化学气体和固体分离和提纯的专项培优 易错 难题练习题(含答案)含答案

一、中考初中化学气体和固体的除杂分离和提纯
1．实验室制取氧气时，在试管中加入一定量过氧化氢溶液和二氧化锰固体，下列有关图像表示正确的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
一定量过氧化氢溶液和二氧化锰固体混合后，过氧化氢分解成氢气和水。

过氧化氢的质量减少，氧气和水增多，等过氧化氢反应完全后质量就不会再变；二氧化锰是催化剂，质量不变。

那么试管中水的质量是以原本具有的水量为起始，随着反应增加至过氧化氢完全分解，氧气则从0起始增加至过氧化氢完全分解。

故选C。

2．下列图像不能正确反映其描述的是( )
A．加热高锰酸钾固体
B．在密闭容器中点燃碳
C ．等质量的镁和氧气充分反应
D ．发生的反应为3222KNO 2KNO +O Δ↑
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A 、加热高锰酸钾固体过程中有氧气生成，随着反应的进行剩余固体的质量逐渐减小，高锰酸钾反应完，剩余固体的质量不再变化，选项A 正确；
B 、在密闭容器中点燃碳，虽然碳燃烧生成二氧化碳，但二氧化碳仍在容器中，因此在密闭容器中碳元素质量不变，选项B 正确；
C 、镁和氧气反应生成氧化镁，反应中镁和氧气的质量比为：(2×24) ∶(16×2)=3∶2，故等质量的镁和氧气充分反应后，应该是氧气有剩余，选项C 不正确；
D 、根据化学方程式3222KNO 2KNO +O Δ↑，可以计算出反应中KNO 3、KNO 2、O 2的质量比为：(2×101) ∶(2×85) ∶(16×2)=202∶170∶32，图中数据正确，选项D 正确。

故选C 。

3．现有以下曲线，与之对应的叙述正确的是
A ．用氯酸钾制取氧气
B ．等质量碳酸钙与足量同浓度稀盐酸反应
C．硝酸铵溶于水时溶液的温度变化
D．发生的反应为：2KNO3Δ
2KNO2+O2↑
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，所以反应中固体的质量减少，有催化剂时反应加快，固体减少的更快，但剩余固体质量多，叙述错误；
B、等质量碳酸钙与足量同浓度稀盐酸反应，生成二氧化碳的最终量相同，颗粒越小与盐酸接触越充分，反应越快，叙述错误；
C、硝酸铵溶于水溶液的温度降低，然后再逐渐恢复到原温，叙述错误；
D、质量减少的是反应物，质量增加的是生成物，所以硝酸钾生成亚硝酸钾和氧气。

配平
可得方程式2KNO3Δ
2KNO2+O2↑，每202份质量的硝酸钾反应生成170份质量的亚硝酸钾
和32份质量的氧气，叙述正确。

故选D。

4．现有以下曲线,与之对应的叙述相符的是A．电解水一段时间
B．用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
C．敞口放置于空气中的浓硫酸
D．向一定量稀氢氧化钠液中滴入水
【答案】C
【解析】
【详解】
A．电解水时生成氢气与氧气的体积比为2：1，而不是质量比，故错误；
B．催化剂只能改变化学反应的速率，但是对氧气的量没有影响，故错误；
C．浓硫酸具有吸水性，会吸收空气中的水蒸气而造成溶液中溶质的质量分数减小，故正确；
D．氢氧化钠溶液中加入水后，溶液仍显碱性，即pH＞7，故错误。

故选：C。

【点睛】
正确辨别坐标所表示的变化量，是解答此类问题的关键，分析变化中相关量的变化关系，是解答问题的基础。

5．下列图像不能正确反映对应变化关系的是()
A．电解水一段时间
B．加热一定量高锰酸钾固体
C．加热氯酸钾制氧气
D．实验室利用双氧水制取氧气
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、电解水时生成的氢气和氧气的体积比是2：1，不符合题意；
B、加热高锰酸钾放出氧气，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾二氧化锰和氧气，故反应前后锰元素的质量不变，不符合题意；
C、加热氯酸钾和二氧化锰固体，生成氯化钾和氧气，剩余固体的质量不能为零，符合题意；
D、实验室利用双氧水制取氧气，当双氧水完全分解时不再生成氧气，不符合题意。

故选C。

6．下列图像分别与选项中的操作相对应，其中不合理的是
A．向MnO2中加入过氧化氢溶液
B ．向一定量硫酸铜溶液中加入铝
C ．向一定量不饱和的硝酸钾溶液中加入硝酸钾晶体（不考虑温度变化）
D ．向硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中，滴加氢氧化钡溶液
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A 、过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，二氧化锰是催化剂，反应前后质量和化学性质均不变，故A 正确；
B 、铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，反应的关系式为
()42432Al+3CuSO =+3Cu
Al SO 54192，54份的铝和硫酸铜反应生成192份的铜，则溶液的质量减少，反应完全，溶液的质量不变，故B 正确；
C 、向一定量不饱和的硝酸钾溶液中加入硝酸钾晶体，硝酸钾溶解，溶质质量增加，溶质质量分数增大，当溶液达到饱和时，溶液中溶质质量不再增加，溶质质量分数不变，故C 正确；
D 、向硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中，滴加氢氧化钡溶液，开始就有沉淀生成，反应完全，沉淀的质量不变，故D 不正确。

故选D 。

7．下列图像正确的是（ ）
A．电解一定量的水B．氯酸钾制取氧气
C．硫粉在足量的氧气中充分燃烧
D．将锌片插入硫酸
铜溶液中
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、电解水生成氢气和氧气质量比是1：8，该选项对应关系不正确；
B、氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，利用催化剂时反应速率快一些，最终生成氧气质量相等，该选项对应关系不正确；
C、硫燃烧生成二氧化硫，随着反应进行，固体质量减小，最终固体质量变成0，该选项对应关系正确；
D、锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应过程中固体质量减小，但是最终不能减小到0，该选项对应关系不正确。

故选C。

8．下列图像正确的是（）
A．电解水
B．将等质量的镁和铁分别投入到盛有足量同种稀硫酸的两个容器中C．用等体积、等溶质质量分数的过氧化氢溶液制取氧气
D．服用胃舒平[主要质量分数的过氧化成分是Al（OH）3]治疗胃酸过
多，胃液pH的变化
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、电解水实验中产生氢气和氧气的质量之比为1：8，体积之比为2：1，故A错误；
B、镁的活动性比铁强，所以反应速率要快，镁的相对原子质量小于铁的相对原子质量，且二者反应后化合价均为+2价，在质量相等时，产生的气体多，故B正确；
C、用相同浓度、相同质量的过氧化氢溶液来制取氧气，有无催化剂不影响生成氧气的多少，氧气质量相等，只是改变反应速率，故C错误；
D、胃酸pH小于7，服用胃舒平，盐酸和氢氧化铝反应生成氯化铝和水，因此pH值会有所增大，但是胃仍然处于酸性环境，所以最后PH仍然小于7，故D错误。

故选B。

9．下列图像不能正确反映其对应的变化关系的是( )
A．分别向一定等质量、等浓度的稀硫酸中逐渐加入锌粉和铁粉B．电解水
C．用加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物的方法制取氧气
D．向饱和的氢氧化钙溶液中加入一定量的氧化钙固体
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A、根据化学方程式生成两份质量的氢气，消耗65份质量的锌，消耗56份质量的铁，故产生相同质量氢气，消耗锌的质量大于铁的质量，锌的图像拐点应该在铁的图像拐点后面，故A错。

B、将水通电电解，一段时间后氢气和氧气的体积比是2:1，故B正确。

C、加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物的方法制取氧气，刚开始加热反应没有到达反应温度，故质量分数不变，加热到一定温度之后反应生成氧气，固体质量减少二氧化锰质量不变，故二氧化锰质量分数变大，氯酸钾反应完，固体质量不再变化，二氧化锰质量不变，故二氧化锰质量分数不变，C正确。

D、一定温度下，向一定量饱和氢氧化钙溶液中加入氧化钙，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙不能继续溶解，但由于溶液中的水减少了，溶质会结晶析出，溶质的质量减
少，故溶液质量最终减少，D错误。

.
故选：AD。

10．下列叙述与对应的坐标图表示正确的是（）
A．向硝酸钾的饱和溶液中加入氯化钠
B．在恒温条件下，将足量的氯化钠饱和溶液蒸发适量的水分C．向一定量硝酸钾的不饱和溶液中不断加入KNO3固体D．向一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、饱和硝酸钾溶液中能够继续溶解氯化钠，因此随着氯化钠的溶解，溶液质量增大，硝酸钾的溶质质量分数减小直到氯化钠也达到饱和为止，A不正确；
B、饱和溶液恒温蒸发水分，剩余溶液还是这一温度下的饱和溶液，同一物质相同温度下的饱和溶液溶质质量分数是相等的，故溶质质量分数的曲线应该是直线，B不正确；
C、刚开始是不饱和硝酸钾溶液，溶质硝酸钾的质量大于0；当不断加入硝酸钾固体时，溶质的质量在不断增加，溶质的质量分数逐渐增大；当硝酸钾不再溶解时，溶液饱和，溶质不变，溶质的质量分数也恒定不变。

图象能正确反映其对应操作，C正确；
D、催化剂只能改变化学反应的速率，其质量与化学性质在反应前后保持不变，D不正确；故选C。

【点睛】
判断图像是否正确，要根据反应中图像表示的物质的量是如改变的，找到起点、折点和终点，连成曲线。

11．下列图像能正确反映对应变化关系的是
A．测定空气中氧气的含量
B．用等量的双氧水分别制取氧气
C．一定量的高锰酸钾加热制取氧气
D．用二氧化锰和过氧化氢溶液制氧气
【答案】D
【解析】
【详解】
A、测定空气中氧气的含量实验中，氧气占装置体积的1
5
，因此反应后，装置内气体只减
少1
5
，选项图示错误。

B、用等量的双氧水分别制取氧气，加催化剂比没有加催化剂的反应速率更快，产生的氧气
的质量相等，选项图示错误。

C、一定量的高锰酸钾加热制取氧气，高锰酸钾分解生成了锰酸钾和二氧化锰固体，剩余固体的质量不为零，选项图示错误。

D、用二氧化锰和过氧化氢溶液制氧气，固体二氧化锰作为催化剂，反应前后质量不改变，因此固体的质量不变，选项图示正确。

故选：D。

12．下列图象分别表示4个实验过程中某些物质某些量的变化，其中正确的是（）A．向一定量铁粉中滴加稀盐酸
B．向一定量硫酸铜溶液中不断加入铁粉
C．加热一定量高锰酸钾固体
D．向一定量的稀盐酸中加入一定量的大理石
【答案】C
【解析】
【详解】
A、向一定量铁粉中滴加稀盐酸，产生氢气的质量应从0开始增大，故选项图像错误；
B、向一定量硫酸铜溶液中不断加入铁粉，溶液质量不是从0开始增大，故选项图像错误；
C、加热一定量高锰酸钾固体生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，锰元素一直存在于固体中，故
剩余固体中锰元素质量不变，故选项图像正确；
D、向一定量的稀盐酸中加入一定量的大理石，产生二氧化碳的质量应从0开始增大，故选项图像错误；
故选：C。

13．加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物，下列图象中能正确反映物质质量随时间变化关系的是()
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】
【详解】
A、氯酸钾受热分解后有氧气生成，故固体的质量减小，故错误；
B、该反应中二氧化锰是催化剂，反应前后质量不变，故错误；
C、反应中氯化钾的质量先增加，后不变，故错误；
D、刚开始加热时，温度不足，没有氧气生成，过一段时间有氧气生成，生成氧气的质量
逐渐增加，完全反应后氧气的质量不变，故正确。

故选D 。

14．实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰的混合固体来制取氧气,其化学方程式为：2KClO 32MnO Δ2KCl ＋3O 2↑现对一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合固体进行加热,加热过程中涉及的相关量随时间变化的图像正确的是
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A 、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物放出氧气，固体混合物的质量减少，当反应完，固体质量不再变化，故错误；
B 、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物放出氧气，刚开始没有氧气，当氯酸钾完全分解时不再生成氧气。

故错误；
C 、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物放出氧气，固体中氧元素质量减少，固体中氧元素质量分数减少，二氧化锰中含有氧元素，氧元素不会减少到0，当氯酸钾完全分解时不再变化，故正确；
D 、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物放出氧气，固体中锰元素的质量分数增加，至完全反应，不再发生改变，但二氧化锰中含有锰元素，锰元素的质量分数不可能从0开始，故错误；
故选：C。

15．如图所示的四个图像，分别对应四种过程,其中不正确的是()
A．将等质量的镁粉和铝粉分别与足量等浓度的稀盐酸反应B．红磷在密闭容器中燃烧
C．将一定量的碳酸钠固体加入到稀盐酸中
D．饱和硝酸钾溶液加水稀释
【答案】C
【解析】
【详解】
A、将等质量的镁粉和铝粉分别与足量等浓度的稀盐酸反应,镁的金属活动性比铝强,铝粉产生氢气质量大于镁粉产生的氢气的质量,不符合题意;
B、红磷燃烧是在密闭容器中进行,遵循质量守恒定律，反应前后元素的种类不变,不符合题意;
C、将一定量的碳酸钠固体加入稀到盐酸中,开始时稀盐酸中含有水,起点不为0,碳酸钠与稀盐酸反应生成水,溶液中水的质量不断增加,至碳酸钠固体反应完,溶液中水的质量不再增加,符合题意;
D、饱和硝酸钾溶液加水稀释,溶质质量不变,溶液质量增大,所以溶质质量分数减小,不符合
题意。

故选C。

【点睛】
学会运用化学方程式中相关物质的质量变化来判断曲线的起点、折点和终点。

二、中考初中化学推断题
16．甲、乙、丙、丁分别属于初中化学常见的四类无机化合物，M与甲同类，他们之间部分转化关系如图所示（部分反应物、生成物、反应条件已略去，“-”表示物质间能发生反应，“→”表示转化关系）。

（1）若甲为CaCO3，则丁的化合物类别是______，乙→丙的化学方程式是_______。

（2）若丙为CaCO3，则M的化学式是_______，乙→丙的化学方程式是_______。

【答案】酸 H2O+CaO=Ca(OH)2 H2O CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O或
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
【解析】
【分析】
根据题目给出的流程图和信息：甲、乙、丙、丁分属上述四种不同类别的化合物，M与甲属于同种类别的化合物；
（1）若甲是碳酸钙，甲能与丁反应，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，丁可能是酸溶液，例如盐酸；乙能与丁反应，能生成丙，丙也能与丁反应，氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，氧化钙和水生成氢氧化钙，氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，所以乙可能氧化钙，丙是氢氧化钙，M是氯化钙。

将猜想代入框图，推断合理；
（2）若丙为CaCO3，丙与丁能反应，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，丁可能是酸溶液，例如盐酸；乙能与丁（酸溶液）反应，能生成丙，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀和水，氢氧化钙和酸反应生成水，所以乙可能氢氧化钙，乙、丙、甲都能生成M，M与甲属于同种类别的化合物，甲可能是金属氧化物，金属氧化物能与酸溶液反应生成盐和水，所以M是水。

将猜想代入框图，推断合理；
【详解】
根据以上分析可知：
（1）若甲为CaCO3，则丁的化合物类别是酸，乙→丙的反应是氧化钙和水生成氢氧化钙，化学方程式是H2O+CaO=Ca(OH)2；
（2）若丙为CaCO3，则M的化学式是H2O，乙→丙的反应是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀和水或碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，化学方程式是
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O或Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。

【点睛】
在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推
导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。

17．A ～G 是初中化学常见的物质，它们之间的转化关系如图所示，图中“一”表示两种物质间能发生化学反应，“→”表示两种物质间的转化关系，已知A 是人体胃液里含有的酸，B 、C 、D 、F 均为氧化物，E 中含有三种元素，G 是最轻的气体（其中部分反应条件、反应物及生成物已略去），请回答下列问题：
（1）写出F 物质的名称_____；
（2）写出一个符合C 和D 反应的化学方程式_____；
（3）写出B 物质的一种用途_____；
（4）写出A 和E 发生反应的微观实质_____。

【答案】水 CuO+CO
Δ CuO+CO 2 灭火 氢离子和氢氧根离子反应生成水
【解析】
【分析】
A ～G 是初中化学常见的物质，A 是人体胃液里含有的酸，所以A 是盐酸，
B 、
C 、
D 、F 均为氧化物，
E 中含有三种元素，G 是最轻的气体，所以G 是氢气，盐酸可以转化成B ，且B 和C 可以相互转化，所以B 是二氧化碳，C 一氧化碳，D 会与盐酸、一氧化碳反应，所以D 可以是氧化铜，氢气和
F 可以相互转化，所以F 是水，水和E 可以相互转化，E 会与A 反应，所以E 是氢氧化钙。

【详解】
（1）G 是最轻的气体，所以G 是氢气，氢气和F 可以相互转化，故F 是水。

（2）符合C 和D 的反应是氧化铜和一氧化碳在加热的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为
2CuO+CO CuO+CO 。

（3）盐酸转化成的B 和C 可以相互转化，所以B 是二氧化碳，故B 物质的一种用途是灭火。

（4）水和E 可以相互转化，E 会与A 反应，所以E 是氢氧化钙，A 和E 发生反应是氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水。

【点睛】
A 是人体胃液里含有的酸，则A 是盐酸，G 是最轻的气体，则G 是氢气。

18．某校实验室有一无色澄清溶液，其中除了硝酸钠以外，可能还含有氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡中的一种或几种。

实验活动一“探究该废液的组成。

去一定量的无色溶液，进行如下图所示实验。

请回答下列问题：
（1）原无色废液呈______（填“酸性”“碱性”或“中性”）操作l的名称为_______。

（2）生成固体甲的化学方程式为_____________。

（3）原无色澄清废液中一定没有（写名称或化学式均可，下同）_____________。

实验活动二：处理废液得到较纯净的硝酸钠溶液。

将溶液A和原无色废液充分混合，无明显现象。

接下来进行如下图所示实验。

（4）混合后废液中一定含有的溶质是（指示剂除外）______，试剂①是_____________。

【答案】（1）碱性过滤（2）CuSO4+Ba(NO3)2=Cu(NO3)2+BaSO4↓或其它合理答案
（3）硫酸钠、碳酸钠（4）硝酸钠、硝酸钡、硝酸铜碳酸钠或碳酸钠溶液
【解析】
实验活动一“探究该废液的组成。

（1）原无色废液呈碱性，酚酞遇碱变红。

操作l的名称为过滤。

（2）生成固体甲的化学方程式为CuSO4+Ba(NO3)2=Cu(NO3)2+BaSO4↓。

（3）原无色澄清废液中一定没有硫酸钠、碳酸钠。

实验活动二：处理废液得到较纯净的硝酸钠溶液。

（4）混合后废液中一定含有的溶质是硝酸钠、硝酸钡、硝酸铜，试剂①是碳酸钠或碳酸钠溶液。

19．下图表示元素的化合价与物质类别的关系，“→”表示物质之间可以转化。

A、B、C、D、E、F、G是初中化学所学物质，分别由H、O、S、Cl、K、Ba中的一种、两种或三种元素组成。

请回答:
(1)A和E的化学式分别为__________和__________。

(2)D与G反应的化学方程式为__________，此反应属__________(填基本反应类型)。

(3)A—G物质间，发生中和反应的化学方程式为__________。

【答案】SO2 BaO K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl 复分解 Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O 【解析】
【分析】
由题意可推测，单质可能是氧气，氧气与硫反应生成A（二氧化硫），二氧化硫可以转化成B(三氧化硫)，三氧化硫可与水反应生成C（硫酸），硫酸可与碱（氢氧化钾）反应生成D（硫酸钾）；氧气可以与钡生成E（氧化钡），氧化钡与水反应生成F（氢氧化钡），氢氧化钡与酸反应生成G（氯化钡）。

代入题中可知，推测正确。

【详解】
(1)由分析可得，A是二氧化硫，化学式为SO2；E是氧化钡，化学式为BaO。

故填：SO2；BaO
(2)D为硫酸钾，G为氯化钡，该反应的化学方程式为K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl，此反应属复分解反应。

故填：K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl；复分解
(3)由分析得：A—G物质间，C（硫酸）能与F（氢氧化钡）发生中和反应，其反应的化学方程式为Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O。

故填：Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
20．A—I是初中化学中常见的物质。

它们之间有如下图所示的转化关系。

已知A为铝土矿的主要成分，通常情况下F是一种液体，C、D、H、I为气体，H能参与绿色植物的光合作用，G为黑色固体。

请回答下列问题：
（1）G的化学式是_______________。

（2）H + 单质碳→I，其反应条件是____________________。

（3）A 通电
B + C的化学方程式是____________________________________。

（4）I + F（气体）
高温
催化剂
H+D的化学方程式是________________________________。

【答案】CuO 高温 2Al2O3通电
4Al+3O2↑ CO+H2O
高温
催化剂
CO2+H2
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：根据题中的叙述可知，A为氧化铝；B为铝； C为氧气；D为氢气；E为金属铜；F为水；G为氧化铜；H为二氧化碳；I为一氧化碳；故（1）G的化学式是CuO;（2）
H + 单质碳→I，其反应条件是高温；（3）A 通电
B + C的化学方程式是
2Al2O3通电
4Al+3O2↑；（4）I + F（气体）
高温
催化剂
H+D的化学方程式为：
CO+H2O
高温
催化剂
CO2+H2。

考点：物质的推断与转化。