中考化学专题《除杂分离和提纯》综合检测试卷含答案解析
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
【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、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.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.铝可以被氢氧化钠溶液溶解生成可溶性的偏铝酸钠,下列设计的除杂方案(括号内为杂质)都能达到目的的是()
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、铁粉能被磁铁吸引,铜粉不能,铁粉和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜粉和稀硫酸不反应,故A正确;
B、镁粉和铝粉均和稀盐酸反应,把原物质除去了,故B不正确;
C、一氧化碳点燃生成二氧化碳,把原物质除去了,故C不正确;
D、铁粉和氧化铁均与稀盐酸反应,把原物质除去了,故D不正确。故选A。
【点睛】
除杂条件:加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;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。
6.下列除杂(括号内为杂质)设计,所选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】
【详解】
A、固体氢氧化钠具有吸水性,但能与氯化氢气体反应,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、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、CuSO4能与过量Ba(OH)2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钡(过量的),不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
D、CaCl2易溶于水,CaCO3固体难溶于水,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错误。
故选B。
【点睛】
物质除杂的原则是所加试剂与杂质反应的同时不能引进新的杂质,主要物质可以多但不能少。
7.除去下列物质中的杂质,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】A
【解析】
【详解】
A、碱石灰中的火碱是氢氧化钠,生石灰是氧化钙。氢氧化钠易潮解,生石灰能和水反应。可以除去氢气中混有的水蒸气。A正确;
B、氢氧化钾和硫酸反应生成硫酸钾和水。该反应中会引入新的杂质硫酸钾,不符合除杂的要求。B错误;
C、二氧化锰难溶于水,氯化钠易溶于水。加水溶解后,过滤,烘干,即可得到二氧化锰。蒸发结晶会得到溶于水的氯化钠,不符合除杂的要求。C错误;
D、稀硫酸和铁、氧化铁均能发生化学反应。对原物质造成影响,不符合除杂的要求。D 错误。
故选A。
8.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。
9.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。
10.下列实验现象中,能达到实验目的的是( )
A.除去氧化钙中混有的碳酸钙:用过量的稀盐酸
B.粗略测定空气中氧气的体积含量:用细铁丝代替红磷
C.鉴别稀盐酸、NaCl和KOH三种无色溶液:选用酚酞溶液
D.除去O2中含有的少量水蒸气和CO2:将混合气体依次通过烧碱溶液和浓硫酸
【答案】D
【解析】
【详解】
A、过量的稀盐酸和氧化钙反应生成氯化钙和水,和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该选项不能达到实验目的;
B、铁不能在空气中燃烧,因此不能用铁丝代替红磷,该选项不能达到实验目的;
C、稀盐酸和氯化钠溶液不能是酚酞试液变色,氢氧化钾溶液能使酚酞试液变红色,利用酚酞试液不能区分稀盐酸和氯化钠溶液,该选项不能达到实验目的;
D、依次通过烧碱溶液和浓硫酸能够分别吸收除去二氧化碳和水蒸气,该选项能够达到实验目的。
故选:D。
11.下列除杂质(括号内为杂质)的实验设计中,所选试剂和操作都正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、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、KClO3固体在加热条件下生成氯化钾和氧气,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。
C、KOH能与适量CuSO4溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钾,能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钾,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。
D、MgCl2溶液能与过量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,过滤、洗涤,向所得固体中加入适量稀盐酸,氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,至固体恰好溶解,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。
12.除去下列物质中的杂质,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、二氧化碳不支持燃烧,一氧化碳无法点燃,A错。
B、氯化钠溶于水,泥沙不溶于水,通过溶解、过滤、蒸发结晶可去除泥沙得到氯化钠,B 正确。
C、稀硫酸不仅和碳酸钠反应,和氢氧化钠也会反应生成硫酸钠和水,故C错。
D、加入稀盐酸,稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙和水,不符合题意,故D错。
故选:B。
二、中考初中化学计算题
13.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%。
14.鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙(其它成分不溶于水也不与酸反应)。化学兴趣小组为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量,做如下实验:
反应①结束后,所加盐酸刚好反应了一半,反应②恰好完全反应。请回答下列问题(可以选下列任意两个问题回答,并写出计算过程):
(1)反应①产生的CO2的质量为___________________;
(2)该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为________________;
(3)所加氢氧化钙的质量为__________________;
(4)溶液b中溶质的质量分数为_________________;
计算过程:
【答案】(1)4.4g (2)80%(3)7.4g (4)11.1%
【解析】
试题分析:反应前加入的物质的质量:12.5g+80g==92.5g
(1)反应①结束后,生成CO2的质量:92.5g-88.1g==4.4g
(2)设在反应①中,消耗碳酸钙的质量为x,盐酸的质量为y,生成CaCl2的质量为z CaCO3+ 2HCl ="=" CaCl2+ H2O +CO2↑
100 73 111 44
x y z 4.4g
=x = 10g CaCO3% =×100% =80%
=y = 7.3g
=z = 11.1g
(3)设在反应②中消耗Ca(OH)2的质量为m,生成CaCl2的质量为n
Ca(OH)2+ 2HCl ="==" CaCl2+2 H2O
74 73 111
m 7.3g y 求得m = 7.4g y= 11.1g
2个反应后溶液的质量为:88.1g —(12.5g—10g)+ 107g +7.4g ="=" 200g
(4)CaCl2% ="="×100% =11.1%
考点:质量守恒定律根据化学方程式的计算溶质的质量分数
15.为了测定某硫酸铜溶液的质量分数,小杨同学取50.0g样品置于烧杯中,逐滴加入氢氧化钠溶液,加入氢氧化钠溶液质量和生成沉淀质量的关系如下图所示。请计算:
(1)NaOH的化学式量为_________。
(2)硫酸铜刚好完全反应时,所得溶液的质量为_____g(保留一位小数)。
(3)硫酸铜溶液中溶质的质量分数是________?(写出计算过程)
【答案】40 65.1 16.0%
【解析】
【分析】
(1)根据化学式量为化学式中的各原子的相对原子质量之和,
(2)根据质量守恒定律分析所得溶液的质量;
(3)根据氢氧化铜的质量结合化学方程式计算硫酸铜的质量,进一步计算硫酸铜溶液中溶质的质量分数。
【详解】
(1)NaOH的化学式量为23+16+1=40;
(2)所得溶液的质量为50.0g+20.0g?4.9g=65.1g;
(3)设样品中硫酸铜的质量为x
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
160 98 x 4.9g
16098
4.9x g
= x =8 g
硫酸铜溶液中溶质的质量分数为
8100%16.0%50g
g
?= 答:硫酸铜溶液中溶质的质量分数为16.0%。
16.现有碳酸钠和氯化钠的固体混合物12.6g ,其中含氧元素4.8g ,将该混合物加入到一定质量的稀盐酸中,恰好完全反应,得到137g 氯化钠溶液。计算: (l )原固体混合物中碳酸钠的质量分数(结果保留至0.1%)______; (2)所用稀盐酸中溶质的质量分数(结果保留至0.1%)______。 【答案】84.1% 5.7% 【解析】 【分析】 【详解】
(l )原固体混合物中碳酸钠的质量分数4.8g÷=10.6g ;混合物中碳酸钠的质量
分数为10.6g÷12.6g×100%≈84.1%;
(2)设盐酸中溶质的质量为x,生成二氧化碳质量为y
2322Na CO +2HCl =2NaCl +H O +CO 106734410.6g
x
y
↑ 1067344
==10.6g x y x =7.3g
y=4.4g
所用稀盐酸中溶质的质量分数7.3g÷(137g+4.4g-12.6g)×100%≈5.7%
17.向盛有100g 稀硫酸的烧杯中加入一定量的镁粉,固体完全溶解后,再向所得溶液中加入NaOH
溶液,所得沉淀质量与加入NaOH 溶液的质量关系如图所示
(1)计算氢氧化钠溶液的溶质质量分数;(要求写出计算过程) (2)与氢氧化钠溶液反应所消耗硫酸溶质的质量为 克。 【答案】(1)30%(2)29.4g 【解析】 【分析】 【详解】
(1)利用化学方程式根据生成的沉淀氢氧化镁的质量即可计算出氢氧化钠的质量。由于加入的氢氧化钠溶液先与未反应完的稀硫酸反应,再与硫酸镁反应,通过图像可知与硫酸镁反应的氢氧化钠溶液的质量=120g-80g=40g; 解:设与硫酸镁反应消耗NaOH 的质量为x
4
224
2NaOH +MgSO =Mg(OH)+Na SO 80588.7g
x
↓
80588.7g
x = x =12g
NaOH%=12g/40g ×100% = 30%
(2)利用化学方程式,根据氢氧化钠的质量即可计算出与氢氧化钠反应的硫酸的质量; 与硫酸反应的氢氧化钠溶液中溶质的质量=80g×30%=24g 设硫酸的质量为y ,
24
24
2H SO +2NaOH =Na SO +2H O
988024g
y
98/80 =y/24g
y =29.4g
18.江西省积极落实化肥减量增效示范项目,并对在售的化肥提出明确的质量要求。某兴趣小组对市售的某钾肥进行了检测,称取5.0g 样品放入烧杯中,加入适量的水溶解后,逐滴加入13%的BaCl 2溶液产生沉淀的质量与所加入BaCl 2溶液质量的关系如图所示(假定杂质不参加反应)。已知K 2SO 4+BaCl 2=BaSO 4↓+2KCl 。
(1)恰好反应时,所用BaCl2溶液中所含溶质的质量为_____g。
(2)通过计算判断该钾肥中K2SO4的质量分数是否符合如图的包装说明_____?(写出计算过程)
(3)加入6gBaCl2溶液时溶液中K+和Cl﹣的个数比为_____。
【答案】4.16g 69.6%<86%,不符合如图的包装说明 16:3
【解析】
【详解】
解:恰好反应时,所用BaCl2溶液中所含溶质的质量为13%×32g=4.16g。
设样品中硫酸钾的质量为x
K SO+BaCl=BaSO+2KCl
↓
2424
174233
x 4.66g
=
x=3.48g
该钾肥中K2SO4的质量分数为×100%=69.6%<86%,不符合如图的包装说明。(3)加入6gBaCl2溶液时溶液中K+和Cl ﹣的个数比为(×2):
(×2)=16:3。
答:
(1)恰好反应时,所用BaCl2溶液中所含溶质的质量为 4.16g。
(2)该钾肥中K2SO4的质量分数不符合如图的包装说明。
(3)加入6gBaCl2溶液时溶液中K+和Cl﹣的个数比为 16:3。
.生活中处处有化学,小明把学到的化学知识用于生活中,进行下列探究.
19
分是碳酸钙).若向玻璃杯中逐渐滴加浓盐酸,鸡蛋壳表面将出现的现象是_____,相应的化学反应方程式为_____.
(2)小明同学在家里做了如右图所示的小实验.
①图Ⅰ中观察到的主要现象是鸡蛋壳表面有气泡产生,蜡烛火焰熄灭.由此得出有关CO2性质的结论是_____.并依此性质确定CO2的一个主要用途是_____.
②当蜡烛熄灭后,在玻璃杯口迅速盖﹣块蘸有石灰水的玻璃片(见图Ⅱ).观察到的现象是玻璃片上的石灰水_____,此现象说明在杯中有_____气体产生,写出气体与石灰水反应的化学方程式_____.
(3)小明把含碳酸钙85%的鸡蛋壳20g和足量的稀盐酸反应,计算产生的气体是多少克?_____.
【答案】(1) 鸡蛋壳表面出现无色气泡; CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。
(2) ①二氧化碳不支持燃烧、也不能燃烧、且相同条件下密度比空气大。
二氧化碳气体能灭火。
②变浑浊、二氧化碳、CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(3) 7.48g
【解析】
(1)碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,蛋壳表面会出现气泡,故填:鸡蛋壳表面出现无色气泡; CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O.
(2)①蜡烛火焰熄灭,说明二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大,能用于灭火,故填:二氧化碳不支持燃烧、也不能燃烧、且相同条件下密度比空气大.
二氧化碳气体能灭火.
②二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,使石灰水变浑浊,故填:变浑浊、二氧化碳、CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O.
(3)解:设产生的气体的质量为x
碳酸钙的质量=20g×85%=17g (1分)
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑+ H2O
100 44
17g x ……… …(1分)
100/44 =17g/x ………………… (1分)
X=7.48g ………………… (1分)
答:产生的CO2气体的质量为7.48g
20.为测定一瓶久置的烧碱中氢氧化钠的含量,某同学取25.0g样品,溶于水得到100g溶液,再加入100g足量稀硫酸,充分反应至不再产生气体,测得溶液质量为197.8g。请计算:
(1)反应产生CO2的质量。
(2)样品中NaOH的质量分数(结果保留至0.1%)。
(3)最后所得溶液中的钠元素的质量(结果保留至0.1)。
【答案】(1)2.2g;(2)78.8%;(3)13.6g
【解析】
(1)根据质量守恒定律,反应过程中所生成的气体的质量等于反应前后溶液质量的减少;(2)样品中NaOH的质量分数等于样品中NaOH的质量除以样品的总质量,所以我们可以根据上一步所求得二氧化碳的质量,根据质量守恒定律,求得样品中NaOH的质量,而后再求样品中NaOH的质量分数;
(3)根据NaOH的质量、碳酸钠的质量分别乘以它们的质量分数可求得钠元素的质量;解:(1)根据质量守恒定律,反应前后溶液质量的减少就等于反应过程中所生成的气体的质量,所以反应产生的CO2的质量为100 g+100 g-197.8 g=2.2g。
(2)解:设所取样品中含有Na2CO3的质量为x。
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2g
10644
x 2.2g
解之得:x═5.3g
烧碱样品中NaOH的质量为:25g-5.3 g=19.7 g
样品中NaOH的质量分数为:19.7g
25g
×100%=78.8%
(3)所得溶液中钠元素的质量=19.7g×23
40 +5.3g×
46
106
=13.6g