中考化学二轮 除杂分离和提纯 专项培优 易错 难题及答案
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一、中考初中化学除杂分离和提纯
1.下表中除去物质中少量杂质的方法正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、炭粉在空气中加热会和氧气反应生成二氧化碳,会把炭粉除去,选项A错误;
B、灼热的炭层能与O2反应生成二氧化碳气体,能除去氧气但引入了新的杂质二氧化碳,选项B错误;
C、KCl易溶于水,MnO2难溶于水,可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离除杂,过滤之后不需要蒸发,选项C错误;
D、MgCl2能与适量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,选项D正确。
故选D。
2.下列选项中的除杂方法不能达到目的的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】
除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。
【详解】
A、二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,氧气不与氢氧化钠溶液反应,再通过浓硫酸干燥,得到氧气,符合除杂原则,故A正确;
B、碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,氯化钠的溶解度受温度的影响较小,充分反应后蒸发结晶得到氯化钠,故B正确;
C、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,充分反应后过滤,得到氢氧化钠,故C 正确;
D、氧化铜和铁均与稀盐酸反应,把原物质除去了,不符合除杂原则,故D不正确。
故选D。
【点睛】
除杂条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
3.除去下列物质中所含的杂质,所用的试剂和方法正确的是:
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、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,故选项所采取的试剂错误。
B、Ca(OH)2能与过量K2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,能除去杂质且入了新的杂质碳酸钾(过量的),不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
C、CaCO3固体高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。
D、FeSO4和CuSO4均能与适量的锌粉反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则;故选项所采取的方法错误。
【点睛】
根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变.除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
4.下列实验操作中(括号内为待检验物质或杂质)不能达到实验目的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A. 鉴别C、CuO,加入稀硫酸,氧化铜会与硫酸反应逐渐溶解,生成蓝色的硫酸铜溶液,而木炭不反应,所以通过观察溶液颜色变化可以鉴别它们,方案可行。
故A不符合题意;
B.二氧化碳和氯化氢气体分别通入石蕊试液都会使石蕊试液会由紫色变成红色,所以通过观察溶液颜色的变化检验二氧化碳中的氯化氢不可行。
故B符合题意;
C. 要除去KNO3固体中的NH4HCO3,充分加热至固体质量不变,碳酸氢铵发生分解生成氨气、水、二氧化碳,这三种物质都会变成气态挥发走。
方案可行。
故C不符合题意;
D. 要分离CaCO3、CaCl2固体,溶解:碳酸钙不溶,氯化钙能溶;过滤:除去不溶的碳酸钙固体;洗涤:洗去碳酸钙表面的氯离子和钙离子;烘干:烘干滤渣碳酸钙;蒸发:蒸发结晶得到氯化钙固体。
从而实现分离,方案可行。
故D不符合题意。
故选B。
5.下列实验方案中,能达到实验目的的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、分离碳酸钠和氢氧化钠的混合物时加入氢氧化钙,氢氧化钙能与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙,过滤可除掉碳酸钙,此过程除掉了原物质中的碳酸钠,不能达到分离碳酸钠与氢氧化钠的目的,选项A不正确;
B、除去氯化钠固体中的少量碳酸钠时加适量的稀盐酸,稀盐酸会与碳酸钠反应生成氯化钠水和二氧化碳,二氧化碳从溶液中跑出,剩余的溶液蒸发结晶即可得较纯净的氯化钠,选项B正确;
C、该方式是利用一氧化碳还原氧化铁生成二氧化碳的原理来验证一氧化碳的存在,所以实验开始时一定要先除掉混合物中原有的二氧化碳,以防止对实验的干扰,选项C不正确;
D、酚酞试液在酸性和中性溶液中均不变色,所以无法区分氯化钠溶液(显中性)和稀盐酸(显酸性),只能鉴定出能使其变红的碱性氢氧化钠的溶液,选项D不正确。
故选B。
6.除去下列物质中含有的少量杂质,所用试剂或方法不正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。
【详解】
A、CuO能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,再过滤,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故A正确;
B、KCl易溶于水,MnO2难溶于水,可采取加水溶解、过滤、洗涤、烘干的方法进行分离除杂,故B正确;
C、碳酸钠能与过量稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸具有挥发性,再蒸发除去盐酸,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故C正确;
D、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃,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D不正确。
故选D。
【点睛】
除杂条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
7.下表列出了除去物质中少量杂质的试剂或方法,其中错误的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
【详解】
A、CaO中混有少量CaCO3,采用高温煅烧的方法将碳酸钙转化为氧化钙,不符合题意;
B、O2中混有少量CO2,将混合气体通过灼热的铜网,氧气会与铜反应而二氧化碳不反应,将要保留的物质除去了,符合题意;
C、加入过量的稀盐酸,碳不与稀盐酸反应,氧化铜与稀盐酸反应,经过滤、洗涤、干燥后,最终得到碳,不符合题意;
D、FeCl2溶液中混有少量CuCl2,加入过量的铁粉,铁与氯化铜溶液反应生成氯化亚铁和铜,过滤除去铜和过量的铁粉,得到氯化亚铁溶液,不符合题意。
故选B。
8.除去以下物质中的少量杂质,所用试剂及方法正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
A、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A错误;
B、稀盐酸能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,再过滤除去过量的碳酸钙,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故B正确;
C、FeSO4溶液和CuSO4溶液均能与足量的Zn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C错误;
D、MgSO4溶液能与NaOH溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠,不符合除杂原则,故D错误。
【点睛】
除杂(或提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。
除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
9.下列除去杂质所用的药品、加入药品的量及所用的操作方法均正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【分析】
除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。
【详解】
A、NaOH和Na2CO3均能与稀盐酸反应,生成氯化钠溶液,至恰好不再产生气泡,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故A正确;
B、CuO能与稀盐酸反应生成氯化铜和水,C不与稀盐酸反应,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故B不正确;
C、加水溶解后,锌能与氯化铜溶液反应生成氯化锌溶液和铜,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故C不正确;
D、CuSO4能与氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钾,应再进行过滤,故D不正确。
故选A。
【点睛】
除杂条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
10.除去下列各组物质中的少量杂质,所用的试剂和方法中,不正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【分析】
除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。
【详解】
A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通氧气点燃,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,除去气体中的气体杂质不能使
用气体,否则会引入新的气体杂质,故A不正确;
B、盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,碳酸钙不溶于水,加入过量的CaCO3粉末、过滤可以除去HCl,故B正确;
C、二氧化锰不溶于水,氯化钾溶于水,加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥可以得到纯净的二氧化锰,故C正确;
D、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜和稀硫酸不反应,加入过量的稀硫酸、过滤、洗涤、干燥得到铜粉,故D正确。
故选A。
【点睛】
除杂条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
11.除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂及操作方法不正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、浓硫酸具有吸水性,可以去除氧气中水蒸气,正确。
B、稀硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,过滤后只剩下盐酸,即除去杂质又未引入新杂质,正确。
C、氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,一氧化碳不能与氢氧化钠反应,又未引入新的杂质,正确。
D、Ba(NO3)2溶液加入适量的Na2SO4溶液,反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,引入了新的杂质硝酸钠,方法不正确,符合题意。
故选:D
12.去下列各物质中混有的少量杂质,所用试剂及操作方法均正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,过滤得到硝酸钠溶液,该选项正确;
B、碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,除去碳酸钠后引入氯化钡(过量)新杂质,该选项不正确;
C、高温条件下铜和氧气反应生成氧化铜,该选项不正确;
D、氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水,过量的氧化钙和水反应生成氢氧化钙,除去盐酸后引入新杂质氢氧化钙,该选项不正确。
故选:A。
二、中考初中化学计算题
13.0g样品中杂质CaCO3的质量为4.0g-3.7g=0.3g
(3)设反应的二氧化碳的质量为m,生成的碳酸氢钙的质量为n
()
32232
CaCO+H O+CO=Ca HCO
10044162
5.3g m n
10044162
==
5.3g m n
m=2.332g
n= 8.586g
溶液中生成物的溶质的质量分数为
8.586g
100% 4.2% 4g+2.2g+2.332g+200g
⨯≈
若所取样品中的Ca(OH)2没有完全溶于水,对最后的计算结果没有影响。
原因是未溶解的氢氧化钙也能与二氧化碳生成碳酸钙。
14.向一定质量的5%的氢氧化钠溶液中加入66.9g硫酸铜溶液,恰好完全反应,得到4.9g 蓝色沉淀。
请计算:
(1)所用氢氧化钠溶液的质量________。
(2)反应后所得溶液的溶质质量分数__________。
【答案】80g5%
【解析】设参加反应的氢氧化钠的质量为x,反应生成硫酸钠的质量为y;
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓+ Na2SO4
80 98 142
x 4.9g y
80/98=x/4.9g x= 4g
142/98=y/4.9g y=7.1g
氢氧化钠溶液的质量为:4g÷5%=80g
反应后所得溶液中溶质的质量分数是:
答:所用氢氧化钠溶液的质量80g;反应后所得溶液的溶质质量分数为5%。
15.为分析某由氧化铜和铜组成的混合物中氧化铜的质量,现取3份该混合物各20 g,分别缓慢加入到50 g、100 g、150 g某稀硫酸中,测得三组实验数据如表:
组别A B C
稀硫酸的质量/g5*******
剩余固体的质量/g10.0 4.0 4.0
根据实验及有关数据进行分析与计算:
(1)实验中反应物氧化铜有剩余的是_________组。
(2)20 g该混合物样品中含氧化铜的质量为________g。
(3)根据A组数据计算所用的稀硫酸溶质的质量分数(写出计算过程)。
(4)将B组反应后的混合物过滤,向滤液中滴加10%的NaOH溶液,画出在该混合溶液中加入10% NaOH溶液的质量与生成沉淀质量变化关系的曲线图。
提示:若溶液中溶质含有H2SO4和CuSO4,则反应的先后顺序如下:
H2SO4+2NaOH=2 H2O+Na2SO4
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
【答案】(1)A;(2)16;(3)24.5%;(4)
【解析】
氧化铜能与硫酸反应生成易溶于水的硫酸铜和水,使固体质量减少,而铜不与硫酸反应,质量不变。
加入酸的量为100时,固体剩余物比加入50g酸时剩余的少,所以加入50g酸后氧化铜没有完全反应。
(2)20 g该混合物样品中含氧化铜的质量为20g-4g=16g.设刚好完全时消耗硫酸的质量为x;生成硫酸铜的质量为y
CuO + H2SO4 === CuSO4 + H2O
80 98 160
16g x y
80/16g=98/x x=19.6g 80/16g=160/y y=32g
分析实验数据可知,刚好完全反应时,消耗硫酸溶液的质量为80g,所用的稀硫酸溶质的质量分数19.6g÷80g×100%=24.5%;B组反应后的溶液中有过量的硫酸和生成的硫酸铜,加入氢氧化钠时,先与硫酸反应,后与硫酸铜反应
设与硫酸反应的氢氧化钠质量为m,与硫酸铜反应的氢氧化钠质量为n;
H2SO4 + 2NaOH=2H2O+Na2SO4
98 80
20g×24.5% m
98/20g×24.5%=80/m m=4g 消耗氢氧化钠溶液的质量为:4g÷10%=40g
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
160 80
32g n
160/32g=80/n n=16g 消耗氢氧化钠溶液的质量为:16g÷10%=160g
混合溶液中加入10% NaOH溶液的质量与生成沉淀质量变化关系的曲线图如下
点睛:方程式的计算,关键根据化学反应方程式找出相关物质的质量关系,利用反应中物质的质量比不变进行列比例计算,易错点是,由方程式求质量比算数错误,所以这一步要仔细检查。
16.某同学为了测定一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数,取该溶液20g,加入二氧化锰
0.5g,完全反应后,称得烧杯内剩余物质的总质量为19.7g。
请回答下列问题:
(1)二氧化锰在反应中的作用是_____________________。
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
(3)利用上述溶液配制100g溶质质量分数为3%的过氧化氢消毒液,需该溶液的质量为__________g(结果保留一位小数)。
【答案】(1)催化作用(2)8.5% (3)35.3
【解析】
解答本题的关键是利用质量守恒定律求出生成氧气的质量,再根据氧气与过氧化氢的质量比,求出参加反应的过氧化氢的质量,进而求出过氧化氢的质量分数。
(2)解:生成O2的质量是20g+0.5g-19.7g=0.8g;
设该过氧化氢溶液中溶质的质量为x
2H2O22H2O+O2↑
68 32
X 0.8g
68:32=x:0.8g
解得x=1.7g
该溶液中溶质的质量分数为1.7g/20g×100%=8.5%
答:该过氧化氢溶液中溶质的质量分数是8.5%。
17.某化学兴趣小组的同学在老师的带领下参观如图所示的炼铁厂。
小新想用自己所学知识来测定产品中铁的质量分数,征得工人师傅同意,带回一小块生铁样品。
称得该样品6.0g,放入烧杯中,向其中逐滴加入稀盐酸,当滴入54.0g稀盐酸时,反应不再产生气泡(假设杂质不参与反应),称得烧杯内剩余物质的总质量为59.8g。
(铁与稀盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑)
请你帮小新完成有关计算(结果保留一位小数):
(1)实验产生氢气的质量是 g。
(2)生铁样品中铁的质量分数。
【答案】实验中产生氢气的质量是0.2g,生铁样品中铁的质量分数是93.3%。
【解析】
由质量守恒定律及化学方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知反应前样品6.0g放入54.0g稀盐酸,反应后烧杯内剩余物质的总质量为59.8g,质量减少了6.0g+54.0g-59.8g=0.2g,为氢气的质量,将氢气的质量代入化学方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,就可计算出样品中铁的质量,即可计算出样品。
解:根据质量守恒定律可知:
生铁与酸反应时生成的氢气的质量是:6.0+54.0g-59.8g=0.2g
设生铁中铁的质量是x
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
56 2
X 0.2g
x=
生铁中铁的质量分数是:
答:实验中产生氢气的质量是0.2g,生铁样品中铁的质量分数是93.3%。
18.金属单质A与非金属单质硫(S)发生如下反应:2A + S A2S。
甲、乙、丙三组学生在实验室分别进行该实验,加入的A和硫的质量各不相同,但总质量均为6 g。
充分反应时,实验数据记录如下:
A的质量/g S的质量/ g A2S的质量/g
甲515
乙425
丙a b3
根据上述信息,回答问题:
(1)元素A的相对原子质量为。
(2)丙组实验中a∶b为(结果以最简整数比表示,请写出计算过程)。
【答案】(1)64 ………… (1分)
(2)a∶b为2∶3或9∶1 ………… (2分,写对1个且过程正确的给1分)
【解析】
(1)由甲、乙的反应可知,4g A和1gB完全反应生成5g的A2S,进行解答
(2)生成3gA2S,一种情况时A全部反应,一种是S全部反应进行解答
19.某粗盐样品仅含NaCl和MgCl2,为探究粗盐中NaCl的质量分数,某研究性小组取了10g样品,加适量水使其完全溶解后,加入20g 5%的氢氧化钠溶液,测得相关数据如图。
(1)请列式计算该粗盐样品中NaCl的质量分数为____________。
(2)当加入氢氧化钠溶液至ag时,此时所得溶液中溶质的质量是____________?
【答案】90.5% 10.22g
(1)根据氯化镁与氢氧化钠反应的化学方程式,由氢氧化镁的质量求出氯化镁的质量即可求出氯化钠的质量,再计算出粗盐样品中NaCl的质量分数;(2)根据图像分析解答。
(1)设样品中氯化镁的质量为x,反应生成氯化钠的质量为y。
MgCl2+ 2NaOH=Mg(OH) 2↓+2NaCl
95 58 117
x 0.58g y
9558117
0.58
x g y
==
x=0.95g
y=1.17g
样品中氯化钠的质量为10g-0.95g=9.05g
该粗盐样品中NaCl的质量分数为9.05
10
g
g
×100%=90.5%
(2)当加入氢氧化钠溶液至ag时,此时所得溶液中溶质的质量为10g-0.95g+1.17g=10.22g 答:(1)该粗盐样品中NaCl的质量分数90.5%;(2)当加入氢氧化钠溶液至ag时,此时所得溶液中溶质的质量10.22g。
20.向53g质量分数为10%的碳酸钠溶液中逐滴加入质量分数为5%的稀盐酸,生成二氧化碳的质量随加入盐酸质量的变化关系如图所示.(不考虑CO2的溶解)
已知:
OB段反应的化学方程式为Na2CO3+HCl═NaCl+NaH CO3
BD段(不含B点)反应的化学方程式为NaH CO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
请回答:
(1)53g质量分数为10%的碳酸钠溶液中溶质质量为___________g。
(2)A点对应溶液中溶质有_________(填化学式)。
(3)B点横坐标为________(计算结果保留1位小数,下同)。
(4)假设C点横坐标为54.75,计算C点对应的二氧化碳质量。
___________(写出计算过程)
【答案】5.3 Na2CO3、NaCl、NaHCO3 36.5 C点对应的二氧化碳质量为1.1g
【解析】
【分析】
(1)53g 质量分数为10%的碳酸钠溶液中溶质质量为:53g×10%=3.5g 。
(2)由生成二氧化碳的质量随加入盐酸质量的变化关系可知,在如图A 点时,溶液中碳酸钠部分与盐酸反应生成了氯化钠和碳酸氢钠,所以,对应溶液中溶质有:Na 2CO 3、NaCl 、NaHCO 3;
(3)由生成二氧化碳的质量随加入盐酸质量的变化关系可知,在如图B 点时,溶液中碳酸钠恰好与盐酸反应生成了氯化钠和碳酸氢钠, 设与碳酸钠反应生成了氯化钠和碳酸氢钠的盐酸的质量为x
233
+
=+10636.5
5.Na CO HCl N 3g
aCl N x 5%
aHCO ⨯ 106 5.3g
=36.5x 5%
⨯ 解得x=36.5g ;
(4)设C 点对应的二氧化碳质量为y
3
22+
=++36.5
44(54.75g-36.NaHCO HCl NaCl H O 5g)CO 5%
y
↑
⨯
36.5(54.75g-36.5)5%
=44y
⨯ 解得:y=1.1g。