初中化学关于离子共存的知识点(中考复习讲义离子共存)
- 1 掌握离子共存问题 2 掌握物质鉴别的方法3 掌握物质除杂原则及粗盐提纯
考点1 离子共存问题
例1-1.某溶液能使紫色石蕊溶液变蓝,下列各组离子能大量共存的是( )
A.SO42-、NO3-、Ba2 、Cl- B. Cu2 、Na 、NO3-、K
C. K 、CO32-、NO3-、Cl- D. H 、Ba2 、K 、NO3-
例1-2.将下列物质同时加入到水中,能大量共存且得到无色透明溶液的是( )
A. FeCl3、NaCl、KNO3 B. CaCl2、 HCl 、NaNO3
C. K2CO3、Ca(NO3)2 、NaOH D. KOH 、 NaOH、(NH4)2SO4
例1-3.对于溶液中某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A. 加入稀盐酸产生无色气体,一定有CO32-
B. 加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4 C. 加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO42-
D. 加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸白色沉淀消失,一定有Ca2
例1-4.现有一混合物的水溶液,只可能含有Na+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-中的若干种。现取100 毫升此溶液进行如下实验:①加足量BaCl2溶液后,过滤,得干燥沉淀6.27克;②在沉淀中加足量盐酸,过滤、洗涤、干燥后,称得沉淀质量为2.33克;③在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。根据上述实验,下列推测中,正确的是( )
A. 一定含CO32-、SO42-、Na+和Cl-, 一定不含Ba2+B. 一定含CO32-、SO42-和Na+,一定不含Ba2+ , 可能含Cl-C. 一定含CO32-和SO42- , 一定不含Ba2+, 可能含Na+和Cl-D. 一定含SO42- , 一定不含Ba2+和CO32- , 可能含Cl-和Na+
◆变式训练
1.下列各组物质在给定条件下能大量共存的是( )
A.在pH=1的溶液中:NaCl、Na2CO3、Na2SO4
B. 在pH=2的溶液中:KCl、Na2SO4、HNO3
C. 在pH=13的溶液中:BaCl2、Na2CO3、NaOH
D. 在pH=14的溶液中:FeCl3、Ba(NO3)2、CaCl2
2.对下列实验过程的评价,正确的是( )
A. 某无色溶液中滴入无色酚酞显红色,则该溶液不一定是碱溶液
B. 某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀HNO3的白色沉淀,该溶液一定含有SO42-C. 固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,则证明该固体中一定含有CO32-
D. 要验证某 NaOH 溶液中是否含有Cl- , 可先加稀盐酸除去OH-,再加 AgNO3溶液,若有白色沉淀,则证明含有Cl-
2. 物质鉴别
考点2 添加一种物质鉴别
例2-1.(2020•株洲)下列各组固体物质,不能用水鉴别的是( )
A.KNO3、KCl B.CaCO3、CaCl2
C.CuSO4、Na2SO4 D.NH4NO3、CaO
例2-2.有一物质X,分成等量的三份,分别加入到足量的 NaOH 溶液、氯化钡溶液、HCl溶液中,产生的现象如表。则该物质X是下列各项中的( )
加入物质 |
NaOH 溶液 |
氯化钡溶液 |
HCl 溶液 |
现象 |
产生蓝色沉淀 |
产生白色沉淀 |
无明显现象 |
A. CuO 固体 B. (NH4)2CO3 粉末 C. 稀硫酸 D. CuSO4 溶液
◆变式训练
1.(2021•贺州)下列各组物质的鉴别方案,错误的是( )
A.用氢氧化钡溶液可鉴别硝酸镁、氯化铁、硫酸钠三种溶液
B.用水可鉴别氢氧化钠、硫酸钾、硝酸铵三种固体
C.用灼烧的方法可鉴别棉线、蚕丝、合成纤维三种丝线
D.用燃着的木条可鉴别氧气、空气、二氧化碳三种气体
2.(2021•宜昌)利用物质性质,开展物质鉴别。
活动探究一:现有一瓶蒸馏水和一瓶稀氯化钾溶液,设计实验进行鉴别。
实验操作 |
实验现象和结论 |
方法一:各取一滴滴在洁净的玻璃片上晾干 |
观察到 的是氯化钾溶液。 |
方法二:各取少量于两支试管中,分别滴加少量硝酸银溶液。 |
观察到 的是蒸馏水。 |
【实验分析】方法二中反应的化学方程式是 。
【方法感悟】鉴别物质时,要依据性质差异,选择恰当方法,产生不同现象,达成鉴别目的。
活动探究二:老师提供了五瓶无色溶液,分别是碳酸钠溶液、稀盐酸、氯化钾溶液、硫酸钠溶液和氢氧化钡溶液。为鉴别它们,同学们进行了如下探究:
【探究性质】五种溶液两两之间能否发生反应?请写出符合条件的化学方程式各一个:
(1)有沉淀生成 ;(2)有气体生成 。
【实验探究】他们将五瓶溶液分别编号为A、B、C、D、E,然后将B、C、D、E四种溶液分别取少量,并两两混合观察现象。
实验一 |
操作 |
B、C混合 |
D、E混合 |
现象 |
无明显现象 |
无明显现象 | |
实验二 |
操作 |
B、D混合 |
C、E混合 |
现象 |
产生白色沉淀 |
无明显现象 | |
实验三 |
操作 |
B、E混合 |
C、D混合 |
现象 |
无明显现象 |
【实验结论】
①通过实验一、实验二可以确定溶液A不可能是哪一种溶液? (填溶液中的化学式,下同)。
②分析实验三中溶液B、E混合的可能现象,综合三个实验可以得出不同的结论:
③若B、E混合产生白色沉淀,则可推知下列三种溶液分别是A: ;B: ;C 。
④若B、E混合有气泡产生,则可推知五种溶液的组合是A: ;B: ;C ;D ;E 。
⑤若B、E混合无明显现象,则可推知五种溶液可能的组合有 种。
考点3 不用其他试剂鉴别物质
例3-1;下列各组物质的溶液,不用其他试剂,只用观察和组内物质的溶液相互混合的方法,就能将它们一一鉴别出来的是( )
A. NaCl、CuSO4、NaOH、KNO3 B. Ba(NO3)2、Na2SO4、H2SO4、HCl
C. NaOH、Fe(NO3)3、MgSO4、KCl D. AgNO3、HCl、NaCl、CaCl2
例3-2;下列各组溶液中,仅用组内物质就能鉴别出来,且均为无色溶液的是( )
A.NaOH 酚酞 Na2CO3 KCl B.KCl Ca(OH)2 HCl NaNO3
C.FeCl3 NaOH MgSO4 KNO3 D.KOH 稀H2SO4 KCl 酚酞
例3-3;(2020•邵阳)下列各组物质的稀溶液,不需要加入其他试剂就能鉴别出来的是( )
A.FeCl3 NaCl NaOH KCl
B.CuSO4 Ba(OH)2 HCl HNO3
C.Na2SO4 BaCl2 Na2CO3 HNO3
D.Ca(OH)2 K2CO3 CaCl2 NaCl
◆变式训练
1.现有下列四组溶液:
①KNO3、NaCl、NaOH、H2SO4; ②Na2CO3、HCl、石蕊试液、KOH;
③NaOH、H2SO4、NaCl、酚酞试液; ④K2CO3、H2SO4、Cu(NO3)2、BaCl2
(1)上述四组溶液中都含有Cl-,实验室鉴定Cl-用______(填试剂名称或化学式);
(2)不用其它试剂就可以把组内四种溶液区分开来的是哪几组?______(用序号表示)。
2.(2020•贵港)下列各组物质鉴别方案的描述,错误的是( )
A.KNO3、Na2SO4、Ba(OH)2、CuCl2四种溶液,需另加试剂方可鉴别
B.MgCl2、HCl、KOH、NaCl四种溶液,利用组内物质即可鉴别
C.Na2CO3、NH4NO3、NaOH、NaCl四种固体,利用水及组内物质都无法鉴别
D.NaCl、NaOH、CaO、CuSO4四种固体,只用适量水即可鉴别
3.如图是小敏在鉴别纯碱溶液和氢氧化钙溶液时所进行的系列实验:
(1)若把废液A逐渐倒入废液B中时,仅产生白色沉淀,则废液A中的溶质是 。
(2)若把废液A逐渐倒入废液B中时,刚开始有气泡冒出,后产生白色沉淀,则废液B中的溶质是 。
(3)若把废液A逐渐倒入废液B中时,无任何明显现象,则废液A中的溶质可能存在2种情况,废液B中的溶质可能存在 种情况。
(4)向废液C中滴入无色酚酞试液,发现溶液仍为无色。由此推断废液C中的溶质是 。
3. 物质除杂
考点4 物质除杂
例4-1.欲将含有盐酸的氯化钙溶液调至中性,得到氯化钙溶液,在没有指示剂的情况下,应加入的试剂是( )
A.Na2CO3 B.CaO C.Ca(OH)2 D.CaCO3
例4-2.(2020•济宁)为鉴别氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠四种物质的溶液,设计如下实验:
下面对试剂①、试剂②和试剂③的选择,合理的是( )
A.①酚酞 ②稀盐酸 ③氯化钡 B.①酚酞 ②稀盐酸 ③稀盐酸
C.①石蕊 ②氯化钡 ③稀盐酸 D.①石蕊 ②氯化钡 ③碳酸钠
例4-3.(2020•聊城)已知A、B、C、D、E分别为稀盐酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、氯化钠溶液、硫酸铜溶液中的一种,为鉴别该五种溶液,化学兴趣小组同学设计绘制的思维导图如图所示:
(1)C中的溶质为 (填化学式);
(2)若A能使紫色石蕊试液变红,则D为 (填物质名称);
(3)为鉴别B和E,加入的物质X为 (写出一种即可)。
◆变式训练
1.下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是(括号内为杂质)( )
选项 |
待提纯的物质 |
选用的试剂 |
操作方法 |
A |
NaCl(Na2CO3) |
盐 酸 |
蒸 发 |
B |
CO2(CO) |
O2 |
点 燃 |
C |
Fe(Zn) |
稀硫酸 |
过 滤 |
D |
CO2(HCl) |
NaOH溶液 |
洗 气 |
2.要将待提纯的物质中杂质(括号内为杂质)除去,选用试剂及操作方法均正确的一组是( )
选项 |
待提纯物质 |
选用试剂 |
操作方法 |
A |
CuCl2(Mg Cl2) |
镁片 |
过滤 |
B |
CaO(CaCO3) |
盐酸 |
蒸发 |
C |
Cu(Fe) |
稀硫酸 |
过滤 |
D |
FeCl3溶液(盐酸) |
氢氧化钠溶液 |
滴加 |
3.下列主要成分中含有少量杂质,选用试剂进行检验杂质、除去杂质是科学实验中的常见实际问题,若一种试剂既能检验所含杂质、又能除去杂质,该试剂我们就能称为“高效试剂”,下列选项中不能称为“高效试剂”(所加试剂均适量且忽略分离步骤)的是( )
选项 |
主要成分 |
所含的杂质 |
“高效试剂” |
A |
HNO3 |
H2SO4 |
Ba(NO3)2 |
B |
BaCl2 |
HCl |
BaCO3 |
C |
CaCl2 |
HCl |
Ca(OH)2 |
D |
MgCl2 |
MgSO4 |
BaCl2 |
A. A B. B C. C D. D
4.(2020•郴州)小华的爷爷去年购买的化肥,由于外包装上的字迹模糊,无法辨认,只记得该化肥成分是KNO3、NH4HCO3和(NH4)2SO4中的一种。小华为帮助爷爷鉴别化肥,设计了如下方案:
(1)取该化肥少量于研钵中,加入少量熟石灰粉末混合研磨,闻到氨味,推断该化肥成分一定不是 ;
(2)为进一步鉴别该化肥的成分,小华设计了以下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量化肥于试管中,加水溶解后,再滴加稀盐酸 |
无气泡产生 |
该化肥成分是 ( 填写物质名称) |
(3)小华为了确认化肥成分中的阴离子,设计了如下三种实验方案:①先加入氯化钡溶液,再加入稀盐酸。②先加入硫酸酸化,再加入氯化钡溶液。③先加入盐酸酸化,再加氯化钡溶液。你认为上述三种方案合理的是 ,简述不合理方案的理由 (任写一种);
(4)请你写出使用铵态氮肥的一点注意事项 。
(5)实验室需要配制质量分数为2%的(NH4)2SO4溶液,配制该溶液的过程中,所需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外,还需要 (填写仪器名称)。
4. 粗盐提纯
考点5 粗盐提纯
例5-1.为了除去粗盐中的Ca2 、Mg2 、SO42﹣及泥沙,得到纯净的NaCl,可将粗盐溶于水,然后进行,①过滤;②加过量NaOH溶液;③加适量盐酸;④加过量Na2CO3溶液;⑤加过量BaCl2溶液.这些操作中正确的顺序( )
A.④①②⑤③ B.②⑤④①③ C.①②④⑤③ D.④②⑤①③
例5-2.(2020•连云港)去除难溶性杂质后的食盐样品中还含有可溶性杂质:CaCl2、MgCl2和Na2SO4.为除去可溶性杂质,将食盐样品溶于水,依次加入稍过量的三种溶液:BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液。充分反应后过滤,得滤渣X,向滤液中加入过量的稀盐酸,搅拌、煮沸,得氯化钠溶液。下列说法正确的是( )
A.滤渣X中有三种成分
B.“向滤液中加入过量的稀盐酸”目的只是为了除去过量的NaOH
C.除杂过程中有Na2CO3参加的化学反应为复分解反应
D.将氯化钠溶液用题图装置加热蒸发,至水分完全蒸干时停止加热
例5-3.(2021·杭州)某种粗盐水中有少量含SO42-、K 的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(1)固体A是________。(填化学式)
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式________。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得体仍不是纯净的氯化钠,理由是________。
◆变式训练
1.(2018•济宁)海水晒制粗盐的主要成分为NaCl,还含有少量的MgCl2、CaCl2、MgSO4、泥沙等杂质。下面是由粗盐获取较纯净精盐的一种方法:
请分析上面流程图示,回答:
(1)为除去MgCl2、CaCl2、MgSO4可溶性杂质,操作I中依次加入的物质(过量)和顺序,合理的是 ;
A.NaOH、BaCl2、Na2CO3 B.Ba(NO3)2、Na2CO3、NaOH
C.Na2CO3、BaCl2、NaOH D.BaCl2、NaOH、Na2CO3
(2)操作I过量加入各物质的目的是 ;
(3)为获取较纯净精盐,操作Ⅱ的具体方法是 。
2.某混合溶液可能含Na2SO4、Na2CO3、NaOH中的一种或几种溶质,为验证其组成进行如下实验:
(1)混合溶液的溶质中一定有____________。
(2)无色气体的化学式____________,产生该气体的化学方程式为:
______________________________________________________。
(3)按该加入试剂的顺序,不能验证的物质是____________,原因是______________________________。改变上述三步中所用三种试剂的滴加顺序,可以验证是否有这种物质,则这三种试剂滴加的顺序依次为____________(填写序号),加入过量盐酸时一定能观察到的实验现象为______________________________。
Part. 课堂总结
答案与解析
考点1 离子共存问题
例1-1.某溶液能使紫色石蕊溶液变蓝,下列各组离子能大量共存的是( C )
A.SO42-、NO3-、Ba2 、Cl- B. Cu2 、Na 、NO3-、K
C. K 、CO32-、NO3-、Cl- D. H 、Ba2 、K 、NO3-
例1-2.将下列物质同时加入到水中,能大量共存且得到无色透明溶液的是( B )
A. FeCl3、NaCl、KNO3 B. CaCl2、 HCl 、NaNO3
C. K2CO3、Ca(NO3)2 、NaOH D. KOH 、 NaOH、(NH4)2SO4
例1-3.对于溶液中某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A. 加入稀盐酸产生无色气体,一定有CO32-
B. 加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4 C. 加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO42-
D. 加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸白色沉淀消失,一定有Ca2
【答案】 B
例1-4.现有一混合物的水溶液,只可能含有Na+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-中的若干种。现取100 毫升此溶液进行如下实验:①加足量BaCl2溶液后,过滤,得干燥沉淀6.27克;②在沉淀中加足量盐酸,过滤、洗涤、干燥后,称得沉淀质量为2.33克;③在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。根据上述实验,下列推测中,正确的是( )
A. 一定含CO32-、SO42-、Na+和Cl-, 一定不含Ba2+B. 一定含CO32-、SO42-和Na+,一定不含Ba2+ , 可能含Cl-C. 一定含CO32-和SO42- , 一定不含Ba2+, 可能含Na+和Cl-D. 一定含SO42- , 一定不含Ba2+和CO32- , 可能含Cl-和Na+
【答案】 B 【解析】【分析】根据各离子的性质及验证方法分析,结合题中所验证时的现象进行推断。 【解答】 ①加足量BaCl2溶液后,过滤,得干燥沉淀6.27克;②在沉淀中加足量盐酸,过滤、洗涤、干燥后,称得沉淀质量为2.33克,说明既有溶于盐酸的沉淀,也不有溶于盐酸的沉淀,则原物质中一定含有碳酸根离子和硫酸根离子。钡离子与碳酸根、硫酸根离子产生沉淀,不能共存,所以一定没有钡离子,所以阳离子一定是钠离子;③滤液中有加入氯化钡引入的氯离子,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀 ,不能证明原物质中是否有氯离子; 由上分析可知,该溶液中 一定含CO32-、SO42-和Na+ , 一定不含Ba2+ , 可能含Cl- ;
◆变式训练
1.下列各组物质在给定条件下能大量共存的是( B )
A.在pH=1的溶液中:NaCl、Na2CO3、Na2SO4
B. 在pH=2的溶液中:KCl、Na2SO4、HNO3
C. 在pH=13的溶液中:BaCl2、Na2CO3、NaOH
D. 在pH=14的溶液中:FeCl3、Ba(NO3)2、CaCl2
2.对下列实验过程的评价,正确的是( )
A. 某无色溶液中滴入无色酚酞显红色,则该溶液不一定是碱溶液
B. 某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀HNO3的白色沉淀,该溶液一定含有SO42-C. 固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,则证明该固体中一定含有CO32-
D. 要验证某 NaOH 溶液中是否含有Cl- , 可先加稀盐酸除去OH-,再加 AgNO3溶液,若有白色沉淀,则证明含有Cl-
【答案】 A 【解析】【分析】根据硫酸根离子、碳酸根离子、氢离子、氯离子的验证方法分析。
【解答】A.有些盐溶液也呈碱性,也能使无色酚酞变红,符合题意;B.加氯化钡溶液产生不溶于硝酸白色沉淀,可能含硫酸根离子也可能含银离子,不符合题意;C.固体与盐酸产生气体的也可能是活泼金属,不符合题意;D.加稀盐酸时,会引入氯离子,无法验证原溶液中的氯离子,不符合题意;故答案为:A。
2. 物质鉴别
考点2 添加一种物质鉴别
例2-1.(2020•株洲)下列各组固体物质,不能用水鉴别的是( A )
A.KNO3、KCl B.CaCO3、CaCl2
C.CuSO4、Na2SO4 D.NH4NO3、CaO
例2-2.有一物质X,分成等量的三份,分别加入到足量的 NaOH 溶液、氯化钡溶液、HCl溶液中,产生的现象如表。则该物质X是下列各项中的( )
加入物质 |
NaOH 溶液 |
氯化钡溶液 |
HCl 溶液 |
现象 |
产生蓝色沉淀 |
产生白色沉淀 |
无明显现象 |
A. CuO 固体 B. (NH4)2CO3 粉末 C. 稀硫酸 D. CuSO4 溶液
【答案】 D
◆变式训练
1.(2021•贺州)下列各组物质的鉴别方案,错误的是( A )
A.用氢氧化钡溶液可鉴别硝酸镁、氯化铁、硫酸钠三种溶液
B.用水可鉴别氢氧化钠、硫酸钾、硝酸铵三种固体
C.用灼烧的方法可鉴别棉线、蚕丝、合成纤维三种丝线
D.用燃着的木条可鉴别氧气、空气、二氧化碳三种气体
2.(2021•宜昌)利用物质性质,开展物质鉴别。
活动探究一:现有一瓶蒸馏水和一瓶稀氯化钾溶液,设计实验进行鉴别。
实验操作 |
实验现象和结论 |
方法一:各取一滴滴在洁净的玻璃片上晾干 |
观察到 的是氯化钾溶液。 |
方法二:各取少量于两支试管中,分别滴加少量硝酸银溶液。 |
观察到 的是蒸馏水。 |
【实验分析】方法二中反应的化学方程式是 。
【方法感悟】鉴别物质时,要依据性质差异,选择恰当方法,产生不同现象,达成鉴别目的。
活动探究二:老师提供了五瓶无色溶液,分别是碳酸钠溶液、稀盐酸、氯化钾溶液、硫酸钠溶液和氢氧化钡溶液。为鉴别它们,同学们进行了如下探究:
【探究性质】五种溶液两两之间能否发生反应?请写出符合条件的化学方程式各一个:
(1)有沉淀生成 ; (2)有气体生成 。
【实验探究】他们将五瓶溶液分别编号为A、B、C、D、E,然后将B、C、D、E四种溶液分别取少量,并两两混合观察现象。
实验一 |
操作 |
B、C混合 |
D、E混合 |
现象 |
无明显现象 |
无明显现象 | |
实验二 |
操作 |
B、D混合 |
C、E混合 |
现象 |
产生白色沉淀 |
无明显现象 | |
实验三 |
操作 |
B、E混合 |
C、D混合 |
现象 |
无明显现象 |
【实验结论】
①通过实验一、实验二可以确定溶液A不可能是哪一种溶液? (填溶液中的化学式,下同)。
②分析实验三中溶液B、E混合的可能现象,综合三个实验可以得出不同的结论:
③若B、E混合产生白色沉淀,则可推知下列三种溶液分别是A: ;B: ;C 。
④若B、E混合有气泡产生,则可推知五种溶液的组合是A: ;B: ;C ;D ;E 。
⑤若B、E混合无明显现象,则可推知五种溶液可能的组合有 种。
【解答】解:活动探究一
方法一:各取一滴蒸馏水和一滴氯化钾溶液滴在洁净的玻璃片上晾干,由于氯化钾溶液含有溶质氯化钾,晾干后玻璃片上留下白色固体,而蒸馏水晾干后,玻璃片上不留任何痕迹,故填:留下白色固体;
方法二:氯化钾能与硝酸银反应生成氯化银沉淀,分别滴加少量硝酸银溶液,若是氯化钾溶液,会出现白色沉淀,而蒸馏水中加入硝酸银溶液无明显现象,故填:无明显现象;
【方法分析】氯化钾与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钾,方程式为:KCl AgNO3═AgCl↓ KNO3;故填:KCl AgNO3═AgCl↓ KNO3;
活动探究二
碳酸钠溶液、稀盐酸、氯化钾溶液、硫酸钠溶液和氢氧化钡溶液五中溶液中,碳酸钠能与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀、碳酸钠能与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀、稀盐酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,其余物质混合时无现象或不能发生反应;
(1)两两混合能够产生沉淀的是硫酸钠与氢氧化钡、碳酸钠与氢氧化钡,故填:Ba(OH)2 Na2SO4═BaSO4↓ 2NaOH或Na2CO3 Ba(OH)2═BaCO3↓ 2NaOH;
(2)两两混合能够产生气体的是盐酸和碳酸钠,故填:Na2CO3 2HCl=2NaCl H2O CO2↑;
【实验结论】①通过实验一、实验二可知B和D混合后产生白色沉淀,由于五种物质中能产生的白色沉淀的只有碳酸钠与氢氧化钡、碳酸钠与氢氧化钡,说明B和D必然有一种物质为氢氧化钡,故A不可能是氢氧化钡,故填:Ba(OH)2;
③通过实验一、实验二可知B和D混合后产生白色沉淀,若B、E混合产生白色沉淀,由于五种物质中混合后能产生的白色沉淀的只有碳酸钠与氢氧化钡、碳酸钠与氢氧化钡,说明B为氢氧化钡,则D和E是碳酸钠或硫酸钠中的一种,由于C和E混合、D和E混合均无明显现象,则E不可能是稀盐酸,则A为稀盐酸、E为氯化钾溶液,故填:HCl;Ba(OH)2;KCl;
④通过实验一、实验二可知B和D混合后产生白色沉淀,若B、E混合后有气体产生,由于五种物质中混合后能产生的白色沉淀的只有碳酸钠与氢氧化钡、碳酸钠与氢氧化钡,混合后能产生气体的是稀盐酸与碳酸钠,故B为碳酸钠、D为氢氧化钡、E为稀盐酸,由于D和C混合后无现象,则C为氯化钾,A为硫酸钠,故填:Na2SO4;Na2CO3;KCl;Ba(OH)2;HCl;
⑤通过实验一、实验二可知B和D混合后产生白色沉淀,若B、E混合无明显现象,由于五种物质中能产生的白色沉淀的只有碳酸钠与氢氧化钡、碳酸钠与氢氧化钡,则B和D可以是碳酸钠和氢氧化钡中的一种,也可以是硫酸钠和氢氧化钡中的一种;
由表中现象可知B和C混合、B和E混合,D和E混合、D和C混合均无现象,由于碳酸钠还能与盐酸反应产生气体、氢氧化钡还能与硫酸钠反应产生沉淀,则C和E不能是盐酸和硫酸钠,C和D都只能是氯化钾,不符合题意,故B和D不可能是碳酸钠和氢氧化钡的组合;
若B为硫酸钠、D为氢氧化钡,B和C混合、B和E混合,D和E混合、D和C混合均无现象,则C和E均不能是碳酸钠,则A是碳酸钠,C可以是稀盐酸或氯化钾、E可以是氯化钾或稀盐酸;
若B为氢氧化钡、D为硫酸钠,B和C混合、B和E混合,D和E混合、D和C混合均无现象,则C和E均不能是碳酸钠,则A是碳酸钠,C可以是稀盐酸或氯化钾、E可以是氯化钾或稀盐酸;
故可以有四种情况,故填:4。
考点3 不用其他试剂鉴别物质
例3-1;下列各组物质的溶液,不用其他试剂,只用观察和组内物质的溶液相互混合的方法,就能将它们一一鉴别出来的是( C )
A. NaCl、CuSO4、NaOH、KNO3 B. Ba(NO3)2、Na2SO4、H2SO4、HCl
C. NaOH、Fe(NO3)3、MgSO4、KCl D. AgNO3、HCl、NaCl、CaCl2
例3-2;下列各组溶液中,仅用组内物质就能鉴别出来,且均为无色溶液的是( D )
A.NaOH 酚酞 Na2CO3 KCl B.KCl Ca(OH)2 HCl NaNO3
C.FeCl3 NaOH MgSO4 KNO3 D.KOH 稀H2SO4 KCl 酚酞
例3-3;(2020•邵阳)下列各组物质的稀溶液,不需要加入其他试剂就能鉴别出来的是( C )
A.FeCl3 NaCl NaOH KCl
B.CuSO4 Ba(OH)2 HCl HNO3
C.Na2SO4 BaCl2 Na2CO3 HNO3
D.Ca(OH)2 K2CO3 CaCl2 NaCl
◆变式训练
1.现有下列四组溶液:
①KNO3、NaCl、NaOH、H2SO4; ②Na2CO3、HCl、石蕊试液、KOH;
③NaOH、H2SO4、NaCl、酚酞试液; ④K2CO3、H2SO4、Cu(NO3)2、BaCl2
(1)上述四组溶液中都含有Cl-,实验室鉴定Cl-用______(填试剂名称或化学式);
(2)不用其它试剂就可以把组内四种溶液区分开来的是哪几组?______(用序号表示)。
答案:(1)硝酸银和稀硝酸;(2)②③④
2.(2020•贵港)下列各组物质鉴别方案的描述,错误的是( )
A.KNO3、Na2SO4、Ba(OH)2、CuCl2四种溶液,需另加试剂方可鉴别
B.MgCl2、HCl、KOH、NaCl四种溶液,利用组内物质即可鉴别
C.Na2CO3、NH4NO3、NaOH、NaCl四种固体,利用水及组内物质都无法鉴别
D.NaCl、NaOH、CaO、CuSO4四种固体,只用适量水即可鉴别
【分析】鉴别物质时,首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性,再根据性质的不同,选择适当的试剂,出现不同的现象的才能鉴别。
【解答】 A、CuCl2溶液是蓝色的,首先鉴别出蓝色的CuCl2溶液;能与CuCl2溶液反应产生蓝色沉淀的是Ba(OH)2溶液,能与Ba(OH)2溶液反应产生白色沉淀的是Na2SO4溶液,无明显变化的是KNO3溶液,不加其它试剂可以鉴别,故选项说法错误。
B、组内四种物质的溶液两两混合时,混合产生白色沉淀的是KOH、MgCl2,再将剩余的两种溶液分别滴加至白色沉淀中,能使沉淀消失的是盐酸,无明显变化的是NaCl溶液;再将过量的KOH、MgCl2分别滴加至加入稀盐酸沉淀消失后的溶液中,能产生白色沉淀的是氢氧化钾溶液,无明显变化的是MgCl2溶液,不加其它试剂可以鉴别,故选项说法正确。
C、分别溶于水,温度降低的是硝酸铵,温度升高的是氢氧化钠,温度几乎无变化的是碳酸钠、氯化钠,利用水无法鉴别;组内四种物质两两混合时NH4NO3、NaOH反应能产生有刺激性气味的气体,但其余两两混合均没有明显现象,不加其它试剂无法鉴别;故选项说法正确。
D、分别加入水,溶于水形成蓝色溶液的是硫酸铜,溶于水温度几乎没有明显变化的是氯化钠,温度升高的是氢氧化钠、氧化钙,试管内有白色不溶物的是原物质是氧化钙,形成无色溶液的是氢氧化钠,可以鉴别,故选项说法正确。故选:A。
3.如图是小敏在鉴别纯碱溶液和氢氧化钙溶液时所进行的系列实验:
(1)若把废液A逐渐倒入废液B中时,仅产生白色沉淀,则废液A中的溶质是碳酸钠、氯化钠。
(2)若把废液A逐渐倒入废液B中时,刚开始有气泡冒出,后产生白色沉淀,则废液B中的溶质是氯化钙、氯化氢。
(3)若把废液A逐渐倒入废液B中时,无任何明显现象,则废液A中的溶质可能存在2种情况,废液B中的溶质可能存在3种情况。
(4)向废液C中滴入无色酚酞试液,发现溶液仍为无色。由此推断废液C中的溶质是氯化钠;氯化钠、氯化钙;氯化钠、氯化氢;氯化钠、氯化氢、氯化钙。
【解析】 废液A与废液B中溶质各有三种可能,将废液A逐渐倒入废液B中,现象如下表所示,据此回答第(1)~(3)小题:
恰好完全 反应 |
纯碱过量 |
稀盐酸 过量 | ||
NaCl |
Na2CO3、NaCl |
NaCl、HCl | ||
恰好完全反应 |
CaCl2 |
无明显现象 |
白色沉淀 |
无明显现象 |
氢氧化钙过量 |
CaCl2、Ca(OH)2 |
无明显现象 |
白色沉淀 |
试管发热 |
稀盐酸过量 |
CaCl2、HCl |
无明显现象 |
先有气体,后有白色沉淀 |
无明显现象 |
向废液C中滴入无色酚酞试液,发现溶液仍为无色,可知溶液不显碱性,即不含Ca(OH)2和Na2CO3,由上表分析可知,废液C中溶质一定有NaCl,可能有CaCl2和HCl。
3. 物质除杂
考点4 物质除杂
例4-1.欲将含有盐酸的氯化钙溶液调至中性,得到氯化钙溶液,在没有指示剂的情况下,应加入的试剂是( D )
A.Na2CO3 B.CaO C.Ca(OH)2 D.CaCO3
例4-2.(2020•济宁)为鉴别氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠四种物质的溶液,设计如下实验:
下面对试剂①、试剂②和试剂③的选择,合理的是( A )
A.①酚酞 ②稀盐酸 ③氯化钡 B.①酚酞 ②稀盐酸 ③稀盐酸
C.①石蕊 ②氯化钡 ③稀盐酸 D.①石蕊 ②氯化钡 ③碳酸钠
例4-3.(2020•聊城)已知A、B、C、D、E分别为稀盐酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、氯化钠溶液、硫酸铜溶液中的一种,为鉴别该五种溶液,化学兴趣小组同学设计绘制的思维导图如图所示:
(1)C中的溶质为 (填化学式);
(2)若A能使紫色石蕊试液变红,则D为 (填物质名称);
(3)为鉴别B和E,加入的物质X为 (写出一种即可)。
【解答】 (1)观察颜色,显蓝色的是硫酸铜溶液,显无色的是另外四种溶液,C是硫酸铜溶液,溶质是硫酸铜,其化学式为CuSO4。
(2)滴加紫色石蕊溶液,变红色的是稀盐酸,变蓝色的是氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液,显紫色的是氯化钠溶液,A能使紫色石蕊试液变红,A是稀盐酸,D为氯化钠溶液。
(3)二氧化碳能使氢氧化钙溶液变浑浊,与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,但无明显变化;碳酸钠能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,与氢氧化钠溶液不反应;故物质X为二氧化碳或碳酸钠等。
故答案为:
(1)CuSO4;
(2)氯化钠溶液;
(3)二氧化碳(或碳酸钠等)。
◆变式训练
1.下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是(括号内为杂质)( )
选项 |
待提纯的物质 |
选用的试剂 |
操作方法 |
A |
NaCl(Na2CO3) |
盐 酸 |
蒸 发 |
B |
CO2(CO) |
O2 |
点 燃 |
C |
Fe(Zn) |
稀硫酸 |
过 滤 |
D |
CO2(HCl) |
NaOH溶液 |
洗 气 |
【答案】 A
2.要将待提纯的物质中杂质(括号内为杂质)除去,选用试剂及操作方法均正确的一组是( )
选项 |
待提纯物质 |
选用试剂 |
操作方法 |
A |
CuCl2(Mg Cl2) |
镁片 |
过滤 |
B |
CaO(CaCO3) |
盐酸 |
蒸发 |
C |
Cu(Fe) |
稀硫酸 |
过滤 |
D |
FeCl3溶液(盐酸) |
氢氧化钠溶液 |
滴加 |
【答案】 C
3.下列主要成分中含有少量杂质,选用试剂进行检验杂质、除去杂质是科学实验中的常见实际问题,若一种试剂既能检验所含杂质、又能除去杂质,该试剂我们就能称为“高效试剂”,下列选项中不能称为“高效试剂”(所加试剂均适量且忽略分离步骤)的是( )
选项 |
主要成分 |
所含的杂质 |
“高效试剂” |
A |
HNO3 |
H2SO4 |
Ba(NO3)2 |
B |
BaCl2 |
HCl |
BaCO3 |
C |
CaCl2 |
HCl |
Ca(OH)2 |
D |
MgCl2 |
MgSO4 |
BaCl2 |
【答案】 C
4.(2020•郴州)小华的爷爷去年购买的化肥,由于外包装上的字迹模糊,无法辨认,只记得该化肥成分是KNO3、NH4HCO3和(NH4)2SO4中的一种。小华为帮助爷爷鉴别化肥,设计了如下方案:
(1)取该化肥少量于研钵中,加入少量熟石灰粉末混合研磨,闻到氨味,推断该化肥成分一定不是 ;
(2)为进一步鉴别该化肥的成分,小华设计了以下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量化肥于试管中,加水溶解后,再滴加稀盐酸 |
无气泡产生 |
该化肥成分是 ( 填写物质名称) |
(3)小华为了确认化肥成分中的阴离子,设计了如下三种实验方案:①先加入氯化钡溶液,再加入稀盐酸。②先加入硫酸酸化,再加入氯化钡溶液。③先加入盐酸酸化,再加氯化钡溶液。你认为上述三种方案合理的是 ,简述不合理方案的理由 (任写一种);
(4)请你写出使用铵态氮肥的一点注意事项 。
(5)实验室需要配制质量分数为2%的(NH4)2SO4溶液,配制该溶液的过程中,所需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外,还需要 (填写仪器名称)。
【解答】 (1)铵态氮肥与熟石灰共同研磨会释放出有刺激性气味的氨气,实验中取该化肥少量于研钵中,加入少量熟石灰粉末混合研磨,闻到氨味,所以该化肥成分一定不是硝酸钾;故填:KNO3;
(2)硫酸铵与盐酸不反应,碳酸氢铵与盐酸反应生成氯化铵、二氧化碳和水,实验中取少量化肥于试管中,加水溶解后,再滴加稀盐酸,没有产生气泡,说明该化肥的成分不是碳酸氢铵而是硫酸铵;故填:硫酸铵;
(3)先加过量盐酸酸化,以除去银离子的干扰,然后再加BaCl2溶液。如产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则证明含有硫酸根,因为硫酸铵和氯化钡反应产生硫酸钡沉淀和氯化铵;方案①中,先加入氯化钡溶液,若原溶液中存在银离子也会产生白色沉淀,故填:③;方案①中,先加入氯化钡溶液,若原溶液中存在银离子也会产生白色沉淀;
(4)铵态氮肥与碱性物质反应会释放出氨气,造成肥效降低,所以铵态氮肥不能与碱性物质混合施用;故填:铵态氮肥不能与碱性物质混合施用;
(5)实验室需要配制质量分数为2%的(NH4)2SO4溶液,配制该溶液的过程中,所需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外,还需要量筒;故填:量筒。
4. 粗盐提纯
考点5 粗盐提纯
例5-1.为了除去粗盐中的Ca2 、Mg2 、SO42﹣及泥沙,得到纯净的NaCl,可将粗盐溶于水,然后进行,①过滤;②加过量NaOH溶液;③加适量盐酸;④加过量Na2CO3溶液;⑤加过量BaCl2溶液.这些操作中正确的顺序( )
A.④①②⑤③ B.②⑤④①③ C.①②④⑤③ D.④②⑤①③
【解答】解:除去粗盐中的Ca2 、Mg2 、SO42﹣及泥沙,得到纯净的NaCl,可以先加入过量的氢氧化钠溶液除去镁离子,在加入过量的氯化钡溶液除去硫酸根离子,然后加入过量的碳酸钠溶液除去钙离子和多余的氯化钡,过滤将生成的沉淀除去,此时溶液中含有过量的氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液,可以加入适量的盐酸,调节呈中性,观察选项,答案:B。
例5-2.(2020•连云港)去除难溶性杂质后的食盐样品中还含有可溶性杂质:CaCl2、MgCl2和Na2SO4.为除去可溶性
杂质,将食盐样品溶于水,依次加入稍过量的三种溶液:BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液。充分反应后过滤,得滤渣X,向滤液中加入过量的稀盐酸,搅拌、煮沸,得氯化钠溶液。下列说法正确的是( )
A.滤渣X中有三种成分
B.“向滤液中加入过量的稀盐酸”目的只是为了除去过量的NaOH
C.除杂过程中有Na2CO3参加的化学反应为复分解反应
D.将氯化钠溶液用题图装置加热蒸发,至水分完全蒸干时停止加热
【解答】解:A、氯化钡和硫酸钠溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,氢氧化钠和氯化镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,滤渣X中有四种成分(硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡),故选项说法错误。
B、“向滤液中加入过量的稀盐酸”目的除了为了除去过量的NaOH和过量的碳酸钠,故选项说法错误。
C、除杂过程中有Na2CO3参加的化学反应:碳酸钠和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,均为复分解反应,故选项说法正确。
D、将氯化钠溶液用题图装置加热蒸发,待蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将剩余液体蒸干,故选项说法错误。故选:C。
例5-3.(2021·杭州)某种粗盐水中有少量含SO42-、K 的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(1)固体A是________。(填化学式)
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式________。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得体仍不是纯净的氯化钠,理由是________。
解析:根据流程图中加氯化钡可除去硫酸根离子,加碳酸钠可除去钡离子分析。
(1)固体A是加入过量氯化钡产生的,为硫酸根与钡离子生成的硫酸钡; (2)加碳酸钠可除去A中过量的氯化钡,反应方程式为 BaCl2 Na2CO3=BaCO3↓ 2NaCI ; (3)因整个过程中没有除去钾离子,所以所得晶体不是纯净氯化钠。 故答案为:(1) BaSO4 ; BaCl2 Na2CO3=BaCO3↓ 2NaCl;(3)钾离子未除去。
◆变式训练
1.(2018•济宁)海水晒制粗盐的主要成分为NaCl,还含有少量的MgCl2、CaCl2、MgSO4、泥沙等杂质。下面是由粗盐获取较纯净精盐的一种方法:
请分析上面流程图示,回答:
(1)为除去MgCl2、CaCl2、MgSO4可溶性杂质,操作I中依次加入的物质(过量)和顺序,合理的是 ;
A.NaOH、BaCl2、Na2CO3 B.Ba(NO3)2、Na2CO3、NaOH
C.Na2CO3、BaCl2、NaOH D.BaCl2、NaOH、Na2CO3
(2)操作I过量加入各物质的目的是 ;
(3)为获取较纯净精盐,操作Ⅱ的具体方法是 。
【解答】解:(1)A.加入氢氧化钠可以除去氯化镁和硫酸镁,加入氯化钡可以除去反应生成的硫酸钠,加入碳酸钠可以产生氯化钙和过量的氯化钡,该选项顺序合理;
B.加入硝酸钡可以除去硫酸镁,但是带入新的杂质硝酸镁,带入的硝酸根离子无法除去,该选项顺序不合理;
C.加入碳酸钠可以除去氯化钙,加入氯化钡可以产生硫酸镁,但是过量的氯化钡无法除去,该选项顺序不合理;
D.加入氯化钡可以除去硫酸镁,加入氢氧化镁可以除去氯化镁,加入碳酸钠可以除去氯化钙和过量的氯化钡,该选项顺序合理。答案:AD。
(2)操作I过量加入各物质的目的是使欲除去的物质完全反应。答案:使欲除去的物质完全反应。
(3)为获取较纯净精盐,操作I的具体方法是边加入除杂试剂边用玻璃棒搅拌,使反应物充分反应。
答案:边加入除杂试剂边用玻璃棒搅拌。
2.某混合溶液可能含Na2SO4、Na2CO3、NaOH中的一种或几种溶质,为验证其组成进行如下实验:
(1)混合溶液的溶质中一定有____________。
(2)无色气体的化学式____________,产生该气体的化学方程式为:
______________________________________________________。
(3)按该加入试剂的顺序,不能验证的物质是____________,原因是______________________________。改变上述三步中所用三种试剂的滴加顺序,可以验证是否有这种物质,则这三种试剂滴加的顺序依次为____________(填写序号),加入过量盐酸时一定能观察到的实验现象为______________________________。
答案为:(1)Na2CO3、Na2SO4;
(2)CO2,2HCl Na2CO3=2NaCl CO2↑ H2O;(3)NaOH;若有,会被试剂①中和,试剂③不能检出;②③①;沉淀部分溶解,产生气泡。
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