2020-2021学年第一章 从实验学化学第一节 化学实验基本方法第2课时课后测评

第2课时　过滤和蒸发

基础过关练　　　　　　 　　　　　 　　　　　

题组一　过滤

1.(2021河南洛阳高一期中)下列实验操作错误的是 (　　)

2.下列有关过滤的操作中不正确的是 (　易错　)

A.过滤操作中,玻璃棒与三层滤纸相互接触

B.过滤操作中,漏斗下端尖口处与烧杯内壁相互接触

C.过滤操作中,玻璃棒与烧杯口相互接触

D.为加快过滤,使用玻璃棒搅拌漏斗里的液体

3.如图所示是某学生设计的过滤操作装置图。

(1)写出有标号仪器的名称:

A　　　　　;B　　　　　;C　　　　　。 

(2)图中有　　　　处错误,说明改正的方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)该学生在进行过滤操作后发现,过滤后的液体仍有浑浊现象,可能是　　　　　　　　　　　　　　　的缘故。 

题组二　蒸发结晶

4.蒸发时,下列操作正确的是 (　　)

A.使蒸发皿盛满滤液,用小火加热

B.等到蒸发皿中出现较多固体时停止加热

C.待溶液蒸干后,再停止加热

D.将蒸发皿放在石棉网上,用酒精灯加热

题组三　离子的检验及除杂

5.某溶液中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再滴入稀硝酸,沉淀不溶解,则该溶液中              (　　)

A.一定有S或Ag+

C.一定无Ag+　　　　　　　　D.还可能有C

6.(2021北京东直门中学高一月考)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

题组四　粗盐的提纯

7.(2021安徽芜湖高一联考)为了除去粗盐中Ca2+、Mg2+、S及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤,②加过量的NaOH溶液,③加适量盐酸,④加过量Na2CO3溶液,⑤加过量BaCl2溶液。其中不正确的操作顺序是              (　　)

A.①④②⑤③　　　　　　　　B.⑤④②①③

C.②⑤④①③　　　　　　　　D.⑤②④①③

8.(2020河北邯郸高一上期中)实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但实验室只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠。某学生设计了如下方案进行提纯:

(1)操作②能否改为加硝酸钡溶液,　　　　(填“能”或“否”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)进行操作②后,如何判断S已除尽,方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)操作④的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

能力提升练

1.(2021广东潮州高一期中,疑难2,)海水中存在Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、S等离子,为了获得比较纯净的NaCl,下列加入试剂的顺序合理的是              (深度解析)

A.BaCl2、Na2CO3、NaOH、HCl

B.Na2CO3、NaOH、BaCl2、HCl

C.KOH、BaCl2、K2CO3、HCl

D.BaCl2、NaOH、Na2CO3、HNO3

2.(2021内蒙古赤峰二中高一月考,)下列对实验过程的评价正确的是              (　　)

A.某无色溶液滴入无色酚酞试液显红色,该溶液一定显碱性

B.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含S

C.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体一定是CaCO3

D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀盐酸除去OH-,再加硝酸银溶液,有白色沉淀出现,证明含Cl-

3.(2021江苏沛县高一学情调研,疑难1,)赤泥中主要含CaO,还含有少量Al2O3、Fe2O3等物质。一种利用赤泥制取CaCl2溶液的流程如下。流程中的A和B分别是              (　　)

A.HCl、NaOH　　　　　　　　B.H2SO4、NaOH

C.Na2CO3、HCl　　　　　　　　D.HCl、Ca(OH)2

4.(2021北京东直门中学高一月考,)有一包固体粉末,由CaCO3、Na2SO4、KNO3、BaCl2、CuSO4中的三种物质组成,取样品进行如图实验,从实验可以判断              (　　)

A.该固体粉末中一定不含有BaCl2

B.该固体粉末中一定含有KNO3

C.它的组成可能是CaCO3、BaCl2、Na2SO4

D.它的组成一定是CaCO3、Na2SO4、KNO3

5.(疑难1,)为逐一分离试样X中的Na+、Ba2+、Cu2+、Ag+四种阳离子,对该试样进行的实验设计如下:

有关甲、乙、丙的选择有以下四种方案:①H2SO4、HCl、NaOH;②NaCl、Na2SO4、NaOH;③NaCl、Na2CO3、NaOH;④HCl、H2SO4、NaOH。能达到实验目的的是              (　　)

A.①③　　　　　　　　B.①④　　　　

C.②③　　　　　　　　D.②④

6.()某同学查阅教材得知,普通锌锰电池筒内的无机物主要为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等。他在探究废干电池内的黑色固体并回收利用时,进行如图所示实验。下列有关实验的叙述不正确的是              (　　)

A.操作①中玻璃棒能加快固体溶解

B.操作②为过滤

C.操作③盛放滤渣的仪器是坩埚

D.操作④的目的是除去滤渣中的杂质

7.(2021内蒙古阿荣旗一中高一月考,)某同学设计如下实验方案分离KCl和BaCl2的固体混合物,试回答下列问题:

供选试剂:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸。

(1)试剂a是　　　　,固体B是　　　　。 

(2)操作④的名称是　　　　　　　　。 

(3)加入试剂b时反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 

(4)该方案存在一定的不足,不能完全达到实验目的,应如何改进　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全

基础过关练

1.C　稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿容器内壁缓慢注入水中,图中操作正确,A不符合题意;氢气的密度小于空气的密度,应用向下排空气法收集氢气,图中操作正确,B不符合题意;过滤时,需用玻璃棒引流,C项符合题意;蒸发时,需要用到的仪器有铁架台(带铁圈)、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯,图中操作正确,D不符合题意。

2.D　A、B、C项是过滤操作中“三靠”的基本内容;D项,用玻璃棒搅拌漏斗里的液体可能会使滤纸破裂而达不到过滤的目的。

易错提醒　在过滤操作中,玻璃棒的作用是引流,不能用玻璃棒搅动漏斗里的液体。

3.答案　(1)铁架台　漏斗　烧杯　(2)1　用玻璃棒引流,玻璃棒靠在三层滤纸一侧　(3)滤纸破损(或漏斗中的液面高于滤纸的上沿)

解析　过滤时用到的仪器有铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯和玻璃棒,过滤时要注意“一贴、二低、三靠”。

4.B　蒸发皿中所盛液体不能超过其容积的,A错误;当蒸发皿中有较多固体析出时应停止加热,利用余热将溶液蒸干,B正确,C错误;蒸发皿可直接加热,不必垫石棉网,D错误。

5.B　加入稀硝酸,沉淀不溶解,沉淀可能是BaSO4或AgCl,因此溶液中可能存在Ag+或S,故选项B正确。

6.D　硝酸钾中混有少量硝酸钡,先加入过量碳酸钠溶液,碳酸钠与硝酸钡反应生成碳酸钡和硝酸钠,此时引入新杂质碳酸钠、硝酸钠,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸,未能除去新杂质硝酸钠,A项错误;硝酸钾中混有少量硝酸钡,先加入过量硫酸钾溶液,硫酸钾与硝酸钡反应生成硫酸钡和硝酸钾,此时引入了新杂质硫酸钾,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸,未能除去新杂质硫酸钾,B项错误;硝酸钾中混有少量硝酸钡,先加入过量硫酸钠溶液,硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡和硝酸钠,此时引入了新杂质硫酸钠、硝酸钠,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸,未能除去新杂质硫酸钠、硝酸钠,C项错误;硝酸钾中混有少量硝酸钡,先加入过量碳酸钾溶液,碳酸钾与硝酸钡反应生成碳酸钡和硝酸钾,此时引入了新杂质碳酸钾,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸,可以除去过量的碳酸钾,D项正确。

7.A　为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S及泥沙,可将粗盐溶于水,加入过量的氢氧化钠除去镁离子,加入过量的氯化钡溶液除去硫酸根离子,加入过量的碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子,过滤后加入盐酸除去过量的碳酸根离子和氢氧根离子,因为碳酸钠的作用是除去钙离子和过量的钡离子,所以碳酸钠溶液必须在氯化钡溶液之后加入,过滤后再加入适量的盐酸,否则会让前面生成的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3沉淀再次溶解,所以正确的操作顺序为②⑤④①③、⑤②④①③、⑤④②①③。

8.答案　(1)否　改用Ba(NO3)2溶液会引入新的杂质离子N

(2)静置,取少量上层清液于试管中,继续滴加BaCl2溶液,溶液不变浑浊,则表示已除尽

(3)除去滤液中溶解的CO2和多余的盐酸

解析　碳酸氢铵不稳定,受热分解生成二氧化碳、氨气和水,加热后残留物为氯化钠和硫酸钠,将残留物溶解后加入氯化钡溶液可生成硫酸钡沉淀,得到的悬浊液中含有氯化钠、氯化钡,加入碳酸钠溶液生成碳酸钡沉淀,过滤,滤液中含有碳酸钠和氯化钠,加入盐酸,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,加热煮沸,可得到纯净的氯化钠溶液。

能力提升练

1.A　A项,先加过量BaCl2除去S,再加过量Na2CO3除去Ca2+和过量的Ba2+,接着加入过量NaOH除去Mg2+,过滤,除去沉淀,最后加入HCl除去过量的OH-和C,故A正确;B项,先加过量Na2CO3除去Ca2+,再加过量NaOH除去Mg2+,接着加入过量BaCl2除去S,过滤,除去沉淀,此时溶液中除Na+、Cl-外还有OH-和Ba2+,最后加入的HCl只能除去OH-,不能除去Ba2+,引入了新杂质Ba2+,故B错误;C项,先加过量KOH除去Mg2+,再加过量BaCl2除去S,接着加入过量K2CO3除去Ca2+和过量的Ba2+,过滤,除去沉淀,最后加入HCl除去前面过量的OH-和C,引入了新杂质钾离子,故C错误;D项,先加过量BaCl2除去S,再加过量NaOH除去Mg2+,接着加入过量Na2CO3除去Ca2+和过量的Ba2+,过滤,除去沉淀,最后加入HNO3除去前面过量的OH-和C,但引入了新杂质硝酸根离子,故D错误。

方法点津　海水中的S用BaCl2除去;Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后加入,因为Na2CO3有两个作用,一个作用是除去Ca2+,另外一个作用是除去过量的BaCl2;除去Mg2+用NaOH,加入NaOH溶液的顺序没有限制;然后过滤,最后加HCl。

2.A　碱性溶液使酚酞试液显红色,则某无色溶液滴入无色酚酞试液显红色,该溶液一定显碱性,A正确;白色沉淀可能为AgCl或BaSO4,则溶液中不一定含S,可能含Ag+,但二者不能同时存在,B错误;无色气体可能为二氧化碳或二氧化硫,则固体可能为碳酸钙、碳酸钡、亚硫酸钠等,故C错误;加入稀盐酸,引入了氯离子,干扰Cl-检验,应先加硝酸除去OH-,再加硝酸银溶液,有白色沉淀出现,证明含Cl-,故D错误。

3.D　赤泥中主要含CaO,还含有少量Al2O3、Fe2O3等物质,利用赤泥制取CaCl2溶液的流程中,先将赤泥与A溶液反应,然后过滤,再将滤液中加入适量B,反应中有Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀产生,说明所加A溶液能够与CaO、Al2O3、Fe2O3反应生成易溶物,则A物质为酸,因最终的产品为CaCl2溶液,则所加A溶液为HCl溶液,反应Ⅰ后过滤,滤液中含有CaCl2、AlCl3、FeCl3,物质B的作用是使AlCl3、FeCl3形成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,若物质B为NaOH,Na+后续会成为新杂质,因此物质B为Ca(OH)2,故选D。

4.B　固体粉末溶于水,过滤,得到白色沉淀和无色溶液,因为CuSO4溶于水溶液呈蓝色,所以固体粉末中一定不含CuSO4;白色沉淀与稀盐酸反应生成无色气体,白色沉淀一定是碳酸钙,所以固体粉末中一定含有碳酸钙;硫酸钠和氯化钡不能同时存在,由以上分析可知,一定含有CaCO3、KNO3,硫酸钠和氯化钡不能同时存在,则固体粉末的组成可能为CaCO3、Na2SO4、KNO3或CaCO3、KNO3、BaCl2,故B正确。

5.D　①先加入硫酸溶液,同时生成硫酸钡和硫酸银沉淀,故错误;②先加入氯化钠溶液,生成氯化银沉淀,过滤后在滤液中加入硫酸钠生成硫酸钡沉淀,最后加入氢氧化钠溶液生成氢氧化铜沉淀,故正确;③加入碳酸钠溶液,同时生成碳酸钡和碳酸铜沉淀,故错误;④先加入HCl溶液,生成氯化银沉淀,过滤后在滤液中加入硫酸溶液生成硫酸钡沉淀,最后加入氢氧化钠溶液生成氢氧化铜沉淀,故正确。

6.D　操作①中玻璃棒搅拌起到加速溶解的作用,A项正确;操作②为过滤,B项正确;操作③是在坩埚内灼烧滤渣,C项正确;二氧化锰是黑色固体,能作过氧化氢分解的催化剂,灼烧后的滤渣能加快过氧化氢分解产生氧气的速率,证明黑色固体是二氧化锰,所以操作④的目的不是除去滤渣中的杂质,D项错误。

7.答案　(1)K2CO3溶液　BaCl2

(2)蒸发结晶

(3)BaCO3+2HCl BaCl2+CO2↑+H2O

(4)应在操作②的滤液中加入适量盐酸后再蒸发结晶

解析　分离KCl和BaCl2的固体混合物,可将固体混合物先溶于水,然后加入过量K2CO3使BaCl2转化为碳酸钡沉淀,过滤,滤液为KCl和K2CO3的混合溶液;沉淀A为吸附有杂质的碳酸钡,经洗涤、干燥后加入盐酸生成BaCl2溶液,经蒸发结晶、干燥后可得BaCl2固体,据此分析解答。

(1)由以上分析可知试剂a为K2CO3,固体B为BaCl2。

(2)操作④为蒸发结晶。

(3)试剂b为盐酸,反应的化学方程式为BaCO3+2HCl BaCl2+CO2↑+H2O。

(4)滤液为KCl和K2CO3的混合溶液,蒸发结晶前应先加入适量稀盐酸,将过量的碳酸钾转化成氯化钾,否则固体C不纯,该方案不能完全达到实验目的。