中考化学 除杂分离和提纯 培优练习(含答案)附详细答案
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一、中考初中化学除杂分离和提纯
1.为除去下表样品中的少量杂质(括号内为杂质),所选试剂及操作方法均正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、KCl易溶于水,MnO2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A错误;
B、NH4HCO3在加热条件下生成氮气、水和二氧化碳,碳酸钠受热不分解,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、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、蒸发的方法;故C错误。
D、MgCl2能与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,但NaOH溶液是过量的,能除去杂质但引入了新的杂质NaOH,不符合除杂原则,故D错误。
故选B。
2.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。
3.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。
4.下列依据实验目的所设计的实验方案正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、除去CO2中的HCl气体,将混合气体通入足量NaOH溶液中,NaOH不仅与杂质氯化氢反应,还与原物质二氧化碳反应,不符合除杂的“原物质不减少”原则,不能用于除氯化氢杂质,选项说法错误,故不符合题意;
B、区分尿素CO(NH2)2、NH4Cl和NH4NO3,加熟石灰研磨闻气味,只能区分出尿素,NH4Cl 和NH4NO3都与熟石灰反应产生刺激性气味的氨气,无法区分,选项说法错误,故不符合题意;
C、区分稀HCl( 酸性)、Na2CO3溶液(碱性)、NaCl溶液(中性),滴加紫色石蕊溶液,紫色石蕊遇稀HCl显红色,遇Na2CO3溶液显蓝色,遇NaCl溶液显紫色,可以通过观察颜色区分开,选项说法正确,故符合题意;
D、除去KNO3溶液中的KCl,加入过量的AgNO3溶液,AgNO3只与KCl生成硝酸钾和沉淀氯化银,但AgNO3溶液是过量的,引入了新杂质,不符合除杂的“不引入新杂质”原则,不能用于除去KCl,选项说法错误,故不符合题意,故选C。
【点睛】
该题为除杂和鉴别的综合题,解题关键是:把握除杂时,要根据物质的性质,选择合适的方法,不能除去主要物质,也不能引入新的杂质;鉴别物质,要根据物质的性质不同,通过不同的实验现象来区分物质。
5.除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂和操作方法都正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、FeCl3溶液和CuCl2均能与铁粉反应,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。
B、二氧化碳和HCl都能与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,故选项所采取的方法错误。
C、碳酸钡难溶于水,K2SO4不能与BaCO3反应,不能除去杂质,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
D、H2SO4能与过量Fe2O3粉末反应生成硫酸铁和水,充分反应后,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: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。
6.除去下列物质中的少量杂质,选用的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】
【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,故选项所采取的方法错误。
B、Na2CO3能与适量CaCl2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
C、二氧化碳中的少量一氧化碳不能点燃,故选项所采取的方法错误。
D、KCl易溶于水,MnO2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。
7.下列有关物质的检验、鉴别、分离、除杂所用试剂或方法不正确的是()
A.检验自来水中是否含有C1-,可用硝酸银和稀硝酸溶液
B.鉴别羊毛纤维和合成纤维,可抽丝灼烧闻气味
C.分离碳酸钙和氯化钠固体,可溶解、过滤、蒸发
D.除去氯化钡溶液中的氢氧化钡,可加入适量的稀硫酸后过滤
【答案】D
【解析】
【详解】
A、检验自来水中是否含有C1-,可向自来水中加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,再滴加稀硝酸溶液,沉淀不溶解,说明自来水中含有氯离子,故选项A正确;
B、鉴别羊毛纤维和合成纤维,可抽丝灼烧,有烧焦羽毛气味的是羊毛纤维,没有烧焦羽毛气味的是合成纤维,故选项B正确;
C、要分离碳酸钙和氯化钠固体,碳酸钙难溶于水,氯化钠易溶于水,只要加入足量的水,溶解、过滤、蒸发,就把碳酸钙与氯化钠分离,故选项C正确;
D、除去氯化钡溶液中的氢氧化钡,加入适量的稀硫酸,稀硫酸既能与氯化钡反应,又能与氢氧化钡反应,所以加入适量的稀硫酸后过滤,不能除去氯化钡溶液中的氢氧化钡,故D不正确。
故选:D。
8.除去下列各物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),所用试剂及操作方法均正确是()
A.碳粉(Fe2O3)加入足量的稀盐酸,过滤
B.NaCl溶液(MgCl2)加入过量的 NaOH溶液、过滤
C.CO气体(CO2)通过灼热的氧化铁粉末
D.NaOH 溶液(Ca(OH)2)加入适量的碳酸钾溶液
【答案】A
【解析】
【详解】
A、Fe2O3能与足量的稀盐酸反应生成氯化铁和水,木炭不与稀盐酸反应,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、MgCl2能与过量的NaOH溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钠(过量的),不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
C、CO能与灼热的氧化铁粉末反应生成铁和二氧化碳,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。
D、Ca(OH)2能与适量的碳酸钾溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钾,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
故选:A。
【点睛】
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。
9.除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂或操作方法均正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【详解】
A、氧化铜可以和稀盐酸反应,除去氧化铜,反应后生成了氯化铜,故过滤即可得到木炭,不需要蒸发结晶,故错误;
B、氢氧化钙可以和碳酸钠反应,过量的氢氧化钙会引入新的杂质,故错误;
C、碳酸氢钠可以和过量的稀盐酸反应生成氯化钠,过量的稀盐酸蒸发时完全挥发,故正确;
D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁,故生成了新的杂质,故错误。
故选C。
【点睛】
除杂时,不能与主体物质反应,不能生成新杂质,不能引入新杂质。
10.除去下列物质中含有的少量杂质(括号内为杂质),使用试剂和主要操作都正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【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,且因为二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,二氧化碳中的一氧化碳不能够燃烧,选项A错误;
B、Zn和Fe均能与H2SO4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,选项B错误;
C、KClO3在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气,二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,能除去杂质但引入了新的杂质二氧化锰,不符合除杂原则,选项C错误;
D、氯化钠溶液中含有少量的硝酸钾,硝酸钾含量较少,氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,可用蒸发结晶的方法分离出氯化钠,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,选项D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。
11.依据实验目的,下列设计的实验方案中不合理的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、分别把燃着的木条伸入盛放气体的集气瓶中,能继续燃烧的为氧气,木条熄灭的为氮气,能区分氧气和氮气,方案合理;
B、分别与少量熟石灰混合后,研磨、闻气味,有刺激性气味的为氯化铵,无刺激性气味的为氯化钾,能鉴别氯化铵和氯化钾固体,方案合理;
C、把洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中,铜丝表面有银析出,说明铜的活动性比银强,能比较铜和银的金属活动性,方案合理;
D、向溶液中滴加适量的氯化钙溶液,充分反应后过滤,虽然能除去碳酸钠,但会引入新的杂质氯化钠,方案不合理。
故选D。
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( )
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
13.0g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.为测定21.2g某变质氢氧化钠固体中碳酸钠的含量,将其配置成500mL溶液,分别取出50mL用两种方法进行测定。
已知:Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
请任选1种方法的数据,计算该固体中碳酸钠的质量分数(写出计算过程及结果)。
【答案】50%
【解析】
试题分析:解:①方法一设50ml溶液中含有碳酸钠x克,由
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
106 197
xg 1.97g
得到,,解得x=1.06(g),则
固体中碳酸钠的质量分数为 1.06g/2.12g×100%=50%。
答:该固体中碳酸钠的质量分数50%
②方法二设50ml溶液中含有碳酸钠x克,由
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑
106 44
xg 0.44g
得到,,解得x=1.06(g),则
固体中碳酸钠的质量分数为1.06g/2.12g×100%=50%。
答:该固体中碳酸钠的质量分数50%
考点:根据化学方程式的计算
15.为测定某纯碱(Na2CO3)样品中(含有少量的氯化钠杂质)碳酸钠的质量分数,现称取6g试样放在烧杯中并滴入稀盐酸,当稀盐酸滴加至36.5g时,烧杯内溶液的总质量为40.3g (产生的气体全部逸出)。
产生气体的质量与滴入稀盐酸的质量关系如图所示,试计算:
⑴A点产生气体的质量为;
⑵试样中碳酸钠的质量分数(结果精确到0.1%);
⑶B点时,烧杯内溶液中溶质的化学式。
【答案】(1)2.2g
(2)88.3%
(3)NaCl、HCl
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据质量守恒定律,A点产生二氧化碳的质量为6 g+36.5 g-40.3 g=2.2 g。
(2)设试样中Na2CO3的质量为x。
2
322Na CO +2HCl =2NaCl +H 106
442+C g
O O 2.x ↑ 10644 2.2g
x = x =5.3 g
试样中Na 2CO 3的质量分数为:
5.3g 6g
×100%≈88.3% 答:试样中碳酸钠的质量分数为88.3%。
(3)B 点时盐酸过量,溶液中的溶质为HCl 和生成的NaCl 。
16.实验室欲测定一瓶标签破损的稀硫酸中溶质的质量分数,现取10g 稀硫酸样品,将5%的NaOH 溶液逐滴加入到样品中,边加边搅拌,随着NaOH 溶液的加入,溶液pH 的变化情况如图所示。
分析并计算:
(1)a 点溶液中含有的离子是_____。
(2)当pH =7时,消耗氢氧化钠溶液中NaOH 质量为_____g 。
(3)计算稀H 2SO 4中溶质的质量分数。
_____
(4)计算恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数。
_____
【答案】Na +、H +、SO 42- 0.8 稀H 2SO 4的溶质质量分数是9.8%; 恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数是5.5%。
【解析】
【详解】
(1)由图示可知,在a 点时溶液的pH 小于7,说明加入的NaOH 完全反应,有剩余的硫酸,所以,溶液中含有的离子为:Na +、H +、SO 42-;
(2)由图示可知,在溶液的pH 等于7,消耗的NaOH 溶液的质量为16g ,溶质的质量为:16g×5%=0.8g ;
(3)10g 稀硫酸样品含有H 2SO 4的质量为x ,生成的硫酸钠的质量为y
24
2422NaOH +H SO =Na SO +2H O 8098
1420.8g x y
解得:x=0.98g y=1.42g
稀H 2SO 4的溶质质量分数为:×100%=9.8%;
(4)恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数:
×100%≈5.5%。
17.某化学兴趣小组对失去标签的稀硫酸溶液的浓度进行测定:取稀硫酸50g 于烧杯中,逐滴滴加溶质的质量分数为3.42%
的氢氧化钡溶液并振荡,充分反应后,烧杯内的溶液中溶质质量与滴加氢氧化钡溶液质量关系如图所示
(1)当滴加Ba (OH )2溶液50g 时,烧杯内溶液的pH_____7(填“>”“<”或“=”)
(2)求该稀硫酸溶液的溶质的质量分数(写出答题过程)。
_____。
(3)滴加Ba (OH )2溶液至150g 时,所得溶液的溶质的质量分数为_____(计算结果精确到0.01%)
【答案】< 3.92% 195.34g
【解析】
【分析】
【详解】
(1)参加反应的Ba(OH)2质量共有3.42%×100g=3.42g 。
当滴加Ba(OH)2溶液50g 时,此时硫酸过量,溶液呈酸性,烧杯内溶液的pH <7。
故填:<
(2)解:设硫酸溶液的溶质质量分数为x ;生成硫酸钡的质量为y 。
()24
42298
17123350g H SO +Ba OH ==BaSO +2H O 3.42g x y ↓
98171233=50g 3.42g x y
= 3.92%x =; 4.66y g =;故填:3.92%
(3)滴加Ba(OH)2溶液至150 g 时,所得溶液的质量为的求法是,先看往烧杯中加入了多少物质,再看以什么形式从溶液中出来。
共加入了150g+50g=200g ;由(2)可知有4.66g 硫酸钡以沉淀形式从溶液中出来,故200g-4.66g=195.34g ;故填:195.34g
【点睛】
对失去标签的稀硫酸浓度进行测定,根据所学知识和题中信息知,灵活应用质量守恒定律和正确书写化学方程式是顺利完成本题的重要保证。
18.小宇为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度,取10g 样品与1g 二氧化锰混合,依次加热
该混合物t1、t2、t3、t4时间后,分别冷却称量剩余固体质量,记录的有关数据如下表(样品中的杂质不参与化学反应)
加热时间t1t2t3t4
剩余固体质量(g)9.689.047.167.16
试计算:
(1)完全反应后产生的氧气的总质量为_____________ g;
(2)样品中氯酸钾的纯度是____(写出计算过程)
(3)加热时间t1后,9.68g剩余固体中除杂质外还含有的物质为______________。
【答案】3.84 98% 氯酸钾、氯化钾、二氧化锰
【解析】
【详解】
(1)加热氯酸钾和二氧化锰过程中,由于二氧化锰是催化剂其反应前后质量不会发生改变,固体质量减少的原因是由于生成了氧气,根据表格数据可知,加热t1、t2时,反应还没有停止,加热t3、t4后反应已经结束,根据质量守恒可知生成氧气的总质量=10g+1g-7.16g=3.84g;
(2)解:设样品中氯酸钾的质量为x,
24596
x 3.84g
x=9.8g
样品中氯酸钾的质量分数9.8
10
g
g
×100%=98%
答:样品中氯酸钾纯度是98%。
(3)加热t1时,氯酸钾还没有完全分解,氯酸钾有剩余,氯酸钾分解产生了氯化钾和氧气,二氧化锰是催化剂,反应前后质量不变,故剩余固体中除杂质外还含有的物质为氯酸钾、氯化钾、二氧化锰。
19.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%。
20.向13.6g碳酸钠和氯化钠的固体混合物滴加稀盐酸,所加稀盐酸质量与生成气体质量的关系如图所示。
计算:
(1)固体混合物中碳酸钠的质量______。
(2)该稀盐酸中溶质的质量分数______。
(3)恰好完全反应时所得的溶液中溶质的质量分数______。
(计算结果精确至0.1%)【答案】10.6g 10% 17.9%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据题意可以知道生成二氧化碳气体的质量为4.4g,可以据此计算.
设碳酸钠的质量为x,参加反应的氯化氢的质量为y,反应生成的氯化钠质量为z
2322 Na CO+2HCl=2NaCl+H O+CO
1067311744
x y z 4.4g
1067311744
===
x y z 4.4g
↑x=l0.6g,y=7.3g,z=11.7g。
(2)盐酸中溶质质量分数:7.3g
100%=10% 73g
⨯。
(3)最后得到的溶液中溶质质量为:(13.6g-10.6g)+11.7g=14.7g 最后得到的溶液的质量为:13.6g+73g-4.4g=82.2g
最后得到的溶液中溶质质量分数为:14.7g
100%17.9% 82.2g
⨯≈。
答:(1)固体混合物中碳酸钠的质量为10.6g;(2)该盐酸中溶质的质量分数为10%;
(3)所得到的氯化钠溶液的质量分数为17.9%.。