2019版九年級化學(xué)下冊 四 混合物的分離與提純試題 （新版）新人教版.doc

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四　混合物的分離與提純 一、物質(zhì)分離與提純的實驗設(shè)計 物質(zhì)分離與提純的實驗設(shè)計就是制定進(jìn)行分離與提純的實驗方案。包括實驗所用試劑、儀器或裝置、實驗步驟、實驗原理及實驗所要達(dá)到的目的等。應(yīng)遵循:步驟最簡單、操作最簡便、除雜最干凈、保留組分的損失最少、污染最小的原則設(shè)計物質(zhì)分離與提純的實驗方案。 二、物質(zhì)分離與提純實驗方案的評價 物質(zhì)分離與提純實驗方案是否合理應(yīng)從以下幾個方面進(jìn)行綜合分析與評價: 1.除雜試劑一般只與雜質(zhì)反應(yīng)。 2.不引入新雜質(zhì),最后要確保得到保留成分的純凈物。 3.步驟最簡單、操作最簡便。 4.污染最小或不污染環(huán)境。 三、提純的原則 1.不增:即在除掉雜質(zhì)時不增加新雜質(zhì)。 2.不減:即被提純的物質(zhì)不能減少或改變。 3.易分:即操作簡便易行,雜質(zhì)易分離除去。 4.最佳:即最好在除去雜質(zhì)的同時能增加被提純物質(zhì)的量。 四、分離與提純的區(qū)別 1.分離: 將原混合物中各成分一一分開,要保留其中各種物質(zhì),并要恢復(fù)到原來的狀態(tài)。 2.提純: 需加入試劑除去雜質(zhì),被提純的物質(zhì)必須恢復(fù)到原來的狀態(tài),且不能引入新雜質(zhì)。 3.區(qū)別: 分離和提純的手段在很多情況下是相似的,但分離比提純的步驟要多,因為各組分均要保留,經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)使混合物中的組分轉(zhuǎn)化而分離后還要復(fù)原為原來的組分物質(zhì)。 五、分離提純的方法 1.物理方法: (1)過濾法:適用于不溶于液體的固體與液體的分離或提純。 【典例1】下列混合物,能按“溶解-過濾-蒸發(fā)”的步驟加以分離的是　(　　) A.大理石和食鹽　　　 B.蒸餾水和酒精 C.葡萄糖和蔗糖 D.硝酸銨和氯化鉀 【解析】選A。這道題考查過濾的適用范圍,能用過濾法分離的固體混合物,應(yīng)該是一種溶于水,另一種不溶于水。大理石不溶于水而食鹽溶于水,所以可用過濾法分離。蒸餾水和酒精是液體、葡萄糖和蔗糖都能溶于水、硝酸銨和氯化鉀都能溶于水,所以都不能用過濾的方法分離。 (2)結(jié)晶法:適用于可溶性固體與液體的分離和提純。常用方法有兩種: ①蒸發(fā)結(jié)晶法:適用于溶解度受溫度變化影響不大的固體物質(zhì)的分離或提純。用加熱的方法,使溶解在液體中的固體分離出來。 【典例2】下列關(guān)于海水曬鹽原理的分析正確的是　(　　) A.利用陽光照射,使海水升溫得到食鹽 B.利用海水降溫析出食鹽晶體 C.利用海水在陽光下發(fā)生分解反應(yīng)制得食鹽 D.利用陽光和風(fēng)力使水分蒸發(fā)得到食鹽 【解析】選D。本題結(jié)合海水曬鹽考查了蒸發(fā)結(jié)晶分離混合物。海水曬鹽的原理就是利用陽光和風(fēng)力使水分蒸發(fā),海水逐漸成為食鹽的飽和溶液,繼續(xù)蒸發(fā)析出食鹽晶體。 ②降溫結(jié)晶法:適用于溶解度受溫度變化影響較大的固態(tài)物質(zhì)的分離或提純。 【典例3】KNO3中混有少量NaCl雜質(zhì),如何除去NaCl得到純凈的KNO3? 【解析】這是一道分離兩種可溶性物質(zhì)的題目,可以利用兩種物質(zhì)的溶解度受溫度影響的不同來分離。除去固體KNO3中混有的NaCl雜質(zhì),先在較高溫度下制成KNO3的飽和溶液,然后逐步冷卻,由于KNO3的溶解度隨溫度的降低而顯著減小,溫度降低,大部分KNO3晶體析出,而NaCl的溶解度隨溫度的降低變化緩慢,所以大部分NaCl仍留在母液中,過濾,得到KNO3晶體。若要進(jìn)一步提純KNO3,可再重復(fù)操作一次,叫重結(jié)晶或再結(jié)晶。 答案:可按如下步驟: ①把混合物溶于水加熱,制成高溫下的飽和溶液。②降溫結(jié)晶。③過濾。 (3)蒸餾法:分離液體和液體混合物的方法,根據(jù)各組分的沸點不同,把沸點低的液體先分離出來。 【典例4】根據(jù)分離混合物的方法,將“蒸發(fā)”和“蒸餾”填在下列橫線上。 要從食鹽水中得到固體氯化鈉,可以采用________的方法,要從海水中得到蒸餾水,可以采用________的方法。 【解析】要正確理解蒸發(fā)和蒸餾的區(qū)別和適用范圍。將可溶性的固體從液體中分離出來采用蒸發(fā)的方法,將液體從液體中分離出來采用蒸餾的方法。蒸餾可以從海水中得到蒸餾水。 答案:蒸發(fā)　蒸餾 (4)特殊性質(zhì)法:利用混合物中某些物質(zhì)的特性進(jìn)行物質(zhì)分離。 【典例5】如何利用物理方法除去銅粉中混有的鐵粉? 【解析】分析銅和鐵兩種物質(zhì)的特殊性質(zhì),鐵能被磁鐵吸引,所以可以用磁鐵將鐵粉吸引出來。 答案:可用磁鐵吸出鐵粉。 2.化學(xué)方法: (1)原理:把混合物中的雜質(zhì)用化學(xué)方法轉(zhuǎn)化成氣體、沉淀、水而除去或轉(zhuǎn)化成所需要的提純物。 (2)分類。 ①氣化法: 雜質(zhì)中含有能生成氣體的離子或原子團(tuán)(如CO32-或NH4+),加入一種試劑和雜質(zhì)反應(yīng),使其生成氣體而除去。 【典例6】如何除去NaCl溶液中的Na2CO3? 【解析】這是一道除去溶液中雜質(zhì)的題目,解題的關(guān)鍵是分析出雜質(zhì)離子,Na2CO3和NaCl比較,CO32-是雜質(zhì)離子,可以加入含H+的物質(zhì)將其轉(zhuǎn)化成二氧化碳?xì)怏w和水。例如可以加適量鹽酸,即Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑,雜質(zhì)中一部分轉(zhuǎn)化成CO2氣體除去,另一部分轉(zhuǎn)化成所需要的NaCl。 答案:向溶液中加入適量的稀鹽酸到不再產(chǎn)生氣體,便可以將Na2CO3除去。 ②沉淀法: 雜質(zhì)中含有能生成沉淀的離子(如Cl-、SO42-、CO32-),加入某種試劑后可將雜質(zhì)結(jié)合成沉淀而除去。 【典例7】用括號中的試劑除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì),所用藥品錯誤的是　(　　) A.NaOH溶液中混有Na2CO3[Ca(OH)2溶液] B.NaCl溶液中混有Na2SO4(BaCl2溶液) C.KNO3溶液中混有KOH(CuCl2溶液) D.NaNO3溶液中混有NaCl(AgNO3溶液) 【解析】選C。這是一道除去溶液中雜質(zhì)的題目,解題的關(guān)鍵是分析出雜質(zhì)離子,然后加入一種試劑,把雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化成沉淀而除去。A選項中Na2CO3和Ca(OH)2反應(yīng)生成NaOH和CaCO3沉淀而將CO32-除去;B選項中BaCl2和Na2SO4反應(yīng)生成NaCl和BaSO4沉淀而將SO42-除去;C選項中KOH和CuCl2反應(yīng)生成KCl和Cu(OH)2沉淀,雖然除去了OH-,但是又引入了KCl新雜質(zhì);D選項中NaCl和AgNO3反應(yīng)生成NaNO3和AgCl沉淀而將Cl-除去。 ③置換法: 在某鹽溶液中加入某金屬,把鹽溶液中的金屬置換出來,從而把雜質(zhì)除去。 【典例8】實驗室要除去細(xì)碎銅屑中少量的細(xì)碎鐵屑。某同學(xué)設(shè)計了兩個方案。 ①Cu(Fe)→加入稀鹽酸后攪拌→過濾→洗滌 ②Cu(Fe)→加入適量硫酸銅溶液后攪拌→過濾→洗滌 (1)兩個方案中得到銅較多的是________(填序號),寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式: ________________________________,理由是________________________。 (2)兩個方案中在短時間得到銅較純凈的是________(填序號),寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________,理由是______________。 (3)你是否有更簡便的方法,若有,請寫出方法__________________________。 【解析】這是一道利用金屬的化學(xué)性質(zhì)除去金屬雜質(zhì)的題目。解題的關(guān)鍵是選擇合適的物質(zhì)和雜質(zhì)金屬反應(yīng)而將其除去。方案①加入鹽酸,鹽酸和鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,所以鐵會溶解到鹽酸中,而銅不和鹽酸反應(yīng),這種方法可以得到比較純凈的銅;方案②加入硫酸銅溶液,硫酸銅會和鐵反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,這種方法可以制得較多的銅,但是因為生成的銅覆蓋在鐵的表面,不能將鐵完全除去。 答案:(1)②　Fe+CuSO4Cu+FeSO4 反應(yīng)又生成了銅 (2)①　Fe+2HClFeCl2+H2↑ 鹽酸和鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,所以鐵會溶解到鹽酸中,過濾可得到純凈的銅 (3)用磁鐵將鐵從銅屑中吸出來 ④加熱法: 雜質(zhì)若在加熱時可以分解,可以通過加熱使雜質(zhì)分解將其除去,同時又不生成新的雜質(zhì)。 【典例9】如何除去CaO中混有的CaCO3? 【解析】這是一道除去固體雜質(zhì)的題目,分析固體雜質(zhì)的性質(zhì),CaCO3在高溫的條件下可以發(fā)生分解反應(yīng)生成CaO和CO2,所以可以通過加熱使其分解的方法將其除去。 答案:采用高溫加熱的方法,使CaCO3分解成CaO和CO2,除去雜質(zhì)。 ⑤吸收法: 通常用于氣態(tài)物質(zhì)的提純。使混合氣體通入到某試劑的溶液中,將雜質(zhì)吸收而得到純凈的氣體。 【典例10】請你從提供的試劑中選擇一種試劑,除去氧氣中混有的二氧化碳雜質(zhì)。 提供的試劑有:①氫氧化鈉溶液;②稀鹽酸;③水。 你選擇的試劑是________(填序號),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________;在此過程中,氧氣中又混入了其他雜質(zhì),該雜質(zhì)是________。 【解析】這是一道除去氣體中雜質(zhì)的題目,一般可以選擇一種吸收劑來吸收雜質(zhì)氣體。所給的三種試劑中,氫氧化鈉可以和二氧化碳反應(yīng),而不和氧氣反應(yīng),所以可以用氫氧化鈉溶液來吸收二氧化碳;雖然二氧化碳能溶于水,但是因為溶解的較少,用水不一定能完全吸收二氧化碳;而稀鹽酸不和二氧化碳反應(yīng)。 答案:①　CO2+2NaOHNa2CO3+H2O 水(或H2O) ⑥溶解法: 適用于分離固體混合物,加入某種試劑使雜質(zhì)溶解,然后經(jīng)過濾分離。 【典例11】試管內(nèi)壁附有下列物質(zhì),不能用稀鹽酸浸泡而除去的是　(　　) A.盛石灰水后留下的白色固體 B.用足量H2還原CuO后留下的紅色物質(zhì) C.用CO還原Fe2O3后留下的黑色固體 D.FeCl3與NaOH溶液混合后留下的紅褐色固體 【解析】選B。這是一道可以用溶解法來除去雜質(zhì)的題目。解題的關(guān)鍵是明確所給的試劑是否能和雜質(zhì)反應(yīng)。A中的白色固體是碳酸鈣,可以和鹽酸反應(yīng)生成能溶于水的氯化鈣和水及二氧化碳;B中的紅色固體是銅,銅不和鹽酸反應(yīng);C中的黑色固體是鐵,鐵會和鹽酸反應(yīng)生成能溶于水的氯化亞鐵和氫氣;D中的紅褐色固體是氫氧化鐵,氫氧化鐵會和鹽酸反應(yīng)生成能溶于水的氯化鐵及水。 ⑦干燥法: 除去氣體中的水蒸氣,一般選擇干燥劑。常見的干燥劑有下列幾種: 干燥劑 不能干燥的氣體 能干燥的氣體 濃硫酸 NH3 H2、O2、CO2、HCl、SO2、SO3、CH4等 氫氧化鈉 CO2、HCl SO2、SO3 H2、O2、NH3、CH4等 生石灰 (氧化鈣) CO2、HCl SO2、SO3 H2、O2、NH3、CH4等 干燥劑 不能干燥的氣體 能干燥的氣體 堿石灰(氫氧化鈉和氧化鈣的混合物) CO2、HCl SO2、SO3 H2、O2、NH3、CH4等 【典例12】除去N2中混有的少量H2、CO2、水蒸氣,采用的操作順序是　(　　) ①通過濃硫酸?、谕ㄟ^灼熱氧化銅粉末?、弁ㄟ^氫氧化鈉溶液?、芡ㄟ^濃鹽酸 A.①③② B.③②① C.②③④ D.④①③ 【解析】選B。這是氣體的除雜問題。除去水蒸氣實質(zhì)上就是氣體的干燥。能用來做干燥劑的物質(zhì)有濃硫酸、氫氧化鈉固體、堿石灰(氫氧化鈉和氧化鈣的混合物)等。酸性氣體(HCl、CO2、SO2等)不能用堿性的干燥劑來干燥,堿性氣體(NH3等)不能用酸性的干燥劑來干燥。在同時要求除雜和干燥的實驗中,應(yīng)先除雜后干燥,有毒的氣體應(yīng)先除去。 1.下列哪種方法不可能用于分離飽和溶液中的溶質(zhì)和溶劑　(　　) A.過濾　 　B.蒸發(fā)　　 C.蒸餾 　　D.結(jié)晶 【解析】選A。過濾是除去液體中不溶性雜質(zhì)的方法。在溶液中,溶質(zhì)溶解在溶劑中,無法用過濾的方法除去。 2.凈化水的方法有:①過濾;②加明礬吸附沉淀;③蒸餾;④殺菌消毒,要將混有泥沙的天然水凈化成生活用的自來水,應(yīng)選用的方法順序為　(　　) A.①②③④ B.②④①③ C.②①④ D.①③④ 【解析】選C。先加入明礬使水中小顆粒的懸浮物沉降下來,然后通過過濾除去難溶性的雜質(zhì),最后再殺菌消毒凈化成自來水,不用蒸餾。 3.除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì)),所用方法正確的是(　　) A.CO2(CO)——通入氧氣中點燃 B.SO2(HCl)——通過足量的氫氧化鈉溶液 C.KCl固體(KClO3)——加少量二氧化錳固體并加熱 D.NaCl溶液(NaHCO3)——滴加入稀鹽酸至恰好完全反應(yīng) 【解析】選D。這是一道判斷除雜質(zhì)方法正誤的題目。A由于CO2能滅火,少量的CO不能在CO2中點燃;B通過足量的氫氧化鈉溶液,SO2也能反應(yīng)被吸收;C由于二氧化錳是催化劑,引入新的雜質(zhì)二氧化錳;NaHCO3可以和鹽酸反應(yīng)生成NaCl、水和CO2。 4.(雙選)某化工廠排出的污水中含有有毒的Cu2+,且pH小于7,欲除去Cu2+,并使pH升高,加入適量下列物質(zhì)不能達(dá)到目的的是　(　　) A.氫氧化鈉 B.石灰石 C.工業(yè)鹽酸 D.鐵粉 【解析】選B、C。A中氫氧化鈉可以將Cu2+轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀而除去,并且能和酸反應(yīng)使pH升高;B中石灰石中的碳酸根離子能和酸反應(yīng)使pH升高,但是不能除去Cu2+;C中鹽酸不能使pH升高,也不能除去Cu2+;D中的鐵粉能除去Cu2+,同時鐵能與酸反應(yīng),使pH升高。 5.除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì),所選試劑及操作都正確的是　(　　) 物質(zhì) 雜質(zhì) 試劑 操作 A MgCl2 溶液 HCl 過量 Mg(OH)2 過濾 B CO2 H2O NaOH固體 干燥 C H2O 懸浮物 明礬 吸附 D NaNO3 溶液 NaCl 過量 AgNO3溶液 過濾 【解析】選A。氫氧化鎂不溶于水,能和HCl反應(yīng),故A正確;氫氧化鈉固體能吸收水分,同時和CO2反應(yīng),故B錯誤;明礬可以吸附懸浮物,靜置后過濾才能除去雜質(zhì),故C錯誤;AgNO3能和氯化鈉反應(yīng)從而除去Cl-,但過量AgNO3溶液會增加新的雜質(zhì)AgNO3,故D錯誤。 6.除去下列物質(zhì)中少量雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì)),所用試劑或方法錯誤的是(　　) A.KNO3溶液[Ba(NO3)2]——滴加Na2SO4溶液 B.CO(水蒸氣)——通過濃硫酸的洗氣瓶 C.CaO固體(CaCO3)——高溫煅燒 D.KCl固體(MnO2)——溶解、過濾、蒸發(fā) 【解析】選A。A中Ba(NO3)2+Na2SO4BaSO4↓+2NaNO3,引入了新雜質(zhì)NaNO3;B中濃硫酸具有吸水性;C中CaCO3CaO+CO2↑;D中KCl溶于水,MnO2不溶于水。溶解、過濾后除去MnO2得到KCl溶液,將溶液蒸發(fā)得到KCl固體。 7.除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)所選用的試劑及操作方法不正確的一組是　(　　) 物質(zhì) 所含雜質(zhì) 除去雜質(zhì)的方法 A KOH 溶液 (K2CO3) Ca(OH)2溶液、過濾 B N2 氣體 (O2) 將氣體緩緩?fù)ㄟ^灼熱的銅網(wǎng) C CuO (Cu) 稀硫酸溶液、過濾 D KNO3 (NaCl) 熱水、降溫結(jié)晶、過濾 【解析】選C。A選項中碳酸鉀能與氫氧化鈣反應(yīng)生成不溶性的碳酸鈣沉淀,再通過過濾而被除去;B選項中氮氣中的氧氣能與灼熱的銅反應(yīng)生成氧化銅而被除去;C選項中銅不能與稀硫酸反應(yīng),氧化銅能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅,加入稀硫酸后,不但不能把銅除去,而且還把氧化銅變成了硫酸銅;D選項中由于硝酸鉀的溶解度受溫度影響較大,氯化鈉的溶解度受溫度影響較小,能通過冷卻熱飽和溶液(或降溫結(jié)晶)的方法使硝酸鉀結(jié)晶,再通過過濾而得到純凈的硝酸鉀,從而除去含有的氯化鈉雜質(zhì)。 8.下面除去混合物中少量雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))的方案中,不合理的是　(　　) 混合物 思路方法 選用物質(zhì) A CO2(CO) 點燃 空氣 B NaOH(Na2CO3) 沉淀、過濾 石灰乳[Ca(OH)2] C FeCl2(CuCl2) 置換、過濾 鐵粉 D NaCl(MgCl2) 沉淀、過濾 NaOH 【解析】選A。A選項中因為有CO2的存在,CO只是少量的雜質(zhì),無法被點燃;B選項中Na2CO3與Ca(OH)2反應(yīng)生成NaOH和CaCO3沉淀,將沉淀過濾即可;C選項中鐵粉與CuCl2發(fā)生置換反應(yīng)生成FeCl2和Cu,過濾除去Cu和多余的Fe即可;D選項中NaOH與MgCl2反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀和NaCl,過濾除去Mg(OH)2即可。 9.選擇試劑除去下列氣體中混有的雜質(zhì)氣體(括號內(nèi)為雜質(zhì))。 (1)CO(CO2)______________ (2)CO(HCl)______________ (3)CO2(HCl)______________ (4)CO2(CO)______________ (5)N2(O2)______________ 【解析】這是一道除去氣體中雜質(zhì)的題目,解題的關(guān)鍵是根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇合適的可以吸收氣體的試劑。因為CO2、HCl可以和NaOH反應(yīng),即CO2+2NaOH Na2CO3+H2O,HCl+NaOHNaCl+H2O,所以除去CO2或HCl氣體,可將混合氣體通過盛NaOH溶液的洗氣瓶,使CO2或HCl被吸收而除去;除去CO2中的HCl,可以選擇NaHCO3溶液,HCl+NaHCO3NaCl+H2O+CO2↑。除去CO2中的CO可以將氣體通過高溫下的三氧化二鐵或氧化銅,CO可以和氧化鐵或氧化銅反應(yīng)生成二氧化碳;除去N2中的O2可以將氣體通過灼熱的銅網(wǎng),銅會和氧氣反應(yīng)生成氧化銅。(其他答案合理也可) 答案:(1)NaOH溶液　(2)NaOH溶液 (3)NaHCO3溶液　(4)三氧化二鐵(或氧化銅)　(5)銅(答案合理即可) 10.今有AgNO3溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液和鋅粉供選用。 (1)若欲除去稀硝酸中混有的少量硫酸,以得到純凈的稀硝酸,應(yīng)加入適量________,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。 (2)若欲除去氯化鈉溶液中混有的少量鹽酸,以得到純凈的氯化鈉溶液,應(yīng)加入適量________,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________, 該反應(yīng)的類型是________。 【解析】為了有效地除去溶液中溶解著的雜質(zhì),所加入的試劑不能和原物質(zhì)反應(yīng),且和雜質(zhì)反應(yīng)后不能生成新的雜質(zhì)。除去稀硝酸中的少量硫酸,實質(zhì)是除去SO42-。含Ba2+的溶液——Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液和Ba(OH)2溶液都能和H2SO4反應(yīng),并產(chǎn)生BaSO4沉淀。若使用Ba(NO3)2溶液,在生成BaSO4沉淀的同時產(chǎn)生HNO3,反應(yīng)后過濾去掉BaSO4即可。若改用BaCl2溶液,產(chǎn)生HCl(易溶于水),從而引入了新雜質(zhì)。若改用Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2也與HNO3反應(yīng);除去NaCl溶液中的少量HCl,實質(zhì)是除去過量H+。Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液、鋅粉都能跟鹽酸反應(yīng)。若使用Zn或Ba(OH)2溶液,在消耗HCl的同時,產(chǎn)生可溶于水的ZnCl2或BaCl2,引入新的雜質(zhì)。若使用適量Na2CO3溶液,產(chǎn)生NaCl、H2O均不引入新雜質(zhì),產(chǎn)生的CO2氣體從溶液中逸出,最終會得到純凈的NaCl溶液。 答案:(1)Ba(NO3)2溶液 Ba(NO3)2+H2SO4BaSO4↓+2HNO3 (2)Na2CO3溶液　Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑　復(fù)分解反應(yīng) 11.小明同學(xué)在實驗室制取氫氣時,誤將濃鹽酸當(dāng)成了稀硫酸,結(jié)果他制得的氫氣中混有HCl氣體,你能幫他想一個辦法,制得純凈干燥的氫氣嗎? 【解析】要制得純凈干燥的氫氣,需要除去氣體中的HCl氣體和水蒸氣?？梢杂肗aOH溶液來吸收HCl氣體,用濃硫酸來吸收水蒸氣。但是應(yīng)該先除去HCl氣體,再除去水蒸氣。因為如果先除去水蒸氣,再通過氫氧化鈉溶液除HCl氣體時,溶液中本來就有水,所以又會混進(jìn)水蒸氣。所以除雜質(zhì)的時候,應(yīng)該先除去其他雜質(zhì)氣體,最后除去水蒸氣。 答案:先將氣體通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶,除去HCl氣體;再將氣體通過盛有濃硫酸的洗氣瓶,除去水蒸氣。 12.某一氣體混合物中含有CO2、CO、H2O(水蒸氣)和N2四種氣體?，F(xiàn)將其分別通過如下試劑(均足量),請判斷所得氣體的組成情況(假設(shè)每步反應(yīng)全部進(jìn)行完全)。 (1)依次通過NaOH溶液和濃硫酸,最后得到的氣體有:________,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________。 (2)依次通過灼熱的CuO粉末和濃硫酸,最后得到的氣體有:________,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________。 (3)依次通過灼熱的氧化銅粉末,NaOH溶液和濃硫酸,最后得到的氣體是_____ __________________________________________。 【解析】這是一道除去氣體中雜質(zhì)的題目,解題的關(guān)鍵是根據(jù)氣體的化學(xué)性質(zhì)來分析,通過的試劑能和哪種氣體反應(yīng)。NaOH可以和CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和水而將CO2吸收;濃硫酸可以吸收H2O;CuO可以和CO反應(yīng)成Cu和CO2。 答案:(1)CO和N2 CO2+2NaOHNa2CO3+H2O (2)CO2和N2　CuO+COCu+CO2 (3)N2 13.下列各組物質(zhì)中括號內(nèi)物質(zhì)為雜質(zhì),將所選除去雜質(zhì)的恰當(dāng)?shù)牟僮骰蛟噭┨钤跈M線上。 (1)氯化鉀(二氧化錳)_______________。 (2)氧化銅(銅)_______________。 (3)硝酸(硫酸)_______________。 (4)氯化鈉溶液(氫氧化鈉)_______________。 (5)氯化鉀溶液(碳酸鉀)_______________。 (6)二氧化碳(一氧化碳)_______________。 【解析】這是一道選擇試劑除去雜質(zhì)的題目,所選的試劑只能和雜質(zhì)反應(yīng),而且不能生成新的雜質(zhì)。(1)根據(jù)氯化鉀和二氧化錳的溶解性,氯化鉀可以溶于水,而二氧化錳不溶于水,所以可以通過加水后過濾來除去二氧化錳;(2)因為銅可以和氧氣反應(yīng)生成氧化銅,所以可以通過與氧氣的反應(yīng)來除去銅;(3)除去硫酸,實際上是除去SO42-,可以加入Ba(NO3)2,使SO42-和Ba2+結(jié)合成BaSO4沉淀而將其除去;(4)除去氫氧化鈉,實際上是除去OH-,可以加入鹽酸,將OH-轉(zhuǎn)化成水,或加入CuCl2、FeCl3等將OH-轉(zhuǎn)化成沉淀而除去;(5)除去碳酸鉀,實際上是除去CO32-,可以加入稀鹽酸,將CO32-轉(zhuǎn)化成水和二氧化碳?xì)怏w,或加入BaCl2、CaCl2等將CO32-轉(zhuǎn)化成沉淀而除去;(6)一氧化碳和氧化鐵或氧化銅反應(yīng)可以生成二氧化碳,所以可以利用氧化鐵或氧化銅來將一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳。 答案:(1)加入足量水后過濾,蒸發(fā) (2)在加熱的條件下通入氧氣 (3)加入適量Ba(NO3)2溶液后過濾 (4)加入適量稀鹽酸或加入適量CuCl2后過濾 (5)加入適量稀鹽酸或加入適量BaCl2后過濾 (6)將氣體通過高溫下的氧化鐵(或氧化銅) (答案合理即可) 14.有氯化鈉、氯化銀、氫氧化鐵三種物質(zhì)組成的混合物,要將該固體一一分離出來,現(xiàn)進(jìn)行如下實驗。則所加試劑:X________,Y__________,Z________。 【解析】這是一道提純物質(zhì)的題目,關(guān)鍵是要設(shè)計合理的實驗方案,將各物質(zhì)提純出來。NaCl、AgCl和Fe(OH)3可以先利用三種物質(zhì)的溶解性,加入水將NaCl溶解,然后過濾,蒸發(fā)得到NaCl固體。再向Fe(OH)3和AgCl的混合物中加入稀鹽酸,Fe(OH)3會和HCl反應(yīng)而溶解,過濾得到AgCl固體。再向FeCl3溶液中加入NaOH,兩者反應(yīng)生成NaCl和Fe(OH)3固體。 答案:水　稀鹽酸　NaOH溶液 15.某學(xué)習(xí)小組將“從空氣中制取氮氣”作為研究課題, 以下是他們的實驗方案: (1)除去二氧化碳和水蒸氣:寫出如圖裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: ______________________________________________________; (2)除去氧氣:他們分別收集一瓶(1)中得到的氣體,用如圖裝置進(jìn)行實驗,其中甲同學(xué)選用紅磷,乙同學(xué)選用木炭。你認(rèn)為:選用______(填“紅磷”或“木炭”)的方法不科學(xué),原因是_________________________________________; (3)分析誤差:此法得到的氮氣密度與氮氣的實際密度有誤差,請你分析產(chǎn)生誤差的可能原因(寫兩種):_________________________________________; (4)利用物質(zhì)間某些性質(zhì)的差異選用不同的方法將它們分離,是分離物質(zhì)的基本思路。例如:在工業(yè)上,分離空氣中的氮氣和氧氣是利用它們沸點的不同。請列舉一種你所知道的利用物質(zhì)性質(zhì)的差異來分離物質(zhì)的方法: _________________________________________________________________。 【解析】(1)A裝置是除去空氣中二氧化碳的裝置,因此,A中的反應(yīng)是二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應(yīng);(2)在除去氧氣的同時,不能生成其他氣體,若選用木炭,因木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w,影響實驗結(jié)果,而紅磷燃燒只生成五氧化二磷固體,故選用木炭不科學(xué);(3)要測定氮氣的密度,必須是純凈的氮氣,因此,如有誤差,則應(yīng)從造成氮氣不純的角度分析,如氧氣沒有除盡、二氧化碳沒有除盡,除去氧氣、二氧化碳等氣體后,剩余氣體中還有稀有氣體等,答案不唯一,合理即可。 (4)本題考查的是混合物分離的方法及對分離依據(jù)的認(rèn)識。如根據(jù)物質(zhì)溶解度的不同,可選用改變溫度的方法將物質(zhì)分離或者根據(jù)物質(zhì)顆粒大小的不同,可選用過濾的方法將可溶性固體與不溶性固體物質(zhì)分離。(其他合理答案均可) 答案:(1)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O (2)木炭　木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w,影響實驗結(jié)果 (3)氮氣中含有稀有氣體;氧氣沒有除盡;二氧化碳沒有除盡等(任寫兩種,其他合理答案均可) (4)根據(jù)物質(zhì)溶解度的不同,可選用改變溫度的方法將物質(zhì)分離或者根據(jù)物質(zhì)顆粒大小的不同,可選用過濾的方法將物質(zhì)分離(其他合理答案均可)