备战中考化学除杂分离和提纯综合经典题附详细答案
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一、中考初中化学除杂分离和提纯
1.下列实验方案能达到实验目的的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【详解】
A、除去KCl溶液中的K2CO3,加入适量的硝酸钙溶液,硝酸钙与碳酸钾反应生成硝酸钾和碳酸钙沉淀,过滤可除去碳酸钙,但引入了新的杂质硝酸钾,故A不正确;
B、除去BaCl2溶液中的HCl,加入过量Ba(OH)2溶液,除去了杂质但引入了新杂质Ba(OH)2(过量的),故B不正确;
C、稀盐酸和稀硫酸都属于强酸,不能通过比较溶液的pH来区分,故C不正确;
D、氢氧化钠固体加水溶解会放出大量的热,溶液温度升高;硝酸铵固体加水溶解会吸收热量,溶液温度降低,可鉴别二者,故D正确。
故选D。
2.下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法,其中正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、CaO能与水反应生成氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
B、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃,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;故选项所采取的方法错误。
C、Na2CO3能与过量的氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钙(过量的),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、蒸发的方法进行分离除杂,故选项所采取的方法正确。
故选:D。
【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。
3.下列对某一主题的知识归纳,完全正确的一组是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少,可用肥皂水来区分硬水和软水,加入肥皂水,若产生泡沫较多,则是软水,若产生泡沫较少,则是硬水,可以鉴别;铝制品与铜制品分别为银白色、紫红色(或黄色等),用观察物品颜色的方法可以鉴别,故选项正确;
B、纯碱是碳酸钠,烧碱是氢氧化钠,均能与稀盐酸反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则;铁粉能被磁铁吸引,炭粉不能,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项错误;
C、油的密度比水小,加少量水后,油会漂浮于水面上,与氧气的接触面积更大,更容易燃
烧,炒菜时油锅不慎着火,不能用水浇灭,可用锅盖隔绝空气;实验室取用化学药品,根据三不原则,不能用手接触药品,故选项错误;
D、干冰是固态二氧化碳,是由二氧化碳分子构成的;食盐是含有金属元素和非金属元素的化合物,食盐是由钠离子和氯离子构成的,故选项错误。
故选A。
【点睛】
硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少,可用肥皂水来区分硬水和软水,加入肥皂水,若产生泡沫较多,则是软水,若产生泡沫较少,则是硬水,可以鉴别;
4.下列方法不能达到除杂目的的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、CO能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
B、氯化钾易溶于水,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,故选项所采取的方法正确。
C、CaCO3在高温下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、足量的铁粉能与CuCl2溶液反应生成氯化亚铁溶液和铜,再过滤,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。
故选:A。
【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。
5.除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂和操作方法均正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、氢氧化钠会与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,不能把杂质除去,反而把氯化铁除去了,故错误;
B、氯化氢会与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸,但会引入新的杂质水蒸气,故错误;
C、加入饱和的氯化钠溶液,氯化钠不能溶解,而硝酸钾会溶解在饱和氯化钠溶液中,过滤,洗涤干燥,可以得到氯化钠固体,故正确;
D、足量的铁粉能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁溶液和铜,再过滤即可,故选项所采取的方法错误。
故选:C。
【点睛】
除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。
除杂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。
6.下列实验操作中不能达到实验目的的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【详解】
A、溶解后过滤得到氯化钠溶液,再蒸发才能够得到氯化钠固体,该选项不能达到实验目的;
B、加入氯化钡溶液和稀硝酸后,产生白色沉淀的是稀硫酸,无明显现象的是盐酸,该选项能够达到实验目的;
C、高温条件下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,该选项能够达到实验目的;
D、加入熟石灰研磨,能够产生刺激性气味的是氯化铵,无明显现象的是硫酸钾,该选项能够达到实验目的。
故选:A。
7.为达到实验目的,下列实验方案或结论不正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、铁能与盐酸反应生成氯化亚铁溶液,经过滤、洗涤、干燥可以得到纯净的铜,选项A
正确;
B、首先根据颜色来判断出硫酸铜,能与之反应生成蓝色沉淀的是氢氧化钠,能使沉淀溶解的为稀硫酸,剩下的为氯化钠,故鉴别出来的顺序为①④②③或①④③②,选项B正确;
C、因为氢氧化钠不仅吸收氯化氢气体,也会将主要成分二氧化碳吸收,选项C不正确;
D、氢氧化钡与氯化钠不反应,无现象;与硫酸钠反应生成白色沉淀;与硫酸铵反应生成气体,出现三种不同的现象,可以鉴别,选项D正确。
故选C。
8.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。
9.除去下列各组物质中少量的杂质,所用试剂或方法正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【详解】
A、稀盐酸与过量碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过滤可将多余的碳酸钙固体除去,A正确;
B、O2与氧化铜不反应,应将混合气体通过灼热的铜网,B错误;
C、稀盐酸与氯化钾不反应,与碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳,不符合除杂原则,C错误;
D、Ca(OH)2与Na2 CO3溶液反应能生成NaOH和CaCO3沉淀,但由于Na2CO3溶液过量,引入了新的杂质,不符合除杂原则,D错误。
故选A。
【点睛】
除杂过程中,不能与主体物质反应,不能生成新杂质,不能引入新杂质。
10.除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所选用试剂及操作方法均正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
除杂质至少要满足两个条件:①一般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。
【详解】
A、生石灰能与水反应生成氢氧化钙,但生成的氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,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;
B、氢气、CO均能与灼热的氧化铜反应,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、NaOH能与硫酸反应生成硫酸钠和水,能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠,不符合除杂原则,故选项错误;
D、KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同,硝酸钾溶解度受温度影响较大,而氯化钠受温度影响较小,所以可采取加热水溶解配成饱和溶液、冷却热饱和溶液使KNO3先结晶出来、再过滤、烘干的方法,故选项正确。
故选D。
11.下列实验操作中(括号内为待检验物质或杂质)不能达到实验目的的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、区分氢气和一氧化碳,用点燃,火焰上方罩干冷的烧杯,观察现象来区分,烧杯内壁有水珠出现的是氢气,没有的是一氧化碳,A正确;
B、鉴别NH4NO3和NaOH固体,取样,加水溶解,如果溶液温度下降的是NH4NO3,溶液温度上升的是NaOH,B正确;
C、除去KNO3溶液中少量的CuSO4,加过量的Ba(OH)2溶液,硫酸铜与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,过滤把沉淀除去,但引进过量的氢氧化钡,C错误;
D、分离CaCl2(NaCl)溶液,加适量Na2CO3溶液,碳酸钠与氯化钙反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,再把碳酸钙沉淀过滤、洗涤,再向滤渣中滴加适量稀盐酸,使碳酸钙转化为氯化钙,D正确。
故选C。
12.除去下列物质中所含的少量杂质,所选用的试剂及操作方法正确的一组是( )
选项物质(括号内为杂质)试剂及操作方法
A CO2 (CO)将气体在氧气中点燃
B Zn 粉(Ag粉)加入足量稀盐酸,充分反应后过滤、洗涤、干燥
C NaCl 溶液(CaCl2)加入适量K2CO3,溶液,充分反应后过滤
D FeCl2 (CuCl2)加入足量 Fe 粉,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、大量二氧化碳气体中混有少量一氧化碳不易被点燃,应该将混合气体通过灼热的氧化铜,选项A错误;
B、足量的稀盐酸能与锌反应产生氯化锌和氢气,需保留的锌被除去,选项B错误;
C、碳酸钾能与氯化钙反应产生碳酸钙沉淀和氯化钾,引入了新杂质氯化钾,选项C错误;
D、足量的铁粉能与氯化铜溶液反应产生铜和氯化亚铁溶液,过滤后滤液中只含有氯化亚铁,选项D正确。
故选D。
二、中考初中化学计算题
13.工业生产的纯碱中常含有少量氯化钠杂质,现称取12 g纯碱样品于烧杯中,加入水使其完全溶解,逐渐加入氯化钙溶液至过量,测得加入氯化钙溶液的质量与生成沉淀的关系如下图所示。
(反应的化学方程式:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl)
(1)计算样品中碳酸钠的质量分数________(要求写出计算过程,精确到0.1%)。
(2)若要计算氯化钙溶液中溶质的质量分数,可使用上图中_____点的一组数据(填标号)。
【答案】(1)88.3%;(2)a(或 b )
【解析】
由图可以看出生成的碳酸钙的质量为10g,设碳酸钠的质量为x
2233CaCl +Na CO ==CaCO 2NaCl ↓+
106 100 x 10g
106100
10x g
= x =10.6g
样品中碳酸钠的质量分数为
10.6100%88.3%12.0g
g
⨯≈,当求算氯化钙溶液中质量分数时,由于50g 氯化钙溶液对应的沉淀为4g ,125g 氯化钙溶液对应的沉淀为10g 都是氯化钙完全反应,所以可以根据a 点或者b 点数据计算。
答:(1)计算样品中碳酸钠的质量分数约为88.3%;(2)若要计算氯化钙溶液中溶质的质量分数,可使用图中曲线上示出的点a 或者b 所对应的数据。
14.某纯碱样品中含有少量氯化钠。
为测定样品中碳酸钠的质量分数,现称取该样品11g ,加入到盛有50g 稀盐酸的烧杯中,恰好完全反应,最后称得烧杯中溶液的质量为56.6g 。
计算:
(1)完全反应后生成CO 2的质量_______;
(2)纯碱样品中碳酸钠的质量分数_________(结果精确到0.1%) 【答案】4.4g 96.4% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)根据质量守恒定律,完全反应后生成二氧化碳的质量=11g+50g-56.6g=4.4g (2)设参加反应的碳酸钠的质量为x
2322Na CO 2HCl 2Na +=++106444.4C CO O
g
l H x
↑ 106x =44
4.4g
x=10.6g
纯碱样品中碳酸钠的质量分数=
10.6g
11g
×100%≈96.4% 答:(1)完全反应后生成CO 2的质量为4.4g ;(2)纯碱样品中碳酸钠的质量分数约为96.4%.
15.将Na 2CO 3和NaCl 固体混合物32.9g 放入烧杯中,此时总质量为202.9g ,加入326.9g 盐酸,恰好完全反应,待没有气泡逸出后再次称量,总质量为521.0g .计算所得溶液中溶质的质量分数______(CO 2的溶解忽略不计).
【答案】10
【解析】
【分析】
首先根据质量守恒定律:化学反应前后,物质的质量不变,可先求出产生的气体二氧化碳的质量=202.9g+326.9g-521.0g=8.8g,再根据化学反应方程式:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑可知,反应后所得溶液中溶质是NaCl,但NaCl来自两部分,一是反应生成的,二是原固体混合物中含有的,生成的NaCl可通过化学方程式来求解,原固体混合物中含有的NaCl可通过混合物32.9g减去Na2CO3的质量
【详解】
解:根据质量守恒定律,反应生成的CO2质量=202.9g+326.9g-521.0g=8.8g
设Na2CO3的质量为x,生成的NaCl的质量为y。
2322
Na CO+2HCl=2NaCl+H O+CO
10611744
x y8.8g
↑
10611744
==
x y8.8g
解得x=21.2g y=23.4g
所得溶液中溶质的质量分数=
23.4g+32.9g-21.2g
100%
32.9g+326.9g-8.8g
⨯ =10%
答:所得溶液中溶质的质量分数为10%。
16.在我国青海湖地区有一种说法,冬天捞碱,夏天晒盐。
这里的碱是指Na2CO3,盐是指NaCl。
人们从盐湖中捞得的碱会含有少量的NaCl。
某研究性学习小组称取含NaCl的
Na2CO3固体25.0g,将其配制成溶液,再向其中逐滴加入足量的溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,使气体完全放出,共收集到8.8gCO2气体。
试计算:(1)原固体中Na2CO3的质量分数________。
(2)反应中消耗盐酸的总质量______。
【答案】(1)84.8%.(2)200g.
【解析】
解:(1)设碳酸钠的质量为x,盐酸溶液中溶质的质量为y
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
x y 8.8g
x=21.2g,y=14.6g
所以原固体中碳酸钠的质量分数为 ×100% =84.8%
(2)反应中消耗盐酸的总质量为: =200g
答:(1)原固体中Na2CO3的质量分数为84.8%;
(2)反应中消耗盐酸总质量为200g。
17.实验室有一瓶未知浓度的BaCl2溶液,某同学取出150g该溶液于烧杯中,向其中逐滴加入溶质质量分数为26.5%的Na2CO3溶液。
反应过程中生成沉淀的质量与所用Na2CO3溶液质量的关系如图所示。
已知:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。
请计算:
(1)配制26.5%的Na2CO3溶液80g,需要Na2CO3固体___g。
(2)BaCl2溶液的溶质质量分数是____?(写出计算过程,结果保留到0.1%)
【答案】(1) 21.2g;(2)13.9%
【解析】
试题分析:(1)根据溶质质量分数计算的表达式:配制26.5%的Na2CO3溶液80g,需要Na2CO3固体质量=80g×26.5%=21.2g
(2)从图甲中获知,当BaCl2完全转化为沉淀时消耗Na2CO3溶液的质量为40g,再根据化学反应方程式:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl中Na2CO3与BaCl2的质量关系,可求出BaCl2的质量,进而可求解BaCl2溶液的溶质质量分数
解:设BaCl2的质量为x
BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
208106
x40g×26.5%
208∶106=X∶(40g×26.5%)
x=208×40g×26.5%/106=20.8g
该BaCl2溶液的溶质质量分数=(20.8g/150g)×100%=13.9%
答:该BaCl2溶液的溶质质量分数为13.9%
考点:溶质质量分数计算,根据化学方程式计算
18.某校化学兴趣小组在老师指导下探究孔雀石(一种铜矿石)的组成元素。
他们取50克孔雀石粉末,在密闭容器中加热,观察到孔雀石分解过程中有水和能使澄清石灰水变浑浊的气体产生,绿色的孔雀石逐渐变为黑色粉末(假设:孔雀石中的杂质不反应,生成的二氧化碳全部被石灰水吸收)。
在此过程中他们测定了五次,相关数据如下表:
测定次数生成沉淀的质量(g)生成水的质量(g)
150.9
请分析数据,回答下列问题:
(1)组成孔雀石的元素有。
(2)表中“X”的值为 g。
(3)实验最终生成二氧化碳的质量是多少克(写出计算过程)?
【答案】(1)Cu C O H (2)15 (3)8.8
【解析】
(1)根据孔雀石分解过程中有水和能使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳,以及孔雀石是一种铜矿石,根据质量守恒定律反应前后元素种类不会增减解答
(2)由表可知生成5g沉淀同时生成0.9g水,第三次还是生成0.9g水,所以沉淀是生成5g,x=10g+5g=15g
(3)由表可知第四次和第五次的沉淀物和水的质量一样,说明第四次孔雀石完全分解,可知生成水的质量,根据化学方程式列比例解答
设最终生成二氧化碳的质量是x克, 由表可知最终生成水的质量是3.6g
Cu2(OH)2CO3 = 2CuO+H2O+CO2↑
18 44
3.6g x
18/3.6g=44/x
x=8.8g
19.普通黄铜由铜和锌组成,广泛用于制造板材、管材等,也用于铸造机械零件等。
为了测定某黄铜样品中铜的含量,设计了如下实验方案。
取50.00g黄铜样品,加入一种未知浓度的稀盐酸。
有关实验数据如下图。
(1)样品完全反应产生H2的质量___________。
(2)图中m与n的关系是m n(填“>”、“<”或“﹦”)。
(3)黄铜样品中铜的质量分数是多少(写出计算过程,保留小数点后一位)。
(4)某同学根据图中数据计算盐酸的质量分数为:
请分析该同学的计算结果是否正确,如不正确指出错误的原因。
【答案】(1)0.5g(1分)(2)= (1分)
(3)67.5%(过程略,设答1分,计算过程3分)
(4)不正确,原因是盐酸溶液的质量为反应后溶液质量加上氢气的质量再减去锌的质量。
【解析】
根据铜不和盐酸反应,锌和盐酸生成氢气和氯化锌进行解答
20.现将100g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸与一定质量的氯化钡溶液恰好完全反应后,过滤得到284.7g滤液。
计算:
(1)生成硫酸钡沉淀的质量。
________
(2)氯化钡溶液中溶质的质量分数。
_____________
【答案】23.3g 10%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)解:设生成硫酸钡沉淀的质量为x,反应的氯化钡的质量为y。
根据题意,参加反应的H2SO4质量为:100g×9.8%=9.8g
2244
+=+
20898233
y9.
B
8g x
aCl H SO BaSO2HCl
989.8g
=
233x
解得x=23.3g
989.8g
=
208y
解得y=20.8g
(2)氯化钡溶液的质量为:284.7g+23.3g-100g=208g
氯化钡溶液的溶质质量分数为:20.8g
100%=10% 208g
答:(1)生成硫酸钡沉淀的质量为23.3g;(2)氯化钡溶液的溶质质量分数为10%。