2020-2021备战中考化学除杂分离和提纯-经典压轴题及答案
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一、中考初中化学除杂分离和提纯
1.要除去氯化钠溶液中含有的少量碳酸钠,可采用的方法是①通入适量的二氧化碳②加入适量的氯化钡溶液③加入适量的稀盐酸④加入适量的石灰水()
A.①或③B.②或③C.②或④D.③或④
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
①二氧化碳不和碳酸钠溶液反应,不能除去杂质,此项错误;
②氯化钡能和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,反应时不会带入新的杂质,故此项正确;
③盐酸能和碳酸钠反应,且生成氯化钠,不会带入新的杂质,此项正确;
④氢氧化钙溶液能和碳酸钠反应,但反应时会生成氢氧化钠,带入新的杂质,此项错误,故选B。
2.除去下列物质中混有的杂质所用试剂和操作方法均正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【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、氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,引入了硫酸钠杂质,故A不正确;
B、铁粉与足量稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,铜不能与稀硫酸反应,再过滤、洗涤、干燥,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、石灰水吸收二氧化碳的能力较弱,将气体依次通过盛有石灰水、浓硫酸的洗气瓶不能除去杂质,故C不正确;
D、二氧化碳不能与氯化钙溶液反应,故D不正确。
故选B。
【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.下列实验方案不能达到实验目的的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,选项A正确;
B、NaCl溶于水溶液温度不变,NaOH固体溶于水溶液温度升高,选项B正确;
C、CO2可以使澄清石灰水变浑浊,CO则不能,选项C正确;
D、CaO和CaCO3都与稀盐酸反应,选项D不正确。
故选D。
4.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。
故选:C。
【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.除去下列各物质中少量杂质,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、CaCO3固体高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,选项A错误;
B、洗涤剂具有乳化作用,能将大的油滴分散成细小的油滴,振荡、搅拌后不能除去杂质,不符合除杂原则,选项B错误;
C、铜粉在足量氧气中加热生成氧化铜,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,选项C正确;
D、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D错误。
故选C。
【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。
6.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】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、将混合气体通过足量的铜网,铜与氮气不反应,铜与氧气能在加热的条件下反应生成氧化铜,但是常温下铜与氧气不反应,常温下,通过足量的铜网,不能除去混合气体中的氧气,不符合题意;
B、氯化钾能溶于水,二氧化锰不溶于水,加水溶解、过滤,除去二氧化锰,蒸发、结晶得到氯化钾,符合题意;
C、活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,故加活性炭可除去水中的臭味,过滤,除去活性炭,才能得到水,需加过滤步骤,不符合题意;
D、将混合气体通过适量的氢氧化钠溶液,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,虽然除去了杂质二氧化碳,但是一氧化碳通过氢氧化钠溶液会携带上水蒸气,引入了新的杂质水蒸气,不符合题意。
故选B。
7.下列根据实验目的所设计的实验方案中,不正确的是
A.分离CO2和CO混合气体----先通入NaOH溶液再加稀硫酸
B.区分铁粉、碳粉、氧化铜粉末 ---- 加入稀盐酸
C.除去部分变质的NaOH中的杂质----加水溶解,滴加适量的CaCl2溶液
D.除去CuSO4溶液中少量的H2SO4----加过量的氧化铜,再过滤
【答案】C
【解析】
【详解】
A、二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,一氧化碳不能,先通入NaOH溶液,能分离出一氧化碳;再加稀硫酸,碳酸钠能与稀硫酸反应生成二氧化碳,能分离出二氧化碳,故选项实验方案正确。
B、稀盐酸与铁粉反应生成氢气,与碳粉不反应,与氧化铜粉末反应生成氯化铜和水,会观察到黑色粉末溶解、溶液变蓝,可以鉴别,故选项实验方案正确。
C、碳酸钠能与氯化钙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,故选项实验方案错误。
D、H2SO4能与过量的氧化铜反应生成硫酸铜和水,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项实验方案正确。
故选:C。
8.除去下列混合物中的杂质(括号中为杂质),所选的除杂试剂正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【详解】
A、Fe粉末中混有Fe2O3,加入足量的盐酸,稀盐酸不仅与氧化铁反应,还与铁反应,不符合除杂原则中的不减原则(原物质质量不减少),选项说法错误,故不符合题意;
B、FeCl2溶液中混有CuCl2溶液,加入足量锌粒,锌不仅与氯化铜反应,还与氯化亚铁反应,不符合除杂原则中的不减原则(原物质质量不减少),选项说法错误,故不符合题意;
C、Na2SO4溶液中混有CuSO4,加入过量NaOH溶液,氢氧化钠只与硫酸铜反应,不与硫酸钠反应,但因氢氧化钠过量,引入了新杂质,不符合除杂原则中的不增原则(不引入新杂质),选项说法错误,故不符合题意;
D、CuSO4溶液中混有 H2SO4,加入足量的氧化铜,氧化铜与H2SO4生成硫酸铜和水,没有引入新杂质,而且原物质质量也增加,过量的氧化铜可以通过过滤的方式除去,符合除杂原则,故符合题意,故选D。
【点睛】
本题考查物质的分离、提纯,侧重除杂的考查,把握除杂的原则及物质的性质为解答的关键,注意除杂不能引入新杂质,明确除杂与鉴别的区别。
9.下列除去杂质的方法正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
【详解】
A、硫酸能与过量的BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钡(过量的),不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
B、HCl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,故选项所采取的方法正确。
C、NaCl能与过量AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,能除去杂质但引入了新的杂质硝酸银(过量的),不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
D、CaO能与水反应生成氢氧化钙,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。
故选:B。
【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。
10.下列实验方法中,不可行的是
A.鉴别氯化钠固体和硝酸铵固体——取样,分别加水,观察现象
B.证明某固体物质中含有铵根离子——取样,与熟石灰混合研磨,有氨味
C.除去CaCl2溶液中混有的少量HCl——加入过量的CaCO3,充分反应后过滤
D.检验露置于空气中的氢氧化钠溶液是否变质——取样,滴入几滴稀硫酸,观察现象【答案】D
【解析】
【详解】
A、硝酸铵固体溶于水吸热,使温度降低;氯化钠固体溶于水温度几乎无变化,可以鉴别,故选项实验方法可行。
B、取样,与熟石灰混合研磨,有氨味,可证明某固体物质中含有铵根离子,故选项实验方法可行。
C、HCl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,故选项实验方法可行。
D、变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,碳酸钠能与稀硫酸反应生成二氧化碳气体,取样,加入少量的稀硫酸,氢氧化钠先与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,无明显变化,应加入过量的稀硫酸,故选项实验方法不可行。
故选:D。
【点睛】
根据两种物质与同种试剂反应产生的不同现象来鉴别它们,若两种物质与同种物质反应的现象相同,则无法鉴别它们。
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.除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),所用方法正确的是
A.CO2气体(CO气体)——通入适量氧气,点燃
B.KCl固体(MnO2固体)——加适量水充分溶解,过滤,蒸发结晶
C.CaO固体(CaCO3固体)——加适量水充分溶解,过滤
D.NaCl溶液(CaCl2溶液)——滴加碳酸钾溶液至恰好完全反应,过滤
【答案】B
【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,这是因为当二氧化碳大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,选项A错误;
B、KCl固体易溶于水,MnO2固体难溶于水,加适量水充分溶解,过滤,蒸发结晶,可以除去KCl固体中混有的少量MnO2固体,选项B正确;
C、CaO固体能与水反应生成氢氧化钙,碳酸钙不溶于水,会把原物质CaO除去,不符合除杂原则,选项C错误;
D、CaCl2溶液能与碳酸钾溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钾,不符合除杂原则,选项D错误。
故选B。
12.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( )
CO2
B CaCl2溶液HCl 加入过量的CaCO3粉末、过滤
C MnO2KCl 加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥
D铜粉锌粉加入过量的稀硫酸、过滤、洗涤、干燥
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。
二、中考初中化学计算题
13.小新用20g含碳酸钠53%的天然碱制取氢氧化钠用于制作“叶脉书签”(杂质不参加反应)。
操作过程如下:请计算:
(1)20g样品中碳酸钠的质量为__________g;
(2)反应后所得滤液中氢氧化钠的质量分数为多少?__________(写出计算过程)(3)将200g滤液浓缩制成“叶脉书签”所需质量分数为10%的氢氧化钠溶液,需蒸发水__________g.
【答案】10.6 4% 120
【解析】
【分析】
【详解】
(1)20g样品中碳酸钠的质量为20g×53%=10.6 g
(2)解:设反应生成氢氧化钠的质量为x;
2323
Na CO+Ca(OH)=CaCO+2NaOH
10680
10.6g x
↓
106/10.6g=80/x 解得x=8 g
氢氧化钠的质量分数=8g/200g×100%=4%
答:反应后所得滤液中氢氧化钠的质量分数为4% 。
(3)将200g滤液浓缩制成“叶脉书签”所需质量分数为10%的氢氧化钠溶液,需蒸发水的质量为X
根据溶液稀释前后溶质的质量不变有:200g ×4%=(200g-X) ×10%
X=120g
14.0g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。
15.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%。
16.请根据下图所示的实验过程和提供的数据,解答下列问题:
小提示:2NaOH+ MgSO4→ Na2SO4+ Mg(OH)2↓;
Na2SO4溶液不与MgSO4溶液发生反应。
(1)实验过程中,产生沉淀的质量为 g。
(2)最终所得溶液的溶质质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)原固体混合物中钠元素的质量为 g。
【答案】(1)5.8g (2)7.81% (3)5.06g
【解析】
(1)产生沉淀的质量为96.38g+9.42g+100g-200g=5.8g
(2)设所得溶液中溶质硫酸钠的质量为x,原固体中氢氧化钠的质量为y
2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓
80 142 58
y x 5.8g
80:58=y:5.8g 解得y=8g
142:58 = x:5.8g 解得 x=14.2g
所得溶液中溶质硫酸钠的质量为9.42g-8g+14.2g=15.62g
所得溶液溶质质量分数为15.62g/200g×100%=7.81%
答:所得溶液溶质质量分数为7.81%.
(3)钠元素都转化到硫酸钠中,硫酸钠中钠元素的质量为15.62g×46/142 =5.06g
17.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
【解析】
(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。
18.为确定某变质的烧碱样品的变质情况,某化学小组进行了如图1实验:
(1)B中加入稀盐酸后发生反应的化学方程式为_____;
(2)根据已知条件列出求解样品中碳酸钠的质量(x)的比例式为_____;
(3)由D﹣E蒸发水的质量为_____g;
(4)样品中未变质的烧碱占变质前原烧碱的质量分数为_____;
(5)提纯上述变质的烧碱样品需要①_____(填一种固体)的质量为②_____;
(6)请绘制加入稀盐酸与生成气体质量关系的曲线图____。
【答案】NaOH+HCl=NaCl+H2O 、Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑;10644
4.4 x g
=
61.6g 50% 氢氧化钙 7.4g
【解析】
【分析】
【详解】
(1)氢氧化钠变质的反应是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,100g溶液B中加入50g稀盐酸后,得150g溶液说明该段反应为氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,继续加入150g稀盐酸后,得溶液295.6g,说明发生了碳酸钠和盐酸反应,生成氯化钠、二氧化碳、水,发生反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O 、Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑;
(2)根据已知条件可知生成二氧化碳的质量为150g+150g-295.6g=4.4g,设样品中碳酸钠的质量为x。
10644
4.4
x g
=;
(3)设碳酸钠反应生成氯化钠的质量为y,反应的氯化氢的质量为m。
10644
4.4
x g
= x=10.6g
11744
y 4.4g
= y=11.7g
7344
m 4.4g
= m=7.3g
与氢氧化钠反应的氯化氢质量为:200g×7.3%-7.3g=7.3g 则与氢氧化钠反应生成氯化钠的质量也是11.7g
10%的氯化钠溶液的质量为11.7g×2÷10%=234g
由D—E蒸发水的质量为295.6g -234g=61.6g
(4)设样品中氢氧化钠的质量为n。
4036.5
7.3
n g
= n=8g
设变质的氢氧化钠的质量为a。
80106
a10.6g
= a=8g
原氢氧化钠的总质量为8g+8g=16g
样品中未变质的烧碱占变质前原烧碱的质量分数为
8g
16g
×100%=50%
(5)氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,设提纯上述变质的烧碱样品需要氢氧化钙的质量为b。
10674
=
10.6g b
b=7.4g
(6)加入稀盐酸的质量为0-100g时不生成二氧化碳,100g-200g生成二氧化碳共4.4g,加
入稀盐酸的质量与生成气体质量关系的曲线图
【点睛】
19.某化学兴趣小组在实验室用碳酸钠溶液和熟石灰制取少量氢氧化钠溶液,他们的实验过程和相关数据如图所示。
请计算:
(1)实验中生成沉淀的质量为___________。
(2)所得氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为___________。
【答案】10 10%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)实验中生成沉淀的质量=195.6g-185.6g=10g
(2)设氢氧化钠的质量为x 。
()2332Ca OH + Na CO CaCO + =1002N 8x
aOH
10g ↓ 10080=10g x
x=8g
所的溶液的质量=185.6g-105.6g=80g
氢氧化钠溶液的溶质质量分数=8g 80g
×100%=10% 答:(1)实验中生成沉淀的质量为10g ;(2)所得氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为10%。
20.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。