中考化學(xué)實驗探究一題多設(shè)問專題3物質(zhì)的分離和提純(原卷版+解析)

專題三物質(zhì)的分離和提純一、物質(zhì)的分離和提純1、物質(zhì)的分離是通過適當(dāng)?shù)姆椒?，把混合物中的各種物質(zhì)彼此分開，并且恢復(fù)到各種物質(zhì)原來的存在狀態(tài)，分別得到；而物質(zhì)的提純是通過適當(dāng)?shù)姆椒ò鸦烊肽澄镔|(zhì)里的少量雜質(zhì)除去，以便獲得相對純凈的物質(zhì)，又稱。2、物質(zhì)的分離和提純常用的方法方法適用范圍或原理舉例物理方法過濾法①固體與液體混合物的②可溶性固體與不溶性固體混合物的粗鹽提純結(jié)晶法蒸發(fā)①分離溶質(zhì)與溶劑②除去的雜質(zhì)從含有HCl的NaCl溶液中分離出固體NaCl降低溫度可溶性固體溶質(zhì)溶解度受影響變化大小不同分離NaCl與KNO3的混合物化學(xué)方法化氣法與雜質(zhì)反應(yīng)生成而除去除去Na2SO4中的Na2CO3，可選用稀H2SO4將COeq\o\al(2－,3)轉(zhuǎn)化成CO2沉淀法將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為過濾除去NaOH溶液中混有少量的Ca(OH)2，可加入適量的Ca(OH)2溶液將Ca2＋轉(zhuǎn)化成CaCO3置換法將雜質(zhì)通過反應(yīng)而除去除去FeSO4中的CuSO4，可加適量的NaOH，再過濾溶解法將雜質(zhì)某種試劑而除去除去C粉中的CuO粉，可加適量的稀硫酸，再過濾煅燒法雜質(zhì)易分解，通過將雜質(zhì)除去除去CaO中的CaCO3，可高溫煅燒轉(zhuǎn)化法將雜質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為被提純的物質(zhì)除去CO2中的CO，可將氣體通過灼熱的氧化銅3、物質(zhì)的分離和提純注意事項（1）根據(jù)原物質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)某s劑和分離方法，所謂除雜(提純)，是指除去，同時被提純物質(zhì)損失。除雜質(zhì)題至少要滿足兩個條件：①加入的試劑只能與反應(yīng)，不能與反應(yīng)；②反應(yīng)后引入新的雜質(zhì)。（2）分離和提純的原則：①除去雜質(zhì)的同時引入新的雜質(zhì)(不增)。②操作過程中盡量不使被提純的物質(zhì)(不減)。③最好能生成被提純的物質(zhì)(轉(zhuǎn)化)。④提純方法應(yīng)簡單易行。（3）在進行物質(zhì)提純時，要首先考慮物理方法，再考慮化學(xué)方法。而且發(fā)源掌握如下四條原則：①“變廢為寶”——盡量選擇能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)的試劑。②不能引入雜質(zhì)。③加入的除雜試劑不能將所需物質(zhì)也除去。④加入的除雜試劑要，或過量，要在后續(xù)操作中繼續(xù)除去。二、氣體與氣體的分離1、氣體與氣體的分離被吸收的氣體吸收氣體的試劑O2的銅粉、鐵粉CO的氧化鐵、氧化銅CO2氫氧化鈉固體或其溶液、堿石灰固體、灼熱的炭NH3酸溶液、水HCl堿溶液、水H2O無水CaCl2、無水硫酸銅、濃硫酸、生石灰、NaOH固體、堿石灰等2、氣體與氣體的分離注意事項（1）在干燥氣體時，若氣體是SO2、CO2、HCl等氣體，則不可用、、等堿性干燥劑；若氣體是NH3等堿性氣體，則不可用等酸性干燥劑；若氣體是H2、O2等中性氣體，則既可用性干燥劑，也可用性干燥劑。（2）檢驗H2和CO時，也可以將氧化銅換成的氧化鐵，看紅棕色是否變。（3）當(dāng)要同時去除去某混合氣體中的水蒸氣和其他氣體時，往往把除去水蒸氣的操作放在最后，以防氣體通過某些溶液時又會從溶液中帶出一部分。題型01物質(zhì)的分離和提純典例分析【例1】用“海水曬鹽”的方法得到的粗鹽中，往往含有可溶性雜質(zhì)（主要是MgCl2、CaCl2、Na2SO4）和不溶性雜質(zhì)（泥沙等），需進行分離和提純后才能用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。使用以下試劑NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、稀鹽酸，粗鹽提純的部分流程如圖，據(jù)圖回答問題。（1）操作a的名稱是。（2）若試劑③為NaOH溶液，則加入試劑①發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）溶液N的pH7（選填“＞”、“＝”、“＜”）。（4）沉淀E含有種物質(zhì)。（5）加入過量Na2CO3目的是除去（寫化學(xué)式）。變式訓(xùn)練【變式1-1】從海水得到的粗鹽，往往含有可溶性雜質(zhì)（主要有CaCl2、MgCl2、Na2SO4）和不溶性雜質(zhì)（泥沙等），必須進行分離和提純后才能用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活.粗鹽提純的部分流程如下：其中，濾液一至濾液二之間需進行三步操作：操作①：加入過量的碳酸鈉溶液，除去濾液中的Ca2+操作②：加入過量的X，除去濾液中的Mg2+操作③：加入過量的氯化鋇溶液，除去濾液中的加入試劑的順序不正確的為（）A．①②③ B．③①② C．③②① D．②③①【變式1-2】海水經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶制得的粗鹽中還含有氯化鎂、氯化鈣等雜質(zhì)，必須進行分離和提純后才能用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。粗鹽提純的部分流程如圖：（1）寫出步驟③的操作名稱是。（2）步驟④中加入適量鹽酸的目的。（3）經(jīng)操作a后得到的白色沉淀的成分。題型02氣體與氣體的分離典例分析【例2】現(xiàn)對CO2和CO的混合氣體進行間歇性分離及干燥的實驗裝置設(shè)計如圖。儀器中的A和B分別可以控制物質(zhì)流入甲瓶的速率。（1）下列有關(guān)實驗的描述正確的是；①為了達到實驗?zāi)康?，甲中裝置的溶液應(yīng)該為澄清石灰水，乙裝置中的溶液應(yīng)該為濃硫酸，丙裝置中的溶液應(yīng)該為稀硫酸；②當(dāng)A打開，B閉合時，可以先分離得到干燥的CO氣體，當(dāng)A關(guān)閉，B打開時，可以分離得到干燥的CO2氣體；③實驗進行的過程中，甲裝置內(nèi)的溶液會先變渾濁，再逐漸變澄清；④在裝置乙發(fā)生的反應(yīng)為物理反應(yīng)；（2）如需全部收集從混合氣體分離所得的CO2和CO，此套裝置最大的缺點是，因為。變式訓(xùn)練【變式2-1】分離液態(tài)空氣法制氧氣是工業(yè)制氧氣的主要方法之一，下列有關(guān)說法正確的是（）A．有氧化反應(yīng)發(fā)生 B．最先分離出的氣體是氮氣 C．液態(tài)空氣屬于純凈物 D．利用液氧和液氮的密度不同【變式2-2】用如圖所示的裝置將一定量的CO2和CO的混合氣體進行分離和干燥。圖中的a、b、c、d均為活塞，可以控制氣體的通過和液體的加入，實驗前活塞均已關(guān)閉。請選擇適宜的試劑完成上述實驗。供選用的試劑有：①稀硫酸②濃硫酸③氫氧化鈉溶液④澄清的石灰水。實驗分以下兩步進行：（1）關(guān)閉b、c，打開a、d，丙中試劑為（填數(shù)字序號）。乙裝置中的現(xiàn)象是。此步實驗后收集到的氣體是。（2）在甲裝置的分液漏斗中加入試劑為（填數(shù)字序號），然后，即可收集到另一種氣體。1．下列敘述中，正確的是（）A．物質(zhì)冷卻時，因為分子變小所以體積變小 B．原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種粒子 C．一切物質(zhì)都是由分子構(gòu)成，分子又由原子構(gòu)成，所以分子比原子大 D．分離和提純物質(zhì)的方法很多，蒸餾是其中的一種，蒸餾就是將溶解在液體中的固體分離出來的一種方法2．在101.3kPa時，將液態(tài)空氣升高溫度，三種氣體分離出的先后順序是（）氣體氮氣（N2）氬氣（Ar）氧氣（O2）沸點﹣196℃﹣186℃﹣183℃A．N2、Ar、O2 B．O2、Ar、N2 C．N2、O2、Ar D．Ar、N2、O23．古代很多詩詞蘊含了好多哲理和化學(xué)知識。下面有關(guān)詩詞對化學(xué)實驗現(xiàn)象或化學(xué)實驗過程分析錯誤的是（）A．“試玉要燒三日滿，辨材須待七年期”中，玉的成分是硅酸鹽，表明玉熔點高且不易分解 B．“美人首飾王侯印，盡是沙中浪底來”，淘金是一種混合物的分離和提純中過濾的方法 C．“蠟燭有心還惜別，替人垂淚到天明”，蠟燭燃燒放熱，熔點很低，使蠟燭熔化 D．“化盡素衣冬未老，石煙多似洛陽塵”，詩中的石煙是指石油燃燒產(chǎn)生的煙4．從海水中得到的粗鹽中往往含有可溶性雜質(zhì)（主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2）和不溶性雜質(zhì)（泥沙等），必須進行分離和提純后才能使用。粗鹽提純的部分流程如圖。有關(guān)該流程說法錯誤的是（）A．不溶性雜質(zhì)主要是泥沙 B．過濾時玻璃棒的作用是引流 C．蒸發(fā)時，當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時，停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干 D．操作①②③依次加入的試劑可以為NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液5．分離和提純混合物的方法很多如：①過濾；②蒸發(fā)；③蒸餾．分離出黃泥水中的泥沙采用的是的方法（填序號，下同）；把海水中的食鹽和水分離采用的是的方法6．科學(xué)思想和方法在化學(xué)學(xué)習(xí)中經(jīng)常用到。（1）分離和提純。研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)時，常要對物質(zhì)進行分離和提純，如分離出黃泥水中的泥沙用法。（2）模型法。如圖所示是模型法表示的水通電條件下的反應(yīng)過程，請回答下列問題：①該反應(yīng)的文字表達式：，其基本反應(yīng)類型是；②反應(yīng)中種類沒有發(fā)生改變的微粒是。7．下面是同學(xué)們熟悉的實驗操作示意圖請你根據(jù)要求回答問題。A.水的沸騰B.水的電解C.水的凈化（1）如圖所示的3個實驗，中的水發(fā)生了物理變化（填字母）。（2）B裝置中發(fā)生變化的文字表達式為，用檢驗試管2內(nèi)得到的氣體，現(xiàn)象是，證明試管2得到的氣體是，若試管1中得到8mL的氣體，則試管2內(nèi)得到mL的氣體。（3）C中小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是過濾，活性炭的作用為，經(jīng)過此凈水器得到的水仍然不是純水，若想得到純水可采用的方法是。（4）【反思】A.由實驗A知：化學(xué)變化與物理變化的區(qū)別宏觀層面是否產(chǎn)生新物質(zhì)：微觀層面，。B.由實驗B知：利用化學(xué)反應(yīng)可以實現(xiàn)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化，如電解水過程中，可以將電能轉(zhuǎn)化為能。C.由實驗C知：物質(zhì)分離和提純通常有兩種思路：一是將不需要的雜質(zhì)分離除去，如過濾；二是將有用的物質(zhì)提取出來，如。8．從海水得到的粗鹽，往往含有可溶性雜質(zhì)（主要有CaCl2、MgCl2、Na2SO4）和不溶性雜質(zhì)（泥沙等），必須進行分離和提純后才能用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。（1）實驗室中除去粗鹽中難溶性雜質(zhì)的主要實驗步驟有：溶解、過濾、蒸發(fā)；這三步操作中都要用到一種玻璃儀器，該儀器在蒸發(fā)操作中的作用是什么？（2）以上操作得到的氯化鈉晶體中含有少量雜質(zhì)，為進一步提純晶體，進行以下操作：①寫出一個加入Na2CO2溶液時所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；②上述流程中，若將過濾和加鹽酸的操作順序顛倒，所得精鹽產(chǎn)品中含哪些雜質(zhì)（BaSO4不溶于水，也不溶于酸）。9．水是生命之源，也是自然資源。學(xué)習(xí)了水的相關(guān)知識后，某班級化學(xué)小組展開了系列探究?！咎骄恳弧繌淖匀唤缣崛〖兯唧w步驟如圖1：（1）經(jīng)過如圖1D之后，可以獲得純水，則D操作的名稱是；（2）如圖2為凈化水過程中過濾操作的示意圖，①指出圖中明顯的錯誤：；②過濾后，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)濾液仍然渾濁，可能的原因是（答一條即可）；他們采取了補救措施，得到了澄清的液體，做法是。（3）從原水提取到純水過程中，水分子本身沒有發(fā)生變化，因此，上述實驗中屬于物理變化的步驟有（填字母序號）。【探究二】電解水小組同學(xué)將提取到的純水加入電解水裝置，接通直流電源，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實驗進展緩慢，電極上幾乎沒有氣泡冒出。安琪同學(xué)查閱資料后在水中加入了少量稀硫酸，電極上迅速冒出氣泡，20分鐘后，實驗情況如圖3所示。（1）加入稀硫酸的作用是；（2）試管1收集到的氣體是，可以用的方法檢驗，檢驗時發(fā)生的反應(yīng)的文字表達式是，它屬于反應(yīng)（填“化合”或“分解”）。（3）電解水時的文字表達式是，上述變化中，水分子本身是否變化？?！緦嶒灧此肌浚?）由探究一可知，物質(zhì)分離和提純通常有兩種思路；一是：，如沉降、過濾。二是：將有用的物質(zhì)提取出來，如蒸餾。（2）由探究二可知，利用化學(xué)反應(yīng)可以實現(xiàn)物質(zhì)和的轉(zhuǎn)化，如電解水過程中，可以將能轉(zhuǎn)化為儲存在物質(zhì)中的化學(xué)能；同時將水轉(zhuǎn)化成，作為新型能源服務(wù)人類。（3）宏觀層面，化學(xué)變化的本質(zhì)是物質(zhì)種類發(fā)生改變；微觀層面，化學(xué)變化與物理變化的區(qū)別是?；瘜W(xué)就是在原子、分子水平上研究物質(zhì)及其變化規(guī)律。10．根據(jù)下列裝置回答問題．（1）儀器a的名稱為．（2）用高錳酸鉀為原料制取較純凈的氧氣可選用的裝置組合為（填字母，下同），發(fā)生裝置應(yīng)作的改進是，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為．（3）實驗室用F裝置分離H2、CO2的混合氣體．分離得到CO2的操作是：關(guān)閉活塞A，．11．科學(xué)家開采得到一種“可燃冰”樣品，取95.6克樣品放置在密閉容器內(nèi)，該樣品迅速轉(zhuǎn)化為甲烷氣體（CH4）和水，將甲烷氣體分離并完全燃燒（反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4+2O2CO2+2H2O），得到35.2克二氧化碳，試計算：（1）35.2克二氧化碳的物質(zhì)的量為。（2）根據(jù)化學(xué)方程式計算該天然氣合物樣品中甲烷的質(zhì)量。（3）樣品中甲烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（計算結(jié)果精確到0.1%）12．水的凈化方法利用、、和等方法可以凈化水．（1）吸附：明礬可用于凈水，是因為明礬溶于水生成的膠狀物可以懸浮于水中的雜質(zhì)，使之從水中出來．用具有吸附作用的固體還可以吸附掉一些的雜質(zhì)，除去異味．（2）沉淀：對于靜置沉淀和吸附沉淀，單一操作相對凈化程度較高的是．（3）過濾：過濾是分離不溶性和的一種方法．①過濾所需儀器漏斗、、、鐵架臺（帶鐵圈）．②過濾操作要點“一貼”：將濾紙折疊成圓錐形，用水濕潤使其緊貼在漏斗內(nèi)壁上，中間不要留有氣泡．“二低”：濾紙要低于的邊緣，漏斗里的液面應(yīng)低于的邊緣．“三靠”：過濾時玻璃棒的末端要輕輕靠在濾紙的一邊；盛過濾液的燒杯口要緊靠在玻璃棒的中上端，傾倒過濾液時沿玻璃棒流進過濾器；漏斗的最下端要緊貼在燒杯內(nèi)壁上，以免濾液飛濺．（4）蒸餾：給液體加熱，使它變成，再使冷卻凝聚成液體，這種方法叫做蒸餾．通過蒸餾，可以利用物質(zhì)的不同來分離和提純液態(tài)混合物，也可以把混在液體中的不揮發(fā)性雜質(zhì)除去．13．科學(xué)興趣小組做碳還原金屬氧化物實驗后，收集到CO和CO2的混合廢氣，考慮到廢氣直接排放會污染環(huán)境，想把廢氣初步分離回收再利用，用如圖所示的裝置進行分離實驗（收集裝置略去）：（1）廣口瓶中加入的是。A．NaOH溶液B．NaCl溶液C．Ca（OH）2溶液（2）打開閥門K2通入混合氣體，首先分離得到氣體，化學(xué)方程式為。接著關(guān)閉閥門K2打開閥門K1，將分液漏斗中裝的溶液滴入廣口瓶中，從而分離出第二種氣體，化學(xué)方程式為。14．物質(zhì)的鑒別、分離和提純是重要的基本實驗操作。（1）鑒別氫氧化鈉和碳酸鈉兩種溶液，不可選擇（填字母）。A．氯化鋇溶液B．硝酸鈉溶液C．稀硫酸（2）除去硝酸鉀溶液中混有的少量硫酸鉀，可加入適量的硝酸鋇溶液，充分反應(yīng)后過濾即可。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（3）氫氧化鈉溶液露置在空氣中易變質(zhì)。下列是分析已變質(zhì)氫氧化鈉溶液的相關(guān)實驗，其中合理的是（填字母）。A．證明變質(zhì)：取樣，滴加足量稀鹽酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生B．除去雜質(zhì)：取樣，滴加氫氧化鈣溶液至恰好完全反應(yīng)，過濾C．確定成分：取樣，滴加足量氯化鋇溶液，過濾，向濾液中滴加酚酞溶液，觀察顏色變化（氯化鋇溶液呈中性）15．如圖裝置可用于氣體的吸收，檢驗和分離等，請回答下列問題：（1）利用裝置A（其中液體試劑足量）可以將二氧化碳和一氧化碳的混合氣體進行分離，首先打開活塞a，緩緩?fù)ㄈ牖旌蠚怏w，廣口瓶中觀察到的現(xiàn)象是，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為；此時從導(dǎo)管c逸出的主要氣體是，為了檢驗該氣體，將導(dǎo)管按c﹣d﹣e﹣f﹣g順序連接，B處觀察到的現(xiàn)象為，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)的化學(xué)方程式為．（2）實驗中A和C兩處用到澄清石灰水，其中A處澄清石灰水的作用是；（3）裝置C中還應(yīng)進行的操作是；一段時間后，斷開AB裝置，關(guān)閉活塞a，打開活塞b，滴加足量的稀鹽酸，此時逸出的主要氣體是．（4）現(xiàn)有36.5g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸與一定質(zhì)量的氫氧化鈣溶液恰好完全反應(yīng)，生成的氯化鈣溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22.2%，請計算所得氯化鈣溶液的質(zhì)量．16．從海水得到的粗鹽，往往含有可溶性雜質(zhì)（主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2）和不溶性雜質(zhì)（泥沙等），必須分離和提純后才能用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活．粗鹽提純的部分流程如圖：其中，濾液一至濾液二之間需進行三步操作：操作一：加入過量的碳酸鈉，除去濾液中的Ca2+；操作二：加入過量的X，除去濾液中的Mg2+；操作三：加入過量的氯化鋇，除去濾液中的SO42﹣．請回答：操作中的物質(zhì)X為，正確的操作順序為（填序號），為最終獲得精鹽，操作①、②和③后還需增加的操作是．17．工業(yè)上常用“分離液態(tài)空氣法”制氧氣，此方法是以空氣為原料，利用液氮與液氧沸點不同，將其分離，主要流程如圖。（1）空氣中氮氣的體積分?jǐn)?shù)約為%。（2）已知氮氣沸點﹣195.8℃，氧氣沸點﹣183.9℃，液態(tài)空氣汽化首先分離出來的是。（3）“分離液態(tài)空氣法”發(fā)生的是（填“物理”或“化學(xué)”）變化。（4）下列說法不正確的是（填序號）。A.潔凈空氣是純凈物B.此方法制氧氣的原料來源廣泛C.沸點屬于物理性質(zhì)D.利用此方法既可得到氧氣又可得到氮氣（5）將沸點不同的氣體分離開來，常采用液化分離法。如，控制溫度在﹣183℃時，可將空氣中N2與O2分離。根據(jù)下表中物質(zhì)的沸點判斷，要將產(chǎn)物氨氣與氫氣、氮氣分離開來，最適宜的溫度應(yīng)該控制在℃。物質(zhì)氫氣氮氣氧氣氨氣沸點﹣252℃﹣195.89℃﹣183℃﹣33.35℃18．從海水中得到的粗鹽中往往含有可溶性雜質(zhì)（主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2）和不溶性雜質(zhì)（泥沙等），必須進行分離和提純后才能使用。粗鹽提純的部分流程如圖所示，回答下列問題：（1）操作①是，實驗室進行該操作時使用主要儀器有鐵架臺（帶鐵圈）、酒精燈、玻璃棒、。（2）過濾①后發(fā)現(xiàn)溶液仍渾濁，正確的操作是。（3）濾渣中的物質(zhì)主要有BaSO4、Mg（OH）2、、。（寫化學(xué)式）（4）上述流程中，加入鹽酸，除了中和NaOH外，還發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是。常溫下，pH＝7的溶液呈性。（選填“酸”或“中”或“堿”）（5）某同學(xué)實驗后得到的精鹽質(zhì)量比粗鹽多，可能原因是：。19．閱讀下面科普短文，回答下列問題：稀有氣體包括氦、氖、氬、氪、氙和氡六種氣體，約占空氣體積的0.94%。由于稀有氣體元素原子的最外層電子排布是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以它們的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，但在一定條件下，氙氣（Xe）可與氟氣（F2）發(fā)生反應(yīng)，生成四氟化氙（XeF4）。工業(yè)上，制取稀有氣體是通過將液態(tài)空氣蒸餾，得到稀有氣體，再用活性炭低溫吸附法，將稀有氣體分離開來。氦氣是除了氫氣外的最輕氣體，可以代替氫氣應(yīng)用在飛艇中，不會著火和發(fā)生爆炸。依據(jù)上述文章內(nèi)容，回答下列問題。（1）空氣中占0.94%的稀有氣體屬于（填“純凈物”或“混合物”）。（2）寫出氙氣與氟氣在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的文字表達式。（3）氦氣應(yīng)用于飛艇利用了氦氣（填寫物理性質(zhì)）的性質(zhì)，利用氦氣（填寫化學(xué)性質(zhì)）的性質(zhì)。專題三物質(zhì)的分離和提純一、物質(zhì)的分離和提純1、物質(zhì)的分離是通過適當(dāng)?shù)姆椒?，把混合物中的各種物質(zhì)彼此分開，并且恢復(fù)到各種物質(zhì)原來的存在狀態(tài)，分別得到純凈物；而物質(zhì)的提純是通過適當(dāng)?shù)姆椒ò鸦烊肽澄镔|(zhì)里的少量雜質(zhì)除去，以便獲得相對純凈的物質(zhì)，又稱除雜。2、物質(zhì)的分離和提純常用的方法方法適用范圍或原理舉例物理方法過濾法①固體與液體混合物的分離②可溶性固體與不溶性固體混合物的分離粗鹽提純結(jié)晶法蒸發(fā)①分離溶質(zhì)與溶劑②除去易揮發(fā)的雜質(zhì)從含有HCl的NaCl溶液中分離出固體NaCl降低溫度可溶性固體溶質(zhì)溶解度受溫度影響變化大小不同分離NaCl與KNO3的混合物化學(xué)方法化氣法與雜質(zhì)反應(yīng)生成氣體而除去除去Na2SO4中的Na2CO3，可選用稀H2SO4將COeq\o\al(2－,3)轉(zhuǎn)化成CO2沉淀法將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀過濾除去NaOH溶液中混有少量的Ca(OH)2，可加入適量的Ca(OH)2溶液將Ca2＋轉(zhuǎn)化成CaCO3置換法將雜質(zhì)通過置換反應(yīng)而除去除去FeSO4中的CuSO4，可加適量的NaOH，再過濾溶解法將雜質(zhì)溶于某種試劑而除去除去C粉中的CuO粉，可加適量的稀硫酸，再過濾煅燒法雜質(zhì)高溫易分解，通過高溫將雜質(zhì)除去除去CaO中的CaCO3，可高溫煅燒轉(zhuǎn)化法將雜質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為被提純的物質(zhì)除去CO2中的CO，可將氣體通過灼熱的氧化銅3、物質(zhì)的分離和提純注意事項（1）根據(jù)原物質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)某s劑和分離方法，所謂除雜(提純)，是指除去雜質(zhì)，同時被提純物質(zhì)不得損失。除雜質(zhì)題至少要滿足兩個條件：①加入的試劑只能與雜質(zhì)反應(yīng)，不能與原物質(zhì)反應(yīng)；②反應(yīng)后不能引入新的雜質(zhì)。（2）分離和提純的原則：①除去雜質(zhì)的同時不能引入新的雜質(zhì)(不增)。②操作過程中盡量不使被提純的物質(zhì)損失(不減)。③最好能生成被提純的物質(zhì)(轉(zhuǎn)化)。④提純方法應(yīng)簡單易行。（3）在進行物質(zhì)提純時，要首先考慮物理方法，再考慮化學(xué)方法。而且發(fā)源掌握如下四條原則：①“變廢為寶”——盡量選擇能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)的試劑。②不能引入新的雜質(zhì)。③加入的除雜試劑不能將所需物質(zhì)也除去。④加入的除雜試劑要適量或過量，或過量，要在后續(xù)操作中繼續(xù)除去。二、氣體與氣體的分離1、氣體與氣體的分離被吸收的氣體吸收氣體的試劑O2灼熱的銅粉、鐵粉CO灼熱的氧化鐵、氧化銅CO2氫氧化鈉固體或其溶液、堿石灰固體、灼熱的炭NH3酸溶液、水HCl堿溶液、水H2O無水CaCl2、無水硫酸銅、濃硫酸、生石灰、NaOH固體、堿石灰等2、氣體與氣體的分離注意事項（1）在干燥氣體時，若氣體是SO2、CO2、HCl等酸性氣體，則不可用生石灰、NaOH固體、堿石灰等堿性干燥劑；若氣體是NH3等堿性氣體，則不可用濃硫酸等酸性干燥劑；若氣體是H2、O2等中性氣體，則既可用酸性干燥劑，也可用堿性干燥劑。（2）檢驗H2和CO時，也可以將氧化銅換成紅棕色的氧化鐵，看紅棕色是否變黑色。（3）當(dāng)要同時去除去某混合氣體中的水蒸氣和其他氣體時，往往把除去水蒸氣的操作放在最后，以防氣體通過某些溶液時又會從溶液中帶出一部分水蒸氣。題型01物質(zhì)的分離和提純典例分析【例1】用“海水曬鹽”的方法得到的粗鹽中，往往含有可溶性雜質(zhì)（主要是MgCl2、CaCl2、Na2SO4）和不溶性雜質(zhì)（泥沙等），需進行分離和提純后才能用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。使用以下試劑NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、稀鹽酸，粗鹽提純的部分流程如圖，據(jù)圖回答問題。（1）操作a的名稱是過濾。（2）若試劑③為NaOH溶液，則加入試劑①發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl。（3）溶液N的pH＞7（選填“＞”、“＝”、“＜”）。（4）沉淀E含有4種物質(zhì)。（5）加入過量Na2CO3目的是除去CaCl2、BaCl2（寫化學(xué)式）?！敬鸢浮浚?）過濾；（2）BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl；（3）＞；（4）4；（5）CaCl2、BaCl2。【解析】（1）操作a是將固體和液體分離的操作，是過濾操作；（2）MgCl2用氫氧化鈉溶液除去，CaCl2用碳酸鈉溶液除去，Na2SO4用氯化鋇溶液除去，因為加入的試劑都是過量的，還需要把過量的試劑除去，所以可以用碳酸鈉除過量的氯化鋇，所以試劑的添加順序為：先加入氯化鋇溶液，再加入碳酸鈉溶液，最后加入氫氧化鈉溶液，則加入試劑①發(fā)生反應(yīng)：氯化鋇和硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl；（3）溶液N中含有氯化鈉、過量的碳酸鈉和氫氧化鈉，故溶液顯堿性，pH＞7；（4）氯化鋇和硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，氯化鋇和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，氯化鎂和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，故沉淀E中含有：硫酸鋇、碳酸鈣、碳酸鋇、氫氧化鎂4種物質(zhì)；（5）加入過量Na2CO3目的是除去氯化鈣和過量的氯化鋇。變式訓(xùn)練【變式1-1】從海水得到的粗鹽，往往含有可溶性雜質(zhì)（主要有CaCl2、MgCl2、Na2SO4）和不溶性雜質(zhì)（泥沙等），必須進行分離和提純后才能用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活.粗鹽提純的部分流程如下：其中，濾液一至濾液二之間需進行三步操作：操作①：加入過量的碳酸鈉溶液，除去濾液中的Ca2+操作②：加入過量的X，除去濾液中的Mg2+操作③：加入過量的氯化鋇溶液，除去濾液中的加入試劑的順序不正確的為（）A．①②③ B．③①② C．③②① D．②③①【答案】A【解析】鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過量的氫氧化鈉溶液可以將鎂離子沉淀，過量的X是氫氧化鈉溶液；硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過量的氯化鋇溶液可以將硫酸根離子沉淀；至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都可以；鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入過量的碳酸鈉溶液轉(zhuǎn)化為沉淀，但是加入碳酸鈉溶液要放在加入氯化鋇溶液之后，這樣碳酸鈉會除去反應(yīng)剩余的氯化鋇，所以正確的順序為：③①②或②③①或③②①。故選：A?！咀兪?-2】海水經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶制得的粗鹽中還含有氯化鎂、氯化鈣等雜質(zhì)，必須進行分離和提純后才能用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。粗鹽提純的部分流程如圖：（1）寫出步驟③的操作名稱是過濾。（2）步驟④中加入適量鹽酸的目的除去過量的碳酸鈉和氫氧化鈉。（3）經(jīng)操作a后得到的白色沉淀的成分CaCO3和Mg（OH）2。【答案】（1）過濾；（2）除去過量的碳酸鈉和氫氧化鈉；（3）CaCO3和Mg（OH）2?！窘馕觥浚?）將不溶性固體和液體分離的操作為過濾，故填：過濾；（2）在除雜過程中加入了過量的氫氧化鈣和過量的碳酸鈉溶液，過量的碳酸鈉溶液與過量的氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成了氫氧化鈉，要得到純凈的氯化鈉，需要除去過量的碳酸鈉和氫氧化鈉，需要加入稀鹽酸，故填：除去過量的碳酸鈉和氫氧化鈉；（3）操作①加入過量的氫氧化鈣溶液，發(fā)生的反應(yīng)為：MgCl2+Ca（OH）2＝Mg（OH）2↓+CaCl2，操作②加入過量的碳酸鈉發(fā)生的反應(yīng)為：CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl、Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH，經(jīng)過濾后得到的白色沉淀為CaCO3和Mg（OH）2，故填：CaCO3和Mg（OH）2。題型02氣體與氣體的分離典例分析【例2】現(xiàn)對CO2和CO的混合氣體進行間歇性分離及干燥的實驗裝置設(shè)計如圖。儀器中的A和B分別可以控制物質(zhì)流入甲瓶的速率。（1）下列有關(guān)實驗的描述正確的是②④；①為了達到實驗?zāi)康模字醒b置的溶液應(yīng)該為澄清石灰水，乙裝置中的溶液應(yīng)該為濃硫酸，丙裝置中的溶液應(yīng)該為稀硫酸；②當(dāng)A打開，B閉合時，可以先分離得到干燥的CO氣體，當(dāng)A關(guān)閉，B打開時，可以分離得到干燥的CO2氣體；③實驗進行的過程中，甲裝置內(nèi)的溶液會先變渾濁，再逐漸變澄清；④在裝置乙發(fā)生的反應(yīng)為物理反應(yīng)；（2）如需全部收集從混合氣體分離所得的CO2和CO，此套裝置最大的缺點是經(jīng)分離收集到的CO2、CO均不夠純凈，因為裝置內(nèi)的空氣和間歇轉(zhuǎn)換時殘留的CO都難于排凈?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解析】（1）①為了達到實驗?zāi)康?，甲中裝置的溶液應(yīng)該為氫氧化鈉溶液，乙裝置中的溶液應(yīng)該為濃硫酸，丙裝置中的溶液應(yīng)該為稀硫酸，故錯誤；②當(dāng)A打開，B閉合時，可以先分離得到干燥的CO氣體，當(dāng)A關(guān)閉，B打開時，可以分離得到干燥的CO2氣體，故正確；③實驗進行的過程中，甲裝置內(nèi)的溶液會有氣泡生成，故錯誤；④在裝置乙中濃硫酸吸收了水分，發(fā)生的反應(yīng)為物理反應(yīng)，正確。（2）如需全部收集從混合氣體分離所得的CO2和CO，此套裝置最大的缺點是經(jīng)分離收集到的CO2、CO均不夠純凈，因為裝置內(nèi)的空氣和間歇轉(zhuǎn)換時殘留的CO都難于排凈。變式訓(xùn)練【變式2-1】分離液態(tài)空氣法制氧氣是工業(yè)制氧氣的主要方法之一，下列有關(guān)說法正確的是（）A．有氧化反應(yīng)發(fā)生 B．最先分離出的氣體是氮氣 C．液態(tài)空氣屬于純凈物 D．利用液氧和液氮的密度不同【答案】B【解析】A、工業(yè)制氧是利用液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點不同，通過控制溫度從液態(tài)空氣中分離出氧氣，其中氧氣沒有參加化學(xué)反應(yīng)，沒有氧化反應(yīng)發(fā)生，故選項說法錯誤。B、氮氣的沸點較低，分離液態(tài)空氣法制氧氣時，氮氣先分離出來，故選項說法正確。C、液態(tài)空氣中含有液態(tài)氮、液態(tài)氧等多種物質(zhì)，屬于混合物，故選項說法錯誤。D、工業(yè)制氧是利用液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點不同，與密度無關(guān)，故選項說法錯誤。故選：B?！咀兪?-2】用如圖所示的裝置將一定量的CO2和CO的混合氣體進行分離和干燥。圖中的a、b、c、d均為活塞，可以控制氣體的通過和液體的加入，實驗前活塞均已關(guān)閉。請選擇適宜的試劑完成上述實驗。供選用的試劑有：①稀硫酸②濃硫酸③氫氧化鈉溶液④澄清的石灰水。實驗分以下兩步進行：（1）關(guān)閉b、c，打開a、d，丙中試劑為②（填數(shù)字序號）。乙裝置中的現(xiàn)象是無明顯現(xiàn)象。此步實驗后收集到的氣體是一氧化碳。（2）在甲裝置的分液漏斗中加入試劑為①（填數(shù)字序號），然后關(guān)閉a、d，打開b、c，即可收集到另一種氣體?！敬鸢浮浚?）②；無明顯現(xiàn)象；一氧化碳。（2）①；關(guān)閉a、d，打開b、c。【解析】（1）關(guān)閉b、c，打開a、d，丙中試劑為濃硫酸，用來吸收一氧化碳中的水蒸氣，乙裝置中的液體是澄清石灰水，用來檢驗二氧化碳是否被甲裝置完全顯示，因此乙中應(yīng)該是無明顯現(xiàn)象，此步實驗后收集到的氣體是一氧化碳。故填：②；無明顯現(xiàn)象；一氧化碳。（2）在甲裝置的分液漏斗中加入試劑為稀硫酸，用來和碳酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，然后關(guān)閉a、d，打開b、c，即可收集到另一種氣體二氧化碳。故填：①；關(guān)閉a、d，打開b、c。1．下列敘述中，正確的是（）A．物質(zhì)冷卻時，因為分子變小所以體積變小 B．原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種粒子 C．一切物質(zhì)都是由分子構(gòu)成，分子又由原子構(gòu)成，所以分子比原子大 D．分離和提純物質(zhì)的方法很多，蒸餾是其中的一種，蒸餾就是將溶解在液體中的固體分離出來的一種方法【答案】B【解析】A、物質(zhì)冷卻時分子的間隔改變，大小不變，故錯誤；B、原子也可以直接構(gòu)成物質(zhì)，故正確；C、分子和原子不能比較大小，只能說分子比構(gòu)成它的原子大，故錯誤；D、把溶解在液體中的固體分離出來用蒸發(fā)，故錯誤。故選：B。2．在101.3kPa時，將液態(tài)空氣升高溫度，三種氣體分離出的先后順序是（）氣體氮氣（N2）氬氣（Ar）氧氣（O2）沸點﹣196℃﹣186℃﹣183℃A．N2、Ar、O2 B．O2、Ar、N2 C．N2、O2、Ar D．Ar、N2、O2【答案】A【解析】物質(zhì)的沸點越低越容易蒸發(fā)，氮氣的沸點最低，先蒸發(fā)出來。氧氣的沸點最高，最后蒸發(fā)出來。觀察選項，故選A。3．古代很多詩詞蘊含了好多哲理和化學(xué)知識。下面有關(guān)詩詞對化學(xué)實驗現(xiàn)象或化學(xué)實驗過程分析錯誤的是（）A．“試玉要燒三日滿，辨材須待七年期”中，玉的成分是硅酸鹽，表明玉熔點高且不易分解 B．“美人首飾王侯印，盡是沙中浪底來”，淘金是一種混合物的分離和提純中過濾的方法 C．“蠟燭有心還惜別，替人垂淚到天明”，蠟燭燃燒放熱，熔點很低，使蠟燭熔化 D．“化盡素衣冬未老，石煙多似洛陽塵”，詩中的石煙是指石油燃燒產(chǎn)生的煙【答案】B【解析】A．玉的成分是硅酸鹽，玉的硬度比河砂小，金剛砂的成分是碳化硅，“試玉要燒三日滿”的意思是檢驗“玉”的真假要燒滿三日，說明“玉”的熔點較高，故正確；B．“美人首飾王侯印，盡是沙中浪底來”，淘金是一種混合物中各物質(zhì)密度的不同進行分離和提純的方法，故錯誤；C．“蠟燭有心還惜別，替人垂淚到天明”，蠟燭燃燒放熱，熔點很低，使蠟燭熔化，故正確；D．“化盡素衣冬未老，石煙多似洛陽塵”，詩中的石煙是指石油燃燒產(chǎn)生的煙塵，故正確。故選：B。4．從海水中得到的粗鹽中往往含有可溶性雜質(zhì)（主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2）和不溶性雜質(zhì)（泥沙等），必須進行分離和提純后才能使用。粗鹽提純的部分流程如圖。有關(guān)該流程說法錯誤的是（）A．不溶性雜質(zhì)主要是泥沙 B．過濾時玻璃棒的作用是引流 C．蒸發(fā)時，當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時，停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干 D．操作①②③依次加入的試劑可以為NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液【答案】D【解析】A、由題意，粗鹽中含有不溶性雜質(zhì)（泥沙等），則不溶性雜質(zhì)主要是泥沙，A說法正確。B、過濾時玻璃棒的作用是引流，B說法正確。C、蒸發(fā)時，當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時，停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干，C說法正確。D、加入過量的氫氧化鈉可將鎂離子除去；加入過量的氯化鋇溶液將硫酸根離子沉淀除去；加入過量的碳酸鈉溶液將鈣離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，后面加入試劑要將前面加入的過量試劑除去，故加入的碳酸鈉溶液要放在加入氯化鋇溶液之后，這樣碳酸鈉會除去反應(yīng)剩余的氯化鋇；操作①②③依次加入的試劑順序為NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液時，過量的氯化鋇無法除去，D錯誤；故選：D。5．分離和提純混合物的方法很多如：①過濾；②蒸發(fā)；③蒸餾．分離出黃泥水中的泥沙采用的是①的方法（填序號，下同）；把海水中的食鹽和水分離采用的是②的方法【答案】見試題解答內(nèi)容【解析】因為黃泥水中的泥沙不溶于水，所以可以用過濾的方法除去水中的泥沙；因為食鹽溶于水，屬于可溶性固體和液體的混合物，所以可以用蒸發(fā)的方法除去水．故答案為：①②6．科學(xué)思想和方法在化學(xué)學(xué)習(xí)中經(jīng)常用到。（1）分離和提純。研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)時，常要對物質(zhì)進行分離和提純，如分離出黃泥水中的泥沙用過濾法。（2）模型法。如圖所示是模型法表示的水通電條件下的反應(yīng)過程，請回答下列問題：①該反應(yīng)的文字表達式：水氫氣+氧氣，其基本反應(yīng)類型是分解反應(yīng)；②反應(yīng)中種類沒有發(fā)生改變的微粒是氫原子和氧原子?！敬鸢浮浚?）過濾；（2）①水氫氣+氧氣；分解反應(yīng)；②氫原子和氧原子；【解析】（1）因為黃泥水中的泥沙不溶于水，所以可以用過濾的方法除去水中的泥沙；（2）①水在通電的條件下生成氫氣和氧氣，反應(yīng)的文字表達式：水氫氣+氧氣；其基本反應(yīng)類型是分解反應(yīng)；②通電條件下，水分子分解為氫原子和氧原子，氫原子和氧原子又分別重新嘉和城氫分子和氧分子，反應(yīng)中種類沒有發(fā)生改變的微粒是氫原子和氧原子；7．下面是同學(xué)們熟悉的實驗操作示意圖請你根據(jù)要求回答問題。A.水的沸騰B.水的電解C.水的凈化（1）如圖所示的3個實驗，AC中的水發(fā)生了物理變化（填字母）。（2）B裝置中發(fā)生變化的文字表達式為水氫氣+氧氣，用帶火星的木條檢驗試管2內(nèi)得到的氣體，現(xiàn)象是木條復(fù)燃，證明試管2得到的氣體是氧氣（O2），若試管1中得到8mL的氣體，則試管2內(nèi)得到4mL的氣體。（3）C中小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是過濾，活性炭的作用為吸附，經(jīng)過此凈水器得到的水仍然不是純水，若想得到純水可采用的方法是蒸餾。（4）【反思】A.由實驗A知：化學(xué)變化與物理變化的區(qū)別宏觀層面是否產(chǎn)生新物質(zhì)：微觀層面，是否產(chǎn)生新分子。B.由實驗B知：利用化學(xué)反應(yīng)可以實現(xiàn)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化，如電解水過程中，可以將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。C.由實驗C知：物質(zhì)分離和提純通常有兩種思路：一是將不需要的雜質(zhì)分離除去，如過濾；二是將有用的物質(zhì)提取出來，如蒸餾?！敬鸢浮浚?）AC；（2）水氫氣+氧氣；帶火星的木條；木條復(fù)燃；氧氣（O2）；4；（3）吸附；蒸餾；（4）A、是否產(chǎn)生新分子；B、化學(xué)；C、蒸餾?！窘馕觥浚?）圖A中水由液態(tài)變氣態(tài)，水的狀態(tài)改變，沒有新物質(zhì)生成屬于物理變化；B中水通電分解出氫氣和氧氣有新物質(zhì)生成屬于化學(xué)變化，C圖中沒有新物質(zhì)生成屬于物理變化；故答案為：AC；（2）水在通電的條件下分解為氫氣和氧氣，文字表達式為：水氫氣+氧氣；根據(jù)“正氧負(fù)氫，氫二氧一”可知，1、2管中分別是氫氣和氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，因此用帶火星的木條檢驗氧氣，現(xiàn)象是木條復(fù)燃，證明試管2得到的氣體是氧氣；1試管內(nèi)生成的是氫氣，氫氣與氧氣的體積比是2：1，故試管1中得到8mL的氣體即氫氣，則試管2內(nèi)得到氧氣是氫氣的體積的二分之一，故答案為：水氫氣+氧氣；帶火星的木條；木條復(fù)燃；氧氣（O2）；4；（3）活性炭疏松多孔，具有吸附作用；若想得到純水可采用的方法是蒸餾；故答案為：吸附；蒸餾；（4）A宏觀層面判斷化學(xué)變化與物理變化的區(qū)別是否產(chǎn)生新物質(zhì)：微觀層面是否產(chǎn)生新分子；故答案為：是否產(chǎn)生新分子；B電解水過程中，通電使水反應(yīng)，可以將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；故答案為：化學(xué)；C將有用的物質(zhì)提取出來，如蒸餾可以在不純的水中提出純水。故答案為：蒸餾。8．從海水得到的粗鹽，往往含有可溶性雜質(zhì)（主要有CaCl2、MgCl2、Na2SO4）和不溶性雜質(zhì)（泥沙等），必須進行分離和提純后才能用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。（1）實驗室中除去粗鹽中難溶性雜質(zhì)的主要實驗步驟有：溶解、過濾、蒸發(fā)；這三步操作中都要用到一種玻璃儀器，該儀器在蒸發(fā)操作中的作用是什么？（2）以上操作得到的氯化鈉晶體中含有少量雜質(zhì)，為進一步提純晶體，進行以下操作：①寫出一個加入Na2CO2溶液時所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCl2+Na2CO3＝2NaCl+CaCO3↓或BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl；②上述流程中，若將過濾和加鹽酸的操作順序顛倒，所得精鹽產(chǎn)品中含哪些雜質(zhì)CaCl2、MgCl2、BaCl2（BaSO4不溶于水，也不溶于酸）?！敬鸢浮浚?）玻璃棒；攪拌，防止因局部溫度過高，造成液滴飛濺；（2）①CaCl2+Na2CO3＝2NaCl+CaCO3↓或BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl；②CaCl2、MgCl2、BaCl2。【解析】（1）溶解、過濾、蒸發(fā)：這三步操作中都要用到一種玻璃儀器是玻璃棒，其在蒸發(fā)操作中的作用是攪拌，防止因局部溫度過高，造成液滴飛濺；（2）①加入碳酸鈉的作用是除去粗鹽中的氯化鈣和過量的氯化鋇，Na2CO3與CaCl2反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，與BaCl2反應(yīng)生成碳酸鋇和氯化鈉?；瘜W(xué)方程式分別為CaCl2+Na2CO3＝2NaCl+CaCO3↓、BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl；②粗鹽水中加入過量的BaCl2，可生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉；加入氫氧化鈉，可生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉；加入碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，與BaCl2反應(yīng)，生成碳酸鋇和氯化鈉，所以不過濾，得到的沉淀中只有硫酸鋇不與稀鹽酸反應(yīng)，生成的其他沉淀氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鋇都會有稀鹽酸反應(yīng)，生成相應(yīng)的氯化鎂、氯化鈣、氯化鋇，且都可溶，蒸發(fā)后都會留在精鹽中，所以若將過濾和加鹽酸的操作順序顛倒，所得精鹽產(chǎn)品中含有的雜質(zhì)是：CaCl2、MgCl2、BaCl2。9．水是生命之源，也是自然資源。學(xué)習(xí)了水的相關(guān)知識后，某班級化學(xué)小組展開了系列探究?！咎骄恳弧繌淖匀唤缣崛〖兯?，具體步驟如圖1：（1）經(jīng)過如圖1D之后，可以獲得純水，則D操作的名稱是蒸餾；（2）如圖2為凈化水過程中過濾操作的示意圖，①指出圖中明顯的錯誤：沒有用玻璃棒引流；②過濾后，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)濾液仍然渾濁，可能的原因是濾紙破損（答一條即可）；他們采取了補救措施，得到了澄清的液體，做法是重新過濾。（3）從原水提取到純水過程中，水分子本身沒有發(fā)生變化，因此，上述實驗中屬于物理變化的步驟有ABCD（填字母序號）?！咎骄慷侩娊馑〗M同學(xué)將提取到的純水加入電解水裝置，接通直流電源，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實驗進展緩慢，電極上幾乎沒有氣泡冒出。安琪同學(xué)查閱資料后在水中加入了少量稀硫酸，電極上迅速冒出氣泡，20分鐘后，實驗情況如圖3所示。（1）加入稀硫酸的作用是增強水的導(dǎo)電性；（2）試管1收集到的氣體是氫氣，可以用點燃的方法檢驗，檢驗時發(fā)生的反應(yīng)的文字表達式是氫氣+氧氣水，它屬于化合反應(yīng)（填“化合”或“分解”）。（3）電解水時的文字表達式是水氫氣+氧氣，上述變化中，水分子本身是否變化？是。【實驗反思】（1）由探究一可知，物質(zhì)分離和提純通常有兩種思路；一是：將雜質(zhì)分離除去，如沉降、過濾。二是：將有用的物質(zhì)提取出來，如蒸餾。（2）由探究二可知，利用化學(xué)反應(yīng)可以實現(xiàn)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化，如電解水過程中，可以將電能轉(zhuǎn)化為儲存在物質(zhì)中的化學(xué)能；同時將水轉(zhuǎn)化成氫氣，作為新型能源服務(wù)人類。（3）宏觀層面，化學(xué)變化的本質(zhì)是物質(zhì)種類發(fā)生改變；微觀層面，化學(xué)變化與物理變化的區(qū)別是是否產(chǎn)生新物質(zhì)?；瘜W(xué)就是在原子、分子水平上研究物質(zhì)及其變化規(guī)律?！敬鸢浮俊咎骄恳弧浚?）蒸餾；（2）①沒有用玻璃棒引流；濾紙破損；重新過濾；②ABCD；（3）濾紙破了；液面高于濾紙邊緣【探究二】（1）增強水的導(dǎo)電性；（2）氫氣；點燃；氫氣+氧氣水；化合；（3）水氫氣+氧氣；是；【實驗反思】（1）將雜質(zhì)分離除去；（2）能量；電；氫氣；（3）是否產(chǎn)生新物質(zhì)?！窘馕觥俊咎骄恳弧浚?）生產(chǎn)自來水的凈水方法有沉淀、吸附、過濾、消毒等，蒸餾可以得到純水，故D為蒸餾；（2）①過濾液體時，注意“一貼、二低、三靠”的原則，圖中缺少玻璃棒引流；②過濾后濾液仍渾濁，可能原因是濾紙破損（會使得液體中的不溶物進入下面的燒杯，從而使得濾液渾濁）、液面高于濾紙邊緣（會使部分液體未經(jīng)過濾紙的過濾直接流下，該操作會使濾液仍然渾濁）或盛接濾液的燒杯不干凈等。他們采取了補救措施，得到了澄清的液體，做法是重新過濾；（3）從原水提取到純水過程中，水分子本身沒有發(fā)生變化，因此，上述實驗中加明礬、沉淀、過濾、蒸餾都沒有新物質(zhì)生成，都屬于物理變化；【探究二】（1）加入稀硫酸的作用是增強水的導(dǎo)電性；（2）試管1收集的氣體較多是氫氣，具有可燃性，用燃著的木條來檢驗。檢驗時發(fā)生的反應(yīng)的文字表達式是：氫氣+氧氣水；該反應(yīng)具有多變一的特點，屬于化合反應(yīng)。（3）試管2收集的氣體較少是氧氣，水通電生成氫氣和氧氣，電解水時的文字表達式是：水氫氣+氧氣；在電解水的過程中，發(fā)生變化的微粒是水分子，保持不變的是微粒是氫原子和氧原子；【實驗反思】（1）由探究一可知，物質(zhì)分離和提純通常有兩種思路；一是將雜質(zhì)分離除去，如沉降、過濾。二是：將有用的物質(zhì)提取出來，如蒸餾。（2）利用化學(xué)反應(yīng)可以實現(xiàn)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化，如電解水過程中，可以將電能轉(zhuǎn)化為儲存在物質(zhì)中的化學(xué)能；同時將水轉(zhuǎn)化成氫氣，作為新型能源服務(wù)人類。（3）宏觀層面，化學(xué)變化的本質(zhì)是物質(zhì)種類發(fā)生改變；微觀層面，化學(xué)變化與物理變化的區(qū)別是是否產(chǎn)生新物質(zhì)。10．根據(jù)下列裝置回答問題．（1）儀器a的名稱為集氣瓶．（2）用高錳酸鉀為原料制取較純凈的氧氣可選用的裝置組合為BC（填字母，下同），發(fā)生裝置應(yīng)作的改進是試管口處放置一棉花團，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑．（3）實驗室用F裝置分離H2、CO2的混合氣體．分離得到CO2的操作是：關(guān)閉活塞A，打開活塞B．【答案】見試題解答內(nèi)容【解析】（1）儀器a是集氣瓶；故填：集氣瓶；（2）用高錳酸鉀為原料制取氧氣屬于固體加熱型，所以選擇裝置B，排水法收集的氧氣比較純凈；為了防止高錳酸鉀顆粒進入導(dǎo)氣管，需要在試管口處放一棉花團；高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑．故填：BC；試管口處放置一棉花團；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（3）氫氣與二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中，氫氣不反應(yīng)由右側(cè)導(dǎo)管排出，而二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，要分離出二氧化碳的操作是關(guān)閉活塞A，打開活塞B，滴加稀硫酸，碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳；故填：打開活塞B．11．科學(xué)家開采得到一種“可燃冰”樣品，取95.6克樣品放置在密閉容器內(nèi)，該樣品迅速轉(zhuǎn)化為甲烷氣體（CH4）和水，將甲烷氣體分離并完全燃燒（反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4+2O2CO2+2H2O），得到35.2克二氧化碳，試計算：（1）35.2克二氧化碳的物質(zhì)的量為0.8mol。（2）根據(jù)化學(xué)方程式計算該天然氣合物樣品中甲烷的質(zhì)量。（3）樣品中甲烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（計算結(jié)果精確到0.1%）【答案】（1）0.8mol；（2）12.8g；（3）13.4%?！窘馕觥浚?）物質(zhì)的量＝物質(zhì)的質(zhì)量÷摩爾質(zhì)量，35.2克二氧化碳的物質(zhì)的量為35.2g÷44g/mil＝0.8mol。故答案為：0.8mol。（2）設(shè)天然氣合物樣品中甲烷的質(zhì)量為x。CH4+2O2CO2+2H2O1644x35.2gx＝12.8g（3）樣品中甲烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈13.4%。答：（2）該天然氣合物樣品中甲烷的質(zhì)量為12.8g；（3）樣品中甲烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.4%。12．水的凈化方法利用吸附、沉淀、過濾和蒸餾等方法可以凈化水．（1）吸附：明礬可用于凈水，是因為明礬溶于水生成的膠狀物可以吸附懸浮于水中的雜質(zhì)，使之從水中沉淀出來．用具有吸附作用的固體還可以吸附掉一些色素和異味的雜質(zhì)，除去異味．（2）沉淀：對于靜置沉淀和吸附沉淀，單一操作相對凈化程度較高的是吸附沉淀．（3）過濾：過濾是分離不溶性固體和液體的一種方法．①過濾所需儀器漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺（帶鐵圈）．②過濾操作要點“一貼”：將濾紙折疊成圓錐形，用水濕潤使其緊貼在漏斗內(nèi)壁上，中間不要留有氣泡．“二低”：濾紙要低于漏斗的邊緣，漏斗里的液面應(yīng)低于濾紙的邊緣．“三靠”：過濾時玻璃棒的末端要輕輕靠在三層濾紙的一邊；盛過濾液的燒杯口要緊靠在玻璃棒的中上端，傾倒過濾液時沿玻璃棒流進過濾器；漏斗的最下端要緊貼在燒杯內(nèi)壁上，以免濾液飛濺．（4）蒸餾：給液體加熱，使它變成氣體，再使氣體冷卻凝聚成液體，這種方法叫做蒸餾．通過蒸餾，可以利用物質(zhì)的沸點不同來分離和提純液態(tài)混合物，也可以把混在液體中的不揮發(fā)性雜質(zhì)除去．【答案】見試題解答內(nèi)容【解析】利用吸附、沉淀、過濾、蒸餾等方法可以凈化水，故填：吸附、沉淀、過濾、蒸餾．（1）明礬可用于凈水，是因為明礬溶于水生成的膠狀物可以吸附懸浮于水中的雜質(zhì)，使之從水中沉淀出來．用具有吸附作用的固體還可以吸附掉一些色素和異味的雜質(zhì)，除去異味，故填：吸附，沉淀，色素和異味．（2）對于靜置沉淀和吸附沉淀，單一操作相對凈化程度較高的是吸附沉淀，故填：吸附沉淀．（3）過濾是分離不溶性固體和液體的一種方法，故填：固體，液體．①過濾所需儀器漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺（帶鐵圈），故填：燒杯，玻璃棒．②濾紙要低于漏斗的邊緣，漏斗里的液面應(yīng)低于液體的邊緣，故填：漏斗，濾紙．過濾時玻璃棒的末端要輕輕靠在三層濾紙的一邊，故填：三層；（4）給液體加熱，使它變成氣體，再使氣體冷卻凝聚成液體，這種方法叫做蒸餾．通過蒸餾，可以利用物質(zhì)的沸點不同來分離和提純液態(tài)混合物，也可以把混在液體中的不揮發(fā)性雜質(zhì)除去．故填：氣體，氣體，沸點．13．科學(xué)興趣小組做碳還原金屬氧化物實驗后，收集到CO和CO2的混合廢氣，考慮到廢氣直接排放會污染環(huán)境，想把廢氣初步分離回收再利用，用如圖所示的裝置進行分離實驗（收集裝置略去）：（1）廣口瓶中加入的是A。A．NaOH溶液B．NaCl溶液C．Ca（OH）2溶液（2）打開閥門K2通入混合氣體，首先分離得到氣體，化學(xué)方程式為CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。接著關(guān)閉閥門K2打開閥門K1，將分液漏斗中裝的溶液滴入廣口瓶中，從而分離出第二種氣體，化學(xué)方程式為Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+CO2↑+H2O?！敬鸢浮浚?）A；（2）CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+CO2↑+H2O?！窘馕觥浚?）根據(jù)實驗要求可知該裝置應(yīng)為氣體分離裝置，根據(jù)一氧化碳和二氧化碳的性質(zhì)可以知道液體用來吸收二氧化碳的，氫氧化鈣的吸收效果差，因此廣口瓶中裝的是NaOH溶液，故選A。（2）通過分析可知，廣口瓶中裝的是NaOH溶液，能夠吸收二氧化碳氣體，因此打開閥門K2通入混合氣體，首先分離得到氣體為一氧化碳，化學(xué)方程式為CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳氣體，接著關(guān)閉閥門K2打開閥門K1，將分液漏斗中裝的稀硫酸溶液滴入廣口瓶中，從而分離出第二種氣體，化學(xué)方程式為Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+CO2↑+H2O。14．物質(zhì)的鑒別、分離和提純是重要的基本實驗操作。（1）鑒別氫氧化鈉和碳酸鈉兩種溶液，不可選擇B（填字母）。A．氯化鋇溶液B．硝酸鈉溶液C．稀硫酸（2）除去硝酸鉀溶液中混有的少量硫酸鉀，可加入適量的硝酸鋇溶液，充分反應(yīng)后過濾即可。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：Ba（NO3）2+K2SO4═BaSO4↓+2KNO3。（3）氫氧化鈉溶液露置在空氣中易變質(zhì)。下列是分析已變質(zhì)氫氧化鈉溶液的相關(guān)實驗，其中合理的是ABC（填字母）。A．證明變質(zhì)：取樣，滴加足量稀鹽酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生B．除去雜質(zhì)：取樣，滴加氫氧化鈣溶液至恰好完全反應(yīng)，過濾C．確定成分：取樣，滴加足量氯化鋇溶液，過濾，向濾液中滴加酚酞溶液，觀察顏色變化（氯化鋇溶液呈中性）【答案】見試題解答內(nèi)容【解析】（1）A．氯化鋇溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀，與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，可以鑒別。B．硝酸鈉溶液與氫氧化鈉和碳酸鈉兩種溶液均不反應(yīng)，不能鑒別。C．稀硫酸與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳氣體，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硫酸鈉和水，但無明顯變化，可以鑒別。（2）硫酸鉀與適量的硝酸鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和硝酸鉀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ba（NO3）2+K2SO4═BaSO4↓+2KNO3。（3）氫氧化鈉溶液露置在空氣中易變質(zhì)。則：A、證明變質(zhì)：取樣，滴加足量稀鹽酸，因為稀鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)，故觀察是否有氣泡產(chǎn)生，正確；B、除去雜質(zhì)：取樣，滴加氫氧化鈣溶液至恰好完全反應(yīng)，因為氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀，過濾，正確；C、確定成分：取樣，滴加足量氯化鋇溶液，過濾，向濾液中滴加酚酞溶液，觀察顏色變化（氯化鋇溶液呈中性），正確故答案為：（1）B；（2）Ba（NO3）2+K2SO4═BaSO4↓+2KNO3；（3）ABC。15．如圖裝置可用于氣體的吸收，檢驗和分離等，請回答下列問題：（1）利用裝置A（其中液體試劑足量）可以將二氧化碳和一氧化碳的混合氣體進行分離，首先打開活塞a，緩緩?fù)ㄈ牖旌蠚怏w，廣口瓶中觀察到的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；此時從導(dǎo)管c逸出的主要氣體是一氧化碳，為了檢驗該氣體，將導(dǎo)管按c﹣d﹣e﹣f﹣g順序連接，B處觀察到的現(xiàn)象為黑色固體變成紅色固體，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)的化學(xué)方程式為CuO+COCu+CO2．（2）實驗中A和C兩處用到澄清石灰水，其中A處澄清石灰水的作用是吸收二氧化碳氣體；（3）裝置C中還應(yīng)進行的操作是把尾氣點燃或收集起來；一段時間后，斷開AB裝置，關(guān)閉活塞a，打開活塞b，滴加足量的稀鹽酸，此時逸出的主要氣體是二氧化碳．（4）現(xiàn)有36.5g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸與一定質(zhì)量的氫氧化鈣溶液恰好完全反應(yīng)，生成的氯化鈣溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22.2%，請計算所得氯化鈣溶液的質(zhì)量．【答案】見試題解答內(nèi)容【解析】（1）首先打開活塞a，緩緩?fù)ㄈ牖旌蠚怏w，廣口瓶中觀察到的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，是因為氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；此時從導(dǎo)管c逸出的主要氣體是一氧化碳，為了檢驗該氣體，將導(dǎo)管按c﹣d﹣e﹣f﹣g順序連接，B處觀察到的現(xiàn)象為黑色固體變成紅色固體，是因為高溫條件下，氧化銅和一氧化碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)的化學(xué)方程式為：CuO+COCu+CO2．故填：澄清石灰水變渾濁；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；一氧化碳；黑色固體變成紅色固體；CuO+COCu+CO2．（2）實驗中A和C兩處用到澄清石灰水，其中A處澄清石灰水的作用是吸收二氧化碳氣體．故填：吸收二氧化碳氣體．（3）裝置C中還應(yīng)進行的操作是處理尾氣，方法是把尾氣點燃或收集起來；一段時間后，斷開AB裝置，關(guān)閉活塞a，打開活塞b，滴加足量的稀鹽酸，碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，此時逸出的主要氣體是二氧化碳．故填：把尾氣點燃或收集起來；二氧化碳．（4）設(shè)生成氯化鈣質(zhì)量為x，Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O，7311136.5g×20%x＝，x＝11.1g，所得氯化鈣溶液的質(zhì)量為：11.1g÷22.2%＝50g，答：所得氯化鈣溶液的質(zhì)量為50g．16．從海水得到的粗鹽，往往含有可溶性雜質(zhì)（主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2）和不溶性雜質(zhì)（泥沙等），必須分離和提純后才能用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活．粗鹽提純的部分流程如圖：其中，濾液一至濾液二之間