滤纸边缘
D.漏斗下端紧靠烧杯内壁
8.下列几个步骤可将河水转化为饮用水:①化学沉降(用明矾)②消毒杀菌(用漂白粉)③自然沉降④加热煮沸。以上处理过程最合理的顺序是( )
A.③②①④ B.③①②④ C.③①④② D.①③②④
9.小米净水器可以有效去除泥沙、细菌等物质,其净水原理如图所示,起到循环用水的作用。小米净水器中“PP棉”使用环节相当于下列净水方法中的( )
A.吸附 B.过滤 C.蒸馏 D.沉淀
10.如图所示,在“观察结晶”实验中,将饱和硫酸铜溶液滴在凹穴玻片上,一段时间后观察是否有晶体析出。关于该实验下列说法正确的是( )
A.实验时所用的饱和硫酸铜最好是常温下的溶液
B.观察是否有晶体析出,可以使用放大镜或显微镜
C.该实验主要采用蒸发结晶的方法析出晶体
D.滴到玻片上的溶液,需要10滴以上
11.野外求生时常用如图所示的简易净水器解决缺水问题,净水器中的石子、细沙相当于过滤装置中的( )
A.漏斗 B.滤纸 C.玻璃棒 D.滤渣
12.A物质的溶解度如下表所示,某同学利用A物质进行了图甲实验。
温度(℃) 20 50
溶解度/g 30 110
(1)①~④杯溶液中,是该温度下A物质的饱和溶液的是: 。(填序号)
(2)④中溶液的溶质质量分数是 。
(3)像A这种溶解度受温度影响较大的固体物质,一般用 的方法获得晶体。
13.我国有许多盐碱湖,湖水中溶有大量氯化钠和纯碱。已知氯化钠、纯碱在不同温度下的溶解度如下表,试用你学过的知识回答下列问题。
温度(℃) 0 10 20 40 60 80 100
氯化钠(克) 35.7 35.8 36 36.6 37.3 38.4 39.8
纯碱(克) 7.1 12.5 21.5 38.8 … 43.9
(1)冬天常有大量某种晶体在湖底析出,夏天则几乎没有该晶体出现,试判断这种晶体为 ,其理由是 。
(2)若人们想从湖中捞到氯化钠晶体,最好选在 (选填“冬季”或“夏季"),其理由是 。
14.饮用水的净化过程一般要经过三个阶段:贮存、净化、输水。水库将雨水、江河和溪流里的水汇集贮存起来,净化时首先在水中加入沉淀剂,如明矾等,这些物质可以使悬浮在水中的不溶性颗粒逐渐沉降下来。如图是水的净化过程示意图,请回答下列问题:
(1)河水呈浑浊状,是因为水中含有 的杂质。
(2)若B中是粒状活性炭,其作用是 。
(3)若要使进入气管网水为纯水,可采用的净化方法是 。
15.如表是硝酸钾、氯化钠在不同温度下的溶解度。
温度/℃ 10 20 30 40 50
硝酸钾的溶解度 g 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5
氯化钠的溶解度 g 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0
(1)从表中数据分析,溶解度受温度影响较大的物质是 。
(2)当硝酸钾中混有少量氯化钠时,提纯硝酸钾的方法为 。
16.A物质的溶解度如下表所示,某同学利用A物质进行了图甲实验。
温度(℃) 20 50
溶解度/g 30 110
(1)①~④杯溶液中,是该温度下A物质的饱和溶液的是: 。(填序号)
(2)④中溶液的溶质质量分数是 。
(3)像A这种溶解度受温度影响较大的固体物质,一般用 的方法获得晶体。
17.某校举行科学实验操作考查,由学生抽签确定考查的实验内容,要求根据提供的实验器材完成相关实验。
(1)A组实验有:①过滤含泥沙的食盐水;②蒸发氯化钠溶液获得晶体;③测某种盐水的密度。甲同学抽到的是A组中的一个实验,需要的器材如图甲所示:
则他抽到的实验是 (选填序号)。
(2)乙同学抽到了如图乙的实验,在她的实验中,玻璃棒的作用是 ,实验结束时,她发现滤液是浑浊的,导致这种现象的原因可能是 。
18.如图是粗盐提纯实验的部分操作,请回答下列问题。
(1)图中所示操作中,有错误的是 (填字母)。
(2)粗盐提纯的正确操作顺序为 (填字母)。
(3)操作D中,称取10.0 g粗盐(杂质不溶解),将该粗盐逐渐加入盛有20 mL水的烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌,直到粗盐完全溶解为止,过滤后称得杂质为2.0 g,最终得到食盐晶体6.4 g,该实验精盐的产率是 。(产率=实际产量/理论产量)
(4)若制得精盐的产率偏高,则可能的原因是 (填字母)。
A.过滤时滤纸有破损B.蒸发时有固体溅出
C.滤渣未干燥 D.最终所得精盐比较潮湿
19.某兴趣小组进行粗盐(杂质只含有泥沙)提纯实验,并利用所得精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。请完成下列问题:
实验一:如图是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)粗盐提纯实验的正确操作顺序为 (填操作示意图的序号)。
实验二:乙同学用提纯得到的精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液(假设称量氯化钠时1g以下用游码)。
(2)称量氯化钠时如果发现指针偏向右侧,正确的操作是 ,如果称量时氯化钠和砝码位置颠倒了,其它操作步骤均正确,则所配制溶液的溶质质量分数 (填“大于”“等于”或“小于”)15%。
(3)量水时应选择量筒的规格是 mL(填“10”“50”或“100”)。
答案及解析
1.B
解:A、温度降低,硫酸铜的溶解度减小,故A错误;
B、冷却至室温,可以看到大量蓝色晶体析出,溶液质量减小,故B正确;
C、溶质质量减小,故C错误;
D、溶质质量分数减小,故D错误。
故选:B。
2.C
【解析】
A.清水池中的清水中,仍然存在大量的可溶性的杂质和微生物,属于混合物,故A错误。
B.供水系统流出的水,没有进行消毒杀菌,因此不能直接饮用,故B错误。
C.在消毒过程中,加入的氯气使水中的微生物中的蛋白质变性,发生了化学变化,故C正确。
D.过滤只能出去不溶性的大颗粒固体,不能去除可溶性的杂质,故D错误。
3.C
【解析】【分析】根据硝酸钾的溶解度受温度变化影响大,而氯化钠溶解度受温度影响不大分析。
【解答】 某溶液所含的硝酸钾和氯化钠都已接近饱和,当其冷却至室温时,因硝酸钾的溶解度受温度变化影响大,而氯化钠溶解度受温度影响不大,所以析出的晶体中经检验几乎不含氯化钠;
故选C。
4.B
【解析】【分析】根据溶液蒸发溶剂要先达到饱和然后再析出晶体分析。
【解答】若20℃时硝酸钾溶液为饱和溶液,则蒸发等质量的水析出晶体相等,2a=b,若原溶液为不饱和溶液,则2a故选B。
5.C
解:A、活性炭具有吸附性,利用活性炭的吸附性能除去水中的异味和色素,故A正确;
B、水净化过程中,小卵石、石英砂和膨松棉均能起过滤作用,故B正确;
C、天然水经简易净水器净化后的水中仍含有可溶性杂质,是混合物,故C错误;
D、进行净水时,先除去大颗粒的杂质,再除去小颗粒的杂质,故①放的是小卵石,②放的是石英砂;然后再通过活性炭的吸附除去色素和异味等,所以③放的是活性炭,故D正确。
故选:C。
6.D
【解析】
实验室进行NaCl溶液蒸发时,先放置酒精灯,根据酒精灯的高度确定固定铁圈的位置,然后再放上蒸发皿,倒入NaCl溶液就可以加热搅拌,当出现较多固体时,停止加热、余热蒸干。所以顺序是:②①③④⑤。
7.C
【解析】
A、玻璃棒下端要靠在三层滤纸处,防止玻璃棒戳破滤纸,说法正确。
B、滤纸边缘应低于漏斗边缘,并用水湿润紧贴,不留气泡,提高过滤速率,说法正确。
C、过滤时将液体沿玻璃棒注入过滤器,并使液面低于滤纸边缘,防止液体不经过滤纸直接流入烧杯,说法错误。
D、漏斗下端紧靠烧杯内壁,防止滤液溅出,并提高过滤速率,说法正确。
8.B
【解析】
③自然沉降,此操作只是把固体颗粒沉降而并未进行彻底分离,在此净化过程中应是最初的阶段;
①化学沉降(用明矾),可除去水中沉降下来的小固体颗粒,因此应排在沉降后;
②消毒杀菌(用漂白粉),使用漂白粉在水中生成氯气杀死水中病菌,此时水中含有少量氯气不能直接饮用,在此过程中不能为最后的净化操作;
④加热煮沸,通过加热煮沸,可使水中氯气挥发,并进一步杀菌,经过此步净化后的水达到了饮用标准,为此净化过程的最后步骤。
9.B
解:小米净水器中“PP棉”可以阻挡水中的泥沙、铁锈等大颗粒的难溶性杂质,该使用环节相当于下列净水方法中的过滤。
故选:B。
10.B
解:A、由于硫酸铜的溶解度随着温度的降低而减小,实验时所用的饱和硫酸铜最好是高温下的溶液,以利于硫酸铜晶体的析出,故选项说法错误。
B、观察是否有晶体析出,可以使用放大镜或显微镜,故选项说法正确。
C、该实验主要采用降温结晶的方法析出晶体,故选项说法错误。
D、滴到玻片上的溶液,需要1滴即可,故选项说法错误。
故选:B。
11.B
【解析】
净水器中的石子、细沙的作用是除去水中的不溶性杂质,相当于过滤装置中的滤纸,故B符合题意
12.解:(1)20℃时A的溶解度为30g,所以100g水最多溶解30gA,②中有40g溶质,所以此时②为饱和溶液,③和④都是50℃,此时溶解度为110g,而溶质质量分别为40g或60g,达不到饱和溶液;
故答案为:②。
(2)溶质质量分数;
故答案为:37.5%。
(3)A的溶解度受温度影响较大,所以可以利用降温结晶方法获得晶体;
故答案为:降温结晶。
13.(1)纯碱;纯碱的溶解度随温度升高明显增大,冬天温度低,它从湖水中大量析出
(2)夏季;氯化钠的溶解度受温度变化影响不大,夏季水分蒸发剧烈,它会从溶液中析出。而夏季温度高,纯碱在温度高时溶解度较大,析出较少。
【解析】【分析】根据溶解度受温度影响大的物质适宜用降温结晶,受温度影响不大的物质适宜用蒸发结晶分析。
【解答】(1)冬天常有大量某种晶体在湖底析出,夏天则几乎没有该晶体出现,说明该物质溶解度受温度影响大,冬天温度低,会析出晶体, 由表中数据可知,这种晶体为纯碱;
(2)氯化钠的溶解度受温度变化影响不大,夏季水分蒸发剧烈,它会从溶液中析出,而夏季温度高,纯碱在温度高时溶解度较大,析出较少,所以要得到氯化钠晶体,最好选在夏季;
故答案为:(1)纯碱;纯碱的溶解度随温度升高明显增大,冬天温度低,它从湖水中大量析出;(2)夏季; 氯化钠的溶解度受温度变化影响不大,夏季水分蒸发剧烈,它会从溶液中析出。而夏季温度高,纯碱在温度高时溶解度较大,析出较少。
14.解:(1)河水中含有许多不溶性的固体小颗粒,河水呈浑浊状,故答案为:不溶性;
(2)活性炭具有吸附性,能吸附水中色素和异味的物质;故答案为:吸附水中色素和异味的物质;
(3)蒸馏能除去水中所有杂质,得到纯水,若要使进入气管网水为纯水,可采用的净化方法是蒸馏,故答案为:蒸馏。
15.(1)硝酸钾
(2)冷却热饱和溶液(降温结晶)
【解析】【分析】(1)根据表中所给硝酸钾和氯化钠的溶解度与温度的关系分析;
(2)根据溶解度受温度影响较大的物质适合用降温结晶提纯分析。
【解答】(1) 从表中数据分析,溶解度受温度影响较大的物质是硝酸钾,氯化钠溶解度受温度影响不大;
(2)硝酸钾溶解度受温度影响大,氯化钠溶解度受温度影响小,所以当硝酸钾中混有少量氯化钠时,提纯硝酸钾的方法为冷却热饱和溶液(降温结晶);
故答案为:(1)硝酸钾;(2) 冷却热饱和溶液(降温结晶) 。
16.(1)②(2)37.5%(3)冷却热饱和溶液
【解析】【分析】(1)将加入的物质质量与溶解度比较,如果前者大,那么溶液肯定饱和;如果后者大,那么溶液肯定不饱和。
(2)根据计算;
(3)根据蒸发结晶的方法分析解答。
【解答】(1)20℃时,物质A的溶解度为30g,①中加入20g<30g,则溶液①不饱和。溶液②中加入20g+20g=40g>30g,则溶液②饱和。50℃时物质A的溶解度为110g,溶液③中溶质40g<110g,则溶液③不饱和。溶液④中加入的物质质量为:20g+20g+20g=60g<110g,为不饱和溶液。
(2)溶液④中溶质的质量分数为:;
(3)像A这种溶解度受温度影响较大的固体物质,一般用冷却热饱和溶液的方法获得晶体。
17.解:(1)由实验仪器为玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、铁架台,则他抽到的实验是蒸发氯化钠溶液获得晶体。
(2)过滤时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,玻璃棒的作用是引流;过滤后滤液仍浑浊,可能原因是滤纸破损(会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊)、液面高于滤纸的边缘(会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊)或承接滤液的烧杯不干净等。
故答案为:(1)②;(2)引流;滤纸破损(合理即可)。
18.解:(1)在过滤操作中,应该用玻璃棒进行引流,则错误的是步骤C。
(2)粗盐提纯的步骤:D.从试剂瓶中取出粗盐;A.将粗盐放在烧杯内进行溶解;C.将得到的溶液进行过滤;D.对得到的滤液进行加热,蒸发结晶。则正确顺序为:DACB。
(3)该实验精盐的产率为:。
(4)A.过滤时滤纸有破损,则杂质会进入滤液中,从而使精盐的质量偏大,故A符合题意;
B.蒸发时有固体溅出,会导致得到精盐的质量减小,故B不合题意;
C.滤渣未干燥,对得到精盐的质量没有影响,故C不合题意;
D.最终所得精盐比较潮湿,会导致精盐的质量偏大,故D符合题意。
故选:AD。
故答案为:(1)C;(2)DACB;(3)80%;(4)AD。
19.解:(1)粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来得到食盐)得到精盐的过程,正确的操作顺序是②⑥①④⑤③。
(2)称量过程中发现指针偏右,说明药品的质量小于砝码的质量,故应进行的操作是继续向左盘添加氯化钠,直至天平平衡。
溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液,需氯化钠的质量=100g×15%=15g。用托盘天平称量食盐时,1g以下用游码,则没有使用游码,不影响称量氯化钠的质量,则所配制溶液的溶质质量分数不变。
(3)配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液,需氯化钠的质量=100g×15%=15g,水的质量为100g﹣15g=85g(即85mL),量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,故量水时应选择量筒的规格是100mL。
故答案为:(1)②⑥①④⑤③;(2)继续向左盘添加氯化钠,直至天平平衡;不变;
(3)100。