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专题16:物质的检验、推断和分离提纯
一、单选题
1.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了化学课程后,对酸、碱的性质进行了探究时,小科的操作过程如图甲所示,烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.段发生反应的化学方程式是
B.由图乙可知加入稀盐酸过量
C.c点时,溶液中含有的溶质是
D.d点时,加入氢氧化钠溶液的质量是75克
2.“胜哥”把燃着的木条放入盛满气体的集气瓶中,木条立即熄灭,则该气体( )
A.一定是二氧化碳气体 B.一定是氮气
C.可能是二氧化碳气体 D.一定是空气
3.有一包白色固体,可能由硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钙、氯化钡中的一种或几种物质组成。为探究该白色固体的组成,胜哥”取样溶于水,有白色沉淀产生,过滤后向该沉淀加适量稀盐酸,沉淀全部溶解;同时往滤液中通入CO2气体,滤液变浑浊。由此推断该白色固体中( )
A.可能存在硫酸钾 B.一定存在氢氧化钾
C.可能存在氯化钡 D.有且仅有两种物质构成
4.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了化学课程后,掌握了物质的鉴别技巧。下列各组物质的溶液,不另加试剂就能鉴别出来的一组是( )
A.Na2CO3、HCl、H2SO4 B.KCl、NaCl、Na2SO4
C.FeCl3、NaOH、KNO3 D.HCl、NaOH、Ca(OH)2
5.实验废液中可能含有离子K+、Mg2+、Cl-、Ba2+、SO42-、CO32-中的几种,为确定可能含有的离子,兴趣小组进行了下面的实验:
①取一份废液,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入足量稀盐酸,沉淀无变化;
②另取一份废液,加入氢氧化钾溶液出现白色沉淀,再加入足量稀盐酸,沉淀全部溶解,
分析上面实验得出的结论中,正确的是( )
A.只含有Mg2+、SO42-
B.一定含有K+、Mg2+、Cl-、SO42-
C.一定含有Mg2+、SO42-,可能含有Cl-、K+
D.一定含有Cl-、K+,可能含有Mg2+、SO42-
6.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了化学课程后,掌握了物质的鉴别技巧。下列鉴别物质的方法不正确的是( )
A.用燃着的木条鉴别O2和N2
B.用澄清的石灰水鉴别CO和CO2
C.用燃烧法鉴别羊毛织物和棉织物
D.用酚酞溶液鉴别氯化钠溶液和稀硫酸
7.粗盐中常含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4及泥沙等杂质,常用下面的流程进行提纯,下列说法正确的是()
A.加入试剂a的顺序可以是过量的NaOH、Na2COз、BaCl2溶液
B.加入试剂 a后,将混合物过滤,得到的沉淀中除泥沙外还含有4种不溶物
C.向溶液I中加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,但不应过量,否则会影响精盐的纯度
D.溶解过程需要进行搅拌,目的是提高氯化钠的溶解度
8.小科通过微信公众号“胜哥课程”掌握了混合物的分离方法。下列各组混合物的分离,可选用蒸馏法的是( )
A.从水和酒精中分离酒精
B.从粗盐中分离食盐和泥沙
C.从食盐和蔗糖的混合物中分离蔗糖
D.从硝酸钾溶液中分离硝酸钾
9.下列物质的分离方法对应正确的是( )
选项 物质 分离方法
A 食盐和沙 蒸发
B 有异味和颜色的水 过滤
C 从海水中获取食盐 吸附
D 用海水制蒸馏水 蒸馏
A.A B.B C.C D.D
10. 下列混合物的分离方法不正确的是( )
A.泥沙和食盐(溶解和过滤)
B.水和酒精的混合物(蒸馏)
C.硝酸钾中混有少量食盐(降温结晶)
D.汽油和水(过滤)
11.下列各组混合物的分离,可选用蒸馏法的是( )。
A.从海水中分离蒸馏水
B.从粗盐中分离食盐和泥沙
C.从食盐和蔗糖的混合物中分离蔗糖
D.从硝酸钾溶液中分离硝酸钾
12.为提纯下列物质,所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
序号 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 分离方法
A 氯化钠固体(碳酸钠) 稀盐酸 蒸发结晶
B 氯化铜溶液(氯化锌) 金属铜 过滤
C 二氧化碳(一氧化碳) 氢氧化钠溶液 洗气
D 二氧化锰粉末(碳粉) 水 过滤
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
13.小科同学取了适量实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液。逐滴滴加纯碱溶液,绘制产生沉淀的图象如甲图所示。
(1)请写出C点对应溶液的溶质是 (写化学式)。
(2)乙图是甲图中O点到A点的反应微观实质模型图。则“”表示 (写化学符号)。
14.有一包白色粉末,可能是由硫酸铜、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种组成。为确认其中的成分,按以下流程进行实验:
(1)操作A是 。
(2)根据实验现象,白色粉末中一定有 (写化学式)。
(3)实验中不能用BaCl2溶液代替Ba(NO3)2溶液,理由是 。
15.有一包白色固体可能含有碳酸钾、硫酸钾、硝酸钡、氢氧化钾、硫酸铜中的一种或几种。小科同学为探究其成分设计并完成了如图实验:
(1)由步骤Ⅰ的现象,推断白色固体中肯定不含 。
(2)小科根据现象a得出结论:该白色固体中一定含有碳酸钾、硫酸钾和硝酸钡,则现象a为 。
16.小科通过微信公众号“胜哥课程”掌握了混合物的分离方法。选取下列实验方法分离物质,将分离方法的字母填在横线上。
a.降温结晶b.蒸发结晶c.蒸馏法d.过滤法
(1) 分离饱和食盐水与沙子的混合物。
(2) 除去氯化钠溶液中的水分。
(3) 分离四氯化碳(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物。
(4) 从含硝酸钾和氯化钠的混合液中分离出硝酸钾。
三、实验探究题
17.蜡烛的主要成分是石蜡,那么石蜡主要是由什么元素组成的?蜡烛燃烧的产物是什么?燃着的蜡烛在密闭容器中熄灭的原因是什么?某科学兴趣小组对上述问题展开探究。
实验过程:在图示装置中,点燃蜡烛至熄灭,利用多功能传感器测量有关量,整理得下表。
实验记录表
相对湿度 氧气含量 二氧化碳含量 一氧化碳含量
蜡烛点燃前 36.4% 21.2% 0.06% 0
蜡烛熄灭后 72.6% 15.6% 3.84% 0.02%
请分析回答:
(1)根据蜡烛燃烧的产物推测石蜡中一定含有 元素。
(2)甲同学认为密闭容器内蜡烛熄灭是二氧化碳含量增多导致的,请结合表中数据对该观点进行评价。
(3)乙同学发现蜡烛刚熄灭时,总会有一缕“白烟”冒出。于是他们吹灭蜡烛,立即用燃着的木条去靠近“白烟”(不接触烛芯),发现蜡烛重新被点燃,说明该“白烟”具有 性。
18.某科学兴趣小组为鉴定某工厂排出的无色污水成分,他们查阅工厂有关资料,推测污水中可能含有盐酸、硫酸钠和氢氧化钠中的一种或几种物质,小组同学取污水进行如下探究:
【查阅资料】硫酸钠溶液呈中性。
【实验探究】实验一:小组同学用pH试纸测得污水的pH=3,由此得出污水中一定不含 ,依据是 。
实验二:为进一步检测污水中可能含有的成分,甲同学做了如下实验:
实验操作 实验现象 实验结论
取少量污水于洁净试管中,向其中滴加少量的 ▲ 溶液 有白色沉淀生成 污水中一定含有硫酸钠
【得出结论】兴趣小组确定了污水的成分。
【反思与评价】乙同学经过思考,用物理方法也得到了甲同学的实验结论,他的实验操作及实验现象是: 。
19.水煤气是一种工业上常用的气体燃料,一般用焦炭和水蒸气在高温下反应制得,含有少量的CO2和水蒸气杂质。某化学兴趣小组对水煤气的主要成分进行研究。
【查阅资料】
⑴白色的无水硫酸铜粉末遇水变成蓝色;
⑵Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl,与过量盐酸反应时生成NaCl,H2O,CO2
【实验假设】①可燃气只是CO ②可燃气体只是H2 ③可燃气体是CO和H2的混合气。
【实验过程】实验小组按以下流程进行实验(水煤气中CO2,H2O已被充分吸收);
(1)实验中,发现黑色氧化铜变红,且无水硫酸铜变蓝色,还观察到澄清石灰水变浑浊,则上述假设 成立。
(2)【实验拓展】
实验后,甲同学认为欲检验所用NaOH是否完全消耗,可向溶液中滴入几滴稀盐酸,若没有气体产生,则溶液中还有NaOH剩余,但乙同学认为甲同学的设计是错误的,理由是 。
(3)丙同学通过本次实验,结合查阅的资料发现,不用任何其它试剂,只用试管和胶头滴管就可以鉴别稀盐酸和碳酸钠两种无色溶液。正确的鉴别方案及结论是 。
20.小科通过微信公众号“胜哥课程”观看了《粗盐提纯》科学视频,对相关知识有了深刻的理解。
(1)将粗盐中含有的泥沙等 杂质,用过滤的方法除去,然后蒸发水分得到较纯净的精盐的过程。
(2)粗盐提纯步骤:称量→溶解→ → →计算产率。
(3)过滤操作要点
一贴:滤纸紧贴 。
二低:①滤纸的边缘稍低于 ;②漏斗内液面低于 。
三靠:①倾倒液体时烧杯口紧靠 ;②玻璃棒紧靠 ;③漏斗下端紧靠 。
(4)蒸发时要用玻璃棒不断搅拌滤液使液体均匀受热,防止 。待蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
四、解答题
21.现有一定质量的粗盐样品(含有少量泥沙等不溶性杂质和少量Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质)。“胜哥”利用实验室常用仪器对粗盐样品进行提纯,提纯步骤如下:
请根据提纯步骤回答下列问题:
(1)请写出实验步骤③中所涉及的化学方程式: 。
(2)步骤⑥中加入过量盐酸的目的是 。
(3)步骤②和步骤④不可以颠倒,理由是 。
(4)“胜哥”发现精盐中的NaCl比原来粗盐中的多,简要说明 。
22.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《酸、碱、盐》的课程后,画出了碱的化学性质如图,请你根据要求完成下列问题:
(1) 依据反应①,小科将少量氢氧化铁固体加入稀硫酸中,观察到的现象是 。
(2) 依据反应②,氢氧化钾能与下列物质反应的是____
A.H2SO4 B.BaCl2 C.CuSO4 D.Na2CO3
(3) 依据反应③,请用化学方程式解释盛放澄清石灰水的试剂瓶口往往会有白色固体的原因是 。
(4) 依据反应④,小科将无色酚酞试液分别滴入氢氧化镁固体表面,发现酚酞试液不变色,其原因是 。
(5) 硫酸铵、硝酸钾、磷酸二氢钙等属于盐,其中又属于复合肥的是 。
23.明代《徐光启手迹》中记载了硝酸的制法。
(1)原料:绿矾五斤,硝五斤。绿矾(FeSO4 7H2O)和硝(KNO3)均属于 (选填“氧化物”“酸”“碱”或“盐”)。
(2)预处理:将矾炒去,约折五分之一。二味同研细,听用。
①加热绿矾,质量约减小1/5。该过程中绿矾失去部分结晶水,生成FeSO4 4H2O。
②研碎FeSO4 4H2O和KNO3,研碎的目的是 。
(3)制备:用铁作锅,铁锅置炭炉上,锅下起火……取起冷定,开坛则药化为强水。强水即硝酸,制备时发生如下反应:
2(FeSO4 4H2O)Fe2O3+SO2↑+SO3↑+8H2O;
SO3+H2O=H2SO4;
H2SO4+2KNO3K2SO4+2HNO3↑。
以上反应中未涉及的基本反应类型是 (选填“化合”“分解”“置换”或“复分解”)反应。
24.现有一包固体样品,可能由CaCO3、CaO、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种组成。为确定其组成,进行了如下实验:
Ⅰ.取样于烧杯中,加足量水充分溶解,过滤得到白色沉淀A和滤液;
Ⅱ.往滤液中加入过量的呈中性的氯化钡溶液,发现有白色沉淀B生成。待浊液澄清后,往上层清液中滴加酚酞试液,发现溶液呈无色;
Ⅲ.取白色沉淀B,加入足量稀硝酸,发现有无色气体产生且沉淀全部消失。
请回答下列问题:
(1)写出白色沉淀B与稀硝酸发生反应的化学方程式:
(2)根据现象判断,固体样品中一定不存在的成分是
25.阅读材料并回答问题:
材料一:中国人首先发明火箭这一事实被世界所公认。宋朝时出现的爆竹是原始的喷气式火箭;明朝时出现的“火龙出水”火箭是近代火箭的始祖;明朝时万户进行了最早的火箭升空试验(如图甲所示),成为载人飞行先驱。
材料二:2020年11月24日,长征五号遥五运载火箭(如图乙所示)成功发射嫦娥五号探测器,开启中国首次地外天体采样返回之旅。从1970年4月,长征一号运载火箭成功发射东方红1号卫星开始到现在,我国火箭研究与应用处于世界领先水平。
材料三:现代火箭的飞行原理与万户的升空试验原理基本相同。现代火箭大多是利用喷气发动机(如图丙所示)升空的,而喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧,燃气经喷管向后高速喷出,从而获得向前的动力。
(1)如图甲所示,万户升空试验所用火箭的燃料为“黑火药”,黑火药爆炸的原理为:2KNO3+S+3C=X+N2↑+3CO2↑,其中反应物硝酸钾属于 (选填“酸”“碱”或“盐”)物质X的化学式 。
(2)如图乙所示,火箭上升过程中与大气摩擦产生大量的热,这是通过 的方式改变物体的内能;火箭以液态氢做燃料主要原因是氢气的 大。
(3)汽油机的 冲程工作时的原理跟如图丙所示的喷气发动机燃烧室工作时的原理一致。
26.剩菜隔夜可能会产生亚硝酸盐和细菌。其中亚硝酸钠(化学式为NaNO2)对人来说是剧毒的,食用后易造成严重的中毒事件。亚硝酸钠是一种白色固体,有咸味,易溶于水,水溶液呈碱性,能与硝酸银溶液反应能生成不溶于水但溶于稀硝酸的白色沉淀。根据亚硝酸钠的化学式,你认为亚硝酸钠溶液中的 (填写离子符号)有毒;试设计一个简单的实验方案来鉴别食盐和亚硝酸钠。
27.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了化学课程后,对化学产生了浓厚的兴趣。于是对厨房里的两瓶白色固体进行了研究学习,它们分别为食盐(NaCl)和纯碱(Na2CO3)。
(1)可用于腌制肉类和蔬菜,使食物不易腐败的是 ;
(2)为鉴别这两种物质,某同学取少量白色固体,进行了如下实验:
方案一:分别滴加少量食醋,有气泡产生的是 。
方案二:加水溶解,分别滴加 溶液,有沉淀产生的是纯碱。
28.现有硫酸铜溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液、氯化钠溶液和稀硫酸五种溶液。鉴别它们可按下图所示的步骤进行操作。(提示:碳酸钠溶液呈碱性)
(1)步骤①中通过观察 可以鉴别出硫酸铜溶液。
(2)步骤③用试剂Y鉴别氢氧化钾溶液和碳酸钠溶液时,试剂Y可以选用不同类别的物质。
①若试剂Y为酸,写出有气体生成的反应的化学方程式 。
②若试剂Y为碱,写出有沉淀生成的反应的化学方程式 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A.根据反应物、反应条件和生成物,确定化学反应的方程式;
B.根据图乙分析稀盐酸是否过量;
C.根据反应进度确定溶质种类;
D.根据方程式分别计算出与稀盐酸和氯化铜反应的氢氧化钠的溶液质量,然后相加即可。
【解答】A.根据图片可知,ab段氧化铜和稀盐酸反应,生成氯化铜和水,反应的方程式为: ,故A正确不合题意;
B.根据乙图可知,bc段烧杯中的固体质量保持不变,说明氯化铜没有立刻与氢氧化钠反应,那么应该是剩余的稀盐酸与其反应所致,故B正确不合题意;
C.c点时固体质量开始增大,即氯化铜开始和氢氧化钠反应,那么此时的溶质应该为ab段的产物氯化铜,以及稀盐酸与氢氧化钠的反应产生氯化钠,故C正确不合题意;
D.氧化铜反应的稀盐酸和生成氯化铜的质量如下
CuO+ 2HCl =CuCl2+H2O;
80 73 135
12g 10.95g 20.25g
与氢氧化钠反应的稀盐酸质量:200g×7.3%-10.95g=3.65g;
需稀盐酸反应的氢氧化钠的溶质质量:
HCl+ NaOH=NaCl+H2O;
36.5 40
3.65g 4g;
与氯化铜反应的氢氧化钠质量:
CuCl2+ 2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓;
135 80
20.25g 12g
那么加入氢氧化钠的溶液质量为;(4g+12g)÷16%=100g,
故D错误符合题意。
故选D。
2.【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据气体的性质分析判断。
【解答】把燃着的木条放入盛满气体的集气瓶中,木条立即熄灭,则该气压不燃烧,也不支持燃烧,那么它可能是氮气,也可能是二氧化碳气体,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
3.【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】根据硫酸钾和氯化钡反应产生难溶于酸的硫酸钡沉淀,碳酸钙是溶于盐酸的白色沉淀,氢氧化钾与二氧化碳反应产生碳酸钾,碳酸钾与氯化钡或氯化钙反应产生碳酸盐沉淀分析。
【解答】取样溶于水,有白色沉淀产生,过滤后向该沉淀加适量稀盐酸,沉淀全部溶解,说明沉淀为碳酸钙,一定不含氯化钡与硫酸钾反应生成的硫酸钡沉淀,即硫酸钾和氯化钡不能同时存在;同时往滤液中通入CO2气体,滤液变浑浊,二氧化碳与氢氧化钾反应生成碳酸钾,碳酸钾与氯化钙或氯化钡反应产生碳酸钙或碳酸钡沉淀,由此可知,固体中一定含有碳酸钙、氢氧化钾、氯化钡,不含硫酸钾;
故选B。
4.【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据不加试剂鉴别可先观察物质的颜色,若有特殊颜色的物质,先鉴别出来,再看能否用先鉴别出来的物质进行其他物质鉴别,若没有特殊颜色的则两两混合,通过现象的不完全相同鉴别,现象若有相同的则无法鉴别分析。
【解答】A、所给物质没有特殊颜色的溶液,两两反应时只能鉴别出硫酸,而碳酸钠与盐酸无法鉴别,不符合题意;
B、所给物质没有特殊颜色且两两间都不发生反应,无法鉴别,不符合题意;
C、先利用溶液颜色找出黄色溶液氯化铁,再将氯化铁滴入到另两种溶液中,产生红褐色沉淀的为氢氧化钠,无明显现象的为硝酸钾,符合题意;
D、所给物质没有特殊颜色且两两反应都没有明显现象,无法鉴别,不符合题意;
故选C。
5.【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据硫酸钡为不溶于盐酸的白色沉淀,氢氧化镁是溶解于盐酸的沉淀及溶液中能反应的离子不能共存分析。
【解答】①取一份废液,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入足量稀盐酸,沉淀无变化,说明沉淀为不溶于盐酸的硫酸钡沉淀,则溶液中一定含硫酸根离子;②另取一份废液,加入氢氧化钾溶液出现白色沉淀,再加入足量稀盐酸,沉淀全部溶解,说明一定含有镁离子;因钡离子与硫酸根离子、碳酸根离子不能共存,所以溶液中一定不含碳酸根离子和钡离子,而钾离子和氯离子可能含;
故选C。
6.【答案】D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】通过不同的物质在与同一种物质发生化学反应时,所产生的现象不同,把它们鉴别开的方法,它是鉴别物质的常用方法。
【解答】A. 氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧更旺,氮气不能支持燃烧,会使燃着的木条熄灭,用燃着的木条能区别O2和N2,故正确,不符合题意;
B. 二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,一氧化碳不能与氢氧化钙反应,用澄清的石灰水能区别CO和CO2,故正确,不符合题意;
C. 用燃烧法能区别羊毛织物和棉织物 ,有烧焦羽毛气味的是羊毛织物,有烧纸味的是棉织物 ,故正确,不符合题意;
D. 氯化钠溶液显中性,稀硫酸显酸性,酸性溶液、中性溶液不能使酚酞试液变色,用酚酞溶液不能区别氯化钠溶液和稀硫酸,故错误,符合题意;
故答案为:D。
7.【答案】B
【知识点】蒸发操作与粗盐提纯
【解析】【分析】根据镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀,过滤要放在所有的沉淀操作之后,加碳酸钠要放在加氯化钡之后,可以将过量的钡离子沉淀,最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子,进行分析判断。
【解答】A.镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀;硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡;加入试剂a的顺序不能是NaOH溶液、Na2CO3溶液,BaCl2溶液,这是因为氯化钡溶液在碳酸钠溶液后面时,过量的氯化钡不能除去,故A错误。
B.加入试剂氢氧化钠和碳酸钠后,将混合物过滤,得到的沉淀中除泥沙外还含有4种不溶物,即氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡,故B正确。
C.向溶液Ⅰ中加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,加入的盐酸也可以是过量的,这是因为盐酸易挥发,随着蒸发氯化氢会挥发掉,故C错误。
D.溶解过程需要进行搅拌,搅拌只能加快溶解的速度,不会改变物质的溶解度,故D错误。
故答案为:B。
8.【答案】A
【知识点】结晶的概念与方法;过滤的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】根据各组物质的性质,蒸馏是利用液体的沸点不同的混合物分离方法分析。
【解答】A. 水和酒精都是液体,但沸点不同,从水和酒精中分离酒精可采用蒸馏的方法,符合题意;
B. 从粗盐中分离食盐和泥沙需采用过滤的方法,不符合题意;
C. 从食盐和蔗糖的混合物中分离蔗糖,应选择降温结晶的方法,不符合题意;
D. 从硝酸钾溶液中分离硝酸钾 ,可采用蒸发结晶,不符合题意;
故答案为:A。
9.【答案】D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A、根据食盐易溶于水,沙子难溶于水分析。
B、根据水中加入具有吸附性的物质可以吸附异味和颜色分析。
C、根据食盐的溶解度受温度影响变化不大分析。
D、蒸馏是通过加热汽化的方法而将物质分离的一种方法。
【解答】A. 食盐易溶于水,沙难溶于水,可采用溶解、过滤、蒸发的方法进行分离,故错误;
B. 有异味和颜色的水,应加入具有吸附性的物质进行吸附,再进行过滤,故错误;
C. 食盐的溶解度受温度影响变化不大,从海水中获取食盐,可采用蒸发结晶的方法,故错误;
D. 蒸馏时,水能够从海水中分离出来,用海水制蒸馏水可以用蒸馏的方法,故正确。
故答案为:D。
10.【答案】D
【知识点】结晶的概念与方法;水的净化;蒸发操作与粗盐提纯
【解析】【分析】 硝酸钾中混有少量食盐降温结晶,食盐中混有少量硝酸钾蒸发溶剂结晶。
【解答】A.泥沙难溶,食盐易溶,通过 溶解和过滤方法分离,A正确;
B. 水和酒精沸点不同,通过蒸馏方法分离,B正确;
C. 硝酸钾溶解度随温度升高而明显增大,食盐溶解度随温度升高增大不明显, 硝酸钾中混有少量食盐 可以降温结晶,C正确;
D. 汽油和水分离可以静置一段时间,汽油在上层,汽油和水都可透过滤纸,无法通过过滤实现分离,D错误;
故答案为:D。
11.【答案】A
【知识点】蒸馏的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】根据蒸馏的原理分析,结合过滤、结晶等分离方法解答。
【解答】A、从海水中分离蒸馏水需用蒸馏法,符合题意;
B、从粗盐中分离食盐和泥沙可用过滤法 ,不符合题意;
C、从食盐和蔗糖的混合物中分离蔗糖可用结晶 ,不符合题意;
D、从硝酸钾溶液中分离硝酸钾可用结晶法,不符合题意;
故选A。
12.【答案】A
【知识点】物质除杂或净化;盐的性质及用途;金属的化学性质;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
【解答】A、碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳气体,再蒸发结晶得到氯化钠固体即可,能除去杂质且没有引入新的杂质,故选项所采取除杂试剂和分离方法都正确。
B、铜的活动性比锌弱,铜和氯化锌溶液不反应,不能用铜除去氯化锌,故选项所采取的除杂试剂错误。
C、一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应,选用氢氧化钠溶液反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的除杂试剂错误。
D、二氧化锰粉末和碳粉均难溶于水,不能采用过滤的方法分离,故选项所采取的除杂试剂和分离方法错误。
故选:A。
13.【答案】(1)
(2)
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】实验室使用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳,那么反应结束后剩余溶液中肯定含有生成物氯化钙,可能还有稀盐酸。加入碳酸钠后,一开始没有沉淀生成,说明先和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此没有沉淀生成;即剩余溶液中一定含盐酸。然后和氯化钙反应生成沉淀。当氯化钙完全反应后,沉淀质量不再增大。
【解答】(1)、C点时沉淀的质量没有变化,说明此时碳酸钠和稀盐酸、氯化钙的反应都已经结束,且碳酸钠已经过量,那么该点的溶质应该是前面反应的产物氯化钠()和过量的碳酸钠 ( )。
(2)OA段代表碳酸钠与盐酸反应,溶液中含有钙离子,氯离子,氢离子,反应后溶液中含有氯离子,钙离子,钠离子, 原来溶液中没有,反应后有了,应该是钠离子() 。
14.【答案】(1)过滤
(2)NaCl、Na2CO3
(3)使用氯化钡代替硝酸钡,会引入氯离子,影响氯化钠的鉴别
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】白色粉末加水后,得到无色溶液,由此得出,无硫酸铜,加入足量的硝酸钡溶液,经操作A得到白色沉淀和无色溶液,则操作A是过滤,白色沉淀可能是碳酸钡,可能是硫酸钡,也可能都有,加入足量稀硝酸后,沉淀完全溶解,说明沉淀是碳酸钡,则有碳酸钠,无硫酸钠,无色溶液加入硝酸银和稀硝酸,生成白色沉淀,说明有氯化钠,据此解答。
【解答】(1)操作A是分离白色沉淀和无色溶液的,操作A为过滤;
(2)经分析,白色粉末中一定有氯化钠和碳酸钠,一定没有硫酸铜、硫酸钠;
(3)如果使用氯化钡代替硝酸钡,会引入氯离子,影响氯化钠的鉴别,故不能用氯化钡代替硝酸钡溶液。
15.【答案】(1)硫酸铜
(2)有气泡产生,白色沉淀部分溶解
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据硫酸铜溶液呈蓝色分析;
(2)根据硫酸钾与硝酸钡反应产生不溶于硝酸的硫酸钡沉淀,碳酸钾与硝酸钡反应产生溶于硝酸的碳酸钡沉淀分析。
【解答】(1)白色固体加足量水溶解,得无色溶液,硫酸铜溶液呈蓝色,则证明白色固体中一定不含硫酸铜。
(2) 白色固体中一定含有碳酸钾、硫酸钾和硝酸钡, 则白色沉淀成分为硫酸钡和碳酸钡,硫酸钡不能与硝酸反应,碳酸钡能与硝酸反应产生二氧化碳气体,则白色沉淀中加足量稀硝酸,观察到的现象为 有气泡产生,白色沉淀部分溶解 。
故答案为:(1)硫酸铜;(2) 有气泡产生,白色沉淀部分溶解 。
16.【答案】(1)d
(2)b
(3)c
(4)a
【知识点】结晶的概念与方法;过滤的原理、方法、操作及其应用;蒸馏的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】根据过滤可分离难溶性固体和液体混合物,蒸发结晶可将溶质从溶液中分离出来,蒸馏法是分离不同沸点的混合物的方法,降温结晶适宜分离溶解度受温度影响不同的物质分析。
【解答】(1)沙子为难溶性固体,饱和食盐水中的沙子可用过滤法分离。
(2)蒸发结晶可除去氯化钠溶液中水分。
(3)四氯化碳和甲苯沸点不同,可利用蒸馏法分离四氯化碳(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物。
(4)硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,氯化钠溶解度受温度影响小,利用降温结晶可从含硝酸钾和氯化钠的混合液中分离出硝酸钾。
故答案为:(1)d;(2)b;(3)c;(4)a。
17.【答案】(1)C、H
(2)小明的观点不合理,由表格数据可知蜡烛熄灭的原因还有可能是氧气的量不足、湿度增加引起的。
(3)可燃性(或导热性)
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】由表格分析可得,相对湿度变大,所以反应产生水,二氧化碳和一氧化碳含量也增加,说明反应产生了二氧化碳和一氧化碳。
【解答】(1)反应产生水和二氧化碳,说明石蜡中一定含有CH元素;
(2)根据燃烧条件可知氧气的量不足、湿度增加导致蜡烛温度达不到着火点都可能引起蜡烛熄灭。
(3) 发现蜡烛重新被点燃 ,说明白烟可能自身具有可燃性或导热性 ,导致蜡烛温度重新达到着火点从而燃烧起来。
18.【答案】氢氧化钠;污水呈酸性,氢氧化钠成碱性,无法共存;取适量污水于蒸发皿中,加热蒸发,蒸发皿中出现白色固体
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】碱性溶液PH大于7,取少量污水于洁净试管中,向其中滴加少量的比如氯化钡溶液,溶液会产生硫酸钡这种不溶于酸的沉淀,所以污水中一定含有硫酸钠。
【解答】(1)(2) 小组同学用pH试纸测得污水的pH=3, 说明为酸性溶液,而氢氧化钠成碱性。所以污水中一定不含氢氧化钠。
(3)因为没有氢氧化钠,只可能含有盐酸或者硫酸钠,盐酸加热会挥发,最后如果蒸发皿中出现白色固体,那只可能是硫酸钠。
19.【答案】(1)③
(2)如果氢氧化钠被完全消耗,生成的Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl,也没有气体产生
(3)把两种溶液分别加入两支试管中,用胶头滴管吸取其中的一种溶液,向另一只试管中滴加,如果开始时没有气泡产生,滴加一会儿后产生气泡,说明胶头滴管中的溶液是稀盐酸,另一种是碳酸钠溶液
【知识点】盐的性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】本题考查的是盐的性质及用途的探究实验。
(1)无水硫酸铜变蓝色,说明有水产生;石灰水变浑浊,说明有二氧化碳产生;
(2)如果实验设计不合理,可能会得出错误的结论;
(3)根据物质的性质可以判断鉴别物质的方法。
【解答】
(1)实验中,发现黑色氧化铜变红,且无水硫酸铜变蓝色,证明水煤气含有H2;还观察到澄清石灰水变浑浊,证明水煤气含有另一可燃气体为一氧化碳,故选③;
(2)如果氢氧化钠被完全消耗,生成的Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl,也没有气体产生,所以丙同学认为乙同学的设计是错误的;
(3)正确的鉴别方案及结论是:把两种溶液分别加入两支试管中,用胶头滴管吸取其中的一种溶液,向另一支试管中滴加,如果开始时没有气泡产生,滴加一会儿后产生气泡,说明胶头滴管中的溶液是稀盐酸,另一种是碳酸钠溶液;因为向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸时,开始时稀盐酸较少,碳酸钠和稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,没有二氧化碳产生,当滴加的稀盐酸较多时,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,这时有气泡产生,如果一开始就有气泡产生,说明胶头滴管中的溶液是碳酸钠溶液,另一种是稀盐酸;因为碳酸钠溶液和较多的稀盐酸反应时,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,这时有气泡产生;
故答案为:(1) ③ ;(2) 如果氢氧化钠被完全消耗,生成的Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl,也没有气体产生;(3) 把两种溶液分别加入两支试管中,用胶头滴管吸取其中的一种溶液,向另一只试管中滴加,如果开始时没有气泡产生,滴加一会儿后产生气泡,说明胶头滴管中的溶液是稀盐酸,另一种是碳酸钠溶液 。
20.【答案】(1)不溶性
(2)过滤;蒸发
(3)漏斗内壁;漏斗口;滤纸边缘;玻璃棒;三层滤纸;烧杯内壁
(4)局部过热造成液滴飞溅
【知识点】蒸发操作与粗盐提纯
【解析】【分析】(1)过滤操作用于分类液体和不溶于液体的固态物质;
(2)根据粗盐提纯的步骤解答;
(3)根据过滤操作的注意事项解答。
(4)根据蒸发操作的注意事项解答。
【解答】(1)将粗盐中含有的泥沙等不溶性杂质,用过滤的方法除去,然后蒸发水分得到较纯净的精盐的过程。
(2)粗盐提纯步骤:称量→溶解→过滤→蒸发→计算产率。
(3)过滤操作要点
一贴:滤纸紧贴漏斗内壁。
二低:①滤纸的边缘稍低于漏斗口;②漏斗内液面低于滤纸边缘。
三靠:①倾倒液体时烧杯口紧靠玻璃棒;②玻璃棒紧靠三层滤纸;③漏斗下端紧靠烧杯内壁。
(4)蒸发时要用玻璃棒不断搅拌滤液使液体均匀受热,防止局部过热造成液滴飞溅。
21.【答案】(1)MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓
(2)除去氢氧化钠和碳酸钠
(3)若颠倒,无法除去氯化钡
(4)在除杂时候有氯化钠生成
【知识点】实验方案设计与评价;蒸发操作与粗盐提纯
【解析】【分析】(1)根据氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠分析;
(2)根据滤液中除氯化钠外还有碳酸钠和氢氧化钠分析;
(3)根据引入的过量氯化钡需用碳酸钠除分析;
(4)根据除杂过程生成了氯化钠分析。
【解答】(1) 步骤③加入氢氧化钠是为了除去氯化镁杂质,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,化学方程式为MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓ 。
(2)除杂过程中所加试剂均过量,滤液中除氯化钠外还有碳酸钠和氢氧化钠,加入盐酸是为了除去氢氧化钠和碳酸钠 。
(3)加入过量碳酸钠溶液是为了除去原杂质氯化钙,还要除去引入的过量氯化钡杂质,所以步骤②和步骤④不可以颠倒 ,以防止氯化钡无法除去。
(4)因在除杂过程中生成了氯化钠,所以所得精盐的质量比原来粗盐中氯化钠多。
故答案为:(1) MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓ ;(2) 除去氢氧化钠和碳酸钠 ;(3) 若颠倒,无法除去氯化钡 ;(4) 在除杂时候有氯化钠生成 。
22.【答案】(1)固体逐渐消失,溶液变为黄色。
(2)C;D
(3)Ca(OH)2与空气中CO2反应生成不溶于水的白色固体CaCO3。
(4)氢氧化镁不溶于水,水中无OH-离子,故不能使酚酞变色。
(5)硝酸钾
【知识点】酸、碱、盐的鉴别;盐与化肥
【解析】【分析】(1)根据氢氧化铁和稀硫酸反应的现象进行解答;
(2)根据碱的化学性质进行解答;
(3)根据氢氧化钙的化学性质进行解答;
(4)根据碱在水溶液中会电离出的氢氧根离子能使酚酞变红色进行分析;
(5)根据含有氮、磷、钾中两种或两种以上元素的化肥属于复合肥进行分析。
【解答】(1)依据反应①,将少量氢氧化铁固体加入稀硫酸中,氢氧化铁沉淀和硫酸反应生成硫酸铁和水,观察到的现象是:固体逐渐消失,溶液变为黄色;
(2)依据反应②,氢氧化钾和硫酸铜反应生成硫酸钾和氢氧化铜沉淀,故选:C;
(3)依据反应③,盛放澄清石灰水的试剂瓶口往往会有白色固体的原因是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(4)依据反应④,小科将无色酚酞试液分别滴入氢氧化镁固体表面,发现酚酞试液不变色,原因是氢氧化镁固体表面没有自由移动的氢氧根离子;
(5)硫酸铵、硝酸钾、磷酸二氢钙等属于盐,其中又属于复合肥的是硝酸钾。
故答案为:(1)固体逐渐消失,溶液变为黄色;(2)C;(3)Ca(OH)2与空气中CO2反应生成不溶于水的白色固体CaCO3;(4)氢氧化镁不溶于水,水中无OH-离子,故不能使酚酞变色;(5)硝酸钾。
23.【答案】(1)盐
(2)增大接触面积,使后期制备时的反应更快速
(3)置换
【知识点】酸、碱、盐的鉴别;置换反应及其应用;影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】(1)盐由金属或铵根离子与酸根离子构成;
(2)②化学反应的速度与接触面积大小有关,即接触面积越大,则反应越快。
(3)根据反应物和生成物的种类和种数确定化学反应的基本类型。
【解答】(1)根据化学式可知,绿矾和硝,都是由金属离子和酸根离子构成,都属于盐;
(2)②研碎FeSO4 4H2O和KNO3,研碎的目的:增大接触面积,使后期制备时的反应更快;
(3)最上面的反应中,反应物只有一种,则为分解反应;中间的反应中,生成物只有一种,为化合反应;最下面的反应中,反应物和生成物都是两种,相互交换成分,为复分解反应。因此未涉及的反应类型为置换反应。
24.【答案】(1)BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑
(2)CaO、NaOH、Na2SO4
【知识点】复分解反应及其应用;酸、碱、盐的鉴别;离子或物质的共存问题
【解析】【分析】 (1)根据物质溶解性分析回答此题;(2)根据实验现象推断此题。
【解答】取样溶解,过滤得到白色沉淀A和溶液,结合固体的可能成分可知白色沉淀A为碳酸钙,可能是样品中含有的碳酸钙,也可能是由氢氧化钙(氧化钙与水反应后所得)与碳酸钠反应生成的,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。往滤液中加入过量氯化钡溶液,发现有白色沉淀B生成。白色沉淀B可能是氯化钡与碳酸钠反应生成的碳酸钡沉淀,也可能是氯化钡与硫酸钠反应生成的硫酸钡沉淀。往上层清液中滴加酚酞试液,发现溶液呈无色,说明溶液中不含氢氧化钠,同时可知白色沉淀A是固体中含有的碳酸钙,不是由氢氧化钙与碳酸钠反应生成的,所以固体样品中不含氧化钙。取白色沉淀B,加入足量稀硝酸,有无色气体产生且沉淀全部消失,说明白色沉淀B是碳酸钡,可知固体样品中不含硫酸钠。综上分析可知,样品中一定不存在氧化钙、氢氧化钠和硫酸钠。
25.【答案】(1)盐;K2S
(2)做功(或克服摩擦做功);热值
(3)做功
【知识点】燃料的热值;热机;有关化学式的计算和推断;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)酸由酸根离子和氢离子构成,碱由金属离子(或铵根离子)与氢氧根离子构成,盐由金属离子(或铵根离子)与酸根离子构成。根据反应前后原子的种类和个数保持不变推测X的化学式;
(2)改变物体内能的方式:①做功;②热传递。1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫热值,它反映燃料燃烧时的放热本领大小;
(3)四冲程内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能。
【解答】(1)根据化学式KNO3可知,硝酸钾由金属钾离子和硝酸根离子构成,肯定属于盐。
根据 2KNO3+S+3C=X+N2↑+3CO2↑ 得到:2K+2N+6O+1S+3C=X+2N+3C+6O,那么X=2K+1S,因此X的化学式为K2S。
(2)如图乙所示,火箭上升过程中与大气摩擦产生大量的热,这是通过做功(或克服摩擦做功)的方式改变物体的内能;火箭以液态氢做燃料主要原因是氢气的热值大。
(3)如图丙所示的喷气发动机燃烧室工作时的原理为燃气的内能转化为机械能,与汽油机的做功冲程原理相同。
26.【答案】NO2-
【知识点】酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】亚硝酸钠是由钠离子与亚硝酸根离子构成的,氯化钠是由钠离子与氯离子构成的,所以引起亚硝酸钠有毒的粒子是NO2-;根据题文信息可知,亚硝酸钠呈碱性,食盐呈中性,所以可用酸碱性来鉴别。能与硝酸银溶液反应生成不溶于水但溶于稀硝酸的白色沉淀 ,而氯化银是不溶于稀硝酸的,所以还可以用硝酸银和稀硝酸来鉴别。
【解答】亚硝酸钠是由钠离子与亚硝酸根离子构成的,氯化钠是由钠离子与氯离子构成的,所以引起亚硝酸钠有毒的粒子是NO2-;分别取样于两支试管中,加蒸馏水配制成溶液分别滴加硝酸银溶液和稀硝酸,产生白色沉淀且不消失的是食盐,产生白色沉淀但加稀硝酸后立即消失的是亚硝酸钠或分别取样于两支试管中,加蒸馏水配制成溶液分别滴加酚酞,如果酚酞变红,说明是亚硝酸钠。
27.【答案】(1)食盐(填氯化钠等都对)
(2)纯碱(填化学式也都对);氯化钡(含Ba2+、C2+的可溶性盐或碱等都对)
【知识点】盐的性质及用途;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)根据物质的性质和用途解答;
(2)碳酸钠和酸反应会生成二氧化碳气体,与可溶性的钡盐或钙盐反应,会生成白色沉淀碳酸钡或碳酸钙,据此分析解答。
【解答】(1)可用于腌制肉类和蔬菜,使食物不易腐败的是食盐(NaCl);
(2)方案一:分别滴加少量食醋,有气泡产生的是碳酸钠( Na2CO3 )。
方案二:加水溶解,分别滴加氯化钡(含Ba2+、Ca2+的可溶性盐或碱等)溶液,有沉淀产生的是纯碱。
28.【答案】(1)溶液的颜色
(2)2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑;Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH[或Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)硫酸铜溶液呈蓝色;
(2)①碳酸钠和酸反应生成二氧化碳气体,而氢氧化钾与酸反应没有明显现象;
②氢氧化钙和氢氧化钡,都能与碳酸钠反应生成沉淀碳酸钙,而氢氧化钾与它们不反应。
【解答】(1)步骤①中通过观察溶液的颜色可以鉴别出硫酸铜溶液;
(2) ①若试剂Y为酸, 例如稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,方程式为: 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑ ;
②若试剂为碱,如氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和水,方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH ;
氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡和水,方程式为:Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH 。
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