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专题15 物质的检验、推断和分离提纯
【课程标准】
【学业要求】
①掌握常见物质的检验
②常见离子的鉴别
③分离与提纯的方法：结晶与过滤的操作
【命题重点】推断题是初中科学试题中常见且非常重要的一类题型。该类题目考察知识面广、思维量大、综合性强，是考查学生求异思维、抽象思维及逻辑思维的一类题目。物质推断题的解题步骤：①审题，弄清文意和图意，理出题给条件，深挖细找，反复推敲。②分析，找准解题的突破口，并从突破口出发，探求知识间的内在联系，应用多种思维方式，进行严密的分析和逻辑推理，推出符合题意的结果。③解答，根据题目的要求，进行全面的解答。④检验，将所得答案放回原题中进行检验，若完全符合，则说明答案正确。若出现不符，则说明答案有误，需另行思考，推出正确答案。
考点1：物质的检验与推断
考点解读：
(1)观察法：通过观察物质颜色、气味等不同来鉴别。例：铜和铝中，红色的是铜，银白色的是铝；硫酸铜溶液、氯化铁溶液中，蓝色的是硫酸铜溶液，黄色的是氯化铁溶液。
(2)溶解法：溶解法常用于鉴别不溶性物质与可溶性物质。例：碳酸钠和碳酸钙都是白色粉末，把它们分别放入水中，能溶解的是碳酸钠，不能溶解的是碳酸钙。
(3)燃烧法：通过燃烧时的现象和产物的不同进行鉴别。例：要鉴别H2、CO、CH4，分别点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，能使烧杯内产生水滴的是H2或CH4，不能的是CO，再把内附澄清石灰水的烧杯罩在H2和CH4的火焰上方，其燃烧产物能使澄清石灰水变浑浊的是CH4，不能的是H2。
鉴别空气、氧气、二氧化碳，三者都是无色无味气体，把燃着的木条分别伸入三瓶气体中，使木条火焰熄灭的是二氧化碳，使木条燃烧得更旺的是氧气，基本不引起火焰变化的是空气。
鉴别棉布纤维和羊毛纤维，分别点燃这两种纤维，发出烧焦羽毛腥臭气味的是羊毛纤维，发出烧焦棉布味的是棉布纤维。
(4)滴加试剂法：酸碱指示剂主要用于鉴别酸和碱。例：鉴别三种无色液体——食盐水、稀盐酸、氢氧化钠溶液时，分别滴加紫色石蕊试液，使紫色石蕊试液变红的是稀盐酸，使紫色石蕊试液变蓝的是氢氧化钠溶液，不变色的是食盐水。
滴加某些酸溶液。例：鉴别黑色的氧化铜粉末和碳粉时，把它们分别加入到稀盐酸中，能溶解并形成蓝色溶液的是氧化铜，不反应的是碳粉。
鉴别白色的碳酸钙和氧化钙时，分别取样，滴加稀盐酸，有无色无味气体生成的是碳酸钙，无气体生成的是氧化钙。
滴加某些盐溶液。例：鉴别氯化钠溶液和碳酸钠溶液时，分别取样，滴加少量氯化钡溶液，有白色沉淀生成的是碳酸钠溶液，不反应的是氯化钠溶液。
(5)综合法：运用观察、滴加试剂、两两混合等方法鉴别物质。例：四瓶透明溶液分别是BaCl2、CuSO4、NaOH、MgCl2。首先观察，溶液呈蓝色的是CuSO4溶液，剩余三种溶液分别取样，滴加少量CuSO4溶液，有蓝色沉淀生成的是NaOH溶液，有白色沉淀生成的是BaCl2溶液，不反应的是MgCl2溶液。
例1：（2024·浙江模拟）某校甲、乙、丙、丁四位同学学习了酸、碱、盐的化学性质后，分别设计了下列有关物质鉴别的方案，其中可行的是（ ）
甲：利用酚酞试液鉴别Na2CO3、NaCl 和稀硫酸三种溶液；
乙：利用CO2气体鉴别 NaOH、Ca（OH）2和稀盐酸三种溶液；
丙：利用稀硫酸鉴别 KOH、Na2CO3和 BaCl2三种溶液；
丁：不用其它任何试剂将 HCl、CaCl2、Na2CO3、NaCl四种溶液鉴别出来
A．只有甲和乙 B．只有丙和丁
C．只有甲、乙和丙 D．甲、乙、丙和丁都可以
【答案】D
【解析】根据物质的性质以及物质间反应的实验现象的差异进行分析解答。
【解答】甲：将酚酞试液分别加入四种溶液中，酚酞变红是碳酸钠溶液，不变色是氯化钠和稀硫酸，将这两种分别加入能使酚酞试液变红的溶液中，使红色消失的是硫酸，没有现象是氯化钠，可以鉴别，故正确；
乙：二氧化碳气体能与氢氧化钙反应产生白色沉淀，与氢氧化钠和盐酸混合没有现象，将产生的白色沉淀分为两份，分别加入另外两种溶液，能使沉淀溶解的是盐酸，另一种是氢氧化钠，可以鉴别，故正确；
丙：将酚酞试液加入五种溶液中，酚酞变红的是碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液，然后向变红的溶液中加入氯化钡溶液，能产生沉淀的是碳酸钠，没有现象的是氢氧化钠；另外三种溶液中加入氯化钡溶液，产生白色沉淀的是硫酸，没有现象的是盐酸和硝酸钾，将鉴别出来的是碳酸钠与此两种溶液混合，能产生气体的是盐酸，可以鉴别，故正确；
丁：将溶液两两混合，能产生气体的是碳酸钠和盐酸，剩余的两种是氯化钡和氯化钠，将产生气体的取出一种与这两种溶液分别混合，能产生沉淀，则取出的是碳酸钠，剩余的是盐酸，能与碳酸钠产生沉淀的是氯化钡，剩余的是氯化钠，可以鉴别，故正确；
故答案为：D。
例2：有一包白色粉末，由硫酸铜、碳酸钙、氯化钡、硫酸钠、氢氧化钠中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成，进行如下实验：
（1）气体C的化学式是 。
（2）甲操作的名称为 。
（3）通过上述实验可推断，白色粉末中一定含有 。（填写化学式）
【答案】CO2；过滤；CaCO3、BaCl2、NaOH
【解析】（1）与酸能产生气泡的阴离子是碳酸根离子，可知气体C是二氧化碳气体。
（2）将不互溶的固体和液体分离的操作成为过滤。
（3）加水后溶液为无色，则溶液呈蓝色的硫酸铜一定不存在；加入盐酸，沉淀全部溶解，可知没有硫酸钡沉淀，即氯化钡和硫酸钠最多只有一种；通入二氧化碳，生成沉淀，可知含有氢氧化钠和氯化钡，则不存在硫酸钠，据此分析作答。【解答】（1）根据流程图可知，向白色粉末中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀A和无色溶液B，硫酸铜在溶液中显蓝色，则白色粉末中一定不含硫酸铜；向白色沉淀A中加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，产生无色气体C，碳酸钙难溶于水，和盐酸反应生成二氧化碳气体，氯化钡和硫酸钠反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，则白色沉淀A中只含有碳酸钙，没有硫酸钡，无色气体C是二氧化碳，说明原白色粉末中一定含有碳酸钙，可能含有氯化钡和硫酸钠中的一种或两种都没有；向无色滤液B中通入二氧化碳，得到白色沉淀D，二氧化碳不能和氯化钡反应，二氧化碳和氢氧化钠反应生成的碳酸钠能和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，则无色溶液B中含有氢氧化钠和氯化钡，说明原白色粉末中一定含有氢氧化钠、氯化钡，一定不含硫酸钠。由分析可知，气体C是二氧化碳，化学式是：CO2。
（2）甲操作能将固体和液体分离，则甲操作的名称为过滤。
（3）通过上述实验可推断，白色粉末中一定含有：CaCO3、BaCl2、NaOH。
例3：（2023九上·兰溪月考）化学兴趣小组的同学在实验室发现一瓶保管不当，盛有无色溶液的试剂瓶，且标签破损如图，其残缺的标签中只剩下“Na”字样。同学们很感兴趣，决定对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢？
【交流讨论】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是 （填字母）。
A酸 B碱 C盐
【作出猜想】
①可能是Na2CO3溶液；
②可能是NaCl溶液；
③请你再作出一种猜想，猜想的物质与上面类别不同：可能是 溶液。
【设计并实验】
实验 实验操作 实验现象 实验结论和解释
Ⅰ 取样于试管中，向其中滴加几滴无色酚酞试液。 无色溶液变红 该溶液不可能是NaCl溶液。 理由 。
Ⅱ 另取样于另一只试管中，向其中滴加足量的稀盐酸。 产生大量的气泡 该溶液溶质为碳酸钠。
由此，同学们得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。
老师指出该结论不严密。理由是：氢氧化钠溶液在空气中敞开放置，发生变质，能产生与实验Ⅰ和Ⅱ相同现象。老师提示，不需另取样，只要在实验Ⅰ后的试管中加入足量的 溶液，若观察到红色溶液不褪色现象，即可说明该溶液中有氢氧化钠。
【答案】A；NaOH；NaCl溶液显中性，不能使酚酞试液变色；CaCl2、BaCl2、Ca(NO3)2、Ba(NO3)2均可
【解析】根据酸离解成的阳离子全部是氢离子，不可能含钠离子，碱和盐中都可能含钠离子，氯化钠溶液呈中性，氢氧化钠和碳酸钠溶液都呈碱性，氢氧化钠不与氯化钙、氯化钡等溶液反应，碳酸钠能与氯化钙、氯化钡等反应产生白色沉淀分析。
【解答】【交流讨论】根据受损标签的情况判断， 该溶液中含有钠离子，则一定不是酸，可能是碱或盐。
【作出猜想】该溶液可能是碱溶液，即可能是氢氧化钠溶液。
【设计并实验】NaCl溶液显中性，不能使酚酞试液变色 ， 取样于试管中，向其中滴加几滴无色酚酞试液，溶液变红，说明溶液不可能是氯化钠溶液。
碳酸钠与氢氧化钠溶液都呈碱性，要证明碳酸钠和氢氧化钠混合溶液中含氢氧化钠，需先除去碳酸钠，氢氧化钠不与氯化钙、氯化钡等溶液反应，碳酸钠能与氯化钙、氯化钡等反应产生白色沉淀，所以可在实验Ⅰ后的试管中加入足量的氯化钙、氯化钡等溶液，通过观察是否产生白色沉淀证明并除去碳酸钠，然后再通过酚酞溶液的颜色判断氢氧化钠是否存在。
考点2：常见物质的分离与提纯
考点解读：指除去杂质，同时被提纯物质不得改变。除杂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。除杂分离的常用化学方法：
方法 适用范围或原理 举例
化气法 与杂质反应生成气体除去 除Na2SO4中的Na2CO3，可加适量稀H2SO4： Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋ CO2↑＋ H2O
沉淀法 将杂质转化为沉淀过滤除去 除NaCl中的Na2SO4，可加适量BaCl2：Na2SO4＋ BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl
转化法 将杂质通过化学反应转化为原物质 除FeSO4中的CuSO4，可加过量铁粉，再过滤：CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4
溶解法 将杂质溶于某种试剂除去 除C粉中的CuO粉，可加适量稀H2SO4，再过滤：CuO＋H2SO4===CuSO4＋ H2O
吸收法 将杂质用某种试剂吸收除去 除H2中的HCl，可将混合气体通入NaOH溶液：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
例4：除去下列各物质中的少量杂质，所选用的试剂、方法能达到目的的是（ ）
选项 物质 杂质（少量） 操作方法
A N2 O2 将混合气体通过灼热的碳粉
B NaOH溶液 Na2CO3溶液 加入适量氢氧化钙溶液，过滤
C 氯化钠固体 泥沙 加水溶解，蒸发结晶
D KCl溶液 K2SO4溶液 加入适量Ba（NO3）2溶液，过滤
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】本题主要考查物质分离与提纯。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。物质的分离与除杂是中考的重点，也是难点，解决除杂问题时，抓住除杂质的必需条件（加入的试剂只与杂质反应，反应后不能引入新的杂质）是正确解题的关键。
【解答】A、 将混合气体通过灼热的碳粉，碳与杂质氧气反应会引入新杂质二氧化碳，错误；
B、 加入适量氢氧化钙溶液，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，过滤得纯净的氢氧化钠溶液，正确；
C、除去氯化钠中的泥沙，溶解后要过滤，错误；
D、加适量硝酸钡可除去硫酸钾，但引入了新杂质硝酸钾，错误；
故答案为：B。
例5：（2023九上·杭州期中） 现有一定质量含有少量泥沙等不溶性杂质和少量氯化钙、氯化镁等可溶性杂质的粗盐样品，实验室提纯流程如图，请分析各步骤的信息作答：
（1）过滤得到的固体有 ；
（2）试剂X溶液的名称是
（3）加入过量X溶液的目的是什么？
【答案】（1）CaCO3、Mg(OH)2
（2）稀盐酸
（3）除去过量的NaOH和Na2CO3
【解析】（1）根据氯化镁和氢氧化钠，氯化钙与碳酸钠的反应产物解答；
（2）根据反应的最终产生氯化钠和两种反应物，确定试剂X的种类；
（3）在化学反应中，只有一种反应物过量，才能保证另一种反应物完全反应。
【解答】（1）氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，则过滤得到的固体为： CaCO3、Mg(OH)2 。
（2）氢氧化钠和碳酸钠过量，且二者都能与稀盐酸反应生成氯化钠，因此试剂X为稀盐酸；
（3）加入过量X溶液的目的是除去过量的NaOH和Na2CO3。
例6：（2024·浙江模拟）在新冠肺炎防疫中，84消毒液是常用的消毒剂，其消毒的有效成分是次氯酸钠(化学式是1NaClO)。次氯酸钠工业生产原料来源是粗盐，粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙和泥沙等杂质，流程如图：
（1）标出次氯酸钠中氯元素的化合价： 。
（2）气体C为氢气，请写出反应Ⅳ中发生的化学反应方程式： 。
（3）流程Ⅱ中加入的过量碳酸钠溶液，可以除去的离子有 。
【答案】（1）+1
（2）2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2↑
（3）钡离子、钙离子
【解析】（1）根据化合物中元素化合价代数和为零分析；
（2）根据通电时，氯化钠溶液反应生成氢氧化钠、氯气和氢气分析；
（3）根据氢氧化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡，碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠分析。
【解答】（1）次氯酸钠中钠元素化合价是+1，氧元素化合价是-2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，氯元素的化合价是+1，可以表示为：；
（2）气体C为氢气，反应Ⅳ中，通电时，氯化钠溶液反应生成氢氧化钠、氯气和氢气，反应的化学方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（3）流程Ⅱ中加入的过量碳酸钠溶液，不仅除去了粗盐中含有的氯化钙杂质，还除去了过量的氢氧化钙、氢氧化钡和氯化镁反应生成的氯化钡，所以除去的离子是：钡离子、钙离子。
一、选择题
1.（2022·浙江舟山）下表有关物质的除杂方法中，正确的是（ ）
选项 括号内的物质是杂质 除杂方法
A NaCl溶液（NaNO3） 加入适量的稀盐酸、蒸发结晶
B CaCO3（CaO） 加入适量的稀盐酸、过滤
C NaOH溶液（Na2CO3） 加入适量的CaCl2溶液、过滤
D NaCl溶液（CuCl2） 加入适量的NaOH溶液、过滤
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．稀盐酸与硝酸钠不反应，不能除去杂质硝酸钠，故A错误。
B．稀盐酸和碳酸钙以及氧化钙都能发生反应，不符合除杂原则，故B错误。
C．氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，引入新杂质氯化钠，不符合除杂原则，故C错误。
D．氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故D正确。
2．（2024·浙江模拟）下列实验方案能达到实验目的的是（ ）
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别稀盐酸和稀硫酸溶液 加入硝酸银溶液，观察现象
B 检验氢氧化钠溶液变质程度 先加过量的氯化钡，过滤后向滤液中加入酚酞
C 除去二氧化碳中混有的氯化氢 将气体通过足量的氢氧化钠溶液
D 除去MnO2中混有的KCl 加水溶解、蒸发结晶
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A.根据鉴别稀盐酸和稀硫酸的方法进行解答；
B.根据检验氢氧化钠溶液变质程度的方法进行解答；
C.根据除去二氧化碳中混有的氯化氢的方法进行解答；
D.根据除去二氧化锰中混有的氯化钾的方法进行解答。
【解答】A.向稀盐酸中滴加硝酸银溶液时，会生成氯化银白色沉淀，而向稀硫酸中滴加硝酸银溶液时，能够生成硫酸微溶物，现象不明显，所以不能用这种方法鉴别稀盐酸与稀硫酸，故A不符合题意；
B.氢氧化钠溶液变质就是与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，加入过量的氯化钡溶液，碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，过程后向滤液中滴加酚酞，如果变红色，说明氢氧化钠溶液没有完全变质，如果不变红色，说明已完全变质，故B正确；
C.由于氢氧化钠溶液即能与氯化氢反应，也能与二氧化碳反应，所以不能用氢氧化钠溶液除去二氧化碳中混有的氯化氢，故C错误；
D.除去二氧化锰中混有的氯化钾，加水溶解，过滤，烘干即可，故D错误。
故答案为：B。
3．（2023·淳安模拟）下列实验设计能达到实验目的的是（ ）
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别氢氧化钠和氢氧化钙溶液 取样品，加入碳酸钠溶液
B 制备氢氧化钠溶液 用氢氧化镁和碳酸钠溶液混合反应
C 检验氢氧化钠是否变质 取样品，滴入无色酚酞试液
D 除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠 加入适量稀盐酸
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】除杂质至少要满足两个条件：①一般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.取样品，加入碳酸钠溶液，产生白色沉淀的是氢氧化钙溶液，无明显现象的是氢氧化钠溶液，可以鉴别，故A正确；
B.氢氧化镁难溶于水，氢氧化镁和碳酸钠溶液不反应，故C错误；
C.变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠，氢氧化钠、碳酸钠溶液均显碱性，均能使无色酚酞试液变红色，不能检验氢氧化钠是否变质，故C错误；
D.Na2CO3、NaOH溶液均能与稀盐酸反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故D错误。
故选A。
4.（2023·宁波）有一包固体样品，可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小宁进行了如下实验.根据实验现象，下列判断错误的是（ ）
A．滤液丙中含有氯化铁
B．沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C．滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D．样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
【答案】C
【解析】根据氢氧化钡与氯化铁反应产生氢氧化铁沉淀和氯化钡，氯化钡与硫酸反应会产生硫酸钡沉淀，硫酸钡沉淀不能溶于盐酸，氢氧化铁可溶于盐酸产生氯化铁黄色溶液分析。
【解答】固体样品加足量水过滤，得滤液甲，甲加入足量稀硫酸，产生沉淀，说明滤液甲中含钡离子，固体样品中含氢氧化钡，沉淀乙加足量稀盐酸得黄色滤液丙和沉淀，则沉淀乙中含氢氧化铁和硫酸钡，固体样品中含氯化铁、硫酸钠；
A、滤液丙中含有氯化铁，不符合题意；
B、 沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡 ，不符合题意；
C、 滤液甲中可能存在氢氧化钠 ，符合题意；
D、 样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡 ，不符合题意；
5．（2024九下·慈溪模拟）有一包固体样品，可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小宁进行了如下实验：
根据实验现象，下列判断错误的是（ ）
A．滤液丙中含有氯化铁
B．沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C．滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D．样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
【答案】C
二、填空
6．（2022·浙江宁波·中考真题）某白色固体M可能由、、、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___________。
【答案】AgCl 、、
【解析】氢氧根离子和镁离子会生成氢氧化镁沉淀，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，氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀。
（1）白色固体加入足量的水溶解得到白色沉淀A和无色溶液，白色沉淀A中加入足量的稀盐酸，产生气泡，沉淀全部溶解，所以白色沉淀中含有碳酸钡，一定不含硫酸钡，样品中一定含有碳酸钠、氢氧化钡，一定不含硫酸钠；无色溶液B中通入二氧化碳气体，生成白色沉淀E，所以A中一定含有氢氧化钡，无色溶液F中加入稀硝酸和硝酸银溶液生成白色沉淀G，所以G是氯化银，样品中一定含有氯化镁，所以白色沉淀G的化学式为AgCl；
（2）根据上述分析可知：白色固体M的成分是Na2CO3、MgCl2、Ba（OH）2。
7．（2022·萧山模拟）化学兴趣小组同学欲除去固体氢氧化钠中混有的氯化钙。设计实验方案如图，请依据实验回答问题，
（1）写出加过量Na2CO3，溶液所发生的反应方程式 。
（2）写出操作A的名称 。
（3）分离后所得氯化钠的质量与分离前原混合物中氯化钠的质量相比较，结果 (选填“增大”、“不变”，“减少”)。
【答案】（1）Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
（2）蒸发
（3）增大
【解析】（1）碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙（白色沉淀）和氯化钠；
（2）从溶液通过蒸发结晶可以析出固体氯化钠；
（3）比较前后的质量变化时，应注意反应中有无氯化钠固体的生成。
【解答】（1）溶液中的氯化钙会与碳酸钠反应， 故方程式：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；
（2）滤液中加入过量稀盐酸后的溶质是盐酸，氯化钠，故操作A为蒸发；
（3）反应过程中氢氧化钠会与稀盐酸反应生成氯化钠，碳酸钠会与盐酸反应生成氯化钠，碳酸钠会与氯化钙反应生成氯化钠，故其质量增大。
8．（2021·奉化模拟）一包白色粉末，由CuSO4、CaCO3、BaCl2、K2SO4、KOH中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成，进行如下实验：
（1）取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液，由此可推断混合物中一定没有 ；
（2）取实验（1）滤出的白色沉淀，向其中加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体。根据上述实验可推断：原白色粉末中一定有 。为进一步探究原白色粉末的组成，取实验（1）得到的滤液，向其中通入二氧化碳，产生白色沉淀，则可推断原白色粉末中一定还含有 。
【答案】（1）CuSO4
（2）CaCO3；BaCl2和KOH
【解析】结合实验现象与物质的特性对应分析
【解答】（1）由题目现象可知得到了白色沉淀和无色滤液，而CuSO4如果反应会生成蓝色沉淀，如果未反应则是蓝色溶液。
（2）因为加酸能产生气泡，所以一定有碳酸根，而且由于沉淀能溶于酸，所以不可能同时含有BaCl2、Na2SO4；由分析可知，粉末是碳酸钙和其他物质的混合物，而上述物质溶液能和二氧化碳反应生成沉淀的只有钡离子，故一定含有BaCl2，但BaCl2不能与二氧化碳直接反应，所以应该还必须有氢氧化钠，同时硫酸钠会与BaCl2发生反应生成硫酸钡沉淀，所以硫酸钠一定没有。
故答案为：（1）CuSO4；（2）CaCO3；BaCl2和KOH
9．（2023·鄞州模拟）下列两种方案体现了物质除杂的不同思路：
思路一：将杂质直接转化为所需物质；
思路二：将所需物质转化为中间物质，再将中间物质转化为所需物质。
（1）运用思路一：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡，先加足量的水溶解，再向溶液中加入适量的 溶液，过滤、蒸发，即得氯化镁固体。
（2）运用思路二：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。根据流程回答以下问题。
步骤①中反应的化学方程式是 ，步骤②中加入的甲溶液是 （填化学式）溶液。
【答案】（1）硫酸镁
（2）BaCl2+K2SO4═BaSO4↓+2KCl；NaOH
【解析】根据钡离子与硫酸根离子反应产生硫酸钡沉淀，镁离子与氢氧根离子反应产生氢氧化镁沉淀，结合除杂原则分析。
【解答】（1）除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡，可将钡离子转化为沉淀，即先加足量的水溶解，再向溶液中加入适量的硫酸镁溶液，过滤、蒸发。
（2）步骤①加水溶解后，硫酸钾和氯化钡会发生反应生成硫酸钡和氯化钾，方程式是 BaCl2+K2SO4═BaSO4↓+2KCl ，步骤②中加入的甲溶液是为了除去氯化钠，由流程图可知，是先将氯化镁转化为氢氧化镁沉淀，再加入盐酸得氯化镁，所以甲溶液为氢氧化钠；
故答案为：（1）硫酸镁；（2）BaCl2+K2SO4═BaSO4↓+2KCl ；氢氧化钠。
10.（2021·杭州）某种粗盐水中有少量含SO42-、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，所得体仍不是纯净的氯化钠，理由是________。
【答案】（1）BaSO4 （2）BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCI （3）钾离子未除去
【解析】根据流程图中加氯化钡可除去硫酸根离子，加碳酸钠可除去钡离子分析。
【解答】（1）固体A是加入过量氯化钡产生的，为硫酸根与钡离子生成的硫酸钡；
（2）加碳酸钠可除去A中过量的氯化钡，反应方程式为 BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCI ；
（3）因整个过程中没有除去钾离子，所以所得晶体不是纯净氯化钠。
11.（2023·丽水）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去。该方法属于上述模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”）；
（2）根据“性质差异”，铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去，原因是 能与稀盐酸反应；
（3）上述模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不感”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氨化钡．小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl，从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是不符合除杂中的 原则(填“不增 ”或“不减")，
（4）将氧化钠中的杂质BaCl2 除去，实质上是除去钡离子。2.08克BaCl2中钡元素的质量为 克。
【答案】（1）分离转移 （2）氧化铜(CuO) （3）不增 （4）1.37
【解析】本题考查的物质除杂的知识，根据物质所具有的特性，一般可分为物理除杂和化学除杂；常见的物理除杂有过滤，蒸发等方法，化学除杂一般引入新的物质进行反应。
【解答】（1） 铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去 ，属于物理除杂，即分离转移；
（2） 铜粉中混有少量氧化铜可用足量稀盐酸除去 ，原因是铜不与稀酸反应，而氧化铜与稀酸反应；
（3）反应中有新物质氯化钾生成，故不符合不增原则；
（4）；
三、解答
12．（2024·浙江模拟）小宁为探究BaCl2 溶液和CuSO，溶液混合，过滤后所得蓝色滤液中的溶质成分，做了以下实验。
（1）过滤后所得蓝色滤液中含有的溶质可能是：
猜想一： 只含有CuCl2 。
猜想二： 含有CuCl2 和BaCl2 。
猜 想 三： 含 有 .
（2）为确定蓝色滤液的成分，做了以下实验。
实验操作 实验现象
取少量滤液于试管中， 滴入溶液A 实验现象1
取少量滤液于试管中， 滴加氯化钡溶液 实验现象2
若A 为 溶液，实验现象1应是 ，实验现象2应是 。则猜想一正确。
【答案】（1）CuCl2、CuSO4
（2）CuSO4；无明显现象；无明显现象
【解析】（1）根据氯化铜、硫酸铜溶液的颜色为蓝色，据此进行猜想；
（2）根据硫酸根离子能够与钡离子反应生成硫酸钡沉淀进行解答。
【解答】（1）氯化钡溶液和硫酸铜溶液反应生成硫酸钡沉淀与氯化铜，氯化铜与硫酸铜均为蓝色溶液，因此猜想如下：
猜想一： 只含有CuCl2；
猜想二： 含有CuCl2和BaCl2；
猜 想 三： 含有CuCl2、CuSO4；
（2）若A为硫酸铜溶液，猜想一是只含有氯化铜，则取少量滤液于试管中，滴入硫酸铜溶液中，则无明显现象；
取少量滤液于试管中，滴加氯化钡溶液，氯化铜与氯化钡溶液不反应，因此无明显现象；
故猜想一正确。
故答案为：（1）CuCl2、CuSO4；（2）CuSO4；无明显现象；无明显现象。
13．（2024九下·绍兴模拟）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：气体检验一气体净化一气体转化→气体检验一尾气处理
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分，应用思维模型设计了如图实验方案(固定装置未画出)，将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊， D装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为 ；由此推测装置E中的实验现象是
（2）如图实验方案中，思维模型中的“尾气处理”环节的装置G可能是
【答案】（1）水蒸气、二氧化碳气体、一氧化碳；黑色固体逐渐变成红色
（2）燃着的酒精灯；
【解析】无水硫酸铜遇水变蓝；澄清石灰水遇二氧化碳产生沉淀； 一氧化碳是一种碳氧化合物，化学式为CO ，分子量为28.0101，通常状况下为是无色、无臭、无味的气体。物理性质上，一氧化碳的熔点为-205℃ ，沸点为-191.5℃，难溶于水（20℃时在水中的溶解度为0.002838g），不易液化和固化。化学性质上，一氧化碳既有还原性，又有氧化性，能发生氧化反应（燃烧反应）、歧化反应等；同时具有毒性，较高浓度时能使人出现不同程度中毒症状，危害人体的脑、心、肝、肾、肺及其他组织，甚至电击样死亡，
【解答】（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝 ，说明有水蒸气， B装置中的澄清石灰水均变浑浊，说明有二氧化碳气体， F装置中的澄清石灰水均变浑浊， D装置中的澄清石灰水不变浑浊 ，说明有一氧化碳气体，所以气体的产物是水蒸气、二氧化碳气体、一氧化碳； 一氧化碳还原氧化铜，由此推测装置E中的实验现象是黑色固体逐渐变成红色；
（2）一氧化碳是有毒气体，其具有可燃性，所以可以通过燃烧的方式将其去除，所以思维模型中的“尾气处理”环节的装置G可能是燃着的酒精灯；
故答案为：（1）水蒸气、二氧化碳气体、一氧化碳（2）黑色固体逐渐变成红色（3）燃着的酒精灯；
14.（2024·瓯海模拟）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小明建构了“物质除杂”的思维模型（如图）。
（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去。该方法属于上述模型中的 （选填：“分离转移”、“反应转化”）。
（2）上述模型中“不增不减”是除杂的一般原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质质量。为除去氯化钠中的杂质氯化钙，小明采用反应转化的方法，加入适量碳酸钠，请判断小明选择的试剂是否合理并说明理由： 。
（3）不另外增加其他试剂，小明要判断氯化钙已经完全除去，请写出简要的操作：将反应后的溶液静置，取上层清液少许放入试管， 。
【答案】（1）分离转移
（2）合理，反应生成易分离的沉淀，且没有生成新的杂质(用化学方程式CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl
（3）继续滴加少量碳酸钠，若不再产生沉淀说明已经完全除去
【解析】（1）根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法；
（2）所谓除杂（提纯），是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变。除杂至少要满足“不增不减”的原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质的质量。
（3）根据根据碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀解答。
【解答】（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去，没有发生化学反应，该方法属于上述模型中的分离转移。
（2）模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡，小明采用反应转化的方法，加入适量碳酸钠，碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则。
（3）不另外增加其他试剂，小明要判断氯化钙已经完全除去，将反应后的溶液静置（或过滤），取上层清液少许放入试管，滴加几滴碳酸钠溶液，无明显现象，说明氯化钙已经完全除去。
15．（2023·金华模拟）有一包白色固体可能含Na2CO3、Na2SO4、NaCl、Ba（NO3）2、NaOH中的一种或几种。某化学兴趣小组为探究其成分做了以下实验：
Ⅰ.取少量固体于烧杯中，逐渐加水并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入水的质量的变化如甲图所示；
Ⅱ.取少量B点时的清液于试管中，滴加酚酞溶液，酚酞溶液不变色；
Ⅲ.继续向烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如乙图所示。请回答下列问题：
（1）BC段可观察到的现象是 ；
（2）为进一步确定该白色固体的成分，该组同学取少量原固体样品于试管中，加足量水充分溶解后，依次加入过量稀HNO3和硝酸银溶液，最终观察到有白色沉淀产生，从而确定原白色固体中可能存在的物质一定存在。评价该方案是否可行并说明理由。 。
【答案】（1）固体部分溶解，有气泡冒出
（2）可行，加入稀硝酸可以排除碳酸根离子的干扰，氯离子和银离子会生成氯化银沉淀
【解析】本题考查的是物质的组成成分以及含量的探究；常见的离子检验方法及现象。
根据碳酸钠和硝酸钡会生成溶于酸的碳酸钡沉淀，硫酸钠和硝酸钡会生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，碳酸钠、氢氧化钠在溶液中显碱性等知识进行分析。
【解答】
碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、硝酸钡、氢氧化钠都是可溶于水的物质，加入水，有不溶物，说明了上述物质间发生反应生成了沉淀，由于碳酸钠、硫酸钠都能与硝酸钡反应生成沉淀，由此可知，一定存在硝酸钡；沉淀加入稀硝酸沉淀部分溶解，沉淀应为碳酸钡和硫酸钡的混合物，说明了原混合物中一定有碳酸钠和硫酸钠，由取少量B点时的清液于试管中，滴加酚酞溶液，酚酞溶液不变色，说明了不含有氢氧化钠，题中的现象不能确定混合物中是否含有氯化钠，所以
（1）BC段可观察到的现象是：固体部分溶解，有气泡冒出；
（3）为进一步探究该白色固体的成分，该组同学取少量原固体样品于试管中，加足量水溶解，加足量稀HNO3溶液，过滤；再向滤液中加硝酸银溶液，观察现象，所以该方案可行，原因是：加入稀硝酸可以排除碳酸根离子的干扰，氯离子和银离子会生成氯化银沉淀。
故答案为：（1）固体部分溶解，有气泡冒出；（2）可行，加入稀硝酸可以排除碳酸根离子的干扰，氯离子和银离子会生成氯化银沉淀。
16．（2024·杭州模拟）某炉渣中主要含 FeO、Fe2O3，还有少量既不溶于水，也不与稀酸反应的杂质。现按如图工艺流程，用炉渣制备绿矾请按要求回答问题：查阅资料：氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。
（1）步骤一中的操作名称是 。
（2）步骤一中，写出其中反应的化学方程式为 。
（3）将滤液2蒸发浓缩、降温结晶、过滤，冰水洗涤，低温干燥后得到 晶体，其中冰水洗涤的作用是 。
（4）pH大小关系：滤液1<滤液2，造成该结果的原因是 。
【答案】（1）过滤
（2）
（3）降低的溶解度，减少其溶解
（4）铁消耗了过量的稀硫酸，减少了氢离子的浓度(数量)，从而使溶液的酸性减弱
【解析】（1）根据过滤操作原理分析；
（2）根据氧化亚铁、氧化铁都能与硫酸反应生成盐和水分析；
（3）根据冰水温度低，溶质溶解度小分析；
（4）根据反应消耗酸，酸性变弱pH变大分析。
【解答】（1）步骤一将固体和液体分离，为过滤操作；
（2）步骤一中氧化亚铁、氧化铁都能与硫酸反应，
反应方程式为 FeO+H2SO4=FeSO4+H2O、
Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；
（3）用冰水洗涤时温度低，溶质的溶解度小，可减少溶质的损失；
（4）铁消耗了过量的稀硫酸，降低了H离子的浓度（数量），从而使溶液的酸性减弱，酸性越弱，pH越大，所以溶液pH 滤液1＜滤液2；
17．（2023·浦江模拟）俄乌冲突导致欧洲天然气断供，欧洲居民争相囤积煤炭。但在使用煤炭的过程中，却发生了中毒事件，这是灼热的煤炭与水反应所生成的气体导致的。那么生成的气体中有哪些成分呢 同学们进行了以下探究。
【查阅资料】煤炭主要成分是碳，遇水或氧气不足时会生成有毒气体一氧化碳。
【建立猜想】同学们对生成的气体成分做了以下猜想：
猜想1：有CO、CO2
猜想2：有CO、H2
猜想3：有CO、CO2和 H2
猜想4：有CO、H2、CO2和 H2O
【初步分析】
（1）小组讨论后，很快否定了猜想1，理由是 。
（2）【实验操作】他们利用下列实验装置进行探究。
如何连接组装实验装置，同学们意见不一。某同学按照C→A→C→B→B→D→B→C的顺序连接装置，将生成的气体通过该装置，请评价该方案是否可行，理由是
（3）同学们最终选择了下图的实验装置进行实验，假设C、D装置内的反应都完全。
①该实验中判断氢气存在的关键现象是 。
②在该实验探究过程中，G装置的作用是 。
【答案】（1）违背质量守恒定律(合理即可)
（2）不可行，无法检验原气体中是否含有水蒸气
（3）F中的无水硫酸铜变蓝；检验CO2，收集尾气
【解析】质量守恒： 1.反应前后物质总质量不变 2.元素的种类不变 3.各元素的总质量不变
【解答】（1）根据质量守恒：反应前后元素种类不变，反应前有C、H、O三种元素，反应后也应有这三种，猜想1中没有H元素，故填：违背了质量守恒定律。
（2）装置A的作用：吸收CO2 装置B的作用：检验水蒸气，装置C的作用：检验CO2，当气体通过溶液后会带出一部分的水蒸气，对检验原气体中是否含有水蒸气会产生干扰，因此需要先检验是否含有水蒸气。故填： 不可行，无法检验原气体中是否含有水蒸气
（3）①H2能与E装置的CuO发生反应：H2+CuOH2O+Cu 现象为黑色固体变红色，且产生的H2O能使F装置中的无水CuSO4变蓝，故填：F中的无水硫酸铜变蓝。
②G装置中澄清石灰水可以用来检验CO2，且该实验中尾气含有CO，CO难溶于水，可以利用该装置收集CO尾气，故填：检验CO2，收集尾气。
18．（2024·临平模拟）实验课上，同学们在氢氧化钡溶液中滴加碳酸钠溶液后，探究试管中溶液的溶质成分有哪些离子：
（1）小郑同学的猜想是： Na+、OH-；小吴同学的猜想是： Na+、OH-、Ba2+；还有的猜想是： ；
（2）同学们在老师帮助下，经过讨论提出了一般离子检验的流程图 ：
借助上述流程图， 甲实验小组设计了以下实验方案：
甲实验小组设计的方案中的“ ”是 ；
（3）甲实验小组设计的方案中的结论3是 ；
（4）乙实验小组在验证上述三个猜想时，只用了一种试剂，就能一次性地验证溶液中溶质离子的成分，这种试剂是 。
【答案】（1）Na+、OH-、 CO32-
（2）稀盐酸或稀盐酸
（3）小郑同学猜想正确
（4）稀硫酸
【解析】（1）根据反应后溶液溶质一定有生成物，可能有反应物剩余分析；
（2）根据碳酸盐与酸反应产生二氧化碳气体分析；
（3）根据钡离子与碳酸根离子产生白色沉淀分析；
（4）根据氢氧化钡与硫酸反应产生白色沉淀，碳酸钠与硫酸反应产生二氧化碳气体分析。
【解答】（1）氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡和氢氧化钠，反应后溶液中溶质一定有氢氧化钠，碳酸钠和氢氧化钡可能剩余一种，则反应后溶液中离子种类还可能是： Na+、OH-、 CO32-。
（2）碳酸钠与酸反应产生二氧化碳气体，则甲小组方案中所加试剂为稀盐酸或稀硫酸。
（3）钡离子与碳酸根离子能产生碳酸钡沉淀，结论3可证明溶液中不含钡离子，即溶液中离子为Na+、OH-，小郑同学猜想正确。
（4）钡离子与硫酸根离子反应产生硫酸钡沉淀，碳酸根与硫酸反应产生二氧化碳气体，所以可利用稀硫酸一种试剂，通过观察现象得出结论。
故答案为：（1）Na+、OH-、 CO32-；（2）稀盐酸或稀硫酸；（3）小郑同学猜想正确；（4）稀硫酸。
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专题15 物质的检验、推断和分离提纯
【课程标准】
【学业要求】
①掌握常见物质的检验
②常见离子的鉴别
③分离与提纯的方法：结晶与过滤的操作
【命题重点】推断题是初中科学试题中常见且非常重要的一类题型。该类题目考察知识面广、思维量大、综合性强，是考查学生求异思维、抽象思维及逻辑思维的一类题目。物质推断题的解题步骤：①审题，弄清文意和图意，理出题给条件，深挖细找，反复推敲。②分析，找准解题的突破口，并从突破口出发，探求知识间的内在联系，应用多种思维方式，进行严密的分析和逻辑推理，推出符合题意的结果。③解答，根据题目的要求，进行全面的解答。④检验，将所得答案放回原题中进行检验，若完全符合，则说明答案正确。若出现不符，则说明答案有误，需另行思考，推出正确答案。
考点1：物质的检验与推断
考点解读：
(1)观察法：通过观察物质颜色、气味等不同来鉴别。例：铜和铝中，红色的是铜，银白色的是铝；硫酸铜溶液、氯化铁溶液中，蓝色的是硫酸铜溶液，黄色的是氯化铁溶液。
(2)溶解法：溶解法常用于鉴别不溶性物质与可溶性物质。例：碳酸钠和碳酸钙都是白色粉末，把它们分别放入水中，能溶解的是碳酸钠，不能溶解的是碳酸钙。
(3)燃烧法：通过燃烧时的现象和产物的不同进行鉴别。例：要鉴别H2、CO、CH4，分别点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，能使烧杯内产生水滴的是H2或CH4，不能的是CO，再把内附澄清石灰水的烧杯罩在H2和CH4的火焰上方，其燃烧产物能使澄清石灰水变浑浊的是CH4，不能的是H2。
鉴别空气、氧气、二氧化碳，三者都是无色无味气体，把燃着的木条分别伸入三瓶气体中，使木条火焰熄灭的是二氧化碳，使木条燃烧得更旺的是氧气，基本不引起火焰变化的是空气。
鉴别棉布纤维和羊毛纤维，分别点燃这两种纤维，发出烧焦羽毛腥臭气味的是羊毛纤维，发出烧焦棉布味的是棉布纤维。
(4)滴加试剂法：酸碱指示剂主要用于鉴别酸和碱。例：鉴别三种无色液体——食盐水、稀盐酸、氢氧化钠溶液时，分别滴加紫色石蕊试液，使紫色石蕊试液变红的是稀盐酸，使紫色石蕊试液变蓝的是氢氧化钠溶液，不变色的是食盐水。
滴加某些酸溶液。例：鉴别黑色的氧化铜粉末和碳粉时，把它们分别加入到稀盐酸中，能溶解并形成蓝色溶液的是氧化铜，不反应的是碳粉。
鉴别白色的碳酸钙和氧化钙时，分别取样，滴加稀盐酸，有无色无味气体生成的是碳酸钙，无气体生成的是氧化钙。
滴加某些盐溶液。例：鉴别氯化钠溶液和碳酸钠溶液时，分别取样，滴加少量氯化钡溶液，有白色沉淀生成的是碳酸钠溶液，不反应的是氯化钠溶液。
(5)综合法：运用观察、滴加试剂、两两混合等方法鉴别物质。例：四瓶透明溶液分别是BaCl2、CuSO4、NaOH、MgCl2。首先观察，溶液呈蓝色的是CuSO4溶液，剩余三种溶液分别取样，滴加少量CuSO4溶液，有蓝色沉淀生成的是NaOH溶液，有白色沉淀生成的是BaCl2溶液，不反应的是MgCl2溶液。
例1：（2024·浙江模拟）某校甲、乙、丙、丁四位同学学习了酸、碱、盐的化学性质后，分别设计了下列有关物质鉴别的方案，其中可行的是（ ）
甲：利用酚酞试液鉴别Na2CO3、NaCl 和稀硫酸三种溶液；
乙：利用CO2气体鉴别 NaOH、Ca（OH）2和稀盐酸三种溶液；
丙：利用稀硫酸鉴别 KOH、Na2CO3和 BaCl2三种溶液；
丁：不用其它任何试剂将 HCl、CaCl2、Na2CO3、NaCl四种溶液鉴别出来
A．只有甲和乙 B．只有丙和丁
C．只有甲、乙和丙 D．甲、乙、丙和丁都可以
例2：有一包白色粉末，由硫酸铜、碳酸钙、氯化钡、硫酸钠、氢氧化钠中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成，进行如下实验：
（1）气体C的化学式是 。
（2）甲操作的名称为 。
（3）通过上述实验可推断，白色粉末中一定含有 。（填写化学式）
例3：（2023九上·兰溪月考）化学兴趣小组的同学在实验室发现一瓶保管不当，盛有无色溶液的试剂瓶，且标签破损如图，其残缺的标签中只剩下“Na”字样。同学们很感兴趣，决定对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢？
【交流讨论】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是 （填字母）。
A酸 B碱 C盐
【作出猜想】
①可能是Na2CO3溶液；
②可能是NaCl溶液；
③请你再作出一种猜想，猜想的物质与上面类别不同：可能是 溶液。
【设计并实验】
实验 实验操作 实验现象 实验结论和解释
Ⅰ 取样于试管中，向其中滴加几滴无色酚酞试液。 无色溶液变红 该溶液不可能是NaCl溶液。 理由 。
Ⅱ 另取样于另一只试管中，向其中滴加足量的稀盐酸。 产生大量的气泡 该溶液溶质为碳酸钠。
由此，同学们得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。
老师指出该结论不严密。理由是：氢氧化钠溶液在空气中敞开放置，发生变质，能产生与实验Ⅰ和Ⅱ相同现象。老师提示，不需另取样，只要在实验Ⅰ后的试管中加入足量的 溶液，若观察到红色溶液不褪色现象，即可说明该溶液中有氢氧化钠。
考点2：常见物质的分离与提纯
考点解读：指除去杂质，同时被提纯物质不得改变。除杂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。除杂分离的常用化学方法：
方法 适用范围或原理 举例
化气法 与杂质反应生成气体除去 除Na2SO4中的Na2CO3，可加适量稀H2SO4： Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋ CO2↑＋ H2O
沉淀法 将杂质转化为沉淀过滤除去 除NaCl中的Na2SO4，可加适量BaCl2：Na2SO4＋ BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl
转化法 将杂质通过化学反应转化为原物质 除FeSO4中的CuSO4，可加过量铁粉，再过滤：CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4
溶解法 将杂质溶于某种试剂除去 除C粉中的CuO粉，可加适量稀H2SO4，再过滤：CuO＋H2SO4===CuSO4＋ H2O
吸收法 将杂质用某种试剂吸收除去 除H2中的HCl，可将混合气体通入NaOH溶液：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
例4：除去下列各物质中的少量杂质，所选用的试剂、方法能达到目的的是（ ）
选项 物质 杂质（少量） 操作方法
A N2 O2 将混合气体通过灼热的碳粉
B NaOH溶液 Na2CO3溶液 加入适量氢氧化钙溶液，过滤
C 氯化钠固体 泥沙 加水溶解，蒸发结晶
D KCl溶液 K2SO4溶液 加入适量Ba（NO3）2溶液，过滤
A．A B．B C．C D．D
例5：（2023九上·杭州期中） 现有一定质量含有少量泥沙等不溶性杂质和少量氯化钙、氯化镁等可溶性杂质的粗盐样品，实验室提纯流程如图，请分析各步骤的信息作答：
（1）过滤得到的固体有 ；
（2）试剂X溶液的名称是
（3）加入过量X溶液的目的是什么？
例6：（2024·浙江模拟）在新冠肺炎防疫中，84消毒液是常用的消毒剂，其消毒的有效成分是次氯酸钠(化学式是1NaClO)。次氯酸钠工业生产原料来源是粗盐，粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙和泥沙等杂质，流程如图：
（1）标出次氯酸钠中氯元素的化合价： 。
（2）气体C为氢气，请写出反应Ⅳ中发生的化学反应方程式： 。
（3）流程Ⅱ中加入的过量碳酸钠溶液，可以除去的离子有 。
一、选择题
1.（2022·浙江舟山）下表有关物质的除杂方法中，正确的是（ ）
选项 括号内的物质是杂质 除杂方法
A NaCl溶液（NaNO3） 加入适量的稀盐酸、蒸发结晶
B CaCO3（CaO） 加入适量的稀盐酸、过滤
C NaOH溶液（Na2CO3） 加入适量的CaCl2溶液、过滤
D NaCl溶液（CuCl2） 加入适量的NaOH溶液、过滤
A．A B．B C．C D．D
2．（2024·浙江模拟）下列实验方案能达到实验目的的是（ ）
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别稀盐酸和稀硫酸溶液 加入硝酸银溶液，观察现象
B 检验氢氧化钠溶液变质程度 先加过量的氯化钡，过滤后向滤液中加入酚酞
C 除去二氧化碳中混有的氯化氢 将气体通过足量的氢氧化钠溶液
D 除去MnO2中混有的KCl 加水溶解、蒸发结晶
A．A B．B C．C D．D
3．（2023·淳安模拟）下列实验设计能达到实验目的的是（ ）
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别氢氧化钠和氢氧化钙溶液 取样品，加入碳酸钠溶液
B 制备氢氧化钠溶液 用氢氧化镁和碳酸钠溶液混合反应
C 检验氢氧化钠是否变质 取样品，滴入无色酚酞试液
D 除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠 加入适量稀盐酸
A．A B．B C．C D．D
4.（2023·宁波）有一包固体样品，可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小宁进行了如下实验.根据实验现象，下列判断错误的是（ ）
A．滤液丙中含有氯化铁
B．沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C．滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D．样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
5．（2024九下·慈溪模拟）有一包固体样品，可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小宁进行了如下实验：
根据实验现象，下列判断错误的是（ ）
A．滤液丙中含有氯化铁
B．沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C．滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D．样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
二、填空
6．（2022·浙江宁波·中考真题）某白色固体M可能由、、、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___________。
7．（2022·萧山模拟）化学兴趣小组同学欲除去固体氢氧化钠中混有的氯化钙。设计实验方案如图，请依据实验回答问题，
（1）写出加过量Na2CO3，溶液所发生的反应方程式 。
（2）写出操作A的名称 。
（3）分离后所得氯化钠的质量与分离前原混合物中氯化钠的质量相比较，结果 (选填“增大”、“不变”，“减少”)。
8．（2021·奉化模拟）一包白色粉末，由CuSO4、CaCO3、BaCl2、K2SO4、KOH中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成，进行如下实验：
（1）取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液，由此可推断混合物中一定没有 ；
（2）取实验（1）滤出的白色沉淀，向其中加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体。根据上述实验可推断：原白色粉末中一定有 。为进一步探究原白色粉末的组成，取实验（1）得到的滤液，向其中通入二氧化碳，产生白色沉淀，则可推断原白色粉末中一定还含有 。
9．（2023·鄞州模拟）下列两种方案体现了物质除杂的不同思路：
思路一：将杂质直接转化为所需物质；
思路二：将所需物质转化为中间物质，再将中间物质转化为所需物质。
（1）运用思路一：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡，先加足量的水溶解，再向溶液中加入适量的 溶液，过滤、蒸发，即得氯化镁固体。
（2）运用思路二：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。根据流程回答以下问题。
步骤①中反应的化学方程式是 ，步骤②中加入的甲溶液是 （填化学式）溶液。
10.（2021·杭州）某种粗盐水中有少量含SO42-、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，所得体仍不是纯净的氯化钠，理由是________。
11.（2023·丽水）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去。该方法属于上述模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”）；
（2）根据“性质差异”，铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去，原因是 能与稀盐酸反应；
（3）上述模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不感”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氨化钡．小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl，从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是不符合除杂中的 原则(填“不增 ”或“不减")，
（4）将氧化钠中的杂质BaCl2 除去，实质上是除去钡离子。2.08克BaCl2中钡元素的质量为 克。
三、解答
12．（2024·浙江模拟）小宁为探究BaCl2 溶液和CuSO，溶液混合，过滤后所得蓝色滤液中的溶质成分，做了以下实验。
（1）过滤后所得蓝色滤液中含有的溶质可能是：
猜想一： 只含有CuCl2 。
猜想二： 含有CuCl2 和BaCl2 。
猜 想 三： 含 有 .
（2）为确定蓝色滤液的成分，做了以下实验。
实验操作 实验现象
取少量滤液于试管中， 滴入溶液A 实验现象1
取少量滤液于试管中， 滴加氯化钡溶液 实验现象2
若A 为 溶液，实验现象1应是 ，实验现象2应是 。则猜想一正确。
13．（2024九下·绍兴模拟）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：气体检验一气体净化一气体转化→气体检验一尾气处理
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分，应用思维模型设计了如图实验方案(固定装置未画出)，将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊， D装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为 ；由此推测装置E中的实验现象是
（2）如图实验方案中，思维模型中的“尾气处理”环节的装置G可能是
14.（2024·瓯海模拟）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小明建构了“物质除杂”的思维模型（如图）。
（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去。该方法属于上述模型中的 （选填：“分离转移”、“反应转化”）。
（2）上述模型中“不增不减”是除杂的一般原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质质量。为除去氯化钠中的杂质氯化钙，小明采用反应转化的方法，加入适量碳酸钠，请判断小明选择的试剂是否合理并说明理由： 。
（3）不另外增加其他试剂，小明要判断氯化钙已经完全除去，请写出简要的操作：将反应后的溶液静置，取上层清液少许放入试管， 。
15．（2023·金华模拟）有一包白色固体可能含Na2CO3、Na2SO4、NaCl、Ba（NO3）2、NaOH中的一种或几种。某化学兴趣小组为探究其成分做了以下实验：
Ⅰ.取少量固体于烧杯中，逐渐加水并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入水的质量的变化如甲图所示；
Ⅱ.取少量B点时的清液于试管中，滴加酚酞溶液，酚酞溶液不变色；
Ⅲ.继续向烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如乙图所示。请回答下列问题：
（1）BC段可观察到的现象是 ；
（2）为进一步确定该白色固体的成分，该组同学取少量原固体样品于试管中，加足量水充分溶解后，依次加入过量稀HNO3和硝酸银溶液，最终观察到有白色沉淀产生，从而确定原白色固体中可能存在的物质一定存在。评价该方案是否可行并说明理由。 。
16．（2024·杭州模拟）某炉渣中主要含 FeO、Fe2O3，还有少量既不溶于水，也不与稀酸反应的杂质。现按如图工艺流程，用炉渣制备绿矾请按要求回答问题：查阅资料：氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。
（1）步骤一中的操作名称是 。
（2）步骤一中，写出其中反应的化学方程式为 。
（3）将滤液2蒸发浓缩、降温结晶、过滤，冰水洗涤，低温干燥后得到 晶体，其中冰水洗涤的作用是 。
（4）pH大小关系：滤液1<滤液2，造成该结果的原因是 。
17．（2023·浦江模拟）俄乌冲突导致欧洲天然气断供，欧洲居民争相囤积煤炭。但在使用煤炭的过程中，却发生了中毒事件，这是灼热的煤炭与水反应所生成的气体导致的。那么生成的气体中有哪些成分呢 同学们进行了以下探究。
【查阅资料】煤炭主要成分是碳，遇水或氧气不足时会生成有毒气体一氧化碳。
【建立猜想】同学们对生成的气体成分做了以下猜想：
猜想1：有CO、CO2
猜想2：有CO、H2
猜想3：有CO、CO2和 H2
猜想4：有CO、H2、CO2和 H2O
【初步分析】
（1）小组讨论后，很快否定了猜想1，理由是 。
（2）【实验操作】他们利用下列实验装置进行探究。
如何连接组装实验装置，同学们意见不一。某同学按照C→A→C→B→B→D→B→C的顺序连接装置，将生成的气体通过该装置，请评价该方案是否可行，理由是
（3）同学们最终选择了下图的实验装置进行实验，假设C、D装置内的反应都完全。
①该实验中判断氢气存在的关键现象是 。
②在该实验探究过程中，G装置的作用是 。
18．（2024·临平模拟）实验课上，同学们在氢氧化钡溶液中滴加碳酸钠溶液后，探究试管中溶液的溶质成分有哪些离子：
（1）小郑同学的猜想是： Na+、OH-；小吴同学的猜想是： Na+、OH-、Ba2+；还有的猜想是： ；
（2）同学们在老师帮助下，经过讨论提出了一般离子检验的流程图 ：
借助上述流程图， 甲实验小组设计了以下实验方案：
甲实验小组设计的方案中的“ ”是 ；
（3）甲实验小组设计的方案中的结论3是 ；
（4）乙实验小组在验证上述三个猜想时，只用了一种试剂，就能一次性地验证溶液中溶质离子的成分，这种试剂是 。
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