2020-2021中考化学专题复习除杂分离和提纯的综合题含详细答案
一、中考初中化学除杂分离和提纯
1.除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),拟定的实验方案可行的是
()
A.木炭粉(CuO)——在空气中灼烧
B.KCl溶液(CaCl2)——通入过量的CO2气体,过滤
C.NaCl溶液(Na2CO3)——加入适量的澄清石灰水,过滤
D.H2气体(HCl气体)——依次通过足量的NaOH溶液和浓硫酸
【答案】D
【解析】
【分析】
除杂质的要求是:要把杂质除去,但不能除去需要的物质更不能带入新的杂质。
【详解】
A、木炭粉会与氧气反应生成二氧化碳,不但氧化铜没有除去,还把需要的物质除去了,选项A不正确;
B、通入的二氧化碳不能与氯化钙反应,不能除去氯化钙,选项B错误;
C、氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,虽然把碳酸钠除去了,但是带入氢氧化钠这种新的杂质,选项C错误;
D、氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,水蒸汽通过浓硫酸后会被浓硫酸吸收,选项D正确。故选D。
2.除去下列物质中的少量杂质所选的试剂正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【详解】
A、除去FeCl2溶液中的CuCl2,加入过量的铁粉,铁比铜活泼,铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,通过过滤即可得到氯化亚铁溶液,选项A正确;
B、除去CO2中的CO,因一氧化碳的量太少,不能够点燃,且会引入新的气体杂质,选项B不正确;
C、除去盐酸中的硫酸,加入适量Ba(NO3)2溶液,Ba(NO3)2和H2SO4反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,能除去杂质但引入新杂质,选项C不正确;
D、除去NaCl 中NaOH,加入适量稀硫酸,稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,能除去杂质但引入新杂质,选项D不正确。故选:A。
【点睛】
本题考查的是物质的除杂,需牢记除杂的原则,一不增加新的杂质,二被提纯的物质不能减少,三易分离。
3.除去下列物质中的少量杂质,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】A
【解析】
【详解】
A、HCl能与足量的硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸,再干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,故A正确;
B、氧化铜能与足量的一氧化碳在加热条件下反应生成铜和二氧化碳,生成的二氧化碳与碳反应生成一氧化碳,不但能把杂质除去,也会将主要物质除去,故B错误。
C、硫酸、硝酸均能与适量的氢氧化钡溶液反应,不但能把杂质除去,也会将主要物质除去,故C错误。
D、碳酸钠能与过量的稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,无需进行蒸发结晶,故D 错误。故选A。
【点睛】
除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。加入试剂除杂时至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与主要物质反应;②反应后不能引入新的杂
质。
4.除去以下物质中的少量杂质,所用试剂及方法正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
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A错误;
B、稀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,故B正确;
C、FeSO4溶液和CuSO4溶液均能与足量的Zn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C错误;
D、MgSO4溶液能与NaOH溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠,不符合除杂原则,故D错误。
【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。
5.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。
6.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。
7.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、Na2CO3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,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。
8.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。
9.除去下列物质中混有的杂质,所选用的试剂及操作方法正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,故二氧化碳中含有少量一氧化碳不能点燃,选项A错误;
B、稀盐酸既可以与碳酸钠反应除去碳酸钠,又可以与氢氧化钠反应,故不能用稀盐酸除去
氢氧化钠固体中的少量碳酸钠固体,选项B 错误;
C 、在金属活动性顺序中,铜比银活泼,故可以与硝酸银反应除去硝酸银,选项C 正确;
D 、硫酸铜可以与氢氧化钾反应除去氢氧化钾,但引入了硫酸钾杂质,选项D 错误。故选C 。 【点睛】
除杂时要注意:所选试剂不能与主体物质反应,不能引入新杂质,不能生成新杂质。
10.除去下列物质中的少量杂质,所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】C 【解析】 【分析】
除杂原则:所加的物质只与杂质反应,不能引入新的杂质,操作简便。 【详解】
A 、除去NaCl 溶液中的Na 2CO 3,加入Ca(OH)2溶液,发生反应:
Ca(OH)2+Na 2CO 3=CaCO 3↓+2NaOH ,虽然能除去Na 2CO 3,但引入了新的杂质NaOH ,选项A 错误;
B 、除去KNO 3中的NaCl ,应根据它们溶解度随温度的变化趋势不同来加以分离,由于KNO 3的溶解度随温度的升高变化较大,故应先加水溶解,配成热的饱和溶液,然后降温结晶,再过滤,选项B 错误;
C 、除去N 2中的O 2,将气体通过足量铜粉,加热,发生反应:22Δ
Cu+ O 2CuO ,得到纯
净的氮气,选项C 正确;
D 、除去稀硫酸中的稀盐酸,加入适量氯化钡溶液,发生反应:H 2SO 4+BaCl 2=BaSO 4↓+2HCl ,除去了稀硫酸,选项D 错误。故选C 。
11.下列除杂所选用试制与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、CaO能与水反应生成氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,过滤可除去碳酸钙,但是也把原物质除去了,不符合除杂原则,不符合题意;
B、碳酸钠能与过量稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸具有挥发性,再蒸发除去盐酸,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,符合题意;
C、硫酸钠能与过量氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质(过量的)氯化钡,不符合除杂原则,不符合题意;
D、CO和氢气均能与灼热的CuO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,不符合题意。
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。
12.除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂及操作方法不正确的是()
C CO CO2通过氢氧化钠溶液
D KNO3溶液Ba(NO3)2溶液加入适量的Na2SO4溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、浓硫酸具有吸水性,可以去除氧气中水蒸气,正确。
B、稀硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,过滤后只剩下盐酸,即除去杂质又未引入
新杂质,正确。
C、氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,一氧化碳不能与氢氧化钠反应,又未引入新
的杂质,正确。
D、Ba(NO3)2溶液加入适量的Na2SO4溶液,反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,引入了新的
杂质硝酸钠,方法不正确,符合题意。
故选:D
二、中考初中化学计算题
13.现有10%的Na2CO3溶液,请按下面要求计算:
(1)106 g上述溶液中所含溶质量为 g;
(2)106 g 上述溶液与足量10%的盐酸反应,最多可生成CO2多少克?
(3)向106 g 上述溶液中逐滴加入10%的盐酸并不断搅拌,此时发生的反应为:Na2CO3 +
HCl =NaHCO3+ NaCl;当Na2CO3 全部转化为NaHCO3后,再加入盐酸才开始放出CO2 。请在“题25图”中画出产生气体的曲线。
(4)另取10% Na2CO3溶液边搅拌边加入10%的盐酸,有关反应物与生成物的量如下表:
物质Na2CO3HCl X NaCl CO H2O
质量/g31.814.616.823.4 4.4m
则m = ;该反应的化学方程式为 。 【答案】(1)10.6 g ; (2)4.4g ;
(3);
(4)1.8;3Na 2CO 3+ 4HCl=2NaHCO 3+4NaCl+H 2O + CO 2↑ 【解析】 【分析】 【详解】
(1)106g 溶液中所含溶质的质量=106g×10%=10.6g ,故填:10.6。 (2)设生成二氧化碳的质量为x ,消耗的盐酸溶液中溶质的质量为a ,则有
2322Na CO +2HCl =2NaCl+H O+CO 1067344
10.6g 10610.6g
=7310610.6g
=44a x
a x
x =4.4g ,a =7.3g ;
答:最多生成二氧化碳的质量为4.4g 。
(3)设全部转化为碳酸氢钠需要盐酸溶液中溶质的质量为y
233Na CO +HCl =NaHCO +NaCl 106
36.5
10.6g 10610.6g
=36.5y y
y =3.65g 盐酸溶液的质量为
3.65g
=36.5g 10%
碳酸钠完全反应消耗盐酸的质量为:
7.3g
=73g 10%
故碳酸氢钠完全反应生成二氧化碳消耗盐酸的质量为73g-36.5g=36.5g ,故曲线为:
。
(4)根据表格提供的数据,生成4.4g二氧化碳,需要碳酸钠的质量是10.6g,生成氯化钠的质量是11.7g,说明给出的碳酸钠有一部分转化生成了碳酸氢钠和氯化钠,X为NaHCO3,碳酸钠和HCl是反应物,碳酸氢钠、氯化钠、二氧化碳和水是生成物,根据质量守恒定律可得31.8g+14.6g=16.8g+23.4g+4.4g+m,m=1.8g;
设反应方程式为aNa2CO3+bHCl═cNaHCO3+dNaCl+eH2O+fCO2↑
31.6g14.6g16.8g23.4g1.8g 4.4g
a:b:c:d:e:f=:::::=3:4:2:4:1:1
10635.58458.51844
方程式为3Na2CO3+4HCl═2NaHCO3+4NaCl+H2O+CO2↑。
14.某补钙药剂说明书的部分信息如图所示,现将用20片该药剂制成的粉末与40盐酸混合(其他成分不与盐酸反应),恰好完全反应后称得剩余物的质量为55.6g,请回答下列问题(计算请写出过程):
(1)青少年缺钙易出现的疾病是;
(2)该品牌补钙药剂每片含CaCO3的质量为多少?
(3)该盐酸中溶质的质量分数是多少?(精确到0.1%)
【答案】(1)佝偻病(2)0.5g(3)18.3%
【解析】
试题分析:根据质量守恒定律化学反应前后物质的质量不变,故减少的质量即为生成的二氧化碳的质量。利用二氧化碳的质量即可计算出碳酸钙的质量。
(1)缺钙老年人会引起骨质疏松、青少年会患佝偻病.
(2)依据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为20g+40g﹣55.6g=4.4g
设20片该药剂中含CaCO3的质量为x,40g盐酸中含HCl的质量为y,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 44
x y 4.4g
100/44 =x/4.4g 100/73 y/4.4g
x=10g y=7.3g
(2)每片含CaCO3的质量为10g÷20片=0.5g
(3)该盐酸中溶质的质量分数是7.3g/40g×100%=18.3%
答:略
考点:有关化学方程式的计算
15.现有Fe和Fe2O3的固体混合物,东东同学为了分析混合物中Fe和Fe2O3的含量,设计了如下实验方案:(注意:100g是Fe与Fe2O3两种物质的总质量)
(实验数据)实验共记录了两组实验数据:
第①组,完全吸收气体后,NaOH溶液质量增加了66g;
第②组,完全反应,冷却后称量剩余固体的质量为Wg。
根据实验设计及有关数据进行分析与计算。
(1)根据第①组数据,CO与Fe2O3,反应产生CO2 g。
(2)混合物中Fe2O3的质量为多少?
(3)第②组数据W是 g。
【答案】(1)66(2)80 (3)76
【解析】
试题分析:(1)根据题意知,氢氧化钠能与二氧化碳发生反应,则溶液增加质量即为二氧化碳质量。(2)利用化学方程式进行计算。具体步骤如下:
解:设氧化铁的质量为X
3 CO +Fe2O3高温2 Fe + 3 CO2
160 132
X 66g
160/132=X/66g
X=80g
答:略
(3)根据题意知,减少固体质量即为氧化铁中氧元素质量。可列关系式为:
Fe2O3------ 3O
160 48
80g 100g-W 160/48=80g/(100g-W) W=76g
考点:利用化学方程式进行计算。
16.化学兴趣小组为测定某石灰石中碳酸钙质量分数(杂质不与酸反应),向6.0g石灰石样品中逐滴加入稀盐酸至完全反应为止,共生成二氧化碳气体2.2g。
① 该反应生成二氧化碳物质的量为 mol。
② 根据化学方程式计算:该石灰石样品中碳酸钙质量分数(结果精确至0.1%)。
③ 若要计算上述反应所消耗盐酸溶液的质量,题中还缺少的一个数据是。
【答案】①0.05 ②83.3% ③盐酸的质量分数
【解析】
① 试题分析:利用化学方程式,根据物质的量之比即可计算出碳酸钙的物质的量。
二氧化碳的物质的量=2.2g÷(44g/moL)=0.05mol
设碳酸钙的物质的量为x mol。
CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑
1 1
x 0.05
1/ x=1/0.05 x="0.05" mol
②该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为:(0.05×100)/6×100%="83.3%"
答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。
③通过化学方程式可计算出参加反应的盐酸中溶质的质量,计算消耗的盐酸溶液的质量,
那么就需要知道盐酸的质量分数。
考点:有关化学方程式的计算
17.钛(Ti)和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。钛可通过如下反应制得:
TiCl4+ 2Mg Ti + 2MgCl2,若要制得96 g钛,计算至少需要镁的质量。
【答案】12 g
【解析】
试题分析:根据钛的质量,利用化学方程式进行计算。
[解] 设至少需要镁的质量为x。
TiCl4 + 2Mg Ti + 2MgCl2
48
x 96 g
x =" 96" g
答:至少需要镁的质量为96 g。
考点:利用化学方程式进行计算。
18.兴趣小组想测定某铁合金中铁的含量,做了如下实验,称取14克样品,放入质量为
50克的烧杯中,再往烧杯中加入100克足量的稀硫酸(杂质碳不与酸反应,也不溶于
水),
并对烧杯进行了四次称量,记录数据如下:
反应时间T0T1T2T3
烧杯总质量(克)164163.8163.6163.6
求(1)反应产生的氢气的质量是多少?
(
2)该样品中铁的质量分数是多少?
(3)反应后所得溶液中溶质质量分数是多少?(要求写出计算过程,结果精确到0.1%)【答案】(1)0.4克;(2)80%;(3)27.4%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由质量守恒定律可知,反应产生的氢气的质量是164g-163.6g=0.4g
(2)设该14克样品中铁的质量是x,生成硫酸亚铁的质量为y,
2442
Fe+H SO=FeSO+H
561522
x y0.4g
↑
561522
==
x y0.4g
x=11.2g,y=30.4g,
该样品中铁的质量分数是
11.2g
100%
14g
? =80%;
(3)反应后所得溶液中溶质质量分数是
30.4g
100%
11.2g+100g-0.4g
?=27.4%。
答:(1)反应产生的氢气的质量是0.4g;
(2)该样品中铁的质量分数是80%;
(3)反应后所得溶液中溶质质量分数是27.4%。
19.小明同学将13.9g含杂质氯化钠的纯碱样品与140.5g稀盐酸相混合,充分反应,测得反应生成气体的质量(m)与反应时间(t)变化的曲线如下图所示:
请计算:
(1)纯碱样品中碳酸钠的质量分数(计算结果保留一位小数);___________
(2)完全反应后所得溶液中溶质的质量分数。_________________
【答案】76.3% 10%
【解析】 【分析】 【详解】
(1)由曲线图可知,生成二氧化碳的质量为4.4g 。
设样品中的碳酸钠的质量为x ,反应后可生成氯化钠的质量为y 。
2322Na CO 2HCl 2NaCl H O +=++CO 10611744x
y
4.4g
↑
10611744
==x y 4.4g
解得x=10.6g ,y=11.7g 纯碱样品中碳酸钠的质量分数=
10.6100%13.9g
g
?=76.3%; (2)原样品中氯化钠的质量为13.9g-10.6g=3.3g ,故反应后溶液中氯化钠的质量为3.3g+11.7g=15g ,反应后溶液的质量=13.9g+140.5g-4.4g=150g , 完全反应后所得溶液中溶质的质量分数=
15100%150g
g
?=10%; 答:纯碱样品中碳酸钠的质量分数76.3%,反应后溶液中溶质的质量分数为10%。
20.某石化厂有一种石油产品含有质量分数为4.9%的残余硫酸,过去他们都是用NaOH 溶液来清洗这些硫酸。请你计算:
(1)若要清洗1000kg 的这种石油产品,需要_____kg 的NaOH 。
(2)该石化厂进行了技术改造,采用Ca(OH)2中和这些残余硫酸。每处理1000kg 这种产品,他们可以节约多少经费_____?请你写出具体的计算过程。工业级的NaOH 和Ca(OH)2的最新市场批发价如下表:
(3)请你在图中画出氢氧化钠和氢氧化钙处理1000kg 该石油产品时,残余硫酸溶质的质量变化曲线;氢氧化钠用虚线表示,氢氧化钙用实线表示。_____(请你注明具体的坐标)
【答案】40 203元
【解析】
【详解】
1000kg的这种石油产品所含硫酸的质量为1000kg×4.9%=49kg
设消耗的氢氧化钠的质量为x,消耗的氢氧化钙的质量为y
根据2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O和Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
可得关系式为
242 2NaOH H SO Ca(OH)
809874
x49kg y
809874
==
x49kg y
x=40kg
y=37kg
每处理1000kg这种产品,他们可以节约经费为6.00元/kg×40kg-1.00元/kg×37kg=203元图中画出用氢氧化钠和氢氧化钙处理1000kg该石油产品时,残余硫酸溶质的质量变化曲线;氢氧化钠用虚线“…”表示,氢氧化钙用实线“一”表示,
答:(1)若要清洗1000kg的这种石油产品,需要 40kg的NaOH。
(2)该石化厂进行了技术改造,采用Ca(OH)2中和这些残余硫酸。每处理1000kg这种产品,他们可以节约203元经费。
(3)残余硫酸溶质的质量变化曲线;氢氧化钠用虚线“…”表示,氢氧化钙用实线“一”表示,