《暑假预习课》浙教版科学八升九-第07讲 物质的分离与除杂(学案 含解析)

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《暑假预习课》浙教版科学八升九-第07讲 物质的分离与除杂(学案 含解析)

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《暑假预习课》浙教版科学八升九--第7讲 物质的分离与除杂
考点一、物质分离和除杂
考点精要:
所谓分离就是用物理或化学的方法将混合物中的各组分一一分开。分离完成后各组分要保持原有的物质组成和状态。除杂和提纯是将混合物中的某组分用物理或化学的方法除去而得到纯物质。
分离和提纯常用的方法如下:
(一)物理方法
方法 适用范围或原理 举例
过滤法 ①固体与液体混合物的分离 ②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离 粗盐的提纯
结 晶 法 蒸发 ①分离溶质与溶剂 ②除去易挥发的杂质 从含有HC1的NaCl溶液中分离出固体NaCl
降低温度 可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化大小不同 分离NaCl与KNO3的混合物
蒸馏法 分离沸点不同的液态混合物 制取蒸馏水
(二)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而除去 除去Na2SO4中的Na2CO3,可加适量稀H2SO4: 方程式:Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+ CO2↑+H2O
沉淀法 将杂质转化为沉淀过滤除去 除去NaCl中的Na2SO4,可加适量的BaCl2 : 方程式:Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
置换法 将杂质通过置换反应而除去 除去FeSO4中的CuSO4,可加过量的铁粉,再过滤: 方程式:CuSO4+Fe = Cu+FeSO4
溶解法 将杂质溶于某种试剂而除去 除去C粉中的CuO粉末,可加适量稀硫酸,再过滤: 方程式:CuO+H2SO4= CuSO4+H2O
加热法 杂质受热分解,通过加热将杂质除去 除去CaO中的CaCO3,可加热: 方程式:CaCO3CaO+CO2↑
转化法 将杂质通过化学反应转化为主要成分 除去CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO或氧化铁: 方程式:CO+CuO Cu+CO2
【能力拓展】
在对物质进行分离和除杂时,要首先考虑物理方法,再考虑化学方法,还应注意以下原则:
①“不增”“不减”原则:即不增加新的杂质,不减少要保留的物质。
②易分离原则:即提纯的物质与其他物质易分离。
③不污染环境原则:即要求所选用的除杂方法不能产生污染环境的物质。
④"变废为宝”原则:尽量选择能将杂质转化为所需物质的试剂。
典型分析:
1.下列物质的分离、鉴别、除杂所选用的试剂或方法正确的是(  )
选项 实验目的 实验试剂或方法
A 鉴别稀盐酸和稀硫酸 取样,分别加入适量的硝酸银溶液
B 除去CO气体中少量的HCl气体 将气体通入氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸
C 除去氯化铁中混有的氯化氢 加入过量铁粉,并过滤
D 鉴别CH4和CO 点燃气体,分别用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩住,观察
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、硝酸银和稀盐酸反应生成白色沉淀氯化银和硝酸,和稀硫酸反应生成白色沉淀硫酸银和硝酸,不能区分两种物质,该选项不正确;
B、氢氧化钠和氯化氢反应生成氯化钠和水,浓硫酸能够吸收水蒸气,最终得到一氧化碳,该选项正确;
C、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,和氯化铁反应生成氯化亚铁,除去了原物质氯化铁,该选项不正确;
D、一氧化碳燃烧生成二氧化碳,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,都生成二氧化碳,都能使澄清石灰水变浑浊,不能区分两种物质,该选项不正确。
故选B。
2.古籍中有关“敞锅熬盐”记载主要步骤为:①将黄卤和黑卤按比例混合;②放入敞口锅中加热浓缩,析出粗盐;③用“花水”冲洗粗盐得精品盐。其流程如图所示:
(1)操作1敞锅熬盐的过程称为 。
(2)黄卤和黑卤混合后发生反应的化学方程式为 。
(3)根据粗盐的成分可知,步骤①加入的 (“黄卤”或“黑卤”)过量,操作Ⅱ用“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的MgSO4和MgCl2杂质,又不损失NaC1,则“花水”应当是 。
(4)“精品盐”在生成生活中有着广泛的用途,医疗上用来配制 。
【答案】(1)蒸发结晶 (2)BaCl2+ MgSO4 = BaSO4↓+ MgCl2
(3) 黑卤 饱和食盐水/饱和氯化钠溶液
(4)生理盐水
【详解】(1)敞锅熬盐的过程为蒸发水得到晶体,则名称为过滤。
(2)氯化钡能与硫酸镁反应生成氯化镁和硫酸钡沉淀,反应的化学方程式为BaCl2+ MgSO4 = BaSO4↓+ MgCl2。
(3)由于粗盐中还含有硫酸镁,则说明加入的黑卤过量;
用“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的MgSO4和MgCl2杂质,又不损失NaC1,则“花水”应当是饱和食盐水,即可溶解硫酸镁和氯化镁,又不会溶解氯化钠。
(4)“精品盐”为氯化钠,医疗上可用于配制生理盐水。
举一反三:
1.下列实验中,能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方法
A 除去NaOH溶液中混有的少量Na2CO3 加入过量的Ca(OH)2溶液,过滤
B 鉴别氯化钠和氯化镁 取样,分别加入NaOH溶液,观察现象
C 除去铜粉中的碳粉 空气中充分加热
D 鉴别气体CH4和H2 点燃,火焰上方罩干冷烧杯,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,除去碳酸钠带入过量的氢氧化钙,该选项不正确;
B、氯化钠不能和NaOH溶液反应,氯化镁能和NaOH溶液反应生成白色沉淀氢氧化镁和氯化钠,现象不同,可以鉴别,该选项正确;
C、加热条件下,碳和氧气反应生成二氧化碳,铜和氧气反应生成氧化铜,该选项不正确;
D、CH4和H2燃烧均能生成水,点燃,火焰上方罩干冷烧杯,烧杯内壁均会出现水雾,不能鉴别,该选项不正确。
故选B。
2.氯化钠是日常生活的必需品,也是重要的化工原料,海水“晒盐”得到的是粗盐。粗盐除含NaCl外,还含有少量MgCl2,CaCl2,Na2SO4以及泥沙等杂质。
(1)请完善实验室除去粗盐中泥沙等难溶性杂质的实验步骤
①过滤过程中使用玻璃棒的作用是 。
②操作Ⅰ的名称是 ,待 时,停止加热利用余热是滤液蒸干。
(2)粗盐进行精制,流程图如图2,所用的玻璃仪器有:提供的试剂:Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液。
①欲除去悬浊液Ⅰ中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,从提供的试剂中选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为:过量的 。
②通过操作Ⅱ得到的滤液中溶质有 (填化学式)。
(3)用NaCl配制100g0.9%的生理盐水,如果配制后溶液中溶质的质量分数高于0.9%,且误差只出在读取量筒中水的体积时,那么你认为是 (填“仰视”或“俯视”)液面读数造成的。【答案】(1) 引流 蒸发 出现较多固体
(2)氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液(答案合理即可) NaCl、NaOH、Na2CO3 (3)俯视
【详解】(1)①过滤过程中使用玻璃棒的作用是引流,使液体沿玻璃棒流下;②操作Ⅰ的名称是蒸发,待出现较多固体时,停止加热利用余热是滤液蒸干。
故填:引流;蒸发;出现较多固体。
(2)①过量的氯化钡溶液除硫酸钠,过量的氢氧化钠溶液除氯化镁,过量的碳酸钠溶液除氯化钙,所加试剂均过量,后加试剂要能除去先加入的过量试剂,加入碳酸钠溶液在氯化钡溶液之后,氢氧化钠溶液顺序不限。故填:氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液(答案合理即可)。
②通过操作Ⅱ后,MgCl2、CaCl2、Na2SO4被完全除去,得到的滤液中溶质有氯化钠,过量的氢氧化钠和碳酸钠。故填:NaCl、NaOH、Na2CO3。
(3)读取量筒中水的体积时,俯视读数偏小,溶剂量偏少,配制后溶液中溶质的质量分数高于0.9%。故填:俯视。
1.某同学对下列四个实验都设计了两种方案,两种方案均正确的是(  )
实验 实验目的 方法一和所加试剂 方法二和所加试剂
A 区分CO和甲烷 用干冷烧杯检验燃烧产物 用涂有澄清石灰水的烧杯检验燃烧产物
B 检验氯化钠中含有氢氧化钠 滴加酚酞溶液 加入盐酸
C 除去氯化钠溶液中的碳酸钠 加入盐酸 加入澄清石灰水
D 除去氯化钙溶液中的少量盐酸 加入碳酸钙 蒸发
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、CO燃烧的产物是二氧化碳,甲烷燃烧的产物是二氧化碳和水,根据用干冷烧杯检验是否有水生成可以区分CO和甲烷,CO和甲烷燃烧产物均有二氧化碳,则用涂有澄清石灰水烧杯无法区分CO和甲烷,方案一正确,方案二错误,选项错误;
B、氢氧化钠显碱性,遇酚酞溶液显红色,氯化钠显中性,遇酚酞溶液不变色,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应无明显变化,盐酸与氯化钠不反应,不能鉴别两种物质,方案一正确,方案二错误,选项错误;
C、碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,碳酸钠能与澄清石灰水的反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钠,不符合除杂原则,方案一正确,方案二错误,选项错误;
D、碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,再过滤除去不溶物,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,盐酸具有挥发性,蒸发可以除去盐酸,两种方案均正确,选项正确,故选D。
2.下列解决问题的方法可行的是(  )
组别 要解决的问题 所用方法
A 除去NaOH溶液中的Ca(OH)2 先加入过量的Na2CO3溶液,再过滤
B 鉴别硫酸铜粉末和生石灰 加水
C 除去二氧化锰中的氯化钾 溶解、过滤、蒸发
D 除去CO中混有的少量CO2 导出点燃
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,除去NaOH溶液中的Ca(OH)2,应加入适量的Na2CO3溶液,再过滤,过量的Na2CO3溶液会引入杂质,选项错误;
B、鉴别硫酸铜粉末和生石灰,加足量水,得蓝色溶液的是硫酸铜;反应放出大量热的是生石灰,选项正确;
C、除去二氧化锰中的氯化钾,二氧化锰不溶于水,氯化钾易溶于水,可用溶解、过滤、洗涤干燥的方法,选项错误;
D、一氧化碳燃烧生成二氧化碳,将CO中混有的少量CO2,导出点燃,所得气体是二氧化碳,选项错误。
故选B。
3.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),下列操作方法错误的是( )
选项 物质 操作方法
A CO2(H2O) 通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
B CaO(CaCO3) 加水后过滤
C NaOH(Na2CO3)溶液 加入适量的Ba(OH)2溶液后,过滤
D KCl(K2CO3)固体 加入适量的盐酸后,蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】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。
【详解】A、盛有浓H2SO4的洗气瓶能够吸收水蒸气,故可以通过盛有浓H2SO4的洗气瓶去除水分,故A正确
B、CaCO3粉末不溶于水,CaO能与水反应生成氢氧化钙,不能除去杂质反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故B不正确;
C、Na2CO3溶液能与Ba(OH)2反应,生成BaCO3沉淀可以过滤除去,故C正确;
D、加入适量的盐酸后,K2CO3与盐酸反应生成二氧化碳气体和KCl,固体蒸发结晶可去除,故D正确。故选B。
4.为了除去溶液中的少量杂质,下列实验中所选试剂正确的是( )
选项 溶液 杂质 试剂
A Na2SO4 适量BaCl2溶液
B CuSO4 H2SO4 足量CuO粉末
C Fe2(SO4) CuSO4 适量NaOH溶液
D 稀HCl CaCl2 足量CaCO3固体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、Na2SO4能与适量BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误;
B、足量CuO能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确;
C、CuSO4和Fe2(SO4)3均能与NaOH溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误;
D、稀HCl能与足量CaCO3固体反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
故选B。
5.除去下列物质中混有的杂质,所用试剂和操作方法不正确的是(  )
选项 物质(括号内为杂质) 除去杂质的方法
A Na2SO4溶液(NaOH) 滴加适量的稀硫酸
B 铜粉(铁粉) 加入足量稀硫酸,过滤、洗涤、干燥
C CO(CO2) 通过足量的NaOH溶液,干燥
D NaCl溶液(CaCl2) 通入过量的CO2,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。
【详解】A、NaOH能与适量的稀硫酸反应生成硫酸钠和水,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故A正确;
B、铁粉能与足量稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,铜不能与稀硫酸反应,再过滤、洗涤、干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故B正确;
C、CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,CO不与氢氧化钠溶液反应,再干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故C正确;
D、CO2不能与CaCl2溶液反应,不能除去杂质,不符合除杂原则,故D不正确。故选D。
【点睛】除杂条件: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。
6.下列除杂所选用的试剂及实验操作均正确的是(  )
选项 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 实验操作
A NaOH溶(Na2CO3) 氯化钙溶液 加入氯化钙溶液充分反应后过滤
B CuSO4溶液(HCl) 氧化铜 加入氧化铜粉末充分反应后过滤
C Cu(Fe) 稀盐酸 加入稀盐酸充分反应后过滤、洗涤
D 盐酸(H2SO4) 硝酸钡溶液 加入硝酸钡溶液充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变,除杂条件:加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;反应后不能引入新的杂质。
【详解】A、氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,通过过滤除去碳酸钙,但是引入新的杂质氯化钠,故A不正确;
B、氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜,多余的氧化铜通过过滤去掉,但是生成的氯化铜无法去掉,引入新的杂质,故B不正确;
C、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,而不溶于酸的铜可以通过过滤洗涤得到,故C正确;
D、硝酸钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,通过过滤只能去掉硫酸钡,而无法去掉多余的硝酸钡和稀硝酸,引入了新的杂质,故D不正确。故选C。
7.为了达到实验目的,下列实验方案或结论不正确的是( )
选项 实验目的 实验方案或结论
A 除去铜粉中含有的少量铁粉 将混合固体加入足量稀盐酸中,充分反应后过滤、洗涤、干燥
B 鉴别①溶液②稀③溶液④溶液 不用其它任何试剂就能鉴别,且鉴别的顺序为①④②③
C 除去中的少量气体 先通过溶液,再通过浓硫酸
D 固体中除去杂质 加水溶解、过滤、蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、铁和稀盐酸反应,铜不能和稀盐酸反应,将混合固体加入足量稀盐酸中,充分反应后过滤、洗涤、干燥,可以除去铜粉中含有的少量铁粉,实验方案或结论正确;
B、硫酸铜溶液显蓝色,其他溶液无色,根据颜色首先鉴别出硫酸铜溶液;硫酸铜和氢氧化钠反应会生成氢氧化铜蓝色沉淀,可以鉴别出氢氧化钠;硫酸能和氢氧化铜沉淀反应,可以鉴别出硫酸,不能和氢氧化铜沉淀反应的是氯化钠,不用其它任何试剂就能鉴别,且鉴别的顺序为①④②③,溶液实验方案或结论正确;
C、二氧化碳和氯化氢都会和氢氧化钠反应,实验方案或结论不正确;
D、氯化钙易溶于水,碳酸钙不能溶于水,加水溶解、过滤、蒸发、结晶,能够除去碳酸钙,实验方案或结论正确。
故选C。
8.下列实验中,实验原理和主要操作方法都符合实验目的的是( )
选项 实验目的 实验原理 主要操作方法
A 除去粗盐中的泥沙 各成分的溶解性差异 蒸发
B 分离水与酒精的混合物 各成分的密度差异 过滤
C 鉴别稀盐酸和稀硫酸 酸根离子的化学性质差异 加氯化钠溶液,观察现象
D 除去FeSO4、CuSO4混合溶液中的CuSO4 金属活动性差异 加过量铁粉,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、除去粗盐中的泥沙利用泥沙和粗盐中各物质的溶解性不同,采用过滤的方法将难溶物泥沙与可溶物粗盐分离,选项操作错误,故不符合题意;
B、分离水与酒精的混合物,可以利用酒精和水沸点不同的特点进行蒸馏,对混合物加热,并使其温度保持略高于78℃,由于酒精的沸点是78℃,所以酒精不断变成气态由混合液中逸出,把这种酒精蒸气收集起来再冷凝,就可使水和酒精分开,选项操作和原理错误,故不符合题意;
C、鉴别稀盐酸和稀硫酸,利用酸根离子的化学性质差异,加硝酸钡溶液,观察现象,产生白色沉淀的是稀硫酸,没有现象的稀盐酸,选项操作错误,故不符合题意;
D、除去FeSO4、CuSO4混合溶液中的CuSO4,利用金属活动性差异,加过量铁粉,铁与硫酸铜充分反应,生成硫酸亚铁和铜,可以除去硫酸铜,过量铁粉和生成的铜可以用过滤方法除去,符合除杂原则,选项正确,故选D。
9.下列实验操作中,能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验操作
① 鉴别厨房里的白酒和白醋 加纯碱
② 鉴别实验室里的食盐水和蔗糖水 品尝味道
③ 除去硫酸铜溶液中混有的少量氯化钠 加适量的硝酸银溶液、过滤
④ 除去NaOH溶液中的少量Na2CO3 加适量稀盐酸溶液
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【详解】①白醋显酸性,能与碳酸盐反应生成二氧化碳气体,纯碱是碳酸钠的俗称,能与白醋反应产生气体,不能与白酒反应,所以鉴别厨房里的白酒和白醋,可加纯碱,此选项正确;
②在实验室,不能品尝试剂,此选项错误;
③氯化钠能与硝酸银溶液反应,NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,但氯化钠被除去的同时,引入了新的杂质硝酸钠,此选项错误;
④稀盐酸虽然能除去碳酸钠,但也能与氢氧化钠反应,最终得不到氢氧化钠,此选项错误。
故选A。
10.下列实验中,实验原理和主要操作方法都符合实验目的的是(  )
实验目的 实验原理 主要操作方法
A 鉴别稀和稀 酸根离子的化学性质差异 加碳酸钠溶液,观察产生气泡快慢
B 去除溶液中的稀 不同阳离子的化学性质差异 加过量固体、过滤
C 区别羊毛和棉花纤维 不同类别的物质灼烧产生不同的气味 取样放于火焰上灼烧,闻气味
D 除去溶液中的少量 金属活动性差异 加过量锌粉,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、盐酸、硫酸都能与碳酸钠反应生成二氧化碳,由于浓度不确定,不能比较快慢进行鉴别,选项错误;
B、碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠,引入新的杂质,选项错误;
C、取样放于火焰上灼烧,有烧焦羽毛气味的是羊毛,没有的是棉花纤维,能鉴别,选项正确;
D、锌的活动性比铁、铜都强,硫酸亚铁和硫酸铜都能被锌反应掉,选项错误。
故选C。
11.为了除去KC1中含有的K2SO4、CaCl2、MgCl2三种杂质,小明设计如下操作步骤:①加水溶解后,依次加入过量的BaCl2溶液、过量的K2CO3溶液,过量的Ca(OH)2溶液;②过滤;③向滤液中加入适量稀盐酸;④蒸发滤液得到氯化钾固体。
(1)指出步骤中所加的试剂顺序的不足之处。
(2)改正步骤中所加试剂的顺序后,整个提纯过程中共发生多少个有沉淀生成的复分解反应?
(3)在蒸发过程中,玻璃棒的作用是什么?
【答案】(1)最后加入过量的K2CO3溶液应
(2)5
(3)搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅
【详解】(1)镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钙溶液可以将镁离子沉淀;硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钾溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钾溶液要放在加入的氯化钡溶液之后,这样碳酸钾会除去反应剩余的氯化钡;步骤①中所加的试剂顺序的不足之处是:氢氧化钙不能放在碳酸钾之后,否则过量的氢氧化钙无法除去,即:最后加入过量的K2CO3溶液应。
(2)改正步骤①中所加试剂的顺序后,整个提纯过程中共发生了有沉淀生成的复分解反应:1.氯化钡溶液与硫酸钾溶液(硫酸钡沉淀);2.氢氧化钙溶液与氯化镁溶液(氢氧化镁沉淀);3.过量碳酸钾与氯化钙(碳酸钙沉淀);4.过量碳酸钾与氯化钡(碳酸钡有沉淀);5.过量碳酸钾与氢氧化钙溶液(碳酸钙沉淀)。所以,一共有5个沉淀生成的复分解反应。
(3)蒸发过程中,玻璃棒的作用是搅拌,以防止局部温度过高,造成液体飞溅。
12.除去食盐中的难溶性杂质需要经过如下步骤:
第一步:溶解,需要用玻璃棒不断搅拌,目的是 。
第二步:过滤,需要用到的玻璃仪器有 , 其中玻璃棒的作用是 ,过滤后,发现滤液仍然浑浊,可能的原因是 (写一条即可),一次过滤后滤液仍浑浊,应 。
第三步:蒸发,需要用玻璃棒不断搅拌,目的是 ,当 时,要停止加热,利用余热蒸干,注意不能立即把 直接放在实验台上,以免烫坏实验台。
【应用】下列混合物可用“溶解—过滤—蒸发”分离的是 (填字母)。
A.食盐 泥沙 B. 铁粉 铜粉 C. 蔗糖 食盐 D. 蔗糖 大理石
【答案】 加速固体物质溶解 漏斗、烧杯、玻璃棒 引流 滤纸破损(合理即可) 再次过滤 防止液体受热不均匀,导致液体四溅 有较多固体析出 蒸发皿 AD
【详解】第一步:溶解,需要用玻璃棒不断搅拌,目的是加速固体物质溶解。
第二步:过滤,需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒, 其中玻璃棒的作用是引流,防止液体洒出;过滤后,发现滤液仍然浑浊,可能的原因是仪器不干净、滤纸破损等;一次过滤后滤液仍浑浊,应再次过滤。
第三步:蒸发,需要用玻璃棒不断搅拌,目的是防止液体受热不均匀,导致液体四溅;当有较多固体析出时,要停止加热,利用余热蒸干,注意不能立即把蒸发皿直接放在实验台上,以免烫坏实验台。
可用“溶解—过滤—蒸发”分离的是固体和液体,过滤除去固体杂质,然后蒸发得到的固体;
A. 食盐溶于水、泥沙不溶于水,可以用此方法分离,正确;
B. 铁粉、铜粉都不溶于水,不能溶解、过滤分离,错误;
C. 蔗糖、 食盐都溶于水,不能溶解、过滤分离,错误;
D. 蔗糖溶于水、大理石不溶于水,可以用此方法分离,正确;
故选AD。
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考点一、物质分离和除杂
所谓分离就是用物理或化学的方法将混合物中的各组分一一分开。分离完成后各组分要保持原有的物质组成和状态。除杂和提纯是将混合物中的某组分用物理或化学的方法除去而得到纯物质。
分离和提纯常用的方法如下:
(一)物理方法
方法 适用范围或原理 举例
过滤法
结晶法 蒸发
降低温度
蒸馏法
(二)化学方法
方法 适用范围或原理 举例
化气法
沉淀法
置换法
溶解法
加热法
转化法
【能力拓展】
在对物质进行分离和除杂时,要首先考虑物理方法,再考虑化学方法,还应注意以下原则:
①“不增”“不减”原则:即不增加新的杂质,不减少要保留的物质。
②易分离原则:即提纯的物质与其他物质易分离。
③不污染环境原则:即要求所选用的除杂方法不能产生污染环境的物质。
④"变废为宝”原则:尽量选择能将杂质转化为所需物质的试剂。
典型分析:
1.下列物质的分离、鉴别、除杂所选用的试剂或方法正确的是(  )
选项 实验目的 实验试剂或方法
A 鉴别稀盐酸和稀硫酸 取样,分别加入适量的硝酸银溶液
B 除去CO气体中少量的HCl气体 将气体通入氢氧化钠溶液,再通过浓硫酸
C 除去氯化铁中混有的氯化氢 加入过量铁粉,并过滤
D 鉴别CH4和CO 点燃气体,分别用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩住,观察
A.A B.B C.C D.D
2.古籍中有关“敞锅熬盐”记载主要步骤为:①将黄卤和黑卤按比例混合;②放入敞口锅中加热浓缩,析出粗盐;③用“花水”冲洗粗盐得精品盐。其流程如图所示:
(1)操作1敞锅熬盐的过程称为 。
(2)黄卤和黑卤混合后发生反应的化学方程式为 。
(3)根据粗盐的成分可知,步骤①加入的 (“黄卤”或“黑卤”)过量,操作Ⅱ用“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的MgSO4和MgCl2杂质,又不损失NaC1,则“花水”应当是 。
(4)“精品盐”在生成生活中有着广泛的用途,医疗上用来配制 。
举一反三:
1.下列实验中,能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方法
A 除去NaOH溶液中混有的少量Na2CO3 加入过量的Ca(OH)2溶液,过滤
B 鉴别氯化钠和氯化镁 取样,分别加入NaOH溶液,观察现象
C 除去铜粉中的碳粉 空气中充分加热
D 鉴别气体CH4和H2 点燃,火焰上方罩干冷烧杯,观察现象
A.A B.B C.C D.D
2.氯化钠是日常生活的必需品,也是重要的化工原料,海水“晒盐”得到的是粗盐。粗盐除含NaCl外,还含有少量MgCl2,CaCl2,Na2SO4以及泥沙等杂质。
(1)请完善实验室除去粗盐中泥沙等难溶性杂质的实验步骤
①过滤过程中使用玻璃棒的作用是 。
②操作Ⅰ的名称是 ,待 时,停止加热利用余热是滤液蒸干。
(2)粗盐进行精制,流程图如图2,所用的玻璃仪器有:提供的试剂:Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液。
①欲除去悬浊液Ⅰ中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,从提供的试剂中选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为:过量的 。
②通过操作Ⅱ得到的滤液中溶质有 (填化学式)。
(3)用NaCl配制100g0.9%的生理盐水,如果配制后溶液中溶质的质量分数高于0.9%,且误差只出在读取量筒中水的体积时,那么你认为是 (填“仰视”或“俯视”)液面读数造成的。
1.某同学对下列四个实验都设计了两种方案,两种方案均正确的是(  )
实验 实验目的 方法一和所加试剂 方法二和所加试剂
A 区分CO和甲烷 用干冷烧杯检验燃烧产物 用涂有澄清石灰水的烧杯检验燃烧产物
B 检验氯化钠中含有氢氧化钠 滴加酚酞溶液 加入盐酸
C 除去氯化钠溶液中的碳酸钠 加入盐酸 加入澄清石灰水
D 除去氯化钙溶液中的少量盐酸 加入碳酸钙 蒸发
A.A B.B C.C D.D
2.下列解决问题的方法可行的是(  )
组别 要解决的问题 所用方法
A 除去NaOH溶液中的Ca(OH)2 先加入过量的Na2CO3溶液,再过滤
B 鉴别硫酸铜粉末和生石灰 加水
C 除去二氧化锰中的氯化钾 溶解、过滤、蒸发
D 除去CO中混有的少量CO2 导出点燃
A.A B.B C.C D.D
3.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),下列操作方法错误的是( )
选项 物质 操作方法
A CO2(H2O) 通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
B CaO(CaCO3) 加水后过滤
C NaOH(Na2CO3)溶液 加入适量的Ba(OH)2溶液后,过滤
D KCl(K2CO3)固体 加入适量的盐酸后,蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
4.为了除去溶液中的少量杂质,下列实验中所选试剂正确的是( )
选项 溶液 杂质 试剂
A Na2SO4 适量BaCl2溶液
B CuSO4 H2SO4 足量CuO粉末
C Fe2(SO4) CuSO4 适量NaOH溶液
D 稀HCl CaCl2 足量CaCO3固体
A.A B.B C.C D.D
5.除去下列物质中混有的杂质,所用试剂和操作方法不正确的是(  )
选项 物质(括号内为杂质) 除去杂质的方法
A Na2SO4溶液(NaOH) 滴加适量的稀硫酸
B 铜粉(铁粉) 加入足量稀硫酸,过滤、洗涤、干燥
C CO(CO2) 通过足量的NaOH溶液,干燥
D NaCl溶液(CaCl2) 通入过量的CO2,过滤
A.A B.B C.C D.D
6.下列除杂所选用的试剂及实验操作均正确的是(  )
选项 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 实验操作
A NaOH溶(Na2CO3) 氯化钙溶液 加入氯化钙溶液充分反应后过滤
B CuSO4溶液(HCl) 氧化铜 加入氧化铜粉末充分反应后过滤
C Cu(Fe) 稀盐酸 加入稀盐酸充分反应后过滤、洗涤
D 盐酸(H2SO4) 硝酸钡溶液 加入硝酸钡溶液充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
7.为了达到实验目的,下列实验方案或结论不正确的是( )
选项 实验目的 实验方案或结论
A 除去铜粉中含有的少量铁粉 将混合固体加入足量稀盐酸中,充分反应后过滤、洗涤、干燥
B 鉴别①溶液②稀③溶液④溶液 不用其它任何试剂就能鉴别,且鉴别的顺序为①④②③
C 除去中的少量气体 先通过溶液,再通过浓硫酸
D 固体中除去杂质 加水溶解、过滤、蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
8.下列实验中,实验原理和主要操作方法都符合实验目的的是( )
选项 实验目的 实验原理 主要操作方法
A 除去粗盐中的泥沙 各成分的溶解性差异 蒸发
B 分离水与酒精的混合物 各成分的密度差异 过滤
C 鉴别稀盐酸和稀硫酸 酸根离子的化学性质差异 加氯化钠溶液,观察现象
D 除去FeSO4、CuSO4混合溶液中的CuSO4 金属活动性差异 加过量铁粉,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
9.下列实验操作中,能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验操作
① 鉴别厨房里的白酒和白醋 加纯碱
② 鉴别实验室里的食盐水和蔗糖水 品尝味道
③ 除去硫酸铜溶液中混有的少量氯化钠 加适量的硝酸银溶液、过滤
④ 除去NaOH溶液中的少量Na2CO3 加适量稀盐酸溶液
A.① B.② C.③ D.④
10.下列实验中,实验原理和主要操作方法都符合实验目的的是(  )
实验目的 实验原理 主要操作方法
A 鉴别稀和稀 酸根离子的化学性质差异 加碳酸钠溶液,观察产生气泡快慢
B 去除溶液中的稀 不同阳离子的化学性质差异 加过量固体、过滤
C 区别羊毛和棉花纤维 不同类别的物质灼烧产生不同的气味 取样放于火焰上灼烧,闻气味
D 除去溶液中的少量 金属活动性差异 加过量锌粉,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
11.为了除去KC1中含有的K2SO4、CaCl2、MgCl2三种杂质,小明设计如下操作步骤:①加水溶解后,依次加入过量的BaCl2溶液、过量的K2CO3溶液,过量的Ca(OH)2溶液;②过滤;③向滤液中加入适量稀盐酸;④蒸发滤液得到氯化钾固体。
(1)指出步骤中所加的试剂顺序的不足之处。
(2)改正步骤中所加试剂的顺序后,整个提纯过程中共发生多少个有沉淀生成的复分解反应?
(3)在蒸发过程中,玻璃棒的作用是什么?
12.除去食盐中的难溶性杂质需要经过如下步骤:
第一步:溶解,需要用玻璃棒不断搅拌,目的是 。
第二步:过滤,需要用到的玻璃仪器有 , 其中玻璃棒的作用是 ,过滤后,发现滤液仍然浑浊,可能的原因是 (写一条即可),一次过滤后滤液仍浑浊,应 。
第三步:蒸发,需要用玻璃棒不断搅拌,目的是 ,当 时,要停止加热,利用余热蒸干,注意不能立即把 直接放在实验台上,以免烫坏实验台。
【应用】下列混合物可用“溶解—过滤—蒸发”分离的是 (填字母)。
A.食盐 泥沙 B. 铁粉 铜粉 C. 蔗糖 食盐 D. 蔗糖 大理石
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