【化学】化学除杂分离和提纯的专项培优 易错 难题练习题及答案

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．除去下列物质中的杂质，所用试剂和方法不正确的是（）
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、KC1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，选项A正确；
B、CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，CO不与氢氧化钠溶液反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，选项B正确；
C、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，选项C正确；
D、Ca(OH)2能与过量碳酸钠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碳酸钠（过量的），不符合除杂原则，选项D不正确。

故选D。

【点睛】
除杂质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．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。

4．下表中，除去物质所含少量杂质的方法和反应类型归类均正确的是
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、铜和氧气加热生成氧化铜，反应为化合反应，氧化铜和氧气加热不反应，可以除去铜粉，故A正确；
B、一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应不属于置换反应，故B不正确；
C、盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，反应类型为复分解反应，故C不正确；
D、硫酸钾和硝酸钡反应生成硫酸钡和硝酸钾，引进新杂质硝酸钾，故D不正确。

故选A。

5．下列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】A
【解析】
【分析】
【详解】
A、铁粉能被磁铁吸引，木炭粉不能，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。

B、氯化氢能与足量硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸，应再进行干燥，故选项所采取的方法错误。

C、碳酸氢钙、碳酸钙高温下均能分解，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。

D、碳酸钠能与过量硝酸钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠，能除去杂质但引入了新的杂质硝酸钠、硝酸钙（过量的），不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。

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。

6．除去下列物质中的杂质（括号内为杂质），所选用试剂及操作均正确的一组是（）
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】
【分析】
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。

【详解】
A、硫酸过量引进新杂质，选项A不正确；
B、加入适量的BaCl2溶液，反应后过滤，过滤后蒸发结晶得到NaCl，选项B不正确；
C、加过量的稀盐酸，碳酸钾和盐酸反应生成氯化钾，盐酸有剩余，但蒸发结晶过程中盐酸挥发，从而得到氯化钾，选项C正确；
D、氧化钙和碳酸钙都能与稀盐酸反应，氧化钙被反应，选项D不正确。

故选C。

7．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。

8．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。

9．下列各组除杂质（括号内表示少量杂质）的试剂或方法错误的一组是
A．NaCl溶液（MgCl2）；适量NaOH溶液，过滤
B．CaO（CaCO3）；稀盐酸
C．铜粉（铁粉）；足量硫酸铜溶液，过滤
D．O2（水蒸气）；固体NaOH
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、MgCl2能与适量NaOH溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，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、CaO和CaCO3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，故选项所采取的方法错误。

C、铁粉能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，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。

D、氢氧化钠具有吸水性，且不与氧气反应，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。

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。

11．除去下列物质中的少量杂质，所选试剂及操作都正确的是（ ）
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D
【答案】D 【解析】 【详解】
A 、Na 2CO 3能与过量的Ca （OH ）2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。

B 、KCl 易溶于水，MnO 2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错误。

C 、NaOH 能与适量的稀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，故选项所采取的方法错误。

D 、过量铁粉能与稀
HCl 反应生成氯化亚铁溶液和氢气，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D 。

12．下列实验操作能达到实验目的的是选项物质目的主要实验操作（ ）
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A．蔗糖中滴加浓硫酸会变黑，并有刺激性气味，食盐滴加浓硫酸无明显现象，故用浓硫酸可以鉴别蔗糖和食盐，故A正确；
B．Na2CO3和Na2SO4滴加BaCl2溶液，都会产生白色沉淀，故无法检验Na2CO3中含有
Na2SO4，故B错误；
C．CO和H2都能与灼热的氧化铜反应，故不能用灼热的氧化铜除掉CO中的H2，故C错误；
D．NaCl和MgCl2溶液中加入过量NaOH溶液，所得固体为氢氧化镁，加入适量稀硫酸会生成硫酸镁，不能得到氯化镁，故D错误。

答案选A。

二、中考初中化学计算题
13．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%。

14．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
15．某实验小组取部分变质的Ca(OH)2(含杂质CaCO3)样品4.0g投入200g水中，充分溶解，通入足量的CO2，固体质量与通入CO2质量的关系如图所示。

已知：
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，生成的碳酸氢钙可完全溶解。

试计算：
(1)当Ca(OH)2全部转化为CaCO3时消耗的CO2质量为___g。

(2)4.0样品中杂质CaCO3的质量分数为___(精确到0.1%)。

(3)当通入m3gCO2时，溶液中溶质的质量___。

【答案】2.2 7.5% 8.586g
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当Ca(OH)2全部转化为CaCO3时消耗的CO2质量为2.2g；
（2）设样品中杂质Ca(OH)2的质量为x，生成碳酸钙的质量为y，
X=3.7g，y=5g
所以样品中杂质CaCO3的质量分数为；
（3）设当通入m3gCO2时，生成碳酸氢钙的质量为z，
答：当通入m3gCO2时，溶液中溶质的质量为8.586g。

16．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
2242NaOH +MgSO =Mg(OH)+Na SO 80
588.7g
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
242H SO +2NaOH =Na SO +2H O 98
8024g y
98/80 =y/24g
y =29.4g
17．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H 2SO 4质量为：100g×9.8%=9.8g
2
244+=+208
98233y 9.B 8g x
aCl H SO BaSO 2HCl ↓ 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%。

18．铁的氧化物有三种，分别是FeO 、Fe 2O 3、和Fe 3O 4。

某固体粉末可能含有一种或两种铁的氧化物。

取23.2克固体粉末，向其中通入足量一氧化碳并加热(假设固体完全反应)，将反应生成的气体通入足量的澄清石灰水中，生成40.0克沉淀．试计算：
(1)反应生成二氧化碳的质量为___________克？(要求写出计算过程)
(2)固体粉末中含有的铁的氧化物可能为________或_________。

【答案】17.6 Fe 3O 4 FeO 和Fe 2O 3的混合物
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设生成二氧化碳的质量为x
()2
322Ca OH CO CaCO H +=+44
100x g
O 40.0↓ 44100=x 40.0g
x=17.6gg
答：生成二氧化碳的质量为17.6克。

（2）一氧化碳夺取原固体中的氧元素转化为二氧化碳，，生成的二氧化碳中一半的氧元素来自于铁的氧化物，所以原固体中氧元素的质量为：32117.6g 100%=6.4g 442⨯
⨯⨯； 固体粉末中氧元素质量分数为：6.4g 23.2g
×100%≈27.6%，和四氧化三铁中氧的质量分数相同，所以原固体粉末中含有的铁的氧化物可能为四氧化三铁，其化学式为Fe 3O 4，故填Fe 3O 4；
当FeO 和Fe 2O 3以分子个数比1:1混合时，其中铁、氧元素的质量比和四氧化三铁中的铁、氧元素的质量比相同，所以固体也可能是FeO 和Fe 2O 3的混合物，故填FeO 和Fe 2O 3的混合物。

19．为了测量铁锈(Fe 2O 3·
xH 2O)中铁元素的质量分数。

进行如下实验： 步骤①：取20g 铁锈，加入足量的14.6%的稀盐酸200g ，充分反应。

步骤②：向①反应后的溶液中慢慢滴入16%的NaOH 溶液，溶液pH 的变化如下图所示。

(1)步骤①反应后所得溶液中的溶质是___________(写化学式)。

(2)步骤②中与FeCl3反应的NaOH溶液的质量是_____g，生成沉淀的质量是_____？(写出计算过程，精确到0.1)
(3)根据计算所得数据在图中画出产生沉淀的曲线。

________________
(4)铁锈中铁元素的质量分数为_____________(精确到0.1％)。

【答案】FeCl3、HCl 150g 21.4g 56.0%
【解析】
【分析】
【详解】
（1）氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，由步骤2的图像可知，加入氢氧化钠前溶液显酸性，说明稀盐酸过量，所以反应后溶质为FeCl3、HCl；
（2）氢氧化钠优先与盐酸反应，使溶液的pH值变大为7，氢氧化钠与氯化铁反应时溶液的pH值不变，所以与FeCl3反应的NaOH溶液的质量是200g-50g=150g；
设生成沉淀的质量是x
33 3NaOH
+FeCl=3NaCl+Fe(OH) 120107 16%150x ↓
⨯
120107
=
150g16%x
⨯
x=21.4g
答：生成沉淀的质量为21.4g；
（3）所以产生沉淀的曲线为；
（4）所以铁锈中铁的质量分数为
56
21.4g
107100%
20g
⨯
⨯ =56.0%。

20．现有HCl与CaCl2的混合溶液，为了分析混合溶液中HCl和CaCl2的质量分数，设计了如下实验方案(假设反应都是充分完全)：
（实验数据）实验共记录了两组数据：
第①组，气体吸收完全后，NaOH溶液质量增加4.4 g；
第②组，沉淀完全后，经过滤、洗涤、烘干后得到固体的质量为10 g。

根据实验设计及有关数据进行分析与计算：
(1)实验中生成的气体用氢氧化钠溶液吸收时发生的反应方程式为__________。

(2)混合溶液中CaCl2的质量分数为_______？(写出计算过程，保留结果至0.1%，下同)
(3)实验中混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应，经过滤后所得滤液中溶质的质量分数为_______？(不考虑过滤中的损失。

)
【答案】CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O11.1%8.2%
【解析】
（1）根据二氧化碳与氢氧化钠的反应写出反应的化学方程式；（2）由题意可以知碳酸钠与氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀和氯化钠，根据沉淀的质量可求出氯化钙、碳酸钠、氯化
钠的质量，据此可计算出混合溶液中CaCl2的质量分数；（3）根据图中数据可以知道生成二氧化碳的质量为4.4g，结合碳酸钠和盐酸反应的化学方程式可以求出碳酸钠的质量、氯化钠的质量，再根据溶质质量分数的计算公式计算出混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应，经过滤后所得滤液中溶质的质量分数。

（1）根据题意可知，混合液中的稀盐酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳气体与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，反应的化学方程式为
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；（2）设混合溶液中CaCl2的质量为x、生成的氯化钠的质量为y，与氯化钙反应的碳酸钠的质量为z。

CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
111 106 100 117
x z 10g y
111106100117
10
x z g y
===
x=11.1g
y=11.7g
z=10.6g
∴混合溶液中CaCl2的质量分数为11.1g
100g
×100%=11.1%；
（3）氢氧化钠溶液增加的质量即为碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳的质量，即为4.4g，设与盐酸反应的碳酸钠的质量为m，生成的氯化钠的质量为n。

Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
m n 4.4g
10611744
4.4
m n g
==
m=10.6g
n=11.7g
反应的碳酸钠的质量为：10.6g10.6
10.60
g
+
=200g
经过滤后所得滤液中溶质的质量分数为：
11.7g11.7
100+200g-10g-4.4g
g
g
+
×100％=8.2%
答：（2）混合溶液中CaCl2的质量分数为11.1%；（3）实验中混合溶液与Na2CO3溶液恰好完全反应，经过滤后所得滤液中溶质的质量分数为8.2%。