2018-2019学年高中化学 第一章 从实验学化学 第一节 第2课时《过滤、蒸发及so42-的检验》基础提升篇 新人教版必修1

第2课时过滤、蒸发及SO42-的检验【基础篇】题组一物质的提纯与仪器的使用1.已知粗盐中含有泥沙、MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质，除去杂质得到精盐用到下列操作：溶解过滤蒸发加入适量HCl溶液加入过量BaCl2溶液加入过量Na2CO3溶液加入过量NaOH溶液正确的操作顺序是()A. B.C. D.A或B或C答案D解析结合题给条件，要使MgCl2、CaCl2、Na2SO4形成沉淀可分别加入过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液，过量的BaCl2可由Na2CO3除去，因此，应在之前，无先后顺序，过滤除去沉淀后，再加适量HCl溶液，可除去OH和CO。2.提纯下列物质(括号中为杂质)，所用试剂和方法正确的是()A.稀H2SO4(HCl)：AgNO3溶液、过滤B.KNO3(K2SO4)：Ba(NO3)2溶液、过滤C.Cu(CuO)：盐酸、过滤D.CaCO3(CaO)：水、过滤答案C解析除去稀H2SO4中的HCl用AgNO3溶液，会使SO和Cl同时沉淀，同时还引入了NO新杂质；单纯用Ba(NO3)2溶液除去KNO3中的K2SO4时，其量不易控制；CaO与水反应生成微溶的Ca(OH)2，不易与CaCO3分离；CuO能够溶解于盐酸中而铜不能。3.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为()A.加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸B.加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸C.加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸D.加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸答案D解析A中加入过量碳酸钠，引入的钠离子不易除去；B中加入过量硫酸钾，过量的硫酸根离子不易除去；C中加入过量硫酸钠，过量的钠离子和硫酸根离子都是新的杂质且不易除去；D中碳酸钾可使硝酸钡生成碳酸钡沉淀，过滤除去沉淀后，过量碳酸钾跟适量硝酸生成硝酸钾、CO2气体和H2O，从而达到提纯的实验目的。4.下列实验中有关说法正确的是()A.用过滤法将硫酸钠溶液与氯化钡溶液混合后生成的硫酸钡分离出来B.用蒸发的方法可以除去酒精中的水分C.用过滤的方法可以除去NaOH溶液中的Ba(OH)2D.用蒸发的方法从含有少量氯化钠的硝酸钾样品中得到硝酸钾晶体答案A解析溶液中硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡和氯化钠，硫酸钡为难溶物，因此应该用过滤的方法将其与氯化钠溶液分离，A正确；蒸发分离的是易溶的固体溶质和液体溶剂，而酒精和水都是液体，故除去酒精中的水分不适合用蒸发的方法，B错误；过滤是将难溶物与液体分开，而Ba(OH)2易溶，过滤无法除去，C错误；硝酸钾和氯化钠都属于易溶物，且硝酸钾的溶解度受温度的影响较大，而氯化钠的溶解度受温度的影响较小，所以应该先将混合物溶于适量热水中，然后将其冷却使硝酸钾结晶析出，再用过滤的方法将硝酸钾晶体分离出来，D错误。5.进行过滤操作时应选用的一组仪器及用品是()A.玻璃棒、滤纸、烧瓶、漏斗、铁架台B.滤纸、烧杯、试管夹、漏斗、玻璃棒C.漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台、滤纸D.烧杯、酒精灯、试管、铁架台、漏斗答案C解析过滤操作所需的仪器及用品主要包括：铁架台、漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒。题组二粗盐提纯的实验探究6.实验小组的同学欲对一粗盐样品进行初步提纯。所用实验仪器或用品如下：(1)D的名称是 。(2)提纯的步骤：溶解、过滤、 、计算产率。(3)“过滤”操作的要点可概括为“一贴、二低、三靠”，其中“二低”的含义是 。(4)实验小组通过正确的计算发现，所得实验结果与该粗盐的实际含量对比，实验测得的结果比实际偏低，请分析可能的原因： 。答案(1)蒸发皿(2)蒸发(3)滤纸上沿低于漏斗边缘；液面低于滤纸上沿(4)称取时出错、蒸发时有液体溅出等(合理答案均可)解析粗盐提纯的步骤是溶解、过滤、蒸发。过滤操作中的“二低”是：滤纸上沿低于漏斗边缘；液面低于滤纸上沿。引起误差的操作可能是称量时出错、溶解搅拌或过滤时有液体溅出，蒸发时有液体溅出等。7.为除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下：(用于沉淀的试剂稍过量)称取粗盐滤液精盐(1)第步中，操作A是 ，第步中，操作B是 。(2)第步中，写出相应的化学方程式(假设粗盐溶液中Ca2的主要存在形式为CaCl2) ， 。(3)若先用盐酸调pH再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是 。(4)判断BaCl2已过量的方法是 。答案(1)溶解过滤(2)CaCl2Na2CO3=CaCO32NaClBaCl2Na2CO3=BaCO32NaCl(3)操作中生成的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3沉淀会与盐酸反应生成可溶物质而无法过滤除去，从而影响精盐的纯度(4)取少量第步后的上层清液，滴入几滴BaCl2溶液，看是否有白色沉淀生成，若无沉淀生成，则表明BaCl2已过量解析粗盐提纯须先过滤出不溶性杂质，再加入试剂BaCl2、NaOH、Na2CO3除去可溶性的SO、Mg2、Ca2，过滤后，加入盐酸除去过量的NaOH、Na2CO3，最后蒸发、结晶得到精盐。若先用盐酸调pH再过滤，将使产生的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3沉淀溶解而无法过滤除去，影响精盐的纯度。BaCl2过量时，不存在SO，故再滴入几滴BaCl2溶液，看是否有白色沉淀生成，即可判断BaCl2是否过量。题组三离子的检验8.为确定某溶液的离子组成，现进行如下实验：取少量溶液滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味，且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，白色沉淀部分溶解取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。根据实验，以下推测不正确的是()A.一定有SOB.一定有COC.不能确定Cl是否存在D.不能确定SO是否存在答案D解析向中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时，沉淀部分溶解，且产生CO2气体，证明原溶液中一定含有SO和CO；加入AgNO3溶液产生白色沉淀AgCl，但并不能确定原溶液中是否有Cl，因为原溶液中已经加入了稀盐酸。9.某溶液中可能含有的阴离子有SO、CO、Cl等。为了检验其中是否含有SO，除BaCl2溶液外，还需要的溶液是()A.硫酸 B.盐酸C.NaOH溶液 D.NaNO3溶液答案B解析检验SO时，应先用盐酸酸化，若无沉淀生成，再用BaCl2溶液检验。【提升篇】10.实验室里需要纯净的NaCl溶液，但手边只有混有Na2SO4、NH4HCO3的NaCl。某学生设计了如图所示方案提取纯净的NaCl溶液。(已知：NH4HCO3NH3CO2H2O)如果此方案正确，那么：(1)操作可选择 仪器。(2)操作为什么不用硝酸钡溶液，其理由是 。(3)进行操作后，如何判断SO已除尽，方法是 。(4)操作的目的是 ，为什么不先过滤后加碳酸钠溶液？理由是 。(5)操作的目的是 。答案(1)坩埚(2)溶液中引入新的杂质离子NO(3)取上层清液加入BaCl2溶液，若无白色沉淀说明SO已除尽(4)除去过量的Ba2先加Na2CO3然后过滤，可以减少一次过滤操作(5)除去溶解在溶液中的CO2和HCl解析(1)操作为加热使NH4HCO3受热分解，因此可选择的仪器是坩埚。(2)若用Ba(NO3)2会使溶液中引入新的杂质离子NO，在以后操作中无法除去。(3)判断SO已除尽的方法：取上层清液加入BaCl2溶液，若无沉淀说明SO已除尽。(4)操作“加入Na2CO3溶液”，目的是除去过量的Ba2。先加Na2CO3后过滤，可以减少一次过滤操作。(5)加热煮沸除去溶解在溶液中的CO2和HCl。11.A、B、C、D四种可溶性盐，它们的阳离子可能分别是Ca2、Ag、Na、Cu2中的某一种，阴离子可能分别是NO、SO、Cl、CO中的某一种。若把4种盐分别溶解于盛有蒸馏水的4支试管中，均得澄清溶液，只有C盐的溶液呈蓝色。若向的4支试管中分别加盐酸，B溶液中有沉淀产生，D溶液中有无色无味气体逸出。(1)根据的实验事实推断B、C的化学式为B： ，C： 。(2)写出A与D反应的化学方程式： 。(3)若想从A与D反应后的混合物中分别提取得到两种固体产物，需要进行的实验操作是 和 。这两个操作中都要用到玻璃棒，玻璃棒在这两个操作中的作用是否相同(若不同，请说明各自的作用) 。答案(1)AgNO3CuSO4(2)CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl(3)过滤蒸发在两种操作中，玻璃棒的作用不相同。过滤时玻璃棒起引流的作用，蒸发时玻璃棒起搅拌的作用解析根据物质的溶解性可知，这四种物质的组成应分别为AgNO3、CaCl2、CuSO4和Na2CO3。结合题中信息可确定A为CaCl2、B为AgNO3、C为CuSO4、D为Na2CO3。12.过滤在实验、生产、生活中有着广泛的应用。某研究性学习小组在实验室测定某含NaCl杂质的碳酸钠样品中Cl的含量，其实验步骤如下：将100 g样品溶于水得到溶液A。向A中加入稀HNO3酸化后，再加入过量的沉淀剂B，使Cl完全沉淀下来。进行如图所示操作甲，得到固体C，洗涤，干燥。称量得固体C的质量为2.87 g。(1)操作甲的名称为 ，沉淀剂B为 (填化学式)。(2)该样品中氯元素的质量分数为 。(3)进行操作甲时，某同学的操作如图所示，请指出他操作中的错误之处： 。答案(1)过滤AgNO3(2)0.71%(3)玻璃棒没有靠在三层滤纸上，而是靠在了滤纸的上方；漏斗下端管口没有靠紧烧杯内壁13.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、SO和NO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