热点02 物质检验﹑鉴别﹑除杂﹑分离（解析版）

热点02物质检验﹑鉴别﹑除杂﹑分离初中化学物质的检验、鉴别、除杂是中考化学常考的一类题型，主要考察同学们对各个物质反应生成的物质的熟练程度，各种物质的性质，可以综合考察学生的解题能力。以下给大家总结一下常见物质的除杂和鉴别的基本知识，希望大家能牢记!热点01物质的鉴别1.检验和鉴别方法和思路：加试剂、看现象、定结论。2.物质的检验和鉴别的原则：①操作简便：能用物理方法鉴别的不用化学方法；能用一种试剂鉴别的不用多种试剂。②现象明显：必须生成沉淀、气体、颜色的变化。③具有干扰性的物质：鉴别Cl－和SO42－时，只能用BaCl2溶液不能用AgNO3溶液。检验Na2CO3和NaOH时，先检验Na2CO3并除之；最后检验NaOH。3.常见气体的检验方法及现象物质检验试剂或方法或装置反应现象结论或化学方程式O2带火星的木条木条复燃该气体具有助燃性，是O2H2O无水CuSO4无水CuSO4由白变成蓝CuSO4+5H2OCuSO4·5H2OH2氧化铜由黑变成红,无水CuSO4变蓝H2+CuOH2O+CuCuSO4+5H2OCuSO4·5H2ONH3湿润的红色石蕊试纸试纸变蓝该气体显碱性，是NH3CO2澄清石灰水澄清石灰水变浑浊Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2OCO粉末由黑变红,澄清石灰水变浑浊CO+CuOCu+CO2Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2OCH4点燃,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯一会儿,迅速把烧杯倒过来,向杯内注入澄清石灰水烧杯内壁有水珠,石灰水变浑浊CH4+2O2CO2+2H2O4.常见离子的检验离子检验方法实验现象H+（酸）滴加紫色石蕊试液石蕊试液变红用PH试纸测量其PHPH小于7加入少量锌粒有气泡产生OH-（碱）滴加紫色石蕊试液石蕊试液变蓝滴加无色酚酞无色酚酞变红用PH试纸测量PHPH大于7CuSO4溶液生成蓝色沉淀FeCl3溶液生成红褐色沉淀CO32-滴加稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水澄清石灰水变浑浊Cl-滴加AgNO3溶液和稀HNO3产生白色沉淀SO42-滴加稀盐酸酸化再滴加BaCl2酸化无现象，加入BaCl2后产生白色沉淀滴加Ba（NO3）2溶液和稀HNO3产生白色沉淀NH4+加入强碱溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体产生有刺激性气味的气体，试纸变蓝Fe3+滴加强碱溶液产生红褐色沉淀Cu2+滴加强碱溶液产生蓝色沉淀5.日常生活中一些物质的特定检验方法①棉织品、毛织品、化纤的鉴别——采用灼烧法②硬水和软水的鉴别——用肥皂水,产生泡沫较多的是软水;泡沫较少,浮渣较多的是硬水。③塑料的鉴别（热塑性和热固性）——取样,加热,能熔化的是热塑性塑料,不能熔化的是热固性塑料。④铵态化肥的鉴别——加熟石灰研磨，铵态氮肥(铵盐)能放出具有刺激性气味的气体。热点02物质的分离和提纯1．常用的物理方法（1）过滤：用于固体不溶物与液体的分离。（2）蒸发：用加热使溶剂不断挥发，从而使溶液浓缩或使溶质析出。2．常用的化学方法（1）溶解过滤法：Cu（Fe）、Cu（CuO）---加稀盐酸溶解后过滤（2）生成气体法：NaCl溶液（Na2CO3）---加适量稀盐酸（3）生成沉淀法：NaCl溶液（CaCl2）---加适量碳酸钠溶液后过滤（4）酸碱中和法：NaCl溶液（NaOH）---加适量稀盐酸3.相关物质的除杂（1）H2[HCl]通入氢氧化钠溶液：HCl+NaOH=NaCl+H2O（2）CO2[HCl]通入饱和的碳酸氢钠溶液：HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑（3）CO[CO2]通入足量的石灰水或足量的氢氧化钠溶液：CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O（4）CO2[CO]通过灼热的氧化铜CO+CuO△Cu+CO2（5）气体的干燥H2、CO2、CO[H2O]可用浓硫酸、无水氯化钙、氢氧化钠固体、碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体混合物）、无水硫酸铜等除去。热点01物质的检验和鉴别1．（2023•青岛）实验室有两瓶失去标签的无色溶液，分别是稀盐酸和稀硫酸。下列物质能区分两瓶溶液的是（）A．紫色石蕊试液 B．生锈的铁钉 C．氢氧化钠溶液 D．氯化钡溶液【答案】D【解析】A、稀盐酸和稀硫酸均显酸性，均能使紫色石蕊试液变红色，不能鉴别，故选项错误。B、生锈的铁钉表面的氧化铁均能与稀盐酸、稀硫反应，分别生成氯化铁和水、硫酸铁和水，现象相同，不能鉴别，故选项错误。C、稀盐酸、稀硫酸均能与氢氧化钠溶液反应，分别生成氯化钠和水、硫酸钠和水，均无明显现象，不能鉴别，故选项错误。D、氯化钡溶液与稀盐酸不反应，与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，会产生白色沉淀，可以鉴别，故选项正确。故选：D。2．（2023•云南）下列实验方案设计合理的是（）选项实验目的实验方案A鉴别CO（NH2）2和K2SO4取样，分别加入熟石灰，研磨，闻气味B鉴别H2和CH4分别点燃，在火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯C提纯混有少量NaCl的KNO3固体将固体溶解，蒸发结晶D除去铁制品表面的铁锈将铁制品长时间浸泡在过量的稀硫酸中A．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】A、尿素和硫酸钾都不能和氢氧化钙反应，都无明显现象，不能区分两种物质，该选项不正确。B、氢气燃烧生成水，无明显现象，甲烷燃烧生成水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，能够区分两种物质，该选项正确。C、氯化钠溶解度受温度变化影响较小，硝酸钾溶解度受温度变化影响较大，应该把固体溶解，降温结晶，该选项不正确。D、稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水，和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，将铁制品长时间浸泡在过量的稀硫酸中，铁也能够反应，该选项不正确。故选：B。热点02物质的分离和提纯3．（2023•无锡）下列除杂方法能达到实验目的的是（括号中的物质为杂质）（）选项物质除杂方法ACO2（CO）在空气中点燃BFe（Fe2O3）加入过量稀盐酸CMnO2（KCl）加足量水溶解、过滤DKCl溶液（K2CO3）加入适量Ca（NO3）2溶液，过滤A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够用点燃的方法，这是因为当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，故选项错误。B、Fe2O3和Fe均能与过量稀盐酸反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项错误。C、KCl易溶于水，MnO2难溶于水，可采取加水溶解、过滤的方法进行分离除杂，故选项正确。D、K2CO3能与适量Ca（NO3）2溶液反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钾，能除去杂质但引入了新的杂质硝酸钾，不符合除杂原则，故选项错误。故选：C。4．（2023•哈尔滨）除去下列物质中的少量杂质，所用试剂和操作方法都正确的是（）选项物质少量杂质所用试剂和操作方法AN2CO2将气体依次通过足量NaOH溶液和足量浓硫酸BNaNO3溶液Mg（NO3）2加入过量KOH溶液，过滤CCuCu（OH）2加入足量稀盐酸，过滤，蒸发结晶DNaCl泥沙溶解，过滤，洗涤，干燥A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】A、二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，氮气不与氢氧化钠溶液反应，再通过浓硫酸进行干燥，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。B、过量KOH溶液能与硝酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硝酸钾，虽然除去了杂质但是引入了新的杂质氢氧化钾（过量的），不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。C、铜与稀盐酸不反应，氢氧化铜与足量稀盐酸反应生成氯化铜和水，再过滤、干燥即可得到铜，而过滤、蒸发结晶得到的是氯化铜，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。D、氯化钠易溶于水，泥沙难溶于水，可采取加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法进行分离除杂，故选项所采取的方法错误。故选：A。1．（2023•镇江一模）下列各组溶液，不用其它试剂就不能鉴别出来的是（）A．K2CO3、HNO3、CaCl2、AgNO3 B．CuSO4、KOH、Ba（NO3）2、NaCl C．Ca（NO3）2、HCl、Na2CO3、KNO3 D．MgSO4、BaCl2、KOH、HCl【答案】A【解析】A、组内四种物质的溶液两两混合时，其中有一种溶液与其它三种溶液混合时能出现两次白色沉淀和一次放出气体，该溶液为K2CO3溶液；与K2CO3溶液产生气体的溶液为硝酸，产生白色沉淀的为CaCl2、AgNO3；不加其它试剂不能鉴别CaCl2、AgNO3，故选项正确。B、硫酸铜溶液是蓝色的，将硫酸铜分别加入剩余三种溶液的样品中，产生蓝色沉淀的氢氧化钾溶液，产生白色沉淀的是硝酸钡溶液，没有明显现象的是氯化钠溶液，不加其它试剂可以鉴别，故选项错误。C、取样，将溶液两两相混，其中有一种溶液与其它三种溶液混合时能出现一次白色沉淀和一次放出气体，该溶液为碳酸钠溶液；与碳酸钠溶液产生气体的溶液为盐酸，产生白色沉淀的为Ca（NO3）2溶液；与碳酸钠溶液混合无任何明显现象的为KNO3溶液，不加其它试剂可以鉴别，故选项错误。D、取样，将溶液两两相混，其中有一种溶液与其它三种溶液混合时能出现两次白色沉淀和一次无现象，该溶液为硫酸镁溶液；与硫酸镁溶液混合产生白色沉淀的是BaCl2、KOH溶液，无现象的是盐酸；向两种白色沉淀中分别加入足量盐酸，沉淀不溶解的，原溶液是氯化钡溶液；沉淀消失的是原溶液是氢氧化钾溶液，不加其它试剂可以鉴别，故选项错误。故选：A。2．（2023•泰山区校级二模）下列各组物质的溶液，不用其他试剂，用观察或组内物质相互混合的方法就能鉴别出来的是（）A．FeCl3、KOH、MgCl2、NaCl B．Ba（NO3）2、NaCl、H2SO4、Na2SO4 C．CaCl2、AgNO3、KCl、HNO3 D．Ca（NO3）2、HCl、Na2CO3、HNO3【答案】A【解析】A、氯化铁溶液为黄色，可以通过观察鉴别，将氯化铁加入剩余的三种溶液中，若出现红褐色沉淀，则可以鉴别出氢氧化钾溶液，向剩余的两种溶液中再加入氢氧化钾溶液，若出现白色沉淀，则为氯化镁溶液，若无明显现象，则为氯化钠溶液，组内物质可以通过观察或相互滴定混合的方法鉴别，故正确；B、组内两两物质混合，硝酸钡可以与硫酸和硫酸钠两种物质反应生成白色沉淀，氯化钠不能与其他物质反应出现明显现象，硫酸钠与硫酸都只能与硝酸钡产生白色沉淀，故通过相互滴定可以鉴别出硝酸钡和氯化钠，无法鉴别出硫酸和硫酸钠，故错误；C、组内两两物质混合，硝酸银能与氯化钙和氯化钾两种物质反应生成白色沉淀，硝酸不能与其他物质反应出现明显现象，氯化钙与氯化钾都只能与硝酸银产生白色沉淀，故通过相互滴定可以鉴别出硝酸银和硝酸，无法鉴别出氯化钙与氯化钾，故错误；D、组内两两物质混合，碳酸钠既能与硝酸钙反应产生白色沉淀，又能与氯化氢和硝酸反应产生气泡，硝酸钙只能与碳酸钠反应产生白色沉淀，氯化氢和硝酸都只能与碳酸钠反应产生气泡，故通过相互滴定可以鉴别出硝酸钙和碳酸钠，无法鉴别出氯化氢和硝酸，故错误。故选：A。3．（2023•昌邑市校级一模）某混合气体中可能含有H2、H2O、CO、CO2中的一种或几种，某学习小组利用如图所示装置进行检验（实验开始前先向装置内通一段时间混合气体），观察到a、e装置中白色粉末变蓝（已知：硫酸铜粉末遇水变蓝），b装置中石灰水不变浑浊，f装置中石灰水变浑浊，d装置中黑色粉末变红。下列说法中错误的是（）①a装置的作用是检验混合气体中是否含有水蒸气②装置b和f中澄清石灰水的作用完全相同③装置d减少的质量等于装置e增加的质量④可在f后放置一个燃着的酒精灯用于处理尾气⑤该混合气体一定含有H2O、H2、CO2、COA．①②③ B．②③④ C．①③⑤ D．②③⑤【答案】D【解析】①白色的硫酸铜粉末遇到水形成蓝色的硫酸铜晶体，所以a装置的作用是检验混合气体中是否含有水蒸气，故选项正确；②装置b中的澄清石灰水用来验证混合气体中是否含有二氧化碳，f中澄清石灰水的作用是通过澄清石灰水是否变浑浊来判断实验中是否生成二氧化碳，进而判断原混合气体中是否含有一氧化碳，故选项错误；③装置d减少的质量是氧化铜失去的氧元素的质量，装置e增加的质量是实验中生成的水的质量，二者的质量不相等，故选项错误；④f装置中石灰水变浑浊，说明原混合气体中含有一氧化碳，所以可在f后放置燃着的酒精灯处理尾气，故选项正确；⑤a装置中白色粉末变蓝，说明原混合气体中含有水分，b装置中石灰水不变浑浊，说明原混合气体中不含二氧化碳，d装置中黑色粉末变红，e装置中白色粉末变蓝，说明原混合气体中含有氢气，f装置中石灰水变浑浊，说明原混合气体中含有一氧化碳，即该混合气体一定含有H2O、H2、CO，故选项错误。故选：D。4．（2023•秦都区校级二模）用如图装置来分离CO2和CO混合气体并干燥，现装置内空气已排尽。实验步骤为：①关闭活塞b和止水夹d，打开止水夹a、c；②关闭止水夹a、c，打开活塞b和止水夹d。甲、乙、丙中分别盛放的试剂为（）选项甲乙丙ANaOH溶液稀H2SO4浓H2SO4BNaOH溶液稀H2SO4NaOH溶液C饱和NaHCO3溶液浓盐酸浓H2SO4D浓H2SO4NaOH溶液浓H2SO4A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】甲瓶内盛NaOH溶液，是吸收二氧化碳的；丙瓶内盛浓H2SO4溶液，是干燥气体的；分液漏斗内盛稀H2SO4溶液；①关闭活塞b和止水夹d，打开止水夹a、c，则二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，在导管口c处逸出的气体是CO；②关闭止水夹a、c，打开活塞b和止水夹d，滴加试剂稀H2SO4溶液，则碳酸钠和硫酸反应生成二氧化碳，在导管口d处逸出的气体是CO2。故选：A。5．（2024•道里区模拟）区分下列各组物质的方法正确的是（）选项需区分的物质方法A氯化钾和氯酸钾固体观察颜色B氧化铜和铁粉通氢气、加热C碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液加入足量的盐酸D呼出的气体和空气带火星的木条A．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】A、氯化钾和氯酸钾固体都是白色固体，不能用观察颜色的方法来区分，故选项不符合题意。B、氧化铜通氢气、加热会被还原成红色的铜，而铁粉通氢气、加热不会发生变化，能用通氢气、加热的方法来区分，故选项符合题意。C、碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都能和盐酸反应产生大量气泡，不能用足量的盐酸来区分，故选项不符合题意。D、呼出的气体和空气都不能使带火星的木条复燃，不能用带火星的木条来区分，故选项不符合题意。故选：B。6．（2024•五华区校级模拟）下列实验方案设计不合理的是（）选项实验目的实验操作A提纯铜粉（其中混有少量铅粉）加入过量的稀硫酸，充分反应后过滤B鉴别氢氧化钠、氯化钠、硝酸铵三种白色固体取样，分别加入适量的水，充分搅拌，测试温度C分离饱和硝酸钾溶液中的硝酸钾和水将饱和硝酸钾溶液降温结晶，过滤D鉴别H2和CH4分别点燃，在火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A、铅能与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应，充分反应后过滤，能提纯铜粉，故选项实验方案设计合理。B、氢氧化钠溶于水放热，溶液温度升高，氯化钠溶于水温度无明显变化，硝酸铵溶于水吸热，溶液温度降低，可以鉴别，故选项实验方案设计合理。C、硝酸钾的溶解度受温度的影响变化较大，降温结晶可以得到硝酸钾晶体，但不能将硝酸钾和水完全分离，故选项实验方案设计不合理。D、甲烷燃烧生成二氧化碳和水，氢气燃烧只生成水，分别点燃，在火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯，能使澄清石灰水变浑浊的原气体是甲烷，无明显现象的原气体是氢气，可以鉴别，故选项实验方案设计合理。故选：C。7．（2024•正阳县一模）下列有关物质的鉴别、除杂、分离、检验所用的试剂或方法都正确的是（）选项实验目的所用试剂或方法A鉴别NH4Cl溶液和K2SO4溶液NaOH溶液或Ba（NO3）2溶液B除去CO2中含有的杂质CO点燃或通过灼热的氧化铜C从NaCl溶液中分离出NaCl蒸发或过滤D检验铵态氮肥熟石灰研磨或加热A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】A、铵根离子和氢氧根离子反应会生成氨气，而硫酸钾不会和氢氧根离子反应，现象不同；硝酸钡会与硫酸钾反应生成沉淀，而不会与氯化铵反应，现象不同，可以鉴别，故A正确；B、一氧化碳不能在二氧化碳中燃烧，因此不能通过点燃除去二氧化碳中的一氧化碳，故B错误，C、从氯化钠溶液中分离氯化钠可以采用蒸发溶剂的方法，但氯化钠易溶于水，不能采用过滤法进行分离，故C错误；D、加熟石灰研磨，铵态氮肥和氢氧化钙反应生成有刺激性气味的氨气，可以检验。铵态氮肥加热易分解，但加热生成的产物不一定是氨气，且部分铵态氮肥受热分解可能产生爆炸不安全，故D错误。故选：A。8．（2024•深圳模拟）下列实验方案能达到实验目的的是（）选项目的方案A分离C和CuO高温加热B鉴别水和过氧化氢溶液观察颜色C除去CO2中的CO点燃混合气体D验证某气体为O2用带火星的木条检验A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A、高温加热，碳能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，不能进行分离，故选项实验方案不能达到实验目的。B、水和过氧化氢溶液均为无色液体，用观察颜色的方法不能鉴别，故选项实验方案不能达到实验目的。C、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够用点燃的方法，这是因为当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，故选项实验方案不能达到实验目的。D、氧气能支持燃烧，可用带火星的木条检验某气体是否为O2，若木条复燃，说明是氧气，故选项实验方案能达到实验目的。故选：D。9．（2023•江阳区校级模拟）下列物质的鉴别或除杂，所用的方法正确的是（）选项实验目的实验方案A鉴别NaOH和NH4NO3固体取样，加水溶解，触摸烧杯外壁B鉴别稀盐酸和氯化钠溶液取样，加入无色酚酞观察颜色变化C除去FeCl2溶液中的CuCl2加入过量的锌粉，过滤D除去CO2中混有的HCl通过足量的氢氧化钠溶液A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】A、氢氧化钠溶于水放热，硝酸铵溶于水吸热，取样，加水溶解、触摸烧杯外壁，温度升高的是氢氧化钠，温度降低的是硝酸铵，可以鉴别，故选项正确。B、稀盐酸显酸性，氯化钠溶液显中性，都不能使无色酚酞溶液变色，不能鉴别，故选项错误。C、CuCl2、FeCl2溶液均能与过量的锌粉反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项错误。D、CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项错误。故选：A。10．（2023•双台子区校级模拟）除去下列物质中的少量杂质（括号内为杂质），所用试剂正确的是（）A．Fe（Cu）：稀盐酸 B．NH3（水蒸气）：浓硫酸 C．Ca（OH）2（CaO）：H2O D．CaCl2溶液（HCl）：CuO【答案】C【解析】A、Fe能与稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，铜不与稀盐酸反应，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所用试剂错误。B、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，故选项所用试剂错误。C、CaO能与水反应生成氢氧化钙，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所用试剂正确。D、HCl能与CuO反应生成氯化铜和水，能除去杂质但引入了新的杂质氯化铜，不符合除杂原则，故选项所用试剂错误。故选：C。11．（2023•灯塔市三模）粗盐中常含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4及泥沙等杂质，常用如图的流程进行粗盐的提纯。下列说法不正确的是（）A．加入试剂①的顺序可以是过量的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液 B．操作a、b、c的名称分别为溶解、过滤、蒸发 C．向溶液Ⅰ中加入的盐酸应为过量的盐酸 D．操作b后，得到的沉淀中除泥沙外还含有3种不溶物【答案】D【解析】A、氢氧化钠能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，故能除去氯化镁；氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，故能除去硫酸钠；碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，故能除去氯化钙；每种物质需加至过量，则能将杂质除尽，但碳酸钠要在氯化钡之后加入，这样可以利用碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，除去剩余的氯化钡，故A正确；B、操作a是将粗盐溶解，属于溶解操作，操作b是将不溶物和溶液分离是过滤，而操作c是将氯化钠溶液中的水分蒸干得到精盐，该操作是蒸发，故B正确；C、由于盐酸的溶质是氯化氢气体，在最终蒸发时，随着水的蒸干，氯化氢逸出到空气中，则不会形成新杂质，因此向溶液I中加入的盐酸可以是过量的，故C正确；D、根据分析可知，加入试剂X后，将混合物过滤，得到的沉淀中除泥沙外还含有氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀、硫酸钡沉淀和碳酸钡沉淀共4种不溶物，故D错误；故选：D。12．（2023•曲阜市一模）某溶液由Mg2+、Ba2+、Cu2+、Na+、Cl﹣、、、OH﹣中的几种离子构成，为判定溶液中离子，进行如下实验：（1）取一份溶液样品，加入足量NaOH溶液得到蓝白色沉淀；（2）另取一份溶液样品，加入BaCl2溶液，无明显现象，继续滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。请分析实验过程，推断：溶液中一定存在的离子有Cl﹣、Cu2+、Mg2+（填符号，下同），可能存在的离子有Na+、Ba2+，一定不存在的离子是、、OH﹣。【答案】Cl﹣、Cu2+、Mg2+；Na+、Ba2+；、、OH﹣。【解析】加入足量NaOH溶液得到蓝白色沉淀，说明溶液中含有铜离子和镁离子，镁离子、铜离子不能与氢氧根离子、碳酸根离子共存，因此一定没有氢氧根离子、碳酸根离子；另取一份溶液样品，加入BaCl2溶液，无明显现象，说明溶液中不含有硫酸根离子；继续滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，由于溶液中加入了氯化钡，因此不能确定溶液中是否含有氯离子；已经确定一定有铜离子和镁离子，一定没有氢氧根离子、硫酸根离子和碳酸根离子，由于溶液有阳离子必然有阴离子，所以一定有的阴离子是氯离子，可能含有钠离子、钡离子；由分析可知，溶液中一定存在的离子有Cl﹣、Cu2+、Mg2+，可能存在的离子有Na+、Ba2+，一定不存在的离子是、、OH﹣。故答案为：Cl﹣、Cu2+、Mg2+；Na+、Ba2+；、、OH﹣。13．（2023•昆明一模）化学是一门以实验为基础的科学。结合图示回答问题：Ⅰ.气体的实验室制取及性质（1）仪器①的名称为水槽。（2）若用装置B制取氧气，则反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。（3）实验室常用D（填标号）装置收集CO2；若用E装置检验CO2，E中应盛有的试剂是澄清石灰水。Ⅱ.实验室测定样品纯度小王同学设计了以下实验装置（夹持装置已略去）测定某氧化铜样品的纯度（杂质不与氢气反应）。（1）丙中玻璃管里发生反应的化学方程式为H2+CuOCu+H2O。（2）从实验的安全性考虑，应该A（填标号）。A.先通入H2，排尽空气后，再点燃酒精灯B.先点燃酒精灯，后通入H2（3）反应前氧化铜样品质量为ag，丁装置质量为bg，充分反应后丁装置质量为cg，则氧化铜样品的纯度＝×100%（用代数式表示，结果化为最简）。【答案】Ⅰ.（1）水槽。（2）2H2O22H2O+O2↑。（3）D；澄清石灰水。Ⅱ.（1）H2+CuOCu+H2O。（2）A。（3）。【解析】Ⅰ.（1）①为盛取液体的水槽；故答案为：水槽。（2）B为固液不加热装置，故选过氧化氢溶液和二氧化锰制备氧气，过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；故答案为：2H2O22H2O+O2↑。（3）二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，采用向上排空气法收集，故选D为收集装置；二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，所以E装置内为澄清石灰水；故答案为：D；澄清石灰水。Ⅱ.（1）氢气和氧化铜在加热条件下反应生成铜和水，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为H2+CuOCu+H2O；故答案为：H2+CuOCu+H2O。（2）氢气属于易燃易爆气体，加热前需要进行排空，避免发生爆炸，所以先通入氢气排空后再加热，故选A；故选：A。（3）设氧化铜的质量为m，生成水的质量＝cg﹣bg，H2+CuOCu+H2O8018mcg﹣bgm＝因此氧化铜纯度＝＝100%；故答案为：。14．（2024•历下区校级模拟）如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），化学小组的同学利用其进行下列化学实验。请根据题目要求，回答下列问题：（1）第一组的同学以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置，连接仪器，检查装置的气密性，进行实验。（提示：盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）①所选仪器的连接顺序为A→C→B→F（从左到右填写仪器序号字母），仪器A中发生的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O。②若要验证生成的气体是二氧化碳，需将气体通入装置D中（填写仪器序号字母），现象是澄清石灰水变浑浊。（2）第二组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO2为催化剂）制备氧气，并对10g生铁（主要成分是铁和碳）试样进行分析，所选仪器按“A→B→E→D→碱石灰干燥管”的顺序连接，实验前检验装置气密性，使该生铁试样在纯氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（假设发生的化学反应都充分反应），试回答下列问题：①仪器A中所发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。②该装置中，洗气瓶B的作用为吸收水分，干燥氧气。③生铁试样充分燃烧后，测得仪器D中生成沉淀的质量为2.5g，则生铁试样充分燃烧后生成CO2的质量为1.1g，生铁样品中碳的质量分数为3%（计算结果精确至1%）。【答案】（1）①A→C→B→F；CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；②D；澄清石灰水变浑浊；（2）①2H2O22H2O+O2↑；②吸收水分，干燥氧气；③1.1；3%。【解答】（1）①石灰石和稀盐酸为原料制取二氧化碳，反应物为固液混合物，不需要加热，则选A为发生装置，气体含有氯化氢，碳酸氢钠能与氯化氢反应，则利用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢，浓硫酸具有吸水性，且与二氧化碳不反应，可用浓硫酸干燥二氧化碳，且应先除杂后干燥，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选F，则连接顺序为A→C→B→F；石灰石的主要成分碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为2HCl+CaCO3＝CaCl2+H2O+CO2↑；②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳可用澄清石灰水，则若要验证生成的气体是二氧化碳，需将气体通入装置D中，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，则观察到的现象是澄清石灰水变浑浊；（2）①第二组的同学以过氧化氢溶液为原料（MnO2为催化剂）制备氧气，仪器A中所发生的反应是过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；②浓硫酸具有吸水性，且与氧气不反应，则该装置中，洗气瓶B的作用为吸收水分，干燥氧气；故答案为：吸收水分，干燥氧气。③D生成沉淀质量为2.5g，说明生成碳酸钙质量为2.5g，其中含有碳元素全部来自于生铁中的碳，所以碳的质量＝2.5g×＝0.3g，则生成CO2的质量为0.3g÷＝1.1g，则生铁中碳的质量分数＝×100%＝3%。故答案为：（1）①A→C→B→F；CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；②D；澄清石灰水变浑浊；（2）①2H2O22H2O+O2↑；②吸收水分，干燥氧气；③1.1；3%。15．（2023•上海）氯化钾是生产低钠盐的原料之一。某粗制氯化钾中混有氯化镁和硫酸钾，为提纯氯化钾，取100g样品全部溶于水得到溶液A，后续实验步骤如图1所示。①Ⅰ中生成0.03molBaSO4沉淀，该沉淀呈（1）白色。②Ⅱ中生成的Mg（OH）2沉淀质量与加入的KOH物质的量的变化关系，如图2所示，其中x＝（2）1.16。③Ⅲ中加入过量K2CO3溶液，是为了除尽滤液C中的（3）BaCl2（填写化学式）。④写出IV中反应的化学方程式（4）KOH+HCl＝KCl+H2O、K2CO3+2HCl＝2KCl+CO2↑+H2O。⑤为减少所用试剂的种类，在溶液A中先加入Ba（OH）2溶液，最终也能提纯KCl。基于①②中的信息，理论上至少需要Ba（OH）2（5）0.03mol；请用图3所示的形式写出完整的提纯方案（6）。【答案】①白；②1.16；③BaCl2；④KOH+HCl＝KCl+H2O、K2CO3+2HCl＝2KCl+CO2↑+H2O；⑤0.03；。【解析】①Ⅰ中生成0.03molBaSO4沉淀，该沉淀呈白色；②由图可知，当加入氢氧化钾的物质的量为0.04mol时，生成氢氧化镁的质量最大，此时氯化镁恰好完全反应，氢氧化钾的摩尔质量为56g/mol，则消耗氢氧化钾的质量为0.04mol×56g/mol＝2.24g，设生成氢氧化镁的质量为m，MgCl2+2KOH＝Mg（OH）2↓+2KCl112582.24gm＝m＝1.16g答：生成氢氧化镁的质量为1.16g，即图中x＝1.16；③Ⅰ中加入过量的氯化钡溶液，氯化钡与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾，可除去硫酸钾，Ⅱ中加入过量氢氧化钾溶液，氢氧化钾和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾，可除去氯化镁，Ⅲ中加入过量K2CO3溶液，碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾，则是为了除尽滤液C中的BaCl2；④滤液D中含氯化钾、过量的氢氧化钾和碳酸钾，加入过量稀盐酸，氢氧化钾和稀盐酸反应生成氯化钾和水，反应的化学方程式为KOH+HCl＝KCl+H2O，碳酸钾和稀盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水，反应的化学方程式为K2CO3+2HCl＝2KCl+CO2↑+H2O；⑤Ⅰ中生成0.03molBaSO4沉淀，Ⅰ中反应的化学方程式为BaCl2+K2SO4＝BaSO4↓+2KCl，由此可知，溶液A中含硫酸根离子的物质的量为0.03mol，由②中图可知，当加入氢氧化钾的物质的量为0.04mol时，此时溶液A中的镁离子恰好完全转化为沉淀，即要使镁离子和硫酸根离子完全转化为沉淀，需要0.03mol的钡离子和0.04mol的氢氧根离子，则理论上至少需要Ba（OH）2物质的量为0.03mol，溶液A中氯化镁和硫酸钾杂质，先加入过量氢氧化钡溶液，氢氧化钡和硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钾，氢氧化钡和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡，可除去硫酸钾和氯化镁，此时溶液中含有的杂质是氯化钡、氢氧化钡和氢氧化钾，可再加入过量的碳酸钾溶液，碳酸钾和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾，碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾，可除去氢氧化钡和氯化钡，此时滤液中含有氢氧化钾和碳酸钾杂质，然后加入过量稀盐酸，氢氧化钾和稀盐酸反应生成氯化钾和水，碳酸钾和稀盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水，除去氢氧化钾和碳酸钾，然后蒸发，盐酸具有挥发性，蒸发过程中氯化氢会挥发出去，最后可得到纯净的氯化钾固体，故用图3所示的形式写出完整的提纯方案为。故答案为：①白；②1.16；③BaCl2；④KOH+HCl＝KCl+H2O、K2CO3+2HCl＝2KCl+CO2↑+H2O；⑤0.03；。16．（2023•宜昌）氯化钠是重要的调味品。探究一：古人智慧（1）《水经注》中描述，“入汤口四十三里，有石，煮以为盐，石大者如升，小者如拳，煮之，水竭盐成。”这样得到食盐的方法在化学上称为蒸发结晶。（2）我国四川省自贡市劳动人民在公元1873年便开始尝试取井水煮卤，获得的氯化钠中仍然含有氯化镁等杂质，古人采用“淋盐沥水”（用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐）的方法来除去氯化镁，是因为饱和的氯化钠溶液里能继续溶解氯化镁。探究二：现代方法智慧小组的同学想利用所学化学知识得到氯化钠晶体。他们查阅资料知道，通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等可得到粗盐。粗盐中含有多种可溶性杂质（如氯化镁、氯化钙、硫酸钠等）不溶性杂质（泥沙等）。除去不溶性杂质（3）取少量粗盐，加足量水溶解，可通过过滤方法除去其中不溶性杂质。除去可溶性杂质（4）选择试剂：小民同学选择硝酸钡溶液除硫酸钠，反应的化学方程式是Ba（NO3）2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaNO3。经小组讨论，认为他选的试剂不正确。方法小结：除杂所选试剂需满足以下条件：只与杂质反应；不产生新的杂质。最终，选择的试剂是氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液。（5）实验探究：滴加甲、乙、丙三种试剂的正确顺序最多有3种，请写出其中一种NaOH或BaCl2或Na2CO3（写溶质的化学式，下同）。加入氢氧化钠溶液后，发生反应的化学方程式是MgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl。固体D的成分有Mg（OH）2、BaSO4、CaCO3、BaCO3。（6）反思评价：液体E中加入稀盐酸，发生反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O（写一个）。小郑同学认为上述实验可以将甲、乙、丙三种溶液改成两种Ba（OH）2、Na2CO3（按加入的先后顺序填写）。【答案】（1）蒸发结晶；（2）饱和的氯化钠溶液里能继续溶解氯化镁；（3）过滤；（4）Ba（NO3）2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaNO3；不产生新的杂质；（5）3；NaOH或BaCl2或Na2CO3；MgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl；Mg（OH）2、BaSO4、CaCO3、BaCO3；（6）Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O（或HCl+NaOH═NaCl+H2O）；Ba（OH）2、Na2CO3。【解析】（1）由于氯化钠的溶解度受温度影响不大，所以从氯化钠溶液中得到氯化钠晶体通常采用蒸发结晶，故答案为：蒸发结晶；（2）饱和的氯化钠溶液里不能继续溶解氯化钠，还能继续溶解氯化镁，故答案为：饱和的氯化钠溶液里能继续溶解氯化镁；（3）过滤是将不溶性杂质与液体分离的一种操作方法，故答案为：过滤；（4）硝酸钡能和硫酸钠发生复分解反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，故答案为：Ba（NO3）2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaNO3；除杂质时应注意所加入的试剂只与杂质反应并且不能产生新的杂质，故答案为：不产生新的杂质；（5）粗盐提纯是加入试剂的顺序可以是氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠或氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠、或氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠3种设计方案，故答案为：3；NaOH或BaCl2或Na2CO3；氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，故答案为：MgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl；在粗盐提纯的过程中，氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，故答案为：Mg（OH）2、BaSO4、CaCO3、BaCO3；（6）过滤后的滤液中含有碳酸钠和氢氧化钠以及氯化钠，其中氯化钠不与稀盐酸反应，碳酸钠能和稀盐酸发生化学反应生成氯化钠和水和二氧化碳，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，故答案为：Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O（或HCl+NaOH═NaCl+H2O）；氢氧化钡能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，氢氧化钡也能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀，根据复分解反应的条件，从离子的角度分析不难看出看，加入氢氧化钡溶液可以同时将镁离子和硫酸根离子这两种杂质离子除去，而多余的钡离子，可以通过加入碳酸钠的方法除去，故答案为：Ba（OH）2、Na2CO3。17．（2023•常州模拟）我国企业用10年时间，自主研发出海水镁资源综合利用专利技术，生出碳酸镁水合物，并以此为中间体制备各类镁产品，填补了我国高端镁产品生产空白。环节一、探寻海水之“镁”（1）已知某海域海水中总的含盐量约为3.5%，盐中镁元素的质量分数约为3.7%，则海水中镁元素的质量分数约为0.13%（保留两位有效数字），由此可知，用海水晒盐后的卤水来提取镁，而不直接用海水的主要原因是海水中镁元素含量很低，卤水中镁元素含量较高。环节二、制备三水合碳酸镁工业上从弱碱性卤水（主要成分为MgCl2）中获取MgCO3•3H2O的一种方法如图1：（2）过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。（3）沉淀过程的pH随时间的变化如图2所示，沉淀过程的操作为d（填标号）。a.向NaOH溶液中滴加卤水，同时通入CO2b.向卤水中滴加NaOH溶液，同时通入CO2c.向NaOH溶液中通入CO2至饱和，然后滴加卤水，同时继续通入CO2d.向卤水中通入CO2至饱和，然后滴加NaOH溶液，同时继续通入CO2环节三、测定MgCO3•3H2O的纯度【查阅资料】①Mg5（OH）2（CO3）4•4H2O也可表示为Mg5（OH）2（CO3）4•4H2O，其相对分子质量为466，能与硫酸反应生成CO2；②沉淀法测物质含量，沉淀质量越大，误差越小。【实验步骤】利用如图3所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，以确定MgCO3•3H2O的纯度。依据实验过程回答下列问题。（4）C中反应的化学方程式为Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；D中碱石灰的作用为防止空气中的二氧化碳进入C装置，影响实验结果。（5）下列措施中不能提高测定准确度的是bc（填序号）。a.在加入硫酸之前应排净装置内CO2气体b.在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置c.为了缩短实验时间，快速滴加硫酸d.在C装置左侧导管末端增添多孔球泡（6）小智认为应将C中Ca（OH）2溶液换成Ba（OH）2溶液，理由一：氢氧化钡的溶解度大，形成溶液的浓度大，使CO2被吸收的更完全；理由二钡元素相对原子质量大，生成的沉淀质量大，误差小。（7）实验中准确称取三份7.5g样品，进行三次测定，测得生成CaCO3沉淀的平均质量为5.0g，则样品中MgCO3•3H2O的纯度为92%。若获取样品中含有少量Mg5（OH）2（CO3）4•4H2O，则样品中MgCO3•3H2O的纯度偏大（填“偏大”“不变”或“偏小”）。【答案】（1）0.13%；海水中镁元素含量很低，卤水中镁元素含量较高；（2）漏斗；（3）d；（4）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；防止空气中的二氧化碳进入C装置，影响实验结果；（5）bc；（6）钡元素相对原子质量大，生成的沉淀质量大，误差小；（7）92%；偏大。【解析】（1）已知某海域海水中总的含盐量约为3.5%，盐中镁元素的质量分数约为3.7%，则海水中镁元素的质量分数约为3.5%×3.7%＝0.13%；由此可知，用海水晒盐后的卤水来提取镁，而不直接用海水的主要原因是海水中镁元素的含量低，卤水中镁元素含量高。（2）过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；（3）沉淀过程的pH随时间的变化如图2所示，沉淀过程的pH随时间的变化是先变小后变大，然后保持在9﹣10之间左右，而溶液的起始的pH在7﹣8左右，所以沉淀过程的操作为向卤水中通入CO2至饱和，然后滴加NaOH溶液，同时继续通入CO2，故选d；（4）样品中加入稀硫酸，反应产生二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀，C中反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；由于要通过C装置增重测量出二氧化碳气体的质量，因此D中碱石灰的作用为防止空气中的二氧化碳进入C装置，影响实验结果；（5）a.在加入硫酸之前应排净装置内CO2气体，减少对实验结果的影响，提高了测定准确度，不符合题意；b.因为氢氧化钠溶液能够吸收空气中的二氧化碳气体，而水蒸气对实验结果没有影响，在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置，不能提高测定准确度，符合题意；c.为了缩短实验时间，快速滴加硫酸，反应速率过快，二氧化碳不能完全被吸收，导致实验误差，不能提高测定准确度，符合题意；d.在C装置左侧导管末端增添多孔球泡，增大了气体与溶液的接触面积，有利于气体的充分反应，减少对实验结果的影响，提高了测定准确度，不符合题意；故选：bc；（6）沉淀法测物质含量，沉淀质量越大，误差越小；小智认为应将C中Ca（OH）2溶液换成Ba（OH）2溶液，理由一：氢氧化钡的溶解度大，形成溶液的浓度大，使CO2被吸收的更完全；理由二钡元素相对原子质量大，生成的沉淀质量大，误差小；（7）设样品中MgCO3•3H2O的质量为x，根据碳元素守恒找出关系式：CaCO3～MgCO3•3H2O1001385.0gx，解得x＝6.9g；则样品中MgCO3•3H2O的纯度为×100%＝92%；若获取样品中含有少量Mg5（OH）2（CO3）4•4H2O，则含碳量为×100%≈10.3%，而MgCO3•3H2O中的含碳量为×100%≈8.7%，杂质的含碳量高于MgCO3•3H2O，所以样品中MgCO3•3H2O的纯度偏大；故答案为：（1）0.13%；海水中镁元素含量很低，卤水中镁元素含量较高；（2）漏斗；（3）d；（4）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；防止空气中的二氧化碳进入C装置，影响实验结果；（5）bc；（6）钡元素相对原子质量大，生成的沉淀