2021-2022学年高中化学 第一章 从实验学化学 第一节 第2课时 过滤和蒸发训练（含解析）新人教版必修1.docx

1、第2课时过滤和蒸发课后篇巩固提升基础巩固1.在生活、工农业生产中都会用到物质分离的方法,下列分离方法与过滤原理相同的是()A.含有泥沙的浑水,静置一会儿水沙分离,可取得上层的清水B.农村“扬谷”分离饱满的谷粒和干瘪的谷壳C.建筑工地上用铁筛把大小不同的沙粒分开D.淘米除去米中混有的小沙粒解析过滤是根据微粒大小不同进行物质分离的方法,只有C项符合,A、B、D项是根据密度大小不同分离的。答案C2.在粗盐的提纯实验中,下列说法正确的是()A.该实验得到的NaCl中无其他任何杂质B.检验所得NaCl中是否混有BaCl2,可用AgNO3溶液C.该实验分为溶解、过滤和蒸发三个步骤D.除去杂质时,不必考虑所

2、加试剂的顺序解析该实验得到的NaCl中可能仍混有其他可溶性杂质,故A项错误;AgNO3溶液遇NaCl或BaCl2均产生白色沉淀,因此B项错误;除去杂质时,要考虑所加试剂的顺序,前面所加的试剂过量时,后面的步骤中必须能够除去,因此D项错误。答案C3.下列物质分离和提纯的方法属于化学分离提纯法的是()A.分离沙子和食盐水溶液B.分离溶于水中的氯化钠C.从氯化钠和硝酸钾的混合物中提纯硝酸钾D.将O2和CO2的混合气体通入NaOH溶液中除去CO2解析物理分离提纯法有过滤、结晶、蒸发、蒸馏、萃取、分液等,化学分离提纯法有沉淀、置换、加热、分解、洗气等。A项可用过滤法,B项可用蒸发法,C项可用结晶法,D项

3、利用的是洗气法。答案D4.下列实验操作中一定要用到玻璃棒的是()过滤蒸发溶解取液体试剂取固体试剂A.B.C.D.解析过滤时要用玻璃棒引流;蒸发时要用玻璃棒不断搅拌溶液,防止液体受热飞溅;溶解时用玻璃棒不断搅拌促进物质的溶解;取液体试剂可用胶头滴管;取固体试剂可用药匙、纸槽或镊子。答案A5.可以用水、烧杯、玻璃棒、过滤器等在常温或加热下分离的物质是()A.CaO、CaCO3B.BaSO4、NaClC.Fe、AgClD.NH4NO3、K2SO4解析CaO与水反应,Fe与AgCl都不溶于水,NH4NO3、K2SO4都易溶于水。答案B6.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是()A.用图和图完

4、成NaCl中Na2SO4杂质的除去B.用图和图完成粗盐中不溶物的除去C.用图制备纯净的氢气D.用图除去CO2中含有的HCl杂质解析除去NaCl中的Na2SO4杂质的第一步是加BaCl2溶液,该反应是在试管或烧杯中完成的,A项错误;粗盐中不溶物的除去过程是溶解过滤(除杂质)蒸发结晶,B项正确;用图所示装置制备的氢气中含有HCl杂质,C项错误;CO2和HCl均能与NaOH溶液反应,D项错误。答案B7.关于粗盐提纯的下列说法中正确的是()A.溶解粗盐时,应尽量让溶液稀些,防止食盐不完全溶解B.滤去不溶性杂质后,将滤液移至坩埚内加热浓缩C.当蒸发到蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将液体蒸干

5、D.将制得晶体转移到新制的过滤器中用大量水进行洗涤解析氯化钠易溶于水,不需要用大量水进行溶解和洗涤,A、D项错误;滤液应转移至蒸发皿中加热蒸发,B项错误。答案C8.实验室制取氧气的反应为2KClO32KCl+3O2,反应后从剩余物中回收纯净的二氧化锰的操作顺序正确的是(已知MnO2为黑色、难溶于水的固体)()A.溶解、过滤、蒸发、洗涤B.溶解、过滤、洗涤、干燥C.溶解、蒸发、洗涤、过滤D.溶解、洗涤、过滤、加热解析实验室制取O2,反应后固体剩余物为KCl(易溶于水)和MnO2(难溶于水),因此可将混合物溶于水并过滤即可分离二者。而要求回收纯净的MnO2,所以对MnO2还需洗涤、干燥,故选B项。

6、答案B9.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,设计实验方案为溶液KNO3溶液则X为()A.Na2CO3B.K2CO3C.Na2SO4D.K2SO4解析除去硝酸钾溶液中的Ba(NO3)2应用碳酸盐而不可选用硫酸盐,因为碳酸盐过量才能保证Ba(NO3)2被除净,同时过量的碳酸盐还能用适量硝酸除去;而硫酸盐虽能保证Ba(NO3)2被除净,但过量的硫酸盐无法用硝酸除去;由于是提纯钾盐溶液,故不能用Na2CO3。答案B10.为除去某物质中所含的杂质,所选用的试剂或操作方法正确的是()序号物质杂质除杂试剂或操作方法NaCl溶液Na2CO3加入盐酸,蒸发FeSO4溶液CuSO4加入过量铁粉并过滤H2CO2依

7、次通过盛有NaOH溶液和浓硫酸的洗气瓶NaNO3Na2CO3加稀硫酸溶解、过滤、蒸发、结晶A.B.C.D.解析NaNO3中的Na2CO3与稀硫酸反应生成CO2气体和H2O,同时生成了新的杂质Na2SO4,错误。答案A11.除去下列物质中混有的少量杂质(杂质不要求回收),把适当的试剂、操作方法的序号写在相应的括号内。a.加适量盐酸、过滤b.加适量水、过滤、蒸发c.加适量水、过滤、干燥d.加热(高温或灼烧)e.加适量盐酸、蒸发f.冷却热的饱和溶液、过滤(1)碳酸钙中混有少量的碳酸钠()(2)氯化钾粉末中混有碳酸钾()(3)氧化钙中混有少量的碳酸钙()(4)二氧化锰中混有少量的炭粉()(5)硝酸钾中

8、混有少量的食盐()解析(1)中利用CaCO3不溶于水,Na2CO3易溶于水,加适量水、过滤、干燥即可除杂。(2)中KCl和K2CO3均易溶于水,故不能用过滤法分离;可加适量盐酸,完全反应后,再将溶液蒸发即得到氯化钾晶体。(3)中利用高温分解法,使CaCO3分解除去并生成CaO。(4)中二者均不溶于水,可利用炭粉易燃的方法,使炭粉与氧气反应生成CO2,从而与MnO2分离,选用d。(5)中利用二者溶解度随温度变化的差异,采用结晶法分离除杂。答案(1)c(2)e(3)d(4)d(5)f12.根据图中所示的溶解度曲线,回答下列问题。(1)氯化钠和Na2CO3晶体均属于(填“易溶”“可溶”“微溶”或“难

9、溶”)物质。(2)我国某些盐湖里出产天然碱(主要成分为Na2CO3晶体,并含少量氯化钠杂质),在实验室里从天然碱中分离出较纯的Na2CO3晶体,应采用的方法(杂质仅考虑氯化钠)。具体的实验操作步骤:加热溶解,洗涤晾干。(3)完成上述操作必备的实验仪器有铁架台(附铁圈、石棉网等)、烧杯、玻璃棒和、等。答案(1)易溶(2)冷却热饱和溶液(或降温结晶)降温结晶过滤(3)漏斗酒精灯能力提升1.某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-、OH-三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是()滴加足量的Mg(NO3)2溶液过滤滴加适量的AgNO3溶液滴加足量的Ba

10、(NO3)2溶液A.B.C.D.解析首先滴加足量的Ba(NO3)2溶液,如果出现白色沉淀,证明有CO32-,同时除去CO32-;过滤后,在滤液中滴加足量的Mg(NO3)2溶液,如果出现白色沉淀,证明有OH-,同时除去OH-;过滤后,滴加适量的AgNO3溶液,如果出现白色沉淀,证明有Cl-。答案B2.氯碱厂的原料工业食盐因含CaCl2、MgCl2等杂质,使用前必须精制,回答下列有关问题:(1)精制过程中发生反应的化学方程式为(假设先除Mg2+,再除Ca2+)。(2)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加含钡试剂除去SO42-,该含钡试剂可以是(填字母代号)。A.Ba(OH)2B.Ba(NO3)2

11、C.BaCl2(3)为有效除去CaCl2、MgCl2以及SO42-,加入的试剂及合理的顺序为(填字母代号)。A.先加过量NaOH溶液,后加过量Na2CO3溶液,再加过量含钡试剂,过滤后加入稍过量的稀盐酸B.先加过量NaOH溶液,后加过量BaCl2溶液,再加过量Na2CO3溶液,过滤后加入稍过量的稀盐酸C.先加过量NaOH溶液,后加过量BaCl2溶液,再加过量Na2CO3溶液,过滤后加入稍过量的稀硝酸解析除去食盐中的CaCl2、MgCl2等杂质,可根据物质的溶解度,把CaCl2、MgCl2分别转化为CaCO3、Mg(OH)2沉淀再除去;在除杂时不能引入新的杂质,并且尽量减少操作步骤,使用的药品要

12、少而精。答案(1)MgCl2+2NaOHMg(OH)2+2NaCl,CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl,NaOH+HClNaCl+H2O,Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2(2)AC(3)B3.工业上用电解法生产烧碱的主要原料是饱和食盐水,饱和食盐水是将粗盐溶解在水中,通过分离和提纯制成的。由于粗盐中含有泥沙、CaCl2、MgCl2、Fe2(SO4)3等杂质,不符合电解的要求,因此必须进行精制。首先将粗盐水过滤除去泥沙,再用化学试剂进一步净化处理。(1)如何运用最简方法检验过滤后的溶液中有无SO42-?。(2)净化过程中下列化学药品中可以选用的是(填写代号)。A.Ba

13、(NO3)2溶液B.BaCl2溶液C.NaOH溶液D.K2CO3溶液E.Na2CO3溶液F.稀盐酸G.稀硫酸(3)你设计加入化学试剂的先后顺序是。在加入某种化学试剂之前,还必须增加一种物理除杂方法,这种化学试剂的名称是,这种物理除杂方法的名称是。要在实验室中实施这种除杂方法,所用到的玻璃仪器有。(4)经过科学论证,上述净化食盐水的方案合理,又通过更加精确的实验方法对净化后的食盐水进行成分分析,发现其中CaCl2、MgCl2的含量还是超标,必须进一步降低其含量。对此,下列说法中正确的是。A.对盐水进行过滤B.再从上述(2)中选取化学试剂除杂C.查找资料或访问专家,采用更加先进科学的方法除杂解析(

14、1)检验SO42-是否存在,可取适量溶液置于试管中,向其中先加入稀盐酸,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀即证明含有SO42-。(2)除去MgCl2、Fe2(SO4)3应选用NaOH溶液和BaCl2溶液,不能选用Ba(NO3)2溶液,否则会引入NO3-;除去CaCl2和过量的BaCl2应选用Na2CO3溶液,不能选用K2CO3溶液,否则引入K+;除去过量的NaOH、Na2CO3用稀盐酸不能选用硫酸,否则会引入SO42-;故选用的试剂为BCEF。(3)用Na2CO3溶液除去CaCl2和过量的BaCl2,故Na2CO3溶液在BaCl2溶液后加入,用稀盐酸除去过量的NaOH、Na2CO3,故稀盐酸

15、最后加入,则试剂加入顺序为BECF或CBEF或BCEF。在加入稀盐酸前需将产生的沉淀过滤,否则沉淀会再次溶解。(4)因为题中净化食盐水的方案合理,但杂质含量还是超标,只能采用更加先进科学的方法除杂。答案(1)取适量溶液于试管中,向其中先加入稀盐酸,无沉淀产生,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀即证明含有SO42-(2)BCEF(3)BECF或CBEF或BCEF稀盐酸过滤烧杯、玻璃棒、漏斗(4)C4.现有NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现Cl-、SO42-和NO3-的相互分离,实验过程如下:请回答下列问题:(1)写出上述实验过程中所

16、用试剂的名称:试剂1为,试剂2为,试剂4为。(2)加入过量试剂3的目的是。(3)在加入试剂4后,获得晶体D的实验操作的名称是。解析首先根据阴离子确定沉淀某种阴离子所选用的阳离子,再根据题目要求,确定所选阳离子所对应的化合物,最后确定试剂加入的先后顺序。沉淀SO42-选用Ba2+,沉淀Cl-用Ag+。由于Ag+与Cl-、SO42-都可生成沉淀,所以应先用过量BaCl2或Ba(NO3)2溶液来沉淀SO42-,所以试剂1为BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液;试剂2则为沉淀Cl-所用的AgNO3溶液;因加入的Ag+是过量的,所以应用过量试剂3即过量Na2CO3溶液来沉淀过量的Ba2+和Ag+;而过量

17、的CO32-则用适量试剂4(稀硝酸)来除去。答案(1)BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液AgNO3溶液稀硝酸(2)除去过量的Ba2+和Ag+(3)蒸发、冷却、结晶、过滤5.纯碱是重要的化工原料,在医药、冶金、化工、食品等领域被广泛使用。某实验小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱,流程如下:(1)工业生产纯碱的第一步是除去饱和食盐水中的SO42-、Ca2+,依次加入的试剂是、(过滤)、。(2)已知几种盐的溶解度如下表:NaClNH4HCO3NaHCO3NH4Cl溶解度(20 时,100 g H2O中)/g36.021.79.637.2写出装置中反应的化学方程式:。写出装置中发生反应的化学方程式:

18、。(3)该流程中可循环利用的物质是。(4)制备的纯碱中含有杂质只有NaCl。检验用该纯碱配制的溶液中含有Cl-的方法是。测定该纯碱的纯度,下列方案可行的是(填字母)。a.向m g纯碱样品配成的溶液中加入足量CaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为b gb.向m g纯碱样品中加入足量稀盐酸,用碱石灰(主要成分是CaO和NaOH)吸收产生的气体,碱石灰增重b gc.向m g纯碱样品配成的溶液中加入足量AgNO3溶液,产生的沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为b g解析侯德榜制碱法制取纯碱的相关化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+

19、H2O+CO2。(1)除去饱和食盐水中的SO42-、Ca2+可依次加入过量的BaCl2溶液和过量的Na2CO3溶液,过滤除去BaSO4、CaCO3、BaCO3,因Na2CO3溶液过量,可向滤液中加入适量稀盐酸将Na2CO3转化为NaCl。(2)装置中反应为制备NaHCO3的反应,其化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3+NH4Cl;装置中NaHCO3在加热条件下发生分解反应,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2;(3)由流程图可知,该流程中可循环利用的物质是CO2。(4)检验Na2CO3溶液中的Cl-选用硝酸酸化后再加AgNO3溶液,其操作为:取少量纯碱样品

20、溶液,加入足量的稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则说明其中含有Cl-。a项,向mg纯碱样品配成的溶液中加入足量CaCl2溶液,Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3沉淀,沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为bg,可计算出纯碱的纯度为m(Na2CO3)mg100%=bg100gmol-1106gmol-1mg100%,正确;b项,向mg纯碱样品中加入足量稀盐酸,Na2CO3和NaHCO3与过量的稀盐酸反应均能产生CO2气体,且气体中会混有挥发出的HCl和水蒸气,用碱石灰(主要成分是CaO和NaOH)吸收产生的气体,碱石灰增重bg,无法确定NaHCO3或Na2CO3的质量,故无法计算纯碱的纯度,错误;c项,向mg纯碱样品配成的溶液中加入足量AgNO3溶液,Na2CO3与AgNO3反应生成Ag2CO3沉淀,产生的沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为bg,可计算出纯碱的纯度为m(Na2CO3)mg100%=bg276gmol-1106gmol-1mg100%,正确。答案(1)足量BaCl2溶液足量Na2CO3溶液适量稀盐酸(2)NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2(3)CO2(4)取少量纯碱样品溶液,加入足量的稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则说明其中含有氯离子ac