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第37讲 物质的检验、鉴别、分离和提纯
考点分布 考查频率 命题趋势
考点一 常见气体的检验与鉴别 ☆☆ 考察对物质化学性质的熟练程度,常以选择、推断题与解答题出现,是中考的高频考点。
考点二 物质的检验与鉴别综合运用 ☆☆
考点三 物质分离和提纯的原则和方法
■考点一 常见气体的检验与鉴别
(1)常见气体的检验
气体 检验方法 实验现象
O2 将带火星的木条伸入集气瓶内 木条复燃
CO2 将气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊
H2 点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯 烧杯内壁有水雾(或水珠)生成
CH4 点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯;一段时间后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入澄清石灰水,振荡 烧杯内壁有水雾(或水珠)生成;澄清石灰水变浑浊
CO 点燃,在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯 澄清石灰水变浑浊
NH3 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 红色石蕊试纸变为蓝色
水蒸气 通过无水硫酸铜 无水硫酸铜由白色变成蓝色
HCl 先通入硝酸银溶液,再滴加稀HNO3 有白色沉淀生成,且沉淀不溶解
■考点二 物质的检验与鉴别综合运用
一、物质的检验
1.原理:根据物质具有不同的特性,利用这种特性上的差异,选择适当的、实际的方法,将物质检验出来,要求现象明显。
2.检验方法
(1)物理方法:根据物质的特殊物理性质,如颜色、气味、水溶性等,通过观察、分析、判断、得出结论。
(2)化学方法:利用物质的特殊化学性质,反应时产生的特征现象,对所给物质进行检验。
3.物理方法
(1)常见有特殊颜色的物质(离子代表含有这种离子的溶液)
①固体物质:Cu:红(或紫红)色;CuSO4·5H2O:蓝色;S:淡黄色。
②沉淀:Cu(OH)2:蓝色;Fe(OH)3:红褐色。
③溶液:Fe2+:浅绿色;Fe3+:黄色;Cu2+:蓝色;MnO4-:紫红色。
(2)常见有特殊气味的物质
氨气:刺激性的氨味气体;SO2:刺激性气味气体。
4.化学方法
(1)常见离子的检验
离子 检验方法 实验现象
H+ ①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红
②用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上 与标准比色卡对照pH<7
③取少量试剂加入Zn粒 有气泡产生
④取少量试剂加入碳酸钠 有气泡产生
OH- ①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液 石蕊溶液变蓝
②取少量试剂滴加无色酚酞溶液 酚酞溶液变红
③用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上 与标准比色卡对照pH>7
④取少量试剂加入可溶性铜盐 有蓝色絮状沉淀生成
Cl- 取少量试剂滴加少量AgNO3溶液和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
SO42- 取少量试剂滴加少量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
CO32- 取少量试剂滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中 产生气泡,澄清石灰水变浑浊
Cu2+ 取少量试剂滴加可溶性碱 有蓝色絮状沉淀生成
Fe3+ 取少量试剂滴加可溶性碱 有红褐色沉淀生成
NH4+ 取少量试剂滴加可溶性碱,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 产生有刺激性气味的气体,红色石蕊试纸变蓝
Ag+ 取少量试剂滴加少量NaCl溶液和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
Ba2+ 取少量试剂滴加少量Na2SO4和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
Ca2+ 取少量试剂滴加可溶性碳酸盐溶液 有白色沉淀生成
二、物质的鉴别
1.物质的鉴别原则:操作简单、试剂种类少、现象明显。
2.物质鉴别的方法:应先简后繁,先用物理方法后用化学方法。
(1)物理方法:依据物质特殊的物理性质(如颜色、状态、气味、溶解性、溶解时的吸放热现象)进行观察、分析、判断,得出结论。
(2)化学方法:依据物质间反应时所产生的特殊反应现象(如变色、放出气体、生成沉淀、放热等)进行鉴别。
3.物质鉴别的形式
(1)一种试剂鉴别:选择一种试剂,分别加入待测物质中,观察实验现象。
(2)多种试剂鉴别:选择多种试剂,依次加入待测物质中,会出现明显不同现象。
(3)无试剂鉴别:先利用物质物理性质不同或物质间的相互反应(包括与生成物反应)而产生不同现象把物质鉴别出来。
4.常见物质的鉴别
常见物质 所选试剂或方法 现象
软水、硬水 肥皂水 泡沫较多、浮渣较少的是软水;泡沫较少、浮渣较多的是硬水
棉花、羊毛和 合成纤维 灼烧 有烧焦羽毛气味的是羊毛;有烧纸气味、燃烧后有灰烬的是棉花;有气味,趁热可以拉成丝,灰烬为灰褐色玻璃球状,不易破碎的是合成纤维
常见化肥 看外观或加水 灰白色或难溶于水或部分溶于水的是磷肥
加熟石灰研磨 有刺激性气味气体产生的是铵态氮肥(铵盐)
黄金、假黄金(铜锌合金) 盐酸 有气泡产生的是假黄金,反之为黄金
灼烧 有黑色物质生成的是假黄金,反之为黄金
二、物质的推断解题策略
1.以物质特征颜色为突破口
⑴ 固体颜色:Fe、C、CuO、MnO2、Fe3O4(黑色);Cu、Fe2O3(红色);Cu2(OH)2CO3(绿色);CuSO4·5H2O(蓝色)。
⑵ 溶液颜色:CuCl2、CuSO4(蓝色);FeCl2、FeSO4(浅绿色);FeCl3、Fe2(SO4)3(黄色)。
⑶ 火焰颜色:S在O2中燃烧(蓝紫色);S、H2在空气中燃烧(淡蓝色);CO、CH4在空气中燃烧(蓝色)。
⑷ 沉淀颜色:BaSO4、AgCl、CaCO3、BaCO3(白色);Cu(OH)2(蓝色);Fe(OH)3(红褐色)。
2.以物质特征状态为突破口
常见固体单质有Fe、Cu、C、S;
气体单质有H2、N2、O2;
无色气体有H2、N2、O2、CO、CO2、CH4、SO2;
常温下呈液态的物质有H2O。
3.以物质特征反应条件为突破口
点燃(有O2参加的反应); 通电(电解H2O); 催化剂(KClO3分解制O2);
高温(CaCO3分解,C、CO还原CuO、Fe2O3);
加热(KCIO3、KMnO4、Cu2(OH)2CO3等的分解,H2还原CuO、Fe2O3)。
4.以物质特征现象为突破口
⑴ 能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是CO2。
⑵ 能使黑色CuO变红(或红色Fe2O3变黑)的气体是H2或CO,固体是C。
⑶ 能使燃烧着的木条正常燃烧的气体是空气,燃烧得更旺的气体是O2,熄灭的气体是CO2或N2;能使带火星的木条复燃的气体O2。
⑷ 能使白色无水CuSO4粉末变蓝的气体是水蒸气。
⑸ 在O2中燃烧火星四射的物质是Fe。
⑹ 在空气中燃烧生成CO2和H2O的物质是有机物,如CH4、C2H5OH等。
⑺ 能溶于盐酸或稀HNO3的白色沉淀有CaCO3、BaCO3;不溶于稀HNO3的白色沉淀有AgCl、BaSO4。
5.以元素或物质之最为突破口
⑴ 地壳中含量最多的元素是O,含量最多的金属元素是AI。
⑵ 人体中含量最多的元素是O。 ⑶ 空气中含量最多的元素是N。
⑷ 形成化合物最多的元素是C。 ⑸ 质子数最少的元素是H。
⑹ 相对分子质量最小、密度也最小的气体是H2。
⑺ 相对分子质量最小的氧化物是H2O。
⑻ 自然界中硬度最大的物质是金刚石。
⑼ 空气中含量最多的气体是N2。 ⑽ 最简单的有机物是CH4。
⑾ 最常用的溶剂是H2O。 ⑿ 人体中含量最多的物质是H2O。
■考点三 物质分离和提纯的原则
一、物质的结晶
1、有规则的几何外形的固体是晶体。不同的晶体具有不同的形状。
2、结晶是溶液中无法再溶解的固体溶质以晶体的形式从溶液中析出的过程。
3、获得晶体的两种方法:
①蒸发溶剂:一般用于溶解度受温度影响不大的物质,如氯化钠(溶液较小);
②冷却热饱和溶液:适用于溶解度受温度影响大的物质,如硝酸钾。
注:通常是将以上两种方法综合起来使用,也就是先通过加热使溶液浓缩(减小溶剂),再将溶液冷却(降低温度),使溶液中的物质结晶析出。
二、结晶水合物
1、结晶水:有些晶体从水溶液中结晶析出时,往往要结合一定量的水,这部分水存在于析出的晶体中,叫作结晶水。
2、结晶水合物:含有结晶水的晶体,常见的有胆矾,即硫酸铜晶体(五水硫酸铜)、石膏(二水硫酸钙)等。结晶水合物受热易分解和风化。
三、其他几种常用的分离方法
水的净化方法通常有沉淀法、过滤法、蒸馏法。
A. 沉淀法:在水中加入明矾/活性炭等,搅拌后静置,使水中的悬浮杂质凝聚成较大颗粒而沉淀下来。
B. 过滤法:根据物质的溶解性的不同,用于除去液体中混有的不溶性固体杂质的方法。
①过滤装置:如图所示。
②过滤的操作要领:
“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁,中间不留气泡。
“二低”:滤纸边缘低于漏斗口,滤液液面低于滤纸边缘。
“三靠”:烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒末端轻靠在有三层滤纸的一侧,漏斗下端紧靠烧杯内壁。
③过滤时,玻璃棒作用是引流。
④过滤器的制备:滤纸2次对折后打开。
C. 蒸馏法:根据液体物质的沸点不同,用于分离或提纯互溶的液态混合物的方法。用蒸馏法净水可除去水中已经溶解的物质。把水加热至沸腾,变成水蒸气,再经冷凝得到的水称为蒸馏水(装置如图)。
①蒸馏时,蒸馏烧瓶中应放入几片碎瓷片,以防止液体暴沸。操作时,将温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处,以便于观察温度的变化,确定所接收液体的种类。
②蒸馏时,冷凝管中要下端进水上端出水,是因为冷凝时,冷水需充满冷凝器,防止冷凝器冷凝时受热不均匀出现炸裂,同时逆流冷凝效果好。
★沉淀、过滤及蒸发的比较:
方法 原理 适用范围 基本操作 作用 净化程度
沉 淀 根据物质的溶解性不同; 静置,使不溶性的杂质沉降下来并与水分层。 用于分离液体中混有的不溶性固体杂质 加入明矾等凝聚剂,搅拌后静置 除去不溶性杂质(使水中的悬浮微粒凝聚成较大颗粒而沉淀下来)。 由 低 到 高
过 滤 根据物质的溶解性不同; 把液体和不溶于液体的固体分离。 用于除去深中混有的不溶性固体杂质; 溶解,过虑 除去不溶性杂质(可除去水中的悬浮微粒)。
吸 附 利用活性炭或木炭的吸附作用把自然水中一些不溶性杂质和一些溶解性杂质吸附在表面。 除去部分不溶性和或溶性杂质,臭味等。
蒸 馏 根据液体物质的沸点不同; 通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水 用于分离或提纯液态混合物 加热,蒸馏、冷凝 除去可溶性杂质和不溶性杂质(可除去水中已溶解的物质)。
■考点一 常见气体的检验与鉴别
◇典例1:(2025八下·温州月考)中国古代很多发明创造与化学工艺有关。西汉海昏侯墓出土的青铜雁鱼灯造型优美,设计精妙,其剖面图如图。
(1)先秦《考工记》中有关青铜成分记载:“六分其金而锡居其一”(注:此处“金”指铜,锡是一种银白色金属),由此可知:雁鱼灯灯体的材质属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)古人点燃雁鱼灯使用的“火折子”吹气即可燃。简易的火折子是将纸卷点燃后,使其半灭(仅剩火星),装入竹筒中保存。需要点火时打开竹筒盖,向其中吹气,使纸复燃。从燃烧条件角度分析,吹气可以使纸复燃的原因是 。
(3)据记载,雁鱼灯采用淆水(“淆水”指的是石油)为燃料,燃烧后生成CO2和H2O,将燃烧后的气体通入到澄清石灰水中,会观察到 现象。
【答案】(1)混合物
(2)接触氧气
(3)变浑浊
【知识点】燃烧与灭火;二氧化碳的检验和验满;纯净物和混合物的区别
【解析】【分析】(1)只有一种物质组成纯净物,由多种物质组成混合物;
(2)燃烧的条件:有可燃物、与氧气接触和温度达到着火点;
(3)二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊。
【解答】(1)根据题意可知, 雁鱼灯灯体的材质由铜和锡组成,属于混合物;
(2)根据“ 向其中吹气”可知, 从燃烧条件角度分析,吹气可以使纸复燃的原因是:接触氧气;
(3)将燃烧后的气体通入到澄清石灰水中,会观察到变浑浊现象。
◆变式训练
1.(2026九上·黄岩期末)某科学兴趣小组围绕“碳还原氧化铜”开展项目式学习。
(1)任务一:探究反应后的气体产物
①实验前,先通入一段时间氮气,其目的是 。②随后点燃丙处酒精灯,发现丙处固体未变色,再点燃甲处酒精灯,反应开始后甲中固体逐渐变红。若此时观察到 的现象,可说明甲中的反应产物中同时含有 CO和
(2)任务二:探究反应后的固体产物
小组成员取5份等质量的氧化铜,分别在不同温度下与碳反应4小时,利用XRD(X射线衍射)技术检测反应后固体的组成。为确保反应后的固体产物不含 依据 XRD 图谱分析可采取的措施是: 。
(3)任务三:改进与反思
小组成员从环保角度对任务一的实验装置进行改进,需增加尾气处理装置,请从以下装置图中选出最合理的一套,并说明理由 。
【答案】(1)排尽装置内的空气,防止碳与氧气反应干扰试验;乙处澄清石灰水变浑浊,丙中黑色固体变红
(2)加热温度不低于500℃
(3)C装置。该装置既能充分吸收CO2,又能收集CO
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;二氧化碳的检验和验满;还原反应与金属的冶炼
■考点二 物质的检验与鉴别综合运用
◇典例2:(2026九上·瑞安月考)下列除杂或鉴别项目的实验设计不正确的是 ( )
选项 除杂或鉴别项目 实验设计
A 鉴别食盐和纯碱固体 取少量样品分别加食醋,观察现象
B 除去 KCl中的CaCO3 加水溶解,过滤,蒸发结晶
C 除去 NaCl 溶液中的少量 CuCl2 滴加过量氢氧化钾溶液、过滤
D 鉴别羊毛衫和棉线衫 取样灼烧,闻气味
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】除杂的原则:不与除杂试剂反应,不引入新的杂质。
【解答】 A.食醋和纯碱固体反应产生气泡,和食盐固体不反应,可以鉴别,故A正确不合题意;
B.碳酸钙难溶于水,而氯化钾易溶于水,可采取加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法进行分离除杂,故B正确不合题意;
C.CuCl2能与过量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钾,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钾(过量的),故C错误符合题意;
D.取样灼烧,产生烧焦羽毛气味的是羊毛衫,产生烧纸气味的是棉线衫,故D正确不合题意。
故选C。
◆变式训练
1.(2026九上·瑞安月考)“自热火锅”给人们生活带来方便。“自热火锅”主要由料包和发热包组成,发热包的成分如图所示。
(1)“自热火锅”的内、外盒由聚丙烯塑料制成。聚丙烯塑料属于____(填字母)。
A.金属材料 B.有机合成材料 C.无机非金属材料
(2)自热火锅加热食物时,是通过 方式使食物的内能增加。
(3)发热包的标签破损,若要验证发热包中还含什么成分,设计了以下实验步骤:
最终观察到澄清石灰水变浑浊、同时火焰呈淡蓝色,说明发热包的成分可能是____。
A.碳酸钠 铜粉 B.碳酸钠 铝粉
C.碳酸钙 铜粉 D.氯化钠 铝粉
【答案】(1)B
(2)热传递
(3)B
【知识点】物体内能的改变方法;塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)有机合成材料包括:合成塑料、合成橡胶和合成纤维。
(2)热传递改变内能的本质为能量的转移,做功改变内能的本质为能量的转化。
(3) 根据物质的成分及其性质来分析。
【解答】(1) 聚丙烯(PP)是一种由丙烯单体通过聚合反应制成的高分子化合物,属于塑料的一种,而塑料是典型的有机合成材料,故选B。
(2) 自热火锅的发热包通过化学反应(如生石灰与水反应放热)产生热量,热量通过直接接触传递给食物。此过程中,食物内能增加的方式是热传递。
(3) 碳酸钠或碳酸钙均与稀盐酸反应会生成二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;铝粉(铜粉与稀盐酸不反应)与稀盐酸反应会生成氢气,氢气具有可燃性,干燥后点燃会产生淡蓝色火焰,若观察到澄清石灰水变浑浊,气体点燃产生淡蓝色火焰,说明其中含有碳酸钠或碳酸钙与铝粉。
故选B。
■考点三 物质分离和提纯的原则
◇典例3:(2025八上·义乌月考)“生命吸管(Lifestraw)”是一种快速获取野外饮用水的吸管装置,内装有多种过滤器,其中滤网可去除大部分颗粒物;活性炭和离子交换树脂可去除异味和部分重金属;超滤膜可滤除99.3%的细菌和病毒。下列有关叙述不正确的是( )
A.滤网有过滤的作用,能去除颗粒物
B.活性炭具有吸附作用,能去除异味
C.超滤膜与将自来水煮沸的作用类似
D.净化后的水是纯净物,可直接饮用
【答案】D
【知识点】净化水的常用方法
◆变式训练
1.(2025八上·义乌月考)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。
实验一:下面是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)图中有一处明显的错误,请你帮他指出来: 。
(2)图中错误改正后完成实验,展开滤纸若灰色代表泥沙,分析形成如图A情况的可能原因: 。
(3)用图③装置得到食盐晶体时玻璃棒的作用是 ,当看到 (填装置名称)里有大量固体析出时停止加热。
(4)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)。
配制时,除图中提供的仪器外,还需要试剂瓶、镊子、量筒和 (填一种仪器名称)。
(5)经检测所配溶液的溶质质量分数偏小,原因可能是 。
①氯化钠晶体不纯;②配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗;③称量氯化钠时所用的砝码生锈了;
④将配好的溶液转移到细口瓶时,有部分洒出;⑤称量氯化钠时错把物体和砝码放反了。
【答案】(1)⑤过滤时没有用玻璃棒引流
(2)过滤时滤液高于滤纸边缘
(3)搅拌,使溶液受热均匀,防止液滴飞溅;蒸发皿
(4)胶头滴管
(5)①②
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;蒸发操作与粗盐提纯
1.(2023·金华)物质的鉴别是重要的实验技能。鉴别下列各组物质所用试剂或方法选择错误的是( )
选项 需鉴别物质 试剂或方法
A 铁粉、木炭粉 磁铁吸引
B 盐酸、氯化钠溶液 硝酸银溶液
C 氧气、二氧化碳气体 用燃着的木条
D 氢氧化钠固体、氯化钠固体 水
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】对于物质鉴别题,首先要掌握各物质的性质,然后根据物质的性质选择所需物质,再利用反应的不同现象加以区分,鉴别题时各物质的现象必须不能相同,否则无法区分。
【解答】A、铁粉能被磁铁吸引,木炭粉不能被磁铁吸引,磁铁吸引可以鉴别铁粉和木炭粉,不符合题意;
B、盐酸和氯化钠都能与硝酸银反应产生氯化银沉淀,利用硝酸银不能鉴别盐酸和氯化钠溶液,符合题意;
C、氧气具有助燃性,二氧化碳不支持燃烧,利用燃着木条通过木条燃烧情况可以鉴别氧气和二氧化碳,不符合题意;
D、氢氧化钠溶解放热,氯化钠溶解温度无明显变化,利用水可鉴别氢氧化钠固体和氯化钠固体,不符合题意;
故选B。
2.(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
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】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;
故选C。
3.(2023·绍兴)小敏在鉴别氢气、氮气、氧气、二氧化碳四瓶无色气体时,对它们的部分性质进行归纳梳理并编制了检索表(如图)。检索表中S代表的是( )
检索表
1a具有可燃性...............P
1b不具有可燃性...............2
2a能使澄清石灰水变浑........Q
2b不能使澄清石灰水变浑.......3
3a能使带火星的木条复......R
3b不能使带火星的木条复..... S
A.氢气 B.氮气 C.氧气 D.二氧化碳
【答案】B
【知识点】氧气的性质和利用;物质的鉴别、推断;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据氢气具有可燃性,氧气具有助燃性,氮气和二氧化碳不支持燃烧,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析。
【解答】S代表不具有可燃性、不能使澄清石灰水变浑浊、不能使带火星木条复燃,则为氮气;
故选B。
4.(2023·金华)实验规范操作是实验成功的关键。粗盐提纯实验中,下列实验操作正确的是( )
A.称量 B.溶解 C.过滤 D.蒸发
【答案】A
【知识点】常见实验操作;过滤的原理、方法、操作及其应用;蒸发操作与粗盐提纯
【解析】【分析】A、根据天平左物右码分析;
B、根据量筒的用途分析;
C、根据过滤“一贴二低三靠”原则分析;
D、根据蒸发皿的使用方法分析。
【解答】A、天平称量粗盐时,粗盐放左盘,砝码放右盘,符合题意;
B、不能在量筒中溶解物质,不符合题意;
C、过滤需用玻璃棒引流,漏斗下端紧靠烧杯内壁,不符合题意;
D、加热的蒸发皿要用坩埚钳移取,不能用手直接拿,不符合题意;
故选A,
5.(2024·浙江)海水中含有氯化钠、氯化镁等可溶性物质和少量细小泥沙颗粒。海水晒盐是获取食盐的途径之一,某同学模拟海水晒盐的部分实验流程如图所示。
(1)按照物质的组成分类,海水属于 。
(2)滤液中氯化镁的质量分数 (填“大于”“等于”或“小于”)其在海水中的质量分数。
(3)粗盐还需进一步提纯,将下列操作合理排序 (填序号)。
①溶解②蒸发结晶③过滤
【答案】(1)混合物
(2)大于
(3)①③②
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;蒸发操作与粗盐提纯;常见物质的分类
【解析】【分析】 (1)根据混合物是由多种物质组成的来分析解答;
(2)根据海水蒸发过程中溶剂水的质量减小来分析解答;
(3)根据粗盐提纯的步骤来分析解答。
【解答】 (1)海水中含有氯化钠、氯化镁等可溶性物质和少量细小泥沙颗粒,则海水属于混合物;
(2)海水蒸发过程中溶剂水的质量减小,而溶质的质量不变,则滤液中氯化镁的质量分数大于其在海水中的质量分数;
(3)粗盐提纯时,应先将粗盐溶于水,再过滤除去不溶性杂质,最后蒸发结晶得到氯化钠,则下列操作合理排序①③②。
6.(2023·温州)豆腐是我国的传统食物之一。从大豆到豆腐需经历磨浆、凝固等过程。
(1)如图所示,将大豆研磨后倒入纱布,豆渣留在纱布上,豆乳流入下方容器。该过程相当于物质分离方法中的 。
(2)豆乳凝固过程中需要加入硫酸钙()等凝固剂。按物质的组成分类,属于纯净物中的 。
【答案】(1)过滤
(2)化合物(盐)
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】(1)过滤指利用多孔性介质截留悬浮液中的固体粒子,进而使固、液分离的方式;
(2)纯净物可根据其元素组成种类分为化合物和单质。
【解答】(1)固液分离,该过程属于分离方法中的过滤;
(2)硫酸钙中有是那种元素,故其为化合物(盐);
7.(2023·宁波)某电厂的粉煤灰含有Al2O3,还有少量的FeO、Fe2O3和其它成分。其它成分不溶于水、不与酸反应,以该粉煤灰为原料制备Al2O3,流程如下:
(1)“酸浸”过程中,稀硫酸与FeO3反应的化学方程式为 。
(2)流程图中,操作I的名称是 。
(3)“氧化”过程发生的反应为2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe(SO4)3+2H2O,其中H2O2中氧元素化合价为-1价。该化学反应中化合价升高的元素是 。
【答案】(1)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
(2)过滤
(3)Fe
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;元素化合价的规则与计算
【解析】【分析】(1)根据 硫酸与 Fe2O3 反应生成硫酸铁和水分析;
(2)根据过滤操作原理分析;
(3)根据化合物中元素化合价代数和为0分析。
【解答】(1) 硫酸与 Fe2O3 反应生成硫酸铁和水,方程式为 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O ;
(2) 流程图中,操作I得到滤液和滤渣,则为过滤操作;
(3)反应前铁元素化合价为+2价,反应后为+3价,反应前后氢元素化合价都为+1价,反应前氧元素化合价为-2价和-1价,反应后为-2价,所以该反应中化合价升高的元素为铁。
故答案为:(1) Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O ;(2)过滤;(3) Fe 。
8.(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 。
【答案】(1)AgCl
(2)Na2CO3、MgCl2、Ba(OH)2
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据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等知识进行分析。【解答】(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,即样品中一定含有碳酸钠、氢氧化钡或氯化镁,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)白色固体M的成分是Na2CO3、MgCl2、Ba(OH)2。
9.(2022·金华)某混合气体X由CO2、CO、H2O(水蒸气)、H2中的两种或两种以上组成,X气体依次通过如图1装置(假定每步反应均完全),现象分别为:A中溶液变浑浊;B中固体变为红色;C中粉末变为蓝色;D中溶液变浑浊。
完成下列问题:
(1)该实验能得出CO气体一定存在的证据是 ;
(2)只要在图1中加装一个图2装置,就能确定原混合气体X中是否含有H2。
①写出图2装置中试剂名称 ;
②该装置连接在图1中哪两个装置之间 (用字母表示)。
【答案】(1)澄清石灰水变浑浊
(2)浓硫酸;A与B之间
【知识点】酸的物理性质及用途;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】一氧化碳和氢气与氧化铜反应生成铜和二氧化碳、水;可通过通入氧化铜后生成物的验证来验证一氧化碳和氢气的存在。
【解答】(1)可利用CO与氧化铜反应生成铜和二氧化碳来证明,所以通过澄清石灰水变浑浊的现象证明CO存在;
(2)要证明氢气,需利用氢气与氧化铜反应生成铜和水证明,图2装置中试剂应为浓硫酸,该装置是为了除去原气体中的水蒸气,应连接在A与B之间。
故答案为:(1)澄清石灰水变浑浊;(2)浓硫酸;A与B之间。
10.(2023·杭州)《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”,处于当时世界领先地位,是现代冶金工艺的雏形。其流程图如下所示:
(1)熔炼过程中,氧化铁与一氧化碳在高温下反应的化学方程式为 。
(2)通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量,此过程体现了氧气的 (选填“氧化性”或“还原性”)。“黑色湿泥”(有效成分为磷酸铁FePO4)作为熔剂可加快反应,磷酸铁属于 类物质(选填“酸”“碱”或“盐”)。
【答案】(1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
(2)氧化性;盐
【知识点】酸、碱、盐的鉴别;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)根据氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳分析;(2)根据氧气的氧化性,盐是由金属离子和酸根离子形成的化合物分析。
【解答】(1) 氧化铁与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ;
(2)通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量,此过程体现了氧气的氧化性, 磷酸铁由金属离子和酸根离子构成,属于盐。
故答案为:(1) Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ;(2)氧化性;盐。
11.(2023·金华)某混合气体由CO、CO2、H2、水蒸气中的两种组成。小金利用下图的装置探究其成分(所用药品均足量,反应均完全)。
(1)检查装置气密性:在甲、丙装置中倒入适量的水,关闭丙丁之间止水夹,往甲装置中鼓入一定量空气后,停止鼓气。如果气密性良好,甲装置中广口瓶内观察到的现象是 ;
(2)实验过程中,先点燃丁处酒精灯,再通人混合气体,过一会点燃乙处酒精灯,先观察到两装置中澄清石灰水变浑浊,过一会 观察到乙装置中黑色粉末变红,甲装置电子天平读数恒定不变,则原混合气体组成可能是 。
【答案】(1)长导管中液柱液面高于瓶内液面并保持稳定
(2)①CO2 H2;②CO2 CO
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】(1)根据压强差原理检查装置气密性方法分析;(2)根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氢气和一氧化碳具有还原性分析。
【解答】(1) 在甲、丙装置中倒入适量的水,关闭丙丁之间止水夹,往甲装置中鼓入一定量空气后,停止鼓气。如果气密性良好,气体不能排出,则甲装置中广口瓶内长导管中液柱液面高于瓶内液面并保持稳定;
(2) 实验过程中,先点燃丁处酒精灯,再通人混合气体,过一会点燃乙处酒精灯,先观察到两装置中澄清石灰水变浑浊,说明原气体中有二氧化碳,过一会观察到乙装置中黑色粉末变红,说明有氢气或CO还原了氧化铜,甲装置电子天平读数恒定不变,说明不含水蒸气,则原混合气体组成可能是 ①CO2 H2;②CO2 CO ;
故答案为:(1)长导管中液柱液面高于瓶内液面并保持稳定 ;(2) ①CO2 H2;②CO2 CO 。
12.(2023·金华)研究小组同学在完成”酸的性质”实验①②后,将①②实验后试管中的物质全部倒入各自废液缸③中(如图甲),结果出现了不同现象,部分小组同学的实验现象记录如下表。
组别 废液缸中现象 现象解释
第1小组 无沉淀、有气泡产生
第2小组 无沉淀、无气泡产生
第3小组 ……
…… ……
[原理分析]小组同学在老师指导下讨论后认为:任何一个化学反应,反应物的用量不同,反应后物质的组成成分就会不同,这是最终导致各组废液缸中出现不同现象的原因。
[交流讨论]
(1)为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分,用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3,则该小组废液中的溶质组成成分为 (写化学式);
(2)第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生,从反应物用量的角度分析实验①②,可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是 ;
(3)如果其他小组实验所用反应物的用量都不一样,除了上面第1、2小组出现的现象外,还会出现的现象是 。
(4) [实验拓展]取第1小组废液缸中的溶液于试管中,逐滴溶加入碳酸钠溶液,并振荡,产生的气体全部逸出。图乙表示”溶液质量”随加入”碳酸钠溶液质量”的变化情况。
解释图中AB段和BC段溶液质量呈现不同增重趋势的原因 。
【答案】(1)NaCl CaCl2 HCI
(2)稀盐酸过量或恰好完全反应
(3)①有沉淀、无气泡;②有沉淀、有气泡
(4)等质量的碳酸钠依次与盐酸和氯化钙反应过程中,AB段逸出的二氧化碳的质量小于BC段生成的碳酸钙沉淀的质量(合理即可)
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据pH=3,溶液显酸性,说明盐酸过量来分析;
(2)根据废液缸中无沉淀、无气泡产生,说明实验②中碳酸钠完全反应来分析;
(3)根据碳酸钠和氢氧化钙、氯化钙反应能生成碳酸钙沉淀来分析;
(4)根据AB段是盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,BC段是氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,二氧化碳的相对分子质量比碳酸钙小,等质量的碳酸钠完全反应,生成气体的质量比沉淀的质量小,所以AB段溶液质量增大得快,BC段溶液质量增大得慢来分析。
【解答】(1)①中的反应是盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,②中的反应是盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3,溶液显酸性,说明盐酸过量。当稀盐酸过量时,氢氧化钙和碳酸钠都会完全反应,肯定没有剩余,则则该小组废液中的溶质组成成分为生成的氯化钙、氯化钠和过量的盐酸,化学式为:CaCl2、NaCl、HCl。
(2)第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生,则实验②中的碳酸钠肯定完全反应没有剩余,那么可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是恰好完全反应或者过量。
(3)若①中盐酸完全反应,溶液中有生成的氯化钙和可能过量的氢氧化钙,②中碳酸钠有剩余,那么碳酸钠和氢氧化钙、氯化钙反应能生成碳酸钙沉淀,即此时有沉淀,无气泡;
若①中稀盐酸有剩余,而②中碳酸钠有剩余。碳酸钠和稀盐酸反应,生成二氧化碳气体。如果此时碳酸钠还有剩余,会和氯化钙反应生产沉淀,即此时有沉淀,有气泡。
(4)第1小组废液缸中的溶液中含有生成的氯化钙、氯化钠和过量的盐酸,将碳酸钠滴入该溶液,盐酸先和碳酸钠反应,盐酸反应完后,氯化钙再和碳酸钠反应,则图中AB段和BC段溶液质量呈现不同增重趋势的原因是:AB段是盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,BC段是氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,二氧化碳的相对分子质量比碳酸钙小,等质量的碳酸钠完全反应,生成气体的质量比沉淀的质量小,所以AB段溶液质量增大得快,BC段溶液质量增大得慢。
13.(2022·丽水)小丽和小科在做“金属与酸反应”的实验时,他们分别将镁条投入盛有稀盐酸的试管中,小丽加入少量镁条,而小科加入了足量镁条。一段时间后,小科的试管底部“意外”地出现了灰白色固体。为探究该固体是什么物质,他们开展了如下探究:
[提出问题]足量镁和稀盐酸反应生成的灰白色固体是什么
[查阅资料]氢氧化镁和碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]都难溶于水,但都能与稀硝酸反应,后者能生成Mg(NO3)2
[建立假设]假设1:未溶解完的氯化镁;假设2:氢氧化镁;假设3:碱式氯化镁.....
[进行实验]将灰白色固体过滤、充分洗涤后进行如下实验:
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验一 取灰白色固体于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡 固体不溶解 假设1 。
实验二 取灰白色固体于试管中,加入足量稀硝酸,充分振荡 固体溶解 假设2不成立
往上述溶液中滴加硝酸银溶液:的 。
[评价交流]小丽认为该灰白色固体平定是碱式氯化镁。小科认为上述探究还不足以说明该固体就是碱式氯化镁,其理由是 。
[继续探究]......
【答案】不成立;产生白色沉淀;只证明了氯元素的存在,未证明碱式氯化镁中的其他元素
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据氯化镁的可溶性,氢氧化镁与硝酸反应生成硝酸镁和水,硝酸镁与硝酸银不反应,氯化镁与硝酸银反应产生氯化银沉淀分析。
【解答】 [进行实验] 氯化镁能溶于水,加水后固体不溶解,则说明假设1不成立。氢氧化镁与硝酸反应生成硝酸镁和水,硝酸镁与硝酸银不反应,假设2不成立,则固体中加入稀硝酸溶解后,再加入硝酸银,会产生白色沉淀。
[评价交流] 实验中只证明了氯元素的存在,未证明碱式氯化镁中的其他元素,所以实验方案不足以得出结论。
故答案为:不成立;产生白色沉淀; 只证明了氯元素的存在,未证明碱式氯化镁中的其他元素。
14.(2025·浙江)实验室常用大理石和稀盐酸反应制取( 制得的 中会混有水蒸气。为制取干燥的CO2并探究其相关性质,小科设计了如图1的制取装置和如图2的性质实验。
请回答:
(1)图1中X可选用 (填试剂名称),收集装置应选用 (填“A”或“B”)。
(2)如图2甲,将收集到的CO2气体缓缓向烧杯里倾倒,发现蜡烛熄灭,由此可得出CO2的性质有:密度比空气的大、 。
(3)如图2乙,将生成的CO2气体通入 NaOH溶液会发生反应,但没有观察到明显现象。为验证两者已经发生反应,现有稀盐酸、 溶液和 溶液3种试剂,从中选择合适的试剂,写出实验方案(要求指明试剂并给出相应的判断依据)。
【答案】(1)浓硫酸;A
(2)不能燃烧和不支持燃烧
(3)取少量反应后溶液于试管中,滴加足量的稀盐酸,产生气泡;或加入Ca(OH)2溶液,若出现白色沉淀,则证明反应发生。
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项;酸的化学性质;碱的化学性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂。
(2)二氧化碳不具有可燃性和助燃性,所以不能燃烧也不支持燃烧。
(3)硝酸钾与碳酸钠不反应,氢氧化钙与碳酸钠会有沉淀产生,稀盐酸与碳酸钠反应会产生气泡。
【解答】(1)二氧化碳气体中混有水蒸气,X的作用是干燥二氧化碳,可知X为浓硫酸。
二氧化碳密度大于空气,应使用向上排空气法收集,可知选择的是装置A。
(2)蜡烛熄灭,说明二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧。
(3)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,加入稀盐酸,稀盐酸与碳酸钠反应会有气泡产生。 或加入Ca(OH)2溶液,若出现白色沉淀,则证明反应发生。
15.(2024·浙江)实验室常用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸制取二氧化碳。请回答:
(1)①图1是两种气体发生装置,各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点: 。
②检查装置A的气密性时,将右侧导管浸入水中,用手捂住试管,观察到 ,说明气密性良好。
(2)在完成气密性检查后,装入药品,反应产生气体。用向上排空气法收集气体,验满时,将燃着的小木条放在集气瓶口,小木条熄灭。从燃烧条件看,小木条熄灭是由于 。
(3)在收集二氧化碳过程中,某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对瓶口小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2,在该实验条件下,要使二氧化碳体积分数达到90%,需在小木条熄灭后,再收集 秒。
【答案】(1)装置B便于随时添加药品;导管口有气泡冒出,手移走后,导管中形成一段稳定的水柱
(2)缺少助燃剂氧气
(3)200
【知识点】制取二氧化碳的原理;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】 (1)①根据装置A、装置B的特点来分析解答;
②根据检查装置A的气密性的方法来分析解答;
(2)根据可燃物燃烧的条件来分析解答;
(3)根据图2中的信息,再结合题意来分析解答。
【解答】 (1)①A装置的优点是装置简单,操作简便,B装置使用了长颈漏斗,便于添加液体药品,则B装置的优点是便于添加液体药品;
②检查装置A的气密性时,将右侧导管浸入水中,用手捂住试管,试管中空气受热膨胀,压强增大,观察到有气泡冒出, 手移走后,导管中形成一段稳定的水柱,说明气密性良好;
(2),验满时,将燃着的小木条放在集气瓶口,小木条熄灭,原因是缺少助燃剂氧气 ;
(3)由图可知,100秒时氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭,300秒时二氧化碳体积分数达到90%,则需在小木条熄灭后,再收集:300秒-100秒=200秒。
16.(2023·湖州)小明在参考书上看到一氧化碳还原氧化铁(Fe2O3)的两种实验装置:图1用酒精灯(火焰温度400℃~ 500℃左右)加热,图2用酒精喷灯(火焰温度可达800℃以上)加热。小明产生了疑惑:在不同温度下反应有什么不同呢?他猜想:在不同温度条件下,得到产物的成分可能不同。于是他按图组装装置并检查好气密性,进行探究:
①在硬质玻璃管中,分别装入等量氧化铁粉末,连接装置,开始实验。当红棕色粉末变成黑色时停止加热。待玻璃管内物质冷却后,停止通入一氧化碳。过程中澄清石灰水均变浑浊。
②小明把两装置中的黑色粉末分别倒在白纸上,用磁铁靠近,发现黑色粉末均能被磁铁吸引。根据已有知识他判断黑色粉末可能为Fe、Fe3O4中的一种或两种。③为进一步确定成分,小明查阅资料,了解到Fe能和稀硫酸反应产生氢气而Fe3O4不能。于是他分别取等量黑色粉末装入两支试管,加入等量同浓度稀硫酸,产生气泡的情况如下表:
实验记录表
粉末来源 产生气泡的情况
图1装置 未观察到气泡
图2装置 大量气泡
由此,小明确定两装置中产物的成分不同,证实了自己的猜想。
(1)在①中开始实验时,应该先 ,再分别加热玻璃管中的氧化铁。过程中澄清石灰水均变浑浊,说明都有 气体生成。
(2)在②中小明是利用物质的 (选填“物理"或“化学”)性质来进行判别的。
(3)结合①②③实验结果,小明判断图1硬质玻璃管中反应的化学方程式为 。
【答案】(1)先通入一氧化碳,排尽装置内的空气;CO2
(2)物理
(3)CO+3Fe2O3 CO2+2Fe3O4
【知识点】实验步骤的探究;二氧化碳的检验和验满;常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【分析】(1)根据一氧化碳与金属氧化物反应需先排尽装置内空气,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析;
(2)根据不需化学变化体现的性质为物理性质分析;
(3)根据所给实验现象确定图1中生成物,从而写出反应方程式分析。
【解答】(1) 一氧化碳与空气的混合气体加热可能发生爆炸,在①中开始实验时,应该先通入一会一氧化碳,排尽装置内空气, 再分别加热玻璃管中的氧化铁。过程中澄清石灰水均变浑浊,说明都有二氧化碳生成。
(2) 在②中小明用磁铁吸引黑色固体,是利用物质的物理性质进行判别。
(3) 图1硬质玻璃管中黑色固体加入稀硫酸未观察到气泡,说明生成物四氧化三铁和二氧化碳,则图1硬质玻璃管中反应的化学方程式为CO+3Fe2O3 CO2+2Fe3O4 。
故答案为:(1)先通入一氧化碳,排尽装置内的空气;CO2;(2)物理;(3)CO+3Fe2O3 CO2+2Fe3O4 。
17.(2023·绍兴)碳捕集是实现”碳中和”的措施之一,其中一种方法是用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。某探究小组将二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中,并利用传感器实时测定氢氧化钠溶辆扶酸几液吸收二氧化碳后溶液的pH,装置如图甲所示。溶液的pH随时间变化情况如图乙,且pH等于11.6时溶液处于饱和状态。通过查阅资料发现:
①碳酸钠能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠(Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3);
②该温度下,饱和碳酸钠溶液的pH为11.6,饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3;
③该温度下碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。
根据以上现象和信息,小组同学展开进一步探究:
[提出问题]二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中,形成的产物是什么?
(1)[建立假设]假设1:只有碳酸钠;假设2:碳酸钠、碳酸氢钠;假设3:只有碳酸氢钠;假设4……
小敏根据图乙曲线判断假设1不成立,理由是 。
[实验过程]继续通入二氧化碳,溶液的pH随时间变化情况如图丙。
[实验结论]小敏根据图丙曲线认为二氧化碳持续通人氢氧化钠溶液后的最终产物是 。
[交流评价]
小金认为该曲线还不能确定最终产物。因为pH可能还未呈稳定状态,接下去的操作是 。
(2)小兴受小金的启发,猜测最后溶液可能呈酸性,他猜想的依据是 ,所以建议小组同学继续展开探究。
【答案】(1)该温度下,饱和碳酸钠溶液的pH为11.6,此时pH小于11.6;碳酸氢钠;继续通入二氧化碳,直到pH不再变化
(2)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性
【知识点】实验方案设计与评价;溶液的酸碱性与pH值的关系;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)根据查阅资料中所给数据及图像中所给数据分析;
(2)根据 二氧化碳与水反应生成碳酸分析。
【解答】(1) 该温度下,饱和碳酸钠溶液的pH为11.6,由图乙可知,pH小于11.6 ,所以假设1不成立 ; [实验结论] 该温度下,饱和碳酸钠溶液的pH为11.6,饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3 ,图丙曲线溶液pH最终为8.3,则二氧化碳持续通人氢氧化钠溶液后的最终产物是碳酸氢钠;[交流评价]小金认为该曲线还不能确定最终产物。因为pH可能还未呈稳定状态,还需 继续通入二氧化碳,直到pH不再变化 ;
(2) 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性 ,所以猜测最后溶液可能呈酸性。
故答案为:(1) 该温度下,饱和碳酸钠溶液的pH为11.6,此时pH小于11.6 ;碳酸氢钠; 继续通入二氧化碳,直到pH不再变化 ;(2) 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性 。
18.(2023·舟山)如图,小舟制作了一个简易泡沫灭火器,为增加泡沫量,添加少量不参与反应的发泡剂。
(1)使用灭火器时,只需将装置倒置,浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫,当泡沫“粘附”在燃烧物表面后,起到隔绝 作用,即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是 。
(2)制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶,理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克,才能恰好完全反应。(已知;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)
【答案】(1)氧气(空气);不能燃烧也不支持燃烧
(2)解:设恰好反应完10.6克碳酸钠所需HCl的质量为x
Na2CO3+ 2HCl= 2NaCl+H2O CO2↑
106 73
10.6克 X
x=7.3克
理论上需要的依盐酸质量为: =20克
答:理论上需要质量分数为36.5%的依盐酸20克。
【知识点】燃烧与灭火;根据化学反应方程式的计算;二氧化碳的物理性质及用途
【解析】【分析】燃烧需要同时达到的三个条件:第一可燃物,第二,达到着火点,第三,需要助燃剂;质量守恒定律是指在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和;
【解答】(1)燃烧需要同时达到的三个条件:第一可燃物,第二,达到着火点,第三,需要助燃剂;使用灭火器时,只需将装置倒置,浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫,当泡沫“粘附”在燃烧物表面后,起到隔绝氧气作用; 选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是不能燃烧也不支持燃烧;
1.(2025·舟山模拟)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 检验氢气的纯度 试管口向上,靠近火焰,是否发出爆鸣声
B 鉴别硫酸铜、氢氧化钠、盐酸三种溶液 观察,用组内物质相互反应可鉴别
C 除去二氧化碳中混有的氯化氢气体 通入足量的氢氧化钠溶液中
D 配制50g质量分数为16%的氯化钠溶液 称8g氯化钠放入烧杯,加50mL水搅拌
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;物质除杂或净化;溶质的质量分数及相关计算;一定溶质质量分数的溶液的配制;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】除杂质时要求不能把要保留的物质除去,且在除去杂质时不能引入新的杂质。
【解答】A、氢气的密度小于空气,验纯使为防止氢气逸出,应将试管口向下,用拇指堵住试管口,用点燃的火柴靠近,移开拇指,检验纯度,故A错误;
B、硫酸铜溶液呈蓝色,所以通过观察颜色即可确定硫酸铜溶液,再将硫酸铜溶液分别滴加到两份无色溶液中,有蓝色絮状沉淀产生的是氢氧化钠溶液,无现象的是盐酸,故B正确;
C、二氧化碳也会因为与氢氧化钠反应而被吸收,故C错误;
D、8g氯化钠放入烧杯,加50mL水搅拌,溶液中溶质的质量分数为,故D错误。
故答案为:B。
2.(2025·东阳二模)下列图示实验符合操作规范的一项是 ( )
A.称量 NaOH固体质量 B.稀释浓硫酸 C.过滤 D.测石灰水的pH
【答案】B
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;pH值的测量及方法;浓硫酸的稀释;碱的物理性质及用途
【解析】【分析】试纸润湿会导致溶液被稀释,酸性溶液的pH值测量值将偏大,碱性溶液的pH测量值将偏小。
【解答】A、氢氧化钠固体会潮解,不能放置在用纸片上称量,应放置在小烧杯或蒸发皿等玻璃容器上测量,故A错误;
B、稀释浓硫酸时,要将浓硫酸倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌,防止局部过热,造成液体飞溅,故B正确;
C、过滤时要用玻璃棒引流,故C错误;
D、使用pH试纸测量溶液的pH值时,不能将试纸润湿,故D错误。
故答案为:B。
3.(2025·金华模拟)精盐(NaCl)和纯碱(Na2CO3)是生活中常见的两种物质,对这两种物质的检验及提纯问题,从微观离子层面能有效建立问题解决的思维路径。
(1)物质检验:检验精盐和纯碱两种物质,其本质是 Cl-、CO32-的检验。下列物质可以检验这两种离子的是( ).
A.白酒 B.米醋 C.纯净水 D.酱油
(2)分离提纯:精盐中混有少量纯碱,要重新得到精盐,小科设计的提纯方案是在固体混合物中加入足量的稀硫酸再蒸发得固体。
①从微观层面分析,小科的提纯方案,其目的是为了除去 . (填离子符号)
②同学认为小科方案不合理,请你对小科方案提出正确的修改意见 。
【答案】(1)B
(2)CO32-;将稀硫酸改为稀盐酸
【知识点】酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1) 根据碱与酸反应会生成二氧化碳气体,而氯化钠不具有此性质进行区;
(2)①根据氯化钠和碳酸钠的不同点分析;
②除杂的原则:①不引入新的杂质;②不与除杂试剂反应。
【解答】 (1)A.精盐(NaCl)和纯碱(Na2CO3)均溶于白酒,现象相同,故不能用白酒来区分;
B.米醋能够和碳酸钠反应产生二氧化碳,而和氯化钠不反应,因此各取少许精盐和纯碱于试管中,滴入2毫升醋酸,如果有气体产生,证明该物质是纯碱,而另一种物质是精盐,故可以鉴别;
C.精盐(NaCl)和纯碱(Na2CO3)均溶于纯净水,现象相同,故不能用纯净物来区分;
D.精盐(NaCl)和纯碱(Na2CO3)均溶于酱油,现象相同,故不能用酱油来区分。
故选B;
(2)①精盐为NaCl,纯碱为Na2CO3,二者的不同就是阴离子,即 从微观层面分析,小科的提纯方案,其目的是为了除去CO32-;
②加入稀硫酸会引入硫酸根杂质,因此修改意见为:将稀硫酸改为稀盐酸。
4.(2025九下·萧山模拟)现有稀硫酸、硫酸铜、硝酸钾和硫酸钠四种溶液。某同学参照生物的二歧分类检索表,制作了如图检索表进行鉴别,请帮他将图中“ ”的有关内容补充完整。
(1)2a: ;
(2)3a: ;
【答案】(1)滴加紫色石蕊试液变红
(2)硫酸钠
【知识点】酸碱指示剂及其性质;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】 鉴别物质时,首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性,再根据性质的不同,选择适当的试剂,出现不同的现象的才能鉴别。
【解答】 (1)稀硫酸、硫酸铜、硝酸钾和硫酸钠四种溶液中,显蓝色的是硫酸铜溶液,其它三种溶液均显无色,由2b可知,滴加的是紫色石蕊试液,稀硫酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红色,则2a是滴加紫色石蕊试液变红色;滴加紫色石蕊试液不变色的是硝酸钾和硫酸钠溶液。
(2)滴加紫色石蕊试液不变色的是硝酸钾和硫酸钠溶液,硫酸钠能与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,硝酸钾溶液和硝酸钡溶液不反应,则3a对应的是硫酸钠溶液。
5.(2025九下·东阳模拟) 有一包固体, 可能含有NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、MgCl2中的一种或几种。为确定其组成,取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M。进行下图实验:
试推断:
(1)白色沉淀B是 (填化学式)。
(2)原固体一定含有的物质是 。
【答案】(1)AgCl
(2)氢氧化钠、硫酸钠
【知识点】酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)加硝酸银有白色沉淀,可能是氯化银或者碳酸银,但加稀盐酸没有气泡,说明不含碳酸根离子,故沉淀一定为氯化银。
(2)分析原固体中的成分时,要注意固体中不能共存的物质,以及检验过程中是否有干扰离子的引入。
【解答】(1)向红色溶液中滴加过稀盐酸,会引入氯离子,可知加硝酸银产生的白色沉淀是氯化银,即AgCl。
(2)加稀盐酸没有气泡产生,说明原固体中不含有碳酸钠,酚酞变红,说明溶液呈碱性,可知一定含有氢氧化钠,氢氧化钠与氯化镁不能共存,可知一定不含氯化镁。加入硝酸钡,有白色沉淀产生,说明含有硫酸钡,加入硝酸银有白色沉淀,因为加入过稀盐酸,会引入氯离子,所以不确定是否含有氯化钠。所以固体中一定含有的是氢氧化钠和硫酸钠。
6.(2024·杭州二模)有一包固体粉末A,可能含有碳酸钠、氧化铁、硫酸钠、硫酸铜中的一种或几种。为了确定其成分,小金进行了如下实验,现象如图所示(部分生成物未标出,假设每步反应都充分反应)。
(1)写出红褐色沉淀 B的化学式 。
(2)固体粉末A 中存在的物质是 (写化学式)。
(3)写出反应②的化学方程式 。
【答案】(1)Fe(OH)3
(2)Fe2O3、Na2SO4
(3)
【知识点】酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】根据硫酸铜溶液显蓝色,氧化铁和盐酸反应会生成黄色的氯化铁溶液,氯化铁和碱反应会生成红褐色的氢氧化铁沉淀,硫酸根离子和钡离子反应会生成不溶于稀盐酸白色硫酸钡沉淀等知识进行分析。
【解答】固体粉末中加入足量的水溶解,得到固体A和无色溶液,所以固体粉末中一定不含硫酸铜,固体A为氧化铁。氧化铁与稀盐酸反应生成了黄色氯化铁溶液和水。无色溶液加入氢氧化钡会生成白色沉淀,白色沉淀不溶于稀盐酸,该沉淀为硫酸钡,所以固体粉末中一定含有硫酸钠,不含有碳酸钠。硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,氢氧化钠与氯化铁反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀和氯化钠,所以红褐色沉淀B为氢氧化铁沉淀。
(1)红褐色沉淀B是氢氧化铁,化学式是Fe(OH)3;
(2)固体粉末A中存在的物质是氧化铁和硫酸钠,化学式分别是Fe2O3、Na2SO4;
(3)反应②是硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,化学方程式是Na2SO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+2NaOH。
故答案为:(1)Fe(OH)3;(2)Fe2O3、Na2SO4;(3)Na2SO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+2NaOH。
7.(2025·镇海区模拟)项目化学习小组利用海水提取精盐。具体过程如下:
(1)海水晒盐:用烧杯收集一定量海水,置于阳光下暴晒获得粗盐,如图甲。据图分析②号烧杯中的海水 (选填“一定”或“不一定”)是饱和溶液。
(2)精盐获取:将上述粗盐,再经过图乙操作可获得精盐,正确的操作顺序是 。
【答案】(1)不一定
(2)⑦⑥⑤
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;蒸发操作与粗盐提纯
【解析】【分析】(1)根据 饱和溶液和不饱和溶液的定义分析。
(2)粗盐得到精盐操作步骤是溶解、过滤、蒸发。
【解答】(1)饱和溶液是指在一定温度下,一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液。观察可知,②号烧杯中的海水没有晶体析出,仅从这一现象不能确定它一定是饱和溶液,因为不饱和溶液在继续蒸发溶剂的过程中才会逐渐达到饱和并析出晶体。所以②号烧杯中的海水不一定是饱和溶液。
(2)粗盐得到精盐操作步骤是溶解、过滤、蒸发,在图乙中,⑤是蒸发操作,⑥是过滤操作,⑦是溶解操作,那么正确的操作顺序是⑦⑥⑤。
8.(2025·宁波模拟)如图甲所示为西藏芒康盐井古盐田,该地仍然保留着我国最原始的手工晒盐方法,江边的盐田经阳光蒸晒,晒干之后得到粗盐。小金按如图乙所示的操作流程提纯含少量泥沙的粗盐。
(1)通过①操作得到的物质为 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)如图所示的实验操作中,需要用到玻璃棒的有 (填序号)。
(3)测定粗盐中氯化钠的质量分数时,下列实验操作中,会使测量结果偏大的是()(填字母)。
A.蒸发过程中晶体飞溅
B.蒸发所得的精盐比较潮湿
C.蒸发皿中的精盐没有全部转移到称量纸上
【答案】(1)混合物
(2)①②③
(3)B
【知识点】常见实验操作;蒸发操作与粗盐提纯;纯净物和混合物的区别
【解析】【分析】(1)根据操作①是溶解操作进行分析;
(2)根据溶解、过滤、蒸发操作所需的仪器进行分析;
(3)根据测得结果偏大,获得的精盐的质量偏多进行分析。
【解答】(1)操作①是溶解操作,通过操作①所得到的物质中含有氯化钠、泥沙、水等,为混合物;(2)在溶解、过滤、蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是玻璃棒,在溶解操作中,玻璃棒的作用是搅拌,加快粗盐的溶解速率的作用;过滤操作中,玻璃棒的作用是引流;蒸发操作中,玻璃棒的作用搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅,故选:①②③;
(3)A、蒸发过程中晶体飞溅,会导致得到的精盐的质量偏小,而使精盐的产率偏小;
B、蒸发所得的精盐比较潮湿,会导致得到的精盐的质量偏大,而使精盐的产率偏大;
C、蒸发皿中的精盐没有全部转移到称量纸上,会导致称量的精盐的质量偏小,而使精盐的产率偏小。
故选:B。
故答案为:(1)混合物;(2)①②③;(3)B。
9.(2025·温州模拟)为了证明NaOH溶液与稀盐酸会发生化学反应,小乐设计并进行了如图所示的实验。
(1)小乐向③中滴入无色酚酞试液后,①若观察到 ,可得出NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应的结论。②盐酸与NaOH溶液反应的实质是: 。
(2)小乐向④中滴入. 溶液后,观察到有白色沉淀生成,判断此现象能否成为“NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应”的证据,并说明理由: 。
(3)完成实验后,小乐进一步思考后认为,如果将②中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水, 若在室温下测得该溶液的pH 7(选填“>” “<”或“=”),则证明有NaCl生成。
【答案】(1)不变色;H++OH-=H2O
(2)不能,稀盐酸和氯化钠都能与硝酸银反应生成白色沉淀
(3)=
【知识点】酸碱指示剂及其性质;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)①氢氧化钠呈碱性,能够使无色酚酞试液变成红色;
②酸碱反应的本质其实就是氢离子和氢氧根离子结合生成水。
(2)加入硝酸银生成白色沉淀,只能说明存在氯离子,不能说明氯离子来自于氯化钠还是稀盐酸;
(3)溶液②中可能存在氯化钠和稀盐酸,蒸发时氯化氢挥发,得到的肯定是氯化钠晶体。氯化钠溶液呈中性,据此分析解答。
【解答】(1)小乐向③中滴入无色酚酞试液后,
①若观察到溶液不变色,可得出NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应的结论。
②盐酸与NaOH溶液反应的实质是:H++OH-=H2O。
(2)小乐向④中滴入 溶液后,观察到有白色沉淀生成,此现象不能成为“NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应”的证据,理由:稀盐酸和氯化钠都能与硝酸银反应生成白色沉淀。
(3)完成实验后,小乐进一步思考后认为,如果将②中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水, 若在室温下测得该溶液的pH=7,则证明有NaCl生成。
10.(2025·上虞二模)某同学利用如图流程对实验室制取二氧化碳后的废液进行处理。
(1)成分分析。根据反应物的用量不同,该同学猜测废液的溶质成分至少有以下三种可能: ①CaCl2; ②HCl、CaCl2; ③CaCl2、CaCO3。其中猜测 (填序号) 肯定是不合理的, 理由是 。
(2)成分检验。小组同学取少量废液于试管中,加入少量锌粒,观察到有气泡产生,由此可得出的结论是 。
(3)有害成分处理。某同学结合盐酸的性质,提出了几种处理废液的方案:
方案一:向废液中加入过量碳酸钙粉末,充分反应后过滤;
方案二:向废液中加入适量硝酸银溶液,充分反应后过滤;
方案三:向废液中加入氢氧化钠溶液,直至完全反应。
请你结合所学知识,选择上述任一方案,从除去有害成分的角度回答方案是否合理,并说明理由。 。
【答案】(1)③;CaCO3不溶于水(不能作为溶液的溶质)
(2)溶质有HCl、CaCl2(或猜想②正确或废液中含有HCl/H+)
(3)方案一合理,碳酸钙能与HCl反应除去HCl且过量碳酸钙可过滤除去。方案二不合理,硝酸银和盐酸反应生成氯化银和硝酸,硝酸仍是有害物质。方案三不合理,氢氧化钠和盐酸反应没有实验现象,无法判断是否完全反应。
【知识点】盐的性质及用途;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】(1)碳酸钙不溶于水,会沉在溶液下方,可以通过观察判断是否存在碳酸钙。
(2)锌是活泼金属,能与酸反应产生氢气。
(3)上诉反应均为复分解反应,根据反应原理书写方程式,根据产物和实验现象判断方案的合理性。
【解答】(1)猜想③不合理,因为碳酸钙不溶于水,不能作为溶质。
(2)加锌有气泡产生,说明溶液中含有氢离子,可知猜想②正确。
(3)合理的方案应是能去除污染且容易判断反应是否完全。
方案一合理,碳酸钙能与HCl反应除去HCl且过量碳酸钙可过滤除去。
方案二不合理,硝酸银和盐酸反应生成氯化银和硝酸,硝酸仍是有害物质。
方案三不合理,氢氧化钠和盐酸反应没有实验现象,无法判断是否完全反应。
11.(2025·乐清模拟)氢氧化钠容易吸收空气中的二氧化碳,变质为碳酸钠。兴趣小组对一瓶久置的NaOH固体的变质情况进行了实验探究。
(1)【建立猜想】猜想①:没有变质;猜想②:已经变质。
【实验活动Ⅰ】定性探究该NaOH 固体是否变质,实验方案如下:
实验方案 实验现象 实验结论
取少量该NaOH 固体样品溶于水,加入过量稀盐酸 猜想②成立
(2)【反思评价】此实验无法确定该NaOH 固体的变质程度。
【实验活动Ⅱ】定量探究NaOH 固体的变质程度。利用传感器进行实验,过程记录如下。
实验装置 实验序号 向实验装置内各加入下列物质 温度升高值/℃ 溶液pH
温度传感器 pH传感器 1 纯净的NaOH 固体1.0克 31.52 13.69
2 纯净的Na2CO3固体1.0克 10.03 11.92
3 该 NaOH 固体样品 克 m n
(3)【预测结果】若NaOH 固体已严重变质。则m值接近 。
(4)【实验活动Ⅲ】定量计算该NaOH固体的变质率(样品中 Na2CO3的质量分数)。设计实验如下:称量 1.0g 该 NaOH 固体样品于小烧杯;量取足量的稀盐酸加入小烧杯内至两者完全反应;用电子秤准确称量反应前后各仪器和药品的总质量,记录数据如下表,计算得出NaOH 固体的变质率超过100%。实验中可能导致变质率偏大的原因: (写出一点即可)。
反应前总质量/g 反应后总质量/g
105.50 105.06
【答案】(1)溶液中产生气泡
(2)1.0
(3)10.03
(4)盐酸挥发或水蒸气随二氧化碳气体一起逸出
【知识点】酸的物理性质及用途;盐的性质及用途;酸、碱、盐的鉴别;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳变质成碳酸钠。
(2)样品的质量应与其他固体的质量相同。
(3)严重变质,即碳酸钠含量高,数据与纯碳酸钠固体的数据接近。
(4)解题的关键是找到导致二氧化碳质量偏大的原因。
【解答】(1)猜想②成立,即氢氧化钠变质成碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应产生二氧化碳,所以将观察到有气泡产生。
(2)由控制变量法可知,样品的质量应为1克。
(3)若NaOH固体已严重变质,即几乎全部是碳酸钠,则m值与纯碳酸钠固体的温度变化量接近,即接近10.03。
(4)实验根据反应前后装置的质量差来反映二氧化碳气体的质量,再由二氧化碳气体质量通过方程式计算碳酸钠的质量,质量分数偏大,说明二氧化碳的质量偏大,可能是因为盐酸中的氯化氢气体挥发,也可能是因为水蒸气随二氧化碳气体一起逸出。
12.(2025·富阳模拟)在古代,人们常用贝壳(主要成分是碳酸钙,杂质不参加反应且不溶于水)和纯碱为原料制取烧碱,某小组同学按图所示流程进行实验,请你参与讨论并回答相关问题.
(1)贝壳高温煅烧时,发生反应的化学方程式是 ;
(2) 操作I的名称是 ;
(3)溶液蒸发结晶得到固体C的过程中,常用玻璃棒搅拌,其目的是 ;
(4)【问题与发现】该小组同学所得到固体C一定是纯净的 NaOH吗
【猜想与假设】根据反应原理,甲、乙、丙三位同学提出以下猜想:
甲: 纯净的 NaOH 乙: NaOH和的混合物 丙:NaOH和的混合物
【探究与验证】甲、乙、丙三位同学分别设计下列方案,对自己的猜想进行验证,实验操作、现象和结论如下表,请参与他们的探究并完成所缺内容。
实验操作 现象 结论
甲 取少量固体C,溶于适量水形成溶液后,滴加几滴酚酞试液 溶液变红 猜想成立
乙 取少量固体C,溶于适量水形成溶液后,滴加足量稀盐酸 无气泡产生 猜想不成立
丙 取少量固体C,溶于适量水形成溶液后,滴加几滴饱和Na2CO3|溶液 有白色沉淀产生 猜想成立
【反思与评价】同学们认真研究实验流程,讨论后一致认为乙、丙两同学的方案、现象和推理均正确,请你根据实验流程对甲同学设计的方案进行合理的评价: 。
【答案】(1)CaCO3 CaO+CO2↑(缺少↑不扣分)
(2)过滤
(3)使液体受热均匀,防止液滴飞溅
(4)甲的设计方案不严密,实验过程中纯碱溶液与氢氧化钙不一定恰好反应,而纯碱溶液和氢氧化钙溶液均显碱性,无论哪种物质过量,滴加酚酞均会变红,故不能据溶液变红确定只有氢氧化钠。(答出红色部分就给分)
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;书写化学方程式、文字表达式;盐的性质及用途;酸、碱、盐的鉴别;混合物的分离方法(过滤、蒸发、结晶)
【解析】【分析】(1)碳酸钙受热易分解成氧化钙和二氧化碳,据此书写方程式。
(2)过滤可将不互溶的固体和液体分离。
(3)蒸发结晶时用玻璃棒搅拌,不能将液体蒸干,等大量晶体出现时即可撤去酒精灯,用余温将剩余液体蒸干。
(4)纯碱的碳酸钠的俗称,水溶液呈碱性。
【解答】(1)高温煅烧碳酸钙,分解得到氧化钙和二氧化碳,方程式为CaCO3 CaO+CO2↑。
(2)操作1将固体和液体分离,属于过滤过程。
(3)蒸发结晶时为了防止局部过热造成液体飞溅,要用玻璃棒不断搅拌。
(4)氢氧化钠、纯碱碳酸钠、氢氧化钙都呈碱性,不能通过观察到酚酞变红说明溶质只有氢氧化钠。
13.(2025·杭州模拟)高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产。某兴趣小组按如图所示实验步骤,模拟工业制备高纯碳酸钙的流程。
(1)该工业流程中能循环利用的物质是 。 (写化学式)
(2)在进行“操作2”过滤时,为得到洁净的高纯碳酸钙,需要用蒸馏水多次清洗。为了证明是否已洗涤干净,可取最后一次洗涤液, (写出具体操作方法和现象)
(3) “转化”中发生以下反应:为制取50克高纯( 理论上至少需要充入的氨气质量为多少
【答案】(1)CO2
(2)滴加AgNO3溶液, 未产生白色沉淀
(3)设制取50g高纯CaCO3理论上至少需要充入氨气的质量为x 。
x=17g
答:理论上至少要充入17g氨气。
【知识点】质量守恒定律及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)物质的循环利用:在工艺流程中,观察哪些物质在反应过程中既作为反应物参与反应,又作为生成物生成,可循环利用。
(2)沉淀的洗涤与检验:碳酸钙沉淀表面可能附着有NH4Cl等杂质,检验是否洗涤干净,可通过检验最后一次洗涤液中是否含有Cl ,利用Cl 与Ag+反应生成白色沉淀AgCl来检验。
(3)根据化学方程式计算:利用化学方程式中各物质的质量比,已知一种物质的质量,可计算其他物质的质量。
【解答】(1)由流程图可知,酸溶时产生CO2,转化时又需要CO2参与反应,所以能循环利用的物质是CO2。
(2)碳酸钙沉淀表面可能附着氯化铵,氯化铵中的氯离子能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,所以取最后一次洗涤液,滴加AgNO3 溶液,若未产生白色沉淀,说明已洗涤干净。
14.(2025·浙江模拟)草木灰是一种常见的肥料,其主要成分为K2CO3,可能含有少量K2SO4和KCl。请回答:
(1)从化肥分类角度分析,草木灰属于 (填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)。
(2)为测定草木灰中K2CO3的质量分数,小科用下图1所示装置(图中夹持仪器已略去)进行实验,实验中通过测定丁装置质量的增加量来计算K2CO3的质量分数。反应结束后需缓缓抽气一段时间,其目的 。
(3)为确定草木灰是否含有K2SO4和KCl,小金取适量草木灰于烧杯中,加足量水浸泡;取少量浸出液于试管中,进行如图2操作。根据实验现象小金得出结论:草木灰中肯定含有 。
(4)小华认为要确定另一物质,只需改变图2中的一种药品即可,小华的方案是 。
【答案】(1)钾肥
(2)使反应生成的二氧化碳全部被丁装置中的NaOH溶液吸收
(3)K2SO4
(4)把足量的BaCl2溶液改为足量的Ba(NO3)2溶液
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据含有氮元素的肥料称为氮肥。含有磷元素的肥料称为磷肥。含有钾元素的肥料称为钾肥。同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料称为复合肥;
(2)根据提高碳酸钾质量分数的测定角度分析;
(3)(4)氯化钡和硫酸钾反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钾;氯离子和银离子结合生成白色沉淀氯化银。
【解答】(1)从化学肥料分类角度分析,碳酸钾中含有钾元素,是钾肥;
(2)反应结束后需缓缓抽气一段时间,其目的是使反应生成的二氧化碳全部被丁装置中的氢氧化钠吸收;
(3)加入稀硝酸、氯化钡后得到白色沉淀,是因为氯化钡和硫酸钾反应生成白色沉淀硫酸钡,草木灰中肯定含有硫酸钾,但不能确定是否含有氯化钾;
(4)不能确定是否含有氯化钾,是因为氯化钡和硫酸钾反应后生成的氯化钾影响对氯化钾的检验,小云认为要确定另一物质,只需改掉一种药品即可,小云的方案是把足量的氯化钡溶液改为足量的硝酸钡溶液。
故答案为:(1)钾肥;(2)使反应生成的二氧化碳全部被丁装置中的NaOH溶液吸收;(3)K2SO4;(4)把足量的BaCl2溶液改为足量的Ba(NO3)2溶液。
15.(2025·浙江模拟) “用微观思想解决宏观物质问题”是重要的科学观念,能有效建立物质成分推断等方面问题解决的思维路径。例如:某固体样品中,可能含有 NaOH、NaCl、Na2SO4、Na2CO3、CaCl2中的一种或几种,加水得无色溶液A。对该固体样品成分推断,学习小组同学建构了“物质推断”的思维模型(如图1),并对样品进行了如图2的探究。
请回答:
(1)微观分析:在溶液 A 中加入 BaCl2 溶液和稀硝酸,是检验图1 思维模型中的 (填“阴离子”或“阳离子”)。
(2)根据溶液E中通入足量 CO2得白色沉淀F,可以推出溶液 E中一定存在的离子是 。
(3)根据图2的探究过程及现象,可推断该固体样品中一定存在的物质是 。
(4)某同学认为图2 探究方案中,应将 BaCl2 溶液换成 Ba(NO3)2 溶液,理由是 。
【答案】(1)阴离子
(2)、Na+
(3)NaOH、Na2SO4、Na2CO3
(4)可以排除氯离子的干扰,以确定样品中是否有 NaCl
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)在溶液A中加入足量的氯化钡溶液生成了白色沉淀,可能是硫酸钠和它反应生成的硫酸钡,也可能是碳酸钠和它反应生成的碳酸钡沉淀。加入足量稀硝酸后,部分沉淀生成气体,说明存在碳酸钡,剩余的沉淀应该是硫酸钡,那么说明固体中存在硫酸钠和碳酸钠,不存在氯化钙;
(2) 溶液E中通入足量 CO2得白色沉淀F, 应该是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,再与氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡;
(3)根据上面的分析解答;
(4)加入硝酸银后生成白色沉淀氯化银,可以证明氯离子的存在,但是由于前面加入氯化钡,因此无法判断是否存在氯化钙,据此分析解答。
【解答】(1) 在溶液 A 中加入 BaCl2 溶液和稀硝酸,是为了减小碳酸根离子和硫酸根离子的存在,既是检验图1 思维模型中的阴离子;
(2) 根据溶液E中通入足量 CO2得白色沉淀F可知,溶液E中肯定存在氯化钡和氢氧化钠,那么离子为、Na+;
(3) 根据图2的探究过程及现象,可推断该固体样品中一定存在的物质是NaOH、Na2SO4、Na2CO3;
(4) 某同学认为图2 探究方案中,应将 BaCl2 溶液换成 Ba(NO3)2 溶液,理由是:可以排除氯离子的干扰,以确定样品中是否有 NaCl。
16.(2025·杭州模拟)某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图1实验装置,以研究铜酸钠跟 的反应,此反应的化学方程式为: 实验中观察到如下现象:①固体中出现紫红色物质:②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。
请回答:
(1)若实验过程中包含下列步骤(没有根据操作顺序排列):①停止通H2;②通纯净H2排净装置里空气;③点燃酒精灯加热:④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是 (填序号)。
(2)根据题干中给出的实验现象 (选填“①”或“②”),可直接判断氢气发生了化学变化。
(3)完全反应后,为了测定固体产物中 Cu的质量,要用蒸馏水多次洗涤后晾干,称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。
(4)如图2所示装置,利用铁生锈的原理可以比较准确地测出空气中氧气的含量。 【已知:铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿。化学方程式: 若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验,能否比较准确地测出空气中氧气的含量,并说明理由 。
【答案】(1)②③④①
(2)②
(3)向最后一次洗涤液中滴加酚酞,若不变色,说明已洗净
(4)不能,因为铜不仅吸收氧气,还吸收水和二氧化碳
【知识点】化学变化与物理变化的判别;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)氢气“早出晚归”,酒精灯“迟到、早退”。
(2)无水硫酸铜遇水变蓝,可用于检验水的存在。
(3)检验固体是否洗涤干净,一般检验的是与固体同时生成的可溶于水物质是否被除尽。
(4)探究空气中氧气含量时,要求该物质只和空气中的氧气反应,不与空气中的其他成分反应。
【解答】(1)氢气不纯在加热时可能会发生爆炸,所以要先通一会氢气,再点燃酒精灯进行加热,实验结束后为防止铜被氧化,应先熄灭酒精灯,继续通氢气,直至冷却,故顺序为:②③④①。
(2)试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色,说明有水生成,可知氢气发生了化学变化。
(3)由方程式可知,生成铜的同时还有氢氧化钠产生,所以要验证是否洗涤干净,实际是检验是否有氢氧化钠残留,故操作为:向最后一次洗涤液中滴加酚酞,若不变色,说明已洗净。
(4)由铜生锈的原理可知,铜不仅会消耗氧气,还会消耗水和二氧化碳,可知不能用于测量空气中氧气的含量。
17.(2025·临平模拟)某混合气体X由 (水蒸气)中的两种或两种以上组成,某小组同学为确定该气体成分进行了如下探究(假设每步反应均完全)。
请回答:
(1)若加热前往图甲 B装置中直接通入混合气体,则混合气体成分中能被直接检验确定有无的气体是 。
(2)在图甲B装置前的虚线框内增加一个图乙A装置后进行实验,出现的现象是:A中溶液变浑浊,B中黑色粉末变红色,C中白色粉末变蓝,D中溶液变浑浊。
①图乙 A装置在实验中的作用是 。
②实验中能证明CO存在的证据是 。
(3)若要实现对四种气体的全部检验,对图乙、图甲合成后的装置还需要进一步改进,请你提出改进建议 。
【答案】(1)H2O、CO2
(2)检验并除去CO2;D中溶液变浑浊
(3)在A装置前加一个C装置,并在AB装置之间增加一个装有浓硫酸的装置
【知识点】二氧化碳的检验和验满;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】(1)气体检验原理:无水硫酸铜遇水变蓝,可用于检验水蒸气;澄清石灰水(氢氧化钡溶液类似)遇二氧化碳变浑浊,可检验二氧化碳。若加热前直接通入混合气体,能利用这两个特性直接检验水蒸气和二氧化碳。
(2)①装置作用分析:图乙 A 装置中是氢氧化钡溶液,二氧化碳通入会反应使溶液变浑浊,可检验二氧化碳;同时将二氧化碳反应掉,防止其干扰后续一氧化碳的检验,即起到检验并除去二氧化碳的作用。
②一氧化碳存在证据:一氧化碳具有还原性,能还原氧化铜使黑色粉末变红;其氧化产物二氧化碳能使 D 中澄清石灰水变浑浊,所以 D 中溶液变浑浊能证明有一氧化碳存在。
(3)装置改进思路:要实现四种气体全部检验,需先检验水蒸气,可在 A 装置前加无水硫酸铜(C 装置);且在检验氢气前要排除原有水蒸气干扰,所以在 AB 装置之间增加装有浓硫酸的装置来干燥气体。
【解答】(1)无水硫酸铜遇水变蓝,可用于检验水蒸气;澄清石灰水(氢氧化钡溶液类似)遇二氧化碳变浑浊,可检验二氧化碳。因此能直接检验确定有无的气体是H2O、CO2
(2)①图乙 A装置作用是检验并除去CO2。
②能证明CO存在的证据是 D 中溶液变浑浊 。
(3)改进建议是在A装置前加一个C装置,并在AB装置之间增加一个装有浓硫酸的装置 。
18.(2024·杭州模拟)某课外小组的同学们收集了一些含有CO和CO2的废气,为了确认这种废气的组成,他们在实验室按图1中装置进行了实验。
(1)为了将氧化铁还原成铁,C、E点燃的顺序是 。
(2)该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用,于是设计如图2装置替代图1中的框线内装置,来除去废气中的二氧化碳,并收集一瓶一氧化碳,准备进行后续的探究,则瓶内盛放的液体是 。
(3)该组同学通过上述实验得到C中完全反应后减少0.32g,集气瓶中的气体质量为0.44g。请计算原废气中CO的质量为 。
【答案】(1)先点燃E再点燃C
(2)NaOH
(3)0.56
【知识点】质量守恒定律及其应用;还原反应与金属的冶炼;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)根据CO与氧化铁反应操作步骤分析;
(2)根据氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳分析;
(3)根据一氧化碳与氧化铁反应时物质质量变化分析。
【解答】(1) 为了将氧化铁还原成铁,因CO与空气混合点燃易发生爆炸,所以要先通气体,C、E点燃的顺序是先点燃E再点燃C。
(2)除去废气中的二氧化碳可用氢氧化钠溶液。
(3)C中减少质量为参加反应的氧化铁中氧元素质量, 该氧元素与一氧化碳结合生成二氧化碳,即二氧化碳中一半质量的氧元素来自于一氧化碳,另一半来自于氧化铁,由此可知废气中CO质量为.
故答案为:(1) 先点燃E再点燃C ;(2)氢氧化钠溶液;(3)0.56g。
19.(2025·瑞安模拟)碱石灰是一种常用的干燥剂,由NaOH和CaO按一定比例混合而成。实验室中的一瓶碱石灰,由于与空气中的某些成分发生反应,出现变质而膨胀并导致塑料瓶破裂。变质后的物质是什么?某同学进行了如下探究。
(1)步骤1中加足量的水后,测量烧杯内液体的温度,发现溶液温度不变。可知样品中基本不含NaOH和CaO。因为NaOH固体溶于水会放热, CaO粉末 也会放热。
(2)操作Ⅰ的名称叫做 。
(3)白色沉淀A的化学式为 。
(4)向溶液乙中滴加酚酞试液,溶液变红,已知 NaCl溶液和CaCl2溶液都呈中性,则根据实验结果,溶液甲中肯定含有的溶质是 。
【答案】(1)与水反应
(2)过滤
(3)CaCO3
(4)NaOH 和Na2CO3
【知识点】过滤的原理、方法、操作及其应用;化学式的书写及意义;物质的鉴别、推断
20.(2025·温州模拟)项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题,开展了项目化实践活动。
【项目一】水的净化
(1)图甲为水的净化过程,得到直饮水需经过①②③三个步骤,步骤②相当于 实验操作。
(2)【项目二】加热原理
其加热部分的工作原理电路图如图乙所示,其中S是一个温控开关,R1为电加热管(阻值不变),R2为定值电阻。S接1时,红灯L1亮,表示饮水机处于加热状态;当水被加热到设定温度时,S自动切换到2位置,绿灯L2亮,表示饮水机处于保温状态。饮水机加热时,电路中消耗的电功率为400 W。保温时,电路中消耗的电功率为80 W。不考虑温度对电阻的影响,不计指示灯L1、L2的阻值。求:
①1kg的水被加热,温度升高50℃,水吸收的热量[已知 ②求 R1和R2的阻值。
【答案】(1)过滤
(2)5 J
②当电路处于加热挡时,电路中加热部分只有R1工作,则R1 的阻值:
当电路处于保温挡时,R1和R2串联接入电路,则电路中的总电阻:
则R2的阻值:
【知识点】比热容;电功率计算公式的应用;净化水的常用方法
【解析】【分析】(1)通过图中关键词超滤膜可知该实验步骤为过滤;
(2)水的净化步骤中,过滤可除去不溶性杂质;电功的计算公式为W=Pt;电功率的计算公式为;热量的计算公式为Q=cmΔt。
【解答】(1)由超滤膜可知该步骤是利用超沭膜滤掉水中活性炭等物质,该步骤为过滤;
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第37讲 物质的检验、鉴别、分离和提纯
考点分布 考查频率 命题趋势
考点一 常见气体的检验与鉴别 ☆☆ 考察对物质化学性质的熟练程度,常以选择、推断题与解答题出现,是中考的高频考点。
考点二 物质的检验与鉴别综合运用 ☆☆
考点三 物质分离和提纯的原则和方法
■考点一 常见气体的检验与鉴别
(1)常见气体的检验
气体 检验方法 实验现象
O2 将带火星的木条伸入集气瓶内 木条复燃
CO2 将气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊
H2 点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯 烧杯内壁有水雾(或水珠)生成
CH4 点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯;一段时间后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入澄清石灰水,振荡 烧杯内壁有水雾(或水珠)生成;澄清石灰水变浑浊
CO 点燃,在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯 澄清石灰水变浑浊
NH3 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 红色石蕊试纸变为蓝色
水蒸气 通过无水硫酸铜 无水硫酸铜由白色变成蓝色
HCl 先通入硝酸银溶液,再滴加稀HNO3 有白色沉淀生成,且沉淀不溶解
■考点二 物质的检验与鉴别综合运用
一、物质的检验
1.原理:根据物质具有不同的特性,利用这种特性上的差异,选择适当的、实际的方法,将物质检验出来,要求现象明显。
2.检验方法
(1)物理方法:根据物质的特殊物理性质,如颜色、气味、水溶性等,通过观察、分析、判断、得出结论。
(2)化学方法:利用物质的特殊化学性质,反应时产生的特征现象,对所给物质进行检验。
3.物理方法
(1)常见有特殊颜色的物质(离子代表含有这种离子的溶液)
①固体物质:Cu:红(或紫红)色;CuSO4·5H2O:蓝色;S:淡黄色。
②沉淀:Cu(OH)2:蓝色;Fe(OH)3:红褐色。
③溶液:Fe2+:浅绿色;Fe3+:黄色;Cu2+:蓝色;MnO4-:紫红色。
(2)常见有特殊气味的物质
氨气:刺激性的氨味气体;SO2:刺激性气味气体。
4.化学方法
(1)常见离子的检验
离子 检验方法 实验现象
H+ ①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红
②用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上 与标准比色卡对照pH<7
③取少量试剂加入Zn粒 有气泡产生
④取少量试剂加入碳酸钠 有气泡产生
OH- ①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液 石蕊溶液变蓝
②取少量试剂滴加无色酚酞溶液 酚酞溶液变红
③用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上 与标准比色卡对照pH>7
④取少量试剂加入可溶性铜盐 有蓝色絮状沉淀生成
Cl- 取少量试剂滴加少量AgNO3溶液和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
SO42- 取少量试剂滴加少量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
CO32- 取少量试剂滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中 产生气泡,澄清石灰水变浑浊
Cu2+ 取少量试剂滴加可溶性碱 有蓝色絮状沉淀生成
Fe3+ 取少量试剂滴加可溶性碱 有红褐色沉淀生成
NH4+ 取少量试剂滴加可溶性碱,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 产生有刺激性气味的气体,红色石蕊试纸变蓝
Ag+ 取少量试剂滴加少量NaCl溶液和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
Ba2+ 取少量试剂滴加少量Na2SO4和稀HNO3 产生白色沉淀,且沉淀不消失
Ca2+ 取少量试剂滴加可溶性碳酸盐溶液 有白色沉淀生成
二、物质的鉴别
1.物质的鉴别原则:操作简单、试剂种类少、现象明显。
2.物质鉴别的方法:应先简后繁,先用物理方法后用化学方法。
(1)物理方法:依据物质特殊的物理性质(如颜色、状态、气味、溶解性、溶解时的吸放热现象)进行观察、分析、判断,得出结论。
(2)化学方法:依据物质间反应时所产生的特殊反应现象(如变色、放出气体、生成沉淀、放热等)进行鉴别。
3.物质鉴别的形式
(1)一种试剂鉴别:选择一种试剂,分别加入待测物质中,观察实验现象。
(2)多种试剂鉴别:选择多种试剂,依次加入待测物质中,会出现明显不同现象。
(3)无试剂鉴别:先利用物质物理性质不同或物质间的相互反应(包括与生成物反应)而产生不同现象把物质鉴别出来。
4.常见物质的鉴别
常见物质 所选试剂或方法 现象
软水、硬水 肥皂水 泡沫较多、浮渣较少的是软水;泡沫较少、浮渣较多的是硬水
棉花、羊毛和 合成纤维 灼烧 有烧焦羽毛气味的是羊毛;有烧纸气味、燃烧后有灰烬的是棉花;有气味,趁热可以拉成丝,灰烬为灰褐色玻璃球状,不易破碎的是合成纤维
常见化肥 看外观或加水 灰白色或难溶于水或部分溶于水的是磷肥
加熟石灰研磨 有刺激性气味气体产生的是铵态氮肥(铵盐)
黄金、假黄金(铜锌合金) 盐酸 有气泡产生的是假黄金,反之为黄金
灼烧 有黑色物质生成的是假黄金,反之为黄金
二、物质的推断解题策略
1.以物质特征颜色为突破口
⑴ 固体颜色:Fe、C、CuO、MnO2、Fe3O4(黑色);Cu、Fe2O3(红色);Cu2(OH)2CO3(绿色);CuSO4·5H2O(蓝色)。
⑵ 溶液颜色:CuCl2、CuSO4(蓝色);FeCl2、FeSO4(浅绿色);FeCl3、Fe2(SO4)3(黄色)。
⑶ 火焰颜色:S在O2中燃烧(蓝紫色);S、H2在空气中燃烧(淡蓝色);CO、CH4在空气中燃烧(蓝色)。
⑷ 沉淀颜色:BaSO4、AgCl、CaCO3、BaCO3(白色);Cu(OH)2(蓝色);Fe(OH)3(红褐色)。
2.以物质特征状态为突破口
常见固体单质有Fe、Cu、C、S;
气体单质有H2、N2、O2;
无色气体有H2、N2、O2、CO、CO2、CH4、SO2;
常温下呈液态的物质有H2O。
3.以物质特征反应条件为突破口
点燃(有O2参加的反应); 通电(电解H2O); 催化剂(KClO3分解制O2);
高温(CaCO3分解,C、CO还原CuO、Fe2O3);
加热(KCIO3、KMnO4、Cu2(OH)2CO3等的分解,H2还原CuO、Fe2O3)。
4.以物质特征现象为突破口
⑴ 能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是CO2。
⑵ 能使黑色CuO变红(或红色Fe2O3变黑)的气体是H2或CO,固体是C。
⑶ 能使燃烧着的木条正常燃烧的气体是空气,燃烧得更旺的气体是O2,熄灭的气体是CO2或N2;能使带火星的木条复燃的气体O2。
⑷ 能使白色无水CuSO4粉末变蓝的气体是水蒸气。
⑸ 在O2中燃烧火星四射的物质是Fe。
⑹ 在空气中燃烧生成CO2和H2O的物质是有机物,如CH4、C2H5OH等。
⑺ 能溶于盐酸或稀HNO3的白色沉淀有CaCO3、BaCO3;不溶于稀HNO3的白色沉淀有AgCl、BaSO4。
5.以元素或物质之最为突破口
⑴ 地壳中含量最多的元素是O,含量最多的金属元素是AI。
⑵ 人体中含量最多的元素是O。 ⑶ 空气中含量最多的元素是N。
⑷ 形成化合物最多的元素是C。 ⑸ 质子数最少的元素是H。
⑹ 相对分子质量最小、密度也最小的气体是H2。
⑺ 相对分子质量最小的氧化物是H2O。
⑻ 自然界中硬度最大的物质是金刚石。
⑼ 空气中含量最多的气体是N2。 ⑽ 最简单的有机物是CH4。
⑾ 最常用的溶剂是H2O。 ⑿ 人体中含量最多的物质是H2O。
■考点三 物质分离和提纯的原则
一、物质的结晶
1、有规则的 是晶体。不同的晶体具有不同的形状。
2、结晶是溶液中无法再溶解的固体溶质以 从溶液中 的过程。
3、获得晶体的两种方法:
①蒸发溶剂:一般用于溶解度受温度影响 的物质,如氯化钠(溶液较小);
②冷却热饱和溶液:适用于溶解度受温度影响 的物质,如硝酸钾。
注:通常是将以上两种方法综合起来使用,也就是先通过 使溶液浓缩(减小溶剂),再将溶液 (降低温度),使溶液中的物质结晶析出。
二、结晶水合物
1、结晶水:有些晶体从水溶液中结晶析出时,往往要结合一定量的水,这部分水存在于析出的晶体中,叫作 。
2、结晶水合物:含有结晶水的晶体,常见的有胆矾,即硫酸铜晶体(五水硫酸铜)、石膏(二水硫酸钙)等。结晶水合物受热易分解和风化。
三、其他几种常用的分离方法
水的净化方法通常有沉淀法、 、 法。
A. 沉淀法:在水中加入 等,搅拌后静置,使水中的悬浮杂质凝聚成较大颗粒而沉淀下来。
B. 过滤法:根据物质的 ,用于除去液体中混有的不溶性固体杂质的方法。
①过滤装置:如图所示。
②过滤的操作要领:
“ ”:滤纸紧贴 ,中间不留气泡。
“ ”:滤纸边缘低于漏斗口,滤液液面 滤纸边缘。
“ ”:烧杯紧靠 ,玻璃棒末端轻靠在有 滤纸的一侧,漏斗下端紧靠烧杯 。
③过滤时,玻璃棒作用是 。
④过滤器的制备:滤纸2次对折后打开。
C. 蒸馏法:根据液体物质的 不同,用于分离或提纯互溶的液态混合物的方法。用蒸馏法净水可除去水中已经溶解的物质。把水加热至沸腾,变成水蒸气,再经冷凝得到的水称为蒸馏水(装置如图)。
①蒸馏时,蒸馏烧瓶中应放入几片 ,以 。操作时,将温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处,以便于观察温度的变化,确定所接收液体的种类。
②蒸馏时,冷凝管中 ,是因为冷凝时,冷水需充满冷凝器,防止冷凝器冷凝时受热不均匀出现炸裂,同时逆流冷凝效果好。
★沉淀、过滤及蒸发的比较:
方法 原理 适用范围 基本操作 作用 净化程度
沉 淀 根据 ; 静置,使不溶性的杂质沉降下来并与水分层。 用于分离液体中混有的不溶性固体杂质 加入明矾等凝聚剂,搅拌后静置 除去不溶性杂质(使水中的悬浮微粒凝聚成较大颗粒而沉淀下来)。 由 低 到 高
过 滤 根据 ; 把液体和不溶于液体的固体分离。 用于除去深中混有的不溶性固体杂质; 溶解,过虑 除去不溶性杂质(可除去水中的悬浮微粒)。
吸 附 利用 把自然水中一些不溶性杂质和一些溶解性杂质吸附在表面。 除去部分不溶性和或溶性杂质,臭味等。
蒸 馏 根据 ; 通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水 用于分离或提纯液态混合物 加热,蒸馏、冷凝 除去可溶性杂质和不溶性杂质(可除去水中已溶解的物质)。
■考点一 常见气体的检验与鉴别
◇典例1:(2025八下·温州月考)中国古代很多发明创造与化学工艺有关。西汉海昏侯墓出土的青铜雁鱼灯造型优美,设计精妙,其剖面图如图。
(1)先秦《考工记》中有关青铜成分记载:“六分其金而锡居其一”(注:此处“金”指铜,锡是一种银白色金属),由此可知:雁鱼灯灯体的材质属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)古人点燃雁鱼灯使用的“火折子”吹气即可燃。简易的火折子是将纸卷点燃后,使其半灭(仅剩火星),装入竹筒中保存。需要点火时打开竹筒盖,向其中吹气,使纸复燃。从燃烧条件角度分析,吹气可以使纸复燃的原因是 。
(3)据记载,雁鱼灯采用淆水(“淆水”指的是石油)为燃料,燃烧后生成CO2和H2O,将燃烧后的气体通入到澄清石灰水中,会观察到 现象。
◆变式训练
1.(2026九上·黄岩期末)某科学兴趣小组围绕“碳还原氧化铜”开展项目式学习。
(1)任务一:探究反应后的气体产物
①实验前,先通入一段时间氮气,其目的是 。
②随后点燃丙处酒精灯,发现丙处固体未变色,再点燃甲处酒精灯,反应开始后甲中固体逐渐变红。若此时观察到 的现象,可说明甲中的反应产物中同时含有 CO和
(2)任务二:探究反应后的固体产物
小组成员取5份等质量的氧化铜,分别在不同温度下与碳反应4小时,利用XRD(X射线衍射)技术检测反应后固体的组成。为确保反应后的固体产物不含 依据 XRD 图谱分析可采取的措施是: 。
(3)任务三:改进与反思
小组成员从环保角度对任务一的实验装置进行改进,需增加尾气处理装置,请从以下装置图中选出最合理的一套,并说明理由 。
■考点二 物质的检验与鉴别综合运用
◇典例2:(2026九上·瑞安月考)下列除杂或鉴别项目的实验设计不正确的是 ( )
选项 除杂或鉴别项目 实验设计
A 鉴别食盐和纯碱固体 取少量样品分别加食醋,观察现象
B 除去 KCl中的CaCO3 加水溶解,过滤,蒸发结晶
C 除去 NaCl 溶液中的少量 CuCl2 滴加过量氢氧化钾溶液、过滤
D 鉴别羊毛衫和棉线衫 取样灼烧,闻气味
A.A B.B C.C D.D
◆变式训练
1.(2026九上·瑞安月考)“自热火锅”给人们生活带来方便。“自热火锅”主要由料包和发热包组成,发热包的成分如图所示。
(1)“自热火锅”的内、外盒由聚丙烯塑料制成。聚丙烯塑料属于____(填字母)。
A.金属材料 B.有机合成材料 C.无机非金属材料
(2)自热火锅加热食物时,是通过 方式使食物的内能增加。
(3)发热包的标签破损,若要验证发热包中还含什么成分,设计了以下实验步骤:
最终观察到澄清石灰水变浑浊、同时火焰呈淡蓝色,说明发热包的成分可能是____。
A.碳酸钠 铜粉 B.碳酸钠 铝粉
C.碳酸钙 铜粉 D.氯化钠 铝粉
■考点三 物质分离和提纯的原则
◇典例3:(2025八上·义乌月考)“生命吸管(Lifestraw)”是一种快速获取野外饮用水的吸管装置,内装有多种过滤器,其中滤网可去除大部分颗粒物;活性炭和离子交换树脂可去除异味和部分重金属;超滤膜可滤除99.3%的细菌和病毒。下列有关叙述不正确的是( )
A.滤网有过滤的作用,能去除颗粒物
B.活性炭具有吸附作用,能去除异味
C.超滤膜与将自来水煮沸的作用类似
D.净化后的水是纯净物,可直接饮用
◆变式训练
1.(2025八上·义乌月考)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。
实验一:下面是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)图中有一处明显的错误,请你帮他指出来: 。
(2)图中错误改正后完成实验,展开滤纸若灰色代表泥沙,分析形成如图A情况的可能原因: 。
(3)用图③装置得到食盐晶体时玻璃棒的作用是 ,当看到 (填装置名称)里有大量固体析出时停止加热。
(4)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)。
配制时,除图中提供的仪器外,还需要试剂瓶、镊子、量筒和 (填一种仪器名称)。
(5)经检测所配溶液的溶质质量分数偏小,原因可能是 。
①氯化钠晶体不纯;②配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗;③称量氯化钠时所用的砝码生锈了;
④将配好的溶液转移到细口瓶时,有部分洒出;⑤称量氯化钠时错把物体和砝码放反了。
1.(2023·金华)物质的鉴别是重要的实验技能。鉴别下列各组物质所用试剂或方法选择错误的是( )
选项 需鉴别物质 试剂或方法
A 铁粉、木炭粉 磁铁吸引
B 盐酸、氯化钠溶液 硝酸银溶液
C 氧气、二氧化碳气体 用燃着的木条
D 氢氧化钠固体、氯化钠固体 水
A.A B.B C.C D.D
2.(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
3.(2023·绍兴)小敏在鉴别氢气、氮气、氧气、二氧化碳四瓶无色气体时,对它们的部分性质进行归纳梳理并编制了检索表(如图)。检索表中S代表的是( )
检索表
1a具有可燃性...............P
1b不具有可燃性...............2
2a能使澄清石灰水变浑........Q
2b不能使澄清石灰水变浑.......3
3a能使带火星的木条复......R
3b不能使带火星的木条复..... S
A.氢气 B.氮气 C.氧气 D.二氧化碳
4.(2023·金华)实验规范操作是实验成功的关键。粗盐提纯实验中,下列实验操作正确的是( )
A.称量 B.溶解 C.过滤 D.蒸发
5.(2024·浙江)海水中含有氯化钠、氯化镁等可溶性物质和少量细小泥沙颗粒。海水晒盐是获取食盐的途径之一,某同学模拟海水晒盐的部分实验流程如图所示。
(1)按照物质的组成分类,海水属于 。
(2)滤液中氯化镁的质量分数 (填“大于”“等于”或“小于”)其在海水中的质量分数。
(3)粗盐还需进一步提纯,将下列操作合理排序 (填序号)。
①溶解②蒸发结晶③过滤
6.(2023·温州)豆腐是我国的传统食物之一。从大豆到豆腐需经历磨浆、凝固等过程。
(1)如图所示,将大豆研磨后倒入纱布,豆渣留在纱布上,豆乳流入下方容器。该过程相当于物质分离方法中的 。
(2)豆乳凝固过程中需要加入硫酸钙()等凝固剂。按物质的组成分类,属于纯净物中的 。
7.(2023·宁波)某电厂的粉煤灰含有Al2O3,还有少量的FeO、Fe2O3和其它成分。其它成分不溶于水、不与酸反应,以该粉煤灰为原料制备Al2O3,流程如下:
(1)“酸浸”过程中,稀硫酸与FeO3反应的化学方程式为 。
(2)流程图中,操作I的名称是 。
(3)“氧化”过程发生的反应为2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe(SO4)3+2H2O,其中H2O2中氧元素化合价为-1价。该化学反应中化合价升高的元素是 。
8.(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 。
9.(2022·金华)某混合气体X由CO2、CO、H2O(水蒸气)、H2中的两种或两种以上组成,X气体依次通过如图1装置(假定每步反应均完全),现象分别为:A中溶液变浑浊;B中固体变为红色;C中粉末变为蓝色;D中溶液变浑浊。
完成下列问题:
(1)该实验能得出CO气体一定存在的证据是 ;
(2)只要在图1中加装一个图2装置,就能确定原混合气体X中是否含有H2。
①写出图2装置中试剂名称 ;
②该装置连接在图1中哪两个装置之间 (用字母表示)。
10.(2023·杭州)《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”,处于当时世界领先地位,是现代冶金工艺的雏形。其流程图如下所示:
(1)熔炼过程中,氧化铁与一氧化碳在高温下反应的化学方程式为 。
(2)通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量,此过程体现了氧气的 (选填“氧化性”或“还原性”)。“黑色湿泥”(有效成分为磷酸铁FePO4)作为熔剂可加快反应,磷酸铁属于 类物质(选填“酸”“碱”或“盐”)。
11.(2023·金华)某混合气体由CO、CO2、H2、水蒸气中的两种组成。小金利用下图的装置探究其成分(所用药品均足量,反应均完全)。
(1)检查装置气密性:在甲、丙装置中倒入适量的水,关闭丙丁之间止水夹,往甲装置中鼓入一定量空气后,停止鼓气。如果气密性良好,甲装置中广口瓶内观察到的现象是 ;
(2)实验过程中,先点燃丁处酒精灯,再通人混合气体,过一会点燃乙处酒精灯,先观察到两装置中澄清石灰水变浑浊,过一会 观察到乙装置中黑色粉末变红,甲装置电子天平读数恒定不变,则原混合气体组成可能是 。
12.(2023·金华)研究小组同学在完成”酸的性质”实验①②后,将①②实验后试管中的物质全部倒入各自废液缸③中(如图甲),结果出现了不同现象,部分小组同学的实验现象记录如下表。
组别 废液缸中现象 现象解释
第1小组 无沉淀、有气泡产生
第2小组 无沉淀、无气泡产生
第3小组 ……
…… ……
[原理分析]小组同学在老师指导下讨论后认为:任何一个化学反应,反应物的用量不同,反应后物质的组成成分就会不同,这是最终导致各组废液缸中出现不同现象的原因。
[交流讨论]
(1)为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分,用玻璃棒蘸取溶液测得pH=3,则该小组废液中的溶质组成成分为 (写化学式);
(2)第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生,从反应物用量的角度分析实验①②,可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是 ;
(3)如果其他小组实验所用反应物的用量都不一样,除了上面第1、2小组出现的现象外,还会出现的现象是 。
(4) [实验拓展]取第1小组废液缸中的溶液于试管中,逐滴溶加入碳酸钠溶液,并振荡,产生的气体全部逸出。图乙表示”溶液质量”随加入”碳酸钠溶液质量”的变化情况。
解释图中AB段和BC段溶液质量呈现不同增重趋势的原因 。
13.(2022·丽水)小丽和小科在做“金属与酸反应”的实验时,他们分别将镁条投入盛有稀盐酸的试管中,小丽加入少量镁条,而小科加入了足量镁条。一段时间后,小科的试管底部“意外”地出现了灰白色固体。为探究该固体是什么物质,他们开展了如下探究:[提出问题]足量镁和稀盐酸反应生成的灰白色固体是什么
[查阅资料]氢氧化镁和碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]都难溶于水,但都能与稀硝酸反应,后者能生成Mg(NO3)2
[建立假设]假设1:未溶解完的氯化镁;假设2:氢氧化镁;假设3:碱式氯化镁.....
[进行实验]将灰白色固体过滤、充分洗涤后进行如下实验:
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验一 取灰白色固体于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡 固体不溶解 假设1 。
实验二 取灰白色固体于试管中,加入足量稀硝酸,充分振荡 固体溶解 假设2不成立
往上述溶液中滴加硝酸银溶液:的 。
[评价交流]小丽认为该灰白色固体平定是碱式氯化镁。小科认为上述探究还不足以说明该固体就是碱式氯化镁,其理由是 。
[继续探究]......
14.(2025·浙江)实验室常用大理石和稀盐酸反应制取( 制得的 中会混有水蒸气。为制取干燥的CO2并探究其相关性质,小科设计了如图1的制取装置和如图2的性质实验。
请回答:
(1)图1中X可选用 (填试剂名称),收集装置应选用 (填“A”或“B”)。
(2)如图2甲,将收集到的CO2气体缓缓向烧杯里倾倒,发现蜡烛熄灭,由此可得出CO2的性质有:密度比空气的大、 。
(3)如图2乙,将生成的CO2气体通入 NaOH溶液会发生反应,但没有观察到明显现象。为验证两者已经发生反应,现有稀盐酸、 溶液和 溶液3种试剂,从中选择合适的试剂,写出实验方案(要求指明试剂并给出相应的判断依据)。
15.(2024·浙江)实验室常用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸制取二氧化碳。请回答:
(1)①图1是两种气体发生装置,各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点: 。
②检查装置A的气密性时,将右侧导管浸入水中,用手捂住试管,观察到 ,说明气密性良好。
(2)在完成气密性检查后,装入药品,反应产生气体。用向上排空气法收集气体,验满时,将燃着的小木条放在集气瓶口,小木条熄灭。从燃烧条件看,小木条熄灭是由于 。
(3)在收集二氧化碳过程中,某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对瓶口小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2,在该实验条件下,要使二氧化碳体积分数达到90%,需在小木条熄灭后,再收集 秒。
16.(2023·湖州)小明在参考书上看到一氧化碳还原氧化铁(Fe2O3)的两种实验装置:图1用酒精灯(火焰温度400℃~ 500℃左右)加热,图2用酒精喷灯(火焰温度可达800℃以上)加热。小明产生了疑惑:在不同温度下反应有什么不同呢?他猜想:在不同温度条件下,得到产物的成分可能不同。于是他按图组装装置并检查好气密性,进行探究:
①在硬质玻璃管中,分别装入等量氧化铁粉末,连接装置,开始实验。当红棕色粉末变成黑色时停止加热。待玻璃管内物质冷却后,停止通入一氧化碳。过程中澄清石灰水均变浑浊。
②小明把两装置中的黑色粉末分别倒在白纸上,用磁铁靠近,发现黑色粉末均能被磁铁吸引。根据已有知识他判断黑色粉末可能为Fe、Fe3O4中的一种或两种。③为进一步确定成分,小明查阅资料,了解到Fe能和稀硫酸反应产生氢气而Fe3O4不能。于是他分别取等量黑色粉末装入两支试管,加入等量同浓度稀硫酸,产生气泡的情况如下表:
实验记录表
粉末来源 产生气泡的情况
图1装置 未观察到气泡
图2装置 大量气泡
由此,小明确定两装置中产物的成分不同,证实了自己的猜想。
(1)在①中开始实验时,应该先 ,再分别加热玻璃管中的氧化铁。过程中澄清石灰水均变浑浊,说明都有 气体生成。
(2)在②中小明是利用物质的 (选填“物理"或“化学”)性质来进行判别的。
(3)结合①②③实验结果,小明判断图1硬质玻璃管中反应的化学方程式为 。
17.(2023·绍兴)碳捕集是实现”碳中和”的措施之一,其中一种方法是用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。某探究小组将二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中,并利用传感器实时测定氢氧化钠溶辆扶酸几液吸收二氧化碳后溶液的pH,装置如图甲所示。溶液的pH随时间变化情况如图乙,且pH等于11.6时溶液处于饱和状态。通过查阅资料发现:
①碳酸钠能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠(Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3);
②该温度下,饱和碳酸钠溶液的pH为11.6,饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3;
③该温度下碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。
根据以上现象和信息,小组同学展开进一步探究:
[提出问题]二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中,形成的产物是什么?
(1)[建立假设]假设1:只有碳酸钠;假设2:碳酸钠、碳酸氢钠;假设3:只有碳酸氢钠;假设4……
小敏根据图乙曲线判断假设1不成立,理由是 。
[实验过程]继续通入二氧化碳,溶液的pH随时间变化情况如图丙。
[实验结论]小敏根据图丙曲线认为二氧化碳持续通人氢氧化钠溶液后的最终产物是 。
[交流评价]
小金认为该曲线还不能确定最终产物。因为pH可能还未呈稳定状态,接下去的操作是 。
(2)小兴受小金的启发,猜测最后溶液可能呈酸性,他猜想的依据是 ,所以建议小组同学继续展开探究。
18.(2023·舟山)如图,小舟制作了一个简易泡沫灭火器,为增加泡沫量,添加少量不参与反应的发泡剂。
(1)使用灭火器时,只需将装置倒置,浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫,当泡沫“粘附”在燃烧物表面后,起到隔绝 作用,即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是 。
(2)制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶,理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克,才能恰好完全反应。(已知;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)
1.(2025·舟山模拟)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 检验氢气的纯度 试管口向上,靠近火焰,是否发出爆鸣声
B 鉴别硫酸铜、氢氧化钠、盐酸三种溶液 观察,用组内物质相互反应可鉴别
C 除去二氧化碳中混有的氯化氢气体 通入足量的氢氧化钠溶液中
D 配制50g质量分数为16%的氯化钠溶液 称8g氯化钠放入烧杯,加50mL水搅拌
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·东阳二模)下列图示实验符合操作规范的一项是 ( )
A.称量 NaOH固体质量 B.稀释浓硫酸 C.过滤 D.测石灰水的pH
3.(2025·金华模拟)精盐(NaCl)和纯碱(Na2CO3)是生活中常见的两种物质,对这两种物质的检验及提纯问题,从微观离子层面能有效建立问题解决的思维路径。
(1)物质检验:检验精盐和纯碱两种物质,其本质是 Cl-、CO32-的检验。下列物质可以检验这两种离子的是( ).
A.白酒 B.米醋 C.纯净水 D.酱油
(2)分离提纯:精盐中混有少量纯碱,要重新得到精盐,小科设计的提纯方案是在固体混合物中加入足量的稀硫酸再蒸发得固体。
①从微观层面分析,小科的提纯方案,其目的是为了除去 . (填离子符号)
②同学认为小科方案不合理,请你对小科方案提出正确的修改意见 。
4.(2025九下·萧山模拟)现有稀硫酸、硫酸铜、硝酸钾和硫酸钠四种溶液。某同学参照生物的二歧分类检索表,制作了如图检索表进行鉴别,请帮他将图中“ ”的有关内容补充完整。
(1)2a: ;
(2)3a: ;
5.(2025九下·东阳模拟) 有一包固体, 可能含有NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4、MgCl2中的一种或几种。为确定其组成,取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M。进行下图实验:
试推断:
(1)白色沉淀B是 (填化学式)。
(2)原固体一定含有的物质是 。
6.(2024·杭州二模)有一包固体粉末A,可能含有碳酸钠、氧化铁、硫酸钠、硫酸铜中的一种或几种。为了确定其成分,小金进行了如下实验,现象如图所示(部分生成物未标出,假设每步反应都充分反应)。
(1)写出红褐色沉淀 B的化学式 。
(2)固体粉末A 中存在的物质是 (写化学式)。
(3)写出反应②的化学方程式 。
7.(2025·镇海区模拟)项目化学习小组利用海水提取精盐。具体过程如下:
(1)海水晒盐:用烧杯收集一定量海水,置于阳光下暴晒获得粗盐,如图甲。据图分析②号烧杯中的海水 (选填“一定”或“不一定”)是饱和溶液。
(2)精盐获取:将上述粗盐,再经过图乙操作可获得精盐,正确的操作顺序是 。
8.(2025·宁波模拟)如图甲所示为西藏芒康盐井古盐田,该地仍然保留着我国最原始的手工晒盐方法,江边的盐田经阳光蒸晒,晒干之后得到粗盐。小金按如图乙所示的操作流程提纯含少量泥沙的粗盐。
(1)通过①操作得到的物质为 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)如图所示的实验操作中,需要用到玻璃棒的有 (填序号)。
(3)测定粗盐中氯化钠的质量分数时,下列实验操作中,会使测量结果偏大的是()(填字母)。
A.蒸发过程中晶体飞溅
B.蒸发所得的精盐比较潮湿
C.蒸发皿中的精盐没有全部转移到称量纸上
9.(2025·温州模拟)为了证明NaOH溶液与稀盐酸会发生化学反应,小乐设计并进行了如图所示的实验。
(1)小乐向③中滴入无色酚酞试液后,①若观察到 ,可得出NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应的结论。②盐酸与NaOH溶液反应的实质是: 。
(2)小乐向④中滴入. 溶液后,观察到有白色沉淀生成,判断此现象能否成为“NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应”的证据,并说明理由: 。
(3)完成实验后,小乐进一步思考后认为,如果将②中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水, 若在室温下测得该溶液的pH 7(选填“>” “<”或“=”),则证明有NaCl生成。
10.(2025·上虞二模)某同学利用如图流程对实验室制取二氧化碳后的废液进行处理。
(1)成分分析。根据反应物的用量不同,该同学猜测废液的溶质成分至少有以下三种可能: ①CaCl2; ②HCl、CaCl2; ③CaCl2、CaCO3。其中猜测 (填序号) 肯定是不合理的, 理由是 。
(2)成分检验。小组同学取少量废液于试管中,加入少量锌粒,观察到有气泡产生,由此可得出的结论是 。
(3)有害成分处理。某同学结合盐酸的性质,提出了几种处理废液的方案:
方案一:向废液中加入过量碳酸钙粉末,充分反应后过滤;
方案二:向废液中加入适量硝酸银溶液,充分反应后过滤;
方案三:向废液中加入氢氧化钠溶液,直至完全反应。
请你结合所学知识,选择上述任一方案,从除去有害成分的角度回答方案是否合理,并说明理由。 。
11.(2025·乐清模拟)氢氧化钠容易吸收空气中的二氧化碳,变质为碳酸钠。兴趣小组对一瓶久置的NaOH固体的变质情况进行了实验探究。
(1)【建立猜想】猜想①:没有变质;猜想②:已经变质。
【实验活动Ⅰ】定性探究该NaOH 固体是否变质,实验方案如下:
实验方案 实验现象 实验结论
取少量该NaOH 固体样品溶于水,加入过量稀盐酸 猜想②成立
(2)【反思评价】此实验无法确定该NaOH 固体的变质程度。
【实验活动Ⅱ】定量探究NaOH 固体的变质程度。利用传感器进行实验,过程记录如下。
实验装置 实验序号 向实验装置内各加入下列物质 温度升高值/℃ 溶液pH
温度传感器 pH传感器 1 纯净的NaOH 固体1.0克 31.52 13.69
2 纯净的Na2CO3固体1.0克 10.03 11.92
3 该 NaOH 固体样品 克 m n
(3)【预测结果】若NaOH 固体已严重变质。则m值接近 。
(4)【实验活动Ⅲ】定量计算该NaOH固体的变质率(样品中 Na2CO3的质量分数)。设计实验如下:称量 1.0g 该 NaOH 固体样品于小烧杯;量取足量的稀盐酸加入小烧杯内至两者完全反应;用电子秤准确称量反应前后各仪器和药品的总质量,记录数据如下表,计算得出NaOH 固体的变质率超过100%。实验中可能导致变质率偏大的原因: (写出一点即可)。
反应前总质量/g 反应后总质量/g
105.50 105.06
12.(2025·富阳模拟)在古代,人们常用贝壳(主要成分是碳酸钙,杂质不参加反应且不溶于水)和纯碱为原料制取烧碱,某小组同学按图所示流程进行实验,请你参与讨论并回答相关问题.
(1)贝壳高温煅烧时,发生反应的化学方程式是 ;
(2) 操作I的名称是 ;
(3)溶液蒸发结晶得到固体C的过程中,常用玻璃棒搅拌,其目的是 ;
(4)【问题与发现】该小组同学所得到固体C一定是纯净的 NaOH吗
【猜想与假设】根据反应原理,甲、乙、丙三位同学提出以下猜想:
甲: 纯净的 NaOH 乙: NaOH和的混合物 丙:NaOH和的混合物
【探究与验证】甲、乙、丙三位同学分别设计下列方案,对自己的猜想进行验证,实验操作、现象和结论如下表,请参与他们的探究并完成所缺内容。
实验操作 现象 结论
甲 取少量固体C,溶于适量水形成溶液后,滴加几滴酚酞试液 溶液变红 猜想成立
乙 取少量固体C,溶于适量水形成溶液后,滴加足量稀盐酸 无气泡产生 猜想不成立
丙 取少量固体C,溶于适量水形成溶液后,滴加几滴饱和Na2CO3|溶液 有白色沉淀产生 猜想成立
【反思与评价】同学们认真研究实验流程,讨论后一致认为乙、丙两同学的方案、现象和推理均正确,请你根据实验流程对甲同学设计的方案进行合理的评价: 。
13.(2025·杭州模拟)高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产。某兴趣小组按如图所示实验步骤,模拟工业制备高纯碳酸钙的流程。
(1)该工业流程中能循环利用的物质是 。 (写化学式)
(2)在进行“操作2”过滤时,为得到洁净的高纯碳酸钙,需要用蒸馏水多次清洗。为了证明是否已洗涤干净,可取最后一次洗涤液, (写出具体操作方法和现象)
(3) “转化”中发生以下反应:为制取50克高纯( 理论上至少需要充入的氨气质量为多少
14.(2025·浙江模拟)草木灰是一种常见的肥料,其主要成分为K2CO3,可能含有少量K2SO4和KCl。请回答:
(1)从化肥分类角度分析,草木灰属于 (填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)。
(2)为测定草木灰中K2CO3的质量分数,小科用下图1所示装置(图中夹持仪器已略去)进行实验,实验中通过测定丁装置质量的增加量来计算K2CO3的质量分数。反应结束后需缓缓抽气一段时间,其目的 。
(3)为确定草木灰是否含有K2SO4和KCl,小金取适量草木灰于烧杯中,加足量水浸泡;取少量浸出液于试管中,进行如图2操作。根据实验现象小金得出结论:草木灰中肯定含有 。
(4)小华认为要确定另一物质,只需改变图2中的一种药品即可,小华的方案是 。
15.(2025·浙江模拟) “用微观思想解决宏观物质问题”是重要的科学观念,能有效建立物质成分推断等方面问题解决的思维路径。例如:某固体样品中,可能含有 NaOH、NaCl、Na2SO4、Na2CO3、CaCl2中的一种或几种,加水得无色溶液A。对该固体样品成分推断,学习小组同学建构了“物质推断”的思维模型(如图1),并对样品进行了如图2的探究。
请回答:
(1)微观分析:在溶液 A 中加入 BaCl2 溶液和稀硝酸,是检验图1 思维模型中的 (填“阴离子”或“阳离子”)。
(2)根据溶液E中通入足量 CO2得白色沉淀F,可以推出溶液 E中一定存在的离子是 。
(3)根据图2的探究过程及现象,可推断该固体样品中一定存在的物质是 。
(4)某同学认为图2 探究方案中,应将 BaCl2 溶液换成 Ba(NO3)2 溶液,理由是 。
16.(2025·杭州模拟)某小组用耐强碱的反应管等仪器组装成如图1实验装置,以研究铜酸钠跟 的反应,此反应的化学方程式为: 实验中观察到如下现象:①固体中出现紫红色物质:②试管中无水硫酸铜由白色变为蓝色。
请回答:
(1)若实验过程中包含下列步骤(没有根据操作顺序排列):①停止通H2;②通纯净H2排净装置里空气;③点燃酒精灯加热:④熄灭酒精灯停止加热。正确的操作顺序是 (填序号)。
(2)根据题干中给出的实验现象 (选填“①”或“②”),可直接判断氢气发生了化学变化。
(3)完全反应后,为了测定固体产物中 Cu的质量,要用蒸馏水多次洗涤后晾干,称量。在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。
(4)如图2所示装置,利用铁生锈的原理可以比较准确地测出空气中氧气的含量。 【已知:铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿。化学方程式: 若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验,能否比较准确地测出空气中氧气的含量,并说明理由 。
17.(2025·临平模拟)某混合气体X由 (水蒸气)中的两种或两种以上组成,某小组同学为确定该气体成分进行了如下探究(假设每步反应均完全)。
请回答:
(1)若加热前往图甲 B装置中直接通入混合气体,则混合气体成分中能被直接检验确定有无的气体是 。
(2)在图甲B装置前的虚线框内增加一个图乙A装置后进行实验,出现的现象是:A中溶液变浑浊,B中黑色粉末变红色,C中白色粉末变蓝,D中溶液变浑浊。
①图乙 A装置在实验中的作用是 。
②实验中能证明CO存在的证据是 。
(3)若要实现对四种气体的全部检验,对图乙、图甲合成后的装置还需要进一步改进,请你提出改进建议 。
18.(2024·杭州模拟)某课外小组的同学们收集了一些含有CO和CO2的废气,为了确认这种废气的组成,他们在实验室按图1中装置进行了实验。
(1)为了将氧化铁还原成铁,C、E点燃的顺序是 。
(2)该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用,于是设计如图2装置替代图1中的框线内装置,来除去废气中的二氧化碳,并收集一瓶一氧化碳,准备进行后续的探究,则瓶内盛放的液体是 。
(3)该组同学通过上述实验得到C中完全反应后减少0.32g,集气瓶中的气体质量为0.44g。请计算原废气中CO的质量为 。
19.(2025·瑞安模拟)碱石灰是一种常用的干燥剂,由NaOH和CaO按一定比例混合而成。实验室中的一瓶碱石灰,由于与空气中的某些成分发生反应,出现变质而膨胀并导致塑料瓶破裂。变质后的物质是什么?某同学进行了如下探究。
(1)步骤1中加足量的水后,测量烧杯内液体的温度,发现溶液温度不变。可知样品中基本不含NaOH和CaO。因为NaOH固体溶于水会放热, CaO粉末 也会放热。
(2)操作Ⅰ的名称叫做 。
(3)白色沉淀A的化学式为 。
(4)向溶液乙中滴加酚酞试液,溶液变红,已知 NaCl溶液和CaCl2溶液都呈中性,则根据实验结果,溶液甲中肯定含有的溶质是 。
20.(2025·温州模拟)项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题,开展了项目化实践活动。
【项目一】水的净化
(1)图甲为水的净化过程,得到直饮水需经过①②③三个步骤,步骤②相当于 实验操作。
(2)【项目二】加热原理
其加热部分的工作原理电路图如图乙所示,其中S是一个温控开关,R1为电加热管(阻值不变),R2为定值电阻。S接1时,红灯L1亮,表示饮水机处于加热状态;当水被加热到设定温度时,S自动切换到2位置,绿灯L2亮,表示饮水机处于保温状态。饮水机加热时,电路中消耗的电功率为400 W。保温时,电路中消耗的电功率为80 W。不考虑温度对电阻的影响,不计指示灯L1、L2的阻值。求:
①1kg的水被加热,温度升高50℃,水吸收的热量[已知 ②求 R1和R2的阻值。
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