2023年中考化学(人教版)总复习一轮主题训练17　物质的检验与鉴别、分离与除杂（含解析）考试试卷

主题训练(十七)　物质的检验与鉴别、分离与除杂
夯实基础
1.[2022·贺州]下列各组物质的鉴别方案,错误的是 (　　)
A.用氢氧化钡溶液可鉴别硝酸镁、氯化铁、硫酸钠三种溶液
B.用水可鉴别氢氧化钠、硫酸钾、硝酸铵三种固体
C.用灼烧的方法可鉴别棉线、蚕丝、合成纤维三种丝线
D.用燃着的木条可鉴别氧气、空气、二氧化碳三种气体
2.[2022·衡阳]下列除杂方法(括号内是杂质)错误的是 (　　)
选项 物质 选用的试剂及操作方法
A KCl溶液(K2SO4) 加入适量的Ba(NO3)2溶液,过滤
B O2(CO2) 依次通过足量NaOH溶液和浓硫酸
C CaO(CaCO3) 高温煅烧
D MnO2(K2MnO4) 加水溶解、过滤、洗涤、干燥
3.[2022·重庆A]下列实验目的通过对应实验操作能达到的是 (　　)
选项 实验目的 实验操作
A 除去CO中的H2 通过灼热的CuO
B 鉴别MnO2粉末和木炭粉 分别加水搅拌
C 除去KNO3溶液中的KCl 加入过量AgNO3溶液后过滤
D 鉴别化肥NH4Cl和KNO3 　别加入熟石灰研磨后闻气味
拓展提升
1.某混合气体中可能有CO、水蒸气、CO2和N2中的两种或多种。为测定其组成,现将混合气依次通过浓硫酸、灼热的Fe2O3、澄清石灰水。一段时间后,浓硫酸质量增加,Fe2O3固体由红变黑,澄清石灰水变浑浊且有剩余气体。下列说法正确的是 (　　)
A.该混合气体中一定有CO、水蒸气和N2,可能有CO2
B.该混合气体中一定有水蒸气、CO和CO2,可能有N2
C.该混合气体中一定有CO2和N2,可能有CO或水蒸气
D.该混合气体中一定有水蒸气和CO,可能有CO2或N2
2.[2022·黔南]某同学为除去食盐水中的Na2SO4杂质,进行了以下实验。下列有关说法错误的是 (　　)
A.X为BaCl2溶液
B.Y为Na2CO3溶液
C.Z为稀盐酸
D.步骤③与④可交换
3.[2022·济宁]下列四组物质的溶液,使用一种试剂仅通过一次反应就能将它们鉴别开来的是 (　　)
A.HCl、NaOH、Na2CO3
B.NaCl、Na2CO3、NaNO3
C.NaCl、BaCl2、K2CO3
D.NaOH、BaCl2、Ba(NO3)2
4.[2022·云南]下列实验方案设计不合理的是 (　　)
选项 实验目的 实验方案
A 除去KCl固体中少量的MnO2 　加适量水溶解、过滤、蒸发结晶
B 除去铁丝表面的铁锈 　将生锈的铁丝长时间浸泡在足量的稀盐酸中
C 鉴别硫酸铵和硫酸钾固体 　取样,加入熟石灰研磨,闻气味
D 鉴别CuSO4、CaCO3、NaCl三种白色固体 　取样,加适量水,搅拌,观察
5.[2022·广西六市]一瓶含有Na+、Cl-、OH-、C的溶液,现仅用一份样品溶液,选用下列提供的试剂与操作,逐一检验出其中的三种阴离子,正确的顺序是 (　　)
①过滤
②滴加足量AgNO3溶液
③滴加足量Ba(NO3)2溶液
④滴加足量Mg(NO3)2溶液
A.②①③①④
B.②①④①③
C.③①④①②
D.④①③①②
6.[2022·金华]思维模型的建构既方便于问题的解决,又能促进深度学习。某科学研究小组同学在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的界定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰,于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如所示思维模型:
气体检验→气体净化→气体转化→气体检验→尾气处理
模型应用 同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如所示实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
(1)实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,由此可得出该气体产物的成分为　 。
(2)图示实验方案中,装置C和D归属于上述思维模型中的　　　　　　环节。
改进创新 小金同学认为,原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰;于是从简约装置、节约实验药品的角度出发,对图方案进行了改进与创新,去掉B、C、D装置,替换F、G装置,改用所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中,小金先从A处通一段时间混合气体,再点燃E处酒精灯加热,观察现象,也实现了气体产物成分的检验。
(3)实验中,小金在加热前先通一段时间的混合气体,其目的是 　。
(4)实验中,判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是　　　　　　　　　　　　。
7.[2022·广元]实验是学习化学的一条重要途径,通过实验以及对实验现象的观察、记录和分析,可以验证物质的化学性质。小明为了参加化学学科实验操作考试,在实验室练习了两个鉴别类的实验:“鉴别盐酸、氢氧化钠溶液和蒸馏水”“鉴别氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液”。
(1)小明只用无色酚酞溶液也将三种物质鉴别出来了,实验过程如下。请完善表格中的相关内容。
操作步骤 实验现象 实验结论
　用A、B、C三支试管分别取三种待测液各5 mL,分别滴入1~2滴无色酚酞溶液,振荡 　C中是氢氧化钠溶液
将上面变色的溶液分成两份, 　其中一支试管中无明显现象,另一支试管中观察到的现象是 　A中是蒸馏水,B中是盐酸,请写出该步骤中发生反应的化学方程式:
(2)小明又用吹气的方法鉴别出了氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液。鉴别完毕,他将上述所有实验的废液全部倒入一个洁净的大烧杯中,得到无色溶液,请回答下列问题。
①该无色溶液中一定没有的阴离子是　　　　(填离子符号)。混合过程中一定会观察到的现象是 　 。
②该无色溶液中可能含有的溶质是　　　　(填化学式)。为了检验可能存在的物质,小明取无色溶液约2 mL,加入镁条,若无明显现象,则没有该物质;若观察到有气泡产生,则一定有该物质存在,请写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)根据小明的实验,你能得出盐酸的化学性质有　　　　(填序号)。
A.能与碱反应
B.能与活泼金属反应
C.能与碳酸盐反应
D.能与金属氧化物反应
E.能使无色酚酞溶液变色
【参考答案】
夯实基础
1.A　[解析]氢氧化钡与硝酸镁、硫酸钠均能反应产生白色沉淀,无法鉴别。
2.A　[解析]加入适量的Ba(NO3)2溶液,K2SO4与Ba(NO3)2反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,能除去杂质但引入了新的杂质硝酸钾;将混合气体通过足量NaOH溶液,CO2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,再通过浓硫酸进行干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质;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;K2MnO4易溶于水,MnO2难溶于水,可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法除去MnO2中的K2MnO4。
3.D　[解析]灼热的CuO与CO、H2都能够反应,不能达到实验目的;MnO2粉末和木炭粉都是黑色固体,且都难溶于水、不与水反应,分别加水搅拌不能鉴别;除去KNO3溶液中的KCl,不能加入过量的AgNO3溶液,要加入适量的AgNO3溶液,否则会引入新的杂质;将NH4Cl和KNO3分别加入熟石灰研磨后,产生刺激性气味的是NH4Cl,无明显现象的是KNO3。
拓展提升
1.D　[解析]一段时间后,浓硫酸质量增加,说明原混合气体中有水蒸气;Fe2O3固体由红变黑,说明原混合气体中有CO;石灰水变浑浊,二氧化碳可能是生成的,也可能是原混合气体中的二氧化碳;有剩余气体,可能是通过澄清石灰水时带出了水蒸气或是没有反应完的CO2或是原混合气体中含有N2。故该混合气体中一定有水蒸气和CO,可能有CO2或N2。
2.D　[解析]硫酸根离子可与钡离子结合成硫酸钡白色沉淀,向混合溶液中加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子除去;再加入过量的碳酸钠溶液可除去过量的氯化钡,完全反应后,再进行过滤,最后再向滤液中加入适量的稀盐酸除去过量的碳酸钠。若步骤③与④交换,稀盐酸会和沉淀BaCO3 反应生成BaCl2,引入新的杂质。
3.C　[解析]NaCl、BaCl2、K2CO3三种溶液,使用稀硫酸可一次性鉴别。稀硫酸与氯化钠溶液混合没有明显现象,与氯化钡溶液混合产生白色沉淀,与碳酸钾溶液混合产生气体。
4.B　[解析] KCl固体能溶于水,MnO2不溶于水,加适量水溶解、过滤、蒸发结晶能除去KCl固体中少量的MnO2;铁和铁锈都能和稀盐酸反应,将生锈的铁丝长时间浸泡在足量的稀盐酸中,会将铁一起除去;硫酸铵和熟石灰反应能生成有刺激性气味的氨气,硫酸钾和熟石灰不反应,可以鉴别;CuSO4溶于水形成蓝色溶液,CaCO3不溶于水,NaCl溶于水形成无色溶液,可以鉴别。
5.C　[解析]检验氯离子用硝酸银溶液;检验氢氧根离子可用硝酸镁溶液;检验碳酸根离子可用硝酸钡溶液。由于碳酸根离子能与硝酸银溶液、硝酸镁溶液反应,分别生成碳酸银沉淀、碳酸镁沉淀,故要先检验碳酸根离子,再检验氢氧根离子、氯离子,由于氢氧根离子对氯离子的检验有干扰,故要先检验氢氧根离子。仅用一份样品溶液,可先滴加硝酸钡溶液,产生白色沉淀,说明含有碳酸根离子;过滤,向滤液中再滴加Mg(NO3)2溶液,产生白色沉淀,说明含有氢氧根离子;过滤,向滤液中再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明含有氯离子,正确的实验操作顺序是③①④①②。
6.(1)H2O、CO2、CO
(2)气体净化
(3)防止加热时发生爆炸、检验CO2
(4)H装置中澄清石灰水变浑浊
[解析](1)A中的无水硫酸铜变蓝,说明气体产物中含有水蒸气;B中澄清石灰水变浑浊,说明气体产物中含有二氧化碳;D装置中的澄清石灰水不变浑浊,说明二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收;F装置中的澄清石灰水变浑浊,说明E装置中加热时氧化铜和一氧化碳反应生成了二氧化碳,由此可得出该气体产物的成分为水蒸气、二氧化碳、一氧化碳。(2)实验方案中,装置C和D的作用是除去二氧化碳并检验二氧化碳是否除净,归属于思维模型中的气体净化环节。(3)实验中,小金在加热前先通一段时间的混合气体,其目的是排除装置内原有的空气,防止可燃性气体与空气混合加热时发生爆炸,并检验气体产物中含有CO2。(4)实验中若H装置中澄清石灰水变浑浊,说明装置中原有空气已经排尽。
7.(1)C试管中液体变红,A、B试管中无明显现象　分别向A、B试管中逐滴滴加　滴入的溶液由红色变为无色　HCl+NaOHNaCl+H2O
(2)①OH-、C　溶液由红色变为无色,白色浑浊消失,产生气泡
②HCl　Mg+2HClMgCl2+H2↑
(3)ABC
[解析](1)实验结论为C中是氢氧化钠溶液,氢氧化钠显碱性,能使无色酚酞溶液变红,盐酸显酸性,蒸馏水显中性,均不能使无色酚酞溶液变红,故实验现象为C试管中液体变红,A、B试管中无明显现象;将上面变色的溶液分成两份,分别向A、B试管中逐滴滴加,由结论B中是盐酸,盐酸能与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氯化钠溶液显中性,不能使无色酚酞溶液变色,故观察到滴入的溶液由红色变为无色。(2)①小明又用吹气的方法鉴别出了氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液,呼出的气体中含有二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,故产生白色浑浊的是氢氧化钙溶液;二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,无明显现象。将所有废液全部倒入一个洁净的大烧杯中,得到无色溶液,说明溶液显酸性或中性,故溶液中一定不含氢氧根离子和碳酸根离子,且碳酸钙已经与稀盐酸反应生成了氯化钙、二氧化碳和水,氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙等也与盐酸发生了反应,故实验过程中一定观察到溶液由红色变为无色,白色浑浊消失,产生气泡。②实验(1)中氢氧化钠与盐酸反应生成了氯化钠和水,将所有实验的废液混合后得到无色溶液,说明碳酸钙和盐酸反应生成了二氧化碳、氯化钙和水,碳酸钠也与盐酸反应生成了氯化钠、二氧化碳和水,氢氧化钙与盐酸反应生成了氯化钙和水,故无色溶液中肯定含有氯化钙和氯化钠,盐酸可能过量;镁能与盐酸反应生成氯化镁和氢气,该反应的化学方程式为Mg+2HClMgCl2+H2↑。(3)通过小明的实验可知,盐酸能与氢氧化钠、氢氧化钙反应,说明盐酸能与碱反应;盐酸能与碳酸钙、碳酸钠反应,说明盐酸能与碳酸盐反应;盐酸能与镁反应,说明盐酸能与活泼金属反应;在盐酸中加入无色酚酞溶液后,溶液不变色,说明盐酸不能使无色酚酞溶液变色;小明的实验中没有出现金属氧化物,故不能得出盐酸能与金属氧化物反应的结论。