专题4 物质的除杂

专题四物质的除杂、分离与鉴别4．常见离子的检验产生红褐色沉淀铁丝（片）表面附有红色固体产生蓝色沉淀②两两混合法：当无法通过物理性质入手时，采用两两混合的方法，若能各自产生不同现象，即可加以区别。例如，鉴别溶液Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、HCl，用两两混合反应的方法分析，通常采用列表的方法统计现象，见下表：例1(2013·长沙)下列实验方案合理的是(

)选项实验目的所用试剂或方法A除去二氧化碳中少量的一氧化碳通入氧气、点燃B除去氯化钠中少量的氯化银溶于水、过滤C验证锌、铜、金的金属活动性加盐酸D除去生石灰中少量的碳酸钙加水或盐酸解析：A×除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳时，不能用点燃一氧化碳的方法来除去一氧化碳，因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，无法点燃少量的一氧化碳B氯化钠是可溶性的，氯化银不溶于水。可以将混合固体溶于水，然后采用过滤的方法来除去不溶性的氯化银，并对溶液蒸发结晶就可以得到纯净的氯化钠C×在金属活动性顺序表中，Zn＞H＞Cu＞Au，如果只用盐酸一种试剂，只能鉴别出Zn的活动性比Cu、Au的活动性强，无法判断Cu与Au的活动性的强弱D×氧化钙中混有碳酸钙时，不能用水来除去碳酸钙，因为氧化钙会和水发生反应生成氢氧化钙；也不能用稀盐酸，因为盐酸会和生石灰及碳酸钙都反应例3(2013•潍坊)下列实验中利用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CaCO3先加足量水，然后过滤B除去CO2中的少量HCl气体先通过NaOH溶液，再通过浓硫酸C鉴别棉线和羊毛线点燃，闻产生的气味，观察生成的灰烬D鉴别稀盐酸和氯化钠溶液滴加酚酞试液，观察溶液颜色变化专题训练四一、选择题(每题4分，共40分)1．(2013·郴州)下列四组溶液，只用紫色石蕊试液能鉴别的一组是(

)A．NaOH

KOH

HClB．NaCl

NaOH

HClC．H2SO4

HCl

NaOHD．NaCl

Na2CO3

Na2SO4

答案：B2．(2013·梅州)下列物质不能用来鉴别稀盐酸和氢氧化钠溶液的是(

)A．硫酸铜溶液B．pH试纸C．氯化钠溶液D．大理石答案：C3．(2013·南京)除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质)，所用方法正确的是(

)A．CaCO3固体(CaO固体)——高温煅烧B．N2气体(O2气体)——通过灼热的铜网C．CO气体(CO2气体)——依次通过浓硫酸和足量的氢氧化钠溶液D．KCl溶液(CaCl2溶液)——滴加碳酸钠溶液至恰好完全反应，过滤答案：B4．(2013·永州)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)，所选用的试剂和操作错误的是(

)答案：C选项物质(杂质)选用试剂及操作ACaCO3(CaCl2)加水，将固体溶解后过滤BCu粉(Fe粉)加过量稀盐酸，充分反应后过滤CKCl溶液(MgCl2)加适量NaOH溶液，过滤DCO2气体(水蒸气)将气体通入盛有浓硫酸的洗气瓶5．(2013·烟台)下列方法不能把待鉴别的物质区分开的是(

)答案：C选项待鉴别的物质鉴别方法A水、过氧化氢溶液加二氧化锰，观察能否产生气体B硝酸铵和氢氧化钠加水溶解，用手触摸烧杯外壁温度的变化C食盐水和醋酸加入无色酚酞试液，观察溶液颜色的变化D棉纤维、羊毛纤维点燃，闻燃烧产生的气味6．为提纯下列物质，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(

)答案：A选项物质(杂质)除杂试剂分离方法A氯化钠固体(碳酸钠)稀盐酸蒸发结晶B氯化铜溶液(氯化锌)金属铜过滤C二氧化碳(一氧化碳)氢氧化钠溶液洗气D二氧化锰粉末(炭粉)水过滤7．除去下列物质中混有的少量杂质(括号中的物质为杂质)所设计的实验方案或操作中，合理的是(

)A．KNO3晶体(NaCl)：将固体溶于水，配制成热的饱和溶液，采用降温结晶的方法B．CO2气体(HCl)：将气体通过装有NaOH溶液的洗气瓶C．BaCl2溶液[Ba(OH)2)]：加入适量的稀硫酸，过滤D．O2(N2)：将混合气体通过炽热的铜网答案：A8．(2013·衡阳)某同学在化学晚会上用毛笔蘸取一种无色液体在一张白纸上书写了“化学魔术”四字，然后再喷上另一种无色液体，白纸上立即出现了红色的“化学魔术”四字。该同学所用的两种无色液体可能是(

)A．NaOH溶液、酚酞试液B．CuSO4

溶液、NaOH溶液C．紫色石蕊试液、酚酞试液D．酚酞试液、碳酸饮料解析：由题意“无色液体在一张白纸上书写了“化学魔术”四字，然后再喷上一种无色液体，白纸上立即出现了红色，根据常用的指示剂石蕊和酚酞的性质，应考虑碱与酚酞的反应。答案：A9．(2013·内江)下列有关物质的检验、鉴别以及分离、提纯的做法中正确的是(

)A．除去铁制品表面的锈渍可将其投入过量的盐酸中B．可用水鉴别氢氧化钠和硝酸铵两种白色固体C．用碘化钾溶液检验食品中是否含有淀粉D．除去CO2气体中混有的少量HCl，可将其通过足量的NaOH溶液解析：除去铁制品表面的锈渍若将其投入过量的盐酸中，则盐酸在除掉铁锈(主要成分氧化铁)后，还会与铁反应，故A错误；分别取样品滴加水，能使溶液温度升高的是氢氧化钠固体，使溶液温度降低的是硝酸铵固体，可以鉴别，故B正确；碘遇淀粉变成蓝色，而不是碘化钾，故不能用碘化钾淀粉溶液检验食品中是否含有淀粉，故C错误；通过氢氧化钠溶液除去了原物质二氧化碳，故D错误。答案：B10．下列区别两种不同物质的方法合理的是(

)A．用蒸馏水区别四氧化三铁与氧化铁B．用酚酞试液区别稀硫酸溶液与稀醋酸C．不用其他试剂，只需要组内试剂就可以鉴别氯化钡、氢氧化钠和硫酸铜D．用石蕊试液区别稀烧碱溶液与澄清石灰水溶液解析：四氧化三铁不溶于水，氧化铁也不溶于水；稀醋酸和稀硫酸都不能使酚酞试液变色；溶液呈蓝色的为硫酸铜溶液，那么能够和硫酸铜反应生成白色沉淀的为氯化钡，可以和硫酸铜反应生成蓝色沉淀的为氢氧化钠，故C正确；烧碱溶液和石灰水都是碱的溶液，都呈碱性，所以它们都能使石蕊试液变蓝。答案：C二、填空题(共26分)11．(5分)(2013·青海)(1)现有三种无色溶液，分别为氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液，只用一种试剂就能将他们鉴别出来，该试剂是________________________________________________________________________(填化学式)。

(2)敞口放置的浓硫酸、浓盐酸和氢氧化钠，一段时间后其中质量增加且发生化学变化的是____________，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________。答案：(1)H2SO4[或CuSO4或Fe2(SO4)3]

(2)氢氧化钠2NaOH＋CO2==Na2CO3＋H2O12．(5分)(2013·杭州)犯罪分子常在黄金中混熔较多的铜，冒充纯金制品进行诈骗。小李要检验金制品中是否混有铜，他的检验步骤是：(1)在酒精灯上灼烧金制品；(2)将灼烧后的金制品在稀硫酸中浸一段时间。如果金制品中混有铜，应观察到的现象是________________________________；在稀硫酸中发生反应的化学方程式是____________________________。解析：铜可与氧气在加热的条件下生成氧化铜，氧化铜是一种黑色固体，如果金制品中混有铜，应观察到的现象是金制品表面变黑；放入稀硫酸中会与稀硫酸发生反应，生成硫酸铜和水，化学方程式是CuO＋H2SO4==CuSO4＋H2O。答案：金制品表面变黑，溶液变蓝CuO＋H2SO4==CuSO4＋H2O13．(8分)(2013·岳阳)有一无色水溶液，已知其溶质是由H2SO4、BaCl2、CuSO4、Na2CO3、KCl、HCl、MgCl2等七种化合物中的两种组成。对该溶液进行相关实验，得出以下实验现象或结论：①用pH试纸测试，溶液的pH为1；②加入过量的氢氧化钠溶液，没有沉淀生成。请根据上述实验现象或结论确定该溶液有可能的组成是：(以下空格可以不填满)__________、__________、__________、__________。解析：由于溶液是无色的，一定不含有CuSO4；用pH试纸测试，溶液的pH为1，说明溶液显酸性，H2SO4和HCl至少有一种，不能有Na2CO3；加入过量的氢氧化钠溶液，没有沉淀生成，则一定没有MgCl2；所以可能组成为：H2SO4、HCl；BaCl2、HCl；KCl、HCl；H2SO4、KCl。答案：H2SO4、HCl

BaCl2、HCl

KCl、HCl

H2SO4、KCl14．(2分)甲、乙两工厂的废水未经处理向外排放。测得甲厂废水中含有两种离子，明显呈黄色。乙厂废水中含有三种离子，两厂废水共含有Ba2＋、Fe3＋、OH－、SO42－、NO3－五种离子。由此可知，甲厂废水中所含的阴离子是__________。解析：由题意可知，甲厂的废水明显呈黄色，说明甲厂废水中一定含有Fe3＋，从而知道甲厂废水中一定没有OH－，又由于乙厂废水中含有三种离子，Ba2＋与SO42－结合生成沉淀，所以乙厂废水中不可能含有SO42－，则甲厂废水中所含的阴离子是SO42－。答案：SO42－

15．(6分)(2013·海南)亚硝酸钠有良好的防腐作用，常用做肉类食品的添加剂。亚硝酸钠呈碱性，容易被误食，过量食用会中毒，因而用量需严格限制。亚硝酸钠易溶于水，其水溶液呈碱性，暴露在空气中易与氧气反应生成硝酸钠，加热至220℃以上会分解出红棕色、有刺激性气味、有毒的气体。请根据以上信息回答：(1)亚硝酸钠的保存方法是________________________________________________________________________。(2)区分亚硝酸钠和食盐的方法是________________________________________________________________________。解析：(1)亚硝酸钠易溶于水，暴露在空气中易与氧气反应生成硝酸钠，加热至220℃以上会分解，所以保存亚硝酸钠时应该低温、密封保存。(2)亚硝酸钠的水溶液显碱性，能使酚酞溶液变红色，食盐的水溶液显中性，不能使酚酞溶液变色，所以可以用酚酞溶液鉴别亚硝酸钠和食盐，方法是：把亚硝酸钠和食盐分别溶于水，滴入酚酞，能使酚酞溶液变红的是亚硝酸钠，另一种是食盐。答案：(1)低温、密封保存(2)把亚硝酸钠和食盐分别溶于水，滴入酚酞溶液，能使酚酞溶液变红的是亚硝酸钠，另一种是食盐。

三、实验题(共34分)16．(8分)某化工厂排放的废液中含有大量的硫酸锌和硫酸铜，化学兴趣小组的同学根据所学知识设计了一个方案，用来回收金属铜并得到硫酸锌晶体，主要过程如图所示：请回答下列问题：(1)步骤②中分离物质的方法是____________。(2)固体A的成分是____________。(3)步骤②中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(4)步骤③中加入的B物质是________。解析：将不溶于水的固体与液体分离的操作方法是过滤；根据题意可知，锌的金属活动性比铜强，因此加入过量的锌可以将硫酸铜中的铜完全置换出来，故A中含有铜和剩余的锌；要将锌和铜分离开并得到铜和硫酸锌，因此向固体A中加入稀硫酸即可。答案：(1)过滤(2)锌和铜(3)Zn＋CuSO4==Cu＋ZnSO4

(4)稀硫酸17．(12分)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CaCl2和MgCl2，实验室进行提纯的流程如下：回答下列问题：(1)用NaOH和Na2CO3除杂时，反应的化学方程式分别为__________________、______________________。

(2)NaOH和Na2CO3如果添加过量了，可加入适量________溶液除去。(3)“后续处理”的主要操作是蒸发，为了获得纯净的硫酸钠，应蒸发至________(填序号)。A．完全蒸干时停止加热B．快干时停止加热，利用余热蒸干C．有大量晶体析出时停止加热，过滤弃去剩余的少量溶液

(4)已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如图所示。40℃时，100g蒸馏水中溶解________g硫酸钠达到饱和。将该饱和溶液升高温度至90℃，观察到的现象是________________。解析：(1)氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。(2)稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，没有带入新杂质，碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，二氧化碳以气体形式逸出，不带入任何其他杂质，所以除去过量的氢氧化钠和碳酸钠时，可以用稀硫酸。(3)被加热的滤液中含有一定量的NaCl，故单纯的蒸发操作无法得到纯净的硫酸钠晶体，应该加热使大部分硫酸钠晶体析出，而此时溶液中主要为氯化钠，然后过滤除去滤液，从而得到较纯净的硫酸钠晶体。

(4)根据溶解度的定义以及溶解度受温度影响的关系可知，100g蒸馏水中溶解50g硫酸钠恰好饱和。根据硫酸钠的溶解度曲线可知，在0℃到40℃之间，硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大，在40℃到90℃之间，硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小。饱和的硫酸钠溶液由40℃升高到90℃时，溶解能力下降，所以有硫酸钠晶体析出。答案：(1)2NaOH＋MgCl2==Mg(OH)2↓＋2NaCl

Na2CO3＋CaCl2==CaCO3↓＋2NaCl

(2)稀硫酸(3)C

(4)50有晶体析出18．(14分)(2013·日照)已知某粗盐样品中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等杂质。实验室提纯流程如下：(1)用托盘天平称量粗盐时，若指针偏向右边，则表示________(填字母)。A．右盘重，砝码轻B．右盘轻，样品重C．左盘重，样品轻D．左盘轻，砝码重

(2)第④步操作发生反应的化学方程式是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)第⑤步操作的目的是___________________