【筑基行动】中考科学一轮专项训练 13 物质检验与除杂
一、选择题
1.(2026九上·临海期末)铜粉中混有少量铁粉,下列药品不能帮助除去杂质铁粉的是( )
A.磁铁 B.稀盐酸 C.氢氧化铜 D.氯化铜溶液
2.(2026九上·温岭期末)下列除杂方案中,既能除去杂质(括号内为杂质);又不引入新杂质的是( )
A. CO2(水蒸气)——通过碱石灰固体
B. CaO(CaCO3) —— 加水溶解, 过滤
C.NaCl 溶液 (Na2SO4)——加硝酸钡溶液, 过滤
D. ZnCl2溶液(CuCl2) ——加入过量锌粉, 过滤
3.(2025九上·金华月考)除去 H2中的 HCl和水蒸气,下列装置和药品均正确的是 ( )
A. B.
C. D.
4.(2026九上·北仑期末)物质的鉴别、除杂和检验是重要的实验技能。下列实验方法正确的是 ( )
选项 实验目的 实验方法
A 除去氧气中的少量氮气 通过灼热的铜网
B 除去氯化钙固体中的碳酸钙 加水、溶解、过滤、烘干
C 鉴别CuSO4、NaOH、NaNO3、MgCl2四种溶液 利用组内物质两两混合鉴别
D 检验某未知溶液中是否有-存在 加入 BaCl2溶液
A.A B.B C.C D.D
5.(2026九上·义乌期末)分离、检验、鉴别、除杂是最基本的实验技能。下列实验设计能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验设计
A 除去CO2中混有的少量CO 将气体直接点燃后收集起来
B 检验 NaOH 溶液是否混有 Na2CO3 取样、滴加 BaCl2溶液,观察现象
C 除去 NaCl溶液中的少量 MgCl2 滴加过量氢氧化钠溶液、过滤
D 分离CaCO3和CaO的固体混合物 加水镕解、过滤、洗涤、烘干
A.A B.B C.C D.D
6.(2026九上·丽水期末)为提纯下列物质,所选用的除杂方法正确的是 ( )
选项 物质 (括号内为杂质) 除杂方法
A CO2(CO) 将气体缓慢通过足量的灼热铜网
B NaCl (Na2CO3) 加入过量氯化钙溶液,过滤,蒸发,结晶
C FeCl3溶液 (CuCl2) 加入过量铁粉,过滤
D CaCO3(CaO) 高温灼烧
A.A B.B C.C D.D
7.(2025九上·杭州月考)下列实验提供的方案,能达到目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 除去 CaO中混有的少量 先加足量的水、然后过滤
B 除去 中混有的少量KCl固体 加入足量水溶解,过滤,洗涤滤渣、干燥
C 除去 中少量的CO 在氧气中点燃
D 鉴别 两种无色气味 点燃气体,分别在火焰上方罩一个干燥的冷烧杯
A.A B.B C.C D.D
8.(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
9.(2025九上·浙江月考)主要成分中含有少量杂质,选用试剂检验杂质、除去杂质是科学实验中常见的实际问题。若一种试剂既能检验所含杂质、又能除去杂质,则我们就称其为“高效试剂”。下列选项中不能称为“高效试剂”(所加试剂均适量且忽略分离步骤)的是( )
选项 主要成分 所含的杂质 “高效试剂”
A HNO3 H2SO4
B BaCl2 HCl
C Na2SO4 H2SO4 NaOH
D MgCl2 MgSO4 BaCl2
A.A B.B C.C D.D
10.(2025九上·杭州期中)下列实验操作能达到实验目的的是 ( ) 。
选项 目的 物质 方案
A 制备 制取氢氧化铜 将氢氧化钡溶液和适量硫酸铜溶液混合,过滤
B 除杂 氯化钾中混有碳酸钾 加入足量的氢氧化钙溶液,过滤
C 分离 氯化钡中混有碳酸钡 加水溶解、过滤、并蒸发结晶
D 鉴别 氯化钠和氯化钙溶液 取样,通入二氧化碳气体,观察比较现象
A.A B.B C.C D.D
11.(2025九上·江北期末)分离、除杂、提纯和检验是化学实验的重要环节。下列实验能够达到目的的是( )
选项 实验内容 实验设计
A 分离碳酸钙和氯化钙 加入足量水溶解,过滤,滤液蒸发结晶,滤渣洗涤烘干
B 除去铁粉中的铜粉 加入过量的稀盐酸
C 提纯混有少量氯化钠的碳酸钠 加入少量的氯化钙
D 验证某溶液为稀硫酸 先测溶液的pH<7,再加入Zn粒
A.A B.B C.C D.D
12.(2025九上·湖州月考).除去下列各物质中含有的少量杂质,所选用的试剂、操作方法都正确的是 ( )
选项 物质 杂质 试剂 操作方法
A Fe Fe2O3 稀盐酸 加入足量的稀盐酸,过滤
B 溶液 H2SO4 Fe 加入过量的铁粉,过滤
C MnO2 KCl 蒸馏水 加入足量蒸馏水,溶解、过滤、蒸发结晶
D KNO3溶液 K2CO3 CaCl2 加入适量CaCl2,溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
13.(2025九上·上虞期中)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 分离: Na2CO3固体和CaCl2固体 溶解、过滤、洗涤、干燥
B 除杂:KCl溶液中混有少量 K2SO4 加入过量 BaCl2溶液,过滤
C 鉴别:氧化铜和铁粉 取样滴加稀盐酸,观察现象
D 检验:酒精中是否含有碳元素 点燃酒精,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,观察现象
A.A B.B C.C D.D
14.(2021·海曙模拟)除去下列物质中混有的少量杂质,下列方案不可行的是( )
选项 物质 杂质 方案
A BaCO3固体 BaCl2固体 溶于水,通入足量CO2气体后干燥
B CO气体 CO2气体 通过足量的氢氧化钠溶液后干燥
C NaCl固体 Na2CO3固体 加入足量的稀盐酸后蒸发
D Cu粉 Zn粉 加入足量CuCl2溶液后过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
15.(2026九上·婺城期末)某粗盐水中可能含有少量的 CaCl2、MgCl2、Na2SO4中的一种或几种杂质,为了检验该粗盐水中含有的杂质并将其除去,小科同学设计了以下流程。请回答:
(1)加入X试剂的目的是除去过量的 。
(2)根据上述流程及现象可以推测该粗盐水中一定含有 。
(3)小科同学最后制得的精盐中的NaCl质量 (填“大于”“小于”或“等于”)原来粗盐中的NaC 质量。
16.(2025九上·杭州期中)纪录片《风味人间》中介绍了一种民间美食————灰水煮笋,这里的“灰水”指加了草木灰的水,其中富含 K2CO3。K2CO3能与竹笋中的草酸和单宁酸反应,可降低泌尿系统结石的风险。
(1)钠、钾是同族元素,化学性质相近,由此推测 K2CO3溶液的 pH 7。
(2)通过检验,确定灰水中还含有K2CO3。小明打算从灰水中制备KCl,并设计了下面的实验方案
混合物经过一系列操作得到KCl固体,下列操作顺序是 。(不重复选序号)
①加入过量K2CO3溶液②加入适量稀盐酸 ③过滤 ④蒸发结晶
17.(2025九上·台州月考)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。某同学建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
(1)粗盐提纯时,要先除去粗盐中的不溶性物质,即先将粗盐溶解后再过滤。该方法属于上述模型中的 。(填“分离转移”或“反应转化”)。
(2)过滤后的滤液中还含有少量的杂质,据“性质差异”,可以加过量 除去,再过滤得到新滤液。
(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,“不减”是指不减少目标物质质量。若要出去二氧化碳中混有的少量氯化氢气体,某同学采用反应转化的方法,将其通入氢氧化钠溶液中,你认为该同学的方法是否正确,请说出理由: 。
三、实验与探究题
18.在除杂质的操作中,为了将杂质完全去除,通常需加入过量的除杂试剂。为了除去 NaCl样品中混有的少量 Na2SO4 和 MgCl2,某校科学课外活动小组设计的提纯流程如图所示。
(1)加入过量的氢氧化钠可除去的阳离子是 (写离子符号)。
(2)试剂 X 的化学式为 ,滤液 M 中所含有的阴离子有 。
(3)某同学用提纯得到的 NaCl晶体配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,在量取液体时仰视读数,会导致所配制溶液的溶质质量分数偏 (选填“大”或“小”)。
19.(2025九上·杭州月考)某化学兴趣小组在做酸碱反应实验时,向盛有一定量的氢氧化钙溶液的烧杯中 滴加稀盐酸,一会儿后发现忘记了滴加指示剂,因此,他们停止了滴加稀盐酸,并对烧杯 内溶液中溶质的成分进行探究:
【提出问题】溶液中的溶质含有什么物质
(1)【作出猜想】猜想一: 溶质只有CaCl2 猜想二: 溶质有CaCl2、HCl和 Ca(OH)2
猜想三: 溶质有CaCl2和 Ca(OH)2 猜想四: 溶质有 。
同学们讨论后一致认为猜想二不合理,理由是 。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【方案设计】
方案 方法步骤 实验现象 实验结论
方案一 取少量烧杯内的溶液于试管中,加入无色酚酞溶液 若酚酞不变色 则猜想一正确
若酚酞变红色 则猜想三正确
方案二 取少量烧杯中的溶液于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸 若产生白色沉淀 则猜想四正确
【方案评价】小组同学通过讨论后认为:
方案一能验证猜想三是否正确,但无法证明猜想一是否正确,理由是
(2)方案二不可行,理由是如果猜想一正确,按照方案二的实验操作也会生成白色沉淀【进行实验】小组同学按照方案一进行了实验,取少量烧杯中的溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡,观察到酚酞溶液不变色,即说明猜想三不正确。
【再次探究】为了进一步验证猜想一和四哪个正确,小组又设计了实验方案三:取少量溶液于试管中。然后分别加入下列物质进行实验,能观察到明显现象并得出正确结论的是 (填序号)。
① 锌粒 ②铜丝 ③二氧化碳④氧化铁 ⑤氢氧化钾⑥ 硫酸铜 ⑦碳酸钙
(3)【实验结论】小组同学经过实验后最终证明猜想四是正确的。
【反思与拓展】
要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2,需要除去杂质,该如何操作 。
(4)该组同学分析了氢氧化钙溶液与盐酸反应的微观示意图,发现了酸碱反应的实质是 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】 除去铜粉中混有的少量铁粉,可以选择能与铁反应但不与铜反应的药品,据此分析判断。
【解答】A. 铁具有磁性,可以用磁铁直接吸出铁粉,而铜不会被吸引,故A正确不合题意;
B. 铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,而铜不与稀盐酸反应,故B正确不合题意;
C. 氢氧化铜是难溶性碱,既不与铁反应,也不与铜反应,因此无法除去铁粉,故C错误符合题意;
D. 铁能与氯化铜溶液发生置换反应,将铁转化为铜,同时铁被除去,故D正确不合题意。
故选C。
2.【答案】D
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】除杂质最重要是所加试剂不能将要保留的物质反应掉,且与杂质反应时不会引入新的杂质。
【解答】A、碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物,既能吸收水蒸气,又能吸收二氧化碳,故A错误;
B、氧化钙可以与水反应生成氢氧化钙,故B错误;
C、硫酸钠和硝酸钡反应生成硝酸钠和硫酸钡沉淀,会引入硝酸钠,是新的杂质,故C错误;
D、锌可以与氯化铜反应生成氯化锌和铜,通过过滤的方式可以将铜和过量的锌除去,故D正确。
故答案为:D。
3.【答案】C
【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
【解析】【分析】 四个选项分别提供了不同的装置和药品组合,需要通过分析每一步的除杂原理来判断正确性。
【解答】除去氯化氢气体,可以使用氢氧化钠溶液;出去水分,可以使用浓硫酸。只要气体从液体中溢出,肯定会带走水分,因此需要先除去氯化氢,后去除水分,即氢氧化钠在前,浓硫酸在后。且气体要从长导管通入液体,故C正确,而ABD错误。
故选C。
4.【答案】C
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】除杂要遵循不增新杂质、不减少原物质、易分离原则;鉴别可利用溶液颜色、相互反应的不同现象区分;离子检验需排除干扰,保证方法准确。
【解答】A、通过灼热的铜网,铜会与氧气反应,除去的是氧气而非氮气,违背除杂原则,所以 A 不符合题意;
B、氯化钙可溶、碳酸钙不溶,正确操作是溶解、过滤、蒸发,过滤后烘干得到的是碳酸钙,无法提纯氯化钙,所以 B 不符合题意;
C、硫酸铜溶液为蓝色,可先鉴别;硫酸铜与氢氧化钠生成蓝色沉淀,氢氧化钠与氯化镁生成白色沉淀,剩余为硝酸钠,组内两两可鉴别,所以 C 符合题意;
D、检验氯离子应加硝酸银和稀硝酸,加氯化钡溶液,硫酸根离子也会产生白色沉淀,无法检验氯离子,所以 D 不符合题意;
故答案选 C。
5.【答案】B
【知识点】物质除杂或净化;混合物的分离方法(过滤、蒸发、结晶)
【解析】【分析】AC. 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;
B.鉴别物质时,必须出现明显不同的现象才行;
D.分离物质时,被分离的物质不能变质成为别的物质。
【解答】 A当二氧化碳大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,即用点燃法不能除去二氧化碳中的一氧化碳,故A不合题意;
B.Na2CO3能与BaCl2溶液反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,氢氧化钠不能与氯化钡溶液反应,能检验NaOH溶液是否混有Na2CO3,故B符合题意;
C. 滴加过量氢氧化钠溶液,虽然能除去氯化镁,但是会引入新的杂质氢氧化钠,不符合除杂原则,故C不合题意;
D.CaO能与水反应生成氢氧化钙,则二者加水后无法分离出氧化钙,故D不合题意。
故选B。
6.【答案】A
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】本题考查物质除杂,要求除杂试剂只能与杂质反应、不引入新杂质、不减少原物质,逐项判断方法是否合理。
【解答】A、灼热铜网具有氧化铜,能与CO反应,除去杂质,所以 A 符合题意;
B、Na2CO3与过量 CaCl2反应生成沉淀,但会引入新杂质 CaCl2,所以 B 不符合题意;
C、铁粉会与 FeCl3、CuCl2都反应,原物质被消耗,所以 C 不符合题意;
D、CaCO3高温灼烧会分解,原物质被破坏,所以 D 不符合题意;
故答案选A。
7.【答案】B
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】本题考查物质的除杂与鉴别,核心是依据物质的性质差异,选择不引入新杂质、不损耗原物质的方案,鉴别则需产生不同的实验现象。
【解答】A、除去 CaO 中混有的少量,若加足量水,会与水反应生成,原物质被消耗,不能达到除杂目的,所以 A 不符合题意;
B、MnO2难溶于水,KCl易溶于水,加入足量水溶解后过滤,滤渣为MnO2,洗涤、干燥后可得纯净的MnO2,能达到除杂目的,所以 B 符合题意;
C、除去中CO2少量的CO,在氧气中点燃时,会引入新杂质氧气,不能达到除杂目的,所以 C 不符合题意;
D、点燃后在火焰上方罩干燥冷烧杯,两种气体燃烧都会生成水,烧杯内壁都出现水雾,现象相同,无法鉴别,所以 D 不符合题意;
故答案选B。
8.【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。
9.【答案】C
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】除杂质最重要是所加试剂不能将要保留的物质反应掉,且与杂质反应时不会引入新的杂质。
物质检验时,要求要有现象,例如有沉淀、气体生成,或溶液颜色发生改变等。
【解答】A、硫酸与硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀和硝酸,可以通过过滤的方式除去硫酸钡,既能检验所含杂质、又能除去杂质,属于“高效试剂”,故A不符合题意;
B、碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳气体,将观察到有气泡产生,既能检验所含杂质、又能除去杂质,属于“高效试剂”,故B不符合题意;
C、氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,可以除去杂质,但反应没有现象,不能检验杂质,不属于“高效试剂”,故C符合题意;
D、氯化钡与硫酸镁反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化镁,既能检验所含杂质、又能除去杂质,属于“高效试剂”,故D不符合题意。
故答案为:C。
10.【答案】C
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断;混合物的分离方法(过滤、蒸发、结晶)
【解析】【分析】 (1)制备物质的主要根据原料和目标产品选择原子利用率高、污染小的原理。
(2)物质除杂的核心在于 通过物理或化学方法分离杂质,同时保留目标物质 。
(3)物质的分离方法主要分为物理和化学两大类,核心思路是根据物质性质的差异选择合适手段。
(4)物质的鉴别就是指根据常见的物质的性质或相互关系,尤其是它们的特性或反应时的现象等,通过细致地分析、推断,来鉴别出它们究竟是哪一种具体的物质的复杂过程。采用的方法要求操作简便 ,现象明显 ,防止干扰 :如鉴别Cl-和SO42-时,用氯化钡溶液避免干扰。
【解答】A. 利用氢氧化钡溶液和适量硫酸铜溶液混合制取氢氧化铜 , 生成的硫酸钡(BaSO4)和氢氧化铜(Cu(OH)2)都是沉淀,引入了杂质,故选项A错误。
B. 氯化钾中混有碳酸钾, 加入足量的氢氧化钙溶液后, 生成的碳酸钙(CaCO3)是沉淀,可以过滤除去。但反应会引入新的杂质氢氧化钾(KOH),无法完全去除,故选项B错误。
C. 氯化钡易溶于水,而碳酸钡不溶于水。 因此可以加水溶解、过滤、并蒸发结晶得到纯净的氯化钡。故选项C正确。
D. 氯化钠和氯化钙溶液中通入二氧化碳气体后,均不能与二氧化碳气体直接反应,均无明显现象,故选项D错误。
故答案为:C。
11.【答案】A
【知识点】物质除杂或净化;盐的性质及用途;酸的化学性质;混合物的分离方法(过滤、蒸发、结晶)
【解析】【分析】 A.根据碳酸钙和氯化钙的溶解性大小进行分析;
B.根据铁与稀盐酸反应而铜与稀盐酸不反应进行分析;
C.除杂要遵循不增不减的原则,据此分析;
D.要验证某溶液为稀硫酸,需要验证溶液中存在氢离子和硫酸根离子,据此分析。
【解答】A.加入足量水溶解后,过滤可得到碳酸钙滤渣,将滤渣洗涤烘干可得到纯净的碳酸钙;滤液为氯化钙溶液,蒸发结晶可得到氯化钙固体,故A正确;
B.加入过量稀盐酸会把需要保留的铁粉除去,而不能除去铜粉,不能达到除去铁粉中铜粉的目的,故B错误;
C.氯化钙与碳酸钠反应会生成碳酸钙沉淀和氯化钠,虽然除去了部分碳酸钠,但又引入了新的杂质氯化钠,且加入少量氯化钙不能将碳酸钠完全除去,不能达到提纯碳酸钠的目的,故C错误;
D.先测溶液pH<7,说明溶液显酸性,但不能确定就是稀硫酸,故D错误。
故选A。
12.【答案】B
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】除杂质最重要是所加试剂不能将要保留的物质反应掉,且与杂质反应时不会引入新的杂质。
【解答】A、铁会与稀盐酸反应,故A错误;
B、铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,过量的铁粉可以确保硫酸完全反应,可通过过滤的方式除去过量的铁粉,故B正确;
C、二氧化锰不溶于水,氯化钾可溶于水,向固体中加入足量蒸馏水、溶解、过滤、干燥,可以得到二氧化锰,故C错误;
D、氯化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙和氯化钾,氯化钾是新的杂质,故D错误。
故答案为:B。
13.【答案】C
【知识点】物质除杂或净化;二氧化碳的检验和验满;酸的化学性质
【解析】【分析】除杂质最重要是所加试剂不能将要保留的物质反应掉,且与杂质反应时不会引入新的杂质。
【解答】A、将碳酸钠和氯化钙固体溶解后,两种物质发生反应,生成氯化钠和碳酸钙沉淀,不能分离得到碳酸钠和氯化钙,故A错误;
B、加入的过量的氯化钡会成为新的杂质,故B错误;
C、氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水,溶液由无色变为蓝色;铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,将观察到有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,现象不同,可以鉴别氧化铜和铁粉,故C正确;
D、点燃酒精,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,若出现小水珠,说明酒精中含有氢元素。要检验是否存在碳元素,应在烧杯内壁上涂上澄清石灰水,若石灰水变浑浊,说明燃烧产物中含有二氧化碳,则酒精中含有碳元素,故D错误。
故答案为:C。
14.【答案】A
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】根据物质的除杂原则分析,物质除杂时选择的药品要只与杂质发生反应,不与原物质反应,且在除杂时不能引入新杂质。
【解答】A、氯化钡与二氧化碳不反应 ,通入二氧化碳无法除杂,符合题意;
B、 通过足量氢氧化钠溶液,可吸收二氧化碳,干燥除去水蒸气,可得到一氧化面气体,不符合题意;
C、 加入足量的稀盐酸后蒸发 ,可除去氯化钠固体中碳酸钠,不符合题意;
D、 加入足量CuCl2溶液,锌能与氯化铜反应生成氯化锌溶液和铜,过滤、洗涤、干燥 ,得到铜,不符合题意;
故选A。
15.【答案】(1)NaOH和Na2CO3
(2)Na2SO4
(3)大于
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】这道题是粗盐水除杂的典型流程题,解题关键是结合加入的试剂和产生的现象,推断原杂质成分,并分析除杂过程中发生的化学反应。
【解答】(1) 流程中加入了过量的 NaOH、BaCl2、Na2CO3,过滤后溶液中还残留有 OH-和 CO32-。加入的 X 试剂是稀盐酸,目的是除去过量的NaOH 和 Na2CO3(或 OH-和 CO32-)。
(2)加入 NaOH 无明显现象,说明原溶液中没有 MgCl2。加入 BaCl2产生白色沉淀,说明原溶液中含有 Na2SO4(生成 BaSO4沉淀)。加入 Na2CO3沉淀增多,说明原溶液中含有 CaCl2(生成 CaCO3沉淀),同时也会和过量的 BaCl2反应生成沉淀。所以该粗盐水中一定含有Na2SO4和 CaCl2。
(3) 除杂过程中,加入的试剂会与杂质反应生成 NaCl,因此最后制得的精盐中 NaCl 质量大于原来粗盐中的 NaCl 质量。
16.【答案】(1)大于
(2)①③②④
【知识点】物质除杂或净化;溶液的酸碱性与pH值的关系
【解析】【分析】(1)常温下pH小于7的溶液呈酸性,pH等于7的溶液呈中性,pH大于7的溶液呈碱性。
(2)碳酸钡沉淀能溶解在盐酸中,所以要先过滤,再加盐酸。
【解答】(1)碳酸钠溶液呈碱性,pH大于7,钠、钾是同族元素,化学性质相近,由此推测 K2CO3溶液的pH也大于7。
(2)过量的氯化钡可以将硫酸钾除去,同时产生硫酸钡沉淀,但会引入过量的氯化钡,应先加入①加入过量K2CO3溶液,将氯化钡转化为碳酸钡沉淀,但同时会引入过量的碳酸钾;接着③过滤,将沉淀除去,再向滤液中②加入适量稀盐酸,除去过量的碳酸钾,最后④蒸发结晶,顺序为:①③②④。
17.【答案】(1)分离转移
(2)碳酸钠溶液
(3)二氧化碳与氯化氢气体均能与氢氧化钠反应,不但杂质被除去,原物质也被除去。
【知识点】物质除杂或净化;蒸发操作与粗盐提纯;混合物的分离方法(过滤、蒸发、结晶)
【解析】【分析】(1)物质分离的方法:分离转移是利用物质的物理性质差异,将混合物中的成分进行分离,不发生化学反应。粗盐提纯中溶解、过滤除去不溶性杂质,属于物理分离方法。
(2)除杂的反应转化:利用物质的化学性质差异,加入试剂与杂质反应,将杂质转化为易分离的物质,且不引入新杂质、不减少目标物质。碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,可除去氯化钙杂质。
(3)除杂的 “不增不减” 原则:“不增” 即不引入新杂质,“不减” 即不减少目标物质的质量。二氧化碳和氯化氢都能与氢氧化钠反应,会同时除去杂质和目标物质,不符合除杂原则。
【解答】(1)氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,粗盐提纯时,首先要除去粗盐中的不溶性物质,即先将粗盐溶解后再过滤,该方法属于上述模型中的分离转移。
(2)过滤后的滤液中还含有少量的CaCl2杂质,根据“性质差异”,可以加过量碳酸钠溶液除去,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,然后再过滤得到新滤液。
(3)某同学认为只要将步骤2的新滤液蒸发结晶,就可以得到提纯后的精盐,该同学的想法不正确,因为步骤2中加入了过量的碳酸钠溶液,会引入新杂质碳酸钠(合理即可)。
18.【答案】(1)Mg2+
(2)Na2CO3;CO32-、Cl-、OH-
(3)小
【知识点】物质除杂或净化;一定溶质质量分数的溶液的配制;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)根据氢氧根离子能与镁离子结合成氢氧化镁沉淀进行分析。
(2)钡离子有毒,所以要将其除去,过量的碳酸钠和氢氧化钠可以用稀盐酸除去,从而获得纯净的氯化钠。
(3)溶质的质量分数等于溶质质量与溶液质量的比值,仰视读数,会导致量取的水偏多,即溶液质量偏大,所以溶质的质量分数偏小。
【解答】(1)氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,反应的方程式为,可知除去的是Mg2+。
(2)氯化钡可以除去硫酸钠中的硫酸根离子,但会引入过量的钡离子,X的作用是除去钡离子,可知X为碳酸钠(Na2CO3),与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠。
氢氧化钠和碳酸钠均过量,可知M中的阴离子有:CO32-、Cl-、OH-。
(3)在量取液体时仰视读数,会把数读小,导致实际量取的液体体积偏大,质量偏大,配得的溶液的溶质质量分数将偏小。
19.【答案】(1)CaCl2和HCl;理由是HCl和Ca(OH)2会发生反应,不能共存;方案一无法证明猜想一是否正确,理由是猜想一和猜想四的溶液都呈中性或酸性,都不能使酚酞变色。
(2)①④⑦
(3)加入过量的碳酸钙,充分反应后过滤。碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙可过滤除去,从而得到纯净的氯化钙溶液。
(4)酸碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
【知识点】物质除杂或净化;酸与碱的反应及用途;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)酸碱反应的产物与猜想:氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,若盐酸过量,溶质为氯化钙和氯化氢;盐酸和氢氧化钙会发生反应,不能共存。酸碱指示剂的作用:无色酚酞试液在中性和酸性溶液中均不变色,所以仅通过酚酞不变色不能区分猜想一和猜想四。
(2)物质的反应与现象:要验证猜想四(含盐酸),需加入能与盐酸反应产生明显现象的物质,如活泼金属、金属氧化物、碳酸盐等,通过现象判断盐酸的存在。
(3)除杂的原则与方法:除杂需除去杂质且不引入新杂质,除去氯化钙中的盐酸,可加入碳酸钙,因为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙可过滤除去。
(4)酸碱反应的实质:酸碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
【解答】(1)猜想四:溶质有 CaCl2和HCl。
猜想二不合理,理由是HCl和Ca(OH)2会发生反应,不能共存 。方案一无法证明猜想一是否正确,理由是猜想一和猜想四的溶液都呈中性或酸性,都不能使酚酞变色。
(2)能观察到明显现象并得出正确结论的是①④⑦。①锌粒与盐酸反应产生气泡;④氧化铁与盐酸反应,溶液由无色变为黄色;⑦碳酸钙与盐酸反应产生气泡,均可证明盐酸存在。
(3)操作:加入过量的碳酸钙,充分反应后过滤。碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙可过滤除去,从而得到纯净的氯化钙溶液。
(4)酸碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
1 / 1【筑基行动】中考科学一轮专项训练 13 物质检验与除杂
一、选择题
1.(2026九上·临海期末)铜粉中混有少量铁粉,下列药品不能帮助除去杂质铁粉的是( )
A.磁铁 B.稀盐酸 C.氢氧化铜 D.氯化铜溶液
【答案】C
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】 除去铜粉中混有的少量铁粉,可以选择能与铁反应但不与铜反应的药品,据此分析判断。
【解答】A. 铁具有磁性,可以用磁铁直接吸出铁粉,而铜不会被吸引,故A正确不合题意;
B. 铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,而铜不与稀盐酸反应,故B正确不合题意;
C. 氢氧化铜是难溶性碱,既不与铁反应,也不与铜反应,因此无法除去铁粉,故C错误符合题意;
D. 铁能与氯化铜溶液发生置换反应,将铁转化为铜,同时铁被除去,故D正确不合题意。
故选C。
2.(2026九上·温岭期末)下列除杂方案中,既能除去杂质(括号内为杂质);又不引入新杂质的是( )
A. CO2(水蒸气)——通过碱石灰固体
B. CaO(CaCO3) —— 加水溶解, 过滤
C.NaCl 溶液 (Na2SO4)——加硝酸钡溶液, 过滤
D. ZnCl2溶液(CuCl2) ——加入过量锌粉, 过滤
【答案】D
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】除杂质最重要是所加试剂不能将要保留的物质反应掉,且与杂质反应时不会引入新的杂质。
【解答】A、碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物,既能吸收水蒸气,又能吸收二氧化碳,故A错误;
B、氧化钙可以与水反应生成氢氧化钙,故B错误;
C、硫酸钠和硝酸钡反应生成硝酸钠和硫酸钡沉淀,会引入硝酸钠,是新的杂质,故C错误;
D、锌可以与氯化铜反应生成氯化锌和铜,通过过滤的方式可以将铜和过量的锌除去,故D正确。
故答案为:D。
3.(2025九上·金华月考)除去 H2中的 HCl和水蒸气,下列装置和药品均正确的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【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
【解析】【分析】 四个选项分别提供了不同的装置和药品组合,需要通过分析每一步的除杂原理来判断正确性。
【解答】除去氯化氢气体,可以使用氢氧化钠溶液;出去水分,可以使用浓硫酸。只要气体从液体中溢出,肯定会带走水分,因此需要先除去氯化氢,后去除水分,即氢氧化钠在前,浓硫酸在后。且气体要从长导管通入液体,故C正确,而ABD错误。
故选C。
4.(2026九上·北仑期末)物质的鉴别、除杂和检验是重要的实验技能。下列实验方法正确的是 ( )
选项 实验目的 实验方法
A 除去氧气中的少量氮气 通过灼热的铜网
B 除去氯化钙固体中的碳酸钙 加水、溶解、过滤、烘干
C 鉴别CuSO4、NaOH、NaNO3、MgCl2四种溶液 利用组内物质两两混合鉴别
D 检验某未知溶液中是否有-存在 加入 BaCl2溶液
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】除杂要遵循不增新杂质、不减少原物质、易分离原则;鉴别可利用溶液颜色、相互反应的不同现象区分;离子检验需排除干扰,保证方法准确。
【解答】A、通过灼热的铜网,铜会与氧气反应,除去的是氧气而非氮气,违背除杂原则,所以 A 不符合题意;
B、氯化钙可溶、碳酸钙不溶,正确操作是溶解、过滤、蒸发,过滤后烘干得到的是碳酸钙,无法提纯氯化钙,所以 B 不符合题意;
C、硫酸铜溶液为蓝色,可先鉴别;硫酸铜与氢氧化钠生成蓝色沉淀,氢氧化钠与氯化镁生成白色沉淀,剩余为硝酸钠,组内两两可鉴别,所以 C 符合题意;
D、检验氯离子应加硝酸银和稀硝酸,加氯化钡溶液,硫酸根离子也会产生白色沉淀,无法检验氯离子,所以 D 不符合题意;
故答案选 C。
5.(2026九上·义乌期末)分离、检验、鉴别、除杂是最基本的实验技能。下列实验设计能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验设计
A 除去CO2中混有的少量CO 将气体直接点燃后收集起来
B 检验 NaOH 溶液是否混有 Na2CO3 取样、滴加 BaCl2溶液,观察现象
C 除去 NaCl溶液中的少量 MgCl2 滴加过量氢氧化钠溶液、过滤
D 分离CaCO3和CaO的固体混合物 加水镕解、过滤、洗涤、烘干
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】物质除杂或净化;混合物的分离方法(过滤、蒸发、结晶)
【解析】【分析】AC. 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;
B.鉴别物质时,必须出现明显不同的现象才行;
D.分离物质时,被分离的物质不能变质成为别的物质。
【解答】 A当二氧化碳大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,即用点燃法不能除去二氧化碳中的一氧化碳,故A不合题意;
B.Na2CO3能与BaCl2溶液反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,氢氧化钠不能与氯化钡溶液反应,能检验NaOH溶液是否混有Na2CO3,故B符合题意;
C. 滴加过量氢氧化钠溶液,虽然能除去氯化镁,但是会引入新的杂质氢氧化钠,不符合除杂原则,故C不合题意;
D.CaO能与水反应生成氢氧化钙,则二者加水后无法分离出氧化钙,故D不合题意。
故选B。
6.(2026九上·丽水期末)为提纯下列物质,所选用的除杂方法正确的是 ( )
选项 物质 (括号内为杂质) 除杂方法
A CO2(CO) 将气体缓慢通过足量的灼热铜网
B NaCl (Na2CO3) 加入过量氯化钙溶液,过滤,蒸发,结晶
C FeCl3溶液 (CuCl2) 加入过量铁粉,过滤
D CaCO3(CaO) 高温灼烧
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】本题考查物质除杂,要求除杂试剂只能与杂质反应、不引入新杂质、不减少原物质,逐项判断方法是否合理。
【解答】A、灼热铜网具有氧化铜,能与CO反应,除去杂质,所以 A 符合题意;
B、Na2CO3与过量 CaCl2反应生成沉淀,但会引入新杂质 CaCl2,所以 B 不符合题意;
C、铁粉会与 FeCl3、CuCl2都反应,原物质被消耗,所以 C 不符合题意;
D、CaCO3高温灼烧会分解,原物质被破坏,所以 D 不符合题意;
故答案选A。
7.(2025九上·杭州月考)下列实验提供的方案,能达到目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 除去 CaO中混有的少量 先加足量的水、然后过滤
B 除去 中混有的少量KCl固体 加入足量水溶解,过滤,洗涤滤渣、干燥
C 除去 中少量的CO 在氧气中点燃
D 鉴别 两种无色气味 点燃气体,分别在火焰上方罩一个干燥的冷烧杯
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】本题考查物质的除杂与鉴别,核心是依据物质的性质差异,选择不引入新杂质、不损耗原物质的方案,鉴别则需产生不同的实验现象。
【解答】A、除去 CaO 中混有的少量,若加足量水,会与水反应生成,原物质被消耗,不能达到除杂目的,所以 A 不符合题意;
B、MnO2难溶于水,KCl易溶于水,加入足量水溶解后过滤,滤渣为MnO2,洗涤、干燥后可得纯净的MnO2,能达到除杂目的,所以 B 符合题意;
C、除去中CO2少量的CO,在氧气中点燃时,会引入新杂质氧气,不能达到除杂目的,所以 C 不符合题意;
D、点燃后在火焰上方罩干燥冷烧杯,两种气体燃烧都会生成水,烧杯内壁都出现水雾,现象相同,无法鉴别,所以 D 不符合题意;
故答案选B。
8.(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。
9.(2025九上·浙江月考)主要成分中含有少量杂质,选用试剂检验杂质、除去杂质是科学实验中常见的实际问题。若一种试剂既能检验所含杂质、又能除去杂质,则我们就称其为“高效试剂”。下列选项中不能称为“高效试剂”(所加试剂均适量且忽略分离步骤)的是( )
选项 主要成分 所含的杂质 “高效试剂”
A HNO3 H2SO4
B BaCl2 HCl
C Na2SO4 H2SO4 NaOH
D MgCl2 MgSO4 BaCl2
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】除杂质最重要是所加试剂不能将要保留的物质反应掉,且与杂质反应时不会引入新的杂质。
物质检验时,要求要有现象,例如有沉淀、气体生成,或溶液颜色发生改变等。
【解答】A、硫酸与硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀和硝酸,可以通过过滤的方式除去硫酸钡,既能检验所含杂质、又能除去杂质,属于“高效试剂”,故A不符合题意;
B、碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳气体,将观察到有气泡产生,既能检验所含杂质、又能除去杂质,属于“高效试剂”,故B不符合题意;
C、氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,可以除去杂质,但反应没有现象,不能检验杂质,不属于“高效试剂”,故C符合题意;
D、氯化钡与硫酸镁反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化镁,既能检验所含杂质、又能除去杂质,属于“高效试剂”,故D不符合题意。
故答案为:C。
10.(2025九上·杭州期中)下列实验操作能达到实验目的的是 ( ) 。
选项 目的 物质 方案
A 制备 制取氢氧化铜 将氢氧化钡溶液和适量硫酸铜溶液混合,过滤
B 除杂 氯化钾中混有碳酸钾 加入足量的氢氧化钙溶液,过滤
C 分离 氯化钡中混有碳酸钡 加水溶解、过滤、并蒸发结晶
D 鉴别 氯化钠和氯化钙溶液 取样,通入二氧化碳气体,观察比较现象
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;混合物的分离方法(过滤、蒸发、结晶)
【解析】【分析】 (1)制备物质的主要根据原料和目标产品选择原子利用率高、污染小的原理。
(2)物质除杂的核心在于 通过物理或化学方法分离杂质,同时保留目标物质 。
(3)物质的分离方法主要分为物理和化学两大类,核心思路是根据物质性质的差异选择合适手段。
(4)物质的鉴别就是指根据常见的物质的性质或相互关系,尤其是它们的特性或反应时的现象等,通过细致地分析、推断,来鉴别出它们究竟是哪一种具体的物质的复杂过程。采用的方法要求操作简便 ,现象明显 ,防止干扰 :如鉴别Cl-和SO42-时,用氯化钡溶液避免干扰。
【解答】A. 利用氢氧化钡溶液和适量硫酸铜溶液混合制取氢氧化铜 , 生成的硫酸钡(BaSO4)和氢氧化铜(Cu(OH)2)都是沉淀,引入了杂质,故选项A错误。
B. 氯化钾中混有碳酸钾, 加入足量的氢氧化钙溶液后, 生成的碳酸钙(CaCO3)是沉淀,可以过滤除去。但反应会引入新的杂质氢氧化钾(KOH),无法完全去除,故选项B错误。
C. 氯化钡易溶于水,而碳酸钡不溶于水。 因此可以加水溶解、过滤、并蒸发结晶得到纯净的氯化钡。故选项C正确。
D. 氯化钠和氯化钙溶液中通入二氧化碳气体后,均不能与二氧化碳气体直接反应,均无明显现象,故选项D错误。
故答案为:C。
11.(2025九上·江北期末)分离、除杂、提纯和检验是化学实验的重要环节。下列实验能够达到目的的是( )
选项 实验内容 实验设计
A 分离碳酸钙和氯化钙 加入足量水溶解,过滤,滤液蒸发结晶,滤渣洗涤烘干
B 除去铁粉中的铜粉 加入过量的稀盐酸
C 提纯混有少量氯化钠的碳酸钠 加入少量的氯化钙
D 验证某溶液为稀硫酸 先测溶液的pH<7,再加入Zn粒
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】物质除杂或净化;盐的性质及用途;酸的化学性质;混合物的分离方法(过滤、蒸发、结晶)
【解析】【分析】 A.根据碳酸钙和氯化钙的溶解性大小进行分析;
B.根据铁与稀盐酸反应而铜与稀盐酸不反应进行分析;
C.除杂要遵循不增不减的原则,据此分析;
D.要验证某溶液为稀硫酸,需要验证溶液中存在氢离子和硫酸根离子,据此分析。
【解答】A.加入足量水溶解后,过滤可得到碳酸钙滤渣,将滤渣洗涤烘干可得到纯净的碳酸钙;滤液为氯化钙溶液,蒸发结晶可得到氯化钙固体,故A正确;
B.加入过量稀盐酸会把需要保留的铁粉除去,而不能除去铜粉,不能达到除去铁粉中铜粉的目的,故B错误;
C.氯化钙与碳酸钠反应会生成碳酸钙沉淀和氯化钠,虽然除去了部分碳酸钠,但又引入了新的杂质氯化钠,且加入少量氯化钙不能将碳酸钠完全除去,不能达到提纯碳酸钠的目的,故C错误;
D.先测溶液pH<7,说明溶液显酸性,但不能确定就是稀硫酸,故D错误。
故选A。
12.(2025九上·湖州月考).除去下列各物质中含有的少量杂质,所选用的试剂、操作方法都正确的是 ( )
选项 物质 杂质 试剂 操作方法
A Fe Fe2O3 稀盐酸 加入足量的稀盐酸,过滤
B 溶液 H2SO4 Fe 加入过量的铁粉,过滤
C MnO2 KCl 蒸馏水 加入足量蒸馏水,溶解、过滤、蒸发结晶
D KNO3溶液 K2CO3 CaCl2 加入适量CaCl2,溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】除杂质最重要是所加试剂不能将要保留的物质反应掉,且与杂质反应时不会引入新的杂质。
【解答】A、铁会与稀盐酸反应,故A错误;
B、铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,过量的铁粉可以确保硫酸完全反应,可通过过滤的方式除去过量的铁粉,故B正确;
C、二氧化锰不溶于水,氯化钾可溶于水,向固体中加入足量蒸馏水、溶解、过滤、干燥,可以得到二氧化锰,故C错误;
D、氯化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙和氯化钾,氯化钾是新的杂质,故D错误。
故答案为:B。
13.(2025九上·上虞期中)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 分离: Na2CO3固体和CaCl2固体 溶解、过滤、洗涤、干燥
B 除杂:KCl溶液中混有少量 K2SO4 加入过量 BaCl2溶液,过滤
C 鉴别:氧化铜和铁粉 取样滴加稀盐酸,观察现象
D 检验:酒精中是否含有碳元素 点燃酒精,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】物质除杂或净化;二氧化碳的检验和验满;酸的化学性质
【解析】【分析】除杂质最重要是所加试剂不能将要保留的物质反应掉,且与杂质反应时不会引入新的杂质。
【解答】A、将碳酸钠和氯化钙固体溶解后,两种物质发生反应,生成氯化钠和碳酸钙沉淀,不能分离得到碳酸钠和氯化钙,故A错误;
B、加入的过量的氯化钡会成为新的杂质,故B错误;
C、氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水,溶液由无色变为蓝色;铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,将观察到有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,现象不同,可以鉴别氧化铜和铁粉,故C正确;
D、点燃酒精,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,若出现小水珠,说明酒精中含有氢元素。要检验是否存在碳元素,应在烧杯内壁上涂上澄清石灰水,若石灰水变浑浊,说明燃烧产物中含有二氧化碳,则酒精中含有碳元素,故D错误。
故答案为:C。
14.(2021·海曙模拟)除去下列物质中混有的少量杂质,下列方案不可行的是( )
选项 物质 杂质 方案
A BaCO3固体 BaCl2固体 溶于水,通入足量CO2气体后干燥
B CO气体 CO2气体 通过足量的氢氧化钠溶液后干燥
C NaCl固体 Na2CO3固体 加入足量的稀盐酸后蒸发
D Cu粉 Zn粉 加入足量CuCl2溶液后过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】根据物质的除杂原则分析,物质除杂时选择的药品要只与杂质发生反应,不与原物质反应,且在除杂时不能引入新杂质。
【解答】A、氯化钡与二氧化碳不反应 ,通入二氧化碳无法除杂,符合题意;
B、 通过足量氢氧化钠溶液,可吸收二氧化碳,干燥除去水蒸气,可得到一氧化面气体,不符合题意;
C、 加入足量的稀盐酸后蒸发 ,可除去氯化钠固体中碳酸钠,不符合题意;
D、 加入足量CuCl2溶液,锌能与氯化铜反应生成氯化锌溶液和铜,过滤、洗涤、干燥 ,得到铜,不符合题意;
故选A。
二、填空题
15.(2026九上·婺城期末)某粗盐水中可能含有少量的 CaCl2、MgCl2、Na2SO4中的一种或几种杂质,为了检验该粗盐水中含有的杂质并将其除去,小科同学设计了以下流程。请回答:
(1)加入X试剂的目的是除去过量的 。
(2)根据上述流程及现象可以推测该粗盐水中一定含有 。
(3)小科同学最后制得的精盐中的NaCl质量 (填“大于”“小于”或“等于”)原来粗盐中的NaC 质量。
【答案】(1)NaOH和Na2CO3
(2)Na2SO4
(3)大于
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】这道题是粗盐水除杂的典型流程题,解题关键是结合加入的试剂和产生的现象,推断原杂质成分,并分析除杂过程中发生的化学反应。
【解答】(1) 流程中加入了过量的 NaOH、BaCl2、Na2CO3,过滤后溶液中还残留有 OH-和 CO32-。加入的 X 试剂是稀盐酸,目的是除去过量的NaOH 和 Na2CO3(或 OH-和 CO32-)。
(2)加入 NaOH 无明显现象,说明原溶液中没有 MgCl2。加入 BaCl2产生白色沉淀,说明原溶液中含有 Na2SO4(生成 BaSO4沉淀)。加入 Na2CO3沉淀增多,说明原溶液中含有 CaCl2(生成 CaCO3沉淀),同时也会和过量的 BaCl2反应生成沉淀。所以该粗盐水中一定含有Na2SO4和 CaCl2。
(3) 除杂过程中,加入的试剂会与杂质反应生成 NaCl,因此最后制得的精盐中 NaCl 质量大于原来粗盐中的 NaCl 质量。
16.(2025九上·杭州期中)纪录片《风味人间》中介绍了一种民间美食————灰水煮笋,这里的“灰水”指加了草木灰的水,其中富含 K2CO3。K2CO3能与竹笋中的草酸和单宁酸反应,可降低泌尿系统结石的风险。
(1)钠、钾是同族元素,化学性质相近,由此推测 K2CO3溶液的 pH 7。
(2)通过检验,确定灰水中还含有K2CO3。小明打算从灰水中制备KCl,并设计了下面的实验方案
混合物经过一系列操作得到KCl固体,下列操作顺序是 。(不重复选序号)
①加入过量K2CO3溶液②加入适量稀盐酸 ③过滤 ④蒸发结晶
【答案】(1)大于
(2)①③②④
【知识点】物质除杂或净化;溶液的酸碱性与pH值的关系
【解析】【分析】(1)常温下pH小于7的溶液呈酸性,pH等于7的溶液呈中性,pH大于7的溶液呈碱性。
(2)碳酸钡沉淀能溶解在盐酸中,所以要先过滤,再加盐酸。
【解答】(1)碳酸钠溶液呈碱性,pH大于7,钠、钾是同族元素,化学性质相近,由此推测 K2CO3溶液的pH也大于7。
(2)过量的氯化钡可以将硫酸钾除去,同时产生硫酸钡沉淀,但会引入过量的氯化钡,应先加入①加入过量K2CO3溶液,将氯化钡转化为碳酸钡沉淀,但同时会引入过量的碳酸钾;接着③过滤,将沉淀除去,再向滤液中②加入适量稀盐酸,除去过量的碳酸钾,最后④蒸发结晶,顺序为:①③②④。
17.(2025九上·台州月考)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。某同学建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
(1)粗盐提纯时,要先除去粗盐中的不溶性物质,即先将粗盐溶解后再过滤。该方法属于上述模型中的 。(填“分离转移”或“反应转化”)。
(2)过滤后的滤液中还含有少量的杂质,据“性质差异”,可以加过量 除去,再过滤得到新滤液。
(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,“不减”是指不减少目标物质质量。若要出去二氧化碳中混有的少量氯化氢气体,某同学采用反应转化的方法,将其通入氢氧化钠溶液中,你认为该同学的方法是否正确,请说出理由: 。
【答案】(1)分离转移
(2)碳酸钠溶液
(3)二氧化碳与氯化氢气体均能与氢氧化钠反应,不但杂质被除去,原物质也被除去。
【知识点】物质除杂或净化;蒸发操作与粗盐提纯;混合物的分离方法(过滤、蒸发、结晶)
【解析】【分析】(1)物质分离的方法:分离转移是利用物质的物理性质差异,将混合物中的成分进行分离,不发生化学反应。粗盐提纯中溶解、过滤除去不溶性杂质,属于物理分离方法。
(2)除杂的反应转化:利用物质的化学性质差异,加入试剂与杂质反应,将杂质转化为易分离的物质,且不引入新杂质、不减少目标物质。碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,可除去氯化钙杂质。
(3)除杂的 “不增不减” 原则:“不增” 即不引入新杂质,“不减” 即不减少目标物质的质量。二氧化碳和氯化氢都能与氢氧化钠反应,会同时除去杂质和目标物质,不符合除杂原则。
【解答】(1)氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,粗盐提纯时,首先要除去粗盐中的不溶性物质,即先将粗盐溶解后再过滤,该方法属于上述模型中的分离转移。
(2)过滤后的滤液中还含有少量的CaCl2杂质,根据“性质差异”,可以加过量碳酸钠溶液除去,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,然后再过滤得到新滤液。
(3)某同学认为只要将步骤2的新滤液蒸发结晶,就可以得到提纯后的精盐,该同学的想法不正确,因为步骤2中加入了过量的碳酸钠溶液,会引入新杂质碳酸钠(合理即可)。
三、实验与探究题
18.在除杂质的操作中,为了将杂质完全去除,通常需加入过量的除杂试剂。为了除去 NaCl样品中混有的少量 Na2SO4 和 MgCl2,某校科学课外活动小组设计的提纯流程如图所示。
(1)加入过量的氢氧化钠可除去的阳离子是 (写离子符号)。
(2)试剂 X 的化学式为 ,滤液 M 中所含有的阴离子有 。
(3)某同学用提纯得到的 NaCl晶体配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,在量取液体时仰视读数,会导致所配制溶液的溶质质量分数偏 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)Mg2+
(2)Na2CO3;CO32-、Cl-、OH-
(3)小
【知识点】物质除杂或净化;一定溶质质量分数的溶液的配制;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)根据氢氧根离子能与镁离子结合成氢氧化镁沉淀进行分析。
(2)钡离子有毒,所以要将其除去,过量的碳酸钠和氢氧化钠可以用稀盐酸除去,从而获得纯净的氯化钠。
(3)溶质的质量分数等于溶质质量与溶液质量的比值,仰视读数,会导致量取的水偏多,即溶液质量偏大,所以溶质的质量分数偏小。
【解答】(1)氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,反应的方程式为,可知除去的是Mg2+。
(2)氯化钡可以除去硫酸钠中的硫酸根离子,但会引入过量的钡离子,X的作用是除去钡离子,可知X为碳酸钠(Na2CO3),与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠。
氢氧化钠和碳酸钠均过量,可知M中的阴离子有:CO32-、Cl-、OH-。
(3)在量取液体时仰视读数,会把数读小,导致实际量取的液体体积偏大,质量偏大,配得的溶液的溶质质量分数将偏小。
19.(2025九上·杭州月考)某化学兴趣小组在做酸碱反应实验时,向盛有一定量的氢氧化钙溶液的烧杯中 滴加稀盐酸,一会儿后发现忘记了滴加指示剂,因此,他们停止了滴加稀盐酸,并对烧杯 内溶液中溶质的成分进行探究:
【提出问题】溶液中的溶质含有什么物质
(1)【作出猜想】猜想一: 溶质只有CaCl2 猜想二: 溶质有CaCl2、HCl和 Ca(OH)2
猜想三: 溶质有CaCl2和 Ca(OH)2 猜想四: 溶质有 。
同学们讨论后一致认为猜想二不合理,理由是 。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。
【方案设计】
方案 方法步骤 实验现象 实验结论
方案一 取少量烧杯内的溶液于试管中,加入无色酚酞溶液 若酚酞不变色 则猜想一正确
若酚酞变红色 则猜想三正确
方案二 取少量烧杯中的溶液于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸 若产生白色沉淀 则猜想四正确
【方案评价】小组同学通过讨论后认为:
方案一能验证猜想三是否正确,但无法证明猜想一是否正确,理由是
(2)方案二不可行,理由是如果猜想一正确,按照方案二的实验操作也会生成白色沉淀【进行实验】小组同学按照方案一进行了实验,取少量烧杯中的溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡,观察到酚酞溶液不变色,即说明猜想三不正确。
【再次探究】为了进一步验证猜想一和四哪个正确,小组又设计了实验方案三:取少量溶液于试管中。然后分别加入下列物质进行实验,能观察到明显现象并得出正确结论的是 (填序号)。
① 锌粒 ②铜丝 ③二氧化碳④氧化铁 ⑤氢氧化钾⑥ 硫酸铜 ⑦碳酸钙
(3)【实验结论】小组同学经过实验后最终证明猜想四是正确的。
【反思与拓展】
要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2,需要除去杂质,该如何操作 。
(4)该组同学分析了氢氧化钙溶液与盐酸反应的微观示意图,发现了酸碱反应的实质是 。
【答案】(1)CaCl2和HCl;理由是HCl和Ca(OH)2会发生反应,不能共存;方案一无法证明猜想一是否正确,理由是猜想一和猜想四的溶液都呈中性或酸性,都不能使酚酞变色。
(2)①④⑦
(3)加入过量的碳酸钙,充分反应后过滤。碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙可过滤除去,从而得到纯净的氯化钙溶液。
(4)酸碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
【知识点】物质除杂或净化;酸与碱的反应及用途;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)酸碱反应的产物与猜想:氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,若盐酸过量,溶质为氯化钙和氯化氢;盐酸和氢氧化钙会发生反应,不能共存。酸碱指示剂的作用:无色酚酞试液在中性和酸性溶液中均不变色,所以仅通过酚酞不变色不能区分猜想一和猜想四。
(2)物质的反应与现象:要验证猜想四(含盐酸),需加入能与盐酸反应产生明显现象的物质,如活泼金属、金属氧化物、碳酸盐等,通过现象判断盐酸的存在。
(3)除杂的原则与方法:除杂需除去杂质且不引入新杂质,除去氯化钙中的盐酸,可加入碳酸钙,因为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙可过滤除去。
(4)酸碱反应的实质:酸碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
【解答】(1)猜想四:溶质有 CaCl2和HCl。
猜想二不合理,理由是HCl和Ca(OH)2会发生反应,不能共存 。方案一无法证明猜想一是否正确,理由是猜想一和猜想四的溶液都呈中性或酸性,都不能使酚酞变色。
(2)能观察到明显现象并得出正确结论的是①④⑦。①锌粒与盐酸反应产生气泡;④氧化铁与盐酸反应,溶液由无色变为黄色;⑦碳酸钙与盐酸反应产生气泡,均可证明盐酸存在。
(3)操作:加入过量的碳酸钙,充分反应后过滤。碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙可过滤除去,从而得到纯净的氯化钙溶液。
(4)酸碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
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