1、1物质的分离、提纯、制备和转化【相同部分】一、选择题(2018,上册,36)(2017,上册,36)在实验室里,用铜粉制取氢氧化铜,有如下实验步骤:加入稀盐酸;加入氢氧化钠溶液;在空气中灼烧;洗涤;过滤;干燥。其操作顺序正确的是【 】A.B.C.D.答案:D解析:铜不能跟稀盐酸反应,故不能先加入稀盐酸,正确的做法应该是先将铜在空气中灼烧,生成氧化铜,然后让氧化铜与稀盐酸反应,生成氯化铜;再加入氢氧化钠溶液,使得氯化铜与氢氧化钠反应,生成氢氧化铜沉淀,最后过滤、洗涤、干燥即可。(2018,上册,55)(2017,上册,55)生活中可能遇到的下列混合物,能按 “溶解过滤蒸发”的步骤加以分离的是【
2、】A.食盐(NaCl)和细沙B.纯碱和小苏打C.石灰石(CaCO 3)和生石灰(CaO)D.蔗糖和味精答案:A解析:A、食盐能溶于水,而细砂不溶于水,能按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离,故选项正确B、纯碱和小苏打,都能溶于水,不能按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离,故选项错误B、生石灰与水反应生成氢氧化钙,生成的氢氧化钙微溶于水,碳酸钙难溶于水,不能再次分离出氧化钙,不能按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离,故选项错误D、蔗糖和味精均易溶于水,不能按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离,故选项错误故选 A。(2018,上册,56)(2017,上册,56)除去硫酸钠溶液中混有的少量碳酸钠杂质,应选用的物质是
3、【 】A.NaOHB.稀硫酸C.稀盐酸2D.Ca(OH)2答案:B解析:要记住“除杂不引杂”的原则。氢氧化钠与碳酸钠不反应;稀硫酸与碳酸钠反应,生成硫酸钠、水和二氧化碳气体,二氧化碳气体逸出,可以达到除杂的目的;稀盐酸与碳酸钠反应,生成了氯化钠,引入了新的杂质;氢氧化钙与碳酸钠反应,生成碳酸钙沉淀的同时,也生成了氢氧化钠,引入了新的杂质。故选 B。(2018,上册,97)(2017,上册,97)下列实验能达到实验目的的是【 】A.分离 Zn和 Cu的固体混合物:加适量的 Cu (NO3)2溶液,过滤B.除去 CaCl2溶液中少量的 HC1:加过量 Ca(OH)2固体,过滤C.验证 BaSO4中
4、含有 BaCO3:取样,加适量稀盐酸后观察是否有气体产生D.制备 Cu (OH)2 :将 CuSO4溶液和适量 Ba(OH)2溶液混合,过滤答案:C解析:A、锌和适量的 Cu(NO 3) 2溶液反应生成硝酸铜溶液和铜,再过滤,能分离出铜,但不能分离出锌,故选项不能达到实验目的B、HCl 与过量 Ca(OH) 2固体反应生成氯化钙、水,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钙(过量的),不符合除杂原则,故选项不能达到实验目的C、BaCO 3能与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,硫酸钡难溶于酸,用加适量稀盐酸后观察是否有气体产生可以确定是否含碳酸钡,故选项能达到实验目的D、将 CuSO4溶液和适量 B
5、a(OH) 2混合溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,过滤,无法分离硫酸钡和氢氧化铜,故选项不能达到实验目的故选:C(2018,上册,74)(2017,上册,74)下列转化中,只能加入酸才能一步实现的是【 】A.Zn ZnSO 4 B.CaCO3 CO 2C.MgO MgCl 2 D.CuCuCl 2答案:C解析:A、锌与稀硫酸发生置换反应可生成硫酸锌和氢气;但锌和硫酸铜溶液等反应也可以生成铜和硫酸锌;不一定加入酸就能一步实现,故选项错误B、碳酸钙与稀盐酸反应能生成二氧化碳;但高温下分解也能生成二氧化碳,不一定加入酸就能一步实现,故选项错误C、氧化镁与酸反应生成盐和水,氧化镁只有和稀盐酸反应
6、才能生成 CuCl2,只有加入酸才能一步实现,故选项正确D、由于金属铜在金属活动性顺序中排在氢后面,因此铜和稀盐酸不能反应,不能得到氯化3铜。故选 C。(2018,上册,80)(2017,上册,80)现有下列物质的转化:H 2H 2O,COCO 2 ,CaOCa(OH) 2。下列说法正确的是【 】A.都能通过化合反应实现 B.都能通过和单质反应实现C.都能通过置换反应实现 D.都有元素化合价的改变答案:A解析:氧化钙与水反应能生成氢氧化钙,水不是单质,故 B错误,该反应属于化合反应,不属于置换反应,故 C错误,该反应中没有元素化合价的改变,故 D错误。二、填空题 (2018,上册,47)(20
7、17,上册,47)选用适当试剂除去下列物质中的杂质 (括号内为杂质)。(1)O 2(H 2O):_。(2)银粉(铁粉):_。(3)CO(CO 2):_。(4)CaCl 2(CaCO 3):_。(5)Zn(NO 3) 2Cu(NO 3) 2:_。答案:(1)浓硫酸等(2) 稀 HCl或 AgNO3溶液等(3) Ca(OH) 2溶液或 NaOH溶液等(4) 水或稀盐酸(5) Zn(2018,上册,例 5)(2017,上册,例 5)为减少污染并变废为宝,某化学小组在实验室探究工业废水的综合利用,设计了以下流程图并完成了回收铜和硫酸锌的实验。(1) X 的成分为_;操作 I需用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒
8、和_。(2)加入 B时反应的化学方程式为_。(3)操作中玻璃棒的作用是_。答案:(1)铜和锌(或 Cu和 Zn) 漏斗4(2)Zn+H 2SO4=ZnSO4+H2 (3)不断搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅解析:本题属于较难题,以流程图的方式,综合考查了根据性质进行物质的分离以及实验基本操作等。由框图可知,通过对工业废水的处理,最后得到了金属铜和硫酸锌固体。由硫酸铜制得铜,需要较活泼金属置换出铜,则 A应为锌,若加入其他过量的金属(如铁等),就会引入新的杂质(如 FeSO4等)。加入过量锌后,经操作 I (过滤),固体 X中含有铜和过量的锌;溶液 Z为硫酸锌溶液,经操作(蒸发结晶)可以得
9、到硫酸锌固体。固体X中加入适量的硫酸(而不是盐酸或硝酸),可得到金属铜和硫酸锌溶液。对混合物进行分离时,需要学会过滤和蒸发结晶等基本实验技能。(2018,下册,10)(2017,下册,10)食盐是一种重要的化工原料。由于粗盐中含有少量的 MgCl2、CaCl 2、Na 2SO4等杂质,不能满足化工生产的要求,因此必须将粗盐进行精制。流程如下图。(1)操作 I的名称是 _。(2)加入稍过量的 Na2CO3溶液除了能除去粗盐中的 CaCl2外,它还有一个重要作用,用化学方程式表本为_。(3)通过操作所得滤液中的溶质有 (用化学式表示)。(4)若有溶质质量分数为 10%的氯化钠不饱和溶液 100kg
10、,要将其变成 20%的氯化钠溶液,以满足化工生产的需要,可蒸发水的质量是_。答案:(1)溶解(2)BaCl 2+Na2CO3=BaCO3+2NaCl(3) Na 2CO3、NaCl、NaOH (4)50kg三、简答题(2018,上册,17)(2017,上册,17)怎样用两种化学方法除去铜粉里混有的少量锌粉?(用化学方程式表示即可)答案:Zn+H 2SO4 =ZnSO4 + H2 Zn+CuSO 4=ZnSO4 +Cu(2018,上册,21)(2017,上册,21)除去 NaCl溶液中含的 CaCl2、MgCl 2、 Na2SO4杂质的操作有 ; 加过量的 NaOH溶液;加过量的 BaCl2溶液
11、;过滤;加适量的盐酸;加过量的 Na2CO3溶液。【提示:Mg(OH) 2、BaSO 4、BaCO 3难溶于水】(1)以上操作合理的先后顺序为 (数字序号不能重复使用)。(2)请写出 BaCl2溶液与 Na2SO4液反应的化学方程式。5(3)上述试剂中的 Na2CO3溶液不能用 K 2CO3代替,请说明原因。答案:(1)(或,或)(2) BaCl2 +Na2SO4 = BaSO4 +2NaCl(3) K2CO3与其他物质反应生成 KCl,会引入新的杂质解析:(1)镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀,过滤要放在所有的沉淀操作之后,加碳酸钠要放在加氯化钡之后,可
12、以将过量的钡离子沉淀,最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子,所以合理的而先后顺序为或或,或;(2)氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为:BaCl 2 +Na2SO4 = BaSO4 +2NaCl;(3)碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,所以 Na2CO3不能用 K2CO3代替,原因是:氯化钾对于氯化钠来说,也是杂质(2018,上册,33)(2017,上册,33)下图所示是碳及其化合物之间的转化关系。(1)写出实验室制取二氧化碳的有关反应的化学方程式。(2)写出图中所示反应中属于置换反应的化学方程式。(3)写出图中可用于鉴别二氧化碳和一氧化碳的一个化学方程式。
13、(4)写出一个不在转化关系图内,但能生成二氧化碳的化学方程式。答案:(1)CaCO 3 + 2HCl = CaCl2 +CO2 +H 2O(2)C+2CuO 2Cu+CO2 等。(3)CO2+Ca(OH)2 =CaCO3+H 2O (或 2CO+O 2 2CO2)等。(4)C2H5OH + 3O2 2CO2+3H2O (或 CH 4+2O2 CO2+2H2O)等。解析:(1)实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的方程式是:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 +CO2 +H 2O;(2)在关系图中,碳在高温条件下与氧化铜的反应属于置换反应,反应的方程式是:C+2CuO 2
14、Cu+CO2 ;(3)由于二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,一氧化碳不与澄清的石灰水反应,可用澄清的石灰水来鉴别二氧化碳和一氧化碳反应的方程式是:CO 2+Ca(OH)2 =CaCO3+H 2O;其他6答案合理均可。(4)乙醇燃烧生成了二氧化碳不在关系图内,反应的方程式是:C 2H5OH + 3O2 2CO2+3H2O其他答案合理均可。(2018,上册,11)(2017,上册,11)用废铜屑制取硫酸铜,有甲、乙两种实验方案可供选择:甲方案:铜屑 硫酸铜Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+ 2H 2O乙方案:铜屑 氧化铜 硫 酸 硫酸铜(1)请你写出乙方案中的有关反应的化学方程式。(2)
15、你认为甲、乙两种方案哪个更合理? 简要说明理由。答案:(1) 2Cu+O 2 2CuO CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O(2)乙方案更合理。与甲方案相比,此方案既可节省原料又可避免产生 SO2污染空气。(2018,下册,7) (2017,下册,7)生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在6580酸性水溶液及氧气存在下,能氧化黄铜矿(主要成分 CuFeS2)产生硫酸盐,进而生产铜和绿矾,主要流程如下:(1)分离出矿渣的操作是 _。(2)若试剂 b为 Fe粉,请写出反应的化学方程式。(3)氢氧化铁与试剂 a发生中和反应,请写出反应的化学方程式。答案:(1)过滤(2)Fe+Cu
16、SO 4=Cu+FeSO4(3)2Fe(OH) 3+3H2SO4=Fe2(SO 4) 3+6H2O解析:(1)过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法,分离出矿渣,同时分离出含硫酸铜和硫酸铁的溶液,则该操作是过滤故填:过滤;(2)若试剂 b为 Fe粉,铁的金属活动性比铜强,能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液7和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO 4FeSO 4+Cu故填:Fe+CuSO 4FeSO 4+Cu;(3)氢氧化铁难溶于水,转化为硫酸铁溶液,应是氢氧化铁与硫酸反应,生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:2Fe(OH) 3+3H2SO4=Fe2(SO 4) 3+6H2O故填:2Fe
17、(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO 4) 3+6H2O;【不同部分】2018一、选择题(2018,下册,例 11)下表中除去物质中少量杂质的方法错误的是( )答案:A解析:本题考查物质的除杂。根据被提纯物质和杂质的性质选择适当的除杂试剂和方法,除杂的原则是所选试剂只能与杂质反应,不能与被提纯物质反应,且反应后不能引入新的杂质,生成的物质与被提纯的物质易于分离。选项 A中,稀盐酸既能和铁粉反应又能和氧化铁粉反应,不能达到除杂目的,故选项 A符合题意。选项 B中,饱和碳酸氢钠溶液与氯化氢反应生成二氧化碳,能达到除杂目的,故选项 B不符合题意。选项 C中,Na 2CO3与稀硫酸反应生成硫酸钠,能
18、达到除杂目的,故选项 C不符合题意。选项 D中,氯化钙能溶于水而碳酸钙不溶于水,经加水溶解、过滤、洗涤和干燥等操作后,可除去杂质且没有引入新的杂质,能达到除杂目的,故选项 D不符合题意。(2018,上册,24)下列物质的转化能实现的是【 】A.H2SO4 HCl B.CO Na2CO3 C.Cu(OH) 2 NaOH 8D.NaNO3 Ba(NO 3) 2答案:A解析:A、硫酸和氯化钡反应生成;硫酸钡沉淀和盐酸,能实现转化,故 A正确;B、一氧化碳不能和氢氧化钠溶液反应,不能实现转化,故 B错误;C、氢氧化铜难溶于水,所以不能与氯化钠反应生成氢氧化钠,不能实现转化,故 C错误;D、碳酸钡难溶于
19、水,所以碳酸钡不能与硝酸钠反应生成硝酸钡,不能实现转化,故 D错误。故选:A。(2018,下册,例 6)下列物质在给定条件下均能实现转化的是( )A. 322333CaNOKClNO B. 4AguSZn C. 233OFeFel 盐 酸点 燃D. 22 2CNaOHal C 溶 液答案:B解析:本题考查物质间的相互反应以及物质的性质。NaNO 3与 KCl不发生反应,故选项 A错误。在金属活动性顺序里,ZnCuAg,即 Zn能与硫酸铜溶液反应得到铜,Cu 能与硝酸银溶液反应得到银,故选项 B正确。铁在氧气中燃烧的生成物是 Fe3O4,不是 Fe2O3,故选项 C错误。氯化钙溶液与二氧化碳不发
20、生反应,CaCO 3与氢氧化钠溶液也不发生反应,故选项 D错误。(2018,下册,9)下列各组变化中,每个转化在一定条件下均能一步实现的是( )A. B. C. D.答案:A二、填空题(2018,下册,例 6)超细碳酸钙可用于生产钙片、牙膏等产品。利用碳化法生产超细碳酸钙的主要流程示意如下:9(1)石灰石主要成分的化学式为_。(2)乳化池中,生石灰与水发生反应,其化学方程式为_。(3)过筛的目的是拦截_(填“大于”或“小于”)筛孔直径的颗粒。(4)碳化塔中反应的化学方程式为_。答案:(1)CaCO 3(2)CaOH 2OCa(OH) 2(3)大于(4)Ca(OH) 2CO 2CaCO 3H 2
21、O解析:(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,其化学式为 CaCO3。(2)生石灰与水发生化合反应生成氢氧化钙,化学方程式为:CaOH 2OCa(OH) 2。(3)过筛的目的是拦截大于筛孔直径的颗粒。(4)在碳化塔中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:Ca(OH) 2CO 2CaCO 3H 2Oo三、简答题(2018,上册,例 8)(2018,下册,5)为除去粗盐中 CaCl2、MgCl 2、 Na2SO4等可溶性杂质,需进行如下操作:溶解;依次加过量的 BaCl2、NaOH、 Na2CO3溶液;过滤;加适量的盐酸;蒸发、结晶。提示:Mg(OH) 2、BaSO 4、BaCO
22、 3难溶于水;微溶物不形成沉淀;Na 2CO3溶液呈碱性(1)以上操作中所发生的复分解反应共有 个。(2)操作要用到同一种玻璃仪器,该仪器在操作中的作用是什么?(3)请设计实验方案证明操作所得的溶液中含有 NaOH(写出实验步骤和现象)答案:(1)6(2)不断搅拌使受热均匀(或不断搅拌),防止因局部温度过高,造成液滴飞溅(3)取操作所得少量溶液,加入足量的 CaCl2(或 BaCl2等)溶液,静置,向上层清液中滴加无色酚酞溶液,溶液变成红色。分析:本题属于较难题,主要考察复分解反应发生的条件和使用过滤、蒸发的方法对混合物进行分离及实验方案的设计等。本题涉及的物质较多,综合性较强。全部操作中所发
23、生的复分解反应包括以下 6个:BaCl 2 与 Na2SO4、NaOH 与 MgCl2、Na 2CO3与 CaCl2和 BaCl2分10别反应、盐酸与 NaOH和 Na2CO3分别反应。溶解、过滤和蒸发操作中都要用到玻璃棒,要明确不同操作中玻璃棒所起的作用不相同。操作所得到的溶液中含有 Na2CO3和 NaOH,应先排除 Na2CO3的干扰,即先除去 Na2CO3再利用碱性证明 NaOH的存在。2017一、选择题(2017,上册,24)下列各组物质进行分离提纯时,与除去粗盐中不溶性杂质实验步骤相同的是【 】A.从空气中分离出氧气B.从医用酒精中提纯酒精C.从双氧水制取氧气的废液中回收二氧化锰D
24、.从草木灰中提取碳酸钾(不考虑其他可溶性杂质)答案:D解析:A、从空气中分离氧气的方法是先将空气液化,然后蒸发,利用液氮的沸点(-196)低于液氧的沸点(-183)把氮气首先蒸发出来剩下的主要就是液态氧了故 A错误;B、从医用酒精中提纯酒精是利用水和酒精的沸点不同,加热将酒精先蒸馏出来故 B错误;C、从双氧水制取氧气的废液中回收二氧化锰,分解后得水和氧气,所以残渣中主要成分为水和二氧化锰二氧化锰不溶于水,故溶解后,过滤时,二氧化锰在滤渣中将滤渣烘干即可得二氧化锰固体故 C错误;D、草木灰的主要成分是碳酸钾和一些不溶性杂质,碳酸钾是可溶性的,通过溶解、过滤、蒸发和结晶等步骤,可以把草木灰中的碳酸
25、钾提取出来故 D正确;故选 D(2017,下册,例 11)分离、提纯是化学实验的重要环节,下列实验设计不能达到实验目的的( )A.除去 CO中少量的 H2O和 CO2先通过浓硫酸,再通过氢氧化钠溶液B.除去 NaCl固体中少量的 Na2CO3先加足量的水溶解,再加适量的稀盐酸,蒸发结晶C.除去 KNO3溶液中少量的 K2SO4加入适量的 Ba(NO 3) 2溶液,过滤D.除去铜粉中混有的少量铁粉用磁铁吸引答案:A解析:本题考查物质的除杂。根据被提纯物质和杂质的性质选择适当的除杂试剂和方法,除杂的原则是所选试剂只能与杂质反应,不能与被提纯物质反应,且反应后不能引入新的杂质,生成的物质与被提纯的物
26、质易于分离。选项 A中浓硫酸具有吸水性,能除去水分,11再通过氢氧化钠溶液,虽然能除去二氧化碳气体,但又引入了水蒸气,故 A错误。选项 B中 Na2CO3能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,蒸发结晶,能除去杂质且没有引入新的杂质,故 B正确。选项 C中 K2SO4能与适量的 Ba(NO 3) 2溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,将沉淀过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,故 C正确。选项 D中铁粉能被磁铁吸引,铜粉不能,故 D正确。二、简答题(2017,下册,例 4)硫酸钠是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料。某硫酸钠粗品中含有少量的 CaSO4和 MgSO4,实验室进行提纯的流程如下:
27、回答下列问题:(1)写出玻璃棒在操作 a中的作用。(2)写出加入氢氧化钠时反应的化学方程式。(3)为了获得纯净的硫酸钠,该实验方案需如何改进?(4)已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如图所示,将 40的硫酸钠的饱和溶液升高温度至 90,可观察到什么现象?答案:(1)引流。(2)2NaOH+MgSO 4=Mg(OH) 2+Na 2SO4 (3)在溶液 M中加入适量的稀 H2SO4来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠。(4)有固体析出。解析:本题是以粗盐提纯为基础信息的知识迁移题。(1)经操作 a得到的是固体和液体,因此操作 a是过滤,过滤需要用玻璃棒引流。(2)加入的氢氧化钠和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,除去的是镁离子。(3)为保证完全除去 MgSO4和 CaSO4,加入的 NaOH和 Na2CO3均过量,为获得纯净的 Na2SO4,需在操作 a后的溶液 M中加入稀硫酸,以除去过量的 NaOH和 Na2CO3。(4)由硫酸钠的溶解度曲线可知,从 40到 90,随着温度的升高硫酸钠的溶解度逐渐12减小,因此,可观察到的现象是有固体析出。
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