1、45 分钟高频考点练 高频考点十二 物质的分离与除杂(45 分钟 100 分)可能用到的相对原子质量:C-12 O-16 Ca-40一、选择题(本题包括 7 小题,每小题 4 分,共 28 分)1.(2016河南模拟)把二氧化碳、一氧化碳、氢气和氮气混合气体依次通过石灰水、灼热的氧化铜(假设每个过程中发生的化学反应充分),冷却后留下的气体是 ( )A.氮气 B.二氧化碳和氮气C.一氧化碳和二氧化碳 D.氮气和氢气【解析】选 B。含有二氧化碳、一氧化碳、氢气和氮气的混合气体通过石灰水,二氧化碳与石灰水反应,出来的气体通过灼热的氧化铜,一氧化碳还原氧化铜,生成二氧化碳;氢气与氧化铜反应生成水;冷却
2、后水为液态,故剩余气体为氮气和二氧化碳。2.(2016襄阳中考)下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),只需适量 NaOH 的固体或溶液就能除去的是 ( )A. CO2(H2O)B. CO2(HCl)C. NaCl 溶液(MgCl 2)D.KNO3溶液(H 2SO4)【解析】选 C。氢氧化钠固体具有吸水性,但能与二氧化碳反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,A不符合除杂原则;CO 2和 HCl 气体均能与 NaOH 溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,B 不符合除杂原则;MgCl 2能与适量的氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,能除去杂质且没有引入新的杂质,C符合除杂原则;H
3、 2SO4能与 NaOH 反应生成硫酸钠和水,能除去杂 质但引入了新的杂质硫酸钠,D 不符合除杂原则。3.(2015 秋余杭区校级期中)如图,实验室中用碳酸钙与盐酸反应制取 CO2气体,此 CO2气体中常含有水蒸气和氯化氢气体。若要除去这两种气体杂质,可将生成的气体通过甲、乙两个洗气瓶,通过导管的正确顺序是 ( )A. B.C. D.【解析】选 B。浓硫酸具有吸水性,可以将水蒸气除去;氯化氢能与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,碳酸氢钠溶液能除去氯化氢气体;除去 CO2气体中混有的氯化氢气体和水蒸气,应先除去氯化氢气体,再通过浓硫酸除去水蒸气,否则通过碳酸氢钠溶液时会再引入水蒸气;故使
4、生成的气体依次通过乙、甲两个洗气瓶,通过导管的正确顺序是。4.(2015东营中考)用下列实验装置进行的相应实验 ,达不到实验目的的是 ( )A.用图 1 所示装置除去 CO2中含有的少量 HCl 气体B.用图 2 所示的装置加热蒸发 NaCl 饱和溶液制备 NaCl 晶体C.用图 3 所示装置制取少量 CO2气体D.在实验室中,用图 4 所示装置除去少量黄河水中的泥沙【解析】选 A。A 项中氢氧化钠能与二氧化碳、氯化氢都反应,除去氯化氢的同时也能把二氧化碳除去,故错。5.(2016济宁中考)除去下列物质或溶液中杂质(括号内为杂质)的方法,合理可行的是 ( )A.氧化钙(碳酸钙) 加水、过滤B.
5、氯化亚铁(氯化铜) 加足量铁粉、过滤C.硫酸(硫酸钠) 加入适量氯化钡试剂、过滤D.碳酸钾(氢氧化钾) 通入足量二氧化碳气体【解析】选 B。本题考查除杂问题。除杂时必须掌握两个原则:一只能是杂质发生反应、二不能引入新的杂质,这两条必须同时满足。氧化钙与水 反应生成氢氧化钙,除去了氧化钙,选项 A 错误;铁粉加入氯化亚铁(氯化铜)中,只有氯化铜和铁粉发生置换反应,生成氯化亚铁和水,将过量的铁粉过滤以后得到纯净的氯化亚铁,选项 B 正确;在硫酸(硫酸钠)中加入氯化钡时,二者都与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,选项 C 错误;碳酸钾(氢氧化钾)通入二氧化碳气体时,二氧化碳气体与水反应生成碳酸,碳酸与氢氧化
6、钾发生复分解反应,但是会引入新的杂质碳酸,选项 D 错误。6.(2015广安中考改编)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)所用方法正确的是 ( )A.ZnSO4溶液(CuSO 4)加入过量的锌粉,充分反应后过滤B.CaCl2固体(CaCO 3)加水溶解、过滤、洗涤、干燥C.NaCl 溶液(MgCl 2)加入过量的氢氧化钠溶液,充分反应后过滤D.CO2(H2O)生石灰干燥【解析】选 A。锌粉能与 CuSO4溶液反应生成硫酸锌溶液和铜单质,充分反应后过滤除去不溶物,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,选项 A 所采取的方法正确;CaCl 2固体易溶于水,CaCO 3难溶于水,选项 B
7、所采取的方法错误;MgCl 2能与过量的氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钠,不符合除杂原则,选项 C 所采取的方法错误;生石灰与 CO2和水都反应,选项 D 所采取的方法错误。7.(2016临沂中考)除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂正确的是 ( )选项 物质 杂质 试剂A FeCl2 CuCl2 铁粉B CO2 HCl 氢氧化钠溶液C NaCl Na2CO3稀硫酸D CuO 粉 Cu 稀盐酸【解析】选 A。铁粉能够与 CuCl2反应生成 FeCl2和 Cu,充分反应后过滤除去不溶物,能除去杂质且没有引入新的杂质,A 符合除杂原则;氢氧化钠溶液既可
8、以与 CO2反应,也可以与 HCl 反应,能除去杂质,也能除去原物质,B 不符合除杂原则;稀硫酸能与碳酸钠反应生成硫酸钠、水、二氧化碳、在除去碳酸 钠的同时又引入了新的杂质硫酸钠,C 不符合除杂原则;稀盐酸不能与杂质 Cu 反应,但是可与 CuO 反应,不能去除杂质,D不符合除杂原则。二、填空与简答题(本题包括 5 小题,共 50 分)8.(10 分)(2015遵义中考)化工生产中需要对原料提纯,以利于提高产品质量。经测定某氯化钠样品中混有硫酸钠,为了除杂质并制得纯净的氯化钠固体,在实验室研究中某学生设计 方案如下 :回答下列问题:(1)操作能否用硝酸钡溶液?说明理由 ;(2)进行操作后,如何
9、判断硫酸钠已除尽,方法是 ;(3)操作的目的是 ,、操作顺序能否交换,其理由是 ;(4)此设计方案是否严密,说明理由 。【解析】(1)中氯化钡与硫酸钠反应生成 硫酸钡沉淀和氯化钠,若用硝酸钡代替氯化钡能除掉硫酸根,但是产生新的杂质硝酸钠,在后续操作中无法除掉;(2)取上层清液于小试管中滴加氯化钡,观察是否有沉淀生成,若无沉淀生成说明硫酸钠已经除尽;(3)在操作中为把硫酸根除尽,需要加入过量的氯化钡,在操作中加入碳酸钠的目的是除去过量的氯化钡,若顺序颠倒会使得滤液中存在少量的氯化钡;(4)操作中加入碳酸钠的目的是除去过量的氯化钡,因此需要加入过量的碳酸钠,这样就会使得滤液中混有碳酸钠,故在过滤之
10、前还要加入适量的稀盐酸以除去过量的碳酸钠。答案:(1)不能用硝酸钡溶液,会引入新的杂质硝酸钠 (2)取上层清液于小试管中滴加氯化钡,观察是否有沉淀生成(3)使钡离子完全沉淀 不能,若顺序颠倒会使得滤液中存在少量的氯化钡 (4)不严密,会使得滤液中混有碳酸钠9.(8 分)(2016资阳中考)某氯化钾样品含有杂质氯化钙和氯化镁,设计提纯的流程图如下:请认真分析流程中各步骤的信息作答:(1)溶剂 X 是 ;Y 溶液中溶质的化学式为 。(2)蒸发操作的目的是除去(填物质的化学式) 。(3)写出加入过量 KOH 溶液反应的化学方程式: 。【解析】加入 X 的目的是溶解,故加入的溶剂 X 是水;加入过量的
11、氢氧化钾后,氢氧化钾与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾;加入 Y 的目的是将氯化钙除去,故加入的是碳酸钾,碳酸钾与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,再通过过滤的方法将氢氧化镁和碳酸钙沉淀除去,那么滤液中含有的溶质是氯化钾、氢氧化钾和碳酸钾,这些物质中加入稀盐酸,氢氧化钾、碳酸钾均与盐酸反应生成氯化钾,通过蒸发把盐酸 和水除去。答案:(1)水(或 H2O) K 2CO3(2)H2O、HCl(3)MgCl2+2KOH Mg(OH)2+2KCl10.(12 分)(2015汕尾中考)木炭 还原氧化铜实验后的混合粉末中含有铜、氧化铜、木炭粉,某化学实验小组设计回收铜的方案如下:(1)过滤操作中必须用到
12、的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ,其中玻璃棒的作用是 。(2)反应的化学方程式为 。(3)滤液中的溶质为 。(4)试剂 A 最好选用下列 溶液(填序号)。H 2SO4 CuSO 4 MgSO 4(5)为了完善实验方案,可对滤渣中的 进行回收。【解析】(1)根据过滤时所用仪器可知,必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,其中玻璃棒的作用是引流;(2)氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,铜、木炭与硫酸不反应;(3)反应后,滤液中的溶质是硫酸和硫酸铜,过滤后的滤液中加入过量铁粉,硫酸铜和铁粉反应生成硫酸亚铁和铜,滤液中的溶质为硫酸亚铁;(4)滤渣中含有剩余的铁粉,因此可加入硫酸除去;(5)开始混合粉末中的铜
13、没有和酸反应,进入滤渣中,为了回收更多的铜,可将滤渣中的铜也进行回收。答案:(1)漏斗 引流 (2)H 2SO4+CuO CuSO4+H2O (3)硫酸亚铁 (4) (5)Cu11.(10 分)提纯某 KCl 样品(含有少量的 MgCl2和 K2SO4)的方案(所加试剂均过量)如下:回答下列问题:(1)步骤和的实验操作均用到的玻璃仪器有玻璃棒和 。(2)步骤得到的浊液中含有 Mg(OH)2和 BaSO4沉淀,写出生成 BaSO4的化学方程式 。(3)确定步骤所加的 K2CO3是否过量的方法是在加入 K2CO3后的浊液中取少量上层澄清液于试管中,然后滴加 K2CO3溶液,若没有白色沉淀生成,则说
14、明所加 K2CO3 。(4)步骤得到的溶液的溶质除了 KCl 外,还含有 (填化学式)。若要得到 KCl 晶体,还要进行如下操作:将溶液倒入 (填仪器名称)中,加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到 时(填现象),停止加热,用余热使水分蒸干。【解析】(1)溶解、过滤时都要用到玻璃棒和烧杯;(2)步骤得到的浊液中含有 Mg(OH)2和 BaSO4沉淀,说明试剂 A 是氢氧化钡溶液,氢氧化钡和硫酸钾反应能生成硫酸钡沉淀和氢氧化钾;(3)在加入 K2CO3后的浊液中取少量上层澄清液于试管中,然后滴加 K2CO3溶液,若没有白色沉淀生成,则说明所加 K2CO3过量。(4)步骤得到的溶液的溶质除了 KCl 外
15、,还含有盐酸,盐酸中的溶质是氯化氢。答案:(1)烧杯 (2)Ba(OH) 2+K2SO4 BaSO4+2KOH (3)过量(4)HCl 蒸发皿 出现较多固体12.(10 分)(2015呼和浩特中考)有一种工业废水,其中含有大量的硫酸亚铁、少量硫酸铜和污泥。某同学设计了一个既经济又合理的实验方案,制备硫酸亚铁晶体(FeSO 47H2O)并回收铜。方案流程如下:【查阅资料】FeSO 47H2O 受热易分解 。回答下列问题:(1)步骤中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。(2)步骤中需加入的物质是 ,目的是 。(3)步骤中发生反应的化学方程式是 。(4)步骤的操作是蒸发浓缩、 、过滤。【 解析】(1)步
16、骤的操作是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;(2)步骤是将少量的硫酸铜转化成硫酸亚铁,所以应加入的物质是铁;(3)步骤后得到的固体是生成的铜和剩余的铁,步骤是将铁溶解生成硫酸亚铁,所以中是稀硫酸与铁反应;(4)步骤是从溶液中得到硫酸亚铁晶体,由于硫酸亚铁晶体受热易分解,所以蒸发浓缩后降温结晶再过滤。答案:(1)玻璃棒 (2)铁(或 Fe) 把硫酸铜转化为铜(或把硫酸铜转化为铜和硫酸亚铁或除去硫酸铜)(3)Fe + H2SO4 FeSO4+H2(4)降温结晶(或冷却结晶)三、实验与探究题(本题包括 2 小题,共 22 分)13.(14 分)(2015雅安中考)登山运动员常利用氢化钙固体作
17、为能源提供剂,在需要时与水反应生成其他物质和氢气,提供燃料。某兴趣小组用纯净干燥的氢气和金属钙制取氢化钙,所选装置图如下:查阅资料:(1)钙易与水反应生成碱和气体。(2)无水氯化钙能作干燥剂。(1)请写出 E 图中仪器的名称 。(2)请按气流方向连接顺序 i 接( ),( )接( ),( )接( ),k 接 a(填仪器接口的字母编号)。写出 C 中可能发生的化学方程式: 。(3)实验结束后,某同学取少量生成物,小心加入水中,观察到有气泡冒出,溶液中加入酚酞溶液后显红色。该同学据此判断,上述实验的确有 CaH2生成。另一位同学认为该同学的判断不准确,原因是 。(4)氢化钙作为能源提供剂,与直接用
18、氢气相比,其优点是 。【解析】(1)根据图示可以判断仪器的名称为铁架台。(2)因为盐酸具有挥发性,生成的气体里面可能含有的杂质是氯化氢气体和水蒸气,首先将氯化氢气体除去,再除去水蒸气,这样才能得到干燥的氢气,所以接的顺序依次为 i-e-f-d-c-j-k-a;C 中发生反应的是氯化氢和硝酸银。(3)生成物使酚酞溶液变红一定显碱性,但不一定是 CaH2发生反应,因为钙易与水反应生成碱和气体。(4)CaH 2与水反应安全,节约能源,便于携带等。答案:(1)铁架台 (2)e f d c j AgNO 3+ HCl AgCl+ HNO 3(3)钙与水反应也能生成碱,同时也有气泡冒出(答案合理即可) (
19、4)氢化钙作为能源提供剂具有便于携带、安全、通过反应,能将水中的氢元素部分转化为氢气等优点(答案合理即可)14.(8 分)(2015益阳中考)某化学实验小组在进行粗盐中难溶性杂质的去除中,设计并完成了下列实验。【查找资料】NaCl 的溶解度:温度/ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90溶解度/g 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 37.8 38.4 39.0【设计并进行实验】通过小组讨论,设计出了如下实验流程并依流程进行实验:溶解 过滤 蒸发 计算产率 问题交流实验各步的操作示意图如下:请回答下列问题:(1)上述实验操作示意图中,有两处操
20、作是错误的,它们是 (填序号)。(2)在实验过程中要多次使用玻璃棒,其中蒸发过程中用玻璃棒进行搅 拌的目的是 。(3)工业制备粗盐时,采用晒盐或煮盐的方法通过蒸发盐溶液中的水分使之浓缩 结晶,而不采用降低溶液温度的方法来达到同一目的的理由是 。【解析】(1)结合实验装置图可以判断过滤时没用玻璃棒进行引流,用托盘天平称量固体药品时,应左物右码,故 A、C 错误;(2)蒸发过程中用玻璃棒搅拌是为了防止局部过热,造成液体飞溅;(3)根据氯化钠的溶解度表可以判断氯化钠的溶解度受温度的影响较小,所以工业制备粗盐时应采用蒸发结晶,而不采用降温结晶的方法。答案:(1)A、C (2)防止局部过热,造成液体飞溅 (3)氯化钠的溶解度受温度的影响较小
