專題4 物質(zhì)的除雜

專題四物質(zhì)的除雜、分離與鑒別4．常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)產(chǎn)生紅褐色沉淀鐵絲（片）表面附有紅色固體產(chǎn)生藍(lán)色沉淀②兩兩混合法：當(dāng)無(wú)法通過(guò)物理性質(zhì)入手時(shí)，采用兩兩混合的方法，若能各自產(chǎn)生不同現(xiàn)象，即可加以區(qū)別。例如，鑒別溶液Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、HCl，用兩兩混合反應(yīng)的方法分析，通常采用列表的方法統(tǒng)計(jì)現(xiàn)象，見(jiàn)下表：例1(2013·長(zhǎng)沙)下列實(shí)驗(yàn)方案合理的是(

)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃迷噭┗蚍椒ˋ除去二氧化碳中少量的一氧化碳通入氧氣、點(diǎn)燃B除去氯化鈉中少量的氯化銀溶于水、過(guò)濾C驗(yàn)證鋅、銅、金的金屬活動(dòng)性加鹽酸D除去生石灰中少量的碳酸鈣加水或鹽酸解析：A×除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳時(shí)，不能用點(diǎn)燃一氧化碳的方法來(lái)除去一氧化碳，因?yàn)槎趸疾蝗紵膊恢С秩紵?，無(wú)法點(diǎn)燃少量的一氧化碳B氯化鈉是可溶性的，氯化銀不溶于水。可以將混合固體溶于水，然后采用過(guò)濾的方法來(lái)除去不溶性的氯化銀，并對(duì)溶液蒸發(fā)結(jié)晶就可以得到純凈的氯化鈉C×在金屬活動(dòng)性順序表中，Zn＞H＞Cu＞Au，如果只用鹽酸一種試劑，只能鑒別出Zn的活動(dòng)性比Cu、Au的活動(dòng)性強(qiáng)，無(wú)法判斷Cu與Au的活動(dòng)性的強(qiáng)弱D×氧化鈣中混有碳酸鈣時(shí)，不能用水來(lái)除去碳酸鈣，因?yàn)檠趸}會(huì)和水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈣；也不能用稀鹽酸，因?yàn)辂}酸會(huì)和生石灰及碳酸鈣都反應(yīng)例3(2013?濰坊)下列實(shí)驗(yàn)中利用提供的方案能達(dá)到目的的是(

)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案A除去CaO中混有的CaCO3先加足量水，然后過(guò)濾B除去CO2中的少量HCl氣體先通過(guò)NaOH溶液，再通過(guò)濃硫酸C鑒別棉線和羊毛線點(diǎn)燃，聞產(chǎn)生的氣味，觀察生成的灰燼D鑒別稀鹽酸和氯化鈉溶液滴加酚酞試液，觀察溶液顏色變化專題訓(xùn)練四一、選擇題(每題4分，共40分)1．(2013·郴州)下列四組溶液，只用紫色石蕊試液能鑒別的一組是(

)A．NaOH

KOH

HClB．NaCl

NaOH

HClC．H2SO4

HCl

NaOHD．NaCl

Na2CO3

Na2SO4

答案：B2．(2013·梅州)下列物質(zhì)不能用來(lái)鑒別稀鹽酸和氫氧化鈉溶液的是(

)A．硫酸銅溶液B．pH試紙C．氯化鈉溶液D．大理石答案：C3．(2013·南京)除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))，所用方法正確的是(

)A．CaCO3固體(CaO固體)——高溫煅燒B．N2氣體(O2氣體)——通過(guò)灼熱的銅網(wǎng)C．CO氣體(CO2氣體)——依次通過(guò)濃硫酸和足量的氫氧化鈉溶液D．KCl溶液(CaCl2溶液)——滴加碳酸鈉溶液至恰好完全反應(yīng)，過(guò)濾答案：B4．(2013·永州)除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))，所選用的試劑和操作錯(cuò)誤的是(

)答案：C選項(xiàng)物質(zhì)(雜質(zhì))選用試劑及操作ACaCO3(CaCl2)加水，將固體溶解后過(guò)濾BCu粉(Fe粉)加過(guò)量稀鹽酸，充分反應(yīng)后過(guò)濾CKCl溶液(MgCl2)加適量NaOH溶液，過(guò)濾DCO2氣體(水蒸氣)將氣體通入盛有濃硫酸的洗氣瓶5．(2013·煙臺(tái))下列方法不能把待鑒別的物質(zhì)區(qū)分開(kāi)的是(

)答案：C選項(xiàng)待鑒別的物質(zhì)鑒別方法A水、過(guò)氧化氫溶液加二氧化錳，觀察能否產(chǎn)生氣體B硝酸銨和氫氧化鈉加水溶解，用手觸摸燒杯外壁溫度的變化C食鹽水和醋酸加入無(wú)色酚酞試液，觀察溶液顏色的變化D棉纖維、羊毛纖維點(diǎn)燃，聞燃燒產(chǎn)生的氣味6．為提純下列物質(zhì)，所選用的除雜試劑和分離方法都正確的是(

)答案：A選項(xiàng)物質(zhì)(雜質(zhì))除雜試劑分離方法A氯化鈉固體(碳酸鈉)稀鹽酸蒸發(fā)結(jié)晶B氯化銅溶液(氯化鋅)金屬銅過(guò)濾C二氧化碳(一氧化碳)氫氧化鈉溶液洗氣D二氧化錳粉末(炭粉)水過(guò)濾7．除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)(括號(hào)中的物質(zhì)為雜質(zhì))所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案或操作中，合理的是(

)A．KNO3晶體(NaCl)：將固體溶于水，配制成熱的飽和溶液，采用降溫結(jié)晶的方法B．CO2氣體(HCl)：將氣體通過(guò)裝有NaOH溶液的洗氣瓶C．BaCl2溶液[Ba(OH)2)]：加入適量的稀硫酸，過(guò)濾D．O2(N2)：將混合氣體通過(guò)熾熱的銅網(wǎng)答案：A8．(2013·衡陽(yáng))某同學(xué)在化學(xué)晚會(huì)上用毛筆蘸取一種無(wú)色液體在一張白紙上書(shū)寫(xiě)了“化學(xué)魔術(shù)”四字，然后再噴上另一種無(wú)色液體，白紙上立即出現(xiàn)了紅色的“化學(xué)魔術(shù)”四字。該同學(xué)所用的兩種無(wú)色液體可能是(

)A．NaOH溶液、酚酞試液B．CuSO4

溶液、NaOH溶液C．紫色石蕊試液、酚酞試液D．酚酞試液、碳酸飲料解析：由題意“無(wú)色液體在一張白紙上書(shū)寫(xiě)了“化學(xué)魔術(shù)”四字，然后再噴上一種無(wú)色液體，白紙上立即出現(xiàn)了紅色，根據(jù)常用的指示劑石蕊和酚酞的性質(zhì)，應(yīng)考慮堿與酚酞的反應(yīng)。答案：A9．(2013·內(nèi)江)下列有關(guān)物質(zhì)的檢驗(yàn)、鑒別以及分離、提純的做法中正確的是(

)A．除去鐵制品表面的銹漬可將其投入過(guò)量的鹽酸中B．可用水鑒別氫氧化鈉和硝酸銨兩種白色固體C．用碘化鉀溶液檢驗(yàn)食品中是否含有淀粉D．除去CO2氣體中混有的少量HCl，可將其通過(guò)足量的NaOH溶液解析：除去鐵制品表面的銹漬若將其投入過(guò)量的鹽酸中，則鹽酸在除掉鐵銹(主要成分氧化鐵)后，還會(huì)與鐵反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；分別取樣品滴加水，能使溶液溫度升高的是氫氧化鈉固體，使溶液溫度降低的是硝酸銨固體，可以鑒別，故B正確；碘遇淀粉變成藍(lán)色，而不是碘化鉀，故不能用碘化鉀淀粉溶液檢驗(yàn)食品中是否含有淀粉，故C錯(cuò)誤；通過(guò)氫氧化鈉溶液除去了原物質(zhì)二氧化碳，故D錯(cuò)誤。答案：B10．下列區(qū)別兩種不同物質(zhì)的方法合理的是(

)A．用蒸餾水區(qū)別四氧化三鐵與氧化鐵B．用酚酞試液區(qū)別稀硫酸溶液與稀醋酸C．不用其他試劑，只需要組內(nèi)試劑就可以鑒別氯化鋇、氫氧化鈉和硫酸銅D．用石蕊試液區(qū)別稀燒堿溶液與澄清石灰水溶液解析：四氧化三鐵不溶于水，氧化鐵也不溶于水；稀醋酸和稀硫酸都不能使酚酞試液變色；溶液呈藍(lán)色的為硫酸銅溶液，那么能夠和硫酸銅反應(yīng)生成白色沉淀的為氯化鋇，可以和硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀的為氫氧化鈉，故C正確；燒堿溶液和石灰水都是堿的溶液，都呈堿性，所以它們都能使石蕊試液變藍(lán)。答案：C二、填空題(共26分)11．(5分)(2013·青海)(1)現(xiàn)有三種無(wú)色溶液，分別為氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液，只用一種試劑就能將他們鑒別出來(lái)，該試劑是________________________________________________________________________(填化學(xué)式)。

(2)敞口放置的濃硫酸、濃鹽酸和氫氧化鈉，一段時(shí)間后其中質(zhì)量增加且發(fā)生化學(xué)變化的是____________，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。答案：(1)H2SO4[或CuSO4或Fe2(SO4)3]

(2)氫氧化鈉2NaOH＋CO2==Na2CO3＋H2O12．(5分)(2013·杭州)犯罪分子常在黃金中混熔較多的銅，冒充純金制品進(jìn)行詐騙。小李要檢驗(yàn)金制品中是否混有銅，他的檢驗(yàn)步驟是：(1)在酒精燈上灼燒金制品；(2)將灼燒后的金制品在稀硫酸中浸一段時(shí)間。如果金制品中混有銅，應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是________________________________；在稀硫酸中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。解析：銅可與氧氣在加熱的條件下生成氧化銅，氧化銅是一種黑色固體，如果金制品中混有銅，應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是金制品表面變黑；放入稀硫酸中會(huì)與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅和水，化學(xué)方程式是CuO＋H2SO4==CuSO4＋H2O。答案：金制品表面變黑，溶液變藍(lán)CuO＋H2SO4==CuSO4＋H2O13．(8分)(2013·岳陽(yáng))有一無(wú)色水溶液，已知其溶質(zhì)是由H2SO4、BaCl2、CuSO4、Na2CO3、KCl、HCl、MgCl2等七種化合物中的兩種組成。對(duì)該溶液進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，得出以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)論：①用pH試紙測(cè)試，溶液的pH為1；②加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液，沒(méi)有沉淀生成。請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)論確定該溶液有可能的組成是：(以下空格可以不填滿)__________、__________、__________、__________。解析：由于溶液是無(wú)色的，一定不含有CuSO4；用pH試紙測(cè)試，溶液的pH為1，說(shuō)明溶液顯酸性，H2SO4和HCl至少有一種，不能有Na2CO3；加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液，沒(méi)有沉淀生成，則一定沒(méi)有MgCl2；所以可能組成為：H2SO4、HCl；BaCl2、HCl；KCl、HCl；H2SO4、KCl。答案：H2SO4、HCl

BaCl2、HCl

KCl、HCl

H2SO4、KCl14．(2分)甲、乙兩工廠的廢水未經(jīng)處理向外排放。測(cè)得甲廠廢水中含有兩種離子，明顯呈黃色。乙廠廢水中含有三種離子，兩廠廢水共含有Ba2＋、Fe3＋、OH－、SO42－、NO3－五種離子。由此可知，甲廠廢水中所含的陰離子是__________。解析：由題意可知，甲廠的廢水明顯呈黃色，說(shuō)明甲廠廢水中一定含有Fe3＋，從而知道甲廠廢水中一定沒(méi)有OH－，又由于乙廠廢水中含有三種離子，Ba2＋與SO42－結(jié)合生成沉淀，所以乙廠廢水中不可能含有SO42－，則甲廠廢水中所含的陰離子是SO42－。答案：SO42－

15．(6分)(2013·海南)亞硝酸鈉有良好的防腐作用，常用做肉類食品的添加劑。亞硝酸鈉呈堿性，容易被誤食，過(guò)量食用會(huì)中毒，因而用量需嚴(yán)格限制。亞硝酸鈉易溶于水，其水溶液呈堿性，暴露在空氣中易與氧氣反應(yīng)生成硝酸鈉，加熱至220℃以上會(huì)分解出紅棕色、有刺激性氣味、有毒的氣體。請(qǐng)根據(jù)以上信息回答：(1)亞硝酸鈉的保存方法是________________________________________________________________________。(2)區(qū)分亞硝酸鈉和食鹽的方法是________________________________________________________________________。解析：(1)亞硝酸鈉易溶于水，暴露在空氣中易與氧氣反應(yīng)生成硝酸鈉，加熱至220℃以上會(huì)分解，所以保存亞硝酸鈉時(shí)應(yīng)該低溫、密封保存。(2)亞硝酸鈉的水溶液顯堿性，能使酚酞溶液變紅色，食鹽的水溶液顯中性，不能使酚酞溶液變色，所以可以用酚酞溶液鑒別亞硝酸鈉和食鹽，方法是：把亞硝酸鈉和食鹽分別溶于水，滴入酚酞，能使酚酞溶液變紅的是亞硝酸鈉，另一種是食鹽。答案：(1)低溫、密封保存(2)把亞硝酸鈉和食鹽分別溶于水，滴入酚酞溶液，能使酚酞溶液變紅的是亞硝酸鈉，另一種是食鹽。

三、實(shí)驗(yàn)題(共34分)16．(8分)某化工廠排放的廢液中含有大量的硫酸鋅和硫酸銅，化學(xué)興趣小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)方案，用來(lái)回收金屬銅并得到硫酸鋅晶體，主要過(guò)程如圖所示：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)步驟②中分離物質(zhì)的方法是____________。(2)固體A的成分是____________。(3)步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。(4)步驟③中加入的B物質(zhì)是________。解析：將不溶于水的固體與液體分離的操作方法是過(guò)濾；根據(jù)題意可知，鋅的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)，因此加入過(guò)量的鋅可以將硫酸銅中的銅完全置換出來(lái)，故A中含有銅和剩余的鋅；要將鋅和銅分離開(kāi)并得到銅和硫酸鋅，因此向固體A中加入稀硫酸即可。答案：(1)過(guò)濾(2)鋅和銅(3)Zn＋CuSO4==Cu＋ZnSO4

(4)稀硫酸17．(12分)硫酸鈉是制造紙漿、染料稀釋劑、醫(yī)藥品等的重要原料。某硫酸鈉粗品中含有少量CaCl2和MgCl2，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行提純的流程如下：回答下列問(wèn)題：(1)用NaOH和Na2CO3除雜時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為_(kāi)_________________、______________________。

(2)NaOH和Na2CO3如果添加過(guò)量了，可加入適量________溶液除去。(3)“后續(xù)處理”的主要操作是蒸發(fā)，為了獲得純凈的硫酸鈉，應(yīng)蒸發(fā)至________(填序號(hào))。A．完全蒸干時(shí)停止加熱B．快干時(shí)停止加熱，利用余熱蒸干C．有大量晶體析出時(shí)停止加熱，過(guò)濾棄去剩余的少量溶液

(4)已知硫酸鈉的溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示。40℃時(shí)，100g蒸餾水中溶解________g硫酸鈉達(dá)到飽和。將該飽和溶液升高溫度至90℃，觀察到的現(xiàn)象是________________。解析：(1)氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉。(2)稀硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水，沒(méi)有帶入新雜質(zhì)，碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，二氧化碳以氣體形式逸出，不帶入任何其他雜質(zhì)，所以除去過(guò)量的氫氧化鈉和碳酸鈉時(shí)，可以用稀硫酸。(3)被加熱的濾液中含有一定量的NaCl，故單純的蒸發(fā)操作無(wú)法得到純凈的硫酸鈉晶體，應(yīng)該加熱使大部分硫酸鈉晶體析出，而此時(shí)溶液中主要為氯化鈉，然后過(guò)濾除去濾液，從而得到較純凈的硫酸鈉晶體。

(4)根據(jù)溶解度的定義以及溶解度受溫度影響的關(guān)系可知，100g蒸餾水中溶解50g硫酸鈉恰好飽和。根據(jù)硫酸鈉的溶解度曲線可知，在0℃到40℃之間，硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而增大，在40℃到90℃之間，硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而減小。飽和的硫酸鈉溶液由40℃升高到90℃時(shí)，溶解能力下降，所以有硫酸鈉晶體析出。答案：(1)2NaOH＋MgCl2==Mg(OH)2↓＋2NaCl

Na2CO3＋CaCl2==CaCO3↓＋2NaCl

(2)稀硫酸(3)C

(4)50有晶體析出18．(14分)(2013·日照)已知某粗鹽樣品中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等雜質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室提純流程如下：(1)用托盤(pán)天平稱量粗鹽時(shí)，若指針偏向右邊，則表示________(填字母)。A．右盤(pán)重，砝碼輕B．右盤(pán)輕，樣品重C．左盤(pán)重，樣品輕D．左盤(pán)輕，砝碼重

(2)第④步操作發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)第⑤步操作的目的是___________________