中考化学实验探究一题多设问专题3物质的分离和提纯(原卷版+解析)

这是一份中考化学实验探究一题多设问专题3物质的分离和提纯(原卷版+解析)，共36页。试卷主要包含了物质的分离和提纯，气体与气体的分离等内容，欢迎下载使用。
一、物质的分离和提纯
1、物质的分离是通过适当的方法，把混合物中的各种物质彼此分开，并且恢复到各种物质原来的存在状态，分别得到 ；而物质的提纯是通过适当的方法把混入某物质里的少量杂质除去，以便获得相对纯净的物质，又称 。
2、物质的分离和提纯常用的方法
3、物质的分离和提纯注意事项
（1）根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法，所谓除杂(提纯)，是指除去 ，同时被提纯物质 损失。除杂质题至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与 反应，不能与 反应；②反应后 引入新的杂质。
（2）分离和提纯的原则：
①除去杂质的同时 引入新的杂质(不增)。
②操作过程中尽量不使被提纯的物质 (不减)。
③最好能生成被提纯的物质(转化)。
④提纯方法应简单易行。
（3）在进行物质提纯时，要首先考虑物理方法，再考虑化学方法。而且发源掌握如下四条原则：
①“变废为宝”——尽量选择能将杂质转化为所需物质的试剂。
②不能引入 杂质。
③加入的除杂试剂不能将所需物质也除去。
④加入的除杂试剂要 ，或过量，要在后续操作中继续除去。
二、气体与气体的分离
1、气体与气体的分离
2、气体与气体的分离注意事项
（1）在干燥气体时，若气体是SO2、CO2 、HCl等 气体，则不可用 、 、 等碱性干燥剂；若气体是NH3等碱性气体，则不可用 等酸性干燥剂；若气体是H2、O2等中性气体，则既可用 性干燥剂，也可用 性干燥剂。
（2）检验H2和CO时，也可以将氧化铜换成 的氧化铁，看红棕色是否变 。
（3）当要同时去除去某混合气体中的水蒸气和其他气体时，往往把除去水蒸气的操作放在最后，以防气体通过某些溶液时又会从溶液中带出一部分 。
题型01 物质的分离和提纯
典例分析
【例1】用“海水晒盐”的方法得到的粗盐中，往往含有可溶性杂质（主要是MgCl2、CaCl2、Na2SO4）和不溶性杂质（泥沙等），需进行分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活。使用以下试剂NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、稀盐酸，粗盐提纯的部分流程如图，据图回答问题。
（1）操作a的名称是 。
（2）若试剂③为NaOH溶液，则加入试剂①发生反应的化学方程式为
。
（3）溶液N的pH 7（选填“＞”、“＝”、“＜”）。
（4）沉淀E含有 种物质。
（5）加入过量Na2CO3目的是除去 （写化学式）。
变式训练
【变式1-1】从海水得到的粗盐，往往含有可溶性杂质（主要有CaCl2、MgCl2、Na2SO4）和不溶性杂质（泥沙等），必须进行分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活.粗盐提纯的部分流程如下：
其中，滤液一至滤液二之间需进行三步操作：
操作①：加入过量的碳酸钠溶液，除去滤液中的Ca2+
操作②：加入过量的X，除去滤液中的Mg2+
操作③：加入过量的氯化钡溶液，除去滤液中的
加入试剂的顺序不正确的为（ ）
A．①②③B．③①②C．③②①D．②③①
【变式1-2】海水经蒸发、结晶制得的粗盐中还含有氯化镁、氯化钙等杂质，必须进行分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活。粗盐提纯的部分流程如图：
（1）写出步骤③的操作名称是 。
（2）步骤④中加入适量盐酸的目的 。
（3）经操作a后得到的白色沉淀的成分 。
题型02气体与气体的分离
典例分析
【例2】现对 CO2和 CO的混合气体进行间歇性分离及干燥的实验装置设计如图。仪器中的 A和 B 分别可以控制物质流入甲瓶的速率。
（1）下列有关实验的描述正确的是 ；
①为了达到实验目的，甲中装置的溶液应该为澄清石灰水，乙装置中的溶液应该为浓硫酸，丙装置中的溶液应该为稀硫酸；
②当 A 打开，B 闭合时，可以先分离得到干燥的 CO 气体，当 A 关闭，B 打开时，可以分离得到干燥的 CO2气体；
③实验进行的过程中，甲装置内的溶液会先变浑浊，再逐渐变澄清；
④在装置乙发生的反应为物理反应；
（2）如需全部收集从混合气体分离所得的CO2和CO，此套装置最大的缺点是
，因为 。
变式训练
【变式2-1】分离液态空气法制氧气是工业制氧气的主要方法之一，下列有关说法正确的是（ ）
A．有氧化反应发生 B．最先分离出的气体是氮气
C．液态空气属于纯净物 D．利用液氧和液氮的密度不同
【变式2-2】用如图所示的装置将一定量的CO2和CO的混合气体进行分离和干燥。图中的a、b、c、d均为活塞，可以控制气体的通过和液体的加入，实验前活塞均已关闭。请选择适宜的试剂完成上述实验。供选用的试剂有：①稀硫酸②浓硫酸③氢氧化钠溶液④澄清的石灰水。
实验分以下两步进行：
（1）关闭b、c，打开a、d，丙中试剂为 （填数字序号）。乙装置中的现象是 。此步实验后收集到的气体是 。
（2）在甲装置的分液漏斗中加入试剂为 （填数字序号），然后 ，即可收集到另一种气体。
1．下列叙述中，正确的是（ ）
A．物质冷却时，因为分子变小所以体积变小
B．原子是构成物质的一种粒子
C．一切物质都是由分子构成，分子又由原子构成，所以分子比原子大
D．分离和提纯物质的方法很多，蒸馏是其中的一种，蒸馏就是将溶解在液体中的固体分离出来的一种方法
2．在101.3kPa时，将液态空气升高温度，三种气体分离出的先后顺序是（ ）
A．N2、Ar、O2B．O2、Ar、N2C．N2、O2、ArD．Ar、N2、O2
3．古代很多诗词蕴含了好多哲理和化学知识。下面有关诗词对化学实验现象或化学实验过程分 析错误的是（ ）
A．“试玉要烧三日满，辨材须待七年期”中，玉的成分是硅酸盐，表明玉熔点高且不易分解
B．“美人首饰王侯印，尽是沙中浪底来”，淘金是一种混合物的分离和提纯中过滤的方法
C．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，蜡烛燃烧放热，熔点很低，使蜡烛熔化
D．“化尽素衣冬未老，石烟多似洛阳尘”，诗中的石烟是指石油燃烧产生的烟
4．从海水中得到的粗盐中往往含有可溶性杂质（主要有 Na2SO4、MgCl2、CaCl2）和不溶性杂质（泥沙等），必须进行分离和提纯后才能使用。粗盐提纯的部分流程如图。有关该流程说法错误的是（ ）
A．不溶性杂质主要是泥沙
B．过滤时玻璃棒的作用是引流
C．蒸发时，当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干
D．操作①②③依次加入的试剂可以为NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液
5．分离和提纯混合物的方法很多如：①过滤；②蒸发；③蒸馏．分离出黄泥水中的泥沙采用的是 的方法（填序号，下同）；把海水中的食盐和水分离采用的是 的方法
6．科学思想和方法在化学学习中经常用到。
（1）分离和提纯。研究物质的组成和结构时，常要对物质进行分离和提纯，如分离出黄泥水中的泥沙用
法。
（2）模型法。如图所示是模型法表示的水通电条件下的反应过程，请回答下列问题：
①该反应的文字表达式： ，其基本反应类型是 ；
②反应中种类没有发生改变的微粒是 。
7．下面是同学们熟悉的实验操作示意图请你根据要求回答问题。
（1）如图所示的3个实验， 中的水发生了物理变化（填字母）。
（2）B装置中发生变化的文字表达式为 ，用 检验试管2内得到的气体，现象是 ，证明试管2得到的气体是 ，若试管1中得到8mL的气体，则试管2内得到 mL的气体。
（3）C中小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是过滤，活性炭的作用为 ，经过此净水器得到的水仍然不是纯水，若想得到纯水可采用的方法是 。
（4）【反思】
A.由实验A知：化学变化与物理变化的区别宏观层面是否产生新物质：微观层面， 。
B.由实验B知：利用化学反应可以实现物质和能量的转化，如电解水过程中，可以将电能转化为 能。
C.由实验C知：物质分离和提纯通常有两种思路：一是将不需要的杂质分离除去，如过滤；二是将有用的物质提取出来，如 。
8．从海水得到的粗盐，往往含有可溶性杂质（主要有CaCl2、MgCl2、Na2SO4）和不溶性杂质（泥沙等），必须进行分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活。
（1）实验室中除去粗盐中难溶性杂质的主要实验步骤有：溶解、过滤、蒸发；这三步操作中都要用到一种玻璃仪器，该仪器在蒸发操作中的作用是什么？
（2）以上操作得到的氯化钠晶体中含有少量杂质，为进一步提纯晶体，进行以下操作：
①写出一个加入Na2CO2溶液时所发生反应的化学方程式
；
②上述流程中，若将过滤和加盐酸的操作顺序颠倒，所得精盐产品中含哪些杂质 （BaSO4不溶于水，也不溶于酸）。
9．水是生命之源，也是自然资源。学习了水的相关知识后，某班级化学小组 展开了系列探究。
【探究一】从自然界提取纯水，具体步骤如图1：
（1）经过如图1D之后，可以获得纯水，则D操作的名称是 ；
（2）如图2为净化水过程中过滤操作的示意图，
①指出图中明显的错误： ；
②过滤后，小组同学发现滤液仍然浑浊，可能的原因是 （答一条即可）；他们采取了补救措施，得到了澄清的液体，做法是 。
（3）从原水提取到纯水过程中，水分子本身没有发生变化，因此，上述实验中属于物理变化的步骤有
（填字母序号）。
【探究二】电解水
小组同学将提取到的纯水加入电解水装置，接通直流电源，结果发现实验进展缓慢，电极上几乎没有气泡冒出。安琪同学查阅资料后在水中加入了少量稀硫酸，电极上迅速冒出气泡，20分钟后，实验情况如图3所示。
（1）加入稀硫酸的作用是 ；
（2）试管1收集到的气体是 ，可以用 的方法检验，检验时发生的反应的文字表达式是 ，它属于 反应（填“化合”或“分解”）。
（3）电解水时的文字表达式是 ，上述变化中，水分子本身是否变化？ 。
【实验反思】
（1）由探究一可知，物质分离和提纯通常有两种思路；
一是： ，如沉降、过滤。
二是：将有用的物质提取出来，如蒸馏。
（2）由探究二可知，利用化学反应可以实现物质和 的转化，如电解水过程中，可以将 能转化为储存在物质中的化学能；同时将水转化成 ，作为新型能源服务人类。
（3）宏观层面，化学变化的本质是物质种类发生改变；微观层面，化学变化与物理变化的区别是
。化学就是在原子、分子水平上研究物质及其变化规律。
10．根据下列装置回答问题．
（1）仪器a的名称为 ．
（2）用高锰酸钾为原料制取较纯净的氧气可选用的装置组合为 （填字母，下同），发生装置应作的改进是 ，发生反应的化学方程式为 ．
（3）实验室用F装置分离H2、CO2的混合气体．分离得到CO2的操作是：关闭活塞A， ．
11．科学家开采得到一种“可燃冰”样品，取95.6克样品放置在密闭容器内，该样品迅速转化为甲烷气体（CH4）和水，将甲烷气体分离并完全燃烧（反应的化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O），得到35.2克二氧化碳，试计算：
（1）35.2克二氧化碳的物质的量为 。
（2）根据化学方程式计算该天然气合物样品中甲烷的质量。
（3）样品中甲烷的质量分数。（计算结果精确到0.1%）
12．水的净化方法
利用 、 、 和 等方法可以净化水．
（1）吸附：明矾可用于净水，是因为明矾溶于水生成的胶状物可以 悬浮于水中的杂质，使之从水中 出来．用具有吸附作用的固体还可以吸附掉一些 的杂质，除去异味．
（2）沉淀：对于静置沉淀和吸附沉淀，单一操作相对净化程度较高的是 ．
（3）过滤：过滤是分离不溶性 和 的一种方法．
①过滤所需仪器
漏斗、 、 、铁架台（带铁圈）．
②过滤操作要点
“一贴”：将滤纸折叠成圆锥形，用水湿润使其紧贴在漏斗内壁上，中间不要留有气泡．
“二低”：滤纸要低于 的边缘，漏斗里的液面应低于 的边缘．
“三靠”：过滤时玻璃棒的末端要轻轻靠在 滤纸的一边；盛过滤液的烧杯口要紧靠在玻璃棒的中上端，倾倒过滤液时沿玻璃棒流进过滤器；漏斗的最下端要紧贴在烧杯内壁上，以免滤液飞溅．
（4）蒸馏：给液体加热，使它变成 ，再使 冷却凝聚成液体，这种方法叫做蒸馏．通过蒸馏，可以利用物质的 不同来分离和提纯液态混合物，也可以把混在液体中的不挥发性杂质除去．
13．科学兴趣小组做碳还原金属氧化物实验后，收集到CO和CO2的混合废气，考虑到废气直接排放会污染环境，想把废气初步分离回收再利用，用如图所示的装置进行分离实验（收集装置略去）：
（1）广口瓶中加入的是 。
A．NaOH溶液 B．NaCl溶液 C．Ca（OH）2溶液
（2）打开阀门K2通入混合气体，首先分离得到气体，化学方程式为 。接着关闭阀门K2打开阀门K1，将分液漏斗中装的溶液滴入广口瓶中，从而分离出第二种气体，化学方程式为 。
14．物质的鉴别、分离和提纯是重要的基本实验操作。
（1）鉴别氢氧化钠和碳酸钠两种溶液，不可选择 （填字母）。
A．氯化钡溶液 B．硝酸钠溶液 C．稀硫酸
（2）除去硝酸钾溶液中混有的少量硫酸钾，可加入适量的硝酸钡溶液，充分反应后过滤即可。写出反应的化学方程式： 。
（3）氢氧化钠溶液露置在空气中易变质。下列是分析已变质氢氧化钠溶液的相关实验，其中合理的是
（填字母）。
A．证明变质：取样，滴加足量稀盐酸，观察是否有气泡产生
B．除去杂质：取样，滴加氢氧化钙溶液至恰好完全反应，过滤
C．确定成分：取样，滴加足量氯化钡溶液，过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，观察颜色变化（氯化钡溶液呈中性）
15．如图装置可用于气体的吸收，检验和分离等，请回答下列问题：
（1）利用装置A（其中液体试剂足量）可以将二氧化碳和一氧化碳的混合气体进行分离，首先打开活塞a，缓缓通入混合气体，广口瓶中观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 ；此时从导管c逸出的主要气体是 ，为了检验该气体，将导管按c﹣d﹣e﹣f﹣g顺序连接，B处观察到的现象为 ，发生反应的化学的化学方程式为 ．
（2）实验中A和C两处用到澄清石灰水，其中A处澄清石灰水的作用是 ；
（3）装置C中还应进行的操作是 ；一段时间后，断开AB装置，关闭活塞a，打开活塞b，滴加足量的稀盐酸，此时逸出的主要气体是 ．
（4）现有36.5g质量分数为20%的盐酸与一定质量的氢氧化钙溶液恰好完全反应，生成的氯化钙溶液中溶质的质量分数为22.2%，请计算所得氯化钙溶液的质量．
16．从海水得到的粗盐，往往含有可溶性杂质（主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2）和不溶性杂质（泥沙等），必须分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活．粗盐提纯的部分流程如图：
其中，滤液一至滤液二之间需进行三步操作：
操作一：加入过量的碳酸钠，除去滤液中的Ca2+；
操作二：加入过量的X，除去滤液中的Mg2+；
操作三：加入过量的氯化钡，除去滤液中的SO42﹣．
请回答：操作中的物质X为 ，正确的操作顺序为 （填序号），
为最终获得精盐，操作①、②和③后还需增加的操作是 ．
17．工业上常用“分离液态空气法”制氧气，此方法是以空气为原料，利用液氮与液氧沸点不同，将其分离，主要流程如图。
（1）空气中氮气的体积分数约为 %。
（2）已知氮气沸点﹣195.8℃，氧气沸点﹣183.9℃，液态空气汽化首先分离出来的是 。
（3）“分离液态空气法”发生的是 （填“物理”或“化学”）变化。
（4）下列说法不正确的是 （填序号）。
A.洁净空气是纯净物 B.此方法制氧气的原料来源广泛
C.沸点属于物理性质 D.利用此方法既可得到氧气又可得到氮气
（5）将沸点不同的气体分离开来，常采用液化分离法。如，控制温度在﹣183℃时，可将空气中N2与O2分离。根据下表中物质的沸点判断，要将产物氨气与氢气、氮气分离开来，最适宜的温度应该控制在 ℃。
18．从海水中得到的粗盐中往往含有可溶性杂质（主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2）和不溶性杂质（泥沙等），必须进行分离和提纯后才能使用。粗盐提纯的部分流程如图所示，回答下列问题：
（1）操作①是 ，实验室进行该操作时使用主要仪器有铁架台（带铁圈）、酒精灯、玻璃棒、 。
（2）过滤①后发现溶液仍浑浊，正确的操作是 。
（3）滤渣中的物质主要有BaSO4、Mg（OH）2、 、 。（写化学式）
（4）上述流程中，加入盐酸，除了中和NaOH外，还发生的化学反应方程式是
。常温下，pH＝7的溶液呈 性。（选填“酸”或“中”或“碱”）
（5）某同学实验后得到的精盐质量比粗盐多，可能原因是：
。
19．阅读下面科普短文，回答下列问题：
稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡六种气体，约占空气体积的0.94%。由于稀有气体元素原子的最外层电子排布是稳定结构，所以它们的化学性质非常稳定，但在一定条件下，氙气（Xe）可与氟气（F2）发生反应，生成四氟化氙（XeF4）。工业上，制取稀有气体是通过将液态空气蒸馏，得到稀有气体，再用活性炭低温吸附法，将稀有气体分离开来。氦气是除了氢气外的最轻气体，可以代替氢气应用在飞艇中，不会着火和发生爆炸。
依据上述文章内容，回答下列问题。
（1）空气中占0.94%的稀有气体属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）写出氙气与氟气在一定条件下发生化学反应的文字表达式 。
（3）氦气应用于飞艇利用了氦气 （填写物理性质）的性质，利用氦气 （填写化学性质）的性质。
方法
适用范围或原理
举例
物
理
方
法
过滤法
①固体与液体混合物的
②可溶性固体与不溶性固体混合物的

粗盐提纯
结
晶
法
蒸
发
①分离溶质与溶剂
②除去 的杂质
从含有HCl的NaCl溶液中分离出固体NaCl
降低
温度
可溶性固体溶质溶解度受 影响变化大小不同
分离NaCl与KNO3的混合物
化
学
方
法
化气法
与杂质反应生成 而除去
除去Na2SO4中的Na2CO3，可选用稀H2SO4将COeq \\al(2－,3)转化成CO2
沉淀法
将杂质转化为 过滤除去
NaOH溶液中混有少量的Ca(OH)2，可加入适量的Ca(OH)2溶液将Ca2＋转化成CaCO3
置换法
将杂质通过 反应而除去
除去FeSO4中的CuSO4，可加适量的NaOH，再过滤
溶解法
将杂质 某种试剂而除去
除去C粉中的CuO粉，可加适量的稀硫酸，再过滤
煅烧法
杂质 易分解，通过 将杂质除去
除去CaO中的CaCO3，可高温煅烧
转化法
将杂质通过化学反应转化为被提纯的物质
除去CO2中的CO，可将气体通过灼热的氧化铜
被吸收的气体
吸收气体的试剂
O2
的铜粉、铁粉
CO
的氧化铁、氧化铜
CO2
氢氧化钠固体或其溶液、碱石灰固体、灼热的炭
NH3
酸溶液、水
HCl
碱溶液、水
H2O
无水CaCl2、无水硫酸铜、浓硫酸、生石灰、NaOH固体、碱石灰等
气体
氮气（N2）
氩气（Ar）
氧气（O2）
沸点
﹣196℃
﹣186℃
﹣183℃



A.水的沸腾
B.水的电解
C.水的净化
物质
氢气
氮气
氧气
氨气
沸点
﹣252℃
﹣195.89℃
﹣183℃
﹣33.35℃
专题三 物质的分离和提纯
一、物质的分离和提纯
1、物质的分离是通过适当的方法，把混合物中的各种物质彼此分开，并且恢复到各种物质原来的存在状态，分别得到纯净物；而物质的提纯是通过适当的方法把混入某物质里的少量杂质除去，以便获得相对纯净的物质，又称除杂。
2、物质的分离和提纯常用的方法
3、物质的分离和提纯注意事项
（1）根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法，所谓除杂(提纯)，是指除去杂质，同时被提纯物质不得损失。除杂质题至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。
（2）分离和提纯的原则：
①除去杂质的同时不能引入新的杂质(不增)。
②操作过程中尽量不使被提纯的物质损失(不减)。
③最好能生成被提纯的物质(转化)。
④提纯方法应简单易行。
（3）在进行物质提纯时，要首先考虑物理方法，再考虑化学方法。而且发源掌握如下四条原则：
①“变废为宝”——尽量选择能将杂质转化为所需物质的试剂。
②不能引入新的杂质。
③加入的除杂试剂不能将所需物质也除去。
④加入的除杂试剂要适量或过量，或过量，要在后续操作中继续除去。
二、气体与气体的分离
1、气体与气体的分离
2、气体与气体的分离注意事项
（1）在干燥气体时，若气体是SO2、CO2 、HCl等酸性气体，则不可用生石灰、NaOH固体、碱石灰等碱性干燥剂；若气体是NH3等碱性气体，则不可用浓硫酸等酸性干燥剂；若气体是H2、O2等中性气体，则既可用酸性干燥剂，也可用碱性干燥剂。
（2）检验H2和CO时，也可以将氧化铜换成红棕色的氧化铁，看红棕色是否变黑色。
（3）当要同时去除去某混合气体中的水蒸气和其他气体时，往往把除去水蒸气的操作放在最后，以防气体通过某些溶液时又会从溶液中带出一部分水蒸气。
题型01 物质的分离和提纯
典例分析
【例1】用“海水晒盐”的方法得到的粗盐中，往往含有可溶性杂质（主要是MgCl2、CaCl2、Na2SO4）和不溶性杂质（泥沙等），需进行分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活。使用以下试剂NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、稀盐酸，粗盐提纯的部分流程如图，据图回答问题。
（1）操作a的名称是 过滤 。
（2）若试剂③为NaOH溶液，则加入试剂①发生反应的化学方程式为 BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl 。
（3）溶液N的pH ＞ 7（选填“＞”、“＝”、“＜”）。
（4）沉淀E含有 4 种物质。
（5）加入过量Na2CO3目的是除去 CaCl2、BaCl2 （写化学式）。
【答案】（1）过滤；
（2）BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl；
（3）＞；
（4）4；
（5）CaCl2、BaCl2。
【解析】（1）操作a是将固体和液体分离的操作，是过滤操作；
（2）MgCl2用氢氧化钠溶液除去，CaCl2用碳酸钠溶液除去，Na2SO4用氯化钡溶液除去，因为加入的试剂都是过量的，还需要把过量的试剂除去，所以可以用碳酸钠除过量的氯化钡，所以试剂的添加顺序为：先加入氯化钡溶液，再加入碳酸钠溶液，最后加入氢氧化钠溶液，则加入试剂①发生反应：氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl；
（3）溶液N中含有氯化钠、过量的碳酸钠和氢氧化钠，故溶液显碱性，pH＞7；
（4）氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，故沉淀E中含有：硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡、氢氧化镁4种物质；
（5）加入过量Na2CO3目的是除去氯化钙和过量的氯化钡。
变式训练
【变式1-1】从海水得到的粗盐，往往含有可溶性杂质（主要有CaCl2、MgCl2、Na2SO4）和不溶性杂质（泥沙等），必须进行分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活.粗盐提纯的部分流程如下：
其中，滤液一至滤液二之间需进行三步操作：
操作①：加入过量的碳酸钠溶液，除去滤液中的Ca2+
操作②：加入过量的X，除去滤液中的Mg2+
操作③：加入过量的氯化钡溶液，除去滤液中的
加入试剂的顺序不正确的为（ ）
A．①②③B．③①②C．③②①D．②③①
【答案】A
【解析】镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀，过量的X是氢氧化钠溶液；硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀；至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都可以；钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀，但是加入碳酸钠溶液要放在加入氯化钡溶液之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，所以正确的顺序为：③①②或②③①或③②①。
故选：A。
【变式1-2】海水经蒸发、结晶制得的粗盐中还含有氯化镁、氯化钙等杂质，必须进行分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活。粗盐提纯的部分流程如图：
（1）写出步骤③的操作名称是 过滤 。
（2）步骤④中加入适量盐酸的目的 除去过量的碳酸钠和氢氧化钠 。
（3）经操作a后得到的白色沉淀的成分 CaCO3和Mg（OH）2 。
【答案】（1）过滤；
（2）除去过量的碳酸钠和氢氧化钠；
（3）CaCO3和Mg（OH）2。
【解析】（1）将不溶性固体和液体分离的操作为过滤，故填：过滤；
（2）在除杂过程中加入了过量的氢氧化钙和过量的碳酸钠溶液，过量的碳酸钠溶液与过量的氢氧化钙溶液反应生成了氢氧化钠，要得到纯净的氯化钠，需要除去过量的碳酸钠和氢氧化钠，需要加入稀盐酸，故填：除去过量的碳酸钠和氢氧化钠；
（3）操作①加入过量的氢氧化钙溶液，发生的反应为：MgCl2+Ca（OH）2＝Mg（OH）2↓+CaCl2，操作②加入过量的碳酸钠发生的反应为：CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl、Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH，经过滤后得到的白色沉淀为CaCO3和Mg（OH）2，故填：CaCO3和Mg（OH）2。
题型02气体与气体的分离
典例分析
【例2】现对 CO2和 CO的混合气体进行间歇性分离及干燥的实验装置设计如图。仪器中的 A和 B 分别可以控制物质流入甲瓶的速率。
（1）下列有关实验的描述正确的是 ②④ ；
①为了达到实验目的，甲中装置的溶液应该为澄清石灰水，乙装置中的溶液应该为浓硫酸，丙装置中的溶液应该为稀硫酸；
②当 A 打开，B 闭合时，可以先分离得到干燥的 CO 气体，当 A 关闭，B 打开时，可以分离得到干燥的 CO2气体；
③实验进行的过程中，甲装置内的溶液会先变浑浊，再逐渐变澄清；
④在装置乙发生的反应为物理反应；
（2）如需全部收集从混合气体分离所得的CO2和CO，此套装置最大的缺点是 经分离收集到的 CO2、CO 均不够纯净 ，因为 装置内的空气和间歇转换时残留的CO 都难于排净 。
【答案】见试题解答内容
【解析】（1）①为了达到实验目的，甲中装置的溶液应该为氢氧化钠溶液，乙装置中的溶液应该为浓硫酸，丙装置中的溶液应该为稀硫酸，故错误；
②当 A 打开，B 闭合时，可以先分离得到干燥的 CO 气体，当 A 关闭，B 打开时，可以分离得到干燥的 CO2气体，故正确；
③实验进行的过程中，甲装置内的溶液会有气泡生成，故错误；
④在装置乙中浓硫酸吸收了水分，发生的反应为物理反应，正确。
（2）如需全部收集从混合气体分离所得的CO2和CO，此套装置最大的缺点是经分离收集到的 CO2、CO 均不够纯净，因为装置内的空气和间歇转换时残留的CO 都难于排净。
变式训练
【变式2-1】分离液态空气法制氧气是工业制氧气的主要方法之一，下列有关说法正确的是（ ）
A．有氧化反应发生
B．最先分离出的气体是氮气
C．液态空气属于纯净物
D．利用液氧和液氮的密度不同
【答案】B
【解析】A、工业制氧是利用液态氮和液态氧的沸点不同，通过控制温度从液态空气中分离出氧气，其中氧气没有参加化学反应，没有氧化反应发生，故选项说法错误。
B、氮气的沸点较低，分离液态空气法制氧气时，氮气先分离出来，故选项说法正确。
C、液态空气中含有液态氮、液态氧等多种物质，属于混合物，故选项说法错误。
D、工业制氧是利用液态氮和液态氧的沸点不同，与密度无关，故选项说法错误。
故选：B。
【变式2-2】用如图所示的装置将一定量的CO2和CO的混合气体进行分离和干燥。图中的a、b、c、d均为活塞，可以控制气体的通过和液体的加入，实验前活塞均已关闭。请选择适宜的试剂完成上述实验。供选用的试剂有：①稀硫酸②浓硫酸③氢氧化钠溶液④澄清的石灰水。
实验分以下两步进行：
（1）关闭b、c，打开a、d，丙中试剂为 ② （填数字序号）。乙装置中的现象是 无明显现象 。此步实验后收集到的气体是 一氧化碳 。
（2）在甲装置的分液漏斗中加入试剂为 ① （填数字序号），然后 关闭a、d，打开b、c ，即可收集到另一种气体。
【答案】（1）②；无明显现象；一氧化碳。
（2）①；关闭a、d，打开b、c。
【解析】（1）关闭b、c，打开a、d，丙中试剂为浓硫酸，用来吸收一氧化碳中的水蒸气，乙装置中的液体是澄清石灰水，用来检验二氧化碳是否被甲装置完全显示，因此乙中应该是无明显现象，此步实验后收集到的气体是一氧化碳。
故填：②；无明显现象；一氧化碳。
（2）在甲装置的分液漏斗中加入试剂为稀硫酸，用来和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，然后关闭a、d，打开b、c，即可收集到另一种气体二氧化碳。
故填：①；关闭a、d，打开b、c。
1．下列叙述中，正确的是（ ）
A．物质冷却时，因为分子变小所以体积变小
B．原子是构成物质的一种粒子
C．一切物质都是由分子构成，分子又由原子构成，所以分子比原子大
D．分离和提纯物质的方法很多，蒸馏是其中的一种，蒸馏就是将溶解在液体中的固体分离出来的一种方法
【答案】B
【解析】A、物质冷却时分子的间隔改变，大小不变，故错误；
B、原子也可以直接构成物质，故正确；
C、分子和原子不能比较大小，只能说分子比构成它的原子大，故错误；
D、把溶解在液体中的固体分离出来用蒸发，故错误。
故选：B。
2．在101.3kPa时，将液态空气升高温度，三种气体分离出的先后顺序是（ ）
A．N2、Ar、O2B．O2、Ar、N2C．N2、O2、ArD．Ar、N2、O2
【答案】A
【解析】物质的沸点越低越容易蒸发，氮气的沸点最低，先蒸发出来。氧气的沸点最高，最后蒸发出来。观察选项，故选A。
3．古代很多诗词蕴含了好多哲理和化学知识。下面有关诗词对化学实验现象或化学实验过程分 析错误的是（ ）
A．“试玉要烧三日满，辨材须待七年期”中，玉的成分是硅酸盐，表明玉熔点高且不易分解
B．“美人首饰王侯印，尽是沙中浪底来”，淘金是一种混合物的分离和提纯中过滤的方法
C．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，蜡烛燃烧放热，熔点很低，使蜡烛熔化
D．“化尽素衣冬未老，石烟多似洛阳尘”，诗中的石烟是指石油燃烧产生的烟
【答案】B
【解析】A．玉的成分是硅酸盐，玉的硬度比河砂小，金刚砂的成分是碳化硅，“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日，说明“玉”的熔点较高，故正确；
B．“美人首饰王侯印，尽是沙中浪底来”，淘金是一种混合物中各物质密度的不同进行分离和提纯的方法，故错误；
C．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，蜡烛燃烧放热，熔点很低，使蜡烛熔化，故正确；
D．“化尽素衣冬未老，石烟多似洛阳尘”，诗中的石烟是指石油燃烧产生的烟尘，故正确。
故选：B。
4．从海水中得到的粗盐中往往含有可溶性杂质（主要有 Na2SO4、MgCl2、CaCl2）和不溶性杂质（泥沙等），必须进行分离和提纯后才能使用。粗盐提纯的部分流程如图。有关该流程说法错误的是（ ）
A．不溶性杂质主要是泥沙
B．过滤时玻璃棒的作用是引流
C．蒸发时，当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干
D．操作①②③依次加入的试剂可以为NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液
【答案】D
【解析】A、由题意，粗盐中含有不溶性杂质（泥沙等），则不溶性杂质主要是泥沙，A说法正确。
B、过滤时玻璃棒的作用是引流，B说法正确。
C、蒸发时，当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干，C说法正确。
D、加入过量的氢氧化钠可将镁离子除去；加入过量的氯化钡溶液将硫酸根离子沉淀除去；加入过量的碳酸钠溶液将钙离子转化为沉淀除去，后面加入试剂要将前面加入的过量试剂除去，故加入的碳酸钠溶液要放在加入氯化钡溶液之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡；操作①②③依次加入的试剂顺序为NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液时，过量的氯化钡无法除去，D错误；
故选：D。
5．分离和提纯混合物的方法很多如：①过滤；②蒸发；③蒸馏．分离出黄泥水中的泥沙采用的是 ① 的方法（填序号，下同）；把海水中的食盐和水分离采用的是 ② 的方法
【答案】见试题解答内容
【解析】因为黄泥水中的泥沙不溶于水，所以可以用过滤的方法除去水中的泥沙；因为食盐溶于水，属于可溶性固体和液体的混合物，所以可以用蒸发的方法除去水．
故答案为：①②
6．科学思想和方法在化学学习中经常用到。
（1）分离和提纯。研究物质的组成和结构时，常要对物质进行分离和提纯，如分离出黄泥水中的泥沙用 过滤 法。
（2）模型法。如图所示是模型法表示的水通电条件下的反应过程，请回答下列问题：
①该反应的文字表达式： 水氢气+氧气 ，其基本反应类型是 分解反应 ；
②反应中种类没有发生改变的微粒是 氢原子和氧原子 。
【答案】（1）过滤；
（2）①水氢气+氧气；分解反应；
②氢原子和氧原子；
【解析】
（1）因为黄泥水中的泥沙不溶于水，所以可以用过滤的方法除去水中的泥沙；
（2）①水在通电的条件下生成氢气和氧气，反应的文字表达式：水氢气+氧气；其基本反应类型是分解反应；
②通电条件下，水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子和氧原子又分别重新嘉和城氢分子和氧分子，反应中种类没有发生改变的微粒是氢原子和氧原子；
7．下面是同学们熟悉的实验操作示意图请你根据要求回答问题。
（1）如图所示的3个实验， AC 中的水发生了物理变化（填字母）。
（2）B装置中发生变化的文字表达式为 水氢气+氧气 ，用 带火星的木条 检验试管2内得到的气体，现象是 木条复燃 ，证明试管2得到的气体是 氧气（O2） ，若试管1中得到8mL的气体，则试管2内得到 4 mL的气体。
（3）C中小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是过滤，活性炭的作用为 吸附 ，经过此净水器得到的水仍然不是纯水，若想得到纯水可采用的方法是 蒸馏 。
（4）【反思】
A.由实验A知：化学变化与物理变化的区别宏观层面是否产生新物质：微观层面， 是否产生新分子 。
B.由实验B知：利用化学反应可以实现物质和能量的转化，如电解水过程中，可以将电能转化为 化学 能。
C.由实验C知：物质分离和提纯通常有两种思路：一是将不需要的杂质分离除去，如过滤；二是将有用的物质提取出来，如 蒸馏 。
【答案】（1）AC；
（2）水氢气+氧气；带火星的木条；木条复燃；氧气（O2）；4；
（3）吸附；蒸馏；
（4）A、是否产生新分子；
B、化学；
C、蒸馏。
【解析】（1）图A中水由液态变气态，水的状态改变，没有新物质生成属于物理变化；B中水通电分解出氢气和氧气有新物质生成属于化学变化，C图中没有新物质生成属于物理变化；故答案为：AC；
（2）水在通电的条件下分解为氢气和氧气，文字表达式为：水氢气+氧气；根据“正氧负氢，氢二氧一”可知，1、2管中分别是氢气和氧气，氧气能使带火星的木条复燃，因此用带火星的木条检验氧气，现象是木条复燃，证明试管2得到的气体是氧气；1试管内生成的是氢气，氢气与氧气的体积比是2：1，故试管1中得到8mL的气体即氢气，则试管2内得到氧气是氢气的体积的二分之一，故答案为：水氢气+氧气；带火星的木条；木条复燃；氧气（O2）；4；
（3）活性炭疏松多孔，具有吸附作用；若想得到纯水可采用的方法是蒸馏；故答案为：吸附；蒸馏；
（4）A宏观层面判断化学变化与物理变化的区别是否产生新物质：微观层面是否产生新分子；故答案为：是否产生新分子；
B电解水过程中，通电使水反应，可以将电能转化为化学能；故答案为：化学；
C将有用的物质提取出来，如蒸馏可以在不纯的水中提出纯水。故答案为：蒸馏。
8．从海水得到的粗盐，往往含有可溶性杂质（主要有CaCl2、MgCl2、Na2SO4）和不溶性杂质（泥沙等），必须进行分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活。
（1）实验室中除去粗盐中难溶性杂质的主要实验步骤有：溶解、过滤、蒸发；这三步操作中都要用到一种玻璃仪器，该仪器在蒸发操作中的作用是什么？
（2）以上操作得到的氯化钠晶体中含有少量杂质，为进一步提纯晶体，进行以下操作：
①写出一个加入Na2CO2溶液时所发生反应的化学方程式 CaCl2+Na2CO3＝2NaCl+CaCO3↓或BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl ；
②上述流程中，若将过滤和加盐酸的操作顺序颠倒，所得精盐产品中含哪些杂质 CaCl2、MgCl2、BaCl2 （BaSO4不溶于水，也不溶于酸）。
【答案】（1）玻璃棒；搅拌，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅；
（2）①CaCl2+Na2CO3＝2NaCl+CaCO3↓或BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl；②CaCl2、MgCl2、BaCl2。
【解析】（1）溶解、过滤、蒸发：这三步操作中都要用到一种玻璃仪器是玻璃棒，其在蒸发操作中的作用是搅拌，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅；
（2）①加入碳酸钠的作用是除去粗盐中的氯化钙和过量的氯化钡，Na2CO3与CaCl2反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，与BaCl2反应生成碳酸钡和氯化钠。化学方程式分别为CaCl2+Na2CO3＝2NaCl+CaCO3↓、BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl；
②粗盐水中加入过量的BaCl2，可生成硫酸钡沉淀和氯化钠；加入氢氧化钠，可生成氢氧化镁沉淀和氯化钠；加入碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，与BaCl2反应，生成碳酸钡和氯化钠，所以不过滤，得到的沉淀中只有硫酸钡不与稀盐酸反应，生成的其他沉淀氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡都会有稀盐酸反应，生成相应的氯化镁、氯化钙、氯化钡，且都可溶，蒸发后都会留在精盐中，所以若将过滤和加盐酸的操作顺序颠倒，所得精盐产品中含有的杂质是：CaCl2、MgCl2、BaCl2。
9．水是生命之源，也是自然资源。学习了水的相关知识后，某班级化学小组 展开了系列探究。
【探究一】从自然界提取纯水，具体步骤如图1：
（1）经过如图1D之后，可以获得纯水，则D操作的名称是 蒸馏 ；
（2）如图2为净化水过程中过滤操作的示意图，
①指出图中明显的错误： 没有用玻璃棒引流 ；
②过滤后，小组同学发现滤液仍然浑浊，可能的原因是 滤纸破损 （答一条即可）；他们采取了补救措施，得到了澄清的液体，做法是 重新过滤 。
（3）从原水提取到纯水过程中，水分子本身没有发生变化，因此，上述实验中属于物理变化的步骤有 ABCD （填字母序号）。
【探究二】电解水
小组同学将提取到的纯水加入电解水装置，接通直流电源，结果发现实验进展缓慢，电极上几乎没有气泡冒出。安琪同学查阅资料后在水中加入了少量稀硫酸，电极上迅速冒出气泡，20分钟后，实验情况如图3所示。
（1）加入稀硫酸的作用是 增强水的导电性 ；
（2）试管1收集到的气体是 氢气 ，可以用 点燃 的方法检验，检验时发生的反应的文字表达式是 氢气+氧气水 ，它属于 化合 反应（填“化合”或“分解”）。
（3）电解水时的文字表达式是 水氢气+氧气 ，上述变化中，水分子本身是否变化？ 是 。
【实验反思】
（1）由探究一可知，物质分离和提纯通常有两种思路；
一是： 将杂质分离除去 ，如沉降、过滤。
二是：将有用的物质提取出来，如蒸馏。
（2）由探究二可知，利用化学反应可以实现物质和 能量 的转化，如电解水过程中，可以将 电 能转化为储存在物质中的化学能；同时将水转化成 氢气 ，作为新型能源服务人类。
（3）宏观层面，化学变化的本质是物质种类发生改变；微观层面，化学变化与物理变化的区别是 是否产生新物质 。化学就是在原子、分子水平上研究物质及其变化规律。
【答案】【探究一】
（1）蒸馏；
（2）①没有用玻璃棒引流；滤纸破损；重新过滤；②ABCD；
（3）滤纸破了；液面高于滤纸边缘
【探究二】
（1）增强水的导电性；
（2）氢气；点燃；氢气+氧气水；化合；
（3）水氢气+氧气；是；
【实验反思】
（1）将杂质分离除去；
（2）能量；电；氢气；
（3）是否产生新物质。
【解析】
【探究一】
（1）生产自来水的净水方法有沉淀、吸附、过滤、消毒等，蒸馏可以得到纯水，故D为蒸馏；
（2）①过滤液体时，注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流；
②过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等。他们采取了补救措施，得到了澄清的液体，做法是重新过滤；
（3）从原水提取到纯水过程中，水分子本身没有发生变化，因此，上述实验中加明矾、沉淀、过滤、蒸馏都没有新物质生成，都属于物理变化；
【探究二】
（1）加入稀硫酸的作用是增强水的导电性；
（2）试管1收集的气体较多是氢气，具有可燃性，用燃着的木条来检验。检验时发生的反应的文字表达式是：氢气+氧气水；
该反应具有多变一的特点，属于化合反应。
（3）试管2收集的气体较少是氧气，水通电生成氢气和氧气，电解水时的文字表达式是：水氢气+氧气；在电解水的过程中，发生变化的微粒是水分子，保持不变的是微粒是氢原子和氧原子；
【实验反思】
（1）由探究一可知，物质分离和提纯通常有两种思路；
一是将杂质分离除去，如沉降、过滤。
二是：将有用的物质提取出来，如蒸馏。
（2）利用化学反应可以实现物质和能量的转化，如电解水过程中，可以将电能转化为储存在物质中的化学能；同时将水转化成氢气，作为新型能源服务人类。
（3）宏观层面，化学变化的本质是物质种类发生改变；微观层面，化学变化与物理变化的区别是是否产生新物质。
10．根据下列装置回答问题．
（1）仪器a的名称为 集气瓶 ．
（2）用高锰酸钾为原料制取较纯净的氧气可选用的装置组合为 BC （填字母，下同），发生装置应作的改进是 试管口处放置一棉花团 ，发生反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ．
（3）实验室用F装置分离H2、CO2的混合气体．分离得到CO2的操作是：关闭活塞A， 打开活塞B ．
【答案】见试题解答内容
【解析】（1）仪器a是集气瓶；故填：集气瓶；
（2）用高锰酸钾为原料制取氧气属于固体加热型，所以选择装置B，排水法收集的氧气比较纯净；为了防止高锰酸钾颗粒进入导气管，需要在试管口处放一棉花团；高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑．故填：BC；试管口处放置一棉花团；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）氢气与二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，氢气不反应由右侧导管排出，而二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，要分离出二氧化碳的操作是关闭活塞A，打开活塞B，滴加稀硫酸，碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳；故填：打开活塞B．
11．科学家开采得到一种“可燃冰”样品，取95.6克样品放置在密闭容器内，该样品迅速转化为甲烷气体（CH4）和水，将甲烷气体分离并完全燃烧（反应的化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O），得到35.2克二氧化碳，试计算：
（1）35.2克二氧化碳的物质的量为 0.8ml 。
（2）根据化学方程式计算该天然气合物样品中甲烷的质量。
（3）样品中甲烷的质量分数。（计算结果精确到0.1%）
【答案】（1）0.8ml；
（2）12.8g；
（3）13.4%。
【解析】（1）物质的量＝物质的质量÷摩尔质量，35.2克二氧化碳的物质的量为35.2g÷44g/mil＝0.8ml。
故答案为：0.8ml。
（2）设天然气合物样品中甲烷的质量为x。
CH4+2O2CO2+2H2O
16 44
x 35.2g
x＝12.8g
（3）样品中甲烷的质量分数为×100%≈13.4%。
答：（2）该天然气合物样品中甲烷的质量为12.8g；
（3）样品中甲烷的质量分数为13.4%。
12．水的净化方法
利用 吸附 、 沉淀 、 过滤 和 蒸馏 等方法可以净化水．
（1）吸附：明矾可用于净水，是因为明矾溶于水生成的胶状物可以 吸附 悬浮于水中的杂质，使之从水中 沉淀 出来．用具有吸附作用的固体还可以吸附掉一些 色素和异味 的杂质，除去异味．
（2）沉淀：对于静置沉淀和吸附沉淀，单一操作相对净化程度较高的是 吸附沉淀 ．
（3）过滤：
过滤是分离不溶性 固体 和 液体 的一种方法．
①过滤所需仪器
漏斗、 烧杯 、 玻璃棒 、铁架台（带铁圈）．
②过滤操作要点
“一贴”：将滤纸折叠成圆锥形，用水湿润使其紧贴在漏斗内壁上，中间不要留有气泡．
“二低”：滤纸要低于 漏斗 的边缘，漏斗里的液面应低于 滤纸 的边缘．
“三靠”：过滤时玻璃棒的末端要轻轻靠在 三层 滤纸的一边；盛过滤液的烧杯口要紧靠在玻璃棒的中上端，倾倒过滤液时沿玻璃棒流进过滤器；漏斗的最下端要紧贴在烧杯内壁上，以免滤液飞溅．
（4）蒸馏：给液体加热，使它变成 气体 ，再使 气体 冷却凝聚成液体，这种方法叫做蒸馏．通过蒸馏，可以利用物质的 沸点 不同来分离和提纯液态混合物，也可以把混在液体中的不挥发性杂质除去．
【答案】见试题解答内容
【解析】利用吸附、沉淀、过滤、蒸馏等方法可以净化水，故填：吸附、沉淀、过滤、蒸馏．
（1）明矾可用于净水，是因为明矾溶于水生成的胶状物可以吸附悬浮于水中的杂质，使之从水中沉淀出来．用具有吸附作用的固体还可以吸附掉一些色素和异味的杂质，除去异味，故填：吸附，沉淀，色素和异味．
（2）对于静置沉淀和吸附沉淀，单一操作相对净化程度较高的是吸附沉淀，故填：吸附沉淀．
（3）过滤是分离不溶性固体和液体的一种方法，故填：固体，液体．
①过滤所需仪器漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈），故填：烧杯，玻璃棒．
②滤纸要低于漏斗的边缘，漏斗里的液面应低于液体的边缘，故填：漏斗，滤纸．
过滤时玻璃棒的末端要轻轻靠在三层滤纸的一边，故填：三层；
（4）给液体加热，使它变成气体，再使气体冷却凝聚成液体，这种方法叫做蒸馏．通过蒸馏，可以利用物质的沸点不同来分离和提纯液态混合物，也可以把混在液体中的不挥发性杂质除去．故填：气体，气体，沸点．
13．科学兴趣小组做碳还原金属氧化物实验后，收集到CO和CO2的混合废气，考虑到废气直接排放会污染环境，想把废气初步分离回收再利用，用如图所示的装置进行分离实验（收集装置略去）：
（1）广口瓶中加入的是 A 。
A．NaOH溶液 B．NaCl溶液 C．Ca（OH）2溶液
（2）打开阀门K2通入混合气体，首先分离得到气体，化学方程式为 CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O 。接着关闭阀门K2打开阀门K1，将分液漏斗中装的溶液滴入广口瓶中，从而分离出第二种气体，化学方程式为 Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+CO2↑+H2O 。
【答案】（1）A；
（2）CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+CO2↑+H2O。
【解析】（1）根据实验要求可知该装置应为气体分离装置，根据一氧化碳和二氧化碳的性质可以知道液体用来吸收二氧化碳的，氢氧化钙的吸收效果差，因此广口瓶中装的是NaOH溶液，故选A。
（2）通过分析可知，广口瓶中装的是NaOH溶液，能够吸收二氧化碳气体，因此打开阀门K2通入混合气体，首先分离得到气体为一氧化碳，化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。碳酸钠与稀硫酸反应产生二氧化碳气体，接着关闭阀门K2打开阀门K1，将分液漏斗中装的稀硫酸溶液滴入广口瓶中，从而分离出第二种气体，化学方程式为Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+CO2↑+H2O。
14．物质的鉴别、分离和提纯是重要的基本实验操作。
（1）鉴别氢氧化钠和碳酸钠两种溶液，不可选择 B （填字母）。
A．氯化钡溶液 B．硝酸钠溶液 C．稀硫酸
（2）除去硝酸钾溶液中混有的少量硫酸钾，可加入适量的硝酸钡溶液，充分反应后过滤即可。写出反应的化学方程式： Ba（NO3）2+K2SO4═BaSO4↓+2KNO3 。
（3）氢氧化钠溶液露置在空气中易变质。下列是分析已变质氢氧化钠溶液的相关实验，其中合理的是 ABC （填字母）。
A．证明变质：取样，滴加足量稀盐酸，观察是否有气泡产生
B．除去杂质：取样，滴加氢氧化钙溶液至恰好完全反应，过滤
C．确定成分：取样，滴加足量氯化钡溶液，过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，观察颜色变化（氯化钡溶液呈中性）
【答案】见试题解答内容
【解析】（1）A．氯化钡溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡白色沉淀，与氢氧化钠溶液不反应，可以鉴别。
B．硝酸钠溶液与氢氧化钠和碳酸钠两种溶液均不反应，不能鉴别。
C．稀硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水，但无明显变化，可以鉴别。
（2）硫酸钾与适量的硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾，反应的化学方程式为：Ba（NO3）2+K2SO4═BaSO4↓+2KNO3。
（3）氢氧化钠溶液露置在空气中易变质。则：
A、证明变质：取样，滴加足量稀盐酸，因为稀盐酸与碳酸钠反应，故观察是否有气泡产生，正确；
B、除去杂质：取样，滴加氢氧化钙溶液至恰好完全反应，因为氢氧化钙与碳酸钠反应生成白色沉淀，过滤，正确；
C、确定成分：取样，滴加足量氯化钡溶液，过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，观察颜色变化（氯化钡溶液呈中性），正确
故答案为：（1）B；（2）Ba（NO3）2+K2SO4═BaSO4↓+2KNO3；（3）ABC。
15．如图装置可用于气体的吸收，检验和分离等，请回答下列问题：
（1）利用装置A（其中液体试剂足量）可以将二氧化碳和一氧化碳的混合气体进行分离，首先打开活塞a，缓缓通入混合气体，广口瓶中观察到的现象是 澄清石灰水变浑浊 ，发生反应的化学方程式为 Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O ；此时从导管c逸出的主要气体是 一氧化碳 ，为了检验该气体，将导管按c﹣d﹣e﹣f﹣g顺序连接，B处观察到的现象为 黑色固体变成红色固体 ，发生反应的化学的化学方程式为 CuO+COCu+CO2 ．
（2）实验中A和C两处用到澄清石灰水，其中A处澄清石灰水的作用是 吸收二氧化碳气体 ；
（3）装置C中还应进行的操作是 把尾气点燃或收集起来 ；一段时间后，断开AB装置，关闭活塞a，打开活塞b，滴加足量的稀盐酸，此时逸出的主要气体是 二氧化碳 ．
（4）现有36.5g质量分数为20%的盐酸与一定质量的氢氧化钙溶液恰好完全反应，生成的氯化钙溶液中溶质的质量分数为22.2%，请计算所得氯化钙溶液的质量．
【答案】见试题解答内容
【解析】（1）首先打开活塞a，缓缓通入混合气体，广口瓶中观察到的现象是澄清石灰水变浑浊，是因为氢氧化钙和二氧化碳反应生成了碳酸钙沉淀和水，发生反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；
此时从导管c逸出的主要气体是一氧化碳，为了检验该气体，将导管按c﹣d﹣e﹣f﹣g顺序连接，B处观察到的现象为黑色固体变成红色固体，是因为高温条件下，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，发生反应的化学的化学方程式为：CuO+COCu+CO2．
故填：澄清石灰水变浑浊；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；一氧化碳；黑色固体变成红色固体；CuO+COCu+CO2．
（2）实验中A和C两处用到澄清石灰水，其中A处澄清石灰水的作用是吸收二氧化碳气体．
故填：吸收二氧化碳气体．
（3）装置C中还应进行的操作是处理尾气，方法是把尾气点燃或收集起来；
一段时间后，断开AB装置，关闭活塞a，打开活塞b，滴加足量的稀盐酸，碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳，此时逸出的主要气体是二氧化碳．
故填：把尾气点燃或收集起来；二氧化碳．
（4）设生成氯化钙质量为x，
Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O，
73 111
36.5g×20% x
＝，
x＝11.1g，
所得氯化钙溶液的质量为：11.1g÷22.2%＝50g，
答：所得氯化钙溶液的质量为50g．
16．从海水得到的粗盐，往往含有可溶性杂质（主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2）和不溶性杂质（泥沙等），必须分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活．粗盐提纯的部分流程如图：
其中，滤液一至滤液二之间需进行三步操作：
操作一：加入过量的碳酸钠，除去滤液中的Ca2+；
操作二：加入过量的X，除去滤液中的Mg2+；
操作三：加入过量的氯化钡，除去滤液中的SO42﹣．
请回答：操作中的物质X为 氢氧化钙溶液 ，正确的操作顺序为 ②③① （填序号），
为最终获得精盐，操作①、②和③后还需增加的操作是 过滤 ．
【答案】见试题解答内容
【解析】除去镁离子是利用将镁离子沉淀出来除去，所以用氢氧根离子即可，由于溶液中还有钙离子要出去，加入的试剂X可以是氢氧化钙；为了除去可溶性的杂质，可以先加入过量的氢氧化钙溶液除去MgCl2，再加入过量的氯化钡除去硫酸钠，最后再加入过量的碳酸钠除去氯化钙、氯化钡、氢氧化钙，通过过滤将沉淀除去，得到滤液二，再加入适量的稀盐酸调整溶液的pH＝7，即可得到氯化钠溶液．由上述分析可知，正确的操作顺序是②③①；为最终获得精盐，操作①、②和③后还需增加的操作是过滤．
故答案为：氢氧化钙溶液；②③①；过滤．
17．工业上常用“分离液态空气法”制氧气，此方法是以空气为原料，利用液氮与液氧沸点不同，将其分离，主要流程如图。
（1）空气中氮气的体积分数约为 78 %。
（2）已知氮气沸点﹣195.8℃，氧气沸点﹣183.9℃，液态空气汽化首先分离出来的是 氮气 。
（3）“分离液态空气法”发生的是 物理 （填“物理”或“化学”）变化。
（4）下列说法不正确的是 A （填序号）。
A.洁净空气是纯净物
B.此方法制氧气的原料来源广泛
C.沸点属于物理性质
D.利用此方法既可得到氧气又可得到氮气
（5）将沸点不同的气体分离开来，常采用液化分离法。如，控制温度在﹣183℃时，可将空气中N2与O2分离。根据下表中物质的沸点判断，要将产物氨气与氢气、氮气分离开来，最适宜的温度应该控制在 −195.89∼−33.35 ℃。
【答案】（1）78；
（2）氮气；
（3）物理；
（4）A；
（5）−195.89∼−33.35。
【解析】（1）空气中氮气的体积分数约为78%；
（2）工业上采用分离液态空气的方法制取氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，氮气的沸点低首先从液态空气中分离出来；
（3）分离液态空气制取氧气过程中没有新物质生成，属于物理变化；
（4）A、洁净空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，故A不正确；
B、空气中含有丰富的氧气资源，此方法制氧气的原料来源广泛，故B正确；
C、沸点充物质沸腾时所需最低温度，不需发生化学变化来表现，属于物理性质，故C正确；
D、分离液态空气，沸腾出来的气体主要是氮气，剩余液体主要是氧气，利用此方法既可得到氧气又可得到氮气，故D正确；
（5）根据表中物质的沸点判断，由于氨气沸点最高，可以控制温度让氢气和氮气汽化，氨气不汽化的思路进行分离，所以最适宜的温度应控制在−195.89∼−33.35℃之间。
18．从海水中得到的粗盐中往往含有可溶性杂质（主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2）和不溶性杂质（泥沙等），必须进行分离和提纯后才能使用。粗盐提纯的部分流程如图所示，回答下列问题：
（1）操作①是 蒸发结晶 ，实验室进行该操作时使用主要仪器有铁架台（带铁圈）、酒精灯、玻璃棒、 蒸发皿 。
（2）过滤①后发现溶液仍浑浊，正确的操作是 更换滤纸，重新过滤一次 。
（3）滤渣中的物质主要有BaSO4、Mg（OH）2、 CaCO3 、 BaCO3 。（写化学式）
（4）上述流程中，加入盐酸，除了中和NaOH外，还发生的化学反应方程式是 Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O 。常温下，pH＝7的溶液呈 中 性。（选填“酸”或“中”或“碱”）
（5）某同学实验后得到的精盐质量比粗盐多，可能原因是： 除杂的过程加入BaCl2、NaOH、Na2CO3，产生了更多的NaCl 。
【答案】（1）蒸发结晶；蒸发皿。
（2）更换滤纸，重新过滤一次。
（3）CaCO3；BaCO3。
（4）Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O；中。
（5）除杂的过程加入BaCl2、NaOH、Na2CO3，产生了更多的NaCl。
【解析】（1）通过蒸发可使溶液中的溶质结晶析出，则操作①是蒸发，实验室进行该操作时使用主要仪器有铁架台（带铁圈）、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿。
（2）过滤①后发现溶液仍浑浊，说明实验失败了，正确的操作是更换滤纸，重新过滤一次。
（3）向滤液中依次加入BaCl2、NaOH、Na2CO3，产生的沉淀是BaSO4、Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3。所以滤渣中的物质主要有BaSO4、Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3。
（4）上述流程中，加入盐酸，除了中和NaOH外，还发生的化学反应方程式是：Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O。常温下，pH＝7的溶液呈中性。
（5）某同学实验后得到的精盐质量比粗盐多，可能原因是：除杂的过程加入BaCl2、NaOH、Na2CO3，产生了更多的NaCl。
19．阅读下面科普短文，回答下列问题：
稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡六种气体，约占空气体积的0.94%。由于稀有气体元素原子的最外层电子排布是稳定结构，所以它们的化学性质非常稳定，但在一定条件下，氙气（Xe）可与氟气（F2）发生反应，生成四氟化氙（XeF4）。工业上，制取稀有气体是通过将液态空气蒸馏，得到稀有气体，再用活性炭低温吸附法，将稀有气体分离开来。氦气是除了氢气外的最轻气体，可以代替氢气应用在飞艇中，不会着火和发生爆炸。
依据上述文章内容，回答下列问题。
（1）空气中占0.94%的稀有气体属于 混合物 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）写出氙气与氟气在一定条件下发生化学反应的文字表达式 氙气+氟气四氟化氙 。
（3）氦气应用于飞艇利用了氦气 密度小 （填写物理性质）的性质，利用氦气 化学性质非常稳定 （填写化学性质）的性质。
【答案】（1）混合物；
（2）氙气+氟气四氟化氙；
（3）密度小；化学性质非常稳定。
【解析】（1）稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等多种物质，故属于混合物；
（2）在一定条件下，氙气（Xe）可与氟气（F2）发生反应，生成四氟化氙，该反应的文字表达式为：氙气+氟气四氟化氙；
（3）氦气密度小，且化学性质稳定，故可用于飞艇，密度小不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，化学性质非常稳定属于化学性质。
方法
适用范围或原理
举例
物
理
方
法
过滤法
①固体与液体混合物的分离
②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离
粗盐提纯
结
晶
法
蒸
发
①分离溶质与溶剂
②除去易挥发的杂质
从含有HCl的NaCl溶液中分离出固体NaCl
降低
温度
可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化大小不同
分离NaCl与KNO3的混合物
化
学
方
法
化气法
与杂质反应生成气体而除去
除去Na2SO4中的Na2CO3，可选用稀H2SO4将COeq \\al(2－,3)转化成CO2
沉淀法
将杂质转化为沉淀过滤除去
NaOH溶液中混有少量的Ca(OH)2，可加入适量的Ca(OH)2溶液将Ca2＋转化成CaCO3
置换法
将杂质通过置换反应而除去
除去FeSO4中的CuSO4，可加适量的NaOH，再过滤
溶解法
将杂质溶于某种试剂而除去
除去C粉中的CuO粉，可加适量的稀硫酸，再过滤
煅烧法
杂质高温易分解，通过高温将杂质除去
除去CaO中的CaCO3，可高温煅烧
转化法
将杂质通过化学反应转化为被提纯的物质
除去CO2中的CO，可将气体通过灼热的氧化铜
被吸收的气体
吸收气体的试剂
O2
灼热的铜粉、铁粉
CO
灼热的氧化铁、氧化铜
CO2
氢氧化钠固体或其溶液、碱石灰固体、灼热的炭
NH3
酸溶液、水
HCl
碱溶液、水
H2O
无水CaCl2、无水硫酸铜、浓硫酸、生石灰、NaOH固体、碱石灰等
气体
氮气（N2）
氩气（Ar）
氧气（O2）
沸点
﹣196℃
﹣186℃
﹣183℃



A.水的沸腾
B.水的电解
C.水的净化
物质
氢气
氮气
氧气
氨气
沸点
﹣252℃
﹣195.89℃
﹣183℃
﹣33.35℃