第4讲物质的检验和除杂(原卷版+解析)

第4讲物质的检验和除杂【题典演练】命题点一、检验混合物中的离子1．下列有关离子的检验正确的是（）A．若要用BaCl2溶液证明某溶液中含有SO42﹣，应先在待测溶液中滴加稀盐酸，看到无明显现象后，再加入BaCl2溶液 B．若某无色溶液中含有NH4+，往该溶液中加入烧碱溶液，微热后能产生刺激性气体，并能使干燥的红色石蕊试纸变蓝 C．验证烧碱溶液中是否含Cl﹣，先加稀盐酸除去OH﹣，再加AgNO3溶液，有白色沉淀出现，证明原溶液中含有Cl﹣ D．某固体中加入稀盐酸，产生了无色气体，证明该固体含有CO32﹣2．对于溶液中某些离子的检验及结论一定正确的是（）A．加入稀盐酸产生无色气体，一定有CO32﹣ B．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定有NH₄+C．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有SO42﹣ D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸沉淀消失，一定有Ba2+3．溶解性表（室温）是学习的重要工具，下表是溶解性表的一部分，下列说法错误的是（）阴离子/阳离子OH﹣Cl﹣SO42﹣CO32﹣Zn2+不溶溶不Fe2+不溶溶不Fe3+不溶溶﹣﹣Ag+﹣﹣不微不A．硫酸铁的化学式为Fe2（SO4）3 B．ZnCl2溶液中混有少量的FeCl2，不能选择（NH4）2CO3除杂 C．同种元素形成的不同离子核外电子不同，化学性质也不尽相同 D．为了检验溶液中一定存在Cl﹣，往往需加盐酸或硫酸排除OH﹣或CO32﹣的干扰4．某钠盐中含有Cl﹣、OH﹣、CO32﹣三种阴离子仅取一次样品溶液，将三种阴离子依次检验出来，正确的实验操作顺序是（）①滴加过量的Mg（NO3）2溶液②滴加过量的BaCl2溶液③滴加过量的AgNO3溶液④滴加过量的Ba（NO3）2溶液⑤过滤A．②⑤①⑤③ B．①⑤④⑤③ C．④⑤①⑤③ D．③⑤④⑤①5．科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实验，向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2，未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证，并对实验后所得废液的成分进行探究。（一）实验目的：探究NaOH与CO2能否反应【方案一】兴趣小组的同学利用甲装置进行如下探究实验：实验步骤实验现象解释如图甲向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液振荡软塑料瓶变瘪中①CO2能溶于水，可能溶解在NaOH溶液中②CO2可能与NaOH反应小光同学认为上述实验不严谨，利用甲装置，可补做一个对比实验，通过观察瓶子变瘪程度不同，从而排除瓶子变瘪是因为二氧化碳溶于水导致的。为保证实验的公正、准确性，需控制的变量有：。【方案二】如图乙，取软塑料瓶中的液体于三支试管中，分别加入含不同种类溶质的三种溶液。观察到A试管中有气泡冒出，B、C试管中均有白色沉淀生成。写出B试管中生成沉淀的化学反应方程式为。【结论】以上实验均能证明CO2与NaOH发生了反应。【反思拓展】通过此探究我们发现，对于没有明显现象的化学反应，可以从不同的角度证明反应的发生，这些角度可以是：①通过检验反应物减少证明反应发生；②通过证明反应发生。（二）实验目的：探究反应后溶液中的溶质实验结束后，同学们将A、B、C三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中（如图丙），充分搅拌、静置，观察到烧杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。【提出问题】烧杯上层溶液中含有哪些离子？【猜想假设】小红：一定含有的离子是Na+、Cl﹣；小明：一定无H+，判断的理由为。小娜：可能含有OH﹣、CO32﹣、Ca2+中的一种或几种。【进行实验】小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行如下探究：实验步骤实验现象实验结论取烧杯内无色溶液少许于试管中，滴加，静置有白色沉淀生成有CO32﹣，无Ca2+②取①中反应后的上层清液少许于试管中，加有OH﹣【反思评价】将烧杯内的物质过滤，向滤液中加入适量的（填名称）进行处理后再排放，可以有效防止水体污染。命题点二、确定混合物的组成1．现有一定质量的由两种金属组成的混合物，将混合物加入过量的稀硫酸中，充分反应，测得生成0.2g氢气，将反应后的溶液蒸发结晶，得到11.8g固体。则该金属混合物的组成可能是（）A．Mg、Al B．Fe、Zn C．Zn、Mg D．Fe、Cu2．某混合物中可能含有氧化锌、氧化铜、氧化镁、铜和碳粉中的一种或几种，取该混合物10g，加入9.8%的稀硫酸至不再反应时，所用稀硫酸的质量为100g同时得到2g固体。将固体在空气中充分灼烧，发现固体质量增加。则下列判断正确的是（）A．原固体样品中肯定含有铜，可能含有碳粉 B．在加入稀硫酸的过程中，至少发生了3个化学反应 C．当恰好完全反应后过滤，所得滤液中溶质的质量为16g D．该混合物的组成可能有3种情况3．某固体混合物可能含有Na2SO4、NaCl、Na2CO3、NaOH、MgCl2中的一种或几种，为确定该混合物的成分，取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M，进行下列实验：（1）白色沉淀B的化学式为。（2）加入过量稀盐酸，红色溶液变为无色的化学方程式为。（3）分析上述实验过程，样品中一定含有，可能含有，为了进一步确定混合物组成，只需改变上述实验中加入的某种试剂，具体做法是。（4）某硫酸钡样品中混有少量碳酸钡，简述提纯该固体样品的实验操作。4．（1）甲、乙两组废液中各含有H+、K+、Ca2+、Cl﹣、OH﹣、CO32﹣六种离子中的三种，且所含离子不相同。为确定废液中的离子，分别向废液中滴加酚酞试液，经实验发现：甲组废液呈红色，由此推断，乙组废液中的三种离子是。（2）有一包粉末，可能由KCl、K2SO4、K2CO3、CuCl2、MgCl2中的一种或几种物质组成，现做如下实验：实验①：取少量粉末，加水溶解后得到无色澄清溶液，证明原粉末中没有。实验②：取①所得溶液少许，加入NaOH溶液无明显现象，证明原粉末中没有。实验③：为进一步确定混合物的组成，依次用到的试剂是（写化学式）。5．某固体混合物可能含有FeCl3、Mg（OH）2、NaOH、K2CO3中的一种或两种，为了确定该混合物的成分，现在进行如下实验：步骤I：取少量固体于烧杯中，加水，搅拌，固体全部溶解，得到无色溶液A．步骤Ⅱ：取少量溶液A于试管中，滴加足量稀盐酸，有气泡产生。（1）步骤Ⅱ中产生气泡的化学方程式是。（2）根据上述实验推断该混合物的成分，肯定含有的是，可能含有的是。（3）要进一步确定混合物组成，还需要进行的操作是：重新取少量无色溶液A于试管中，。命题点三、物质的判断和检验1．下列有关物质的检验方法和结论都合理的是（）A．加入稀盐酸，有无色气体产生的物质一定是碳酸钙 B．用燃着的木条伸入某气体中，火焰熄灭，则该气体一定是二氧化碳 C．某物质在空气中燃烧只生成CO2和H2O，该物质不一定含有碳、氢、氧三种元素D．某气体与一定量空气充分混合后，经点燃发生爆炸，该气体一定是氢气2．图甲是甲烷燃烧实验，图乙是该反应的微观示意图。下列说法错误的是（）A．从实验操作角度分析，点燃甲烷前需要检验甲烷的纯度 B．从物质检验角度分析，可在烧杯内壁涂澄清石灰水来检验甲烷燃烧的两种产物 C．从物质分类角度分析，甲烷属于有机物，甲烷燃烧的两种产物均属于氧化物 D．从能量变化角度分析，甲烷燃烧反应的能量变化是化学能转化为内能3．物质的检验、鉴别与除杂是重要的实验技能，下列实验方法不能达到实验目的的是（）选项实验目的实验方法A鉴别NH4NO3固体和NaOH固体取样，分别加水B鉴别稀盐酸和稀硫酸取样，分别加BaCl2溶液C除去NH3中混有的H2O将气体通过浓硫酸的洗气瓶D除去NaCl溶液中的Na2CO3向溶液中加入适量稀盐酸4．下列有关物质的检验、鉴别、除杂的做法，正确的是（）A．检验Na2CO3中含有NaOH：加入酚酞试液 B．鉴别K2SO4和（NH4）2SO4两种肥料：加熟石灰研磨，闻气味 C．除去CaO固体中的少量CaCO3：加入足量稀盐酸充分反应后过滤 D．除去KCl中的MnO2：加入水溶解，过滤，蒸发结晶5．化学实验室废弃药品应进行无害化处理。实验室里有一包固体废弃物，可能由铁粉、碳粉、碳酸钠、氧化铜、氯化钠、氢氧化钠中的一种或几种组成。为探究其成分，某同学取样进行了如下实验：【初步探究】（1）过滤操作中要用到的玻璃仪器分别有烧杯、漏斗和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是。（2）向滤渣A中加入足量的稀盐酸充分反应，没有气泡产生，固体未完全溶解，溶液由无色变成蓝色，说明原固体废弃物中一定有，一定没有（填化学式）。写出生成蓝色溶液的化学方程式为。【再次探究】为确定原固体废弃物的成分，需对滤液B中的溶质进行进一步确认。（3）滤液B中加入足量的硝酸钡溶液，生成白色沉淀，向滤渣D中加过量的稀盐酸会有气泡生成，加入稀盐酸后一定发生反应的化学方程式。（4）取滤液E少许，滴加酚酞溶液，溶液不变色，说明原固体废弃物中一定没有（填物质俗名）。再加入适量的硝酸银溶液，有白色沉淀产生，经过滤，分析滤液F中一定含有的金属离子为（填符号）。【反思与交流】（5）检验某物质存在时，对于有干扰的物质，要先排除干扰物，再进行检验。为了确认氢氧化钠是否存在，且不影响其他物质的检验，加入足量的硝酸钡溶液，不能用氢氧化钡溶液替代，因为这样会。【强化训练】一．选择题（共4小题）1．下列有关物质的检验、除杂、制取、鉴别的实验方案正确的是（）选项实验目的实验方案A检验二氧化碳用燃着的木条伸入气体，观察木条是否熄灭B除去二氧化碳中少量的一氧化碳在足量氧气中充分燃烧C制取少量氯化铁在铁粉中加入适量稀盐酸充分反应后蒸发D鉴别硬水与软水分别取样，滴加肥皂水，振荡后观察现象A．A B．B C．C D．D2．以下归纳和总结完全正确的一组是（）A．合金的性质和用途描述B．物质的检验和鉴别①铝具有良好的导电性，且密度较小，可做高压电线。②焊锡的熔点较低，可用来焊接金属。①检验露置空气中的NaOH溶液是否完全变质，可取样滴加酚酞，观察酚酞是否变色。②鉴别米粉、奶粉，可取样、灼烧、闻气味。C．化学用语的使用D．生活与健康①4H：4个氢元素②Ca+2：一个钙离子带二个单位正电荷①钙、铁、锌是人体必需的微量元素②做馒头时加小苏打可使馒头松软3．某公司生产的融雪剂由NaCl、CaCl2、Na2CO3和CuSO4中的一种或两种物质组成。小洁同学将该融雪剂加水溶解，得到无色溶液，向该溶液中加入K2CO3溶液，有白色沉淀生成。由此可知，该融雪剂的组成可能是（）A．CuSO4NaCl B．Na2CO3NaCl C．CaCl2NaCl D．CuSO4CaCl24．有一包固体样品，可能由氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或几种物质组成。为确定该样品的组成，某兴趣小组同学取适量样品进行探究。探究过程如图：根据以上信息判断，下列说法正确的是（）A．白色沉淀a的成分是碳酸钙 B．该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙，一定不存在硝酸铜 C．该样品中一定存在硫酸钠、碳酸钙、硝酸镁，一定不存在硝酸铜和氢氧化钠 D．若步骤①②保持不变，用硝酸钡溶液代替步骤③中的氢氧化钡溶液，仍然需要进行步骤④的探究，才能确定该样品的组成二．填空题（共1小题）5．如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图，结合图示回答下列问题。（1）变化Ⅰ是（填“物理”或“化学”）变化，从微观角度分析变化Ⅱ和变化Ⅰ不相同的原因。（2）写出中间图中粒子符号，若要检验该物质，其检验方法是把该物质通入，该气态物质（填“是”或“不是”）空气污染物。三．实验探究题（共2小题）6．某同学设计了实验装置如图，既可以用于气体的制取，又可以用于物质的检验。（1）利用该装置可以直接进行的实验是A大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，B．氢氧化钠溶液与氯化铵固体制取氨气。（2）已经如图组装完成加入药品，准备收集气体需要进行的操作是，证明气体已经集满的操作和现象是。（3）该同学在C中加入无水硫酸铜，用来证明产生的气体当中含有水分，同时在小试管中加入紫色石蕊液，同时检验气体溶于水之后溶液的酸碱性，请你对他的想法做出评价。7．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如图1装置制备氢化钙。（提示：氢化钙通常用氢气与钙加热制得，金属钙的化学性质很活泼，容易与氧气、水反应）请回答下列问题：（1）氢化钙属于离子化合物，其阴离子符号为。（2）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为→a（填仪器接口的字母编号）。（3）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。A．加热反应一段时间B．收集气体并检验其纯度C．关闭分液漏斗活塞D．停止加热，充分冷却（4）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。①写出CaH2与水反应的化学方程式；②该同学的判断不准确，原因是。（5）通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完全反应的钙（其余可能的杂质忽略不计）。样品纯度的测定步骤如图2。①检查装置气密性，装入药品，按图2（固定装置省略）所示连接仪器。②调整水准管高度，使量气装置两边的液面保持同一水平，读取液面所在的刻度数据为10.0mL。③将Y形管慢慢倾斜，直到A端的水全部与B端的样品混合。④反应结束，冷却至室温，再次读取液面所在刻度数据为110.0mL。回答下列问题：（6）如何判断样品与水完全反应：。（7）反应生成氢气的体积为mL。（8）已知该实验条件下，氢气的密度为0.09mg/mL，样品中氢化钙的纯度为。（结果精确到0.1%）四．解答题（共5小题）8．某白色粉末可能由NaOH、BaCl2、Na2SO4、Na2CO3、KNO3、Fe3O4中的一种或几种物质组成。同学们为了确定该白色粉末的成分，进行了如图实验探究。已知BaCl2溶液显中性。请回答：（1）无色气体乙是（填化学式）。（2）由甲生成丁反应的化学方程式为。（3）原白色固体中，一定不含有的物质是（填化学式，下同），一定含有的物质是。9．有一包白色固体样品，可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成，为探究该样品的组成，某小组取适量样品按如图所示流程进行实验。请回答下列问题：（1）现象②的无色气体是，根据现象和数据计算，可以推断出原固体中有，其质量为g。（2）产生白色沉淀B的化学方程式是。（3）根据上述实验，原固体一定含有的物质有。（4）若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”，其他现象不变，则原样品中不能确定是否存在的物质是。10．在SO42﹣离子的检验时，CO32﹣会对其产生干扰，因为在加BaCl2溶液后，两者均会生成白色的沉淀BaSO4和BaCO3（性质与CaCO3相似），现象非常相似，为了防止判断失误，你认为可加来作进一步证实．请你以Na2CO3为例写出加BaCl2时产生的白色沉淀，以及此白色沉淀被你所选用来进一步证书的试剂所溶解的二个方程式：，．11．根据题意填空：（1）某微粒的结构示意图为，若X等于11，则该微粒表示（填“阳”或“阴”）离子。在N、N2、2N2三种符号中，只表示微观意义，而不表示宏观意义的是。（2）加钙牛奶中的“钙”是指（填“元素”或“原子”），身体中一旦缺钙，可能患有的疾病是（填“骨质疏松”或“贫血”）。（3）氯化钙在生活中常用作干燥剂、融雪剂，在工业上可用于制造防冻液等。某工厂以石灰石为原料生产二水化钙（CaCl2•2H2O）的流程如下。原料石灰石中含有杂质主要是MgCO3、MgSO4和Al2O3。①石灰石粉溶解时，Al2O3发生反应的化学方程式为。②加入BaCl2除去的杂质离子是；加入Ca（OH）2除去的杂质离子是。③检验“滤液”酸碱性，如果显碱性，还需加入适量的（填化学式）提高产品纯度。12．某品牌平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质）。以此粉末为原料进行资源回收，可得到重要的稀土化合物氢氧化铈[Ce（OH）4]以及七水合硫酸亚铁晶体（FeSO4•7H2O）。其工艺流程如图：已知：①SiO2与CO2化学性质相似，也能与氢氧化钠等碱溶液反应，生成的含钠化合物可溶于水；②在酸性溶液中，发生如下反应2CeO2+H2O2+3H2SO4═2Ce2（SO4）3+4H2O+O2↑。（1）废玻璃粉末中加入氢氧化钠溶液发生的反应方程式为；为提高反应速率，可采取的具体措施有。（2）第①步操作的名称是。（3）第②步加入过量稀硫酸，发生的反应方程式为。（4）洗涤滤渣B的目的是为了除去（填离子符号），提高产品的纯度；检验滤渣B已洗涤干净的方法：取最后一次洗涤液，（写出操作和现象），则滤渣已洗涤干净。第4讲物质的检验和除杂【题典演练】命题点一、检验混合物中的离子1．下列有关离子的检验正确的是（）A．若要用BaCl2溶液证明某溶液中含有SO42﹣，应先在待测溶液中滴加稀盐酸，看到无明显现象后，再加入BaCl2溶液 B．若某无色溶液中含有NH4+，往该溶液中加入烧碱溶液，微热后能产生刺激性气体，并能使干燥的红色石蕊试纸变蓝 C．验证烧碱溶液中是否含Cl﹣，先加稀盐酸除去OH﹣，再加AgNO3溶液，有白色沉淀出现，证明原溶液中含有Cl﹣ D．某固体中加入稀盐酸，产生了无色气体，证明该固体含有CO32﹣【解答】解：A、若要用BaCl2溶液证明某溶液中含有SO42﹣，应先在待测溶液中滴加稀盐酸，看到无明显现象后，排除了硝酸银溶液，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，说明含有硫酸根离子，故选项说法正确。B、若某无色溶液中含有NH4+，往该溶液中加入烧碱溶液，微热后能产生刺激性气体，并能使湿润的（而不是干燥的）红色石蕊试纸变蓝，故选项说法错误。C、验证烧碱溶液中是否含Cl﹣，先加稀盐酸除去OH﹣，由于加入的稀盐酸中含有氯离子，再加AgNO3溶液，有白色沉淀出现，不能证明原溶液中含有Cl﹣，故选项说法错误。D、某固体中加入稀盐酸，产生了无色气体，不能证明该固体含有CO32﹣，也可能是活泼金属等，故选项说法错误。故选：A。2．对于溶液中某些离子的检验及结论一定正确的是（）A．加入稀盐酸产生无色气体，一定有CO32﹣ B．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定有NH₄+C．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有SO42﹣ D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸沉淀消失，一定有Ba2+【解答】解：A、加入稀盐酸产生无色气体，不一定有CO32﹣，也可能含有碳酸氢根离子、亚硫酸根离子等，故选项说法错误。B、加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明含有铵根离子，故选项说法正确。C、加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，不一定有SO42﹣，也可能是硝酸银溶液，故选项说法错误。D、加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸沉淀消失，不一定有Ba2+，也可能含有钙离子，故选项说法错误。故选：B。3．溶解性表（室温）是学习的重要工具，下表是溶解性表的一部分，下列说法错误的是（）阴离子/阳离子OH﹣Cl﹣SO42﹣CO32﹣Zn2+不溶溶不Fe2+不溶溶不Fe3+不溶溶﹣﹣Ag+﹣﹣不微不A．硫酸铁的化学式为Fe2（SO4）3 B．ZnCl2溶液中混有少量的FeCl2，不能选择（NH4）2CO3除杂 C．同种元素形成的不同离子核外电子不同，化学性质也不尽相同 D．为了检验溶液中一定存在Cl﹣，往往需加盐酸或硫酸排除OH﹣或CO32﹣的干扰【解答】解：A.在硫酸铁中，铁元素显+3价，硫酸根显﹣2价，所以硫酸铁的化学式为Fe2（SO4）3，选项说法正确；B.氯化亚铁能与碳酸铵反应生成氯化铵和碳酸亚铁沉淀，氯化锌也能与碳酸铵反应生成氯化铵和碳酸锌沉淀，加入碳酸铵会将两种物质均反应掉，不符合除杂原则，选项说法正确；C.同种元素形成的不同离子核外电子不同，其最外层电子数不同，所以其化学性质也不尽相同，选项说法正确；D.为了检验溶液中一定存在Cl﹣，不能先加入盐酸或硫酸，否则会因引入了氯离子或硫酸根离子，在加入硝酸银溶液时一定会产生白色沉淀，而对原溶液中氯离子的检验产生干扰，选项说法错误。故选：D。4．某钠盐中含有Cl﹣、OH﹣、CO32﹣三种阴离子仅取一次样品溶液，将三种阴离子依次检验出来，正确的实验操作顺序是（）①滴加过量的Mg（NO3）2溶液②滴加过量的BaCl2溶液③滴加过量的AgNO3溶液④滴加过量的Ba（NO3）2溶液⑤过滤A．②⑤①⑤③ B．①⑤④⑤③ C．④⑤①⑤③ D．③⑤④⑤①【解答】解：检验氯离子用硝酸银溶液；检验氢氧根离子可用硝酸镁溶液；检验碳酸根离子可用硝酸钡溶液；由于碳酸根离子能与硝酸银溶液、硝酸镁溶液反应，分别生成碳酸银沉淀、碳酸镁沉淀，故要先检验碳酸根离子，再检验氢氧根离子、氯离子，由于氢氧根离子与银离子结合成的氢氧化银极不稳定，故要先检验氢氧根离子。仅用一份样品溶液，可先滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀，说明含有碳酸根离子；过滤，向滤液中再滴加Mg（NO3）2溶液产生白色沉淀，说明含有氢氧根离子；过滤，再向滤液中再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明含有氯离子；故正确的实验操作顺序是④⑤①⑤③。故选：C。5．科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实验，向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2，未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证，并对实验后所得废液的成分进行探究。（一）实验目的：探究NaOH与CO2能否反应【方案一】兴趣小组的同学利用甲装置进行如下探究实验：实验步骤实验现象解释如图甲向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液振荡软塑料瓶变瘪中①CO2能溶于水，可能溶解在NaOH溶液中②CO2可能与NaOH反应小光同学认为上述实验不严谨，利用甲装置，可补做一个对比实验，通过观察瓶子变瘪程度不同，从而排除瓶子变瘪是因为二氧化碳溶于水导致的。为保证实验的公正、准确性，需控制的变量有：相同的软塑料瓶、等体积的二氧化碳，与氢氧化钠溶液等体积的水。【方案二】如图乙，取软塑料瓶中的液体于三支试管中，分别加入含不同种类溶质的三种溶液。观察到A试管中有气泡冒出，B、C试管中均有白色沉淀生成。写出B试管中生成沉淀的化学反应方程式为Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH。【结论】以上实验均能证明CO2与NaOH发生了反应。【反思拓展】通过此探究我们发现，对于没有明显现象的化学反应，可以从不同的角度证明反应的发生，这些角度可以是：①通过检验反应物减少证明反应发生；②通过检验生成物产生证明反应发生。（二）实验目的：探究反应后溶液中的溶质实验结束后，同学们将A、B、C三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中（如图丙），充分搅拌、静置，观察到烧杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。【提出问题】烧杯上层溶液中含有哪些离子？【猜想假设】小红：一定含有的离子是Na+、Cl﹣；小明：一定无H+，判断的理由为烧杯底部有碳酸钙沉淀会与氢离子反应。小娜：可能含有OH﹣、CO32﹣、Ca2+中的一种或几种。【进行实验】小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行如下探究：实验步骤实验现象实验结论取烧杯内无色溶液少许于试管中，滴加过量的氯化钙溶液（或过量的氯化钡溶液），静置有白色沉淀生成有CO32﹣，无Ca2+②取①中反应后的上层清液少许于试管中，加酚酞试液（或硫酸铜溶液）溶液变红（或生成蓝色沉淀）有OH﹣【反思评价】将烧杯内的物质过滤，向滤液中加入适量的盐酸（填名称）进行处理后再排放，可以有效防止水体污染。【解答】解：（一）【方案一】实验目的是探究NaOH与CO2能否反应，由于二氧化碳能溶于水且与水反应，氢氧化钠溶液中含有水；利用甲装置，补做一个对比实验，通过观察瓶子变瘪程度不同，从而排除瓶子变瘪是因为二氧化碳溶于水导致的；本实验的变量为氢氧化钠和水，为保证实验的公正、准确性，需控制的变量有相同的软塑料瓶、等体积的二氧化碳，与氢氧化钠溶液等体积的水，故填：相同的软塑料瓶、等体积的二氧化碳，与氢氧化钠溶液等体积的水；【方案二】因为氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，B试管滴加的试剂为Ca（OH）2溶液，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学反应方程式为Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH；通过此探究我们发现，对于没有明显现象的化学反应，可以从不同的角度证明反应的发生，①通过检验反应物减少证明反应发生；②通过检验生成物产生；故填：Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH；检验生成物产生；（二）【猜想假设】依据题意可知，将A、B、C三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中，充分搅拌、静置，观察到烧杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。白色沉淀为碳酸钙，碳酸钙溶于酸，则上层清液中一定无H+，判断的理由为烧杯底部有碳酸钙沉淀会与氢离子反应；故填：烧杯底部有碳酸钙沉淀会与氢离子反应；【进行实验】①分析实验方案，依据实验现象和实验结论可知，实验步骤为取烧杯内无色溶液少许于试管中，滴加过量的氯化钙溶液（或过量的氯化钡溶液），静置；故填：过量的氯化钙溶液（或过量的氯化钡溶液）；②实验结论含有OH﹣，则实验步骤为取①中反应后的上层清液少许于试管中，加酚酞试液（或硫酸铜溶液）；实验现象为溶液变红（或生成蓝色沉淀）（合理即可）；故填：酚酞试液（或硫酸铜溶液）；溶液变红（或生成蓝色沉淀）；【反思评价】通过以上探究可知，上层清液中含有CO32﹣和OH﹣，则应向滤液加入盐酸，除去CO32﹣和OH﹣，处理后再排放，可以有效防止水体污染，故填：盐酸。命题点二、确定混合物的组成1．现有一定质量的由两种金属组成的混合物，将混合物加入过量的稀硫酸中，充分反应，测得生成0.2g氢气，将反应后的溶液蒸发结晶，得到11.8g固体。则该金属混合物的组成可能是（）A．Mg、Al B．Fe、Zn C．Zn、Mg D．Fe、Cu【解答】解：参加反应的硫酸的质量为：0.2g÷298×100%＝9.8g，所以参加反应的硫酸根的质量为：9.8g﹣0.2g＝9.6g，参加反应的金属的质量为11.8g﹣9.6g4.7g的镁、铝、锌、铁生成的氢气质量为：Mg：2.2g×224=1.1Al：2.2g×327=2.2Zn：2.2g×265=4.4Fe：2.2×256=1.1Cu与酸不反应，生成氢气为0；两种金属生成的氢气质量应该是一种大于0.2g，一种小于0.2g，金属混合物才有可能生成0.2g的氢气；故选：A。2．某混合物中可能含有氧化锌、氧化铜、氧化镁、铜和碳粉中的一种或几种，取该混合物10g，加入9.8%的稀硫酸至不再反应时，所用稀硫酸的质量为100g同时得到2g固体。将固体在空气中充分灼烧，发现固体质量增加。则下列判断正确的是（）A．原固体样品中肯定含有铜，可能含有碳粉 B．在加入稀硫酸的过程中，至少发生了3个化学反应 C．当恰好完全反应后过滤，所得滤液中溶质的质量为16g D．该混合物的组成可能有3种情况【解答】解：A、将固体在空气中充分灼烧，发现固体质量增加，说明原固体样品中肯定含有铜，可能含有碳粉，例如铜和氧气反应生成氧化铜，固体质量增大，碳和氧气反应生成二氧化碳，固体质量减小，当固体增大的质量大于故填减小的质量时，加热后固体质量增大，该选项说法正确；B、稀硫酸和氧化锌、氧化铜、氧化镁反应的化学方程式及其质量关系：ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O，8198188.1g9.8g1.8gCuO+H2SO4═CuSO4+H2O，8098188g9.8g1.8gMgO+H2SO4═MgSO4+H2O，4098184g9.8g1.8g由以上质量关系可知，9.8g硫酸恰好完全反应时消耗氧化锌、氧化铜、氧化镁的质量分别是8.1g、8g、4g，不能反应的固体质量是2g，能够反应的质量是8g，在加入稀硫酸的过程中，至少发生了1个化学反应，即稀硫酸和氧化铜反应，故选说法不正确；C、反应的硫酸根质量：9.8g×9698=9.6g，反应的氧化物质量是8g，其中氧元素质量：1.8g×1618=1.6g，当恰好完全反应后过滤，所得滤液中溶质的质量为D、该混合物的组成可能有6种情况，即氧化铜、铜；氧化铜、铜、碳；氧化铜、氧化锌、氧化镁、铜；氧化铜、氧化锌、氧化镁、铜、碳；氧化锌、氧化镁、铜；氧化锌、氧化镁、铜、碳，该选项说法不正确。故选：AC。3．某固体混合物可能含有Na2SO4、NaCl、Na2CO3、NaOH、MgCl2中的一种或几种，为确定该混合物的成分，取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M，进行下列实验：（1）白色沉淀B的化学式为AgCl。（2）加入过量稀盐酸，红色溶液变为无色的化学方程式为NaOH+HCl═NaCl+H2O。（3）分析上述实验过程，样品中一定含有硫酸钠、氢氧化钠，可能含有氯化钠，为了进一步确定混合物组成，只需改变上述实验中加入的某种试剂，具体做法是将过量的稀盐酸换为过量的稀硝酸。（4）某硫酸钡样品中混有少量碳酸钡，简述提纯该固体样品的实验操作向样品中加入过量的稀硝酸，过滤，对滤渣进行洗涤、干燥后，可得到纯净的硫酸钡固体。【解答】解：（1）取少量固体加足量水溶解得到无色溶液M，说明固体混合物中，氢氧化钠和氯化镁不能同时存在，向无色溶液M中滴入几滴酚酞，酚酞变红，说明溶液显碱性，可能含有氢氧化钠或碳酸钠，向红色溶液中加入过量稀盐酸，溶液变为无色，无气泡产生，说明原固体混合物中不含碳酸钠，一定存在氢氧化钠，一定不含氯化镁，向无色溶液中加入过量硝酸钡溶液，产生白色沉淀A，沉淀A为硫酸钡，说明固体混合物中一定含有硫酸钠，由于之前已经加入过量稀盐酸，引入氯离子，所以滴入少量硝酸银溶液后，一定会产生氯化银沉淀，不能判断原固体混合物中是否含有氯化钠；故填：AgCl；（2）加入过量稀盐酸，红色溶液变为无色的化学方程式为：NaOH+HCl═NaCl+H2O；故填：NaOH+HCl═NaCl+H2O；（3）通过上述分析，该固体混合物中一定含有硫酸钠和氢氧化钠，可能含有氯化钠，之所以不能确定氯化钠是否存在，是由于之前加入了过量的稀盐酸，引入了氯离子，故可以将过量的稀盐酸换为过量稀硝酸，排除氯离子干扰，即可通过后续滴加硝酸银溶液，判断原粉末中是否含有氯离子；故填：硫酸钠、氢氧化钠；氯化钠；将过量的稀盐酸换为过量的稀硝酸；（4）某硫酸钡样品中混有少量碳酸钡，想要得到纯净的硫酸钡，可以向样品中加入过量的稀硝酸，过滤，对滤渣进行洗涤、干燥后，可得到纯净的硫酸钡固体；故填：向样品中加入过量的稀硝酸，过滤，对滤渣进行洗涤、干燥后，可得到纯净的硫酸钡固体。4．（1）甲、乙两组废液中各含有H+、K+、Ca2+、Cl﹣、OH﹣、CO32﹣六种离子中的三种，且所含离子不相同。为确定废液中的离子，分别向废液中滴加酚酞试液，经实验发现：甲组废液呈红色，由此推断，乙组废液中的三种离子是H+、Ca2+、Cl﹣。（2）有一包粉末，可能由KCl、K2SO4、K2CO3、CuCl2、MgCl2中的一种或几种物质组成，现做如下实验：实验①：取少量粉末，加水溶解后得到无色澄清溶液，证明原粉末中没有CuCl2。实验②：取①所得溶液少许，加入NaOH溶液无明显现象，证明原粉末中没有MgCl2。实验③：为进一步确定混合物的组成，依次用到的试剂是（写化学式）HNO3、Ba（NO3）2、AgNO3。【解答】解：（1）甲、乙两组废液中各含有H+、K+、Ca2+、Cl﹣、OH﹣、CO32﹣六种离子中的三种，且所含离子各不相同，分别向废液中滴加酚酞试液，经实验发现：甲组废液呈红色，所以甲溶液显碱性，溶液中含有氢氧根离子，氢氧根离子与氢离子不能共存，氢离子与碳酸根离子不能共存，碳酸根离子与钙离子不能共存，所以甲组溶液中含有氢氧根离子、碳酸根离子，所含的阳离子是钾离子；乙组废液中的三种离子是H+、Ca2+、Cl﹣；（2）氯化铜在溶液中显蓝色，氢氧根离子和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，氢离子和碳酸根离子反应会生成二氧化碳气体，钡离子和硫酸根离子虎生成硫酸钡沉淀，银离子和氯离子会生成氯化银沉淀，所以实验①：取少量粉末，加水溶解后得到无色澄清溶液，证明原粉末中没有CuCl2；实验②：取①所得溶液少许，加入NaOH溶液无明显现象，证明原粉末中没有MgCl2；实验③：为进一步确定混合物的组成，先用酸检验碳酸根离子，再用钡离子检验硫酸根离子，最后用银离子检验氯离子，所以依次用到的试剂是：HNO3、Ba（NO3）2、AgNO3。故答案为：（1）H+、Ca2+、Cl﹣；（2）CuCl2；MgCl2；HNO3、Ba（NO3）2、AgNO3。5．某固体混合物可能含有FeCl3、Mg（OH）2、NaOH、K2CO3中的一种或两种，为了确定该混合物的成分，现在进行如下实验：步骤I：取少量固体于烧杯中，加水，搅拌，固体全部溶解，得到无色溶液A．步骤Ⅱ：取少量溶液A于试管中，滴加足量稀盐酸，有气泡产生。（1）步骤Ⅱ中产生气泡的化学方程式是K2CO3+2HCl＝2KCl+H2O+CO2↑。（2）根据上述实验推断该混合物的成分，肯定含有的是K2CO3，可能含有的是NaOH。（3）要进一步确定混合物组成，还需要进行的操作是：重新取少量无色溶液A于试管中，先滴加足量BaCl2溶液，再滴加无色酚酞试剂，若酚酞变红则有NaOH，若酚酞不变色则没有NaOH。【解答】解：步骤I：取少量固体于烧杯中，加水，搅拌，固体全部溶解，得到无色溶液A，由于氯化铁的水溶液是黄的，氢氧化镁是不溶于水的，故一定不含有氯化铁和氢氧化镁；步骤Ⅱ：取少量溶液A于试管中，滴加足量稀盐酸，有气泡产生，碳酸钾会与盐酸反应产生气体，故一定含有碳酸钾；（1）步骤Ⅱ中产生气泡的化学方程式是碳酸钾和盐酸的反应，故填：K2CO3+2HCl＝2KCl+H2O+CO2↑；（2）经过推断，一定含有碳酸钾，可能含有氢氧化钠，故填：K2CO3；NaOH；（3）要确定是否含有氢氧化钠，可以先除去碳酸钾然后再用酚酞试液检验氢氧化钠是否存在，故填：先滴加足量BaCl2溶液，再滴加无色酚酞试剂，若酚酞变红则有NaOH，若酚酞不变色则没有NaOH。命题点三、物质的判断和检验1．下列有关物质的检验方法和结论都合理的是（）A．加入稀盐酸，有无色气体产生的物质一定是碳酸钙 B．用燃着的木条伸入某气体中，火焰熄灭，则该气体一定是二氧化碳 C．某物质在空气中燃烧只生成CO2和H2O，该物质不一定含有碳、氢、氧三种元 D．某气体与一定量空气充分混合后，经点燃发生爆炸，该气体一定是氢气【解答】解：A、加入稀盐酸，有无色气体产生的物质不一定是碳酸钙，也可能是碳酸钠、活泼金属等，故选项说法错误。B、用燃着的木条伸入某气体中，火焰熄灭，该气体不一定是二氧化碳，也可能是氮气等气体，故选项说法错误。C、CO2和H2O两种物质中含有碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律，反应前后，元素种类不变，反应物氧气中只含有氧元素，则某物质中一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素，该物质不一定含有碳、氢、氧三种元素，故选项说法正确。D、某气体与一定量空气充分混合后，经点燃发生爆炸，该气体不一定是氢气，也可能是一氧化碳、甲烷等可燃性气体，故选项说法错误。故选：C。2．图甲是甲烷燃烧实验，图乙是该反应的微观示意图。下列说法错误的是（）A．从实验操作角度分析，点燃甲烷前需要检验甲烷的纯度 B．从物质检验角度分析，可在烧杯内壁涂澄清石灰水来检验甲烷燃烧的两种产物 C．从物质分类角度分析，甲烷属于有机物，甲烷燃烧的两种产物均属于氧化物 D．从能量变化角度分析，甲烷燃烧反应的能量变化是化学能转化为内能【解答】解：A、从实验操作角度分析，点燃甲烷前需要检验甲烷的纯度，是因为可燃性气体或粉尘与氧气或混合混合达到爆炸极限时，遇明火或加热时发生爆炸，该选项说法正确；B、在烧杯内壁涂澄清石灰水能够检验甲烷燃烧产生的二氧化碳，是因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，不能检验反应生成的水，该选项说法不正确；C、甲烷属于有机物，甲烷燃烧的两种产物水和二氧化碳均属于氧化物，该选项说法正确；D、甲烷燃烧反应的能量变化是化学能转化为内能，该选项说法正确。故选：B。3．物质的检验、鉴别与除杂是重要的实验技能，下列实验方法不能达到实验目的的是（）选项实验目的实验方法A鉴别NH4NO3固体和NaOH固体取样，分别加水B鉴别稀盐酸和稀硫酸取样，分别加BaCl2溶液C除去NH3中混有的H2O将气体通过浓硫酸的洗气瓶D除去NaCl溶液中的Na2CO3向溶液中加入适量稀盐酸【解答】解：A、NH4NO3固体和NaOH固体溶于水分别吸热、放热，使温度分别降低、升高，可以鉴别，故选项实验方法能达到实验目的。B、BaCl2溶液能与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，与稀盐酸不反应，可以鉴别，故选项实验方法能达到实验目的。C、浓硫酸具有吸水性，但能与氨气反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项实验方法不能达到实验目的。D、Na2CO3能与适量稀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，故选项实验方法能达到实验目的。故选：C。4．下列有关物质的检验、鉴别、除杂的做法，正确的是（）A．检验Na2CO3中含有NaOH：加入酚酞试液 B．鉴别K2SO4和（NH4）2SO4两种肥料：加熟石灰研磨，闻气味 C．除去CaO固体中的少量CaCO3：加入足量稀盐酸充分反应后过滤 D．除去KCl中的MnO2：加入水溶解，过滤，蒸发结晶【解答】解：A、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都是显碱性溶液，都能使酚酞试液变红色，该选项做法不正确；B、硫酸钾不能和氢氧化钙反应，氢氧化钙和硫酸铵反应生成硫酸钙、水和氨气，产生刺激性气味，该选项做法正确；C、稀硫酸和氧化钙反应生成硫酸钙和水，和碳酸钙反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，硫酸钙微溶于水，包裹在碳酸钙表面，阻止反应进行，该选项做法不正确；D、氯化钾易溶于水，二氧化锰难溶于水，加入水溶解，过滤，蒸发结晶得到氯化钾，该选项做法正确。故选：BD。5．化学实验室废弃药品应进行无害化处理。实验室里有一包固体废弃物，可能由铁粉、碳粉、碳酸钠、氧化铜、氯化钠、氢氧化钠中的一种或几种组成。为探究其成分，某同学取样进行了如下实验：【初步探究】（1）过滤操作中要用到的玻璃仪器分别有烧杯、漏斗和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是引流。（2）向滤渣A中加入足量的稀盐酸充分反应，没有气泡产生，固体未完全溶解，溶液由无色变成蓝色，说明原固体废弃物中一定有CuO、C，一定没有Fe（填化学式）。写出生成蓝色溶液的化学方程式为CuO+2HCl＝CuCl2+H2O。【再次探究】为确定原固体废弃物的成分，需对滤液B中的溶质进行进一步确认。（3）滤液B中加入足量的硝酸钡溶液，生成白色沉淀，向滤渣D中加过量的稀盐酸会有气泡生成，加入稀盐酸后一定发生反应的化学方程式BaCO3+2HCl＝BaCl2+H2O+CO2↑。（4）取滤液E少许，滴加酚酞溶液，溶液不变色，说明原固体废弃物中一定没有烧碱或火碱或苛性钠（填物质俗名）。再加入适量的硝酸银溶液，有白色沉淀产生，经过滤，分析滤液F中一定含有的金属离子为Ba2+、Na+（填符号）。【反思与交流】（5）检验某物质存在时，对于有干扰的物质，要先排除干扰物，再进行检验。为了确认氢氧化钠是否存在，且不影响其他物质的检验，加入足量的硝酸钡溶液，不能用氢氧化钡溶液替代，因为这样会引入氢氧根离子。【解答】解：（1）过滤操作中要用到的玻璃仪器分别有烧杯、漏斗和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是引流。故填：引流。（2）向滤渣A中加入足量的稀盐酸充分反应，没有气泡产生，说明滤渣A中不含有铁，固体未完全溶解，说明滤渣A中含有碳，溶液由无色变成蓝色，是因为氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水。生成蓝色溶液的化学方程式为：CuO+2HCl＝CuCl2+H2O。故填：CuO、C；Fe；CuO+2HCl＝CuCl2+H2O。（3）滤液B中加入足量的硝酸钡溶液，生成白色沉淀，是因为硝酸钡和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和硝酸钠，说明滤液B中含有碳酸钠，向滤渣D中加过量的稀盐酸会有气泡生成，是因为碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，加入稀盐酸后一定发生反应的化学方程式：BaCO3+2HCl＝BaCl2+H2O+CO2↑。故填：BaCO3+2HCl＝BaCl2+H2O+CO2↑。（4）取滤液E少许，滴加酚酞溶液，溶液不变色，说明原固体废弃物中一定没有氢氧化钠，氢氧化钠俗称火碱、烧碱、苛性钠；再加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生，是因为氯化钠和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钠，说明溶液中含有氯化钠，经过滤，滤液F中一定含有的金属离子为过量的硝酸钡中的钡离子和氯化钠中的钠离子。故填：烧碱或火碱或苛性钠；Ba2+、Na+。（5）加入足量的硝酸钡溶液，不能用氢氧化钡溶液替代，因为这样会引入氢氧根离子，影响对氢氧化钠的检验。故填：引入氢氧根离子。【强化训练】一．选择题（共4小题）1．下列有关物质的检验、除杂、制取、鉴别的实验方案正确的是（）选项实验目的实验方案A检验二氧化碳用燃着的木条伸入气体，观察木条是否熄灭B除去二氧化碳中少量的一氧化碳在足量氧气中充分燃烧C制取少量氯化铁在铁粉中加入适量稀盐酸充分反应后蒸发D鉴别硬水与软水分别取样，滴加肥皂水，振荡后观察现象【解答】解：A、不支持燃烧的气体较多，木条熄灭，只能说明此气体不支持燃烧，是否为二氧化碳不能说明，选项A错误；B、二氧化碳中少量一氧化碳，含量太少，不能被点燃去除，选项B错误；C、铁与盐酸反应生成氯化亚铁，无法得到氯化铁，选项C错误；D、硬水加入肥皂水泡沫减少，浮渣增多，软水加入肥皂水泡沫增大，浮渣减少，据此可以鉴别软水与硬水，选项D正确；故选：D。2．以下归纳和总结完全正确的一组是（）A．合金的性质和用途描述B．物质的检验和鉴别①铝具有良好的导电性，且密度较小，可做高压电线。②焊锡的熔点较低，可用来焊接金属。①检验露置空气中的NaOH溶液是否完全变质，可取样滴加酚酞，观察酚酞是否变色。②鉴别米粉、奶粉，可取样、灼烧、闻气味。C．化学用语的使用D．生活与健康①4H：4个氢元素②Ca+2：一个钙离子带二个单位正电荷①钙、铁、锌是人体必需的微量元素②做馒头时加小苏打可使馒头松软【解答】解：A．①铝具有良好的导电性，且密度较小，可做高压电线，说法正确；②焊锡的熔点较低，可用来焊接金属，说法正确，符合题意；B．氢氧化钠溶液显碱性，氢氧化钠变质后生成的碳酸钠，其溶液也显碱性，均能使无色的酚酞试液变红色，所以无法检验，说法错误，不合题意；C．①元素是个宏观概念，只讲种类、不讲个数，所以4H是表示4个氢原子；②由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略。钙离子可表示为：Ca2+，说法错误，不合题意；D．钙元素属于人体所需的常量元素，说法错误，不合题意。故选：A。3．某公司生产的融雪剂由NaCl、CaCl2、Na2CO3和CuSO4中的一种或两种物质组成。小洁同学将该融雪剂加水溶解，得到无色溶液，向该溶液中加入K2CO3溶液，有白色沉淀生成。由此可知，该融雪剂的组成可能是（）A．CuSO4NaCl B．Na2CO3NaCl C．CaCl2NaCl D．CuSO4CaCl2【解答】解：某公司生产的融雪剂由NaCl、CaCl2、Na2CO3和CuSO4中的一种或两种物质组成。将该融雪剂加水溶解，得到无色溶液，则一定不含硫酸铜，因为硫酸铜溶于水显蓝色；向该溶液中加入K2CO3溶液，有白色沉淀生成，碳酸钾能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀，则该融雪剂一定含有氯化钙，氯化钙与碳酸钠不能共存，则一定不含碳酸钠，无法确定是否含有氯化钠，则该融雪剂的组成可能是CaCl2NaCl。故选：C。4．有一包固体样品，可能由氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或几种物质组成。为确定该样品的组成，某兴趣小组同学取适量样品进行探究。探究过程如图：根据以上信息判断，下列说法正确的是（）A．白色沉淀a的成分是碳酸钙 B．该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙，一定不存在硝酸铜 C．该样品中一定存在硫酸钠、碳酸钙、硝酸镁，一定不存在硝酸铜和氢氧化钠 D．若步骤①②保持不变，用硝酸钡溶液代替步骤③中的氢氧化钡溶液，仍然需要进行步骤④的探究，才能确定该样品的组成【解答】解：A、2g碳酸钙和稀硝酸完全反应生成0.88g二氧化碳，而实验中得到0.44g气体，说明白色沉淀中含有碳酸钙和氢氧化钠与硝酸镁反应生成的白色沉淀氢氧化镁，因此白色沉淀a的成分是碳酸钙和氢氧化钠与硝酸镁反应生成的氢氧化镁，该选项说法不正确；B、得到白色沉淀和无色溶液，说明样品中不含有硝酸铜，2g碳酸钙和稀硝酸完全反应生成0.88g二氧化碳，而实验中得到0.44g气体，说明白色沉淀中含有碳酸钙和氢氧化钠与硝酸镁反应生成的白色沉淀氢氧化镁，即样品中含有氢氧化钠和硝酸镁，白色沉淀b中加入过量的稀硝酸，沉淀部分溶解，说明沉淀中含有氢氧化钡和硫酸钠反应生成的硫酸钡与氢氧化钡和硝酸镁反应生成的氢氧化镁，即样品中含有硫酸钠，因此该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙，一定不存在硝酸铜，该选项说法正确；C、样品中一定含有氢氧化钠，该选项说法不正确；D、若步骤①②保持不变，用硝酸钡溶液代替步骤③中的氢氧化钡溶液，不需要进行步骤④的探究，也能确定该样品的组成，是因为只要确定是否含有硫酸钠即可，该选项说法不正确。故选：B。二．填空题（共1小题）5．如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图，结合图示回答下列问题。（1）变化Ⅰ是化学（填“物理”或“化学”）变化，从微观角度分析变化Ⅱ和变化Ⅰ不相同的原因变化Ⅱ是物理变化，分子种类不变，只是间隔改变。（2）写出中间图中粒子符号CO2，若要检验该物质，其检验方法是把该物质通入澄清的石灰水，该气态物质不是（填“是”或“不是”）空气污染物。【解答】解：（1）变化Ⅰ中，分子种类发生了改变，所以该变化属于化学变化；从微观角度看，变化Ⅱ和变化Ⅰ不相同的原因是变化Ⅱ是物理变化，分子种类不变，只是间隔改变；故填：化学；变化Ⅱ是物理变化，分子种类不变，只是间隔改变；（2）由中间图示中的分子结构模型可知，该分子是由1个碳原子与2个氧原子构成的，所以其化学式为CO2，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以二氧化碳气体的检验方法是将该物质通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，则该气体是二氧化碳，二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物；故填：CO2；澄清的石灰水；不是。三．实验探究题（共2小题）6．某同学设计了实验装置如图，既可以用于气体的制取，又可以用于物质的检验。（1）利用该装置可以直接进行的实验是A大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，B．氢氧化钠溶液与氯化铵固体制取氨气。（2）已经如图组装完成加入药品，准备收集气体需要进行的操作是关闭K2，打开K1，证明气体已经集满的操作和现象是在导管口处放置湿润的pH试纸，试纸变蓝，说明已经集满。（3）该同学在C中加入无水硫酸铜，用来证明产生的气体当中含有水分，同时在小试管中加入紫色石蕊液，同时检验气体溶于水之后溶液的酸碱性，请你对他的想法做出评价不合理，紫色石蕊溶液含有水分，影响气体中水分的判断。【解答】解：（1）装置为固液不加热装置，且集气瓶为短口进气，所以气体密度比空气小：A、二氧化碳密度比空气大，A不符合题意；B、氨气密度比空气小，B符合题意；故答案为：B。（2）收集氨气时应该关闭K2，避免气体逸出，打开K1进行气体收集；氨气溶于水形成氨水，显碱性，所以可使pH试纸变蓝，据此进行气体验满；故答案为：关闭K2，打开K1；在导管口处放置湿润的pH试纸，试纸变蓝，说明已经集满。（3）由于要检验水分的存在，所以需要保证无水硫酸铜后侧干燥，因此不能接触盛有紫色石蕊溶液的试管；故答案为：不合理，紫色石蕊溶液含有水分，影响气体中水分的判断。7．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如图1装置制备氢化钙。（提示：氢化钙通常用氢气与钙加热制得，金属钙的化学性质很活泼，容易与氧气、水反应）请回答下列问题：（1）氢化钙属于离子化合物，其阴离子符号为H﹣。（2）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为i→e→f→d→c→j→k或i→e→f→d→c→k→j→a（填仪器接口的字母编号）。（3）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；BADC（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。A．加热反应一段时间B．收集气体并检验其纯度C．关闭分液漏斗活塞D．停止加热，充分冷却（4）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。①写出CaH2与水反应的化学方程式CaH2+2H2O＝Ca（OH）2+2H2↑；②该同学的判断不准确，原因是金属钙与水反应也有类似现象。（5）通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完全反应的钙（其余可能的杂质忽略不计）。样品纯度的测定步骤如图2。①检查装置气密性，装入药品，按图2（固定装置省略）所示连接仪器。②调整水准管高度，使量气装置两边的液面保持同一水平，读取液面所在的刻度数据为10.0mL。③将Y形管慢慢倾斜，直到A端的水全部与B端的样品混合。④反应结束，冷却至室温，再次读取液面所在刻度数据为110.0mL。回答下列问题：（6）如何判断样品与水完全反应：气泡不再产生。（7）反应生成氢气的体积为100.0mL。（8）已知该实验条件下，氢气的密度为0.09mg/mL，样品中氢化钙的纯度为88.4%。（结果精确到0.1%）【解答】解：（1）金属形成化合物中，一般显示正价，所以此时阴离子为氢离子；故答案为：H﹣。（2）氢气与钙反应生成氢化钙，所以选择盐酸与锌粒反应制取氢气，此时气体含有水蒸气和氯化氢，所以气体从i出来后，先经过氢氧化钠溶液，去除氯化氢，从长口e进气，短口f出气，然后再去除水蒸气，通入浓硫酸中，从长口d进气，短口c出气，然后通入反应装置与钙反应，从j或k哪一段通气都可以，另一端作为出气口与a连接接口，所以顺序为i→e→f→d→c→j→k或i→e→f→d→c→k→j故答案为：i→e→f→d→c→j→k或i→e→f→d→c→k→j。（3）氢气易燃易爆，因此需要检验纯度，所以通入前先检验纯度，然后通入氢气，开始加热，钙与氢气反应生成氢化钙，反应结束后，为了避免倒吸，在停止加热后，需要继续通入气体，所以先停止加热，至充分冷却后，再关闭分液漏斗活塞，保证内部压强大于外界，避免发生倒吸，所以顺序为BADC；故答案为：BADC。（4）①此时溶液显碱性，说明有氢氧化钙生成，有气体生成，氢化钙中氢元素化合价反应后升高，则氧元素化合价不能升高生成氧气，所以只能是水中氢元素形成氢气，所以氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为CaH2+H2O＝Ca（OH）2+H2↑；故答案为：CaH2+H2O＝Ca（OH）2+H2↑。②钙若不参与反应，其与水也有类似反应发生，产生类型实验现象，因此无法证明生成氢化钙；故答案为：金属钙与水反应也有类似现象。（6）氢化钙或者钙都与水反应生成气体，因此若未反应完全，则会有气泡产生，因此不再有气泡产生，说明样品与水已经完全反应；故答案为：气泡不再产生。（7）产生气体，内部压强增大，将水压向右侧，液面上升高度则是气体体积，所以气体体积＝110.0mL﹣10.0mL＝110.0mL；故答案为：100.0。（8）设氢化钙质量为m，钙的质量为100mg﹣m，总共生成氢气质量＝100.0mL×0.09mg/mL＝9mg，氢化钙生成氢气质量为x，钙生成氢气质量为y，CaH2+2H2O＝Ca（OH）2+2H2↑Ca+2H2O＝Ca（OH）2+H2↑424402mx100mg﹣my424=mxx=221m402=100mg−my所以其中含有氢化钙的质量分数=故答案为：88.4%。四．解答题（共5小题）8．某白色粉末可能由NaOH、BaCl2、Na2SO4、Na2CO3、KNO3、Fe3O4中的一种或几种物质组成。同学们为了确定该白色粉末的成分，进行了如图实验探究。已知BaCl2溶液显中性。请回答：（1）无色气体乙是CO2（填化学式）。（2）由甲生成丁反应的化学方程式为BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl。（3）原白色固体中，一定不含有的物质是Na2SO4、Fe3O4（填化学式，下同），一定含有的物质是NaOH、BaCl2、Na2CO3。【解答】解：硫酸钠和氯化钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，碳酸钠和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀，四氧化三铁是黑色固体，难溶于水，氢氧化钠在溶液中显碱性，能使酚酞变红色，白色粉末加入足量的水生成白色沉淀和无色溶液甲，得到的白色沉淀全部溶于酸，所以样品中一定含有氯化钡、碳酸钠，一定不含硫酸钠和四氧化三铁，无色溶液甲中加入足量的氯化钡后，再滴加酚酞，溶液变红色，所以样品一定含有氢氧化钠，所以（1）无色气体乙是CO2；（2）由甲生成丁的反应是氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，化学方程式为：BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl；（3）原白色固体中，一定不含有的物质是Na2SO4、Fe3O4；一定含有的物质是NaOH、BaCl2、Na2CO3。故答案为：（1）CO2；（2）BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl；（3）Na2SO4、Fe3O4；NaOH、BaCl2、Na2CO3。9．有一包白色固体样品，可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成，为探究该样品的组成，某小组取适量样品按如图所示流程进行实验。请回答下列问题：（1）现象②的无色气体是二氧化碳，根据现象和数据计算，可以推断出原固体中有氢氧化钠、碳酸钙、氯化镁，其质量为1g。（2）产生白色沉淀B的化学方程式是2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O、Na2CO3+BaCl2＝BaCO3+2NaCl。（3）根据上述实验，原固体一定含有的物质有氢氧化钠、碳酸钙、氯化镁、氯化钙。（4）若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”，其他现象不变，则原样品中不能确定是否存在的物质是氯化镁。【解答】解：样品加入足量的水充分溶解，得打偶的滤渣为1.5g，可能是碳酸钙、氢氧化镁和硫酸钡沉淀，加入足量的盐酸充分发扬，滤渣全部溶解，说明不含有硫酸钡沉淀，故硫酸钠和氯化钡不能同时存在，产生气体，一定含有碳酸钙，根据碳酸钙和产生二氧化碳的质量关系：CaCO3——CO2100441g0.4