专题10　物质的推断、分离与除杂气体的检验与净化（原卷版）

第2章物质转化与材料利用专题10物质的推断、分离与除杂，气体的检验与净化类型一物质的推断、鉴定 4类型二物质的分离与除杂 7类型三气体的检验与净化 11【方法归纳】举例：四、物质的推断【常考题型】类型一物质的推断、鉴定1．如图所示，甲、乙、丙、丁、戊五种物质分别是铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜、碳酸钠中的一种，连线两端的物质间能发生化学反应，甲与戊反应产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，丙溶液为蓝色，下列能代替图中丁物质的是（）A．AgB．BaCl2C．NaOHD．CuO2．图中甲、乙、丙是初中化学中常见的物质，图中“﹣”表示相连的物质之间可以在溶液中发生化学反应，“→”表示由某种物质可转化为另一种物质（部分反应物、生成物及反应条件已略去）．下列说法中不正确的是（）A．甲、乙、丙可能依次为Fe、NaOH、CO2B．丙物质可能是氧化物或盐C．当乙为NaOH时，它可由Ca（OH）2与Na2CO3反应生成D．当甲为一种碱时，它与硫酸铜溶液的反应为复分解反应，且最多只能产生一种沉淀3．将锌粒放入硫酸铜和硝酸银的溶液，充分反应，过滤，滤渣一定含有的金属是()A．锌B．铜C．银D．银和铜4．向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法：①向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生。②向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生。③滤渣中一定含有Ag，可能有Fe。④滤液中一定含有Fe(NO3)2，一定不含AgNO3，可能含有Al(NO3)3。以上说法正确的个数为()A．0个B．1个C．2个D．3个5．向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn粉，溶液质量随反应时间变化的情况如图所示。下列说法不正确的是()A．取a点溶液，滴加稀盐酸，有白色沉淀出现B．图标上b～c段质量增加的原因是Zn和Cu(NO3)2溶液反应C．b点时溶液中金属离子有Zn2+、Cu2+，金属单质有Ag、ZnD．c点和d点溶质种类不同，金属单质种类也不同6．某样品除含有铁粉外还可能混有C粉、CuO粉末中的一种或两种，将该粉末加入到一定量的稀硫酸中，充分反应后过滤，向滤液中加入锌粉，锌粉的表面有气泡产生，将滤渣在氧气中充分灼烧，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体并有固体残留。下列说法正确的是（）①样品中一定含有C粉和CuO粉末②样品中一定含有CuO粉末，可能含有C粉③残留固体的质量等于样品中CuO的质量④滤液中一定含有FeSO4、H2SO4，可能含有CuSO4⑤滤渣中一定含有C粉和Cu。A．①②③B．①④⑤C．②③④D．②③⑤7．下表列举了待鉴定的物质和对应的鉴别方法，其中不合理的是（）待鉴别的物质鉴别方法A硝酸铵和生石灰加水溶解，用手触摸试管外壁，感觉温度的变化B甲烷、氧气、二氧化碳用燃着的木条检验，观察燃烧情况C烧碱和熟石灰加入无色酚酞，观察溶液颜色的变化D食盐水和蒸馏水滴加硝酸银溶液，观察有无白色沉淀生成A．AB．BC．CD．D8．某同学欲测定Na2CO3和NaCl固体混合物中Na2CO3的质量分数，分别取ag样品，按下列方案进行实验，合理的是（）A．与足量Ca（OH）2溶液充分反应，将沉淀过滤、洗涤、干燥，得到m1g固体B．与足量稀盐酸充分反应，称量反应后的溶液，质量为m2gC．与足量稀盐酸充分反应，用排水法收集到VmL气体D．与足量浓盐酸充分反应，逸出的气体用NaOH固体充分吸收，固体质量增加m3g9．现有10克CuO和ZnO的混合物，下列实验方案，不能确定CuO质量分数的是（）A．将混合物与足量H2充分反应，冷却后测出剩余固体质量B．将混合物与足量CO充分反应，反应后的气体通入足量的NaOH溶液中，测出NaOH溶液质量的增加值C．将混合物完全溶于稀H2SO4，加入足量铁粉，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，测出剩余固体质量D．将混合物完全溶于稀H2SO4，加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥，测出剩余固体质量10.A～D为初中化学常见的物质，其中A、B为单质，且A为红色固体；B、C、D中均含同一种元素，B、C有可燃性，C与D的组成元素相同。它们之间的转化关系如图所示。（“→”表示物质经一步反应即可转化，部分反应物、生成物和反应条件已省略）（1）A的化学式是___________，B的化学式是___________。（2）D→C的化学方程式是_________________________________，基本反应类型是___________。（3）B→A的化学方程式是___________________________，反应现象是______________________。12．甲乙丙丁是初中化学中的常见物质，它们是由H、O、Cl、Fe、Na五种元素中的一种或几种组成，其转化关系如图所示，请根据要求用化学式填空：（1）如甲是金属单质，则乙可能为___________．如甲为非金属单质，则乙可能为___________；（2）如丙和丁分别是氢氧化铁和氯化钠，甲为含氯化合物，则甲是___________，乙是___________．13．A、B、C、D分别为氧化铁、盐酸、氢氧化钙、碳酸钙中的一种。它们之间的反应或转化关系如图（部分物质和反应条件已略去）。则化学方程式：①_________________________________；②____________________________________________；A在生产或生活中的一种用途是______________________。14．燃烧法是一种常用于确定有机物元素组成的实验方法．请完成以下问题：实验过程：①按图示连接好仪器并检验该装置气密性②称取1.4g该保鲜袋样品，剪碎后放在硬质玻璃试管中．③用天平称得装置A的质量为82.0g；装置B的质量为85.0g④持续通入纯O2，点燃酒精灯，直至保鲜袋样品完全燃烧⑤实验结束，待冷却后，再次用天平称得装置A的质量为83.8g，装置B的质量为89.4g请回答：（1）查得资料：白色的无水硫酸铜易吸水，吸水后呈蓝色．根据实验后装置A中固体变蓝的现象说明该保鲜袋含有___________元素．（2）根据质量守恒定律，装置B在反应后增加的质量等于1.4g样品完全燃烧后生成的___________（填化学式）的质量．（3）通过计算可得，样品中碳元素的质量为___________；氢元素的质量为___________．（4）结论：该保鲜袋样品___________（填“含有”或“不含有”）氧元素．（5）若无装置C，则实验测得样品中碳元素的质量会___________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）类型二物质的分离与除杂1．下列各组物质中的杂质（括号内为杂质），只需加入适量稀硫酸就能除去的是（）A．NaCl（Na2CO3）B．Fe（Cu）C．Na2CO3（CaCO3）D．HCl（BaCl2）2．下列除去杂质（在括号内）选用的试剂（在箭头右侧）错误的是（）A．CO2气体（H2O）→生石灰B．C粉（CuO）→稀盐酸C．CaCl2溶液（HCl）→CaCO3粉末D．CO气体（CO2）→NaOH溶液3．除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），所用试剂或方法都正确的是（）A．N2中的（O2）：红热的木炭B．Na2CO3溶液中的NaCl：加入适量稀盐酸C．FeCl2溶液（CuCl2）：加入过量铁粉，过滤D．NaOH溶液中的（Na2CO3）：加入足量的稀盐酸至不再产生气泡4.下表为各物质中所含的少量杂质以及除去这些杂质选用的试剂和操作方法，你认为不正确的是（）选项物质杂质除杂试剂及操作方法AKNO3溶液KOH过量Fe(NO3)3溶液，并过滤BNaNO3固体BaCO3加足量水溶解、过滤、蒸发结晶CN2O2通过炽热的木炭DCaCl2溶液HCl加过量CaCO3，过滤A．AB．BC．CD．D5．2017年，联合国把世界水日的主题定为“废水”，关注重点是寻找各种方式来减少和再利用废水。以下对不同工业废水的处理措施及对应的方法类别，都正确的是（）选项废水中的主要污染物处理措施方法类别A不溶性颗粒物加明矾结晶法B异味物质加活性炭吸附法C氯化铜加硫酸钠过滤法D纯碱加石灰水蒸馏法A．AB．BC．CD．D6．氮气中混有少量氢气、二氧化碳和水蒸气，欲获得干燥纯净的氮气，可采用下列操作：①通过浓硫酸②通过填充氧化铜的加热管③通过氢氧化钠溶液④通过浓盐酸最好的组合顺序是（）A．①→②→③B．③→②→④C．③→②→①D．④→②→③7．分离NaCl、FeCl3和BaSO4的混合物，应选用的一组试剂是（）A．H2O、AgNO3、HNO3B．H2O、NaOH、HNO3C．H2O、NaOH、HClD．H2O、KOH、HNO38．下列实验方案设计中，正确的是（）A．除去NaCl中少量的Na2CO3杂质，先加入过量的CaCl2溶液，过滤后再蒸发结晶B．检验可燃性气体中是否含有氢元素，在其燃烧火焰上方罩上干冷的烧杯，观察有无水雾C．实验测定某矿石中碳酸钙的质量分数，先加入稀硫酸，再比较反应前后的质量变化D．实验室制备干燥纯净的氢气，用锌与浓盐酸反应，产生的气体经浓硫酸干燥后收集9.某化工厂流程会产生澄清废水，其中可能含有离子Ag+、Cu2+、Cl﹣、NO3﹣，已知：白色的沉淀Fe(OH)2在空气中会迅速转化为红褐色的Fe(OH)3．（1）取少量废水，加入过量稀盐酸，产生白色沉淀；再加入过量氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀．该废水中含有的金属离子是______________________．（2）兴趣小组设计了一个除去该废水中原有金属离子的实验方案，部分流程如图所示．操作I的名称是___________，单质A是___________．10．CO2在高温下能与木炭反应生成CO．为验证该反应，某课外兴趣小组设计了一套实验装置，装置图如图所示（夹持装置及加热部分未画出）：（1）根据装置图，填写如表：仪器标号仪器中所加物质作用A石灰石，稀盐酸石灰石与盐酸作用产生CO2B饱和碳酸氢钠溶液（与CO2不反应）除去CO2中的HCl气体C____________________________________________D____________________________________________E____________________________________________（2）D处要增加的仪器名称是___________．（3）写出CO2在高温下与木炭反应生成CO的化学方程式______________________．（4）验证CO的方法是__________________________________________________________________．11．碳酸钡广泛应用于显像管（CRT）、陶瓷、光学玻璃等行业．现有碳酸盐矿石（主要成分是BaCO3和CaCO3），以下是从该矿石中分离出BaCO3流程如图．试回答下列问题：（1）写出步骤①中发生的化学反应方程式_________________________________（只要写一个）（2）步骤③过滤热溶液操作所得固体中，除杂质外还含有___________（填化学式）等物质，该固体可用做建筑材料，也可用于环保中处理酸性废水、锅炉烟气脱硫等．（3）已知不同温度下Ca(OH)2和Ba(OH)2在100g水中达到饱和时的溶解度如表：温度(℃)02060Ba(OH)2溶解度(g)1.673.8920.94Ca(OH)2溶解度(g)0.1890.1730.121步骤③加热悬浊液，过滤热溶液的原因是____________________________________________．（4）上述流程中体现绿色化学的理念的是____________________________________________．12.通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等，可以蒸发除去水分得到粗盐．粗盐中含有难溶性杂质（泥沙等）和多种可溶性杂质（氯化镁、氯化钙等）．[提出问题]如何才能将粗盐中难溶性杂质和可溶性杂质（氯化镁、氯化钙）除去，从而获得较纯的食盐晶体？[实验方案]某同学为了提纯粗盐，设计了如下实验方案并进行实验．[交流与表达]（1）实验步骤①和②的目的是_________________________________；实验步骤③和④的目的是____________________________________________．（2）实验操作X的名称是___________，该操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________．（3）实验步骤③的主要目的是____________________________________________（用化学方程式回答）；判断氢氧化钠溶液已过量的方法是_______________________________________________________．（4）实验步骤④中生成的沉淀D是___________．（5）实验步骤⑤用蒸发溶剂的方法而不用降低溶液温度的方法获取食盐晶体，原因是______________________________________________________；（6）有同学认为原实验方案不完善，做出这种评价的依据是________________________________________________________________________________________．[实验方案设计]（7）为了完善原实验方案，你设计的实验是____________________________________________．（仅写出补充部分的实验操作和现象）13．我国科学家侯德榜发明的联合制碱法（侯氏制碱法），将制碱与制氨结合起来，大大提高了原料的利用率。侯氏制碱法流程如图所示，在母液中加入食盐细粉，NH4Cl在氯化钠浓溶液中溶解度比在水中小的多，从而促进NH4Cl的析出。（1）粗盐中含有不溶性的泥沙和可溶性的Ca2+、Mg2+、SO42﹣，为了除去以上杂质，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤；②加入过量的Na2CO3溶液；③加入适量盐酸；④加入过量的BaCl2溶液；⑤加入过量的NaOH溶液。请写出一种正确的操作顺序___________（填序号）。（2）沉淀池中进行的反应是：CO2+NH3+H2O+NaCl═___________↓+NH4Cl。（3）煅烧炉中发生的反应的化学方程式是____________________________________________。（4）以下说法正确的是___________。A.沉淀池中通入氨气的目的是使溶液呈碱性，更利于二氧化碳的吸收B.得到的母液中至少含有两种溶质，且为碳酸氢钠的饱和溶液C.可循环利用的X物质为二氧化碳，Y物质中只有氯化钠D.操作1的名称为过滤类型三气体的检验与净化1．某气体由H2、CO2、CO、CH4中的两种组成，为确定其成分进行了下面的实验：①将气体通过澄清的石灰水，未出现浑浊现象；②将气体通过灼热的氧化铜，有红色固体生成；③将气体点燃后通入澄清的石灰水，有浑浊现象那么对该气体成分作出的以下推断中，合理的是（）①H2、CO②CO、CH4③CO2、CH4④H2、CH4⑤H2、CO、CH4．A．①②③④⑤B．①②④⑤C．①②④D．①②2．将空气依次通过盛固体NaOH的干燥管、灼热的铜网、盛浓硫酸的洗气瓶，并充分接触反应，最终剩余的气体主要是（）A．O2、N2B．N2、CO2C．N2、稀有气体D．稀有气体、水蒸气3．要除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，应采用的方法是（）A．将混合气体通过灼热的氧化铜B．将混合气体通过澄清的石灰水C．将混合气体点燃D．将混合气体通过炽热的炭4．要证明水煤气中含有H2、CO、水蒸气，混合气体通过下列试剂的先后顺序，正确的是（）①无水硫酸铜；②澄清石灰水溶液；③灼热的氧化铜．A．①③②B．③①②C．①③①②D．①③②①5．某种混合气体中可能含有N2、CO2、CO，将混合气体通过灼热的CuO，有红色物质生成；再通过NaOH溶液，气体体积明显减小；将燃着的木条伸入装有剩余气体的集气瓶中，木条熄灭（假设每步吸收都是完全的），则下列说法中正确的是（）A．一定有CO和CO2，肯定无N2B．一定有CO和N2，可能有CO2C．一定有CO和CO2，可能有N2D．一定有CO和N2，肯定无CO26．某混合气体可能含有H2、CO、CO2、HCl中的一种或几种，某同学采取实验进行检验：将混合气体先通入澄清石灰水时无明显现象产生，导出的气体通过浓硫酸后再通入放有炽热氧化铜粉末的试管，发现试管中有红色物质出现。最后将试管中导出的气体通入放有白色硫酸铜粉末的U形管，未见有明显现象产生。根据上述实验，可以判定该混合气体中一定没有（）A．H2B．H2和CO2C．COD．H2、CO2和HCl7．某课外活动小组拟用下列装置做炼铁原理的实验，同时检测氧化铁矿的纯度（假设矿石不含其它与CO反应的成分），并除去尾气．CO用H2C2O4（乙二酸）浓硫酸¯△CO2↑+CO↑+H2O来制取．与Fe2O3反应的（1）若所制的气体的流向为从左向右时，下列仪器组装连接的顺序是（用“a，b，c…”表示）___________．（2）装置乙的作用是______________________．（3）实验结束后，先熄灭___________处的酒精灯，再熄灭___________处的酒精灯，其主要原因是____________________________________________．（4）为了保护环境，怎样处理仪器末端导出的CO（写出具体方法）：___________．（5）实验前氧化铁矿粉末的质量为xg，实验后测得乙和丙的质量分别增加了yg和zg，则氧化铁矿粉末中氧化铁的质量分数为______________________．8．乙醇是以高粱、玉米、薯类等为原料，经发酵、蒸馏而制得，属于可再生能源。在汽油中加入适量乙醇作为汽油燃料，可节省石