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2019年高中化學 第一章 從實驗學化學 第一節(jié) 第2課時《過濾、蒸發(fā)及SO42-的檢驗》基礎提升篇 新人教版必修1 【基礎篇】 題組一　物質的提純與儀器的使用 1.已知粗鹽中含有泥沙、MgCl2、CaCl2、Na2SO4等雜質，除去雜質得到精鹽用到下列操作： ①溶解?、谶^濾?、壅舭l(fā)?、芗尤脒m量HCl溶液?、菁尤脒^量BaCl2溶液?、藜尤脒^量Na2CO3溶液　⑦加入過量NaOH溶液 正確的操作順序是(　　) A.①⑤⑥⑦②④③ B.①⑤⑦⑥②④③ C.①⑦⑤⑥②④③ D.A或B或C 答案　D 解析　結合題給條件，要使MgCl2、CaCl2、Na2SO4形成沉淀可分別加入過量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液，過量的BaCl2可由Na2CO3除去，因此，⑤應在⑥之前，⑥⑦無先后順序，過濾除去沉淀后，再加適量HCl溶液，可除去OH－和CO。 2.提純下列物質(括號中為雜質)，所用試劑和方法正確的是(　　) A.稀H2SO4(HCl)：AgNO3溶液、過濾 B.KNO3(K2SO4)：Ba(NO3)2溶液、過濾 C.Cu(CuO)：鹽酸、過濾 D.CaCO3(CaO)：水、過濾 答案　C 解析　除去稀H2SO4中的HCl用AgNO3溶液，會使SO和Cl－同時沉淀，同時還引入了NO新雜質；單純用Ba(NO3)2溶液除去KNO3中的K2SO4時，其量不易控制；CaO與水反應生成微溶的Ca(OH)2，不易與CaCO3分離；CuO能夠溶解于鹽酸中而銅不能。 3.提純含有少量硝酸鋇雜質的硝酸鉀溶液，可以使用的方法為(　　) A.加入過量碳酸鈉溶液，過濾，除去沉淀，溶液中補加適量硝酸 B.加入過量硫酸鉀溶液，過濾，除去沉淀，溶液中補加適量硝酸 C.加入過量硫酸鈉溶液，過濾，除去沉淀，溶液中補加適量硝酸 D.加入過量碳酸鉀溶液，過濾，除去沉淀，溶液中補加適量硝酸 答案　D 解析　A中加入過量碳酸鈉，引入的鈉離子不易除去；B中加入過量硫酸鉀，過量的硫酸根離子不易除去；C中加入過量硫酸鈉，過量的鈉離子和硫酸根離子都是新的雜質且不易除去；D中碳酸鉀可使硝酸鋇生成碳酸鋇沉淀，過濾除去沉淀后，過量碳酸鉀跟適量硝酸生成硝酸鉀、CO2氣體和H2O，從而達到提純的實驗目的。 4.下列實驗中有關說法正確的是(　　) A.用過濾法將硫酸鈉溶液與氯化鋇溶液混合后生成的硫酸鋇分離出來 B.用蒸發(fā)的方法可以除去酒精中的水分 C.用過濾的方法可以除去NaOH溶液中的Ba(OH)2 D.用蒸發(fā)的方法從含有少量氯化鈉的硝酸鉀樣品中得到硝酸鉀晶體 答案　A 解析　溶液中硫酸鈉與氯化鋇反應生成硫酸鋇和氯化鈉，硫酸鋇為難溶物，因此應該用過濾的方法將其與氯化鈉溶液分離，A正確；蒸發(fā)分離的是易溶的固體溶質和液體溶劑，而酒精和水都是液體，故除去酒精中的水分不適合用蒸發(fā)的方法，B錯誤；過濾是將難溶物與液體分開，而Ba(OH)2易溶，過濾無法除去，C錯誤；硝酸鉀和氯化鈉都屬于易溶物，且硝酸鉀的溶解度受溫度的影響較大，而氯化鈉的溶解度受溫度的影響較小，所以應該先將混合物溶于適量熱水中，然后將其冷卻使硝酸鉀結晶析出，再用過濾的方法將硝酸鉀晶體分離出來，D錯誤。 5.進行過濾操作時應選用的一組儀器及用品是(　　) A.玻璃棒、濾紙、燒瓶、漏斗、鐵架臺 B.濾紙、燒杯、試管夾、漏斗、玻璃棒 C.漏斗、玻璃棒、燒杯、鐵架臺、濾紙 D.燒杯、酒精燈、試管、鐵架臺、漏斗 答案　C 解析　過濾操作所需的儀器及用品主要包括：鐵架臺、漏斗、濾紙、燒杯、玻璃棒。 題組二　粗鹽提純的實驗探究 6.實驗小組的同學欲對一粗鹽樣品進行初步提純。所用實驗儀器或用品如下： (1)D的名稱是 。 (2)提純的步驟：溶解、過濾、 、計算產率。 (3)“過濾”操作的要點可概括為“一貼、二低、三靠”，其中“二低”的含義是 。 (4)實驗小組通過正確的計算發(fā)現，所得實驗結果與該粗鹽的實際含量對比，實驗測得的結果比實際偏低，請分析可能的原因： 。 答案　(1)蒸發(fā)皿 (2)蒸發(fā) (3)濾紙上沿低于漏斗邊緣；液面低于濾紙上沿 (4)稱取時出錯、蒸發(fā)時有液體濺出等(合理答案均可) 解析　粗鹽提純的步驟是溶解、過濾、蒸發(fā)。過濾操作中的“二低”是：濾紙上沿低于漏斗邊緣；液面低于濾紙上沿。引起誤差的操作可能是稱量時出錯、溶解攪拌或過濾時有液體濺出，蒸發(fā)時有液體濺出等。 7.為除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SO以及泥沙等雜質，某同學設計了一種制備精鹽的實驗方案，步驟如下：(用于沉淀的試劑稍過量) 稱取粗鹽濾液精鹽 (1)第①步中，操作A是 ，第⑤步中，操作B是 。 (2)第④步中，寫出相應的化學方程式(假設粗鹽溶液中Ca2＋的主要存在形式為CaCl2) ， 。 (3)若先用鹽酸調pH再過濾，將對實驗結果產生影響，其原因是 。 (4)判斷BaCl2已過量的方法是 。 答案　(1)溶解　過濾 (2)CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl (3)操作③④中生成的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3沉淀會與鹽酸反應生成可溶物質而無法過濾除去，從而影響精鹽的純度 (4)取少量第②步后的上層清液，滴入幾滴BaCl2溶液，看是否有白色沉淀生成，若無沉淀生成，則表明BaCl2已過量 解析　粗鹽提純須先過濾出不溶性雜質，再加入試劑BaCl2、NaOH、Na2CO3除去可溶性的SO、Mg2＋、Ca2＋，過濾后，加入鹽酸除去過量的NaOH、Na2CO3，最后蒸發(fā)、結晶得到精鹽。若先用鹽酸調pH再過濾，將使產生的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3沉淀溶解而無法過濾除去，影響精鹽的純度。BaCl2過量時，不存在SO，故再滴入幾滴BaCl2溶液，看是否有白色沉淀生成，即可判斷BaCl2是否過量。 題組三　離子的檢驗 8.為確定某溶液的離子組成，現進行如下實驗：①取少量溶液滴加Ba(NO3)2溶液，產生白色沉淀　②然后繼續(xù)加入稀鹽酸至溶液呈酸性，產生無刺激性氣味，且能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體，白色沉淀部分溶解?、廴∩蠈忧逡豪^續(xù)滴加Ba(NO3)2溶液至無沉淀時，再滴加AgNO3溶液，產生白色沉淀。根據實驗，以下推測不正確的是(　　) A.一定有SO B.一定有CO C.不能確定Cl－是否存在 D.不能確定SO是否存在 答案　D 解析　向①中生成的白色沉淀中繼續(xù)滴加過量稀鹽酸時，沉淀部分溶解，且產生CO2氣體，證明原溶液中一定含有SO和CO；加入AgNO3溶液產生白色沉淀AgCl，但并不能確定原溶液中是否有Cl－，因為原溶液中已經加入了稀鹽酸。 9.某溶液中可能含有的陰離子有SO、CO、Cl－等。為了檢驗其中是否含有SO，除BaCl2溶液外，還需要的溶液是(　　) A.硫酸 B.鹽酸 C.NaOH溶液 D.NaNO3溶液 答案　B 解析　檢驗SO時，應先用鹽酸酸化，若無沉淀生成，再用BaCl2溶液檢驗。 【提升篇】 10.實驗室里需要純凈的NaCl溶液，但手邊只有混有Na2SO4、NH4HCO3的NaCl。某學生設計了如圖所示方案提取純凈的NaCl溶液。(已知：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O) 如果此方案正確，那么： (1)操作①可選擇 儀器。 (2)操作②為什么不用硝酸鋇溶液，其理由是 。 (3)進行操作②后，如何判斷SO已除盡，方法是 。 (4)操作③的目的是 ，為什么不先過濾后加碳酸鈉溶液？理由是 。 (5)操作④的目的是 。 答案　(1)坩堝 (2)溶液中引入新的雜質離子NO (3)取上層清液加入BaCl2溶液，若無白色沉淀說明SO已除盡 (4)除去過量的Ba2＋　先加Na2CO3然后過濾，可以減少一次過濾操作 (5)除去溶解在溶液中的CO2和HCl 解析　(1)操作①為加熱使NH4HCO3受熱分解，因此可選擇的儀器是坩堝。(2)若用Ba(NO3)2會使溶液中引入新的雜質離子NO，在以后操作中無法除去。(3)判斷SO已除盡的方法：取上層清液加入BaCl2溶液，若無沉淀說明SO已除盡。(4)操作③“加入Na2CO3溶液”，目的是除去過量的Ba2＋。先加Na2CO3后過濾，可以減少一次過濾操作。(5)加熱煮沸除去溶解在溶液中的CO2和HCl。 11.A、B、C、D四種可溶性鹽，它們的陽離子可能分別是Ca2＋、Ag＋、Na＋、Cu2＋中的某一種，陰離子可能分別是NO、SO、Cl－、CO中的某一種。 ①若把4種鹽分別溶解于盛有蒸餾水的4支試管中，均得澄清溶液，只有C鹽的溶液呈藍色。 ②若向①的4支試管中分別加鹽酸，B溶液中有沉淀產生，D溶液中有無色無味氣體逸出。 (1)根據①②的實驗事實推斷B、C的化學式為 B： ，C： 。 (2)寫出A與D反應的化學方程式： 。 (3)若想從A與D反應后的混合物中分別提取得到兩種固體產物，需要進行的實驗操作是 和 。這兩個操作中都要用到玻璃棒，玻璃棒在這兩個操作中的作用是否相同(若不同，請說明各自的作用) 。 答案　(1)AgNO3　CuSO4 (2)CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl (3)過濾　蒸發(fā)　在兩種操作中，玻璃棒的作用不相同。過濾時玻璃棒起引流的作用，蒸發(fā)時玻璃棒起攪拌的作用 解析　根據物質的溶解性可知，這四種物質的組成應分別為AgNO3、CaCl2、CuSO4和Na2CO3。結合題中信息可確定A為CaCl2、B為AgNO3、C為CuSO4、D為Na2CO3。 12.過濾在實驗、生產、生活中有著廣泛的應用。某研究性學習小組在實驗室測定某含NaCl雜質的碳酸鈉樣品中Cl－的含量，其實驗步驟如下： ①將100 g樣品溶于水得到溶液A。 ②向A中加入稀HNO3酸化后，再加入過量的沉淀劑B，使Cl－完全沉淀下來。 ③進行如圖所示操作甲，得到固體C，洗滌，干燥。 ④稱量得固體C的質量為2.87 g。 (1)操作甲的名稱為 ，沉淀劑B為 (填化學式)。 (2)該樣品中氯元素的質量分數為 。 (3)進行操作甲時，某同學的操作如圖所示，請指出他操作中的錯誤之處： 。 答案　(1)過濾　AgNO3　(2)0.71%　(3)玻璃棒沒有靠在三層濾紙上，而是靠在了濾紙的上方；漏斗下端管口沒有靠緊燒杯內壁 13.現有NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液，選擇適當的試劑將其轉化為相應的沉淀或固體，從而實現Cl－、SO和NO的相互分離，實驗過程如下： 請回答下列問題： (1)寫出上述實驗過程中所用試劑的名稱：試劑1為 ，試劑2為 ，試劑4為 。 (2)加入過量試劑3的目的是 。 (3)在加入試劑4后，獲得晶體D的實驗操作④的名稱是 。 答案　(1)氯化鋇溶液或硝酸鋇溶液　硝酸銀溶液　稀硝酸 (2)除去過量的Ba2＋和Ag＋ (3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌 解析　沉淀SO選用Ba2＋，沉淀Cl－選用Ag＋。由于Ag＋與Cl－、SO都可生成沉淀，所以應先用BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液沉淀SO，所以試劑1為BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液；試劑2則為沉淀Cl－所用的AgNO3溶液；因加入的Ba2＋和Ag＋是過量的，所以應用試劑3即Na2CO3溶液來沉淀過量的Ba2＋和Ag＋；而過量的CO則用試劑4(稀HNO3)來除去。 14.某?；瘜W課外興趣小組的同學欲測定某品牌袋裝味精中食鹽的含量。下面是該小組所進行的實驗步驟： ①稱取某品牌袋裝味精樣品10.0 g放入燒杯中，并加適量蒸餾水溶解； ② ； ③ ； ④用蒸餾水洗滌沉淀2～3次； ⑤將沉淀烘干、稱量，測得固體質量4.90 g。 根據上述實驗步驟回答下列問題： (1)請在上面的空格內補齊所缺的實驗步驟②、③。 (2)實驗③所用的玻璃儀器有 。 (3)檢驗沉淀是否洗凈的方法是 。 (4)若味精商標上標注：“谷氨酸鈉含量≥80.0%，NaCl含量≤20.0%”，則此樣品是否合格？ (填“合格”或“不合格”)。 答案　(1)②加入硝酸酸化的硝酸銀溶液于樣品溶液中，直到不再產生沉淀為止　③過濾　(2)漏斗、玻璃棒、燒杯　(3)取最后幾滴洗出液加入稀鹽酸，若無渾濁現象，說明沉淀已洗凈　(4)合格 解析　要測定食鹽的含量，必須根據Cl－的量進行計算。因此必須準確測定AgCl的量，當得AgCl的質量為4.90 g時，含Cl－的質量為35.5 g≈1.21 g，則NaCl的質量為58.5 g≈1.99 g，則食鹽的含量為100%＝19.9%≤20.0%，樣品合格。