第17讲 物质的检验与鉴别、分离与提纯
【基础作业】
1.(2024·泉州模拟)下列实验方案不能达到实验目的的是 ( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别黄铜(铜锌合金)和黄金 取样,分别加入稀盐酸
B 鉴别羊毛和涤纶 取样,分别灼烧,闻气味
C 除去NaOH溶液中的少量Na2CO3 加入适量CaCl2溶液,过滤
D 鉴别化肥NH4Cl和KNO3 取样,分别加入熟石灰,研磨,闻气味
2.(2024·泉州模拟)下列实验方案合理的是 ( )
选项 实验目的 实验方案
A 测定空气中氧气含量 在密闭容器中燃烧木炭
B 检验氢氧化钠溶液是否变质 取样,加入无色酚酞溶液,观察现象
C 证明某固体是碳酸盐 取样,滴加盐酸,观察是否有气泡产生
D 比较铜和银的金属活动性 将铜丝浸入硝酸银溶液中
3.下表实验操作中(括号内为杂质),不能达到实验目的的是 ( )
选项 物质 目的 主要实验操作
A H2O和H2O2 鉴别 分别加入少量二氧化锰粉末,观察现象
B N2(O2) 除杂 通过灼热的木炭粉
C CO和CO2 鉴别 分别将气体通入澄清石灰水中,观察现象
D C(Fe) 除杂 加入足量稀硫酸,过滤、洗涤、干燥
4.下列实验操作能达到实验目的的是 ( )
选项 实验目的 实验操作
A 检验某溶液中是否含有S 取样,滴加足量BaCl2溶液,再滴加足量稀硝酸
B 鉴别聚乙烯和聚氯乙烯塑料 取样,燃烧
C 除去CO2中的少量HCl 将气体通过装有Na2CO3溶液的洗气瓶,干燥
D 分离KNO3和NaCl固体 溶解、过滤、蒸发结晶
5.下列实验方案能达到实验目的的是 ( )
选项 实验目的 实验方案
A 测定空气中氧气的体积分数 用铁丝替代红磷在空气中燃烧进行实验
B 除去铝粉中少量的铁粉 滴加足量稀硫酸,过滤
C 区别蚕丝和合成纤维 取样,灼烧,闻气味
D 验证白醋呈酸性 取样,滴加无色酚酞溶液
6.下列有关物质的检验、鉴别、除杂所用的试剂或方法正确的是 ( )
选项 实验目的 所用试剂或方法
A 检验某气体是否为氢气 点燃气体,在火焰上方罩一只干冷的烧杯
B 鉴别饱和硝酸钾溶液和饱和石灰水 同时对两种溶液进行降温
C 实验室中制备少量的银 将适量的铜加入氯化银中
D 从氯酸钾制氧气的剩余物中提纯出氯化钾 溶解、过滤
7.(2024.龙岩模拟)下列实验方案能达到实验目的的是 ( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别铁粉和木炭粉 观察颜色
B 除去CuSO4溶液中的少量ZnSO4 加入过量的锌粉,过滤
C 除去KOH溶液中的少量Ba(OH)2 加入适量CuSO4溶液,过滤
D 检验氧气 将带火星的小木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃
【素养作业】
8.(2024·厦门模拟)下列实验操作能达到相应实验目的的是 ( )
A.鉴别氢气和甲烷:点燃,在火焰上方罩干冷的烧杯,观察现象
B.除去氯化钠固体中混有的碳酸钠:溶解,加入过量稀盐酸,蒸发结晶
C.分离生石灰粉末和石灰石粉末:溶解、过滤、洗涤、烘干、蒸发结晶
D.检验与氢氧化钠溶液中和后,盐酸是否有剩余:取样,滴加硝酸银溶液,观察有无沉淀
9.某混合气体由CO2、CO、H2和水蒸气中的一种或多种组成。若利用下图装置验证该混合气体的组成,以下说法正确的是 ( )
A.连接Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ,若Ⅰ中无现象,Ⅱ中澄清石灰水变浑浊,则原混合气体中有CO2无水蒸气
B.连接Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ,Ⅲ处酒精灯的作用仅是处理尾气,不能验证有无CO或H2
C.连接Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ,若Ⅲ处气体能被点燃,则原混合气体中一定有CO
D.连接Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ,若Ⅱ中无现象,Ⅰ中固体变蓝,则原混合气体中有水蒸气无CO2
10.(2024·福州模拟)工业上饱和氯化钠溶液还可以作为侯氏制碱法的反应物之一,工业上以粗盐为原料制备氯化钠溶液时,首先要除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2、Na2SO4和泥沙,为达到上述目的,某化学小组设计了下图实验。
(1)写出除去Na2SO4时发生反应的化学方程式: 。
(2)请设计实验验证操作Ⅰ后所得滤液中除氯化钠外还含有的其他溶质成分: (简要写出实验步骤、现象和结论)。
答案
1.C
2.D 【解析】A.木炭燃烧生成二氧化碳,消耗氧气的同时又生成了二氧化碳气体,不能产生明显的压强差,实验方案不合理;B.变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,碳酸钠、氢氧化钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞溶液变红,实验方案不合理;C.金属与盐酸反应也会生成气体,同样可观察到有气泡生成,实验方案不合理;D.将铜丝浸入硝酸银溶液中,可观察到铜丝表面有银白色固体析出,溶液变为蓝色,说明铜的金属活动性大于银,实验方案合理。
3.B 【解析】A.水中加入二氧化锰,无明显现象,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,产生气泡,现象不同,可以区分,不符合题意;B.通过灼热的木炭粉,木炭和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,虽然除去了杂质,但是引入了新的杂质二氧化碳,符合题意;C.分别将气体通入澄清石灰水中,一氧化碳和氢氧化钙不反应,无明显现象,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,澄清石灰水变浑浊,现象不同,可以区分,不符合题意;D.加入足量稀硫酸,碳和稀硫酸不反应,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,过滤、洗涤、干燥可除去杂质,不符合题意。
4.B 【解析】A.取样,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,且白色沉淀不溶于稀硝酸,则该溶液中不一定有S,也有可能含有Ag+,不能达到实验目的;B.取样,燃烧,有刺激性气味气体产生的为聚氯乙烯塑料,能达到实验目的;C.Na2CO3与少量HCl反应生成NaCl、H2O、CO2,但CO2与Na2CO3溶液会反应生成NaHCO3,不符合除杂原则,不能达到实验目的;D.KNO3和NaCl都易溶于水,无法通过过滤的方法进行分离,不能达到实验目的。
5.C 【解析】A.铁丝不能在空气中燃烧,所以不能用铁丝替代红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气的体积分数,错误;B.因为铝也能与稀硫酸反应,所以不能用滴加稀硫酸的方法除去铝粉中少量的铁粉,错误;C.区别蚕丝和合成纤维可以用灼烧闻气味的方法,若闻到烧焦羽毛的气味,则是蚕丝,若闻到特殊气味,则是合成纤维,正确;D.无色酚酞溶液遇酸不变色,所以不可以用滴加无色酚酞溶液的方法来验证白醋呈酸性,错误。
6.B 【解析】A.氢气、甲烷等含有氢元素的物质燃烧均生成水,用点燃气体并在火焰上方罩一只干冷烧杯的方法不能鉴别氢气,错误;B.硝酸钾的溶解度随温度的下降而减小,氢氧化钙的溶解度随温度的下降而增大,同时对两种饱和溶液进行降温,有固体析出的是饱和硝酸钾溶液,没有明显现象的是饱和石灰水,能鉴别,正确;C.氯化银不能溶于水,铜不能与氯化银反应,错误;D.氯酸钾制氧气的剩余物是氯化钾和二氧化锰,二氧化锰不溶于水,氯化钾能溶于水,将固体溶解后,过滤,蒸发结晶才能得到氯化钾固体,错误。
7.D 【解析】A.铁粉与木炭粉都是黑色的,无法通过观察颜色鉴别,错误;B.加入过量的锌粉,锌会与硫酸铜反应,除去了原物质,错误;C.CuSO4也会与KOH溶液发生反应,消耗了原物质,错误;D.将带火星的小木条伸入集气瓶中,若木条复燃,说明该气体是氧气,正确。
8.B 【解析】A.氢气(H2)的燃烧产物是水,甲烷(CH4)的燃烧产物是二氧化碳和水,点燃,在火焰上方罩干冷的烧杯,观察到的现象都是烧杯内壁有水珠生成,现象相同,无法鉴别,错误;B.加入过量稀盐酸,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所得溶液的溶质有氯化钠、氯化氢,蒸发,水和氯化氢都变为气态,可得到纯净的氯化钠,正确;C.石灰石不溶于水,生石灰与水反应生成氢氧化钙,溶解、过滤,得到碳酸钙和氢氧化钙溶液,洗涤滤渣得到碳酸钙,将滤液烘干、蒸发结晶,得到氢氧化钙,最终得不到生石灰,错误;D.盐酸能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,但盐酸与氢氧化钠反应生成的氯化钠也会与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,加入硝酸银不能检验盐酸是否有剩余,错误。
9.A 【解析】A.连接Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ,若Ⅰ中无现象,Ⅱ中澄清石灰水变浑浊,则能说明混合气体中不含水蒸气,含有二氧化碳,正确;B.连接Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ,Ⅲ不仅可以处理尾气,还可通过剩余气体是否燃烧,判断是否含有氢气或一氧化碳,错误;C.连接Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ,若Ⅲ处气体能被点燃,由于氢气和一氧化碳均具有可燃性,则不能说明原混合气体中一定有一氧化碳,错误;D.连接Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ,若Ⅱ中无现象,Ⅰ中固体变蓝,说明原混合气体中不含二氧化碳,又由于气体从Ⅱ中出来会带部分溶液中的水蒸气,则无法证明原混合气体中是否含有水蒸气,错误。
10.(1)Na2SO4+BaCl22NaCl+BaSO4↓
(2)取少量滤液于试管中,加入过量CaCl2溶液,有白色沉淀生成,静置;取上层清液,向其中滴加无色酚酞溶液,溶液变红,证明滤液中含有Na2CO3和NaOH
【解析】(1)加入过量BaCl2溶液的目的就是除去Na2SO4,Na2SO4和BaCl2反应生成氯化钠和硫酸钡沉淀,化学方程式为Na2SO4+BaCl22NaCl+BaSO4↓。
(2)操作Ⅰ后所得滤液中除含有NaCl外,还含有NaOH、Na2CO3,因NaOH和Na2CO3溶液均显碱性,所以要检测NaOH,应先检验并除去Na2CO3,因此,可设计实验为取少量滤液于试管中,加入过量CaCl2溶液,有白色沉淀生成,静置;取上层清液,向其中滴加无色酚酞溶液,溶液变红,证明滤液中含有Na2CO3和NaOH。
